JP2002318273A - 一方向通信を利用した移動局測位システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向通信されるＶＲＳ情報を用いて、高精度
の測位位置情報を取得し而も通信コストを低減させ、移
動局測位にＶＲＳを広く利用可能とすること。 【解決手段】この発明の一方向通信を利用した移動局測
位システムでは、複数の固定基準局Ｒ１〜Ｒ４で囲まれ
る区域内に複数のアンテナ局Ａｋ（Ａ１〜Ａｎ）が仮想
基準点として設置され、ＶＲＳ情報放送センターＳＳ
は、各固定基準局Ｒ１〜Ｒ４からの衛星観測情報に基づ
いて、仮想基準点（Ａｋ）におけるＶＲＳ情報を生成す
る。各アンテナ局Ａｋは、自局を仮想基準点とするＶＲ
Ｓ情報をＶＲＳ情報放送センターＳＳから移動局ＳＭに
一方向に通信する。移動局ＳＭは、受信されたＶＲＳ情
報及び移動局ＳＭのＧＰＳ観測情報に基づいて移動局Ｓ
ＭをＶＲＳ方式で測位する。この測位に用いられるＶＲ
Ｓ情報は、移動局に最も近い基準点である信号強度最強
のアンテナ局から取得される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動局のＶＲＳ
測位システム、より詳しくいうと、ＶＲＳ方式による高
精度の測位手法を移動局の測位に広く利用し得るように
改良した一方向通信を利用した移動局測位システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＰＳを利用した測位システムといえ
ば、カーナビゲーションをすぐに思いつくが、殆どのカ
ーナビゲーションの測位方法は、ＧＰＳ（汎地球測位シ
ステム；Global Posisioning System ）の単独測位によ
る手法で行っており、精度が５０ｍ〜１０ｍと悪いの
で、道路線情報にマッチングさせて無理やり道路上に強
制表示させているのが実情である。従って、このような
ナビゲーションを人が歩くときの測位手法と考えた場合
には、車が走行できない小道を歩行していくことも想定
されるので、ＧＰＳ単独測位の方法は利用することがで
きないのが実情である。

【０００３】このような問題に対処可能な方法には、例
えば、ＶＲＳ（仮想基準点；Virtual Reference Statio
n ）方式のＤ−ＧＰＳ〔ディファレンシャル（Differen
tial）ＧＰＳ〕測位方法が考えられる。この方法を用い
ると、測位精度が大幅に向上（１ｍ〜０．５ｍ）するの
で、人が歩いて使用するナビゲーション手法として十分
に利用することが期待される。しかしながら、ＶＲＳ方
式によるＤ−ＧＰＳ測位を用いて移動局を測位する方法
では、移動局は、自局のＤ−ＧＰＳ測位のために必要な
補正情報を得るのに、携帯電話などを使用してＶＲＳ情
報配信サーバとの間で双方向の通信を行う必要がある。
つまり、この方法では、双方向通信システムを必要とす
るので、通信費用が多大になるという欠点が現れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、一方向通
信によるＶＲＳ情報を利用してＶＲＳ測位を行うことに
より、高精度の位置情報を取得し而も通信コストを低減
し、高精度のＶＲＳ測位手法を移動局の測位に広く利用
することができるようにした移動局測位システムを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の主たる特徴に
従うと、複数の固定基準局からの衛星観測情報に基づい
て仮想基準点におけるＶＲＳ参照情報を生成するＶＲＳ
情報放送センターと、仮想基準点に対応する位置に設置
され、ＶＲＳ情報放送センターからの当該仮想基準点の
ＶＲＳ参照情報を移動局に通信するアンテナ局と、アン
テナ局からのＶＲＳ参照情報を受信し、受信されたＶＲ
Ｓ参照情報及び移動局のＧＰＳ観測情報に基づいて移動
局をＶＲＳ方式で測位する移動局とから成ることを特徴
とする一方向通信を利用した移動局測位システム（請求
項１）が提供される。

【０００６】この発明の移動局測位システムにおいて
は、移動局は、ディファレンシャルＧＰＳ観測方式又は
リアルタイムキネマテックＧＰＳ観測方式で測位を行う
ことができ（請求項２）、また、複数のアンテナ局のう
ち、移動局に最も近いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報
を用いて測位するように構成され（請求項３）、さら
に、複数のアンテナ局のうち、ＶＲＳ参照情報の信号強
度が最も強いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報を用いて
測位するように構成することができる（請求項４）。

