JP2002318272A - ハイブリッド測位システム及び記録媒体 - Google Patents
ハイブリッド測位システム及び記録媒体Info
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- JP2002318272A JP2002318272A JP2001123265A JP2001123265A JP2002318272A JP 2002318272 A JP2002318272 A JP 2002318272A JP 2001123265 A JP2001123265 A JP 2001123265A JP 2001123265 A JP2001123265 A JP 2001123265A JP 2002318272 A JP2002318272 A JP 2002318272A
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- positioning
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- gps
- mobile communication
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Abstract
(57)【要約】
【課題】VRS方式の測位に携帯通信網などの補測シス
テムを併用して、高精度の測位を実現することができる
ようにしたハイブリッド測位システムの提供。 【解決手段】この発明のハイブリッド測位システムで
は、GPS受信機構2は人口衛星からのGPS衛星情報
を受信し、携帯通信端末3は、VRS情報配信サーバか
らVRS方式のGPS補正情報を受信すると共に、複数
の移動通信アンテナ局からの電波情報をも受信する。本
体システム1は、GPS衛星情報及びGPS補正情報に
基づくGPS測位を行うと共に、電波情報に基づき移動
通信測位を行う。通常の測位条件では、GPS測位によ
る測位位置が移動局の位置として採用され、移動通信測
位による測位位置は高精度のGPS測位位置により較正
される。悪条件になると、移動局位置として較正済みの
移動通信測位位置が補足的に採用され、更に悪い条件で
は、ジャイロ機構4を利用した補測が行われる。
テムを併用して、高精度の測位を実現することができる
ようにしたハイブリッド測位システムの提供。 【解決手段】この発明のハイブリッド測位システムで
は、GPS受信機構2は人口衛星からのGPS衛星情報
を受信し、携帯通信端末3は、VRS情報配信サーバか
らVRS方式のGPS補正情報を受信すると共に、複数
の移動通信アンテナ局からの電波情報をも受信する。本
体システム1は、GPS衛星情報及びGPS補正情報に
基づくGPS測位を行うと共に、電波情報に基づき移動
通信測位を行う。通常の測位条件では、GPS測位によ
る測位位置が移動局の位置として採用され、移動通信測
位による測位位置は高精度のGPS測位位置により較正
される。悪条件になると、移動局位置として較正済みの
移動通信測位位置が補足的に採用され、更に悪い条件で
は、ジャイロ機構4を利用した補測が行われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド測
位システム、より詳しくいうと、VRS方式によるGP
S測位に対し、携帯通信端末による測位手法などの補測
を併用することによって、高精度に移動局の位置を測位
することができるハイブリッド測位システム及びそのた
めの記録媒体に関する。
位システム、より詳しくいうと、VRS方式によるGP
S測位に対し、携帯通信端末による測位手法などの補測
を併用することによって、高精度に移動局の位置を測位
することができるハイブリッド測位システム及びそのた
めの記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】GPSを利用した測位システムといえ
ば、カーナビゲーションをすぐに思いつくが、殆どのカ
ーナビゲーションの測位方法は、GPS(汎地球測位シ
ステム;Global Posisioning System )の単独測位によ
る手法で行っており、精度が10〜50mと悪いので、
道路線情報にマッチングさせて無理やり道路上に強制表
示させているのが実情である。また、トンネル内などの
ように衛星が見えない場所では、速度計とジャイロを装
備してGPS単独測位を補測する方法を採用することも
できる。
ば、カーナビゲーションをすぐに思いつくが、殆どのカ
ーナビゲーションの測位方法は、GPS(汎地球測位シ
ステム;Global Posisioning System )の単独測位によ
る手法で行っており、精度が10〜50mと悪いので、
道路線情報にマッチングさせて無理やり道路上に強制表
示させているのが実情である。また、トンネル内などの
ように衛星が見えない場所では、速度計とジャイロを装
備してGPS単独測位を補測する方法を採用することも
できる。
【0003】しかしながら、このようなナビゲーション
を人が歩くときの測位手法と考えた場合には、車が走行
できない小道を歩行していくことも想定されるので、自
分がどこにいるかが解るナビゲーターには成り得ない。
つまり、従来手法では、カーナビゲーション以外のナビ
ゲーションには適用することができないといえる。
を人が歩くときの測位手法と考えた場合には、車が走行
できない小道を歩行していくことも想定されるので、自
分がどこにいるかが解るナビゲーターには成り得ない。
つまり、従来手法では、カーナビゲーション以外のナビ
ゲーションには適用することができないといえる。
【0004】GPSのVRS(仮想基準局;Virtual Re
ference Station )を利用したD−GPS〔ディファレ
ンシャル(Differential)GPS〕測位方法を用いる
と、測位精度が大幅に向上する(0.5〜3m)ことが
知られている。そこで、このD−GPSを用いた高精度
の地図を生成させると、人が使用しても歩行路上に精確
にポジショニングすることができるようになり、これに
より、歩く人のナビゲーションにも十分に利用できる測
位情報を得ることができる。
ference Station )を利用したD−GPS〔ディファレ
ンシャル(Differential)GPS〕測位方法を用いる
と、測位精度が大幅に向上する(0.5〜3m)ことが
知られている。そこで、このD−GPSを用いた高精度
の地図を生成させると、人が使用しても歩行路上に精確
にポジショニングすることができるようになり、これに
より、歩く人のナビゲーションにも十分に利用できる測
位情報を得ることができる。
【0005】しかしながら、このD−GPS測位方法
も、天空のGPS観測用衛星が見えるから測位すること
ができるわけであり、ビル街などにおいては使用するこ
とができない。
も、天空のGPS観測用衛星が見えるから測位すること
ができるわけであり、ビル街などにおいては使用するこ
とができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、VRSに
よるGPS測位システムに対して、携帯通信ネットワー
クを使用した移動通信測位システムなどを補測手段とし
て併用することにより、測位条件に拘わらず高精度の測
位(ポジショニング)を実現することができるハイブリ
ッド測位システムを提供することを目的とする。
よるGPS測位システムに対して、携帯通信ネットワー
クを使用した移動通信測位システムなどを補測手段とし
て併用することにより、測位条件に拘わらず高精度の測
位(ポジショニング)を実現することができるハイブリ
ッド測位システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の主たる特徴に
従うと、仮想基準点方式によるGPS観測情報に基づい
て移動局を測位し、測位位置を表わすGPS測位情報を
生成するGPS測位手段と、移動通信電波の受信による
電波受信情報に基づいて移動局を測位し、測位位置を表
わす移動通信測位情報を生成する移動通信測位手段と、
GPS測位情報又は移動通信測位情報から移動局の位置
を決定する測位制御手段とを具備するハイブリッド測位
システム(請求項1)、並びに、仮想基準点方式による
GPS観測情報の受信手段から取得されるGPS観測情
報、及び、移動通信電波の受信手段から取得される電波
受信情報を用いて、移動局位置を表わす移動局測位情報
を生成する移動局端末装置において読取り可能な記録媒
体であって、取得されたGPS観測情報に基づいて、移
動局の測位位置を表わすGPS測位情報を生成するステ
ップと、取得された電波受信情報に基づいて、移動局の
測位位置を表わす移動通信測位情報を生成するステップ
と、両測位情報の何れかを選択し、選択された測位情報
から移動局測位情報を生成するステップとからなるプロ
グラムを記録しているハイブリッド測位のための記録媒
体(請求項6)が提供される。
従うと、仮想基準点方式によるGPS観測情報に基づい
て移動局を測位し、測位位置を表わすGPS測位情報を
生成するGPS測位手段と、移動通信電波の受信による
電波受信情報に基づいて移動局を測位し、測位位置を表
わす移動通信測位情報を生成する移動通信測位手段と、
GPS測位情報又は移動通信測位情報から移動局の位置
を決定する測位制御手段とを具備するハイブリッド測位
システム(請求項1)、並びに、仮想基準点方式による
GPS観測情報の受信手段から取得されるGPS観測情
報、及び、移動通信電波の受信手段から取得される電波
受信情報を用いて、移動局位置を表わす移動局測位情報
を生成する移動局端末装置において読取り可能な記録媒
体であって、取得されたGPS観測情報に基づいて、移
動局の測位位置を表わすGPS測位情報を生成するステ
ップと、取得された電波受信情報に基づいて、移動局の
測位位置を表わす移動通信測位情報を生成するステップ
と、両測位情報の何れかを選択し、選択された測位情報
から移動局測位情報を生成するステップとからなるプロ
グラムを記録しているハイブリッド測位のための記録媒
体(請求項6)が提供される。
【0008】この発明のハイブリッド測位システムにお
いては、測位制御手段は、GPS測位情報及び移動通信
測位情報により表わされる両測位位置の差を算出する差
検出手段と、算出された差に応じて移動通信測位情報に
より表わされる測位位置を補正する補正手段とを備える
ことができる(請求項2)。
いては、測位制御手段は、GPS測位情報及び移動通信
測位情報により表わされる両測位位置の差を算出する差
検出手段と、算出された差に応じて移動通信測位情報に
より表わされる測位位置を補正する補正手段とを備える
ことができる(請求項2)。
【0009】また、GPS測位手段は、ディファレンシ
ャルGPS観測又はリアルタイムキネマテックGPS観
測により取得された情報に基づいて測位するように構成
したり(請求項3)、移動通信測位手段は、携帯通信端
末用アンテナ網からの電波を受信して取得された情報に
