(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々カバーエリアを構成する複数のＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）送信機を配置し、前記カバーエリアに位置する端末を備える構内無線システムで、前記端末として使用される携帯無線電話機であって、
前記複数のＩＭＥＳ送信機のそれぞれから送信される電波の中から捕捉すべきＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードを取得し、当該取得したＰＲＮコードに対応するＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信して、自端末の位置を検出する位置検出手段と、
自端末の移動による加速度の検出を行う加速度検出手段と、
前記位置検出手段がオフになるときに、前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機に対応するＰＲＮコードを記憶する記憶手段と、
前記加速度検出手段の検出結果から自端末の移動距離を求め、前記位置検出手段がオフの時点から自端末の移動距離が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えた場合に、前記位置検出手段をオンにし、前記記憶手段に記憶されたＰＲＮコードに基づいて、前記位置検出手段に自端末の位置の検出を行わせる制御手段と、
ＧＰＳ衛星あるいは前記ＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信し、位置情報を取得して現在位置を確認する、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段と
を具備し、
前記制御手段は、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオンして、両捕捉モードとしてＧＰＳ衛星を捕捉・追従し、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得して制御手段へ出力し、前記制御手段は前記位置情報を取得すると前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定して前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオフし、
前記制御手段は、前記ＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、前記ＧＰＳ衛星からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、エフェメリスデータに基づきその他の前記ＧＰＳ衛星の捕捉を試行し、当該捕捉に失敗したとき前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段を両捕捉モードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は、前記ＩＭＥＳ送信機を捕捉・追従し、前記ＩＭＥＳ送信機からの電波を受信して現在の位置情報を取得して前記制御手段へ出力し、前記制御手段は前記現在の位置情報を取得すると、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオフし、
前記制御手段は、前記ＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、前記ＩＭＥＳ送信機からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、前記記憶手段に記憶され前回捕捉していた前記ＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードに対応付けられた残りのＰＲＮコードを用いて他の前記ＩＭＥＳ送信機の捕捉を試行し、当該捕捉を失敗したときは前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段を両捕捉モードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は、前記ＧＰＳ衛星を捕捉・追従し、前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得し、前記制御手段へ出力する
ことを特徴とする携帯無線電話機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記位置検出手段により自端末の位置情報が検出された時点で、前記位置検出手段をオフにし、所定時間が経過するまで、または前記加速度検出手段により得られる自端末の移動距離が閾値を超えるまで、前回の自端末の位置検出結果を初期位置として、前記加速度検出手段を用いて自端末の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の携帯無線電話機。
【請求項３】
各々カバーエリアを構成する複数のＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）送信機と、
前記複数のＩＭＥＳ送信機のうち少なくとも１つのＩＭＥＳ送信機が構成するカバーエリアに位置する携帯無線電話機とを具備し、
前記携帯無線電話機は、
