CN1811485A - 定位系统、终端装置、终端装置的控制方法 - Google Patents

定位系统、终端装置、终端装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供只要可与一个通信基站通信，并从一个定位卫星接收卫星信号就可以定位当前位置的定位系统等。通信基站(20)包括发送通信信号的通信信号发送单元，通信信号包括表示通信基站(20)的位置的基站位置信息和表示从通信基站(20)发送的方向的发送方向信息，终端装置(40)包括：候补位置信息生成单元，生成候补位置信息，候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以通信基站的位置为中心、以基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以定位卫星的位置为中心、以卫星伪距信息所表示的距离为半径；定位位置信息生成单元，根据发送方向信息，从候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。

Description

定位系统、终端装置、终端装置的控制方法
技术领域
本发明涉及利用通信基站所发送的信号和定位卫星所发送的信号的定位系统、终端装置、终端装置的控制方法、终端装置的控制程序、以及记录有终端装置的控制程序的计算机可读存储介质。
背景技术
现有技术中，利用作为卫星导航系统的例如GPS(GlobalPositioning System：全球定位系统)，定位GPS接收机当前位置的定位系统、或利用便携式电话机的通信基站所发送的电波的定位系统已经实现了实用化。
GPS接收机或便携式电话机接收例如合计大于等于三个的GPS卫星和/或通信基站所发送的电波，通过从各GPS卫星等发送电波的时刻和电波到达GPS接收机等的时刻的差(下面，称为延迟时间)，求得各GPS卫星等和GPS接收机等之间的距离(下面，称为伪距)。而且，可以使用各GPS卫星等的位置和上述的伪距，进行当前位置的定位计算。通过该定位计算，可以取得例如由纬度、经度和高度构成的定位位置。
但是，通常，不一定可从大于等于三个的GPS卫星和/或通信基站接收到信号。
对此，提出了这样的技术方案：从以两个通信基站分别为中心、以伪距为半径的两个球面的交点、即圆周上的点中选择与移动站的推断位置最接近的点(例如，专利文献1)。
专利文献1：特开2002-44711号公报(图3等)
但是，在现有技术中，存在着当不能接收来自两个通信基站的信号时，就不能定位的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种只要可以与一个通信基站通信，可以接收一个定位卫星所发送的卫星信号，就可以定位当前位置的定位系统、终端装置、终端装置的控制方法、终端装置的控制程序、以及记录有终端装置的控制程序的计算机可读存储介质。
上述目的根据发明第一方面的定位系统实现，该定位系统包括：可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号的终端装置；以及与所述终端装置可以通信的通信基站，其中，所述通信基站包括发送通信信号的通信信号发送单元，该通信信号包括表示所述通信基站位置的基站位置信息、以及表示由所述通信基站发送的发送方向的发送方向信息，所述终端装置包括：通信信号接收单元，用于从所述通信基站接收所述通信信号；基站信息取得单元，从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；基站伪距信息生成单元，根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置的距离的基站伪距信息；卫星轨道位置信息生成单元，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，生成表示所述定位卫星在轨道上的位置的卫星轨道位置信息；卫星伪距信息生成单元，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述定位卫星和所述终端装置的距离的卫星伪距信息；候补位置信息生成单元，用于生成候补位置信息，该候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站的位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及定位位置信息生成单元，根据所述发送方向信息，从表示所述候补位置信息的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
根据发明第一方面的结构，因为所述通信基站包括所述基站信息发送单元，所以，可以发送所述基站位置信息和所述发送方向信息。
另一方面，因为所述终端装置包括所述基站信息取得单元，所以，可以从所述通信基站取得所述基站位置信息和所述发送方向信息。
而且，因为所述终端装置包括所述基站伪距信息生成单元，所以，可以生成所述基站伪距信息。
