受信装置および受信制御方法
【課題】使い勝手がよく、しかも小型化が可能な受信装置を提供する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星のアルマナック情報を衛星データＲＯＭ６に記憶しておき、使用開始時点では、それをＳＲＡＭ７へ転送することにより、アルマナックデータの取得作業を廃止する。また、衛星データＲＯＭ６内のデータが無効となった場合には、それを示すフラグをＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂに書き込み、使用を中止する。同時に、ＧＰＳ部３により新たなアルマナック情報を取得し、それをＥＥＰＲＯＭ１２の衛星データ記憶領域１２ａに記憶するとともに、以後は、そのデータを使用する。アルマナック情報の保持に必要な二次電源が不要となる。また、ＧＰＳ部３の受信動作終了後には、エフェメリスが有効な所定時間だけ主電源からＳＲＡＭ７へ電力を供給し、その後は電源を遮断する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星のアルマナック情報を衛星データＲＯＭ６に記憶しておき、使用開始時点では、それをＳＲＡＭ７へ転送することにより、アルマナックデータの取得作業を廃止する。また、衛星データＲＯＭ６内のデータが無効となった場合には、それを示すフラグをＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂに書き込み、使用を中止する。同時に、ＧＰＳ部３により新たなアルマナック情報を取得し、それをＥＥＰＲＯＭ１２の衛星データ記憶領域１２ａに記憶するとともに、以後は、そのデータを使用する。アルマナック情報の保持に必要な二次電源が不要となる。また、ＧＰＳ部３の受信動作終了後には、エフェメリスが有効な所定時間だけ主電源からＳＲＡＭ７へ電力を供給し、その後は電源を遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳを用いた位置計測を行うには、ＧＰＳ衛星から送られてくる衛星メッセージと呼ばれる情報が必要となっている。このうち衛星自身の軌道情報や時計の補正情報などのデータがエフェメリス、全ての衛星の概略の軌道情報等のデータがアルマナックと呼ばれている。また、エフェメリス情報は２時間ほどで更新されるが、その取得は短時間で行うことができ、逆にアルマナック情報は、衛星の故障等がなければ長期に亙って有効であるが、それを取得するには１２〜１３分かかる。一方、車載用のナビゲーション装置等では、その使用開始時点でアルマナックデータを取得するとともに、一度取得したデータをＳＲＡＭに保存しておき、バックアップ用の二次電源でデータ保持を行い、長期に亙って使用するのが一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述したように使用開始時点でアルマナックデータを取得するには、１２〜１３分といった長い時間を要するため、ユーザーにとっては甚だ使い勝手が悪い。また、バックアップ用の二次電源には寿命が長いものが要求されることから、その外形寸法は必然的に大きくならざるを得ない。このため、ＧＰＳ受信機を、携帯性を持たせた例えば腕時計型のものとする場合には、バックアップ用電池の搭載によって外形形状が大きくなるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、使い勝手がよく、しかも小型化が可能な受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために請求項１の受信装置にあっては、ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信手段と、第１のアルマナック情報が記憶された第１の記憶手段と、前記受信手段により受信された第２のアルマナック情報を記憶する再書込み可能で不揮発性の第２の記憶手段と、前記受信手段に前記第１のアルマナック情報を供給するとともに、前記第１のアルマナック情報が無効になることに応じ、前記受信手段に前記第２のアルマナック情報を供給する供給手段とを備えたものとした。
【０００６】
かかる構成において、受信手段は、使用開始時点では第１のアルマナック情報を使用して受信動作が行えるため、使用開始時点のアルマナック情報の取得が不要となる。また、第１のアルマナック情報が無効になると第２のアルマナック情報が使用されるため、ＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく受信動作を行い得る。しかも、第１のアルマナック情報および第２のアルマナック情報の保持にはバックアップ用の電力が不要であるため、バックアップ用の二次電源が廃止できる。
【０００７】
また、請求項２の受信装置にあっては、前記第２の記憶手段に、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の有効、無効の別を示す状態情報を記憶する記憶領域が設けられ、この記憶領域に記憶された状態情報に基づき、前記供給手段が前記第１のアルマナック情報または前記第２のアルマナック情報を前記受信手段に供給するものとした。かかる構成においては、生産時点でＧＰＳ衛星の状態変化が生じても、第２の記憶手段に、第１のアルマナック情報の無効を示す状態情報を記憶させることにより、容易かつ直ちに対処できる。
【０００８】
