携帯端末
【課題】通信により移動速度を算出する携帯端末を提案する。
【解決手段】複数の相関演算系を含む受信系と、各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、受信系により複数のＧＰＳ衛星または符号分割多元接続方式の通信基地局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘りＧＰＳ衛星または通信基地局に対する測位動作を行ない、この測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求める。
【解決手段】複数の相関演算系を含む受信系と、各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、受信系により複数のＧＰＳ衛星または符号分割多元接続方式の通信基地局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘りＧＰＳ衛星または通信基地局に対する測位動作を行ない、この測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機または携帯情報通信端末などの携帯端末に関し、とくに移動速度を求める機能を有する携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるカーナビゲーションは、衛星との間で通信を行ない、自動車の位置を測定する測位機能を持つが、特開２００４−３４０６３３号公報には、このカーナビゲーションにおいて、自動車のドライブシャフトの回転に応じて発生する車速パルスを併用し、過去に測位した位置からの移動距離を算出して、測位結果を補正し、即位精度を高くするものが提案されている。
【０００３】
また、特開２００４−２３３０５８号公報には、車速パルスを利用できない携帯端末において、地磁気を検出する特別な方位センサと、圧電素子を用いた特別な加速度センサを併用して携帯端末の移動速度を算出し、この移動速度により、測位結果を補正し、測位精度を高くするものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０６３３号公報、図１
【特許文献２】特開２００４−２３３０５８号公報、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００４−２３３０５８号公報に開示された携帯端末では、特別な方位センサ、加速度センサを用いるために、携帯端末が大型化する不都合があり、また、この特別なセンサは自動車または電車内では利用できない不都合もある。
【０００６】
この発明は、この不都合を改善できる改良された携帯端末を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の観点による携帯端末は、複数の相関演算系を含む受信系と、各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、受信系により複数の外部基準局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする。
【０００８】
この発明の第２の観点による携帯端末は、複数の相関演算系を含む第１の受信系、複数の相関演算系を含む第２の受信系、および第１の受信系の各相関演算系と第２の受信系の各相関演算系とに共通に接続された中央処理装置を備え、第１の受信系により複数の衛星からの衛星電波を受信し、また、第２の受信系により符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する機能を有する携帯端末であって、第１の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り各衛星に対する測位動作を行ない、この各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶装置に記憶し、また、第２の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り各通信基地局に対する測位動作を行ない、この各通信基地局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、第１、第２測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の第１の観点による携帯端末は、外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、この測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めるものであり、この携帯端末では、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末を大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末の移動速度を求めることができる。
【００１０】
この発明の第２の観点による携帯端末は、各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶し、また、各通信基準局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、第１、第２の測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めるものであり、この携帯端末でも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末を大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末の移動速度を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明による携帯端末の実施の形態１を示すブロック回路図、図２は、その移動速度算出装置の動作説明図である。
【００１３】
この実施の形態１による携帯端末ＨＴは、携帯電話機または携帯情報通信端末である。この携帯端末ＨＴは、移動速度算出機能ブロック１０を内蔵している。この携帯端末ＨＴは、電話通信機能ブロックまたは情報通信機能ブロックとともに、移動速度算出機能ブロック１０を内蔵するが、図１には、移動速度算出機能ブロック１０だけを示す。
【００１４】
移動速度算出機能ブロック１０は、それが内蔵された携帯端末ＨＴの移動速度を算出するものである。この移動速度算出機能ブロック１０は、移動速度算出装置１１を有し、この移動速度算出装置１１は、受信系２０と、タイミング回路７０と、中央処理回路８０を含む。
【００１５】
この実施の形態１の携帯端末ＨＴの受信系２０は、その携帯端末ＨＴの外部に存在する複数のＮ個の外部基準局からの電波を受信する機能を有し、この機能を利用して携帯端末ＨＡの測位動作を繰返し実行する。この実施の形態１では、Ｎ個の外部基準局として、Ｎ個のＧＰＳ衛星１〜衛星Ｎを利用する。このＮ個の衛星１〜衛星Ｎは、互いに同じ周波数で、互いに同期した同期タイミングＴｓで周期的に衛星電波を発信する。この各ＧＰＳ衛星からの衛星電波は、ＧＰＳ信号（アナログ信号）を含み、このＧＰＳ信号には、各ＧＰＳ衛星に固有のＣＡコードと呼ばれる識別コードが含まれる。
【００１６】
受信系２０はアンテナ１２と、ＲＦブロック１３と、相関演算回路３０を含む。アンテナ１２は、複数の各ＧＰＳ衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波を受信する。ＲＦブロック１３は、アンテナ１２に接続された高周波受信回路であり、各衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波を受けて、それに含まれるＧＰＳ信号を復調する。このＲＦブロック１２は、Ａ／Ｄ変換器を有し、復調したＧＰＳ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換し、ディジタルのサンプリングデータＳを発生する。
【００１７】
相関演算回路３０は、Ｎ個の相関演算系３１〜３Nを含む。これらの各相関演算系３１〜３Ｎは、衛星１〜衛星Ｎのそれぞれに対応しており、互いに並列に接続される。ＲＦブロック１３からのサンプリングデータＳは、これらの各相関演算系３１〜３Ｎに供給される。
【００１８】
各相関演算系３１〜３Ｎは、それぞれＮ個のエラー補正回路４１〜４Ｎと、Ｎ個の相関計算回路５１〜５Ｎと、Ｎ個のピーク位置検出回路６１〜６Ｎを含む。エラー補正回路４１〜４Ｎは、各相関演算系３１〜３Ｎの入口に配置されており、ＲＦブロック１３からのサンプリングデータＳはこれらの各エラー補正回路４１〜４Ｎに入力される。各エラー補正回路４１〜４Ｎは、サンプリングデータＳのエラー補正を行ない、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを出力する。
