JP4292682B2 - Gps受信機、gps測位方法、および記憶媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーナビゲーション等の移動体におけるナビゲーションシステム等に用いられるGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)において、起動後、測位可能となる以前の時点についても位置データを得ることのできるGPS受信機、記憶媒体、およびGPS測位方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
GPSシステムは、上空を軌道とするGPS衛星を利用して車や航空機、船舶などの移動体が、地球上の位置や移動速度をリアルタイムで求めることができるように開発された位置測定システムであり、近時、この移動体による測位以外に、地球上のある地点間の距離や方向を測定するスタティック測量の分野等にも広く利用されている。このようなGPSシステムを利用する場合、GPS衛星から発信される電波を受信するためのGPS受信機が用いられている。
【0003】
図6は、一般的に用いられるGPSシステムの概略構成を示した説明図である。図6に示すように、GPS衛星200からは、スペクトラム拡散された1.57542GHzの信号が発信される。この発信された信号は、その距離に応じた伝播時間後にGPS受信機210のアンテナ部211にて受信される。このアンテナ部211にて受信された信号は、中間周波数変換器212によって所定の中間周波数にダウンコンバートされ、信号同期復調部213に入る。その後、この信号同期復調部213にて信号の逆拡散が行われ、データが復調される。復調されたデータは、測位計算部214にて測位計算に用いられる。このようにして、GPS衛星200から発信された信号がGPS受信機210にて受信され、測位計算が行われる。
【0004】
図7は、GPS受信機210にて行われている従来のGPS測位動作を示している。この図で、横軸はGPS受信機210の電源投入(起動)後の経過時間である。まず、電源がオン(ON)されると、その時点で捕捉できる複数のGPS衛星のそれぞれから信号を受信し、GPS衛星の一つ一つに対してチャンネルをそれぞれ割り当てる(図7の例では、割り当てたチャンネルをCh.1〜Ch.4で例示している)。そして、各チャンネルにおいて、各GPS衛星からのデータの復調を行うわけであるが、ここでは、図7に示すように、信号同期復調部213において(イ)スペクトラム逆拡散およびデータ復調を行い、さらに測位計算部214において(ロ)プリアンブルの特定によるサブフレーム同期、(ハ)サブフレームからの軌道パラメータの捕捉、を順次行う。各チャンネルのそれぞれにおいては、(ハ)の軌道パラメータの捕捉が完了した時点で、(ニ)の測位計算可能な状態となるわけであるが、測位計算部214では、通常4つ以上のチャンネルにおいて(ハ)の軌道パラメータの捕捉が完了したとき(図中、符号のXの時点)に測位計算を開始する。そして測位計算が終了すると測位データが出力され、最終的に現在位置が計算される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のGPS受信機およびGPS測位方法では、装置の起動後、測位可能となるまでに30秒程度を要していた。これは、(イ)のスペクトラム逆拡散およびデータ復調に約5秒、(ロ)のサブフレーム同期に約10秒を要し、さらに、(ハ)の軌道パラメータの捕捉にデータのフレーム配列の関係上、約20秒要するからである。
【0006】
このため、従来から、前回の起動中に得た軌道パラメータを不揮発性メモリーに蓄えておき、(ロ)のサブフレーム同期が完了した時点で、蓄えていた軌道パラメータを用いて測位計算を開始するようなものもある。しかしこのような構成においても、ある一定時間(例えば2時間程度)が経過するとGPS衛星が没してしまうため、長時間にわたる装置停止後には、蓄えていた軌道パラメータは使用できなくなる。すると、上記と同様、GPS受信機の起動後、改めて軌道パラメータを取得するまで測位を行うことができず、測位計算の開始まで時間がかかることになる。
【0007】
ところで、例えばナビゲーションシステムでは、GPSの測位結果を記憶し、これを移動軌跡等として活用する機能を有したものがある。このようなナビゲーションシステムにおいて、例えば測位計算の開始を待たずに装置の起動と同時に移動を開始したような場合、実際に測位可能となった時点では、すでに出発点から離れた位置まで移動してしまっていることになる。その結果、出発点付近を移動軌跡として残すことができなくなり、その後のルート設定に支障が出る等の問題がある。
【0008】