前記複数のＩＭＥＳ送信機のそれぞれから送信される電波の中から捕捉すべきＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードを取得し、当該取得したＰＲＮコードに対応するＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信して、自端末の位置を検出する位置検出手段と、
自端末の移動による加速度の検出を行う加速度検出手段と、
前記位置検出手段がオフになるときに、前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機に対応するＰＲＮコードを記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段がオフの時点から前記加速度検出手段により得られる自端末の移動距離が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えた場合に、前記位置検出手段をオンにし、前回取得した位置情報が前記ＩＭＥＳ送信機による場合に、前記記憶手段に記憶されたＰＲＮコードに基づいて、前記位置検出手段に自端末の位置の検出を行わせる制御手段と、
ＧＰＳ衛星あるいは前記ＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信し、位置情報を取得して現在位置を確認する、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段と
を備え、
前記制御手段は、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオンして、両捕捉モードとしてＧＰＳ衛星を捕捉・追従し、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得して制御手段へ出力し、前記制御手段は前記位置情報を取得すると前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定して前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオフし、
前記制御手段は、前記ＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、前記ＧＰＳ衛星からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、エフェメリスデータに基づきその他の前記ＧＰＳ衛星の捕捉を試行し、当該捕捉に失敗したとき前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段を両捕捉モードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は、前記ＩＭＥＳ送信機を捕捉・追従し、前記ＩＭＥＳ送信機からの電波を受信して現在の位置情報を取得して前記制御手段へ出力し、前記制御手段は前記現在の位置情報を取得すると、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段をオフし、
前記制御手段は、前記ＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、前記ＩＭＥＳ送信機からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、前記記憶手段に記憶され前回捕捉していた前記ＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードに対応付けられた残りのＰＲＮコードを用いて他の前記ＩＭＥＳ送信機の捕捉を試行し、当該捕捉を失敗したときは前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段を両捕捉モードに設定し、前記ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信手段は、前記ＧＰＳ衛星を捕捉・追従し、前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得し、前記制御手段へ出力する
ことを特徴とする構内無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯無線電話機及び構内無線システムに関し、特に内蔵するＧＰＳ受信機の消費電力を削減した携帯無線電話機及びそれを用いた構内無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）と呼ばれる屋内ＧＰＳ技術を利用し、端末の位置を精度良く把握できるようにした構内無線システムが知られる（例えば、特許文献１を参照）。ＩＭＥＳは、ＧＰＳ衛星と同様の疑似雑音信号を微弱な電力で放射するＩＭＥＳ送信機を屋内に設置し、その信号を受信したＧＰＳ受信機がＩＭＥＳ送信機の位置つまりは自己の位置を知ることができるものである。ＩＭＥＳ送信機は、ＧＰＳ衛星が送信する航法メッセージと同様のフォーマットで、ＩＭＥＳ送信機の絶対位置情報やフロア（建物の階）情報、場所情報コード（国土地理院が発番する）等を直接送信する。変調方式やフレーム構成などはＩＭＥＳとＧＰＳで共通なので、単一の受信機でシームレス測位を実現しやすい。
【０００３】
