JP2006071460A - 測位装置、測位方法、測位装置の制御プログラム、測位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 - Google Patents

Abstract

【課題】測位結果を短時間で取得することができる測位装置、測位方法、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム及び電話機装置の制御プログラムを記録した記録媒体を提供すること。
【解決手段】測位手段と、前回測位位置情報格納手段と、前回測位時刻情報格納手段と、前回測位位置情報と前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成手段と、補助情報提供装置に対して、補助情報を要求する補助情報要求手段と、基地局位置と前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成手段と、基地局距離情報及び推定移動距離と通信可能距離の大小関係とに基づいて、測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置４０。
【選択図】図５

Description

本発明は、測位装置、測位方法、測位装置の制御プログラム、測位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。

従来より、人工衛星を利用して位置を測位する測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が用いられている。ＧＰＳ装置による測位では、位置計算の初期値とするため、また、ＧＰＳ衛星が発信する電波のドップラー効果による見かけの周波数変動を算出するために、ＧＰＳ装置の仮の位置（初期位置）を用意する必要がある。
特許文献１には、基地局の位置又は前回測位位置を初期位置として使用する構成が開示されている。
特開２００１−１３３５３５号公報（図５等）

しかし、基地局の位置を初期位置とした場合、例えば、ＧＰＳ受信機の位置が実際には前回測位した位置に近く、基地局とは遠い場合であっても、初期位置が基地局の位置となる。また、前回測位位置を初期位置とした場合、前回測位から長時間が経過していると、ＧＰＳ受信機の実際の位置と初期位置との距離は大きくなっている確率が高い。このように、ＧＰＳ受信機の実際の位置と初期位置との差が大きい状態で測位を開始すると、ＧＰＳ衛星からの信号のドップラー効果の計算を正確に行うことができず、測位に長時間を要する場合があるという問題がある。

そこで、本発明は、衛星航法システムに用いられる衛星からの信号のドップラー効果の計算を正確に行い、測位結果を短時間で取得することができる測位装置、測位方法、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム及び測位装置の制御プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

前記課題は、第１の発明によれば、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位手段と、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納手段と、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成手段と、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求手段と、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成手段と、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。

第１の発明の構成によれば、測位装置、たとえばＧＰＳ受信機を備えた携帯電話機は、前回測位を行った時点での測位装置の位置である前回測位位置情報を、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成される前回測位位置情報格納手段に格納している。
推定移動距離情報生成手段は、たとえば時間経過情報と仮定した測位装置の移動速度との積を求めることによって、推定移動距離情報を生成する。このようにして、推定移動距離を算出した場合、移動速度の仮定が妥当なものであれば、測位装置の実際の位置は、前回測位位置を中心とし半径が推定移動距離である円（移動範囲円）の中にある確率が高い。
補助情報要求手段は、たとえば携帯電話網の基地局と通信し、測位装置に補助情報を送信することを要求する。補助情報は、基地局の位置を示す基地局位置情報と基地局が携帯電話機等の端末と通信することができる限界の距離を示す通信可能距離情報とを含んでいる。測位装置が、補助情報要求手段により補助情報を取得できたということは、測位装置が、基地局の位置を中心とし通信可能距離を半径とする円（通信範囲円）の中に位置することを示している。また、測位装置が、おおむね前回測位位置と基地局の位置とを結ぶ線分（基準線分）に沿って移動したということも示している。
基地局距離情報生成手段は、前回測位位置情報と基地局位置情報に基づいて前回測位位置と測位装置が現在通信を行っている基地局との間の距離を算出する。

初期位置情報生成手段は、推定移動距離情報、通信可能距離情報及び基地局距離情報によって、前回測位位置と基地局位置との位置関係、たとえば移動範囲円と通信範囲円が重なり合っているか否か等を判断し、測位装置が実際に存在している地点に近い確率が高い点の座標を、初期位置情報として生成する。
そのため、本発明の測位装置は、初期位置として単純に前回測位位置又は基地局位置を設定する場合に比べ、正確な初期位置を設定することができ、測位結果を短時間で取得することができる。また、前回測位位置と基地局位置との位置関係に基づいて、測位装置の移動方向を知ることができるので、測位装置の移動方向を知るためのハードウェア、たとえば加速度センサを測位装置が有していなくても初期位置を設定することができる。

