測位システム、測位装置、測位情報提供装置、測位方法、測位システムの制御プログラム、測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
【課題】低費用かつ簡便に測位装置に初期位置を設定することができる測位システム等を提供すること。
【解決手段】測位装置と、測位情報提供装置と、通信網と、基地局とを有する測位システムであって、測位情報提供装置は、測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、衛星方向情報生成手段と、時刻情報生成手段と、側情報送信手段とを有し、前記測位装置は、測位装置側軌道情報取得手段と、測位装置側基準点情報格納手段と、測位情報取得手段と、衛星距離情報生成手段と、衛星概位置情報生成手段と、衛星現在位置情報生成手段と、基準点情報と時刻情報と衛星概位置情報と衛星現在位置情報とに基づいて初期位置情報を算出する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システム。
【解決手段】測位装置と、測位情報提供装置と、通信網と、基地局とを有する測位システムであって、測位情報提供装置は、測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、衛星方向情報生成手段と、時刻情報生成手段と、側情報送信手段とを有し、前記測位装置は、測位装置側軌道情報取得手段と、測位装置側基準点情報格納手段と、測位情報取得手段と、衛星距離情報生成手段と、衛星概位置情報生成手段と、衛星現在位置情報生成手段と、基準点情報と時刻情報と衛星概位置情報と衛星現在位置情報とに基づいて初期位置情報を算出する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システム、測位装置、測位情報提供装置、測位方法、測位システムの制御プログラム、測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人工衛星を利用して位置を測位する測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が用いられている。ＧＰＳにおいては、ＧＰＳ衛星を捕捉するため、また、位置計算の初期値として用いるために測位装置の初期位置が必要である。
初期位置としては、前回測位位置が用いられることが多い。カーナビゲーションシステムでは、一般に短い時間間隔で測位を繰り返し行うため、前回位置を初期位置として用いても、測位装置の実際の位置と初期位置の間の距離は一般に小さく、特段の問題は生じない。
【０００３】
しかし、たとえば、ＧＰＳ装置を搭載した携帯端末においては、たとえば、使用者が測位を行った後電車で長距離を移動し、目的地に到着した後に再び測位を行う場合には、前回測位位置を初期位置として用いると、初期位置と実際の位置のずれが大きくなり、測位に支障をきたすことがある。
そこで、携帯電話網の基地局の位置を初期位置として用いる構成が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１１１２２号公報（図６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基地局の位置を初期位置として用いるためには、多数存在する基地局それぞれの位置を測量により確定し、データベースに登録する必要があるため、多くの費用と手間がかかるという問題があった。
また、基地局が新設されたり、既存の基地局の設置場所が変更された場合には、そのつど測量作業とテータベースの更新作業が生じるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、低費用かつ簡便に、初期位置情報を設定することができる測位システム、測位装置、測位情報提供装置、測位方法、測位システムの制御プログラム、測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、第１の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置と、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置と、前記測位装置が前記測位情報提供装置と通信するための通信網と、前記測位装置と前記測位情報提供装置の通信を仲介する基地局とを有する測位システムであって、前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段とを有し、前記測位装置は、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システムにより達成される。
【０００７】
第１の発明の構成によれば、測位システムは位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置、たとえばＧＰＳ装置を搭載した携帯端末と、測位装置に測位情報を提供する測位情報提供装置、たとえばＧＰＳサーバと、測位装置と測位情報提供装置が通信を行うための通信網、たとえば携帯通信網と基地局により構成される。
【０００８】
測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得手段は、位置情報衛星の軌道を示す衛星軌道情報、たとえばＧＰＳにおいてはアルマナックとエフェメリスを取得する。衛星軌道情報は、後述する仰角情報を生成するために必要なものである。
測位情報提供装置の基準点情報格納手段、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）から成る記憶装置は基準点の座標を格納している。
測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段は、測位情報提供装置側軌道情報取得手段により取得された衛星軌道情報と基準点情報に基づいて、基準点における位置情報衛星の仰角と方位角を算出する。衛星方向情報生成手段は、位置情報衛星が複数個存在する場合には、それぞれの衛星について仰角と方位角を算出する。衛星の仰角は、基準点における水平面と、位置情報衛星と基準点を結ぶ直線とがなす角度（たとえば図１（ａ）のθ）である。方位角は、基準点における北を基準として位置情報衛星が存在する方位を示す角度である（たとえば図１（ｂ）のφ）。
測位情報提供装置の時刻情報生成手段は、衛星方向情報と衛星距離情報が生成された時刻を示す時刻情報を生成する。この時刻情報は、測位装置が初期位置情報を生成する際に必要な情報である。
【０００９】
測位装置の測位装置側軌道情報取得手段は、測位情報提供装置側軌道情報生成手段と同様に、軌道情報を取得する。この軌道情報は、後述する衛星位置情報生成手段が、位置情報衛星の位置を算出する際に使用される。
測位装置の測位情報取得手段は、測位補助情報提供装置に通信網を介して測位情報の送信要求を行うことによって、測位情報の例である衛星方向情報、時刻情報を取得する。
測位装置の衛星距離情報生成手段は、基準点情報と衛星方向情報に基づいて、基準点と位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する。
測位装置の衛星概位置情報生成手段は、測位装置側基準点情報格納手段から読み出した基準点情報と衛星距離情報と測位情報サーバから取得した衛星方向情報とに基づいて、衛星概位置情報（たとえば図１（ａ）のＳ０）を生成する。まず、位置情報衛星の仰角と方位角とにより基準点（たとえば図1（ａ）のＰ）から見た位置情報衛星の方向が定まる。そうすると、基準点から位置情報衛星の方向に衛星距離（たとえば図１のＤ）だけ離れた点（たとえば図１（ａ）のＳ０）を、測位情報が生成された時刻における位置情報衛星の概略位置とすることができる。
測位装置の衛星現在位置情報生成手段は、軌道情報と現在の時刻に基づいて、位置情報衛星の現時点における位置（たとえば図１（ｂ）のＳｔ）を示す衛星現在位置情報を生成する。
測位装置の初期位置情報生成手段は、たとえば衛星概位置（たとえば図１（ｂ）のＳ０）を始点とし衛星現在位置（たとえば図１（ｂ）のＳｔ）を終点とするベクトル（たとえば図１（ｂ）のｄ）を基準点の座標に加算して初期位置（たとえば図１（ｂ）のＩ）の座標を生成する。
【００１０】
このような構成により、本発明の測位システムでは、基地局の位置を格納したデータベースを用いることなく、測位装置に初期位置を設定することができる。すなわち、低費用かつ簡便に測位装置に初期値を設定することができる。
【００１１】
好ましくは、第２の発明によれば、第１の発明の構成において、前記測位装置は、前記位置情報衛星の仰角と前記衛星距離情報とを対応付ける情報である仰角距離対応情報を格納する仰角距離対応情報格納手段を有し、前記衛星距離情報生成手段は、前記仰角距離対応情報に基づいて前記衛星距離情報を生成することを特徴とする。
【００１２】
第２の発明の構成によれば、測位装置は、仰角距離対応情報、たとえば仰角に対応する距離を規定する表を、記憶装置に格納している。そのため、衛星距離情報生成手段は、複雑な計算を行うことなく、単に仰角距離情報を参照するだけで衛星距離情報を生成することができる。
【００１３】
好ましくは、第３の発明によれば、第１の発明の構成において、前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の中から前記測位情報を生成した時点での前記基準点における仰角がもっとも大きい位置情報衛星である最大仰角衛星を選択する最大仰角衛星選択手段を有し、前記最大仰角衛星についての前記衛星方向情報、前記衛星距離情報及び前記時刻情報を前記測位装置に提供することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明の構成によれば、測位情報提供装置は、最大仰角衛星選択手段を有していて、最大仰角衛星についての衛星方向情報及び時刻情報を測位装置に提供することができる。仰角が大きい衛星のほうが補足がしやすく、また、マルチパスの影響を受けにくいので、測位装置が提供された仰角情報等に基づいて初期位置の設定に成功する確率を高くすることができる。
【００１５】
前記課題は、第４の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置であって、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報及び前記衛星距離情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段と、を有することを特徴とする測位情報提供装置により達成される。
【００１６】
前記課題は、第５の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置であって、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１７】
