説明

測位装置、電子機器及びプログラム

【課題】精度と感度とを両立させた測位を実現すること。
【解決手段】フィルタ部70の通過帯域の異なる2種類のフィルタそれぞれから出力され
た信号がメモリ部80の異なるメモリにそれぞれ記憶され、当該メモリに記憶されている
信号に基づいて測位処理が行われる。具体的には、コヒーレント積算処理及びインコヒー
レント積算処理が行われることで受信信号の信号強度が算出され、当該信号強度に対して
閾値判定が行われることで、測位に用いる信号系統が高感度系統S1又は高精度系統S2
に択一的に切り替えられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測位装置、電子機器及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
人工衛星を利用した測位システムとしては、GPS(Global Positioning System)が
広く知られており、カーナビゲーション装置等に利用されている。GPSは、複数のGP
S衛星から受信した受信信号の中からGPS衛星信号を捕捉・抽出し、当該GPS衛星信
号の中から取り出した航法メッセージ等に基づいて測位計算を行うことで、現在位置を測
位するものである。
【0003】
GPS衛星信号は、C/Aコード(Coarse and Acquisition)と呼ばれるスペクトラム
拡散変調された信号であり、このC/Aコードは、航法メッセージによって「20ミリ秒
(ms)」毎に極性が反転することが知られている(例えば、特許文献1。)。
【特許文献1】特開平11−258326号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、受信したRF信号からGPS衛星信号を抽出し、捕捉するために、受信信号
(或いは、中間周波信号に変換された後の信号)にフィルタをかけて不要な周波数成分を
除去して、受信感度(以下、単に「感度」と称す。)を上げる工夫がなされる。特に、G
PS衛星信号は規定の周波数であるため、この周波数近傍のみ(或いは、中間周波信号に
変換された場合のGPS衛星信号の周波数)を抽出するためにフィルタの通過帯域を狭く
し、感度の向上を図るケースがある。
【0005】
しかし、GPS衛星から発信された発信時の周波数は規定の周波数であっても、GPS
衛星の地球周回移動に伴うドップラーシフトや、電離層や大気圏を信号が通過する際の影
響、マルチパスの影響等から、GPS受信機での受信時の周波数は規定のGPS周波数で
はない。従って、フィルタの通過帯域を狭くし過ぎると、スペクトラム拡散されているG
PS衛星信号の一部が失われてしまい、測位精度(以下、単に「精度」と称す。)が低下
する可能性がある。
【0006】
だからといって、逆にフィルタの通過帯域を広くしてしまうと、GPS衛星信号以外の
雑音(ノイズ)成分が増加し、S/N比が悪化して、受信感度が低下してしまう。即ち、
精度と感度とはトレードオフの関係にあるため、従来は、両者がある程度確保されるよう
にフィルタを設計するしかなかった。本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであ
る。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するための第1の発明は、GPS衛星信号を受信するRF受信回路部
により受信された信号から所定周波数帯域の信号を抽出する通過帯域の異なる複数のフィ
ルタと、前記複数のフィルタそれぞれから出力される信号を記憶する各フィルタに対応す
る記憶部と、前記記憶部の中から択一的に記憶部を選択し、該選択した記憶部に記憶され
ている信号に基づいて所定の測位処理を行う測位処理部とを備えた測位装置である。
【0008】
また、第9の発明として、GPS衛星信号を受信するRF受信回路部により受信された
信号から所定周波数帯域の信号を抽出する通過帯域の異なる複数のフィルタと、前記複数
のフィルタそれぞれから出力される信号を記憶する各フィルタに対応する記憶部と、プロ
グラムを実行可能なプロセッサとを備えた装置の前記プロセッサを、前記記憶部の中から
択一的に記憶部を選択し、該選択した記憶部に記憶されている信号に基づいて所定の測位
処理を行う測位処理手段として機能させるためのプログラムを構成しても良い。
【0009】
この第1の発明等によれば、通過帯域の異なる複数のフィルタそれぞれから出力される
信号を記憶する各フィルタに対応する記憶部の中から択一的に記憶部が選択され、該選択
された記憶部に記憶されている信号に基づいて所定の測位処理が行われる。例えば、通過
帯域の狭いフィルタと、通過帯域の広いフィルタとの2種類のフィルタを用意し、各フィ
ルタを通過した信号を対応する記憶部に記憶させる。そして、信号の受信状況が比較的不
良である場合は、通過帯域の狭いフィルタに対応する記憶部を選択することで感度を追及
し、信号の受信状況が比較的良好である場合は、通過帯域の広いフィルタに対応する記憶
部を選択することで精度を追求するといったことが可能となる。
【0010】
また、第2の発明は、第1の発明の測位装置であって、前記測位処理部は、前記選択し
た記憶部に応じてコヒーレント積算時間を可変して該選択した記憶部に記憶されている信
号に対するコヒーレント積算処理を行って衛星信号を捕捉し、前記所定の測位処理を行う
測位装置である。
【0011】
また、第10の発明として、第9の発明のプログラムであって、前記測位処理手段が、
前記選択した記憶部に応じてコヒーレント積算時間を可変して該選択した記憶部に記憶さ
れている信号に対するコヒーレント積算処理を行って衛星信号を捕捉し、前記所定の測位
処理を行うように前記プロセッサを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
【0012】
この第2の発明等によれば、選択された記憶部に応じてコヒーレント積算時間が可変さ
れる。そして、選択された記憶部に記憶されている信号に対するコヒーレント積算処理が
行われて衛星信号が捕捉され、所定の測位処理が行われる。
【0013】
また、第3の発明は、第2の発明の測位装置であって、前記複数のフィルタは、通過帯
域が包含関係にあり、前記測位処理部は、通過帯域が狭いフィルタに対応する記憶部に記
憶されている信号ほど、長いコヒーレント積算時間でコヒーレント積算処理を行う測位装
置である。
【0014】
また、第11の発明として、第10の発明のプログラムであって、前記複数のフィルタ
は通過帯域が包含関係にあり、前記測位処理手段が、通過帯域が狭いフィルタに対応する
記憶部に記憶されている信号ほど、長いコヒーレント積算時間でコヒーレント積算処理を
行うように前記プロセッサを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
【0015】
この第3の発明等によれば、複数のフィルタの通過帯域は包含関係にあり、通過帯域が
狭いフィルタに対応する記憶部に記憶されている信号ほど、長いコヒーレント積算時間で
コヒーレント積算処理が行われる。一般的にコヒーレント積算時間が長い程、信号に対す
るノイズの振幅を減衰させることができ、高感度になる。従って、通過帯域の狭いフィル
タに対応する記憶部に記憶されている信号を用いた測位により、狭帯域であるが故の高感
度化に加えて、長いコヒーレント積算時間による高感度化を図ることができる。
【0016】
また、第4の発明として、第2又は第3の発明の測位装置であって、前記RF受信回路
部により受信されるGPS衛星信号には、複数の衛星それぞれが発した信号が含まれてお
り、前記測位処理部は、捕捉及び/又は追尾対象の衛星それぞれ毎に記憶部の選択及び該
衛星からの衛星信号の捕捉及び/又は追尾を行う、測位装置である。
【0017】
また、第12の発明として、第10又は第11の発明のプログラムであって、前記RF
受信回路部により受信されるGPS衛星信号には、複数の衛星それぞれが発した信号が含
まれており、前記測位処理手段が、捕捉及び/又は追尾対象の衛星それぞれ毎に記憶部の
選択及び該衛星からの衛星信号の捕捉及び/又は追尾を行うように前記プロセッサを機能