【００１９】
各相関計算回路５１〜５Ｎは、補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを受けるように各エラー補正回路４１〜４Ｎに接続される。各相関計算回路５１〜５Ｎは、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮと、衛星１〜衛星Ｎのそれぞれの識別コード（ＣＡコード）との相関計算を行ない、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを出力する。
【００２０】
各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを受けるように各相関計算回路５１〜５Ｎに接続される。各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、各相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮに基づいて、相関ピークＰ１〜ＰＮの位置を検出し、ピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮを発生する。
【００２１】
タイミング回路７０は、受信系２０について、繰返し時系列に複数回（Ｍ回）の測位動作を与えるもので、タイミング制御回路７１を含む。このタイミング制御回路７１には、外部から同期信号ＳＹが供給される。この同期信号ＳＹは、例えば同期方式では、衛星１〜衛星Ｎが、互いに同期して衛星電波を発生する同期タイミングＴｓと同期した基準タイミングで供給される。タイミング制御回路７１は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、この同期信号ＳＹが与えられる度毎に、複数の基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮを発生し、これらの基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮをそれぞれ各相関演算系３１〜３Ｎのエラー補正回路４１〜４Ｎに供給する。
【００２２】
各衛星１〜衛星Ｎには、静止衛星ばかりでなく、軌道上を周回する移動衛星も含まれる。各衛星１〜衛星Ｎは、互いに同期した同期タイミングＴｓにおいて、衛星電波を発信するが、移動衛星については、それが移動することにより発生するドップラ効果に伴ない、衛星電波の発信タイミングが、相対的に同期タイミングＴｓからずれる結果となる。タイミング制御回路７１は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応し、同期信号ＳＹが与えられる度毎に、この移動衛星についての相対的な同期タイミングのずれを補正するタイミングで、基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮを発生し、各相関演算系３１〜３Ｎのそれぞれに対する基準タイミングｔ０を設定する。各エラー補正回路４１〜４Ｎは、繰返される１回目からＭ回目の各測位動作において、それぞれ基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮが供給される度毎に、基準タイミングｔ０からサンプリングデータＳのエラー補正を開始し、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを発生する。
【００２３】
各相関計算回路５１〜５Ｎは、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、繰返し相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを発生する。このＭ回の測位動作に対応する相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮは、測位履歴データである。この相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮは、基準タイミングｔ０からのサンプリングデータＳ１〜ＳＮと、衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎのそれぞれの識別コード（ＣＡコード）との相関出力であり、基準タイミングｔ０と、相関ピークＰ１〜ＰＮの関する情報を含んでいる。
【００２４】
各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを繰返し発生する。このＭ回の測位動作に対応するピーク位置出力データＰＯ１〜ＰＯＮも、測位履歴データである。このピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮは、基準タイミングｔ０の発生時刻を表わす基準時刻データＤＴ０と、この基準タイミングｔ０から相関ピークＰ１〜ＰＮまでの遅延時間ｔ１〜ｔＮを表わす遅延時間データＤＤＴを含む。１回目の測位動作により各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎから出力される相関ピークをＰ１１〜Ｐ１Ｎとし、この各相関ピークＰ１１〜Ｐ１Ｎの基準タイミングｔ０からの遅延時間をｔ１１〜ｔ１Ｎとする。またＭ回目の測位動作により各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎから出力される相関ピークをＰＭ１〜ＰＭＮとし、この各相関ピークＰＭ１〜ＰＭＮの基準タイミングｔ０からの遅延時間をｔＭ１〜ｔＭＮとする。
【００２５】
中央処理回路８０は、中央処理装置８１と主記憶装置８２を有する。中央処理装置８１は、各相関演算系３１〜３Ｎからピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮを受けるように各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎに接続される。主記憶装置８２は、この中央処理装置８１に接続され、Ｍ回の測位動作に対応するピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ、すなわち測位履歴データを記憶する。具体的には、主記憶装置８２は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応する各ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮに含まれる基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴを記憶する。中央処理装置８１は、これらの基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴに基づき、移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末ＨＴの移動速度を演算する。
【００２６】
図２は、同期信号ＳＹがＭ回に亘り時系列に繰返し供給され、相関演算回路３０が１回目からＭ回目のＭ回の測位動作を行なった場合について、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮの変化を示す。Ｍ回の測位動作の中の１回目の測位動作に対応する相関出力データＣＲ１１〜ＣＲ１Ｎが図２の一番上に示され、また、Ｍ回の測位動作の中のＭ回目の測位動作に対応する相関出力データＣＲＭ１〜ＣＲＭＮが図２の一番下に示される。相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲＭ１は衛星１に対応し、また、相関出力データＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭＮは衛星Ｎに対応する。
【００２７】
これらの相関出力データは、すべて基準タイミングｔ０からのデータである。相関出力データＣＲ１１は、相関ピークＰ１１を含んでおり、この相関ピークＰ１１は、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔ１１だけ遅延している。相関出力データＣＲ１Ｎは、相関ピークＰ１Ｎを含んでおり、この相関ピークＰ１Ｎは、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔ１Ｎだけ遅延している。
【００２８】
同様に、相関出力ＣＲＭ１は、相関ピークＰＭ１を含んでおり、この相関ピークＰＭ１は、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔＭ１だけ遅延している。また、相関計算出力ＣＭＮは、相関ピークＰＭＮを含んでおり、この相関ピークＰＭＮは、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔＭＮだけ遅延している。
