JP2015184002A - 電子機器システム、端末機器、及び電子機器システムの制御方法、制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳの測位精度を向上させつつ、機器サイズの小型、低コスト化、かつ、低消費電力化を図ることができる携帯型の機器を備えた電子機器システム、端末機器、及び電子機器システムの制御方法、制御プログラムを提供する。
【解決手段】電子機器システムは、送信側の第１の端末機器１００と受信側の第２の端末機器２００とを備え、ＧＰＳ測位ができている状態では、ＧＰＳ信号の時刻情報に基づいて生成された１ＰＰＳ信号を、端末機器１００、２００に搭載された各通信モジュール１５０の起動タイミングの同期に使用する。そして、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で無線通信を利用して、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理が実行される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＧＰＳ受信機と無線通信モジュールを搭載した端末機器を複数備えた電子機器システム、端末機器、及びその制御方法、制御プログラムに関する。

近年、普及が著しいスポーツウォッチや、登山等のアウトドア用の携帯機器、スマートフォン（高機能型携帯電話機）、デジタルカメラ等の電子機器において、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）受信機と無線通信モジュールを搭載したものが知られている。このような携帯機器等においては、当該機器を装着あるいは携帯しているユーザの現在位置や移動軌跡を記録することができるとともに、当該機器により取得した様々な情報やデータを、他の機器に直接送信したり、ホストとなる機器に蓄積したりすることができる。

ところで、現在多くの携帯機器等に搭載されているＧＰＳ受信機は、高度約２万メートルの軌道を周回している複数のＧＰＳ衛星から送信される電波（時刻情報を含むＧＰＳ信号）を受信し、その時の電波の到達時間の差から自己の位置を算出するものである。しかしながら、このようなＧＰＳ受信機における一般的な絶対位置の測位手法では、電波の受信環境や搭載機器の個体バラつき等によって、数ｍ〜数１０ｍ以上の位置誤差が生じる場合があることが知られている。そのため、ＧＰＳで測位した位置情報を補正したり、位置測定の精度を高めたりする技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、車載用の位置検出装置（カーナビゲーションシステム）において、他移動体（他車）と自移動体（自車）のＧＰＳ信号を比較し、共通のＧＰＳ衛星からの信号を用いることにより他移動体と自移動体との相対位置関係を正確に算出し、地図上にマッピングして位置補正を行う手法が記載されている。

また、上記のようなＧＰＳ受信機や無線通信モジュールをはじめとする様々な機能を備えた電子機器においては、それぞれの機能部やモジュールごとに適切かつ正確な動作クロックを必要とする。そのため、例えば特許文献２に記載されているように、ＧＰＳモジュールやブルートゥースモジュール等の機能部ごとに個別の発振回路等を設けた構成が適用されている。なお、動作クロックを各機能部に供給する構成としては、発振回路を共用して基準クロックを分配し、各機能部に供給する構成も考えられるが、この場合には発振回路から各機能部まで配線を引き回す必要があるため、信号遅延や回路規模の増大、回路設計上の制約等が生じるという問題があり、好ましくない。

特開２００３−３３７０２９号公報 特表２００５−５１０１６６号公報

上述したように、ＧＰＳ受信機と無線通信モジュールを搭載した携帯型の機器においては、その製品特性や利便性の観点から、ＧＰＳの測位精度が高いことに加え、機器のサイズが小型で低コストであり、かつ、低消費電力であることが求められている。

そこで、本発明は、ＧＰＳの測位精度を向上させつつ、機器サイズの小型、低コスト化、かつ、低消費電力化を図ることができる携帯型の端末機器を複数備えた電子機器システム、端末機器、及び電子機器システムの制御方法、制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る電子機器システムは、
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムであって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
前記各端末機器の前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
前記各端末機器の前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
前記複数の端末機器における一の端末機器は、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
ことを特徴とする。

本発明に係る端末機器は、
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムに適用される一の端末機器であって、
全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記位置情報検出部を有する他の端末機器から、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
ことを特徴する。

本発明に係る端末機器は、
上記の他の端末機器であって、
前記位置情報検出部と前記無線通信部と前記通信制御部とを有し、
前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく前記第１の同期信号を生成し、
前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記補正データを送信する、
ことを特徴する。

本発明に係る電子機器システムの制御方法は、
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御方法であって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、を有し、
前記各端末機器において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成し、
前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信し、
前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正する、
ことを特徴とする。

本発明に係る電子機器システムの制御プログラムは、
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御プログラムであって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送受信する無線通信部と、を有し、
コンピュータに、
前記複数の端末機器の各々において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成させ、
前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動させ、
前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信させ、
前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正させる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ＧＰＳ受信機と無線通信モジュールを搭載した携帯型の端末機器において、ＧＰＳの測位精度を向上させつつ、機器サイズの小型、低コスト化、かつ、低消費電力化を図ることができる。