また、最近のデジタルカメラ等の各種携帯型端末では、GPS受信機を内蔵または接続し、位置データを活用するものも出現している。例えばデジタルカメラにGPS受信機を備えて、撮影画像に撮影位置のデータ等を盛り込んで記録するのである。このような端末においては、起動直後に現在位置を素早く測位できないことから、起動直後に撮影した画像には撮影位置のデータを盛り込むことができず、測位可能となるまで待たなければならない等して、非常に不便であった。
【0009】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、起動後、実際に測位可能となる以前の時点での測位情報を得ることのできるGPS受信機、GPS測位方法、および記憶媒体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明のGPS受信機は、複数のGPS衛星から発信される信号に基づいて測位を行うGPS受信機において、前記GPS衛星から前記信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段で受信した前記信号からレンジデータを取得するレンジデータ取得手段と、前記信号受信手段で受信した前記信号から軌道パラメータを捕捉する軌道パラメータ捕捉手段と、前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前に前記レンジデータ取得手段で取得された前記レンジデータを記憶するレンジデータ記憶手段と、前記レンジデータ記憶手段に記憶された前記レンジデータに対応した位置データを、前記軌道パラメータ捕捉手段で捕捉した前記軌道パラメータに基づき算出する位置データ算出手段と、を備えることを特徴としている。
ここでレンジデータとは、GPS衛星から発信される信号から得られる時間データである。各GPS衛星からは、全てのGPS衛星においてタイミングの統一された信号が発信されており、この信号は一定周期毎にリセットされるカウンタ値となっている。この信号をGPS受信機側で同時に受信することにより、そのときの複数のGPS衛星間での信号位相データが得られ、これに基づきGPS衛星とGPS受信機との距離(レンジ)を求めることができる。このレンジデータは、スペクトラム拡散されてGPS衛星から送信される信号を、GPS受信機側において受信し、これをスペクトラム逆拡散し始めれば得ることができるものである。
一方、軌道パラメータはエフェメリスデータとも称され、各GPS衛星の詳細な軌道情報を示すものである。各GPS衛星からの信号は、この軌道パラメータ以外にも、GPS衛星のサーチに主に使用される大まかな軌道情報であるアルマナックデータ等、所定のデータを含んだデータフレームが、擬似ランダムノイズによって符号化された状態となっている。GPS受信機側では、受信したこの信号をスペクトラム逆拡散し、さらにデータ復調を行うことによって、前記データフレームを得ることができ、このデータフレーム中から軌道パラメータを捕捉するのである。このデータフレームは、5つのサブフレームからなるロングフレームによって構成され、1つのサブフレームは6秒周期を有している。そして、1つのロングフレームにおいて、4〜5番目のサブフレームに軌道パラメータが格納されている。このため、GPS衛星からの信号を受信し、これをデータ復調しても、軌道パラメータを得るのに最大30秒要する。
このように、GPS受信機で信号を受信し始めてから軌道パラメータを得るまでに時間がかかるのに対し、レンジデータは信号の受信開始後、すぐに得ることができるのである。
そして、このようなGPS受信機では、GPS衛星からの信号を信号受信手段で受信し、受信した信号から、レンジデータ取得手段でレンジデータを取得する。この後、軌道パラメータ捕捉手段において信号から軌道パラメータを捕捉し始めるわけであるが、レンジデータ記憶手段では、軌道パラメータ捕捉手段で軌道パラメータが捕捉される以前にレンジデータ取得手段で取得されたレンジデータを記憶している。そして、位置データ算出手段で、このレンジデータ記憶手段に記憶されたレンジデータに対応した位置データを、軌道パラメータ捕捉手段で捕捉した軌道パラメータに基づき算出することによって、軌道パラメータを捕捉し始める以前の位置データを得ることができる。
なおここでは、得られた位置データの利用方法については特に限定するものではない。
【0011】
また、得られた位置データの利用方法の一形態として、このGPS受信機では、前記位置データ算出手段で算出した前記位置データに基づき、前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前における、当該GPS受信機の移動経路情報を生成する移動経路生成手段を備えることを特徴とすることができる。このように構成すれば、ナビゲーションシステム等において、移動経路生成手段において、軌道パラメータ捕捉手段で軌道パラメータが捕捉される以前における、当該GPS受信機の移動経路情報、例えば移動軌跡等、を生成することが可能となる。
