説明

測位システム、端末装置、情報提供装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム

【課題】GPS受信機等の端末装置の記録手段の負担増加及び地形情報の送受信の処理負担を低減しつつ、地形情報を利用して高精度の測位計算を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】端末装置50は、情報提供装置20から、一つの分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成手段と、情報提供装置20に対して粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの分割地形情報を要求する分割地形情報要求手段と、分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成手段を有し、情報提供装置20は、端末装置50から取得した粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの分割地形情報を選択する分割地形情報選択手段と、端末装置50に対して粗測位位置に対応する一つの分割地形情報を送信する分割地形情報送信手段等を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、位置情報衛星からの信号に基づく測位に関する測位システム、端末装置、情報提供装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、衛星航法システムである例えば、GPS(Global Positioning System)を利用してGPS受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
そして、GPS受信機が地球表面上の様々な地点の地形情報を含むデータベースを保持し、その地形情報に含まれる高度情報を利用して、測位を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
GPS受信機が予め地形情報(以後、標高モデルと呼ぶ)を取得している場合には、未知の情報は、緯度、経度及び時刻だけであるから、GPS衛星からの信号に基づいて、より高精度の測位が可能になる利点がある。
【特許文献1】特表2004−514144号公報(図1等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、全世界をカバーする標高モデルを保持するためには、大容量の記録手段(Data strage:データストレージ)が必要であるから、GPS受信機が容量の小さい記録手段しか有しない場合には標高モデルを保持できないという問題がある。
また、標高モデルを外部装置(例えば、外部のサーバ)が保持し、GPS受信機が必要に応じて標高モデルをダウンロード等によって取得する場合であっても、例えば、ダウンロードする標高モデルのデータサイズが大きい場合には、標高モデルの送受信の処理負担が大きく、また、送受信のコストが大きくなる場合があるという問題がある。
【0004】
そこで、本発明は、GPS受信機等の端末装置の記録手段の負担増加及び地形情報の送受信の処理負担を低減しつつ、地形情報を利用して高精度の測位計算をすることができる測位システム、端末装置、情報提供装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム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】
【0005】
前記目的は、第1の発明によれば、位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置と、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置と、を有する測位システムであって、前記端末装置は、前記情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成手段と、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求手段と、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成手段と、を有し、前記情報提供装置は、前記端末装置から取得した前記粗測位位置情報に示される前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を選択する分割地形情報選択手段と、前記端末装置に対して前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を送信する分割地形情報送信手段と、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。
【0006】
第1の発明の構成によれば、前記情報提供装置は、前記地形情報格納手段に複数の小分割地形情報からなる地形情報を格納することができる。
そして、前記端末装置は、前記分割地形情報取得手段によって、前記情報提供装置から前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を取得することができ、さらに、前記高精度測位位置情報生成手段によって、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、前記高精度測位位置情報を生成することができる。
このように、前記端末装置は、前記情報提供装置から前記地形情報全体を取得するのではなくて、一つの前記分割地形情報のみを取得して、前記高精度測位位置情報を生成することができる。一つの前記分割地形情報は、前記地形情報全体よりも情報量が少ない。
これにより、GPS受信機等の端末装置の記録手段の負担増加及び地形情報の送受信の処理負担を低減しつつ、地形情報を利用して高精度の測位計算をすることができる。
