説明

GPS受信装置

【課題】自装置の位置の検出に要する時間を短縮すること。
【解決手段】携帯電話機1Aにおいて、自装置1Aから設定距離内にある他の携帯電話機1Bから、位置情報を無線通信を介して取得し、取得した位置情報に基づいて自装置1Aの位置を検出するようにした。そのため、携帯電話機1Aは、例えば、携帯電話機1j単独でGPSに基づいて自装置1Aの位置を検出する方法に比べ、自装置1Aの位置の検出に要する時間を短縮することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPS(Global Positioning System)衛星から送信される電波を受信して、自装置の位置を検出するGPS受信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のGPS受信装置では、見通し範囲にある4つのGPS衛星から電波を受信し、受信した電波を基にGPS衛星それぞれの位置および自装置までの距離を検出し、検出した位置および距離を用いた連立方程式を演算処理により解析することで、自装置の位置を求めるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2002−195846号公報
【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、上記従来のGPS受信装置では、GPS衛星からの電波を受信し、受信した電波に各種演算処理を行うことで、自装置の位置を得るようになっている。そのため、例えば、ユーザがGPS受信装置に位置を検出させる操作を行っても、自装置の位置が得られるまでには時間がかかり、ユーザにとって不便な状況となる場合があった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、自装置の位置の検出に要する時間を短縮することが可能なGPS受信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するため、第1の発明は、
GPS衛星から送信される電波を受信し、受信した電波に基づいて自装置の位置を検出するGPS受信装置であって、自装置から設定距離内にある他のGPS受信装置から、GPSに基づく位置情報を無線通信を介して取得する位置情報取得手段と、取得した前記位置情報に基づいて自装置の位置を検出する位置検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【0005】
また、第2の発明は、
前記位置検出手段は、前記位置情報取得手段が取得した前記位置情報が表す位置を、自装置の位置とすることを特徴とする。
このような構成によれば、自装置の近くにある他のGPS受信装置から位置情報を無線通信を介して取得し、取得した位置情報が表す位置を自装置の位置とすることができる。そのため、例えば、GPS受信装置単独でGPSに基づいて自装置の位置を検出する方法に比べ、自装置の位置の検出に要する時間を短縮することができる。
【0006】
さらに、第3の発明は、
前記位置情報取得手段は、他のGPS受信装置から、前記位置情報に加え、前記位置情報の生成時刻の情報と、前記位置情報の精度の情報と、前記他のGPS受信装置の移動速度の情報とを併せて取得し、これらの情報を基に、自装置における位置の精度を算出することを特徴とする。
このような構成によれば、他の携帯電話機から取得した位置情報を用いた際の、自装置における位置の精度を把握することができる。
【0007】
また、第4の発明は、
他のGPS受信装置から送信される信号の受信強度を検出する強度検出手段を備え、前記位置情報取得手段は、前記強度検出手段で検出される前記信号の受信強度が設定値以上である他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする。
このような構成によれば、位置情報の取得を、より確実に自装置の近くにある他のGPS受信装置から行うことができる。
【0008】
さらに、第5の発明は、
前記位置情報取得手段は、前記強度検出手段で検出される前記信号の受信強度が設定値以上である他のGPS受信装置が複数ある場合には、前記信号の受信強度が最も大きい他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする。
このような構成によれば、位置情報の取得を、より確実に自装置の近くにある他のGPS受信装置から行うことができる。
【0009】
また、第6の発明は、
前記位置検出手段は、他のGPS受信装置から取得される前記位置情報の有意性を検出する有意性検出出手段を備え、前記位置情報取得手段は、前記有意性検出出手段で検出される前記位置情報の有意性が設定値以上である他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする。
このような構成によれば、他のGPS受信装置から、有意な位置情報を取得することができる。
【0010】
さらに、第7の発明は、
前記GPS受信装置それぞれには、ID番号が付されており、前記他のGPS受信装置から前記ID番号を検出するID検出手段を備え、前記位置情報取得手段は、前記他のGPS受信装置のうち、特定のID番号が付されたものからの前記位置情報の取得を禁止することを特徴とする。
このような構成によれば、精度の低い位置情報を生成するGPS受信装置のID番号を記憶しておき、そのID番号が付されたGPS受信装置からの位置情報の取得を禁止することで、位置の検出精度を向上させることができる。
また、第8の発明は、
GPSに基づく位置情報を保持する情報保持手段と、他のGPS受信装置から問い合わせがあった場合に、前記情報保持手段に保持している前記位置情報を無線通信を介して提供する位置情報提供手段と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
さらに、第9の発明は、