而且，因为所述终端装置包括所述卫星轨道位置信息生成单元，所以，可以生成卫星轨道位置信息；因为还包括所述卫星伪距信息生成单元，所以，可以生成所述卫星伪距信息。
并且，因为所述终端装置包括所述候补位置信息生成单元，所以，可以生成所述候补位置信息，因为还包括所述定位位置信息生成单元，所以，可以根据所述发送方向信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
由此，根据所述定位系统，如果所述终端装置可以与一个所述通信基站通信，并从一个所述定位卫星接收所述卫星信号，则可以定位当前位置。
而且，通常，使用所述定位卫星所发送的所述卫星信号进行定位的定位精度高于使用所述通信基站所发送的所述通信信号进行定位的定位精度。这意味着如果使用所述卫星信号，则可以进行高精度的定位。
此点，如上所述，根据所述定位系统，所述终端装置使用一个所述通信基站所发送的所述通信信号，和一个所述定位卫星所发送的所述卫星信号进行定位，所以，与只通过多个所述通信信号定位相比，可以进行更高精度的定位。
并且，如现有技术那样，当使用当前位置的推断位置时，如果推断位置是错误的，则定位结果也是错误的，但所述终端装置不使用由推断得出的信息，而是如上述那样，根据准确的依据生成所述定位位置信息，所以可以生成可靠性高的所述定位位置信息。
上述目的通过发明第二方面的终端装置实现，该终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号，其包括：通信信号接收单元，用于从通信基站接收通信信号；基站信息取得单元，从所述通信基站(信息)取得表示所述通信基站的位置的所述基站位置信息和表示所述通信信号的发送方向的发送方向信息；基站伪距信息生成单元，其根据所述通信信号从所述通信基站到所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置的距离的基站伪距信息；卫星轨道位置信息生成单元，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，生成表示所述定位卫星在轨道上的位置的卫星轨道位置信息；卫星伪距信息生成单元，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述定位卫星和所述终端装置的距离的卫星伪距信息；候补位置信息生成单元，用于生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站的位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及定位位置信息生成单元，根据所述发送方向信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
根据发明第二方面，与发明第一方面的结构相同，只要所述终端装置可以与一个所述通信基站通信，并可从一个所述定位卫星接收所述卫星信号，则可以定位当前位置。
并且，因为所述终端装置使用一个所述通信基站所发送的所述通信信号和一个所述定位卫星所发送的所述卫星信号进行定位，所以与只根据多个所述通信信号进行定位相比，可以进行更高精度的定位。
根据发明第三方面的终端装置，在发明第二方面的结构基础上，所述定位位置信息生成单元，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，所述位置是与所述发送方向信息所表示的所述发送方向的延长线、即直线最接近的一个位置，生成所述定位位置信息。
根据发明第四方面的终端装置，在发明第二方面的结构基础上，还包括高度信息存储单元，所述高度信息存储单元存储表示所述终端装置位置高度的高度信息，所述定位位置信息生成单元根据所述发送方向信息和所述高度信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置。
根据发明第四方面的结构，所述定位位置信息生成单元根据所述发送方向信息和所述高度信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置。即、不仅使用所述发送方向信息，也使用所述高度信息，而指定一个位置。因此，与只根据所述发送方向信息而指定一个位置时相比，提高了所述定位位置信息的可靠性。
根据发明第五方面的终端装置，在第四方面发明的结构基础上，所述定位位置信息生成单元计算出所述候补位置信息所表示的圆周与由所述高度信息所表示的高度确定的平面的两个交点，根据所述发送方向信息，指定所述两个交点中的一个交点，生成所述定位位置信息。
根据发明第五方面的结构，所述定位位置信息生成单元，计算出所述候补位置信息所表示的圆周与由所述高度信息所表示的高度确定的平面的两个交点，根据所述发送方向信息，指定一个交点，生成所述定位位置信息。
即，所述发送方向信息用于从两个交点中指定一个交点，所以，只要具有从两个交点中特别指定一个交点的精度就足够。
因此，即使所述发送方向信息的精度低，但只要具有能从两个交点中指定一个交点的精度，则可以从两个交点中指定一个交点，生成所述定位位置信息。