【0012】
更に、得られた位置データの利用方法の他の一形態として、本発明のGPS発信機では、前記位置データ算出手段は、前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前において当該GPS受信機で所定の操作を行ったときの位置データを算出することを特徴とすることもできる。このように構成すれば、例えばGPS機能を備えたデジタルカメラ等において、軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前において、所定の操作、例えば撮影操作を行ったとき、そのときの位置データを位置データ算出手段で算出することが可能となる。したがって、算出した位置データを、例えば撮影した画像データとともに格納することにより、撮影した画像に、撮影位置情報を盛り込むことが可能となる。
【0013】
また、本発明のGPS受信機を他の観点から把握すると、本発明のGPS受信機は、複数のGPS衛星から発信される信号に基づいて測位を行うGPS受信機において、前記GPS衛星から前記信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部で受信した前記信号に基づいて測位計算を行う測位計算部と、当該GPS受信機を起動して以降、前記測位計算部で測位計算が行われる以前の当該GPS受信機の位置データを生成する位置データ生成部と、を備えることを特徴とすることができる。このように構成すれば、位置データ生成部において、GPS受信機を起動して以降、測位計算部で測位計算が行われる以前の当該GPS受信機の位置データを生成することができる。
ここでは、測位計算部での測位計算方法、位置データの生成方法等について具体的に限定するものではない。
【0014】
本発明を、カテゴリを変えて把握すると、本発明は、複数のGPS衛星から信号を受信し、受信された前記信号に含まれるレンジデータが得られるようになった時点から当該レンジデータを記憶し、受信された前記信号から軌道パラメータが捕捉されるようになった時点以降に、当該軌道パラメータと記憶していた前記レンジデータとに基づいて測位計算し、当該軌道パラメータが捕捉される以前の位置データを求めることを特徴とすることができる。
【0015】
また、本発明を記録媒体として把らえると、本発明の記録媒体は、コンピュータに実行させるプログラムを当該コンピュータが読み取り可能に記憶した記憶媒体において、前記プログラムは、複数のGPS衛星からの信号からレンジデータの取得を開始した時点から当該レンジデータを記憶させる処理と、前記GPS衛星からの前記信号から軌道パラメータを捕捉して以降、当該軌道パラメータに基づき、前記記憶していたレンジデータに対応した時点での位置を示す位置データを生成する処理と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とすることができる。この記録媒体によれば、記憶したプログラムをコンピュータに実行させることにより、GPS衛星からの信号から軌道パラメータを捕捉して以降、軌道パラメータに基づき、記憶していたレンジデータに対応した時点での位置を示す位置データを生成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本実施の形態におけるGPS受信機の概略構成を示す説明図である。図1に示すように、本実施の形態におけるGPS受信機は、高度約2万km上のGPS衛星から発信された1575.42MHzの信号(電波)を受信するGPSアンテナ部(信号受信手段、信号受信部)1、このGPSアンテナ部1から受信した信号を中間周波数に変換するための中間周波数変換器2、そして、中間周波数変換器2によって中間周波数に下げられた信号を復調する復調部(レンジデータ取得手段)3、復調された信号から必要なデータを抜き出して現在位置を計算するための測位計算部(軌道パラメータ捕捉手段、位置データ算出手段、移動経路生成手段、位置データ生成部)4、GPS受信機側で時刻を知るための時計機能を内蔵したマイコン等からなる時計部5、表示部インターフェイス(I/F)6を介して測位により得た情報等を表示するモニター等の表示部7、を備えて構成されている。
【0017】
図2に示すように、復調部3は、スペクトラム逆拡散器10とデータ復調器11とを備え、これらは複数のチャンネルを有して複数のGPS衛星から送られる信号を、一つ一つのGPS衛星毎に一つのチャンネルに割り当て、所定の処理を行う。
【0018】