させるためのプログラムを構成しても良い。
【0018】
この第4の発明等によれば、捕捉及び/又は追尾対象の衛星それぞれ毎に記憶部の選択
及び該衛星からの衛星信号の捕捉及び/又は追尾が行われる。従って、一の衛星について
は精度を追求し、別の衛星については感度を追及するといったように、衛星毎に精度の追
及と感度の追求とを切り替えることが可能となる。
【0019】
また、第5の発明は、第2〜第4の何れか一の発明の測位装置であって、前記測位処理
部は、1)前記測位処理に用いる捕捉対象の衛星が変化した場合、或いは、2)周期的に
行う前記測位処理毎に、選択する前記記憶部の切替判定を行う切替判定手段を有し、該切
替判定手段の切替判定後は、該切替判定により切り替えるとされた記憶部を選択する測位
装置である。
【0020】
また、第13の発明として、第10〜第12の何れか一の発明のプログラムであって、
前記測位処理手段が、1)前記測位処理に用いる捕捉対象の衛星が変化した場合、或いは
、2)周期的に行う前記測位処理毎に、選択する前記記憶部の切替判定を行う切替判定手
段を有し、該切替判定手段の切替判定後は、該切替判定により切り替えるとされた記憶部
を選択するように前記プロセッサを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
【0021】
この第5の発明等によれば、測位処理に用いる捕捉対象の衛星が変化した場合、或いは
、周期的に行われる測位処理毎に、選択する記憶部の切替判定が行われることとなる。
【0022】
また、第6の発明として、第5の発明の測位装置であって、前記切替判定手段は、前記
選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒーレント積算処理により求め
られた信号強度に基づいて、以降に選択する記憶部の切替判定を行う測位装置である。
【0023】
また、第14の発明として、第13の発明のプログラムであって、前記切替判定手段が
、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒーレント積算処理によ
り求められた信号強度に基づいて、以降に選択する記憶部の切替判定を行うように前記プ
ロセッサを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
【0024】
この第6の発明等によれば、選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコ
ヒーレント積算処理により求められた信号強度に基づいて、以降に選択する記憶部の切替
判定が行われる。従って、信号強度が強い場合は、衛星信号を捕捉しやすい状況であると
判断して、より広帯域のフィルタに対応する記憶部を選択するようにし、信号強度が弱い
場合は、衛星信号を捕捉しにくい状況であると判断して、より狭帯域のフィルタに対応す
る記憶部を選択するようにするといったことが可能になる。
【0025】
また、第7の発明は、第6の発明の測位装置であって、前記切替判定手段は、前記選択
された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒーレント積算処理により求められ
た信号強度が所定の高強度条件を満たした場合には、より広帯域のフィルタに対応する記
憶部に切り替え、所定の低強度条件を満たした場合には、より狭帯域のフィルタに対応す
る記憶部に切り替える切替判定を行う測位装置である。
【0026】
また、第15の発明として、第14の発明のプログラムであって、前記切替判定手段が
、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒーレント積算処理によ
り求められた信号強度が所定の高強度条件を満たした場合には、より広帯域のフィルタに
対応する記憶部に切り替え、所定の低強度条件を満たした場合には、より狭帯域のフィル
タに対応する記憶部に切り替える切替判定を行うように前記プロセッサを機能させるため
プログラムを構成しても良い。
【0027】
この第7の発明等によれば、コヒーレント積算処理により求められた信号強度が所定の
高強度条件を満たした場合には、より広帯域のフィルタに対応する記憶部に切り替えられ
、所定の低強度条件を満たした場合には、より狭帯域のフィルタに対応する記憶部に切り
替えられる。従って、衛星信号を捕捉しやすい状況においては、広帯域のフィルタに対応
する記憶部を選択することで精度の確保を優先し、衛星信号を捕捉しにくい状況において
は、狭帯域のフィルタに対応する記憶部を選択することで衛星信号の捕捉を優先すること
が可能となる。
【0028】
また、第8の発明として、第1〜第7の何れか一の発明の測位装置を備えた電子機器を
構成しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
以下、図面を参照して、測位装置を内蔵し、ナビゲーション機能を備えた携帯型電話機
を電子機器の一実施形態として説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限
定されるものではない。
【0030】
1.第1実施形態
1−1.構成及び動作
図1は、第1実施形態における携帯型電話機1の機能構成を示すブロック図である。携
帯型電話機1は、GPSアンテナ10と、GPS受信部20と、ホストCPU(Central
Processing Unit)110と、操作部120と、表示部130と、携帯用無線通信部14
0と、ROM(Read Only Memory)150と、RAM(Random Access Memory)160と
を備えて構成される。
【0031】
GPSアンテナ10は、GPS衛星から送信されたGPS衛星信号を含むRF信号を受
信するアンテナであり、受信したRF信号をGPS受信部20に出力する。
【0032】
GPS受信部20は、SAW(Surface Acoustic Wave)30と、LNA(Low Noise A
mplifier)40と、TCXO(Temperature Controlled Crystal Oscillators)50と、
RF(Radio Frequency)受信回路部60と、フィルタ部70と、メモリ部80と、ベー
スバンド処理回路部90とを備えて構成され、本実施形態の特徴的構成である測位装置1
00を構成している。
【0033】
GPS受信部20のうち、RF受信回路部60と、ベースバンド処理回路部90とは、
それぞれ別のLSI(Large Scale Integration)として製造することも、1チップとし
て製造することも可能である。さらに、SAW30、LNA40、TCXO50、フィル
タ部70、メモリ部80を含んだGPS受信部20全体を1チップ化して製造することも
可能である。
【0034】
SAW30は、GPSアンテナ10で受信されたRF信号のうち、所定の周波数帯域成
分だけを通過させる帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ)であり、通過させた信号を
LNA40に出力する。
【0035】
LNA40は、SAW30を通過した信号を増幅するローノイズアンプであり、増幅し
た信号をRF受信回路部60に出力する。
【0036】
TCXO50は、所定の発振周波数を有する発振信号を生成する温度補償型水晶発振器
であり、生成した発振信号をRF受信回路部60に出力する。
【0037】
RF受信回路部60は、TCXO50から入力された発振信号を分周或いは逓倍するこ
とで、RF信号乗算用の発振信号を生成する。そして、生成した発振信号とLNA40で
増幅された信号とを乗算することで、GPSアンテナ10、SAW30、LNA40を通
過したRF信号を中間周波信号(以下、「IF信号」と称す。)にダウンコンバートする
。そして、IF信号を増幅等した後、A/D変換器でデジタル信号に変換してフィルタ部
70に出力する。
【0038】
フィルタ部70は、RF受信回路部60から出力されたIF信号のうち、所定の遮断周
波数以下の周波数帯域成分を通過させる複数の低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)で
