JP3826030B2

JP3826030B2 - 位置通信端末に適するインタフェース方法

Info

Publication number: JP3826030B2
Application number: JP2001400077A
Authority: JP
Inventors: 義二稗田; 和広畑中; 洋二西脇
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP2003199169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在位置又はそれを導出するために必要な情報を無線により発信する位置通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、現在位置等を精密に計測可能な携帯型装置として、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機が広く普及している。また、携帯型の無線通信機器としてＰＤＣ（Personal Digital Cellular）等の携帯電話が広範に普及している。携帯電話システムのインフラストラクチャは既にかなり整備されており、またパケット通信をはじめとして各種の通信サービスが充実度を増している。他方で、特定の人間や車両の所在を遠隔地から正確に把握したい、という要請も増大している。これらの事情を背景として、ＧＰＳ受信機と携帯電話とを機能的に結合させた装置である位置通信端末の開発が、進められている。
【０００３】
図６に、位置通信端末の一例構成を示す。この図に示す端末は、図示しないバッテリ等の部材・回路の他、ＧＰＳモジュール１０、制御モジュール２０及び無線モジュール３０なる３種類のモジュール、並びにＧＰＳアンテナ１１及びＰＤＣアンテナ３１なる２種類のアンテナを有している。それらのうち、ＧＰＳアンテナ１１はＧＰＳ衛星からの測位信号を受信するためのアンテナである。ＧＰＳモジュール１０は、測位信号に基づき所定の測位手順を実行する機能を提供するモジュールであり、その内部には、受信した測位信号を増幅・周波数変換等する回路であるＲＦ部１２、ＲＦ部１２の出力に基づく処理により擬似距離或いは現在位置を導出する処理部１４、ＲＡＭ等により構成されるメモリ１３をはじめとする部材が組み込まれている。
【０００４】
ＧＰＳモジュール１０における測位手順は、例えば、制御モジュール２０から与えられる指令に応じて、或いは無線モジュール３０及び制御モジュール２０を介し外部のサーバから与えられる指令に応じて、或いは所定の測位タイミングの到来に応じて、開始される。測位手順とは、受信した測位信号に基づき擬似距離或いは現在位置を導出するための手順である。例えば、測位信号に対する周波数及び位相同期を確立し、当該同期制御を通じて得られた情報から擬似距離を導出する。所定期間に亘り測位信号をサンプリングしてメモり１３上に蓄積し、蓄積した測位信号を周波数解析することによって、擬似距離を求めてもよい。現在位置を導出する場合は、更に、測位信号から軌道情報を復調し、所定個数以上のＧＰＳ衛星についての擬似距離と軌道情報とから現在位置を導出する。
【０００５】
また、無線モジュール３０及びＰＤＣアンテナ３１は、ＰＤＣ方式携帯電話基地局等と無線接続する手段である。無線モジュール３０は、この無線接続を介しサーバとパケット通信を行う機能を提供するモジュールであり、その内部には、ＰＤＣアンテナ３１による送受信信号の増幅・周波数変換等を行う回路であるＲＦ部３２、所定の手順に従い通信動作を制御する制御部３３、制御部３３により使用されるメモリ３４等の部材が組み込まれている。無線モジュール３０は、ＧＰＳモジュール１０にて導出された擬似距離や現在位置等の情報等、サーバに対し送信すべき情報が制御モジュール２０から与えられると、所定のパケット交換プロトコル例えばＬＡＰＢ（Link Access Protocol-Balanced）に従い、その情報をパケット化してサーバ宛に送信する。また、サーバからの指令に応じて測位手順を実行しその結果を返送するシステムや、サーバが端末の一部機能を制御するシステムでは、無線モジュール３０は、サーバからの指令や制御信号を受信したとき、その指令或いは制御信号を制御モジュール２０へ、或いは制御モジュール２０を介してＧＰＳモジュール１０へと、供給する。
【０００６】
制御モジュール２０は、無線モジュール３０からＧＰＳモジュール１０への指令或いは制御信号の伝送や、ＧＰＳモジュール１０から無線モジュール３０への情報伝送例えば擬似距離或いは現在位置情報の伝送に、介在するモジュールであり、その内部には制御部２１、メモリ２２等の部材が組み込まれている。制御部２１にＧＰＳモジュール１０等を制御する機能を持たせることもできる。更に、無線モジュール３０が特定のパケット交換プロトコル例えばＬＡＰＢに従い動作していることから、制御モジュール２０特にその対無線モジュールインタフェース部分は、ＧＰＳモジュール１０と無線モジュール３０との間の信号・情報授受におけるデータアダプタとして機能させる必要がある。