好ましくは、第２の発明によれば、第１の発明の構成において、前記初期位置情報生成手段は、前記前回測位位置を中心とし前記推定移動距離を半径とする円である移動範囲円が、前記基地局位置を中心とし前記通信可能距離を半径とする円である通信範囲円を含む場合に、前記推定移動距離と前記通信可能距離との比に基づいて、前記前回測位位置と前記基地局位置とを結ぶ線分である基準線分上にあり、かつ、前記移動範囲円と前記通信範囲円の両方に含まれる点を前記初期位置とすることを特徴とする。

第２の発明の構成によれば、通信範囲円が移動範囲円に含まれている場合には、測位装置の真の位置は、通信範囲円のうち前回測位位置に近い部分にある確率が高い。また、測位装置の真の位置は、基準線分の近傍にある確率が高い（たとえば図６（ａ）参照）。
そこで、初期位置情報生成手段は、推定移動距離と通信可能距離の比に基づいて、基準線分上の点で、かつ、通信範囲円と移動範囲円の両方に含まれる点の中から初期位置とする点を選択して、その点の座標を初期位置情報として生成する。
前回測位からの経過時間と推定移動速度に基づいて、初期位置を決定する方法は、前回測位からの経過時間が長くなるほど、実際の位置と初期位置の差は大きくなる。しかし、本発明の構成によれば、測位装置が存在することが確実である通信可能範囲円の中に初期位置を定めることができるから、前回測位からの経過時間にかかわりなく正確な初期位置を得ることができる。

好ましくは、第３の発明によれば、第１の発明の構成において、前記初期位置情報生成手段は、前記移動範囲円と前記通信範囲円とが交わる場合に、前記推定移動距離と前記通信可能距離との比に基づいて、前記移動範囲円と前記基準線分の交点と前記通信範囲円と前記基準線分の交点を結ぶ線分上の点を前記初期位置とすることを特徴とする。

第３の発明の構成によれば、通信範囲円と移動範囲円が交わっている場合には、通信装置の真の位置は、通信範囲円と移動範囲円の両方に含まれる範囲にある確率が高い。また、基準線分の近傍にある確率も高い。したがって、通信装置の真の位置は、通信範囲円と基準線の交点（たとえば図６（ｂ）の点Ｃ）と移動範囲円と基準線の交点（たとえば図６（ｂ）の点Ｄ）を結ぶ線分（たとえば線分ＣＤ）の近傍にある確率が高いといえる。
そこで、初期位置情報生成手段は、推定移動距離と通信可能距離の比に基づいて、線分ＣＤ上の点を選択して、その点の座標を初期位置情報として生成する。
このように、通信範囲円と移動範囲円が交わる場合は、測位装置が存在し得る範囲を狭い領域に限定することができ、そのため、より正確な初期位置を設定することができる。

好ましくは、第４の発明によれば、第１の発明の構成において、前記初期位置情報生成手段は、前記移動範囲円が前記通信範囲円に含まれる場合に、前記前回測位位置を前記初期位置とすることを特徴とする。

第４の発明の構成によれば、移動範囲円が通信範囲円に含まれている場合には、前回測位位置も通信範囲円の中にあるため、基準線分の方向が測位装置の大まかな移動方向であるということはできない。たとえば、図７（ａ）で点Ｅと点Ｆが、前回測位位置（点Ａ）から等しい距離にあるとすると、点Ｅが真の位置である確率と点Ｆが真の位置である確率は等しい。
このような位置関係が生ずる典型的な例は、短い時間間隔で測位を繰り返し行う場合であり、前回測位位置と測位装置の真の位置との距離は小さいと考えられる。
そこで、初期位置情報生成手段は、前回測位位置の座標を初期位置情報として生成する。
このように、第４の発明の構成によれば、測位装置の移動方向を算出する必要がなく、そのため、初期位置算出のための計算量は減少し、短時間で初期位置を設定することができる。

好ましくは、第５の発明によれば、第１の発明の構成において、前記初期位置情報生成手段は、前記推定移動距離と前記通信可能距離との和が前記基地局距離よりも小さい場合に、前記基地局位置を前記初期位置とすることを特徴とする。

