(57)【要約】      （修正有）【課題】小規模な装置構成でありながら、今後利用可能になる複数種類の衛星測位用信号を有効利用できる受信装置を実現する。【解決手段】衛星からの信号を受信するアンテナ１１と、アンテナ１１で受信した信号を増幅するＲＦアンプ部２１と、基準水晶発振器５１と、信号処理を行うデジタル処理部８１と、操作受付部９１と、２系統の受信処理系、すなわちミキサ部（１）３１、局部発振器（１）４１、ＩＦアンプ部（１）６１及びＩＦフィルタ部（１）７１からなる第１の受信処理系と、ミキサ部（２）３２、局部発振器（２）４２、ＩＦアンプ部（２）６２及びＩＦフィルタ部（２）７２からなる第２の受信処理系と、を備えている。デジタル処理部８１は、局部発振器４１，４２及びＩＦフィルタ部７１，７２に接続されており、これらの特性を個別に切り替え設定できるよう構成されている。【選択図】図１
2005207888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムにおいて用いられる人工衛星から無線電波の形態で送信される衛星測位用信号を受信する衛星測位用信号受信装置において、
前記衛星測位用信号の受信処理を行う受信処理系をｎ（ｎは１以上の整数）系統有すると共に、各受信処理系については受信特性を切り替え可能に構成されており、
ｍ（ｍは２以上の整数）種類の衛星測位用信号の内、受信対象となるｎ種類の衛星測位用信号を選択する選択手段と、
その選択手段によって選択されたｎ種類の衛星測位用信号に対応する受信特性となるよう、前記ｎ系統の受信処理系の受信特性を切り替え設定する制御手段と、
を備えることを特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記受信処理系を２以上有することを特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記選択手段は、
前記受信処理系によって受信した衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、その判断結果に基づき相対的に良い受信状態となるよう受信対象信号を選択すること
を特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記受信処理系を少なくとも２系統有し、
前記選択手段は、
２系統の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、受信状態が相対的に良い方の衛星測位システムに対応する衛星測位用信号を受信対象信号として選択すること
を特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記受信処理系を少なくとも２系統有し、
前記選択手段は、
２系統の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、何れの衛星測位システムに対応する衛星測位用信号の受信状態も所定レベルの良好状態にない場合には、前記２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号を２系統の受信処理系それぞれの受信対象信号として選択すること
を特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項６】
請求項３に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記受信処理系を少なくとも３系統有し、
前記選択手段は、
２種類以上の搬送周波数の衛星測位用信号が規定されている２種類の衛星測位システムにおける第１の搬送周波数の衛星測位用信号を、それぞれ第１の受信処理系及び第２の受信処理系の受信対象信号として選択すると共に、
前記第１の受信処理系及び第２の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する第１の搬送周波数の衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、受信状態が良い方の衛星測位システムに対応する別の搬送周波数の衛星測位用信号を、第３の受信処理系の受信対象信号として選択すること
を特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の衛星測位用信号受信装置において、
前記選択手段は、
前記第３の受信処理系の受信対象信号を選択した場合、前記第１の受信処理系及び第２の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する第１の周波数の衛星測位用信号の受信状態の差が所定レベル以上か否か判断し、所定レベル以上の受信状態差があれば、受信状態が良い他方の衛星測位システムに対応する別の搬送周波数の衛星測位用信号を前記第３の受信処理系の受信対象信号として選択すること
を特徴とする衛星測位用信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星測位用信号を受信する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばカーナビゲーションシステムなどにおける現在位置検出用として広く知られているように、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信装置までの見かけの距離を計測することで、受信装置の位置を算出する測位システムである（例えば特許文献１参照）。この受信装置は、Ｌ１と呼ばれる１５７５．４２ＭＨｚの信号を受信しているが、今後新たに第２の民間用信号（Ｌ２Ｃ）として１２２７．６ＭＨｚの信号と、第３の民間用信号（Ｌ５Ｃ）として１１７６．４５ＭＨｚの信号が利用可能となる。さらに、欧州で開発が進められているガリレオ（Galileo）システムも利用可能となる。このガリレオシステムにおいても複数の周波数信号が用意されており、これらの複数の信号を利用することができれば、従来以上の性能（受信エリアの広範囲化、自位置精度向上等）を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開平６−３４７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように、現状のＧＰＳ受信装置は受信信号が１種類であるため、その信号の周波数・帯域幅のみに対応した構成となっている。そのＧＰＳ受信装置の構成の一例を図９に示す。図９に示すＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ信号を受信するアンテナ、そのアンテナで受信したＧＰＳ信号を増幅するＲＦアンプ部、周波数変換するミキサ部、周波数変換に利用する局部発振器、基準水晶発振器、中間周波を増幅するＩＦアンプ部、中間周波用のＩＦフィルタ部、信号処理を行うデジタル処理部を備えており、以下のような動作を行う。つまり、アンテナ部により、ＧＰＳ衛星から送信されてくるＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号をＲＦアンプ部にて増幅する。そして、ミキサ部にて中間周波数に周波数変換し、ＩＦアンプ部にて増幅し、デジタル処理部で信号処理を行う。