特許文献１の構内無線システムでは、無線端末の位置を管理するために、無線端末が定期位置登録データを制御装置（構内交換機）に送信し、制御装置が、定期位置登録データに含まれた無線端末の端末番号と、定期位置登録データを中継したＣＳ呼び出しエリア情報、またＩＭＥＳ送信機から受信した位置情報とを対応付けることで、各無線端末の位置を把握する。
【０００４】
自営ＰＨＳ（ARIB RCR STD-28）の場合、１つの基地局（ＣＳ：Cell Station）のエリアは、最大出力時３０ｍ〜１００ｍとエリアカバー効率は良いが、ＣＳ呼び出しエリア単位での位置管理となるため正確な位置管理ができないのに対して、ＩＭＥＳ送信機の出力は上限値が−９４ｄＢＷ程度で微弱電波であるため、カバーエリアは１０ｍ程度と小さくエリアカバー率が低いが、正確な位置測定が可能であるという、相反する特徴を持っている。
【０００５】
歩行移動する人の位置を、ＩＭＥＳの精度を損なうことなく把握するためには、無線端末は、カバーエリアの通過時間よりも短い周期（例えば３秒）で、ＩＭＥＳ信号の受信を試行する必要がある。
【０００６】
なお、本発明に関連する他の従来技術として、加速度センサ及びジャイロを用いて移動量を検出し、この移動量が一定値になる毎にＧＰＳ受信機を起動させることでバッテリの消耗を少なくした位置検出通知装置が知られる（特許文献２参照）。  
また、間欠動作を行うＧＰＳ受信機が知られる（特許文献３参照）。  
また、絶対位置情報を赤外線で送信する装置を設け、その装置から取得した絶対位置情報と現在位置とにずれがある場合には、その絶対位置情報に従って位置を補正する歩行航行装置が知られる（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−０７００８２号公報
【特許文献２】特開平１１−０８３５２９号公報
【特許文献３】特許第４１７７５８５号公報
【特許文献４】特開２００２−１３９３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、無線端末がＧＰＳ／ＩＭＥＳの間欠受信を続けると、電池の消費が激しいという問題がある。上述したように、３秒おきにＩＭＥＳによる位置検知を行う、つまりＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機を動作させた場合、無線端末の電池は待ち受け状態で１３時間程度、連続通話で６時間程度しか持たない。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み為されたもので、位置精度を維持しつつＩＭＥＳの受信頻度を減らし消費電力を抑えることでＧＰＳ／ＩＭＥＳ搭載無線端末の使用可能時間を延ばし得る携帯無線電話機及び構内無線システム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】
【００１０】
本発明の一側面に係る携帯無線電話機は、各々カバーエリアを構成する複数のＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）送信機を配置し、前記カバーエリアに位置する端末を備える構内無線システムで、前記端末として使用される携帯無線電話機であって、前記複数のＩＭＥＳ送信機のそれぞれから送信される電波の中から捕捉すべきＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードを取得し、当該取得したＰＲＮコードに対応するＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信して、自端末の位置を検出する位置検出手段と、自端末の移動による加速度の検出を行う加速度検出手段と、前記位置検出手段がオフになるときに、前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機に対応するＰＲＮコードを記憶する記憶手段と、前記加速度検出手段の検出結果から自端末の移動距離を求め、前記位置検出手段がオフの時点から自端末の移動距離が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えた場合に、前記位置検出手段をオンにし、前記記憶手段に記憶されたＰＲＮコードに基づいて、前記位置検出手段に自端末の位置の検出を行わせる制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の側面に係る構内無線システムは、各々カバーエリアを構成する複数のＩＭＥＳ送信機と、前記複数のＩＭＥＳ送信機のうち少なくとも１つのＩＭＥＳ送信機が構成するカバーエリアに位置する携帯無線電話機とを具備し、前記携帯無線電話機は、前記複数のＩＭＥＳ送信機のそれぞれから送信される電波の中から捕捉すべきＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードを取得し、当該取得したＰＲＮコードに対応するＩＭＥＳ送信機から送信される電波を受信して、自端末の位置を検出する位置検出手段と、自端末の移動による加速度の検出を行う加速度検出手段と、前記位置検出手段がオフになるときに、前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機に対応するＰＲＮコードを記憶する記憶手段と、前記位置検出手段がオフの時点から前記加速度検出手段により得られる自端末の移動距離が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えた場合に、前記位置検出手段をオンにし、前回取得した位置情報が前記ＩＭＥＳ送信機による場合に、前記記憶手段に記憶されたＰＲＮコードに基づいて、前記位置検出手段に自端末の位置の検出を行わせる制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の携帯無線電話機によれば、位置精度を維持しつつＩＭＥＳの受信頻度を減らし消費電力を抑えることでＧＰＳ／ＩＭＥＳ搭載無線端末の使用可能時間を延ばすことができる。