【００２９】
図２に示す遅延時間ｔ１１、・・・、ｔ１Ｎ、・・・、ｔＭ１、・・・、ｔＭＮを表わす遅延時間データＤＤＴは、１回目からＭ回目までの各測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻を表わす基準時刻データＤＴ０とともに、主記憶装置８２に記憶される。
【００３０】
さて、図２を参照して、図１に示す移動速度算出ブロック１０の演算について、説明する。１回目の測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻をＴ１とし、M回目の測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻をＴＭとする。この時刻Ｔ１からＴＭまでの間に、この移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末の移動によって各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎからこの携帯端末への衛星電波の伝播速度が変わるため、例えばＧＰＳ衛星１について１回目〜Ｍ回目までの測位動作に対応して、相関出力データＣＲ１１〜ＣＲＭ１が図２のように変化し、それらの相関ピークＰ１１〜ＰＭ１の遅延時間が遅延時間差（ｔＭ１―ｔ１１）だけする。また、例えばＧＰＳ衛星Ｎについて１回目〜Ｍ回目までの測位動作に対応して、相関出力データＣＲＭ１〜ＣＲＭＮも図２のように変化し、その相関ピークＰ１Ｎ〜ＰＭＮの遅延時間が遅延時間差（ｔＭＮ―ｔＭ１）だけ変化する。他のＧＰＳ衛星についても同様の遅延時間差が求まる。
【００３１】
これらの各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎについての遅延時間差と測位時間差（ＴＭ−Ｔ１）から、各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎとの相対移動速度Ｆ１〜ＦＮを、次の式から求めることができる。
Ｆ１＝Ｃ×（ｔＭ１−ｔ１１）／（ＴＭ−Ｔ１）
・・・
ＦＮ＝C×（ｔＭＮ−ｔ１Ｎ）／（ＴＭ−Ｔ１）
なお、測位時間差（ＴＭ−Ｔ１）は、１回目とＭ回目の測位動作における基準時刻データＤＴ０から求められる。また、これらの式でＣは、電波の伝播速度である。
【００３２】
また、ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎが周回衛星である場合には、ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎの軌道上の移動に伴なうドップラ効果が、各遅延時間ｔ１１、・・・、ｔＭ１、・・・、ｔ１Ｎ、・・・、ｔＭＮに影響するので、相対移動速度Ｆ１〜ＦＮは、次の式から求めることができる。
Ｆ１＝Ｃ×｛ｔＤＯＰ１−（ｔＭ１−ｔ１１）｝／（ＴＭ−Ｔ１）
・・・
ＦＮ＝C×｛ｔＤＯＰＮ−（ｔＭＮ−Ｔ１Ｎ）／（ＴＭ−Ｔ１）
なお、この式において、ｔＤＯＰ１、・・・、ｔＤＯＰＮは、各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎにおける遅延時間補正データであり、これも主記憶装置８２に記憶される。
【００３３】
衛星１〜衛星Ｎの中に静止衛星と移動衛星の両方が含まれる場合、静止衛星に対する相対移動読度は、段落００３１の式から、また移動衛星に対する相対移動速度は段落００３２の式から、それぞれ求めることができる。中央処理装置８１は、主記憶装置８２に記憶された測位履歴データにおける基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴと、遅延時間補正データｔＤＯＰ１〜ｔＤＯＰＮを用いて各衛星１〜衛星Ｎに対する携帯端末ＨＴの相対移動速度Ｆ１〜ＦＮを算出する。
【００３４】
中央処理装置８１は、さらに、これらの各衛星１〜衛星Ｎに対する相対移動速度Ｆ１〜ＦＮと、各衛星１〜衛星Ｎから送信される各衛星１〜衛星Ｎの軌道情報とに基づき、携帯端末ＨＴの各衛星１〜衛星Ｎに対する相対移動ベクトルを求め、それらの各相対移動ベクトルを合成することにより、移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末の移動速度と移動方向を求める。このＭ回の測位動作に基づいて得られた携帯端末の移動速度および移動方向は、次回の測位動作時の携帯端末の移動範囲を絞り込むのに使用され、これを利用して次回の測位結果を補正することにより、携帯端末ＨＴの測位精度の向上を図ることができる。
【００３５】
以上のように、実施の形態１による携帯端末は、相関演算回路３０を用いて、時系列の複数回に亘り各外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく、ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ，すなわち測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、この測位履歴データに基づいて、携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものであり、この携帯端末ＨＴでは、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００３６】
なお、実施の形態１では、タイミング制御回路７１に対する同期信号ＳＹを外部から供給するものであるが、携帯端末ＨＴの内部でこの同期信号ＳＹを生成することもできる。この場合にも、衛星１〜衛星Ｎから受信した衛星電波に基づき、同期信号ＳＹを生成する。
【００３７】
また実施の形態１では、衛星１〜衛星Ｎが互いに同期して衛星電波を発信する同期タイミングＴｓと同期したタイミングで同期信号ＳＹを発生する同期方式の測位動作を具体例として説明したが、非同期方式、すなわち各衛星１〜衛星Ｎの同期タイミングＴｓと任意に設定されるタイミングで同期信号ＳＹを発生する方式とすることもできる。
【００３８】
実施の形態２．
図３は、この発明による携帯端末の実施の形態２を示すブロック回路図である。この実施の形態２による携帯端末ＨＴも、携帯電話機または携帯情報通信端末である。この実施の形態２による携帯端末ＨＴの移動速度算出装置１１における受信系２０Ａは、実施の形態１における相関演算回路３０を変形した相関演算回路３０Ａを有する。その他は実施の形態１と同じに構成される。
【００３９】
この相関演算回路３０Ａは、Ｎ個の副記憶装置９１〜９Ｎを有する。これらの各副記憶装置９１〜９Ｎは、各相関演算系３１〜３Ｎのそれぞれにおいて、相関計算回路５１〜５Ｎとピーク位置検出回路６１〜６Ｎとの間に接続される。この各副記憶装置９１〜９Ｎは、Ｍ回の測位動作に亘り各相関演算回路５１〜５Ｎから出力される測位履歴データ、すなわち相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮを記憶する。
【００４０】
実施の形態１では、Ｍ回の測位動作により、各ピーク位置検出回路６１〜＆Ｎから出力されるピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを測位履歴データとして、主記憶装置８２に記憶したが、実施の形態２では、Ｍ回の測位動作により、相関計算回路５１〜５Ｎから出力される相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮを測位履歴データとして、副記憶装置９１〜９Ｎに記憶するので、主記憶装置８２の記憶容量を小さくすることができる。
【００４１】
この実施の形態２では、中央処理装置８１は、衛星１〜衛星Ｎに対する携帯端末ＨＴの相対速度Ｆ１〜ＦＮを演算するときに、副記憶装置９１〜９Ｎに記憶された相関出力ＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮをピーク位置検出回路６１〜６Ｎを通じて読み出す。
【００４２】
実施の形態３．
この実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２において、Ｎ個の外部基準局として、符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局を利用するものであり、この実施の形態３の携帯端末ＨＴは、この符号分割多元接続方式の携帯通信情報端末とされ、符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局との間で通信を行なう機能を有する。
【００４３】
