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】通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる基地局間非同期方式の通信網における測位システム等を提供すること。
【解決手段】通信基地局２０Ａ等は、基地局位置情報１５２を格納する基地局位置情報格納手段と、送信時刻における送信時刻と衛星時刻との時差を示す時差情報１６０を生成する時差情報生成手段等を有し、管理装置８０は、基地局情報格納手段３５２等を有し、端末装置５０は、管理装置８０から、基地局位置情報及び時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、端末装置５０の上空に位置する測位衛星１２ａ等である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、上空衛星の数に基づいて、衛星信号測位手段、通信用信号電波測位手段、又は、複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段等を有する。
【解決手段】通信基地局２０Ａ等は、基地局位置情報１５２を格納する基地局位置情報格納手段と、送信時刻における送信時刻と衛星時刻との時差を示す時差情報１６０を生成する時差情報生成手段等を有し、管理装置８０は、基地局情報格納手段３５２等を有し、端末装置５０は、管理装置８０から、基地局位置情報及び時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、端末装置５０の上空に位置する測位衛星１２ａ等である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、上空衛星の数に基づいて、衛星信号測位手段、通信用信号電波測位手段、又は、複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段等を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信基地局間において同一のクロックなどの共通の基準タイミングを持たない基地局間非同期方式の通信網における測位システム、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、例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）方式のいわゆるデジタル移動通信システムにおいて、複数の基地局間における時刻同期を確保することを前提に、複数の基地局と移動無線端末装置間での受信信号の到達時間差により位置を検出する方法が知られている（例えば、特開平７−１８１２４２号公報）。
しかし、全国に多数存在する各基地局間において、時刻同期をとるためのシステムの構築は、経済的負担が大きいという問題がある。
これに対して、基地局間非同期方式の通信網において、複数の基地局相互の時刻差情報を管理する位置管理局を設け、その位置管理局が移動端末の位置の測位を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１―２５２６３２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、従来技術において、各基地局が送信しているタイミング信号と他の基地局から受信したタイミング信号の到達時間差を求めるシステムは基地局の大幅なシステム変更が必要であり、その構築の経済的負担が大きい。
しかも、３つ以上の基地局からの信号を受信できない場合には、移動端末の位置の測位を行うことができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる基地局間非同期方式の通信網における測位システム、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、複数の通信基地局と、前記通信基地局と通信可能な端末装置と、前記通信基地局と前記端末装置と通信可能な管理装置と、を有する通信基地局間非同期の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を格納する基地局位置情報格納手段と、前記通信基地局から送信する通信用信号電波に送信時刻を示す送信時刻情報を乗せる送信時刻情報付通信用信号電波生成手段と、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す衛星時刻情報を生成する衛星時刻情報生成手段と、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を生成する時差情報生成手段と、前記管理装置に対して、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信する基地局情報送信手段と、前記端末装置に対して、前記送信時刻情報が乗せられた前記通信用信号電波を送信する通信用信号電波送信手段と、を有し、前記管理装置は、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信する管理装置側基地局情報受信手段と、前記基地局情報を格納する基地局情報格納手段と、前記端末装置の位置に応じて、前記基地局情報を送信する端末側基地局情報送信手段と、を有し、前記端末装置は、前記測位衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、前記管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する基地局情報取得手段と、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、を有することを特徴とする通信基地局間非同期の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、前記衛星時刻情報生成手段によって、前記衛星時刻情報を生成することができる。例えば、複数の前記衛星信号に基づいて、現在位置の測位を行い、その結果として測位位置情報とともに正確な前記衛星時刻を取得することができることは周知である。
そして、前記通信基地局は、前記時差情報生成手段によって、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す前記時差情報を生成することができる。
すなわち、前記通信基地局は、前記送信時刻を前記衛星時刻に同期させるのではなくて、前記時差情報を生成するだけであるから、その構成は簡易であり、前記通信基地局の大幅なシステム変更を必要としない。
【０００７】
そして、前記管理装置は、前記基地局情報受信手段によって、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信することができ、前記基地局情報格納手段に前記基地局位置情報及び前記時差情報を格納することができる。
そして、前記管理装置は、前記基地局情報送信手段を有するから、前記端末装置の位置に応じて、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信することができる。
【０００８】
そして、前記端末装置は、前記基地局情報取得手段によって、前記管理装置から前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得することができる。
また、前記端末装置は、前記通信用信号電波受信手段によって、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信することができる。
そして、前記受信時刻情報生成手段によって、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成することができる。ここで、前記端末装置は、前記端末側衛星時刻情報生成手段によって、前記衛星時刻情報を生成することができるから、前記受信時刻情報を前記衛星時刻と差がない状態にすることができる。
そして、３個以上の前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信することができて、その３個以上の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合には、各前記通信基地局から前記通信用信号電波が前記端末装置に到達するまでの伝搬時間を正確に算出することができるから、前記通信用信号電波測位手段による測位が可能である。
【０００９】
しかし、０個乃至２個の前記通信基地局からしか前記通信用信号電波を受信することができない場合には、前記通信用信号電波測位手段による測位をすることはできない。
この点、前記端末装置は、前記複合測位手段及び前記衛星測位手段を有するから、０個乃至２個の前記通信基地局からしか前記通信用信号電波を受信することができない場合には、前記通信用信号電波と前記衛星信号に基づいて、あるいは、複数の前記衛星信号のみに基づいて、測位をすることができる。
このため、前記端末装置は、３つ以上の前記通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
これにより、本発明の構成によれば、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００１０】
前記目的は、第２の発明によれば、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置であって、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、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。
【００１１】
第２の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択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】
一般に、前記衛星信号に基づく測位の測位精度は、前記通信用信号電波に基づく測位の測位精度よりも高い。
この点、前記端末装置の前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択する構成となっているから、前記測位衛星から前記衛星信号を受信することができるかぎり、前記衛星信号のみに基づいて、あるいは、前記衛星信号と前記通信用信号電波の双方に基づいて測位を行うことができる。
このため、前記端末装置は、前記上空衛星の数に応じて、最も高い測位精度において測位をすることができる。
【００１４】
第４の発明は、第２の発明又は第３の発明のいずれかの構成において、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得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】
前記通信用信号電波を使用する測位のためには、少なくとも３個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信する必要がある。しかし、常に３個以上の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができるとは限らない。ここで、例えば、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、前記管理装置から、その前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得し、次に、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信装置が増えた場合に、前記管理装置から、新たに前記通信用信号電波を受信することができる前記通信装置についての前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得することも考えられる。しかし、このようにすると、通信可能な前記通信基地局が増える都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要があるという問題がある。
この点、第５の発明の構成によれば、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置に位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっている。
すなわち、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、その１個の前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報のみならず、前記一つの通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を予め、取得する。
このため、通信可能な前記通信基地局が増える都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要がない。
これにより、前記端末装置と前記管理装置との間の通信量を低減することができる。
【００１６】
第５の発明は、第２の発明又は第３の発明のいずれかの構成において、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得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。
【００１７】
前記端末装置が、例えば、時速１００キロメートル（ｋｍ／ｈ）という高速で移動中の場合には、頻繁に、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信基地局が切替ると考えられる。ここで、通信可能な前記通信基地局が切替る都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信すれば、通信量が過大になるという問題がある。
この点、第５の発明の構成によれば、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっている。
すなわち、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、その１個の前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報のみならず、前記１個の通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を予め、取得する。
このため、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信基地局が切替る都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要がない。
これにより、前記端末装置と前記管理装置との間の通信量を低減することができる。
【００１８】
前記目的は、第６の発明によれば、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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。
【００１９】
第６の発明の構成によれば、第２の発明の構成と同様に、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００２０】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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。
【００２１】
前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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記録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】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、本発明の第１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、基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅを有する。この基地局２０Ａ等は、複数の通信基地局の一例である。
【００２４】
図２は、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等の一例を示す図である。
図２に示すように、基地局２０Ａの通信圏Ａと、基地局２０Ｂの通信圏Ｂと，基地局２０Ｃの通信圏Ｃとは、重複範囲Ｗ１を有する。また、通信圏Ｂと、通信圏Ｃと，基地局２０Ｄの通信圏Ｄとは、重複範囲Ｗ２を有する。また、通信圏Ｃと、通信圏Ｄと、基地局２０Ｅの通信圏Ｅとは、重複範囲Ｗ３を有する。
通信圏Ａ等は、基地局２０Ａ等からの通信用信号電波である例えば、信号電波Ｓ１（以後、信号Ｓ１と呼ぶ），Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５がそれぞれ到達可能な範囲である。
【００２５】
測位システム１０は、また、基地局２０Ａ等と通信可能な端末５０を有する。この端末５０は、端末装置の一例である。
測位システム１０は、また、基地局２０Ａ等及び端末５０と通信網である例えば、インターネット網７０を介して通信可能な管理サーバ８０（以後、サーバ８０と呼ぶ）を有する。サーバ８０は、管理装置の一例である。
基地局２０Ａ等は、基地局ＧＰＳ装置３２を有し、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄからの信号である衛星信号である例えば、信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４を受信することができる。
基地局２０Ａ等は基地局通信装置３４を有し、端末通信装置６２を有する端末５０に対して、信号Ｓ１等を送信することができる。なお、信号Ｓ１等には、各基地局２０Ａ等を他の基地局と識別するための情報が乗せられている。
