(57)【要約】【課題】外部アンテナ１１をＧＰＳ受信装置２に接続した場合に、消費電力の小さいＧＰＳ受信システム１を提供する。【解決手段】内蔵アンテナ３を有するＧＰＳ受信装置２と、ＧＰＳ受信装置装置２に接続可能な外部アンテナ１１とからなるＧＰＳ受信システム１であって、内蔵アンテナ３と外部アンテナ１１を切替えるスイッチ４を備え、外部アンテナ１１が、ＧＰＳ受信装置２に接続されたときに、受信するアンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替えるＧＰＳ受信システム１において、測位状況が良いときは、内蔵アンテナ３を使用し、測位状況が悪いときは、外部アンテナ１１を使用するように構成した。【選択図】　図１
2004144676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信装置と、ＧＰＳ受信装置に接続可能な外部アンテナとを備えたＧＰＳ受信システムであって、ＧＰＳ受信装置は、受信するアンテナを内蔵アンテナと外部アンテナとで切替えるスイッチを有し、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されたときに、受信するアンテナを同スイッチによって内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるようになしたＧＰＳ受信システムにおいて、ＧＰＳ受信装置は、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されているときに、内蔵アンテナの測位状況を判定する測位状況判定部と、測位状況判定部の判定結果に基づいて同スイッチを制御するスイッチ制御部とを備え、測位状況判定部が内蔵アンテナの測位状況が良いと判定した場合、同スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを外部アンテナから内蔵アンテナへ切替えるように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナの測位状況が悪いと判定した場合、同スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるように制御されるものであることを特徴とするＧＰＳ受信システム。
【請求項２】
スイッチ制御部は、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されたとき、前記スイッチを制御して受信するアンテナを外部アンテナから内蔵アンテナに定期的に切替える機能を有し、測位状況判定部は、受信するアンテナが前記スイッチにより内蔵アンテナに切替っているときに測位状況を判定し、測位状況が良いと判定した場合、前記スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナに維持するように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナの測位状況が悪いと判定した場合、前記スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるように制御されるものであることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信装置と、ＧＰＳ受信装置に接続可能な外部アンテナとを備えたＧＰＳ受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般的なＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信システムとしては、例えば、特開２００１−３５６１５９号公報に示すようなものが知られている。この場合は、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信装置と、ＧＰＳ受信装置に接続可能な外部アンテナとからなるＧＰＳ受信システムであって、内蔵アンテナと外部アンテナを切替えるアンテナ切替器を備え、外部アンテナが、ＧＰＳ受信装置に接続されたときに、受信するアンテナを内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるＧＰＳ受信システムを構成している。
【０００３】
従来、このような受信システムでは、外部アンテナがＧＰＳ受信システムに接続されると外部アンテナが動作するためにＧＰＳ受信システムの消費電流が大きくなる問題があった。
【０００４】
上記のようなＧＰＳ受信システムでは、特に、ＧＰＳ衛星の受信状況が悪い環境下で使用される可能性がある場合には、ケーブル付き外部アンテナとＧＰＳ受信装置とを接続して使用されるのが一般的である。また、一般的なケーブル付き外部アンテナは、アンテナ素子と低ノイズアンプとを備えていて、外部アンテナのケーブル長は数メートルである。この場合は、外部アンテナをＧＰＳ衛星の受信環境の良いところに設置してケーブルでＧＰＳ受信装置に接続して使用される。
【０００５】