基づいて測位するように構成することができる(請求項
4)。
ャルGPS観測又はリアルタイムキネマテックGPS観
測により取得された情報に基づいて測位するように構成
したり(請求項3)、移動通信測位手段は、携帯通信端
末用アンテナ網からの電波を受信して取得された情報に
基づいて測位するように構成することができる(請求項
4)。
【0010】この発明のハイブリッド測位システムにお
いては、さらに、移動局の移動に伴って取得される物理
的情報に基づいて移動局の相対的変位を検出し、相対的
変位を表わす物理的測位情報を生成する物理測位手段を
具備し、測位制御手段は、生成された物理的測位情報を
用いて、移動局の位置を決定するするように構成するこ
とができる(請求項5)。
いては、さらに、移動局の移動に伴って取得される物理
的情報に基づいて移動局の相対的変位を検出し、相対的
変位を表わす物理的測位情報を生成する物理測位手段を
具備し、測位制御手段は、生成された物理的測位情報を
用いて、移動局の位置を決定するするように構成するこ
とができる(請求項5)。
【0011】〔発明の作用〕この発明によるハイブリッ
ド測位システムの主たる特徴によると、移動局端末装置
において、GPS観測情報受信手段(2,3)で仮想基
準点(VRS)方式によるGPS観測情報(衛星観測情
報やVRS参照情報)を受信すると、GPS測位手段
(S1〜S3)により、この仮想基準点方式によるGP
S観測情報に基づいて移動局(SM)を測位し、測位位
置(Xma,Yma,Zma)を表わすGPS測位情報
(GPS位置)が生成される。また、移動通信電波受信
手段(2)で移動通信電波の受信による電波受信情報を
受信すると、移動通信測位手段(S5〜S7)により、
移動通信電波の受信による電波受信情報に基づいて移動
局(SM)を測位し、測位位置(Xmb,Ymb,Zm
b)を表わす移動通信測位情報(携帯位置)が生成され
る。そして、測位制御手段(S9〜S16)によって、
生成されたGPS測位情報又は移動通信測位情報から、
移動局(SM)の位置(測位;Xm,Ym,Zm)が決
定される。なお、括弧書きは、理解の便のために例示的
に付記したもので、後述する実施例において対応する用
語又は記号を表わしており、以下においても同様であ
る。
ド測位システムの主たる特徴によると、移動局端末装置
において、GPS観測情報受信手段(2,3)で仮想基
準点(VRS)方式によるGPS観測情報(衛星観測情
報やVRS参照情報)を受信すると、GPS測位手段
(S1〜S3)により、この仮想基準点方式によるGP
S観測情報に基づいて移動局(SM)を測位し、測位位
置(Xma,Yma,Zma)を表わすGPS測位情報
(GPS位置)が生成される。また、移動通信電波受信
手段(2)で移動通信電波の受信による電波受信情報を
受信すると、移動通信測位手段(S5〜S7)により、
移動通信電波の受信による電波受信情報に基づいて移動
局(SM)を測位し、測位位置(Xmb,Ymb,Zm
b)を表わす移動通信測位情報(携帯位置)が生成され
る。そして、測位制御手段(S9〜S16)によって、
生成されたGPS測位情報又は移動通信測位情報から、
移動局(SM)の位置(測位;Xm,Ym,Zm)が決
定される。なお、括弧書きは、理解の便のために例示的
に付記したもので、後述する実施例において対応する用
語又は記号を表わしており、以下においても同様であ
る。
【0012】この発明では、このように、高精度なVR
SによるGPS測位をベースとして、携帯通信ネットワ
ークを使用した移動通信電波に基づく移動通信測位を、
GPS測位の補測手段として併用するようにしているの
で、GPS観測用衛星が見えないビル街などを移動する
場合のような測位条件に拘わらず、高精度の測位(ポジ
ショニング)を実現することができる。
SによるGPS測位をベースとして、携帯通信ネットワ
ークを使用した移動通信電波に基づく移動通信測位を、
GPS測位の補測手段として併用するようにしているの
で、GPS観測用衛星が見えないビル街などを移動する
場合のような測位条件に拘わらず、高精度の測位(ポジ
ショニング)を実現することができる。
【0013】この発明によるハイブリッド測位システム
においては、測位制御手段(S9〜S16)では、差検
出手段(S12)により、GPS測位情報(GPS位
置)及び移動通信測位情報(携帯位置)により表わされ
る両測位位置の差(補正位置)が算出され、補正手段
(S14)により、算出された差に応じて、移動通信測
位情報により表わされる測位位置が補正される。このよ
うに、移動通信測位による位置情報は、高精度なVRS
によるGPS測位による位置情報により補正されるの
で、GPS測位が不能な場所でも、高精度な移動局測位
を確実に維持することができる。
においては、測位制御手段(S9〜S16)では、差検
出手段(S12)により、GPS測位情報(GPS位
置)及び移動通信測位情報(携帯位置)により表わされ
る両測位位置の差(補正位置)が算出され、補正手段
(S14)により、算出された差に応じて、移動通信測
位情報により表わされる測位位置が補正される。このよ
うに、移動通信測位による位置情報は、高精度なVRS
によるGPS測位による位置情報により補正されるの
で、GPS測位が不能な場所でも、高精度な移動局測位
を確実に維持することができる。
【0014】また、この発明によるハイブリッド測位シ
ステムにおいては、GPS測位手段(S1〜S3)は、
ディファレンシャルGPS(D−GPS)観測(1)又
はリアルタイムキネマテックGPS(RTK−GPS)
観測(2)により取得された情報に基づいて高精度に測
位することができる。また、移動通信測位手段(S5〜
S7)は、携帯通信端末用アンテナ網(Sa1〜Sa
n)から受信された情報に基づく移動通信測位により、
容易に補足的な測位を実現することができる。
ステムにおいては、GPS測位手段(S1〜S3)は、
ディファレンシャルGPS(D−GPS)観測(1)又
はリアルタイムキネマテックGPS(RTK−GPS)
観測(2)により取得された情報に基づいて高精度に測
位することができる。また、移動通信測位手段(S5〜
S7)は、携帯通信端末用アンテナ網(Sa1〜Sa
n)から受信された情報に基づく移動通信測位により、
容易に補足的な測位を実現することができる。
【0015】この発明によるハイブリッド測位システム
においては、さらに、物理測位手段(S15)が設けら
れ、変位検出手段(4)から移動局(SM)の移動に伴
う物理的情報を取得すると、物理測位手段(S15)に
より、この物理的情報に基づいて相対的変位が検出さ
れ、この相対的変位を表わす物理的測位情報(「ジャイ
ロ測位」)が生成される。そして、測位制御手段(S1
6)により、生成された物理的測位情報(「ジャイロ測
位」)から、移動局(SM)の位置(Xmc,Ymc,
Zmc)が決定される。従って、電波を利用することが
困難な場所でも、このような物理的測位によって、高精
度な測位を持続することができる。
においては、さらに、物理測位手段(S15)が設けら
れ、変位検出手段(4)から移動局(SM)の移動に伴
う物理的情報を取得すると、物理測位手段(S15)に
より、この物理的情報に基づいて相対的変位が検出さ
れ、この相対的変位を表わす物理的測位情報(「ジャイ
ロ測位」)が生成される。そして、測位制御手段(S1
6)により、生成された物理的測位情報(「ジャイロ測
位」)から、移動局(SM)の位置(Xmc,Ymc,
Zmc)が決定される。従って、電波を利用することが
困難な場所でも、このような物理的測位によって、高精
度な測位を持続することができる。
【0016】具体的な例を挙げて分かりやすく説明する
と、移動局として携帯電話などの携帯通信端末を用い、
携帯通信端末に対するアンテナ基地局が同期を取って通
信(通話)を行う携帯通信(電話)網などの移動通信ネ
ットワークを利用すると、移動局(携帯通信端末)とア
ンテナ基地局との距離を算出することができる。そこ
で、この発明では、3局以上のアンテナ基地局との通信
によって移動局(携帯通信端末)の位置を算出するよう
な移動通信測位システムを構成し、この移動通信測位の
手法をGPS測位に併用することにより、極めて高精度
のポジショニング(測位)を実現することができる。
と、移動局として携帯電話などの携帯通信端末を用い、
携帯通信端末に対するアンテナ基地局が同期を取って通
信(通話)を行う携帯通信(電話)網などの移動通信ネ
ットワークを利用すると、移動局(携帯通信端末)とア
ンテナ基地局との距離を算出することができる。そこ
で、この発明では、3局以上のアンテナ基地局との通信
によって移動局(携帯通信端末)の位置を算出するよう
な移動通信測位システムを構成し、この移動通信測位の
手法をGPS測位に併用することにより、極めて高精度
のポジショニング(測位)を実現することができる。
【0017】つまり、この発明によるポジショニング
は、通常は(S2,S9=YES)、測位精度が高いデ
ィファレンシャル観測〔「D−GPS」観測という〕又
はリアルタイムキネマテック観測〔「RTK−GPS」
観測、或いは、単に「RTK」観測という。RTK=リ
アルタイムキネマティック(Real Time Kinematic )〕
を利用して得られるVRS観測データを基にしたGPS
測位にて移動局の位置を決定し(S3,S10)、GP
S観測用衛星が見えないビル街などを移動する場合には
(S2,S9=NO;S6,S13=YES)、D−G
PS又はRTK−GPS観測に対する補足的な測位(補
測)の手段として、移動通信測位(即ち、携帯通信端末
による位置算出手法)を用いる(S7,S14)。
は、通常は(S2,S9=YES)、測位精度が高いデ
ィファレンシャル観測〔「D−GPS」観測という〕又
はリアルタイムキネマテック観測〔「RTK−GPS」
観測、或いは、単に「RTK」観測という。RTK=リ
アルタイムキネマティック(Real Time Kinematic )〕
を利用して得られるVRS観測データを基にしたGPS
測位にて移動局の位置を決定し(S3,S10)、GP
S観測用衛星が見えないビル街などを移動する場合には
(S2,S9=NO;S6,S13=YES)、D−G
PS又はRTK−GPS観測に対する補足的な測位(補
測)の手段として、移動通信測位(即ち、携帯通信端末
による位置算出手法)を用いる(S7,S14)。
【0018】また、このようなGPS測位及び移動通信
測位の機能が健全な間(S9,S11=YES)は、常
に、移動通信測位による位置(「携帯位置」)がGPS
測位による位置(「GPS位置」)と比較されており
(S12)、移動通信測位による位置が移動局位置とし
て採用される場合は(S9=NO,S13=YES)、
比較による差位置(補正位置)にて直ちに較正される
(S14)。
測位の機能が健全な間(S9,S11=YES)は、常
に、移動通信測位による位置(「携帯位置」)がGPS
測位による位置(「GPS位置」)と比較されており
(S12)、移動通信測位による位置が移動局位置とし