なる回路部であり、高感度フィルタ71及び高精度フィルタ73を備えて構成される。
【0039】
高感度フィルタ71は、例えば遮断周波数が600[kHz]であり、IF信号の中か
ら600「kHz」を超える周波数帯域成分を減衰させる。一方、高精度フィルタ73は
、例えば遮断周波数が2[MHz]であり、IF信号の中から2[MHz]を超える周波
数帯域成分を減衰させる。即ち、高精度フィルタ73の方が、高感度フィルタ71よりも
広帯域である。
【0040】
従って、高感度フィルタ71を通過した信号は、高精度フィルタ73を通過した信号に
比べて、雑音(ノイズ)が少ないと言える。一方、高精度フィルタ73を通過した信号は
、高感度フィルタ71を通過した信号に比べて除去されている信号が少ないため、多くの
情報が含まれていると言える。
【0041】
メモリ部80は、フィルタ部70を通過した信号をサンプリングしたデータが格納され
る複数の格納領域でなり、高感度フィルタ71を通過した信号のデータを格納する長積算
時間用メモリ81と、高精度フィルタ73を通過した信号のデータを格納する短積算時間
用メモリ83とを備えて構成される。
【0042】
長積算時間用メモリ81は、「20ミリ秒分」の信号が記憶されるメモリであり、短積
算時間用メモリ83は、「10ミリ秒分」の信号が記憶されるメモリである。即ち、短積
算時間用メモリ83の容量は、長積算時間用メモリ81の容量の半分である。後述するが
、長積算時間用メモリ81は、コヒーレント積算時間を「20ミリ秒」としたコヒーレン
ト積算処理に用いられる記憶部であり、短積算時間用メモリ83は、コヒーレント積算時
間を「10ミリ秒」としたコヒーレント積算処理に用いられる記憶部である。
【0043】
また、RF受信回路部60から出力されたIF信号のうち、高感度フィルタ71及び長
積算時間用メモリ81を通過する信号の流れS1を「高感度系統」、高精度フィルタ73
及び短積算時間用メモリ83を通過する信号の流れS2を「高精度系統」と称する。
【0044】
ベースバンド処理回路部90は、メモリ部80に格納されたIF信号の中からGPS衛
星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや時刻情報等を取り出すことで
、疑似距離の演算や測位演算等を行う回路部である。
【0045】
図2は、ベースバンド処理回路部90が行う処理の概要を説明するための図である。ベ
ースバンド処理回路部90は、受信信号の信号強度に基づいて長積算時間用メモリ81及
び短積算時間用メモリ83の何れかを択一的に選択し、該選択したメモリに記憶されてい
る信号に基づいて測位処理を行う。別の表現をすると、ベースバンド処理回路部90は、
受信信号の信号強度に基づいて、測位処理に使用する信号系統を切り替える処理(以下、
「信号系統切替処理」と称す。)を行う。
【0046】
具体的に説明すると、ベースバンド処理回路部90は、現在設定されている信号系統に
対応するメモリに記憶されている信号に基づいて、所定のコヒーレント積算時間が経過す
る毎にコヒーレント積算処理を実行する。コヒーレント積算処理は、メモリに記憶されて
いるコヒーレント積算時間分の信号のI成分及びQ成分の2乗和を足し合わせる演算処理
であり、以下の式(1)に従ってコヒーレント積算値Piを算出する。
i=I2+Q2 ・・・(1)
【0047】
但し、添字の「i」は、コヒーレント積算の番号を示している。また、コヒーレント積
算時間は、現在の信号系統が「高感度系統」である場合は「20ミリ秒」、現在の信号系
統が「高精度系統」である場合は「10ミリ秒」に可変させる。
【0048】
その後、ベースバンド処理回路部90は、測位間隔(例えば「1秒」)が経過する毎に
インコヒーレント積算処理を実行する。インコヒーレント積算処理は、コヒーレント積算
値Piを足し合わせる演算処理であり、以下の式(2)に従って信号強度Pを算出する。
P=Σii ・・・(2)
【0049】
従って、信号系統が「高精度系統」である場合は、コヒーレント積算値Pi(i=1〜
100;測位間隔1秒の場合)の合計値が、信号系統が「高感度系統」である場合は、コ
ヒーレント積算値fi(i=1〜50;測位間隔1秒の場合)の合計値がそれぞれの信号
強度となる。
【0050】
そして、ベースバンド処理回路部90は、インコヒーレント積算処理で求めた信号強度
Pに対して閾値判定を行い、閾値以上の場合には高強度条件を満たすとして、信号系統を
「高精度系統」に切り替え、閾値未満の場合には低強度条件を満たすとして、信号系統を
「高感度系統」に切り替える。この信号系統切替処理については、「1−2.処理の流れ
」で詳細に説明する。
【0051】
また、ベースバンド処理回路部90は、信号系統切替処理とは別に、切り替えた信号系
統の信号に基づいて、GPS衛星信号の捕捉を行う。GPS衛星信号の捕捉は、IF信号
の中からGPS衛星信号を抽出する処理であり、IF信号に対してFFT(Fast Fourier
Transform)演算等を行い、相関処理を行うことで実現される。より具体的には、コヒー
レント積算処理を行うことで、擬似的に発生させた拡散符合(コードレプリカ)とIF信
号との相関値を算出し、最も振幅が大きい周波数成分を抽出することで、受信信号の搬送
波周波数を特定する。
【0052】
相関値の算出におけるコヒーレント積算処理においても、信号系統が「高感度系統」で
ある場合は「20ミリ秒」、信号系統が「高精度系統」である場合は「10ミリ秒」のコ
ヒーレント積算時間で積算を行う。このように「高感度系統」の場合のコヒーレント積算
時間を「高精度系統」の場合の2倍としているのは、コヒーレント積算時間を長くするこ
とで、信号に含まれる雑音(ノイズ)の振幅を減衰させることができるからである。
【0053】
一旦GPS衛星信号を捕捉したならば、ベースバンド処理回路部90は、捕捉したGP
S衛星信号の追尾を行う。GPS衛星信号の追尾は、捕捉した複数のGPS衛星信号の同
期保持を並列的に行う処理であり、例えば遅延ロックループ(DLL)として知られるコ
ードループと、位相ロックループ(PLL)として知られるキャリアループとを用いて、
衛星信号に含まれるC/Aコード及び搬送波の位相を追尾することで実現する。
【0054】
その後、ベースバンド処理回路部90は、GPS衛星信号に含まれるデータを復号して
航法メッセージを取り出し、疑似距離の演算や測位演算等を行って携帯型電話機1の現在
位置を測位する処理(以下、「測位処理」と称す。)を行う。
【0055】
ベースバンド処理回路部90は、相関処理を行う回路や相関計算を行うための拡散符号
(コードレプリカ)を発生させる回路、データを復号する回路の他ベースバンド処理回路
部90乃至RF受信回路部60の各部を統括的に制御して、後述するベースバンド処理を
含む各種演算処理を行うCPU91と、ROM93と、RAM95とを備えて構成される

【0056】
図3(A)、図3(B)は、ベースバンド処理回路部90が備えるROM93及びRA
M95に格納されたデータの一例を示す図である。ROM93には、CPU91により読
み出され、ベースバンド処理(図6参照)として実行されるベースバンド処理プログラム
931が記憶されている。また、ベースバンド処理プログラム931には、信号系統切替
処理(図7参照)として実行される信号系統切替プログラム932がサブルーチンとして
含まれている。
【0057】
ベースバンド処理とは、CPU91が、捕捉対象となる各GPS衛星(以下、「捕捉対
象衛星」と称す。)について、受信した信号の中から測位に使用する信号系統を切り替え
る処理を行い、切り替えた信号系統の信号に基づいた測位処理を行うことで、携帯型電話
機1の現在位置を測位する処理である。このベースバンド処理については、フローチャー
トを用いて詳細に後述する。
【0058】
信号系統切替処理とは、CPU91が、測位を行う時間間隔(以下、「測位間隔」と称
す。)に合わせて、各捕捉対象衛星から受信した信号の信号強度を算出し、当該信号強度
に対して閾値判定を行うことで、信号系統を切り替える処理である。この信号系統切替処