GPS衛星から送信される電波を受信し、受信した電波に基づいて自装置の位置を検出するGPS受信装置であって、GPSに基づく位置情報を保持する情報保持手段と、他のGPS受信装置から問い合わせがあった場合に、前記情報保持手段に保持している前記位置情報を無線通信を介して提供する位置情報提供手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、自装置の近くにある他のGPS受信装置に位置情報を無線通信を介して提供し、他のGPS受信装置においては、取得した位置情報を自装置の位置とすることができ、自装置の位置の取得に要する時間を短縮することができる。
このように、本発明によれば、自装置の位置の取得に要する時間を短縮することが可能なGPS受信装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明を複数の携帯電話機に適用し、それら複数の携帯電話機の間で、位置の情報の提供および取得を可能とした例を図面に基づいて説明する。
<1.携帯電話機の構成>
まず、本実施形態の携帯電話機11〜1n(nは2以上)の構成を説明する。
なお、本実施形態では、携帯電話機11〜1nは、いずれも位置の情報の提供および取得を実現するための構成として同じ構成を採用する。
そのため、ここでは携帯電話機11〜1nの構成として、携帯電話機1j(jは1〜nのいずれかの数)の構成を例に挙げて説明する。
【0013】
図1は、携帯電話機1jの機能構成を示す図である。
携帯電話機1jは、図1に示すように、携帯通信ユニット2、GPS機能部3、近距離通信部4、周辺端末検出部5、位置情報交換部6および制御部7を備える。
携帯通信ユニット2は、ユーザによって電話の発信操作または受信操作が行われると、携帯電話システムの基地局を介して自装置を他の携帯電話機1oに通話可能に接続する。
GPS機能部3は、制御部7から出力される指令に従って、GPS衛星から送信される電波を受信し、受信した電波に演算処理を施して自装置1jの位置を検出する。
具体的には、GPS機能部3は、制御部7から衛星情報生成指令が出力されると、まず、アンテナにより構成される衛星信号受信部8でGPS衛星から電波(GPS信号)を受信し、受信したGPS信号を増幅する。
【0014】
ここで、衛星情報生成指令とは、後述する衛星軌道情報および捕捉衛星情報の生成を指示する指令である。
次に、GPS機能部3は、増幅したGPS信号を中間周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートしたGPS信号をディジタル信号に変換する。
次に、GPS機能部3は、変換したディジタル信号にスペクトラム逆拡散処理および同期追跡処理等を行って航法メッセージを取得する。
次に、GPS機能部3は、取得した航法メッセージから衛星軌道情報を生成し、メモリにより構成される衛星情報記憶部9に記憶させる。
ここで、衛星軌道情報としては、例えば、各GPS衛星固有の軌道データであるエフェメリスデータや全GPS衛星の軌道データであるアルマナックデータ等が挙げられる。
【0015】
次に、GPS機能部3は、このようにして生成した衛星軌道情報に基づいて自装置1jから一定の仰角範囲にあるGPS衛星を算出し、このGPS衛星を検索対象とする。
次に、GPS機能部3は、衛星信号受信部8で受信されるGPS信号から、検索対象としたGPS衛星のC/Aコードおよび周波数を含む信号を検索する。
次に、GPS機能部3は、この検索結果を基に捕捉衛星情報(acquisition情報)を生成し、衛星情報記憶部9に記憶させる。
ここで、捕捉衛星情報とは、自装置1jでGPS信号を受信できたGPS衛星を特定する情報である。
【0016】
また、捕捉衛星情報としては、例えば、自装置1jでGPS信号を受信できたGPS衛星のID番号、軌道データ、C/Aコードおよび周波数等が挙げられる。
なお、衛星情報記憶部9には、携帯電話機1jの製造時に、製造者によって製造場所での衛星軌道情報および補足衛星情報が記憶される。
また、GPS機能部3は、制御部7から位置検出指令が出力されると、まず、衛星情報記憶部9に記憶されている最新の衛星軌道情報および捕捉衛星情報に基づいて、捕捉衛星情報が特定するGPS衛星を検索対象とする。
ここで、位置検出指令とは、自装置1jの位置の検出を指示する指令である。
次に、GPS機能部3は、衛星信号受信部8で受信されるGPS信号から、検索対象としたGPS衛星のC/Aコードおよび周波数を含む信号を検索する。
【0017】
なお、捕捉衛星情報として、自装置1jでGPS信号を受信できるGPS衛星のC/Aコードおよび周波数を用いた場合には、衛星信号受信部8で受信されるGPS信号からC/Aコードおよび周波数を検索する処理を省き、検索結果として、捕捉衛星情報が表すC/Aコードおよび周波数をそのまま用いるようにしてもよい。
次に、GPS機能部3は、この検索結果および、衛星情報記憶部9に記憶されている最新の衛星軌道情報に基づいて、位置算出部10で自装置1jの位置を検出する。
次に、GPS機能部3は、この検出した位置の情報(自装置1jの位置情報)を制御部7に出力すると共に、当該情報を位置情報記憶部11に記憶させる。
なお、衛星情報記憶部9には、携帯電話機1jの製造時に、製造者によって製造場所での位置情報が記憶される。
【0018】
また、位置情報には、位置情報の生成時刻の情報および精度の情報が付加される。
さらに、位置算出部10は、位置情報記憶部11に記憶されている自装置1jの位置情報の履歴に基づいて、自装置1jの移動状態情報(移動速度および移動方向)を算出し、その算出結果を位置情報記憶部11に記憶させる。
近距離通信部4は、周辺端末検出部5、位置情報交換部6および制御部7から出力される指令に従って、他の携帯電話機1oの近距離通信部4(近距離通信部4o)との間で無線通信を行う。
なお、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oとの間の無線通信は、携帯電話システムの基地局を介することなく、電波を用いた近距離無線通信で直接に行われる。
また、本実施形態では、電波を用いて無線通信を行う例を示したが、これに限られるものではない。例えば、光を用いるものであってもよい。