て採用される場合は(S9=NO,S13=YES)、
比較による差位置(補正位置)にて直ちに較正される
(S14)。
【0019】従って、測位精度から見ると、D−GPS
又はRTK−GPS観測を利用した高精度のVRS測位
を基準とし、補測手段として携帯通信ネットワークによ
る移動通信測位システムなどを利用することで、高精度
の測位を維持することが可能となる。
又はRTK−GPS観測を利用した高精度のVRS測位
を基準とし、補測手段として携帯通信ネットワークによ
る移動通信測位システムなどを利用することで、高精度
の測位を維持することが可能となる。
【0020】また、地下街やトンネルなどのように電波
を利用することが困難な場所では(S9=NO,S13
=NO)、GPS観測や携帯通信端末などによる絶対的
な位置の測位システムを利用することができないが、簡
易形のジャイロ機構などで相対的な変位を求める物理的
測位システムを使用することによって、更なる補測を行
うことも可能となる(S15,S16)。これにより、
あらゆる場所で測位することができるようになる。
を利用することが困難な場所では(S9=NO,S13
=NO)、GPS観測や携帯通信端末などによる絶対的
な位置の測位システムを利用することができないが、簡
易形のジャイロ機構などで相対的な変位を求める物理的
測位システムを使用することによって、更なる補測を行
うことも可能となる(S15,S16)。これにより、
あらゆる場所で測位することができるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例を詳述する。なお、以下の実施例は単
なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の構成変更が可能である。
明の好適な実施例を詳述する。なお、以下の実施例は単
なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の構成変更が可能である。
【0022】図1は、この発明の一実施例によるハイブ
リッド測位システムのハードウエア構成例を極く概略的
に示す概略ハードウエアブロック図である。この例で
は、移動局(SM)のハイブリッド測位のために、モバ
イルタイプのパーソナルコンピュータ(モバイルコンピ
ュータ;mobile computer )1が本体システムとして用
いられ、GPS受信機構2、携帯通信端末(移動体通信
端末)3及びジャイロ機構4が観測情報取得機構として
用いられる。
リッド測位システムのハードウエア構成例を極く概略的
に示す概略ハードウエアブロック図である。この例で
は、移動局(SM)のハイブリッド測位のために、モバ
イルタイプのパーソナルコンピュータ(モバイルコンピ
ュータ;mobile computer )1が本体システムとして用
いられ、GPS受信機構2、携帯通信端末(移動体通信
端末)3及びジャイロ機構4が観測情報取得機構として
用いられる。
【0023】図1を用いてこの発明によるハイブリッド
測位システムの概略を説明すると、次のとおりである。
GPS受信機構2は人口衛星からのGPS衛星情報を受
信し、携帯通信端末3は、VRS情報配信サーバ(S
S)からVRS方式のGPS補正情報(移動局でのVR
S測位に必要な補正情報や仮想衛星情報などの情報。
「VRS参照情報」という。)を受信すると共に、複数
の移動通信アンテナ局からの電波情報をも受信する。本
体システム1は、GPS衛星情報及びVRS参照情報に
基づくGPS測位を行うと共に、電波情報に基づき移動
通信測位を行う。通常の測位条件では、GPS測位によ
る測位位置が移動局(SM)の位置として採用され、移
動通信測位による測位位置は高精度のGPS測位位置に
より較正される。悪条件になると、移動局位置として較
正済みの移動通信測位位置が補足的に採用され、更に悪
い条件では、ジャイロ機構4を利用した補測が行われ
る。
測位システムの概略を説明すると、次のとおりである。
GPS受信機構2は人口衛星からのGPS衛星情報を受
信し、携帯通信端末3は、VRS情報配信サーバ(S
S)からVRS方式のGPS補正情報(移動局でのVR
S測位に必要な補正情報や仮想衛星情報などの情報。
「VRS参照情報」という。)を受信すると共に、複数
の移動通信アンテナ局からの電波情報をも受信する。本
体システム1は、GPS衛星情報及びVRS参照情報に
基づくGPS測位を行うと共に、電波情報に基づき移動
通信測位を行う。通常の測位条件では、GPS測位によ
る測位位置が移動局(SM)の位置として採用され、移
動通信測位による測位位置は高精度のGPS測位位置に
より較正される。悪条件になると、移動局位置として較
正済みの移動通信測位位置が補足的に採用され、更に悪
い条件では、ジャイロ機構4を利用した補測が行われ
る。
【0024】モバイルコンピュータ1は、携帯型ノート
パソコンやPDA(Personal Digital Assistants )な
どのように、携帯しつつデータ処理やデータ送受信を行
うことができる情報ツールであり、CPU(中央処理装
置)11、記憶装置12、タッチパネルディスプレイ1
3、インターフェース14を備え、これらの要素11〜
14はバス15を介して互いに接続されている。
パソコンやPDA(Personal Digital Assistants )な
どのように、携帯しつつデータ処理やデータ送受信を行
うことができる情報ツールであり、CPU(中央処理装
置)11、記憶装置12、タッチパネルディスプレイ1
3、インターフェース14を備え、これらの要素11〜
14はバス15を介して互いに接続されている。
【0025】システム全体を制御するCPU11は、所
定のプログラムに従って種々の制御を行い、モバイルコ
ンピュータ1に搭載したプログラムによって、基本的な
情報処理を実行すると共に、特に、GPS受信機構2、
携帯通信端末(移動体通信端末)3及びジャイロ機構4
と連係して、この発明によるハイブリッド測位のための
ハイブリッド観測処理を中心的に遂行する。
定のプログラムに従って種々の制御を行い、モバイルコ
ンピュータ1に搭載したプログラムによって、基本的な
情報処理を実行すると共に、特に、GPS受信機構2、
携帯通信端末(移動体通信端末)3及びジャイロ機構4
と連係して、この発明によるハイブリッド測位のための
ハイブリッド観測処理を中心的に遂行する。
【0026】記憶装置12は、基本プログラムやハイブ
リッド測位処理に関するプログラムや固定データ/パラ
メータを記憶したROM(読出専用メモリ)、各種デー
タ等を一時記憶するRAM(ランダムアクセスメモ
リ)、ハードディスク(HD)の外、メモリカードやF
D(フロッピィディスク)、MO(光磁気)ディスクな
どの各種可搬型記録媒体を用いる外部記憶装置から成
り、これらの外部記憶装置には、このハイブリッド観測
処理に関するプログラムや各種データ/パラメータを記
憶することができる。
リッド測位処理に関するプログラムや固定データ/パラ
メータを記憶したROM(読出専用メモリ)、各種デー
タ等を一時記憶するRAM(ランダムアクセスメモ
リ)、ハードディスク(HD)の外、メモリカードやF
D(フロッピィディスク)、MO(光磁気)ディスクな
どの各種可搬型記録媒体を用いる外部記憶装置から成
り、これらの外部記憶装置には、このハイブリッド観測
処理に関するプログラムや各種データ/パラメータを記
憶することができる。
【0027】また、タッチパネルディスプレイ13は、
ディスプレイ及び入力操作子〔各種キーやペン形操作子
(タッチペン)〕を備え、ディスプレイ5に表示される
各種画面を視認しつつ、主として、タッチペンの操作に
より所定の入力をシステムに与えることにより、ハイブ
リッド観測処理における各種ユーザインターフェース機
能を遂行することができる。そして、インターフェイス
14には、機構2〜4が接続される。
ディスプレイ及び入力操作子〔各種キーやペン形操作子
(タッチペン)〕を備え、ディスプレイ5に表示される
各種画面を視認しつつ、主として、タッチペンの操作に
より所定の入力をシステムに与えることにより、ハイブ
リッド観測処理における各種ユーザインターフェース機
能を遂行することができる。そして、インターフェイス
14には、機構2〜4が接続される。
【0028】GPS受信機構2は、GPSアンテナ21
及びGPS受信機22を備える。GPSアンテナ21で
受信される衛星電波信号は、GPS受信機22で受信処
理された後、インターフェース14を介して本体システ
ム1に入力される。本体システム1では、GPS受信機
構2からの受信衛星情報及び携帯通信端末3からの仮想
基準点のVRS参照情報(補正情報など)に基づいて、
移動局(SM)の位置がVRS方式で測位される。この
VRS方式の測位方法は、ここでは「GPS測位」と呼
ばれ、GPS測位の手法には、通常は、ディファレンシ
ャルGPS(D−GPS)観測が適用される。なお、さ
らに高精度(例えば、精度=1cm)の測位が必要な場
合は、リアルタイムキネマテックGPS(RTK−GP
S)観測の手法が適用される。
及びGPS受信機22を備える。GPSアンテナ21で
受信される衛星電波信号は、GPS受信機22で受信処
理された後、インターフェース14を介して本体システ
ム1に入力される。本体システム1では、GPS受信機
構2からの受信衛星情報及び携帯通信端末3からの仮想
基準点のVRS参照情報(補正情報など)に基づいて、
移動局(SM)の位置がVRS方式で測位される。この
VRS方式の測位方法は、ここでは「GPS測位」と呼
ばれ、GPS測位の手法には、通常は、ディファレンシ
ャルGPS(D−GPS)観測が適用される。なお、さ
らに高精度(例えば、精度=1cm)の測位が必要な場
合は、リアルタイムキネマテックGPS(RTK−GP
S)観測の手法が適用される。
【0029】携帯通信端末3は、例えば、携帯型電話機
〔PHS(Personal Handy phone System )を含む〕で
あって、通常通話やデータ通信を行うのに利用される。
このデータ通信には、GPS測位のためのデータ授受が
含まれ、例えば、GPS測位に必要な仮想基準局(点)
のVRS参照情報を取得することができる。携帯通信端
末3は、さらに、アンテナ基地局のネットワーク(携帯
通信網)を利用してこの移動局(SM)の位置を測位す
るための信号検出機能を備え、携帯通信端末3は、天空
条件が悪くGPS測位を実行することができない場合に
GPS測位を補測するために、携帯通信網の通信信号を
検出して測位を行うのに利用される。この携帯通信端末
3による測位方法は、ここでは「携信通信網測位」と呼
ばれる。
〔PHS(Personal Handy phone System )を含む〕で
あって、通常通話やデータ通信を行うのに利用される。
このデータ通信には、GPS測位のためのデータ授受が
含まれ、例えば、GPS測位に必要な仮想基準局(点)
のVRS参照情報を取得することができる。携帯通信端