この実施の形態３の携帯端末ＨＴでは、受信系２０、２０Ａが符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局からの通信電波を受信する。この符号分割多元接続方式の通信基地局からの通信電波は、実施の形態１で利用した衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波とは周波数が異なるので、図１のアンテナ１２とは異なる受信周波数のアンテナが使用され、また図１のＲＦブロック１３とは異なる復調回路を有するＲＦブロックが使用されるが、相関演算回路３０、３０Aと、タイミング回路７０と、中央処理回路８０は、図１、図３と同じ構成とされる。
【００４４】
この実施の形態３の携帯端末でも、符号分割多元接続方式の複数の通信基地局は、それぞれに固有の識別コードを含む通信電波を、互いに同じ周波数で発信するので、その受信信号に基づくサンプリングデータＳを受信系２０、２０Ａにより、実施の形態１、２と同様に処理することにより、携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図４は、この発明による携帯端末の実施の形態４を示すブロック回路図である。この実施の形態４による携帯端末ＨＴは、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波と、符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波とを併用して携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものである。
【００４６】
この実施の形態４における移動速度算出装置１１は、２つの受信系２０、２００と、これらに付属する２つのタイミング回路７０、７００と、２つの受信系２０、２００に共通に接続された中央処理回路１００を有する。受信系２０は、図１に示す実施の形態１の受信系２０と同じに構成され、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波を受信し処理する。
【００４７】
受信系２００は、実施の形態３で利用した符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波を受信し処理する。この受信系２００は、アンテナ１２０と、ＲＦブロック１３０と、相関演算回路３００とを有する。アンテナ１２０は、符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する。ＲＦブロック１３０は、アンテナ１２０に接続された高周波受信回路であり、各通信基地局からの通信電波を復調するとともに、そのアナログ信号をディジタル変換したサンプリングデータＳ２００を発生する。相関演算回路３００は、図１に示す実施の形態１における相関演算回路３０と同じに構成される。
【００４８】
受信系２０に付属するタイミング回路７０および受信系２００に付属するタイミング回路７００は、ともに実施の形態１と同じタイミング制御回路７１を有する。
【００４９】
中央処理回路１００は、実施の形態１と同じ中央処理装置８１と、これに接続された主記憶装置８２を有する。この中央処理回路１００の中央処理装置８１は、受信系２０の各ピーク位置検出回路６１〜６NからのＭ１回の測位履歴データ、すなわちＭ１回のピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ、および受信系２００の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎからの測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを受けるように接続される。
【００５０】
この実施の形態４では、Ｎ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波に基づいて、受信系２０の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎが、Ｍ１回に亘る測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを出力し、これが主記憶装置８２に記憶される。また同様に、Ｎ２個の符号分割多元接続方式の通信基地局からの通信電波に基づいて、受信系２００の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎが、Ｍ２回に亘る測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを出力し、これも主記憶装置８２に記憶される。
【００５１】
中央処理回路１００の中央処理装置８１は、これらの各受信系２０、２００からの測位履歴データを用い、また移動衛星に関する遅延時間補正データｔＤＯＰ１〜ｔＤＯＰＮを用いて、Ｎ１個のＧＰＳ衛星とＮ２個の通信基地局とに対する携帯端末ＨＴの移動速度および移動方向を算出する。
【００５２】
この実施の形態４による携帯端末ＨＴでも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００５３】
なお、実施の形態４において、利用するＧＰＳ衛星の数Ｎ１と符号分割多元接続方式の通信基地局の数Ｎ２は、互いに等しくても、また相違してもよい。また、ＧＰＳ衛星に関する測位履歴データの回数Ｍ１と、通信基地局に関する測位履歴データの回数Ｍ２も、互いに等しくても、また相違してもよい。
【００５４】
実施の形態５．
図５は、この発明による携帯端末の実施の形態５を示すブロック回路図である。この実施の形態５による携帯端末ＨＴも、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波と、符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波とを併用して携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものである。
【００５５】
この実施の形態５では、実施の形態４における受信信号処理回路２０、２００に代わって、受信信号処理回路２０Ａ、２００Ａが使用される。これらの受信信号処理回路２０Ａ、２００Ａは、ともに実施の形態２において使用された相関演算回路３０Ａを有する。
【００５６】
この実施の形態５による携帯端末ＨＴでも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明による携帯端末は、携帯電話機または携帯通信端末として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、この発明による携帯端末の実施の形態１を示すブロック回路図。
【図２】図２は、実施の形態１の動作説明図。
【図３】図３は、この発明による携帯端末の実施の形態２を示すブロック回路図。
【図４】図４は、この発明による携帯端末の実施の形態４を示すブロック回路図。
【図５】図５は、この発明による携帯端末の実施の形態５を示すブロック回路図。
【符号の説明】
【００５９】
１０：移動速度算出ブロック、１１：移動速度算出装置、
２０、２０Ａ、２００、２００Ａ：受信系、
３０、３０Ａ：相関演算回路、３１〜３Ｎ：相関演算系、４１〜４Ｎ：エラー補正回路、
５１〜５Ｎ：相関計算回路、６１〜６Ｎ：ピーク位置検出回路、
７０、７００：タイミング回路、８０、１００：中央処理回路、８１：中央処理装置、
８２：主記憶装置、９１〜９Ｎ：副記憶装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機または携帯情報通信端末などの携帯端末に関し、とくに移動速度を求める機能を有する携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるカーナビゲーションは、衛星との間で通信を行ない、自動車の位置を測定する測位機能を持つが、特開２００４−３４０６３３号公報には、このカーナビゲーションにおいて、自動車のドライブシャフトの回転に応じて発生する車速パルスを併用し、過去に測位した位置からの移動距離を算出して、測位結果を補正し、即位精度を高くするものが提案されている。
【０００３】
また、特開２００４−２３３０５８号公報には、車速パルスを利用できない携帯端末において、地磁気を検出する特別な方位センサと、圧電素子を用いた特別な加速度センサを併用して携帯端末の移動速度を算出し、この移動速度により、測位結果を補正し、測位精度を高くするものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０６３３号公報、図１
【特許文献２】特開２００４−２３３０５８号公報、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００４−２３３０５８号公報に開示された携帯端末では、特別な方位センサ、加速度センサを用いるために、携帯端末が大型化する不都合があり、また、この特別なセンサは自動車または電車内では利用できない不都合もある。
【０００６】
