(57)【要約】【課題】起動後の周波数サーチによる衛星捕捉までの時間の短縮を経済的に実現したＧＰＳ受信装置を得る。【解決手段】起動後、第１のＣＰＵ８は外部Ｉ／Ｆ７と第２のＣＰＵ１０との通信により、ユニット１１の内部温度を検出する温度センサ９から起動時の温度（受信温度）を取得し、受信温度とサーチ中心周波数との関係のデータが格納されているメモリ６より受信温度に対応するサーチ中心周波数を読み出す。この中心周波数をダウンコンバート部４および信号処理部５に設定し、この周波数を中心としてＧＰＳ衛星電波を周波数サーチし捕捉する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星の電波を周波数サーチして受信し、現在位置を検出するＧＰＳ受信手段と、このＧＰＳ受信手段を内蔵するユニットの内部温度を検出する温度センサから取得するこの内部温度とサーチ中心周波数との関係のデータを予め記憶している記憶手段と、前記ＧＰＳ受信手段の起動時に、前記温度センサより取得した内部温度に対応するサーチ中心周波数を前記記憶手段より読み出して前記ＧＰＳ受信手段に設定する制御手段とを備えたＧＰＳ受信装置。
【請求項２】
ＧＰＳ衛星の電波を周波数サーチして受信し、現在位置を検出するＧＰＳ受信手段と、前記ＧＰＳ受信手段を電源オフしたときのサーチ中心周波数と、このＧＰＳ受信手段を内蔵するユニットの内部温度を検出する温度センサから取得する前記電源オフ時の内部温度とが書き込まれる一方、予め設定されたサーチ中心周波数のデフォルト値を記憶している記憶手段と、前記ＧＰＳ受信手段の起動時の内部温度と前記記憶手段に記憶されている電源オフ時の内部温度との温度差を算出し、この算出値と閾温度値とを比較する比較手段と、前記比較手段からの比較データをもとに前記記憶手段より電源オフ時サーチ中心周波数または予め設定されたサーチ中心周波数のデフォルト値を読み出して前記ＧＰＳ受信手段に設定する制御手段とを備えたＧＰＳ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は周波数サーチによる衛星捕捉までの時間の短縮を経済的に実現したＧＰＳ受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信装置は地球周回軌道上に在る所定個数の測位衛星（ＧＰＳ衛星）からの電波を受信し、位置等を測位（計測）するもので、主に車両等に多く搭載されている。
このＧＰＳ受信装置を起動し、ＧＰＳ衛星の電波を捕捉する場合、ＧＰＳ受信装置内部の発振器が温度特性を持っているために周波数サーチを行い、ＧＰＳ衛星電波の周波数と同期のとれる周波数を探す動作を行う。このとき、起動時のＧＰＳ受信装置の発振器周波数とＧＰＳ衛星の電波の周波数とに差がある場合、上記の周波数サーチに時間がかかり、ＧＰＳ受信装置起動後の位置測位までの時間が大きくなる。この時間を短縮するためにはＧＰＳ受信装置の起動時発振器周波数とＧＰＳ衛星の電波の周波数との差を極力小さくする必要がある。
これに対処した従来の技術の一例として、ＧＰＳ受信装置の発振器の近傍に温度センサを設け、本装置出荷時に発振器温度特性を測定してメモリに書き込み、ＧＰＳ受信装置の起動時には上記メモリの書き込みデータをもとに発振器の発振周波数を設定する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１８６１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＧＰＳ受信装置は以上のように構成されているので、ＧＰＳ受信装置の出荷時に発振器温度特性を測定し、メモリに書き込むという煩雑な処理が必要という課題があった。