基地局２０Ａ等は、互いに時刻同期がされておらず、通信基地局間非同期の通信網を構成している。
【００２６】
端末５０は、端末ＧＰＳ装置６０を有し、ＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信することができる。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。
【００２７】
なお、本実施の形態とは異なり、ＧＰＳ衛星１２ａ等は３個でもよいし、５個以上でもよい。また、本実施の形態とは異なり、基地局２０Ａ等は５個以上でもよく、端末５０は２個以上でもよい。
【００２８】
（基地局２０Ａの主なハードウエア構成について）
図３は基地局２０Ａの主なハードウエア構成を示す概略図である。
なお、基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅの主なハードウエア構成は、基地局２０Ａと同様であるので、説明を省略する。
図３に示すように、基地局２０Ａ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。
【００２９】
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、基地局ＧＰＳ装置３２、基地局通信装置３４が接続されている。基地局通信装置３４は、端末５０と通信するための信号Ｓ１を送信するための構成である。
また、このバス２２には、各種情報等を表示するための表示装置３６、基地局時計３８が接続されている。基地局時計３８は、他の基地局２０Ｂ等の基地局時計３８と同期しておらず、ＧＰＳ衛星１２ａ等の時刻（以後、ＧＰＳ時刻と呼ぶ）とも同期していない。
【００３０】
さらに、このバス２２には、基地局第２時計４０が接続されている。後述のように、基地局第２時計４０が計測する時刻は、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持することができる。
さらに、このバス２２には、基地局第２通信装置４２が接続されている。後述のように、基地局第２通信装置４２は、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０（図６参照）を送信するための構成である。
【００３１】
（管理サーバ８０の主なハードウエア構成について）
図４は、サーバ８０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、サーバ８０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス８２を有する。
このバス８２には、ＣＰＵ８４、記憶装置８６、外部記憶装置８８、入力装置９０、サーバ通信装置９２及び表示装置９４が接続されている。
【００３２】
（端末５０の主なハードウエア構成について）
図５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５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、入力装置５８、端末ＧＰＳ装置６０、端末通信装置６２、表示装置６４及び端末時計６６が接続されている。後述のように、端末時計６６が計測する時刻は、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持することができる。
【００３３】
（基地局２０Ａの主なソフトウエア構成について）
図６は、基地局２０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
なお、基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅの主なソフトウエア構成は、基地局２０Ａと同様なので、説明を省略する。
図６に示すように、基地局２０Ａは、各部を制御する基地局制御部１００、図３の基地局ＧＰＳ装置３２に対応する基地局ＧＰＳ部１０２、図２の基地局通信装置３４に対応する基地局通信部１０４等を有する。この基地局通信部１０４は、信号Ｓ１を送信する通信用信号電波送信手段の一例である。
基地局２０Ａは、また、図３の基地局時計３８に対応する基地局計時部１０６、図３の基地局第２時計４０に対応する基地局第２計時部１０８及び図３の基地局第２通信装置４２に対応する基地局第２通信部１１０等を有する。
基地局２０Ａは、さらに、各種プログラムを格納する基地局第１記憶部１２０、各種情報を格納する基地局第２記憶部１５０を有する。
【００３４】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第２記憶部１５０に、基地局位置情報１５２を格納している。基地局位置情報１５２は、基地局２０Ａの位置を示す情報であり、例えば、基地局２０Ａの位置が緯度、経度及び高度によって示されている。この基地局位置情報１５２は基地局位置情報の一例であり、基地局第２記憶部１５０は基地局位置情報格納手段の一例である。
【００３５】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第２記憶部１５０に、衛星軌道情報１５４を格納している。衛星軌道情報１５４は例えば、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略軌道情報であるアルマナック（Ａｌｍａｎａｃ）及び各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密軌道情報であるエフェメリス（Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）を含む。衛星軌道情報１５４は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等に基づく測位を行うために使用される。
基地局制御部１００は、定期的に基地局ＧＰＳ部１０２によってＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等を受信し、信号Ｇ１等からアルマナック及びエフェメリスを抽出するようになっている。アルマナックは例えば７日ごとに、エフェメリスは例えば４時間ごとに更新されており、常に有効な状態に維持されている。
【００３６】
基地局２０Ａは、基地局計時部１０６によって、信号Ｓ１の送信時刻を示す送信時刻情報１５６を生成する。基地局制御部１００は、送信時刻情報１５６を基地局第２記憶部１５０に格納する。
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、送信フレーム生成プログラム１２２を格納している。送信フレーム生成プログラム１２２は、基地局制御部１００が、信号Ｓ１に送信時刻情報１５６を乗せるためのプログラムである。すなわち、送信フレーム生成プログラム１２２と基地局制御部１００は、送信時刻情報付通信用信号電波生成手段の一例である。
【００３７】
図７は、基地局通信部１０４が送信する信号Ｓ１に乗せられる送信フレームＦＲの一例等を示す概略図である。
図７に示すように、送信フレームＦＲは例えば、サブフレームＳＦ１乃至ＳＦ７から構成されており、各サブフレームＳＦ１等には、各サブフレームＳＦ１等の送信時刻ｔ１乃至ｔ７を示す情報がそれぞれ含まれている。送信時刻ｔ１等は、基地局計時部１０６によって計測される。
基地局２０Ａは、基地局通信部１０４によって、タイミング信号ＴＳ１を含む信号Ｓ１を継続的に送信している。
【００３８】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４を格納している。ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４は、基地局制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、ＧＰＳ時刻を示すＧＰＳ時刻情報１５８を生成するためのプログラムである。すなわち、ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４と基地局制御部１００は、衛星時刻情報生成手段の一例である。
基地局制御部１００は、衛星軌道情報１５４を使用して、基地局ＧＰＳ部１０２によって受信した複数の信号Ｇ１等に基づいて、現在位置の測位を行うとともに、正確なＧＰＳ時刻情報１５８を生成し、基地局第２記憶部１５０に格納する。
【００３９】
なお、本実施の形態とは異なり、基地局２０Ａ、測位を行わず、例えば、１個のＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１に基づいて、ＧＰＳ時刻情報１５８を生成するようにしてもよい。基地局２０Ａの位置の座標が明らかであれば、１個のＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１に基づいて、ＧＰＳ時刻を取得することができることは、周知である。
【００４０】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、基地局第２時計補正プログラム１２６を格納している。基地局第２時計補正プログラム１２６は、基地局制御部１００が、上述のＧＰＳ時刻情報１５８に基づいて、基地局第２計時部１０８の時刻を、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持するためのプログラムである。
これにより、基地局２０Ａは、基地局第２計時部１０８の時刻をＧＰＳ時刻と差がない状態に維持している。
【００４１】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、時差情報生成プログラム１２８を格納している。時差情報生成プログラム１２８は、基地局制御部１００が、信号Ｓ１の送信時刻における、送信時刻情報１５６に示される送信時刻と基地局第２計時部１０８の時差を示す時差情報１６０を生成するためのプログラムである。すなわち、時差情報生成プログラム１２８と基地局制御部１００は、時差情報生成手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、図５に示すように、基地局通信部１０４が生成した送信フレームＦＲを受信し、基地局第２計時部１０８の時刻ｔ１ａとの時差ｔｄを示す時差情報１６０を生成する。具体的には、基地局計時部１０６が生成し、信号Ｓ１に含まれるタイミング信号ＴＳ１と、基地局第２計時部１０８が生成するタイミング信号ＴＳ２とのタイミング差によって時差ｔｄを計測する。ここで、基地局２０Ａ内部における送信フレームＦＲの伝搬遅延時間は、極めて短時間であるから、ないものとみなす。
上述のように、基地局第２計時部１０８の時刻はＧＰＳ時刻と差がない状態に維持されているから、時差情報１６０は、送信時刻ｔ１とＧＰＳ時刻との時差を示している。
基地局制御部１００は、生成した時差情報１６０を基地局第２記憶部１５０に格納する。
【００４２】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、時差情報送信プログラム１３０を格納している。時差情報送信プログラム１３０は、基地局制御部２００が基地局第２通信部１１０によって、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を、端末５０に送信するためのプログラムである。すなわち、時差情報送信プログラム１３０と基地局制御部１００と基地局第２通信部１１０は、基地局情報送信手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を生成すると、上述の信号Ｓ１とは別の系統の信号電波に乗せて、サーバ８０へ送信する。
【００４３】
上述のように、基地局２０Ａは、基地局計時部１０６によって計測された送信時刻をＧＰＳ時刻に同期させるのではなくて、時差情報１６０を生成して、通信用の信号Ｓ１とは別系統の信号に乗せてサーバ８０へ送信するから、その構成は簡易であり、基地局間非同期の一般的な通信基地局の大幅なシステム変更を必要としない。
【００４４】
（管理サーバ８０の主なソフトウエア構成について）
図８は、サーバ８０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図８に示すように、サーバ８０は、各部を制御するサーバ制御部３００、図４のサーバ通信装置９２に対応するサーバ通信部３０２等を有する。
サーバ８０は、さらに、各種プログラムを格納するサーバ第１記憶部３１０、各種情報を格納するサーバ第２記憶部３５０を有する。
【００４５】
サーバ８０は、サーバ通信部３０２によって、基地局２０Ａ等から基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を受信する。すなわち、サーバ通信部３０２は、管理装置側基地局情報受信手段の一例である。
サーバ制御部３００は、受信した基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を、サーバ側基地局情報３５４として、サーバ第２記憶部３５０の基地局情報データベース３５２に格納する。すなわち、基地局情報データベース３５２は、基地局情報格納手段の一例である。サーバ側基地局情報３５４は、基地局位置情報１５２に対応するサーバ側基地局位置情報３５６と、時差情報１６０に対応するサーバ側時差情報３５８を含む。
【００４６】
図９は、基地局情報データベース３５２のデータ構造の一例を示す図である。
図９に示すように、基地局情報データベース３５２には、ベース局を基準として、ベース局と通信圏が重複する基地局が関連付けられて、それぞれのサーバ側基地局情報３５４が格納されている。
例えば、基地局２０Ａをベース局とする場合には、通信圏重複基地局として、基地局２０Ｂ及び２０Ｃが関連付けられる。端末５０が、基地局２０Ａの通信圏Ａ（図２参照）内であって、かつ、基地局２０Ｂの通信圏Ｂ及び基地局２０Ｃの通信圏Ｃの重複部分Ｗ１に位置する場合には、３つの基地局２０Ａ等からの信号Ｓ１等に基づく測位が可能である。すなわち、基地局情報データベース３５２は、ベース局の通信圏内に位置する端末５０が、測位するために必要となると予想される基地局を関連づけて、それぞれのサーバ側基地局情報３５４を格納している。
【００４７】
図８に示すように、サーバ８０は、サーバ第１記憶部３１０に、通信中基地局特定プログラム３１２を格納している。通信中基地局特定プログラム３１２は、サーバ制御部３００が、端末５０が通信中の基地局２０Ａ等を特定するためのプログラムである。
例えば、端末５０が、通信圏Ａ（図２参照）に位置する場合には、基地局２０Ａを介してサーバ８０と通信する。
サーバ制御部３００は、基地局２０Ａからの信号Ｓ１に乗せられている基地局２０Ａを識別するための情報に基づいて、端末５０が通信中の基地局２０Ａを特定する。
【００４８】
図８に示すように、サーバ８０は、サーバ第１記憶部３１０に、基地局情報送信プログラム３１４を格納している。基地局情報送信プログラム３１４は、サーバ制御部３００が、端末５０の位置に応じて、基地局情報データベース３５２からベース局及び通信圏重複基地局のサーバ側基地局情報３５４を取得し、そのサーバ側基地局情報３５４を端末５０に対して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３１４とサーバ制御部３００は、管理装置側基地局情報送信手段の一例である。
【００４９】
（端末５０の主なソフトウエア構成について）
図１０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１０に示すように端末５０は、各部を制御する端末制御部２００、図５の端末ＧＰＳ装置６０に対応する端末ＧＰＳ部２０２、図５の端末通信装置６２に対応する端末通信部２０４、図５の端末時計６６に対応する端末計時部２０６等を有する。
端末５０は、また、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。
【００５０】
図１０に示すように、端末５０は、端末第２記憶部２５０に、端末側衛星軌道情報２５２を格納している。端末側衛星軌道情報２５２は例えば、アルマナック及びエフェメリスを含む情報である。
端末制御部２００は、定期的に端末ＧＰＳ部２０２によってＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等を受信し、信号Ｇ１等からアルマナックを例えば７日ごとに、エフェメリスを例えば４時間ごとに抽出し、常に有効な状態に維持するようになっている。
なお、本実施の形態とは異なり、端末制御部２００は、基地局２０Ａから、アルマナック及びエフェメリスを含む衛星軌道情報１５４（図４参照）を、端末通信部２０４によって取得するようにしてもよい。
【００５１】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２を格納している。端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２は、端末制御部２００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、ＧＰＳ時刻を示す端末側ＧＰＳ時刻情報２５４を生成するためのプログラムである。この端末側ＧＰＳ時刻情報２５４は端末側衛星時刻情報の一例であり、端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２と端末制御部２００は、端末側衛星時刻情報生成手段の一例である。
【００５２】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、端末時計補正プログラム２１４を格納している。端末時計補正プログラム２１４は、端末制御部２００が、端末側ＧＰＳ時刻情報２５４に基づいて、端末計時部２０６の時刻を補正するためのプログラムである。
これにより、端末５０は、端末計時部２０６の時刻をＧＰＳ時刻と差がない状態にすることができる。
【００５３】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得必要性判断プログラム２１６を格納している。基地局情報取得必要性判断プログラム２１６は、端末制御部２００が、現在通信中の基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱したか否かを判断するためのプログラムである。
