(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストコンピュータと、ホストコンピュータに接続されて相互に通信し位置を測位するＧＰＳセンサとからなるＧＰＳデータ送受信システムであって、ＧＰＳセンサは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナと、外部からの電源供給により時刻をカウントする内部時計と、アンテナにより受信されたＧＰＳ時刻を含むＧＰＳ情報及び内部時計の現在時刻情報に基づいて位置を測位する測位部と、少なくとも測位部で測位された測位データを送信してホストコンピュータと通信するノードコントローラとを備え、ホストコンピュータは、ＧＰＳセンサのノードコントローラとの間で通信するコントローラと、コントローラを制御するデバイスドライバと、デバイスドライバを介して通信を制御する制御部とを備え、デバイスドライバは、ホストコンピュータのオペレーティングシステムの一部として、プラグアンドプレイ処理や制御部を動作させるアプリケーションソフトウェアへのデータ送受信処理を行うものであって、ホストコンピュータのデバイスドライバは、ＧＰＳセンサの起動時にホストコンピュータ側で管理される現在時刻情報を収集し、その現在時刻情報をコントローラから送信させるとともに、ＧＰＳセンサの測位部は、ＧＰＳ情報と、ノードコントローラを介して得られるホストコンピュータからの現在時刻情報に基づいて初期測位を行うことを特徴とするＧＰＳデータ送受信システム。
【請求項２】
ホストコンピュータの制御部は、ＧＰＳセンサが接続されたとき、ＧＰＳセンサに関する情報をＧＰＳセンサのノードコントローラからホストコンピュータのコントローラに送信させ、前記情報の送信期間中又は送信後にホストコンピュータのデバイスドライバは、コントローラからＧＰＳセンサのノードコントローラに現在時刻情報を送信させることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳデータ送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳデータ送受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図５に示すようなＧＰＳデータ送受信システムが提供されている。
【０００３】
このＧＰＳデータ送受信システムは、例えばパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータＢと、ＵＳＢケーブル１を用いたＵＳＢインターフェースによりホストコンピュータＢに接続され、相互に通信して位置を測位するＧＰＳセンサＡとから構成される。
【０００４】
ＧＰＳセンサＡは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナ５０と、時刻をカウントするＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）などの内部時計５１と、ＧＰＳ衛星の衛星軌道データを記憶するＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）５２と、内部時計５１及びＳＲＡＭ５２に電源を供給するバックアップ電池５３と、アンテナ５０により受信されたＧＰＳ時刻を含むＧＰＳデータ及びＳＲＡＭ５２の衛星軌道データから構成されるＧＰＳ情報ならびに内部時計５１の現在時刻情報に基づいて位置を測位する測位部５５と、少なくとも測位部５５で測位された測位データを送信してホストコンピュータＢとＵＳＢ通信により通信するＵＳＢノードコントローラ５４とを備え、ホストコンピュータＢからＵＳＢケーブル１を介して電源が供給される。なお、ＧＰＳによる位置の測位方法は従来周知であり、説明は省略する。
【０００５】
ホストコンピュータＢは、ＧＰＳセンサＡのＵＳＢノードコントローラ５４との間でＵＳＢ通信により通信するＵＳＢコントローラ４１と、ＵＳＢコントローラ４１を制御するデバイスドライバ４２と、デバイスドライバ４２を介して通信を制御するＣＰＵなどの制御部４０とを備え、制御部４０はホストコンピュータＢにインストールされたアプリケーションソフトウェアに応じて動作する。
【０００６】
このようなＧＰＳデータ送受信システムのＧＰＳセンサＡは、電源が供給されていない状態でも、内部時計５１及びＳＲＡＭ５２をバックアップ電池５３により駆動させ、内部時計５１の時刻を常に現在時刻に合わせるように管理している。
【０００７】
しかし、バックアップ電池５３の出力が低下したりしてバックアップ電池５３を交換するときには、内部時計５１への電源供給が一時的に行えなくなり、内部時計５１で管理されていた時刻情報が失われてしまうといった問題があった。