上述目的根据发明第六方面的终端装置的控制方法而实现，其包括以下步骤：通信信号接收步骤，终端装置从通信基站接收包括表示所述通信基站的位置的基站位置信息和表示发送方向的发送方向信息的通信信号，其中，所述终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号；基站信息取得步骤，所述终端装置从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；基站伪距信息生成步骤，所述终端装置根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置之间距离的基站伪距信息；卫星轨道位置信息生成步骤，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，所述终端装置生成表示所述定位卫星的轨道上的位置的卫星轨道位置信息；卫星伪距信息生成步骤，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，所述终端装置生成表示所述定位卫星和所述终端装置之间距离的卫星伪距信息；候补位置信息生成步骤，生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及定位位置信息生成步骤，根据所述发送方向信息，所述终端装置从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置指定一个位置，生成定位位置信息。
根据发明第六方面的结构，与发明第二方面的结构相同，只要所述终端装置可以与一个所述通信基站通信，并可从一个所述定位卫星接收所述卫星信号，则可以定位当前位置。
并且，因为所述终端装置使用一个所述通信基站所发送的所述通信信号和一个所述定位卫星所发送的所述卫星信号进行定位，所以，与只由多个所述通信信号进行定位相比，可以进行更高精度的定位。
上述目的通过本发明第七方面的终端装置的控制程序来实现，该终端装置的控制程序可使计算机执行以下步骤：通信信号接收步骤，终端装置从通信基站接收包括表示所述通信基站的位置的基站位置信息和表示发送方向的发送方向信息的通信信号，其中，所述终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号；基站信息取得步骤，所述终端装置从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；基站伪距信息生成步骤，所述终端装置根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置之间距离的基站伪距信息；卫星轨道位置信息生成步骤，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，所述终端装置生成表示所述定位卫星的轨道上的位置的卫星轨道位置信息；卫星伪距信息生成步骤，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，所述终端装置生成表示所述定位卫星和所述终端装置之间距离的卫星伪距信息；候补位置信息生成步骤，生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及定位位置信息生成步骤，根据所述发送方向信息，所述终端装置从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置指定一个位置，生成定位位置信息。
上述目的通过本发明第八方面的存储有终端装置的控制程序的计算机可读存储介质来实现，该终端装置的控制程序可使计算机执行以下步骤：通信信号接收步骤，终端装置从通信基站接收包括表示所述通信基站的位置的基站位置信息和表示发送方向的发送方向信息的通信信号，其中，所述终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号；基站信息取得步骤，所述终端装置从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；基站伪距信息生成步骤，所述终端装置根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置之间距离的基站伪距信息；卫星轨道位置信息生成步骤，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，所述终端装置生成表示所述定位卫星的轨道上的位置的卫星轨道位置信息；卫星伪距信息生成步骤，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，所述终端装置生成表示所述定位卫星和所述终端装置之间距离的卫星伪距信息；候补位置信息生成步骤，生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及定位位置信息生成步骤，根据所述发送方向信息，所述终端装置从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置指定一个位置，生成定位位置信息。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的定位系统的概略图。