また、請求項３の受信装置にあっては、前記受信手段による受信結果に基づき、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の無効を示す状態情報を前記記憶領域に記憶させる書き込み手段を備えたものとした。かかる構成においては、使用開始時又は使用途中で第１のアルマナック情報が無効になると、書き込み手段によって自動的にそれを示す状態情報が第２の記憶手段に書き込まれるため、使用者によるアルマナック情報の切り替え作業が不要となる。
【０００９】
また、請求項４の受信装置にあっては、前記第２のアルマナック情報を、決められた保存条件を満足する時点で前記第２の記憶手段に記憶させる制御手段を備えたものとした。かかる構成においては、第２のアルマナック情報の第２の記憶手段への無駄な書き込み動作による無駄な電力消費がなくなる。
【００１０】
また、請求項５の受信装置にあっては、前記受信手段により受信されたエフェメリス情報を記憶する記憶手段の電源を、前記受信手段の動作が終了した後、エフェメリス情報の有効時間に対応して決められた一定時間後に遮断する電源制御手段を備えたものとした。かかる構成においては、エフェメリス情報の無駄な記憶保持による無駄な電力消費がなくなる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明においては、使用開始時点のアルマナック情報の取得が不要となり、かつ常にＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく受信を行い得ることから、安定した受信動作を確保しつつ使い勝手を向上させることが可能となる。しかも、バックアップ用の二次電源が廃止できることから、装置の小型化も可能となる。また、生産時点でのＧＰＳ衛星の状態変化にも、容易かつ直ちに対処できるようにしたことから、装置としての柔軟性が向上する。また、使用者による、アルマナック情報の切り替えが不要となるようにしたことから、これによっても使い勝手を向上させることができる。また、無駄な電力消費がなくなるようにしたことから、乾電池等を電源とする場合の連続動作時間の長期化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明の受信装置である測位装置１を示すブロック図である。なお、本実施の形態において測位装置には、電池を電源として作動する腕時計型のものを想定している。
【００１３】
すなわち、この測位装置１は、主として時計部２とＧＰＳ部３とから構成されている。ＧＰＳ部３は、ＧＰＳ衛星からのＬ１帯の電波を受信するＧＰＳアンテナやＲＦ、Ａ／Ｄ等で構成された受信部４と、受信部４で受信した電波から衛星データの解読に必要なデータレジスタ、カウンター、デコーダー、及びそれらの制御を行うＣＰＵ、ＣＰＵの制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算用のＲＡＭ等で構成された信号処理部５を備えている。また、信号処理部５には、事前にアルマナックデータが格納された第１の記憶手段である衛星データＲＯＭ６と、位置計測作業に伴い受信した衛星データを記憶する読み書き可能なＳＲＡＭ７とが接続されている。
【００１４】
また、前記時計部２は、測位装置１全体を制御するＣＰＵ、その制御プログラムが格納されたＲＯＭ、主としてＣＰＵのワーキグメモリとして用いられるＲＡＭ等からなる制御部８を備えている。制御部８には、測位装置の操作を行うための複数のスイッチが接続されたスイッチ入力部９と、小型のＬＣＤ等からなるとともに、通常は時計表示を、位置計測時には計測結果や電波の受信状況をそれぞれ表示する表示部１０、地図データや測位系データを記憶するメモリ等からなるデータ記憶部１１、第２の記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１２が接続されている。また、ＥＥＰＲＯＭ１２の内部には、ＧＰＳ部３によって受信されたアルマナックを必要に応じて記憶する衛星データ記憶領域１２ａと、前記衛星データＲＯＭ６に格納されているアルマナックの有効／無効の別を示す状態フラグを記憶するフラグ領域１２ｂとが確保されている。前記状態フラグは例えば”Ｈ”で無効、”Ｌ”で有効を示すフラグであって、工場出荷時においては「有効」がセットされている。
【００１５】
一方、図２は、測位装置１の電源構成を示す概略回路図であって、前記時計部２は乾電池２１を直接電源として動作する。また測位装置１は、乾電池２１の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバーター２２と、乾電池２１の電圧をある電圧に平滑するＶ／Ｒ（Voltage Regulator）２３とを有している。ＤＣ／ＤＣコンバーター２２は端子Ａにより動作が制御され、例えば”Ｌ”では非動作で出力がｏｐｅｎ、”Ｈ”では動作で昇圧電圧を出力し、その昇圧電圧により前記ＧＰＳ部３が動作する。またＶ／Ｒ２３は端子Ｂにより動作が制御され、例えば”Ｌ”では非動作で出力がｏｐｅｎ、”Ｈ”では動作で定電圧を出力し、前記ＧＰＳ部３のうち前記ＳＲＡＭ７については、ＤＣ／ＤＣコンバーター２２の出力と、Ｖ／Ｒ２３の出力の高い方の電圧を電源として動作（データを記憶保持）する。
【００１６】