前記課題は、第６の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする測位方法により達成される。
【００１８】
前記課題は、第７の発明によれば、コンピュータに、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させることを特徴とする測位システムの制御プログラムにより達成される。
【００１９】
前記課題は、第８の発明によれば、コンピュータに、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させることを特徴とする測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態である測位システム１０を示す概略図である。
携帯端末１００は、端末ＧＰＳ装置１１０を有していて、位置情報衛星の一例であるＧＰＳ衛星１２ａ等が発信する位置関連信号Ｓ１等を利用して、測位を行うことができる。すなわち、携帯端末１００は測位装置の一例である。携帯端末１００は例えば、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等であるが、これらに限らない。
携帯端末１００は、測位を行うに先立って、基地局１４及び通信網の一例である携帯通信網１６を介して、測位情報提供装置の一例であるＧＰＳサーバ２００に、初期位置設定に使用する測位情報の送信を要求する。
ＧＰＳサーバ２００は、サーバーＧＰＳ装置２１０を有していて、位置関連信号Ｓ１等を受信・解析して測位情報を生成する。ＧＰＳサーバ２００は、携帯端末１００の要求に応じて測位情報を直ちに送信できるように、生成した測位情報を記憶装置に格納しておく。
【００２２】
（携帯端末１００の主なハードウエア構成について）
図３は、図２の携帯端末１００の主なハードウエア構成を示す概略図である。
携帯端末１００は、制御機能及び演算機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０４、記憶装置１０６、たとえば操作ボタンから成る入力装置１０８、出力装置の一種である端末表示装置１１４を有している。すなわち、携帯端末１００はコンピュータを有している。
ＣＰＵ１０４は、バス１０２を介して記憶装置１０６等の他の構成要素との間でデータ及びコントロールコードの授受を行えるようになっている。ＣＰＵ１０４は、記憶装置１０６に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、携帯端末１００全体を制御している。
記憶装置１０６はたとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成されていて、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、デバイスドライバ等の各種プログラム及びデータが格納されている。
【００２３】
端末ＧＰＳ装置１１０は、ＧＰＳ衛星から発信される位置関連信号を受信して、復調・復号等を行い、ＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）等測位を行うために必要な情報を取得する。
【００２４】
端末通信装置１１２は、携帯電話システムで用いられる周波数の電波を送受信する機能を有している。そのため、携帯端末１００は、最寄の基地局１４との間で接続を確立し、ＧＰＳサーバ２００と通信を行うことができる。
【００２５】
端末時計１１６は、たとえばＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）であり、携帯端末１００の主電源が切られている間も動作し続け、携帯端末１００のＯＳに時刻情報を供給する。
【００２６】
（ＧＰＳサーバ２００の主なハードウエア構成について）
図４は、図２のＧＰＳサーバ２００の主なハードウエア構成を示す概略図である。ＣＰＵ２０４等、図３の携帯端末１００と同様な構成要素については説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００２７】
サーバＧＰＳ装置２１０の機能は、端末ＧＰＳ装置１１０と同様であるが、ＧＰＳサーバ２１０はサーバＧＰＳ装置２１０により取得した情報を、測位情報を生成するために使用する。
ＧＰＳサーバ２１０は、基地局を介することなく携帯通信網に接続されているため、サーバ通信装置２１２は、たとえば、イーサネットアダプタにより構成されている。
ＧＰＳサーバ２００は、生成した測位情報をデータベースとして格納しておくために、たとえばハードディスクからなる外部記憶装置２１４を有している。
【００２８】
（携帯端末１００の主なソフトウエア構成について）
図５は、図２の携帯端末１００のソフトウェア構成を示す概略図である。
端末制御部１２０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、携帯端末１００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、記憶装置１０６に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ１０４により実行される。
端末通信部１１２ａ、端末測位部１１０ａ、端末計時部１１６ａはそれぞれ、端末通信装置１１２、端末ＧＰＳ装置１１０、端末計時装置１１６を制御するためのプログラムである。これらのプログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されていて記憶装置１０６に格納されている。
【００２９】
ＣＰＵ１０４は、端末制御部１２０の制御のもと、端末第１記憶部１３０に格納されているプログラムを順次読み込んで実行する。ＣＰＵ１０４は、プログラムの実行にあたり必要なデータを、端末第２記憶部１５０又は端末第３記憶部１６０から読み込んで取得する。また、端末制御部１２０が取得したデータや端末第１記憶部１３０に格納されているプログラムが生成したデータは、端末第３記憶部１６０に格納される。端末第２記憶部１５０に格納されているデータは、変動する可能性が小さいため、固定値として格納されているデータである。
なお、図５に示した３個の記憶部は、物理的に独立した３個の記憶装置を携帯端末１００が有していることを示すものではなく、説明の便宜上、記憶装置に格納される情報をその種類により分類して示すためのものである。
【００３０】
測位装置側軌道情報取得手段の一例である端末軌道情報取得プログラム１３２は、端末測位部１１０ａが位置関連信号を解析して生成した情報を取得し、その情報からＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）を抽出し、端末第３記憶部１６０に軌道情報１６２として格納する。
【００３１】
測位情報取得手段の一例である測位情報取得プログラム１３４は、まず、基地局１４及び携帯通信網１６を介して、ＧＰＳサーバ２００に対して、測位情報の送信を要求する。そして、この要求に応じてＧＰＳサーバ２００が送信してきた測位情報を受信し、第３記憶部１６０に測位情報１６４として格納する。測位情報１６４は、衛星方向情報１６４ａと生成時刻情報１６４ｂを含んでいる。
【００３２】
衛星距離情報生成手段の一例である衛星距離情報生成プログラム１３６は、衛星方向情報１６４ａに含まれる衛星仰角（図１（ａ）のθ）に基づいて測位情報が生成された時刻における基準地点とＧＰＳ衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する。
ＧＰＳ衛星は、きわめて円に近い楕円軌道を周回しているから、ＧＰＳ衛星の高度（図１（ａ）のｈ）は一定とみなすことができる。したがって、仰角θを知ることができれば、幾何学的な計算によって衛星距離（図１（ａ）のＤ）を算出することができる。本実施形態では、衛星距離はごく概略の（精度の低い）もので十分であるから、端末第２記憶部１５０に格納されている仰角距離テーブル１５４を参照して、仰角に対応する距離を衛星距離情報１６６として生成する。このようなテーブルを用いることによって、衛星距離情報を算出するための計算量を大幅に減少させることができる。
図７は、仰角距離テーブル１５４の構造を示す概略図である。仰角の下限値は、理論上は０度（ｄｅｇ）であるが、基準点を地球上のどの位置に定めても仰角の大きい衛星を１個は捕捉できる確率が高いことと、実際上、仰角の小さい衛星を測位に使用することは少ないことから、仰角距離テーブル１５４における仰角の下限値は３０度（ｄｅｇ）となっている。
たとえば、衛星の仰角が６０度（ｄｅｇ）である場合、衛星距離情報生成プログラム１３６は、仰角距離テーブルの２行目から、２２０００ｋｍを取得し、その数値を衛星距離情報１６６として端末第３記憶部１６０に格納する。
仰角距離テーブル１５４は仰角距離対応情報の一例であり、端末第２記憶部１５０は仰角距離対応情報格納手段の一例である。
【００３３】
衛星概位置情報生成手段の一例である衛星概位置情報生成プログラム１３８は、衛星方向情報１６４ａと衛星距離情報１６６に基づいて測位情報１６４が生成された時刻におけるＧＰＳ衛星の概略位置を算出する。
ＧＰＳサーバ２００から取得した衛星方向情報１６４ａに含まれる方位角及び仰角によって、基準点Ｐから見たＧＰＳ衛星の３次元的な方向が定まるから（図１（ａ）の直線Ｌ）、衛星概位置情報生成プログラム１３８は、基準点から直線Ｌに沿って衛星距離情報１６６に示される長さ分離れた点（図１（ａ）のＳ０）の座標を衛星概位置情報１６８として生成する。
【００３４】
衛星現在位置情報生成手段の一例である衛星現在位置情報生成プログラム１４０は、携帯端末１００が測位を行う時点におけるＧＰＳ衛星の位置を算出する。位置の算出の対象となるＧＰＳ衛星は、衛星概位置情報１６８を算出したＧＰＳ衛星と同一のものである。
衛星現在位置情報１７０の生成手順は、通常のＧＰＳ測位における衛星位置の算出手順と同様で、軌道情報１６２に含まれる詳細な軌道情報であるエフェメリスと現在時刻に基づいて、測位時点におけるＧＰＳ衛星の座標を算出する。
【００３５】
初期位置情報生成手段の一例である初期位置情報生成プログラム１４２は、携帯端末１００が測位を行う際に使用する初期位置、すなわち携帯端末１００の仮の座標を生成する。
図１（ｂ）で、衛星概位置（Ｓ０）を始点とし衛星現在位置（Ｓｔ）を終点とするベクトルをｄとし、基準点Ｐの座標にｄを加算して得られる点（Ｉ）は、携帯端末１００が現在通信を行っている基地局１４の位置に近い点であると考えることができる。したがって、初期位置情報生成プログラム１４２は、点（Ｉ）の座標を初期位置情報１７２として端末第３記憶部１６０に格納する。
【００３６】