图2是表示无线基站的主要硬件结构的概略图。
图3是表示终端的主要硬件结构的概略图。
图4是表示无线基站的主要软件结构的概略图。
图5是表示终端的主要软件结构的概略图。
图6是表示定位系统动作例的概略流程图。
图7是表示终端的主要软件结构的概略图。
图8是表示定位位置信息的生成方法的一例。
具体实施方式
下面，参照附图等对本发明的优选实施例进行详细地说明。
此外，以下所述的实施例为本发明优选的具体例，因此，附有技术上的各种优选限定，但在以下的说明中，只要没有特别限定本发明的描述，则本发明的范围不限于这些方式。
图1示出了本发明实施例所涉及的定位系统10等的概略图。
如图1所示，定位系统10包括终端40。终端40包括GPS装置52，可以接收作为卫星信号的一例的信号S，该卫星信号是定位卫星例如GPS卫星12所发送的信号。该终端40是终端装置的一例。
终端40还包括通信装置54，可以与无线基站20进行通信。无线基站20(下面，称为基站20)，可以向终端40发送通信信号CS。该基站20是通信基站的一例。
终端40通过基站20和通信网例如互联网(未图示)，可以与其他的终端装置等通信。
如后面所述，在定位系统10中，终端40可以根据基站20所发送的通信信号CS和GPS卫星12所发送的信号S进行定位。
终端40例如为便携式电话机、PHS(Personal Hady-phoneSystem：个人便携式电话系统)、PDA(Personal Digital Assistance：个人数字助理)等，但并不限于此。
此外，分别存在多个终端40和基站20，但在本实施例中，省略了图示和说明。
(基站20的主要硬件结构)
图2示出了基站20的主要硬件结构的概略图。
如图2所示，基站20包括计算机，计算机包括总线22。
在该总线22上，连接有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)24、存储装置26、外部存储装置28等。存储装置26例如为RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存取器)等。外部存储装置28例如为HD(Hard Disk：硬盘)等。
此外，在多个基站20间，不能取得时刻同步。即，定位系统10适用于通信基站间非同步系统。
而且，在该总线22上，还连接有用于输入各种信息等的输入装置30、作为电源供给装置的电源装置32、基站侧通信装置34、以及显示各种信息等的显示装置36。
(终端40的主要硬件结构)
图3示出了终端40的主要硬件结构的概略图。
如图3所示，终端40包括计算机，计算机包括总线42。
在该总线42上，连接有CPU 44、存储装置46、输入装置48、电池50、GPS装置52、通信装置54和显示装置56。
(基站20的主要软件结构)
图4示出基站20的主要软件结构的概略图。
如图4所示，基站20包括：控制各部的基站控制部100；与图2的基站侧通信装置34对应的基站通信部102；存储各种程序的基站第一存储部110；以及存储各种信息的基站第二存储部150。
如图4所示，基站20在基站第二存储部150中存储有基站识别信息152。基站识别信息152是用于将基站20与其他的通信基站识别开来的信息，例如，为四位的号码。
基站20还在基站第二存储部150中存储有基站位置信息154。基站位置信息154是以表示基站20的位置的坐标表示的信息、诸如以三维坐标P1表示纬度、经度和高度的信息。该基站位置信息154为基站位置信息的一例。
基站20在第二存储部150中还存储有信号发送方向信息156。信号发送方向信息156是表示通信信号CS的发送方向的信息，例如，表示单位向量D(a、b、c)的信息。该信号发送方向信息156为发送方向信息的一例。
如图4所示，基站20在基站第一存储部110中存储有基站信息发送程序112。基站信息发送程序112是用于基站控制部100发送通信信号CS的程序，该通信信号CS包括基站识别信息152、基站位置信息154和信号发送方向信息156。即、基站信息发送程序112和基站控制部100是通信信号发送单元的一例。
具体地说，基站控制部100向通信中的终端40发送通信电波载有的通信信号CS，该通信信号CS包括基站识别信息152、基站位置信息154和信号发送方向信息156。
(终端40的主要软件结构)
图5示出终端40的主要软件结构概略图。
如图5所示，终端40包括：控制各部的控制部200；与图3的GPS装置52对应的GPS部202；与图3的通信装置54对应的通信部204；存储各种程序的第一存储部210；以及存储各种信息的第二存储部250。
如图5所示，终端40在第二存储部250上存储有用户识别信息252。用户识别信息252是用于将终端40与其他的终端装置识别开来的信息。
如图5所示，终端40在第二存储部250中存储有定位计算辅助信息254。定位计算辅助信息254包括作为GPS卫星12和其他GPS卫星(未图示)的概略轨道信息的卫星星历254a和作为各GPS卫星12等的精确轨道信息的轨道星历254b。