【００５４】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１８を格納している。基地局情報取得プログラム２１８は、端末制御部２００が、サーバ８０から、サーバ側基地局情報３５４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２１８と端末制御部２００は、基地局情報取得手段の一例である。
端末制御部２００は、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６によって、例えば、基地局２０Ａの通信圏Ａを離脱したと判断した場合に、現在、端末５０が通信中の基地局２０Ｂ、及び基地局２０Ｂの通信圏Ｂと通信圏が重複する基地局２０Ｄ等のサーバ側基地局情報３５４（図８参照）を取得する。これにより、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱した場合に、離脱後に通信中の例えば、基地局２０Ｂをベース局とするサーバ側基地局情報３５４を取得し、測位することができる。なお、測位方法については、後述する。
端末制御部２００は、取得したサーバ側基地局情報３５４を端末側基地局情報２５５として、端末第２記憶部２５０に格納する。この端末側基地局情報２５５は、端末側基地局位置情報２５６及び端末側基地局時差情報２５８を含む。
また、端末制御部２００は基地局情報取得プログラム２１８に基づいて、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱した場合以外に、端末５０の電源（図示せず）が入れられたときにも、サーバ側基地局情報３５４を取得するようになっている。端末５０の電源が切れていた場合には、現在の通信可能な基地局２０Ａ等を判断することができないから、改めて、電源を入れたときに通信可能な基地局２０Ａ等から、サーバ側基地局情報３５４を取得するのである。
さらに、端末制御部２００は基地局情報取得プログラム２１８に基づいて、サーバ８０から、定期的に例えば、３０分ごとに、サーバ側基地局情報３５４を受信するようになっている。一般に、時刻を計測するための基準周波数を生成する例えば、水晶発振器は、温度変化によってその周波数が変化するから、時差情報１６０に示される時差も温度変化によって変化する。サーバ８０は、基地局２０Ａ等から継続的に時差情報１６０（図６参照）を受信しているから、温度変化による変化を反映したサーバ側時差情報３５８を有している。
このため、定期的にサーバ側基地局情報３５４を受信することで、温度変化によって変化した後の時差情報１６０を取得しているサーバ８０から、サーバ側時差情報３５８を取得することができる。
【００５５】
信号Ｓ１等を使用する測位のためには、少なくとも３個の基地局２０Ａ等から信号Ｓ１等を受信する必要がある。しかし、常に３個以上の基地局２０Ａ等から信号Ｓ１等を受信することができるとは限らない。ここで、例えば、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、サーバ８０から、基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４を取得し、次に、２０ＢからＳ２を受信することができるようになった場合に、サーバ８０から、基地局２０Ｂのサーバ側基地局情報３５４を取得し、次に、基地局２０ＣからＳ３を受信することができる場合に、サーバ８０から、基地局２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を取得することも考えられる。しかし、このようにすると、通信可能な通信基地局２０Ａ等が増える都度、端末５０とサーバ８０とが通信する必要があるという問題がある。
この点、端末５０は、サーバ８０から、端末５０の位置に応じて、例えば、通信中の基地局２０Ａ及び、通信中の基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局Ｂ及びＣのサーバ側基地局情報３５４を取得する構成となっている。
すなわち、例えば、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、その１個の基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４のみならず、基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局Ｂ及びＣのサーバ側基地局情報３５４を予め、取得する。
このため、通信可能な基地局が２０Ａが等増える都度、端末５０とサーバ８０とが通信する必要がない。
これにより、端末５０とサーバ８０との間の通信量を低減することができる。
【００５６】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、上空衛星数判断プログラム２２０を格納している。上空衛星数判断プログラム２２０は、端末制御部２００が、端末５０の上空に位置するＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断するためのプログラムである。すなわち、上空衛星数判断プログラム２２０と端末制御部２００は、上空衛星数判断手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、端末側衛星軌道情報２５２に含まれるアルマナックを使用して、端末計時部２０６によって計測された現在時刻において、端末５０の上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断する。そして、端末制御部２００は、上空に位置するＧＰＳ衛星１２ａ等の数を示す上空衛星数情報２５６を端末第２記憶部２５０に格納する。
【００５７】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、衛星測位プログラム２２２を格納している。衛星測位プログラム２２２は、端末制御部２００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、端末５０の位置の測位を行うためのプログラムである。すなわち、衛星測位プログラム２２２と端末制御部２００は、衛星信号測位手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、信号Ｇ１等が各ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信された時刻と、信号Ｇ１等を受信した時刻との差を算出して、信号Ｇ１等の速度が光速であることに基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末５０との距離（擬似距離と呼ぶ）を算出する。一方で、端末側衛星軌道情報２５２に含まれるエフェメリスによって、端末計時部２０６によって計測した現時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置を算出する。
そして、上述の擬似距離と各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置に基づいて、現在位置を測位する。
端末制御部２００は、測位によって生成した衛星測位位置情報２６２を端末第２記憶部２５０に格納する。
なお、端末制御部２００が衛星測位プログラム２２２によって行う測位を、衛星測位と呼ぶ。
【００５８】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、通信信号受信プログラム２２４を格納している。通信信号受信プログラム２２４は、端末制御部２００が、基地局２０Ａ等から、信号Ｓ１等を受信するためのプログラムである。すなわち、通信信号受信プログラム２２４と端末制御部２００は、通信用信号電波受信手段の一例である。
通信信号受信プログラム２２４は、送信時刻情報抽出プログラム２２４ａを含む。送出時刻情報抽出プログラム２２４ａは、端末制御部２００が、信号Ｓ１等から、送信時刻情報１５６（図６参照）を抽出するためのプログラムである。
端末制御部２００は、抽出した送信時刻情報１５６を、端末側送信時刻情報２６４として端末第２記憶部２５０に格納する。
【００５９】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、受信時刻情報生成プログラム２２６を格納している。受信時刻情報生成プログラム２２６は、端末制御部２００が、信号Ｓ１等を受信した時刻を示す受信時刻情報２６６を生成するためのプログラムである。この受信時刻情報２６６は受信時刻情報の一例であり、受信時刻情報生成プログラム２２６と端末制御部２００は、受信時刻情報生成手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、端末計時部２０６によって、信号Ｓ１を受信した時刻を計測し、受信時刻情報２６６を生成する。
端末制御部２００は、生成した受信時刻情報２６６を、端末第２記憶部２５０に格納する。
【００６０】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局測位プログラム２２８を格納している。基地局測位プログラム２２８は、端末制御部２００が、端末側基地局位置情報２５６、端末側基地局時差情報２５８、端末側送信時刻情報２６４及び受信時刻情報２６６に基づいて、端末５０の位置を測位するためのプログラムである。すなわち、基地局測位プログラム２２８と端末制御部２００は、通信用信号電波測位手段の一例である。
以後、端末制御部２００が基地局測位プログラム２２８によって行う測位を、基地局測位と呼ぶ。
【００６１】
図１１は、基地局測位方法の一例の説明図である。
図１１（ａ）は、各基地局２０Ａ等の位置を示す図である。基地局２０Ａ等の位置は、端末側基地局位置情報２５６によって既知である。
図１１（ｂ）は、各基地局２０Ａ等からの信号Ｓ１等の伝搬時間ｔｂ０１等を示す図である。伝搬時間ｔｂ０１等は、未知数である。
図１１（ｃ）は、各信号Ｓ１等の送信時刻ｔ１等を示す図である。送信時刻ｔ１等は、端末側送信時刻情報２６４によって既知である。ここで、基地局２０Ａ等間においては、時刻同期していないから、ｔ１、ｔ２及びｔ３は、同時刻とは限らない。
図１１（ｄ）は、各基地局２０Ａ等の時差ｔａ１等を示す図である。時差ｔａ１等は、端末側基地局時差情報２５８によって既知である。
図１１（ｅ）は信号Ｓ１等の伝搬速度を示す図である。信号Ｓ１等は電波に乗せられているから、その伝搬速度は光速Ｃである。
図１１（ｆ）は、信号Ｓ１等の送信時刻ｔ１等と、端末５０が信号Ｓ１等を受信した時刻との時間差ｔｄ０１等を示す図である。図１１（ｇ）に示すように、端末５０が信号Ｓ１等を受信した時刻をｔ０とする。
図１１（ｈ）に示す端末５０の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、未知数である。
【００６２】
以上を前提に、図１１（ｉ）乃至図１１（ｋ）に示す式（１）乃至（９）について説明する。
まず、各基地局２０Ａ等と端末５０との距離は、信号Ｓ１等の伝搬時間と電波の速度（光速Ｃ）を乗算したものに等しいから、図１１（ｉ）の式（１）乃至式（３）が成り立つ。
次に、送信時刻ｔ１は、ＧＰＳ時刻との時差ｔａ１を含むから、図１１（ｊ）の式（４）乃至（６）が成り立つ。
さらに、図１１（ｆ）の時間差ｔｄ０１等については、図１１（ｃ）の送信時刻ｔ１等、図１１（ｂ）の伝搬時間ｔｂ０１及び図７（ｇ）の時刻ｔ０に基づいて、図１１（ｋ）の式（７）乃至式（９）が成り立つ。
ここで、未知数が端末５０の位置を示す、Ｘ、Ｙ、Ｚ、伝搬時間ｔｂ０１、ｔｂ０２及びｔｂ０３の６個であるから、式（１）、（２）、（３）、（７）、（８）及び（９）を連立させて計算することによって、未知数をすべて算出することができる。
端末制御部２００は、このようにして生成した基地局測位位置情報２６８を端末第２記憶部２５０に格納する。
なお、上述の基地局測位は、端末５０は、基地局２０Ａ等と通信可能であることを前提とするから、基地局２０Ａ等の通信圏内に位置する。このため端末５０の位置する領域が起伏が少なく、基地局２０Ａ等の位置の高度成分Ｚ１等（図１１（ａ）参照）がほぼ等しい場合には、例えば、高度成分Ｚ１，Ｚ２及びＺ３の平均値を端末５０の位置の高度成分Ｚとして、上述の基地局測位を行うことも可能である。
【００６３】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、ハイブリッド測位プログラム２３０を格納している。ハイブリッド測位プログラム２３０は、端末制御部２００が、信号Ｇ１等、端末側基地局位置情報２５６、端末側基地局時差情報２５８、端末側送信時刻情報２６４及び受信時刻情報２６６に基づいて、端末５０の位置を測位するためのプログラムである。すなわち、ハイブリッド測位プログラム２３０と端末制御部２００は、複合測位手段の一例である。
端末制御部２００がハイブリッド測位プログラム２３０に基づいて行う測位は、図１１を使用して説明した上述の基地局測位プログラム２２８に基づいて行う測位方法において、１個又は２個の基地局２０ＡをＧＰＳ衛星１２ａ等に代替して行う。
なお、一般的には、人口衛星による測位、移動体通信情報による測位、ジャイロなどによる加速度センサ、車速パルスなどのセンサ類を２つ以上組み合わせた測位方法をハイブリッド測位と呼ぶが、本実施の形態においては基地局２０Ａ等の情報とＧＰＳ衛星１２ａ等の情報を組み合わせた、端末制御部２００がハイブリッド測位プログラム２３０に基づいて行う測位をハイブリッド測位と呼ぶ。
端末制御部２００は、ハイブリッド測位によって生成したハイブリッド測位位置情報２７０を端末第２記憶部２５０に格納する。
【００６４】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、測位方法選択プログラム２３２を格納している。測位方法選択プログラム２３２は、端末制御部２００が、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数に基づいて、衛星測位、基地局測位、又は、ハイブリッド測位のいずれかを選択するためのプログラムである。すなわち、測位方法選択プログラム２３２と端末制御部２００は、測位手段選択手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が３個以上である場合には、衛星測位を選択する。そして、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が１個又は２個である場合には、ハイブリッド測位を選択する。そして、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が０個である場合には、基地局測位を選択する。
【００６５】
一般に、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等に基づく測位の測位精度は、通信用の信号Ｓ１等に基づく測位の測位精度よりも高い。例えば、衛星測位による場合には、測位誤差は０メートル（ｍ）乃至２０メートル（ｍ）であるのに対し、基地局測位による場合には、測位誤差が５メートル（ｍ）乃至４００メートル（ｍ）である。
この点、端末５０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信することができるかぎり、信号Ｇ１等のみ、又は、信号Ｇ１等と通信用の信号Ｓ１等を使用して測位を行うことができる。
このため、端末５０は、上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数に応じて、最も高い測位精度において測位をすることができる。
これに対し、例えば、屋内などＧＰＳ衛星１２ａ等が３個以上観測できない環境においては、屋内でも受信可能な通信用の信号Ｓ１等を使用して、ハイブリッド測位又は基地局測位を行うことができる。
【００６６】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、測位位置情報表示プログラム２３４を格納している。測位位置情報表示プログラム２３４は、端末制御部２００が、衛星測位位置情報２６２、基地局測位位置情報２６８、又は、ハイブリッド測位位置情報２７０のいずれかを表示装置６４（図５参照）に表示するためのプログラムである。
【００６７】
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１２及び図１３を使用して説明する。
図１２及び図１３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。
【００６８】
端末５０が、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱し、基地局２０Ａと通信開始したという前提で、以下説明する。
まず、端末５０は、端末側ＧＰＳ時刻情報２５４（図１０参照）を生成する（図１２のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、端末側衛星時刻情報生成ステップの一例である。端末側ＧＰＳ時刻情報２５４に基づいて、端末計時部２０６（図１０参照）の時刻を補正することによって、ＧＰＳ時刻と差がない状態にすることができる。
【００６９】
一方、基地局２０Ａ等は、継続的に時差情報１６０（図６参照）を生成する（図１２のステップＳＴ１Ａ）。
そして、基地局２０Ａ等は、生成した時差情報１６０をサーバ８０に送信する（ステップＳＴ２Ａ）。
一方、サーバ８０は、基地局２０Ａ等から時差情報１６０を受信し、基地局情報データベース３５２（図８参照）に格納する（ステップＳＴ３Ａ）。
【００７０】
続いて、端末５０は、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱したか否かを判断する（ステップＳＴ２）。
端末５０が、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱した判断した場合には、基地局２０Ａを介してサーバ８０に対して、通信中の基地局２０Ａ、及び、基地局２０Ａをベース局とする通信圏重複基地局２０Ｂ及び２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を要求する（ステップＳＴ３）。
【００７１】
端末５０からの要求を受けた基地局２０Ａは、サーバ８０に対して、サーバ側基地局情報３５４を要求する（ステップＳＴ４）。
【００７２】