本発明に係る電子機器システムの一例を示す概略構成図である。 本発明に係る電子機器システムに適用される端末機器の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る第１の端末機器の制御方法の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る第２の端末機器の制御方法の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る電子機器システムの制御方法における第１及び第２の端末機器の動作状態を示すタイミングチャートである。 一般的な電子機器におけるデータ通信時の動作状態の一例を示すタイミングチャートである。

以下に、本発明に係る電子機器システム、端末機器、及び電子機器システムの制御方法、制御プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。

＜電子機器システム＞
図１は、本発明に係る電子機器システムの一例を示す概略構成図である。図１（ａ）は、端末機器間のデータ通信の一例を示す概念図であり、図１（ｂ）〜（ｄ）は、本発明に係る電子機器システムに適用可能な端末機器の複数の例を示す概略図である。また、図２は、本発明に係る電子機器システムに適用される端末機器の概略構成を示すブロック図である。

本発明に係る電子機器システムの一実施形態は、例えば図１（ａ）に示すように、第１の端末機器１００と、第２の端末機器２００と、を有している。ここで、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００は、各々、所定の無線通信機能を搭載し、無線通信によりデータ伝送が可能なように構成されている。なお、図１（ａ）においては、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００とが１対１の関係で無線通信により接続される場合の構成を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、１対複数の関係のように、複数の端末機器が無線通信により相互に接続されているものであってもよい。

このような電子機器システムにおいて、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、例えば図１（ａ）に示すように、腕時計型やリストバンド型の外観を有し、異なるユーザの身体（手首等）に装着される。なお、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、後述するように、ＧＰＳ受信機と無線通信モジュールを備えているものであれば、特に外観形状を限定するものではない。したがって、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、いずれか一方、あるいは、双方が、例えば図１（ｂ）に示すような登山等のアウトドア用の携帯機器（例えばＧＰＳロガー）や、図１（ｃ）に示すようなスマートフォン、図１（ｄ）に示すようなデジタルカメラ等の様々な形態を有しているものであってもよい。第１の端末機器１００や第２の端末機器２００が、これらの形態を有する場合には、例えばユーザのリュックや鞄等に装着されたり、衣服のポケット等に収納されたりして携帯される。

本実施形態に係る第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、各端末機器に固有の機能部分を除いて、概ね同等の構成を有している。第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、例えば図２に示すように、概略、ＧＰＳアンテナ１１０と、ＧＰＳ受信部（位置情報検出部）１２０と、ＧＰＳ受信部用の水晶デバイス（内部クロック）１３０と、通信用アンテナ１４０と、通信モジュール（無線通信部）１５０と、演算回路部（通信制御部、位置情報補正処理部）１６０と、演算回路部用の水晶デバイス１７０と、電源供給部１８０と、を有している。

以下においては、主に第１の端末機器１００における動作について説明しているが、上記のように第２の端末機器２００も第１の端末機器１００と同等の構成を有しており、第２の端末機器２００も、基本的に第１の端末機器１００と同等の動作をしている。ＧＰＳ受信部１２０は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を、ＧＰＳアンテナ１１０を介して受信することにより、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号（測位信号）に含まれる時刻情報に基づいて、地理的な位置情報を取得して測位データとして出力する。第１の端末機器１００を装着又は携帯したユーザが移動している場合には、このＧＰＳ受信部１２０により出力された測位データに基づいて、演算回路部１６０により第１の端末機器１００（実質的には第１の端末機器１００を装着又は携帯したユーザ）の移動方向が算出される。ここで、ＧＰＳ受信部１２０における処理動作は、水晶振動子又は水晶発振器を有する水晶デバイス１３０により生成される基本クロックに基づいて、そのタイミングが制御される。水晶デバイス１３０は、ＧＰＳ受信部１２０に内蔵、又は、ＧＰＳ受信部１２０の外部に付設されている。

通信モジュール１５０は、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で、所定の無線通信形式により各種のデータを、通信用アンテナ１４０を介して送信又は受信するための通信回路を有している。特に、通信モジュール１５０は、少なくとも、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００においてＧＰＳ測位ができる状態（又は、できている状態）で、ＧＰＳ受信部１２０において取得した位置情報の補正に必要な位置算出用データ情報（位置情報や衛星情報等）を送信又は受信する。ここで、通信モジュール１５０における処理動作は、ＧＰＳ測位ができる状態においては、ＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて、ＧＰＳ受信部１２０により生成される１秒周期信号（以下、「１ＰＰＳ（Pulse Per Second）信号」と記す；第１の同期信号）に基づいて、そのタイミングが制御される。一方、ＧＰＳ測位ができない状態（又は、できていない状態）においては、例えばＧＰＳ受信部１２０に付設された水晶デバイス１３０における基本クロックに基づいて生成される疑似的な１秒周期信号（以下、便宜的に「疑似１ＰＰＳ信号」と記す；第２の同期信号）に基づいて、通信モジュール１５０における処理動作のタイミングが制御される。なお、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で、通信モジュール１５０を介して行われる無線通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth（登録商標））通信やブルートゥースローエナジー（Bluetooth（登録商標） low energy（LE））通信のほか、ワイファイ（Wi-Fi；wireless fidelity（登録商標））通信や、携帯電話回線網を利用した高速モバイル通信等の各種の通信方式を適用することができる。