以下、上記構成からなる測位装置１の動作について説明する。まず時計部２の制御部８によって行われる電源制御処理を説明する。すなわち、制御部８は図３に示したように、後述する位置計測動作の開始に伴いＤＣ／ＤＣコンバーター２２とＶ／Ｒ２３とを動作させ、位置計測中にはＧＰＳ部３の全てに電源を供給した後、計測終了とともにＳＲＡＭ７を除いたＧＰＳ部３の電源を遮断する。しかる後、予め設定されている一定の保持時間（本実施の形態では、エフェメリスデータが有効である２時間）が経過するまでＳＲＡＭ７のみに電源を供給する。
【００１７】
次に、測位装置１において、工場出荷後に初めて使用が開始された時点からの動作を図４に示したフローチャートに従って説明する。すなわち、測位装置１は使用者の操作に応じたスイッチ入力部１６からの計測要求信号により動作を開始すると、ＧＰＳ部３が電源を供給されることにより起動し（ステップＳ１）、まずＳＲＡＭ７のエフェメリスの有効／無効の別を判断する（ステップＳ２）。使用開始当初のＳＲＡＭ７には何も記憶されていないので、かかる判断の結果はＮＯとなり、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂの前述した状態フラグをチェックし、アルマナックの状態フラグに「無効」がセットされている否かを判別する（ステップＳ３）。このとき、状態フラグは初期状態で「有効」にセットされているため、かかる判別の結果はＮＯとなり、衛星データＲＯＭ６内に格納されているアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送するとともに（ステップＳ４）、このアルマナックを使用して位置計測処理を行う（ステップＳ５）。このときＧＰＳ部３は、既にアルマナックを保有しておりエフェメリスのみを取得（受信）することにより衛星が捕捉できるため、４５秒程度で自己位置を確定、つまり位置計測を終了する。したがって、ユーザーにおいては、使用開始当初であっても１２〜１３分を要するアルマナックの取得を待たずに、直ちに位置計測を行うことができるため、使い勝手がよい。
【００１８】
引き続き、時計部２が計測ができたか否かを判別し（ステップＳ６）、計測ができたときには、さらに、予め決められている保存条件を満足するか否か、すなわち本実施の形態においては、その日最初に行われた計測であるか否か、または後述するアルマナックの新たな取得処理が行われたか否かを判別する（ステップＳ７）。ここで使用開始当初においては前記保存条件を満足するため、さらにＳＲＡＭ７に記憶されているアルマナック（ここでは、衛星データＲＯＭ６に格納されていたアルマナックと同一である。）をＥＥＰＲＯＭ１２へ転送して記憶し（ステップＳ８）、１回目の計測処理を終了する。また、前述したように、かかる時点から２時間は電源が遮断されないことにより、この後、２時間はＳＲＡＭ７内にエフェメリスが保存されることとなる。
【００１９】
また、２回目以降の計測時においては、ステップＳ１でＧＰＳ部３が起動したとき、前回位置計測を終了してからの経過時間が２時間内であればＳＲＡＭ７にエフェメリスデータが保存されているため、ステップＳ２の判断結果がＹＥＳとなり、そのまま計測処理を行う（ステップＳ５）。したがって、この場合は１５秒程度で自己位置が確定できる。一方、経過時間が２時間を過ぎていると、ステップＳ２の判断結果がＮＯとなるため、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂの前述した状態フラグをチェックし、衛星データＲＯＭ６のアルマナックの有効／無効の別を判別する（ステップＳ３）。この時点でも状態フラグには「有効」がセットされているため（ステップＳ３がＹＥＳ）、衛星データＲＯＭ６内に格納されているアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送し（ステップＳ４）、位置計測処理を行う（ステップＳ５）。そして、ステップＳ２の判別結果がいずれの場合であっても計測ができれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、前述したステップＳ７（及びステップＳ８）の処理を経て計測を終了する。
【００２０】
一方、以上の処理によって計測ができなかった場合には（ステップＳ６でＮＯ）、まず、ＥＥＰＲＯＭ１２の状態フラグに「無効」がセットされているか否かを判別する（ステップＳ９）。このとき、状態フラグには「有効」がセットされており、かかる判断の結果がＮＯとなるため、前記状態フラグに「無効」をセットし（ステップＳ１０）、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送する（ステップＳ１１）。つまり、衛星に変化が起き工場出荷時に用意されていたアルマナックが無効となったと判断し、ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックを使用する状態に切り替えた後、再び計測処理を行う。また、初めてステップＳ９〜Ｓ１１の処理が行われた時点では計測ができないため、ステップＳ６からステップＳ９へ再び進むが、このとき前記状態フラグに「無効」がセットされており（ステップＳ９でＹＥＳ）、既にＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックを使用する状態に切り替わっているため、ＧＰＳ部２によって新たにアルマナックを取得した後（ステップＳ１２）、再度計測処理を行う。これにより計測が可能となり、前述した保存条件が満足されるため（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１２で新たに取得されたアルマナックをＥＥＰＲＯＭ１２へ転送して記憶し（ステップＳ８）、計測処理を終了する。つまり、計測時に使用されるアルマナックの新旧が自動的に切り替えられることとなり、計測開始時においてもＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく計測が可能となる。また、ユーザーにとっては、前記切り替え作業を行う必要がなく、便利である。