如图5所示，终端40在第一存储部210存储有基站信号接收程序212。基站信号接收程序212是用于控制部200通过通信部204从基站20接收通信信号CS的程序。即，基站信号接收程序212和控制部200是通信信号接收单元的一例。
如图5所示，终端40在第一存储部210存储有基站信息取得程序214。基站信息取得程序214是用于控制部200从通信信号CS中提取基站位置信息154和信号发送方向信息156，从而取得终端侧基站位置信息256和终端侧信号发送方向信息258的程序。即、基站信息取得程序214和控制部200是基站信息取得单元的一例。
具体地说，控制部200从通信信号CS中提取基站位置信息154和信号发送方向信息156，并将基站位置信息154作为终端侧基站位置信息256，将信号发送方向信息156作为终端侧信号发送方向信息258，存储于第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210上存储有基站信号到达延迟时间信息生成程序216。基站信号到达延迟时间信息生成程序216是用于控制部200根据基站20发送通信信号CS的发送时刻和终端40接收通信信号CS的时刻，生成基站信号到达延迟时间信息260的程序，该基站信号到达延迟时间信息260表示通信信号CS从基站20到达终端40的时间td1(下面，称为基站信号到达延迟时间td1)。
在通信信号CS中包括表示由基站20发送通信信号CS的发送时刻的信息。通过终端40内的时钟(未图示)测定终端40接收通信信号CS的时刻。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有基站伪距信息生成程序218。基站伪距信息生成程序218是用于控制部200根据基站信号延迟时间td1，生成表示基站20和终端40的距离R1(下面，称为基站伪距R1)的基站伪距信息262的程序。该基站伪距信息262是基站伪距信息的一例，基站伪距信息生成程序218和控制部200是基站伪距信息生成单元的一例。
具体地说，控制部200通过在基站信号到达延迟时间td1上，乘以载有通信信号CS的通信电波速度、即光速V，计算出基站伪距R1。
控制部200将生成的基站伪距信息262存储在第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有卫星信号接收程序220。卫星信号接收程序220是用于终端40从GPS卫星12接收信号S的程序。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有卫星轨道位置信息生成程序222。卫星轨道位置信息生成程序222是用于控制部200根据信号S生成表示GPS卫星12在卫星轨道上的位置的卫星轨道位置信息264的程序。即，卫星轨道位置信息生成程序222和控制部200是卫星轨道位置信息生成单元的一例。
具体地说，控制部200根据信号S1所载有的信号S1的发送时刻信息和定位计算辅助信息254的轨道星历254b，计算GPS卫星12在卫星轨道上的位置P2。
控制部200将生成的卫星轨道位置信息264存储在第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有卫星信号延迟时间信息生成程序224。卫星信号延迟时间信息生成程序224是用于控制部200根据从GPS卫星12发送信号S的时刻和终端40接收信号S的时刻，生成卫星信号到达延迟时间信息266的程序，其中，该卫星信号到达延迟时间信息266表示信号S1从GPS卫星12到达终端40的时间td2(以下，称为卫星到达延迟时间td2)。
信号S中含有表示GPS卫星12发送信号S的时刻的信息。通过终端40内的时钟(未图示)测定终端40接收信号S的时刻。
控制部200将生成的卫星信号到达延迟时间信息266存储在第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有卫星伪距信息生成程序226。卫星伪距信息生成程序226是用于控制部200根据卫星信号到达延迟时间td2生成表示GPS卫星12和终端40之间的距离R2(下面，称为卫星伪距R2)的卫星伪距信息268的程序。该卫星伪距信息268是卫星伪距信息的一例，卫星伪距信息生成程序226和控制部200是卫星伪距信息生成单元的一例。
具体地说，控制部200通过在卫星信号到达延迟时间td2上乘以载有信号S的电波速度、即光速V，计算出卫星伪距R2。
控制部200将生成的卫星伪距信息268存储在第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210上存储有候补位置信息生成程序228。候补位置信息生成程序228是用于控制部200生成候补位置信息270的程序，如图1所示，候补位置信息270表示为球面G1与球面G2交点的集合、即圆周C，其中，该球面G1以基站20的位置P1为中心、以基站伪距R1为半径，该球面G2以GPS卫星12的位置P2为中心、以卫星伪距R2为半径。即、候补位置信息生成程序228和控制部200是候补位置信息生成单元的一例。