理についても、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【0059】
RAM95には、衛星別信号系統データ951と、衛星データ953と、測位データ9
55とが記憶される。
【0060】
図4は、衛星別信号系統データ951のデータ構成例を示す図である。衛星別信号系統
データ951には、捕捉対象衛星の番号9511と、当該捕捉対象衛星から受信した信号
の信号強度9513と、当該捕捉対象衛星に現在設定されている信号系統9515とが対
応付けて記憶される。
【0061】
図5は、衛星データ953のデータ構成例を示す図である。衛星データ953には、捕
捉対象衛星の番号9531と、当該捕捉対象衛星の位置、速度及び移動方向でなる衛星情
報9533とが対応付けて記憶される。捕捉対象衛星の位置は、例えば地球基準座標系に
おける3次元の座標値として表され、移動方向は、例えば地球基準座標系における3次元
の単位ベクトルとして表される。この衛星データ953は、ベースバンド処理において、
衛星情報が算出されることで随時更新される。
【0062】
測位データ955は、測位された携帯型電話機1の位置についてのデータであり、例え
ば地球基準座標系における3次元の座標値が記憶される。この測位データ955には、ベ
ースバンド処理において、測位処理で求められた現在位置が時系列順に記憶されていく。
【0063】
ホストCPU110は、ROM150に記憶されているシステムプログラム等の各種プ
ログラムに従って携帯型電話機1の各部を統括的に制御するプロセッサであり、主に電話
機としての機能を司る他、ベースバンド処理回路部90により測位された携帯型電話機1
の現在位置をプロットしたナビゲーション画面を表示部130に表示させる。
【0064】
操作部120は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、これ
らの押下信号をホストCPU110に出力する。この操作部120の操作により、通話要
求や、ナビゲーション画面の表示要求等の各種指示入力がなされる。
【0065】
表示部130は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、ホストCPU
110から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部130
には、日付及び時刻の情報や、ナビゲーション画面等が表示される。
【0066】
携帯用無線通信部140は、携帯型電話機の通信サービス事業者が設置した無線基地局
との間で無線信号の送受信をおこなうアンテナ、RF変換器等によって実現される公知の
通信回路部であり、ホストCPU110の制御に基づいて無線信号の送受信を行い、通話
やメールの送受信を実現する。
【0067】
ROM150は、読み出し専用の記憶装置であり、携帯型電話機1を統括的に制御する
ためのシステムプログラムや、通話やメールの送受信を実現するためのプログラム、ナビ
ゲーション機能を実現するためのプログラム等の各種プログラムやデータを記憶している
。ホストCPU110は、これらのプログラムやデータに従って処理を実行する。
【0068】
RAM160は、読み書き可能な記憶装置であり、ホストCPU110により実行され
るシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果等を一
時的に記憶するワークエリアを形成している。
【0069】
1−2.処理の流れ
図6は、CPU91によりROM93のベースバンド処理プログラム931が読み出さ
れて実行されることでベースバンド処理回路部90において実行されるベースバンド処理
の流れを示すフローチャートである。尚、ベースバンド処理では、GPS受信部20にお
いて、GPSアンテナ10によるRF信号の受信や、RF受信回路部60によるIF信号
へのダウンコンバート等を経て、フィルタ部70を通過した信号のデータがメモリ部80
に随時格納される状態にあるとする。
【0070】
また、図示は省略するが、CPU91は、信号系統切替処理とは別に、現在設定されて
いる信号系統の信号にFFT演算等を施し、コヒーレント積算処理を行って相関処理を行
うことで、GPS衛星信号の捕捉・追尾を行う。
【0071】
先ず、CPU91は、初期設定として以下の設定を行う(ステップA1)。即ち、CP
U91は、全てのGPS衛星の信号系統9515を「高精度系統」に設定し、RAM95
の衛星別信号系統データ951に記憶させる。また、信号系統の切替を行うタイミング(
以下、「信号系統切替タイミング」と称す。)として、測位間隔である「1秒毎」を設定
する。
【0072】
次いで、CPU91は、捕捉対象衛星判定処理を行う(ステップA3)。具体的には、
アルマナック等のGPS衛星の軌道情報に基づいて、GPS衛星信号を受信可能なGPS
衛星を判定して新規の捕捉対象衛星を追加したり、捕捉不可能な位置になったと考えられ
るGPS衛星を捕捉対象衛星から除外する。そして、CPU91は、ROM93の信号系
統切替プログラム932を読み出して実行することで、信号系統切替処理を行う(ステッ
プA5)。
【0073】
図7は、信号系統切替処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、CPU91は、各捕捉対象衛星それぞれについて、ループAを実行する(ステッ
プB1〜B29)。ループAでは、CPU91は、RAM95の衛星別信号系統データ9
51に記憶されている当該捕捉対象衛星の現在の信号系統9515を判定し(ステップB
3)、「高精度系統」であると判定した場合は(ステップB3;高精度系統)、コヒーレ
ント積算時間である「10ミリ秒」が経過したか否かを判定する(ステップB5)。
【0074】
そして、まだ「10ミリ秒」が経過していないと判定した場合は(ステップB5;No
)、CPU91は、ステップB3に戻り、「10ミリ秒」が経過したと判定した場合は(
ステップB5;Yes)、メモリ部80の短積算時間用メモリ83に記憶されている信号
に基づいて、コヒーレント積算時間を「10ミリ秒」としたコヒーレント積算処理を行い
、コヒーレント積算値Piを算出する(ステップB7)。
【0075】
そして、CPU91は、信号系統切替タイミングであるか否かを判定し(ステップB9
)、まだ信号系統切替タイミングではないと判定した場合は(ステップB9;No)、ス
テップB3に戻る。一方、信号系統切替タイミングであると判定した場合は(ステップB
9;Yes)、CPU91は、インコヒーレント積算処理を実行して、当該捕捉対象衛星
から受信した信号の信号強度Pを算出し(ステップB11)、RAM95の衛星別信号系
統データ951を更新する。
【0076】
次いで、CPU91は、算出した信号強度が所定の「高精度閾値」以上であるか否かを
判定し(ステップB13)、「高精度閾値」以上であると判定した場合は(ステップB1
3;Yes)、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。また、「高精度閾値」未満である
と判定した場合は(ステップB13;No)、CPU91は、当該捕捉対象衛星の信号系
統9515を「高感度系統」に切り替えて(ステップB15)、RAM95の衛星別信号
系統データ951を更新する。そして、CPU91は、次の捕捉対象衛星へと処理を移行
する。
【0077】
一方、ステップB3において、当該捕捉対象衛星の信号系統9515が「高感度系統」
であると判定した場合は(ステップB3;高感度系統)、CPU91は、コヒーレント積
算時間である「20ミリ秒」が経過したか否かを判定する(ステップB17)。
【0078】
そして、まだ「20ミリ秒」が経過していないと判定した場合は(ステップB17;N
o)、CPU91は、ステップB3に戻り、「20ミリ秒」が経過したと判定した場合は
(ステップB17;Yes)、メモリ部80の長積算時間用メモリ81に記憶されている
信号に基づいて、コヒーレント積算時間を「20ミリ秒」としたコヒーレント積算処理を
行い、コヒーレント積算値Piを算出する(ステップB19)。
【0079】