一方、サーバ８０は、サーバ側基地局情報３５４の要求を送信した基地局２０Ａと、その基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局２０Ｂ及び２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を基地局情報データベース３５２から取得し（ステップＳＴ５）、そのサーバ側基地局情報３５４を、基地局２０Ａへ送信する（ステップＳＴ６）。
【００７３】
基地局２０Ａは、サーバ側基地局情報３５４を受信すると（図１３のステップＳＴ７）、端末５０に対して、そのサーバ側基地局情報３５４を送信する（ステップＳＴ７）。
【００７４】
続いて、端末５０は、基地局２０Ａ等から、サーバ側基地局情報３５４を受信する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、基地局情報取得ステップの一例である。
【００７５】
続いて、端末５０は、上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、上空衛星数判断ステップの一例である。
端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、３個以上であると判断した場合には、衛星測位を実施し（ステップＳＴ１０１）、衛星測位位置情報２６２（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ１０１は、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、衛星測位位置情報２６２を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ１０２）。
【００７６】
ステップＳＴ９において、端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、１個又は２個であると判断した場合には、ハイブリッド測位を実施し（ステップＳＴ２０１）、ハイブリッド測位位置情報２７０（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ２０１もまた、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、ハイブリッド測位位置情報２７０を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ２０２）。
【００７７】
ステップＳＴ９において、端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、０個であると判断した場合には、基地局測位を実施し（ステップＳＴ３０１）、基地局測位位置情報２６８（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ３０１もまた、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、基地局測位位置情報２６８を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ３０２）。
【００７８】
以上で説明したように、測位システム１０によれば、基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態とは異なり、上述のステップＳＴ１０１，ＳＴ２０１，ＳＴ２０２において、端末５０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等及び／又は基地局２０Ａ等との間の擬似距離、及び、ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の座標に関する情報を基地局２０Ａ等を介して、サーバ８０に提供し、サーバ８０が端末５０の位置の測位演算を行うようにしてもよい。そして、端末５０は、サーバ８０から測位演算の結果としての位置情報を受けるようにしてもよい。
【００８０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について、説明する。
第２の実施の形態における測位システム１０Ａ（図１参照）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。
測位システム１０Ａにおいては、端末５０Ａは、通信中の基地局２０Ａ等及び、基地局２０Ａ等と一定の地理的範囲内に位置する基地局のサーバ側基地局情報３５４を取得する点が、第１の実施形態の測位システム１０と異なる。
【００８１】
（管理サーバ８０Ａの主なソフトウエア構成について）
図１４は、管理サーバ８０Ａ（以後、サーバ８０Ａと呼ぶ）の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図１５は、基地局情報データベース３５２Ａのデータ構造の一例を示す図である。
図１６は、広域ゾーンＸ１等の一例を示す図である。
【００８２】
図１４に示すように、サーバ８０Ａは、サーバ第２記憶部３５０に、基地局情報データベース３５２Ａを格納している。
基地局情報データベース３５２Ａは、例えば、基地局２０Ａを基準とすれば、基地局２０Ａと広域関連基地局である基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び２０Ｆを関連付け、それぞれのサーバ側基地局情報３５４を格納している。
図１６に示すように、基地局２０Ａの通信圏Ａ、基地局２０Ｂの通信圏Ｂ等は、広域ゾーンＸ１を形成している。同様に、基地局２０Ｇ等の通信圏Ｇ等は広域ゾーンＸ２を形成しており、基地局２０Ｍ等の通信圏Ｍ等は広域ゾーンＸ３を形成している。広域ゾーンＸ１等は、一定の地理的範囲の一例である。
【００８３】
図１４に示すように、サーバ８０Ａは、サーバ第１記憶部３１０に、基地局情報送信プログラム３１４Ａを格納している。基地局情報送信プログラム３１４Ａは、サーバ制御部３００が通信中基地局特定プログラム３１２によって、端末５０が通信中の例えば、基地局２０を特定した場合に、基地局２０Ａ、及び、基地局２０をベース局とする広域関連基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を送信するためのプログラムである。
【００８４】
（端末５０Ａの主なソフトウエア構成について）
図１７は、端末５０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図１７に示すように、端末５０Ａは、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａを格納している。基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａは、端末制御部２００が、端末５０Ａが位置する広域ゾーンＸ１等が切替ったか否かを判断するためのプログラムである。
例えば、端末制御部２００は、従来端末５０Ａが広域ゾーンX１に属する基地局Ａ乃至Ｆのいずれとも通信ができなくなり、新たな広域ゾーンＸ２に属するいずれかの基地局G乃至Ｌと通信可能になった場合に、広域ゾーンＸ１が広域ゾーンＸ２に切り替わったと判断する。
【００８５】
図１７に示すように、端末５０Ａは、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１８Ａを格納している。基地局情報取得プログラム２１８Ａは、端末制御部２００が、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａに基づいて、端末５０Ａが位置する広域ゾーンＸ１等が切替ったと判断した場合に、基地局２０Ａ等を介してサーバ８０Ａから、サーバ側基地局情報３５４を取得するためのプログラムである。
例えば、端末制御部２００は、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａに基づいて、端末５０が位置する広域ゾーンＸ１が切替ったと判断した場合には、サーバ８０から、現在位置する広域ゾーンX２内に位置する基地局２０G等のサーバ側基地局情報３５４を取得する。
【００８６】
端末５０Ａが、例えば、時速１００キロメートル（ｋｍ／ｈ）という高速で移動中の場合には、頻繁に、信号Ｓ１等を受信することができる基地局２０Ａ等が切替ると考えられる。ここで、通信可能な基地局２０等が切替る都度、端末５０Ａとサーバ８０Ａとが通信するとすれば、通信量が過大になるという問題がある。
この点、端末５０Ａは、サーバ８０Ａから、端末５０Ａの位置に応じて、例えば、通信中の基地局２０Ａ及び、基地局２０Ａを含む広域ゾーンＸ１内に位置する基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を取得する構成となっている。
すなわち、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、その１個の基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４のみならず、１個の基地局２０Ａを含む広域ゾーンＸ１内に位置する基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を予め、取得する。
このため、信号Ｓ１を受信することができる基地局２０Ａ等が切替る都度、端末５０Ａとサーバ８０Ａとが通信する必要がない。
これにより、端末５０とサーバ８０との間の通信量を低減することができる。
【００８７】
（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端末側衛星時刻情報生成ステップと、基地局情報取得ステップと、上空衛星数判断ステップと、測位手段選択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。
【００８８】
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。
【００８９】
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】
【００９０】
【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】基地局の通信圏の一例を示す図である。
【図３】基地局の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図４】管理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】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図６】基地局の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図７】送信フレームＦＲ等を示す概略図である。
【図８】管理サーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図９】基地局情報データベースのデータ構造の一例を示す図である。
【図１０】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図１１】基地局測位方法の一例の説明図である。
【図１２】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１３】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１４】管理サーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図１５】基地局情報データベースのデータ構造の一例を示す図である。
【図１６】広域ゾーンの一例を示す図である。
【図１７】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０，１０Ａ・・・測位システム、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ・・・基地局、５０，５０Ａ…端末、８０，８０Ａ…管理サーバ、１０４・・基地局通信部、１０６・・・基地局計時部、１０８・・・基地局第２計時部、１１０・・・基地局第２通信部、１２２・・・送信フレーム生成プログラム、１２４・・・ＧＰＳ時刻生成プログラム、１２６・・・基地局第２時計補正プログラム、１２８・・・時差情報生成プログラム、１３０・・・時差情報送信プログラム、２１２・・・端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム、２１４・・・端末時計補正プログラム、２１６，２１６Ａ・・・基地局情報取得必要性判断プログラム、２１８，２１８Ａ・・・基地局情報取得プログラム、２２０・・・上空衛星数判断プログラム、２２２・・・衛星測位プログラム、２２４・・・通信信号受信プログラム、２２６・・・受信時刻情報生成プログラム、２２８・・・基地局測位プログラム、２３０・・・ハイブリッド測位プログラム、２３２・・・測位方法選択プログラム、２３４・・・測位位置情報表示プログラム、３１２…通信中基地局特定プログラム、３１４，３１４Ａ…基地局情報送信プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信基地局間において同一のクロックなどの共通の基準タイミングを持たない基地局間非同期方式の通信網における測位システム、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、例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｅｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）方式のいわゆるデジタル移動通信システムにおいて、複数の基地局間における時刻同期を確保することを前提に、複数の基地局と移動無線端末装置間での受信信号の到達時間差により位置を検出する方法が知られている（例えば、特開平７−１８１２４２号公報）。
しかし、全国に多数存在する各基地局間において、時刻同期をとるためのシステムの構築は、経済的負担が大きいという問題がある。
これに対して、基地局間非同期方式の通信網において、複数の基地局相互の時刻差情報を管理する位置管理局を設け、その位置管理局が移動端末の位置の測位を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１―２５２６３２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、従来技術において、各基地局が送信しているタイミング信号と他の基地局から受信したタイミング信号の到達時間差を求めるシステムは基地局の大幅なシステム変更が必要であり、その構築の経済的負担が大きい。
しかも、３つ以上の基地局からの信号を受信できない場合には、移動端末の位置の測位を行うことができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる基地局間非同期方式の通信網における測位システム、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、複数の通信基地局と、前記通信基地局と通信可能な端末装置と、前記通信基地局と前記端末装置と通信可能な管理装置と、を有する通信基地局間非同期の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を格納する基地局位置情報格納手段と、前記通信基地局から送信する通信用信号電波に送信時刻を示す送信時刻情報を乗せる送信時刻情報付通信用信号電波生成手段と、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す衛星時刻情報を生成する衛星時刻情報生成手段と、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を生成する時差情報生成手段と、前記管理装置に対して、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信する基地局情報送信手段と、前記端末装置に対して、前記送信時刻情報が乗せられた前記通信用信号電波を送信する通信用信号電波送信手段と、を有し、前記管理装置は、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信する管理装置側基地局情報受信手段と、前記基地局情報を格納する基地局情報格納手段と、前記端末装置の位置に応じて、前記基地局情報を送信する端末側基地局情報送信手段と、を有し、前記端末装置は、前記測位衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、前記管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する基地局情報取得手段と、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、を有することを特徴とする通信基地局間非同期の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、前記衛星時刻情報生成手段によって、前記衛星時刻情報を生成することができる。例えば、複数の前記衛星信号に基づいて、現在位置の測位を行い、その結果として測位位置情報とともに正確な前記衛星時刻を取得することができることは周知である。
そして、前記通信基地局は、前記時差情報生成手段によって、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す前記時差情報を生成することができる。
すなわち、前記通信基地局は、前記送信時刻を前記衛星時刻に同期させるのではなくて、前記時差情報を生成するだけであるから、その構成は簡易であり、前記通信基地局の大幅なシステム変更を必要としない。
【０００７】
そして、前記管理装置は、前記基地局情報受信手段によって、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信することができ、前記基地局情報格納手段に前記基地局位置情報及び前記時差情報を格納することができる。
そして、前記管理装置は、前記基地局情報送信手段を有するから、前記端末装置の位置に応じて、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信することができる。