このように、本実施形態の携帯端末１００がＧＰＳサーバ２００から取得する測位情報１６４は衛星方向情報１６４ａと生成時刻情報１６４ｂという小サイズのデータであるから、初期位置設定のために必要な通信料金を削減することができる。
また、初期位置の設定は、測位情報に基づく幾何学的な計算により行うことができるから、従来の携帯端末にハードウェア的な構成を追加することなく初期位置を簡単に設定することができる。
【００３７】
（ＧＰＳサーバ２００の主なソフトウェア構成について）
図６は、図２のＧＰＳサーバ２００のソフトウェア構成を示す概略図である。
サーバ制御部２２０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、ＧＰＳサーバ２００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、記憶装置２０６に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ２０４により実行される。
サーバ通信部２１２ａ、サーバ測位部２１０ａ、サーバ計時部２１８ａはそれぞれ、サーバ通信装置２１２、サーバＧＰＳ装置２１０、サーバ計時装置２１８を制御するためのプログラムである。これらのプログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されていて記憶装置２０６に格納されている。
【００３８】
ＣＰＵ２０４は、サーバ制御部２２０の制御のもと、サーバ第１記憶部２３０に格納されているプログラムを順次読み込んで実行する。ＣＰＵ２０４は、プログラムの実行にあたり必要なデータを、サーバ第２記憶部２５０又はサーバ第３記憶部２６０から読み込んで取得する。また、サーバ制御部２２０が取得したデータやサーバ第１記憶部２３０に格納されているプログラムが生成したデータは、サーバ第３記憶部２６０に格納される。 サーバ第２記憶部２５０に格納されているデータは、変動する可能性が小さいため、固定値として格納されているデータである。
【００３９】
測位情報提供装置側軌道情報取得手段の一例であるサーバ軌道情報取得プログラム２３２は、サーバ測位部２１０ａが位置関連信号を解析して生成した情報を取得し、その情報からＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）を抽出し、サーバ第３記憶部２６０に軌道情報２６２として格納する。
なお、軌道情報の取得は、本実施形態のような構成に限らず、たとえばＧＰＳサーバ２００自体はＧＰＳ受信装置を有さず、ほかのサーバから通信網を介して取得する構成とすることもできる。
【００４０】
衛星方向情報生成手段の一例である衛星方向情報生成プログラム２３４は、サーバ第２記憶２５０に格納されている基準点情報２５２とサーバ第３記憶部２６０に格納されている軌道情報２６２に基づいて、衛星方向情報を構成する基準点から見たＧＰＳ衛星の仰角及び方位角を算出する。衛星方向情報生成プログラム２３４は、算出した仰角及び方位角をサーバ第３記憶部２６０に衛星方向情報２６４ａとして格納する。
衛星方向情報２６４ａは、ＧＰＳサーバ２００の位置において観測できるすべてのＧＰＳ衛星について生成する。また、携帯端末１００からの要求に直ちに応じられるように、衛星方向情報２６４ａの生成は、たとえば１０分ごとに繰り返し行いすべてのＧＰＳ衛星についての最新の衛星方向情報２６４ａがサーバ第３記憶部２６０に格納されているようにする。
【００４１】
時刻情報生成手段の一例である生成時刻情報生成プログラム２３６は、衛星方向情報生成プログラム２３４が動作を終えた時点で、サーバ制御部２２０を介してサーバ計時部２１８ａから現在時刻を取得し、サーバ第３記憶部２６０に生成時刻情報２６４ｂとして格納する。
【００４２】
最大仰角衛星選択手段の一例である最大仰角衛星選択プログラム２３８は、携帯端末１００から測位情報の要求があったときに起動され、衛星方向情報２６４ａを検索して仰角が最大のＧＰＳ衛星を選択する。最大仰角衛星選択プログラム２３８は、仰角が最大であるＧＰＳ衛星の番号をサーバ第３記憶部２６０に、最大仰角衛星情報１６６として格納する。
【００４３】
測位情報送信手段の一例である測位情報送信プログラム２４０は、携帯端末１００からの要求に応じて、衛星方向情報２６４ａと生成時刻情報２６４ｂからなる測位情報２６４を、携帯通信網１６及び基地局１４を介して、携帯端末１００に送信する。１個の衛星についての測位情報が取得できれば、携帯端末１００は衛星概位置情報１６８を生成することができるから、測位情報送信プログラム２４０は最大仰角衛星情報１６６を参照し、仰角が最大のＧＰＳ衛星についての測位情報を携帯端末１００に送信する。
【００４４】
図８は、携帯端末１００に送信する測位情報のサイズについて、基地局の位置を送信する従来例と本実施形態の場合とを比較した表である。図８（ａ）は、従来例のデータで、ＧＰＳ時刻（週の初めからの経過秒数）、緯度、経度、高度の４項目からなり、各項目のデータサイズは４バイトで、合計のデータサイズは１６バイトである。図８（ｂ）は、本実施形態のデータである。ＧＰＳ時刻（図６の生成時刻情報２６４ｂ）は、従来例と同様の４バイトである。仰角は０から９０の整数であるから１バイト、方位角は０から３６０の整数であるから２バイトで足りる。データの合計サイズは７バイトであり携帯端末に送信するデータ量は、従来例に比べ大幅に低減されている。
【００４５】
本実施形態に係る測位システム１０は以上のように構成されるが、次に、その動作例について説明する。
（測位システム１０の主な動作例について）
図９は、測位システム１０の主な動作例を示す概略シーケンス図である。
ＧＰＳサーバ２００は、ＧＰＳ衛星から送信される位置関連信号を受信して軌道情報を取得し記憶装置に格納する（ＳＴ１、測位情報提供装置側軌道情報取得ステップの一例）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、軌道情報に基づいて、仰角情報と方位角情報からなる衛星方向情報を生成し、記憶装置に格納する（ＳＴ２、衛星方向情報生成ステップの一例）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、衛星方向情報を生成した時刻を取得して、その時刻を生成時刻情報として記憶装置に格納する（ＳＴ３、時刻情報生成ステップの一例）。
ＧＰＳサーバ２００は、ＳＴ１からＳＴ３を、所定の時間間隔で繰り返し行い最新の測位情報を記憶装置に格納し、携帯端末１００からの測位情報要求を待ち受けている。
【００４６】
携帯端末１００は、ＧＰＳ衛星から送信される位置関連信号を受信して軌道情報を取得し記憶装置に格納する（ＳＴ１ａ、端末側軌道情報取得ステップの一例）。
携帯端末１００は、携帯端末１００の使用者または位置情報サービスを利用する第三者または携帯端末１００以外の機器の指示により測位を開始すると、まず、ＧＰＳサーバ２００に対して測位情報要求を送信する（ＳＴ４、測位情報取得ステップの一例）。
【００４７】
ＧＰＳサーバ２００は、携帯端末１００からの要求を受信すると、まず、最大仰角衛星情報を参照し、測位情報が生成されている衛星の中から最大の仰角を持つＧＰＳ衛星を選択する（ＳＴ５）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、ＳＴ５において選択したＧＰＳ衛星についての測位情報を携帯端末１００に送信する（ＳＴ６、測位情報送信ステップの一例）。
【００４８】
測位情報を受信した携帯端末１００は、基準点の座標と測位情報に含まれるＧＰＳ衛星の仰角に基づいて、基準点からＧＰＳ衛星までの概略距離を示す衛星距離置情報を生成し、記憶装置に格納する（ＳＴ７、衛星距離情報生成ステップの一例）。
次に、携帯端末１００は、衛星軌道情報と現在時刻に基づいて、現在時刻におけるＧＰＳ衛星の位置を示す衛星現在位置情報を生成し記憶装置に格納する（ＳＴ９、衛星現在位置情報生成ステップの一例）。
次に、携帯端末１００は、基準点の座標に衛星概位置（図１（ｂ）のＳ０）を始点とし衛星現在位置（図１（ｂ）のＳｔ）を終点とするベクトルを加算することにより初期位置の座標を求め、記憶装置に格納する（ＳＴ１０、初期位置情報生成ステップの一例）。
携帯端末１００は、ＳＴ１０で算出した初期位置の座標を使用してＧＰＳ衛星の捕捉を行い、携帯端末１００の現在位置を算出する（ＳＴ１１）。
【００４９】
ＳＴ４およびＳＴ６の、携帯端末１００とＧＰＳサーバ２００との間の通信は、基地局１４及び携帯通信網１６を介して行われる。携帯端末１００と基地局１４との間の通信は無線で、ＧＰＳサーバ２００と携帯通信網１６との間の通信は有線で行われる。
【００５０】
（携帯端末１００の主な動作例について）
図１０は、本実施形態の携帯端末１００の主な動作例を示す概略フローチャートである。
端末測位部１１０ａが、衛星軌道情報をＧＰＳ衛星が発信する位置関連信号を受信して得たデータを、端末軌道情報取得プログラム１３２が解析することによって軌道情報１６２を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２０）。
次に、使用者等により測位指示がされると、測位情報取得プログラム１３４がＧＰＳサーバ２００に対して測位情報要求を送信し、衛星方向情報１６４ａと時刻情報１６４ｂとからなる測位情報１６４を取得し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２１）。ここで取得する測位情報１６４は、従来例よりもデータのサイズが小さいから、初期位置設定のための通信量を削減することができる。
衛星距離情報生成プログラム１３６が、測位情報１６４に含まれるＧＰＳ衛星の仰角に基づいて、衛星距離情報１６６を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２２）。衛星距離情報１６６の生成は、端末第２記憶部１５０に格納されている仰角距離テーブルを参照することにより行われるから、短時間で行うことができる。
衛星概位置情報生成プログラム１３８が、衛星方向情報１６４ａと衛星距離情報１６６と基準点情報１５２に基づいて、衛星概位置情報１６８を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２３）。衛星概位置情報１６８の生成は、簡単な幾何学的な計算で行うことができるから、従来の携帯端末に特段の構成を追加することなく実現することができる。
衛星現在位置情報生成プログラム１４０が、軌道情報１６４と現在時刻に基づいて衛星現在位置情報１７０を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２４）。
初期位置情報生成プログラム１４２が、衛星概位置情報１６８と衛星現在位置情報１７０と基準点位置情報１５２に基づいて、初期位置情報１７２を生成して、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２５）。
【００５１】
