測位システム、端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置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】１つの通信基地局と通信可能であって、１つの準天頂衛星から衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位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】通信基地局２０は、通信基地局２０の位置を示す基地局位置情報と、通信信号基地局２０からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、端末装置４０は、通信基地局の位置を中心として基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、準天頂衛星の位置を中心として衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、候補位置情報に示される円周上の位置から、送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位位置情報生成手段等を有する。
【解決手段】通信基地局２０は、通信基地局２０の位置を示す基地局位置情報と、通信信号基地局２０からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、端末装置４０は、通信基地局の位置を中心として基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、準天頂衛星の位置を中心として衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、候補位置情報に示される円周上の位置から、送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位位置情報生成手段等を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信基地局からの信号と準天頂衛星からの信号を利用する測位システム、端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置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、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や、携帯電話機の通信基地局からの電波を利用する測位システムが実用化されている。
ＧＰＳ受信機や携帯電話機は、例えば、合計で３個以上のＧＰＳ衛星及び／又は通信基地局から電波を受信し、電波が各ＧＰＳ衛星等から発信された時刻とＧＰＳ受信機等に到達した時刻との差（以後、遅延時間と呼ぶ）によって、各ＧＰＳ衛星等とＧＰＳ受信機等との間の距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を求める。そして、各ＧＰＳ衛星等の位置と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行うようになっている。この測位演算によって、例えば、緯度、経度及び高度からなる測位位置を取得することができる。
ところが、常に３個以上のＧＰＳ衛星及び／又は通信基地局から信号を受信することができるとは限らない。
これに対して、２つの通信基地局をそれぞれ中心として擬似距離を半径とする２つの球面の交点である円周上の点から、移動局の推論位置に最も近い点を選択する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−４４７１１号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術においては、２つの通信基地局から信号を受信することができない場合には、測位することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、１つの通信基地局と通信可能であって、１つの準天頂衛星から衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる測位システム、端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置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】
【０００５】
前記目的は、第１の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置と、前記端末装置と通信可能な通信基地局と、を有する測位システムであって、前記通信基地局は、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、前記通信基地局からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、前記端末装置は、前記通信基地局から、前記通信信号を受信する通信信号受信手段と、前記通信信号から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位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。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記通信基地局は、前記基地局情報送信手段を有するから、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を送信することができる。
一方、前記端末装置は、前記基地局情報取得手段を有するから、前記通信基地局から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得することができる。
そして、前記端末装置は、前記基地局擬似距離情報生成手段を有するから、前記基地局擬似距離情報を生成することができる。
そして、前記端末装置は、前記衛星軌道位置情報生成手段を有するから、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星軌道位置情報を生成することができ、前記衛星擬似距離情報生成手段を有するから、前記衛星擬似距離情報を生成することができる。
さらに、前記端末装置は、前記候補位置情報生成手段を有するから、前記候補位置情報を生成することができ、前記測位位置情報生成手段を有するから、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成することができる。
これにより、前記測位システムによれば、前記端末装置が、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
【０００７】
また、一般に、前記準天頂衛星を含む衛星からの信号を使用した測位の測位精度は、前記通信基地局からの前記通信信号を使用した測位の測位精度よりも高いと考えられる。これは、前記衛星信号を使用すると、精度が高い測位を行うことができることを意味する。
この点、上述のように、前記測位システムによれば、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
ここで、前記準天頂衛星は、例えば、常に少なくとも１個の前記準天頂衛星が仰角７０度以上の高仰角となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星である。このため、前記端末装置は、一般の測位衛星であるＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難な場所である都市部の高層ビル街においても、測位を行うことができる。
また、前記準天頂衛星の軌道は高仰角であるから、ＧＰＳ衛星等と比べて、マルチパスが発生しにくい。このため、前記準天頂衛星を使用する前記端末装置による測位の精度は、ＧＰＳ衛星を使用する測位の精度よりも高い可能性が大きい。
【０００８】
さらに、従来例のように現在位置の推論位置を使用する場合には、推論位置が誤っていれば、測位結果も誤ることになるが、前記端末装置は、推論によって得た情報を使用せずに、上述のように確実な根拠に基づいて前記測位位置情報を生成するから、信頼度が高い前記測位位置情報を生成することができる。
【０００９】
前記目的は、第２の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置であって、通信基地局から、通信信号を受信する通信信号受信手段と、前記通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１０】
第２の発明によれば、第１の発明の構成と同様に、前記端末装置は、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に示される前記送信方向の延長線である直線と最も近い一つの位置を特定して、前記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。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記端末装置の位置の高度を示す高度情報を格納する高度情報格納手段を有し、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定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。
【００１３】
第４の発明の構成によれば、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定する構成となっている。すなわち、前記送信方向情報だけではなくて、前記高度情報も使用して、一つの位置を特定する。このため、前記送信方向情報のみに基づいて、一つの位置を特定する場合よりも、前記測位位置情報の信頼度が高くなる。
【００１４】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、前記２つの交点から１つの交点を特定して、前記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。
【００１５】
第５の発明の構成によれば、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、１つの交点を特定して、前記測位位置情報を生成する構成となっている。
すなわち、前記送信方向情報は、２つの交点から一つの交点を特定するために使用されるから、２つの交点から一つの交点を特定する程度の精度を有すれば十分である。
このため、前記送信方向情報の精度が低くても、２つの交点から一つの交点を特定する程度である限り、２つの交点から一つの交点を特定し、前記測位位置情報を生成することができる。
【００１６】