终端40的当前位置是圆周C上的任意一点的位置。
控制部200将生成的候补位置信息270存储在第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有定位位置信息生成程序230。定位位置信息生成程序230是用于控制部200根据终端侧发送方向信息258所表示的单位向量D，由候补位置信息270所表示的圆周C上的位置(参照图1)生成定位位置信息272的程序。即、定位位置信息生成程序230和控制部200是定位位置信息生成单元的一例。
具体地说，如图1所示，控制部200从圆周C上的位置(参照图1)中指定与直线L最接近的位置Q(下面，称为最短位置Q)，其中，直线L作为单位向量D的延长线。
控制部200将生成的定位位置信息272存储于第二存储部250中。
如图5所示，终端40在第一存储部210中存储有定位位置信息输出程序232。定位位置信息输出程序232是用于控制部200输出定位位置信息272，并显示在诸如显示装置56(参照图3)上的程序。
如上所述，描述了定位系统10的构成。
如上所述，基站20可以向终端40发送包括基站位置信息154和信号发送方向信息156的通信信号CS。
另一方面，终端40可以从基站20接收通信信号CS，并取得基站位置信息154和信号发送方向信息156。
而且，终端40可以生成基站伪距信息262。
而且，终端40可以生成卫星轨道位置信息264和卫星伪距信息268。
并且，终端40可以生成候补位置信息270，并可以根据终端侧信号发送方向信息258，从该候补位置信息270所表示的圆周C上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息272。
由此，根据定位系统10，终端40只要可以与一个基站20通信，并从一个GPS卫星12接收信号S，就可以定位当前位置。
而且，通常，使用GPS卫星12等所发送的信号S等进行定位的定位精度高于使用基站20等所发送的通信信号CS等进行定位的定位精度。这意味着如果使用GPS卫星12等所发送的信号S等，则可以进行高精度的定位。
关于这一点，如上所述，因为终端40使用一个基站20所发送的通信信号CS和一个GPS卫星12所发送的信号S进行定位，所以，与只通过多个通信信号CS进行定位相比，可以进行更高精度的定位。
并且，如现有技术那样，当使用当前位置的推断位置时，如果推断位置错误，则定位结果也错误，但因为终端40不使用通过推断得到的信息，而是如上述那样，根据准确的依据生成定位位置信息272，所以可以生成可靠性高的定位位置信息272。
以上，是本实施例涉及的定位系统10的结构，以下，主要是使用图6对其动作例进行说明。
图6示出定位系统10的动作例的概略流程图。
首先，终端40从基站20接收信号CS(图6的步骤ST1)。该步骤ST1是通信信号接收步骤的一例。
接着，终端40从通信信号CS取得终端侧基站位置信息256和终端侧信号发送方向信息258(参照图4)(步骤ST2)。该步骤ST2是基站信息取得步骤的一例。
接着，终端40生成基站信号到达延迟时间信息260(参照图5)(步骤ST3)。
接着，终端40生成基站伪距信息262(步骤ST4)。该步骤ST4是基站伪距信息生成步骤的一例。
接着，终端40从GPS卫星12接收信号S(参照图1)(步骤ST5)。
接着，终端40生成卫星轨道位置信息264(参照图5)(步骤ST6)。该步骤ST6是卫星轨道位置信息生成步骤的一例。
接着，终端40生成卫星信号到达延迟时间信息266(参照图5)(步骤ST7)。
接着，终端40生成卫星伪距信息268(参照图5)(步骤ST8)。该步骤ST8为卫星伪距信息生成步骤的一例。
接着，终端40根据终端侧基站位置信息256、基站伪距信息262、卫星轨道位置信息264和卫星伪距信息268，生成候补位置信息270(参照图5)(步骤ST9)。该步骤ST9是候补位置信息生成步骤的一例。
接着，终端40根据终端侧信号发送方向信息258，从候补位置信息270所示的多个位置中，指定一个位置，生成定位位置信息272(参照图5)(步骤ST10)。该步骤ST10是定位位置信息生成步骤的一例。
接着，终端40输出定位位置信息272，显示在例如显示装置56(参照图3)上(步骤ST11)。
如上所述，终端40只要可与一个基站20通信，并可从一个GPS卫星12接收信号S，就可定位当前位置。
并且，因为终端40使用一个基站20所发送的通信信号CS和一个GPS卫星12所发送的信号S进行定位，所以，与只通过多个通信信号CS定位相比，可进行更高精度的定位。
(第二实施例)
下面，关于第二实施例的定位系统10A(参照图1)进行说明。第二实施例的定位系统10A的结构和上述第一实施例的定位系统10有多处结构相同，所以在相同部分标上相同符号，并省略说明，以下，以不同点为中心进行说明。
在第二实施例的定位系统10A中的终端40A也使用表示终端40A的位置高度的信息，生成定位位置信息272。
图7示出终端40A的主要软件结构的概略图。
图8为定位位置信息272的生成方法的一例的示意图。