そして、CPU91は、信号系統切替タイミングであるか否かを判定し(ステップB2
1)、まだ信号系統切替タイミングではないと判定した場合は(ステップB21;No)
、ステップB3に戻る。一方、信号系統切替タイミングであると判定した場合は(ステッ
プB21;Yes)、CPU91は、インコヒーレント積算処理を実行して、当該捕捉対
象衛星から受信した信号の信号強度Pを算出し(ステップB23)、RAM95の衛星別
信号系統データ951を更新する。
【0080】
次いで、CPU91は、算出した信号強度が所定の「高精度切替閾値」以上であるか否
かを判定する(ステップB25)。そして、信号強度が「高精度切替閾値」未満であると
判定した場合は(ステップB25;No)高感度系統のままと判断して、CPU91は、
次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。
【0081】
一方、「高精度切替閾値」以上であると判定した場合は(ステップB25;Yes)、
CPU91は、当該捕捉対象衛星の信号系統9515を「高精度系統」に切り替えて(ス
テップB27)、RAM95の衛星別信号系統データ951を更新する。そして、CPU
91は、次の捕捉対象衛星へと処理を移行する。CPU91は、以上の処理を全ての捕捉
対象衛星について行った後、ループAを終了して、信号系統切替処理を終了する。
【0082】
図6のベースバンド処理に戻って、信号系統切替処理を行った後、CPU91は、RA
M95の衛星別信号系統データ951に記憶されている各捕捉対象衛星の信号系統951
5の信号から航法メッセージを取り出す。そして、CPU91は、当該航法メッセージに
基づいて各捕捉対象衛星の位置、速度及び移動方向を算出して衛星情報9533とし(ス
テップA7)、当該捕捉対象衛星の番号9531と対応付けてRAM95の衛星データ9
53に記憶させる。
【0083】
そして、CPU91は、ステップA7で算出した衛星情報9533に基づいて公知の測
位計算を行い、携帯型電話機1の現在位置を測位する処理を行う(ステップA9)。そし
て、CPU91は、測位した現在位置をRAM95の測位データ955に記憶させる。
【0084】
その後、CPU91は、処理を終了するか否かを判定する(ステップA11)。具体的
には、操作部120を介して、例えばナビゲーション機能を「OFF」にする指示操作が
なされたり、携帯型電話機1の電源を「OFF」にする指示操作がなされたことで、ホス
トCPU110から処理を終了する信号を入力した場合に、処理を終了するものと判定す
る。
【0085】
そして、まだ処理を終了しないと判定した場合は(ステップA11;No)、CPU9
1は、ステップA3に戻り、処理を終了すると判定した場合は(ステップA11;Yes
)、ベースバンド処理を終了する。
【0086】
1−3.作用効果
本実施形態によれば、フィルタ部70の通過帯域の異なる2種類のフィルタそれぞれか
ら出力された信号がメモリ部80の異なるメモリにそれぞれ記憶され、当該メモリに記憶
されている信号に基づいて測位処理が行われる。具体的には、コヒーレント積算処理及び
インコヒーレント積算処理が行われることで受信信号の信号強度が算出され、当該信号強
度に対して閾値判定が行われることで、測位に用いる信号系統が高感度系統S1又は高精
度系統S2に択一的に切り替えられる。従って、信号の受信状況が比較的不良である場合
は、信号系統を「高感度系統」に切り替えることで感度を追及し、信号の受信状況が比較
的良好である場合は、信号系統を「高精度系統」に切り替えることで精度を追求すること
が可能となる。
【0087】
1−4.変形例
1−4−1.ホストCPU
ベースバンド処理回路部90のCPU91が行う処理の一部又は全部を、ホストCPU
110がソフトウェア的に行うことにしても良い。例えば、信号系統切替処理はホストC
PU110が行うこととし、ベースバンド処理回路部90のCPU91は、ホストCPU
110により切り替えられた信号系統の信号に基づいて、GPS衛星信号の捕捉・追尾処
理、測位処理等を行うこととしても良い。また、CPU91により捕捉・追尾されたGP
S衛星信号に基づいて、ホストCPU110が測位処理を行うことにしても良い。
【0088】
1−4−2.RF受信回路部
本実施形態では、RF受信回路部60とフィルタ部70とは別体であるものとして説明
したが、フィルタ部70をRF受信回路部60の中に組み込んでしまっても良い。この場
合は、フィルタ部70をデジタルフィルタとして構成し、IF信号をデジタル信号に変換
した後にフィルタ部70を通過させることにしても良いし、フィルタ部70をアナログフ
ィルタとして構成し、IF信号をフィルタ部70に通過させた後にデジタル信号に変換し
ても良い。
【0089】
1−4−3.信号系統切替タイミング
本実施形態では、信号系統切替タイミングは、測位間隔である「1秒毎」であるものと
して説明したが、信号系統が「高感度系統」である場合のコヒーレント積算時間である「
20ミリ秒毎」としても良いし、信号系統が「高精度系統」である場合のコヒーレント積
算時間である「10ミリ秒毎」としても良い。
【0090】
また、捕捉対象衛星が変化した場合に、信号系統の切替を行っても良い。具体的には、
捕捉対象衛星判定処理において今回捕捉対象にすると判定した衛星の数や種類が、前回捕
捉対象とした衛星と同じである場合は、信号系統の切替判定は行わず、前回捕捉対象とし
た衛星と異なっている場合に、信号系統の切替判定を行う。そして、切り替えた信号系統
の信号に基づいて測位処理を行う。
【0091】
1−4−4.信号系統
本実施形態では、信号系統を「高感度系統」及び「高精度系統」の2系統として説明し
たが、これを3以上の系統としても良い。具体的には、例えば、遮断周波数の異なる3種
類の帯域通過フィルタを用意してフィルタ部を構成し、各々のフィルタから出力された信
号を記憶する3種類のメモリを用意してメモリ部を構成する。そして、信号系統を切り替
えるための条件(切替条件)として、信号強度が満たすべき3種類の値の範囲(条件)を
設定しておき、インコヒーレント積算処理により算出した信号強度が何れの範囲に含まれ
るかに応じて、信号系統を切り替えるようにする。
【0092】
この場合、上述した第1実施形態の場合と同様、通過帯域が包含関係にあるように各帯
域通過フィルタを設計する。また、一般的にコヒーレント積算時間が長い程、信号に対す
るノイズの振幅を減衰させることができ、高感度になる。従って、通過帯域の狭いフィル
タに対応するメモリに記憶されている信号ほど、長いコヒーレント積算時間でコヒーレン
ト積算処理を行うようにすることで、狭帯域であるが故の高感度化に加えて、長いコヒー
レント積算時間による高感度化を図ることができる。
【0093】
1−4−5.切替条件
本実施形態では、各捕捉対象衛星について、現在の信号強度に対して閾値判定を行うこ
とで、高強度条件或いは低強度条件を具備するか否かを判定し、信号系統を切り替えるも
のとして説明したが、信号強度の履歴に基づいて、信号系統を切り替えることにしても良
い。具体的には、例えば、信号強度が「10回」連続して高精度閾値未満となった場合に
、信号系統を「高感度系統」に変更し、「10回」連続して高精度切替閾値以上となった
場合に、信号系統を「高精度系統」に切り替える。
【0094】
1−4−6.閾値
「高感度系統」の信号に対する信号強度の閾値(高精度切替閾値)と、「高精度系統」
の信号に対する信号強度の閾値(高精度閾値)とを同じ値としても良いし、一方を他方よ
り大きくしても良い。例えば「高感度系統」と「高精度系統」との頻繁な切り替え(いわ
ゆるハンチング)を防止する観点から、高精度切替閾値を高精度閾値より高く設定すると
しても良い。
【0095】
2.第2実施形態
2−1.構成及び動作
図8は、第2実施形態における携帯型電話機2の機能構成を示すブロック図である。携
帯型電話機2は、GPSアンテナ10と、GPS受信部22と、ホストCPU110と、
操作部120と、表示部130と、携帯用無線通信部140と、ROM150と、RAM
160とを備えて構成される。尚、第1実施形態における携帯型電話機1と同一の構成要