【０００８】
そして、前記端末装置は、前記基地局情報取得手段によって、前記管理装置から前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得することができる。
また、前記端末装置は、前記通信用信号電波受信手段によって、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信することができる。
そして、前記受信時刻情報生成手段によって、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成することができる。ここで、前記端末装置は、前記端末側衛星時刻情報生成手段によって、前記衛星時刻情報を生成することができるから、前記受信時刻情報を前記衛星時刻と差がない状態にすることができる。
そして、３個以上の前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信することができて、その３個以上の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合には、各前記通信基地局から前記通信用信号電波が前記端末装置に到達するまでの伝搬時間を正確に算出することができるから、前記通信用信号電波測位手段による測位が可能である。
【０００９】
しかし、０個乃至２個の前記通信基地局からしか前記通信用信号電波を受信することができない場合には、前記通信用信号電波測位手段による測位をすることはできない。
この点、前記端末装置は、前記複合測位手段及び前記衛星測位手段を有するから、０個乃至２個の前記通信基地局からしか前記通信用信号電波を受信することができない場合には、前記通信用信号電波と前記衛星信号に基づいて、あるいは、複数の前記衛星信号のみに基づいて、測位をすることができる。
このため、前記端末装置は、３つ以上の前記通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
これにより、本発明の構成によれば、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００１０】
前記目的は、第２の発明によれば、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置であって、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、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。
【００１１】
第２の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択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】
一般に、前記衛星信号に基づく測位の測位精度は、前記通信用信号電波に基づく測位の測位精度よりも高い。
この点、前記端末装置の前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択する構成となっているから、前記測位衛星から前記衛星信号を受信することができるかぎり、前記衛星信号のみに基づいて、あるいは、前記衛星信号と前記通信用信号電波の双方に基づいて測位を行うことができる。
このため、前記端末装置は、前記上空衛星の数に応じて、最も高い測位精度において測位をすることができる。
【００１４】
第４の発明は、第２の発明又は第３の発明のいずれかの構成において、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得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】
前記通信用信号電波を使用する測位のためには、少なくとも３個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信する必要がある。しかし、常に３個以上の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができるとは限らない。ここで、例えば、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、前記管理装置から、その前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得し、次に、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信装置が増えた場合に、前記管理装置から、新たに前記通信用信号電波を受信することができる前記通信装置についての前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得することも考えられる。しかし、このようにすると、通信可能な前記通信基地局が増える都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要があるという問題がある。
この点、第５の発明の構成によれば、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置に位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっている。
すなわち、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、その１個の前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報のみならず、前記一つの通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を予め、取得する。
このため、通信可能な前記通信基地局が増える都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要がない。
これにより、前記端末装置と前記管理装置との間の通信量を低減することができる。
【００１６】
第５の発明は、第２の発明又は第３の発明のいずれかの構成において、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得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。
【００１７】
前記端末装置が、例えば、時速１００キロメートル（ｋｍ／ｈ）という高速で移動中の場合には、頻繁に、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信基地局が切替ると考えられる。ここで、通信可能な前記通信基地局が切替る都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信すれば、通信量が過大になるという問題がある。
この点、第５の発明の構成によれば、前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっている。
すなわち、１個の前記通信基地局から前記通信用信号電波を受信することができる場合に、その１個の前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報のみならず、前記１個の通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を予め、取得する。
このため、前記通信用信号電波を受信することができる前記通信基地局が切替る都度、前記端末装置と前記管理装置とが通信する必要がない。
これにより、前記端末装置と前記管理装置との間の通信量を低減することができる。
【００１８】
前記目的は、第６の発明によれば、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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。
【００１９】
第６の発明の構成によれば、第２の発明の構成と同様に、通信基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の通信基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００２０】
前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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。
【００２１】
前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、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記録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】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、本発明の第１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、基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅを有する。この基地局２０Ａ等は、複数の通信基地局の一例である。
【００２４】
図２は、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等の一例を示す図である。
図２に示すように、基地局２０Ａの通信圏Ａと、基地局２０Ｂの通信圏Ｂと，基地局２０Ｃの通信圏Ｃとは、重複範囲Ｗ１を有する。また、通信圏Ｂと、通信圏Ｃと，基地局２０Ｄの通信圏Ｄとは、重複範囲Ｗ２を有する。また、通信圏Ｃと、通信圏Ｄと、基地局２０Ｅの通信圏Ｅとは、重複範囲Ｗ３を有する。
通信圏Ａ等は、基地局２０Ａ等からの通信用信号電波である例えば、信号電波Ｓ１（以後、信号Ｓ１と呼ぶ），Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５がそれぞれ到達可能な範囲である。
【００２５】
測位システム１０は、また、基地局２０Ａ等と通信可能な端末５０を有する。この端末５０は、端末装置の一例である。
測位システム１０は、また、基地局２０Ａ等及び端末５０と通信網である例えば、インターネット網７０を介して通信可能な管理サーバ８０（以後、サーバ８０と呼ぶ）を有する。サーバ８０は、管理装置の一例である。
基地局２０Ａ等は、基地局ＧＰＳ装置３２を有し、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄからの信号である衛星信号である例えば、信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３及びＧ４を受信することができる。
基地局２０Ａ等は基地局通信装置３４を有し、端末通信装置６２を有する端末５０に対して、信号Ｓ１等を送信することができる。なお、信号Ｓ１等には、各基地局２０Ａ等を他の基地局と識別するための情報が乗せられている。
基地局２０Ａ等は、互いに時刻同期がされておらず、通信基地局間非同期の通信網を構成している。
【００２６】
端末５０は、端末ＧＰＳ装置６０を有し、ＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信することができる。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。
【００２７】
なお、本実施の形態とは異なり、ＧＰＳ衛星１２ａ等は３個でもよいし、５個以上でもよい。また、本実施の形態とは異なり、基地局２０Ａ等は５個以上でもよく、端末５０は２個以上でもよい。
【００２８】
（基地局２０Ａの主なハードウエア構成について）
図３は基地局２０Ａの主なハードウエア構成を示す概略図である。
なお、基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅの主なハードウエア構成は、基地局２０Ａと同様であるので、説明を省略する。
図３に示すように、基地局２０Ａ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。
【００２９】
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、基地局ＧＰＳ装置３２、基地局通信装置３４が接続されている。基地局通信装置３４は、端末５０と通信するための信号Ｓ１を送信するための構成である。
また、このバス２２には、各種情報等を表示するための表示装置３６、基地局時計３８が接続されている。基地局時計３８は、他の基地局２０Ｂ等の基地局時計３８と同期しておらず、ＧＰＳ衛星１２ａ等の時刻（以後、ＧＰＳ時刻と呼ぶ）とも同期していない。
【００３０】
さらに、このバス２２には、基地局第２時計４０が接続されている。後述のように、基地局第２時計４０が計測する時刻は、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持することができる。
さらに、このバス２２には、基地局第２通信装置４２が接続されている。後述のように、基地局第２通信装置４２は、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０（図６参照）を送信するための構成である。
【００３１】
（管理サーバ８０の主なハードウエア構成について）
図４は、サーバ８０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、サーバ８０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス８２を有する。
このバス８２には、ＣＰＵ８４、記憶装置８６、外部記憶装置８８、入力装置９０、サーバ通信装置９２及び表示装置９４が接続されている。
【００３２】
（端末５０の主なハードウエア構成について）
図５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５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、入力装置５８、端末ＧＰＳ装置６０、端末通信装置６２、表示装置６４及び端末時計６６が接続されている。後述のように、端末時計６６が計測する時刻は、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持することができる。
【００３３】
（基地局２０Ａの主なソフトウエア構成について）
図６は、基地局２０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
なお、基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ及び２０Ｅの主なソフトウエア構成は、基地局２０Ａと同様なので、説明を省略する。
図６に示すように、基地局２０Ａは、各部を制御する基地局制御部１００、図３の基地局ＧＰＳ装置３２に対応する基地局ＧＰＳ部１０２、図２の基地局通信装置３４に対応する基地局通信部１０４等を有する。この基地局通信部１０４は、信号Ｓ１を送信する通信用信号電波送信手段の一例である。
基地局２０Ａは、また、図３の基地局時計３８に対応する基地局計時部１０６、図３の基地局第２時計４０に対応する基地局第２計時部１０８及び図３の基地局第２通信装置４２に対応する基地局第２通信部１１０等を有する。
基地局２０Ａは、さらに、各種プログラムを格納する基地局第１記憶部１２０、各種情報を格納する基地局第２記憶部１５０を有する。
【００３４】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第２記憶部１５０に、基地局位置情報１５２を格納している。基地局位置情報１５２は、基地局２０Ａの位置を示す情報であり、例えば、基地局２０Ａの位置が緯度、経度及び高度によって示されている。この基地局位置情報１５２は基地局位置情報の一例であり、基地局第２記憶部１５０は基地局位置情報格納手段の一例である。
【００３５】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第２記憶部１５０に、衛星軌道情報１５４を格納している。衛星軌道情報１５４は例えば、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等の概略軌道情報であるアルマナック（Ａｌｍａｎａｃ）及び各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密軌道情報であるエフェメリス（Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）を含む。衛星軌道情報１５４は、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等に基づく測位を行うために使用される。
基地局制御部１００は、定期的に基地局ＧＰＳ部１０２によってＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等を受信し、信号Ｇ１等からアルマナック及びエフェメリスを抽出するようになっている。アルマナックは例えば７日ごとに、エフェメリスは例えば４時間ごとに更新されており、常に有効な状態に維持されている。
【００３６】
基地局２０Ａは、基地局計時部１０６によって、信号Ｓ１の送信時刻を示す送信時刻情報１５６を生成する。基地局制御部１００は、送信時刻情報１５６を基地局第２記憶部１５０に格納する。
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、送信フレーム生成プログラム１２２を格納している。送信フレーム生成プログラム１２２は、基地局制御部１００が、信号Ｓ１に送信時刻情報１５６を乗せるためのプログラムである。すなわち、送信フレーム生成プログラム１２２と基地局制御部１００は、送信時刻情報付通信用信号電波生成手段の一例である。
【００３７】
図７は、基地局通信部１０４が送信する信号Ｓ１に乗せられる送信フレームＦＲの一例等を示す概略図である。