末3は、さらに、アンテナ基地局のネットワーク(携帯
通信網)を利用してこの移動局(SM)の位置を測位す
るための信号検出機能を備え、携帯通信端末3は、天空
条件が悪くGPS測位を実行することができない場合に
GPS測位を補測するために、携帯通信網の通信信号を
検出して測位を行うのに利用される。この携帯通信端末
3による測位方法は、ここでは「携信通信網測位」と呼
ばれる。
【0030】ジャイロ機構4は、加速計41及びジャイ
ロ42を備え、この移動局(SM)の位置を更に補足的
に測位するのに用いられる。このジャイロ機構4による
測位方法は、ここでは「ジャイロ測位」と呼ばれる。
ロ42を備え、この移動局(SM)の位置を更に補足的
に測位するのに用いられる。このジャイロ機構4による
測位方法は、ここでは「ジャイロ測位」と呼ばれる。
【0031】なお、図1では、携帯通信端末3やGPS
受信機22を別体として、インターフェース14を介し
て本体システム1に接続するようにしたが、GPS受信
機22や携帯通信端末3の機能を本体システム1内に組
み込んだり、本体システム1や携帯通信端末3の機能を
GPS受信機22に組み込んだり、或いは、本体システ
ム1やGPS受信機22の機能を携帯通信端末3に組み
込む等、移動局のシステムを、通信・信号送受・データ
処理機能を兼備する総合的携帯端末装置として一体型に
構成することができる。
受信機22を別体として、インターフェース14を介し
て本体システム1に接続するようにしたが、GPS受信
機22や携帯通信端末3の機能を本体システム1内に組
み込んだり、本体システム1や携帯通信端末3の機能を
GPS受信機22に組み込んだり、或いは、本体システ
ム1やGPS受信機22の機能を携帯通信端末3に組み
込む等、移動局のシステムを、通信・信号送受・データ
処理機能を兼備する総合的携帯端末装置として一体型に
構成することができる。
【0032】〔測位方式の概略〕この発明の一実施例に
よるハイブリッド測位システムにおいては、移動局測位
のための観測条件に応じて、以下に説明するように、
〔1〕GPS測位、〔2〕携帯通信網測位(移動通信測
位)或いは〔3〕ジャイロ測位(物理測位)が適用され
る。
よるハイブリッド測位システムにおいては、移動局測位
のための観測条件に応じて、以下に説明するように、
〔1〕GPS測位、〔2〕携帯通信網測位(移動通信測
位)或いは〔3〕ジャイロ測位(物理測位)が適用され
る。
【0033】〔1〕GPS測位 通常の天空条件下では、VRS測位方式を利用したGP
S測位が移動局の位置決定に用いられる。図2は、この
VRS測位方式の概略を説明するための図である。図1
にブロック構成が示される移動局(ローバー;rover )
SMは、当該移動局の移動中の任意の位置において、人
口衛星からの電波信号をGPS受信機構2のGPSアン
テナ21により受信することができる。このような衛星
電波信号には、例えば、GPS受信機22が2周波受信
機であれば、L1、L2搬送波位相、C/Aコード、P
コード(Yコード)などにより表わされる衛星情報が含
まれる。
S測位が移動局の位置決定に用いられる。図2は、この
VRS測位方式の概略を説明するための図である。図1
にブロック構成が示される移動局(ローバー;rover )
SMは、当該移動局の移動中の任意の位置において、人
口衛星からの電波信号をGPS受信機構2のGPSアン
テナ21により受信することができる。このような衛星
電波信号には、例えば、GPS受信機22が2周波受信
機であれば、L1、L2搬送波位相、C/Aコード、P
コード(Yコード)などにより表わされる衛星情報が含
まれる。
【0034】受信された衛星情報(受信衛星情報)は、
移動局SMのGPS受信機22により本体システム(モ
バイルコンピュータ)1に送られ、本体システム1のイ
ンターフェース14及びバス15を介して記憶装置12
(RAM)に取り込まれ、CPU11は、GPS受信機
22で受信した4つ以上の人口衛星からの衛星情報に基
づき単独測位の処理を行う。この処理によって、現時点
における移動局SMの位置(Xv,Yv,Zv)が算出
され、算出された移動局位置の座標(緯度経度高度な
ど)を表わす情報(仮位置座標情報)は、記憶装置12
(RAM)の観測情報記憶領域に記憶される。
移動局SMのGPS受信機22により本体システム(モ
バイルコンピュータ)1に送られ、本体システム1のイ
ンターフェース14及びバス15を介して記憶装置12
(RAM)に取り込まれ、CPU11は、GPS受信機
22で受信した4つ以上の人口衛星からの衛星情報に基
づき単独測位の処理を行う。この処理によって、現時点
における移動局SMの位置(Xv,Yv,Zv)が算出
され、算出された移動局位置の座標(緯度経度高度な
ど)を表わす情報(仮位置座標情報)は、記憶装置12
(RAM)の観測情報記憶領域に記憶される。
【0035】本体システム1は、さらに、携帯通信端末
(携帯電話)3及び通信(電話)回線TCを介してVR
S情報配信サーバ(VRS基準局衛星情報配信サーバ)
SSを呼び出し、移動局SMをVRS情報配信サーバS
Sに接続する。この接続により、本体システム1で算出
された単独測位により観測された移動局SMの観測位置
座標情報(Xv,Yv,Zv)が、移動局SM側からV
RS情報配信サーバSS側に送信される。
(携帯電話)3及び通信(電話)回線TCを介してVR
S情報配信サーバ(VRS基準局衛星情報配信サーバ)
SSを呼び出し、移動局SMをVRS情報配信サーバS
Sに接続する。この接続により、本体システム1で算出
された単独測位により観測された移動局SMの観測位置
座標情報(Xv,Yv,Zv)が、移動局SM側からV
RS情報配信サーバSS側に送信される。
【0036】これに対して、VRS情報配信サーバSS
側では、送信されてきた観測位置座標情報が表わす移動
局SMの観測結果位置(Xv,Yv,Zv)上に仮想基
準点SVを作り、仮想基準点SVを囲む角形地域(例え
ば、三角形)の頂点を構成する3以上のGPS固定基準
局Sr1〜Sr4から通信回線(図示せず)を介してV
RS情報配信サーバSSに送られてくる衛星情報を取得
する。ここで、GPS固定基準局Sr1〜Sr4の位置
座標(Xr1,Yr1,Zr1)〜(Xr4,Yr4,
Zr4)は既知であり、各GPS固定基準局Sr1〜S
r4の位置間隔は、通常、30〜70kmが取られる
(ときには、100km以上の場合もある)。なお、仮
想基準点SVに対するGPS固定基準局の数は、少なく
とも3地点であればよいが、誤差消去のために冗長性を
持たせて、例えば、図示のように4地点以上のGPS固
定基準局Sr1〜Sr4を利用するのが好都合である。
側では、送信されてきた観測位置座標情報が表わす移動
局SMの観測結果位置(Xv,Yv,Zv)上に仮想基
準点SVを作り、仮想基準点SVを囲む角形地域(例え
ば、三角形)の頂点を構成する3以上のGPS固定基準
局Sr1〜Sr4から通信回線(図示せず)を介してV
RS情報配信サーバSSに送られてくる衛星情報を取得
する。ここで、GPS固定基準局Sr1〜Sr4の位置
座標(Xr1,Yr1,Zr1)〜(Xr4,Yr4,
Zr4)は既知であり、各GPS固定基準局Sr1〜S
r4の位置間隔は、通常、30〜70kmが取られる
(ときには、100km以上の場合もある)。なお、仮
想基準点SVに対するGPS固定基準局の数は、少なく
とも3地点であればよいが、誤差消去のために冗長性を
持たせて、例えば、図示のように4地点以上のGPS固
定基準局Sr1〜Sr4を利用するのが好都合である。
【0037】そして、VRS情報配信サーバSSは、G
PS固定基準局Sr1〜Sr4からの衛星情報を基にし
て、(1)D−GPS観測で測位を行うか、或いは、
(2)RTK−GPS観測で測位を行うかに応じて、次
の(1)或いは(2)の計算を行う: (1)仮想基準点SV(Xv,Yv,Zv)上にGPS
アンテナを立てたとした場合に単独測位の処理をして得
られるであろう位置座標Rvm(Xvm,Yvm,Zv
m)を算出し、算出された位置座標Rvm(Xvm,Y
vm,Zvm)を移動局SMの真位置座標として、移動
局SMから送られてきた観測位置座標(Xv,Yv,Z
v)との差座標Δxm、Δym、Δzmを算出し、この
差座標Δxm、Δym、Δzmを表わす補正情報を、移
動局SMに対するVRS参照情報Aとする(Δxm=X
v−Xvm、Δym=Yv−Yvm、Δzm=Zv−Z
vm)。 (2)仮想基準点SV(Xv,Yv,Zv)上にGPS
アンテナを立てたとした場合に人口衛星から受信される
であろう衛星情報(仮想衛星情報)として、L1、L2
搬送波位相、C/Aコード擬似距離、Pコード(Yコー
ド)擬似距離を算出し、算出された仮想衛星情報を、移
動局SMに対するVRS参照情報Bとする。
PS固定基準局Sr1〜Sr4からの衛星情報を基にし
て、(1)D−GPS観測で測位を行うか、或いは、
(2)RTK−GPS観測で測位を行うかに応じて、次
の(1)或いは(2)の計算を行う: (1)仮想基準点SV(Xv,Yv,Zv)上にGPS
アンテナを立てたとした場合に単独測位の処理をして得
られるであろう位置座標Rvm(Xvm,Yvm,Zv
m)を算出し、算出された位置座標Rvm(Xvm,Y
vm,Zvm)を移動局SMの真位置座標として、移動
局SMから送られてきた観測位置座標(Xv,Yv,Z
v)との差座標Δxm、Δym、Δzmを算出し、この
差座標Δxm、Δym、Δzmを表わす補正情報を、移
動局SMに対するVRS参照情報Aとする(Δxm=X
v−Xvm、Δym=Yv−Yvm、Δzm=Zv−Z
vm)。 (2)仮想基準点SV(Xv,Yv,Zv)上にGPS
アンテナを立てたとした場合に人口衛星から受信される
であろう衛星情報(仮想衛星情報)として、L1、L2
搬送波位相、C/Aコード擬似距離、Pコード(Yコー
ド)擬似距離を算出し、算出された仮想衛星情報を、移
動局SMに対するVRS参照情報Bとする。
【0038】VRS情報配信サーバSSは、何れかのV
RS参照情報A,Bを、仮想基準点位置座標情報(X
v,Yv,Zv)と共に、移動局SM側に送り、移動局
SMの本体システム1は、VRS情報配信サーバSSか
ら通信(電話)回線TC及び携帯通信端末3を介して送
られてくるVRS参照情報A,B及び仮想基準点位置座
標情報(Xv,Yv,Zv)を受け取り、CPU11の
管理の下に、インターフェース14及びバス15を介し
て記憶装置12(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶
する。
RS参照情報A,Bを、仮想基準点位置座標情報(X
v,Yv,Zv)と共に、移動局SM側に送り、移動局
SMの本体システム1は、VRS情報配信サーバSSか
ら通信(電話)回線TC及び携帯通信端末3を介して送
られてくるVRS参照情報A,B及び仮想基準点位置座
標情報(Xv,Yv,Zv)を受け取り、CPU11の
管理の下に、インターフェース14及びバス15を介し