【００１３】
また、付加的な効果として加速度センサでの位置検知がうまくいけばＩＭＥＳ送信機の設置数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の構内無線システムの概略構成図。
【図２】本発明の実施例１に係る携帯無線電話機のハードウェア構成図。
【図３】本発明の実施例１の携帯無線電話機のＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機のハードウェアブロック図。
【図４】本発明の実施例１の携帯無線電話機の位置検出処理のフローチャート。
【図５】本発明の実施例１の携帯無線電話機が保持するＣＳ−ＩＭＥＳ辞書のクラス図。
【図６】本発明の実施例２における携帯無線電話機の位置検出処理を示す状態遷移図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本発明の一実施形態の基本的な着想を説明する図である。
【００１６】
ＩＭＥＳ送信機１，２は、通常、それらのカバーエリア３，４が過剰に重ならないように配置されている。一度ＩＭＥＳ送信機１の信号を受信した携帯無線電話機５は、そのカバーエリア３から出るまで或いは別のＩＭＥＳ送信機２のカバーエリア４に入る可能性があるまで、ＩＭＥＳ信号を受信しなくても、ほとんど問題は無い。携帯無線電話機５は、ＩＭＥＳ送信機１のカバーエリア３の内に留まっている限り、毎回同じ信号を受信するだけなので、もし携帯無線電話機５がＩＭＥＳ送信機１のカバーエリア３から出ていないことが十分な確度で分かるのであれば、携帯無線電話機５のＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機をスリープさせることができる。
【００１７】
エリアから出ていなくても、所定時間（例えば１分）毎にＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機を起動する。しかし捕捉すべきＩＭＥＳ送信機のＰＲＮ(Pseudo Random Noise）コードは一意に決められ、キャリアオフセットも前回の結果を利用すれば、高速に捕捉できる。捕捉でき次第、すぐにスリープに戻る。なお、ＩＭＥＳ送信機が送信する電波には、ＰＲＮコードと当該ＩＭＥＳ送信機の絶対位置を表す情報が含まれる。位置情報は緯度経度により表される。
【実施例１】
【００１８】
図２は、本発明の実施例１に係る携帯無線電話機（ＰＨＳ端末を含む）５のハードウェア構成図である。
【００１９】
ＲＦ部１１は、１．９ＧＨｚ帯の無線信号を送受信するためのアナログ回路である。Ｌ１処理部１２は、ＰＨＳのレイヤー１の処理をおこなうもので、チャネルコーディング（変復調）処理や、ビット同期・フレーム同期、誤り検出等を行う。
【００２０】
Ｌ２処理部１３は、ＰＨＳのレイヤー２の処理をおこなうもので、フレーム／デフレーム化を行い、物理スロットと機能チャネルとの変換を提供する。
【００２１】
ＡＤＰＣＭ部１４は、Ｌ２処理部１２からのＴＣＨ(Traffic Channel）のデータを音声復号化し、スピーカヘ出力するとともに、マイクからの音声信号を符号化し、Ｌ２処理部１２へ出力する。
【００２２】
ＣＰＵ１５は、ＰＨＳのレイヤー２処理の一部（リンク確立等）と、レイヤー３処理（呼制御、移動管理、無線管理等）、アプリケーション処理等を実行する。レイヤー３処理の移動管理には、位置登録処理が含まれる。アプリケーション処理には、一般的な携帯無線電話機の機能（電話帳機能、メール機能）の他、網側から送信されたＧＰＳアシストデータを保持してＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に提供する機能が含まれる。本例の携帯無線電話機５は、一例として、ＦＡＣＣＨ(Fast Associated Control Channel）を使って、ＩＭＥＳ取得情報を、位置登録要求メッセージや位置登録エリア報告と一緒に（同時に）網側へ送信することができる。
【００２３】
ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は、ＩＭＥＳ信号を扱えるようにファームウェアが改良されたＧＰＳ受信機であり、ＩＭＥＳ信号を受信したときは、ＩＭＥＳ取得情報(ＩＭＥＳメッセージ）を独自拡張したＮＭＥＡ０１８３センテンスに乗せてシリアル信号として出力する。さらにＩＭＥＳ優先捕捉、ＩＭＥＳホットスタンバイ機能（後述）を備える。
【００２４】
加速度センサ１７は、静加速度（重力）を検知可能な３軸加速度センサであり、携帯無線電話機５の移動加速度を算出し、所定周期でＡ／Ｄ変換された加速度信号を、シリアルインタフェースで、ＣＰＵ１５に出力する。加速度センサ１７は、所定の閾値以上の加速度を検知したときに、ＣＰＵ１５への割り込み信号を発生できるものでもよい。
【００２５】
キーパッド１８は、ユーザの操作を受け付ける押しボタン群である。  
キーコントローラ１９は、キーパッド１８の状態を走査し、ボタンが押されたときは、ＣＰＵ１５に割り込みを発生させつつ、キーコードをバッファする。
【００２６】