前記目的は、第６の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１７】
第６の発明の構成によれば、第２の発明の構成と同様に、前記端末装置は、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００１８】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１９】
前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
【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、端末４０を有する。端末４０は、衛星信号受信装置５２を有し、準天頂衛星である例えば、準天頂衛星１２からの信号である衛星信号の一例である信号Ｓを受信することができる。この端末４０は、端末装置の一例である。
【００２２】
準天頂衛星１２は、複数の準天頂衛星１２（図１では、１個の準天頂衛星１２のみを示している）のうち少なくとも１個が日本では高仰角である例えば、仰角７０度以上となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星である。詳細には、準天頂衛星１２は、例えば、高度３６，０００キロメートル（ｋｍ）の円軌道を赤道から約４５度傾けた軌道に置く衛星システムであって、少なくとも３個の準天頂衛星１２を同期して配置することにより、常に１個の準天頂衛星１２が日本の天頂付近に滞留するようになっている。
【００２３】
端末４０は、また、通信装置５４を有し、無線基地局２０と通信可能である。無線基地局２０（以後、基地局２０と呼ぶ）は、端末４０に通信信号ＣＳを送信することができる。この基地局２０は、通信基地局の一例である。
端末４０は、基地局２０及び通信網である例えば、インターネット網（図示せず）を介して、他の端末装置等と通信可能になっている。
後述のように、測位システム１０において、端末４０は、基地局２０からの通信信号ＣＳと、準天頂衛星１２からの信号Ｓに基づいて、測位をすることができる。
【００２４】
端末４０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、基地局２０及び端末４０は、それぞれ複数存在するが、本実施の形態においては、説明及び図示を省略する。
【００２５】
（基地局２０の主なハードウエア構成について）
図２は基地局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、基地局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）等である。
なお、複数存在する基地局２０間においては、時刻同期はとられていない。すなわち、測位システム１０は、通信基地局間非同期のシステムにおいて、適用される。
【００２６】
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、電源供給装置である電源装置３２、基地局側通信装置３４、及び、各種情報等を表示する表示装置３６が接続されている。
【００２７】
（端末４０の主なハードウエア構成について）
図３は端末４０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４０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス４２を有する。
このバス４２には、ＣＰＵ４４、記憶装置４６、入力装置４８、電池５０、衛星信号受信装置５２、通信装置５４及び表示装置５６が接続されている。
【００２８】
（基地局２０の主なソフトウエア構成について）
図４は、基地局２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、基地局２０は、各部を制御する基地局制御部１００、図２の基地局側通信装置３４に対応する基地局通信部１０２、各種プログラムを格納する基地局第１記憶部１１０、各種情報を格納する基地局第２記憶部１５０を有する。
図４に示すように、基地局２０は、基地局第２記憶部１５０に、基地局識別情報１５２を格納している。基地局識別情報１５２は、基地局２０を他の通信基地局と識別するための情報である例えば、４桁の番号である。
【００２９】
基地局２０は、また、基地局第２記憶部１５０に基地局位置情報１５４を格納している。基地局位置情報１５４は、基地局２０の位置を示す座標であり例えば、緯度、経度及び高度を３次元座標Ｐ１で示す情報である。この基地局位置情報１５４は、基地局位置情報の一例である。
【００３０】
基地局２０は、また、第２記憶部１５０に信号送信方向情報１５６を格納している。信号送信方向情報１５６は、通信信号ＣＳの送信方向を示す情報である例えば、単位ベクトルＤ（ａ，ｂ，ｃ）を示す情報である。この信号送信方向情報１５６は、送信方向情報の一例である。
図４に示すように、基地局２０は、基地局第１記憶部１１０に、基地局情報送信プログラム１１２を格納している。基地局情報送信プログラム１１２は、基地局制御部１００が、基地局識別情報１５２、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを送信するためのプログラムである。すなわち、基地局情報送信プログラム１１２と基地局制御部１００は、通信信号送信手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、通信中の端末４０に対して、基地局識別情報１５２、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを通信電波に乗せて送信する。
【００３１】
（端末４０の主なソフトウエア構成について）
図５は、端末４０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図５に示すように端末４０は、各部を制御する制御部２００、図３の衛星信号受信装置５２に対応するＧＰＳ部２０２、図３の通信装置５４に対応する通信部２０４、各種プログラムを格納する第１記憶部２１０、各種情報を格納する第２記憶部２５０を有する。
【００３２】
図５に示すように、端末４０は、第２記憶部２５０に、ユーザ識別情報２５２を格納している。ユーザ識別情報２５２は、端末４０を他の端末装置と識別するための情報である。
【００３３】
図５に示すように、端末４０は、第２記憶部２５０に測位計算補助情報２５４を格納している。測位計算補助情報２５４は、すべての準天頂衛星１２の概略の軌道情報であるアルマナック２５４ａ及び、各準天頂衛星１２等の精密な軌道情報であるエフェメリス２５４ｂを含む。
【００３４】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局信号受信プログラム２１２を格納している。基地局信号受信プログラム２１２は、制御部２００が通信部２０４によって、基地局２０から通信信号ＣＳを受信するためのプログラムである。すなわち、基地局信号受信プログラム２１２と制御部２００は、通信信号受信手段の一例である。
【００３５】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１４を格納している。基地局情報取得プログラム２１４は、制御部２００が、通信信号ＣＳから、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を抽出し、端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８を取得するためのプログラムである。すなわち、基地局情報取得プログラム２１４と制御部２００は、基地局情報取得手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、通信信号ＣＳから、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を抽出し、基地局位置情報１５４を端末側基地局位置情報２５６として、信号送信方向情報１５６を端末側信号送信方向情報２５８として、第２記憶部２５０に格納する。
【００３６】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム２１６を格納している。基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム２１６は、制御部２００が、通信信号ＣＳの基地局２０からの送信時刻と、端末４０が通信信号ＣＳを受信した時刻とから、通信信号ＣＳが基地局２０から端末４０に到達するまでの時間ｔｄ１（以後、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１と呼ぶ）を示す基地局信号到達遅延時間情報２６０を生成するためのプログラムである。
通信信号ＣＳの基地局２０からの送信時刻を示す情報は、通信信号ＣＳに含まれている。端末４０が通信信号ＣＳを受信した時刻は、端末４０内の時計（図示せず）によって計測する。
【００３７】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局擬似距離情報生成プログラム２１８を格納している。基地局擬似距離情報生成プログラム２１８は、制御部２００が、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１に基づいて、基地局２０と端末４０との距離Ｒ１（以後、基地局擬似距離Ｒ１と呼ぶ）を示す基地局擬似距離情報２６２を生成するためのプログラムである。この基地局擬似距離情報２６２は基地局擬似距離情報の一例であり、基地局擬似距離情報生成プログラム２１８と制御部２００は、基地局擬似距離情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１に、通信信号ＣＳが乗せられた通信電波の速度である光速Ｖを乗じて、基地局擬似距離Ｒ１を算出する。
制御部２００は、生成した基地局擬似距離情報２６２を第２記憶部２５０に格納する。
【００３８】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星信号受信プログラム２２０を格納している。衛星信号受信プログラム２２０は、端末４０が、準天頂衛星１２から信号Ｓを受信するためのプログラムである。
【００３９】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星軌道位置情報生成プログラム２２２を格納している。衛星軌道位置情報生成プログラム２２２は、制御部２００が、信号Ｓに基づいて、準天頂衛星１２の衛星軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報２６４を生成するためのプログラムである。すなわち、衛星軌道位置情報生成プログラム２２２と制御部２００は、衛星軌道位置情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、信号Ｓ１に乗せられている信号Ｓ１の送信時刻情報と、測位計算補助情報２５４のエフェメリス２５４ｂに基づいて、準天頂衛星１２の衛星軌道上の位置Ｐ２を算出する。