演算回路部１６０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算装置であって、所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムを実行することにより、第１の端末機器１００や第２の端末機器２００に固有の機能や、ＧＰＳ受信部１２０における位置情報の算出、通信モジュール１５０における第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間のデータ通信等の、各種の動作を制御する。また、演算回路部１６０は、第１の端末機器１００を通常動作モード又は低消費電力モードに設定し、例えば、第１の端末機器１００が何の操作も行われていない未使用状態にあって、この未使用状態が一定時間継続したときに第１の端末機器１００を低消費電力モードに移行させる。そして、第１の端末機器１００に対して、後述する割り込み処理等の何らかの操作が行われて使用状態になったときに第１の端末機器１００を通常動作モードに移行させるように制御する。第１の端末機器１００における通常動作モードでは、第１の端末機器１００内部の各機能部に、電源供給部１８０から駆動電力を供給する。一方、演算回路部１６０は、低消費電力モードでは、電源供給部１８０から各機能部への駆動電力の供給を部分的に遮断する制御を実行する。なお、本実施形態において低消費電力モードのうち、スリープモードにおいては、少なくとも通信モジュール１５０への駆動電力の供給が制限又は遮断されるが、その他の機能部には駆動電力が供給されて駆動状態が維持された状態（いわゆる、浅い低消費電力モード）に設定される。また、本実施形態において低消費電力モードのうち、ストップモード（休止モード）においては、演算回路部１６０及び低消費電力モードを終了して通常動作モードに移行する特定の割込み制御に関連する機能部以外の、その他の機能部への駆動電力の供給が遮断されて動作が全て停止した状態（いわゆる、深い低消費電力モード）に設定される。ここで、演算回路部１６０における処理動作は、演算回路部１６０に内蔵、又は、演算回路部１６０の外部に付設されている水晶デバイス１７０により生成される基本クロックに基づいて、そのタイミングが制御される。なお、本実施形態に係る電子機器システムの制御方法（通信モジュールの同期制御方法）については、詳しく後述する。

電源供給部１８０は、第１の端末機器１００内部の各機能部に駆動電力を供給する。ここで、電源供給部１８０は、例えば市販の乾電池やコイン型電池、ボタン型電池等の一次電池、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を適用することができる。また、電源供給部１８０は、上記の一次電池や二次電池のほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電（エナジーハーベスト）技術による電源等を単独で、あるいは、併用して適用することもできる。

なお、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００は、上述した図２に示した構成の他に、例えば入力操作部やセンサ部、メモリ部、表示部等を有しているものであってもよい。ここで、入力操作部は、例えば押しボタンやタッチパネル等の入力手段であって、ＧＰＳ受信部１２０におけるセンシング動作の制御や通信モジュール１５０におけるデータ通信動作の制御、第１の端末機器１００の電源のオン、オフ制御、各種の機器設定の入力操作に用いられる。また、センサ部は、例えば加速度センサやジャイロセンサ、地磁気センサ等のセンサ手段であって、演算回路部１６０において種々のアプリケーションソフトウェア（例えば移動経路や運動状態等を測定、記録するソフトウェア）を実行する際に、各種の物理的又は生体的なセンサデータ等を取得する。メモリ部は、センサ部において取得したセンサデータや、表示部において表示する表示データ、また、演算回路部１６０において所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムを実行する際に使用する又は生成されるデータを保存する。表示部は、第１の端末機器１００において実行されるアプリケーションソフトウェアに関連する各種の情報や、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間の通信状態に関連する情報等を表示する。

＜電子機器システムの制御方法＞
次に、本発明に係る電子機器システムの制御方法について説明する。ここでは、上述した回路構成を有する第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００からなる電子機器システムにおいて、１秒周期でデータ通信を行う場合に、ＧＰＳ測位ができる状態とＧＰＳ測位ができない状態における通信モジュールの同期制御方法について説明する。また、以下に示す一連の処理動作は、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各演算回路部１６０において実行される所定のアルゴリズムプログラムに基づいて実現される。