【0019】
具体的には、近距離通信部4は、周辺端末検出部5から照会信号送信指令が出力されると、無線通信の電波が届く領域に照会信号を送信する。
この照会信号の送信は、他の携帯電話機1oから応答信号を受信するまで続けられる。
ここで、照会信号送信指令とは、照会信号の送信を指示する指令である。
また、照会信号とは、他の携帯電話機1oに応答信号の送信を要求する信号である。
さらに、応答信号とは、照会信号を受信したことを伝える信号である。
また、近距離通信部4は、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから照会信号を受信すると、その近距離通信部4oに応答信号を送信する。
【0020】
応答信号としては、自装置1jを特定するID番号を表すものが用いられる。
さらに、近距離通信部4は、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから送信される応答信号を受信する。
また、近距離通信部4は、位置情報交換部6から情報問い合わせ信号送出指令が出力されると、その情報問い合わせ信号送出指令で指定される他の携帯電話機1oの近距離通信部4oに情報問い合わせ信号を送信する。
ここで、情報問い合わせ信号送出指令とは、位置情報交換部6が指定する他の携帯電話機1oに情報問い合わせ信号の送信を指示する指令である。
また、情報問い合わせ信号とは、位置情報の提供を問い合わせる信号である。
【0021】
さらに、近距離通信部4は、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから情報問い合わせ信号を受信すると、その近距離通信部4oに、位置情報記憶部11に記憶されている最新の位置情報および移動状態情報を送信する。
また、近距離通信部4は、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから送信される位置情報および移動状態情報を受信する。
周辺端末検出部5は、制御部7から出力される指令に従って、自装置1jから設定距離内(例えば、2mまたは5m以内)にある他の携帯電話機1oを検出する。
具体的には、周辺端末検出部5は、制御部7から端末検出指令が出力されると、まず、近距離通信部4に照会信号送信指令を出力する。
【0022】
ここで、端末検出指令とは、他の携帯電話機1oの検出を指示する指令である。
次に、周辺端末検出部5は、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから自装置1jの近距離通信部4が応答信号を受信すると、受信した応答信号の受信強度を検出する。
また、周辺端末検出部5は、近距離通信部4が複数の応答信号を受信した場合には、受信した応答信号それぞれについて受信強度を検出する。
次に、周辺端末検出部5は、検出した応答信号の受信強度があらかじめ設定した設定値以上であるか否かを判定する。
この設定値は、例えば、設定距離内(2mまたは5m等)にある他の携帯電話機1oから応答信号を受信した場合の応答信号の受信強度(実測値または計算値等)を用いる。
そして、周辺端末検出部5は、検出した応答信号の受信強度が設定値以上であると判定した場合には、その応答信号の送信もとである他の携帯電話機1oのID番号を検出し、その検出結果を制御部7に送信する。
【0023】
携帯電話機1oのID番号の検出は、受信した応答信号を解析することで行う。
また、周辺端末検出部5は、検出した応答信号の受信強度が設定値以上である他の携帯電話機1oが複数ある場合には、応答信号の受信強度が最も大きい他の携帯電話機1oのID番号を検出し、その検出結果を制御部7に送信する。
なお、周辺端末検出部5は、検出した他の携帯電話機1oのID番号が、現時点から所定時間内(例えば、1分以内)に当該周辺端末検出部5によって検出されたことがあるID番号である場合には、受信した応答信号のうちそのID番号を表す応答信号を除いたものから、応答信号の受信強度が設定値以上であり且つ当該応答信号の強度が最も大きい他の携帯電話機1oのID番号を検出し、そのID番号を制御部7に送信する。
【0024】
また、本実施形態では、近距離通信部4が、無線通信の電波が届く領域に照会信号を送信することで、照会信号を受信した他の携帯電話機1oの近距離通信部4oそれぞれに、応答信号を送信させる例(ポーリング)を示したが、これに限られるものではない。
例えば、全ての携帯電話機11〜1nの近距離通信部4iが常に応答信号を送信するようにしてもよい。そして、制御部7から端末検出指令が出力された場合に、周辺端末検出部5が、照会信号を送出することなく、他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから送信される応答信号を受信し、受信した応答信号の受信強度を検出するようにしてもよい。
位置情報交換部6は、制御部7から出力される指令に従って、近距離通信部4を介して、周辺端末検出部5で検出された他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得する。
【0025】
具体的には、位置情報交換部6は、制御部7から情報取得指令が出力されると、情報問い合わせ信号送出指令を近距離通信部4に出力する。
ここで、情報取得指令は、周辺端末検出部5で検出された他の携帯電話機1oからの、最新の位置情報および移動状態情報の取得を指示する指令である。
また、情報問い合わせ信号送出指令は、周辺端末検出部5で検出された他の携帯電話機1oに情報問い合わせ信号を送信させる指令である。
また、位置情報交換部6は、自装置1jの近距離通信部4が他の携帯電話機1oの近距離通信部4oから位置情報および移動状態情報を受信すると、受信した位置情報および移動状態情報を制御部7に出力する。
【0026】
これにより、携帯電話機11〜1n間において、高い頻度で位置情報および移動状態情報を交換することが可能となり、GPS衛星からの衛星信号の受信状態が良好でないときでも、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得し、自装置の位置の表示に要する時間を短縮することが可能となる。