制御部２００は、生成した衛星軌道位置情報２６４を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４０】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星信号遅延時間情報生成プログラム２２４を格納している。衛星信号遅延時間情報生成プログラム２２４は、制御部２００が、準天頂衛星１２から信号Ｓが送信された時刻と、端末４０が信号Ｓを受信した時刻とに基づいて、信号Ｓ１が準天頂衛星１２から端末４０に到達するまでの時間ｔｄ２（以後、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２と呼ぶ）を示す衛星信号到達遅延時間情報２６４を生成するためのプログラムである。
準天頂衛星１２が信号Ｓを送信した時刻を示す情報は、信号Ｓに含まれている。端末４０が信号Ｓを受信した時刻は、端末４０内の時計（図示せず）によって計測する。
制御部２００は、生成した衛星信号到達遅延時間情報２６４を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４１】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星擬似距離情報生成プログラム２２６を格納している。衛星擬似距離情報生成プログラム２２６は、制御部２００が、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２に基づいて、準天頂衛星１２と端末４０との距離Ｒ２（以後、衛星擬似距離Ｒ２と呼ぶ）を示す衛星擬似距離情報２６８を生成するためのプログラムである。この衛星擬似距離情報２６８は衛星擬似距離情報の一例であり、衛星擬似距離情報生成プログラム２２６と制御部２００は、衛星擬似距離情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２に、信号Ｓが乗せられている電波の速度である光速Ｖを乗じて、衛星擬似距離Ｒ２を算出する。
制御部２００は、生成した衛星擬似距離情報２６８を第２記憶部２５０に格納する
【００４２】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、候補位置情報生成プログラム２２８を格納している。候補位置情報生成プログラム２２８は、制御部２００が、図１に示すように、基地局２０の位置Ｐ１を中心として基地局擬似距離Ｒ１を半径とする球面Ｇ１と、準天頂衛星１２の位置Ｐ２を中心として衛星擬似距離Ｒ２を半径とする球面Ｇ２との交点の集合である円周Ｃとして示される候補位置情報２７０を生成するためのプログラムである。すなわち、候補位置情報生成プログラム２２８と制御部２００は、候補位置情報生成手段の一例である。
端末４０の現在位置は、円周Ｃ上のいずれかの位置である。
制御部２００は生成した候補位置情報２７０を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４３】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、測位位置情報生成プログラム２３０を格納している。測位位置情報生成プログラム２３０は、制御部２００が、候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置（図１参照）から、端末側送信方向情報２５８に示される単位ベクトルＤに基づいて、測位位置情報２７２を生成するためのプログラムである。すなわち、測位位置情報生成プログラム２３０と制御部２００は、測位位置情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、円周Ｃ上の位置（図１参照）から、図１に示すように、単位ベクトルＤの延長線である直線Ｌに最も近い位置Ｑ（以後、最短位置Ｑと呼ぶ）を特定する。
制御部２００は、生成した測位位置情報２７２を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４４】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、測位位置情報出力プログラム２３２を格納している。測位位置情報出力プログラム２３２は、制御部２００が、測位位置情報２７２を出力し、例えば、表示装置５６（図３参照）に表示するためのプログラムである。
【００４５】
測位システム１０は、以上のように構成されている。
上述のように、基地局２０は、端末４０に対して、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを送信することができる。
一方、端末４０は、基地局２０から、通信信号ＣＳを受信し、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を取得することができる。
そして、端末４０は、基地局擬似距離情報２６２を生成することができる。
また、端末４０は、衛星軌道位置情報２６４及び衛星擬似距離情報２６８を生成することができる。
さらに、端末４０は、候補位置情報２７０を生成することができ、その候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置から、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報２７２を生成することができる。
これにより、測位システム１０によれば、端末４０が、１つの基地局２０と通信可能であって、１つの準天頂衛星１２から信号Ｓを受信することができれば、現在位置を測位することができる。
【００４６】
また、一般に、準天頂衛星１２を含む衛星からの信号を使用した測位の測位精度は、基地局２０等からの通信信号ＣＳ等を使用した測位の測位精度よりも高い。これは、準天頂衛星１２等からの信号Ｓ等を使用すると、精度が高い測位を行うことができることを意味する。
この点、上述のように、端末４０は、１つの基地局２０からの通信信号ＣＳと、１つの準天頂衛星１２からの信号Ｓを使用して、測位を行うから、複数の通信信号ＣＳのみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
上述のように、準天頂衛星１２は、常に少なくとも１個の準天頂衛星１２が仰角７０度以上の高仰角となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星であるから、端末４０は、一般の測位衛星であるＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難な場所である都市部の高層ビル街においても、測位を行うことができる。
また、準天頂衛星１２の軌道は高仰角であるから、ＧＰＳ衛星等と比べて、マルチパスが発生しにくい。このため、準天頂衛星を使用する端末４０の測位の精度は、ＧＰＳ衛星を使用する測位の精度よりも高い可能性が大きい。
【００４７】
さらに、従来例のように現在位置の推論位置を使用する場合には、推論位置が誤っていれば、測位結果も誤ることになるが、端末４０は、推論によって得た情報を使用せずに、上述のように確実な根拠に基づいて測位位置情報２７２を生成するから、信頼度が高い測位位位置情報２７２を生成することができる。
【００４８】
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６を使用して説明する。
図６は、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。
【００４９】
まず、端末４０は、基地局２０から信号ＣＳを受信する（図６のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、通信信号受信ステップの一例である。
続いて、端末４０は、通信信号ＣＳから、端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８（図４参照）を取得する（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、基地局情報取得ステップの一例である。
【００５０】
続いて、端末４０は、基地局信号到達遅延時間情報２６０（図５参照）を生成する（ステップＳＴ３）。
続いて、端末４０は、基地局擬似距離情報２６２を生成する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、基地局擬似距離情報生成ステップの一例である。
【００５１】
続いて、端末４０は、準天頂衛星１２から、信号Ｓ（図１参照）を受信する（ステップＳＴ５）。
続いて、端末４０は、衛星軌道位置情報２６４（図５参照）を生成する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、衛星軌道位置情報生成ステップの一例である。
【００５２】
続いて、端末４０は、衛星信号到達遅延時間情報２６６（図５参照）を生成する（ステップＳＴ７）。
続いて、端末４０は、衛星擬似距離情報２６８（図５参照）を生成する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、衛星擬似距離情報生成ステップの一例である。
【００５３】
続いて、端末４０は、端末側基地局位置情報２５６、基地局擬似距離情報２６２、衛星軌道位置情報２６４及び衛星擬似距離情報２６８に基づいて、候補位置情報２７０（図５参照）を生成する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、候補位置情報生成ステップの一例である。
【００５４】
続いて、端末４０は、候補位置情報２７０に示される複数の位置から、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報２７２（図５参照）を生成する（ステップＳＴ１０）。このステップＳＴ１０は、測位位置情報生成ステップの一例である。
続いて、端末４０は、測位位置情報２７２を出力し、例えば、表示装置５６（図３参照）に表示する（ステップＳＴ１１）。
【００５５】
上述のように、端末４０は、１つの基地局２０と通信可能であって、１つの準天頂衛星１２から信号Ｓを受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、端末４０は、１つの基地局２０からの通信信号ＣＳと、１つの準天頂衛星１２からの信号Ｓを使用して、測位を行うから、複数の通信信号ＣＳのみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の測位システム１０Ａ（図１参照）について説明する。第２の実施の形態の測位システム１０Ａの構成は、上記第１の実施の形態の測位システム１０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
第２の実施の形態の測位システム１０Ａにおける端末４０Ａは、端末４０Ａの位置の高度を示す情報も使用して、測位位置情報２７２を生成する。
【００５７】