【００２１】
そして、これ以後の計測時にあっては、前記状態フラグに「無効」がセットされており、前述したステップＳ３の判別結果が常にＹＥＳとなるため、毎回ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送し（ステップＳ１３）、前回の計測時に使用したアルマナックに基づき計測処理を行う。さらに、再び衛星の変更や故障等に起因してＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックが無効となった場合には、前述したステップＳ９，Ｓ１２の処理が行われることとなる。したがって、使用開始時点だけでなく、使用途中においてもＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることがなく、安定した計測が行える。
【００２２】
ここで、以上説明した測位装置１においては、計測開始時には、衛星データＲＯＭ６又はＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されているアルマナックを使用しており、そのバックアップ用の二次電源が不要である。したがって、測位装置１の小型化も可能である。また、新たに取得したアルマナックのＥＥＰＲＯＭ１２への書き込みに無駄がなく、しかもＳＲＡＭ７への電力供給にも無駄がないことから、長い連続動作時間を確保することができる。さらに、衛星データＲＯＭ６内のアルマナックを無効とする状態フラグがＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されるため、これを工場出荷前に利用することによって、以下の利点がある。すなわち、生産時に衛星データＲＯＭ６のアルマナックが無効となった場合には、衛星データＲＯＭ６のマスク変更を待つことなく、その時点から状態フラグに「無効」をセットして出荷すれば、緊急避難的ではあるが、そのような事態に直ちにかつ容易に対応できる。また、継続して衛星データＲＯＭ６のマスク変更を行う場合には、新規のアルマナックを書いた衛星データＲＯＭ６を使用できる段階でＥＥＰＲＯＭ１２への状態フラグの「無効」のセット作業を中断すればよく、製造段階での柔軟性に富む。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、前述したステップＳ６で計測ができなかったときには、直ちに新たにアルマナックを取得する場合についてのみ示したが、計測ができなかったときには、必要な数の衛星が捕捉できない等の受信状況が悪い場合もある。したがって、実際には、計測ができなかったときには、受信状況が悪い場合と、アルマナックが無効であると考えられる場合とを判別させて、後者の場合にのみ新たにアルマナックを取得させるようにすれば、無駄なアルマナックの取得の要する時間、及び電力を削減することができる。また、前述したステップＳ１２で新たにアルマナックを取得する際には、自動的にそれを行うようにし、利便性を確保したものを示したが、場合によっては、アルマナックの取得には時間を要することから、事前にアルマナックの取得を行うか否かをユーザーに選択させるようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す測位装置のブロック図である。
【図２】測位装置の電源構成を示す概略回路図である。
【図３】測位装置における電源制御方法を示すタイミングチャートである。
【図４】測位装置における位置計測時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１ 測位装置
３ ＧＰＳ部
６ 衛星データＲＯＭ
７ ＳＲＡＭ
１２ ＥＥＰＲＯＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳを用いた位置計測を行うには、ＧＰＳ衛星から送られてくる衛星メッセージと呼ばれる情報が必要となっている。このうち衛星自身の軌道情報や時計の補正情報などのデータがエフェメリス、全ての衛星の概略の軌道情報等のデータがアルマナックと呼ばれている。また、エフェメリス情報は２時間ほどで更新されるが、その取得は短時間で行うことができ、逆にアルマナック情報は、衛星の故障等がなければ長期に亙って有効であるが、それを取得するには１２〜１３分かかる。一方、車載用のナビゲーション装置等では、その使用開始時点でアルマナックデータを取得するとともに、一度取得したデータをＳＲＡＭに保存しておき、バックアップ用の二次電源でデータ保持を行い、長期に亙って使用するのが一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述したように使用開始時点でアルマナックデータを取得するには、１２〜１３分といった長い時間を要するため、ユーザーにとっては甚だ使い勝手が悪い。また、バックアップ用の二次電源には寿命が長いものが要求されることから、その外形寸法は必然的に大きくならざるを得ない。