【０００７】〔発明の作用〕この発明による移動局測位
システムの主たる特徴によると、複数の固定基準局（Ｒ
１〜Ｒ４）で囲まれる位置にアンテナ局（Ａｋ；Ａ１〜
Ａｎ）が設置され、ＶＲＳ情報放送センター（ＳＳ）
は、各固定基準局（Ｒ１〜Ｒ４）からの衛星観測情報に
基づいて、アンテナ局（Ａｋ）の設置位置を仮想基準点
とし、この仮想基準点におけるＶＲＳ参照情報（移動局
でのＶＲＳ測位に必要な補正情報や仮想衛星情報などの
情報）を生成する。アンテナ局（Ａｋ）は、ＶＲＳ情報
放送センター（ＳＳ）からの当該仮想基準点のＶＲＳ参
照情報を移動局（ＳＭ）に一方向に通信する。移動局端
末装置は、アンテナ局（Ａｋ）からのＶＲＳ参照情報を
受信し、受信されたＶＲＳ参照情報及び移動局（ＳＭ）
のＧＰＳ観測情報に基づいて移動局（ＳＭ）をＶＲＳ方
式で測位する。なお、括弧書きは、理解の便のために例
示的に付記したものであり、後述する実施例において対
応する用語又は記号を表わしている。

【０００８】この発明による移動局測位システムにおい
て、移動局は、ディファレンシャルＧＰＳ（Ｄ−ＧＰ
Ｓ）観測方式又はリアルタイムキネマテックＧＰＳ（Ｒ
ＴＫ−ＧＰＳ）観測方式で測位を行い、複数のアンテナ
局（Ａ１〜Ａｎ）のうち、移動局（ＳＭ）に最も近いア
ンテナ局からのＶＲＳ参照情報を用いて測位する。この
測位に用いられるＶＲＳ参照情報は、例えば、複数のア
ンテナ局（Ａ１〜Ａｎ）のうち、ＶＲＳ参照情報の信号
強度が最も強いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報であ
る。

【０００９】このシステムの動作をより具体的に説明す
ると、次のとおりである。ＶＲＳ情報放送センター（Ｓ
Ｓ）では、コンピュータシステムを用いて、Ｄ−ＧＰＳ
方式を利用する場合には、各アンテナ局（Ａｋ；Ａ１〜
Ａｎ）が配置された仮想基準点にＧＰＳ受信機を設置し
たと仮定したときに単独測位で算出されるであろう推定
座標値を求め、求められた推定座標値と既知の仮想基準
点位置との差を表わす補正情報（Δ）を生成し、また、
ＲＴＫ−ＧＰＳ方式を利用する場合は、各仮想基準点
（Ａｋ；Ａ１〜Ａｎ）にＧＰＳ受信機を設置したと仮定
して、このＧＰＳ受信機が受信するであろう仮想衛星情
報を生成する。このようにして生成された各補正情報
（Δ）或いは仮想衛星情報は、ＶＲＳ参照情報として、
対応する各アンテナ局（Ａｋ）から送信（放送）され
る。これに対して、移動局（ＳＭ）は、送信されたＶＲ
Ｓ参照情報（補正情報或いは仮想衛星情報）を利用し
て、Ｄ−ＧＰＳ測位やＲＴＫ−ＧＰＳ測位を実施する。

【００１０】アンテナ局（Ａｋ）の一配置例を挙げれ
ば、一つのＶＲＳ情報放送センター（ＳＳ）によるＶＲ
Ｓサービスエリアを、７０ｋｍから１００Ｋｍ範囲と
し、仮想基準点となるアンテナ局（Ａｋ）の位置は、Ｖ
ＲＳサービスエリア全体をカバーするように、１０ｋｍ
程度の半径で円を数個描き（１０ｋｍ程度の間隔で）、
エリア内に固定的に配置することができる。なお、この
例は、測位精度が或る程度劣化してもよい場合や、初期
化時間が多少長くなってもさほど問題にならない場合
に、十分な実用的価値を生じる。

【００１１】この発明では、このように、ＶＲＳ情報放
送センター（ＳＳ）からアンテナ局（Ａｋ）を介して、
当該アンテナ局が位置する仮想基準点のＶＲＳ参照情報
を、移動局（ＳＭ）に対して一方向に通信し、移動局
（ＳＭ）では、最も近い仮想基準点のアンテナ局（Ａ
ｋ）のＶＲＳ参照情報を利用して、高精度のＤ−ＧＰＳ
やＲＴＫ−ＧＰＳ観測によるＶＲＳ測位を行う。従っ
て、ＶＲＳ測位による高精度の測位（ポジショニング）
性能を実現しつつ、ＶＲＳ参照情報取得のためのコスト
を大幅に低減することができる。