【０００４】
このような構成のため、今後利用可能となる予定の「ＧＰＳ−Ｌ２Ｃ」、「ＧＰＳ−Ｌ５Ｃ」、「Ｇａｌｉｌｅｏ」等の異なった周波数・帯域幅の信号は受信することができない。このような今後新たに利用可能となる信号に対応するためには、新たな信号周波数・帯域幅に対応した処理系を必要とすることになる。具体的には、例えば上述した図９に示すミキサ部、局部発振器、基準水晶発振器、ＩＦアンプ部、ＩＦフィルタ部の処理系が、受信する信号の数だけ必要となり、全ての信号に対応すると受信装置の規模が大きくなるという問題点がある。
【０００５】
また、ＧＰＳを利用して自位置を検出するために、３個のＧＰＳ衛星からの信号を受信する２次元測位と、４個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信する３次元測位があり、２個以下の衛星だけでは自位置を検出することはできない。このため、ＧＰＳ衛星の配置と自位置および自位置周辺環境（高層ビルの谷間等）の関係によっては、たとえ同じ場所であっても受信可能な衛星数が２個以下で測位できない時間帯と３個以上で測位できる時間帯が発生してしまうという問題もある。
【０００６】
さらに高緯度地域においても、やはり受信可能な衛星数が少なく、自位置を決定することが困難な場合が発生しやすいという問題もある。
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、小規模な装置構成でありながら、今後利用可能になる複数種類の衛星測位用信号を有効利用できる受信装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の衛星測位用信号受信装置は、衛星測位システムにおいて用いられる人工衛星から無線電波の形態で送信される衛星測位用信号を受信する装置であるが、衛星測位用信号の受信処理を行う受信処理系をｎ（ｎは１以上の整数）系統有すると共に、各受信処理系については受信特性を切り替え可能に構成されている。そして、選択手段が、ｍ（ｍは２以上の整数）種類の衛星測位用信号の内、受信対象となるｎ種類の衛星測位用信号を選択し、制御手段は、その選択手段によって選択されたｎ種類の衛星測位用信号に対応する受信特性となるよう、前記ｎ系統の受信処理系の受信特性を切り替え設定する。
【０００８】
現在、ナビゲーションシステムなどで現在位置検出のために利用されている衛星測位用信号はＧＰＳ−Ｌ１（搬送周波数１５７５．４２±１ＭＨｚ）のみである。しかしながら、今後は、ＧＰＳ−Ｌ１も含め、以下の衛星測位用信号が利用可能となる予定である。
【０００９】
ＧＰＳ−Ｌ１（１５７５．４２±１ＭＨｚ）
ＧＰＳ−Ｌ２Ｃ（１２２７．６±１ＭＨｚ）
ＧＰＳ−Ｌ５Ｃ（１１７６．４５±１０ＭＨｚ）
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１（１５７５．４２±２ＭＨｚ）
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａ（１１７６．４５±１０ＭＨｚ）
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ｂ（１２０７．１４±１０ＭＨｚ）
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ６（１２７８．７５±５．１１５ＭＨｚ）
本発明によれば、これら利用可能な信号を任意に選択して使用することができるため、多様な利用目的に対応できる。そして、そのための装置構成に関しても利用可能な衛星測位用信号の種類分必要なわけではなく、小規模な装置構成で実現できる。
【００１０】
なお、受信処理系については例えば１つだけ備え、その受信特性を切り替え設定することで２種類以上の衛星測位用信号から選択した一つの衛星測位用信号を受信するようにしてもよいが、２以上の受信処理系を有していれば、各受信処理系の受信特性を切り替え設定することで、同時に２種類以上の衛星測位用信号を受信できる。例えば、受信処理系が２系統あれば、
ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ２Ｃとの組合せによる２周波測位
ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ５Ｃとの組合せによる２周波測位
ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１との組合せによるＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏのハイブリッド測位
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａとの組合せによる２周波測位
Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ６との組合せによる商用サービスに対応した測位
という２周波測位が実現できる。例えばＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ２Ｃ、またはＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａの２周波測位であれば、精度劣化要因である電離層遅延誤差の影響を回避することが可能となる。また、ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を同時に受信するハイブリッド測位であればＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏシステムの両方の衛星測位システムの衛星測位用信号を受信することができ、従来ＧＰＳだけでは測位できないような環境（高層ビル街等）でも捕捉対象衛星数が増えることによって、測位が可能となる。
【００１１】