（ＧＰＳサーバ２００の主な動作例について）
図１１は、本実施形態のＧＰＳサーバ２００の主な動作例を示す概略フローチャートである。
サーバ測位部２１０ａがＧＰＳ衛星が発信する位置関連信号を受信して得たデータを、サーバ軌道情報取得プログラム２３２が解析することによって軌道情報２６２を生成し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３０）。
衛星方向情報生成プログラム２３４が、サーバ軌道情報２６２と基準点情報２５２に基づいて基準点から見たＧＰＳ衛星の仰角と方位角からなる衛星方向情報２６４ａを生成し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３１）。
生成時刻情報生成プログラム２３６が、サーバ計時部２１８ａから衛星方向情報２６４ａが生成された時刻を取得し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３２）。
このように、ＧＰＳサーバ２００は、基地局の位置を記録したデータベースを用いることなく、初期位置設定のために必要な測位情報２６４生成し携帯端末１００に提供することができる。
【００５２】
サーバ制御部２２０が、携帯端末１００からの測位情報要求の有無を判断する（ＳＴ３３）。要求がなかった場合には、ＳＴ３０からＳＴ３２の動作を繰り返す。要求があった場合には、ＳＴ３４以下の動作を行う。
最大仰角衛星選択プログラム２３８は、測位情報２６４が生成されているＧＰＳ衛星の中から仰角が最大であるＧＰＳ衛星を選択し、その衛星番号をサーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３４）。
測位情報送信プログラム２４０は、ＳＴ３４において選択された最大仰角衛星についての測位情報２６４を、携帯端末１００に送信する（ＳＴ３５）。仰角の大きいＧＰＳ衛星ほど携帯端末１００が捕捉に成功する確率が高く、また、マルチパスの影響を受けにくいから、携帯端末１００が初期位置の設定に成功する確率を高くすることができる。
【００５３】
このように、本発明の測位システム１０では、ＧＰＳサーバ２００は基地局の位置を格納したデータベースを用意することなしに、初期位置設定のために必要な情報を生成し携帯端末１００に提供することができる。携帯端末１００は、ＧＰＳサーバ２００から提供された情報を利用して初期位置を設定することができる。すなわち、低費用かつ簡便に測位装置に初期値を設定することができる。
【００５４】
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の測位情報提供装置側軌道情報取得ステップ、衛星行方向情報生成ステップ、時刻情報生成ステップ、測位情報送信ステップ、測位装置側軌道情報取得ステップ、測位情報取得ステップ、衛星距離情報生成ステップ、衛星概位置情報生成ステップ、衛星現在位置情報生成ステップ、初期位置情報生成ステップ等を実行させるための測位システムの制御プログラム等とすることができる。
また、このような測位システムの制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体とすることもできる。
【００５５】
これら測位システムの制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態にするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔｅｒｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
【００５６】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明における初期位置設定方法を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる測位システムを示す概略図である。
【図３】図２の携帯端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図４】図２のＧＰＳサーバの主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図５】図２の携帯端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図６】図２のＧＰＳサーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図７】仰角距離テーブルの構造を示す概略図である。
【図８】測位情報のデータサイズを示す概略図である。
【図９】本実施形態の測位システムの主な動作例を示す概略フローチャートである。
【図１０】本実施形態の携帯端末の主な動作例を示す概略フローチャートである。
【図１１】本実施形態のＧＰＳサーバの主な動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・測位システム、１０ａ乃至１０ｄ・・・ＧＰＳ衛星、１４・・・基地局、１６・・・携帯通信網、１００・・・携帯端末、２００・・・ＧＰＳサーバ、１２０・・・端末制御部、１３２・・・端末軌道情報取得プログラム、１３４・・・測位情報取得プログラム、１３６・・・距離情報生成プログラム、１３８・・・衛星概位置情報生成プログラム、１４０・・・衛星現在位置情報生成プログラム、１４２・・・初期位置情報生成プログラム、２２０・・・サーバ制御部、２３２・・・サーバ軌道情報取得プログラム、２３４・・・衛星方向情報生成プログラム、２３６・・・生成時刻情報生成プログラム、２３８・・・最大仰角衛星選択プログラム、２４０・・・測位情報送信プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システム、測位装置、測位情報提供装置、測位方法、測位システムの制御プログラム、測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人工衛星を利用して位置を測位する測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が用いられている。ＧＰＳにおいては、ＧＰＳ衛星を捕捉するため、また、位置計算の初期値として用いるために測位装置の初期位置が必要である。
初期位置としては、前回測位位置が用いられることが多い。カーナビゲーションシステムでは、一般に短い時間間隔で測位を繰り返し行うため、前回位置を初期位置として用いても、測位装置の実際の位置と初期位置の間の距離は一般に小さく、特段の問題は生じない。
【０００３】
しかし、たとえば、ＧＰＳ装置を搭載した携帯端末においては、たとえば、使用者が測位を行った後電車で長距離を移動し、目的地に到着した後に再び測位を行う場合には、前回測位位置を初期位置として用いると、初期位置と実際の位置のずれが大きくなり、測位に支障をきたすことがある。
そこで、携帯電話網の基地局の位置を初期位置として用いる構成が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１１１２２号公報（図６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基地局の位置を初期位置として用いるためには、多数存在する基地局それぞれの位置を測量により確定し、データベースに登録する必要があるため、多くの費用と手間がかかるという問題があった。
また、基地局が新設されたり、既存の基地局の設置場所が変更された場合には、そのつど測量作業とテータベースの更新作業が生じるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、低費用かつ簡便に、初期位置情報を設定することができる測位システム、測位装置、測位情報提供装置、測位方法、測位システムの制御プログラム、測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、第１の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置と、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置と、前記測位装置が前記測位情報提供装置と通信するための通信網と、前記測位装置と前記測位情報提供装置の通信を仲介する基地局とを有する測位システムであって、前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段とを有し、前記測位装置は、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システムにより達成される。
【０００７】
第１の発明の構成によれば、測位システムは位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置、たとえばＧＰＳ装置を搭載した携帯端末と、測位装置に測位情報を提供する測位情報提供装置、たとえばＧＰＳサーバと、測位装置と測位情報提供装置が通信を行うための通信網、たとえば携帯通信網と基地局により構成される。
【０００８】
測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得手段は、位置情報衛星の軌道を示す衛星軌道情報、たとえばＧＰＳにおいてはアルマナックとエフェメリスを取得する。衛星軌道情報は、後述する仰角情報を生成するために必要なものである。
測位情報提供装置の基準点情報格納手段、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）から成る記憶装置は基準点の座標を格納している。
測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段は、測位情報提供装置側軌道情報取得手段により取得された衛星軌道情報と基準点情報に基づいて、基準点における位置情報衛星の仰角と方位角を算出する。衛星方向情報生成手段は、位置情報衛星が複数個存在する場合には、それぞれの衛星について仰角と方位角を算出する。衛星の仰角は、基準点における水平面と、位置情報衛星と基準点を結ぶ直線とがなす角度（たとえば図１（ａ）のθ）である。方位角は、基準点における北を基準として位置情報衛星が存在する方位を示す角度である（たとえば図１（ｂ）のφ）。
測位情報提供装置の時刻情報生成手段は、衛星方向情報と衛星距離情報が生成された時刻を示す時刻情報を生成する。この時刻情報は、測位装置が初期位置情報を生成する際に必要な情報である。
【０００９】
測位装置の測位装置側軌道情報取得手段は、測位情報提供装置側軌道情報生成手段と同様に、軌道情報を取得する。この軌道情報は、後述する衛星位置情報生成手段が、位置情報衛星の位置を算出する際に使用される。
測位装置の測位情報取得手段は、測位補助情報提供装置に通信網を介して測位情報の送信要求を行うことによって、測位情報の例である衛星方向情報、時刻情報を取得する。
