JP5982991B2 - 受信部駆動制御方法及び受信装置 - Google Patents
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Description
本実施形態では、測位用衛星の一種であるGPS衛星から発信されているGPS衛星信号を受信して、位置算出を行うGPS受信機を想定する。GPS受信機は、GPS衛星信号を受信する受信部であるRF受信回路部と、RF受信回路部で受信されたGPS衛星信号を信号処理して位置を算出するベースバンド処理回路部とを有して構成される。
SLEEP状態では、捕捉処理や位置算出処理を行わず、動作モードの切替制御に係る処理を実行する。なお、SLEEP状態では、UP状態に比べて動作クロックを低減させてもよい。
以下、UP状態の単位期間のことを「UP期間」、SLEEP状態の単位期間のことを「SLEEP期間」と称する。
OFF状態は、電源回路部からRF受信回路部への電力供給がなされていない状態である。つまり、この状態では、RF受信回路部は上記の回路動作を行わない。
以下、ON状態の期間のことを「ON期間」、OFF状態の期間のことを「OFF期間」と称する。
(1)第1の省電力モード
図1は、第1の省電力モードの説明図である。上段にベースバンド処理回路部(BB(Base Band))の動作状態の変化の一例を、中段にRF受信回路部の動作状態の変化の一例を示している。また、下段には、上段及び中段の動作状態の場合のGPS受信機全体としての消費電力の時間変化を模式化したグラフを示している。図2及び図3においても同様である。
図2は、第2の省電力モードの説明図である。第2の省電力モードでは、ベースバンド処理回路部は常にUP状態とされる。一方、RF受信回路部は、1ミリ秒毎にON/OFFを切り替えるように間欠駆動される。「1ミリ秒」という時間は、GPS衛星信号の拡散符号であるC/A(Coarse/Acquisition)コードのコード長の搬送波時間(受信時間)に相当する時間である。C/Aコードは、コード長1023チップを1PNフレームとする繰返し周期1ミリ秒の擬似ランダム雑音符号であり、各GPS衛星に固有のコードである。
図3は、第3の省電力モードの説明図である。第3の省電力モードは、第1の省電力モードと第2の省電力モードとを組み合わせた省電力モードである。具体的には、ベースバンド処理回路部がSLEEP期間の間は、RF受信回路部もOFF期間とされる。一方、ベースバンド処理回路部がUP期間の間は、RF受信回路部はON期間とOFF期間とを1ミリ秒毎に切り替えるように間欠駆動される。
図4は、本実施形態における動作モードの設定方法の説明図である。図4には、動作モードの切替制御を行うための動作モード切替制御テーブルの一例を図示している。この動作モード切替制御テーブルには、エフェメリス有無と、FIX状態と、受信信号強度と、動作モードとが対応付けて定められている。
FIX状態とは、ベースバンド処理回路部による位置算出の前後の何れであるかを定めたものである。
受信信号強度とは、RF受信回路部による受信信号の強度であり、受信信号強度に対する閾値条件を定めたものである。受信信号強度は、GPS衛星信号の受信状況の一例である。
(A−1)FIX前
エフェメリスを保有しておらず、且つ、FIX前の状態では、動作モードを「通常モード」と「第2の省電力モード」とで切り替える。具体的には、受信信号強度が「P≦θ10」の条件を満たす場合には、動作モードを「通常モード」とし、「θ10<P」の条件を満たす場合には、動作モードを「第2の省電力モード」とする。但し、「θ10」は受信信号強度に対する閾値の一例である。
エフェメリスを保有しておらず、且つ、FIX後の状態では、動作モードを「通常モード」と「第1の省電力モード」と「第3の省電力モード」とで切り替える。具体的には、受信信号強度が「P≦θ20」の条件を満たす場合には、動作モードを「通常モード」とする。また、受信信号強度が「θ20<P<θ30」の条件を満たす場合には、動作モードを「第1の省電力モード」とし、受信信号強度が「θ30≦P」の条件を満たす場合には、動作モードを「第3の省電力モード」とする。但し、「θ20」及び「θ30」は、受信信号強度に対する閾値の一例である。
(B−1)FIX前
エフェメリスを保有しており、且つ、FIX前の状態では、受信信号強度に依らずに動作モードを一律に通常モードとする。これは、いわゆる初期定点化時間(TTFF(Time To First Fix))を短縮する狙いである。
エフェメリスを保有しており、且つ、FIX後の状態では、動作モードを通常モードと第1の省電力モードと第3の省電力モードとで切り替える。この場合の考え方は、(A−2)FIX後の場合と同様である。
次に、GPS衛星信号を受信する受信装置の実施例について説明する。本実施例では、受信装置を具備する電子機器として、携帯型電話機の実施例について説明する。
図6は、本実施形態における携帯型電話機1の機能構成の一例を示すブロック図である。携帯型電話機1は、GPSアンテナ5と、GPS受信部10と、電源回路部25と、ホスト処理部30と、操作部40と、表示部50と、音出力部55と、携帯電話用アンテナ60と、携帯電話用無線通信回路部70と、記憶部80と、時計部90とを備えて構成される。
図7は、ベースバンド処理回路部20の回路構成の一例を示す図であり、本実施例に係わる回路ブロックを中心に記載した図である。ベースバンド処理回路部20は、主要な構成として、処理部21と、記憶部23とを備える。