また、選択手段に関しては、例えば操作部に対してユーザが行った操作に応じて選択（マニュアル操作に対応した選択）してもよいが、受信処理系によって受信した衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、その判断結果に基づき相対的に良い受信状態となるよう選択（自動選択）してもよい。この方法としては、（Ａ）受信装置起動時にすべての信号受信状態をチェックし、受信状態の良好な信号を選択し、その後定期的に受信状態をチェックしその都度受信状態の良好な信号を選択するようにしても良いし、（Ｂ）受信状態が劣化した場合に切り替えるようにしても良いし、（Ｃ）予め受信装置起動時に優先的に受信する信号を決めておき、その信号の受信状態が悪い場合に切替えるようにしても良い。
【００１２】
ところで、受信処理系を少なくとも２系統有し、選択手段が自動選択する場合には、２系統の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、受信状態が相対的に良い方の衛星測位システムに対応する衛星測位用信号を受信対象信号として選択することが考えられる。このようにすれば、受信状態がより良好な衛星測位システムにおける複数種類の衛星測位用信号を同時に受信することができる。
【００１３】
なお、「受信状態が相対的に良い」という場合に、その受信状態が絶対的な評価としては芳しくない場合も想定される。その場合には、同じ衛星測位システムに属する複数種類の衛星測位用信号を受信しても適切な測位ができない可能がある。そのため、以下のようなハイブリッド受信となるよう制御してもよい。つまり、２系統の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、何れの衛星測位システムに対応する衛星測位用信号の受信状態も所定レベルの良好状態にない場合には、２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する衛星測位用信号を２系統の受信処理系それぞれの受信対象信号として選択するのである。このようにすれば、同じ衛星測位システムに属する複数種類の衛星測位用信号を受信する場合に比べて、相対的に適切な測位が実現され易くなる。
【００１４】
また、受信処理系を少なくとも３系統有している場合は、次のような選択処理を実行しても良い。つまり、２種類以上の搬送周波数の衛星測位用信号が規定されている２種類の衛星測位システムにおける第１の搬送周波数の衛星測位用信号を、それぞれ第１の受信処理系及び第２の受信処理系の受信対象信号として選択すると共に、第１の受信処理系及び第２の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する第１の搬送周波数の衛星測位用信号の受信状態の良否を判断し、受信状態が良い方の衛星測位システムに対応する別の搬送周波数の衛星測位用信号を、第３の受信処理系の受信対象信号として選択するのである。例えば第１の受信処理系及び第２の受信処理系によって、ＧＰＳ−Ｌ１及びＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を受信し、第３の受信処理系にてＧＰＳ−Ｌ２ＣまたはＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａの状態の良い方を選択して受信する。これによってＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏの受信状態の良い衛星測位システムを選択した２周波測位が可能となる。さらに、ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を受信していることから、常にＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏのどちらの衛星測位システムにおける送信電波の受信状態が良いかを判定できるため、第２周波（ＧＰＳ−Ｌ２ＣまたはＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａ）を常にＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏの受信状態の良い方を選択して受信することも可能となる。つまり、相対的に良好な状態の衛星測位システムを常時監視していることによって、絶対的な受信状態が悪くなってから切り替える場合に比べ、予め受信状態が悪くなること自体を防止しながら適切な衛星測位用信号の方に切り替えることができる点で好ましい。
【００１５】
なお、「受信状態の良否」の判断は、例えばＤＯＰ（Dilution  of  Precision）を用いることが考えられる。一般的にＤＯＰの小さい方が精度は良いためＤＯＰを用いて判断することにより常に精度の高い２周波測位が可能となる。また、捕捉可能な衛星数が多い方が良い受信状態であると判断することも考えられる。
【００１６】
なお、特にＤＯＰを用いて判断する場合、ＤＯＰの差があまり無い場合には、例えばＧＰＳ信号のＤＯＰの方がガリレオシステム信号のＤＯＰよりも小さい状態と、逆にガリレオシステム信号のＤＯＰの方がＧＰＳ信号のＤＯＰよりも小さい状態とが頻繁に切り替わって生じてしまう可能性がある。その場合、単にＤＯＰが小さい方を採用するという対処では、第３の受信処理系の受信対象信号が頻繁に切り替わってしまうこととなる。そこで、切り替え条件にヒステリシスを設け、一定値以上の差が出た場合のみ切替えるようにしても良い。つまり、選択手段は、第３の受信処理系の受信対象信号を選択した場合、第１の受信処理系及び第２の受信処理系によって受信した２種類の衛星測位システムそれぞれに対応する第１の周波数の衛星測位用信号の受信状態の差が所定レベル以上か否か判断し、所定レベル以上の受信状態差があれば、受信状態が良い他方の衛星測位システムに対応する別の搬送周波数の衛星測位用信号を第３の受信処理系の受信対象信号として選択するのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１８】
［第１実施例］
図１は、２系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
本実施例の衛星測位用信号受信装置１は、衛星からの信号を受信するアンテナ１１と、アンテナ１１で受信した信号を増幅するＲＦアンプ部２１と、基準水晶発振器５１と、信号処理を行うデジタル処理部８１と、ユーザからの操作を受け付ける操作受付部９１と、２系統の受信処理系、すなわちミキサ部（１）３１、局部発振器（１）４１、ＩＦアンプ部（１）６１及びＩＦフィルタ部（１）７１からなる第１の受信処理系と、ミキサ部（２）３２、局部発振器（２）４２、ＩＦアンプ部（２）６２及びＩＦフィルタ部（２）７２からなる第２の受信処理系と、を備えている。なお、以下の説明においては、第１の受信処理系と第２の受信処理系とを区別する必要がある場合には、上述の「ミキサ部（１）３１、ミキサ部（２）３２」のように、（１）、（２）を付記する。一方、それらの区別をする必要がない場合には、「ミキサ部３１，３２」のように（１）、（２）を付記せずにまとめて記載することとする。