【００１２】一般に、ＶＲＳ方式で移動局測位を高精度
に実施しようとすれば、Ｄ−ＧＰＳやＲＴＫ−ＧＰＳ測
位の測位精度や初期化時間が短くて済むように、仮想基
準局（点）を移動局（ローバー；rover ）の近傍に作成
する必要がある。このため、ＶＲＳ参照情報を提供する
ＶＲＳ配信サーバに対して、移動局側からＧＰＳ単独測
位により求められた移動局位置情報を送信して仮想基準
点におけるＶＲＳ参照情報の作成を要求しなければなら
ない。

【００１３】これに対して、この発明では、ＶＲＳ参照
情報を提供するＶＲＳ情報放送センターから、ラジオや
ＦＭ放送局のように、所謂“タレ流し”でＶＲＳ参照情
報を放送しておき、移動局側ではこのＶＲＳ参照情報を
受信するだけで高精度なＶＲＳシステムを利用すること
ができる。つまり、一方向の通信で非常に高精度な移動
局測位のための運営が可能となる。

【００１４】以上のように、この発明によると、移動局
側から単独測位の位置情報を送信しなくても、ＶＲＳ情
報放送センター側から放送し放しで、測位システムの運
営が可能になる。また、センターからのＶＲＳ参照情報
の放送は、商用放送と同様に無料で提供したり、或い
は、会員制などで非常に低廉な利用料で済むので、ＶＲ
Ｓ参照情報の取得に要する移動局側ユーザの通信コスト
は、極めて低くすることができる。

【００１５】つまり、この発明では、多大な通信費用が
かかる双方向の通信を使用することなく、ＶＲＳシステ
ムを利用するようにしているので、通信費が極めて廉価
になり、コストパーフォーマンスが非常に良くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例を詳述する。なお、以下の実施例は単
なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の構成変更が可能である。

【００１７】図１は、この発明の一実施例による移動局
測位システムにおける移動局のハードウエア構成例を極
く概略的に示す概略ハードウエアブロック図である。こ
の例では、移動局（ＳＭ）の測位のために、モバイルタ
イプのパーソナルコンピュータ（モバイルコンピュー
タ；mobile computer ）１が本体システムとして用いら
れ、ＧＰＳ受信機構２及び携帯通信端末（ＶＲＳ受信機
ともいう。）３が観測情報取得機構として用いられる。

【００１８】モバイルコンピュータ１は、例えば、ＰＤ
Ａ（Personal Digital Assistants）や携帯型ノートパ
ソコンなどのように、携帯しつつデータ処理やデータ送
受信を行うことができる情報ツールであり、ＣＰＵ（中
央処理装置）１１、記憶装置１２、タッチパネルディス
プレイ１３、インターフェース１４を備え、これらの要
素１１〜１４はバス１５を介して互いに接続されてい
る。

【００１９】システム全体を制御するＣＰＵ１１は、所
定のプログラムに従って種々の制御を行い、モバイルコ
ンピュータ１に搭載したプログラムによって、基本的な
情報処理を実行すると共に、特に、ＧＰＳ受信機構２及
び携帯通信端末３と連係して、この発明による移動局測
位のための移動局位置観測処理を中心的に遂行する。

【００２０】記憶装置１２は、基本プログラムや移動局
測位処理に関するプログラムや固定データ／パラメータ
を記憶したＲＯＭ（読出専用メモリ）、各種データ等を
一時記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ハー
ドディスク（ＨＤ）の外、メモリカードやＦＤ（フロッ
ピィディスク）、ＭＯ（光磁気）ディスクなどの各種可
搬型記録媒体を用いる外部記憶装置から成り、これらの
外部記憶装置には、この移動局位置観測処理に関するプ
ログラムや各種データ／パラメータを記憶することがで
きる。

【００２１】また、タッチパネルディスプレイ１３は、
ディスプレイ及び入力操作子〔各種キーやペン形操作子
（タッチペン）〕を備え、ディスプレイ画面に表示され
る各種画面を視認しつつ、主として、タッチペンの操作
により所定の入力をシステムに与えることにより、移動
局位置観測処理における各種ユーザインターフェース機
能を遂行することができる。そして、インターフェイス
１４には、ＧＰＳ受信機構２及び携帯通信端末３が接続
される。

【００２２】ＧＰＳ受信機構２は、ＧＰＳアンテナ２１
及びＧＰＳ受信機２２を備える。ＧＰＳアンテナ２１で
受信される衛星電波信号は、ＧＰＳ受信機２２で受信処
理された後、インターフェース１４を介して本体システ
ム１に入力される。本体システム１では、ＧＰＳ観測に
よる測位処理を行う。この測位方法は、「ＶＲＳ測位」
と呼ばれ、ＧＰＳ受信機構２からの受信衛星情報及び携
帯通信端末３からの仮想基準点に関するＶＲＳ参照情報
（補正情報など）に基づいて、移動局（ＳＭ）の位置が
ＶＲＳ方式で測位するものである。