【0007】
第2の発明は、第1の発明の構成において、各前記分割地形情報の情報量は、前記端末装置と前記情報提供装置との間の通信回線の情報伝送速度に基づいて規定されていることを特徴とする。
【0008】
第2の発明の構成によれば、各前記分割地形情報の情報量は、前記端末装置と前記情報提供装置との間の通信回線の情報伝送速度に基づいて規定されているから、各前記分割地形情報の情報量が前記通信回線の情報伝送速度に比べて過大な場合と比較して、前記端末装置が一つの前記小分割地形情報を取得する時間を短縮することができる。
【0009】
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明のいずれかの構成において、各前記分割地形情報は複数の標本点を含み、前記粗測位位置情報の測位精度は、前記各標本点間の距離に基づいて規定されていることを特徴とする。
【0010】
第3の発明の構成によれば、前記粗測位位置情報の測位精度は、前記各標本点間の距離に基づいて規定されている。
このため、前記端末装置は、一つの前記分割地形情報に含まれる一つの前記標本点を選択する場合に、前記端末装置の真の位置に最も近い前記標本点を選択してその高度情報を利用することができる。
この結果、前記端末装置の前記高精度測位位置情報の測位精度を向上させることができる。
【0011】
前記目的は、第4の発明によれば、位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置であって、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成手段と、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求手段と、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成手段と、を有することを特徴とする端末装置によって達成される。
【0012】
第4の発明の構成によれば、GPS受信機等の端末装置の記録手段の負担増加及び地形情報の送受信の処理負担を低減しつつ、地形情報を利用して高精度の測位計算をすることができる。
【0013】
第5の発明は、第4の発明の構成において、前記粗測位位置情報を生成してから前記分割地形情報を取得するまでの間は、前記現在位置の測位は行わず、前記位置関連信号の受信を行う構成となっていることを特徴とする端末装置である。
【0014】
前記粗測位位置情報を生成した後に一度、前記位置関連信号の受信を停止して、前記分割地形情報を取得した後に改めて前記位置関連信号の受信を開始すると、前記位置情報衛星の捕捉のための時間が必要になる。
この点、第5の発明の構成によれば、前記粗測位位置情報を生成してから前記分割地形情報を取得するまでの間も前記位置関連信号の受信を継続して行うから、前記分割地形情報の取得後に直ちに前記位置関連信号を使用して前記高精度測位位置情報の生成を開始することができる。その結果として、前記粗測位位置情報の生成から前記高精度測位位置情報を生成するまでの時間を短縮することができる。
【0015】
第6の発明は、第4の発明又は第5の発明のいずれかの構成において、前記分割地形情報を格納する分割地形情報格納手段と、前記分割地形情報格納手段に格納した前回測位時の前記分割地形情報が新たに生成した前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応するか否かを判断する端末内分割地形情報使用可能性判断手段と、前記端末内分割地形情報使用可能性判断手段の判断結果に基づいて、前記分割地形情報格納手段に格納した前回測位時の前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、前記高精度測位位置情報を生成する構成となっていることを特徴とする端末装置である。
【0016】
第6の発明の構成によれば、前記端末装置が、前記端末内分割地形情報使用可能性判断手段によって前記分割地形情報格納手段に格納した前回測位時の前記分割地形情報が新たに生成した前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応すると判断した場合には、前記分割地形情報格納手段に格納した前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、前記高精度測位位置情報を生成する。
このため、前記端末装置が、前記分割地形情報格納手段に格納した前記分割地形情報が新たに生成した前回測位時の前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応すると判断した場合には、前記分割地形情報を前記情報提供装置から新たに取得する必要がないから、前記粗測位位置情報の生成から前記高精度測位位置情報を生成するまでの時間をより一層短縮することができる。
【0017】
前記目的は、第7の発明によれば、位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置であって、前記端末装置から取得した粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を選択する分割地形情報選択手段と、前記端末装置に対して前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を送信する分割地形情報送信手段と、を有することを特徴とする情報提供装置によって達成される。
【0018】
第7の発明の構成によれば、前記情報提供装置は、前記地形情報格納手段に複数の分割地形情報からなる地形情報を格納しており、前記分割地形情報選択手段によって前記端末装置から取得した粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を選択することができる。そして、前記情報提供装置は、前記分割地形情報送信手段によって、前記端末装置に対して前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を送信することができる。