【０００７】
即ち、無線モジュール３０はＬＡＰＢ等のパケット交換プロトコルに準拠したパケット交換網例えばＰＤＣ−Ｐ（PDC-Packet）網の端末装置（ＴＥ）であり、図７の右半分にその主要部概略を示すように、無線モジュール３０の制御部３３上でＰＤＣ−Ｐ制御機能等の通信制御機能（より厳密にはそれを実現するためのソフトウエア。以下、随所で同様の省略を行う）を実行する一方、制御モジュール２０側からの情報入力インタフェースとしてＬＡＰＢ等のパケット交換プロトコルを要求する。図中、ＴＥ機能は、プロトコルスタック上、制御部３３に実装されているこのパケット交換プロトコル例えばＬＡＰＢの上位に位置する階層であり、物理層たる制御部３３のハードウエア上にロード・実装されている。
【０００８】
制御部３３側のプロトコルスタックがこの様な構造を有しているため、制御部２１側のプロトコルスタックも同様の構造を採る必要がある。より詳細には、ケーブル等により制御部３３のハードウエアと接続された制御部２１のハードウエアを物理層として、その上位に制御部３３側と同じパケット交換プロトコル、更にその上位に当該パケット交換プロトコルに対する情報入出力のためのデータアダプタ（ＡＤＰ）機能をおく。制御部２１上で動作するアプリケーションソフトウエア、例えばＧＰＳモジュール１０から擬似距離や現在位置等の情報が与えられたときその情報を無線モジュール３０に引き渡すアプリケーションソフトウエアは、制御部２１上で動作するより下位のソフトウエアであるＡＤＰにその情報を引き渡す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来から開発されていた位置通信端末では、無線モジュールの接続先パケット交換網に応じて、制御モジュール側で使用するパケット交換プロトコル及びそのＡＤＰを準備しなければならなかった。また、制御モジュールと無線モジュールの間の情報授受が位置通信端末内部での信号伝送に過ぎないことからすれば、そのためにＬＡＰＢ等のパケット交換プロトコルを使用することは本来は不必要であると考えられる。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、パケット交換網との接続のためそのパケット交換網に係るパケット交換プロトコルを使用する無線モジュールに関し、外部から与えられる情報を受け入れる機能特にソフトウエア面を改変することにより、制御モジュールそれ自体を廃止し端末を小型化できるようにすると共に、端末内部でＬＡＰＢ等のパケット交換プロトコルによる信号伝送を行う必要をなくすことを、その目的としている。本発明は、より一般には、上記目的を達成しうるインタフェース方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この様な目的を達成するために、本発明に係るインタフェース方法は、（１）所定のパケット交換プロトコル例えばＬＡＰＢに則りパケット交換網例えばＰＤＣ−Ｐ網に接続し、当該パケット交換網にデータパケットを送出する端末にて実行され、（２）パケット交換網に送出すべきデータを入力するためのＡＤＰ機能と、そのデータに係るデータパケットを上記パケット交換網に送出するＴＥ機能とを、共通の物理層の上位に並列的に位置する階層として同一の処理部材上で実現し、（３）上記ＡＤＰ機能と上記ＴＥ機能との間の情報授受に際して上記パケット交換プロトコルをエミュレートするソフトウエアである擬似的パケット交換プロトコル例えば擬似ＬＡＰＢを、上記共通の物理層の上位に位置する階層に属するソフトウエアとして上記同一の処理部材上で実行することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、（１）所定の無線測位手順に従い現在位置又はそれを導出するのに必要な情報例えば擬似距離を取得して出力する測位モジュール例えばＧＰＳモジュールと、外部との無線通信のための無線モジュール例えばＰＤＣ−Ｐ無線モジュールとを、備える位置通信端末において、（２）無線モジュールが、本発明に係るインタフェース方法を実行する上記同一の処理部材たる制御部を有することを特徴とする。本発明は、或いは、（１）測位信号を無線受信する回路例えばＧＰＳ用ＲＦ回路と、外部との無線通信のための無線モジュール例えばＰＤＣ−Ｐ無線モジュールとを、備える位置通信端末において、（２）無線モジュールが、本発明に係るインタフェース方法を実行する上記同一の処理部材たる制御部を有することを特徴とする。
【００１３】