このため、ＧＰＳ受信機を、携帯性を持たせた例えば腕時計型のものとする場合には、バックアップ用電池の搭載によって外形形状が大きくなるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、使い勝手がよく、しかも小型化が可能な受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために請求項１の受信装置にあっては、ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信手段と、第１のアルマナック情報が記憶された第１の記憶手段と、前記受信手段により受信された第２のアルマナック情報を記憶する再書込み可能で不揮発性の第２の記憶手段と、前記受信手段に前記第１のアルマナック情報を供給するとともに、前記第１のアルマナック情報が無効になることに応じ、前記受信手段に前記第２のアルマナック情報を供給する供給手段とを備えたものとした。
【０００６】
かかる構成において、受信手段は、使用開始時点では第１のアルマナック情報を使用して受信動作が行えるため、使用開始時点のアルマナック情報の取得が不要となる。また、第１のアルマナック情報が無効になると第２のアルマナック情報が使用されるため、ＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく受信動作を行い得る。しかも、第１のアルマナック情報および第２のアルマナック情報の保持にはバックアップ用の電力が不要であるため、バックアップ用の二次電源が廃止できる。
【０００７】
また、請求項２の受信装置にあっては、前記第２の記憶手段に、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の有効、無効の別を示す状態情報を記憶する記憶領域が設けられ、この記憶領域に記憶された状態情報に基づき、前記供給手段が前記第１のアルマナック情報または前記第２のアルマナック情報を前記受信手段に供給するものとした。かかる構成においては、生産時点でＧＰＳ衛星の状態変化が生じても、第２の記憶手段に、第１のアルマナック情報の無効を示す状態情報を記憶させることにより、容易かつ直ちに対処できる。
【０００８】
また、請求項３の受信装置にあっては、前記受信手段による受信結果に基づき、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の無効を示す状態情報を前記記憶領域に記憶させる書き込み手段を備えたものとした。かかる構成においては、使用開始時又は使用途中で第１のアルマナック情報が無効になると、書き込み手段によって自動的にそれを示す状態情報が第２の記憶手段に書き込まれるため、使用者によるアルマナック情報の切り替え作業が不要となる。
【０００９】
また、請求項４の受信装置にあっては、前記第２のアルマナック情報を、決められた保存条件を満足する時点で前記第２の記憶手段に記憶させる制御手段を備えたものとした。かかる構成においては、第２のアルマナック情報の第２の記憶手段への無駄な書き込み動作による無駄な電力消費がなくなる。
【００１０】
また、請求項５の受信装置にあっては、前記受信手段により受信されたエフェメリス情報を記憶する記憶手段の電源を、前記受信手段の動作が終了した後、エフェメリス情報の有効時間に対応して決められた一定時間後に遮断する電源制御手段を備えたものとした。かかる構成においては、エフェメリス情報の無駄な記憶保持による無駄な電力消費がなくなる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明においては、使用開始時点のアルマナック情報の取得が不要となり、かつ常にＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく受信を行い得ることから、安定した受信動作を確保しつつ使い勝手を向上させることが可能となる。しかも、バックアップ用の二次電源が廃止できることから、装置の小型化も可能となる。また、生産時点でのＧＰＳ衛星の状態変化にも、容易かつ直ちに対処できるようにしたことから、装置としての柔軟性が向上する。また、使用者による、アルマナック情報の切り替えが不要となるようにしたことから、これによっても使い勝手を向上させることができる。また、無駄な電力消費がなくなるようにしたことから、乾電池等を電源とする場合の連続動作時間の長期化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明の受信装置である測位装置１を示すブロック図である。なお、本実施の形態において測位装置には、電池を電源として作動する腕時計型のものを想定している。
【００１３】
すなわち、この測位装置１は、主として時計部２とＧＰＳ部３とから構成されている。ＧＰＳ部３は、ＧＰＳ衛星からのＬ１帯の電波を受信するＧＰＳアンテナやＲＦ、Ａ／Ｄ等で構成された受信部４と、受信部４で受信した電波から衛星データの解読に必要なデータレジスタ、カウンター、デコーダー、及びそれらの制御を行うＣＰＵ、ＣＰＵの制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算用のＲＡＭ等で構成された信号処理部５を備えている。また、信号処理部５には、事前にアルマナックデータが格納された第１の記憶手段である衛星データＲＯＭ６と、位置計測作業に伴い受信した衛星データを記憶する読み書き可能なＳＲＡＭ７とが接続されている。
【００１４】
