JP2017062165A - 測位装置、測位制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力で短時間測位を実現する測位装置を提供する。
【解決手段】ＧＰＳロガー１は、エフェメリス取得部１５１と、電源管理部と、第２ＣＰＵ１１ｂと、測位部１６と、を備える。エフェメリス取得部１５１は、外部機器よりエフェメリスデータを取得可能に構成される。電源管理部は、電池残量を検出する。第２ＣＰＵ１１ｂは、電源管理部より検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定する判定処理と、電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置における測位衛星の受信状況に応じて、エフェメリス取得部１５１によるエフェメリスデータの取得を制御する制御処理と、を実行する。測位部１６は、エフェメリス取得部１５１により取得されたエフェメリスデータと測位衛星から受信したエフェメリスデータとに基づいて、現在位置を測位する。
【選択図】図４

Description

本発明は、測位装置、測位制御方法及びプログラムに関する。

従来、ＧＰＳ測位を行って、端末の位置を長時間に亘りロギングするＧＰＳロガーが知られている。
このようなＧＰＳロガーにおいて、装置が小型で電池容量が小さく、かつ、長時間ロギングを必要とする場合には、連続してＧＰＳの受信動作を行うと、ＧＰＳ受信動作の消費電力が数十ｍＷと大きいことから電池寿命が短くなる。そこで、消費電力を抑制するために、ＧＰＳの間欠受信動作を行うＧＰＳロガーが利用されている（特許文献１及び２参照）。

特開２００１−７４８２６号公報 特許第５６１４５４８号公報

しかしながら、数秒で受信を行う短時間測位（いわゆるＨｏｔ Ｓｔａｒｔ）の状態を常に維持するためには、受信環境が悪く測位できなかった場合や新たに出現する衛星等を考慮すると、約３０分の間隔で約１〜３分間受信する間欠シーケンスで受信しなければ短時間測位に必要なエフェメリスを常に更新できず、電池寿命に大きく影響する場合があった。また、実測でエフェメリスを取得する場合には、ＧＰＳロガーから見えている衛星のエフェメリスのみが取得されるため、エフェメリスの更新後に出現した衛星は短時間測位に使用できず、測位精度に影響を及ぼす場合があった。なお、このような状況は、ＧＰＳに限らず、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ、欧州のＧａｌｉｌｅｏ、あるいは、中国のＢｅｉＤｏｕといった測位システムに共通するものである。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、低消費電力で短時間測位を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様の測位装置は、
外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、
電池残量を検出する電池残量検出部と、
前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定する判定処理と、前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する制御処理と、を実行する処理部と、
前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と前記測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、低消費電力で短時間測位を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るＧＰＳ受信システムのシステム構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るＧＰＳロガーのハードウェアの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るスマートフォンのハードウェアの構成を示すブロック図である。 図１のＧＰＳロガー及びスマートフォンの機能的構成のうち、測位制御処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。 図４の機能的構成を有する図１のＧＰＳロガー１及びスマートフォン２が実行する測位制御処理の流れを説明するフローチャートである。 従来のＧＰＳロガーにおいて、短時間測位を可能とした場合の間欠測位制御のシーケンスを表す模式図である。 本発明における短時間測位を行う場合の間欠測位制御のシーケンスを表す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

［システム構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るＧＰＳ受信システムＳのシステム構成を示す模式図である。
図１に示すように、ＧＰＳ受信システムＳは、ＧＰＳロガー１と、スマートフォン２とを含んで構成され、ＧＰＳロガー１とスマートフォン２とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）等の近距離無線通信によって通信可能に構成されている。

［ハードウェア構成］
図２は、本発明の一実施形態に係るＧＰＳロガー１のハードウェアの構成を示すブロック図である。
ＧＰＳロガー１は、例えばＧＰＳＰＯＤとして構成される。

ＧＰＳロガー１は、第１ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１ａと、第２ＣＰＵ１１ｂと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、バス１４と、入出力インターフェース１５と、測位部１６と、入力部１７と、出力部１８と、センサ部１９と、記憶部２０と、通信部２１と、ドライブ２２と、電源管理部２３と、を備えている。

第１ＣＰＵ１１ａは、ＧＰＳロガー１全体の動作を制御し、ＲＯＭ１２に記録されているプログラム、または、記憶部２０からＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
第２ＣＰＵ１１ｂは、後述する測位制御処理を実行することにより、ＧＰＳ受信の間欠動作を主に制御する。第２ＣＰＵ１１ｂは、第１ＣＰＵ１１ａよりも低クロック周波数で動作する低消費電力なハードウェアによって構成される。なお、第２ＣＰＵ１１ｂの機能をＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で実現することとしてもよい。
また、第１ＣＰＵ１１ａ及び第２ＣＰＵ１１ｂを単一のＣＰＵで構成してもよい。