測位装置の衛星距離情報生成手段は、基準点情報と衛星方向情報に基づいて、基準点と位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する。
測位装置の衛星概位置情報生成手段は、測位装置側基準点情報格納手段から読み出した基準点情報と衛星距離情報と測位情報サーバから取得した衛星方向情報とに基づいて、衛星概位置情報（たとえば図１（ａ）のＳ０）を生成する。まず、位置情報衛星の仰角と方位角とにより基準点（たとえば図1（ａ）のＰ）から見た位置情報衛星の方向が定まる。そうすると、基準点から位置情報衛星の方向に衛星距離（たとえば図１のＤ）だけ離れた点（たとえば図１（ａ）のＳ０）を、測位情報が生成された時刻における位置情報衛星の概略位置とすることができる。
測位装置の衛星現在位置情報生成手段は、軌道情報と現在の時刻に基づいて、位置情報衛星の現時点における位置（たとえば図１（ｂ）のＳｔ）を示す衛星現在位置情報を生成する。
測位装置の初期位置情報生成手段は、たとえば衛星概位置（たとえば図１（ｂ）のＳ０）を始点とし衛星現在位置（たとえば図１（ｂ）のＳｔ）を終点とするベクトル（たとえば図１（ｂ）のｄ）を基準点の座標に加算して初期位置（たとえば図１（ｂ）のＩ）の座標を生成する。
【００１０】
このような構成により、本発明の測位システムでは、基地局の位置を格納したデータベースを用いることなく、測位装置に初期位置を設定することができる。すなわち、低費用かつ簡便に測位装置に初期値を設定することができる。
【００１１】
好ましくは、第２の発明によれば、第１の発明の構成において、前記測位装置は、前記位置情報衛星の仰角と前記衛星距離情報とを対応付ける情報である仰角距離対応情報を格納する仰角距離対応情報格納手段を有し、前記衛星距離情報生成手段は、前記仰角距離対応情報に基づいて前記衛星距離情報を生成することを特徴とする。
【００１２】
第２の発明の構成によれば、測位装置は、仰角距離対応情報、たとえば仰角に対応する距離を規定する表を、記憶装置に格納している。そのため、衛星距離情報生成手段は、複雑な計算を行うことなく、単に仰角距離情報を参照するだけで衛星距離情報を生成することができる。
【００１３】
好ましくは、第３の発明によれば、第１の発明の構成において、前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の中から前記測位情報を生成した時点での前記基準点における仰角がもっとも大きい位置情報衛星である最大仰角衛星を選択する最大仰角衛星選択手段を有し、前記最大仰角衛星についての前記衛星方向情報、前記衛星距離情報及び前記時刻情報を前記測位装置に提供することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明の構成によれば、測位情報提供装置は、最大仰角衛星選択手段を有していて、最大仰角衛星についての衛星方向情報及び時刻情報を測位装置に提供することができる。仰角が大きい衛星のほうが補足がしやすく、また、マルチパスの影響を受けにくいので、測位装置が提供された仰角情報等に基づいて初期位置の設定に成功する確率を高くすることができる。
【００１５】
前記課題は、第４の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置であって、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報及び前記衛星距離情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段と、を有することを特徴とする測位情報提供装置により達成される。
【００１６】
前記課題は、第５の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置であって、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。
【００１７】
前記課題は、第６の発明によれば、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする測位方法により達成される。
【００１８】
前記課題は、第７の発明によれば、コンピュータに、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させることを特徴とする測位システムの制御プログラムにより達成される。
【００１９】
前記課題は、第８の発明によれば、コンピュータに、位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させることを特徴とする測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態である測位システム１０を示す概略図である。
携帯端末１００は、端末ＧＰＳ装置１１０を有していて、位置情報衛星の一例であるＧＰＳ衛星１２ａ等が発信する位置関連信号Ｓ１等を利用して、測位を行うことができる。すなわち、携帯端末１００は測位装置の一例である。携帯端末１００は例えば、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等であるが、これらに限らない。
携帯端末１００は、測位を行うに先立って、基地局１４及び通信網の一例である携帯通信網１６を介して、測位情報提供装置の一例であるＧＰＳサーバ２００に、初期位置設定に使用する測位情報の送信を要求する。
ＧＰＳサーバ２００は、サーバーＧＰＳ装置２１０を有していて、位置関連信号Ｓ１等を受信・解析して測位情報を生成する。ＧＰＳサーバ２００は、携帯端末１００の要求に応じて測位情報を直ちに送信できるように、生成した測位情報を記憶装置に格納しておく。
【００２２】
（携帯端末１００の主なハードウエア構成について）
図３は、図２の携帯端末１００の主なハードウエア構成を示す概略図である。
携帯端末１００は、制御機能及び演算機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０４、記憶装置１０６、たとえば操作ボタンから成る入力装置１０８、出力装置の一種である端末表示装置１１４を有している。すなわち、携帯端末１００はコンピュータを有している。
ＣＰＵ１０４は、バス１０２を介して記憶装置１０６等の他の構成要素との間でデータ及びコントロールコードの授受を行えるようになっている。ＣＰＵ１０４は、記憶装置１０６に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、携帯端末１００全体を制御している。
記憶装置１０６はたとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成されていて、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、デバイスドライバ等の各種プログラム及びデータが格納されている。
【００２３】
端末ＧＰＳ装置１１０は、ＧＰＳ衛星から発信される位置関連信号を受信して、復調・復号等を行い、ＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）等測位を行うために必要な情報を取得する。
【００２４】
端末通信装置１１２は、携帯電話システムで用いられる周波数の電波を送受信する機能を有している。そのため、携帯端末１００は、最寄の基地局１４との間で接続を確立し、ＧＰＳサーバ２００と通信を行うことができる。
【００２５】
端末時計１１６は、たとえばＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）であり、携帯端末１００の主電源が切られている間も動作し続け、携帯端末１００のＯＳに時刻情報を供給する。
【００２６】
（ＧＰＳサーバ２００の主なハードウエア構成について）
図４は、図２のＧＰＳサーバ２００の主なハードウエア構成を示す概略図である。ＣＰＵ２０４等、図３の携帯端末１００と同様な構成要素については説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００２７】
サーバＧＰＳ装置２１０の機能は、端末ＧＰＳ装置１１０と同様であるが、ＧＰＳサーバ２１０はサーバＧＰＳ装置２１０により取得した情報を、測位情報を生成するために使用する。
ＧＰＳサーバ２１０は、基地局を介することなく携帯通信網に接続されているため、サーバ通信装置２１２は、たとえば、イーサネットアダプタにより構成されている。
ＧＰＳサーバ２００は、生成した測位情報をデータベースとして格納しておくために、たとえばハードディスクからなる外部記憶装置２１４を有している。
【００２８】
（携帯端末１００の主なソフトウエア構成について）
図５は、図２の携帯端末１００のソフトウェア構成を示す概略図である。
端末制御部１２０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、携帯端末１００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、記憶装置１０６に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ１０４により実行される。
端末通信部１１２ａ、端末測位部１１０ａ、端末計時部１１６ａはそれぞれ、端末通信装置１１２、端末ＧＰＳ装置１１０、端末計時装置１１６を制御するためのプログラムである。これらのプログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されていて記憶装置１０６に格納されている。
【００２９】
ＣＰＵ１０４は、端末制御部１２０の制御のもと、端末第１記憶部１３０に格納されているプログラムを順次読み込んで実行する。ＣＰＵ１０４は、プログラムの実行にあたり必要なデータを、端末第２記憶部１５０又は端末第３記憶部１６０から読み込んで取得する。また、端末制御部１２０が取得したデータや端末第１記憶部１３０に格納されているプログラムが生成したデータは、端末第３記憶部１６０に格納される。端末第２記憶部１５０に格納されているデータは、変動する可能性が小さいため、固定値として格納されているデータである。
なお、図５に示した３個の記憶部は、物理的に独立した３個の記憶装置を携帯端末１００が有していることを示すものではなく、説明の便宜上、記憶装置に格納される情報をその種類により分類して示すためのものである。
【００３０】
測位装置側軌道情報取得手段の一例である端末軌道情報取得プログラム１３２は、端末測位部１１０ａが位置関連信号を解析して生成した情報を取得し、その情報からＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）を抽出し、端末第３記憶部１６０に軌道情報１６２として格納する。