なお、自装置1jの位置情報記憶部11に記憶された位置情報および移動状態情報を他の携帯電話機1oから自由に取得可能としている場合に限り、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得可能とするシステム設定としてもよい。
制御部7は、ユーザによって行われる携帯電話機1jへの操作入力に従って、GPS機能部3、周辺端末検出部5および位置情報交換部6それぞれを制御する。
【0027】
図2は、制御部7の動作を示すフローチャートである。
具体的には、制御部7は、携帯電話機1jに位置の検出を開始させる操作が行われると、まず、周辺端末検出部5に端末検出指令を出力する(ステップS1)。
次に、制御部7は、周辺端末検出部5から他の携帯電話機1oのID番号が出力されると、そのID番号で表される他の携帯電話機1oからの、最新の位置情報および移動状態情報の取得を指示する情報取得指令を位置情報交換部6に出力する(ステップS1)。
次に、制御部7は、位置情報交換部6から位置情報が出力されると、出力された位置情報が適確なものであるか否かを判定する(ステップS2およびS3)。
【0028】
位置情報の適確性の判定では、位置情報の生成時刻から現時点までの経過時間が所定時間(例えば1分)以内であるか否かを判定する。そして、位置情報の生成時刻から現時点までの経過時間が所定時間以内である場合には位置情報が適確であると判定し、その経過時間が所定時間より長い場合には位置情報が適確でないと判定する。
そして、制御部7は、位置情報交換部6から出力された位置情報が適確でないと判定した場合には(ステップS3「No」)、周辺端末検出部5に端末検出指令を出力するステップ(ステップS1)から、上記フロー(ステップS1〜S3)を再度実行する。
また、制御部7は、位置情報交換部6から出力された位置情報が適確なものであると判定した場合には(ステップS3「Yes」)、位置情報交換部6から出力される位置情報を、自装置1jの最新の位置情報として位置情報記憶部11に記憶させると共に、GPS機能部3に衛星情報生成指令を出力する(ステップS4)。
【0029】
次に、制御部7は、位置情報記憶部11に記憶された位置情報、つまり、自装置1jの最新の位置情報の付加情報および位置情報交換部6から出力される他の携帯電話機1oの移動状態情報に基づいて、自装置1jの最新の位置情報の精度を算出する。
例えば、制御部7は、位置情報記憶部11に記憶された位置情報が1分前に生成されたものであり、その位置情報に付加されている精度が±2mであり、他の携帯電話機1oの移動速度が30m/分である場合には、自装置1jの最新の位置情報の精度は、約30m(30[m/分]×1[分])以内であると算出する。
次に、制御部7は、位置情報記憶部11に記憶された位置情報、つまり、自装置1jの最新の位置情報に、それまで付加されていた精度に代えて、算出した精度を付加する。
【0030】
次に、制御部7は、自装置1jの位置として、位置情報記憶部11に記憶された自装置1jの最新の位置情報が表す位置を周辺地図と共に表示部に表示させる。
なお、自装置1jの位置の位置情報に付加した精度についても、精度を示す数値(約30mあるいは約15m等)をそのまま表示したり、精度を示す指標(精度のレベルを示すインジケータ等)に変換して表示したりすることが可能である。
次に、制御部7は、GPS機能部3によって衛星情報記憶部9に最新の衛星軌道情報および捕捉衛星情報が記憶されると、GPS機能部3に位置検出指令を出力する。
次に、制御部7は、GPS機能部3から位置情報が出力されると、出力された位置情報に基づいて、表示部による自装置1jの位置および周辺地図の表示を更新する。
【0031】
次に、制御部7は、自装置1jの位置および周辺地図の更新が完了すると、位置検出指令を出力するステップから、上記自装置1jの位置および周辺地図の更新のためのフロー(更新フロー)を再度実行する。そして、制御部7は、自装置1jの位置および周辺地図の更新が完了するたびに更新フローを実行することで、携帯電話機1Aの表示部に表示される自装置1jの位置を随時更新する(ステップS5)。
一方、制御部7は、携帯電話機1jに位置の検出を開始させる操作が行われた後、所定時間(例えば、1分)が経過するまでに、周辺端末検出部5から他の携帯電話機1oのID番号が出力されなかった場合、または、適確な位置情報を記憶している他の携帯電話機1oが検出されなかった場合には、衛星情報生成指令をGPS機能部3に出力する。
【0032】
<2.携帯電話機の動作>
次に、本実施形態の携帯電話機11〜1nの動作を説明する。
ここでは、携帯電話機1A、1Bの間で、位置の情報(位置情報)の提供および取得を行うときの、携帯電話機1A、1Bの動作を説明する。
なお、以下の説明では、携帯電話機1Aの構成要素2〜11は添え字「A」を付加して示し、携帯電話機1Bの構成要素2〜11は添え字「B」を付加して示す。
【0033】
図3は、携帯電話機1A、1Bの状態を説明するための説明図である。
図4は、携帯電話機1A、1Bの動作を示すシーケンス図である。
まず、図3に示すように、地下鉄の駅構内にいたユーザAが、駅構内から外に出たときに、自身の携帯電話機1Aに位置の検出を開始させる操作を行ったとする。
すると、携帯電話機1Aでは、まず、制御部7Aが、周辺端末検出部5Aに端末検出指令を出力する。
また、端末検出指令を周辺端末検出部5Aが取得すると、周辺端末検出部5Aが、近距離通信部4Aに照会信号送信指令を出力する。
さらに、照会信号送信指令を近距離通信部4Aが取得すると、近距離通信部4Aが、無線通信の電波が届く領域に照会信号を送信する(ステップS1。手順1)。
【0034】
ここで、ユーザAが、駅構内に入ってくる、他の携帯電話機1Bを所持するユーザBとすれ違ったとする。また、他の携帯電話機1Bの位置情報記憶部11Bには、精度の高い位置情報および移動状態情報が記憶されていたとする。