ＲＡＭ１３には、第１ＣＰＵ１１ａあるいは第２ＣＰＵ１１ｂが各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。

第１ＣＰＵ１１ａ、第２ＣＰＵ１１ｂ、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、バス１４を介して相互に接続されている。このバス１４にはまた、入出力インターフェース１５も接続されている。入出力インターフェース１５には、測位部１６、入力部１７、出力部１８、センサ部１９、記憶部２０、通信部２１、ドライブ２２及び電源管理部２３が接続されている。

測位部１６は、ＧＰＳ受信器を備え、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、ＧＰＳロガー１の位置（緯度、経度、高度）及びＧＰＳによって示される現在時刻を検出する。また、測位部１６は、検出した位置及び現在時刻を示す情報を第１ＣＰＵ１１ａあるいは第２ＣＰＵ１１ｂに出力する。

入力部１７は、各種釦等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
出力部１８は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
センサ部１９は、ジャイロセンサ、加速度センサ及び地磁気センサ等の各種センサを備え、ＧＰＳロガー１の姿勢、ＧＰＳロガー１の移動あるいは方位等を検出する。

記憶部２０は、ハードディスクあるいはフラッシュメモリ等で構成され、第１ＣＰＵ１１ａあるいは第２ＣＰＵ１１ｂが実行するプログラムや各種データ（ＧＰＳにおけるエフェメリスのデータや、ＧＰＳによる測位結果のデータ等）を記憶する。
通信部２１は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置（図示せず）との間で行う通信を制御する。また、通信部２１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信により他の装置との間で行う通信を制御する。

ドライブ２２には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア３１が適宜装着される。ドライブ２２によってリムーバブルメディア３１から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部２０にインストールされる。また、リムーバブルメディア３１は、記憶部２０に記憶されている画像のデータ等の各種データも、記憶部２０と同様に記憶することができる。
電源管理部２３は、ＧＰＳロガー１の電池残量を検出し、検出した電池残量を示す情報を第１ＣＰＵ１１ａ及び第２ＣＰＵ１１ｂに出力する。

次に、スマートフォン２のハードウェア構成について説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係るスマートフォン２のハードウェアの構成を示すブロック図である。
スマートフォン２は、ＣＰＵ１１１と、ＲＯＭ１１２と、ＲＡＭ１１３と、バス１１４と、入出力インターフェース１１５と、測位部１１６と、入力部１１７と、出力部１１８と、センサ部１１９と、記憶部１２０と、通信部１２１と、ドライブ１２２と、撮像部１２３と、を備えている。

これらのうち、撮像部１２３以外の構成については、図２に示すＧＰＳロガー１の対応するハードウェア構成と同様である。
撮像部１２３は、図示はしないが、光学レンズ部と、イメージセンサと、を備えている。

光学レンズ部は、被写体を撮影するために、光を集光するレンズ、例えばフォーカスレンズやズームレンズ等で構成される。
フォーカスレンズは、イメージセンサの受光面に被写体像を結像させるレンズである。ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させるレンズである。
光学レンズ部にはまた、必要に応じて、焦点、露出、ホワイトバランス等の設定パラメータを調整する周辺回路が設けられる。

イメージセンサは、光電変換素子や、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）等から構成される。
光電変換素子は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の光電変換素子等から構成される。光電変換素子には、光学レンズ部から被写体像が入射される。そこで、光電変換素子は、被写体像を光電変換（撮像）して画像信号を一定時間蓄積し、蓄積した画像信号をアナログ信号としてＡＦＥに順次供給する。
ＡＦＥは、このアナログの画像信号に対して、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理等の各種信号処理を実行する。各種信号処理によって、ディジタル信号が生成され、撮像部１２３の出力信号として出力される。
このような撮像部１２３の出力信号は、ＣＰＵ１１１等に適宜供給される。

［機能的構成］
図４は、このようなＧＰＳロガー１及びスマートフォン２の機能的構成のうち、測位制御処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
測位制御処理とは、スマートフォン２からエフェメリスデータを取得し、そのエフェメリスデータを利用することにより、ＧＰＳ信号を間欠的に受信して短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）を行う一連の処理をいう。なお、測位制御処理が実行される場合、スマートフォン２の測位機能は、常時の測位は行わない（即ち、ＯＦＦまたは必要な場合にのみ測位する）状態とされ、消費電力の低減が図られる。