ドットマトリクスＬＣＤ(liquid crystal display)２０は、複数行の文字列や簡単なアイコン（ピクトグラム）等を表示し、ユーザに視覚的インタフェースを提供する。ＬＣＤコントローラ２１は、ドットマトリクスＬＣＤ２０に文字を描画したり、表示をスクロールさせたりする制御を行う。
【００２７】
ＲＯＭ２２は、例えばＮＯＲ型フラッシュメモリであり、ＣＰＵ１５が実行するＯＳ、プログラムやデータ（ファームウェア）を記憶する。
【００２８】
ＲＡＭ２３は、例えばＳＲＡＭであり、一時的なデータを保持する。このデータには、網側から受信したＧＰＳアシストデー夕、ＣＳ−ＩＤとＩＭＥＳのＰＲＮとを対応付けた辞書が含まれうる。
【００２９】
タイマー２４は、例えばProgrammable Timer/Counter等と呼ばれるデバイスで、指定された時聞にタイマー割り込みを発生させる。
【００３０】
外部Ｉ／Ｆ２５は、例えばＵＳＢ（商標）であり、ファームウェアの書き換えやユーザ、データの読出し、書込み等に使用する。また工業用キーパッド／タッチパネル、カードリーダー／ライタとのインタフェースにもなる。
【００３１】
図３は、本実施例１の携帯無線電話機５のＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６のハードウェアブロック図である。本例のＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は、時刻情報の他、アルマナックデータ／エフェメリスデータをＧＰＳアシストデータとしてＰＨＳ網から提供されることを前提とし、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージを復調する処理はほとんど必要としない。
【００３２】
ＲＦフロントエンド３１は、少なくともＬ１帯（1575.42MHz）を受信する高周波回路であり、ＳＡＷフィル夕、低雑音増幅器、ミキサ等を有する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器３２は、ＲＦフロントエンド３１の出力をＡ／Ｄ変換し、最終的にチップレート(1.023Mcps）の４倍程度のサンプルレートのＩ相及びＱ相からなる直交信号を出力する。
【００３４】
捕捉器３３は、未知のタイミングで到来するＧＰＳ／ＩＭＥＳ信号を高速かつ低消費電力で、捕捉するハードウェアであり、受信信号（直交信号）を時間領域信号から周波数領域信号に変換するＦＦＴ（fast fourier transform）演算器３３１と、ＦＦＴ演算器３３１の出力をΔｆだけ周波数シフトを行うビン・シフト器３３２と、ＦＦＴされたＰＲＮコードを提供するコード発生器３３３と、それぞれの信号の対応するビン同士を乗算する乗算器３３４と、乗算器３３４の出力を相関ピークが現れる時間領域信号に戻すためのＩＦＦＴ演算器３３５と、を有する。
【００３５】
追尾器（トラッカー）３４は、ＰＲＮコードおよびその位相（タイミング）が判明したＧＰＳ／ＩＭＥＳ信号に対し、コードの位相とキャリア周波数を同期した状態に維持するハードウェアで、通常８〜１００個程度備えられる。コード位相とキャリア周波数の同期には、それぞれＤＬＬ（遅延ロックループ）、ＡＦＣ（自動周波数制御）等の周知技術が用いられる。本例の追尾器３４は、ＤＬＬのミッドパスを判定帰還型等化器で処理し、シンボル判定（復調）された信号を出力する。判定帰還型等化器の等化誤差からは位相変化が検出され、ＡＦＣ制御に利用される。
【００３６】
追尾器３４において、Ａ／Ｄ変換器３２から出力される直交信号は、乗算器３４１に供給され、発振器３４２から発生されるキャリア周波数信号と乗算され、乗算器３４３、３４４、３４５に出力される。また、コード発生器３４６から発生されるＰＲＮコードは、乗算器３４５に供給されるとともに、遅延器３４７により所定時間遅延されて乗算器３４４に供給される。また、遅延器３４７の出力信号は、遅延器３４８により所定時間遅延されて乗算器３４３に供給される。乗算器３４３は、デジタル信号に変換されたＧＰＳ／ＩＭＥＳ信号とＰＲＮコードとを乗算し、この乗算結果を積分器３４９に出力する。積分器３４９は、乗算器３４３の出力信号を積分し、積分結果を復調信号としてＣＰＵ３５及び乗算器３４１０にそれぞれ出力する。
【００３７】
乗算器３４４から出力されるコード位相を含む乗算結果は、等化器３４１１に供給されて位相等化が行われ、等化誤差値がＣＰＵ３５及び微分器３４１２に供給される。微分器３４１２は、等化誤差値から位相誤差を検出する。この位相誤差値は、ＰＬＬフィルタ３４１３を通過して低域周波数成分ｆｄが抽出され、発振器３４２のＡＦＣに供される。
【００３８】
一方、乗算器３４５の出力信号は、積分器３４１４で積分されて乗算器３４１０に供給される。乗算器３４１０は、積分器３４９の出力信号と積分器３４１４の出力信号とを乗算し、乗算結果を時間差検出器３４１５に出力する。時間差検出器３４１５は、入力された乗算結果から時間誤差を検出する。この検出結果は、ＤＬＬフィルタ３４１６を通過してコード発生器３４６に対する遅延ロックに供される。
【００３９】
ＣＰＵ３５は、新たに捕捉できそうな衛星やＩＭＥＳ送信機があるときは、捕捉器３３にそのＰＲＮコードを指定して捕捉させ、その結果（相関波形）を取得し、それをコヒーレント加算してコード位相、キャリア周波数オフセット、受信電力等を算出する。また受信電力等に基づいて追尾できそうな衛星があるときは、追尾器３４にコード位相、キャリア周波数オフセット等を指定して追尾させるとともに、復調信号を取得する。