このとき、ＧＰＳ受信装置の受信感度は、ケーブルでの伝送損失で低下する。外部アンテナには、ケーブルの伝送損失により低下した受信感度を上げるための低ノイズアンプが組み込まれている。また、外部アンテナが、ＧＰＳ受信装置に接続されたときに前記低ノイズアンプが動作して、ＧＰＳ受信システムの消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
近年、このＧＰＳ受信システムは、携帯端末のような電池で駆動するＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｉｓｔ）に接続して使われている。この場合、ＧＰＳ受信システムは、ＰＤＡから電力の供給を受けることになる。
【０００７】
ところが、ＰＤＡでＧＰＳ受信装置を使用するとＰＤＡのソフトがフル駆動するため消費電力が大きくなり電池消耗が大きくなっている。
【０００８】
したがって、ＰＤＡの消費電力を小さくし、電池の消耗を少なくするために、ＧＰＳ受信システムの消費電力を小さくする必要がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３５６１５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、そのような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ＧＰＳ受信システムの消費電力を小さくすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明にあっては、内蔵アンテナを有するＧＰＳ受信装置と、ＧＰＳ受信装置に接続可能な外部アンテナとを備えたＧＰＳ受信システムであって、ＧＰＳ受信装置は、受信するアンテナを内蔵アンテナと外部アンテナとで切替えるスイッチを有し、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されたときに、受信するアンテナを同スイッチによって内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるようになしたＧＰＳ受信システムにおいて、ＧＰＳ受信装置は、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されているときに、内蔵アンテナの測位状況を判定する測位状況判定部と、測位状況判定部の判定結果に基づいて同スイッチを制御するスイッチ制御部とを備え、測位状況判定部が内蔵アンテナの測位状況が良いと判定した場合、同スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを外部アンテナから内蔵アンテナへ切替えるように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナの測位状況が悪いと判定した場合、同スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるように制御されるように構成したものである。
【００１２】
したがって、従来技術のＧＰＳ受信システムでは、特に、ケーブル付き外部アンテナが、ＧＰＳ受信装置に接続されると、受信するアンテナが内蔵アンテナから外部アンテナへ切替り、外部アンテナを常時使用することにより、低ノイズアンプが常時動作状態になり消費電力を増加したが、本発明のＧＰＳ受信システムでは、外部アンテナを常時使用するのではなく、測位環境が良いときは、受信するアンテナを内蔵アンテナに切替えて使用することにより、外部アンテナでの消費電力が無くなるので、ＧＰＳ受信システムの消費電力を低減することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明にあっては、スイッチ制御部は、外部アンテナがＧＰＳ受信装置に接続されたとき、前記スイッチを制御して受信するアンテナを外部アンテナから内蔵アンテナに定期的に切替える機能を有し、測位状況判定部は、受信するアンテナが前記スイッチにより内蔵アンテナに切替っているときに測位状況を判定し、測位状況が良いと判定した場合、前記スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナに維持するように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナの測位状況が悪いと判定した場合、前記スイッチは、スイッチ制御部により受信するアンテナを内蔵アンテナから外部アンテナに切替えるように制御されるものである。
【００１４】
したがって、受信するアンテナを定期的に外部アンテナから内蔵アンテナに切替え、受信するアンテナが内蔵アンテナに切換っている時に測位状況判定部が測位状況の判定を行うので精度の良い測位判定ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の請求項１及び請求項２に対応した一実施形態であるＧＰＳ受信システム１を示している。
【００１６】