測位制御処理が実行される場合には、図４に示すように、ＧＰＳロガー１の第２ＣＰＵ１１ｂにおいて、静止判定部５１と、電池残量判定部５２と、エフェメリス要求部５３と、ＧＰＳ受信制御部５４と、状態設定部５５とが機能する。また、ＧＰＳロガー１の第１ＣＰＵ１１ａにおいて、タイマ部６１と、起動通知部６２とが機能する。さらに、スマートフォン２のＣＰＵ１１１において、エフェメリス取得部１５１と、フォーマット変換部１５２と、エフェメリス送信部１５３とが機能する。
また、ＧＰＳロガー１の記憶部２０の一領域には、ＧＰＳログ記憶部７１と、エフェメリスデータ記憶部７２とが設定される。
ＧＰＳログ記憶部７１には、ＧＰＳ測位によって取得された位置のデータが記憶される。
エフェメリスデータ記憶部７２には、スマートフォン２から取得したエフェメリスデータあるいはＧＰＳ信号を受信することにより取得したエフェメリスデータが記憶される。

静止判定部５１は、センサ部１９の検出結果に基づいて、ＧＰＳロガー１が静止しているか否かを判定する。例えば、静止判定部５１は、センサ部１９のジャイロセンサ及び加速度センサの検出結果が予め設定された値以下の状態が設定された時間以上継続している場合に、ＧＰＳロガー１が静止していると判定する。
電池残量判定部５２は、電源管理部２３から入力される電池残量を示す情報に基づいて、電池残量が設定された閾値よりも少ないか否かを判定する。

エフェメリス要求部５３は、スマートフォン２に対して、ＧＰＳ測位に用いるエフェメリスデータを要求する。このとき、エフェメリス要求部５３は、予め設定されている要求条件を判定し、判定結果に応じて、要求するエフェメリスデータの数を変更する。
具体的には、エフェメリス要求部５３は、
（１）スマートフォン２による現在位置の特定が可能か否か
（２）直近のＧＰＳ測位の結果から現在位置の特定が可能か否か
（３）現在位置が公園等の見晴らしが良い場所か否か（即ち、受信環境が良好であるか否か）
（４）ＧＰＳのアンテナが天空を向いた状態か否か
の各条件に応じて、
（Ａ）エフェメリス有効期間（例えば４時間）内に捕捉可能な中仰角（例えば４５度）以上にあるＧＰＳ衛星のエフェメリスデータのみを要求する
（Ｂ）エフェメリス有効期間内に捕捉可能な全てのＧＰＳ衛星のエフェメリスデータのみを要求する
（Ｃ）全てのＧＰＳ衛星のエフェメリスデータを要求する
のいずれかの要求内容を切り換える。

例えば、エフェメリス要求部５３は、条件（１）が充足されず、条件（２）も充足されない場合、（Ｃ）の要求内容を実行する。
また、エフェメリス要求部５３は、条件（１）、（３）及び（４）が全て充足された場合、（Ａ）の要求内容を実行する。
また、エフェメリス要求部５３は、これら以外の場合に、（Ｂ）の要求内容を実行する。
このように、要求するエフェメリスデータの数を変更した結果、測位部１６においてＧＰＳ測位が行われる際に動作するサーチエンジン及びトラッキングエンジンの数が変化される。なお、サーチエンジンとは、ＧＰＳ衛星からの信号を検出する回路（衛星捕捉動作を行う回路）である。また、トラッキングエンジンとは、サーチエンジンにより検出された信号の同期を維持し、航法メッセージのデコードや衛星から受信機までの遅延時間（疑似距離）等を求める回路（衛星追尾動作を行う回路）である。

例えば、ＧＰＳ測位に用いるエフェメリスデータの数が１６衛星分であれば、ＧＰＳ測位の際に動作させるサーチエンジン数及びトラッキングエンジン数を１６チャネル分とする。また、ＧＰＳ測位に用いるエフェメリスデータの数が６衛星分であれば、ＧＰＳ測位の際に動作させるサーチエンジン数及びトラッキングエンジン数を６チャネル分とする。
このように、ＧＰＳ測位に用いるエフェメリスデータの数を異ならせることにより、ＧＰＳ測位の際のサーチエンジン数及びトラッキングエンジン数を変化させて、より低消費電力にＧＰＳ測位を行うことが可能となる。