【００４０】
ＣＰＵ３５は、３つ以上の衛星を捕捉／追尾できたときには、それらのコード位相とエフェメリスデータ等に基づいて、測位計算を行う。その過程で正確な時刻が判明したときは、内蔵する高精度タイマーの示す時刻を校正する。測位／位置検知に成功すると、その時刻と受信状況等を、内蔵ＲＡＭに保持する。
【００４１】
ＣＰＵ３５は、プログラムの命令に従ってスリープしたときは、高精度タイマー等の一部の構成を除いて動作（クロック供給）を停止する。その後シリアルＩ／Ｆ（インタフェース）等に信号が入力される等により割り込みが発生するまで、ほとんど電力を消費しなくなる。
【００４２】
フラッシュＲＯＭ３６は、ＣＰＵ３５が実行するプログラム（ファームウェア）や設定データを保持する。
【００４３】
図４は、本実施例１の携帯無線電話機５の位置検出処理のフローチャートである。本例では加速度センサに基づく移動検出（簡易的な慣性航法）を行うため、十分細かい間隔(１０ｍｓ〜数百ｍｓ）で、このフローチャートの処理が開始される。
【００４４】
最初にステップＳ４１として、携帯無線電話機５のＣＰＵ１５は、加速度センサ１７の信号（加速度値）を取り込む。
【００４５】
次に、ステップＳ４２として、ＣＰＵ１５は、取り込んだ加速度値の２回積分を計算し、位置（初期位置からの積算移動距離）を算出する。
【００４６】
次に、ステップＳ４３として、ＣＰＵ１５は、移動距離が閾値を越えたか或いはタイマー始動から１分以上経過したかを判断する。移動距離が閾値を越えたか或いはタイマー始動から１分以上経過した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４４に遷移し、ＣＰＵ３５は、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に何らかのシリアル信号を送信するなどして、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をウェイクアップする。なお、ＣＰＵ１５は、現在、ＰＨＳ網で位置登録に用いているＣＳ−ＩＤが室内であることを示すときは、ＩＭＥＳ優先捕捉（後述）で起動させるためのシリアル信号を送信してもよい。このシリアル信号は予備の捕捉対象のＰＲＮ番号を伝送しうる。
【００４７】
次に、ステップＳ４５として、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６のＣＰＵ３５は、内蔵ＲＡＭに保持されている前回の捕捉／追跡状況を参照し、前回ＩＭＥＳ信号を受信していたか、或いは、ＩＭＥＳ優先捕捉が指定されているかを判断する。前回ＩＭＥＳ信号を受信している、或いは、ＩＭＥＳ優先捕捉が指定されている場合（Ｙｅｓ）、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６のＣＰＵ３５は、判断結果をＣＰＵ１５に出力する。そして、ステップＳ４６に遷移し、ＣＰＵ１５は、ＩＭＥＳ優先捕捉で位置検出を行う。
【００４８】
ＩＭＥＳ優先捕捉では、前回ＩＭＥＳ信号を受信していた場合、まずそのＩＭＥＳ信号（ＰＲＮ番号１７３〜１８２の内のいずれか）を最優先で捕捉する。捕捉できない或いは捕捉はしたが受信レベルが所定値未満の場合、前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードに対応付けられた残りの９個のＰＲＮコードを用いて他のＩＭＥＳ送信機からの捕捉を試行する。それも失敗したときは、ＧＰＳの捕捉も開始する。ステップＳ４６を開始してからＩＭＥＳ捕捉（位置検出）又は測位に成功するまで、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は毎秒、測位状態をＣＰＵ１５に出力する。所定時間内に成功しない場合は、タイムアウトとなる。ＣＰＵ１５は、受信レベルが所定値以上のＩＭＥＳ送信機の緯度経度高さから、携帯無線電話機５の位置（緯度経度高さ）を算出する。そして、この算出した緯度経度高さにより表される位置を検出時刻、ＰＲＮコードに対応付けてＲＡＭ２３に記憶する。
【００４９】
他方、ステップＳ４５で、Ｎｏと判断された場合、ステップＳ４７に遷移し、ＣＰＵ１５は、ＧＰＳ優先捕捉で測位を行う。ＧＰＳ優先捕捉では、前回ＧＰＳ信号を捕捉していた場合、そのＧＰＳ信号を最優先で捕捉し直す。捕捉できない或いは受信レベルが所定値未満の場合、エフェメリスデータに基づき捕捉しうるその他のＧＰＳ衛星（準天頂衛星等を含む）からの捕捉を試行する。それも失敗したときは、ＩＭＥＳの捕捉も開始する。ステップＳ４７も、所定時間内に位置検出又は測位に成功しない場合は、タイムアウトとなる。
【００５０】
ステップＳ４６或いはＳ４７の次に、ステップＳ４８として、ＣＰＵ１５は、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に何らかのシリアル信号を送信するなどして、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をスリープさせる。或いは、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６が測位に成功すると自らスリープしでもよい。
【００５１】