この発明は、この不都合を改善できる改良された携帯端末を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の観点による携帯端末は、複数の相関演算系を含む受信系と、各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、受信系により複数の外部基準局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする。
【０００８】
この発明の第２の観点による携帯端末は、複数の相関演算系を含む第１の受信系、複数の相関演算系を含む第２の受信系、および第１の受信系の各相関演算系と第２の受信系の各相関演算系とに共通に接続された中央処理装置を備え、第１の受信系により複数の衛星からの衛星電波を受信し、また、第２の受信系により符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する機能を有する携帯端末であって、第１の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り各衛星に対する測位動作を行ない、この各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶装置に記憶し、また、第２の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り各通信基地局に対する測位動作を行ない、この各通信基地局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、第１、第２測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の第１の観点による携帯端末は、外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、この測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めるものであり、この携帯端末では、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末を大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末の移動速度を求めることができる。
【００１０】
この発明の第２の観点による携帯端末は、各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶し、また、各通信基準局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、第１、第２の測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めるものであり、この携帯端末でも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末を大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末の移動速度を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明による携帯端末の実施の形態１を示すブロック回路図、図２は、その移動速度算出装置の動作説明図である。
【００１３】
この実施の形態１による携帯端末ＨＴは、携帯電話機または携帯情報通信端末である。この携帯端末ＨＴは、移動速度算出機能ブロック１０を内蔵している。この携帯端末ＨＴは、電話通信機能ブロックまたは情報通信機能ブロックとともに、移動速度算出機能ブロック１０を内蔵するが、図１には、移動速度算出機能ブロック１０だけを示す。
【００１４】
移動速度算出機能ブロック１０は、それが内蔵された携帯端末ＨＴの移動速度を算出するものである。この移動速度算出機能ブロック１０は、移動速度算出装置１１を有し、この移動速度算出装置１１は、受信系２０と、タイミング回路７０と、中央処理回路８０を含む。
【００１５】
この実施の形態１の携帯端末ＨＴの受信系２０は、その携帯端末ＨＴの外部に存在する複数のＮ個の外部基準局からの電波を受信する機能を有し、この機能を利用して携帯端末ＨＡの測位動作を繰返し実行する。この実施の形態１では、Ｎ個の外部基準局として、Ｎ個のＧＰＳ衛星１〜衛星Ｎを利用する。このＮ個の衛星１〜衛星Ｎは、互いに同じ周波数で、互いに同期した同期タイミングＴｓで周期的に衛星電波を発信する。この各ＧＰＳ衛星からの衛星電波は、ＧＰＳ信号（アナログ信号）を含み、このＧＰＳ信号には、各ＧＰＳ衛星に固有のＣＡコードと呼ばれる識別コードが含まれる。
【００１６】
受信系２０はアンテナ１２と、ＲＦブロック１３と、相関演算回路３０を含む。アンテナ１２は、複数の各ＧＰＳ衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波を受信する。ＲＦブロック１３は、アンテナ１２に接続された高周波受信回路であり、各衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波を受けて、それに含まれるＧＰＳ信号を復調する。このＲＦブロック１２は、Ａ／Ｄ変換器を有し、復調したＧＰＳ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換し、ディジタルのサンプリングデータＳを発生する。
【００１７】
相関演算回路３０は、Ｎ個の相関演算系３１〜３Nを含む。これらの各相関演算系３１〜３Ｎは、衛星１〜衛星Ｎのそれぞれに対応しており、互いに並列に接続される。ＲＦブロック１３からのサンプリングデータＳは、これらの各相関演算系３１〜３Ｎに供給される。
【００１８】
各相関演算系３１〜３Ｎは、それぞれＮ個のエラー補正回路４１〜４Ｎと、Ｎ個の相関計算回路５１〜５Ｎと、Ｎ個のピーク位置検出回路６１〜６Ｎを含む。エラー補正回路４１〜４Ｎは、各相関演算系３１〜３Ｎの入口に配置されており、ＲＦブロック１３からのサンプリングデータＳはこれらの各エラー補正回路４１〜４Ｎに入力される。各エラー補正回路４１〜４Ｎは、サンプリングデータＳのエラー補正を行ない、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを出力する。
【００１９】
各相関計算回路５１〜５Ｎは、補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを受けるように各エラー補正回路４１〜４Ｎに接続される。各相関計算回路５１〜５Ｎは、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮと、衛星１〜衛星Ｎのそれぞれの識別コード（ＣＡコード）との相関計算を行ない、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを出力する。
【００２０】
各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを受けるように各相関計算回路５１〜５Ｎに接続される。各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、各相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮに基づいて、相関ピークＰ１〜ＰＮの位置を検出し、ピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮを発生する。
【００２１】
タイミング回路７０は、受信系２０について、繰返し時系列に複数回（Ｍ回）の測位動作を与えるもので、タイミング制御回路７１を含む。このタイミング制御回路７１には、外部から同期信号ＳＹが供給される。この同期信号ＳＹは、例えば同期方式では、衛星１〜衛星Ｎが、互いに同期して衛星電波を発生する同期タイミングＴｓと同期した基準タイミングで供給される。タイミング制御回路７１は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、この同期信号ＳＹが与えられる度毎に、複数の基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮを発生し、これらの基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮをそれぞれ各相関演算系３１〜３Ｎのエラー補正回路４１〜４Ｎに供給する。
【００２２】