ところで、図3に示すものは、各GPS衛星から送られる階層化された信号(航法メッセージ)のフレーム構成である。この図に示すように、ロングフレームは5つのサブフレームから構成されている。そして、1サブフレーム=10ワード、1ワード=30データビット、1データビットは20の擬似雑音符号(C/Aコード)からなり、一つの擬似雑音符号は1〔msec〕であるので、1データビットは20〔msec〕、1ワードは600〔msec〕、1サブフレームは6〔sec〕、1ロングフレームは30〔sec〕となっている。そして、25のロングフレームで1マスターフレームが構成され、12.5〔min〕を1周期としてGPS衛星からの送信が続けられている。
【0019】
そして、各サブフレームは、8ビットのプリアンブル(同期パターン)から始まる。各サブフレームの2ワード目となる31ビット目から17ビットにわたって、6秒周期で1週間までの信号時刻を表すTOW(Time Of Week)が格納されており、このTOWによってサブフレームのカウント値を知ることができる。また、各サブフレームの50ビット目から3ビットは、サブフレームのIDを示している。これらサブフレームのカウント値およびIDから、GPS衛星における信号の送信時刻を知ることができる。
さらに、1〜3番目のサブフレームには、GPS衛星の詳細な軌道情報である軌道パラメータ(エフェメリスデータ)が格納され、4〜5番目のサブフレームには、すべてのGPS衛星に関する情報が収められており、GPS衛星のサーチに主に使用され、大まかな軌道情報であるアルマナックデータもここに収められている。
【0020】
また、上記のような構成の信号は、ビット率50〔bps〕で、ビット周期は20〔msec〕である。そして、上記信号は、チップ速度が1.023〔MHz〕の擬似ランダムノイズによりスペクトラム拡散された状態でGPS衛星から送信されている。この擬似ランダムノイズのコード長(繰り返し周期)は1〔msec〕であり、その20周期分が信号の1ビットに対応している。なお、1チップ周期は、略1〔μsec〕である。
【0021】
スペクトラム逆拡散器10は、各GPS衛星に固有の擬似ランダムノイズを掛け合わせて逆拡散して相関検出することで、ノイズ下に埋もれている割り当てられたGPS衛星の信号のみを復調する。このとき、各GPS衛星から擬似ランダムノイズを掛け合わせて発信されている信号は、全てのGPS衛星において統一されたタイミングで発信されており、この信号は一定周期毎に繰り返している。スペクトラム逆拡散器10では、この信号の擬似ランダムノイズのチップをカウントすることにより、レンジデータを得る。このための構成として、スペクトラム逆拡散器10を構成する図示しない擬似ランダムノイズコントローラからは、擬似ランダムノイズのチップ速度に同期した1.023〔MHz〕のクロックが出力される。このクロックは、スペクトラム逆拡散器10を構成するレンジカウンタ(図示無し)にカウントクロックとして供給される。また、擬似ランダムノイズ発生器からは、擬似ランダムノイズの繰返し周期に同期したエポック信号が出力され、このエポック信号は、レンジカウンタにリセット信号として供給される。そして、レンジカウンタでは、擬似ランダムノイズのチップを、所定時間、例えば100〔msec〕毎に、全てのチャンネルにおいて同時にカウントし、そのカウント値をレンジデータとして測位計算部4に出力するのである。
上記レンジデータは、スペクトラム拡散されてGPS衛星から送信される信号を、GPS受信機側において受信し、これをスペクトラム逆拡散器10でスペクトラム逆拡散し始めれば得ることができる。
このようなスペクトラム逆拡散器10としては、例えば本発明者らが既に出願した特開平4−237228号公報に開示された技術等が好適に用いられる。
【0022】
また、データ復調器11は、スペクトラム逆拡散器10で逆拡散された信号をさらに2相復調回路によって復調し、上記したようなデータフレーム構成を有したデータとして測位計算部4へ出力する。
【0023】
図1に示したように、測位計算部4は、CPU12と、所定のプログラムが格納されたROM13と、データを格納・読み出しするRAM(レンジデータ記憶手段)14、およびRAM14に対しデータを入出力するデータ入出力デバイス15とを備えて構成されている。ここで、RAM14には、通常と同様、起動後、早いタイミングから測位を開始するために軌道パラメータを保持しておく軌道パラメータ保持部が備えられ、さらには、レンジデータを記憶しておくレンジデータ記憶部が備えられている。
そして、CPU12においては、ROM13に格納されたプログラムに基づいて所定の処理を実行し、これによって測位計算部4では、測位計算して位置データを出力する。
【0024】
図4は、上記のようなGPS受信機における電源投入時の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、GPS受信機を起動させるため、電源が投入されると(ステップS101)、GPS衛星から発信された信号が、その距離に応じた伝播時間後にGPS受信機のGPSアンテナ部1にて受信される。このGPSアンテナ部1にて受信された信号は、中間周波数変換器2によって所定の中間周波数にダウンコンバートされ、復調部3に入る。