最後にステップＳ４９として、ＣＰＵ１５は、積算移動距離をリセットし、１分タイマーを始動する。積算移動距離は、誤差の蓄積を防ぐため、積算期間は最長で１分間としてある。なお、ステップＳ４６或いはＳ４７の結果がタイムアウト（ロスト状態）の場合、リセットはしてもしなくてもよい。また、ＣＰＵ１５は、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６がスリープしてから１分経過または移動距離が閾値以上になるまで、前回取得した位置情報と、加速度センサ１７を用いて算出される移動距離とに基づいて、携帯無線電話機５の位置（緯度経度高さ）を算出する。そして、この算出した緯度経度高さにより表される位置を検出時刻、ＰＲＮコードに対応付けてＲＡＭ２３に記憶する。
【００５２】
以上が携帯無線電話機５の位置検出処理であるが、この後、位置に変化があったとき或いは変化が無くても１分タイマーで起動された検出処理だったときは、ＰＨＳ網側への位置登録を行う。従来のように、３秒毎の位置検出は行わないので、３秒毎の位置登録は（位置精度の向上という観点では）全く無意味であり、省略できる。
【００５３】
図５は、携帯無線電話機５が保持するＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１のクラス図である。  
ＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１は、複数のＣＳオブジェクト５２のそれぞれに、任意個数（０を含む）のＩＭＥＳオブジェクト５３を対応付けて記憶する。１つのＣＳオブジェクト５２は、１つのＣＳ−ＩＤを属性に持つ。１個のＩＭＥＳオブジェクト５３は１つのＰＲＮ番号を属性に持つ。ＩＭＥＳオブジェクト５３の夫々は、任意個数（０を含む）の隣接ＩＭＥＳオブジェクト５４と対応付けられる。隣接ＩＭＥＳオブジェクト５４が保持するＰＲＮ番号属性は、対応付けられたＩＭＥＳオブジェクト５３のＰＲＮ番号が示すＩＭＥＳ送信機に空間的に近い場所に設置されたＩＭＥＳ送信機を示す。
【００５４】
ステップＳ４６において、ＣＰＵ１５は、現在のＣＳ−ＩＤや直前に検知したＩＭＥＳのＰＲＮ番号に基づいて隣接ＩＭＥＳオブジェクト５４を参照し、読みだしたＰＲＮ番号を予備のＰＲＮ番号としてＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に渡す。予備のＰＲＮ番号を受取ったＣＰＵ３５は、２番目の優先度でそのＰＲＮ番号での捕捉を試行する。
【００５５】
またステップＳ４６等で、ＣＰＵ１５は、ＩＭＥＳ位置検出結果を受取った場合、そのＰＲＮ番号をそのときのＣＳ−ＩＤと対応付けて、ＩＭＥＳオブジェクト５３としてＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１に追加し（既に辞書にあれば不要）、更に、ＣＳ−ＩＤが前回と同じであるのにＰＲＮが前回と異なるときは、前回検出ＰＲＮに対応するＩＭＥＳオブジェクト５３に、今回検出ＰＲＮを属性に有する隣接ＩＭＥＳオブジェクト５４を新たに対応付ける（既に対応付けられていれば不要）。
【００５６】
この様に、ＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１を設け、移動により次に受信しうるＩＭＥＳ送信機を予想してそのＰＲＮで捕捉を試行することにより、短時間で捕捉でき、消費電力も低減される。
【００５７】
本実施例１の携帯無線電話機５によれば、自機の移動による加速度の検出を行う加速度センサ１７を備えるとともに、自機の位置情報が検出されるごとに、ＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードと、隣接するＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコード（ＰＲＮ番号）とを対応付けてＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１に記憶して管理し、ＣＰＵ１５において、加速度センサ１７の検出結果から自機の移動距離を求め、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６がオフの時点から移動距離が閾値を超えるか否かを判断し、閾値を超えた場合に、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をオンにし、ＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１に記憶されたＰＲＮ番号をＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に渡して、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６に自機の位置の検出を行わせるようにしている。
【００５８】
従って、位置精度を維持しつつＩＭＥＳの受信頻度を減らし消費電力を抑えることで携帯無線電話機５の使用可能時間を延ばすことができる。
【００５９】
また、本実施例１の携帯無線電話機５によれば、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６により自機の位置情報が検出された時点で、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をオフにし、１分経過するまで、または加速度センサ１７により得られる自機の移動距離が閾値を超えるまで、前回の自機の位置検出結果を初期位置として、加速度センサ１７を用いて自機の位置を検出することもできるので、ＩＭＥＳ送信機の設置数を少なくすることができる。なお、地磁気センサ（電子コンパス）も更に備え、特許文献４のように自律航法を行えば、ＩＭＥＳやＧＰＳによる位置検出に依らずに現在位置を更新し、網側に位置登録でき、ＩＭＥＳ送信機の接地間隔を減らすことができる。