【００２０】
上述したミキサ部３１，３２はＲＦアンプ部２１から出力された信号を中間周波に周波数変換するものであり、局部発振器４１，４２はこの周波数変換に利用される。また、ＩＦアンプ部６１，６２はミキサ部３１，３２から出力された中間周波を増幅するものであり、ＩＦフィルタ部７１，７２はＩＦアンプ部６１，６２にて増幅された中間周波に対して所定のフィルタ処理を施すものである。
【００２１】
ＩＦフィルタ部７１，７２にてフィルタ処理が施された信号はデジタル処理部８１へ出力され、デジタル処理部８１にてデータ復調される。データ復調された衛星測位用信号は例えば図示しないナビゲーション装置等へ出力される。
【００２２】
デジタル処理部８１は、マイコン等で構成されており、上述したデータ復調の各種制御処理を実行する。このデジタル処理部８１は、局部発振器４１，４２及びＩＦフィルタ部７１，７２に接続されており、これらの特性を個別に切り替え設定できるよう構成されている。なお、局部発振器４１，４２は一つの基準水晶発振器５１に接続されており、基準水晶発振器５１から得た基準周波数を用い、デジタル処理部８１から指示に基づく周波数を発生させる。
【００２３】
このような構成において、例えば操作受付部９１においてユーザから受け付けた操作に基づいて、あるいはデジタル処理部８１が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択し、局部発振器４１，４２及びＩＦフィルタ部７１，７２の特性（特許請求の範囲における受信特性に相当する。）を切り替え設定する。
【００２４】
本実施例では、選択可能な衛星測位用信号は、以下の７種類とする。
（１）ＧＰＳ−Ｌ１（１５７５．４２±１ＭＨｚ）
（２）ＧＰＳ−Ｌ２Ｃ（１２２７．６±１ＭＨｚ）
（３）ＧＰＳ−Ｌ５Ｃ（１１７６．４５±１０ＭＨｚ）
（４）Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１（１５７５．４２±２ＭＨｚ）
（５）Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａ（１１７６．４５±１０ＭＨｚ）
（６）Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ｂ（１２０７．１４±１０ＭＨｚ）
（７）Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ６（１２７８．７５±５．１１５ＭＨｚ）
そして、これらの衛星測位用信号を受信するための局部発振器４１，４２及びＩＦフィルタ部７１，７２における受信特性の設定は、具体的には次のようにする。
【００２５】
例えば上記（１）のＧＰＳ−Ｌ１信号の場合、搬送周波数１５７５．４２ＭＨｚで帯域幅が２ＭＨｚの信号である。局部発振器４１（又は４２）の周波数は、中間周波数をいくつにするかによって変わるが、例えば中間周波数を仮に４．０９２ＭＨｚとした場合、１５７１．３２８ＭＨｚの周波数にすれば良い。つまり、局部発振器４１（又は４２）で１５７１．３２８ＭＨｚ、ＩＦフィルタ部７１（又は７２）で２ＭＨｚに設定する。この設定はリニアな電圧レベルで設定しても良いし、デジタル信号で設定しても良い。例えばリニアな電圧レベルで設定する場合、所望の電圧レベルを印加するように制御する。局部発振器４１（又は４２）についての一例を挙げれば、以下のような制御内容となる。
【００２６】
１５７１．３２８ＭＨｚに設定するには２．５Ｖ
１２２３．５０８ＭＨｚに設定するには１．０Ｖ
１１７２．３５８ＭＨｚに設定するには０．７８Ｖ
一方、デジタル信号で設定する場合ハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）の組合せで制御する。一例を挙げれば、以下のような制御内容となる。
【００２７】
１５７１．３２８ＭＨｚに設定するにはＨ、Ｈ
１２２３．５０８ＭＨｚに設定するにはＨ、Ｌ
１１７２．３５８ＭＨｚに設定するにはＬ、Ｈ
なお、ＩＦフィルタ部７１（又は７２）に関しても同様である。
【００２８】
それでは次に、本実施例の衛星測位用信号受信装置１の動作に関し、特にデジタル処理部８１にて実行される処理内容を中心に説明する。
［マニュアル選択の場合］
図２は、操作受付部９１にてユーザから受け付けた操作に基づいて選択（マニュアル操作に対応した選択）した衛星測位用信号を受信できるよう、受信特性の切り替え設定を行う場合の、デジタル処理部８１にて実行される処理内容を示すフローチャートである。なお、このような処理を実行するためのプログラムはデジタル処理部８１内のＲＯＭ等に格納されている。以下の、他の処理においても同様である。
【００２９】
まず、操作受付部９１においてユーザが行った信号選択操作を受け付ける（Ｓ１０）。この選択操作に関しては、例えば上述した（１）〜（７）の７種類の衛星測位用信号から任意の２つの信号を選択できるよう構成しておいてもよいし、あるいは、予め受信する信号の組合せを設定してデジタル処理部８１内のメモリに記憶しておき、その組合せの中からユーザが選択できるようにしてもよい。組み合わせとしては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【００３０】
・ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ２Ｃとの組合せによる２周波測位
・ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ５Ｃとの組合せによる２周波測位
・ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１との組合せによるＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏのハイブリッド測位
・Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａとの組合せによる２周波測位
・Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ６との組合せによる商用サービスに対応した測位
次に、Ｓ１０で受け付けた選択操作によって選択された衛星測位用信号を受信できるよう、局部発振器４１，４２の周波数及びＩＦフィルタ部７１，７２の特性を切り替え設定する（Ｓ２０）。
【００３１】