【０００８】
その結果、上述のようなＧＰＳデータ送受信システムにあっては、ＧＰＳセンサＡのバックアップ電池５３を交換すると、再度内部時計５１を時刻設定する必要あり、ユーザーにとって取り扱い難いといった問題があった。
【０００９】
そこで、図６に示すようなＧＰＳデータ送受信システムが提供されている。
【００１０】
ＧＰＳセンサＡは、図５に示すようなバックアップ電池５３を備えておらず、内部時計５１は電源供給時にのみ動作して時間を管理し、衛星軌道データは、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ５６に記憶される。そして、このＧＰＳセンサＡの測位部５５は、電源立上時に衛星をランダムサーチし、捕捉できた衛星から送信される現在時刻（週内時刻）の情報を基に、内部時計５１を現在時刻に設定するとともに位置を測位する。
【００１１】
しかし、電源立上から衛星を捕捉して上述の時刻を得るのに数十秒かかってしまうという問題があった。
【００１２】
その結果、上述のようなＧＰＳデータ送受信システムでは、ＧＰＳセンサＡとホストコンピュータＢにそれぞれ電源が供給されてから最初に測位が完了するまでの初期測位時間（ＴＴＦＦ）が、図５に示すＧＰＳデータ送受信システムの初期測位時間よりも長くなるといった問題があった。
【００１３】
そこでさらに、図７に示すようなＧＰＳデータ送受信システムが提供されている。
【００１４】
このホストコンピュータＢは、制御部４０からアプリケーションソフトウェアにより、現在時刻を知らせる現在時刻情報をＧＰＳセンサＡの測位部５５に送信し、内部時計５１の時刻設定を行うことが可能なものであって、ＧＰＳセンサＡの測位部５５は、ランダムサーチして捕捉された衛星からの現在時刻情報、又はホストコンピュータＢから送信された現在時刻情報を基に位置を測位する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようなＧＰＳデータ送受信システムの場合、予めホストコンピュータＢを起動させアプリケーションソフトウェアを立ち上げた状態で、ホストコンピュータＢに一端を接続されたＵＳＢケーブル１の他端側のプラグをＧＰＳセンサＡにプラグインするとき、初期測位時間を短くするためには、ユーザーがプラグインしたときを見計らってホストコンピュータＢからアプリケーションソフトウェアにより現在時刻情報を入力してＧＰＳセンサＡに送信する必要があった。その結果、ユーザーにとって取り扱い難くいといった問題があった。
【００１６】
また、予めホストコンピュータＢとＧＰＳセンサＡをＵＳＢケーブル１で接続した状態で、ホストコンピュータＢを起動するような場合には、ホストコンピュータＢからＵＳＢケーブル１を介してＧＰＳセンサＡに電源が供給されてから暫く時間が経過した後にホストコンピュータＢのアプリケーションソフトウェアが立上がる。これにより、アプリケーションソフトウェアの立上がりの後直ぐに現在時刻情報を入力してＧＰＳセンサＡに送信しても、ＧＰＳセンサＡの測位部５５が先に衛星を捕捉して時刻を得て位置を測位してしまうことがあり、結果的にこのような場合には、図６の従来例と比べて初期測位時間を短縮する効果が殆どないといった問題があった。
【００１７】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、初期測位時間の増加を抑えて使い勝手を向上したＧＰＳデータ送受信システムを提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ホストコンピュータと、ホストコンピュータに接続されて相互に通信し位置を測位するＧＰＳセンサとからなるＧＰＳデータ送受信システムであって、ＧＰＳセンサは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナと、外部からの電源供給により時刻をカウントする内部時計と、アンテナにより受信されたＧＰＳ時刻を含むＧＰＳ情報及び内部時計の現在時刻情報に基づいて位置を測位する測位部と、少なくとも測位部で測位された測位データを送信してホストコンピュータと通信するノードコントローラとを備え、ホストコンピュータは、ＧＰＳセンサのノードコントローラとの間で通信するコントローラと、コントローラを制御するデバイスドライバと、デバイスドライバを介して通信を制御する制御部とを備え、デバイスドライバは、ホストコンピュータのオペレーティングシステムの一部として、プラグアンドプレイ処理や制御部を動作させるアプリケーションソフトウェアへのデータ送受信処理を行うものであって、ホストコンピュータのデバイスドライバは、ＧＰＳセンサの起動時にホストコンピュータ側で管理される現