【実施例２】
【００６０】
本実施例２では、実施例１の携帯無線電話機５を備えた構内無線システムを説明する。
【００６１】
図６は、携帯無線電話機５の位置検出処理を示す状態遷移図である。  
構内無線システムでは、位置の把握が難しい場所や局所的に位置把握精度を高めたい場所、例えばＧＰＳ電波が届かない屋内や２つの基地局エリアが重複したカバーエリア重複箇所などにＩＭＥＳ送信機１，２を配置する。これらＩＭＥＳ送信機１，２は、それぞれ設置位置を示す位置情報を出力する。上記ＩＭＥＳ送信機１，２は、出力の上限値が−９４ｄＢＷ程度の微弱電波であり、周辺に通信可能範囲が基地局エリアより非常に小さい１０ｍ程度のＩＭＥＳエリア３，４が形成される。
【００６２】
携帯無線電話機５は、上述するように、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６を備えており、ＧＰＳ衛星（図示せず）あるいはＩＭＥＳ送信機１，２から送信される電波を受信し、位置情報を取得して現在位置を確認する。
【００６３】
携帯無線電話機５のＣＰＵ１５は、測位動作を開始し、まず、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をオンする。このとき、両捕捉モードとして、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は、ＧＰＳ衛星を捕捉・追従し（ステップＳ６１）、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得し、ＣＰＵ１５へ出力する。ＣＰＵ１５は、上記位置情報を取得すると、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定し（ステップＳ６２）、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をオフする。
【００６４】
一方、ＧＰＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、ＧＰＳ衛星からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、ＣＰＵ１５は、エフェメリスデータに基づき捕捉しうるその他のＧＰＳ衛星（準天頂衛星等を含む）からの捕捉を試行し、それも失敗したときＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６を両捕捉モードに設定する。このとき、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は、ＩＭＥＳ送信機１，２を捕捉・追従し、ＩＭＥＳ送信機１，２からの電波を受信して現在の位置情報を取得し、ＣＰＵ１５へ出力する。ＣＰＵ１５は、上記位置情報を取得すると、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定し（ステップＳ６３）、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６をオフする。
【００６５】
他方、ＩＭＥＳ  ＯＮＬＹモードに設定された状態で、ＩＭＥＳ送信機１，２からの電波のレベルが所定値未満に低下した場合、ＣＰＵ１５は、ＣＳ−ＩＭＥＳ辞書５１に記憶され前回捕捉していたＩＭＥＳ送信機を特定するＰＲＮコードに対応付けられた残りのＰＲＮコードを用いて他のＩＭＥＳ送信機からの捕捉を試行し、それも失敗したときは、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６を両捕捉モードに設定する。このとき、ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機１６は、ＧＰＳ衛星を捕捉・追従し、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在の位置情報を取得し、ＣＰＵ１５へ出力する。
【００６６】
以上のように本実施例２によれば、上記実施例１と同様に、位置精度を維持しつつＩＭＥＳの受信頻度を減らし消費電力を抑えることで携帯無線電話機５の使用可能時間を延ばすことができる。
【００６７】
その他、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１，２…ＩＭＥＳ送信機、３，４…カバーエリア、５…携帯無線電話機、１１…ＲＦ部、１２…Ｌ１処理部、１３…Ｌ２処理部、１４…ＡＤＰＣＭ部、１５…ＣＰＵ、１６…ＧＰＳ／ＩＭＥＳ受信機、１７…加速度センサ、１８…キーパッド、１９…キーコントローラ、２１…ＬＣＤコントローラ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…タイマー、３１…ＲＦフロントエンド、３２…Ａ／Ｄ変換器、３３…捕捉器、３４…追尾器、３５…ＣＰＵ、３６…フラッシュＲＯＭ、５１…ＣＳ−ＩＭＥＳ辞書、５２…ＣＳオブジェクト、５３…ＩＭＥＳオブジェクト、５４…隣接ＩＭＥＳオブジェクト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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