なお、このマニュアル選択の場合は、操作受付部９１及びデジタル処理部８１が「選択手段」に相当し、デジタル処理部８１が「制御手段」に相当する。
［自動選択の場合］
図３は、デジタル処理部８１が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択（自動選択）し、その選択した衛星測位用信号を受信できるよう、受信特性の切り替え設定を行う場合の、デジタル処理部８１にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、デフォルト状態として、ＧＰＳに属する任意の衛星測位用信号とガリレオシステムに属する任意の衛星測位用信号がそれぞれ第１の受信処理系と第２の受信処理系における受信対象信号となるよう、局部発振器４１，４２の周波数及びＩＦフィルタ部７１，７２の特性を切り替え設定した上で、それらの各信号の受信状況を確認する（Ｓ１１０）。
【００３３】
なお、Ｓ１１０におけるデフォルト状態で受信する対象信号としては、例えばＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を採用することが考えられる。もちろん、他の周波数の信号を用いても構わない。
【００３４】
そして、Ｓ１１０にて受信状況を確認した両方の衛星測位用信号の受信状態が共に悪いか否かを判断する（Ｓ１２０）。なお、この受信状態の良否は例えばＤＯＰ（Dilution  of  Precision）を用いることが考えられる。一般的にＤＯＰの小さい方が精度は良いため「受信状態が良い」状態となる。したがって、ＤＯＰについて所定の閾値を設定しておき、その閾値を超える場合には、受信状態が悪いと判断することができる。
【００３５】
なお、受信状態の良否判断に関しては、このようなＤＯＰを用いて判断する代わりに、例えば捕捉可能な衛星数に基づいて判断することも考えられる。具体的には、一方の衛星測位システムからの信号で、高精度測位に必要なＮ個（例えば３個又は４個）以上の正常デコード信号が得られているか否かで判断する。
【００３６】
Ｓ１２０にて肯定判断、つまり両方の衛星測位用信号の受信状態が悪い場合には、Ｓ１１０へ戻る。一方、少なくとも何れか一方の衛星測位用信号の受信状態は良好である場合、Ｓ１３０へ移行し、ＧＰＳに属する衛星測位用信号の方がガリレオシステムに属する衛星測位用信号より受信状態が良好か否かを判断する。そして、ＧＰＳに属する衛星測位用信号の方がガリレオシステムに属する衛星測位用信号より受信状態が良好であれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ＧＰＳに属する衛星測位用信号を受信するよう制御し（Ｓ１４０）、一方、ＧＰＳに属する衛星測位用信号がガリレオシステムに属する衛星測位用信号よりも受信状態が良好というわけではない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、ガリレオシステムに属する衛星測位用信号を受信するよう制御する（Ｓ１５０）。
【００３７】
なお、Ｓ１４０，Ｓ１５０における受信制御に関しては、例えばＳ１１０にて受信状況を確認した衛星測位用信号の内のＧＰＳ側あるいはガリレオシステム側の信号のみをデータ復調して用いる、という単純な制御も考えられるし、同一システムに属する２種類の周波数のものを受信するよう制御することも考えられる。つまり、Ｓ１１０で各システムの第１周波数信号、つまりＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を受信する設定としていた場合、Ｓ１４０であればＧＰＳに属する２周波測位が実現されるよう、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１に代えてＧＰＳ−Ｌ２Ｃを受信するための特性設定をする。一方、Ｓ１５０であればガリレオシステムに属する２周波測位が実現されるよう、ＧＰＳ−Ｌ１に代えてＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａ（あるいはＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ｂやＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ６でもよい）を受信するための特性設定をする。
【００３８】
Ｓ１４０またはＳ１５０の処理後は、Ｓ１６０へ移行し、受信状態が悪いか否か判断し、受信状態が悪くなった場合は（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ戻る。
上記図３に示す処理の場合は、ＧＰＳとガリレオシステムの内の受信状態のよい何れか一方の衛星測位用信号のみを用いるようにしたが、両方の衛星測位システムにおける信号の受信状態が悪い場合（図３のＳ１２０：ＹＥＳ）、何れの衛星測位システムの信号も測位に用いないようにしていた。しかしながら、両方の衛星測位システムの信号を併用すれば測位が可能な場合も想定される。そこで、図４に示すようなハイブリッド受信も実現できるような制御を実行しても良い。
【００３９】
図４におけるＳ２１０及びＳ２２０は図３のＳ１１０及びＳ１２０と同じであるので説明を省略する。Ｓ２２０にて肯定判断、つまり両方の衛星測位用信号の受信状態が悪い場合には、Ｓ２３０へ移行して、ＧＰＳに属する任意の衛星測位用信号とガリレオシステムに属する任意の衛星測位用信号それぞれ１周波を用いたハイブリッド受信となるよう制御する。なお、このＳ２３０においては、Ｓ２１０にてデフォルト状態で受信状況を確認した各システムの衛星測位用信号をそのまま受信してデータ復調して測位に用いてもよいし、各システムで別の周波数の衛星測位用信号を受信するよう、第１の受信処理系と第２の受信処理系の受信特性を制御してもよい。このようなハイブリッド受信を実現することで、もちろん適切な測位を実現するのに必要なデータが得られないこともあるが、単一の衛星測位システムの衛星測位用信号のみを用いている場合よりも、利用可能な衛星の数が多くなることにより適切な測位を実現するのに必要なデータが得られる可能性が高くなる。
【００４０】
Ｓ２３０の処理後は、Ｓ２４０にて、Ｓ２３０でハイブリッド受信している両方の衛星測位用信号の内の少なくとも何れか一方の受信状態が良くなったか否かを判断する。両方とも良くはなっていない場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、Ｓ２４０の判断を繰り返し、何れか一方でも受信状態が良くなった場合は（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０へ移行する。
【００４１】