【００２３】携帯通信端末３は、ＶＲＳ参照情報を受信
するのに用いられ、少なくともＶＲＳ参照情報の信号を
受信する機能を有する無線受信機であればよいので、
「ＶＲＳ受信機」とも呼ばれる。例えば、専用の携帯受
信機端末でもよいし、携帯型電話機〔ＰＨＳ（Personal
Handy phone System ）を含む〕を用いてＶＲＳ参照情
報を受信するようにしてもよい。これにより、ＶＲＳ測
位に必要な仮想基準局（点）のＶＲＳ参照情報を取得す
ることができる。

【００２４】なお、図１では、携帯通信端末３やＧＰＳ
受信機２２を別体として、インターフェース１４を介し
て本体システム１に接続するようにしたが、ＧＰＳ受信
機２２や携帯通信端末（ＶＲＳ受信機）３の機能を本体
システム１内に組み込んだり、本体システム１や携帯通
信端末３の機能をＧＰＳ受信機２２に組み込んだり、或
いは、本体システム１やＧＰＳ受信機２２の機能を携帯
通信端末３に組み込む等、移動局のシステムを、通信・
信号送受・データ処理機能を兼備する総合的携帯端末装
置として一体型に構成することができる。

【００２５】〔測位方式の概略〕この発明の一実施例に
よる移動局測位システムにおいては、ＶＲＳ情報放送セ
ンターからの一方向通信を利用してＶＲＳ参照情報を取
得し、移動局では、このＶＲＳ参照情報用いてＶＲＳ測
位を行う（なお、Ｄ−ＧＰＳ測位を採用するのが、種々
の面から実用的に好適なものと考えられる。）。図２
は、このようなＶＲＳ情報伝達方式の概略を説明するた
めの図である。ここで、図２を用いてこの発明による移
動局測位システムの概略を説明する。

【００２６】複数の固定基準局Ｒ１〜Ｒ４で囲まれる区
域内に、複数のアンテナ局Ａ１〜Ａｎが仮想基準点とし
て設置され、ＶＲＳ情報放送センターＳＳは、各固定基
準局Ｒ１〜Ｒ４からの衛星観測情報に基づいて、アンテ
ナ局Ａｋ；Ａ１〜Ａｎの設置位置である仮想基準点にお
けるＶＲＳ参照情報を生成する。各アンテナ局Ａ１〜Ａ
ｎは、自局を仮想基準点とするＶＲＳ参照情報をＶＲＳ
情報放送センターＳＳから受け、これを移動局ＳＭに向
かって一方向に通信する。移動局ＳＭは、アンテナ局Ａ
１〜ＡｎからＶＲＳ参照情報を受信し、受信されたＶＲ
Ｓ参照情報及び移動局ＳＭのＧＰＳ観測情報に基づいて
移動局ＳＭをＶＲＳ方式で測位する。この測位に用いら
れるＶＲＳ参照情報は、ＶＲＳ参照情報の信号強度が最
も強いアンテナ局から取得される。

【００２７】より具体的に説明すると、複数（３以上）
のＧＰＳ固定基準局Ｒ１〜Ｒ４の位置座標（Ｘｒ１，Ｙ
ｒ１，Ｚｒ１）〜（Ｘｒ４，Ｙｒ４，Ｚｒ４）は既知で
あり、これらの固定基準局Ｒ１〜Ｒ４で囲まれる区域内
に複数のアンテナ局Ａ１〜Ａｎが仮想基準点として設置
され、これらの設置位置の座標（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ
１）〜（Ｘａｎ，Ｙａｎ，Ｚａｎ）〔以下、仮想基準点
又はアンテナ局座標Ａｋ（Ｘａｋ，Ｙａｋ，Ｚａｋ）で
代表する；１≦ｋ≦ｎ〕も既知である。

【００２８】なお、各ＧＰＳ固定基準局Ｓｒ１〜Ｓｒ４
の位置間隔は、通常、３０〜７０ｋｍが取られる（とき
には、１００ｋｍ以上の場合もある）。仮想基準点ＳＶ
に対するＧＰＳ固定基準局の数は、少なくとも３地点で
あればよいが、誤差消去のために冗長性を持たせて、例
えば、図示のように４地点以上のＧＰＳ固定基準局Ｓｒ
１〜Ｓｒ４を利用するのが好都合である。また、アンテ
ナ局Ａｋ；Ａ１〜Ａｎは、図示の円で示されるように、
例えば、１０ｋｍ程度の範囲をカバーするように配置さ
れる。