図７は、端末４０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図８は、測位位置情報２７２の生成方法の一例を示す図である。
図７に示すように、端末４０Ａは、第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１４Ａを格納している。基地局情報取得プログラム２１４Ａは、制御部２００が、基地局信号ＣＳから端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８を取得するとともに、端末側基地局位置情報２５６に示される基地局２０の位置Ｐ１の高度成分ｚ１を端末高度情報２７４として抽出するためのプログラムである。
制御部２００は、抽出した端末高度情報２７４を第２記憶部２５０に格納する。端末４０Ａは基地局２０と通信中であり基地局２０の通信圏内に位置するから、端末４０Ａは基地局２０の高度を自己の位置の高度を示す端末高度情報２７４として使用する。
この端末高度情報２７４は高度情報の一例であり、第２記憶部２５０は高度情報格納手段の一例である。
【００５８】
図７に示すように、端末４０Ａは、第１記憶部２１０に、測位位置情報生成プログラム２３０Ａを格納している。測位位置情報生成プログラム２３０Ａは、制御部２００が、図８に示すように、候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置から、端末高度情報２７４及び端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定するためのプログラムである。
具体的には、制御部２００は、図８に示すように、まず、円周Ｃと、端末高度情報２７４に示される高度がｚ１である位置の集合である高度平面Ｈとの交点である位置Ｑ１及びＱ２を算出する。なお、円周Ｃは、球面Ｇ１と球面Ｇ２（図１参照）の交点の集合である。
【００５９】
端末４０Ａは、円周Ｃ上であって、かつ、高度がｚ１である高度平面Ｈ上に位置するから、円周Ｃと高度平面Ｈの２つの交点のいずれかに位置する。すなわち、端末４０Ａの位置は、位置Ｑ１又はＱ２のいずれかである。
次に、制御部２００は、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置Ｑ２を、端末４０の位置として特定する。詳細には、端末側信号送信方向情報２５８に示される単位ベクトルＤの示す方向の延長線である直線Ｌとの距離が短い方の位置Ｑ２を端末４０Ａの位置として特定する。
制御部２００は、このようにして生成した測位位置情報２７２Ａを第２記憶部２５０に格納し、表示装置５６（図３参照）に表示する。
【００６０】
上述のように、端末４０Ａは、端末側信号送信方向情報２５８だけではなく、端末高度情報２７４も使用して、円周Ｃ上の位置から一つの位置を特定する。このため、端末側信号送信方向情報２５８のみに基づいて、一つの位置を特定する場合よりも、測位位置情報２７２Ａの信頼度が高くなる。
また、端末側信号送信方向情報２５８は、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定するために使用されるから、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定する程度の精度を有すれば十分である。
このため、端末側信号送信方向情報２５８の精度が低くても、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定する程度である限り、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定し、測位位置情報２７２Ａを生成することができる。
【００６１】
（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通信信号受信ステップと、基地局情報取得ステップと、
基地局擬似距離情報生成ステップと、衛星軌道位置情報生成ステップと、衛星擬似距離情報生成ステップと、候補位置情報生成ステップと、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。
【００６２】
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−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、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。
【００６３】
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】
【００６４】
【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】無線基地局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】無線基地局の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図５】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図６】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。
【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】測位位置情報の生成方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０Ａ・・・測位システム、１２・・・準天頂衛星、２０・・・無線基地局、４０・・・端末、１１２・・・基地局情報送信プログラム、２１２・・・基地局情報受信プログラム、２１４，２１４Ａ・・・基地局情報取得プログラム、２１６・・・基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム、２１８・・・基地局擬似距離情報生成プログラム、２２０・・・衛星信号受信プログラム、２２２・・・衛星軌道位置情報生成プログラム、２２４・・・衛星信号遅延時間情報生成プログラム、２２６・・・衛星擬似距離情報生成プログラム、２２８・・・候補位置情報生成プログラム、２３０，２３０Ａ・・・測位位置情報生成プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信基地局からの信号と準天頂衛星からの信号を利用する測位システム、端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置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、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や、携帯電話機の通信基地局からの電波を利用する測位システムが実用化されている。
ＧＰＳ受信機や携帯電話機は、例えば、合計で３個以上のＧＰＳ衛星及び／又は通信基地局から電波を受信し、電波が各ＧＰＳ衛星等から発信された時刻とＧＰＳ受信機等に到達した時刻との差（以後、遅延時間と呼ぶ）によって、各ＧＰＳ衛星等とＧＰＳ受信機等との間の距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を求める。そして、各ＧＰＳ衛星等の位置と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行うようになっている。この測位演算によって、例えば、緯度、経度及び高度からなる測位位置を取得することができる。
ところが、常に３個以上のＧＰＳ衛星及び／又は通信基地局から信号を受信することができるとは限らない。
これに対して、２つの通信基地局をそれぞれ中心として擬似距離を半径とする２つの球面の交点である円周上の点から、移動局の推論位置に最も近い点を選択する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−４４７１１号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術においては、２つの通信基地局から信号を受信することができない場合には、測位することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、１つの通信基地局と通信可能であって、１つの準天頂衛星から衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる測位システム、端末装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置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】
【０００５】
前記目的は、第１の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置と、前記端末装置と通信可能な通信基地局と、を有する測位システムであって、前記通信基地局は、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、前記通信基地局からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、前記端末装置は、前記通信基地局から、前記通信信号を受信する通信信号受信手段と、前記通信信号から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位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。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、前記通信基地局は、前記基地局情報送信手段を有するから、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を送信することができる。
一方、前記端末装置は、前記基地局情報取得手段を有するから、前記通信基地局から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得することができる。
そして、前記端末装置は、前記基地局擬似距離情報生成手段を有するから、前記基地局擬似距離情報を生成することができる。
そして、前記端末装置は、前記衛星軌道位置情報生成手段を有するから、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星軌道位置情報を生成することができ、前記衛星擬似距離情報生成手段を有するから、前記衛星擬似距離情報を生成することができる。
さらに、前記端末装置は、前記候補位置情報生成手段を有するから、前記候補位置情報を生成することができ、前記測位位置情報生成手段を有するから、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成することができる。
これにより、前記測位システムによれば、前記端末装置が、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