ＧＰＳ受信制御部５４は、測位部１６におけるＧＰＳ信号の受信（ＧＰＳ測位）を間欠的に実行する制御を行う。具体的には、ＧＰＳ受信制御部５４は、起動通知部６２から起動通知信号が入力された場合に、ＧＰＳ信号の受信を実行する。なお、ＧＰＳ受信制御部５４は、入力部１７からＧＰＳ受信を指示する入力が行われた場合には、ＧＰＳ信号の受信を実行する。
本実施形態において、ＧＰＳ受信制御部５４は、スマートフォン２からエフェメリスデータを受信することにより、長いインターバル（ここでは１２０分）で短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）を行うことが可能となっている。

状態設定部５５は、ＧＰＳ信号を間欠的に受信するインターバルを設定すると共に、ＧＰＳ信号の受信時におけるＧＰＳロガー１の状態（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信のＯＮ／ＯＦＦ等）を設定する。
タイマ部６１は、状態設定部５５によってＧＰＳ信号を間欠的に受信するインターバルが設定された場合に、次回のＧＰＳ信号の受信までの時間を計測する。
起動通知部６２は、タイマ部６１の計測結果を参照し、次回のＧＰＳ信号の受信までの時間が経過した場合に、第２ＣＰＵ１１ｂにＧＰＳ信号の受信タイミングであることを通知する起動通知信号を出力する。

エフェメリス取得部１５１は、携帯電話の基地局等からエフェメリスデータを取得する。このエフェメリスデータは、例えば、Ａ−ＧＰＳ（Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のアシストデータの中から抽出すること等ができる。

フォーマット変換部１５２は、エフェメリス取得部１５１によって取得されたエフェメリスデータのフォーマットをＧＰＳロガー１において利用可能な形式に変換する。
エフェメリス送信部１５３は、フォーマット変換部１５２によってフォーマット変換されたエフェメリスデータを、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信を介してＧＰＳロガー１に送信する。

［動作］
次に、ＧＰＳ受信システムＳの動作を説明する。
図５は、図４の機能的構成を有する図１のＧＰＳロガー１及びスマートフォン２が実行する測位制御処理の流れを説明するフローチャートである。
測位制御処理は、ユーザによる入力部１７への測位制御処理開始の操作により開始される。

ステップＳ１１において、静止判定部５１は、ＧＰＳロガー１が静止状態であるか否かを判定する。
ＧＰＳロガー１が静止状態である場合、ステップＳ１１においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１２に移行する。
一方、ＧＰＳロガー１が静止状態でない場合、ステップＳ１１においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１２において、エフェメリス要求部５３は、エフェメリスデータの要求を停止する。即ち、ＧＰＳロガー１が静止している状態が継続している限り、位置の変化がないことから、ＧＰＳ測位は行われない。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１３において、電池残量判定部５２は、電池残量が設定された閾値よりも少ないか否かを判定する。
電池残量が設定された閾値よりも少ない場合、ステップＳ１３においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１４に移行する。
一方、電池残量が設定された閾値以上である場合には、ステップＳ１３においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２０に移行する。

ステップＳ１４において、エフェメリス要求部５３は、スマートフォン２による現在位置の特定が可能か否かを判定する。
スマートフォン２による現在位置の特定が可能である場合、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１６に移行する。
一方、スマートフォン２による現在位置の特定が可能でない場合には、ステップＳ１４においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、エフェメリス要求部５３は、直近のＧＰＳ測位の結果から現在位置の特定が可能か否かを判定する。
直近のＧＰＳ測位の結果から現在位置の特定が可能である場合には、ステップＳ１５においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１９に移行する。
一方、直近のＧＰＳ測位の結果から現在位置の特定が可能かでない場合には、ステップＳ１５においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２０に移行する。

ステップＳ１６において、エフェメリス要求部５３は、現在位置が公園等の見晴らしの良い場所か否かを判定する。このとき、エフェメリス要求部５３は、スマートフォン２に記憶されている地図情報あるいはスマートフォン２を介してダウンロードした地図情報等を参照して、現在位置が見晴らしの良い場所か否かを判定することができる。
現在位置が公園等の見晴らしの良い場所である場合、ステップＳ１６においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１７に移行する。
一方、現在位置が公園等の見晴らしの良い場所でない場合、ステップＳ１６においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１７において、エフェメリス要求部５３は、ＧＰＳのアンテナが天空を向いた状態であるか否かを判定する。
ＧＰＳのアンテナが天空を向いた状態である場合、ステップＳ１７においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１８に移行する。
一方、ＧＰＳのアンテナが天空を向いた状態でない場合、ステップＳ１７においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１８において、エフェメリス要求部５３は、エフェメリスデータの有効期間内に捕捉可能な中仰角以上にあるＧＰＳ衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２に要求する。
ステップＳ１８の後、処理はステップＳ２０に移行する。
ステップＳ１９において、エフェメリス要求部５３は、エフェメリス有効期間内に捕捉可能な全てのＧＰＳ衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２に要求する。