在時刻情報を収集し、その現在時刻情報をコントローラから送信させるとともに、ＧＰＳセンサの測位部は、ＧＰＳ情報と、ノードコントローラを介して得られるホストコンピュータからの現在時刻情報に基づいて初期測位を行うことを特徴とし、ＧＰＳセンサの起動時、ホストコンピュータのデバイスドライバにより現在時刻情報がコントローラから送信され、送信された現在時刻情報を基に初期測位が行われることによって、従来例のようにＧＰＳセンサに内部時計のバックアップ電池を要せず、ホストコンピュータの起動とともにＧＰＳセンサに電源が供給される場合にあっても、ホストコンピュータの制御部を動作させるアプリケーションソフトウェアが立上がる前に、デバイスドライバが先に立上がって、現在時刻情報が送信されるので、初期測位時間の増加を抑えて使い勝手を向上することができる。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ホストコンピュータの制御部は、ＧＰＳセンサが接続されたとき、ＧＰＳセンサに関する情報をＧＰＳセンサのノードコントローラからホストコンピュータのコントローラに送信させ、前記情報の送信期間中又は送信後にホストコンピュータのデバイスドライバは、コントローラからＧＰＳセンサのノードコントローラに現在時刻情報を送信させることを特徴とし、ホストコンピュータに接続されて起動したＧＰＳセンサからの情報送信期間中又は送信後に、現在時刻情報がホストコンピュータのデバイスドライバによりコントローラから送信され、送信された現在時刻情報を基に初期測位が行われることによって、従来例のようにＧＰＳセンサに内部時計のバックアップ電池を要せず、初期測位時間の増加を抑えて使い勝手を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本実施形態のＧＰＳデータ送受信システムは、従来例と同様、図１及び図２に示すように、例えばパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータＢと、ＵＳＢケーブル１を用いたＵＳＢインターフェースによりホストコンピュータＢに接続され、相互に通信して位置を測位するＧＰＳセンサＡとから構成される。
【００２３】
ＧＰＳセンサＡは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナ３０と、ホストコンピュータＢからの電源供給により時刻をカウントする内部時計３１と、ＧＰＳ衛星の衛星軌道データを記憶する不揮発性の例えばＥＥＰＲＯＭなどのメモリ３６と、アンテナ３０により受信された信号を例えば増幅及び復調して得られるＧＰＳ時刻を含むＧＰＳデータ及びメモリ３６の衛星軌道データから構成されるＧＰＳ情報ならびに内部時計３１の現在時刻情報に基づいて位置を測位する測位部３５と、少なくとも測位部３５で測位された測位データを送信してホストコンピュータＢとＵＳＢ通信により通信するＵＳＢノードコントローラ３４とを備え、ホストコンピュータＢからＵＳＢケーブル１を介して電源が供給される。
【００２４】
ホストコンピュータＢは、ＧＰＳセンサＡのＵＳＢノードコントローラ３４との間でＵＳＢ通信により通信するＵＳＢコントローラ２１と、ＵＳＢコントローラ２１を制御するデバイスドライバ２２と、デバイスドライバ２２を介して通信を制御する制御部２０とを備えている。
【００２５】
また、デバイスドライバ２２は、ホストコンピュータＢのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の一部として、プラグアンドプレイ（Ｐｌｕｇ  Ａｎｄ  Ｐｌａｙ）処理や制御部２０を動作させるアプリケーションソフトウェアへのデータ送受信処理を行う。
【００２６】
本実施形態では、ＧＰＳセンサＡにＵＳＢケーブル１を介して電源が供給されて測位可能な状態となるＧＰＳセンサＡの起動時に、ホストコンピュータＢのデバイスドライバ２２が、現在時刻を知らせる現在時刻情報（ＵＴＣ時刻データ）をＵＳＢコントローラ２１から送信させるとともに、ＧＰＳセンサＡの測位部３５が、ＵＳＢノードコントローラ３４を介して得られるホストコンピュータＢからの現在時刻情報とＧＰＳ情報に基づいて初期測位を行う。
【００２７】
ここで、起動しているホストコンピュータＢにＧＰＳセンサＡを接続したときの本実施形態の動作について、図３のフロー図を基に説明する。
【００２８】
ホストコンピュータＢにＧＰＳセンサＡをＵＳＢケーブル１により接続すると（Ｓ１）、ホストコンピュータＢがＵＳＢコネクタの１番ピン（Ｖｃｃ）及び４番ピン（ＧＮＤ）間に約５Ｖの電圧を印加し、ＵＳＢケーブル１を介してＧＰＳセンサＡ側に電源が供給される（Ｓ２）。電源が供給されたＧＰＳセンサＡのＵＳＢノードコントローラ３４及び測位部３５は、起動と初期化を開始し（Ｓ３）、ＵＳＢノードコントローラ３４は、ＧＰＳセンサＡ側のＵＳＢコネクタの２番ピン（−Ｄａｔａ）又は３番ピン（＋Ｄａｔａ）に約３．３Ｖの電圧信号を出力する。