また、発振器の近傍には専用の温度センサを設けなければならないという課題もあった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＧＰＳ受信装置出荷時の煩雑な処理を不要とし、また、部品点数の増大を抑えた上で、起動後の衛星捕捉までの時間を短縮し、位置測位を短時間で処理可能としたＧＰＳ受信装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ衛星の電波を周波数サーチして受信し、現在位置を検出するＧＰＳ受信手段と、このＧＰＳ受信手段を内蔵するユニットの内部温度を検出する温度センサから取得するこの内部温度とサーチ中心周波数との関係のデータを予め記憶している記憶手段と、前記ＧＰＳ受信手段の起動時に、前記温度センサより取得した内部温度に対応するサーチ中心周波数を前記記憶手段より読み出して前記ＧＰＳ受信手段に設定する制御手段とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すようにＧＰＳ受信装置１は、ＧＰＳ受信手段としてのアンテナ２、発振器３、ダウンコンバート部４および信号処理部５、記憶手段としてのメモリ６、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）７、制御手段としての第１のＣＰＵ８を備えている。
また、このＧＰＳ受信装置１の外部には温度センサ９と第２のＣＰＵ１０とが備えられており、この第２のＣＰＵ１０とＧＰＳ受信装置１の外部Ｉ／Ｆ７とが接続されている。
【０００８】
図２は上記のＧＰＳ受信装置１、温度センサ９および第２のＣＰＵ１０とを他の機能部分や装置と一体に収納し、例えばユニット１１とした一例の構成図である。
なお、図２ではその他の機能部分等については省略してある。
【０００９】
ここで、アンテナ２はＧＰＳ衛星の電波を受信する。
また、発振器３は所定周波数の信号を発振するものであり、例えば温度特性の優れた温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）等で構成する。
ダウンコンバート部４はアンテナ２で受信したＧＰＳ衛星の電波の周波数を発振器３からの発振信号を使用して所定周波数の中間周波信号（ＩＦ）に変換し、信号処理部５において処理可能な周波数の信号にする。
信号処理部５はダウンコンバート部４からのＧＰＳ受信信号を処理し、現在位置を算出する。
【００１０】
メモリ６はＧＰＳ衛星電波受信時のユニット１１の内部温度（以下、「受信温度」とする）に対応する周波数サーチ中心周波数（以下、「サーチ中心周波数」とする）の関係のデータを格納している。
図３はこの受信温度に対するサーチ中心周波数の関係を示す特性図である。
外部Ｉ／Ｆ７はＧＰＳ受信装置１の外部に備えられた第２のＣＰＵ１０と双方向で通信し、この第２のＣＰＵ１０に入力される温度センサ９からの温度データを受信する他、このＧＰＳ受信装置１に対する外部からの受信装置制御信号の受信、測位位置およびＧＰＳ受信に関するデータ等の送信を行う。
【００１１】
第１のＣＰＵ８はダウンコンバート部４、信号処理部５、メモリ６および外部Ｉ／Ｆ７等、ＧＰＳ受信装置１全体を制御する。
温度センサ９はユニット１１を高温から保護するために設けたものであり、このユニット１１の内部温度を検出する。
第２のＣＰＵ１０は外部Ｉ／Ｆ７と前記通信等を行う。
【００１２】
次に動作について説明する。
発振器３等のＧＰＳ受信手段を含むＧＰＳ受信装置１の起動時には、第１のＣＰＵ８は外部Ｉ／Ｆ７と第２のＣＰＵ１０との通信により、温度センサ９により検出されたユニット１１の内部温度データを取得する。この内部温度をＧＰＳ受信装置１の起動時の受信温度として把握する。
第１のＣＰＵ８はメモリ６に格納されている図３の特性データより、上記取得した内部温度（＝受信温度）に対応するサーチ中心周波数を読み出し、この中心周波数をダウンコンバート部４および信号処理部５に対し設定し、この周波数を中心としてＧＰＳ衛星電波を周波数サーチする。
この周波数サーチは図４のように行う。
【００１３】
図４はサーチ設定周波数と周波数サーチの手順を時間との関係で示した図である。
図４において、縦軸の中心「０」がサーチ中心周波数であり、この周波数をもとに、「サーチ中心周波数±周波数サーチ設定周波数」のように設定し、衛星捕捉を実行する。
周波数サーチ設定周波数は図４のように、時間によりその設定値が変化し、時間とともにサーチ幅が広がっていくように第１のＣＰＵ８に制御プログラムが設定されているので、実際にサーチする周波数も時間により変化し、時間とともにサーチ幅が広がっていく動作となる。