各衛星１〜衛星Ｎには、静止衛星ばかりでなく、軌道上を周回する移動衛星も含まれる。各衛星１〜衛星Ｎは、互いに同期した同期タイミングＴｓにおいて、衛星電波を発信するが、移動衛星については、それが移動することにより発生するドップラ効果に伴ない、衛星電波の発信タイミングが、相対的に同期タイミングＴｓからずれる結果となる。タイミング制御回路７１は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応し、同期信号ＳＹが与えられる度毎に、この移動衛星についての相対的な同期タイミングのずれを補正するタイミングで、基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮを発生し、各相関演算系３１〜３Ｎのそれぞれに対する基準タイミングｔ０を設定する。各エラー補正回路４１〜４Ｎは、繰返される１回目からＭ回目の各測位動作において、それぞれ基準タイミング信号ＳＹ１〜ＳＹＮが供給される度毎に、基準タイミングｔ０からサンプリングデータＳのエラー補正を開始し、エラー補正したサンプリングデータＳ１〜ＳＮを発生する。
【００２３】
各相関計算回路５１〜５Ｎは、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、繰返し相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮを発生する。このＭ回の測位動作に対応する相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮは、測位履歴データである。この相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮは、基準タイミングｔ０からのサンプリングデータＳ１〜ＳＮと、衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎのそれぞれの識別コード（ＣＡコード）との相関出力であり、基準タイミングｔ０と、相関ピークＰ１〜ＰＮの関する情報を含んでいる。
【００２４】
各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎは、１回目からＭ回目の各測位動作に対応して、ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを繰返し発生する。このＭ回の測位動作に対応するピーク位置出力データＰＯ１〜ＰＯＮも、測位履歴データである。このピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮは、基準タイミングｔ０の発生時刻を表わす基準時刻データＤＴ０と、この基準タイミングｔ０から相関ピークＰ１〜ＰＮまでの遅延時間ｔ１〜ｔＮを表わす遅延時間データＤＤＴを含む。１回目の測位動作により各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎから出力される相関ピークをＰ１１〜Ｐ１Ｎとし、この各相関ピークＰ１１〜Ｐ１Ｎの基準タイミングｔ０からの遅延時間をｔ１１〜ｔ１Ｎとする。またＭ回目の測位動作により各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎから出力される相関ピークをＰＭ１〜ＰＭＮとし、この各相関ピークＰＭ１〜ＰＭＮの基準タイミングｔ０からの遅延時間をｔＭ１〜ｔＭＮとする。
【００２５】
中央処理回路８０は、中央処理装置８１と主記憶装置８２を有する。中央処理装置８１は、各相関演算系３１〜３Ｎからピーク位置検出出力ＰＯ１〜ＰＯＮを受けるように各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎに接続される。主記憶装置８２は、この中央処理装置８１に接続され、Ｍ回の測位動作に対応するピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ、すなわち測位履歴データを記憶する。具体的には、主記憶装置８２は、１回目からＭ回目の各測位動作に対応する各ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮに含まれる基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴを記憶する。中央処理装置８１は、これらの基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴに基づき、移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末ＨＴの移動速度を演算する。
【００２６】
図２は、同期信号ＳＹがＭ回に亘り時系列に繰返し供給され、相関演算回路３０が１回目からＭ回目のＭ回の測位動作を行なった場合について、相関出力データＣＲ１〜ＣＲＮの変化を示す。Ｍ回の測位動作の中の１回目の測位動作に対応する相関出力データＣＲ１１〜ＣＲ１Ｎが図２の一番上に示され、また、Ｍ回の測位動作の中のＭ回目の測位動作に対応する相関出力データＣＲＭ１〜ＣＲＭＮが図２の一番下に示される。相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲＭ１は衛星１に対応し、また、相関出力データＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭＮは衛星Ｎに対応する。
【００２７】
これらの相関出力データは、すべて基準タイミングｔ０からのデータである。相関出力データＣＲ１１は、相関ピークＰ１１を含んでおり、この相関ピークＰ１１は、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔ１１だけ遅延している。相関出力データＣＲ１Ｎは、相関ピークＰ１Ｎを含んでおり、この相関ピークＰ１Ｎは、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔ１Ｎだけ遅延している。
【００２８】
同様に、相関出力ＣＲＭ１は、相関ピークＰＭ１を含んでおり、この相関ピークＰＭ１は、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔＭ１だけ遅延している。また、相関計算出力ＣＭＮは、相関ピークＰＭＮを含んでおり、この相関ピークＰＭＮは、基準タイミングｔ０から遅延時間ｔＭＮだけ遅延している。
【００２９】
図２に示す遅延時間ｔ１１、・・・、ｔ１Ｎ、・・・、ｔＭ１、・・・、ｔＭＮを表わす遅延時間データＤＤＴは、１回目からＭ回目までの各測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻を表わす基準時刻データＤＴ０とともに、主記憶装置８２に記憶される。
【００３０】
さて、図２を参照して、図１に示す移動速度算出ブロック１０の演算について、説明する。１回目の測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻をＴ１とし、M回目の測位動作における基準タイミングｔ０の発生時刻をＴＭとする。この時刻Ｔ１からＴＭまでの間に、この移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末の移動によって各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎからこの携帯端末への衛星電波の伝播速度が変わるため、例えばＧＰＳ衛星１について１回目〜Ｍ回目までの測位動作に対応して、相関出力データＣＲ１１〜ＣＲＭ１が図２のように変化し、それらの相関ピークＰ１１〜ＰＭ１の遅延時間が遅延時間差（ｔＭ１―ｔ１１）だけする。また、例えばＧＰＳ衛星Ｎについて１回目〜Ｍ回目までの測位動作に対応して、相関出力データＣＲＭ１〜ＣＲＭＮも図２のように変化し、その相関ピークＰ１Ｎ〜ＰＭＮの遅延時間が遅延時間差（ｔＭＮ―ｔＭ１）だけ変化する。他のＧＰＳ衛星についても同様の遅延時間差が求まる。
【００３１】
これらの各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎについての遅延時間差と測位時間差（ＴＭ−Ｔ１）から、各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎとの相対移動速度Ｆ１〜ＦＮを、次の式から求めることができる。
Ｆ１＝Ｃ×（ｔＭ１−ｔ１１）／（ＴＭ−Ｔ１）
・・・
ＦＮ＝C×（ｔＭＮ−ｔ１Ｎ）／（ＴＭ−Ｔ１）
なお、測位時間差（ＴＭ−Ｔ１）は、１回目とＭ回目の測位動作における基準時刻データＤＴ０から求められる。また、これらの式でＣは、電波の伝播速度である。
【００３２】
また、ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎが周回衛星である場合には、ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎの軌道上の移動に伴なうドップラ効果が、各遅延時間ｔ１１、・・・、ｔＭ１、・・・、ｔ１Ｎ、・・・、ｔＭＮに影響するので、相対移動速度Ｆ１〜ＦＮは、次の式から求めることができる。
Ｆ１＝Ｃ×｛ｔＤＯＰ１−（ｔＭ１−ｔ１１）｝／（ＴＭ−Ｔ１）
・・・
ＦＮ＝C×｛ｔＤＯＰＮ−（ｔＭＮ−Ｔ１Ｎ）／（ＴＭ−Ｔ１）