【００２９】
その結果、ホストコンピュータＢは、ＵＳＢケーブル１を介して得られる前記電圧信号により、ＵＳＢ対応の機器がＵＳＢコントローラ２１に接続されたこと（Ｐｌｕｇ  Ｉｎ）を認識する（Ｓ４）。そして、ホストコンピュータＢの制御部２０は、接続されたＵＳＢ対応の機器がどのような機器であるかといったＧＰＳセンサＡに関する情報をＧＰＳセンサＡのＵＳＢノードコントローラ３４からホストコンピュータＢのＵＳＢコントローラ２１に送信させるＵＳＢノード情報収集（ＢＵＳ  ＥＮＵＭＥＲＡＴＩＯＮ）を開始する（Ｓ５）。
【００３０】
次に、本実施形態では従来例と異なって、ＵＳＢノード情報収集の途中段階又は終了後、ホストコンピュータＢのデバイスドライバ２２が、ホストコンピュータＢ側で管理される現在時刻情報を収集し（Ｓ６）、ＵＳＢコントローラ２１から現在時刻情報をデータとするコントロールデータ（Ｖｅｎｄｏｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）をＧＰＳセンサＡのＵＳＢノードコントローラ３４に送信させる（Ｓ７）。
【００３１】
ＧＰＳセンサＡの測位部３５は、ＵＳＢノードコントローラ３４を介して得られたコントロールデータの現在時刻情報を基に、内部時計３１を現在時刻に合わせる時刻設定を行う（Ｓ８）。
【００３２】
そして、従来例と同様に、ＧＰＳセンサＡは、アンテナ３０で受信されたＧＰＳ時刻を含むＧＰＳデータ及びメモリ３６の衛星軌道データから構成されるＧＰＳ情報および内部時計３１の時刻設定された現在時刻情報に基づいて、ＧＰＳ衛星の位置及びＧＰＳ衛星までの距離を計算して、初期測位を行う（Ｓ９）。
【００３３】
図４には、ホストコンピュータＢにＧＰＳセンサＡを接続してから初期測位が完了するまでの初期測位時間Ｔについて本実施形態と従来例とを比較したグラフを示す。ここで、ｔ１は現在時刻情報を得るまでの時刻収集時間、ｔ２はＧＰＳ時刻及び衛星軌道データや最終座標を含むＧＰＳ情報ならびに現在時刻情報によってＧＰＳ衛星の位置を計算する衛星サーチ時間、ｔ３はＧＰＳセンサＡによって得られた測位データ（エフェメリス）をホストコンピュータＢが収集する測位データ収集時間であって、初期測位時間Ｔは、時刻収集時間ｔ１と衛星サーチ時間ｔ２と測位データ収集時間ｔ３との和で表される。また、ａは本実施形態の初期測位時間Ｔを示し、ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ図５，図６，図７に示す従来例の初期測位時間Ｔを示す。
【００３４】
本実施形態では、図４に示すように、バックアップ電池５３を備えた従来例ｂと比べて初期測位時間Ｔを共に略等しく（例えば約５０秒）することができるとともに、従来例ｂと比べてバックアップ電池５３を要しないので、使い勝手を向上することができる。
【００３５】
また、従来例ｃでは衛星からの電波を受信するチャンネル数や衛星の捕捉方法によって異なるものの、軌道計算を行わない適当な手順の衛星の捕捉方法（ランダムサーチ）での時刻収集時間ｔ１はおよそ２０〜５０秒程度であり、本実施形態では、衛星の捕捉を必要としないので、従来例ｃのような時刻収集時間ｔ１による初期測位時間Ｔの増加を防ぐことができる。
【００３６】
さらに、従来例ｄでは、ホストコンピュータＢからアプリケーションソフトウェアにより入力された現在時刻情報、又は衛星を捕捉して得られた現在時刻情報から測位を行うので、ホストコンピュータＢからの現在時刻情報の入力されるタイミングに応じて、図４に示すように、時刻収集時間ｔ１に差が現れ、これに応じて初期測位時間Ｔにも差が現れる。なお、従来例ｄの時刻収集時間ｔ１の上限は、衛星を捕捉して現在時刻情報を得るまでの時間、つまり従来例ｃの時刻収集時間ｔ１と略等しくなる。また、ホストコンピュータＢが起動していなければ、ホストコンピュータＢを起動させてアプリケーションソフトウェアを立上げる必要があり、この立上がり時間に応じて時刻収集時間ｔ１及び初期測位時間Ｔが長くなる。このアプリケーションソフトウェアの立上がり時間は、ホストコンピュータＢによって差があるが、アプリケーションソフトウェアが早く立上がったとしても、従来例ｄの初期測位時間Ｔは本実施形態と比べて数秒程度長くなる。
【００３７】
上述のように本実施形態では、ホストコンピュータＢに接続されてＧＰＳセンサＡが起動したときに行われるＵＳＢノード情報収集の途中段階又は終了後に、現在時刻情報を含むコントロールデータがホストコンピュータＢのデバイスドライバ２２によりＵＳＢコントローラ２１から送信され、送信されたコントロールデータの現在時刻情報とＧＰＳ情報に基づいて初期測位が行われることによって、従来例のようにＧＰＳセンサＡにバックアップ電池５３を要せず、初期測位時間Ｔの増加を抑えて使い勝手を向上することができる。