また、前記時計部２は、測位装置１全体を制御するＣＰＵ、その制御プログラムが格納されたＲＯＭ、主としてＣＰＵのワーキグメモリとして用いられるＲＡＭ等からなる制御部８を備えている。制御部８には、測位装置の操作を行うための複数のスイッチが接続されたスイッチ入力部９と、小型のＬＣＤ等からなるとともに、通常は時計表示を、位置計測時には計測結果や電波の受信状況をそれぞれ表示する表示部１０、地図データや測位系データを記憶するメモリ等からなるデータ記憶部１１、第２の記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１２が接続されている。また、ＥＥＰＲＯＭ１２の内部には、ＧＰＳ部３によって受信されたアルマナックを必要に応じて記憶する衛星データ記憶領域１２ａと、前記衛星データＲＯＭ６に格納されているアルマナックの有効／無効の別を示す状態フラグを記憶するフラグ領域１２ｂとが確保されている。前記状態フラグは例えば”Ｈ”で無効、”Ｌ”で有効を示すフラグであって、工場出荷時においては「有効」がセットされている。
【００１５】
一方、図２は、測位装置１の電源構成を示す概略回路図であって、前記時計部２は乾電池２１を直接電源として動作する。また測位装置１は、乾電池２１の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバーター２２と、乾電池２１の電圧をある電圧に平滑するＶ／Ｒ（Voltage Regulator）２３とを有している。ＤＣ／ＤＣコンバーター２２は端子Ａにより動作が制御され、例えば”Ｌ”では非動作で出力がｏｐｅｎ、”Ｈ”では動作で昇圧電圧を出力し、その昇圧電圧により前記ＧＰＳ部３が動作する。またＶ／Ｒ２３は端子Ｂにより動作が制御され、例えば”Ｌ”では非動作で出力がｏｐｅｎ、”Ｈ”では動作で定電圧を出力し、前記ＧＰＳ部３のうち前記ＳＲＡＭ７については、ＤＣ／ＤＣコンバーター２２の出力と、Ｖ／Ｒ２３の出力の高い方の電圧を電源として動作（データを記憶保持）する。
【００１６】
以下、上記構成からなる測位装置１の動作について説明する。まず時計部２の制御部８によって行われる電源制御処理を説明する。すなわち、制御部８は図３に示したように、後述する位置計測動作の開始に伴いＤＣ／ＤＣコンバーター２２とＶ／Ｒ２３とを動作させ、位置計測中にはＧＰＳ部３の全てに電源を供給した後、計測終了とともにＳＲＡＭ７を除いたＧＰＳ部３の電源を遮断する。しかる後、予め設定されている一定の保持時間（本実施の形態では、エフェメリスデータが有効である２時間）が経過するまでＳＲＡＭ７のみに電源を供給する。
【００１７】
次に、測位装置１において、工場出荷後に初めて使用が開始された時点からの動作を図４に示したフローチャートに従って説明する。すなわち、測位装置１は使用者の操作に応じたスイッチ入力部１６からの計測要求信号により動作を開始すると、ＧＰＳ部３が電源を供給されることにより起動し（ステップＳ１）、まずＳＲＡＭ７のエフェメリスの有効／無効の別を判断する（ステップＳ２）。使用開始当初のＳＲＡＭ７には何も記憶されていないので、かかる判断の結果はＮＯとなり、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂの前述した状態フラグをチェックし、アルマナックの状態フラグに「無効」がセットされている否かを判別する（ステップＳ３）。このとき、状態フラグは初期状態で「有効」にセットされているため、かかる判別の結果はＮＯとなり、衛星データＲＯＭ６内に格納されているアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送するとともに（ステップＳ４）、このアルマナックを使用して位置計測処理を行う（ステップＳ５）。このときＧＰＳ部３は、既にアルマナックを保有しておりエフェメリスのみを取得（受信）することにより衛星が捕捉できるため、４５秒程度で自己位置を確定、つまり位置計測を終了する。したがって、ユーザーにおいては、使用開始当初であっても１２〜１３分を要するアルマナックの取得を待たずに、直ちに位置計測を行うことができるため、使い勝手がよい。
【００１８】
引き続き、時計部２が計測ができたか否かを判別し（ステップＳ６）、計測ができたときには、さらに、予め決められている保存条件を満足するか否か、すなわち本実施の形態においては、その日最初に行われた計測であるか否か、または後述するアルマナックの新たな取得処理が行われたか否かを判別する（ステップＳ７）。ここで使用開始当初においては前記保存条件を満足するため、さらにＳＲＡＭ７に記憶されているアルマナック（ここでは、衛星データＲＯＭ６に格納されていたアルマナックと同一である。）をＥＥＰＲＯＭ１２へ転送して記憶し（ステップＳ８）、１回目の計測処理を終了する。また、前述したように、かかる時点から２時間は電源が遮断されないことにより、この後、２時間はＳＲＡＭ７内にエフェメリスが保存されることとなる。
【００１９】