如图7所示，终端40A在第一存储部210上存储有基站信息取得程序214A。基站信息取得程序214A是用于控制部200进行以下操作的程序：从基站信号CS取得终端侧基站位置信息256和终端侧信号发送方向信息258，同时，提取终端侧基站位置信息256所表示的基站20的位置P1的高度成分z1作为终端高度信息274。
控制部200将提取的终端高度信息274存储在第二存储部250中。因为终端40A与基站20进行通信，并位于基站20的通信圈内，所以，终端40A将基站20的高度作为表示自己的位置高度的终端高度信息274进行使用。
该终端高度信息274是高度信息的一例，第二存储部250是高度信息存储单元的一例。
如图7所示，终端40A在第一存储部210上存储定位位置信息生成程序230A。定位位置信息生成程序230A是用于控制部200进行以下操作的程序：如图8所示，根据终端高度信息274和终端侧信号发送方向信息258，从候补位置信息270所表示的圆周C上的位置中指定一个位置。
具体地说，如图8所示，控制部200首先计算出位置Q1和Q2，该Q1和Q2为圆周C与高度平面H的交点，其中，高度平面H是终端高度信息274所表示的高度为z1的位置的集合。另外，圆周C是球面G1和球面G2(参照图1)的交点的集合。
因为终端40A位于圆周C上，且位于高度为z1的高度平面H上，所以位于圆周C和高度平面H的两个交点的任意一个上。即，终端40A的位置为位置Q1或Q2中的任意一个。
接着，控制部200根据终端侧信号发送方向信息258，指定一个位置Q2作为终端40的位置。具体地说，指定与直线L的距离较短的位置Q2作为终端40A的位置，其中，直线L是终端侧信号发送方向信息258所表示的单位向量D所示出的方向的延长线。
控制部200将这样生成的定位位置信息272A存储在第二存储部250上，并在显示装置56(参照图3)上显示。
如上所述，终端40A不仅使用终端侧信号发送方向信息258，而且使用终端高度信息274，从圆周C上的位置中指定一个位置。因此，与只根据终端侧信号发送方向信息258而指定一个位置的情况相比，定位位置信息272A的可靠性更高。
而且，终端侧信号发送方向信息258用于从两个交点Q1和Q2中指定一个交点，因此，具有可以从两个交点Q1和Q2中指定一个交点的精度就足够了。
因此，即使终端侧信号发送方向信息258的精度低，但只要具有可以从两个交点Q1和Q2中指定一个交点的精度，就可以从两个交点Q1和Q2中指定一个交点，并生成定位位置信息272A。
(程序和计算机可读存储介质等)
本发明可以提供终端装置的控制程序，其可使计算机执行以下步骤：用于执行上述动作例的通信信号接收步骤；基站信息取得步骤；基站伪距信息生成步骤；卫星轨道位置信息生成步骤；卫星伪距信息生成步骤；候补位置信息生成步骤；以及定位位置信息生成步骤等。
而且，本发明也可以提供记录有该种终端装置的控制程序等的计算机可读取记录介质等。
通过程序存储介质实现将这些终端装置的控制程序等安装在计算机中，使其通过计算机处于可执行状态，该程序存储介质不仅可以为例如，软盘(注册商标)那样的软磁盘(Flexibe disk)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘驱动器)、CD-R(Compact Disc-Recordable：可记录光盘驱动器)、CD-RW(CompactDisc-Rewritable：可重写光盘驱动器)、以及DVD(Digital VersatileDisc：数字化视频光盘驱动器)等包式介质，也可以为暂时或永久地保存程序的半导体存储器、磁盘或光磁盘等。
本发明不限于上述的各实施例。并且，上述的各实施例也可以相互组合而构成。
附图标记说明
10、10A定位系统                        12GPS卫星
20无线基站                             40终端
112基站信息发送程序
212基站信息接收程序
214、214A  基站信息取得程序
216基站信号到达延迟时间信息生成程序
218基站伪距信息生成程序
220卫星信号接收程序
222卫星轨道位置信息生成程序
224卫星信号延迟时间信息生成程序
226卫星伪距信息生成程序
228候补位置信息生成程序
230、230A定位位置信息生成程序

Claims (6)

1.一种定位系统，包括终端装置和通信基站，其中，所述终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号；所述通信基站可与所述终端装置进行通信，所述定位系统的特征在于：
所述通信基站包括通信信号发送单元，所述通信信号发送单元发送通信信号，所述通信信号包括表示所述通信基站位置的基站位置信息、以及表示由所述通信基站发送的发送方向的发送方向信息，
所述终端装置包括：
通信信号接收单元，从所述通信基站接收所述通信信号；
基站信息取得单元，从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；