【００３８】
さらに、ＧＰＳセンサＡとホストコンピュータＢを接続した状態で、ホストコンピュータＢの起動とともにＧＰＳセンサＡに電源が供給される場合にあっても、ホストコンピュータＢの制御部２０のアプリケーションソフトウェアが立上がる前にデバイスドライバ２２が先に立上がってコントロールデータが送信されるので、初期測位時間Ｔの増加を抑えて使い勝手を向上することができる。
【００３９】
また、本実施形態のメモリ３６に、最後に測位した測位データや他のデータを記憶させておいても良く、使い勝手をさらに向上することができる。
【００４０】
ところで本実施形態では、ＧＰＳセンサＡ及びホストコンピュータＢの接続にＵＳＢインターフェースを用いたが、例えばＩＥＥＥ１３９４規格やＰＣＭＣＩＡ規格のインターフェースを用いても良い。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ホストコンピュータと、ホストコンピュータに接続されて相互に通信し位置を測位するＧＰＳセンサとからなるＧＰＳデータ送受信システムであって、ＧＰＳセンサは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナと、外部からの電源供給により時刻をカウントする内部時計と、アンテナにより受信されたＧＰＳ時刻を含むＧＰＳ情報及び内部時計の現在時刻情報に基づいて位置を測位する測位部と、少なくとも測位部で測位された測位データを送信してホストコンピュータと通信するノードコントローラとを備え、ホストコンピュータは、ＧＰＳセンサのノードコントローラとの間で通信するコントローラと、コントローラを制御するデバイスドライバと、デバイスドライバを介して通信を制御する制御部とを備え、デバイスドライバは、ホストコンピュータのオペレーティングシステムの一部として、プラグアンドプレイ処理や制御部を動作させるアプリケーションソフトウェアへのデータ送受信処理を行うものであって、ホストコンピュータのデバイスドライバは、ＧＰＳセンサの起動時にホストコンピュータ側で管理される現在時刻情報を収集し、その現在時刻情報をコントローラから送信させるとともに、ＧＰＳセンサの測位部は、ＧＰＳ情報と、ノードコントローラを介して得られるホストコンピュータからの現在時刻情報に基づいて初期測位を行うので、従来例のようにＧＰＳセンサに内部時計のバックアップ電池を要せず、ホストコンピュータの起動とともにＧＰＳセンサに電源が供給される場合にあっても、ホストコンピュータの制御部を動作させるアプリケーションソフトウェアが立上がる前に、デバイスドライバが先に立上がって、現在時刻情報が送信されるので、初期測位時間の増加を抑えて使い勝手を向上することができるという効果がある。
【００４４】
請求項２の発明は、ホストコンピュータの制御部は、ＧＰＳセンサが接続されたとき、ＧＰＳセンサに関する情報をＧＰＳセンサのノードコントローラからホストコンピュータのコントローラに送信させ、前記情報の送信期間中又は送信後にホストコンピュータのデバイスドライバは、コントローラからＧＰＳセンサのノードコントローラに現在時刻情報を送信させるので、従来例のようにＧＰＳセンサに内部時計のバックアップ電池を要せず、初期測位時間の増加を抑えて使い勝手を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す概略ブロック図である。
【図２】同上の概略構成図である。
【図３】同上の動作説明用のフロー図である。
【図４】同上の従来例との比較を示す説明図である。
【図５】従来例を示す概略ブロック図である。
【図６】同上の他の概略ブロック図である。
【図７】同上のさらに他の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１  ＵＳＢケーブル
２０  制御部
２１  ＵＳＢコントローラ
２２  デバイスドライバ
３０  アンテナ
３１  内部時計
３４  ＵＳＢノードコントローラ
３５  測位部
３６  メモリ
Ａ  ＧＰＳセンサ
Ｂ  ホストコンピュータ
【図１】
0004620222.tif 000002
【図２】
0004620222.tif 000003
【図３】
0004620222.tif 000004
【図４】
0004620222.tif 000005
【図５】
0004620222.tif 000006
【図６】
0004620222.tif 000007
【図７】
0004620222.tif 000008