また、２回目以降の計測時においては、ステップＳ１でＧＰＳ部３が起動したとき、前回位置計測を終了してからの経過時間が２時間内であればＳＲＡＭ７にエフェメリスデータが保存されているため、ステップＳ２の判断結果がＹＥＳとなり、そのまま計測処理を行う（ステップＳ５）。したがって、この場合は１５秒程度で自己位置が確定できる。一方、経過時間が２時間を過ぎていると、ステップＳ２の判断結果がＮＯとなるため、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２のフラグ領域１２ｂの前述した状態フラグをチェックし、衛星データＲＯＭ６のアルマナックの有効／無効の別を判別する（ステップＳ３）。この時点でも状態フラグには「有効」がセットされているため（ステップＳ３がＹＥＳ）、衛星データＲＯＭ６内に格納されているアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送し（ステップＳ４）、位置計測処理を行う（ステップＳ５）。そして、ステップＳ２の判別結果がいずれの場合であっても計測ができれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、前述したステップＳ７（及びステップＳ８）の処理を経て計測を終了する。
【００２０】
一方、以上の処理によって計測ができなかった場合には（ステップＳ６でＮＯ）、まず、ＥＥＰＲＯＭ１２の状態フラグに「無効」がセットされているか否かを判別する（ステップＳ９）。このとき、状態フラグには「有効」がセットされており、かかる判断の結果がＮＯとなるため、前記状態フラグに「無効」をセットし（ステップＳ１０）、引き続き、ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送する（ステップＳ１１）。つまり、衛星に変化が起き工場出荷時に用意されていたアルマナックが無効となったと判断し、ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックを使用する状態に切り替えた後、再び計測処理を行う。また、初めてステップＳ９〜Ｓ１１の処理が行われた時点では計測ができないため、ステップＳ６からステップＳ９へ再び進むが、このとき前記状態フラグに「無効」がセットされており（ステップＳ９でＹＥＳ）、既にＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックを使用する状態に切り替わっているため、ＧＰＳ部２によって新たにアルマナックを取得した後（ステップＳ１２）、再度計測処理を行う。これにより計測が可能となり、前述した保存条件が満足されるため（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１２で新たに取得されたアルマナックをＥＥＰＲＯＭ１２へ転送して記憶し（ステップＳ８）、計測処理を終了する。つまり、計測時に使用されるアルマナックの新旧が自動的に切り替えられることとなり、計測開始時においてもＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることなく計測が可能となる。また、ユーザーにとっては、前記切り替え作業を行う必要がなく、便利である。
【００２１】
そして、これ以後の計測時にあっては、前記状態フラグに「無効」がセットされており、前述したステップＳ３の判別結果が常にＹＥＳとなるため、毎回ＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックをＳＲＡＭ７へ転送し（ステップＳ１３）、前回の計測時に使用したアルマナックに基づき計測処理を行う。さらに、再び衛星の変更や故障等に起因してＥＥＰＲＯＭ１２内のアルマナックが無効となった場合には、前述したステップＳ９，Ｓ１２の処理が行われることとなる。したがって、使用開始時点だけでなく、使用途中においてもＧＰＳ衛星の状態変化の影響を受けることがなく、安定した計測が行える。
【００２２】
ここで、以上説明した測位装置１においては、計測開始時には、衛星データＲＯＭ６又はＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されているアルマナックを使用しており、そのバックアップ用の二次電源が不要である。したがって、測位装置１の小型化も可能である。また、新たに取得したアルマナックのＥＥＰＲＯＭ１２への書き込みに無駄がなく、しかもＳＲＡＭ７への電力供給にも無駄がないことから、長い連続動作時間を確保することができる。さらに、衛星データＲＯＭ６内のアルマナックを無効とする状態フラグがＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されるため、これを工場出荷前に利用することによって、以下の利点がある。すなわち、生産時に衛星データＲＯＭ６のアルマナックが無効となった場合には、衛星データＲＯＭ６のマスク変更を待つことなく、その時点から状態フラグに「無効」をセットして出荷すれば、緊急避難的ではあるが、そのような事態に直ちにかつ容易に対応できる。また、継続して衛星データＲＯＭ６のマスク変更を行う場合には、新規のアルマナックを書いた衛星データＲＯＭ６を使用できる段階でＥＥＰＲＯＭ１２への状態フラグの「無効」のセット作業を中断すればよく、製造段階での柔軟性に富む。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、前述したステップＳ６で計測ができなかったときには、直ちに新たにアルマナックを取得する場合についてのみ示したが、計測ができなかったときには、必要な数の衛星が捕捉できない等の受信状況が悪い場合もある。したがって、実際には、計測ができなかったときには、受信状況が悪い場合と、アルマナックが無効であると考えられる場合とを判別させて、後者の場合にのみ新たにアルマナックを取得させるようにすれば、無駄なアルマナックの取得の要する時間、及び電力を削減することができる。また、前述したステップＳ１２で新たにアルマナックを取得する際には、自動的にそれを行うようにし、利便性を確保したものを示したが、場合によっては、アルマナックの取得には時間を要することから、事前にアルマナックの取得を行うか否かをユーザーに選択させるようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す測位装置のブロック図である。