図３は、本実施形態に係る第１の端末機器の制御方法の一例を示すフローチャートであり、図４は、本実施形態に係る第２の端末機器の制御方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、第１の端末機器１００を、ＧＰＳ測位における位置補正に必要な位置算出用データ情報を送信する側（便宜的に「送信側」と記す）の端末機器とし、第２の端末機器２００を、位置算出用データ情報を受信して位置情報を補正する側（便宜的に「受信側」と記す）の端末機器として説明する。また、図５は、本実施形態に係る電子機器システムの制御方法における第１及び第２の端末機器の動作状態を示すタイミングチャートである。ここで、第１の端末機器１００における図３のフローチャートに示されている制御動作と、第２の端末機器２００における図４のフローチャートに示されている制御動作とは、図５のタイミングチャートに示すように、互いに併行して実行されている。

本実施形態に係る電子機器システムの制御方法（通信モジュールの同期制御方法）においては、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各々において、１秒周期で通信モジュール１５０を含む各機能部を通常動作モードに移行して、データ通信処理や各機能部における各種の処理動作を実行する。

図３、図４のフローチャートに示すように、まず、送信側である第１の端末機器１００及び受信側である第２の端末機器２００の各演算回路部１６０は、低消費電力モードに設定されている状態で、周期的な割り込みタイマーや、１秒周期の同期信号の割り込みを検出すると（ステップＳ１０２、Ｓ２０２）、動作状態を低消費電力モードから通常動作モードに移行する（ステップＳ１０４、Ｓ２０４）。

次いで、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各演算回路部１６０は、通信モジュール１５０を含む各機能部における制御処理を実行するプログラムがあるか否かを判定し（ステップＳ１０６、Ｓ２０６）、実行するプログラムがない場合やプログラムが終了した場合、あるいは、ユーザからの動作終了の要求があった場合等には、低消費電力モードのうちのストップモードに移行する（ステップＳ１１２、Ｓ２１４）。

一方、通信モジュール１５０における制御処理を実行するプログラムがある場合には、各演算回路部１６０は、各通信モジュール１５０を介してデータ通信処理を実行する（ステップＳ１０８、Ｓ２０８）。具体的には、ＧＰＳ受信部１２０は水晶デバイス１３０により生成される基本クロックに基づいて処理動作を実行し、測位データが１秒間隔で演算回路部１６０に出力される。そのため、各演算回路部１６０は、ＧＰＳ受信部１２０から測位データを受信する直前で、ストップモードへの移行を禁止して、低消費電力モードの設定をスリープモードに移行し、測位データを受信するための１秒計測動作状態に設定する。

次いで、上述したような状態において、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各ＧＰＳ受信部１２０がともにＧＰＳ測位ができる状態（又は、できている状態）にある場合には、図５のタイミングチャートに示す「１ＰＰＳ同期動作」が実行される。すなわち、各演算回路部１６０が各々のＧＰＳ受信部１２０により生成される１ＰＰＳ信号を検出した場合には、そのタイミングに同期して（すなわち、１秒周期で）各通信モジュール１５０を起動させてデータ通信処理を実行する。

ここで、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各通信モジュール１５０は、それぞれ、ＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて各ＧＰＳ受信部１２０により生成され、互いに同期する１ＰＰＳ信号に基づくタイミングで起動する。この第１の端末機器１００の１ＰＰＳ信号と第２の端末機器２００の１ＰＰＳ信号とはＧＰＳ衛星に備えられている原子時計の精度を有する信号であり、高い精度で同期した信号となっている。これにより、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で、互いに同期がとれた状態でデータ通信処理が行われることになり、データの送信又は受信が成功する（ステップＳ１１０、Ｓ２１０）。すなわち、送信側である第１の端末機器１００の通信モジュール１５０から送信された位置算出用データ情報は、受信側である第２の端末機器２００の通信モジュール１５０により遅滞なく受信される。そして、受信側である第２の端末機器２００の演算回路部１６０は、受信した位置算出用データ情報に基づいて、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理を実行する。このように、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各ＧＰＳ受信部１２０において、ＧＰＳ測位ができる状態では、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で無線通信を利用して、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理がリアルタイムに実行される。

次いで、データ通信処理（具体的には、受信側である第２の端末機器２００における位置情報の補正処理）が正常に終了した場合には、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各演算回路部１６０は、低消費電力モードのうちのストップモードに移行する（ステップＳ１１２、Ｓ２１４）。そして、各演算回路部１６０は、再びステップＳ１０２、Ｓ２０２に戻って、上述した一連の処理動作を繰り返し実行する。

なお、上述した一連の処理動作において、ステップＳ１０６、Ｓ２０６で通信モジュール１５０以外の各機能部における制御処理を実行するプログラムがある場合には、周期的な割り込みタイマーの検出により、上述したデータ通信処理（ステップＳ１０８、Ｓ２０８）に並行して又は替えて、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００における各種の機能部の制御処理やデータ解析等のデータ処理が実行される。