素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0096】
GPS受信部22は、SAW30と、LNA40と、TCXO50と、RF受信回路部
60と、通過帯域可変フィルタ72と、メモリ82と、ベースバンド処理回路部92とを
備えて構成される回路部であり、本実施形態の特徴的構成である測位装置102を構成し
ている。
【0097】
通過帯域可変フィルタ72は、RF受信回路部60から出力されたIF信号のうち、通
過させる周波数帯域成分を変更可能なフィルタである。本実施形態では、通過帯域可変フ
ィルタ72は、高感度用の通過帯域である「高感度帯域」と、高精度用の通過帯域である
「高精度帯域」との2種類の通過帯域を切り替えることとする。高感度帯域は、例えば遮
断周波数を1[MHz]とする通過帯域であり、高精度帯域は、例えば遮断周波数を2「
MHz」とする通過帯域である。
【0098】
メモリ82は、通過帯域可変フィルタ72を通過した信号が記憶される回路部であり、
例えば「20ミリ秒分」の信号のデータが記憶される。
【0099】
携帯型電話機2が携帯型電話機1と大きく異なる点は、RF受信回路部60から出力さ
れた信号がベースバンド処理回路部92に至るまでの経路が1つであるため、各捕捉対象
衛星毎に信号系統を切り替えない点である。即ち、全ての補足対象衛星について、測位に
使用される信号は、同一の周波数帯域成分が減衰・除去されたものとなる。
【0100】
ベースバンド処理回路部92は、捕捉対象衛星から受信した信号の信号強度の平均値に
基づいて通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を変更しながら、通過帯域可変フィルタ7
2を通過したIF信号をFFT演算等することにより相関処理を行ってGPS衛星信号を
捕捉・追尾する。そして、捕捉したGPS衛星信号のデータを復号して航法メッセージや
時刻情報等を取り出し、疑似距離の演算や測位演算等を行う。
【0101】
GPS衛星信号の捕捉は、第1実施形態と同様に、コヒーレント積算処理を行うことで
実現するが、この場合のコヒーレント積算時間は、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域
が「高感度帯域」である場合は「20ミリ秒」、「高精度帯域」である場合は「10ミリ
秒」とする。即ち、設定されている通過帯域可変フィルタ72の通過帯域が狭いほど、長
いコヒーレント積算時間でコヒーレント積算処理を行うことでGPS衛星信号を捕捉し、
測位処理を行う。
【0102】
この理由は、第1実施形態でも述べたように、コヒーレント積算時間を長くするほど、
雑音(ノイズ)の振幅を減衰させることができ、一層の高感度化を実現することができる
からである。
【0103】
本実施形態では、ベースバンド処理回路部92は、後述する第2ベースバンド処理を含
む各種演算処理を行うCPU91と、ROM94と、RAM96とを備えて構成される。
【0104】
図9(A)、図9(B)は、ベースバンド処理回路部92が備えるROM94及びRA
M96に格納されたデータの一例を示す図である。ROM94には、CPU91により読
み出され、第2ベースバンド処理(図10参照)として実行される第2ベースバンド処理
プログラム941が記憶されている。また、第2ベースバンド処理プログラム941には
、通過帯域変更処理(図11参照)として実行される通過帯域変更プログラム942がサ
ブルーチンとして含まれている。
【0105】
第2ベースバンド処理とは、CPU91が、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を変
更するとともに、通過帯域可変フィルタ72を通過した信号に基づく測位処理を行うこと
で、携帯型電話機1の現在位置を測位する処理である。この第2ベースバンド処理につい
ては、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【0106】
通過帯域変更処理とは、CPU91が、測位間隔に合わせて、各捕捉対象衛星から受信
した信号の信号強度の平均値(以下、「信号強度平均値」と称す。)を算出し、当該信号
強度平均値に対して閾値判定を行うことで、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を変更
する処理である。この通過帯域変更処理についても、フローチャートを用いて詳細に後述
する。
【0107】
RAM96には、衛星データ953と、測位データ955と、通過帯域データ961と
、信号強度平均値データ963とが記憶される。
【0108】
通過帯域データ961は、通過帯域可変フィルタ72の現在の通過帯域に関するデータ
であり、通過帯域として「高感度帯域」又は「高精度帯域」が記憶される。この通過帯域
データ961は、通過帯域変更処理において、通過帯域が変更されることで随時更新され
る。
【0109】
信号強度平均値データ963は、信号強度平均値が記憶されるデータである。この信号
強度平均値データ963は、通過帯域変更処理において、信号強度平均値が算出されるこ
とで随時更新される。
【0110】
2−2.処理の流れ
図10は、CPU91によりROM94に格納された第2ベースバンド処理プログラム
941が読み出されて実行される第2ベースバンド処理の流れを示すフローチャートであ
る。
【0111】
先ず、CPU91は、初期設定として以下の設定を行う(ステップC1)。即ち、通過
帯域可変フィルタ72の通過帯域を「高精度帯域」に設定し、RAM96の通過帯域デー
タ961に記憶させる。また、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を変更するタイミン
グ(以下、「通過帯域変更タイミング」と称す。)として、測位間隔である「1秒毎」を
設定する。
【0112】
次いで、CPU91は、捕捉対象衛星判定処理を行う(ステップC3)。具体的には、
アルマナック等のGPS衛星の軌道情報に基づいて、GPS衛星信号の受信が可能なGP
S衛星を判定して新規の捕捉対象衛星を追加したり、捕捉不可能な位置になったと考えら
れるGPS衛星を捕捉対象衛星から除外する。次いで、CPU91は、ROM94の通過
帯域変更プログラム942を読み出して実行することで、通過帯域変更処理を行う(ステ
ップC5)。
【0113】
図11は、通過帯域変更処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、CPU91は、各捕捉対象衛星について、ループBを実行する(ステップD1〜
D15)。ループBでは、CPU91は、RAM96の通過帯域データ961に記憶され
ている通過帯域可変フィルタ72の現在の通過帯域を判定し(ステップD3)、通過帯域
が「高精度帯域」であると判定した場合は(ステップD3;高精度帯域)、コヒーレント
積算時間である「10ミリ秒」が経過したか否かを判定する(ステップD5)。
【0114】
そして、まだ「10ミリ秒」が経過していないと判定した場合は(ステップD5;No
)、CPU91は、ステップD3に戻り、「10ミリ秒」が経過したと判定した場合は(
ステップD5;Yes)、メモリ82に記憶されている信号に基づいてコヒーレント積算
時間を「10ミリ秒」とするコヒーレント積算処理を実行することで、コヒーレント積算
値Piを算出する(ステップD7)。
【0115】
また、ステップD3において、通過帯域可変フィルタ72の現在の通過帯域が「高感度
帯域」であると判定した場合は(ステップD3;高感度帯域)、CPU91は、コヒーレ
ント積算時間である「20ミリ秒」が経過したか否かを判定する(ステップD9)。
【0116】
そして、まだ「20ミリ秒」が経過していないと判定した場合は(ステップD9;No
)、CPU91は、ステップD3に戻り、「20ミリ秒」が経過したと判定した場合は(
ステップD9;Yes)、メモリ82に記憶されている信号に基づいてコヒーレント積算
時間を「20ミリ秒」とするコヒーレント積算処理を実行することで、コヒーレント積算
値Piを算出する(ステップD10)。
【0117】
ステップD7又はD10においてコヒーレント積算処理を実行した後、CPU91は、