このため、前記情報提供装置は、前記端末装置が、前記地形情報全体よりも情報量が小さい前記分割地形情報を利用して測位することを補助することができる。
【0019】
前記目的は、第8の発明によれば、位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置が、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求ステップと、前記端末装置が、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする端末装置の制御方法によって達成される。
【0020】
前記目的は、第9の発明によれば、コンピュータに、位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置が、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求ステップと、前記端末装置が、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位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端末装置の制御プログラムによって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
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。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態に係る測位システム10等を示す概略図である。
図1に示すように、測位システム10はサーバ20及び端末50等を有する。サーバ20は情報提供装置の一例であり、端末50は端末装置の一例である。
端末50は、位置情報衛星である例えば、GPS衛星12a,12b,12c及び12dから位置関連信号である例えば、信号S1乃至S4を受信するための端末GPS装置52を有する。端末50はまた、通信基地局である基地局40及び通信網であるインターネット網45を介してサーバ20と通信するための端末通信装置60を有する。
端末50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。
なお、本実施の形態とは異なり、GPS衛星12a等は4個に限らず、3個以下でもよいし、5個以上でもよい。
【0023】
(サーバ20の主なハードウエア構成について)
図2はサーバ20の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図2に示すように、サーバ20は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス22を有する。
このバス22には、CPU(Central Processing Unit)24、記憶装置26、外部記憶装置28等が接続されている。記憶装置26は例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等である。外部記憶装置28は例えば、HD(Hard Disk)である。
【0024】
また、このバス22には、各種情報等を入力するための入力装置30、端末50等と通信するためのサーバ通信装置32、及び、各種情報を表示するための表示装置34が接続されている。サーバ20は、サーバ通信装置32によって、端末50と通信可能になっている。
【0025】
(端末50の主なハードウエア構成について)
図3は端末50の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図3に示すように、端末50は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス52を有する。
このバス52には、CPU54、記憶装置56等が接続されている。
また、このバス52には、各種情報等を入力するための入力装置58、端末通信装置60、端末GPS装置62、及び、各種情報等を表示するための表示装置64が接続されている。
【0026】
(サーバ20の主なソフトウエア構成について)
図4は、サーバ20の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図5は、標高モデル情報152の概念図等の一例を示す概略図である。
図6は、メッシュ情報154の連番の付し方等の一例を示す概略図である。
図4に示すように、サーバ20は、各部を制御するサーバ制御部100、図2のサーバ通信装置32に対応するサーバ通信部102、各種プログラムを格納するサーバ第1記憶部110、各種情報を格納するサーバ第2記憶部150を有する。
【0027】
図4に示すように、サーバ20は、サーバ第2記憶部150に、標高モデル情報152を格納している。この標高モデル情報152は、例えば、アメリカ地質調査所(USGS(US Geological Survey))から入手可能な全地球データGTOPO30(図示せず)を元に作製する。
図5(a)は、標高モデル情報152のデータ構造の一例を示す図である。図5(b)は、標高モデル情報152の概念図である。
図5(a)及び図5(b)に示すように、標高モデル情報152は、特定地域である例えば、全世界を複数に分割した複数のメッシュ情報154から構成される。図5(b)に示すように、各メッシュ情報154は、複数の標本点154a乃至154wを有する。
【0028】
各メッシュ情報154には、連番1等(Nは1から始まる整数)が付されている。この連番1等は、図6(a)に示すように、緯度及び経度によって区分される各メッシュ情報154ごとに付されており、他のメッシュ情報154と識別できるようになっている。
【0029】