Ｓ２５０では、ＧＰＳに属する衛星測位用信号の方がガリレオシステムに属する衛星測位用信号より受信状態が良好か否かを判断し、ＧＰＳに属する衛星測位用信号の方がガリレオシステムに属する衛星測位用信号より受信状態が良好であれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、ＧＰＳに属する２周波測位となるよう制御する（Ｓ２６０）。一方、ＧＰＳに属する衛星測位用信号がガリレオシステムに属する衛星測位用信号よりも受信状態が良好というわけではない場合（Ｓ２５０：ＮＯ）、ガリレオシステムに属する２周波測位となるよう制御する（Ｓ２７０）。
【００４２】
Ｓ２６０またはＳ２７０の処理後は、Ｓ２８０へ移行し、受信状態が悪いか否か判断し、受信状態が悪くなった場合は（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、Ｓ２１０へ戻る。
なお、この自動選択の場合は、デジタル処理部８１が「選択手段」及び「制御手段」に相当する。
【００４３】
本実施例の衛星測位用信号受信装置１によれば、ＧＰＳ−Ｌ１、ＧＰＳ−Ｌ２Ｃ、ＧＰＳ−Ｌ５Ｃ、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａ、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ｂ、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｅ６の７種類の衛星測位用信号を任意に選択して使用することができるため、多様な利用目的に対応できる。そして、そのための装置構成に関しても、本実施例の場合は受信処理系が２つで実現でき、利用可能な衛星測位用信号の種類分必要なわけではない。つまり、小規模な装置構成で実現できる。
【００４４】
そして、受信処理系が２つあることで、同じ衛星測位システムにおける２周波測位（例えば、ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ２Ｃとの組合せ、ＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ５Ｃとの組合せ、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａとの組合せ、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ６との組合せ）や、ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１との組合せによるＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏのハイブリッド測位などが実現できる。例えばＧＰＳ−Ｌ１とＧＰＳ−Ｌ２Ｃ、またはＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａの２周波測位であれば、精度劣化要因である電離層遅延誤差の影響を回避することが可能となる。また、ＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１を同時に受信するハイブリッド測位であればＧＰＳとＧａｌｉｌｅｏシステムの両方の衛星測位システムの衛星測位用信号を受信することができ、従来ＧＰＳだけでは測位できないような環境（高層ビル街等）でも捕捉対象衛星数が増えることによって、測位が可能となる。
【００４５】
［第２実施例］
図５は、３系統の受信処理系を有する衛星測位用信号受信装置２の概略構成を示すブロック図である。
【００４６】
この第２実施例の衛星測位用信号受信装置２は、図１に示す第１実施例の衛星測位用信号受信装置１の構成に対して、ミキサ部（３）３３、局部発振器（３）４３、ＩＦアンプ部（３）６３及びＩＦフィルタ部（３）７３からなる第３の受信処理系を追加したものであり、この第３の受信処理系以外の構成は第１実施例の衛星測位用信号受信装置１と同じである。
【００４７】
なお、第３の受信処理系の局部発振器（３）４３も、他の局部発振器４１，４２と同様に基準水晶発振器５１に接続され、基準水晶発振器５１から得た基準周波数を用い、デジタル処理部８１から指示に基づく周波数を発生させる。また、第３の受信処理系の局部発振器（３）４３及びＩＦフィルタ部（３）７３も、デジタル処理部８１に接続されており、デジタル処理部８１は、これら局部発振器（３）４３及びＩＦフィルタ部（３）７３の特性を切り替え設定可能である。
【００４８】
なお、本第２実施例の場合は、デジタル処理部８１が「選択手段」及び「制御手段」に相当する。
それでは次に、本実施例の衛星測位用信号受信装置２の動作に関して説明する。
【００４９】
上述した第１の実施例の衛星測位用信号受信装置１の場合と同様、操作受付部９１にてユーザから受け付けた操作に基づいて選択（マニュアル操作に対応した選択）した衛星測位用信号を受信できるよう、受信特性の切り替え設定を行うことができる。この場合にデジタル処理部８１にて実行される処理内容は、図２と同様となる。但し、受信処理系が３系統あるため、異なる３種類の衛星測位用信号を選択することができる。
【００５０】
次に、デジタル処理部８１が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択（自動選択）し、その選択した衛星測位用信号を受信できるよう、受信特性の切り替え設定を行う場合にデジタル処理部８１が実行する処理を、２例説明する。
【００５１】
ここでは、切り替え時の受信状態の判断に際してヒステリシスを有さない場合、有する場合の２例を説明する。
［切り替えヒス無しの場合］
図６は、切り替え時の受信状態の判断に際してヒステリシスを有さない場合の処理内容を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、最初のステップＳ３１０では、デフォルト状態として、ＧＰＳ及びガリレオシステムの第１周波数信号としてのＧＰＳ−Ｌ１とＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１と、ＧＰＳ又はガリレオシステムの何れかに属する第２周波数信号を受信対象信号として採用する。そして、それらがそれぞれ第１〜第３の受信処理系における受信対象信号となるよう、局部発振器４１，４２，４３の周波数及びＩＦフィルタ部７１，７２，７３の特性を切り替え設定した上で、それらの各信号の受信状況を確認する。なお、第２周波数信号としては、例えばＧＰＳ−Ｌ２Ｃ又はＧａｌｉｌｅｏ−Ｅ５ａを採用することが考えられるが、もちろん、他の周波数の信号を用いても構わない。
【００５３】