通過帯域変更タイミングであるか否かを判定する(ステップD11)。即ち、CPU91
は、測位間隔である「1秒」が経過したか否かを判定する。
【0118】
そして、まだ通過帯域変更タイミングではないと判定した場合は(ステップD11;N
o)、CPU91は、ステップD3に戻り、通過帯域変更タイミングであると判定した場
合は(ステップD11;Yes)、インコヒーレント積算処理を実行して、当該捕捉対象
衛星から受信した信号の信号強度Pを算出する(ステップD13)。そして、CPU91
は、全ての捕捉対象衛星について処理を行った後、ループBを終了する。
【0119】
ループBを終了すると、CPU91は、各捕捉対象衛星についてステップD13で算出
した信号強度Pを平均することで信号強度平均値を算出し(ステップD17)、RAM9
6の信号強度平均値データ963に記憶させる。
【0120】
そして、CPU91は、算出した信号強度平均値が所定の閾値以上であるか否かを判定
し(ステップD19)、閾値未満であると判定した場合は(ステップD19;No)、R
AM96の通過帯域データ961に記憶されている通過帯域可変フィルタ72の現在の通
過帯域を判定する(ステップD21)。
【0121】
そして、通過帯域が「高精度帯域」であると判定した場合は(ステップD21;高精度
帯域)、CPU91は、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を「高感度帯域」に変更し
(ステップD23)、RAM96の通過帯域データ961を更新して、通過帯域変更処理
を終了する。
【0122】
一方、ステップD19において、信号強度平均値が閾値以上であると判定した場合は(
ステップD19;Yes)、CPU91は、RAM96の通過帯域データ961に記憶さ
れている通過帯域可変フィルタ72の現在の通過帯域を判定する(ステップD25)。
【0123】
そして、通過帯域が「高感度帯域」であると判定した場合は(ステップD25;高感度
帯域)、CPU91は、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を「高精度帯域」に変更し
(ステップD27)、RAM96の通過帯域データ961を更新して、通過帯域変更処理
を終了する。
【0124】
また、ステップD21において通過帯域が「高感度帯域」であると判定した場合(ステ
ップD21;高感度帯域)、又はステップD25において通過帯域が「高精度帯域」であ
ると判定した場合(ステップD25;高精度帯域)は、CPU91は、通過帯域変更処理
を終了する。
【0125】
図10の第2ベースバンド処理に戻って、通過帯域変更処理を行った後、CPU91は
、通過帯域可変フィルタ72を通過した信号から航法メッセージを取り出す。そして、当
該航法メッセージに基づいて各捕捉対象衛星の衛星情報9533を算出し(ステップC7
)、RAM96の衛星データ953を更新する。
【0126】
その後、CPU91は、ステップC7で算出した衛星情報に基づいて公知の測位計算を
行うことで携帯型電話機1の現在位置を測位する処理を行う(ステップC9)。そして、
CPU91は、測位した現在位置をRAM96の測位データ955に記憶させる。
【0127】
次いで、CPU91は、処理を終了するか否かを判定し(ステップC11)、まだ終了
しないと判定した場合は(ステップC11;No)、ステップC3に戻り、処理を終了す
ると判定した場合は(ステップC11;Yes)、第2ベースバンド処理を終了する。
【0128】
2−3.作用効果
本実施形態によれば、通過帯域可変フィルタ72から出力された信号の強度に基づいて
通過帯域可変フィルタ72の通過帯域が可変に設定され、通過帯域可変フィルタ72から
出力された信号に基づいて測位処理が行われる。具体的には、各捕捉対象衛星に対してコ
ヒーレント積算処理及びインコヒーレント積算処理が行われることで受信信号の信号強度
が算出され、その平均値に対して閾値判定が行われることで、通過帯域可変フィルタ72
の通過帯域が「高感度帯域」又は「高精度帯域」に変更される。従って、信号の受信状況
が不良である場合は、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を狭くすることで感度を追及
し、信号の受信状況が良好である場合は、通過帯域可変フィルタ72の通過帯域を広くす
ることで精度を追求することが可能となる。
【0129】
2−4.変形例
2−4−1.ホストCPU
ベースバンド処理回路部92のCPU91が行う処理の一部又は全部を、ホストCPU
110がソフトウェア的に行うことにしても良い。例えば、通過帯域変更処理をホストC
PU110が行うこととし、ベースバンド処理回路部92のCPU91は、通過帯域可変
フィルタ72を通過した信号に基づいて、GPS衛星信号の捕捉・追尾処理、測位処理等
を行うこととしても良い。また、CPU91により捕捉・追尾されたGPS衛星信号に基
づいて、ホストCPU110が測位処理を行うことにしても良い。
【0130】
2−4−2.RF受信回路部
本実施形態では、RF受信回路部60と通過帯域可変フィルタ72とは別体であるもの
として説明したが、通過帯域可変フィルタ72をRF受信回路部60の中に組み込んでし
まっても良い。この場合は、通過帯域可変フィルタ72をデジタルフィルタとして構成し
、IF信号をデジタル信号に変換した後に通過帯域可変フィルタ72を通過させることに
しても良いし、通過帯域可変フィルタ72をアナログフィルタとして構成し、IF信号を
通過帯域可変フィルタ72に通過させた後にデジタル信号に変換しても良い。
【0131】
2−4−3.通過帯域変更タイミング
本実施形態では、通過帯域変更タイミングは、測位間隔である「1秒毎」であるものと
して説明したが、通過帯域が「高感度帯域」である場合のコヒーレント積算時間である「
20ミリ秒毎」としても良いし、通過帯域が「高精度帯域」である場合のコヒーレント積
算時間である「10ミリ秒毎」としても良い。
【0132】
また、捕捉対象衛星が変化した場合に、通過帯域の変更を行っても良い。具体的には、
捕捉対象衛星判定処理において今回捕捉対象にすると判定した衛星の数や種類が、前回捕
捉対象とした衛星と同じである場合は、通過帯域の変更判定を行わず、前回捕捉対象とし
た衛星と異なっている場合に、通過帯域の変更判定を行う。
【0133】
2−4−4.通過帯域
本実施形態では、通過帯域を「高感度帯域」及び「高精度帯域」の2帯域として説明し
たが、これを3以上の帯域としても良い。具体的には、例えば、通過帯域として異なる3
種類の周波数帯域を用意し、通過帯域を変更するための条件(変更条件)として、信号強
度平均値が満たすべき3種類の値の範囲(条件)を設定しておく。そして、信号強度平均
値が何れの範囲に含まれるかに応じて、通過帯域を変更するようにする。
【0134】
2−4−5.変更条件
本実施形態では、全ての捕捉対象衛星についての信号強度の平均値に対して閾値判定を
行うことで、通過帯域を変更するものとして説明したが、全ての捕捉対象衛星についての
信号強度の合計値(以下、「信号強度合計値」と称す。)を算出し、当該信号強度合計値
に対して閾値判定を行うことで、通過帯域を変更しても良い。
【0135】
また、信号強度平均値や信号強度合計値の履歴に基づいて、通過帯域を変更することに
しても良い。具体的には、例えば、信号強度平均値(信号強度合計値)が「10回」連続
して閾値未満となった場合に、通過帯域を「高感度帯域」に変更し、「10回」連続して
閾値以上となった場合に、通過帯域を「高精度帯域」に変更する。
【0136】
2−4−6.通過帯域可変フィルタ
通過帯域可変フィルタを1つとするのではなく、2つ以上としても良い。具体的には、
通過帯域可変フィルタ及びメモリの組合せを複数用意し、それぞれの組合せにGPS衛星
のグループを割り当てる。
【0137】
例えば、図12に示すように、第1通過帯域可変フィルタ及び第1メモリでなる第1の
組合せと、第2通過帯域可変フィルタ及び第2メモリでなる第2の組合せとを用意する。
そして、第1の組合せには仰角が所定角度以上の位置に位置する高仰角のGPS衛星のグ