なお、この式において、ｔＤＯＰ１、・・・、ｔＤＯＰＮは、各ＧＰＳ衛星１〜ＧＰＳ衛星Ｎにおける遅延時間補正データであり、これも主記憶装置８２に記憶される。
【００３３】
衛星１〜衛星Ｎの中に静止衛星と移動衛星の両方が含まれる場合、静止衛星に対する相対移動読度は、段落００３１の式から、また移動衛星に対する相対移動速度は段落００３２の式から、それぞれ求めることができる。中央処理装置８１は、主記憶装置８２に記憶された測位履歴データにおける基準時刻データＤＴ０と、遅延時間データＤＤＴと、遅延時間補正データｔＤＯＰ１〜ｔＤＯＰＮを用いて各衛星１〜衛星Ｎに対する携帯端末ＨＴの相対移動速度Ｆ１〜ＦＮを算出する。
【００３４】
中央処理装置８１は、さらに、これらの各衛星１〜衛星Ｎに対する相対移動速度Ｆ１〜ＦＮと、各衛星１〜衛星Ｎから送信される各衛星１〜衛星Ｎの軌道情報とに基づき、携帯端末ＨＴの各衛星１〜衛星Ｎに対する相対移動ベクトルを求め、それらの各相対移動ベクトルを合成することにより、移動速度算出ブロック１０を内蔵した携帯端末の移動速度と移動方向を求める。このＭ回の測位動作に基づいて得られた携帯端末の移動速度および移動方向は、次回の測位動作時の携帯端末の移動範囲を絞り込むのに使用され、これを利用して次回の測位結果を補正することにより、携帯端末ＨＴの測位精度の向上を図ることができる。
【００３５】
以上のように、実施の形態１による携帯端末は、相関演算回路３０を用いて、時系列の複数回に亘り各外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく、ピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ，すなわち測位履歴データを記憶し、中央処理装置が、この測位履歴データに基づいて、携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものであり、この携帯端末ＨＴでは、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００３６】
なお、実施の形態１では、タイミング制御回路７１に対する同期信号ＳＹを外部から供給するものであるが、携帯端末ＨＴの内部でこの同期信号ＳＹを生成することもできる。この場合にも、衛星１〜衛星Ｎから受信した衛星電波に基づき、同期信号ＳＹを生成する。
【００３７】
また実施の形態１では、衛星１〜衛星Ｎが互いに同期して衛星電波を発信する同期タイミングＴｓと同期したタイミングで同期信号ＳＹを発生する同期方式の測位動作を具体例として説明したが、非同期方式、すなわち各衛星１〜衛星Ｎの同期タイミングＴｓと任意に設定されるタイミングで同期信号ＳＹを発生する方式とすることもできる。
【００３８】
実施の形態２．
図３は、この発明による携帯端末の実施の形態２を示すブロック回路図である。この実施の形態２による携帯端末ＨＴも、携帯電話機または携帯情報通信端末である。この実施の形態２による携帯端末ＨＴの移動速度算出装置１１における受信系２０Ａは、実施の形態１における相関演算回路３０を変形した相関演算回路３０Ａを有する。その他は実施の形態１と同じに構成される。
【００３９】
この相関演算回路３０Ａは、Ｎ個の副記憶装置９１〜９Ｎを有する。これらの各副記憶装置９１〜９Ｎは、各相関演算系３１〜３Ｎのそれぞれにおいて、相関計算回路５１〜５Ｎとピーク位置検出回路６１〜６Ｎとの間に接続される。この各副記憶装置９１〜９Ｎは、Ｍ回の測位動作に亘り各相関演算回路５１〜５Ｎから出力される測位履歴データ、すなわち相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮを記憶する。
【００４０】
実施の形態１では、Ｍ回の測位動作により、各ピーク位置検出回路６１〜＆Ｎから出力されるピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを測位履歴データとして、主記憶装置８２に記憶したが、実施の形態２では、Ｍ回の測位動作により、相関計算回路５１〜５Ｎから出力される相関出力データＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮを測位履歴データとして、副記憶装置９１〜９Ｎに記憶するので、主記憶装置８２の記憶容量を小さくすることができる。
【００４１】
この実施の形態２では、中央処理装置８１は、衛星１〜衛星Ｎに対する携帯端末ＨＴの相対速度Ｆ１〜ＦＮを演算するときに、副記憶装置９１〜９Ｎに記憶された相関出力ＣＲ１１、・・・、ＣＲ１Ｎ、・・・、ＣＲＭ１、・・・、ＣＲＭＮをピーク位置検出回路６１〜６Ｎを通じて読み出す。
【００４２】
実施の形態３．
この実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２において、Ｎ個の外部基準局として、符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局を利用するものであり、この実施の形態３の携帯端末ＨＴは、この符号分割多元接続方式の携帯通信情報端末とされ、符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局との間で通信を行なう機能を有する。
【００４３】
この実施の形態３の携帯端末ＨＴでは、受信系２０、２０Ａが符号分割多元接続方式のＮ個の通信基地局からの通信電波を受信する。この符号分割多元接続方式の通信基地局からの通信電波は、実施の形態１で利用した衛星１〜衛星Ｎからの衛星電波とは周波数が異なるので、図１のアンテナ１２とは異なる受信周波数のアンテナが使用され、また図１のＲＦブロック１３とは異なる復調回路を有するＲＦブロックが使用されるが、相関演算回路３０、３０Aと、タイミング回路７０と、中央処理回路８０は、図１、図３と同じ構成とされる。
【００４４】
この実施の形態３の携帯端末でも、符号分割多元接続方式の複数の通信基地局は、それぞれに固有の識別コードを含む通信電波を、互いに同じ周波数で発信するので、その受信信号に基づくサンプリングデータＳを受信系２０、２０Ａにより、実施の形態１、２と同様に処理することにより、携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図４は、この発明による携帯端末の実施の形態４を示すブロック回路図である。この実施の形態４による携帯端末ＨＴは、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波と、符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波とを併用して携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものである。
【００４６】
この実施の形態４における移動速度算出装置１１は、２つの受信系２０、２００と、これらに付属する２つのタイミング回路７０、７００と、２つの受信系２０、２００に共通に接続された中央処理回路１００を有する。受信系２０は、図１に示す実施の形態１の受信系２０と同じに構成され、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波を受信し処理する。
【００４７】
受信系２００は、実施の形態３で利用した符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波を受信し処理する。この受信系２００は、アンテナ１２０と、ＲＦブロック１３０と、相関演算回路３００とを有する。アンテナ１２０は、符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する。ＲＦブロック１３０は、アンテナ１２０に接続された高周波受信回路であり、各通信基地局からの通信電波を復調するとともに、そのアナログ信号をディジタル変換したサンプリングデータＳ２００を発生する。相関演算回路３００は、図１に示す実施の形態１における相関演算回路３０と同じに構成される。
【００４８】
受信系２０に付属するタイミング回路７０および受信系２００に付属するタイミング回路７００は、ともに実施の形態１と同じタイミング制御回路７１を有する。
【００４９】
中央処理回路１００は、実施の形態１と同じ中央処理装置８１と、これに接続された主記憶装置８２を有する。この中央処理回路１００の中央処理装置８１は、受信系２０の各ピーク位置検出回路６１〜６NからのＭ１回の測位履歴データ、すなわちＭ１回のピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮ、および受信系２００の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎからの測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを受けるように接続される。
【００５０】