図8は、処理部21が、記憶部23に記憶されているベースバンド処理プログラム231に従って実行するベースバンド処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、複数種類の駆動制御があるため、適応的に駆動制御を切り替え、消費電力の一層の削減を実現することができる。具体的には、エフェメリスを保有していない場合であって、位置算出前である場合は、受信信号強度に基づいて、通常モードによる駆動制御と、第2の省電力モードによる第2の駆動制御とを切り替える。また、エフェメリスを保有していない場合であって、位置算出後である場合は、受信信号強度に基づいて、通常モードによる駆動制御と、第1の省電力モードによる第1の駆動制御と、第3の省電力モードによる多段駆動制御とを切り替える。
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明する。
上記の実施形態では、RF受信回路部を間欠駆動させる場合の間欠周期を2ミリ秒として説明したが、これは一例に過ぎない。具体的には、間欠周期を2ミリ秒よりも長い間欠周期(例えば4ミリ秒や10ミリ秒)としてもよい。
上記の実施形態では、GPS衛星信号の受信信号強度に基づいて駆動制御の切り替え先を判定したが、切り替え先の判定基準はこれに限られない。例えば、GPS衛星信号の受信信号強度の代わりに、GPS衛星信号の受信環境に基づいて駆動制御の切り替え先を判定してもよい。
図4で説明した動作モードの設定方法はあくまでも一例であり、適宜設定変更可能であることは言うまでもない。例えば、(A−1)FIX前の場合について、動作モードとして通常モードを用いずに、動作モードを一律に第2の省電力モードに設定することとしてもよい。
(1)第1の省電力モード
第1の省電力モードにおいて、第1のデューティ比を固定比とするのではなく、これを可変に設定することにして、第1のデューディ比を制御することとしてもよい。この場合は、例えば受信信号強度に基づいて第1のデューティ比を制御する方法を適用することができる。
同様に、第2の省電力モードにおいて、第2のデューティ比を固定比とするのではなく、これを可変に設定することにして、第2のデューディ比を制御することとしてもよい。この場合も、例えば受信信号強度に基づいて第2のデューティ比を制御する方法を適用することができる。
第3の省電力モードは、第1の省電力モードと第2の省電力モードとを組み合わせた省電力モードである。そのため、上記の第1のデューティ比の制御と第2のデューティ比の制御とを併用した駆動制御が実現可能である。
上記の実施形態では、RF受信回路部の駆動制御をベースバンド処理回路部の処理部が実行するものとして説明したが、これを電子機器のホスト処理部が実行することとしてもよい。
上記の実施例では、電子機器の一種である携帯型電話機に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な電子機器はこれに限られるわけではない。例えば、カーナビゲーション装置や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、PDA(Personal Digital Assistant)、腕時計といった他の電子機器についても同様に適用することが可能である。
また、上記の実施形態では、衛星測位システムとしてGPSを例に挙げて説明したが、WAAS(Wide Area Augmentation System)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO等の他の衛星測位システムであってもよい。
Claims (7)
- 測位用衛星からの衛星信号を受信する受信部を第1の間欠駆動パターンで間欠駆動させる第1の駆動制御と、
前記第1の間欠駆動パターンにおける駆動期間を、間欠周期が前記第1の間欠駆動パターンよりも短い第2の間欠駆動パターンとした多段間欠駆動パターンで前記受信部を間欠駆動させる多段駆動制御と、
前記第1の駆動制御と前記多段駆動制御とを切り替える切替制御と、
を含む受信部駆動制御方法。 - 前記受信部を前記第2の間欠駆動パターンで間欠駆動させる第2の駆動制御を更に含み、
前記切替制御は、前記第1の駆動制御、前記多段駆動制御及び前記第2の駆動制御の何れかを切り替えることを含む、
請求項1に記載の受信部駆動制御方法。 - 前記切替制御は、少なくとも前記衛星信号の受信信号強度を含む受信状況に応じて、切り替え先を判定することを含む、
請求項1又は2に記載の受信部駆動制御方法。 - 前記受信部による受信信号に基づいて位置を算出することを更に含み、
前記切替制御は、前記位置算出の前後に応じて、切り替え先を判定することを含む、
請求項1〜3の何れか一項に記載の受信部駆動制御方法。 - 前記第2の間欠駆動パターンのデューティ比を制御すること、
を更に含む請求項1〜4の何れか一項に記載の受信部駆動制御方法。 - 前記第1の間欠駆動パターンは、駆動期間が20ミリ秒以上であり、
前記第2の間欠駆動パターンは、駆動期間が1ミリ秒以上20ミリ秒未満である、
請求項1〜5の何れか一項に記載の受信部駆動制御方法。 - 測位用衛星からの衛星信号を受信する受信部と、
前記受信部を第1の間欠駆動パターンで間欠駆動させる第1の駆動制御と、前記第1の間欠駆動パターンにおける駆動期間を、間欠周期が前記第1の間欠駆動パターンよりも短い第2の間欠駆動パターンとした多段間欠駆動パターンで前記受信部を間欠駆動させる多段駆動制御とを切り替えて前記受信部を駆動制御する制御部と、
を備えた受信装置。
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