図７に示すように、送信フレームＦＲは例えば、サブフレームＳＦ１乃至ＳＦ７から構成されており、各サブフレームＳＦ１等には、各サブフレームＳＦ１等の送信時刻ｔ１乃至ｔ７を示す情報がそれぞれ含まれている。送信時刻ｔ１等は、基地局計時部１０６によって計測される。
基地局２０Ａは、基地局通信部１０４によって、タイミング信号ＴＳ１を含む信号Ｓ１を継続的に送信している。
【００３８】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４を格納している。ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４は、基地局制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、ＧＰＳ時刻を示すＧＰＳ時刻情報１５８を生成するためのプログラムである。すなわち、ＧＰＳ時刻生成プログラム１２４と基地局制御部１００は、衛星時刻情報生成手段の一例である。
基地局制御部１００は、衛星軌道情報１５４を使用して、基地局ＧＰＳ部１０２によって受信した複数の信号Ｇ１等に基づいて、現在位置の測位を行うとともに、正確なＧＰＳ時刻情報１５８を生成し、基地局第２記憶部１５０に格納する。
【００３９】
なお、本実施の形態とは異なり、基地局２０Ａ、測位を行わず、例えば、１個のＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１に基づいて、ＧＰＳ時刻情報１５８を生成するようにしてもよい。基地局２０Ａの位置の座標が明らかであれば、１個のＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｓ１に基づいて、ＧＰＳ時刻を取得することができることは、周知である。
【００４０】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、基地局第２時計補正プログラム１２６を格納している。基地局第２時計補正プログラム１２６は、基地局制御部１００が、上述のＧＰＳ時刻情報１５８に基づいて、基地局第２計時部１０８の時刻を、ＧＰＳ時刻と差がない状態に維持するためのプログラムである。
これにより、基地局２０Ａは、基地局第２計時部１０８の時刻をＧＰＳ時刻と差がない状態に維持している。
【００４１】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、時差情報生成プログラム１２８を格納している。時差情報生成プログラム１２８は、基地局制御部１００が、信号Ｓ１の送信時刻における、送信時刻情報１５６に示される送信時刻と基地局第２計時部１０８の時差を示す時差情報１６０を生成するためのプログラムである。すなわち、時差情報生成プログラム１２８と基地局制御部１００は、時差情報生成手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、図５に示すように、基地局通信部１０４が生成した送信フレームＦＲを受信し、基地局第２計時部１０８の時刻ｔ１ａとの時差ｔｄを示す時差情報１６０を生成する。具体的には、基地局計時部１０６が生成し、信号Ｓ１に含まれるタイミング信号ＴＳ１と、基地局第２計時部１０８が生成するタイミング信号ＴＳ２とのタイミング差によって時差ｔｄを計測する。ここで、基地局２０Ａ内部における送信フレームＦＲの伝搬遅延時間は、極めて短時間であるから、ないものとみなす。
上述のように、基地局第２計時部１０８の時刻はＧＰＳ時刻と差がない状態に維持されているから、時差情報１６０は、送信時刻ｔ１とＧＰＳ時刻との時差を示している。
基地局制御部１００は、生成した時差情報１６０を基地局第２記憶部１５０に格納する。
【００４２】
図６に示すように、基地局２０Ａは、基地局第１記憶部１２０に、時差情報送信プログラム１３０を格納している。時差情報送信プログラム１３０は、基地局制御部２００が基地局第２通信部１１０によって、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を、端末５０に送信するためのプログラムである。すなわち、時差情報送信プログラム１３０と基地局制御部１００と基地局第２通信部１１０は、基地局情報送信手段の一例である。
具体的には、基地局制御部１００は、基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を生成すると、上述の信号Ｓ１とは別の系統の信号電波に乗せて、サーバ８０へ送信する。
【００４３】
上述のように、基地局２０Ａは、基地局計時部１０６によって計測された送信時刻をＧＰＳ時刻に同期させるのではなくて、時差情報１６０を生成して、通信用の信号Ｓ１とは別系統の信号に乗せてサーバ８０へ送信するから、その構成は簡易であり、基地局間非同期の一般的な通信基地局の大幅なシステム変更を必要としない。
【００４４】
（管理サーバ８０の主なソフトウエア構成について）
図８は、サーバ８０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図８に示すように、サーバ８０は、各部を制御するサーバ制御部３００、図４のサーバ通信装置９２に対応するサーバ通信部３０２等を有する。
サーバ８０は、さらに、各種プログラムを格納するサーバ第１記憶部３１０、各種情報を格納するサーバ第２記憶部３５０を有する。
【００４５】
サーバ８０は、サーバ通信部３０２によって、基地局２０Ａ等から基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を受信する。すなわち、サーバ通信部３０２は、管理装置側基地局情報受信手段の一例である。
サーバ制御部３００は、受信した基地局位置情報１５２及び時差情報１６０を、サーバ側基地局情報３５４として、サーバ第２記憶部３５０の基地局情報データベース３５２に格納する。すなわち、基地局情報データベース３５２は、基地局情報格納手段の一例である。サーバ側基地局情報３５４は、基地局位置情報１５２に対応するサーバ側基地局位置情報３５６と、時差情報１６０に対応するサーバ側時差情報３５８を含む。
【００４６】
図９は、基地局情報データベース３５２のデータ構造の一例を示す図である。
図９に示すように、基地局情報データベース３５２には、ベース局を基準として、ベース局と通信圏が重複する基地局が関連付けられて、それぞれのサーバ側基地局情報３５４が格納されている。
例えば、基地局２０Ａをベース局とする場合には、通信圏重複基地局として、基地局２０Ｂ及び２０Ｃが関連付けられる。端末５０が、基地局２０Ａの通信圏Ａ（図２参照）内であって、かつ、基地局２０Ｂの通信圏Ｂ及び基地局２０Ｃの通信圏Ｃの重複部分Ｗ１に位置する場合には、３つの基地局２０Ａ等からの信号Ｓ１等に基づく測位が可能である。すなわち、基地局情報データベース３５２は、ベース局の通信圏内に位置する端末５０が、測位するために必要となると予想される基地局を関連づけて、それぞれのサーバ側基地局情報３５４を格納している。
【００４７】
図８に示すように、サーバ８０は、サーバ第１記憶部３１０に、通信中基地局特定プログラム３１２を格納している。通信中基地局特定プログラム３１２は、サーバ制御部３００が、端末５０が通信中の基地局２０Ａ等を特定するためのプログラムである。
例えば、端末５０が、通信圏Ａ（図２参照）に位置する場合には、基地局２０Ａを介してサーバ８０と通信する。
サーバ制御部３００は、基地局２０Ａからの信号Ｓ１に乗せられている基地局２０Ａを識別するための情報に基づいて、端末５０が通信中の基地局２０Ａを特定する。
【００４８】
図８に示すように、サーバ８０は、サーバ第１記憶部３１０に、基地局情報送信プログラム３１４を格納している。基地局情報送信プログラム３１４は、サーバ制御部３００が、端末５０の位置に応じて、基地局情報データベース３５２からベース局及び通信圏重複基地局のサーバ側基地局情報３５４を取得し、そのサーバ側基地局情報３５４を端末５０に対して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３１４とサーバ制御部３００は、管理装置側基地局情報送信手段の一例である。
【００４９】
（端末５０の主なソフトウエア構成について）
図１０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１０に示すように端末５０は、各部を制御する端末制御部２００、図５の端末ＧＰＳ装置６０に対応する端末ＧＰＳ部２０２、図５の端末通信装置６２に対応する端末通信部２０４、図５の端末時計６６に対応する端末計時部２０６等を有する。
端末５０は、また、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。
【００５０】
図１０に示すように、端末５０は、端末第２記憶部２５０に、端末側衛星軌道情報２５２を格納している。端末側衛星軌道情報２５２は例えば、アルマナック及びエフェメリスを含む情報である。
端末制御部２００は、定期的に端末ＧＰＳ部２０２によってＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等を受信し、信号Ｇ１等からアルマナックを例えば７日ごとに、エフェメリスを例えば４時間ごとに抽出し、常に有効な状態に維持するようになっている。
なお、本実施の形態とは異なり、端末制御部２００は、基地局２０Ａから、アルマナック及びエフェメリスを含む衛星軌道情報１５４（図４参照）を、端末通信部２０４によって取得するようにしてもよい。
【００５１】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２を格納している。端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２は、端末制御部２００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、ＧＰＳ時刻を示す端末側ＧＰＳ時刻情報２５４を生成するためのプログラムである。この端末側ＧＰＳ時刻情報２５４は端末側衛星時刻情報の一例であり、端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム２１２と端末制御部２００は、端末側衛星時刻情報生成手段の一例である。
【００５２】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、端末時計補正プログラム２１４を格納している。端末時計補正プログラム２１４は、端末制御部２００が、端末側ＧＰＳ時刻情報２５４に基づいて、端末計時部２０６の時刻を補正するためのプログラムである。
これにより、端末５０は、端末計時部２０６の時刻をＧＰＳ時刻と差がない状態にすることができる。
【００５３】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得必要性判断プログラム２１６を格納している。基地局情報取得必要性判断プログラム２１６は、端末制御部２００が、現在通信中の基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱したか否かを判断するためのプログラムである。
【００５４】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１８を格納している。基地局情報取得プログラム２１８は、端末制御部２００が、サーバ８０から、サーバ側基地局情報３５４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２１８と端末制御部２００は、基地局情報取得手段の一例である。
端末制御部２００は、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６によって、例えば、基地局２０Ａの通信圏Ａを離脱したと判断した場合に、現在、端末５０が通信中の基地局２０Ｂ、及び基地局２０Ｂの通信圏Ｂと通信圏が重複する基地局２０Ｄ等のサーバ側基地局情報３５４（図８参照）を取得する。これにより、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱した場合に、離脱後に通信中の例えば、基地局２０Ｂをベース局とするサーバ側基地局情報３５４を取得し、測位することができる。なお、測位方法については、後述する。
端末制御部２００は、取得したサーバ側基地局情報３５４を端末側基地局情報２５５として、端末第２記憶部２５０に格納する。この端末側基地局情報２５５は、端末側基地局位置情報２５６及び端末側基地局時差情報２５８を含む。
また、端末制御部２００は基地局情報取得プログラム２１８に基づいて、基地局２０Ａ等の通信圏Ａ等を離脱した場合以外に、端末５０の電源（図示せず）が入れられたときにも、サーバ側基地局情報３５４を取得するようになっている。端末５０の電源が切れていた場合には、現在の通信可能な基地局２０Ａ等を判断することができないから、改めて、電源を入れたときに通信可能な基地局２０Ａ等から、サーバ側基地局情報３５４を取得するのである。
さらに、端末制御部２００は基地局情報取得プログラム２１８に基づいて、サーバ８０から、定期的に例えば、３０分ごとに、サーバ側基地局情報３５４を受信するようになっている。一般に、時刻を計測するための基準周波数を生成する例えば、水晶発振器は、温度変化によってその周波数が変化するから、時差情報１６０に示される時差も温度変化によって変化する。サーバ８０は、基地局２０Ａ等から継続的に時差情報１６０（図６参照）を受信しているから、温度変化による変化を反映したサーバ側時差情報３５８を有している。
このため、定期的にサーバ側基地局情報３５４を受信することで、温度変化によって変化した後の時差情報１６０を取得しているサーバ８０から、サーバ側時差情報３５８を取得することができる。
【００５５】
信号Ｓ１等を使用する測位のためには、少なくとも３個の基地局２０Ａ等から信号Ｓ１等を受信する必要がある。しかし、常に３個以上の基地局２０Ａ等から信号Ｓ１等を受信することができるとは限らない。ここで、例えば、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、サーバ８０から、基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４を取得し、次に、２０ＢからＳ２を受信することができるようになった場合に、サーバ８０から、基地局２０Ｂのサーバ側基地局情報３５４を取得し、次に、基地局２０ＣからＳ３を受信することができる場合に、サーバ８０から、基地局２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を取得することも考えられる。しかし、このようにすると、通信可能な通信基地局２０Ａ等が増える都度、端末５０とサーバ８０とが通信する必要があるという問題がある。
この点、端末５０は、サーバ８０から、端末５０の位置に応じて、例えば、通信中の基地局２０Ａ及び、通信中の基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局Ｂ及びＣのサーバ側基地局情報３５４を取得する構成となっている。
すなわち、例えば、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、その１個の基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４のみならず、基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局Ｂ及びＣのサーバ側基地局情報３５４を予め、取得する。
このため、通信可能な基地局が２０Ａが等増える都度、端末５０とサーバ８０とが通信する必要がない。
これにより、端末５０とサーバ８０との間の通信量を低減することができる。
【００５６】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、上空衛星数判断プログラム２２０を格納している。上空衛星数判断プログラム２２０は、端末制御部２００が、端末５０の上空に位置するＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断するためのプログラムである。すなわち、上空衛星数判断プログラム２２０と端末制御部２００は、上空衛星数判断手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、端末側衛星軌道情報２５２に含まれるアルマナックを使用して、端末計時部２０６によって計測された現在時刻において、端末５０の上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断する。そして、端末制御部２００は、上空に位置するＧＰＳ衛星１２ａ等の数を示す上空衛星数情報２５６を端末第２記憶部２５０に格納する。
【００５７】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、衛星測位プログラム２２２を格納している。衛星測位プログラム２２２は、端末制御部２００が、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等（図１参照）に基づいて、端末５０の位置の測位を行うためのプログラムである。すなわち、衛星測位プログラム２２２と端末制御部２００は、衛星信号測位手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、信号Ｇ１等が各ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信された時刻と、信号Ｇ１等を受信した時刻との差を算出して、信号Ｇ１等の速度が光速であることに基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末５０との距離（擬似距離と呼ぶ）を算出する。一方で、端末側衛星軌道情報２５２に含まれるエフェメリスによって、端末計時部２０６によって計測した現時刻における各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置を算出する。
そして、上述の擬似距離と各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置に基づいて、現在位置を測位する。
端末制御部２００は、測位によって生成した衛星測位位置情報２６２を端末第２記憶部２５０に格納する。
なお、端末制御部２００が衛星測位プログラム２２２によって行う測位を、衛星測位と呼ぶ。
