JP4973206B2 - 測位装置、電子機器、フィルタ通過帯域可変方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、測位装置、電子機器、フィルタ通過帯域可変方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

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による測位では、ＧＰＳ衛星から送出されるＧＰＳ衛星信号を受信した受信信号（スーパーヘテロダイン方式による中間周波信号に変換された後の信号も含む意味である。）にフィルタをかけて不要な周波数成分を除去した後、ＧＰＳ衛星信号の捕捉・追尾が行われる。

具体的には、フィルタを通過した後の受信信号と、擬似的に発生させたレプリカＣ／Ａコード（コードレプリカ）との相関処理を行って、ＧＰＳ衛星信号に含まれるＣ／Ａコード及び搬送波周波数の位相を得て、ＧＰＳ衛星信号を捕捉する。

また、ＧＰＳ衛星信号の追尾は、例えば遅延ロックループ（ＤＬＬ（Delay Locked Loop)）等のコードループにより実現されて、Ｃ／Ａコードの位相を追尾し、例えば位相ロックループ（ＰＬＬ（Phase Locked Loop））等のキャリアループにより実現されて、搬送波周波数の位相を追尾する。

これに関連する技術として、特許文献１には、ＧＰＳ衛星信号の同期確立前後において、フィルタの通過帯域を可変する技術が開示されている。
特開平５−１５７８２６号公報

ところで、特許文献１に開示されている技術では、周波数同期確立前は、フィルタの通過帯域を広く設定しておくことで、周波数同期を確立し易くする構成をとっているが、フィルタの通過帯域を広くし過ぎると、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、信号の受信感度の低下を招くおそれがある。

また、周波数同期確立後は、フィルタの通過帯域を狭めることにしているが、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ＧＰＳ衛星信号の一部が失われ、今度は測位精度が低下する。即ち、測位精度と受信感度とはトレードオフの関係にあるため、周波数同期の確立の有無に着目してフィルタの通過帯域を可変することが、必ずしも測位精度と受信感度とを両立させた、受信環境に応じた適切な制御であるとは限らない。

本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものである。

以上の課題を解決するための第１の発明は、測位用衛星から送出される測位用信号を含む信号を受信し、少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含んだ通過帯域を広狭変更可能なフィルタ部を通すことで前記受信した受信信号から前記測位用信号の周波数帯を含む信号を抽出して出力するＲＦ信号受信回路部と、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に基づいて前記フィルタ部の通過帯域を可変する通過帯域可変部と、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号に基づいて現在位置を測位する測位部とを備えた測位装置である。

この第１の発明によれば、ＲＦ信号受信回路部において、測位用衛星からの受信信号が、通過帯域を広狭変更可能なフィルタ部に通されることで、測位用信号の周波数帯を含む信号が抽出される。そして、フィルタ部を通過してＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に基づいて、フィルタ部の通過帯域が可変される。従って、現在の受信信号の信号強度に応じた、ひいては現在の受信環境に応じた適切なフィルタ通過帯域に設定されるため、現在の受信環境に応じて測位精度を優先するか、受信感度を優先するかといった適切なフィルタの切り替えが実現される。

また、第２の発明として、第１の発明の測位装置であって、前記フィルタ部は少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含む通過帯域が広狭異なる複数のフィルタを有し、前記通過帯域可変部は前記複数のフィルタの中から択一的にフィルタを切り替えることで前記フィルタ部の通過帯域を可変する測位装置を構成してもよい。

この第２の発明によれば、フィルタ部を構成する通過帯域が異なる複数のフィルタが択一的に切り替えられることで、フィルタ部の通過帯域が可変される。

また、第３の発明として、第１の発明の測位装置であって、前記フィルタ部は少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含む通過帯域が広狭変更可能な帯域可変フィルタを有して構成され、前記通過帯域可変部は前記帯域可変フィルタの通過帯域を可変する測位装置を構成してもよい。