すると、携帯電話機1Bの近距離通信部4Bが、照会信号を受信し、携帯電話機1Aの近距離通信部4Aに応答信号を送信する。
また、応答信号を近距離通信部4Aが受信すると、周辺端末検出部5Aが、受信した応答信号の受信強度があらかじめ設定した設定値以上であると判定する。そして、周辺端末検出部5Aが、その応答信号の送信もとである他の携帯電話機1BのID番号を検出し、そのID番号を制御部7Aに出力する(手順2)。
【0035】
さらに、携帯電話機1BのID番号を制御部7Aが取得すると、制御部7Aが、そのID番号で表される他の携帯電話機1Bからの、最新の位置情報および移動状態情報の取得を指示する情報取得指令を位置情報交換部6Aに出力する。
また、情報取得指令を位置情報交換部6Aが取得すると、位置情報交換部6Aが、他の携帯電話機1Bに情報問い合わせ信号を送信させる情報問い合わせ信号送出指令を近距離通信部4Aに出力する。
さらに、情報問い合わせ信号送出指令を近距離通信部4Aが取得すると、近距離通信部4Aが、携帯電話機1Bの近距離通信部4Bに情報問い合わせ信号を送信する。
【0036】
また、情報問い合わせ信号を近距離通信部4Bが取得すると、近距離通信部4Bが、携帯電話機1Aの近距離通信部4Aに、位置情報記憶部11Bに記憶されている最新の位置情報および移動状態情報を送信する(ステップS2。手順3)。
さらに、位置情報および移動状態情報を近距離通信部4Aが受信すると、位置情報交換部6が、受信した位置情報および移動状態情報を制御部7Aに出力する。
また、出力された位置情報を制御部7Aが取得すると、制御部7Aが、取得した位置情報が適確なものであるか否かを判定する。
ここで、取得した位置情報が、現時点から1分以内に生成されたものであったとする。すると、制御部7Aが、取得した位置情報が適確なものであると判定する(ステップS2およびS3「Yes」。手順4)。
【0037】
そして、制御部7Aが、取得した位置情報を位置情報記憶部11Aに記憶させ、GPS機能部3Aに衛星情報生成指令を出力する(ステップS4。手順5)。
また、制御部7Aが、自装置1Aの位置として、位置情報記憶部11に記憶された自装置1Aの最新の位置情報が表す位置を周辺地図と共に表示部12Aに表示させる。
これにより、ユーザAは、駅構内から出てすぐに位置を知ることができる。
すなわち、本実施形態にあっては、携帯電話機1Aが、自装置1Aから設定距離内にある他の携帯電話機1Bから位置情報を無線通信を介して取得し、取得した位置情報が表す位置を自装置1Aの現在位置として採用するようにした。そのため、携帯電話機1Aは、例えば、携帯電話機1A単独でGPSに基づいて自装置1Aの現在位置を検出する方法に比べ、自装置1Aの現在位置の検出に要する時間を短縮することができる。
【0038】
また、携帯電話機1Aが、他の携帯電話機1Bから、位置情報に加え、位置情報の生成時刻の情報と位置情報の精度の情報と他の携帯電話機1Bの移動速度の情報とを併せて取得し、これらの情報を基に、自装置1Aにおける位置の精度を算出するようにした。そのため、携帯電話機1Aは、他の携帯電話機1Bから取得した位置情報を用いた際の、自装置1Aにおける位置の精度を把握することができる。
さらに、携帯電話機1Aが、他の携帯電話機1Bから送信される応答信号の受信強度を検出し、応答信号の受信強度が設定値以上である他の携帯電話機1Bから位置情報を取得するようにした。そのため、携帯電話機1Aは、位置情報の取得を、より確実に自装置1Aの近くにある他の携帯電話機1Bから行うことができる。
【0039】
また、携帯電話機1Aが、他の携帯電話機1Bから送信される情報問い合わせ信号を受信した場合に、位置情報記憶部11に記憶されている位置情報を当該他の携帯電話機1Bに無線通信を介して提供するようにした。そのため、他の携帯電話機1Bにおいては、取得した位置情報が表す位置を自装置1Bの位置とすることができ、自装置1Bの位置の検出に要する時間を短縮することができる。
なお、これら手順2〜5、つまり、携帯電話機1Aと携帯電話機1Bとの間の通信は、すべてユーザAとユーザBとのすれ違いざまに行われる。
また、衛星情報生成指令をGPS機能部3Aが取得すると、GPS機能部3Aが、まず、衛星信号受信部8AでGPS衛星からGPS信号を受信して増幅する。
【0040】
さらに、GPS機能部3Aが、増幅したGPS信号を中間周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートしたGPS信号をディジタル信号に変換する。
また、GPS機能部3Aが、変換したディジタル信号にスペクトラム逆拡散処理および同期追跡処理等を行って航法メッセージを取得する。
さらに、GPS機能部3Aが、取得した航法メッセージから衛星軌道情報を生成し、生成した衛星軌道情報を衛星情報記憶部9Aに記憶させる。
また、制御部7Aは、GPS機能部3Aによって衛星情報記憶部9Aに衛星軌道情報および捕捉衛星情報が記憶されると、GPS機能部3Aに位置検出指令を出力する。
【0041】
さらに、GPS機能部3Aが、位置検出指令を取得すると、衛星情報記憶部9Aに記憶されている最新の衛星軌道情報に基づいて自装置1Aから一定の仰角範囲にあるGPS衛星を算出し、このGPS衛星が検索対象とする。
また、GPS機能部3Aが、衛星信号受信部8Aで受信されるGPS信号から、検索対象としたGPS衛星のC/Aコードおよび周波数を含む信号を検索する。
さらに、GPS機能部3Aが、この検索結果および、衛星情報記憶部9Aに記憶されている最新の衛星軌道情報に基づいて、位置算出部10Aで自装置1Aの位置を検出する。
【0042】
また、GPS機能部3Aが、この検出した位置の情報(自装置1Aの位置情報)を制御部7Aに出力すると共に、当該情報を位置情報記憶部11Aに記憶させる。
さらに、位置情報を制御部7Aが取得すると、制御部7Aが、取得した位置情報に基づいて、自装置1Aの位置および周辺地図の表示を表示部12Aに更新させる。