例えば、緯度マイナス(−)90度00分00秒、緯度マイナス(−)89度57分30秒、経度マイナス(−)180度00分00秒及び経度マイナス(−)179度57分30秒の境界座標によって特定されるメッシュ情報154には連番1が付され、経度のみが2分30秒ずれた、緯度マイナス(−)90度00分00秒、緯度マイナス(−)89度57分30秒、経度マイナス(−)197度57分30秒及び経度マイナス(−)179度55分00秒の境界座標によって特定されるメッシュ情報154には連番2が付されるというように、連番は規則的に付されている。
従って、緯度及び経度によってメッシュ情報154の連番がサーバ20による計算によって容易に特定できるようにようになっている。
そして、メッシュ情報154は規則性を有する連番によって配置されているので、バイナリサーチ等のアルゴリズムに基づいて、サーバ20は、高速かつ容易にアクセスすることができる。
【0030】
図5(a)及び図5(b)に示すように、各メッシュ情報154は、左上座標である例えば、メッシュ左上座標(x0,y0)、メッシュ右上座標(x1,y1)、メッシュ左下座標(x2,y2)及びメッシュ右下座標(x3,y3)の境界座標によって他のメッシュ情報154と区分されている
【0031】
上述のように、各メッシュ情報154は、標本点154a乃至154yを有しており、各標本点154a等の座標及び標高を示す情報を含む。各メッシュ情報154の標本点は例えば、25個あり、各標本点は緯度又は経度が30秒、距離では、約1キロメートル(km)の間隔で配置されている。
したがって、各メッシュ情報154は、約5キロメートル(km)四方の範囲で区分されている。
なお、各標本点間の距離は、一つのメッシュ情報154内の例えば、標本点154aと154b(図5(b)参照)との間においてのみならず、隣接するメッシュ情報154を跨いだ標本点である例えば、標本点154eと154aa(図5(b)参照)との間においても同様に、約1キロメートル(km)である。
【0032】
上述の標高モデル情報152は地形情報の一例であり、メッシュ情報154は分割地形情報の一例である。そして、サーバ第2記憶部150は、地形情報格納手段の一例である。
【0033】
上述のように、標高モデル情報152は、複数のメッシュ情報154を有しているが、各メッシュ情報154は、標高モデル情報152の一部であるため、標高モデル情報152すべての情報量(データサイズ)よりもはるかに小さい情報量である。標高モデル情報152すべての情報量は、例えば、1.5ギガバイト(GByte)であるのに対して、メッシュ情報154の情報量は図6(b)に示すように、例えば、2720ビット(bit)である。
このメッシュ情報154の情報量は、端末50とサーバ20との間の通信回線の情報伝送速度に基づいて規定されている。
したがって、メッシュ情報154の情報量が通信回線の情報伝送速度に比べて過大な場合と比較して、端末50が一つのメッシュ情報154を取得する時間を短縮することができる。
【0034】
図4に示すように、サーバ20は、サーバ第1記憶部110に、メッシュ情報選択プログラム112を格納している。メッシュ情報選択プログラム112は、サーバ制御部100が、サーバ側粗測位位置情報160に示される粗測位位置に対応する一つのメッシュ情報154を選択するための情報である。すなわち、メッシュ情報選択プログラム112とサーバ制御部100は、分割地形情報選択手段の一例である。
なお、サーバ20は、端末50から後述の端末側粗測位位置情報252(図7参照)を取得し、サーバ側粗測位位置情報160としてサーバ第2記憶部150に格納している。上述の端末側粗測位位置情報252及びサーバ側粗測位位置情報160は、粗測位位置情報の一例である。
後に詳述するように、このサーバ側粗測位位置情報160(端末側粗測位位置情報252)の測位精度は、各標本点間の距離に基づいて規定されている。
【0035】
図4に示すように、サーバ20は、サーバ第1記憶部110に、メッシュ情報送信プログラム114を格納している。メッシュ情報送信プログラム114は、サーバ制御部100が、端末50に対して粗測位位置に対応する一つのメッシュ情報154を送信するための情報である。すなわち、メッシュ情報送信プログラム114とサーバ制御部100は、
分割地形情報送信手段の一例である。
以上の構成によって、サーバ20は、端末50が、標高モデル情報152全体よりも情報量が小さいメッシュ情報154を利用して測位することを補助することができる。
【0036】
なお、本実施の形態とは異なり、サーバ20は、GPS衛星12a等の軌道情報(アルマナック及び/又はエフェメリス)を有しており、端末50に対して、メッシュ情報154と共に軌道情報を提供するようにしてもよい。
【0037】
(端末50の主なソフトウエア構成について)
図7は、端末50の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図8は、ダウンロードされたメッシュ情報154X等を示す概略図である。
図7に示すように、端末50は、各部を制御する端末制御部200、図3の端末通信装置60に対応する端末通信部202、図3の端末GPS装置62に対応する端末GPS部204、各種プログラムを格納する端末第1記憶部210、各種情報を格納する端末第2記憶部250を有する。
【0038】
図7に示すように、端末50は、端末第1記憶部210に、粗測位位置情報生成プログラム212を格納している。粗測位位置情報生成プログラム212は、端末制御部200が、サーバ20から、一つのメッシュ情報154(図5(a)参照)を取得するための端末側粗測位位置情報252を生成するための情報である。すなわち、粗測位位置情報生成プログラム212と端末制御部200は、粗測位位置情報生成手段の一例である。
【0039】
この端末側粗測位位置情報252の測位精度は、各標本点間の距離に基づいて規定されている。具体的には、端末側粗測位位置情報252の測位精度は約1キロメートル(km)以内である。
上述のように、各標本点間の距離が約1キロメートル(km)であるから、一つのメッシュ情報154に含まれる一つの標本点を選択する場合に、端末50の概略位置に最も近い標本点を選択してその高度情報を利用することができる。