ループを、第2の組合せには仰角が所定角度未満の位置に位置する低仰角のGPS衛星の
グループをそれぞれ割り当てる。そして、グループ毎に受信信号の信号強度平均値を算出
して閾値判定を行い、それぞれに対応する通過帯域可変フィルタの通過帯域を変更するよ
うにする。
【0138】
3.その他
3−1.適用例
本発明は、携帯型電話機の他、PDA(Personal Digital Assistants)や携帯型のナ
ビゲーション装置、カーナビゲーション装置等の各種電子機器に適用することが可能であ
る。
【0139】
3−2.プロセッサ
上述した各実施形態では、ベースバンド処理回路部を制御するプロセッサはCPUであ
るものとして説明したが、例えばDSP(Digital Signal Processor)であっても良いこ
とは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0140】
【図1】第1実施形態における携帯型電話機の構成を示すブロック図。
【図2】ベースバンド処理回路部の処理の概要の説明図。
【図3】図3(A)はROMの構成を示す図。図3(B)はRAMの構成を示す図。
【図4】衛星別信号系統データのデータ構成例を示す図。
【図5】衛星データのデータ構成例を示す図。
【図6】ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図7】信号系統切替処理の流れを示すフローチャート。
【図8】第2実施形態における携帯型電話機の構成を示すブロック図。
【図9】図9(A)はROMの構成を示す図。図9(B)はRAMの構成を示す図。
【図10】第2ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。
【図11】通過帯域変更処理の流れを示すフローチャート。
【図12】変形例における携帯型電話機の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【0141】
1 携帯型電話機、 10 GPSアンテナ、 20 GPS受信部、 30 SAW、
40 LNA、 50 TCXO、 60 RF受信回路部、 70 フィルタ部、
80 メモリ部、 90 ベースバンド処理回路部、 100 測位装置、 110 ホ
ストCPU、 120 操作部、 130 表示部、 140 携帯用無線通信部、 1
50 ROM、 160 RAM

【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPS衛星信号を受信するRF受信回路部により受信された信号から所定周波数帯域の
信号を抽出する通過帯域の異なる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタそれぞれから出力される信号を記憶する各フィルタに対応する記憶
部と、
前記記憶部の中から択一的に記憶部を選択し、該選択した記憶部に記憶されている信号
に基づいて所定の測位処理を行う測位処理部と、
を備えた測位装置。
【請求項2】
前記測位処理部は、前記選択した記憶部に応じてコヒーレント積算時間を可変して該選
択した記憶部に記憶されている信号に対するコヒーレント積算処理を行って衛星信号を捕
捉し、前記所定の測位処理を行う請求項1に記載の測位装置。
【請求項3】
前記複数のフィルタは、通過帯域が包含関係にあり、
前記測位処理部は、通過帯域が狭いフィルタに対応する記憶部に記憶されている信号ほ
ど、長いコヒーレント積算時間でコヒーレント積算処理を行う、
請求項2に記載の測位装置。
【請求項4】
前記RF受信回路部により受信されるGPS衛星信号には、複数の衛星それぞれが発し
た信号が含まれており、
前記測位処理部は、捕捉及び/又は追尾対象の衛星それぞれ毎に記憶部の選択及び該衛
星からの衛星信号の捕捉及び/又は追尾を行う、
請求項2又は3に記載の測位装置。
【請求項5】
前記測位処理部は、1)前記測位処理に用いる捕捉対象の衛星が変化した場合、或いは
、2)周期的に行う前記測位処理毎に、選択する前記記憶部の切替判定を行う切替判定手
段を有し、該切替判定手段の切替判定後は、該切替判定により切り替えるとされた記憶部
を選択する請求項2〜4の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項6】
前記切替判定手段は、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒ
ーレント積算処理により求められた信号強度に基づいて、以降に選択する記憶部の切替判
定を行う請求項5に記載の測位装置。
【請求項7】
前記切替判定手段は、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒ
ーレント積算処理により求められた信号強度が所定の高強度条件を満たした場合には、よ
り広帯域のフィルタに対応する記憶部に切り替え、所定の低強度条件を満たした場合には
、より狭帯域のフィルタに対応する記憶部に切り替える切替判定を行う請求項6に記載の
測位装置。
【請求項8】
請求項1〜7の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
【請求項9】
GPS衛星信号を受信するRF受信回路部により受信された信号から所定周波数帯域の
信号を抽出する通過帯域の異なる複数のフィルタと、前記複数のフィルタそれぞれから出
力される信号を記憶する各フィルタに対応する記憶部と、プログラムを実行可能なプロセ
ッサとを備えた装置の前記プロセッサを、
前記記憶部の中から択一的に記憶部を選択し、該選択した記憶部に記憶されている信号
に基づいて所定の測位処理を行う測位処理手段として機能させるためのプログラム。
【請求項10】
前記測位処理手段が、前記選択した記憶部に応じてコヒーレント積算時間を可変して該
選択した記憶部に記憶されている信号に対するコヒーレント積算処理を行って衛星信号を
捕捉し、前記所定の測位処理を行うように前記プロセッサを機能させるための請求項9に
記載のプログラム。
【請求項11】
前記複数のフィルタは通過帯域が包含関係にあり、
前記測位処理手段が、通過帯域が狭いフィルタに対応する記憶部に記憶されている信号
ほど、長いコヒーレント積算時間でコヒーレント積算処理を行うように前記プロセッサを
機能させるための請求項10に記載のプログラム。
【請求項12】
前記RF受信回路部により受信されるGPS衛星信号には、複数の衛星それぞれが発し
た信号が含まれており、
前記測位処理手段が、捕捉及び/又は追尾対象の衛星それぞれ毎に記憶部の選択及び該
衛星からの衛星信号の捕捉及び/又は追尾を行うように前記プロセッサを機能させるため
の請求項10又は11に記載のプログラム。
【請求項13】
前記測位処理手段が、1)前記測位処理に用いる捕捉対象の衛星が変化した場合、或い
は、2)周期的に行う前記測位処理毎に、選択する前記記憶部の切替判定を行う切替判定
手段を有し、該切替判定手段の切替判定後は、該切替判定により切り替えるとされた記憶
部を選択するように前記プロセッサを機能させるための請求項10〜12の何れか一項に
記載のプログラム。
【請求項14】
前記切替判定手段が、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒ
ーレント積算処理により求められた信号強度に基づいて、以降に選択する記憶部の切替判
定を行うように前記プロセッサを機能させるための請求項13に記載のプログラム。
【請求項15】
前記切替判定手段が、前記選択された記憶部に応じたコヒーレント積算時間によるコヒ
ーレント積算処理により求められた信号強度が所定の高強度条件を満たした場合には、よ
り広帯域のフィルタに対応する記憶部に切り替え、所定の低強度条件を満たした場合には
、より狭帯域のフィルタに対応する記憶部に切り替える切替判定を行うように前記プロセ
ッサを機能させるための請求項14に記載のプログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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