【００５８】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、通信信号受信プログラム２２４を格納している。通信信号受信プログラム２２４は、端末制御部２００が、基地局２０Ａ等から、信号Ｓ１等を受信するためのプログラムである。すなわち、通信信号受信プログラム２２４と端末制御部２００は、通信用信号電波受信手段の一例である。
通信信号受信プログラム２２４は、送信時刻情報抽出プログラム２２４ａを含む。送出時刻情報抽出プログラム２２４ａは、端末制御部２００が、信号Ｓ１等から、送信時刻情報１５６（図６参照）を抽出するためのプログラムである。
端末制御部２００は、抽出した送信時刻情報１５６を、端末側送信時刻情報２６４として端末第２記憶部２５０に格納する。
【００５９】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、受信時刻情報生成プログラム２２６を格納している。受信時刻情報生成プログラム２２６は、端末制御部２００が、信号Ｓ１等を受信した時刻を示す受信時刻情報２６６を生成するためのプログラムである。この受信時刻情報２６６は受信時刻情報の一例であり、受信時刻情報生成プログラム２２６と端末制御部２００は、受信時刻情報生成手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、端末計時部２０６によって、信号Ｓ１を受信した時刻を計測し、受信時刻情報２６６を生成する。
端末制御部２００は、生成した受信時刻情報２６６を、端末第２記憶部２５０に格納する。
【００６０】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、基地局測位プログラム２２８を格納している。基地局測位プログラム２２８は、端末制御部２００が、端末側基地局位置情報２５６、端末側基地局時差情報２５８、端末側送信時刻情報２６４及び受信時刻情報２６６に基づいて、端末５０の位置を測位するためのプログラムである。すなわち、基地局測位プログラム２２８と端末制御部２００は、通信用信号電波測位手段の一例である。
以後、端末制御部２００が基地局測位プログラム２２８によって行う測位を、基地局測位と呼ぶ。
【００６１】
図１１は、基地局測位方法の一例の説明図である。
図１１（ａ）は、各基地局２０Ａ等の位置を示す図である。基地局２０Ａ等の位置は、端末側基地局位置情報２５６によって既知である。
図１１（ｂ）は、各基地局２０Ａ等からの信号Ｓ１等の伝搬時間ｔｂ０１等を示す図である。伝搬時間ｔｂ０１等は、未知数である。
図１１（ｃ）は、各信号Ｓ１等の送信時刻ｔ１等を示す図である。送信時刻ｔ１等は、端末側送信時刻情報２６４によって既知である。ここで、基地局２０Ａ等間においては、時刻同期していないから、ｔ１、ｔ２及びｔ３は、同時刻とは限らない。
図１１（ｄ）は、各基地局２０Ａ等の時差ｔａ１等を示す図である。時差ｔａ１等は、端末側基地局時差情報２５８によって既知である。
図１１（ｅ）は信号Ｓ１等の伝搬速度を示す図である。信号Ｓ１等は電波に乗せられているから、その伝搬速度は光速Ｃである。
図１１（ｆ）は、信号Ｓ１等の送信時刻ｔ１等と、端末５０が信号Ｓ１等を受信した時刻との時間差ｔｄ０１等を示す図である。図１１（ｇ）に示すように、端末５０が信号Ｓ１等を受信した時刻をｔ０とする。
図１１（ｈ）に示す端末５０の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、未知数である。
【００６２】
以上を前提に、図１１（ｉ）乃至図１１（ｋ）に示す式（１）乃至（９）について説明する。
まず、各基地局２０Ａ等と端末５０との距離は、信号Ｓ１等の伝搬時間と電波の速度（光速Ｃ）を乗算したものに等しいから、図１１（ｉ）の式（１）乃至式（３）が成り立つ。
次に、送信時刻ｔ１は、ＧＰＳ時刻との時差ｔａ１を含むから、図１１（ｊ）の式（４）乃至（６）が成り立つ。
さらに、図１１（ｆ）の時間差ｔｄ０１等については、図１１（ｃ）の送信時刻ｔ１等、図１１（ｂ）の伝搬時間ｔｂ０１及び図７（ｇ）の時刻ｔ０に基づいて、図１１（ｋ）の式（７）乃至式（９）が成り立つ。
ここで、未知数が端末５０の位置を示す、Ｘ、Ｙ、Ｚ、伝搬時間ｔｂ０１、ｔｂ０２及びｔｂ０３の６個であるから、式（１）、（２）、（３）、（７）、（８）及び（９）を連立させて計算することによって、未知数をすべて算出することができる。
端末制御部２００は、このようにして生成した基地局測位位置情報２６８を端末第２記憶部２５０に格納する。
なお、上述の基地局測位は、端末５０は、基地局２０Ａ等と通信可能であることを前提とするから、基地局２０Ａ等の通信圏内に位置する。このため端末５０の位置する領域が起伏が少なく、基地局２０Ａ等の位置の高度成分Ｚ１等（図１１（ａ）参照）がほぼ等しい場合には、例えば、高度成分Ｚ１，Ｚ２及びＺ３の平均値を端末５０の位置の高度成分Ｚとして、上述の基地局測位を行うことも可能である。
【００６３】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、ハイブリッド測位プログラム２３０を格納している。ハイブリッド測位プログラム２３０は、端末制御部２００が、信号Ｇ１等、端末側基地局位置情報２５６、端末側基地局時差情報２５８、端末側送信時刻情報２６４及び受信時刻情報２６６に基づいて、端末５０の位置を測位するためのプログラムである。すなわち、ハイブリッド測位プログラム２３０と端末制御部２００は、複合測位手段の一例である。
端末制御部２００がハイブリッド測位プログラム２３０に基づいて行う測位は、図１１を使用して説明した上述の基地局測位プログラム２２８に基づいて行う測位方法において、１個又は２個の基地局２０ＡをＧＰＳ衛星１２ａ等に代替して行う。
なお、一般的には、人口衛星による測位、移動体通信情報による測位、ジャイロなどによる加速度センサ、車速パルスなどのセンサ類を２つ以上組み合わせた測位方法をハイブリッド測位と呼ぶが、本実施の形態においては基地局２０Ａ等の情報とＧＰＳ衛星１２ａ等の情報を組み合わせた、端末制御部２００がハイブリッド測位プログラム２３０に基づいて行う測位をハイブリッド測位と呼ぶ。
端末制御部２００は、ハイブリッド測位によって生成したハイブリッド測位位置情報２７０を端末第２記憶部２５０に格納する。
【００６４】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、測位方法選択プログラム２３２を格納している。測位方法選択プログラム２３２は、端末制御部２００が、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数に基づいて、衛星測位、基地局測位、又は、ハイブリッド測位のいずれかを選択するためのプログラムである。すなわち、測位方法選択プログラム２３２と端末制御部２００は、測位手段選択手段の一例である。
具体的には、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が３個以上である場合には、衛星測位を選択する。そして、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が１個又は２個である場合には、ハイブリッド測位を選択する。そして、端末制御部２００は、上空衛星数情報２６０に示されるＧＰＳ衛星１２ａ等の数が０個である場合には、基地局測位を選択する。
【００６５】
一般に、ＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等に基づく測位の測位精度は、通信用の信号Ｓ１等に基づく測位の測位精度よりも高い。例えば、衛星測位による場合には、測位誤差は０メートル（ｍ）乃至２０メートル（ｍ）であるのに対し、基地局測位による場合には、測位誤差が５メートル（ｍ）乃至４００メートル（ｍ）である。
この点、端末５０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信することができるかぎり、信号Ｇ１等のみ、又は、信号Ｇ１等と通信用の信号Ｓ１等を使用して測位を行うことができる。
このため、端末５０は、上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数に応じて、最も高い測位精度において測位をすることができる。
これに対し、例えば、屋内などＧＰＳ衛星１２ａ等が３個以上観測できない環境においては、屋内でも受信可能な通信用の信号Ｓ１等を使用して、ハイブリッド測位又は基地局測位を行うことができる。
【００６６】
図１０に示すように、端末５０は、端末第１記憶部２１０に、測位位置情報表示プログラム２３４を格納している。測位位置情報表示プログラム２３４は、端末制御部２００が、衛星測位位置情報２６２、基地局測位位置情報２６８、又は、ハイブリッド測位位置情報２７０のいずれかを表示装置６４（図５参照）に表示するためのプログラムである。
【００６７】
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１２及び図１３を使用して説明する。
図１２及び図１３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。
【００６８】
端末５０が、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱し、基地局２０Ａと通信開始したという前提で、以下説明する。
まず、端末５０は、端末側ＧＰＳ時刻情報２５４（図１０参照）を生成する（図１２のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、端末側衛星時刻情報生成ステップの一例である。端末側ＧＰＳ時刻情報２５４に基づいて、端末計時部２０６（図１０参照）の時刻を補正することによって、ＧＰＳ時刻と差がない状態にすることができる。
【００６９】
一方、基地局２０Ａ等は、継続的に時差情報１６０（図６参照）を生成する（図１２のステップＳＴ１Ａ）。
そして、基地局２０Ａ等は、生成した時差情報１６０をサーバ８０に送信する（ステップＳＴ２Ａ）。
一方、サーバ８０は、基地局２０Ａ等から時差情報１６０を受信し、基地局情報データベース３５２（図８参照）に格納する（ステップＳＴ３Ａ）。
【００７０】
続いて、端末５０は、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱したか否かを判断する（ステップＳＴ２）。
端末５０が、従来通信中の基地局２０Ｄの通信圏Ｄを離脱した判断した場合には、基地局２０Ａを介してサーバ８０に対して、通信中の基地局２０Ａ、及び、基地局２０Ａをベース局とする通信圏重複基地局２０Ｂ及び２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を要求する（ステップＳＴ３）。
【００７１】
端末５０からの要求を受けた基地局２０Ａは、サーバ８０に対して、サーバ側基地局情報３５４を要求する（ステップＳＴ４）。
【００７２】
一方、サーバ８０は、サーバ側基地局情報３５４の要求を送信した基地局２０Ａと、その基地局２０Ａと通信圏が重複する基地局２０Ｂ及び２０Ｃのサーバ側基地局情報３５４を基地局情報データベース３５２から取得し（ステップＳＴ５）、そのサーバ側基地局情報３５４を、基地局２０Ａへ送信する（ステップＳＴ６）。
【００７３】
基地局２０Ａは、サーバ側基地局情報３５４を受信すると（図１３のステップＳＴ７）、端末５０に対して、そのサーバ側基地局情報３５４を送信する（ステップＳＴ７）。
【００７４】
続いて、端末５０は、基地局２０Ａ等から、サーバ側基地局情報３５４を受信する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、基地局情報取得ステップの一例である。
【００７５】
続いて、端末５０は、上空に位置し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数を判断する（ステップＳＴ９）。このステップＳＴ９は、上空衛星数判断ステップの一例である。
端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、３個以上であると判断した場合には、衛星測位を実施し（ステップＳＴ１０１）、衛星測位位置情報２６２（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ１０１は、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、衛星測位位置情報２６２を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ１０２）。
【００７６】
ステップＳＴ９において、端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、１個又は２個であると判断した場合には、ハイブリッド測位を実施し（ステップＳＴ２０１）、ハイブリッド測位位置情報２７０（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ２０１もまた、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、ハイブリッド測位位置情報２７０を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ２０２）。
【００７７】
ステップＳＴ９において、端末５０は、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等の数が、０個であると判断した場合には、基地局測位を実施し（ステップＳＴ３０１）、基地局測位位置情報２６８（図１０参照）を生成する。このステップＳＴ３０１もまた、測位手段選択ステップの一例である。
そして、端末５０は、基地局測位位置情報２６８を、表示装置６４（図５参照）に表示する（ステップＳＴ３０２）。
【００７８】
以上で説明したように、測位システム１０によれば、基地局の大幅なシステム変更を必要とすることなく、３つ以上の基地局からの信号を受信できない場合であっても測位することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態とは異なり、上述のステップＳＴ１０１，ＳＴ２０１，ＳＴ２０２において、端末５０は、ＧＰＳ衛星１２ａ等及び／又は基地局２０Ａ等との間の擬似距離、及び、ＧＰＳ衛星１２ａ等の軌道上の座標に関する情報を基地局２０Ａ等を介して、サーバ８０に提供し、サーバ８０が端末５０の位置の測位演算を行うようにしてもよい。そして、端末５０は、サーバ８０から測位演算の結果としての位置情報を受けるようにしてもよい。
【００８０】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について、説明する。
第２の実施の形態における測位システム１０Ａ（図１参照）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。
測位システム１０Ａにおいては、端末５０Ａは、通信中の基地局２０Ａ等及び、基地局２０Ａ等と一定の地理的範囲内に位置する基地局のサーバ側基地局情報３５４を取得する点が、第１の実施形態の測位システム１０と異なる。
【００８１】
（管理サーバ８０Ａの主なソフトウエア構成について）
図１４は、管理サーバ８０Ａ（以後、サーバ８０Ａと呼ぶ）の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図１５は、基地局情報データベース３５２Ａのデータ構造の一例を示す図である。
図１６は、広域ゾーンＸ１等の一例を示す図である。
【００８２】
図１４に示すように、サーバ８０Ａは、サーバ第２記憶部３５０に、基地局情報データベース３５２Ａを格納している。
基地局情報データベース３５２Ａは、例えば、基地局２０Ａを基準とすれば、基地局２０Ａと広域関連基地局である基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び２０Ｆを関連付け、それぞれのサーバ側基地局情報３５４を格納している。
図１６に示すように、基地局２０Ａの通信圏Ａ、基地局２０Ｂの通信圏Ｂ等は、広域ゾーンＸ１を形成している。同様に、基地局２０Ｇ等の通信圏Ｇ等は広域ゾーンＸ２を形成しており、基地局２０Ｍ等の通信圏Ｍ等は広域ゾーンＸ３を形成している。広域ゾーンＸ１等は、一定の地理的範囲の一例である。
【００８３】
図１４に示すように、サーバ８０Ａは、サーバ第１記憶部３１０に、基地局情報送信プログラム３１４Ａを格納している。基地局情報送信プログラム３１４Ａは、サーバ制御部３００が通信中基地局特定プログラム３１２によって、端末５０が通信中の例えば、基地局２０を特定した場合に、基地局２０Ａ、及び、基地局２０をベース局とする広域関連基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を送信するためのプログラムである。
【００８４】
（端末５０Ａの主なソフトウエア構成について）
図１７は、端末５０Ａの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図１７に示すように、端末５０Ａは、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａを格納している。基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａは、端末制御部２００が、端末５０Ａが位置する広域ゾーンＸ１等が切替ったか否かを判断するためのプログラムである。
例えば、端末制御部２００は、従来端末５０Ａが広域ゾーンX１に属する基地局Ａ乃至Ｆのいずれとも通信ができなくなり、新たな広域ゾーンＸ２に属するいずれかの基地局G乃至Ｌと通信可能になった場合に、広域ゾーンＸ１が広域ゾーンＸ２に切り替わったと判断する。
【００８５】
図１７に示すように、端末５０Ａは、端末第１記憶部２１０に、基地局情報取得プログラム２１８Ａを格納している。基地局情報取得プログラム２１８Ａは、端末制御部２００が、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａに基づいて、端末５０Ａが位置する広域ゾーンＸ１等が切替ったと判断した場合に、基地局２０Ａ等を介してサーバ８０Ａから、サーバ側基地局情報３５４を取得するためのプログラムである。