この第３の発明によれば、フィルタ部を構成する帯域可変フィルタの通過帯域が可変される。

また、第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明の測位装置であって、前記フィルタ部の通過帯域と前記ＲＦ信号受信回路部から出力される信号の信号強度とに対する測位精度と受信感度との関係を記憶する精度感度記憶部を更に備え、前記通過帯域可変部は、前記精度感度記憶部の記憶データに基づいて、前記ＲＦ信号受信回路部から出力されている信号の信号強度に対する測位精度と受信感度とが、所定の最適条件を満たす前記フィルタ部の通過帯域を探索する最適条件満足帯域探索部を有し、当該探索された通過帯域に前記フィルタ部の通過帯域を可変する測位装置を構成してもよい。

この第４の発明によれば、フィルタ部の通過帯域とＲＦ信号受信回路部から出力される信号の信号強度とに対する測位精度と受信感度との関係が定められたデータに基づき、ＲＦ信号受信回路部から出力される信号の信号強度に対する測位精度と受信感度とから、所定の最適条件を満たす通過帯域が探索される。そして、フィルタ部の通過帯域が、探索された通過帯域に変更される。

例えば、信号強度が大きい場合は測位精度が最大となる通過帯域を探索し、信号強度が小さい場合は受信感度が最大となる通過帯域を探索するように最適条件を設定することで、信号の受信環境が良好である場合は測位精度を追求し、信号の受信環境が不良である場合は受信感度を追及するといったことが可能となる。

また、第５の発明として、第１〜第３の何れかの発明の測位装置であって、測位精度及び受信感度の何れを重視するか又は重視の程度をユーザ選択操作に従って選択する選択部を更に備え、前記通過帯域可変部は、測位精度を最重視する場合には前記フィルタ部の通過帯域を前記フィルタ部の最広帯域に可変し、受信感度を最重視する場合には前記フィルタ部の通過帯域を前記フィルタ部の最狭帯域に可変するとして、前記選択部の選択結果に応じて前記フィルタ部の通過帯域を可変する測位装置を構成してもよい。

この第５の発明によれば、測位精度及び受信感度の何れを重視するか又は重視の程度が、ユーザの選択操作によって選択される。そして、フィルタ部の通過帯域が、測位精度を最重視する場合には最広帯域に可変され、受信感度を最重視する場合には最狭帯域に可変される。従って、ユーザの選択操作に応じて、フィルタ部の通過帯域を適切に切り替えることが可能となる。

また、第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の測位装置を備えた電子機器を構成してもよい。

第７の発明は、測位用衛星から送出される測位用信号を含む信号を受信し、少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含んだ通過帯域を広狭変更可能なフィルタ部を通すことで前記受信した受信信号から前記測位用信号の周波数帯を含む信号を抽出して出力するＲＦ信号受信回路部と、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号に基づいて現在位置を測位する測位部とを備えた測位装置における前記フィルタ部のフィルタ通過帯域可変方法であって、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に基づいて前記フィルタ部の通過帯域を可変するステップを含むフィルタ通過帯域可変方法である。

この第７の発明によれば、ＲＦ受信回路部から出力された信号の信号強度に基づいて、フィルタ部の通過帯域が可変される。この場合も、第１の発明と同様の効果が発揮される。

また、第８の発明として、第７の発明のフィルタ通過帯域可変方法であって、前記フィルタ部の通過帯域と前記ＲＦ信号受信回路部から出力される信号の信号強度とに対する測位精度と受信感度との関係に基づいて、前記ＲＦ信号受信回路部から出力されている信号の信号強度に対する測位精度と受信感度とが、所定の最適条件を満たす前記フィルタ部の通過帯域を探索する最適条件満足帯域探索ステップと、前記探索された通過帯域に前記フィルタ部の通過帯域を可変するステップとを含むフィルタ通過帯域可変方法を構成してもよい。

この第８の発明によれば、フィルタ部の通過帯域とＲＦ信号受信回路部から出力される信号の信号強度とに対する測位精度と受信感度との関係に基づいて、ＲＦ信号受信回路部から出力されている信号の信号強度に対する測位精度と受信感度とが、所定の最適条件を満たすフィルタ部の通過帯域が探索される。そして、フィルタ部の通過帯域が、探索された通過帯域に可変される。この場合も、第４の発明と同様の効果が発揮される。

また、第９の発明として、第７又は第８の発明のフィルタ通過帯域可変方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを構成してもよいし、さらには、第１０の発明として、第９の発明のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を構成してもよい。