【００２９】ＶＲＳ情報放送センターＳＳは、ＧＰＳ固
定基準局Ｓｒ１〜Ｓｒ４から通信回線（図示せず）を介
してＶＲＳ情報放送センターＳＳに送られてくる衛星情
報を取得し、ＧＰＳ固定基準局Ｓｒ１〜Ｓｒ４からの衛
星情報を基にしてＶＲＳ方式の測位を行う。

【００３０】この場合、このシステムにおいて移動局Ｓ
Ｍ側で通常採用されるＤ−ＧＰＳ観測のための測位で
は、仮想基準点Ａｋ（Ｘａｋ，Ｙａｋ，Ｚａｋ）上にＧ
ＰＳアンテナを立てたとした場合に単独測位の処理をし
て得られるであろう位置座標（Ｘｖａ，Ｙｖａ，Ｚｖ
ａ）を算出し、算出された位置座標（Ｘｖａ，Ｙｖａ，
Ｚｖａ）と仮想基準点座標（Ｘａｋ，Ｙａｋ，Ｚａｋ）
との差を表わす差座標Δｋ（ΔＸｋ、ΔＹｋ、ΔＺｋ）
を算出し、この差座標Δｋ（ΔＸｋ、ΔＹｋ、ΔＺｋ）
を補正情報（ＶＲＳ参照情報）として、仮想基準点座標
情報（Ｘａｋ，Ｙａｋ，Ｚａｋ）と共に、当該アンテナ
局Ａｋを介して放送する。

【００３１】また、ＲＴＫ−ＧＰＳ観測で測位を行う必
要がある場合には、仮想基準点Ａｋ（Ｘａｋ，Ｙａｋ，
Ｚａｋ）上にＧＰＳアンテナを立てたとした場合に人口
衛星から受信されるであろう衛星情報（仮想衛星情報）
として、Ｌ１、Ｌ２搬送波位相、Ｃ／Ａコード擬似距
離、Ｐコード（Ｙコード）擬似距離を算出し、算出され
た仮想衛星情報を各アンテナ局Ａｋに対するＶＲＳ参照
情報とする。

【００３２】このようにして、ＶＲＳ情報放送センター
ＳＳで生成された各アンテナ局ＡｋごとのＶＲＳ参照情
報（補正情報や仮想衛星情報）は、各アンテナ局Ａｋに
送られ、さらに、これらのアンテナ局Ａｋから移動局Ｓ
Ｍに向けて放送される。アンテナ局Ａｋの放送エリア内
を移動している移動局ＳＭでは、各アンテナ局Ａｋから
放送されるＶＲＳ参照情報及び仮想基準点座標情報（Ｘ
ａｋ，Ｙａｋ，Ｚａｋ）を受け取り、本体システム１の
ＣＰＵ１１の管理の下に、インターフェース１４及びバ
ス１５を介して記憶装置１２（ＲＡＭ）のＶＲＳ情報記
憶領域に記憶する。そして、ＶＲＳ測位を実行する。

【００３３】すなわち、ＶＲＳ方式でＤ−ＧＰＳ観測に
基づく測位を行う通常のＤ−ＧＰＳ測位においては、記
憶装置１２（ＲＡＭ）のＶＲＳ情報記憶領域に記憶され
たＶＲＳ参照情報（補正情報＝差座標Δｋ；ΔＸｋ、Δ
Ｙｋ、ΔＺｋ）を、移動局ＳＭの単独測位機能により観
測される単独測位情報（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）に加算し、
移動局ＳＭのＶＲＳ真位置座標（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）を
算出する。

【００３４】なお、ＲＴＫ−ＧＰＳ観測で測位を行う場
合は、移動局ＳＭの単独測位機能により観測される記憶
装置１２（ＲＡＭ）のＶＲＳ情報記憶領域に記憶された
ＶＲＳ参照情報（仮想衛星情報）及び仮想基準点位置座
標情報（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、並びに、受信アンテナ２
１を通じて新たに受信した受信衛星情報を基にして、Ｒ
ＴＫ測位の計算を行い、再度、移動局ＳＭのＶＲＳ真位
置座標（ＸＭ，ＹＭ，ＺＭ）を算出し直す。

【００３５】また、以上の説明では、ＶＲＳ参照情報な
どをＶＲＳ情報放送センターＳＳから受信するのに、携
帯通信端末２から本体システム１のインターフェース１
４を介して情報授受をするようにしているが、ＧＰＳ受
信機２２を介して情報受信を行う構成にしてもよい。こ
の場合、ＧＰＳ受信機２２に受信メモリを設け、受信メ
モリに記憶装置１２のＲＡＭに代る情報記憶機能を持た
せ、ＧＰＳ受信機ＣＰＵによって情報授受の制御及び測
位演算の処理を行うように構成する。これにより、イン
ターフェース１４を介する場合よりも、ＶＲＳ情報サー
バＳＳから受信されるＧＰＳ情報の受信タイムラグを減
少すると共に、ＧＰＳ受信機２２内で測位処理を行って
測位処理結果のみを本体システムに送り、本体システム
の負担を軽くすることができる。