て記憶装置12(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶
する。
【0039】本体システム1では、さらに、(1)D−
GPS観測で測位を行うか、或いは、(2)RTK−G
PS観測で測位を行うかに応じて、記憶装置12(RA
M)のVRS情報記憶領域に記憶された何れかのVRS
参照情報A,Bを基にして、次の(1)或いは(2)の
計算を行う: (1)D−GPS測位機能による計算=記憶装置12
(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶されたVRS参
照情報A(補正情報=差座標Δ;Δxm、Δym、Δz
m)を、単独測位機能により新たに算出された観測結果
位置(Xv1,Yv1,Zv1)に加算し、移動局SM
の真位置座標(Xma,Yma,Zma)を算出する。 (2)RTK−GPS測位機能による計算=記憶装置1
2(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶されたVRS
参照情報B(仮想衛星情報)及び仮想基準点位置座標情
報(Xv,Yv,Zv)、並びに、新たに人工衛星から
受信された受信衛星情報を基にして、RTK測位の計算
を行い、再度、移動局SMの真位置座標(Xma,Ym
a,Zma)を算出し直す。
GPS観測で測位を行うか、或いは、(2)RTK−G
PS観測で測位を行うかに応じて、記憶装置12(RA
M)のVRS情報記憶領域に記憶された何れかのVRS
参照情報A,Bを基にして、次の(1)或いは(2)の
計算を行う: (1)D−GPS測位機能による計算=記憶装置12
(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶されたVRS参
照情報A(補正情報=差座標Δ;Δxm、Δym、Δz
m)を、単独測位機能により新たに算出された観測結果
位置(Xv1,Yv1,Zv1)に加算し、移動局SM
の真位置座標(Xma,Yma,Zma)を算出する。 (2)RTK−GPS測位機能による計算=記憶装置1
2(RAM)のVRS情報記憶領域に記憶されたVRS
参照情報B(仮想衛星情報)及び仮想基準点位置座標情
報(Xv,Yv,Zv)、並びに、新たに人工衛星から
受信された受信衛星情報を基にして、RTK測位の計算
を行い、再度、移動局SMの真位置座標(Xma,Ym
a,Zma)を算出し直す。
【0040】なお、(1)のD−GPS測位において、
当初の観測結果位置(Xv,Yv,Zv)が新たな観測
結果位置(Xv1,Yv1,Zv1)を同値とした場
合、上記(1)で算出される真位置座標(Xma,Ym
a,Zma)との誤差、つまり、単独測位とD−GPS
測位に対する観測精度差は、図2に斜線を施した区域で
表わされ、通常、数10m程度の範囲にある。
当初の観測結果位置(Xv,Yv,Zv)が新たな観測
結果位置(Xv1,Yv1,Zv1)を同値とした場
合、上記(1)で算出される真位置座標(Xma,Ym
a,Zma)との誤差、つまり、単独測位とD−GPS
測位に対する観測精度差は、図2に斜線を施した区域で
表わされ、通常、数10m程度の範囲にある。
【0041】また、以上の説明では、携帯通信端末2を
用いて、単独測位による移動局SMの仮位置座標情報
(Xv,Yv,Zv)をVRS情報サーバSSに送信し
たり、VRS参照情報A,BなどをVRS情報サーバS
Sから受信するのに、本体システム1のインターフェー
ス14を介して情報授受をするようにしているが、図1
に点線で示すように、GPS受信機22を介して情報授
受を行う構成にしてもよい。この場合、GPS受信機2
2に受信メモリを設け、受信メモリに記憶装置12のR
AMに代る情報記憶機能を持たせ、GPS受信機CPU
によって情報授受の制御及び測位演算の処理を行うよう
に構成する。これにより、インターフェース14を介す
る場合よりも、VRS情報サーバSSとの間で授受され
るGPS情報の送受信タイムラグを減少すると共に、G
PS受信機22内で測位処理を行って測位処理結果のみ
を本体システムに送り、本体システムの負担を軽くする
ことができる。
用いて、単独測位による移動局SMの仮位置座標情報
(Xv,Yv,Zv)をVRS情報サーバSSに送信し
たり、VRS参照情報A,BなどをVRS情報サーバS
Sから受信するのに、本体システム1のインターフェー
ス14を介して情報授受をするようにしているが、図1
に点線で示すように、GPS受信機22を介して情報授
受を行う構成にしてもよい。この場合、GPS受信機2
2に受信メモリを設け、受信メモリに記憶装置12のR
AMに代る情報記憶機能を持たせ、GPS受信機CPU
によって情報授受の制御及び測位演算の処理を行うよう
に構成する。これにより、インターフェース14を介す
る場合よりも、VRS情報サーバSSとの間で授受され
るGPS情報の送受信タイムラグを減少すると共に、G
PS受信機22内で測位処理を行って測位処理結果のみ
を本体システムに送り、本体システムの負担を軽くする
ことができる。
【0042】〔2〕携帯通信網測位(移動通信測位) この発明の一実施例によるハイブリッド測位システムに
おいては、規定数以上の人口衛星から電波信号を受信す
ることができずGPS測位が不可能な天空条件の下で
は、アンテナ基地局網を利用して移動局SMの位置を測
位する携帯通信網測位が用いられる。図3は、この携帯
通信網測位方式の概略を説明するための図である。移動
局SMの携帯通信端末3は、複数のアンテナ基地局が同
期を取って通信を行う携帯電話網において使用され、移
動局SMが3地点以上のアンテナ基地局Sa1〜Sa3
を介して交信可能であれば、移動局SMの現在位置を算
出することができる。
おいては、規定数以上の人口衛星から電波信号を受信す
ることができずGPS測位が不可能な天空条件の下で
は、アンテナ基地局網を利用して移動局SMの位置を測
位する携帯通信網測位が用いられる。図3は、この携帯
通信網測位方式の概略を説明するための図である。移動
局SMの携帯通信端末3は、複数のアンテナ基地局が同
期を取って通信を行う携帯電話網において使用され、移
動局SMが3地点以上のアンテナ基地局Sa1〜Sa3
を介して交信可能であれば、移動局SMの現在位置を算
出することができる。
【0043】すなわち、移動局SMが通信回線TC及び
アンテナ基地局を介して通信を行うと、移動中の移動局
SMと交信可能な3地点以上のアンテナ基地局Sa1〜
Sa3との間では同期を取りつつ通信信号が授受され
る。各アンテナ基地局Sa1〜Sa3の位置(Xa1,
Ya1,Za1)〜(Xa2,Ya2,Za2)及び各
アンテナ基地局Sa1〜Sa3と移動局SMとの間にお
ける通信信号の位相差から、各アンテナ基地局Sa1〜
Sa3と移動局SMとの間の距離を求め、求められた距
離及びアンテナ基地局Sa1〜Sa3の位置(Xa1,
Ya1,Za1)〜(Xa3,Ya3,Za3)から、
移動局SMの位置(Xmb,Ymb,Zmb)を得るこ
とができる。
アンテナ基地局を介して通信を行うと、移動中の移動局
SMと交信可能な3地点以上のアンテナ基地局Sa1〜
Sa3との間では同期を取りつつ通信信号が授受され
る。各アンテナ基地局Sa1〜Sa3の位置(Xa1,
Ya1,Za1)〜(Xa2,Ya2,Za2)及び各
アンテナ基地局Sa1〜Sa3と移動局SMとの間にお
ける通信信号の位相差から、各アンテナ基地局Sa1〜
Sa3と移動局SMとの間の距離を求め、求められた距
離及びアンテナ基地局Sa1〜Sa3の位置(Xa1,
Ya1,Za1)〜(Xa3,Ya3,Za3)から、
移動局SMの位置(Xmb,Ymb,Zmb)を得るこ
とができる。
【0044】具体的な例を挙げると、電話網における多
数のアンテナ基地局Sa1〜Sanのアンテナは、予
め、GPS―RTK測量などで正確な位置(Xa1,Y
a1,Za1)〜(Xan,Yan,Zan)を測量し
ておき、各アンテナ基地局には小型のGPS受信機を設
け、このGPS受信機によって高精度な原子時計(GP
S時間)を入手することができるようにしておく。この
原子時計に同期をとって、電話網の各アンテナ基地局の
アンテナより、例えば、800MHzの電波信号を発射
する。
数のアンテナ基地局Sa1〜Sanのアンテナは、予
め、GPS―RTK測量などで正確な位置(Xa1,Y
a1,Za1)〜(Xan,Yan,Zan)を測量し
ておき、各アンテナ基地局には小型のGPS受信機を設
け、このGPS受信機によって高精度な原子時計(GP
S時間)を入手することができるようにしておく。この
原子時計に同期をとって、電話網の各アンテナ基地局の
アンテナより、例えば、800MHzの電波信号を発射
する。
【0045】移動局SMでは、電話網における4点以上
のアンテナ基地局から完全に同期して同時に発射された
電波信号を受信し、各アンテナ基地局からの電波信号の
位相差(位相のズレ)を測定する。つまり、各電波信号
には、各アンテナ基地局から移動局SMbの距離に応じ
た位相差が生じるので、RTK−GPS観測の原理と同
様に、この位相差(位相のズレ)から各アンテナ基地局
と移動局SMとの間の距離を算出し、各距離から移動局
SMの位置(Xmb,Ymb,Zmb)を算出すること
ができる。
のアンテナ基地局から完全に同期して同時に発射された
電波信号を受信し、各アンテナ基地局からの電波信号の
位相差(位相のズレ)を測定する。つまり、各電波信号
には、各アンテナ基地局から移動局SMbの距離に応じ
た位相差が生じるので、RTK−GPS観測の原理と同
様に、この位相差(位相のズレ)から各アンテナ基地局
と移動局SMとの間の距離を算出し、各距離から移動局
SMの位置(Xmb,Ymb,Zmb)を算出すること
ができる。
【0046】なお、この携帯通信網測位による位置(X
mb,Ymb,Zmb)の算出には、図示のように、少
なくとも3地点にアンテナ基地局Sa1〜Sa3があれ
ばよいが、時計関係の誤差があることを考慮して、この
誤差を消去するために、もう1個所のアンテナ、即ち、
前述したGPS測位の場合と同様に、少なくとも4個所
のアンテナからの同時に発射された電波信号を受信する
ことが好ましい。
mb,Ymb,Zmb)の算出には、図示のように、少
なくとも3地点にアンテナ基地局Sa1〜Sa3があれ
ばよいが、時計関係の誤差があることを考慮して、この
誤差を消去するために、もう1個所のアンテナ、即ち、
前述したGPS測位の場合と同様に、少なくとも4個所
のアンテナからの同時に発射された電波信号を受信する
ことが好ましい。
【0047】〔3〕ジャイロ測位(物理測位) この発明の一実施例によるハイブリッド測位システムに
おいては、GPS測位が不可能であり而も携帯通信網測
位も利用できない場合には、ジャイロ測位を用いること
ができる。移動局SMが、例えば、地下街やトンネル内
など、衛星電話や地上電波の利用が不可能な場所を移動
している場合には、GPS機構2も携帯通信端末3も使
用することができない。
おいては、GPS測位が不可能であり而も携帯通信網測