以下、図面を参照して、電子機器の１つであるナビゲーション機能を備えた携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。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。

１．構成
図１は、本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５と、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部１０と、ベースバンド処理回路部２０と、携帯用アンテナ３０と、携帯用無線通信回路部４０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）５０と、操作部６０と、表示部７０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９０とを備えて構成される。

ＲＦ受信回路部１０と、ベースバンド処理回路部２０とにより、本実施形態の特徴的構成である測位装置１００が構成される。また、ＲＦ受信回路部１０と、ベースバンド処理回路部２０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。

ＧＰＳアンテナ５は、測位用衛星であるＧＰＳ衛星から送出された測位用信号としてのＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＲＦ受信回路部１０に出力する。尚、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る。

ＲＦ受信回路部１０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ１１と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２と、局部発振信号生成部１３と、乗算部１４と、フィルタ部１５と、増幅部１６と、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換部１７とを備えて構成されるＲＦ信号の受信回路である。

ＳＡＷフィルタ１１は、ＧＰＳアンテナ５で受信された信号のうち、所定の周波数帯域成分を通過させる帯域通過フィルタであり、通過させた信号をＬＮＡ１２に出力する。

ＬＮＡ１２は、ＳＡＷフィルタ１１を通過した信号を増幅するローノイズアンプであり、増幅した信号を乗算部１４に出力する。

局部発振信号生成部１３は、ＬＯ（Local Oscillator）等の発振器で構成されるＲＦ信号乗算用の局部発振信号を生成する回路部であり、生成した局部発振信号を乗算部１４に出力する。

乗算部１４は、ＬＮＡ１２で増幅された信号に、局部発振信号生成部１３で生成された局部発振信号を乗算することで、ＲＦ信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバートした後、フィルタ部１５に出力する。本実施形態では、ＧＰＳ衛星信号の中間周波信号の周波数を１００［ｋＨｚ］として説明する。

フィルタ部１５は、乗算部１４から出力されたＩＦ信号のうち、ＧＰＳ衛星信号の中間周波信号の周波数である１００［ｋＨｚ］を含む通過帯域が広狭異なる複数のフィルタを有する回路部であり、通過させた信号を増幅部１６に出力する。

図２は、フィルタ部１５の回路構成の一例を示す図である。
フィルタ部１５は、第１スイッチ１５４と、第１フィルタ１５１と、第２フィルタ１５２と、第３フィルタ１５３と、第２スイッチ１５５とを備えて構成される。

第１フィルタ１５１、第２フィルタ１５２及び第３フィルタ１５３は、遮断周波数をそれぞれ３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］とする低域通過フィルタである。即ち、各フィルタの遮断周波数は、ＧＰＳ衛星信号の中間周波信号の周波数である１００［ｋＨｚ］よりもそれぞれ２００［ｋＨｚ］、３５０［ｋＨｚ］、５００［ｋＨｚ］高い周波数である。

第１スイッチ１５４及び第２スイッチ１５５は、ベースバンド処理回路部２０のＣＰＵ２１から出力される制御信号に従って、第１フィルタ１５１〜第３フィルタ１５３を切り替えるスイッチである。

増幅部１６は、フィルタ部１５を通過した信号を所定の増幅率で増幅する増幅器であり、増幅した信号をＡ／Ｄ変換部１７に出力する。

Ａ／Ｄ変換部１７は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であり、増幅部１６で増幅された信号をデジタル信号に変換した後、ベースバンド処理回路部２０に出力する。

ベースバンド処理回路部２０は、ＲＦ受信回路部１０から出力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行って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し、疑似距離の演算や測位演算等を行う回路部である。

ベースバンド処理回路部２０は、ベースバンド処理回路部２０乃至ＲＦ受信回路部１０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ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２５とを備えて構成される。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、ベースバンド処理回路部２０が備えるＲＯＭ２３及びＲＡＭ２５に格納されたデータの一例を示す図である。ＲＯＭ２３は、読み出し専用の記憶装置であり、ＣＰＵ２１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２３１と、帯域別測位誤差テーブル２３３と、帯域別ＴＴＦＦ（Time To First Fix）テーブル２３５とを記憶している。また、ベースバンド処理プログラム２３１には、フィルタ切替処理（図７参照）として実行されるフィルタ切替プログラム２３２がサブルーチンとして含まれている。