第５の発明の構成によれば、前記推定移動距離と前記通信可能距離との和が前記基地局距離よりも小さい場合、すなわち、移動範囲円と通信範囲円に重複する領域がない場合には、推定移動距離を算出するために仮定した条件、たとえば測位装置の移動速度が誤っていたということができる。このような場合には、基準線分に基づいて初期位置情報を生成することは妥当でない。
そこで、初期位置情報生成手段は、基地局の位置を初期位置情報として生成する。このようにすれば、初期位置と測位装置の実際の位置との差は、最悪の場合でも通信可能距離に抑えることができる。
そのため、推定移動距離が妥当である場合には正確な初期位置を設定できる一方、推定移送距離が妥当でない場合には、明らかに測位装置の真の位置とは大きく離れている点、たとえば図７（ｂ）の点Ｇ、を初期位置とすることを防ぐことができる。また、測位装置の移動方向を算出する必要がないので、短時間で初期位置を設定することができる。

前記課題は、第６の発明によれば、測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を有することを特徴とする測位方法により達成される。

前記課題は、第７の発明によれば、コンピュータに、測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させるための測位装置の制御プログラムにより達成される。

前記課題は、第８の発明によれば、コンピュータに、測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、を実行させるための測位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り達成される。

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。

図１は、本発明の実施形態の携帯電話機４０等を示す概略図である。測位装置の一例である携帯電話機４０は、測位手段の一例であるＧＰＳ装置５０を有している。ＧＰＳ装置５０は、位置情報衛星の一例であるＧＰＳ衛星１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄから発信される位置関連信号の一例である信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を受信して、携帯電話機４０の現在位置を算出する。
携帯電話機４０と補助情報提供装置の一例である位置サーバ２０は、それぞれ通信装置を有していて、基地局１４及び携帯電話網１６を介して、相互に通信を行うことができる。

（位置サーバ２０の主なハードウエア構成について）
図２は位置サーバ２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、位置サーバ２０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス２２を有する。
このバス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６が接続されている。記憶装置２６は例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。

また、このバス２２には、図１の携帯電話機４０と通信するためのサーバ通信装置３０、例えば、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）である外部記憶装置３４、及び、各種情報を表示するためのサーバ表示装置３６が接続されている。

（携帯電話機４０の主なハードウエア構成について）
図３は、携帯電話機４０の主なハードウエア構成等を示す概略図である。
図３に示すように、携帯電話機４０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス４２を有する。

このバス４２には、ＣＰＵ４４、記憶装置４６、入力装置４８が接続されている。
また、このバス４２には、上述した電話機ＧＰＳ装置５０、図１の位置サーバ２０と通信するための電話機通信装置５２、各種情報を表示するための電話機表示装置５４、時間を計測するための電話機時計５６が接続されている。

（位置サーバ２０の主なソフトウエア構成について）
図４は、位置サーバ２０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図４に示すように、位置サーバ２０は、各部を制御するサーバ制御部１００、図２のサーバ通信装置３０に対応するサーバ通信部１０２を有する。

位置サーバ２０はまた、各種プログラムを格納するサーバ第１記憶部１０６、各種情報をあらかじめ格納しているサーバ第２記憶部１２０を有する。

サーバ第２記憶部１２０に格納されている基地局位置情報１２２は、基地局１４の位置を示す基地局位置情報の一例であり例えば、「東経１４０度、北緯３６度、標高２００ｍ」という情報である。
通信可能距離情報１２４は、基地局１４が通信可能な範囲を示す通信可能距離情報の一例であり例えば、「２０，０００ｍ」という情報である。

図４に示すように、サーバ第１記憶部には、補助情報提供プログラム１０８が格納されている。補助情報提供プログラム１０８は、サーバ制御部１００が、上述の基地局位置情報１２２と通信可能距離情報１２４に基づいて、携帯電話機４０の測位のための補助情報を生成するための情報である。すなわち、補助情報提供プログラム１０８とサーバ制御部１００は、補助情報を生成する補助情報生成手段の一例である。