位も利用できない場合には、ジャイロ測位を用いること
ができる。移動局SMが、例えば、地下街やトンネル内
など、衛星電話や地上電波の利用が不可能な場所を移動
している場合には、GPS機構2も携帯通信端末3も使
用することができない。
【0048】このような場所では、加速度計41及びジ
ャイロ42を用いた簡易形のジャイロ機構4を使用する
ジャイロ測位により、補測(補足的測位)を行う。この
ジャイロ測位は、ジャイロ測位開始後の相対的変位を計
測し、計測した相対的変位を順次それまでの測位値に加
算して行き、これによって、移動局SMの位置(Xm
c,Ymc,Zmc)を得るものである。(なお、この
ようなジャイロ測位は、既によく知られているので、具
体的な説明を省略する。)従って、ジャイロ測位による
更なる補測により、あらゆる場所において、移動局SM
を測位することができる。
ャイロ42を用いた簡易形のジャイロ機構4を使用する
ジャイロ測位により、補測(補足的測位)を行う。この
ジャイロ測位は、ジャイロ測位開始後の相対的変位を計
測し、計測した相対的変位を順次それまでの測位値に加
算して行き、これによって、移動局SMの位置(Xm
c,Ymc,Zmc)を得るものである。(なお、この
ようなジャイロ測位は、既によく知られているので、具
体的な説明を省略する。)従って、ジャイロ測位による
更なる補測により、あらゆる場所において、移動局SM
を測位することができる。
【0049】〔ハイブリッド観測処理〕図4は、この発
明の一実施例によるハイブリッド測位システムにおいて
実行されるハイブリッド観測のメイン処理を表わすフロ
ーチャートである。このハイブリッド観測処理がスター
トすると、最初のステップP1において、このハイブリ
ッド測位システムにおける全ての測位処理の動作状態を
オフ(OFF)に設定し、システムの初期化を行う。つ
まり、GPS測位及び携帯通信網測位が作動している状
態を表わすGPS及び携帯通信網フラグ(スイッチフラ
グ。値“0”はOFF状態を示し、値“1”はON状態
を示す。)を共にOFFにすると共に、ジャイロカウン
ターを“0”にセットしてジャイロ測位を初期状態とす
る。
明の一実施例によるハイブリッド測位システムにおいて
実行されるハイブリッド観測のメイン処理を表わすフロ
ーチャートである。このハイブリッド観測処理がスター
トすると、最初のステップP1において、このハイブリ
ッド測位システムにおける全ての測位処理の動作状態を
オフ(OFF)に設定し、システムの初期化を行う。つ
まり、GPS測位及び携帯通信網測位が作動している状
態を表わすGPS及び携帯通信網フラグ(スイッチフラ
グ。値“0”はOFF状態を示し、値“1”はON状態
を示す。)を共にOFFにすると共に、ジャイロカウン
ターを“0”にセットしてジャイロ測位を初期状態とす
る。
【0050】次のステップP2で測位処理ルーチン(図
5,図6)を実行し、続いて、ステップP3において、
ステップP2の測位処理により得られた測位結果をタッ
チパネルディスプレイ13のディスプレイ画面に表示す
る。次のステップP4では、このハイブリッド観測を終
了する指令があるか否かが調べられ、終了指令がなけれ
ば、ステップP2に戻り、終了指令があるまでステップ
P2〜P4の処理を繰り返す。そして、例えば、タッチ
パネルディスプレイ13の観測終了ボタンなどの操作に
より、終了指令が発生すると、このハイブリッド観測処
理を終了する。
5,図6)を実行し、続いて、ステップP3において、
ステップP2の測位処理により得られた測位結果をタッ
チパネルディスプレイ13のディスプレイ画面に表示す
る。次のステップP4では、このハイブリッド観測を終
了する指令があるか否かが調べられ、終了指令がなけれ
ば、ステップP2に戻り、終了指令があるまでステップ
P2〜P4の処理を繰り返す。そして、例えば、タッチ
パネルディスプレイ13の観測終了ボタンなどの操作に
より、終了指令が発生すると、このハイブリッド観測処
理を終了する。
【0051】〔測位処理ルーチン〕図5及び図6は、こ
の発明の一実施例によるハイブリッド測位システムにお
いて実行されるハイブリッド観測処理のステップP2に
おける測位処理ルーチンを表わすフローチャートであ
る。この測位処理ルーチンのスタートにより測位を開始
すると、第1のステップS1において、まず、GPS測
位の開始が指令される。次のステップS2では、GPS
測位による観測が正常に行われているか否かが調べら
れ、GPS測位の正常観測が行われているときは(YE
S)ステップS3に進み、そうでないときは(NO)、
ステップS4でGPSフラグ=OFFのままの状態を維
持した上、ステップS5に進む。
の発明の一実施例によるハイブリッド測位システムにお
いて実行されるハイブリッド観測処理のステップP2に
おける測位処理ルーチンを表わすフローチャートであ
る。この測位処理ルーチンのスタートにより測位を開始
すると、第1のステップS1において、まず、GPS測
位の開始が指令される。次のステップS2では、GPS
測位による観測が正常に行われているか否かが調べら
れ、GPS測位の正常観測が行われているときは(YE
S)ステップS3に進み、そうでないときは(NO)、
ステップS4でGPSフラグ=OFFのままの状態を維
持した上、ステップS5に進む。
【0052】ステップS3においては、GPSフラグを
ONにし、GPS測位により得られた移動局SMの真の
観測位置(Xma,Yma,Zma)を表わす「GPS
観測位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「GPS
位置」記憶領域に記憶する。その後、ステップS5に進
む。
ONにし、GPS測位により得られた移動局SMの真の
観測位置(Xma,Yma,Zma)を表わす「GPS
観測位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「GPS
位置」記憶領域に記憶する。その後、ステップS5に進
む。
【0053】ステップS5では携帯通信網測位の開始が
指令され、次のステップS6において、携帯通信網測位
による観測が正常に行われているか否かが調べられ、携
帯通信網測位が正常に動作しているときは(YES)ス
テップS7に進み、そうでないときは(NO)、ステッ
プS8で携帯通信網フラグ=OFFのままの状態を維持
した上、ステップS9(図6)に進む。
指令され、次のステップS6において、携帯通信網測位
による観測が正常に行われているか否かが調べられ、携
帯通信網測位が正常に動作しているときは(YES)ス
テップS7に進み、そうでないときは(NO)、ステッ
プS8で携帯通信網フラグ=OFFのままの状態を維持
した上、ステップS9(図6)に進む。
【0054】ステップS7においては、携帯通信網フラ
グをONにし、携帯通信網測位により得られた移動局S
Mの観測位置(Xmb,Ymb,Zmb)を表わす「携
帯観測位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「携帯
位置」記憶領域に記憶する。その後、ステップS9(図
6)に進む。
グをONにし、携帯通信網測位により得られた移動局S
Mの観測位置(Xmb,Ymb,Zmb)を表わす「携
帯観測位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「携帯
位置」記憶領域に記憶する。その後、ステップS9(図
6)に進む。
【0055】ステップS9では、GPSフラグがONで
あるか否かが判定される。ここで、GPSフラグがON
のときは(YES)、ステップS10において、記憶装
置12(RAM)の「GPS位置」記憶領域に記憶され
ている「GPS観測位置」情報(Xma,Yma,Zm
a)を、このハイブリッド測位システムにおける現時点
の移動局位置(Xm,Ym,Zm)を表わす情報とし
て、記憶装置12(RAM)の「測位」記憶領域に書き
込み、さらに、ステップS11に進む。
あるか否かが判定される。ここで、GPSフラグがON
のときは(YES)、ステップS10において、記憶装
置12(RAM)の「GPS位置」記憶領域に記憶され
ている「GPS観測位置」情報(Xma,Yma,Zm
a)を、このハイブリッド測位システムにおける現時点
の移動局位置(Xm,Ym,Zm)を表わす情報とし
て、記憶装置12(RAM)の「測位」記憶領域に書き
込み、さらに、ステップS11に進む。
【0056】ステップS11では、再度、携帯電話網測
位は正常に観測ができているか否かを調べ、携帯通信網
測位が正常に動作しているときは(YES)、ステップ
S12に進んで、記憶装置12(RAM)の「GPS位
置」及び「携帯位置」記憶領域に記憶されている「GP
S観測位置」情報(Xma,Yma,Zma)及び「携
帯観測位置」情報(Xmb,Ymb,Zmb)から、次
式(1)により補正位置(Xc,Yc,Zc)を算出
し、算出された補正位置(Xc,Yc,Zc)を表わす
「補正位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「補正
位置」記憶領域に記憶する: 補正位置(Xc,Yc,Zc) = GPS位置(Xma,Yma,Zma) − 携帯位置(Xmb,Ymb,Zmb) ……(1)
位は正常に観測ができているか否かを調べ、携帯通信網
測位が正常に動作しているときは(YES)、ステップ
S12に進んで、記憶装置12(RAM)の「GPS位
置」及び「携帯位置」記憶領域に記憶されている「GP
S観測位置」情報(Xma,Yma,Zma)及び「携
帯観測位置」情報(Xmb,Ymb,Zmb)から、次
式(1)により補正位置(Xc,Yc,Zc)を算出
し、算出された補正位置(Xc,Yc,Zc)を表わす
「補正位置」情報を、記憶装置12(RAM)の「補正
位置」記憶領域に記憶する: 補正位置(Xc,Yc,Zc) = GPS位置(Xma,Yma,Zma) − 携帯位置(Xmb,Ymb,Zmb) ……(1)
【0057】一方、ステップS9においてGPSフラグ
がONではないと判定されると(NO)、ステップS1
3に進んで、さらに、携帯通信網フラグがONであるか
否かが判定される。ここで、携帯通信網フラグがONの
ときは(YES)、ステップS14において、記憶装置
12(RAM)の「携帯位置」及び「補正位置」記憶領
域に記憶されている「携帯観測位置」情報(Xmb,Y
mb,Zmb)及び「補正位置」情報(Xc,Yc,Z
c)から、次式(2)により測位位置(Xm,Ym,Z
m)を算出し、算出された測位位置(Xm,Ym,Z
m)を表わす「測位」情報を、記憶装置12(RAM)
の「測位」記憶領域に記憶する: 測位位置(Xm,Ym,Zm)= 携帯観測位置(Xmb,Ymb,Zma) − 補正位置(Xc,Yc,Zc) ……(1)
がONではないと判定されると(NO)、ステップS1
3に進んで、さらに、携帯通信網フラグがONであるか
否かが判定される。ここで、携帯通信網フラグがONの
ときは(YES)、ステップS14において、記憶装置