また、自装置1Aの位置および周辺地図の更新が完了すると、制御部7Aが、位置検出指令を出力するステップから、上記位置および周辺地図の表示を更新するためのフローを再度実行する。そして、制御部7Aは、自装置1Aの位置および周辺地図の更新が完了するたびに、更新フローを実行することで、自装置1Aの位置および周辺地図の表示を表示部12Aに随時更新させる(ステップS5。手順6)。
【0043】
なお、その際、制御部7Aは、一定時間(例えば、1分)が経過するたびに、GPS機能部3Aに衛星情報生成指令を出力する。これにより、GPS機能部3Aが、衛星情報記憶部9Aに新しい衛星軌道情報および補足衛星情報を記憶させ、最新の衛星軌道情報および補足衛星情報に基づいて、自装置1Aの位置の検出を行うことができる。
一方、ユーザAがユーザBとすれ違ったときに、ユーザBよりも、ユーザAのより近くにユーザCがいたとする。また、ユーザCが所持している他の携帯電話機1Cの衛星情報記憶部9Cには、生成されてから1分以上経過した位置情報が記憶されていたとする。
すると、近距離通信部4Aから送信される照会信号を、携帯電話機1Bの近距離通信部4Bと携帯電話機1Cの近距離通信部4Cとのそれぞれが受信し、近距離通信部4B、4Cのそれぞれが、携帯電話機1Aの近距離通信部4Aに応答信号を送信する。
【0044】
また、それらの応答信号を近距離通信部4Aが受信すると、周辺端末検出部5Aが、受信した応答信号の受信強度があらかじめ設定した設定値以上であると判定する。そして、周辺端末検出部5Aが、それら応答信号のうち受信強度がより大きい応答信号の送信もとである他の携帯電話機1CのID番号を検出し、そのID番号を制御部7Aに出力する。
さらに、出力された他の携帯電話機1CのID番号を制御部7Aが取得すると、制御部7Aが、そのID番号で表される他の携帯電話機1Cからの、最新の位置情報および移動状態情報の取得を指示する情報取得指令を位置情報交換部6Aに出力する。
【0045】
また、情報取得指令を位置情報交換部6Aが取得すると、位置情報交換部6Aが、他の携帯電話機1Cに情報問い合わせ信号を送信させる情報問い合わせ信号送出指令を近距離通信部4Aに出力する。
さらに、情報問い合わせ信号送出指令を近距離通信部4Aが取得すると、近距離通信部4Aが、携帯電話機1Cの近距離通信部4Cに情報問い合わせ信号を送信する。
また、情報問い合わせ信号を近距離通信部4Cが取得すると、近距離通信部4Cが、携帯電話機1Aの近距離通信部4Aに、位置情報記憶部11Cに記憶されている最新の位置情報および移動状態情報を送信する(ステップS2)。
【0046】
さらに、位置情報および移動状態情報を近距離通信部4Aが受信すると、位置情報交換部6Aが、受信した位置情報および移動状態情報を制御部7Aに出力する。
また、位置情報および移動状態情報を制御部7Aが取得すると、制御部7Aが、取得した位置情報が適確なものでないと判定する(ステップS2およびS3「No」)。そして、制御部7Aが、再び近距離通信部4Aに端末検出指令を出力する(ステップS1)。
また、端末検出指令を周辺端末検出部5Aが取得すると、周辺端末検出部5Aが、近距離通信部4Aに照会信号送信指令を出力する。
さらに、照会信号送信指令を近距離通信部4Aが取得すると、近距離通信部4Aが、無線通信の電波が届く領域に照会信号を送信する。
【0047】
また、近距離通信部4Aから送信される照会信号を、携帯電話機1Bの近距離通信部4Bと携帯電話機1Cの近距離通信部4Cとのそれぞれが受信すると、近距離通信部4B、4Cのそれぞれが、携帯電話機1Aの近距離通信部4Aに応答信号を送信する。
さらに、それらの応答信号を近距離通信部4Aが受信すると、周辺端末検出部5Aが、他の携帯電話機1BのID番号を検出し、そのID番号を制御部7Aに出力する。
そして、他の携帯電話機1BのID番号果を制御部7Aが取得すると、制御部7A、近距離通信部4Aおよび位置情報交換部6Aが、取得したID番号に基づいて上記手順2〜6を実行する。これにより、携帯電話機1Bの位置情報記憶部11Bに記憶されている最新の位置情報が、携帯電話機1Aの位置情報記憶部11Aに記憶される。
【0048】
以上、本実施形態では、図1の位置情報交換部6が特許請求の範囲に記載の位置情報取得手段を構成し、以下同様に、図1のGPS機能部3および制御部7が位置検出手段および有意性検出手段を構成し、図1の周辺端末検出部5が強度検出手段を構成し、図1の位置情報記憶部11が情報保持手段を構成し、図1の近距離通信部4が位置情報提供手段を構成する。
【0049】
<3.応用例>
なお、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、位置情報および移動状態情報に加え、他の携帯電話機1oから、携帯電話機1jが取得位置情報(位置情報の測地系および取得方法)および現在時刻も取得するようにしてもよい。
また、本実施形態では、携帯電話機1jが、検出した位置を周辺地図と共に表示部に表示して、ユーザに直接的に提供する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、位置の情報を他の処理に用い、その処理結果を表示することで、ユーザに間接的に提供するようにしてもよい。また、例えば、検出した位置の情報を自動的に他の機器に送信(例えば、子供の携帯電話機1Cから、親の携帯電話機1pに送信)してもよい。
【0050】
また、本実施形態では、携帯電話機1jに現在位置の検出の開始操作が行われたことを契機として、携帯電話機1が、他の携帯電話機1oからの位置情報の取得を開始する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jへの操作の有無にかかわらず、他の携帯電話機1oからの位置情報の取得を自動的に繰り返し実行してもよい。
さらに、本実施形態では、携帯電話機1が、携帯通信ユニット2とGPS機能部3とを別に備える例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯通信ユニット2が有するCPU(不図示)によって、GPS機能部3の機能を実現するようにしてもよい。
【0051】