この結果、後述の端末側高精度測位位置情報256の測位精度を向上させることができる。
【0040】
さらに、図8に示すように、メッシュ境界で端末側粗測位位置情報252が生成される場合には、粗い測位計算で生成される端末側粗測位位置情報252に示される座標がメッシュ情報154Xの範囲に属し、後述の端末側高精度測位位置情報256を生成する過程において高精度測位計算の収束先がメッシュ情報154Yの範囲に属する場合がある。端末側粗測位位置情報252の測位精度が、標本点154a等間の間隔距離以内であれば、本来使われるべきメッシュ情報154Yの範囲内の標本点の代わりに、ダウンロードしたメッシュ情報154Xの範囲内の標本点を代用することによって、端末側高精度測位位置情報256の測位精度の低下を最小限度にすることができる。
【0041】
端末制御部は粗測位位置情報生成プログラム212に基づいて、端末GPS部204を制御する。端末GPS部204は、GPS衛星12a等からの信号S1等(図1参照)に基づいて現在位置の測位演算を反復して、測位精度を向上していく。そして、端末制御部100は、測位精度が上述の約1キロメートル(km)になった時点で端末側粗測位位置情報252を生成する。
端末制御部200は、生成した端末側粗測位位置情報252を端末第2記憶部250に格納する。
【0042】
なお、端末20が、3次元測位を行って上述の端末側粗測位位置情報252を生成する場合に、3個のGPS衛星12a等を使用して、前回の測位時に取得したメッシュ情報254の高度情報を使用して測位するようにしてもよい。これにより、4個以上のGPS衛星12a等からの信号S1等を受信する場合よりも、迅速に端末側粗測位位置情報252を生成することができる。
【0043】
また、上述の端末側粗測位位置情報252を生成するための測位は、2次元測位であってもよい。サーバ50に、端末側粗測位位置情報252(サーバ側粗測位位置情報160)に基づいて、一つのメッシュ情報154を選択させるためには、緯度及び経度を示す情報で必要十分だからである。また、2次元測位の場合、端末50は、最低3個のGPS衛星12a等からの信号S1等に基づいて、現在位置を測位することができるから、4個以上のGPS衛星12a等からの信号S1等を必要とする3次元測位の場合よりも、迅速に端末側粗測位位置情報252を生成することができる。
【0044】
図7に示すように、端末50は、端末第1記憶部210に、メッシュ情報要求プログラム214を格納している。メッシュ情報要求プログラム214は、端末制御部200が、サーバ20に対して端末側粗測位位置情報252に示される粗測位位置に対応する一つのメッシュ情報154を要求するための情報である。すなわち、メッシュ情報要求プログラム214と端末制御部200は、分割地形情報要求手段の一例である。
端末制御部200は、サーバ50からメッシュ情報154を取得すると、端末側メッシュ情報254として端末第2記憶部250に格納する。この端末側メッシュ情報254もまた、分割地形情報の一例である。そして、端末第2記憶部は、分割地形情報格納手段の一例である。
【0045】
図7に示すように、端末50は、端末第1記憶部210に、高精度測位位置情報生成プログラム216を格納している。高精度測位位置情報生成プログラム216は、端末制御部200が、端末側メッシュ情報254に含まれる標高情報(高度情報)を使用して、端末側高精度測位位置情報256を生成するための情報である。端末側高精度測位位置情報256は、高精度測位位置情報の一例である。そして、高精度位置情報生成プログラム216と端末制御部200は、高精度測位位置情報生成手段の一例である。
【0046】
端末側メッシュ情報254を取得することによって、端末側粗測位位置情報252に示される位置に最も近い例えば、標本点154a(図5(b)参照)の標高(高度)がわかる(図5(a)参照)。端末制御部200は高精度測位位置情報生成プログラム216に基づいて、端末GPS部204による測位演算を、GPS衛星12a等からの信号S1等と、標本点154a(図5(b)参照)の標高に基づいて実施する。
ここで、標本点154a(図5(b)参照)の標高は確定しているから、標高(高度)を確定値とし、緯度、経度及び時刻のみを不確定値として、端末50の現在位置を測位演算すればよい。このため、緯度及び経度を精度よく算出することができる。
端末制御部200は、生成した端末側高精度測位位置情報256を端末第2記憶部250に格納する。
【0047】
図7に示すように、端末50は、端末第1記憶部210に、前回端末側メッシュ情報使用可能性判断プログラム218を格納している。前回端末側メッシュ情報使用可能性判断プログラム218は、端末制御部200が、端末第2記憶部250に格納した前回の端末側メッシュ情報254が新たに生成した端末側粗測位位置情報252に示される粗測位位置に対応するか否かを判断するための情報である。すなわち、前回端末側メッシュ情報使用可能性判断プログラム218と端末制御部200は、端末内分割地形情報使用可能性判断手段の一例である。
【0048】
端末制御部200は、前回端末側メッシュ情報使用可能性判断プログラム218に基づいて、端末第2記憶部250に格納している前回の端末側メッシュ情報254が新たに生成した端末側粗測位位置情報252に示される粗測位位置に対応すると判断した場合には、前回の端末側メッシュ情報254に含まれる高度情報を使用して、端末側高精度測位位置情報256を生成する構成となっている。
このため、端末50が端末第2記憶部250に格納している前回の端末側メッシュ情報254が新たに生成した端末側粗測位位置情報252に示される粗測位位置に対応すると判断した場合には、メッシュ情報154をサーバ50から新たに取得する必要がないから、端末側粗測位位置情報252の生成から端末側高精度測位位置情報256を生成するまでの時間をより一層短縮することができる。
【0049】