【０００７】
また、一般に、前記準天頂衛星を含む衛星からの信号を使用した測位の測位精度は、前記通信基地局からの前記通信信号を使用した測位の測位精度よりも高いと考えられる。これは、前記衛星信号を使用すると、精度が高い測位を行うことができることを意味する。
この点、上述のように、前記測位システムによれば、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
ここで、前記準天頂衛星は、例えば、常に少なくとも１個の前記準天頂衛星が仰角７０度以上の高仰角となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星である。このため、前記端末装置は、一般の測位衛星であるＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難な場所である都市部の高層ビル街においても、測位を行うことができる。
また、前記準天頂衛星の軌道は高仰角であるから、ＧＰＳ衛星等と比べて、マルチパスが発生しにくい。このため、前記準天頂衛星を使用する前記端末装置による測位の精度は、ＧＰＳ衛星を使用する測位の精度よりも高い可能性が大きい。
【０００８】
さらに、従来例のように現在位置の推論位置を使用する場合には、推論位置が誤っていれば、測位結果も誤ることになるが、前記端末装置は、推論によって得た情報を使用せずに、上述のように確実な根拠に基づいて前記測位位置情報を生成するから、信頼度が高い前記測位位置情報を生成することができる。
【０００９】
前記目的は、第２の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置であって、通信基地局から、通信信号を受信する通信信号受信手段と、前記通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１０】
第２の発明によれば、第１の発明の構成と同様に、前記端末装置は、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に示される前記送信方向の延長線である直線と最も近い一つの位置を特定して、前記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。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記端末装置の位置の高度を示す高度情報を格納する高度情報格納手段を有し、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定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。
【００１３】
第４の発明の構成によれば、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定する構成となっている。すなわち、前記送信方向情報だけではなくて、前記高度情報も使用して、一つの位置を特定する。このため、前記送信方向情報のみに基づいて、一つの位置を特定する場合よりも、前記測位位置情報の信頼度が高くなる。
【００１４】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、前記２つの交点から１つの交点を特定して、前記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。
【００１５】
第５の発明の構成によれば、前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、１つの交点を特定して、前記測位位置情報を生成する構成となっている。
すなわち、前記送信方向情報は、２つの交点から一つの交点を特定するために使用されるから、２つの交点から一つの交点を特定する程度の精度を有すれば十分である。
このため、前記送信方向情報の精度が低くても、２つの交点から一つの交点を特定する程度である限り、２つの交点から一つの交点を特定し、前記測位位置情報を生成することができる。
【００１６】
前記目的は、第６の発明によれば、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１７】
第６の発明の構成によれば、第２の発明の構成と同様に、前記端末装置は、１つの前記通信基地局と通信可能であって、１つの前記準天頂衛星から前記衛星信号を受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、前記端末装置は、１つの前記通信基地局からの前記通信信号と、１つの前記準天頂衛星からの前記衛星信号を使用して、測位を行うから、複数の前記通信信号のみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００１８】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【００１９】
前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
【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、端末４０を有する。端末４０は、衛星信号受信装置５２を有し、準天頂衛星である例えば、準天頂衛星１２からの信号である衛星信号の一例である信号Ｓを受信することができる。この端末４０は、端末装置の一例である。
【００２２】
準天頂衛星１２は、複数の準天頂衛星１２（図１では、１個の準天頂衛星１２のみを示している）のうち少なくとも１個が日本では高仰角である例えば、仰角７０度以上となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星である。詳細には、準天頂衛星１２は、例えば、高度３６，０００キロメートル（ｋｍ）の円軌道を赤道から約４５度傾けた軌道に置く衛星システムであって、少なくとも３個の準天頂衛星１２を同期して配置することにより、常に１個の準天頂衛星１２が日本の天頂付近に滞留するようになっている。
【００２３】
端末４０は、また、通信装置５４を有し、無線基地局２０と通信可能である。無線基地局２０（以後、基地局２０と呼ぶ）は、端末４０に通信信号ＣＳを送信することができる。この基地局２０は、通信基地局の一例である。
端末４０は、基地局２０及び通信網である例えば、インターネット網（図示せず）を介して、他の端末装置等と通信可能になっている。
後述のように、測位システム１０において、端末４０は、基地局２０からの通信信号ＣＳと、準天頂衛星１２からの信号Ｓに基づいて、測位をすることができる。
【００２４】
端末４０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、基地局２０及び端末４０は、それぞれ複数存在するが、本実施の形態においては、説明及び図示を省略する。
【００２５】
（基地局２０の主なハードウエア構成について）
図２は基地局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、基地局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）等である。
なお、複数存在する基地局２０間においては、時刻同期はとられていない。すなわち、測位システム１０は、通信基地局間非同期のシステムにおいて、適用される。
【００２６】
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、電源供給装置である電源装置３２、基地局側通信装置３４、及び、各種情報等を表示する表示装置３６が接続されている。
【００２７】
（端末４０の主なハードウエア構成について）
図３は端末４０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４０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス４２を有する。
このバス４２には、ＣＰＵ４４、記憶装置４６、入力装置４８、電池５０、衛星信号受信装置５２、通信装置５４及び表示装置５６が接続されている。
【００２８】
（基地局２０の主なソフトウエア構成について）
図４は、基地局２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、基地局２０は、各部を制御する基地局制御部１００、図２の基地局側通信装置３４に対応する基地局通信部１０２、各種プログラムを格納する基地局第１記憶部１１０、各種情報を格納する基地局第２記憶部１５０を有する。
図４に示すように、基地局２０は、基地局第２記憶部１５０に、基地局識別情報１５２を格納している。基地局識別情報１５２は、基地局２０を他の通信基地局と識別するための情報である例えば、４桁の番号である。
【００２９】
基地局２０は、また、基地局第２記憶部１５０に基地局位置情報１５４を格納している。基地局位置情報１５４は、基地局２０の位置を示す座標であり例えば、緯度、経度及び高度を３次元座標Ｐ１で示す情報である。この基地局位置情報１５４は、基地局位置情報の一例である。
【００３０】
基地局２０は、また、第２記憶部１５０に信号送信方向情報１５６を格納している。信号送信方向情報１５６は、通信信号ＣＳの送信方向を示す情報である例えば、単位ベクトルＤ（ａ，ｂ，ｃ）を示す情報である。この信号送信方向情報１５６は、送信方向情報の一例である。
図４に示すように、基地局２０は、基地局第１記憶部１１０に、基地局情報送信プログラム１１２を格納している。基地局情報送信プログラム１１２は、基地局制御部１００が、基地局識別情報１５２、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを送信するためのプログラムである。すなわち、基地局情報送信プログラム１１２と基地局制御部１００は、通信信号送信手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、通信中の端末４０に対して、基地局識別情報１５２、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを通信電波に乗せて送信する。
【００３１】
（端末４０の主なソフトウエア構成について）
図５は、端末４０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図５に示すように端末４０は、各部を制御する制御部２００、図３の衛星信号受信装置５２に対応するＧＰＳ部２０２、図３の通信装置５４に対応する通信部２０４、各種プログラムを格納する第１記憶部２１０、各種情報を格納する第２記憶部２５０を有する。
【００３２】
図５に示すように、端末４０は、第２記憶部２５０に、ユーザ識別情報２５２を格納している。ユーザ識別情報２５２は、端末４０を他の端末装置と識別するための情報である。
【００３３】
図５に示すように、端末４０は、第２記憶部２５０に測位計算補助情報２５４を格納している。測位計算補助情報２５４は、すべての準天頂衛星１２の概略の軌道情報であるアルマナック２５４ａ及び、各準天頂衛星１２等の精密な軌道情報であるエフェメリス２５４ｂを含む。