また、本実施形態では、携帯電話機1jが、携帯電話機1j単独で検出したGPSに基づく位置情報および他の携帯電話機1oから取得した位置情報を位置情報記憶部11に記憶させる例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jは、位置の情報を提供する各種機器から位置情報を取得してもよい。
すなわち、例えば、携帯電話機1jが、RFID(Radio Frequency Identification)読み取り装置と通信可能なIDタグを備え、IDタグがRFID読み取り・書き込み装置にかざされたときに、IDタグを介して、RFID読み取り装置から位置情報を取得するようにしてもよい。この場合、RFID読み取り装置から取得した位置情報は、携帯電話機1j(例えば、制御部7)が、位置情報記憶部11に記憶させるものとする。
【0052】
そのようにすれば、例えば、ユーザが位置情報の提供機能を持っているRFID読み取り装置(例えば、自動改札等に設置されるRFID読み取り装置)に携帯電話機1jのIDタグをかざすことで、携帯電話機1jは、IDタグを介して、RFID読み取り装置から位置情報を取得でき、取得した位置情報を位置情報記憶部11に記憶させることができる。
また、この位置情報が、近距離通信部4を介して、携帯電話機1jの位置情報記憶部11から他の携帯電話機1oの位置情報記憶部11oに転送された場合には、他の携帯電話機1oは、位置情報記憶部11oに転送された位置情報(位置情報の生成時刻および精度)および携帯電話機1jの移動速度に基づいて、当該位置情報(つまり、他の携帯電話機1oの最新の位置情報)の精度を算出する。
【0053】
例えば、他の携帯電話機1oは、位置情報記憶部11oに記憶された位置情報が30秒前に生成されたものであり、その位置情報に付加されている精度が±50cmであり、携帯電話機1jの移動速度が30m/分である場合には、他の携帯電話機1oの最新の位置情報の精度は、約15m(30[m/分]×0.5[分])以内であると算出する。
さらに、本実施形態では、携帯電話機1jが、1つの他の携帯電話機1oから位置情報を取得する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jが、複数の他の携帯電話機1oから位置情報を取得できる場合には、携帯電話機1jは、複数の他の携帯電話機1oそれぞれから取得される位置情報の精度を半径とする領域が重複する領域に存在する可能性が高いため、その重複する領域の中心付近を、自装置1jの位置として採用することも可能である。
【0054】
また、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから受信した位置情報が、現時点から1分以内に生成されたものであるか否かを判定するようにした。すなわち、携帯電話機1jは、位置情報の生成時刻から現時点までの経過時間を、位置情報の有意性として検出し、その有意性が設定値以上(つまり、その経過時間が1分以内)である位置情報を、自装置1jの衛星情報記憶部9に記憶させるようにした。そのため、携帯電話機1jは、他の携帯電話機1oから、有意な位置情報を取得することができる。
なお、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報を受信した後に、受信した位置情報の適確性を判定する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報を受信する前に、他の携帯電話機1oから位置情報の生成時刻の情報を取得し、取得した情報に基づいて、他の携帯電話機1oから受信できる位置情報の適確性を検出するようにしてもよい。この場合、携帯電話機1jは、他の携帯電話機1oから受信できる位置情報が適確であると判定した後に、他の携帯電話機1oから位置情報を受信するものとする。
【0055】
また、携帯電話機1jが、位置情報の有意性を、位置情報の生成時刻から現時点までの経過時間で判定する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jで位置情報の精度を検出し、携帯電話機1jが、その精度の高さが設定値以上であると判定した場合に位置情報に有意性があると判定し、精度の高さが設定値未満であると判定した場合に位置情報に有意性がないと判定するようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、受信した位置情報のうち、適確性がある情報のみを位置情報記憶部11に記憶させる例を示したが、これに限られるものではない。例えば、適確性の有無を判定することなく、受信した位置情報をそのまま位置情報記憶部11に記憶させるようにしてもよい。すなわち、応答信号の受信強度が設定値以上である他の携帯電話機1oが複数ある場合には、携帯電話機1jが、応答信号の受信強度が最も大きい他の携帯電話機1oから取得した位置情報を、そのまま位置情報記憶部11に記憶させてもよい。
【0056】
また、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機11〜1nを識別するためのID番号を各携帯電話機11〜1nの衛星情報記憶部9それぞれに記憶させておき、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得する前に、他の携帯電話機1oのID番号を取得するようにしてもよい。そして、携帯電話機1jは、取得したID番号を参照することで、他の携帯電話機1oのうち、特定のID番号が付されたものからの位置情報の取得を禁止するようにしてもよい。
そのようにすれば、携帯電話機1jは、精度の低い位置情報を生成する他の携帯電話機1oのID番号を記憶しておき、そのID番号が付された他の携帯電話機1oからの位置情報の取得を禁止することで、自装置1jの位置の検出精度を向上できる。
【0057】
(変形例1)