このように、本発明においては、同一物理層上で即ち同一処理部材上でＡＤＰ機能及びＴＥ機能を実行し、一種のエミュレータとしての擬似パケット交換プロトコルをもそれらと同一物理層上で実行して、その擬似パケット交換プロトコルによりＡＤＰ・ＴＥ間インタフェースを実現しているため、例えば図６中の制御部２１と制御部３３といった別々のハードウエア間での即ち物理層同士の接続による情報伝送は必要でない。従って、ＡＤＰ機能を提供するために制御モジュール２０に相当する部材を設ける必要もなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、図６に示した構成と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、プロトコルスタックのうち図７に示したものと共通する部分については、重複する説明を避けることとする。そして、実施形態間で共通する部分については重複する説明を省略する。
【００１５】
図１及び図２に、それぞれ、本発明の好適な実施形態に係る位置通信端末の構成を示す。まず、図１に示した位置通信端末は、図示しないバッテリ等の部材の他に、ＧＰＳモジュール１０及び無線モジュール３０Ａという２種類のモジュールと、ＧＰＳアンテナ１１及びＰＤＣアンテナ３１という２種類のアンテナとを備えている。図６に示した位置通信端末との外観上の相違点は、制御モジュール２０に相当するモジュールが本実施形態では設けられておらず、ＧＰＳモジュール１０と無線モジュール３０Ａとが例えばシリアルケーブル等により直接接続されていることである。無線モジュール３０Ａは無線モジュール３０と同程度の規模のハードウエアにて実現可能であるため、端末全体の寸法を比較すると、制御モジュール２０が組み込まれていない本実施形態の方が小さい。また、モジュール個数・部品点数が少ない分、本実施形態の方がより安価に製造できるものとなっている。
【００１６】
本実施形態における無線モジュール３０Ａは、ＲＦ部３２、制御部３３Ａ、メモリ３４Ａ等を有するモジュールである。制御部３３Ａは、図６に示した位置通信端末にて制御部３３が担っていた機能と、制御部２１が担っていた機能とを、実現するためのハードウエアであり、ＡＳＩＣ等により実現される。例えば、ＧＰＳモジュール１０から情報を受け取る機能、ＧＰＳモジュール１０の動作を制御する機能等、制御部３３にて実現されていた機能は、省略可能なもの等を除き、制御部３３Ａにより実現される。メモリ３４Ａも、同様に、図６に示した位置通信端末にてメモリ３４が担っていた役割と、メモリ２２が担っていた役割とを果たすメモリである。従って、本実施形態における無線モジュール３０Ａは、ＡＤＰ機能を統合したモジュールであるといえる。
【００１７】
また、制御部３３Ａ上で実現される機能の階層構造は、図３に示すように、制御部３３Ａという共通かつ同一のハードウエア上にＡＤＰ機能とＴＥ機能とを実装し、両者の間を擬似パケット交換プロトコル例えば擬似ＬＡＰＢにてインタフェースする、という構造である。
【００１８】
ここに、図６に示した位置通信端末、即ち所定のパケット交換プロトコルに対応するシリアルコントローラ等たる制御部２１を備えた制御モジュール２０を有する端末であれば、ＧＰＳモジュール１０の処理部１４から情報を受け取り無線モジュール３０に引き渡す際に、図７に示したように、一旦当該パケット交換プロトコルに則り物理層レベルまでその情報を引き渡し、シリアルケーブル等により伝送し、更に制御部３３側で同パケット交換プロトコルに則り上位層レベルに渡すという流れを採る必要があった。これに対し、本実施形態にて制御部３３Ａに実装した擬似パケット交換プロトコルは、例えば、ＡＤＰ側からＴＥ側に情報を引き渡す際に、ＡＤＰ側からすればあたかもＬＡＰＢ等の所定のパケット交換プロトコルに情報を引き渡しているかのような外観を示しながら、またＴＥ側からすればあたかも当該パケット交換プロトコルから情報を受け取っているかのような外観を示しながら、実際には当該パケット交換プロトコルに則った処理を伴わない上位層での情報引き渡しによって、ＡＤＰ側からＴＥ側への情報引き渡しを実現するソフトウエア乃至エミュレータである。真のパケット交換プロトコルは、この局面では必要でない。このような擬似パケット交換プロトコルを導入しているため、本実施形態では、制御モジュール２０に相当する部材が不要になり、上述の通り端末の小型化・低価格化が実現される。
【００１９】
次に、図２に示した位置通信端末では、図１に示した位置通信端末に比べても更にモジュール個数・部品点数が少なくなっており、より一層の小型化と低価格化が達成されている。即ち、処理部１４やそのメモリ１３まで含んだモジュールであるＧＰＳモジュール１０は廃止され、ＲＦ部１２又はそれを含むより小規模なモジュールが残っている。無線モジュール３０Ｂは、大まかには、ＧＰＳモジュール１０を構成していた部材のうち、微弱な高周波信号を取り扱うため無線モジュール側への統合が困難なＲＦ部１２を除きほぼ全ての部材又はその機能を、図１に示した実施形態における無線モジュール３０Ａに組み込んだものである。例えば、ＤＳＰ等により実現される部材であった処理部１４は制御部３３Ａと統合され、無線モジュール３０Ｂ内の処理・制御部３３Ｂとなっている。また、本実施形態にて処理・制御部３３Ｂ上で実現される機能の階層構造は、概略、図４に示す構造である。この図に示すように、本実施形態では処理・制御部３３Ｂなる共通のハードウエア上で更にＧＰＳ処理に関連するソフトウエア（群）も実行される。