12(RAM)の「携帯位置」及び「補正位置」記憶領
域に記憶されている「携帯観測位置」情報(Xmb,Y
mb,Zmb)及び「補正位置」情報(Xc,Yc,Z
c)から、次式(2)により測位位置(Xm,Ym,Z
m)を算出し、算出された測位位置(Xm,Ym,Z
m)を表わす「測位」情報を、記憶装置12(RAM)
の「測位」記憶領域に記憶する: 測位位置(Xm,Ym,Zm)= 携帯観測位置(Xmb,Ymb,Zma) − 補正位置(Xc,Yc,Zc) ……(1)
【0058】また、ステップS13において携帯通信網
フラグがONではないと判定されると(NO)、ステッ
プS15に進んで、ジャイロ測位が開始され、ステップ
S16において、ジャイロ測位により得られるジャイロ
測位位置(Xmc,Ymc,Zmc)情報を、記憶装置
12(RAM)の「測位」記憶領域に記録されている
「測位」情報(Xm,Ym,Zm)に加算して、新たな
測位情報を算出し、記憶装置12(RAM)の「測位」
記憶領域の「測位」情報(Xm,Ym,Zm)を更新す
る。
フラグがONではないと判定されると(NO)、ステッ
プS15に進んで、ジャイロ測位が開始され、ステップ
S16において、ジャイロ測位により得られるジャイロ
測位位置(Xmc,Ymc,Zmc)情報を、記憶装置
12(RAM)の「測位」記憶領域に記録されている
「測位」情報(Xm,Ym,Zm)に加算して、新たな
測位情報を算出し、記憶装置12(RAM)の「測位」
記憶領域の「測位」情報(Xm,Ym,Zm)を更新す
る。
【0059】ステップS11において携帯電話網測位は
正常に観測ができていないと判断されたとき(NO)、
並びに、ステップS12,S14,S16の処理の後
は、ステップS17に進んで、ジャイロカウンターを
“0”にセットしてジャイロ測位を初期化した上、この
測位処理ルーチンを終了し、メイン処理(図4)のステ
ップP3にリターンする。
正常に観測ができていないと判断されたとき(NO)、
並びに、ステップS12,S14,S16の処理の後
は、ステップS17に進んで、ジャイロカウンターを
“0”にセットしてジャイロ測位を初期化した上、この
測位処理ルーチンを終了し、メイン処理(図4)のステ
ップP3にリターンする。
【0060】〔VRS測位処理〕この発明の一実施例に
おいては、VRS測位を行う場合、移動局SMの携帯通
信端末によるVRS情報配信サーバSSとの双方向通信
により、移動局SMの単独測位による観測位置情報に基
づいて仮想基準点を設定し、設定された仮想基準点のV
RS参照情報を利用してM高精度なVRS測位を実現す
ることができる。
おいては、VRS測位を行う場合、移動局SMの携帯通
信端末によるVRS情報配信サーバSSとの双方向通信
により、移動局SMの単独測位による観測位置情報に基
づいて仮想基準点を設定し、設定された仮想基準点のV
RS参照情報を利用してM高精度なVRS測位を実現す
ることができる。
【0061】この双方向通信により、VRS情報配信サ
ーバSSは、広いVRS情報配信サービスエリア内のど
こに移動局Sがいるのかを把握することができ、また、
観測位置情報に基づき移動局SMの近くに仮想基準点を
設定するので、処理速度及び観測精度が向上する。例え
ば、RTK−GPS観測を適用する場合、仮想基準点か
ら10km以内の範囲では、初期化時間が非常に短縮さ
れ、すばらしい観測精度を出すことができる。さらに、
VRS測位を利用しようとしている移動局SMの現在位
置は、GPS単独測位を使って簡便且つ短時間に算出す
ることができる(単独測位は、周知のとおり、大体この
あたりであるという目安になるような数10m位の精度
しかないが、仮想基準点位置として利用するには充分す
ぎる精度範囲である。)。
ーバSSは、広いVRS情報配信サービスエリア内のど
こに移動局Sがいるのかを把握することができ、また、
観測位置情報に基づき移動局SMの近くに仮想基準点を
設定するので、処理速度及び観測精度が向上する。例え
ば、RTK−GPS観測を適用する場合、仮想基準点か
ら10km以内の範囲では、初期化時間が非常に短縮さ
れ、すばらしい観測精度を出すことができる。さらに、
VRS測位を利用しようとしている移動局SMの現在位
置は、GPS単独測位を使って簡便且つ短時間に算出す
ることができる(単独測位は、周知のとおり、大体この
あたりであるという目安になるような数10m位の精度
しかないが、仮想基準点位置として利用するには充分す
ぎる精度範囲である。)。
【0062】図7は、この発明の一実施例によるハイブ
リッド測位システムにおいて実行されるVRS測位処理
を表わすフローチャートである。この「VRS測位処
理」は、「測位処理」のステップS1(図5)において
実行され、ステップR4〜R6は、VRS情報配信サー
バSS側の処理である。
リッド測位システムにおいて実行されるVRS測位処理
を表わすフローチャートである。この「VRS測位処
理」は、「測位処理」のステップS1(図5)において
実行され、ステップR4〜R6は、VRS情報配信サー
バSS側の処理である。
【0063】VRS測位においては、移動局SMの位置
をVRS情報配信サーバSSに送り、仮想基準点設定に
基づくVRS参照情報を要求するので両方向通信が必要
である。従って、この処理フローがスタートすると、ま
ず、ステップR1において、移動局SM側からVRS情
報配信サーバSSを呼び出し、次いで、ステップR2に
て、移動局SMをVRS情報配信サーバSSに接続す
る。そして、ステップR3で、移動局SMは、単独測位
を行い現在位置を観測した結果を「数値の位置」として
VRS情報配信サーバSSに送信し、ステップR4で、
VRS情報配信サーバSSは、送信された「数値の位
置」を仮想基準点設置位置SVに決定する。
をVRS情報配信サーバSSに送り、仮想基準点設定に
基づくVRS参照情報を要求するので両方向通信が必要
である。従って、この処理フローがスタートすると、ま
ず、ステップR1において、移動局SM側からVRS情
報配信サーバSSを呼び出し、次いで、ステップR2に
て、移動局SMをVRS情報配信サーバSSに接続す
る。そして、ステップR3で、移動局SMは、単独測位
を行い現在位置を観測した結果を「数値の位置」として
VRS情報配信サーバSSに送信し、ステップR4で、
VRS情報配信サーバSSは、送信された「数値の位
置」を仮想基準点設置位置SVに決定する。
【0064】ここで、「数値の位置」とは、仮想基準点
SVの位置を、移動局SMのGPS単独測位機能によっ
て測定された数値により表現することを意味し、単独測
位の精度の制約のため、移動局の正確な位置は必ずしも
その数値通りではないことによる。なお、単独測位の精
度は数10m(例えば、30m)位であるから、仮想基
準点SVと真の移動局位置SVmとはその程度離れてい
る可能性がある。
SVの位置を、移動局SMのGPS単独測位機能によっ
て測定された数値により表現することを意味し、単独測
位の精度の制約のため、移動局の正確な位置は必ずしも
その数値通りではないことによる。なお、単独測位の精
度は数10m(例えば、30m)位であるから、仮想基
準点SVと真の移動局位置SVmとはその程度離れてい
る可能性がある。
【0065】さて、次のステップR5では、VRS情報
配信サーバSSにおいて、仮想基準点設置位置SVにあ
たかも基準局のGPS受信機を設置したとして補正情報
(VRS参照情報A)或いは仮想衛星情報(VRS参照
情報B)が算出される。つまり、仮に、この仮想基準点
SVに本当に参照受信機が置かれたとしたとき、この参
照受信機によって測定されるであろう観測量を周辺の複
数の実基準点Sr1〜Sr4から推定して仮想的に観測
量を作成し、VRS参照情報A,B〔補正情報(差座標
Δ)又は仮想衛星情報〕を算出する。続いて、ステップ
R6にて、算出されたVRS参照情報A,BをVRS情
報配信サーバから移動局側に配信する。
配信サーバSSにおいて、仮想基準点設置位置SVにあ
たかも基準局のGPS受信機を設置したとして補正情報
(VRS参照情報A)或いは仮想衛星情報(VRS参照
情報B)が算出される。つまり、仮に、この仮想基準点
SVに本当に参照受信機が置かれたとしたとき、この参
照受信機によって測定されるであろう観測量を周辺の複
数の実基準点Sr1〜Sr4から推定して仮想的に観測
量を作成し、VRS参照情報A,B〔補正情報(差座標
Δ)又は仮想衛星情報〕を算出する。続いて、ステップ
R6にて、算出されたVRS参照情報A,BをVRS情
報配信サーバから移動局側に配信する。
【0066】次に、ステップR7では、移動局におい
て、配信されたVRS参照情報A〔補正情報(差座標
Δ)又は仮想衛星情報〕を利用して、D-GPS測位又
はRTK測位を行う。このようにしてVRS測位を行う
と、この「VRS測位処理」が終了し、「測位処理」の
ステップR3(図5)にリターンする。
て、配信されたVRS参照情報A〔補正情報(差座標
Δ)又は仮想衛星情報〕を利用して、D-GPS測位又
はRTK測位を行う。このようにしてVRS測位を行う
と、この「VRS測位処理」が終了し、「測位処理」の
ステップR3(図5)にリターンする。
【0067】〔種々の実施態様〕この発明によるハイブ
リッド測位システムは、単に、カーナビゲーションや人
が歩くときの測位に適用するだけでなく、種々の用途に
利用することができ、特に、車を利用する業務システ
ム、観光案内システム、SOSシステムなど、広範囲に
わたるシステムの開発を簡単に構築することができ、G
IS利用への展開にも多大な効果を発揮するものと期待
される。
リッド測位システムは、単に、カーナビゲーションや人
が歩くときの測位に適用するだけでなく、種々の用途に
利用することができ、特に、車を利用する業務システ
ム、観光案内システム、SOSシステムなど、広範囲に
わたるシステムの開発を簡単に構築することができ、G
IS利用への展開にも多大な効果を発揮するものと期待
される。
【0068】例えば、車利用業務用では、宅配作業やタ
クシー配車指示などを効率良く的確に行うことができる
ようになる。また、システムを携帯通信端末として一体
型に作製してSOSボタンを用意しておき、SOSボタ
ンを押すだけで救急センターに電話番号(本人認識)と
位置を的確に送信するように構成しておくと、不慮の発
作などが起こったとき等には、救急活動の指示を的確に
行い、人命救助に貢献することができる。
クシー配車指示などを効率良く的確に行うことができる
ようになる。また、システムを携帯通信端末として一体
型に作製してSOSボタンを用意しておき、SOSボタ
ンを押すだけで救急センターに電話番号(本人認識)と
位置を的確に送信するように構成しておくと、不慮の発
作などが起こったとき等には、救急活動の指示を的確に
行い、人命救助に貢献することができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるハ
イブリッド測位システムでは、移動局端末装置におい
て、仮想基準点(VRS)方式によるGPS衛星観測情