その後、この復調部3にて、その時点で捕捉できる複数のGPS衛星のそれぞれから信号を受信し、GPS衛星の一つ一つに対してチャンネルをそれぞれ割り当てる(ステップS102)。
【0025】
そして、各チャンネルにおいては、それぞれ割り当てられたGPS衛星からのデータ復調を開始し(ステップS103)、スペクトラム逆拡散器10で信号を逆拡散させ始めると、信号に含まれる擬似ランダムノイズのチップを、所定時間毎、例えば100〔msec〕毎にカウント(計測)し、そのカウント値をレンジデータとして測位計算部4に出力する。そして、測位計算部4に出力されたレンジデータを、データ入出力デバイス15を介してRAM14のレンジデータ記憶部に記憶させる (ステップS104)。
【0026】
その一方、各チャンネルでは、測位計算部4において、得られたデータの各メインフレームにおいて、1〜3番目のサブフレームが得られた時点で、ここに格納された軌道パラメータを抜き出す(ステップS105)。
全てのチャンネルにおいて、軌道パラメータの捕捉が完了した後(ステップS106)、得られた軌道パラメータと、スペクトラム逆拡散器10から出力されるレンジデータに基づき、測位計算を行い(ステップS107)、位置データの出力(ステップS108)を行う。このとき、これらステップS107〜108においては、以下のようにして、現在の位置データと、軌道パラメータの捕捉が完了した時点よりも以前の時点での過去の位置データを出力する。
【0027】
まず、軌道パラメータの捕捉の完了以降において、その時点での現在位置データを得るには、従来と同様、その時点で捕捉される軌道パラメータとレンジデータとに基づき、少なくとも4個のGPS衛星による連立方程式を解く。
すなわち、GPS衛星の位置(xs、ys、zs)とGPS受信機の位置(xu、yu、zu)の間の距離と、GPS衛星からの信号の到達遅延時間との間には、
〔(xs−xu)2+(ys−yu)2+(zs−zu)2〕1/2=c・(tu−ts)
の関係が成り立つ。ここで、tsは信号がGPS衛星で発信された時間(=レンジデータ)、tuはGPS受信機で受信された時刻、cは光速である。そして、未知数を、(xu、yu、zu)およびtuとすると、4個のGPS衛星による以下の連立四元二次方程式を解くことにより現在位置データが求められる。
〔(x1−xu)2+(y1−yu)2+(z1−zu)2〕1/2=c・(tu−t1)
〔(x2−xu)2+(y2−yu)2+(z2−zu)2〕1/2=c・(tu−t2)
〔(x3−xu)2+(y3−yu)2+(z3−zu)2〕1/2=c・(tu−t3)
〔(x4−xu)2+(y4−yu)2+(z4−zu)2〕1/2=c・(tu−t4)
【0028】
そして、軌道パラメータの捕捉完了以降において、GPS受信機の電源を投入(起動)して以降軌道パラメータの捕捉完了までの間、つまり、過去の位置データを得るには、捕捉された現在の軌道パラメータを用い、RAM14のレンジデータ記憶部に記憶していた過去のレンジデータのそれぞれに対応した位置データを求める。ここで、軌道パラメータには、GPS衛星の移動軌跡を示す、時間を変数とする関数式のパラメータが含まれているため、前記関数式と記憶していたレンジデータとから、過去の位置データを近似して求めることができるのである。なお、GPS衛星の移動軌跡を示す関数式は、例えば2時間程度で更新されるものであり、したがって、GPS受信機を起動して以降、軌道パラメータが捕捉されるまでの30秒程度の間に得られたレンジデータ(記憶していたレンジデータ)に対してであれば、十分に近似データを利用できる。
このようにして、軌道パラメータの捕捉が完了した後であれば、GPS受信機の起動後、軌道パラメータの捕捉が完了する以前の時点での位置データを得ることができるのである。ここで、図7において、図中、「レンジデータの計測」と示したものが、上記復調部3におけるレンジデータのカウント(計測)タイミングを示している。本実施の形態においては、捕捉できる全ての衛星において、(イ)のスペクトラム逆拡散およびデータ復調を行った時点(図7中符号(Y)参照)以降、RAM14のレンジデータ記憶部へのレンジデータの記憶を開始する。そして、軌道パラメータの捕捉が完了した後(図7中符号(X)以降)であれば、それ以前の時点(図7中符号(Y)−(X)間のレンジデータの計測タイミング)での位置データを得ることができるのである。
【0029】
上記のようなプログラムは、GPS受信機に予めインストールされていても良いが、CD−ROM、DVD等の各種記憶媒体に、GPS受信機で読み取り可能な状態で記憶されたものであっても良い。