ステップＳ２０において、エフェメリス要求部５３は、全てのＧＰＳ衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２に要求する。
ステップＳ２１において、エフェメリス送信部１５３は、ＧＰＳロガー１の要求に応じてエフェメリスデータを送信する。このとき送信されるエフェメリスデータは、ステップＳ１８、Ｓ１９及びＳ２０のいずれかにおいて要求されたＧＰＳ衛星のエフェメリスデータをエフェメリス取得部１５１が取得し、フォーマット変換部１５２によってフォーマット変換されたものである。

ステップＳ２２において、状態設定部５５は、エフェメリスデータの受信完了後に、スマートフォン２との通信に用いた通信（ここではＢｌｕｅｔｏｏｔｈであるものとする）をＯＦＦする。
ステップＳ２３において、ＧＰＳ受信制御部５４は、ステップＳ２４において受信したエフェメリスデータを用いて測位部１６におけるＧＰＳ測位を開始し、状態設定部５５は、次回のＧＰＳ信号の受信（エフェメリスデータの更新）までのインターバルを設定する。このとき、上述のようにスマートフォン２から受信したエフェメリスデータを用いることから、ＧＰＳロガー１においては、長いインターバルでの短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）を行うことが可能である。また、ＧＰＳ測位に用いるエフェメリスデータの数に応じて、動作させるサーチエンジン数及びトラッキングエンジン数が変化するため、より低消費電力にＧＰＳ測位が行われる。

ステップＳ２４において、ＧＰＳ受信制御部５４は、ＧＰＳ測位を停止し、タイマ部６１は、次回のＧＰＳ信号の受信までの時間を計測（カウントダウン）する。

ステップＳ２５において、状態設定部５５は、入力部１７からの操作等によりＧＰＳ測位の要求が行われることに対応して、ＧＰＳ測位を開始し、短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）を行う待機状態となる。ＧＰＳ測位の要求が行われた場合、ＧＰＳ測位の完了またはタイムアウトにより、状態設定部５５は、ＧＰＳ測位を停止する。

ステップＳ２６において、状態設定部５５は、次のＧＰＳ信号の受信タイミングとなっているか否か（インターバルが経過したか否か）を判定する。具体的には、状態設定部５５は、起動通知部６２から起動通知信号が入力されたか否かを判定する。
次のＧＰＳ信号の受信タイミングとなっている場合、ステップＳ２６においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１１に移行する。
一方、次のＧＰＳ信号の受信タイミングとなっていない場合、ステップＳ２６においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２４に移行する。

このような処理により、ＧＰＳロガー１においては、以下の効果を奏する。
即ち、短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）によりＧＰＳ測位を行うためのエフェメリスデータを、スマートフォン等の携帯電話用に送信されるＡ−ＧＰＳデータ等から抽出し、フォーマット変換してＧＰＳロガー１で利用できるようにしたことで、エフェメリスデータを実測で取得する場合に比べ、消費電力を削減しつつ、短時間測位を行うことが可能となる。

また、ユーザがエフェメリスデータの取得を意識することなく、電池残量に応じた数のエフェメリスデータが適応的に取得されることで、さらなる低消費電力化と利便性との両立を図ることができる。
また、実測でエフェメリスデータを取得する場合、実際に見えている衛星のエフェメリスデータを取得することとなるため、エフェメリスデータの更新（取得）後に出現した衛星については、短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）でのＧＰＳ測位には使用できず、これにより測位精度に影響を及ぼすこととなる。一方、本発明においては、エフェメリスデータの更新後に出現したＧＰＳ衛星に対しても、エフェメリスデータが取得されるため、測位精度を向上させることができる。また、間欠的にＧＰＳ測位を行う際のインターバルをより長く設定することができる。

ここで、図６及び図７を用いて、本発明における電力削減効果の概要を説明する。
図６は、従来のＧＰＳロガーにおいて、短時間測位を可能とした場合の間欠測位制御のシーケンスを表す模式図である。
また、図７は、本発明における短時間測位を行う場合の間欠測位制御のシーケンスを表す模式図である。
図６に示すように、従来のＧＰＳロガーにおける間欠測位制御では、ＧＰＳロガーから見えているＧＰＳ衛星（例えば０個から１２個）のエフェメリスデータのみを取得するものとして、約３０分の間隔で約１〜３分間、ＧＰＳ信号を受信しなければ短時間測位（Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ）に必要なエフェメリスデータを常に維持することができない。