なお、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから位置情報および移動状態情報を取得する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、位置情報および移動状態情報に加え、衛星情報記憶部9に記憶されている衛星軌道情報および捕捉衛星情報を取得するようにしてもよい。この場合、位置情報、移動状態情報、衛星軌道情報および捕捉衛星情報を他の携帯電話機1oから受信した携帯電話機1jにおいては、まず、位置情報および移動状態情報を用いて、自装置1jの概略的な位置を表示し、その間に、衛星軌道情報および捕捉衛星情報を用いて、衛星情報が示すGPS衛星から送信されるGPS信号を受信し、より正確な位置を算出することができる。
このような手順とすることにより、GPS衛星から送信されるGPS信号を受信できる状態となった後、自装置1jにおいて単独で位置を算出する場合よりも、速やかに自装置1jの位置をユーザに提供できるものとなる。
【0058】
(変形例2)
また、本実施形態では、携帯電話機1jが、他の携帯電話機1oから取得した位置情報が表す位置を自装置1jの位置とする例を示したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話機1jは、自装置1jが単独で検出した位置情報と、他の携帯電話機1oから取得した位置情報とを基に、カルマンフィルタ等を適用して位置を推定するようにしてもよい。そのようにすれば、携帯電話機1は、自装置1jの位置情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】携帯電話機1jの機能構成を示す構成図である。
【図2】制御部7の動作を示すフローチャートである。
【図3】携帯電話機1A、1Bの状態を説明するための説明図である。
【図4】携帯電話機1A、1Bの動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【0060】
11〜1nは携帯電話機、2は携帯通信ユニット、3はGPS機能部、4は近距離通信部、5は周辺端末検出部、6は位置情報交換部、7は制御部、8は衛星信号受信部、9は衛星情報記憶部、10は位置情報算出部、11は位置情報記憶部、12は表示部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPS衛星から送信される電波を受信し、受信した電波に基づいて自装置の位置を検出するGPS受信装置であって、
自装置から設定距離内にある他のGPS受信装置から、当該他のGPS受信装置の位置を表す位置情報を無線通信を介して取得する位置情報取得手段と、
取得した前記位置情報に基づいて自装置の位置を検出する位置検出手段と、
を備えたことを特徴とするGPS受信装置。
【請求項2】
前記位置検出手段は、前記位置情報取得手段が取得した前記位置情報が表す位置を、自装置の位置とすることを特徴とする請求項1に記載のGPS受信装置。
【請求項3】
前記位置情報取得手段は、他のGPS受信装置から、前記位置情報に加え、前記位置情報の生成時刻の情報と、前記位置情報の精度の情報と、前記他のGPS受信装置の移動速度の情報とを併せて取得し、これらの情報を基に、自装置における位置の精度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のGPS受信装置。
【請求項4】
他のGPS受信装置から送信される信号の受信強度を検出する強度検出手段を備え、
前記位置情報取得手段は、前記強度検出手段で検出される前記信号の受信強度が設定値以上である他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のGPS受信装置。
【請求項5】
前記位置情報取得手段は、前記強度検出手段で検出される前記信号の受信強度が設定値以上である他のGPS受信装置が複数ある場合には、前記信号の受信強度が最も大きい他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする請求項4に記載のGPS受信装置。
【請求項6】
前記位置検出手段は、他のGPS受信装置から取得される前記位置情報の有意性を検出する有意性検出出手段を備え、
前記位置情報取得手段は、前記有意性検出出手段で検出される前記位置情報の有意性が設定値以上である他のGPS受信装置から前記位置情報を前記無線通信を介して取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のGPS受信装置。
【請求項7】
他のGPS受信装置からそのGPS受信装置を識別するためのID番号を検出するID番号検出手段を備え、
前記位置情報取得手段は、前記他のGPS受信装置のうち、特定のID番号が付されたものからの前記位置情報の取得を禁止することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のGPS受信装置。
【請求項8】
GPSに基づく位置情報を保持する情報保持手段と、
他のGPS受信装置から問い合わせがあった場合に、前記情報保持手段に保持している前記位置情報を無線通信を介して提供する位置情報提供手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のGPS受信装置。
【請求項9】
GPS衛星から送信される電波を受信し、受信した電波に基づいて自装置の位置を検出するGPS受信装置であって、
GPSに基づく位置情報を保持する情報保持手段と、
他のGPS受信装置から問い合わせがあった場合に、前記情報保持手段に保持している前記位置情報を無線通信を介して提供する位置情報提供手段と、
を備えたことを特徴とするGPS受信装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−281800(P2009−281800A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−132804(P2008−132804)
【出願日】平成20年5月21日(2008.5.21)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】