上述のように、位置サーバ２０は、携帯電話機４０に対して、補助情報を提供できるように構成されている。

（携帯電話機４０の主なソフトウエア構成について）
図５は、携帯電話機４０の主なソフトウエア構成等を示す概略図である。
図５に示すように携帯電話機４０は、各部を制御する電話機制御部２００、図３の電話機通信装置５２に対応する電話機通信部２０２、図３の電話機ＧＰＳ装置５０に対応する電話機測位部２０４、図３の電話機時計５６に対応する電話機計時部２０６を有する。

携帯電話機４０はまた、図５に示すように、各種プログラムを格納する電話機第１記憶部２１０、各種情報をあらかじめ格納しておく電話機第２記憶部２３０および携帯電話機４０が取得又は生成する情報を格納する電話機第３記憶部２４０を有する。
電話機第１記憶部２１０には、補助情報要求プログラム２１２、推定移動距離情報生成プログラム２１４、基地局距離情報生成プログラム２１６、初期位置情報生成プログラム２１８が格納されている。

図５に示すように、電話機第３記憶部２４０は、初期位置情報２４２を格納している。初期位置情報２４２は、電話機測位部２０４が測位の際に使用する情報であり、初期位置情報２４２が携帯電話機４０の測位時における実際の位置とかけ離れた地点の座標を示している場合には、図１のＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｓ１等のドップラー効果の計算を正確にできない等の問題により、測位時間が長くかかる。
携帯電話機４０は、初期位置情報２４２の既定値（デフォルト値）として、前回測位時の測位位置を示す情報を格納している。しかし、初期位置情報２４２は、後述する初期位置情報生成手段によって、より正確な情報に更新される場合もある。すなわち、電話機第３記憶部２４０は、前回測位位置情報格納手段の一例である。

電話機第３記憶部２４０はまた、前回測位時刻情報２４６を格納している。前回測位時刻情報２４６は、電話機計時部２０６によって取得される情報である。すなわち、電話機第３記憶部２４０は、前回測位時刻情報格納手段の一例でもある。

補助情報要求プログラム２１２は、図１の位置サーバ２０に対して、現在位置の測位のための補助情報を要求する。すなわち、補助情報要求プログラム２１２と電話機制御部２００は、補助情報要求手段の一例である。
これにより、位置サーバ２０から、図４の基地局位置情報１２２と通信可能距離情報１２４に基づいて生成された補助情報を取得することができる。

電話機制御部２００は、位置サーバ２０から取得した補助情報に含まれる基地局位置情報１２２を基地局位置情報２５０として、通信可能距離情報１２４を通信可能距離情報２５２として、電話機第３記憶部２４０に格納する。

推定移動距離情報生成プログラム２１４は、前回測位時から今回測位時までの間、携帯電話機４０が一定の方向に一定の速さで移動したと仮定し、移動速度情報２３２に前回測位時刻情報２４６と現在時刻の差を乗じて、推定移動距離情報２４８を生成する。したがって、生成される推定移動距離情報２４８は、携帯電話機４０が、前回測位時から今回測位時までに移動速度情報２３２に示される速度で移動しうる最大の距離を示すもので、移動速度情報２３２の設定が妥当であれば、携帯電話機４０は、前回測位位置を中心とし推定移動距離を半径とする円（図６の移動範囲円１）の内部に位置する確率が高いということができる。
移動速度情報２３２は、電話機第２記憶部２３０にあらかじめ格納されていて、たとえば、「１００ｋｍ／ｈ」という速度の大きさを示す情報である。

基地局距離情報生成プログラム２１６は、基地局位置情報２５０と初期位置情報２４２に基づいて、基地局１４と前回測位位置との距離を示す基地局距離情報２５４を生成し、電話機第３記憶部２４０に格納する。すなわち、基地局距離情報生成プログラム２１６と電話機制御部２００は、基地局距離情報生成手段の一例である。

初期位置情報生成プログラム２１８は、推定移動距離情報２４８、通信可能距離情報２５２及び基地局距離情報２５４に基づいて初期位置情報２４２を生成する。具体的な生成方法は、推定移動距離と通信可能距離の大小関係等により異なるので、図６及び図７を参照しながら場合分けして説明する。
図６及び図７で、点Ａは前回測位位置、点Ｂは携帯電話機４０が今回の測位時に通信をしている基地局１４の位置、Ｒ１は推定移動距離、Ｒ２は通信可能距離、点Ｐは初期位置を示している。また、線分ＡＢの長さが、基地局距離情報２５４である。