一方、上述したステップＳ１０８、Ｓ２０８のデータ通信処理において、例えば第１の端末機器１００のＧＰＳ受信部１２０はＧＰＳ測位ができる状態（又は、できている状態）にあり、第２の端末機器２００のＧＰＳ受信部１２０はＧＰＳ測位ができない状態（又は、できていない状態）となっている場合には、各演算回路部１６０は次のような処理動作を実行する。

このような状態においては、図５のタイミングチャートに示す「疑似１ＰＰＳ同期動作」のように、送信側である第１の端末機器１００のＧＰＳ受信部１２０からは１ＰＰＳ信号が生成されて演算回路部１６０に出力されるが、受信側である第２の端末機器２００のＧＰＳ受信部１２０からは１ＰＰＳ信号が生成されない。そこで、第１の端末機器１００においては、上述した処理動作と同様に、演算回路部１６０は、ＧＰＳ受信部１２０により生成される１ＰＰＳ信号のタイミングに同期して通信モジュール１５０を起動させる。また、第２の端末機器２００においては、ＧＰＳ受信部１２０に付設された水晶デバイス１３０により生成される基本クロックに基づいて疑似的な１秒周期信号（疑似１ＰＰＳ信号）が生成され、演算回路部１６０は、そのタイミングに同期して（すなわち、１秒周期で）通信モジュール１５０を起動させる。

ここで、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で、データの送信又は受信が成功した場合には（ステップＳ１１０、Ｓ２１０）、上述した、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００の各ＧＰＳ受信部１２０がともにＧＰＳ測位ができる状態と同様の処理動作が実行される。すなわち、送信側である第１の端末機器１００から受信側である第２の端末機器２００に位置算出用データ情報が送信されて、第２の端末機器２００において、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理が実行される。

一方、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間で、データの送信又は受信が失敗した場合には、次の処理動作が実行される。すなわち、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０を起動させる１ＰＰＳ信号は、ＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて生成されているので、ＧＰＳ衛星に備えられた原子時計の精度が得られる。これに対して、第２の端末機器２００の通信モジュール１５０を起動させる疑似１ＰＰＳ信号は、比較的高いクロック精度を有しているものの、ＧＰＳ受信部１２０に付設された水晶デバイス１３０により生成される基本クロック、あるいは、演算回路部１６０の外部に付設されている水晶デバイス１７０により生成される基本クロックに基づいて生成されているため、原始時計の精度が得られる１ＰＰＳ信号に比較すると、クロック精度が低い。そのため、送信側である第１の端末機器１００と受信側である第２の端末機器２００の各通信モジュール１５０は、厳密には同期が取れていない状態でデータ通信処理が実行されることになり、データの送信又は受信が失敗する場合がある（ステップＳ１１０、Ｓ２１０）。

この場合、送信側である第１の端末機器１００の演算回路部１６０は、予め設定された所定の時間が経過したタイミング（再送信タイミング）で、通信モジュール１５０を再度起動させる。また、受信側である第２の端末機器２００の演算回路部１６０は、予め設定された所定の時間が経過したタイミング（再受信タイミング）で、通信モジュール１５０を再度起動させる。ここで、第２の端末機器２００の演算回路部１６０は、送信側である第１の端末機器１００の通信モジュール１５０の再送信のための起動タイミングよりも早いタイミングで、通信モジュール１５０を再受信のために起動するように制御する。すなわち、第２の端末機器２００の通信モジュール１５０の動作期間（換言すると、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０から送信されるデータの受信待機時間；アクセスウィンドウの幅）Ｗｒを、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０の動作期間Ｗｓよりも広く設定する（ステップＳ２１６）。より好ましくは、第２の端末機器２００の通信モジュール１５０の起動タイミングは、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０の起動タイミングよりも早いタイミングに設定され、かつ、第２の端末機器２００の通信モジュール１５０の動作終了タイミングは、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０の動作終了タイミングよりも遅いタイミングに設定される。これにより、第２の端末機器２００の通信モジュール１５０の再受信のための動作期間中に、第１の端末機器１００の通信モジュール１５０からデータが再送信されることになるので（ステップＳ１１４、Ｓ２１８）、データの送信又は受信が成功する（ステップＳ１１０、Ｓ２１０）。すなわち、送信側である第１の端末機器１００の通信モジュール１５０から送信された位置算出用データ情報は、受信側である第２の端末機器２００の通信モジュール１５０により遅滞なく受信される。そして、受信側である第２の端末機器２００の演算回路部１６０は、受信した位置算出用データ情報に基づいて、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理を実行する。このように、第１の端末機器１００及び第２の端末機器２００のいずれか、又は、双方のＧＰＳ受信部１２０において、ＧＰＳ測位ができない状態では、第１の端末機器１００と第２の端末機器２００との間でデータの送信又は受信を繰り返し実行することにより無線通信を利用して、ＧＰＳ測位における位置情報の補正処理が略リアルタイムに実行される。