ベースバンド処理とは、ＣＰＵ２１が、フィルタ部１５のフィルタを切り替える処理を行うとともに、フィルタ部１５を通過した信号に基づいて測位処理を行うことで、携帯型電話機１の現在位置を計測する処理である。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。

フィルタ切替処理とは、ＣＰＵ２１が、捕捉したＧＰＳ衛星信号の信号強度から、帯域別測位誤差テーブル２３３及び帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５を参照することで得られる測位精度に相当する測位誤差と、受信感度に相当するＴＴＦＦとに基づいて、フィルタ部１５のフィルタの切り替えを行う処理である。フィルタ切替処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。

帯域別測位誤差テーブル２３３は、遮断周波数が異なるフィルタ部１５の第１フィルタ１５１〜第３フィルタ１５３それぞれに切り替えた場合の、ＧＰＳ衛星信号の信号強度と、当該信号強度のＧＰＳ衛星信号に基づいて測位処理を行った場合の測位位置の実在位置からのずれ（測位誤差）との対応関係が記憶されたテーブルである。測位誤差が小さいほど、測位精度が高い。

また、帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５は、フィルタ部１５の第１フィルタ１５１〜第３フィルタ１５３それぞれに切り替えた場合の、ＧＰＳ衛星信号の信号強度と、ＴＴＦＦとの対応関係が記憶されたテーブルである。ここで、ＴＴＦＦとは、携帯型電話機１の電源投入後に測位を開始して、最初の測位を終了するまでに要した時間（初回測位時間）であり、ＴＴＦＦが小さいことは、信号の受信感度が高いことを意味する。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、帯域別測位誤差テーブル２３３及び帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５に記憶されているデータの内容を定性的に示したグラフである。図４（Ａ）は、第１フィルタ１５１、第２フィルタ１５２及び第３フィルタ１５３それぞれの３つの遮断周波数３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］の場合の信号強度と測位誤差との対応関係を示す図であり、図４（Ｂ）は、遮断周波数３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］それぞれの場合の信号強度とＴＴＦＦとの対応関係を示す図である。

図４（Ａ）において、フィルタの通過帯域（遮断周波数）が３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］の何れの場合も、信号強度が大きくなるにつれて、測位誤差が減少している。信号強度に関わらず、測位誤差が最も小さいのは６００［ｋＨｚ］の場合であり、測位誤差が最も大きいのは３００［ｋＨｚ］の場合である。但し、信号強度が小さくなるにつれて、帯域間の測位誤差の差が小さくなり、信号強度が大きくなるにつれて、測位誤差の差が広がっていく。

一方、図４（Ｂ）において、ＴＴＦＦについても、フィルタの通過帯域（遮断周波数）が３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］の何れの場合も、信号強度が大きくなるにつれて、ＴＴＦＦが減少している。信号強度に関わらず、ＴＴＦＦが最も小さいのは３００［ｋＨｚ］の場合であり、ＴＴＦＦが最も大きいのは６００［ｋＨｚ］の場合である。但し、信号強度が小さくなるにつれて、帯域間のＴＴＦＦの差が広がっていき、信号強度が大きくなるにつれて、ＴＴＦＦの差が狭まっていく。従って、測位誤差とＴＴＦＦとは、信号強度の大小においても、遮断周波数の高低においても、逆の特性を示すことがわかる。

本実施形態では、この特性を利用して、フィルタ部１５のフィルタの切り替えを行う。即ち、信号強度が小さい場合は、通過帯域に応じた測位誤差の差が小さく、ＴＴＦＦの差が大きいことから、測位精度よりも受信感度を重視して、ＴＴＦＦが小さくなるように通過帯域の狭い（遮断周波数の低い）フィルタへと切り替える。一方、信号強度が大きい場合は、通過帯域に応じた測位誤差の差が大きく、ＴＴＦＦの差が小さいことから、受信感度よりも測位精度を重視して、測位誤差が小さくなるように通過帯域の広い（遮断周波数の高い）フィルタへと切り替える。