【００３１】
測位情報取得手段の一例である測位情報取得プログラム１３４は、まず、基地局１４及び携帯通信網１６を介して、ＧＰＳサーバ２００に対して、測位情報の送信を要求する。そして、この要求に応じてＧＰＳサーバ２００が送信してきた測位情報を受信し、第３記憶部１６０に測位情報１６４として格納する。測位情報１６４は、衛星方向情報１６４ａと生成時刻情報１６４ｂを含んでいる。
【００３２】
衛星距離情報生成手段の一例である衛星距離情報生成プログラム１３６は、衛星方向情報１６４ａに含まれる衛星仰角（図１（ａ）のθ）に基づいて測位情報が生成された時刻における基準地点とＧＰＳ衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する。
ＧＰＳ衛星は、きわめて円に近い楕円軌道を周回しているから、ＧＰＳ衛星の高度（図１（ａ）のｈ）は一定とみなすことができる。したがって、仰角θを知ることができれば、幾何学的な計算によって衛星距離（図１（ａ）のＤ）を算出することができる。本実施形態では、衛星距離はごく概略の（精度の低い）もので十分であるから、端末第２記憶部１５０に格納されている仰角距離テーブル１５４を参照して、仰角に対応する距離を衛星距離情報１６６として生成する。このようなテーブルを用いることによって、衛星距離情報を算出するための計算量を大幅に減少させることができる。
図７は、仰角距離テーブル１５４の構造を示す概略図である。仰角の下限値は、理論上は０度（ｄｅｇ）であるが、基準点を地球上のどの位置に定めても仰角の大きい衛星を１個は捕捉できる確率が高いことと、実際上、仰角の小さい衛星を測位に使用することは少ないことから、仰角距離テーブル１５４における仰角の下限値は３０度（ｄｅｇ）となっている。
たとえば、衛星の仰角が６０度（ｄｅｇ）である場合、衛星距離情報生成プログラム１３６は、仰角距離テーブルの２行目から、２２０００ｋｍを取得し、その数値を衛星距離情報１６６として端末第３記憶部１６０に格納する。
仰角距離テーブル１５４は仰角距離対応情報の一例であり、端末第２記憶部１５０は仰角距離対応情報格納手段の一例である。
【００３３】
衛星概位置情報生成手段の一例である衛星概位置情報生成プログラム１３８は、衛星方向情報１６４ａと衛星距離情報１６６に基づいて測位情報１６４が生成された時刻におけるＧＰＳ衛星の概略位置を算出する。
ＧＰＳサーバ２００から取得した衛星方向情報１６４ａに含まれる方位角及び仰角によって、基準点Ｐから見たＧＰＳ衛星の３次元的な方向が定まるから（図１（ａ）の直線Ｌ）、衛星概位置情報生成プログラム１３８は、基準点から直線Ｌに沿って衛星距離情報１６６に示される長さ分離れた点（図１（ａ）のＳ０）の座標を衛星概位置情報１６８として生成する。
【００３４】
衛星現在位置情報生成手段の一例である衛星現在位置情報生成プログラム１４０は、携帯端末１００が測位を行う時点におけるＧＰＳ衛星の位置を算出する。位置の算出の対象となるＧＰＳ衛星は、衛星概位置情報１６８を算出したＧＰＳ衛星と同一のものである。
衛星現在位置情報１７０の生成手順は、通常のＧＰＳ測位における衛星位置の算出手順と同様で、軌道情報１６２に含まれる詳細な軌道情報であるエフェメリスと現在時刻に基づいて、測位時点におけるＧＰＳ衛星の座標を算出する。
【００３５】
初期位置情報生成手段の一例である初期位置情報生成プログラム１４２は、携帯端末１００が測位を行う際に使用する初期位置、すなわち携帯端末１００の仮の座標を生成する。
図１（ｂ）で、衛星概位置（Ｓ０）を始点とし衛星現在位置（Ｓｔ）を終点とするベクトルをｄとし、基準点Ｐの座標にｄを加算して得られる点（Ｉ）は、携帯端末１００が現在通信を行っている基地局１４の位置に近い点であると考えることができる。したがって、初期位置情報生成プログラム１４２は、点（Ｉ）の座標を初期位置情報１７２として端末第３記憶部１６０に格納する。
【００３６】
このように、本実施形態の携帯端末１００がＧＰＳサーバ２００から取得する測位情報１６４は衛星方向情報１６４ａと生成時刻情報１６４ｂという小サイズのデータであるから、初期位置設定のために必要な通信料金を削減することができる。
また、初期位置の設定は、測位情報に基づく幾何学的な計算により行うことができるから、従来の携帯端末にハードウェア的な構成を追加することなく初期位置を簡単に設定することができる。
【００３７】
（ＧＰＳサーバ２００の主なソフトウェア構成について）
図６は、図２のＧＰＳサーバ２００のソフトウェア構成を示す概略図である。
サーバ制御部２２０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、ＧＰＳサーバ２００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、記憶装置２０６に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ２０４により実行される。
サーバ通信部２１２ａ、サーバ測位部２１０ａ、サーバ計時部２１８ａはそれぞれ、サーバ通信装置２１２、サーバＧＰＳ装置２１０、サーバ計時装置２１８を制御するためのプログラムである。これらのプログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されていて記憶装置２０６に格納されている。
【００３８】
ＣＰＵ２０４は、サーバ制御部２２０の制御のもと、サーバ第１記憶部２３０に格納されているプログラムを順次読み込んで実行する。ＣＰＵ２０４は、プログラムの実行にあたり必要なデータを、サーバ第２記憶部２５０又はサーバ第３記憶部２６０から読み込んで取得する。また、サーバ制御部２２０が取得したデータやサーバ第１記憶部２３０に格納されているプログラムが生成したデータは、サーバ第３記憶部２６０に格納される。 サーバ第２記憶部２５０に格納されているデータは、変動する可能性が小さいため、固定値として格納されているデータである。
【００３９】
測位情報提供装置側軌道情報取得手段の一例であるサーバ軌道情報取得プログラム２３２は、サーバ測位部２１０ａが位置関連信号を解析して生成した情報を取得し、その情報からＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス及びアルマナック）を抽出し、サーバ第３記憶部２６０に軌道情報２６２として格納する。
なお、軌道情報の取得は、本実施形態のような構成に限らず、たとえばＧＰＳサーバ２００自体はＧＰＳ受信装置を有さず、ほかのサーバから通信網を介して取得する構成とすることもできる。
【００４０】
衛星方向情報生成手段の一例である衛星方向情報生成プログラム２３４は、サーバ第２記憶２５０に格納されている基準点情報２５２とサーバ第３記憶部２６０に格納されている軌道情報２６２に基づいて、衛星方向情報を構成する基準点から見たＧＰＳ衛星の仰角及び方位角を算出する。衛星方向情報生成プログラム２３４は、算出した仰角及び方位角をサーバ第３記憶部２６０に衛星方向情報２６４ａとして格納する。
衛星方向情報２６４ａは、ＧＰＳサーバ２００の位置において観測できるすべてのＧＰＳ衛星について生成する。また、携帯端末１００からの要求に直ちに応じられるように、衛星方向情報２６４ａの生成は、たとえば１０分ごとに繰り返し行いすべてのＧＰＳ衛星についての最新の衛星方向情報２６４ａがサーバ第３記憶部２６０に格納されているようにする。
【００４１】
時刻情報生成手段の一例である生成時刻情報生成プログラム２３６は、衛星方向情報生成プログラム２３４が動作を終えた時点で、サーバ制御部２２０を介してサーバ計時部２１８ａから現在時刻を取得し、サーバ第３記憶部２６０に生成時刻情報２６４ｂとして格納する。
【００４２】
最大仰角衛星選択手段の一例である最大仰角衛星選択プログラム２３８は、携帯端末１００から測位情報の要求があったときに起動され、衛星方向情報２６４ａを検索して仰角が最大のＧＰＳ衛星を選択する。最大仰角衛星選択プログラム２３８は、仰角が最大であるＧＰＳ衛星の番号をサーバ第３記憶部２６０に、最大仰角衛星情報１６６として格納する。
【００４３】
測位情報送信手段の一例である測位情報送信プログラム２４０は、携帯端末１００からの要求に応じて、衛星方向情報２６４ａと生成時刻情報２６４ｂからなる測位情報２６４を、携帯通信網１６及び基地局１４を介して、携帯端末１００に送信する。１個の衛星についての測位情報が取得できれば、携帯端末１００は衛星概位置情報１６８を生成することができるから、測位情報送信プログラム２４０は最大仰角衛星情報１６６を参照し、仰角が最大のＧＰＳ衛星についての測位情報を携帯端末１００に送信する。
【００４４】
図８は、携帯端末１００に送信する測位情報のサイズについて、基地局の位置を送信する従来例と本実施形態の場合とを比較した表である。図８（ａ）は、従来例のデータで、ＧＰＳ時刻（週の初めからの経過秒数）、緯度、経度、高度の４項目からなり、各項目のデータサイズは４バイトで、合計のデータサイズは１６バイトである。図８（ｂ）は、本実施形態のデータである。ＧＰＳ時刻（図６の生成時刻情報２６４ｂ）は、従来例と同様の４バイトである。仰角は０から９０の整数であるから１バイト、方位角は０から３６０の整数であるから２バイトで足りる。データの合計サイズは７バイトであり携帯端末に送信するデータ量は、従来例に比べ大幅に低減されている。
【００４５】
本実施形態に係る測位システム１０は以上のように構成されるが、次に、その動作例について説明する。
（測位システム１０の主な動作例について）
図９は、測位システム１０の主な動作例を示す概略シーケンス図である。
ＧＰＳサーバ２００は、ＧＰＳ衛星から送信される位置関連信号を受信して軌道情報を取得し記憶装置に格納する（ＳＴ１、測位情報提供装置側軌道情報取得ステップの一例）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、軌道情報に基づいて、仰角情報と方位角情報からなる衛星方向情報を生成し、記憶装置に格納する（ＳＴ２、衛星方向情報生成ステップの一例）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、衛星方向情報を生成した時刻を取得して、その時刻を生成時刻情報として記憶装置に格納する（ＳＴ３、時刻情報生成ステップの一例）。
ＧＰＳサーバ２００は、ＳＴ１からＳＴ３を、所定の時間間隔で繰り返し行い最新の測位情報を記憶装置に格納し、携帯端末１００からの測位情報要求を待ち受けている。
【００４６】
携帯端末１００は、ＧＰＳ衛星から送信される位置関連信号を受信して軌道情報を取得し記憶装置に格納する（ＳＴ１ａ、端末側軌道情報取得ステップの一例）。
携帯端末１００は、携帯端末１００の使用者または位置情報サービスを利用する第三者または携帯端末１００以外の機器の指示により測位を開始すると、まず、ＧＰＳサーバ２００に対して測位情報要求を送信する（ＳＴ４、測位情報取得ステップの一例）。
【００４７】