【００３４】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局信号受信プログラム２１２を格納している。基地局信号受信プログラム２１２は、制御部２００が通信部２０４によって、基地局２０から通信信号ＣＳを受信するためのプログラムである。すなわち、基地局信号受信プログラム２１２と制御部２００は、通信信号受信手段の一例である。
【００３５】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１４を格納している。基地局情報取得プログラム２１４は、制御部２００が、通信信号ＣＳから、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を抽出し、端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８を取得するためのプログラムである。すなわち、基地局情報取得プログラム２１４と制御部２００は、基地局情報取得手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、通信信号ＣＳから、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を抽出し、基地局位置情報１５４を端末側基地局位置情報２５６として、信号送信方向情報１５６を端末側信号送信方向情報２５８として、第２記憶部２５０に格納する。
【００３６】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム２１６を格納している。基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム２１６は、制御部２００が、通信信号ＣＳの基地局２０からの送信時刻と、端末４０が通信信号ＣＳを受信した時刻とから、通信信号ＣＳが基地局２０から端末４０に到達するまでの時間ｔｄ１（以後、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１と呼ぶ）を示す基地局信号到達遅延時間情報２６０を生成するためのプログラムである。
通信信号ＣＳの基地局２０からの送信時刻を示す情報は、通信信号ＣＳに含まれている。端末４０が通信信号ＣＳを受信した時刻は、端末４０内の時計（図示せず）によって計測する。
【００３７】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、基地局擬似距離情報生成プログラム２１８を格納している。基地局擬似距離情報生成プログラム２１８は、制御部２００が、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１に基づいて、基地局２０と端末４０との距離Ｒ１（以後、基地局擬似距離Ｒ１と呼ぶ）を示す基地局擬似距離情報２６２を生成するためのプログラムである。この基地局擬似距離情報２６２は基地局擬似距離情報の一例であり、基地局擬似距離情報生成プログラム２１８と制御部２００は、基地局擬似距離情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、基地局信号到達遅延時間ｔｄ１に、通信信号ＣＳが乗せられた通信電波の速度である光速Ｖを乗じて、基地局擬似距離Ｒ１を算出する。
制御部２００は、生成した基地局擬似距離情報２６２を第２記憶部２５０に格納する。
【００３８】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星信号受信プログラム２２０を格納している。衛星信号受信プログラム２２０は、端末４０が、準天頂衛星１２から信号Ｓを受信するためのプログラムである。
【００３９】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星軌道位置情報生成プログラム２２２を格納している。衛星軌道位置情報生成プログラム２２２は、制御部２００が、信号Ｓに基づいて、準天頂衛星１２の衛星軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報２６４を生成するためのプログラムである。すなわち、衛星軌道位置情報生成プログラム２２２と制御部２００は、衛星軌道位置情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、信号Ｓ１に乗せられている信号Ｓ１の送信時刻情報と、測位計算補助情報２５４のエフェメリス２５４ｂに基づいて、準天頂衛星１２の衛星軌道上の位置Ｐ２を算出する。
制御部２００は、生成した衛星軌道位置情報２６４を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４０】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星信号遅延時間情報生成プログラム２２４を格納している。衛星信号遅延時間情報生成プログラム２２４は、制御部２００が、準天頂衛星１２から信号Ｓが送信された時刻と、端末４０が信号Ｓを受信した時刻とに基づいて、信号Ｓ１が準天頂衛星１２から端末４０に到達するまでの時間ｔｄ２（以後、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２と呼ぶ）を示す衛星信号到達遅延時間情報２６４を生成するためのプログラムである。
準天頂衛星１２が信号Ｓを送信した時刻を示す情報は、信号Ｓに含まれている。端末４０が信号Ｓを受信した時刻は、端末４０内の時計（図示せず）によって計測する。
制御部２００は、生成した衛星信号到達遅延時間情報２６４を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４１】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、衛星擬似距離情報生成プログラム２２６を格納している。衛星擬似距離情報生成プログラム２２６は、制御部２００が、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２に基づいて、準天頂衛星１２と端末４０との距離Ｒ２（以後、衛星擬似距離Ｒ２と呼ぶ）を示す衛星擬似距離情報２６８を生成するためのプログラムである。この衛星擬似距離情報２６８は衛星擬似距離情報の一例であり、衛星擬似距離情報生成プログラム２２６と制御部２００は、衛星擬似距離情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、衛星信号到達遅延時間ｔｄ２に、信号Ｓが乗せられている電波の速度である光速Ｖを乗じて、衛星擬似距離Ｒ２を算出する。
制御部２００は、生成した衛星擬似距離情報２６８を第２記憶部２５０に格納する
【００４２】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、候補位置情報生成プログラム２２８を格納している。候補位置情報生成プログラム２２８は、制御部２００が、図１に示すように、基地局２０の位置Ｐ１を中心として基地局擬似距離Ｒ１を半径とする球面Ｇ１と、準天頂衛星１２の位置Ｐ２を中心として衛星擬似距離Ｒ２を半径とする球面Ｇ２との交点の集合である円周Ｃとして示される候補位置情報２７０を生成するためのプログラムである。すなわち、候補位置情報生成プログラム２２８と制御部２００は、候補位置情報生成手段の一例である。
端末４０の現在位置は、円周Ｃ上のいずれかの位置である。
制御部２００は生成した候補位置情報２７０を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４３】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、測位位置情報生成プログラム２３０を格納している。測位位置情報生成プログラム２３０は、制御部２００が、候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置（図１参照）から、端末側送信方向情報２５８に示される単位ベクトルＤに基づいて、測位位置情報２７２を生成するためのプログラムである。すなわち、測位位置情報生成プログラム２３０と制御部２００は、測位位置情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、円周Ｃ上の位置（図１参照）から、図１に示すように、単位ベクトルＤの延長線である直線Ｌに最も近い位置Ｑ（以後、最短位置Ｑと呼ぶ）を特定する。
制御部２００は、生成した測位位置情報２７２を、第２記憶部２５０に格納する。
【００４４】
図５に示すように、端末４０は、第１記憶部２１０に、測位位置情報出力プログラム２３２を格納している。測位位置情報出力プログラム２３２は、制御部２００が、測位位置情報２７２を出力し、例えば、表示装置５６（図３参照）に表示するためのプログラムである。
【００４５】
測位システム１０は、以上のように構成されている。
上述のように、基地局２０は、端末４０に対して、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を含む通信信号ＣＳを送信することができる。
一方、端末４０は、基地局２０から、通信信号ＣＳを受信し、基地局位置情報１５４及び信号送信方向情報１５６を取得することができる。
そして、端末４０は、基地局擬似距離情報２６２を生成することができる。
また、端末４０は、衛星軌道位置情報２６４及び衛星擬似距離情報２６８を生成することができる。
さらに、端末４０は、候補位置情報２７０を生成することができ、その候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置から、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報２７２を生成することができる。
これにより、測位システム１０によれば、端末４０が、１つの基地局２０と通信可能であって、１つの準天頂衛星１２から信号Ｓを受信することができれば、現在位置を測位することができる。
【００４６】
また、一般に、準天頂衛星１２を含む衛星からの信号を使用した測位の測位精度は、基地局２０等からの通信信号ＣＳ等を使用した測位の測位精度よりも高い。これは、準天頂衛星１２等からの信号Ｓ等を使用すると、精度が高い測位を行うことができることを意味する。
この点、上述のように、端末４０は、１つの基地局２０からの通信信号ＣＳと、１つの準天頂衛星１２からの信号Ｓを使用して、測位を行うから、複数の通信信号ＣＳのみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
上述のように、準天頂衛星１２は、常に少なくとも１個の準天頂衛星１２が仰角７０度以上の高仰角となる軌道で運用されるシステムにおける人口衛星であるから、端末４０は、一般の測位衛星であるＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難な場所である都市部の高層ビル街においても、測位を行うことができる。