【００３６】〔ＶＲＳ測位手順〕図３は、この発明の一
実施例による移動局測位システムにおける一方向通信網
を利用したＶＲＳ測位の作業手順を表わすフローチャー
トである。この作業フローの第１ステージＳＴ１はＧＰ
Ｓ固定基準局の設置を決定する段階であり、例えば、図
２で説明したように、固定基準局Ｒ１〜Ｒ４を設置し、
電子基準点などから固定基準点位置（Ｘｒ１，Ｙｒ１，
Ｚｒ１）〜（Ｘｒ４，Ｙｒ４，Ｚｒ４）を測位し、各Ｇ
ＰＳ固定基準局Ｒ１〜Ｒ４の正しい位置を決定する。

【００３７】次のステージＳＴ２，ＳＴ３はアンテナ局
を設定する段階であり、先ず、ステージＳＴ２で、ＶＲ
Ｓサービスエリアを考慮して、図２で説明したように、
利用するアンテナ局Ａｋ（Ａ１〜Ａｎ）を決定する。例
えば、既存のアンテナがあればそれを利用し、なければ
新設する。そして、ステージＳＴ３で、各アンテナ局Ａ
ｋ（Ａ１〜Ａｎ）の正しい位置（Ｘａｋ，Ｙａｋ，Ｚａ
ｋ）〔（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１）〜（Ｘａｎ，Ｙａ
ｎ，Ｚａｎ）〕を、例えば、ＶＲＳ方式で、正確に測位
しておく。この場合、既設のアンテナ局などで既に正確
な座標が決定されている場合には、測位の必要がない。

【００３８】ステージＳＴ４以下は運用段階であり、先
ず、ステージＳＴ４では、ＧＰＳ固定基準局Ｒ１〜Ｒ４
にて人口衛星からの電波の受信を開始し、ステージＳＴ
３で、各ＧＰＳ固定基準局Ｒ１〜Ｒ４からの受信衛星情
報を専用通信回線などにてＶＲＳ情報放送センターＳＳ
に送信する。次のステージＳＴ５では、ＶＲＳ情報放送
センターＳＳにおいて、各アンテナ局Ａｋ（Ａ１〜Ａ
ｎ）を仮想基準点位置としてＶＲＳ参照情報を算出す
る。このＶＲＳ参照情報は、Ｄ−ＧＰＳ観測であれば差
座標Δを表わす補正情報であり、ＲＴＫ−ＧＰＳ観測で
あれば仮想衛星情報である。

【００３９】そして、ステージＳＴ７で、ＶＲＳ情報放
送センターＳＳから、各アンテナ局Ａｋ（Ａ１〜Ａｎ）
を仮想基準点位置として、ＶＲＳ参照情報（補正情報Δ
や仮想衛星情報など）の放送サービスを実施する。これ
に対して、移動局ＳＭ側では、ステージＳＴ８のよう
に、信号電波の強いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報を
受信してＶＲＳ測位をする。すなわち、アンテナ局のサ
ービスエリアが重なる地域では、移動局ＳＭ側にて、電
波を強く受信することができるアンテナ局からのＶＲＳ
参照情報を使用して、高精度且つ高速の測位処理を実行
する。

【００４０】〔受信チャンネルの決定例〕この発明の一
実施例による移動局測位システムにおいては、信号電波
強度が最も高いアンテナ局からの情報信号を受信するこ
とにより、最も移動局に近い仮想基準点によるＶＲＳ参
照情報（補正情報や仮想衛星情報）を取得し、精度且つ
高速の測位処理を実行する。例えば、ＶＲＳ参照情報の
信号伝送用に割り当てられた周波数帯域を信号強度検出
スキャナでスキャンして、信号強度が最も強い受信チャ
ンネルを決定し、この受信チャンネルに載っている最近
位置のアンテナ局からのＶＲＳ参照情報を取得すること
ができる。図４及び図５は、この発明の一実施例による
移動局測位システムにおいて実行される受信チャンネル
の決定処理を表わすフローチャートの一例である。

【００４１】この「受信チャンネルの決定処理」は、ユ
ーザの指示或いは予め設定された自動シーケンスにより
起動されると、ＶＲＳ参照情報信号をチャンネル毎に順
次スキャンし、最大強度の信号レベルをもつ受信チャン
ネルを決定し、決定された受信チャンネルからＶＲＳ参
照情報を取得するようになっている。