（ケース１、図６（ａ））
図６（ａ）は、通信範囲円２が移動範囲円１に含まれる場合、すなわち、Ｒ１がＲ２よりも大きく、かつ、線分ＡＢの長さがＲ１とＲ２の差（Ｒ１−Ｒ２）よりも小さい場合である。この場合は、初期位置情報生成プログラム２１８は、線分ＡＰの長さと線分ＰＢの長さの比が、Ｒ１とＲ２の比に等しく（ＡＰ：ＰＢ＝Ｒ１：Ｒ２と）なるように初期位置Ｐを定める。
このように定めることによって、初期位置Ｐは、携帯電話機４０が存在しうる範囲である通信範囲円２のなかでも、携帯電話機４０が存在する確率がより高い初期位置（点Ａ）に近い側に定められ、基地局１４の位置を初期位置とするよりも携帯電話機４０の真の位置に近い地点の座標を初期位置情報２４２として生成することができる。
なお、このケースでは、初期位置の推定誤差は推定移動距離（Ｒ２）とする。

（ケース２、図６（ｂ））
図６（ｂ）は、移動範囲円１と通信範囲円２が２点で交わる場合、すなわち、線分ＡＢの長さがＲ１とＲ２の差の絶対値（｜Ｒ１−Ｒ２｜）よりも大きく、かつ、線分ＡＢの長さがＲ１とＲ２の和（Ｒ１＋Ｒ２）よりも小さい場合である。この場合は、線分ＣＰの長さと線分ＰＤの長さの比がＲ１とＲ２の長さの比に等しく（ＣＰ：ＰＤ＝Ｒ１：Ｒ２と）なるように初期位置Ｐを定める。ここで、点Ｃは通信範囲円２と線分ＡＢとの交点、点Ｄは移動範囲円１と線分ＡＢとの交点である。
このように定めることによって、携帯電話機４０が存在する確率の小さい、線分ＡＣ上及び線分ＤＢ上の点を初期位置として選択することを避けることができ、正確な初期位置情報２４２を生成することができる。
なお、このケースでは、初期位置の推定誤差は線分ＣＤの長さとする。

（ケース３、図７（ａ））
図７（ａ）は、移動範囲円１が通信範囲円２に含まれる場合、すなわち、Ｒ２がＲ１よりも大きく、かつ、線分ＡＢの長さがＲ２とＲ１の差（Ｒ２−Ｒ１）よりも小さい場合である。このようなケースは、携帯電話機４０が短い時間間隔で測位を繰り返し行い、通信を行う基地局が前回測位時と今回測位時で同一である場合に生じる。この場合は、初期位置情報生成プログラム２１８は、線分ＡＢが携帯電話機の移動方向を示しているとはいえないので、前回測位位置Ａを初期位置とする。また、推定誤差はＲ１とする。

（ケース４、図７（ｂ））
図７（ｂ）は、移動範囲円１と通信範囲円２に重複部分がない場合である。すなわち、線分ＡＢの長さがＲ１とＲ２の和よりも大きい場合である。このようなケースは、移動速度情報２３２の設定が過小な場合、たとえば、自動車での移動を想定し推定移動速度を１００ｋｍ／ｈと設定しているにもかかわらず実際には飛行機により５００ｋｍ／ｈで移動した場合等に生じる。この場合は、初期位置情報生成プログラム２１８は、推定移動速度の過程が誤っていることが明らかであり、たとえば移動範囲円内の点Ｇは携帯電話機４０の真の位置でないことは明らかであるから、基地局位置（点Ｂ）の座標を初期位置情報２４２として生成する。また、推定誤差は基地局の通信可能距離Ｒ２とする。