基站伪距信息生成单元，根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置的距离的基站伪距信息；
卫星轨道位置信息生成单元，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，生成表示所述定位卫星在轨道上位置的卫星轨道位置信息；
卫星伪距信息生成单元，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述定位卫星和所述终端装置的距离的卫星伪距信息；
候补位置信息生成单元，用于生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站的位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及
定位位置信息生成单元，根据所述发送方向信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
2.一种终端装置，可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号，其特征在于，包括：
通信信号接收单元，用于从通信基站接收通信信号；
基站信息取得单元，从所述通信信号取得表示所述通信基站的位置的所述基站位置信息和表示所述通信信号的发送方向的发送方向信息；
基站伪距信息生成单元，根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置的距离的基站伪距信息；
卫星轨道位置信息生成单元，根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，生成表示所述定位卫星在轨道上的位置的卫星轨道位置信息；
卫星伪距信息生成单元，根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述定位卫星和所述终端装置的距离的卫星伪距信息；
候补位置信息生成单元，用于生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站的位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及
定位位置信息生成单元，根据所述发送方向信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
3.根据权利要求2所述的终端装置，其特征在于：
所述定位位置信息生成单元，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中，指定一个与所述发送方向信息所表示的所述发送方向的延长线、即直线最接近的一个位置，生成所述定位位置信息。
4.根据权利要求2所述的终端装置，其特征在于：
还包括高度信息存储单元，所述高度信息存储单元用于存储表示所述终端装置的位置高度的高度信息，
其中，所述定位位置信息生成单元，根据所述发送方向信息和所述高度信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置。
5.根据权利要求4所述的终端装置，其特征在于：
所述定位位置信息生成单元，计算出所述候补位置信息所表示的圆周与由所述高度信息所表示的高度确定的平面的两个交点，根据所述发送方向信息，从所述两个交点中指定一个交点，生成所述定位位置信息。
6.一种终端装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
通信信号接收步骤，终端装置从通信基站接收包括表示所述通信基站的位置的基站位置信息和表示发送方向的发送方向信息在内的通信信号，其中，所述终端装置可以接收定位卫星所发送的信号、即卫星信号；
基站信息取得步骤，所述终端装置从所述通信信号取得所述基站位置信息和所述发送方向信息；
基站伪距信息生成步骤，所述终端装置根据所述通信信号从所述通信基站到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述通信基站和所述终端装置之间距离的基站伪距信息；
卫星轨道位置信息生成步骤，所述终端装置根据所述定位卫星所发送的所述卫星信号，生成表示所述定位卫星在轨道上位置的卫星轨道位置信息；
卫星伪距信息生成步骤，所述终端装置根据所述卫星信号从所述定位卫星到达所述终端装置的到达延迟时间，生成表示所述定位卫星和所述终端装置之间距离的卫星伪距信息；
候补位置信息生成步骤，所述终端装置生成候补位置信息，所述候补位置信息表示为两个球面交点的集合、即圆周，其中一个球面以所述基站位置信息所表示的所述通信基站位置为中心、以所述基站伪距信息所表示的距离为半径，另一个球面以所述卫星轨道位置信息所表示的所述定位卫星的位置为中心、以所述卫星伪距信息所表示的距离为半径；以及
定位位置信息生成步骤，所述终端装置根据所述发送方向信息，从所述候补位置信息所表示的圆周上的位置中指定一个位置，生成定位位置信息。
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