そして、続くＳ３２０では、ＧＰＳ−Ｌ１の方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１より受信状態が良いか否か判断する。この受信状態が良いか否かの判断に際しては、上述した第１実施例の場合でも説明したように、例えばＤＯＰを用いることが考えられる。もちろん、捕捉可能な衛星数に基づいて判断することも考えられる。
【００５４】
Ｓ３２０にて肯定判断、つまりＧＰＳ−Ｌ１の方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１より受信状態が良い場合には、ＧＰＳによる２周波測位を実現するため、ＧＰＳ第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をする（Ｓ３３０）。なお、Ｓ３１０にて第３の受信処理系においてデフォルトとしてＧＰＳ第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、実質的には特性設定の変更はない。一方、デフォルトとしてガリレオシステム第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、ＧＰＳ第２周波数信号を受信できるよう特性設定の変更を行う。
【００５５】
また、Ｓ３２０にて否定判断、つまりＧＰＳ−Ｌ１の方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１より受信状態が良いとはいえない場合には、ガリレオシステムによる２周波測位を実現するため、ガリレオシステム第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をする（Ｓ３４０）。なお、Ｓ３３０の場合と同様、Ｓ３１０にて第３の受信処理系においてデフォルトとしてガリレオシステム第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、実質的には特性設定の変更はなく、デフォルトとしてＧＰＳ第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、ガリレオシステム第２周波数信号を受信できるよう特性設定の変更を行う。
【００５６】
Ｓ３３０又はＳ３４０の処理後は、Ｓ３２０へ戻り、Ｓ３２０以降の処理を繰り返し実行する。
［切り替えヒスありの場合］
図７は、切り替え時の受信状態の判断に際してヒステリシスを有する場合の処理内容を示すフローチャートである。
【００５７】
最初のステップＳ４１０の処理は、図６のＳ３１０の処理と同じであるので詳しい説明は省略する。
次のＳ４２０では、ＧＰＳ−Ｌ１の方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１よりＤＯＰが小さいか否か判断する。ＤＯＰが小さいということは受信状態が良いということを意味する。受信状態の良否判断は捕捉可能な衛星数に基づいても判断できる旨は上述したが、本実施例では、ＤＯＰに基づいて判断する。
【００５８】
そして、Ｓ４２０にて肯定判断、つまりＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰの方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰより小さい（すなわち受信状態が良い）場合には、ＧＰＳによる２周波測位を実現するため、ＧＰＳ第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をする（Ｓ４３０）。なお、Ｓ４１０でのデフォルト設定において、第３の受信処理系がＧＰＳ第２周波数信号を受信する設定とされていた場合には、実質的には特性設定の変更はない。一方、デフォルトとしてガリレオシステム第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、ＧＰＳ第２周波数信号を受信できるよう特性設定の変更を行う。
【００５９】
また、Ｓ４２０にて否定判断、つまりＧＰＳ−Ｌ１の方がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１より受信状態が良いとはいえない場合には、ガリレオシステムによる２周波測位を実現するため、ガリレオシステム第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をする（Ｓ４５０）。なお、Ｓ４３０の場合と同様、Ｓ４１０でのデフォルト設定において、第３の受信処理系がガリレオシステム第２周波数信号を受信する設定とされていた場合には、実質的には特性設定の変更はない。一方、デフォルトとしてＧＰＳ第２周波数信号を受信する設定としていた場合には、ガリレオシステム第２周波数信号を受信できるよう特性設定の変更を行う。
【００６０】
Ｓ４３０又はＳ４５０の処理後の内容が図６の場合とは異なる。図６の場合は、Ｓ３３０又はＳ３４０の処理後はＳ３２０へ戻り、Ｓ３２０以降の処理を繰り返し実行していた。そのため、ＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰとＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰの差があまり無い場合には、ＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰ＜Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１の状態（Ｓ４２０：ＹＥＳ）と、ＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰ＞Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１の状態（Ｓ４２０：ＮＯ）とが頻繁に切り替わってしまう可能性がある。
【００６１】