報やVRS参照情報(A,B)に基づいて移動局を測位
し、測位位置(Xma,Yma,Zma)を表わすGP
S測位情報(GPS位置)が生成される。また、移動通
信電波の受信による電波受信情報に基づいて移動局を測
位し、測位位置(Xmb,Ymb,Zmb)を表わす移
動通信測位情報(携帯位置)が生成される。そして、生
成されたGPS測位情報又は移動通信測位情報から、移
動局(SM)の位置(Xm,Ym,Zm)が決定され
る。
イブリッド測位システムでは、移動局端末装置におい
て、仮想基準点(VRS)方式によるGPS衛星観測情
報やVRS参照情報(A,B)に基づいて移動局を測位
し、測位位置(Xma,Yma,Zma)を表わすGP
S測位情報(GPS位置)が生成される。また、移動通
信電波の受信による電波受信情報に基づいて移動局を測
位し、測位位置(Xmb,Ymb,Zmb)を表わす移
動通信測位情報(携帯位置)が生成される。そして、生
成されたGPS測位情報又は移動通信測位情報から、移
動局(SM)の位置(Xm,Ym,Zm)が決定され
る。
【0070】従って、高精度なVRSによるGPS測位
をベースとして、携帯通信ネットワークを使用した移動
通信電波に基づく移動通信測位を、GPS測位の補測手
段として併用することができ、GPS観測用衛星が見え
ないビル街などを移動する場合のような測位条件に拘わ
らず、高精度の測位(ポジショニング)を実現すること
ができる。
をベースとして、携帯通信ネットワークを使用した移動
通信電波に基づく移動通信測位を、GPS測位の補測手
段として併用することができ、GPS観測用衛星が見え
ないビル街などを移動する場合のような測位条件に拘わ
らず、高精度の測位(ポジショニング)を実現すること
ができる。
【0071】また、両測位機能が健全なときは、常時、
両測位位置(GPS位置及び携帯位置)の差(補正位
置)が算出され、算出された差に応じて、移動通信測位
情報(携帯位置)が補正されるようにしているので、G
PS観測用衛星が見えないビル街などのGPS測位が不
能な場所で移動通信測位に切り換えられた場合にも、高
精度な移動局測位を確実に維持することができる。
両測位位置(GPS位置及び携帯位置)の差(補正位
置)が算出され、算出された差に応じて、移動通信測位
情報(携帯位置)が補正されるようにしているので、G
PS観測用衛星が見えないビル街などのGPS測位が不
能な場所で移動通信測位に切り換えられた場合にも、高
精度な移動局測位を確実に維持することができる。
【0072】この発明によるハイブリッド測位システム
では、GPS測位にディファレンシャルGPS(D−G
PS)観測又はリアルタイムキネマテックGPS(RT
K−GPS)観測を用いているので高精度に測位するこ
とができ、移動通信測位に切り換えられた場合、携帯通
信端末用アンテナ網からの電波の受信情報に基づく移動
通信測位を適用して、容易に補足的な測位を実現するこ
とができる。
では、GPS測位にディファレンシャルGPS(D−G
PS)観測又はリアルタイムキネマテックGPS(RT
K−GPS)観測を用いているので高精度に測位するこ
とができ、移動通信測位に切り換えられた場合、携帯通
信端末用アンテナ網からの電波の受信情報に基づく移動
通信測位を適用して、容易に補足的な測位を実現するこ
とができる。
【0073】さらに、ジャイロ機構のような変位検出手
段からの移動局移動情報に基づいて相対的変位が検出さ
れ、この相対的変位を表わす物理的測位情報(ジャイロ
測位)が生成され、生成された物理的測位情報から移動
局の位置(Xmc,Ymc,Zmc)が決定されるよう
にしているので、地下街やトンネルなどのように電波を
利用することが困難な場所でも、このような物理的測位
によって、高精度な測位を持続することができる。
段からの移動局移動情報に基づいて相対的変位が検出さ
れ、この相対的変位を表わす物理的測位情報(ジャイロ
測位)が生成され、生成された物理的測位情報から移動
局の位置(Xmc,Ymc,Zmc)が決定されるよう
にしているので、地下街やトンネルなどのように電波を
利用することが困難な場所でも、このような物理的測位
によって、高精度な測位を持続することができる。
【図1】図1は、この発明の一実施例によるハイブリッ
ド測位システムにおける移動局の概略的ハードウエア構
成を表わすブロック図である。
ド測位システムにおける移動局の概略的ハードウエア構
成を表わすブロック図である。
【図2】図2は、この発明の一実施例によるハイブリッ
ド測位システムにおけるVRS測位方式を説明するため
の概略図である。
ド測位システムにおけるVRS測位方式を説明するため
の概略図である。
【図3】図3は、この発明の一実施例によるハイブリッ
ド測位システムにおける携帯通信網測位方式を説明する
ための概略図である。
ド測位システムにおける携帯通信網測位方式を説明する
ための概略図である。
【図4】図4は、この発明の一実施例によるハイブリッ
ド観測のメイン処理を表わすフローチャートである。
ド観測のメイン処理を表わすフローチャートである。
【図5】図5は、この発明の一実施例による測位処理を
表わすフローチャートの一部である。
表わすフローチャートの一部である。
【図6】図6は、この発明の一実施例による測位処理を
表わすフローチャートの他部である。
表わすフローチャートの他部である。
【図7】図7は、この発明の一実施例によるVRS測位
処理を表わすフローチャートである。
処理を表わすフローチャートである。
(Xma,Yma,Zma) GPS測位による移動局
SMの測位位置、 SV 移動局の単独測位位置(Xv,Yv,Zv)にセ
ットされる仮想基準局(点)、 Sr1〜Sr4 GPS固定基準局(点)、 (Xmb,Ymb,Zmb) 携帯通信網測位による移
動局SMの測位位置、 Sa1〜Sa4 携帯通信網におけるアンテナ基地局。
SMの測位位置、 SV 移動局の単独測位位置(Xv,Yv,Zv)にセ
ットされる仮想基準局(点)、 Sr1〜Sr4 GPS固定基準局(点)、 (Xmb,Ymb,Zmb) 携帯通信網測位による移
動局SMの測位位置、 Sa1〜Sa4 携帯通信網におけるアンテナ基地局。
Claims (6)
- 【請求項1】仮想基準点方式によるGPS観測情報に基
づいて移動局を測位し、測位位置を表わすGPS測位情
報を生成するGPS測位手段と、 移動通信電波の受信による電波受信情報に基づいて移動
局を測位し、測位位置を表わす移動通信測位情報を生成
する移動通信測位手段と、 GPS測位情報又は移動通信測位情報から移動局の位置
を決定する測位制御手段とを具備することを特徴とする
ハイブリッド測位システム。 - 【請求項2】測位制御手段は、 GPS測位情報及び移動通信測位情報により表わされる
両測位位置の差を算出する差検出手段と、 算出された差に応じて移動通信測位情報により表わされ
る測位位置を補正する補正手段とを備えることを特徴と
する請求項1に記載のハイブリッド測位システム。 - 【請求項3】GPS測位手段は、ディファレンシャルG
PS観測又はリアルタイムキネマテックGPS観測によ
り取得された情報に基づいて測位することを特徴とする
請求項1又は2に記載のハイブリッド測位システム。 - 【請求項4】移動通信測位手段は、携帯通信端末用アン
テナ網からの電波を受信して取得された情報に基づいて
測位することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項
に記載のハイブリッド測位システム。 - 【請求項5】さらに、 移動局の移動に伴って取得される物理的情報に基づいて
移動局の相対的変位を検出し、相対的変位を表わす物理
的測位情報を生成する物理測位手段を具備し、 測位制御手段は、生成された物理的測位情報を用いて移
動局の位置を決定することを特徴とする請求項1乃至4
の何れか1項に記載のハイブリッド測位システム。 - 【請求項6】仮想基準点方式によるGPS観測情報の受
信手段から取得されるGPS観測情報、及び、移動通信
電波の受信手段から取得される電波受信情報を用いて、
移動局位置を表わす移動局測位情報を生成する移動局端
末装置において読取り可能な記録媒体であって、 取得されたGPS観測情報に基づいて、移動局の測位位
置を表わすGPS測位情報を生成するステップと、 取得された電波受信情報に基づいて、移動局の測位位置
を表わす移動通信測位情報を生成するステップと、 両測位情報の何れかを選択し、選択された測位情報から
移動局測位情報を生成するステップとからなるプログラ
ムを記録していることを特徴とするハイブリッド測位の
ための記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001123265A JP2002318272A (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | ハイブリッド測位システム及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001123265A JP2002318272A (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | ハイブリッド測位システム及び記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002318272A true JP2002318272A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=18972850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001123265A Pending JP2002318272A (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | ハイブリッド測位システム及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002318272A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9377519B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-06-28 | Qualcomm Incorporated | Server-based mobile device regional candidate position fix mode selection |
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-
2001
- 2001-04-20 JP JP2001123265A patent/JP2002318272A/ja active Pending
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