【００４２】例えば、ＶＲＳ参照情報の信号伝送用周波
数帯域が９００〜９５０ＭＨｚであれば、１チャンネル
を０．５ＭＨｚ幅とすると、１００チャンネルを割り当
てることができる。そこで、チャンネル番号を“１”〜
“１００”とし、信号強度検出スキャナによって、受信
チャンネルをチャンネル番号“１”から増やして行き
（スキャンし）、順次、信号強度が強いチャンネルのみ
の番号及び信号強度を、記憶装置１２（ＲＡＭ）内或い
は携帯通信端末（ＶＲＳ受信機）３内の信号強度メモリ
（バッファ）に更新して記憶していく。そして、全チャ
ンネルをスキャンした後、受信信号強度メモリに記憶さ
れている最高信号強度のチャンネルの番号を呼び出し、
呼び出されたチャンネル番号に携帯通信端末３の受信チ
ャンネルを合わせる。

【００４３】以下、このような「受信チャンネルの決定
処理」を図４及び図５の処理フローに従って動作を説明
する。まず、最初のステップＳ１では、移動局ＳＭの携
帯通信端末（ＶＲＳ受信機）３でＶＲＳ参照情報のデー
タ受信を開始すると、受信チャンネルカウンターを
“１”にすると共に、信号強度メモリの内容をリセット
して、ステップＳ２に進む。

【００４４】ステップＳ２では、受信チャンネルカウン
ターに記憶されたチャンネル番号〔第１回目（この処理
が開始した起動当初）は、チャンネル“１”〕に対応す
るＶＲＳ参照情報信号を受信し、次のステップＳ３で、
受信したチャンネルの信号の強度をディジタル数値に置
き換える〔例えば、信号強度“０．０”〜“９．０”。
受信されていないときは信号強度“０．０”。〕。

【００４５】次に、ステップＳ４においては、ステップ
Ｓ３でディジタル化された受信信号強度を、信号強度メ
モリに既に記憶されている信号強度と比較し、続くステ
ップＳ５で、メモリに記憶されている信号強度より受信
信号強度が大きいか否かを判定する。ここで、受信信号
強度が信号強度メモリーの信号強度より強いときは（Ｙ
ＥＳ）、信号強度メモリのチャンネル番号及び信号強度
を当該チャンネルのものに更新（記憶）した上、ステッ
プＳ７（図５）に進み、そうでないときは、直接、ステ
ップＳ７に進む。

【００４６】ステップＳ７では、受信チャンネルカウン
ターを“＋１”だけ加算し（インクリメント）、次のス
テップＳ８で、受信チャンネルカウンターが“最終チャ
ンネル番号”＋“１”」であるか否か、すなわち、最終
チャンネル（例えば、チャンネル“１００”）まで受信
レベルを調べたか否かを判断する。ここで、最終チャン
ネルまで受信レベル判定が行われていないときは（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ２（図４）に戻って、最終チャンネル
までの受信レベル判定が終了するまで、ステップＳ２〜
Ｓ８の処理を繰り返す。

【００４７】最終チャンネルまでの受信レベル判定が終
了すると（Ｓ８→ＹＥＳ）、順次、ステップＳ９〜Ｓ１
１に進む。まず、ステップＳ９では、受信信号強度メモ
リよりチャンネル番号を呼び出し、次に、ステップＳ１
０で、携帯通信端末（ＶＲＳ受信機）３のチャンネル選
択機構にチャンネル番号を送り、このチャンネル番号に
基づいて、携帯通信端末（ＶＲＳ受信機）３のＶＲＳ参
照情報受信チャンネルを設定する。そして、ステップＳ
１１において、ステップＳ１０で設定された受信チャン
ネルのＶＲＳ参照情報を受信し、この「受信チャンネル
の決定」処理を終了する。これによって、ステージＳＴ
８（図３）において、最適のＶＲＳ参照情報を用いたＶ
ＲＳ測位を開始することができる。

【００４８】なお、この発明による移動局測位システム
は、単に、カーナビゲーションや人が歩くときの測位に
適用するだけでなく、種々の用途に利用することがで
き、特に、車を利用する業務システム、観光案内システ
ム、ＳＯＳシステムなど、広範囲にわたるシステムの開
発を簡単に構築することができ、ＧＩＳ利用への展開に
も多大な効果を発揮するものと期待される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による移
動局測位システムでは、予め、複数の固定基準局で囲ま
れる位置にアンテナ局（Ａｋ；Ａ１〜Ａｎ）を設置して
おく。ＶＲＳ情報放送センター（ＳＳ）は、各固定基準
局（Ｒ１〜Ｒ４）からの衛星観測情報に基づいて、アン
テナ局の設置位置を仮想基準点とし、この仮想基準点に
おけるＶＲＳ参照情報（補正情報や仮想衛星情報）を生
成する。アンテナ局は、ＶＲＳ情報放送センターからの
当該仮想基準点のＶＲＳ参照情報を移動局（ＳＭ）に一
方向に通信する。移動局端末装置は、アンテナ局からＶ
ＲＳ参照情報を受信し、受信されたＶＲＳ参照情報及び
移動局のＧＰＳ観測情報に基づいて移動局をＶＲＳ方式
で測位する。