【0030】
上記GPS受信機は、例えばナビゲーションシステムに適用することができる。すなわち、ステップS108において、ナビゲーションシステム(GPS受信機)を起動して以降、軌道パラメータが捕捉されるようになった時点以降に、それ以前の位置データを得ることができるのである。従来のナビゲーションシステムにおいても、軌道パラメータを捕捉して測位を開始して以降、現在位置データを蓄積し、これらをもとに移動軌跡を生成する機能を有しているものがあった。これに加えて、本ナビゲーションシステムにおいては、測位計算部(移動経路生成手段)4において、記憶していたレンジデータに基づき、軌道パラメータが捕捉される以前のGPS受信機の移動軌跡(移動経路情報)を生成することができる。このため、GPS受信機を起動すると同時に移動を開始したような場合であっても、電源投入後間もなくからの移動軌跡を形成することが可能となるのである。
【0031】
また、上記のようなGPS受信機は、デジタルカメラ等の各種携帯型端末にも適用が可能である。図5は、GPS機能を有したデジタルカメラ(GPS受信機)の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、デジタルカメラ20は、GPSブロック21と、撮影ブロック22とを備えて構成されている。ここで、GPSブロック21は、上記に説明したGPSアンテナ部1、中間周波数変換器2、復調部3、測位計算部4、時計部5を有して構成されている。そして、撮影ブロック22は、撮像部23、撮像部23を操作する操作部24、画像処理部25を備え、さらにモニター等の表示部26を備えて構成されている。ここで、画像処理部25は、CPU27と、所定のプログラムが格納されたROM28と、データを格納・読み出しするRAM29、およびRAM29に対しデータを入出力するデータ入出力デバイス30とを備えて構成されている。そして、RAM29は、撮像部23で撮像した画像データを格納する画像データ格納部と、操作部24において所定の操作を行ったときの時刻データを格納する時刻データ格納部と、GPSブロック21において測位した位置データを格納する位置データ格納部と、を備えている。
【0032】
このデジタルカメラ20においては、操作部24で所定の操作(例えば撮影操作)を行ったときに、撮像部23で撮像した画像のデータをRAM29の画像データ格納部に格納し、これとともに、操作部24の操作時刻、つまり撮影時刻のデータをRAM29の時刻データ格納部に格納する。さらに、操作部24で所定の操作(例えば撮影操作)を行ったときに、GPSブロック21において、その時点での位置データを測位し、これをRAM29の位置データ格納部に格納する。そして、撮像した画像データを表示部26にて表示するときには、RAM29から、画像データと、この画像データに対応した時刻データおよび位置データを引き出し、これらを一体に表示したり、あるいは画像データのファイル情報として時刻データや位置データを表示可能とするのである。
【0033】
ここで、従来のデジタルカメラであれば、起動後30秒程度待機し、測位が可能となってからでなければ位置データを画像データに盛り込むことができなかったが、本デジタルカメラ20においては、起動後、軌道パラメータが捕捉されるようになった時点以降に、それ以前の位置データを得ることができる。これには、端末の起動後、軌道パラメータが捕捉される以前に操作部24で撮影操作を行ったときに、そのときのレンジデータをRAM14のレンジデータ記憶部に記憶させておく。そして、軌道パラメータが捕捉されるようになった時点以降、GPSブロック21での測位プログラムのステップS108(図4参照)において、軌道パラメータが捕捉される以前の位置データを得ることができるので、この位置データをRAM29の位置データ格納部に格納すれば良いのである。
このようにして、デジタルカメラを起動した直後に撮影した画像についても、軌道パラメータが得られた後であれば、撮影時点での位置データを取得して盛り込むことが可能となる。
【0034】
なお、上記実施の形態では、GPS受信機で得た位置データを、ナビゲーションシステムやデジタルカメラ等に適用する例のみを示したが、これ以外の機器においてもGPS受信機で得た位置データを用いるのであれば、上記と同様にして本発明を適用することにより同様の効果を得ることが可能である。
また、得た位置データの利用方法については、上記実施の形態で示したナビゲーションシステムにおける移動軌跡の生成、デジタルカメラにおける撮影位置情報の生成に限るものではなく、これ以外であっても良い。
さらに、上記実施の形態では、例えば軌跡データを記憶しておき、再起動時にその軌跡データを利用することによって測位を早いタイミングから行う等の構成については特に記述していないが、もちろんそれらの技術と組み合わせることにより、本発明がより効果的なものとなるのは言うまでもない。