例えば、端末制御部２００は、上述の基地局情報取得必要性判断プログラム２１６Ａに基づいて、端末５０が位置する広域ゾーンＸ１が切替ったと判断した場合には、サーバ８０から、現在位置する広域ゾーンX２内に位置する基地局２０G等のサーバ側基地局情報３５４を取得する。
【００８６】
端末５０Ａが、例えば、時速１００キロメートル（ｋｍ／ｈ）という高速で移動中の場合には、頻繁に、信号Ｓ１等を受信することができる基地局２０Ａ等が切替ると考えられる。ここで、通信可能な基地局２０等が切替る都度、端末５０Ａとサーバ８０Ａとが通信するとすれば、通信量が過大になるという問題がある。
この点、端末５０Ａは、サーバ８０Ａから、端末５０Ａの位置に応じて、例えば、通信中の基地局２０Ａ及び、基地局２０Ａを含む広域ゾーンＸ１内に位置する基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を取得する構成となっている。
すなわち、１個の基地局２０Ａから信号Ｓ１を受信することができる場合に、その１個の基地局２０Ａのサーバ側基地局情報３５４のみならず、１個の基地局２０Ａを含む広域ゾーンＸ１内に位置する基地局２０Ｂ等のサーバ側基地局情報３５４を予め、取得する。
このため、信号Ｓ１を受信することができる基地局２０Ａ等が切替る都度、端末５０Ａとサーバ８０Ａとが通信する必要がない。
これにより、端末５０とサーバ８０との間の通信量を低減することができる。
【００８７】
（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端末側衛星時刻情報生成ステップと、基地局情報取得ステップと、上空衛星数判断ステップと、測位手段選択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。
【００８８】
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。
【００８９】
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】
【００９０】
【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】基地局の通信圏の一例を示す図である。
【図３】基地局の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図４】管理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】端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図６】基地局の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図７】送信フレームＦＲ等を示す概略図である。
【図８】管理サーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図９】基地局情報データベースのデータ構造の一例を示す図である。
【図１０】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図１１】基地局測位方法の一例の説明図である。
【図１２】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１３】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１４】管理サーバの主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図１５】基地局情報データベースのデータ構造の一例を示す図である。
【図１６】広域ゾーンの一例を示す図である。
【図１７】端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０，１０Ａ・・・測位システム、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ・・・基地局、５０，５０Ａ…端末、８０，８０Ａ…管理サーバ、１０４・・基地局通信部、１０６・・・基地局計時部、１０８・・・基地局第２計時部、１１０・・・基地局第２通信部、１２２・・・送信フレーム生成プログラム、１２４・・・ＧＰＳ時刻生成プログラム、１２６・・・基地局第２時計補正プログラム、１２８・・・時差情報生成プログラム、１３０・・・時差情報送信プログラム、２１２・・・端末側ＧＰＳ時刻情報生成プログラム、２１４・・・端末時計補正プログラム、２１６，２１６Ａ・・・基地局情報取得必要性判断プログラム、２１８，２１８Ａ・・・基地局情報取得プログラム、２２０・・・上空衛星数判断プログラム、２２２・・・衛星測位プログラム、２２４・・・通信信号受信プログラム、２２６・・・受信時刻情報生成プログラム、２２８・・・基地局測位プログラム、２３０・・・ハイブリッド測位プログラム、２３２・・・測位方法選択プログラム、２３４・・・測位位置情報表示プログラム、３１２…通信中基地局特定プログラム、３１４，３１４Ａ…基地局情報送信プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信基地局と、
前記通信基地局と通信可能な端末装置と、
前記通信基地局と前記端末装置と通信可能な管理装置と、
を有する通信基地局間非同期の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を格納する基地局位置情報格納手段と、
前記通信基地局から送信する通信用信号電波に送信時刻を示す送信時刻情報を乗せる送信時刻情報付通信用信号電波生成手段と、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す衛星時刻情報を生成する衛星時刻情報生成手段と、
前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を生成する時差情報生成手段と、
前記管理装置に対して、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信する基地局情報送信手段と、
前記端末装置に対して、前記送信時刻情報が乗せられた前記通信用信号電波を送信する通信用信号電波送信手段と、
を有し、
前記管理装置は、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信する基地局情報受信手段と、
前記基地局情報を格納する基地局情報格納手段と、
前記端末装置の位置に応じて、前記基地局情報を送信する管理装置側基地局情報送信手段と、
を有し、
前記端末装置は、
前記測位衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、
前記管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、
前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、
前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、
前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、
前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、
前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、
前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、
前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、
を有することを特徴とする通信基地局間非同期の測位システム。
【請求項２】
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置であって、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、
前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、
前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、
前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、
前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、
前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、
前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、
前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、
前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項３】
前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択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】
前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項５】
前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項６】
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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、
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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、
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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】
複数の通信基地局と、
前記通信基地局と通信可能な端末装置と、
前記通信基地局と前記端末装置と通信可能な管理装置と、
を有する通信基地局間非同期の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を格納する基地局位置情報格納手段と、
前記通信基地局から送信する通信用信号電波に送信時刻を示す送信時刻情報を乗せる送信時刻情報付通信用信号電波生成手段と、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す衛星時刻情報を生成する衛星時刻情報生成手段と、
前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を生成する時差情報生成手段と、
前記管理装置に対して、前記基地局位置情報及び前記時差情報を送信する基地局情報送信手段と、
前記端末装置に対して、前記送信時刻情報が乗せられた前記通信用信号電波を送信する通信用信号電波送信手段と、
を有し、
前記管理装置は、前記通信基地局から前記基地局位置情報及び前記時差情報を受信する基地局情報受信手段と、
前記基地局情報を格納する基地局情報格納手段と、
前記端末装置の位置に応じて、前記基地局情報を送信する管理装置側基地局情報送信手段と、
を有し、
前記端末装置は、
前記測位衛星からの前記衛星信号に基づいて、前記衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、
前記管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、
前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、
前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、
前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、
前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、
前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、
前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、
前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、
を有することを特徴とする通信基地局間非同期の測位システム。
【請求項２】
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置であって、
測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成手段と、
前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する端末側基地局情報取得手段と、
前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断手段と、
前記衛星信号に基づいて、前記端末装置の位置を測位する衛星信号測位手段と、
前記通信基地局から、前記通信用信号電波を受信する通信用信号電波受信手段と、
前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報を生成する受信時刻情報生成手段と、
前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報、に基づいて、前記端末装置の位置を測位する通信用信号電波測位手段と、
前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて、前記端末装置の位置を測位する複合測位手段と、
前記上空衛星の数に基づいて、前記衛星信号測位手段、前記通信用信号電波測位手段、又は、前記複合測位手段のいずれかを選択する測位手段選択手段と、
を有することを特徴とする端末装置。
【請求項３】
前記測位手段選択手段は、前記上空衛星の数が３個以上である場合には前記衛星信号測位手段を選択し、前記上空衛星の数が１個又は２個である場合には前記複合測位手段を選択し、前記上空衛星の数が０個である場合には前記通信用信号電波測位手段を選択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】
前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局と通信圏が重複する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項５】
前記端末装置の前記基地局情報取得手段は、前記管理装置から、前記端末装置の位置に応じて、通信中の前記通信基地局及び、前記通信中の前記通信基地局を含む一定の地理的範囲内に位置する前記通信基地局の前記基地局位置情報及び前記時差情報を取得する構成となっていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の端末装置。
【請求項６】
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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、
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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、
通信基地局間非同期の通信網における複数の通信基地局から送信時刻を示す送信時刻情報が乗せられた通信用信号電波を受信可能な端末装置が、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、前記測位衛星の時刻である衛星時刻を示す端末側衛星時刻情報を生成する端末側衛星時刻情報生成ステップと、
前記端末装置が、前記通信基地局の位置を示す基地局位置情報及び、前記送信時刻における前記送信時刻と前記衛星時刻との時差を示す時差情報を保持している管理装置から、前記基地局位置情報及び前記時差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、前記端末装置の上空に位置する前記測位衛星である上空衛星の数を判断する上空衛星数判断ステップと、
前記端末装置が、前記上空衛星数判断ステップにおける判断結果に基づいて、前記衛星信号に基づいて前記端末装置の測位を行う衛星信号測位手段と、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記通信用信号電波を受信した時刻を示す受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う通信用信号電波測位手段と、前記衛星信号、前記基地局位置情報、前記時差情報、前記送信時刻情報及び前記受信時刻情報に基づいて前記端末装置の測位を行う複合測位手段と、から一つを選択する測位手段選択ステップと、
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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−２１４９３４（Ｐ２００６−２１４９３４Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９４２３（Ｐ２００５−２９４２３）
【出願日】平成１７年２月４日（２００５．２．４）
【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１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月４日（２００５．２．４）
【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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