本実施の形態に係る携帯電話機４０は以上のように構成されるが、以下、その動作例等について説明する。
（測位装置１００の主な動作例について）
図８は、本実施形態の携帯電話機４０の主な動作例を示す概略フローチャートである。
携帯電話機は測位（前回測位）を行い、測位時点での携帯電話機４０の位置を算出する（ＳＴ１０、測位ステップの一例）。
測位が終了した後、携帯電話機１００は、算出した位置と測位を行った時刻をして記憶装置に格納する（ＳＴ１２、前回測位位置情報格納ステップ及び前回測位時刻情報格納ステップの一例）。
携帯電話機４０は、基地局１４及び携帯電話網１６を介して、位置サーバ２０に対して基地局位置情報と通信可能範囲情報を含む補助情報を要求する（ＳＴ１４、補助情報要求ステップの一例）。
携帯電話機４０は、ＳＴ１４で行った要求に応じて位置サーバ２０から送信された補助情報を取得する（ＳＴ１６）。
携帯電話機４０は、推定移動速度に、前回測位時刻から現在までの経過時間を乗じて、
推定移動距離を算出する（ＳＴ１８、推定移動距離情報生成ステップの一例）。
携帯電話機４０は、前回測位位置、基地局位置、推定移動距離に基づいて、今回の測位に用いる初期位置と推定誤差値を算出する（ＳＴ２０、初期位置情報生成ステップの一例）。初期位置情報生成ステップの詳細については、後述する。
携帯電話機４０は、ＳＴ２０において算出した初期位置情報を使用して、位置情報衛星の捕捉を行い、携帯電話機４０の現在位置を算出する（ＳＴ２２）。

（初期位置情報生成プログラムの動作）
図９は、初期位置情報生成ステップの詳細を示すフローチャートである。図中の符号は、図６及び図７で使用したものと同一である。
まず、前回測位位置と基地局との距離（基地局距離、ＡＢ）が推定移動距離（Ｒ１）と通信可能距離（Ｒ２）との和よりも大きいか否かを判定する（ＳＴ３０）。この判定結果が真である場合には、移動範囲円１と通信範囲円２とは重複部分がないから（図７（ｂ）参照）、今回測位の時点で、携帯電話機４０が接続している基地局１４の位置を初期位置とする。
ＳＴ３０の判定結果が偽である場合には、次に、基地局距離が推定移動距離と通信可能距離の差（Ｒ１−Ｒ２）よりも小さいか否かを判定する（ＳＴ３２）。この判定結果が真である場合には、通信範囲円２が移動範囲円１に含まれているから（図６（ａ）参照）、推定移動距離と通信可能距離の比に基づいて、初期位置を定める。すなわち、図６（ａ）で、ＡＰ：ＰＢ＝Ｒ１：Ｒ２となるように初期位置Ｐを定める（ＳＴ３３）。
ＳＴ３２の判定結果が偽である場合には、さらに、基地局距離が通信可能距離と推定移動距離の差よりも小さいか否かを判定する（ＳＴ３４）。この判定結果が真である場合には、移動範囲円１が通信範囲円２に含まれているから（図７（ａ）参照）、前回測位位置を初期位置とする。
ＳＴ３４の判定結果も偽である場合は、移動範囲円１と通信範囲円２は２点で交わっているから（図６（ｂ）参照）、推定移動距離と通信可能距離の比に基づいて、初期位置を定める。すなわち、図６（ｂ）で、ＣＰ：ＰＤ＝Ｒ１：Ｒ２となるように初期位置Ｐを定める（ＳＴ３６）。ここで、Ｃは通信範囲円２と基準線分（ＡＢ）との交点、Ｄは移動範囲円１と基準線分の交点である。

このように、本実施形態の携帯電話機４０では、移動範囲円１と通信範囲円２の位置関係に応じて、適切な地点の座標を初期位置として設定することができる。そのため、一律に基地局の位置を初期位置とする場合に比べ、初期位置と携帯電話機４０の真の位置とのずれが小さくなり、ＧＰＳ衛星の捕捉を迅速に行うことができる。

（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測位ステップ、前回測位位置情報格納ステップ、推定移動距離情報生成ステップ、補助情報要求ステップ、基地局距離情報生成ステップ、初期位置情報生成ステップ等を実行させるための測位プログラム等とすることができる。
また、このような測位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とすることもできる。

これら測位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にするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔｅｒｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。

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。

本発明の実施形態にかかる携帯電話機等を示す概略図である。 図１の測位サーバの主なハードウエア構成を示す概略図である。 図１の携帯電話機の主なハードウエア構成を示す概略図である。 図１の測位サーバの主なソフトウェア構成を示す概略図である。 図１の携帯電話機の主なソフトウェア構成を示す概略図である。 初期位置の決定方法を示す概略図である。 初期位置の決定方法を示す概略図である。 図１の携帯電話機の動作を示す概略フローチャートである。 初期位置の決定手順を示す概略フローチャートである。