より具体的には、捕捉した複数のＧＰＳ衛星信号それぞれの信号強度から、信号強度の平均値（以下、「信号強度平均値」と称す。）を算出する。その後、帯域別測位誤差テーブル２３３及び帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５を参照して、フィルタの各通過帯域について、信号強度平均値に対応する測位誤差及びＴＴＦＦを特定する。そして、特定した測位誤差及びＴＴＦＦを用いて次式（１）に従って評価値Ｅを算出し、評価値Ｅが最小となった通過帯域のフィルタへと切り替える。
Ｅ＝ａ・測位誤差＋ｂ・ＴＴＦＦ ・・・（１）

ここで、式（１）における「ａ」、「ｂ」は、それぞれ測位誤差（測位精度）、ＴＴＦＦ（受信感度）の重視の程度を決定付けるパラメータであり、例えば、その比が「１：１」となるような値を選択することができる。但し、測位誤差とＴＴＦＦとは単位が異なるため、それぞれの値をそのまま同じものとして扱えるとは限らない。このため、パラメータ「ａ」、「ｂ」の値を適宜な値に調節可能にすればより好適である。

ＲＡＭ２５は、読み書き可能な記憶装置であり、例えば衛星データ２５１と、測位データ２５３と、信号強度平均値データ２５５とが記憶される。

図５は、衛星データ２５１のデータ構成例を示す図である。衛星データ２５１には、捕捉した衛星の番号２５１１と、位置２５１３と、移動方向２５１５と、速度２５１７と、信号強度２５１９とでなる衛星情報が記憶される。衛星の位置２５１３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２５１５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。衛星データ２５１は、ベースバンド処理において、ＣＰＵ２１により衛星情報が算出されることで随時更新される。

測位データ２５３は、携帯型電話機１の測位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。測位データ２５３は、ベースバンド処理において、ＣＰＵ２１による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。

信号強度平均値データ２５５は、捕捉した衛星の信号強度平均値についてのデータであり、ベースバンド処理において、ＣＰＵ２１によって信号強度平均値が算出されることで随時更新される。

携帯用アンテナ３０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携帯用無線信号の送受信を行うアンテナである。

携帯用無線通信回路部４０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。

ホストＣＰＵ５０は、ＲＯＭ８０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２０において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７０に表示させる。

操作部６０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ＣＰＵ５０に出力する。この操作部６０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。

表示部７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ５０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７０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。

ＲＯＭ８０は、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、地図データ等の各種プログラムやデータを記憶している。ホストＣＰＵ５０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。

ＲＡＭ９０は、ホストＣＰＵ５０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。

２．処理の流れ
図６は、ＣＰＵ２１によりＲＯＭ２３に記憶されているベースバンド処理プログラム２３１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２０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アンテナ５によるＲＦ信号の受信や、ＲＦ受信回路部１０によるＩＦ信号へのダウンコンバート等を経て、ＩＦ信号がベースバンド処理回路部２０に随時入力される状態にあるものとする。

先ず、ＣＰＵ２１は、初期設定を行う（ステップＡ１）。具体的には、信号強度平均値を予め定められた初期値に設定し、信号強度平均値データ２５５としてＲＡＭ２５に記憶させる。また、評価値Ｅの算出式（１）におけるパラメータ「ａ」、「ｂ」の値を、予め定められた値に設定する。

次いで、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されているフィルタ切替プログラム２３２を読み出して実行することで、フィルタ切替処理を行う（ステップＡ３）。

図７は、フィルタ切替処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ２１は、フィルタ部１５の第１フィルタ１５１〜第３フィルタ１５３の各通過帯域について、ループＡを実行する（ステップＢ１〜Ｂ９）。ループＡでは、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に記憶されている帯域別測位誤差テーブル２３３を参照して、信号強度平均値データ２５５に記憶されている信号強度平均値に対応する測位誤差を特定する（ステップＢ３）。また、ＣＰＵ２１は、帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５を参照して、信号強度平均値に対応するＴＴＦＦを特定する（ステップＢ５）。