この場合、従来のＧＰＳロガーの平均消費電力は、ＧＰＳ測位の消費電力を１００ｍＷと想定すると、
１００ｍＷ×稼働率（３．３〜１０％）＝３．３ｍＷ〜１０．０ｍＷ
となる。
一方、図７に示すように、本発明におけるＧＰＳロガー１における間欠測位制御では、スマートフォン２からのエフェメリスデータの受信及びＧＰＳ信号の受信に要する消費電力が発生する。
１衛星あたりのエフェメリスデータは４２０Ｂｉｔであるため、全３２衛星のエフェメリスデータを受信したとすると、
４２０Ｂｉｔ×３２衛星＝１３４４０Ｂｉｔ
となる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの実質通信レートを４００ｋｂｐｓと想定すると、全３２衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２から受信するための通信時間は３３．６ミリ秒となる。
なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）で通信を行った場合、実質通信レートを２８．８ｋｂｐｓと想定すると、全３２衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２から受信するための通信時間は、０．４７秒となる。
したがって、全３２衛星のエフェメリスデータをスマートフォン２から受信するのに要する時間は、各種レイテンシを含めて、１秒以下と仮定できる。
エフェメリスデータの更新（ＧＰＳ信号の受信）間隔を１２０分に設定すると、
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの稼働率は、
１秒／（１２０分×６０秒）＝０．０１４％
となる。

また、ＧＰＳ測位の稼働率については、ＧＰＳの実質通信レートを９０ｋｂｐｓと想定すると、全３２衛星のエフェメリスデータ（１３４４０Ｂｉｔ）を受信するための通信時間は１４．９ミリ秒となる。
したがって、全３２衛星のエフェメリスデータの受信時間は各種レイテンシを含めて１秒以下と仮定できる。
エフェメリスデータの更新（ＧＰＳ信号の受信）間隔を１２０分に設定すると、
ＧＰＳ測位の稼働率は、
１秒／（１２０分×６０秒）＝０．０１４％
となる。

この場合、ＧＰＳロガー１の平均消費電力は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信の消費電力を５０ｍＷ、ＧＰＳ測位の消費電力を１００ｍＷと想定すると、
１００ｍＷ×稼働率（０．０１４％）＋５０ｍＷ×稼働率（０．０１４％）＝０．０２１ｍＷ
となる。
したがって、本発明におけるＧＰＳロガー１では、短時間測位（Ｈｏｔ Ｓａｒｔ）を維持するための電力削減率は少なくとも９９．４〜９９．８％となる。
なお、上述の計算では、全３２衛星のエフェメリスデータをＧＰＳ測位に用いる場合を例に挙げているが、測位制御処理のステップＳ１８，Ｓ１９に示すように、より少ない数のＧＰＳ衛星を対象としてエフェメリスデータを取得する場合には、さらに消費電力を低減することができる。

以上のように構成されるＧＰＳロガー１は、エフェメリス取得部１５１と、電源管理部２３と、第２ＣＰＵ１１ｂと、測位部１６と、を備える。
エフェメリス取得部１５１は、外部機器よりエフェメリスデータを取得可能に構成される。
電源管理部２３は、電池残量を検出する。
第２ＣＰＵ１１ｂは、電源管理部２３より検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定する判定処理と、電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける測位衛星の受信状況に応じて、エフェメリス取得部１５１によるエフェメリスデータの取得を制御する制御処理と、を実行する。
測位部１６は、エフェメリス取得部１５１により取得されたエフェメリスデータと測位衛星から受信したエフェメリスデータとに基づいて、現在位置を測位する。
これにより、電池残量及び測位衛星の受信状況に応じた数のエフェメリスデータが外部機器から適応的に取得される。
したがって、長いインターバルで間欠的に測位を行うことが可能になると共に、低消費電力で短時間測位を実現することが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、測位部１６によるエフェメリスデータの受信動作を間欠的に起動する間欠制御処理を実行する。
測位部１６は、エフェメリス取得部１５１により取得されたエフェメリスデータに基づいて、間欠制御処理によって起動されたエフェメリスデータの受信動作の際に、短時間測位による現在位置の測位を行う。
これにより、長いインターバルで間欠的に測位を行うことが可能になると共に、低消費電力で短時間測位を実現することが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、電源管理部２３により検出された電池残量が予め定められた値以上であると判定された場合は、全衛星のエフェメリスデータの取得を行うように、エフェメリス取得部１５１を制御する処理を実行する。
これにより、電池残量に余裕がある場合には、より高精度な測位を行うことが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、地図情報に基づいて、現在位置が受信環境の良好な場所であるか否かをさらに判定し、受信環境に応じて、エフェメリス取得部１５１によるエフェメリスの取得を制御する処理を実行する。
これにより、より効率的に測位を行うことが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、現在位置が受信環境の良好な場所にあると判定された場合に、測位部１６の受信状況（アンテナの向き等）が良好な状態であるか否かを判定し、受信状況が良好な状態であると判定された場合は、エフェメリスデータの有効期間内に捕捉可能な所定の仰角以上の衛星のエフェメリスデータのみを取得する処理を実行する。
これにより、より効率的に測位を行うことが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、現在位置がスマートフォン２によって特定可能であるか否かをさらに判定し、現在位置がスマートフォン２によって特定可能でないと判定された場合は、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であるか否かを判定し、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能でないと判定された場合は、全衛星のエフェメリスデータを取得する処理を実行する。
これにより、全衛星のエフェメリスデータを取得する状況を抑制し、より効率的に測位を行うことが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であると判定された場合は、エフェメリスデータの有効期間内に捕捉可能な衛星のエフェメリスデータのみを取得する処理を実行する。
これにより、より効率的に測位を行うことが可能となる。