図7に示すように、端末50は、端末第1記憶部210に、良精度測位位置情報生成プログラム220を格納している。良精度測位位置情報生成プログラム220は、端末制御部200が、サーバ20からメッシュ情報154を取得できない場合に、端末側良精度測位位置情報258を生成するための情報である。
端末50が、サーバ20からメッシュ情報154を取得できない場合には、端末制御部200は、端末GPS部204によってGPS衛星12a等からの信号S1等(図1参照)のみを使用して現在位置の測位演算を行う。標高(高度)も不確定値であるから、端末側良精度測位位置情報258は、上述の端末側高精度測位位置情報256より測位精度が劣る場合があるが、測位演算を反復することによって、上述の端末側粗測位位置情報252よりは測位精度が向上する。
端末制御部200は、生成した端末側良精度測位位置情報258を端末第2記憶部250に格納する。
【0050】
なお、本実施の形態とは異なり、端末50は、端末側粗測位位置情報252を生成してからメッシュ情報154を取得するまでの間は、現在位置の測位は行わず、信号S1等の受信を行う構成としてもよい。
【0051】
端末側粗測位位置情報252を生成した後に一度、端末側粗測位位置情報252を生成に使用した信号S1の受信を停止して、メッシュ情報154を取得した後に改めて信号S1等の受信を開始すると、GPS衛星12a等の捕捉のための時間が必要になる。
この点、端末側粗測位位置情報252を生成してからメッシュ情報154を取得するまでの間も信号S1等の受信を継続して行うことによって、メッシュ情報154の取得後に直ちに信号S1等を使用して端末側高精度測位位置情報256の生成を開始することができる。その結果として、端末側粗測位位置情報252の生成から端末側高精度測位位置情報256を生成するまでの時間を短縮することができる。
【0052】
以上が本実施の形態に係る測位システム10の構成であるが、以下、その動作例を主に図9を使用して説明する。
図9は本実施の形態に係る測位システム10の動作例を示す概略フローチャートである。
【0053】
まず、端末50は、メッシュ情報154(図5(a)参照)取得用の、端末側粗測位位置情報252(図7参照)を生成する(図9のステップST1)。このステップST1は、粗測位位置情報生成ステップの一例である。
【0054】
続いて、端末50は、サーバ20に対して、端末側粗測位位置情報252を送信して、メッシュ情報154を要求する(ステップST2)。このステップST2は、分割地形情報要求ステップの一例である。
【0055】
続いて、端末50は、サーバ20から、メッシュ情報154の取得に成功したか否かを判断する(ステップST3)。
端末50は、サーバ20からメッシュ情報154の取得に成功したと判断すると、端末側メッシュ情報254(図7参照)の標高情報(高度情報)を用いて、端末側高精度測位位置情報256(図7参照)を生成する(ステップST4)。このステップST4は、高精度測位位置情報生成ステップの一例である。
【0056】
これに対して、上述のステップST3において、端末50が、サーバ20からメッシュ情報154の取得に成功しなかったと判断すると、端末側メッシュ情報254(図7参照)を用いずに、端末側良精度測位位置情報258(図7参照)を生成する(ステップST41)。
以上に説明したように、測位システム10によれば、GPS受信機の記録手段の負担増加及び地形情報の送受信の処理負担を低減しつつ、地形情報を利用して高精度の測位計算をすることができる。
【0057】
また、大容量の標高モデルデータをサーバ20側におき、端末50が必要なときに必要な部分だけをダウンロードして利用することにより、端末50側に大容量のメモリ領域を持つ必要がなくなり、端末50の生産コストを低減することができる。
本実施の形態の測位システム10は、特にマルチパスが発生している場合に有効であり、東京都の新宿における実験によれば、測位結果のばらつきが約30メートル(m)減少することがわかっている。
【0058】
(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粗測位位置情報生成ステップと、小分割地形情報要求ステップと、高精度測位位置情報生成ステップ等を実行させるための端末装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような端末装置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等とすることもできる。
【0059】
これら端末装置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と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。
【0060】
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】
【0061】
【図1】本発明の実施の形態に係る測位システムを示す概略図である。
【図2】サーバの主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図3】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図4】サーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図5】標高モデル情報等の一例を示す概略図である。
【図6】メッシュ情報の連番の付し方の一例を示す概略図である。
【図7】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図8】ダウンロードされたメッシュ情報等を示す概略図である。
【図9】測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【0062】