この実施の形態４では、Ｎ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波に基づいて、受信系２０の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎが、Ｍ１回に亘る測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを出力し、これが主記憶装置８２に記憶される。また同様に、Ｎ２個の符号分割多元接続方式の通信基地局からの通信電波に基づいて、受信系２００の各ピーク位置検出回路６１〜６Ｎが、Ｍ２回に亘る測位履歴データ、すなわちピーク位置検出出力データＰＯ１〜ＰＯＮを出力し、これも主記憶装置８２に記憶される。
【００５１】
中央処理回路１００の中央処理装置８１は、これらの各受信系２０、２００からの測位履歴データを用い、また移動衛星に関する遅延時間補正データｔＤＯＰ１〜ｔＤＯＰＮを用いて、Ｎ１個のＧＰＳ衛星とＮ２個の通信基地局とに対する携帯端末ＨＴの移動速度および移動方向を算出する。
【００５２】
この実施の形態４による携帯端末ＨＴでも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【００５３】
なお、実施の形態４において、利用するＧＰＳ衛星の数Ｎ１と符号分割多元接続方式の通信基地局の数Ｎ２は、互いに等しくても、また相違してもよい。また、ＧＰＳ衛星に関する測位履歴データの回数Ｍ１と、通信基地局に関する測位履歴データの回数Ｍ２も、互いに等しくても、また相違してもよい。
【００５４】
実施の形態５．
図５は、この発明による携帯端末の実施の形態５を示すブロック回路図である。この実施の形態５による携帯端末ＨＴも、複数のＮ１個のＧＰＳ衛星からの衛星電波と、符号分割多元接続方式の複数のＮ２個の通信基地局からの通信電波とを併用して携帯端末ＨＴの移動速度を求めるものである。
【００５５】
この実施の形態５では、実施の形態４における受信信号処理回路２０、２００に代わって、受信信号処理回路２０Ａ、２００Ａが使用される。これらの受信信号処理回路２０Ａ、２００Ａは、ともに実施の形態２において使用された相関演算回路３０Ａを有する。
【００５６】
この実施の形態５による携帯端末ＨＴでも、通信により携帯端末の移動速度を求めることができ、携帯端末ＨＴを大型化せず、また自動車または電車内でも携帯端末ＨＴの移動速度を求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明による携帯端末は、携帯電話機または携帯通信端末として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、この発明による携帯端末の実施の形態１を示すブロック回路図。
【図２】図２は、実施の形態１の動作説明図。
【図３】図３は、この発明による携帯端末の実施の形態２を示すブロック回路図。
【図４】図４は、この発明による携帯端末の実施の形態４を示すブロック回路図。
【図５】図５は、この発明による携帯端末の実施の形態５を示すブロック回路図。
【符号の説明】
【００５９】
１０：移動速度算出ブロック、１１：移動速度算出装置、
２０、２０Ａ、２００、２００Ａ：受信系、
３０、３０Ａ：相関演算回路、３１〜３Ｎ：相関演算系、４１〜４Ｎ：エラー補正回路、
５１〜５Ｎ：相関計算回路、６１〜６Ｎ：ピーク位置検出回路、
７０、７００：タイミング回路、８０、１００：中央処理回路、８１：中央処理装置、
８２：主記憶装置、９１〜９Ｎ：副記憶装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相関演算系を含む受信系と、前記各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、前記受信系により複数の外部基準局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、
前記各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、
前記中央処理装置が、前記測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末であって、前記中央処理装置に接続された主記憶装置を備え、
前記主記憶装置が、前記測位履歴データを記憶することを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項１記載の携帯端末であって、前記各相関演算系のそれぞれに設けられた複数の副記憶装置を備え、前記各副記憶装置が、前記測位履歴データを記憶することを特徴とする携帯端末。
【請求項４】
請求項１記載の携帯端末であって、前記複数の外部基準局として、複数の衛星を利用することを特徴とする携帯端末。
【請求項５】
請求項１記載の携帯端末であって、前記複数の外部基準局として、符号分割多元接続方式の通信基地局を利用することを特徴とする携帯端末。
【請求項６】
複数の相関演算系を含む第１の受信系、複数の相関演算系を含む第２の受信系、および前記第１の受信系の各相関演算系と前記第２の受信系の各相関演算系とに共通に接続された中央処理装置を備え、前記第１の受信系により複数の衛星からの衛星電波を受信し、また、前記第２の受信系により符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する機能を有する携帯端末であって、
前記第１の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記各衛星に対する測位動作を行ない、この各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶し、
また、前記第２の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記各通信基地局に対する測位動作を行ない、この各通信基地局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、
前記中央処理装置が、前記第１、第２の測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする携帯端末。
【請求項１】
複数の相関演算系を含む受信系と、前記各相関演算系に接続された中央処理装置を備え、前記受信系により複数の外部基準局からの電波を受信する機能を有する携帯端末であって、
前記各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記外部基準局に対する測位動作を行ない、この外部基準局に対する複数回の測位動作に基づく測位履歴データを記憶し、
前記中央処理装置が、前記測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末であって、前記中央処理装置に接続された主記憶装置を備え、
前記主記憶装置が、前記測位履歴データを記憶することを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項１記載の携帯端末であって、前記各相関演算系のそれぞれに設けられた複数の副記憶装置を備え、前記各副記憶装置が、前記測位履歴データを記憶することを特徴とする携帯端末。
【請求項４】
請求項１記載の携帯端末であって、前記複数の外部基準局として、複数の衛星を利用することを特徴とする携帯端末。
【請求項５】
請求項１記載の携帯端末であって、前記複数の外部基準局として、符号分割多元接続方式の通信基地局を利用することを特徴とする携帯端末。
【請求項６】
複数の相関演算系を含む第１の受信系、複数の相関演算系を含む第２の受信系、および前記第１の受信系の各相関演算系と前記第２の受信系の各相関演算系とに共通に接続された中央処理装置を備え、前記第１の受信系により複数の衛星からの衛星電波を受信し、また、前記第２の受信系により符号分割多元接続方式の複数の通信基地局からの通信電波を受信する機能を有する携帯端末であって、
前記第１の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記各衛星に対する測位動作を行ない、この各衛星に対する複数回の測位動作に基づく第１の測位履歴データを記憶し、
また、前記第２の受信系の各相関演算系を用いて、時系列に複数回に亘り前記各通信基地局に対する測位動作を行ない、この各通信基地局に対する複数回の測位動作に基づく第２の測位履歴データを記憶し、
前記中央処理装置が、前記第１、第２の測位履歴データに基づいて、携帯端末の移動速度を求めることを特徴とする携帯端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３３６７（Ｐ２００７−３３６７Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８４３７８（Ｐ２００５−１８４３７８）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]