以上のサーチ制御によりＧＰＳ衛星の電波と同期が取れる周波数をサーチし、同期が取れた時点でＧＰＳ衛星の電波を捕捉する。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によれば、メモリ６には受信温度とサーチ中心周波数との関係を示す特性データを格納しておく一方、ＧＰＳ受信装置をその一部として内蔵したユニット１１の内部温度を検出する温度センサ９からの温度データを外部Ｉ／Ｆ７が第２のＣＰＵ１０と通信して取得し、この温度データに対応するサーチ中心周波数をメモリ６より読み出し、この周波数を中心に周波数サーチする構成としたので、温度センサ９を兼用した上で起動後の衛星捕捉までの時間を短縮し、位置測位を短時間で処理することができる。
【００１５】
また、温度センサ９を兼用することから発振器３の近傍に専用の温度センサを設ける必要がなく、これにより部品点数の増大を抑えることができる。
【００１６】
また、ＧＰＳ受信装置出荷時に発振器温度特性をメモリに書き込むという煩雑な処理を不要とすることができる。
【００１７】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図である。
図５において図１と同等のものについては同一符号を付してある。
図５に示すように、ＧＰＳ受信装置２１は図１と共通のアンテナ２、発振器３、ダウンコンバート部４、信号処理部５および外部Ｉ／Ｆ７を備えるとともに、図１のメモリ６とは異なるデータを格納するメモリ２２、図１には設けていない比較手段としての第１の比較部２３および第２の比較部２４、図１の制御機能と一部において異なる第１のＣＰＵ２５とを備えている。
なお、このＧＰＳ受信装置２１の外部に温度センサ９と第２のＣＰＵ１０とが備えられ、この第２のＣＰＵ１０とＧＰＳ受信装置２１の外部Ｉ／Ｆ７とが双方向で接続されている点およびＧＰＳ受信装置２１がユニットに内蔵されている点については実施の形態１と同様である。
【００１８】
ここで、メモリ２２は図６に示すデータを格納している。
図６はメモリ２２のデータ格納の概念図である。
図示のようにメモリ２２には、予め設定したサーチ中心周波数（以下、デフォルト値ｆｄ」とする）とともに、ＧＰＳ受信装置２１を電源オフしたときのサーチ中心周波数ｆｏと温度センサ９で検出した内部温度Ｔａとをメモリ領域を分けて格納する。
これら格納データのうち、デフォルト値ｆｄについては設定値であるので予め書き込んでおくが、サーチ中心周波数ｆｏと内部温度ＴａについてはＧＰＳ受信装置２１を電源オフするごとに書き換え更新する。
【００１９】
第１のＣＰＵ２５は図１と同様のダウンコンバート部４、信号処理部５、メモリ２２および外部Ｉ／Ｆ７の他、第１の比較部２３および第２の比較部２４等、ＧＰＳ受信装置１全体を制御する。
なお、図１と共通するものについての説明は省略する。
【００２０】
次に動作について説明する。
この実施の形態２が実施の形態１と相違する点は、サーチ中心周波数の設定方法であり、その他については実施の形態１と同様である。
従って、以下ではこの相違点を説明し、実施の形態１と同様の動作についての説明は一部を除き省略する。
発振器３等のＧＰＳ受信手段を含むＧＰＳ受信装置２１の起動時には、第１のＣＰＵ２５はメモリ２２に格納されている図６のデータのうち、電源オフ時の内部温度データＴａを読み出す一方、外部Ｉ／Ｆ７と第２のＣＰＵ１０との通信により、温度センサ９により検出されたユニットの内部温度データＴｂを取得する。この内部温度データＴｂをＧＰＳ受信装置２１の起動時の受信温度として把握する。
【００２１】
第１のＣＰＵ２５は上記データＴａとＴｂとを第１の比較部２３へ転送し、この第１の比較部２３においてＴａとＴｂとを比較し、その差Ｔｃ（＝Ｔａ―Ｔｂ）を求める。なお、このＴｃは絶対値とする。
この差のデータＴｃは第２の比較部２４へ入力する。
この第２の比較部２４は上記データＴｃと閾温度値Ｔｄとを比較し、「Ｔｃ≦Ｔｄ」または「Ｔｃ＞Ｔｄ」のデータを第１のＣＰＵ２５へ出力する。
【００２２】
第１のＣＰＵ２５は第２の比較部２４より入力するデータに応じ以下のデータをメモリ２２より読み出す。