【００２０】
図５に、本発明の好適な実施形態における無線モジュール３０Ａ又は３０Ｂがパケット交換網との接続を確立するため実行する手順を、ＰＤＣ−Ｐ網への接続を例として示す。図中「ムーバ」は商標である。この図に示すように、アプリケーションソフトウエアでパケット通信に係る接続を確立せよとの要求（コネクト要求）が発生すると、ＡＤＰ側に実装されているムーバインタフェースからＴＥ側に実装されているムーバインタフェースへの信号供給によってダイアル発呼が行われ、それに応じてＴＥ側のムーバインタフェースが制御部３３Ａ又は３３Ｂ上のソフトウエアであるＰＤＣ制御（図３，図４，図７中の「通信制御」に相当）に対しパケット通信登録を要求し、ＰＤＣ制御が無線通信を通じてそれに成功するとＡＤＰとＴＥとの間での接続確立・確認が行われる。上記各実施形態で擬似ＬＡＰＢ化している部分は、ＡＤＰとＴＥとの間の信号交換に属する部分である。図５中では、該当部分が、太線方形枠により囲まれている。
【００２１】
なお、上述の各実施形態では、制御モジュール２０の機能等を無線モジュール３０Ａ又は３０Ｂに盛り込んでいる。このことを利用して、測位動作に対する潜在的干渉をより好適に防止することが可能である。ここでいう潜在的干渉とは、位置通信端末内に設けられている各種の部材にて発生する電磁輻射やＰＤＣアンテナ３１等からの送信波が、測位信号の受信に際して有色ノイズとして作用し、その結果として測位信号に対する感度が低下してしまうことである。上記各実施形態では、これら電磁輻射を発生させる部材や無線送信を行う部材が、無線モジュール３０Ａ又は３０Ｂ内に集中しているため、その種の部材が制御モジュール２０と無線モジュール３０とに散在している図６の端末に比べて、潜在的干渉への対策が容易である。例えば、測位信号受信中は無線モジュール３０Ａ内の制御部３３Ａがスリープし無線送信も停止する等、比較的簡便な手だてによって、測位信号受信への潜在的干渉を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置通信端末の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る位置通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した実施形態における無線モジュールのプロトコルスタックの要部概略を示す図である。
【図４】図２に示した実施形態における無線モジュールのプロトコルスタックの要部概略を示す図である。
【図５】擬似的パケット交換プロトコルが使用される部分を含め、ＰＤＣ−Ｐ網を利用したシステム向けの位置通信端末に本発明を応用した例における接続確立手順を示す図である。
【図６】従来から開発されてきた位置通信端末の一例構成を示す図である。
【図７】制御モジュールと無線モジュールとの間の物理的接続を含むプロトコルスタックの要部概略を示す図である。
【符号の説明】
１０ＧＰＳモジュール、１１ＧＰＳアンテナ、１２，３２ＲＦ部、１３，３４Ａメモリ、１４処理部、３０Ａ，３０Ｂ無線モジュール、３１ＰＤＣアンテナ、３３Ａ制御部、３３Ｂ処理・制御部。

Claims

所定のパケット交換プロトコルに則りパケット交換網に接続し、当該パケット交換網にデータパケットを送出する端末にて実行され、
パケット交換網に送出すべきデータを入力するためのデータアダプタ機能と、そのデータに係るデータパケットを上記パケット交換網に送出する端末機能とを、共通の物理層の上位に並列的に位置する階層として同一の処理部材上で実現し、
上記データアダプタ機能と上記端末機能との間の情報授受に際して上記パケット交換プロトコルをエミュレートするソフトウエアである擬似的パケット交換プロトコルを、上記共通の物理層の上位に位置する階層に属するソフトウエアとして上記同一の処理部材上で実行することを特徴とするインタフェース方法。
所定の無線測位手順に従い現在位置又はそれを導出するのに必要な情報を取得して出力する測位モジュールと、外部との無線通信のための無線モジュールとを、備える位置通信端末において、
無線モジュールが、請求項１記載のインタフェース方法を実行する上記同一の処理部材たる制御部を有することを特徴とする位置通信端末。
測位信号を無線受信する回路と、外部との無線通信のための無線モジュールとを、備える位置通信端末において、
無線モジュールが、請求項１記載のインタフェース方法を実行する上記同一の処理部材たる制御部を有することを特徴とする位置通信端末。