次いで、データ通信処理（具体的には、受信側である第２の端末機器２００における位置情報の補正処理）が正常に終了した場合には、第１の端末機器１００の演算回路部１６０は、低消費電力モードのうちのストップモードに移行する（ステップＳ１１２）。また、第２の端末機器２００の演算回路部１６０は、ステップＳ２１６で設定を変更したアクセスウィンドウの幅をリセットして（ステップＳ２１２）、低消費電力モードのうちのストップモードに移行する（ステップＳ２１４）。そして、各演算回路部１６０は、再びステップＳ１０２、Ｓ２０２に戻って、上述した一連の処理動作を繰り返し実行する。

（作用効果）
次に、上述した本実施形態に係る電子機器システムにおける作用効果について詳しく説明する。
上述したように、ＧＰＳを構成するＧＰＳ衛星には原子時計が備えられていて、ＧＰＳ受信部を搭載した端末機器において測位を行う際に受信するＧＰＳ信号には、原子時計により生成された時刻情報が含まれている。そして、本実施形態において、ＧＰＳ測位ができている状態では、ＧＰＳ受信部１２０は、ＧＰＳ衛星からの時刻情報に基づいて、航法メッセージに含まれる周期データに同期する１ＰＰＳ信号を生成する。ここで、１ＰＰＳ信号は、１秒周期で生成されるＧＰＳ衛星の原子時計の精度が得られる高精度のパルス信号である。また、共通のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信している複数の端末機器１００、２００に搭載されたＧＰＳ受信部１２０の各々において生成される１ＰＰＳ信号は非常に高い精度で同期している。

また、端末機器１００、２００間でデータ通信を行うための通信モジュール１５０は、無線通信によりデータ伝送を行う通常動作モード時以外においては、低消費電力モードに設定されて、低消費電力状態で駆動を行っている。一般的な電子機器においては、この低消費電力モードでは、同期用として低速（例えば３２ｋＨｚ）の基本クロックを発生する水晶デバイスを常時動作させておいて、通信モジュールの電源が実質的にオフの間も時間のカウントを行い、通常動作モードに移行する際の起動タイミングとして使用する手法が用いられている。

これに対して、本実施形態においては、上述した１ＰＰＳ信号を、複数の端末機器１００、２００に搭載された各通信モジュール１５０の低消費電力モードから通常動作モードに移行する際の起動タイミングの同期に使用している。

ここで、複数の端末機器１００、２００間で通信モジュール１５０を介して無線通信によりデータ伝送を行う際（データ通信処理時）に、ＧＰＳ測位における位置補正に必要な位置算出用データ情報の送信又は受信のみを行う場合には、ＧＰＳ測位ができている期間のみ、通信モジュール１５０を起動させる制御を行えばよい。すなわち、本実施形態においては、ＧＰＳ測位ができている状態でのみ、通信モジュールを起動する制御を行う場合には、一般に通信モジュールに付設されている同期用の水晶デバイスを動作させることなく、各通信モジュール１５０の同期をとることができるので、水晶デバイスを取り除く（省略する）ことができる。したがって、本実施形態によれば、ＧＰＳ受信機と通信モジュールを搭載した端末機器において、ＧＰＳの測位精度を向上させつつ、部品点数を削減して通信モジュールの実装面積を縮小することができ、端末機器の小型化及びコストダウン（低コスト化）を図ることができる。

一方、本実施形態において、劣悪な電波の受信環境等が原因でＧＰＳ測位ができない状態では、ＧＰＳ受信部１２０は、ＧＰＳ衛星からの時刻情報を受信することができないので、１ＰＰＳ信号を生成することができない。そこで、本実施形態においては、ＧＰＳ受信部１２０に付設された水晶デバイス１３０の基本クロック（リアルタイムクロック）の精度を有する疑似１ＰＰＳ信号を生成して、そのタイミングに同期して通信モジュール１５０を起動させる。ここで、疑似１ＰＰＳ信号においては、比較的高いクロック精度を有しているものの、１ＰＰＳ信号における原始時計の精度は得られないため、複数の端末機器１００、２００の各通信モジュール１５０の起動タイミングを厳密に同期させることができず、データの送信又は受信に失敗する場合がある。この場合、本実施形態においては、端末機器１００、２００間のデータの送信又は受信を再度繰り返すとともに、受信側の端末機器２００のアクセスウィンドウを広く設定することにより、位置情報の補正に必要な位置算出用データ情報を、端末機器１００、２００間で適切に送信又は受信することができる。