そして、ＣＰＵ２１は、ステップＢ３及びＢ５で特定した測位誤差及びＴＴＦＦを用いて、式（１）に従って評価値Ｅを算出した後（ステップＢ７）、次の通過帯域へと処理を移行する。そして、ＣＰＵ２１は、全ての通過帯域についてステップＢ３〜Ｂ７の処理を行った後、ループＡを終了する（ステップＢ９）。

ループＡを終了すると、ＣＰＵ２１は、各通過帯域について算出した評価値Ｅの中から、その値が最小となった通過帯域のフィルタへ切り替えるための制御信号を、フィルタ部１５の第１スイッチ１５４及び第２スイッチ１５５に出力し、フィルタの切り替えを行う（ステップＢ１１）。そして、ＣＰＵ２１は、フィルタ切替処理を終了する。

図６のベースバンド処理に戻って、フィルタ切替処理を行った後（ステップＡ３）、ＣＰＵ２１は、ＲＦ受信回路部１０から出力されたＩＦ信号の中から、ＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾する衛星捕捉・追尾処理を行う（ステップＡ５）。尚、ここでは、ＧＰＳ衛星信号の捕捉・追尾を、ＣＰＵ２１がソフトウェア的に行うこととするが、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や、位相ロックループ（ＰＬＬ）として知られるキャリアループ等の回路で構成される衛星捕捉・追尾部を独立して設けることで、ハードウェア的に実現してもよい。

次いで、ＣＰＵ２１は、ステップＡ５で捕捉・追尾したＧＰＳ衛星信号から航法メッセージ及び時刻情報を復号し、これらに基づいて衛星の位置２５１３、移動方向２５１５、速度２５１７及び信号強度２５１９を算出し（ステップＡ７）、衛星の番号２５１１と対応付けた衛星情報で、ＲＡＭ２５の衛星データ２５１を更新する。

その後、ＣＰＵ２１は、衛星データ２５１に記憶されている全ての衛星の信号強度２５１９の平均値を算出し（ステップＡ９）、ＲＡＭ２５の信号強度平均値データ２５５を更新する。

そして、ＣＰＵ２１は、衛星データ２５１に記憶されている衛星情報に基づいて公知の測位演算を行い、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Ａ１１）。そして、ＣＰＵ２１は、測位した現在位置でＲＡＭ２５の測位データ２５３を更新する。

以上のステップを行った後、ＣＰＵ２１は、処理の終了判定を行う（ステップＡ１３）。具体的には、ユーザにより、操作部６０を介して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ＣＰＵ５０から処理の終了指示信号を入力した場合に、処理を終了するものと判定する。

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Ａ１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ２１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Ａ１３；Ｙｅｓ）、ベースバンド処理を終了する。

３．作用効果
本実施形態によれば、受信信号に含まれるＧＰＳ衛星信号を抽出するためのフィルタを、通過帯域の異なる複数のフィルタの中から択一的に選択して切り替える。このフィルタの切り替えは、ＲＯＭ２３に記憶された各フィルタの通過帯域とＲＦ受信回路部１０から出力される信号の信号強度とに対する測位誤差とＴＴＦＦとの関係が定められたデータに基づいて行われる。具体的には、各フィルタの通過帯域について、算出された信号強度に対応する測位誤差及びＴＴＦＦを用いて、式（１）によって評価値Ｅが最小となるフィルタへ切り替えられる。

即ち、信号強度が大きい場合には、測位精度を向上させるように広帯域のフィルタに切り替え、信号強度が小さい場合には、受信感度を向上させるように狭帯域のフィルタに切り替える。従って、受信した信号の信号強度、ひいてはＧＰＳ衛星信号を受信する受信環境に応じて、測位精度と受信感度との何れを優先すべきかを動的に判断して、常に最適な受信をする制御が実現される。

４．変形例
４−１．電子機器
本発明は、携帯型電話機の他、携帯型のナビゲーション装置やカーナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、パーソナルコンピュータ等の電子機器に適用することが可能である。

４−２．衛星測位システム
上述した実施形態では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムについても同様に適用可能である。

４−３．処理の分化
ベースバンド処理回路部２０のＣＰＵ２１が行う処理の一部又は全部を、ホストＣＰＵ５０が行うことにしてもよい。例えば、フィルタ切替処理をホストＣＰＵ５０が行うこととし、衛星捕捉・追尾処理、測位処理をＣＰＵ２１が行うことにする。また、ＣＰＵ２１により捕捉・追尾されたＧＰＳ衛星信号に基づいて、ホストＣＰＵ５０が測位処理を行うことにしてもよい。