ＧＰＳサーバ２００は、携帯端末１００からの要求を受信すると、まず、最大仰角衛星情報を参照し、測位情報が生成されている衛星の中から最大の仰角を持つＧＰＳ衛星を選択する（ＳＴ５）。
次に、ＧＰＳサーバ２００は、ＳＴ５において選択したＧＰＳ衛星についての測位情報を携帯端末１００に送信する（ＳＴ６、測位情報送信ステップの一例）。
【００４８】
測位情報を受信した携帯端末１００は、基準点の座標と測位情報に含まれるＧＰＳ衛星の仰角に基づいて、基準点からＧＰＳ衛星までの概略距離を示す衛星距離置情報を生成し、記憶装置に格納する（ＳＴ７、衛星距離情報生成ステップの一例）。
次に、携帯端末１００は、衛星軌道情報と現在時刻に基づいて、現在時刻におけるＧＰＳ衛星の位置を示す衛星現在位置情報を生成し記憶装置に格納する（ＳＴ９、衛星現在位置情報生成ステップの一例）。
次に、携帯端末１００は、基準点の座標に衛星概位置（図１（ｂ）のＳ０）を始点とし衛星現在位置（図１（ｂ）のＳｔ）を終点とするベクトルを加算することにより初期位置の座標を求め、記憶装置に格納する（ＳＴ１０、初期位置情報生成ステップの一例）。
携帯端末１００は、ＳＴ１０で算出した初期位置の座標を使用してＧＰＳ衛星の捕捉を行い、携帯端末１００の現在位置を算出する（ＳＴ１１）。
【００４９】
ＳＴ４およびＳＴ６の、携帯端末１００とＧＰＳサーバ２００との間の通信は、基地局１４及び携帯通信網１６を介して行われる。携帯端末１００と基地局１４との間の通信は無線で、ＧＰＳサーバ２００と携帯通信網１６との間の通信は有線で行われる。
【００５０】
（携帯端末１００の主な動作例について）
図１０は、本実施形態の携帯端末１００の主な動作例を示す概略フローチャートである。
端末測位部１１０ａが、衛星軌道情報をＧＰＳ衛星が発信する位置関連信号を受信して得たデータを、端末軌道情報取得プログラム１３２が解析することによって軌道情報１６２を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２０）。
次に、使用者等により測位指示がされると、測位情報取得プログラム１３４がＧＰＳサーバ２００に対して測位情報要求を送信し、衛星方向情報１６４ａと時刻情報１６４ｂとからなる測位情報１６４を取得し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２１）。ここで取得する測位情報１６４は、従来例よりもデータのサイズが小さいから、初期位置設定のための通信量を削減することができる。
衛星距離情報生成プログラム１３６が、測位情報１６４に含まれるＧＰＳ衛星の仰角に基づいて、衛星距離情報１６６を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２２）。衛星距離情報１６６の生成は、端末第２記憶部１５０に格納されている仰角距離テーブルを参照することにより行われるから、短時間で行うことができる。
衛星概位置情報生成プログラム１３８が、衛星方向情報１６４ａと衛星距離情報１６６と基準点情報１５２に基づいて、衛星概位置情報１６８を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２３）。衛星概位置情報１６８の生成は、簡単な幾何学的な計算で行うことができるから、従来の携帯端末に特段の構成を追加することなく実現することができる。
衛星現在位置情報生成プログラム１４０が、軌道情報１６４と現在時刻に基づいて衛星現在位置情報１７０を生成し、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２４）。
初期位置情報生成プログラム１４２が、衛星概位置情報１６８と衛星現在位置情報１７０と基準点位置情報１５２に基づいて、初期位置情報１７２を生成して、端末第３記憶部１６０に格納する（ＳＴ２５）。
【００５１】
（ＧＰＳサーバ２００の主な動作例について）
図１１は、本実施形態のＧＰＳサーバ２００の主な動作例を示す概略フローチャートである。
サーバ測位部２１０ａがＧＰＳ衛星が発信する位置関連信号を受信して得たデータを、サーバ軌道情報取得プログラム２３２が解析することによって軌道情報２６２を生成し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３０）。
衛星方向情報生成プログラム２３４が、サーバ軌道情報２６２と基準点情報２５２に基づいて基準点から見たＧＰＳ衛星の仰角と方位角からなる衛星方向情報２６４ａを生成し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３１）。
生成時刻情報生成プログラム２３６が、サーバ計時部２１８ａから衛星方向情報２６４ａが生成された時刻を取得し、サーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３２）。
このように、ＧＰＳサーバ２００は、基地局の位置を記録したデータベースを用いることなく、初期位置設定のために必要な測位情報２６４生成し携帯端末１００に提供することができる。
【００５２】
サーバ制御部２２０が、携帯端末１００からの測位情報要求の有無を判断する（ＳＴ３３）。要求がなかった場合には、ＳＴ３０からＳＴ３２の動作を繰り返す。要求があった場合には、ＳＴ３４以下の動作を行う。
最大仰角衛星選択プログラム２３８は、測位情報２６４が生成されているＧＰＳ衛星の中から仰角が最大であるＧＰＳ衛星を選択し、その衛星番号をサーバ第３記憶部２６０に格納する（ＳＴ３４）。
測位情報送信プログラム２４０は、ＳＴ３４において選択された最大仰角衛星についての測位情報２６４を、携帯端末１００に送信する（ＳＴ３５）。仰角の大きいＧＰＳ衛星ほど携帯端末１００が捕捉に成功する確率が高く、また、マルチパスの影響を受けにくいから、携帯端末１００が初期位置の設定に成功する確率を高くすることができる。
【００５３】
このように、本発明の測位システム１０では、ＧＰＳサーバ２００は基地局の位置を格納したデータベースを用意することなしに、初期位置設定のために必要な情報を生成し携帯端末１００に提供することができる。携帯端末１００は、ＧＰＳサーバ２００から提供された情報を利用して初期位置を設定することができる。すなわち、低費用かつ簡便に測位装置に初期値を設定することができる。
【００５４】
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の測位情報提供装置側軌道情報取得ステップ、衛星行方向情報生成ステップ、時刻情報生成ステップ、測位情報送信ステップ、測位装置側軌道情報取得ステップ、測位情報取得ステップ、衛星距離情報生成ステップ、衛星概位置情報生成ステップ、衛星現在位置情報生成ステップ、初期位置情報生成ステップ等を実行させるための測位システムの制御プログラム等とすることができる。
また、このような測位システムの制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体とすることもできる。
【００５５】
これら測位システムの制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態にするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔｅｒｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
【００５６】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明における初期位置設定方法を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる測位システムを示す概略図である。
【図３】図２の携帯端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図４】図２のＧＰＳサーバの主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図５】図２の携帯端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図６】図２のＧＰＳサーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図７】仰角距離テーブルの構造を示す概略図である。
【図８】測位情報のデータサイズを示す概略図である。
【図９】本実施形態の測位システムの主な動作例を示す概略フローチャートである。
【図１０】本実施形態の携帯端末の主な動作例を示す概略フローチャートである。
【図１１】本実施形態のＧＰＳサーバの主な動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・測位システム、１０ａ乃至１０ｄ・・・ＧＰＳ衛星、１４・・・基地局、１６・・・携帯通信網、１００・・・携帯端末、２００・・・ＧＰＳサーバ、１２０・・・端末制御部、１３２・・・端末軌道情報取得プログラム、１３４・・・測位情報取得プログラム、１３６・・・距離情報生成プログラム、１３８・・・衛星概位置情報生成プログラム、１４０・・・衛星現在位置情報生成プログラム、１４２・・・初期位置情報生成プログラム、２２０・・・サーバ制御部、２３２・・・サーバ軌道情報取得プログラム、２３４・・・衛星方向情報生成プログラム、２３６・・・生成時刻情報生成プログラム、２３８・・・最大仰角衛星選択プログラム、２４０・・・測位情報送信プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置と、
前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置と、
前記測位装置が前記測位情報提供装置と通信するための通信網と、
前記測位装置と前記測位情報提供装置の通信を仲介する基地局とを有する測位システムであって、
前記測位情報提供装置は、
前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、
前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、
前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、
前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、
前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段とを有し、
前記測位装置は、
前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、
前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、