第２ＣＰＵ１１ｂは、制御処理において、現在位置が受信環境の良好な場所でないと判定された場合、または、測位部１６の受信状況が良好な状態でないと判定された場合は、エフェメリスデータの有効期間内に捕捉可能な衛星のエフェメリスデータのみを取得する処理を実行する。
これにより、より効率的に測位を行うことが可能となる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

上述の実施形態では、ＧＰＳによって測位を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。即ち、本発明は、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ、欧州のＧａｌｉｌｅｏ、あるいは、中国のＢｅｉＤｏｕ等、衛星を利用した種々の測位システムに適用することができる。

また、上述の実施形態では、ＧＰＳ測位を間欠的に行う際のインターバルを１２０分に設定するものとして説明したが、これに限られない。即ち、ＧＰＳ測位を間欠的に行う際のインターバルは、消費電力の削減度合いやＧＰＳ信号の受信状況等に応じて、適宜設定することができる。
また、上述の実施形態では、電池残量が設定された閾値よりも少ない場合に、スマートフォン２に要求するエフェメリスデータの数を減少させることとして説明したが、これに限られない。即ち、電池残量が設定された閾値以上であり、電池残量に余裕がある場合であっても、スマートフォン２に要求するエフェメリスデータの数を減少させる処理を実行してもよい。

また、上述の実施形態では、本発明が適用されるＧＰＳロガーを例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、測位機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、デジタルカメラ、ウェアラブル端末装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図４の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能がＧＰＳロガー１に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図４の例に限定されない。
また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図１のリムーバブルメディア３１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア３１は、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ），Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図２のＲＯＭ１２や、図２の記憶部２０に含まれるハードディスク等で構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願の出願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］
外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、
電池残量を検出する電池残量検出部と、
前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定する判定処理と、前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する制御処理と、を実行する処理部と、
前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と前記測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、
を備えることを特徴とする測位装置。
［付記２］
前記処理部は、前記測位部による前記測位用の衛星情報の受信動作を間欠的に起動する間欠制御処理を実行し、
前記測位部は、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報に基づいて、前記間欠制御処理によって起動された前記測位用の衛星情報の受信動作の際に、短時間測位による現在位置の測位を行うことを特徴とする付記１に記載の測位装置。
［付記３］
前記処理部は、前記制御処理において、前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値以上であると判定された場合は、全衛星の前記測位用の衛星情報の取得を行うように、前記取得部を制御する処理を実行する、
ことを特徴とする付記１または２に記載の測位装置。
［付記４］
前記処理部は、前記制御処理において、地図情報に基づいて、前記現在位置が受信環境の良好な場所であるか否かをさらに判定し、前記受信環境に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する処理を実行する、
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の測位装置。
［付記５］
前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が受信環境の良好な場所であると判定された場合に、前記測位部の受信状況が良好な状態であるか否かを判定し、前記受信状況が良好な状態であると判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な所定の仰角以上の衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
ことを特徴とする付記４に記載の測位装置。
［付記６］
前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が前記外部機器によって特定可能であるか否かをさらに判定し、前記現在位置が前記外部機器によって特定可能でないと判定された場合は、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であるか否かを判定し、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能でないと判定された場合は、全衛星の前記測位用の衛星情報を取得する処理を実行する、
ことを特徴とする付記１から５のいずれか１つに記載の測位装置。
［付記７］
前記処理部は、前記制御処理において、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であると判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
ことを特徴とする付記６に記載の測位装置。
［付記８］
前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が受信環境の良好な場所でないと判定された場合、または、前記測位部の受信状況が良好な状態でないと判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
ことを特徴とする付記５に記載の測位装置。
［付記９］
外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、電池残量を検出する電池残量検出部と、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、処理部と、を有する測位装置で用いられる測位制御方法であって、前記処理部は、
前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定し、
前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける前記測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する、
ことを特徴とする測位制御方法。
［付記１０］
外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、電池残量を検出する電池残量検出部と、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、処理部と、を有する測位装置として用いられるコンピュータに、
前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定するステップと、
前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける前記測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御するステップと、
を実行させるプログラム。