符号の説明

１２ａ乃至１２ｄ・・・ＧＰＳ衛星、１４・・・基地局、１６・・・携帯電話網、２０・・・位置サーバ、４０・・・携帯電話機、３０・・・サーバ通信装置、３４・・・サーバ外部記憶装置、５０・・・電話機ＧＰＳ装置、５２・・・電話機通信装置、５６・・・電話機時計、１００・・・サーバ制御部、１０２・・・サーバ通信部、１０６・・・サーバ第１記憶部、１０８・・・補助情報提供プログラム、１２０・・・サーバ第２記憶部、１２２・・・基地局位置情報、１２４・・・通信可能距離情報、２００・・・電話機制御部、２１０・・・電話機第１記憶部、２１２・・・補助情報要求プログラム、２１４・・・推定移動距離情報生成プログラム、２１６・・・基地局距離情報生成プログラム、２１８・・・初期位置情報生成プログラム、２３０・・・電話機第２記憶部、２３２・・・移動速度情報、２４０・・・電話機第３記憶部。

Claims (8)

1. 位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位手段と、
   前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納手段と、
   前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、
   前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成手段と、
   補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求手段と、
   前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成手段と、
   前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成手段と、
   を有することを特徴とする測位装置。
2. 前記初期位置情報生成手段は、前記前回測位位置を中心とし前記推定移動距離を半径とする円である移動範囲円が、前記基地局位置を中心とし前記通信可能距離を半径とする円である通信範囲円を含む場合に、前記推定移動距離と前記通信可能距離との比に基づいて、前記前回測位位置と前記基地局位置とを結ぶ線分である基準線分上にあり、かつ、前記移動範囲円と前記通信範囲円の両方に含まれる点を前記初期位置とすることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
3. 前記初期位置情報生成手段は、前記移動範囲円と前記通信範囲円とが交わる場合に、前記推定移動距離と前記通信可能距離との比に基づいて、前記移動範囲円と前記基準線分の交点と前記通信範囲円と前記基準線分の交点を結ぶ線分上の点を前記初期位置とすることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
4. 前記初期位置情報生成手段は、前記移動範囲円が前記通信範囲円に含まれる場合に、前記前回測位位置を前記初期位置とすることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
5. 前記初期位置情報生成手段は、前記推定移動距離と前記通信可能距離との和が前記基地局距離情報に示される距離よりも小さい場合に、前記基地局位置を前記初期位置とすることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
6. 測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、
   前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、
   前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、
   推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、
   補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、
   基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、
   初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、
   を有することを特徴とする測位方法。
7. コンピュータに、
   測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、
   前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、
   前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、
   推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、
   補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、
   基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、
   初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、
   を実行させるための測位装置の制御プログラム。
8. コンピュータに、
   測位手段が、位置情報衛星から位置関連信号を受信して現在位置を測位する測位ステップと、
   前回測位位置情報格納手段が、前回測位時の測位位置を示す前回測位位置情報を格納する前回測位位置情報格納ステップと、
   前回測位時刻情報格納手段が、前記前回測位を行った時刻を示す前回測位時刻情報を格納する前回測位時刻情報格納手段と、
   推定移動距離情報生成手段が、前記前回測位位置情報と前記前回測位時刻情報と現在時刻に基づいて、推定移動距離を示す推定移動距離情報を生成する推定移動距離情報生成ステップと、
   補助情報要求手段が、補助情報提供装置に対して、通信の仲介を行う基地局の位置を示す基地局位置情報と前記基地局が通信可能な距離を示す通信可能距離情報に基づいて生成された、補助情報を要求する補助情報要求ステップと、
   基地局距離情報生成手段が、前記基地局位置情報と、前記前回測位位置情報に基づいて、前記基地局位置と前記前回測位位置との距離を示す基地局距離情報を生成する基地局距離情報生成ステップと、
   初期位置情報生成手段が、前記基地局距離情報及び前記推定移動距離と前記通信可能距離の大小関係とに基づいて、前記測位に用いる初期位置を示す初期位置情報を生成する初期位置情報生成ステップと、
   を実行させるための測位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。

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