複数の衛星システムを同時に利用可能、STマイクロが測位用SoCの新シリーズ発表：センシング技術 GPS測位

[前川慎光，EE Times Japan]

　STマイクロエレクトロニクスは、GPSやGalileo（ガリレオ）、GLONASS（グロナス）といった複数の測位衛星システムに対応した測位用SoC「Teseo II」を発表した。

　Galileoは、欧州の測位衛星システムで、2014年ころに全面的な運用が始まる見通し。一方のGLONASSは、ロシアの測位衛星システムで、現時点でロシアを網羅しており、まもなく地球全域をカバーする予定だという。

　複数の測位衛星システムに対応し、捕捉可能な衛星数が増えれば、高層ビル群に囲まれた道路など、測位衛星からの信号を受信しにくい場所であっても、精度の高い位置情報が得られることになる。

　原理的には、4つ以上の測位衛星からの信号を受信できば、位置を算出可能である。ただ、測位用SoCの上空の見通しが極端に悪いと、信号を受信しにくくなり、位置情報を算出するまでに時間がかかってしまったり、位置精度が悪化してしまっていた。

図1　STマイクロエレクトロニクスのGianvito Giuffrida氏
オートモーティブ・インフォテイメント製品事業部のナビ＆マルチメディア担当のマーケティング・ビジネス開発マネージャを務めている。

　ビル群に囲まれた道路で測位することを想定した、同社のシミュレーション結果によれば、受信機から見通し可能な衛星は、GPSのみに限定すると24時間平均で4.4だったものが、GPSとGLONASSに対応すると7.8に増えた。これに伴って、24時間平均の位置精度は、GPSのみの場合にX m（メートル）だったものが、（X*0.4） mに大幅に改善することを確認した。「複数の測位衛星システムに対応した測位用SoCの製品化は業界初だ」（同社のオートモーティブ・インフォテイメント製品事業部のナビ＆マルチメディア担当のマーケティング・ビジネス開発マネージャのGianvito Giuffrida氏、図1）という。

　

　エフェメリス予測機能も搭載

　Teseo IIは、機能集積度が高いことや、初期位置算出時間（TTFF）を短縮する機能を搭載したことも特徴だ。

　低雑音アンプ（LNA）やRFレシーバ、相関器（「G3 Engine」と呼ぶ）、プロセッサコア（「ARM946」を採用）といった、位置情報を得るのに必要な回路をほぼ集積した（図2）。周辺回路として、Bluetooth通信やSDメモリーカード、USB2.0接続、CAN接続のためのインターフェイスも備えている。

図2　Teseo IIの機能ブロック図
位置情報を得るための主要機能を1チップに集積した。低雑音アンプ（LNA）やRFレシーバ回路も集積した。

　自動車のタイヤの回転数計やジャイロセンサーといったセンサーからの入力を処理するA-D変換回路も集積した。センサーの情報を基に位置変化を算出する推測航法（DR：Dead Reckoning）に使える。推測航法用のソフトウエアも用意しているという。

　TTFFの短縮についてはSTマイクロエレクトロニクス独自のA-GPS（Assisted GPS）機能を用意した。具体的には、エフェメリスデータをサーバから取得できる他、エフェメリスデータを予測する機能（「Self-Trained Assited GPS」と呼ぶ）も搭載した。サーバから取得したエフェメリスデータの有効時間は7日、予測したエフェメリスデータの有効時間は5日である。

　受信感度は−162dBm、特定条件下での位置精度は1.5m CEP（Circular Error Probability ）。ウォームスタート時のTTFFは4秒である（A-GPS採用時）。

　車載機器を中心に、民生機器も対象に

　主な想定用途は、カーナビや携帯型ナビゲーション機器（PND）、ドライブレコーダ、交通制御システム、高度運転支援システムなど。Teseo IIは、車載用IC向けのストレス耐性試験規格である「AEC-Q100」に準拠するなど、車載用として十分な品質を有するという。この他、タブレットPCやデジタルカメラ、ヘルスケア機器、船舶用機器も対象機器に挙げた。

　Teseo IIには、機能がそれぞれ異なる「STA8088EX」や「STA8088」がある。STA8088は、STA8088EXから機能を削減した品種である。いずれもサンプル出荷中で、STA8088EXの参考価格は50万個購入時に約6米ドル。2011年第3四半期に量産出荷を開始する予定である。

　2012年には、民生機器に一般的に使われているGPSのL1帯だけではなく、L2帯も受信可能な品種を提供する計画もある（図3）。

図3　STマイクロエレクトロニクスの測位用SoCである「Teseo」のロードマップ
Teseo IIは、2011年第3四半期に量産出荷を開始する。2012年には、Teseo IIが登場する予定である。