「Ｔｃ≦Ｔｄ」であれば電源オフ時のサーチ中心周波数ｆｏ
「Ｔｃ＞Ｔｄ」であればデフォルト値ｆｄ
第１のＣＰＵ２５は上記読み出した電源オフ時のサーチ中心周波数ｆｏまたはデフォルト値ｆｄをダウンコンバート部４および信号処理部５に対し設定し、この周波数を中心としてＧＰＳ衛星電波を周波数サーチする。
以下、実施の形態１と同様の周波数サーチを行う。
【００２３】
また、第１のＣＰＵ２５はＧＰＳ受信装置２１が電源オフされた際には、電源オフ時のサーチ中心周波数ｆｏと温度センサ９で検出した内部温度Ｔａとをメモリ２２に書き込み、それまでのメモリデータを更新する。
【００２４】
以上のように、この実施の形態２によれば、メモリ２２には予め設定したサーチ中心周波数（デフォルト周波数ｆｄ）とともに、ＧＰＳ受信装置２１を電源オフしたときのサーチ中心周波数ｆｏと温度センサ９で検出した内部温度Ｔａとを格納しておく一方、ユニットの内部温度を検出する温度センサ９からの温度データＴｂを外部Ｉ／Ｆ７が第２のＣＰＵ１０と通信して取得し、この温度データＴｂとメモリ２２より読み出した電源オフ時内部温度Ｔａとの温度差Ｔｃを求め、この温度差Ｔｃを閾温度値Ｔｄと比較し、その大小関係に応じてデフォルト値ｆｄまたは電源オフ時のサーチ中心周波数ｆｏのいずれかをメモリ２２より読み出し、この周波数を中心に周波数サーチする構成としたので、実施の形態１と同様の効果、即ち、温度センサ９を兼用した上で起動後の衛星捕捉までの時間を短縮し、位置測位を短時間で処理することができる。
【００２５】
また、温度センサ９を兼用することから発振器３の近傍に専用の温度センサを設ける必要がなく、これにより部品点数の増大を抑えることができる。
【００２６】
また、ＧＰＳ受信装置出荷時に発振器温度特性をメモリに書き込むという煩雑な処理を不要とすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＧＰＳ衛星の電波を周波数サーチして受信し、現在位置を検出するＧＰＳ受信手段と、このＧＰＳ受信手段を内蔵するユニットの内部温度を検出する温度センサから取得するこの内部温度とサーチ中心周波数との関係のデータを予め記憶している記憶手段と、前記ＧＰＳ受信手段の起動時に、前記温度センサより取得した内部温度に対応するサーチ中心周波数を前記記憶手段より読み出して前記ＧＰＳ受信手段に設定する制御手段とを備えた構成としたので、温度センサを兼用した上で起動後の衛星捕捉までの時間を短縮し、位置測位を短時間で処理することができる効果がある。
また、温度センサを兼用することから発振器の近傍に専用の温度センサを設ける必要がなく、これにより部品点数の増大を抑えることができる効果がある。
また、ＧＰＳ受信装置出荷時に発振器温度特性をメモリに書き込むという煩雑な処理を不要とすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＧＰＳ受信装置を一体に収納し、ユニットとした一例の構成図である
【図３】図１のＧＰＳ受信装置を説明するためのものであって、受信温度に対するサーチ中心周波数の関係を示す特性図である。
【図４】図１のＧＰＳ受信装置を説明するためのものであって、サーチ設定周波数と周波数サーチの手順を時間との関係で示した図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるＧＰＳ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５のＧＰＳ受信装置を説明するためのものであって、メモリのデータ格納の概念図である。
【符号の説明】
１，２１  ＧＰＳ受信装置、２  アンテナ、３  発振器、４  ダウンコンバート部、５  信号処理部、６，２２  メモリ、７  外部Ｉ／Ｆ、８，１０，２５  ＣＰＵ、９  温度センサ、１１  ユニット、２３，２４  比較部。
【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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