これにより、本実施形態においては、各ＧＰＳ受信部１２０によりＧＰＳ測位ができる、できない（ＧＰＳ測位の可否）に関わらず、各通信モジュール１５０を低消費電力モードから通常動作モードに移行する際の同期をとることができる。すなわち、本実施形態においては、一般に通信モジュールに付設されている同期用の水晶デバイスを動作させることなく、各通信モジュール１５０の同期をとることができるので、水晶デバイスを取り除く（省略する）ことができる。したがって、本実施形態によれば、ＧＰＳの測位精度を向上させつつ、部品点数を削減して通信モジュールの実装面積を縮小することができ、端末機器の小型化及びコストダウン（低コスト化）を図ることができる。

また、一般的な電子機器においては、水晶デバイスのクロック精度でデータ通信を行う場合、例えば図６のタイミングチャートに示すように、受信側となる端末機器の通信モジュールを、送信側となる端末機器の通信モジュールよりも早く（Ｔｃ）起動して、受信側の通信モジュールの動作期間（アクセスウィンドウの幅）Ｗｂを、送信側の通信モジュールの動作期間Ｗａに比較して、広く設定する手法が用いられている。

これに対して、本実施形態においては、図５に示したように、ＧＰＳ測位ができている状態では、原子時計の精度が得られる１ＰＰＳ信号に基づいて、通信モジュール１５０の起動タイミングや動作期間が設定されるので、受信側のアクセスウィンドウを広く設定する必要がなく、極カ狭く設定することができ、データ通信時の電力消費を削減することができる。

また、一般的な電子機器においては、低消費電力モードが長く続いた場合、例えば図６のタイミングチャートに示すように、クロックの同期をとるために定期的に送信側から受信側に同期信号（ビーコン）Ｓｂを送信する手法が用いられている。ここで、例えばブルートゥース通信においてビーコンを用いて同期をとる場合、５０ｍＡ程度の電力を消費する。

これに対して、本実施形態においては、低消費電力モードの状態が比較的長く続いた場合であっても、直近に生成された１ＰＰＳ信号に基づいて、端末機器１００、２００間で比較的正確な同期をとることができる。したがって、本実施形態によれば、低消費電力モード時にビーコン等の同期信号を送信又は受信することにより端末機器１００、２００間の同期をとる必要がなく、ビーコン送信又は受信時の電力消費を削減することができる。なお、図６は、一般的な電子機器におけるデータ通信時の動作状態の一例を示すタイミングチャートである。

なお、上述した実施形態においては、説明を簡明にするために、送信側である第１の端末機器１００と受信側である第２の端末機器２００間で無線通信を行う場合について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明に係る電子機器システムは、位置情報の補正に必要な位置算出用データ情報を送信する端末機器１００に対して、不特定又は特定の、１又は複数の端末機器２００が受信側として存在しているものであってもよい。

また、上述した実施形態においては、送信側である端末機器と受信側である端末機器との間で、位置情報の補正に必要な位置算出用データ情報を送信又は受信する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明に係る電子機器システムは、上述した一連の通信モジュールの同期制御方法に基づいて補正された位置情報を、種々のマップマッチングの手法を用いて地図データ上に関連付けることにより、端末機器の絶対位置を特定するものであってもよい。あるいは、上記の補正された位置情報に加え、端末機器周辺のワイファイ（Wi-Fi（登録商標））通信のアクセスポイントや携帯電話回線網の基地局からの電波を利用して、端末機器の絶対位置を特定又は位置情報の精度を向上させるものであってもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
［１］
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムであって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
前記各端末機器の前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
前記各端末機器の前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
前記複数の端末機器における一の端末機器は、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
ことを特徴とする電子機器システム。

［２］
前記各端末機器は、前記位置情報検出部が前記測位信号を受信できていない場合に、前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成し、
前記各端末機器の前記通信制御部は、前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動して、前記補正データを送信又は受信することを特徴とする［１］に記載の電子機器システム。

［３］
前記複数の端末機器における前記測位信号を受信できていない特定の端末機器は、前記無線通信部を介して、前記他の端末機器から前記補正データを受信するとき、前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部の起動タイミングを、前記他の端末機器における前記無線通信部の起動タイミングより早い時間に設定するとともに、前記無線通信部の動作期間を、前記他の端末機器の前記無線通信部の動作期間よりも長い時間に設定することを特徴とする［２］に記載の電子機器システム。

［４］
前記第１の同期信号は、前記測位信号に含まれる時刻情報に基づいて生成される１秒を周期とする信号であることを特徴する［１］乃至［３］のいずれかに記載の電子機器システム。

［５］
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムに適用される一の端末機器であって、
全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記位置情報検出部を有する他の端末機器から、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
ことを特徴する端末機器。

［６］
［５］に記載の他の端末機器であって、
前記位置情報検出部と前記無線通信部と前記通信制御部とを有し、
前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく前記第１の同期信号を生成し、
前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記補正データを送信する、
ことを特徴する端末機器。