Ｓ・・・ＧＰＳ受信システム，１・・・ＧＰＳロガー，２・・・スマートフォン，１１ａ・・・第１ＣＰＵ，１１ｂ・・・第２ＣＰＵ，１２、１１２・・・ＲＯＭ，１３、１１３・・・ＲＡＭ，１４、１１４・・・バス，１５、１１５・・・入出力インターフェース，１６、１１６・・・測位部，１７、１１７・・・入力部，１８、１１８・・・出力部，１９、１１９・・・センサ部，２０、１２０・・・記憶部，２１、１２１・・・通信部，２２、１２２・・・ドライブ，２３・・・電源管理部，３１・・・リムーバブルメディア，５１・・・静止判定部，５２・・・電池残量判定部，５３・・・エフェメリス要求部，５４・・・ＧＰＳ受信制御部，５５・・・状態設定部，６１・・・タイマ部，６２・・・起動通知部，７１・・・ＧＰＳログ記憶部，７２・・・エフェメリスデータ記憶部，１１１・・・ＣＰＵ，１２３・・・撮像部，１５１・・・エフェメリス取得部，１５２・・・フォーマット変換部，１５３・・・エフェメリス送信部

Claims (10)

1. 外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、
   電池残量を検出する電池残量検出部と、
   前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定する判定処理と、前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する制御処理と、を実行する処理部と、
   前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と前記測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、
   を備えることを特徴とする測位装置。
2. 前記処理部は、前記測位部による前記測位用の衛星情報の受信動作を間欠的に起動する間欠制御処理を実行し、
   前記測位部は、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報に基づいて、前記間欠制御処理によって起動された前記測位用の衛星情報の受信動作の際に、短時間測位による現在位置の測位を行うことを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
3. 前記処理部は、前記制御処理において、前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値以上であると判定された場合は、全衛星の前記測位用の衛星情報の取得を行うように、前記取得部を制御する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の測位装置。
4. 前記処理部は、前記制御処理において、地図情報に基づいて、前記現在位置が受信環境の良好な場所であるか否かをさらに判定し、前記受信環境に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の測位装置。
5. 前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が受信環境の良好な場所であると判定された場合に、前記測位部の受信状況が良好な状態であるか否かを判定し、前記受信状況が良好な状態であると判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な所定の仰角以上の衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の測位装置。
6. 前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が前記外部機器によって特定可能であるか否かをさらに判定し、前記現在位置が前記外部機器によって特定可能でないと判定された場合は、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であるか否かを判定し、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能でないと判定された場合は、全衛星の前記測位用の衛星情報を取得する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の測位装置。
7. 前記処理部は、前記制御処理において、直近の測位の結果から現在位置の特定が可能であると判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の測位装置。
8. 前記処理部は、前記制御処理において、前記現在位置が受信環境の良好な場所でないと判定された場合、または、前記測位部の受信状況が良好な状態でないと判定された場合は、前記測位用の衛星情報の有効期間内に捕捉可能な衛星の前記測位用の衛星情報のみを取得する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の測位装置。
9. 外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、電池残量を検出する電池残量検出部と、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、処理部と、を有する測位装置で用いられる測位制御方法であって、前記処理部は、
   前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定し、
   前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける前記測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御する、
   ことを特徴とする測位制御方法。
10. 外部機器より測位用の衛星情報を取得可能な取得部と、電池残量を検出する電池残量検出部と、前記取得部により取得された前記測位用の衛星情報と測位衛星から受信した前記測位用の衛星情報とに基づいて、現在位置を測位する測位部と、処理部と、を有する測位装置として用いられるコンピュータに、
    前記電池残量検出部により検出された電池残量が予め定められた値より少ないか否かを判定するステップと、
    前記電池残量が予め定められた値より少ないと判定された場合に、現在位置おける前記測位衛星の受信状況に応じて、前記取得部による前記測位用の衛星情報の取得を制御するステップと、
    を実行させるプログラム。

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