そこで、図７に示す処理の場合には、切り替え条件にヒステリシスを設け、一定値以上のＤＯＰの差が出た場合のみ切替えるようにしている。すなわち、Ｓ４３０にて、ＧＰＳ第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をした場合、Ｓ４４０において、ＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰがＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰよりも一定値以上大きくなったか否か判断する。つまり、ＧＰＳ−Ｌ１の受信状態がＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１よりも悪くなっている程度が所定レベル以上か否かを判断している。そして、ＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰがＧａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰよりも一定値以上大きくなるまでは（Ｓ４４０：ＮＯ）、Ｓ４４０の処理を繰り返し、一定値以上大きくなった場合には（Ｓ４４０：ＹＥＳ）Ｓ４５０へ移行してガリレオシステムの第２周波数信号を受信し、ガリレオシステムの２周波受信状態へ移行する。一方、Ｓ４５０にて、ガリレオシステム第２周波数信号を受信するよう第３の受信処理系の特性設定をした場合、Ｓ４６０において、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰがＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰよりも一定値以上大きくなったか否か判断する。つまり、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１がＧＰＳ−Ｌ１の受信状態よりも悪くなっている程度が所定レベル以上か否かを判断している。そして、Ｇａｌｉｌｅｏ−Ｌ１のＤＯＰがＧＰＳ−Ｌ１のＤＯＰよりも一定値以上大きくなるまでは（Ｓ４６０：ＮＯ）、Ｓ４６０の処理を繰り返し、一定値以上大きくなった場合には（Ｓ４６０：ＹＥＳ）Ｓ４３０へ移行してＧＰＳの第２周波数信号を受信し、ＧＰＳの２周波受信状態へ移行する。
【００６２】
本第２実施例の衛星測位用信号受信装置２によれば、第１実施例の衛星測位用信号受信装置１が奏する効果に加え、さらに次のような利点が得られる。つまり、第１実施例のように２系統の受信処理系しか有さない場合は、受信状態が悪くなって何れか一方の測位システムでの２周波受信へ移行させるという対処となっており、その間、他のシステムの受信状態について把握することができないことが起こる。これに対して本第２実施例のように受信処理系を３系統有していれば、常にＧＰＳとガリレオシステムの両方のシステムに属する衛星測位用信号の受信状態を同時に把握可能である。そのため、相対的な良否判断が可能となり、相対的に良好な状態のシステムの方を予め選択しておくことができる。したがって、受信状態が悪くなってからの対応に比べ、受信状態が悪くなること自体を未然に防止することができる点で好ましい。また、図７に示すように、切り替え時の受信状態の判断に際してヒステリシスを有するようにすれば、受信対象信号が頻繁に切り替わってしまうことを防止できる。
【００６３】
［他の実施例］
（イ）第１の実施例では受信処理系が２系統の場合、第２実施例では受信処理系が３系統の場合を説明したが、それ以外の系統数の受信処理系を備える衛星測位用信号受信装置であってもよい。特に、小規模な装置構成で実現する点を優先するのであれば、図８に示すような、１系統の受信処理系のみを備える構成であってもよい。この場合の衛星測位用信号受信装置３は、衛星からの信号を受信するアンテナ１１１と、アンテナ１１１で受信した信号を増幅するＲＦアンプ部１２１と、基準水晶発振器１５１と、信号処理を行うデジタル処理部１８１と、ユーザからの操作を受け付ける操作受付部１９１と、ミキサ部１３１と、局部発振器１４１と、ＩＦアンプ部１６１と、ＩＦフィルタ部１７１とを備えている。そして、デジタル処理部１８１は、局部発振器１４１及びＩＦフィルタ部１７１に接続されており、これらの特性を切り替え設定できるよう構成されている。
【００６４】
このような構成であっても、操作受付部１９１においてユーザから受け付けた操作に基づいて、あるいはデジタル処理部１８１が衛星測位用信号の受信状態に基づいて受信対象の衛星測位用信号を選択し、局部発振器１４１及びＩＦフィルタ部１７１の特性を切り替え設定することによって、２種類以上の衛星測位用信号から選択した一つの衛星測位用信号を受信することができる。
【００６５】
（ロ）上記実施例では、ＧＰＳとガリレオシステムを具体例として挙げて説明したが、これ以外の衛星測位システムが利用可能になるのであれば、その衛星測位システムに属する衛星測位用信号も受信対象信号とすることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】２系統の受信処理系を有する第１実施例の衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】マニュアル選択によって受信特性の切り替え設定を行う場合の、デジタル処理部にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図３】自動選択によって受信特性の切り替え設定を行う場合の、デジタル処理部にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図４】自動選択によって受信特性の切り替え設定を行い、且つハイブリッド受信も行う場合の、デジタル処理部にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図５】３系統の受信処理系を有する第２実施例の衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】自動選択によって受信特性の切り替え設定を行う場合であって、且つ切り替え時のヒステリシスがない場合の、デジタル処理部にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図７】自動選択によって受信特性の切り替え設定を行う場合であって、且つ切り替え時のヒステリシスがある場合の、デジタル処理部にて実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図８】１系統の受信処理系を有する別実施例の衛星測位用信号受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】従来のＧＰＳ受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，２，３…衛星測位用信号受信装置、１１，１１１…アンテナ、２１，１２１…ＲＦアンプ部、３１，３２，３３，１３１…ミキサ部、４１，４２，４３，１４１…局部発振器、５１、１５１…基準水晶発振器、６１，６２，６３，１６１…ＩＦアンプ部、７１，７２，７３，１７１…ＩＦフィルタ部、８１，１８１…デジタル処理部、９１，１９１…操作受付部。
【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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