この実施形態のＧＰＳ受信システム１は、内蔵アンテナ３を有するＧＰＳ受信装置２と、ＧＰＳ受信装置２に接続可能な外部アンテナ１１とを備えたＧＰＳ受信システム１であって、ＧＰＳ受信装置２は、受信するアンテナを内蔵アンテナ３と外部アンテナ１１とで切替えるスイッチ４を有し、外部アンテナ１１がＧＰＳ受信装置２に接続されたときに、受信するアンテナを同スイッチ４によって内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替えるようになしたＧＰＳ受信システム１において、ＧＰＳ受信装置２は、外部アンテナ１１がＧＰＳ受信装置２に接続されているときに、内蔵アンテナ３の測位状況を判定する測位状況判定部７と、測位状況判定部７の判定結果に基づいて同スイッチ４を制御するスイッチ制御部８とを備え、測位状況判定部７が内蔵アンテナ３の測位状況が良いと判定した場合、同スイッチ４は、スイッチ制御部８により受信するアンテナを外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３へ切替えるように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナ３の測位状況が悪いと判定した場合、同スイッチ４は、スイッチ制御部８により受信するアンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替えるように制御されるように構成したものである。
【００１７】
さらに、このようなＧＰＳ受信システム１において、スイッチ制御部８は、外部アンテナ１１がＧＰＳ受信装置２に接続されたとき、前記スイッチ４を制御して受信するアンテナを外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３に定期的に切替える機能を有し、測位状況判定部７は、受信するアンテナが前記スイッチ４により内蔵アンテナ３に切替っているときに測位状況を判定し、測位状況が良いと判定した場合、前記スイッチ４は、スイッチ制御部８により受信するアンテナを内蔵アンテナ３に維持するように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナ３の測位状況が悪いと判定した場合、前記スイッチ４は、スイッチ制御部８により受信するアンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替えるように制御されるものである。
【００１８】
以下に、この実施形態のＧＰＳ受信システム１について、より詳細に説明する。
【００１９】
ケーブル１４は、ＧＰＳ衛星の受信状況が悪い環境下で使用される可能性がある場合に、外部アンテナ１１をＧＰＳ衛星の受信環境の良いところに設置してＧＰＳ受信装置２と接続するものである。
【００２０】
外部アンテナ１１は、アンテナ素子１２と、ＬＮＡ１３と、を備えている。アンテナ素子１２は、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するアンテナであり、ＬＮＡ１３は、アンテナ素子１２が受信した電波を増幅する低ノイズアンプで、ケーブル１４の伝送損失により低下する受信感度を上げるためのものである。
【００２１】
ＧＰＳ受信装置２は、内蔵アンテナ３と、スイッチ４と、ＲＦ部（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）５と、測位演算処理部６と、測位状況判定部７と、スイッチ制御部８と、接続検出部９と、接続部１０と、を備えている。内蔵アンテナ３は、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するアンテナである。スイッチ４は、受信するアンテナを内蔵アンテナ３又は外部アンテナ１１に切替えるスイッチである。ＲＦ部５は、外部アンテナ１１又は内蔵アンテナ３で受信した電波をデジタル処理する為の周波数に変換する回路である。測位演算処理部６は、ＲＦ部５でデジタル処理された信号から位置算出結果と受信衛星数と精度低下率といった測位状況を演算し出力する回路である。測位状況判定部７は、測位演算処理部６からの測位状況の判定を行う回路である。スイッチ制御部８は、測位状況判定部７又は、接続検出部９の出力信号に基づいてスイッチ４を制御する回路である。接続検出部９は、外部アンテナ１１の接続の有無を検出する回路である。接続部１０は、外部アンテナ１１とＧＰＳ受信装置２を接続するためのものである。
【００２２】
ここで、測位判定の具体的な例を示す。一般的な測位判定の手段として、受信衛星数と精度低下率がある。たとえば、測位状況判定部７が、測位状況を良いと判定する条件として、受信衛星数を４以上とする。受信衛星数を４以上とすれば、３次元の単独測位を行うためのデータが得られる。また、精度低下率を６以下とする。精度低下率はＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）と呼ばれるもので、ＧＰＳの衛星配置の影響を示し、小さいほど位置精度の信頼度が高い。
【００２３】
なお、測位判定として、受信衛星数が４以上、精度低下率を６以下のいずれかの設定でよいが、受信衛星数及び精度低下率の条件をＡＮＤ条件として設定してもよい。
【００２４】
又、測位状況判定部７が測位状況を悪いと判定する条件として、受信衛星数を３以下とする。また、精度低下率を６より大きいとする。
【００２５】
なお、測位判定として、受信衛星数が３以下、精度低下率を６より大きい場合のいずれかの設定でよいが、受信衛星数及び精度低下率の条件をＡＮＤ条件として設定してもよい。
【００２６】