また、準天頂衛星１２の軌道は高仰角であるから、ＧＰＳ衛星等と比べて、マルチパスが発生しにくい。このため、準天頂衛星を使用する端末４０の測位の精度は、ＧＰＳ衛星を使用する測位の精度よりも高い可能性が大きい。
【００４７】
さらに、従来例のように現在位置の推論位置を使用する場合には、推論位置が誤っていれば、測位結果も誤ることになるが、端末４０は、推論によって得た情報を使用せずに、上述のように確実な根拠に基づいて測位位置情報２７２を生成するから、信頼度が高い測位位位置情報２７２を生成することができる。
【００４８】
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６を使用して説明する。
図６は、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。
【００４９】
まず、端末４０は、基地局２０から信号ＣＳを受信する（図６のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、通信信号受信ステップの一例である。
続いて、端末４０は、通信信号ＣＳから、端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８（図４参照）を取得する（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、基地局情報取得ステップの一例である。
【００５０】
続いて、端末４０は、基地局信号到達遅延時間情報２６０（図５参照）を生成する（ステップＳＴ３）。
続いて、端末４０は、基地局擬似距離情報２６２を生成する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、基地局擬似距離情報生成ステップの一例である。
【００５１】
続いて、端末４０は、準天頂衛星１２から、信号Ｓ（図１参照）を受信する（ステップＳＴ５）。
続いて、端末４０は、衛星軌道位置情報２６４（図５参照）を生成する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、衛星軌道位置情報生成ステップの一例である。
【００５２】
続いて、端末４０は、衛星信号到達遅延時間情報２６６（図５参照）を生成する（ステップＳＴ７）。
続いて、端末４０は、衛星擬似距離情報２６８（図５参照）を生成する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、衛星擬似距離情報生成ステップの一例である。
【００５３】
続いて、端末４０は、端末側基地局位置情報２５６、基地局擬似距離情報２６２、衛星軌道位置情報２６４及び衛星擬似距離情報２６８に基づいて、候補位置情報２７０（図５参照）を生成する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、候補位置情報生成ステップの一例である。
【００５４】
続いて、端末４０は、候補位置情報２７０に示される複数の位置から、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報２７２（図５参照）を生成する（ステップＳＴ１０）。このステップＳＴ１０は、測位位置情報生成ステップの一例である。
続いて、端末４０は、測位位置情報２７２を出力し、例えば、表示装置５６（図３参照）に表示する（ステップＳＴ１１）。
【００５５】
上述のように、端末４０は、１つの基地局２０と通信可能であって、１つの準天頂衛星１２から信号Ｓを受信することができれば、現在位置を測位することができる。
さらに、端末４０は、１つの基地局２０からの通信信号ＣＳと、１つの準天頂衛星１２からの信号Ｓを使用して、測位を行うから、複数の通信信号ＣＳのみによる測位に比べて、精度が高い測位を行うことができる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の測位システム１０Ａ（図１参照）について説明する。第２の実施の形態の測位システム１０Ａの構成は、上記第１の実施の形態の測位システム１０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
第２の実施の形態の測位システム１０Ａにおける端末４０Ａは、端末４０Ａの位置の高度を示す情報も使用して、測位位置情報２７２を生成する。
【００５７】
図７は、端末４０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図８は、測位位置情報２７２の生成方法の一例を示す図である。
図７に示すように、端末４０Ａは、第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１４Ａを格納している。基地局情報取得プログラム２１４Ａは、制御部２００が、基地局信号ＣＳから端末側基地局位置情報２５６及び端末側信号送信方向情報２５８を取得するとともに、端末側基地局位置情報２５６に示される基地局２０の位置Ｐ１の高度成分ｚ１を端末高度情報２７４として抽出するためのプログラムである。
制御部２００は、抽出した端末高度情報２７４を第２記憶部２５０に格納する。端末４０Ａは基地局２０と通信中であり基地局２０の通信圏内に位置するから、端末４０Ａは基地局２０の高度を自己の位置の高度を示す端末高度情報２７４として使用する。
この端末高度情報２７４は高度情報の一例であり、第２記憶部２５０は高度情報格納手段の一例である。
【００５８】
図７に示すように、端末４０Ａは、第１記憶部２１０に、測位位置情報生成プログラム２３０Ａを格納している。測位位置情報生成プログラム２３０Ａは、制御部２００が、図８に示すように、候補位置情報２７０に示される円周Ｃ上の位置から、端末高度情報２７４及び端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置を特定するためのプログラムである。
具体的には、制御部２００は、図８に示すように、まず、円周Ｃと、端末高度情報２７４に示される高度がｚ１である位置の集合である高度平面Ｈとの交点である位置Ｑ１及びＱ２を算出する。なお、円周Ｃは、球面Ｇ１と球面Ｇ２（図１参照）の交点の集合である。
【００５９】
端末４０Ａは、円周Ｃ上であって、かつ、高度がｚ１である高度平面Ｈ上に位置するから、円周Ｃと高度平面Ｈの２つの交点のいずれかに位置する。すなわち、端末４０Ａの位置は、位置Ｑ１又はＱ２のいずれかである。
次に、制御部２００は、端末側信号送信方向情報２５８に基づいて、一つの位置Ｑ２を、端末４０の位置として特定する。詳細には、端末側信号送信方向情報２５８に示される単位ベクトルＤの示す方向の延長線である直線Ｌとの距離が短い方の位置Ｑ２を端末４０Ａの位置として特定する。
制御部２００は、このようにして生成した測位位置情報２７２Ａを第２記憶部２５０に格納し、表示装置５６（図３参照）に表示する。
【００６０】
上述のように、端末４０Ａは、端末側信号送信方向情報２５８だけではなく、端末高度情報２７４も使用して、円周Ｃ上の位置から一つの位置を特定する。このため、端末側信号送信方向情報２５８のみに基づいて、一つの位置を特定する場合よりも、測位位置情報２７２Ａの信頼度が高くなる。
また、端末側信号送信方向情報２５８は、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定するために使用されるから、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定する程度の精度を有すれば十分である。
このため、端末側信号送信方向情報２５８の精度が低くても、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定する程度である限り、２つの交点Ｑ１及びＱ２から一つの交点を特定し、測位位置情報２７２Ａを生成することができる。
【００６１】
（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通信信号受信ステップと、基地局情報取得ステップと、
基地局擬似距離情報生成ステップと、衛星軌道位置情報生成ステップと、衛星擬似距離情報生成ステップと、候補位置情報生成ステップと、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。
【００６２】
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−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、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。
【００６３】
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】
【００６４】
【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】無線基地局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】無線基地局の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図５】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図６】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。
【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】測位位置情報の生成方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０Ａ・・・測位システム、１２・・・準天頂衛星、２０・・・無線基地局、４０・・・端末、１１２・・・基地局情報送信プログラム、２１２・・・基地局情報受信プログラム、２１４，２１４Ａ・・・基地局情報取得プログラム、２１６・・・基地局信号到達遅延時間情報生成プログラム、２１８・・・基地局擬似距離情報生成プログラム、２２０・・・衛星信号受信プログラム、２２２・・・衛星軌道位置情報生成プログラム、２２４・・・衛星信号遅延時間情報生成プログラム、２２６・・・衛星擬似距離情報生成プログラム、２２８・・・候補位置情報生成プログラム、２３０，２３０Ａ・・・測位位置情報生成プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置と、
前記端末装置と通信可能な通信基地局と、
を有する測位システムであって、
前記通信基地局は、
前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、前記通信基地局からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、
前記端末装置は、
前記通信基地局から、前記通信信号を受信する通信信号受信手段と、
前記通信信号から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、