［７］
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御方法であって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、を有し、
前記各端末機器において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成し、
前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信し、
前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正する、
ことを特徴とする電子機器システムの制御方法。

［８］
前記各端末機器において、前記測位信号を受信できていない場合には、
前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成し、
前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動して、前記補正データを送信又は受信することを特徴とする［７］に記載の電子機器システムの制御方法。

［９］
互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御プログラムであって、
前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送受信する無線通信部と、を有し、
コンピュータに、
前記複数の端末機器の各々において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成させ、
前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動させ、
前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信させ、
前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正させる、
ことを特徴とする電子機器システムの制御プログラム。

［１０］
前記各端末機器において、前記測位信号を受信できていない場合には、
前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成させ、
前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動させて、前記補正データを送信又は受信させることを特徴とする［９］に記載の電子機器システムの制御プログラム。

１００ 第１の端末機器
１１０ ＧＰＳアンテナ
１２０ ＧＰＳ受信部
１３０、１７０ 水晶デバイス
１４０ 通信用アンテナ
１５０ 通信モジュール
１６０ 演算回路部
１８０ 電源供給部
２００ 第２の端末機器

Claims (10)

1. 互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムであって、
   前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
   前記各端末機器の前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
   前記各端末機器の前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
   前記複数の端末機器における一の端末機器は、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
   ことを特徴とする電子機器システム。
2. 前記各端末機器は、前記位置情報検出部が前記測位信号を受信できていない場合に、前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成し、
   前記各端末機器の前記通信制御部は、前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動して、前記補正データを送信又は受信することを特徴とする請求項１に記載の電子機器システム。
3. 前記複数の端末機器における前記測位信号を受信できていない特定の端末機器は、前記無線通信部を介して、前記他の端末機器から前記補正データを受信するとき、前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部の起動タイミングを、前記他の端末機器における前記無線通信部の起動タイミングより早い時間に設定するとともに、前記無線通信部の動作期間を、前記他の端末機器の前記無線通信部の動作期間よりも長い時間に設定することを特徴とする請求項２に記載の電子機器システム。
4. 前記第１の同期信号は、前記測位信号に含まれる時刻情報に基づいて生成される１秒を周期とする信号であることを特徴する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器システム。
5. 互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムに適用される一の端末機器であって、
   全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、前記無線通信部の動作状態を制御する通信制御部と、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する位置情報補正処理部と、を有し、
   前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく第１の同期信号を生成し、
   前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記位置情報検出部を有する他の端末機器から、前記位置情報補正処理部において前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信する、
   ことを特徴する端末機器。
6. 請求項５に記載の他の端末機器であって、
   前記位置情報検出部と前記無線通信部と前記通信制御部とを有し、
   前記位置情報検出部は、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づく前記第１の同期信号を生成し、
   前記通信制御部は、前記第１の同期信号に基づくタイミングでスリープ状態の前記無線通信部を起動して、前記無線通信部を介して、前記補正データを送信する、
   ことを特徴する端末機器。
7. 互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御方法であって、
   前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送信又は受信する無線通信部と、を有し、
   前記各端末機器において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成し、
   前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動し、
   前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信し、
   前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正する、
   ことを特徴とする電子機器システムの制御方法。
8. 前記各端末機器において、前記測位信号を受信できていない場合には、
   前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成し、
   前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動して、前記補正データを送信又は受信することを特徴とする請求項７に記載の電子機器システムの制御方法。
9. 互いに無線通信を行う複数の端末機器を備える電子機器システムの制御プログラムであって、
   前記各端末機器は、全地球測位システムによる時刻情報を含む測位信号に基づいて位置情報を取得する位置情報検出部と、無線通信によりデータを送受信する無線通信部と、を有し、
   コンピュータに、
   前記複数の端末機器の各々において、前記測位信号を受信できた場合に、前記時刻情報に基づいて第１の同期信号を生成させ、
   前記第１の同期信号に基づくタイミングで前記各端末機器のスリープ状態の前記無線通信部を起動させ、
   前記複数の端末機器における一の端末機器において、前記無線通信部を介して、前記複数の端末機器における他の端末機器から送信される、前記位置情報検出部により取得された前記位置情報を補正する際に必要な補正データを受信させ、
   前記一の端末機器において、受信した前記補正データに基づいて、前記位置情報を補正させる、
   ことを特徴とする電子機器システムの制御プログラム。
10. 前記各端末機器において、前記測位信号を受信できていない場合には、
    前記位置情報検出部の内部クロックに基づいて第２の同期信号を生成させ、
    前記第２の同期信号に基づいて、前記無線通信部を起動させて、前記補正データを送信又は受信させることを特徴とする請求項９に記載の電子機器システムの制御プログラム。

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