たとえば、外部アンテナ１１が、ＧＰＳ受信装置２の接続部１０に接続されると、その接続を検出した接続検出部９からの信号に基づきスイッチ制御部８は、スイッチ４を内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替える。外部アンテナ１１が受信した受信電波をＲＦ部５、測位演算処理部６で信号処理を行い測位状況判定部７で測位判定を行う。
【００２７】
このときに、スイッチ制御部８は、スイッチ４を制御し、所定時間に一度の割合で定期的に受信するアンテナを外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３に切替える機能を有し、受信するアンテナが外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３に切替えたことを受けた測位状況判定部７は、測位状況が良いと判定した場合、スイッチ４は、スイッチ制御部８により受信するアンテナを内蔵アンテナ３に維持するように制御され、測位環境が悪化して内蔵アンテナ３の測位状況が悪いと判定した場合、スイッチ４は、スイッチ制御部８により、受信するアンテナを内蔵アンテナ３から外部アンテナ１１に切替えるように制御される。
【００２８】
又、上記において受信環境の悪い条件下では、受信するアンテナを外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３に切替えたときに、測位環境が悪ければ、測位演算処理部６は、位置が測定できないので未測位になる。突然未測位になると、使用者に対し、違和感を与えることになる。そこで、測位演算処理部６は、内蔵アンテナ３にスイッチ４を切り替えている間、過去の位置推移より推定位置を算出し出力する機能を有し、未測位にならないようにしたものである。
【００２９】
したがって、従来技術のＧＰＳ受信システムでは、外部アンテナが、ＧＰＳ受信装置に接続されると、受信するアンテナが内蔵アンテナから外部アンテナへ切替り、外部アンテナを常時使用することにより、低ノイズアンプが常時動作状態になり消費電力を増加したが、本実施形態のＧＰＳ受信システム１では、外部アンテナ１１を常時使用するのではなく、測位環境が良いときは、受信するアンテナを内蔵アンテナ３に切替えて使用することにより、外部アンテナ１１での消費電力が無くなるので、ＧＰＳ受信システム１の消費電力を低減することができる。
【００３０】
さらに、受信するアンテナを定期的に外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３に切替え、受信するアンテナが内蔵アンテ３に切換っている時に測位状況判定部７が、測位状況の判定を行うので精度の良い測位判定ができる。
【００３１】
さらに、内蔵アンテナ３に切替える際、受信環境が悪く、突然未測位となるような現象を抑え、使用者に違和感を与えない。
【００３２】
図２は、上記ＧＰＳ受信システム１をＰＤＡ１５に接続して使用する場合を示している。
【００３３】
この場合は、ＧＰＳ受信装置２をＰＤＡ１５に接続したものである。ＰＤＡ１５にＧＰＳ受信装置２が接続されると、ＰＤＡ１５からＧＰＳ受信システム１に電力が供給さる。このとき、ＰＤＡ１５のソフトは、フル駆動していて、ＰＤＡ１５の消費電力が大きい状態になっている。また、ＧＰＳ受信装置２から出力された位置算出結果などの測位状況をＰＤＡ１５で処理して表示される。
【００３４】
したがって、従来のＧＰＳ受信システムでは、ＧＰＳ受信装置及び外部アンテナが常時動作状態のために消費電力が大きくなっているが、上記ＧＰＳ受信システム１では、外部アンテナ１１を常時使用するのではなく、測位環境が良いときは、受信するアンテナを内蔵アンテナ３に切替えて使用することにより、外部アンテナ１１での消費電力が無くなるので、ＰＤＡ１５の消費電力を低減することができる。
【００３５】
なお、上記ＧＰＳ受信システム１において、測位状況判定部７は、外部アンテナ１１の受信状況から内蔵アンテナ３が受信した場合の測位状況を判定する機能を有し、測位状況判定部７が、受信するアンテナを内蔵アンテナ３で使用した場合に測位状況が良いと判断した場合、受信するアンテナを外部アンテナ１１から内蔵アンテナ３へ切替えるようにスイッチ制御部８に信号を出力し、スイッチ制御部８は、スイッチ４を切替えるようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の請求項１記載のＧＰＳ受信システムにおいては、測位環境が良いときは、受信するアンテナを外部アンテナから内蔵アンテナに切替えて使用するため、ＧＰＳ受信システムの消費電力を低減することができる。
【００３７】
又、請求項２記載の発明にあっては、特に、受信するアンテナが内蔵アンテに切換っているときに測位状況判定部が、測位状況の判定を行うので精度の良い測位判定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施形態であるＧＰＳ受信システムを示すシステム構成図
【図２】本発明における同ＧＰＳ受信システムをＰＤＡに接続した場合の斜視図
【符号の説明】
１　　ＧＰＳ受信システム
２　　ＧＰＳ受信装置
３　　内蔵アンテナ
４　　スイッチ
７　　測位状況判定部
８　　スイッチ制御部
１１　外部アンテナ
【図１】
2004144676.tif 000003
【図２】
2004144676.tif 000004