前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、
前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、
前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、
前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、
前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位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】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置であって、
通信基地局から、通信信号を受信する通信信号受信手段と、
前記通信信号から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、
前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、
前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、
前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、
前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、
前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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３】
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に示される前記送信方向の延長線である直線と最も近い一つの位置を特定して、前記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２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記端末装置の位置の高度を示す高度情報を格納する高度情報格納手段を有し、
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定する構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
【請求項５】
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、前記２つの交点から１つの交点を特定して、前記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に記載の端末装置。
【請求項６】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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７】
コンピュータに、
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【請求項８】
コンピュータに、
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置と、
前記端末装置と通信可能な通信基地局と、
を有する測位システムであって、
前記通信基地局は、
前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、前記通信基地局からの送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を送信する通信信号送信手段を有し、
前記端末装置は、
前記通信基地局から、前記通信信号を受信する通信信号受信手段と、
前記通信信号から、前記基地局位置情報と前記送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、
前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、
前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、
前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、
前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、
前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する測位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】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置であって、
通信基地局から、通信信号を受信する通信信号受信手段と、
前記通信信号から、前記通信基地局の位置を示す前記基地局位置情報と、前記通信信号の送信方向を示す送信方向情報を取得する基地局情報取得手段と、
前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成手段と、
前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成手段と、
前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成手段と、
前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成手段と、
前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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３】
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に示される前記送信方向の延長線である直線と最も近い一つの位置を特定して、前記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２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記端末装置の位置の高度を示す高度情報を格納する高度情報格納手段を有し、
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報及び前記高度情報に基づいて、一つの位置を特定する構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
【請求項５】
前記測位位置情報生成手段は、前記候補位置情報に示される円周と、前記高度情報に示される高度によって規定される平面との２つの交点を算出し、前記送信方向情報に基づいて、前記２つの交点から１つの交点を特定して、前記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に記載の端末装置。
【請求項６】
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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７】
コンピュータに、
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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。
【請求項８】
コンピュータに、
準天頂衛星からの信号である衛星信号を受信することができる端末装置が、通信基地局から、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報と、送信方向を示す送信方向情報を含む通信信号を受信する通信信号受信ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号から、前記基地局位置情報と、前記送信方向情報を取得する基地局情報取得ステップと、
前記端末装置が、前記通信信号が前記通信基地局から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記通信基地局と前記端末装置との距離を示す基地局擬似距離情報を生成する基地局擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記準天頂衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記準天頂衛星の軌道上の位置を示す衛星軌道位置情報を生成する衛星軌道位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記衛星信号が前記準天頂衛星から前記端末装置に到達するまでの到達遅延時間に基づいて、前記準天頂衛星と前記端末装置との距離を示す衛星擬似距離情報を生成する衛星擬似距離情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記基地局位置情報に示される前記通信基地局の位置を中心として前記基地局擬似距離情報に示される距離を半径とする球面と、前記衛星軌道位置情報に示される前記準天頂衛星の位置を中心として前記衛星擬似距離情報に示される距離を半径とする球面との交点の集合である円周として示される候補位置情報を生成する候補位置情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記候補位置情報に示される円周上の位置から、前記送信方向情報に基づいて、一つの位置を特定し、測位位置情報を生成する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を格納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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２０８０３３（Ｐ２００６−２０８０３３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６８１３（Ｐ２００５−１６８１３）
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【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８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２５日（２００５．１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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