【００５０】この発明による移動局測位システムでは、
さらに、移動局（ＳＭ）は、ディファレンシャルＧＰＳ
観測方式又はリアルタイムキネマテックＧＰＳ観測方式
で測位を行い、複数のアンテナ局のうち、移動局に最も
近いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報を用いて測位す
る。この測位に用いられるＶＲＳ参照情報は、例えば、
複数のアンテナ局（Ａｋ；Ａ１〜Ａｎ）のうちＶＲＳ参
照情報の信号強度が最も強いアンテナ局から取得され
る。

【００５１】従って、この発明によると、移動局（Ｓ
Ｍ）側から単独測位の位置情報を送信しなくても、ＶＲ
Ｓ情報放送センター（ＳＳ）側から放送し放しで、測位
システムの運営が可能になる。また、センターからのＶ
ＲＳ参照情報の放送は、商用放送と同様に無料で提供し
たり、或いは、会員制などで非常に低廉な利用料で済む
ので、移動局のＶＲＳ参照情報利用にかかる通信コスト
は、極めて低くすることができる。さらに、移動局から
最も近い位置にあるアンテナ局（仮想基準点）からのＶ
ＲＳ参照情報を利用してＤ−ＧＰＳやＲＴＫ−ＧＰＳ測
位などによるＶＲＳ測位を実施することにより、高精度
の測位結果が得られる。

【００５２】つまり、この発明では、多大な通信費用が
かかる双方向通信の携帯電話などを使用することなく、
ＶＲＳシステムを利用するようにしているので、ＶＲＳ
参照情報取得のためのコストが極めて廉価になり、コス
トパーフォーマンスを非常に良くすることができ、しか
も、ＶＲＳ測位による高精度の測位（ポジショニング）
性能を実現することができる

【００５３】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施例による移動局測位
システムにおける移動局の概略的ハードウエア構成を表
わすブロック図である。

【図２】図２は、この発明の一実施例による移動局測位
システムにおけるＶＲＳ情報伝達を説明するための概略
図である。

【図３】図３は、この発明の一実施例によるＶＲＳ測位
の作業手順の一例を表わすフローチャートである。

【図４】図４は、この発明の一実施例による受信チャン
ネルの決定処理を表わすフローチャートの一部である。

【図５】図５は、この発明の一実施例による受信チャン
ネルの決定処理を表わすフローチャートの他部である。

【符号の説明】

Ｒ１〜Ｒ４ 固定基準局、 Ａｋ；Ａ１〜Ａｎ アンテナ局、 ＳＭ 移動局、 ＳＳ ＶＲＳ情報配信サーバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AA07 AB05 AB07 AC02 AD01 5H180 AA01 AA21 BB04 BB05 EE18 FF05 FF07 FF13 5J062 AA08 BB05 CC07 EE04 5K067 DD20 DD44 EE02 EE12 HH22 HH23 JJ52 JJ56

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の固定基準局からの衛星観測情報に基
   づいて仮想基準点におけるＶＲＳ参照情報を生成するＶ
   ＲＳ情報放送センターと、 仮想基準点に対応する位置に設置され、ＶＲＳ情報放送
   センターからの当該仮想基準点のＶＲＳ参照情報を移動
   局に通信するアンテナ局と、 アンテナ局からのＶＲＳ参照情報を受信し、受信された
   ＶＲＳ参照情報及び移動局のＧＰＳ観測情報に基づいて
   移動局をＶＲＳ方式で測位する移動局とから成ることを
   特徴とする一方向通信を利用した移動局測位システム。
2. 【請求項２】移動局は、ディファレンシャルＧＰＳ観測
   方式又はリアルタイムキネマテックＧＰＳ観測方式で測
   位を行うことを特徴とする請求項１に記載の一方向通信
   を利用した移動局測位システム。
3. 【請求項３】移動局は、複数のアンテナ局のうち、移動
   局に最も近いアンテナ局からのＶＲＳ参照情報を用いて
   測位することを特徴とする請求項１又は２に記載の一方
   向通信を利用した移動局測位システム。
4. 【請求項４】移動局は、複数のアンテナ局のうち、ＶＲ
   Ｓ参照情報の信号強度が最も強いアンテナ局からのＶＲ
   Ｓ参照情報を用いて測位することを特徴とする請求項１
   乃至３の何れか１項に記載の一方向通信を利用した移動
   局測位システム。