４−４．フィルタの個数
上述した実施形態では、フィルタ部１５が通過帯域の異なる３個のフィルタを有して構成されるものとして説明したが、例えば遮断周波数を３００［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］とする２個のフィルタで構成してもよい。また、遮断周波数をさらに細かく分割し、４以上のフィルタで構成してもよい。この場合は、ＲＯＭ２３の帯域別測位誤差テーブル２３３及び帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５に、各フィルタの通過帯域に対応するデータを記憶させておく必要がある。

４−５．帯域可変フィルタ
フィルタ部１５を、通過帯域を可変に設定可能な帯域可変フィルタで構成してもよい。この場合は、帯域可変フィルタが設定可能な通過帯域を、例えば遮断周波数が３００［ｋＨｚ］、４５０［ｋＨｚ］、６００［ｋＨｚ］である３つの帯域とする。そして、ＣＰＵ２１は、各帯域について式（１）に従って評価値Ｅを算出し、帯域可変フィルタの通過帯域を、評価値Ｅが最小となった帯域に変更するように制御する。

４−６．フィルタの段数
また、上述した実施形態では、ＲＦ受信回路部１０のフィルタ部１５を１段として説明したが、段数を２段以上としてもよい。

図８は、この場合における携帯型電話機２の構成を示すブロック図である。尚、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いる。携帯型電話機１との違いは、増幅部１６の前後に、低次フィルタ部１８と、高次フィルタ部１９とを介在させて、２段のフィルタ構成としたことである。

尚、低次フィルタ部１８及び高次フィルタ部１９ともに、図２のフィルタ部１５と同様、複数のフィルタが、ＣＰＵ２１からの制御信号に応じて切り替え可能に構成される。

この場合は、ＲＯＭ２３に、高次フィルタ部１９を構成する各フィルタと、低次フィルタ部１８を構成する各フィルタとの組合せそれぞれについて、信号強度と測位誤差との対応関係を定めたテーブル及び信号強度とＴＴＦＦとの対応関係を定めたテーブルを格納しておく。そして、これらのテーブルを用いて評価値Ｅを算出し、評価値Ｅが最小となる組合せに切り替えるように、ＣＰＵ２１が制御信号を出力すればよい。

尚、両方のフィルタ部についてフィルタの切り替えを行うのではなく、何れか一方のフィルタ部についてフィルタの切り替えを行うことにしてもよい。

４−７．測位精度及び受信感度の重視の選択
評価値Ｅの算出式（１）における測位精度及び受信感度の重視の程度を決定付けるパラメータ「ａ」、「ｂ」の値を、ユーザの選択操作に従って選択・設定することにしてもよい。具体的には、図６のベースバンド処理のステップＡ１において、パラメータ「ａ」と「ｂ」との比（以下、「重視比率」と称す。）の候補を表示部７０に表示させる。そして、ユーザに重視比率を１つ選択させ、操作部６０を介して選択された重視比率に応じた値を、パラメータ「ａ」、「ｂ」にそれぞれ設定する。尚、重視比率を選択させるのではなく、パラメータ「ａ」、「ｂ」の値をそれぞれ入力させることにしてもよい。

また、測位精度と受信感度との何れを重視するかをユーザに選択させることにしてもよい。そして、測位精度の重視が選択された場合は、例えば重視比率が「２：１」となるように「ａ」、「ｂ」の値を設定し、受信感度の重視が選択された場合は、例えば重視比率が「１：２」となるように「ａ」、「ｂ」の値を設定するようにする。

４−８．記憶媒体
ＲＯＭ２３に記憶されているベースバンド処理プログラム２３１及びフィルタ切替プログラム２３２を、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶させておき、ＣＰＵ２１が、記憶媒体からプログラムを読み出して実行する構成としてもよい。この場合、さらに帯域別測位誤差テーブル２３３及び帯域別ＴＴＦＦテーブル２３５を記憶媒体に記憶させておいてもよいことは勿論である。