前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、
前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記測位装置は、前記位置情報衛星の仰角と前記衛星距離情報とを対応付ける情報である仰角距離対応情報を格納する仰角距離対応情報格納手段を有し、前記衛星距離情報生成手段は、前記仰角距離対応情報に基づいて前記衛星距離情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の中から前記測位情報を生成した時点での前記基準点における仰角がもっとも大きい位置情報衛星である最大仰角衛星を選択する最大仰角衛星選択手段を有し、前記最大仰角衛星についての前記衛星方向情報、前記衛星距離情報及び前記時刻情報を前記測位装置に提供することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置であって、
前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、
前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、
前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、
前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報及び前記衛星距離情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、
前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段と、を有することを特徴とする測位情報提供装置。
【請求項５】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置であって、
前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、
前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、
前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、
前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置。
【請求項６】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする測位方法。
【請求項７】
コンピュータに、
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させる測位システムの制御プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させる測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置と、
前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置と、
前記測位装置が前記測位情報提供装置と通信するための通信網と、
前記測位装置と前記測位情報提供装置の通信を仲介する基地局とを有する測位システムであって、
前記測位情報提供装置は、
前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、
前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、
前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、
前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、
前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段とを有し、
前記測位装置は、
前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、
前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、
前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、
前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記測位装置は、前記位置情報衛星の仰角と前記衛星距離情報とを対応付ける情報である仰角距離対応情報を格納する仰角距離対応情報格納手段を有し、前記衛星距離情報生成手段は、前記仰角距離対応情報に基づいて前記衛星距離情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記測位情報提供装置は、前記位置情報衛星の中から前記測位情報を生成した時点での前記基準点における仰角がもっとも大きい位置情報衛星である最大仰角衛星を選択する最大仰角衛星選択手段を有し、前記最大仰角衛星についての前記衛星方向情報、前記衛星距離情報及び前記時刻情報を前記測位装置に提供することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置であって、
前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得手段と、
前記初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納手段と、
前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成手段と、
前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報及び前記衛星距離情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成手段と、
前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する測位情報送信手段と、を有することを特徴とする測位情報提供装置。
【請求項５】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置であって、
前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得手段と、
前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納手段と、
前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成手段と、
前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記基準点情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置。
【請求項６】
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする測位方法。
【請求項７】
コンピュータに、
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させる測位システムの制御プログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
位置情報衛星を利用して測位を行う測位装置に、通信網及び通信の仲介を行う基地局とを介して、前記測位装置が前記測位装置の概略位置を示す初期位置情報を生成するために使用する測位情報を提供する測位情報提供装置の測位情報提供装置側軌道情報取得段が、前記位置情報衛星の軌道を示す軌道情報を取得する測位情報提供装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位情報提供装置の測位情報提供装置側基準点情報格納手段が、前記測位端末の概略位置を示す初期位置情報を算出するための基準となる基準点の座標を示す基準点情報を格納する測位情報提供装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位情報提供装置の衛星方向情報生成手段が、前記軌道情報と前記基準点情報とに基づいて前記基準点における前記位置情報衛星の仰角及び方位角を示す衛星方向情報を生成する衛星方向情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の時刻情報生成手段が、前記測位情報提供装置が前記衛星方向情報を生成した時刻を示す時刻情報を生成する時刻情報生成ステップと、
前記測位情報提供装置の側情報送信手段が、前記測位装置からの要求に応じて前記測位情報を前記測位端末に送信する側情報送信ステップと、
前記測位装置の測位装置側軌道情報取得手段が、前記軌道情報を取得する測位装置側軌道情報取得ステップと、
前記測位装置の測位装置側基準点情報格納手段が、前記基準点情報を格納する測位装置側基準点情報格納ステップと、
前記測位装置の測位情報取得手段が、前記衛星方向情報と、前記時刻情報とを前記通信網を介して前記測位情報提供装置から取得する測位情報取得ステップと、
前記測位装置の衛星距離情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記基準点と前記位置情報衛星との距離を示す衛星距離情報を生成する衛星距離情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星概位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記衛星方向情報に基づいて前記衛星方向情報が生成された時刻における前記位置情報衛星の概略位置を示す衛星概位置情報を生成する衛星概位置情報生成ステップと、
前記測位装置の衛星現在位置情報生成手段が、前記軌道情報に基づいて前記測位装置が測位を行う時点における前記位置情報衛星の位置を示す衛星位置情報を生成する衛星現在位置情報生成手段と、
前記測位装置の初期位置情報生成手段が、前記基準点情報と前記時刻情報と前記衛星概位置情報と前記衛星現在位置情報とに基づいて前記初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させる測位システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−９０８３８（Ｐ２００６−９０８３８Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７６５９３（Ｐ２００４−２７６５９３）
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]