加えて、上記のようなプログラムを記憶するCD−ROM、DVD、メモリ、ハードディスク等の記憶手段と、この記憶手段から当該プログラムを読み出し、当該プログラムを実行する装置側に直接あるいは間接的に当該プログラムを送信する送信手段とを備える伝送装置等の形態を成していても良い。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、GPS受信機の電源投入後、軌道パラメータ捕捉後にそれ以前の位置データを得ることが可能となる。したがって、例えばナビゲーションシステムにおいては、従来より早いタイミングからの移動軌跡等を得ることができ、またデジタルカメラ等の端末においては、起動直後に撮影された画像等に対しても位置データを盛り込むことが可能となり、その使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態におけるGPS受信機の概略構成を示す説明図である。
【図2】 GPS受信機における信号の受信および復調の流れを示す説明図である。
【図3】 GPS衛星から送られる信号のフレーム構成である。
【図4】 GPS受信機における電源投入時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】 本実施の形態におけるGPS受信機の一例を示すものであり、GPS機能を有したデジタルカメラの概略構成を示す説明図である。
【図6】 一般的に用いられるGPSシステムの概略構成を示した説明図である。
【図7】 GPS受信機にて行われているGPS測位動作を示している。
【符号の説明】
1…GPSアンテナ部(信号受信手段、信号受信部)、3…復調部(レンジデータ取得手段)、4…測位計算部(軌道パラメータ捕捉手段、位置データ算出手段、移動経路生成手段、位置データ生成部)、10…スペクトラム逆拡散器、11…データ復調器、12…CPU、14…RAM(レンジデータ記憶手段)、20…デジタルカメラ(GPS受信機)、23…撮像部、24…操作部、25…画像処理部
Claims (5)
- 複数のGPS衛星から発信される信号に基づいて測位を行うGPS受信機において、
前記GPS衛星から前記信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段で受信した前記信号からレンジデータを取得するレンジデータ取得手段と、
前記信号受信手段で受信した前記信号から軌道パラメータを捕捉する軌道パラメータ捕捉手段と、
前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前に前記レンジデータ取得手段で取得された前記レンジデータを記憶するレンジデータ記憶手段と、
前記レンジデータ記憶手段に記憶された前記レンジデータに対応した位置データを、前記軌道パラメータ捕捉手段で捕捉した前記軌道パラメータに基づき算出する位置データ算出手段と、
を備えることを特徴とするGPS受信機。 - 前記位置データ算出手段で算出した前記位置データに基づき、前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前における、当該GPS受信機の移動経路情報を生成する移動経路生成手段を備えることを特徴とする請求項1記載のGPS受信機。
- 前記位置データ算出手段は、前記軌道パラメータ捕捉手段で前記軌道パラメータが捕捉される以前において当該GPS受信機で所定の操作を行ったときの位置データを算出することを特徴とする請求項1記載のGPS受信機。
- 複数のGPS衛星から信号を受信し、
受信された前記信号に含まれるレンジデータが捕捉されるようになった時点から当該信号に含まれる軌道パラメータが捕捉されるようになる時点までに捕捉された当該レンジデータを記憶し、
前記軌道パラメータが捕捉されるようになった時点以降に、当該軌道パラメータと記憶していた前記レンジデータとに基づいて測位計算し、当該軌道パラメータが捕捉される以前の位置データを求めることを特徴とするGPS測位方法。 - コンピュータに実行させるプログラムを当該コンピュータが読み取り可能に記憶した記憶媒体において、
前記プログラムは、
複数のGPS衛星からの信号からレンジデータの取得を開始した時点から当該信号に含まれる軌道パラメータが捕捉されるようになる時点までに取得された当該レンジデータを記憶させる処理と、
前記軌道パラメータを捕捉して以降、当該軌道パラメータに基づき、前記記憶していたレンジデータに対応した時点での位置を示す位置データを生成する処理と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする記憶媒体。
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