携帯型電話機の構成を示すブロック図。 フィルタ部の回路構成例を示す図。 （Ａ）はＲＯＭの構成例を示す図。（Ｂ）はＲＡＭの構成例を示す図。 （Ａ）は信号強度と測位誤差との関係を示すグラフ。（Ｂ）は信号強度とＴＴＦＦとの関係を示すグラフ。 衛星データのデータ構成例を示す図。 ベースバンド処理の流れを示すフローチャート。 フィルタ切替処理の流れを示すフローチャート。 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

１ 携帯型電話機、 ５ ＧＰＳアンテナ、 １０ ＲＦ受信回路部、
１１ ＳＡＷフィルタ、 １２ ＬＮＡ、 １３ 局部発振信号生成部、
１４ 乗算部、 １５ フィルタ部、 １６ 増幅部、 １７ Ａ／Ｄ変換部、
２０ ベースバンド処理回路部、 ３０ 携帯用アンテナ、
４０ 携帯用無線通信回路部、 ５０ ホストＣＰＵ、 ６０ 操作部、
７０ 表示部、 ８０ ＲＯＭ、 ９０ ＲＡＭ、 １００ 測位装置

Claims (9)

1. 測位用衛星から送出される測位用信号を含む信号を受信し、少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含んだ通過帯域を広狭変更可能なフィルタ部を通すことで前記受信した受信信号から前記測位用信号の周波数帯を含む信号を抽出して出力するＲＦ信号受信回路部と、
   前記フィルタ部の変更可能な通過帯域それぞれに関して、受信信号の信号強度に対する測位精度及び受信感度の関係を記憶する精度感度記憶部と、
   前記精度感度記憶部の記憶データに基づいて、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に対する前記フィルタ部の変更可能な通過帯域それぞれについての測位精度及び受信感度の組み合わせ評価が所定の最適条件を満たす通過帯域に、前記フィルタ部の通過帯域を変更する通過帯域可変部と、
   前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号に基づいて現在位置を測位する測位部と、
   を備えた測位装置。
2. 前記フィルタ部は少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含む通過帯域が広狭異なる複数のフィルタを有し、
   前記通過帯域可変部は前記複数のフィルタの中から択一的にフィルタを切り替えることで前記フィルタ部の通過帯域を可変する、
   請求項１に記載の測位装置。
3. 前記フィルタ部は少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含む通過帯域が広狭変更可能な帯域可変フィルタを有して構成され、
   前記通過帯域可変部は前記帯域可変フィルタの通過帯域を可変する、
   請求項１に記載の測位装置。
4. 測位精度及び受信感度の重視の程度を設定する重視程度設定部を更に備え、
   前記通過帯域可変部は、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に対する前記フィルタ部の変更可能な通過帯域それぞれについての測位精度及び受信感度の組み合わせ評価を、前記設定された重視の程度を用いて行い、評価結果が所定の最適条件を満たす通過帯域に、前記フィルタ部の通過帯域を変更する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の測位装置。
5. 前記重視程度設定部は、測位精度及び受信感度の重視比率を、前記重視の程度として設定する、
   請求項４に記載の測位装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の測位装置を備えた電子機器。
7. 測位用衛星から送出される測位用信号を含む信号を受信し、少なくとも前記測位用信号の周波数帯を含んだ通過帯域を広狭変更可能なフィルタ部を通すことで前記受信した受信信号から前記測位用信号の周波数帯を含む信号を抽出して出力するＲＦ信号受信回路部と、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号に基づいて現在位置を測位する測位部とを備えた測位装置における前記フィルタ部のフィルタ通過帯域可変方法であって、
   前記フィルタ部の変更可能な通過帯域それぞれに関して受信信号の信号強度に対する測位精度及び受信感度の関係を記憶する精度感度記憶部の記憶データに基づいて、前記ＲＦ信号受信回路部から出力された信号の信号強度に対する前記フィルタ部の変更可能な通過帯域それぞれについての測位精度及び受信感度の組み合わせ評価が所定の最適条件を満たす通過帯域に、前記フィルタ部の通過帯域を変更すること、
   を含むフィルタ通過帯域可変方法。
8. 請求項７に記載のフィルタ通過帯域可変方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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