【図２】測位装置の電源構成を示す概略回路図である。
【図３】測位装置における電源制御方法を示すタイミングチャートである。
【図４】測位装置における位置計測時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１ 測位装置
３ ＧＰＳ部
６ 衛星データＲＯＭ
７ ＳＲＡＭ
１２ ＥＥＰＲＯＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信手段と、
第１のアルマナック情報が記憶された第１の記憶手段と、
前記受信手段により受信された第２のアルマナック情報を記憶する再書込み可能で不揮発性の第２の記憶手段と、
前記受信手段に前記第１のアルマナック情報を供給するとともに、前記第１のアルマナック情報が無効になることに応じ、前記受信手段に前記第２のアルマナック情報を供給する供給手段と
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記第２の記憶手段に、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の有効、無効の別を示す状態情報を記憶する記憶領域が設けられ、この記憶領域に記憶された状態情報に基づき、前記供給手段が前記第１のアルマナック情報または前記第２のアルマナック情報を前記受信手段に供給することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信手段による受信結果に基づき、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の無効を示す状態情報を前記記憶領域に記憶させる書き込み手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２のアルマナック情報を、決められた保存条件を満足する時点で前記第２の記憶手段に記憶させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信手段により受信されたエフェメリス情報を記憶する記憶手段の電源を、前記受信手段の動作が終了した後、エフェメリス情報の有効時間に対応して決められた一定時間後に遮断する電源制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１】
ＧＰＳ衛星から送られてくる情報を受信する受信手段と、
第１のアルマナック情報が記憶された第１の記憶手段と、
前記受信手段により受信された第２のアルマナック情報を記憶する再書込み可能で不揮発性の第２の記憶手段と、
前記受信手段に前記第１のアルマナック情報を供給するとともに、前記第１のアルマナック情報が無効になることに応じ、前記受信手段に前記第２のアルマナック情報を供給する供給手段と
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記第２の記憶手段に、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の有効、無効の別を示す状態情報を記憶する記憶領域が設けられ、この記憶領域に記憶された状態情報に基づき、前記供給手段が前記第１のアルマナック情報または前記第２のアルマナック情報を前記受信手段に供給することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信手段による受信結果に基づき、前記第１の記憶手段に記憶されたアルマナック情報の無効を示す状態情報を前記記憶領域に記憶させる書き込み手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２のアルマナック情報を、決められた保存条件を満足する時点で前記第２の記憶手段に記憶させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信手段により受信されたエフェメリス情報を記憶する記憶手段の電源を、前記受信手段の動作が終了した後、エフェメリス情報の有効時間に対応して決められた一定時間後に遮断する電源制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−８９６１２（Ｐ２００８−８９６１２Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５４４１（Ｐ２００７−３３５４４１）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【分割の表示】特願平１０−３７７４４６の分割
【原出願日】平成１０年１２月２８日（１９９８．１２．２８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【分割の表示】特願平１０−３７７４４６の分割
【原出願日】平成１０年１２月２８日（１９９８．１２．２８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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