10・・・測位システム、12a,12b,12c,12d・・・GPS衛星、20・・・サーバ、50・・・端末、112・・・メッシュ情報選択プログラム、114・・・メッシュ情報送信プログラム、212・・・粗測位位置情報生成プログラム、214・・・メッシュ情報要求プログラム、216・・・高精度測位位置情報生成プログラム、218・・・前回端末側メッシュ情報使用可能性判断プログラム、220・・・良精度測位位置情報生成プログラム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置と、
前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置と、
を有する測位システムであって、
前記端末装置は、
前記情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成手段と、
前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求手段と、
前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成手段と、
を有し、
前記情報提供装置は、
前記端末装置から取得した前記粗測位位置情報に示される前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を選択する分割地形情報選択手段と、
前記端末装置に対して前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を送信する分割地形情報送信手段と、
を有することを特徴とする測位システム。
【請求項2】
各前記分割地形情報の情報量は、前記端末装置と前記情報提供装置との間の通信回線の情報伝送速度に基づいて規定されてい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】
各前記分割地形情報は複数の標本点を含み、
前記粗測位位置情報の測位精度は、各前記標本点間の距離に基づいて規定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の測位システム。
【請求項4】
位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置であって、
前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成手段と、
前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求手段と、
前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成手段と、
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項5】
前記粗測位位置情報を生成してから前記分割地形情報を取得するまでの間は、前記現在位置の測位は行わず、前記位置関連信号の受信を行う構成となっていることを特徴とする請求項4に記載の端末装置。
【請求項6】
前記分割地形情報を格納する分割地形情報格納手段と、
前記分割地形情報格納手段に格納した前回測位時の前記分割地形情報が新たに生成した前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応するか否かを判断する端末内分割地形情報使用可能性判断手段と、
前記端末内分割地形情報使用可能性判断手段の判断結果に基づいて、前記分割地形情報格納手段に格納した前回測位時の前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、前記高精度測位位置情報を生成する構成となっていることを特徴とする請求項4又は請求項5のいずれかに記載の端末装置。
【請求項7】
位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置であって、
前記端末装置から取得した粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を選択する分割地形情報選択手段と、
前記端末装置に対して前記粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を送信する分割地形情報送信手段と、
を有することを特徴とする情報提供装置。
【請求項8】
位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置が、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求ステップと、
前記端末装置が、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位位置情報生成ステップと、
を有することを特徴とする端末装置の制御方法。
【請求項9】
コンピュータに、
位置情報衛星からの位置関連信号に基づく現在位置の測位を行う端末装置が、前記端末装置と通信可能であって、特定範囲を複数に分割した分割地形情報からなる地形情報を格納する地形情報格納手段を有する情報提供装置から、一つの前記分割地形情報を取得するための粗測位位置情報を生成する粗測位位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記情報提供装置に対して前記粗測位位置情報に示される粗測位位置に対応する一つの前記分割地形情報を要求する分割地形情報要求ステップと、
前記端末装置が、前記分割地形情報に含まれる高度情報を使用して、高精度測位位置情報を生成する高精度測位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端末装置の制御プログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−125867(P2006−125867A)
【公開日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−310961(P2004−310961)
【出願日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】