JP2017133896A

JP2017133896A - 情報処理装置、演算方法、測位システム

Info

Publication number: JP2017133896A
Application number: JP2016012912A
Authority: JP
Inventors: 晴登武田; Haruto Takeda
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-08-03
Also published as: US20190025434A1; US11156718B2; WO2017130513A1

Abstract

【課題】情報処理装置が基準局を切り替える際に複雑な演算で整数値バイアスを算出する。【解決手段】情報処理装置であって、衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、前記処理部は、前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、情報処理装置。【選択図】図６

Description

本開示は、情報処理装置、演算方法、測位システムに関する。

近年、位置が既知である基準局と、位置が未知である未知点との２地点で、ＧＰＳ衛星からの電波（搬送波）の位相を測定し、測定された観測値を用いて測位を行う、干渉測位が注目されている。干渉測位では、２地点間の搬送波の行路差を求め、基準局からの未知点の相対位置を算出することによって、未知点の位置が測位される。搬送波位相の測距精度は高く、干渉測位では、数ｍｍから数ｃｍ程度の精度で測位が可能である。

特許文献１には、上記した干渉測位を行う測位装置としてＧＰＳ受信部を備えた車両が開示されている。特許文献１に開示された車両は、基準車両と非基準車両とに分類され、非基準車両は、干渉測位を用いて基準車両との相対位置を算出する。

特開２００９−２６４８４４号公報

特許文献１に開示されているような測位装置は、特定の基準局の観測値のみを用いて干渉測位を行っている。このような測位装置は、測位装置が移動することによって基準局を切り替えて干渉測位を行う際に、複雑な演算により整数値バイアスを決定（初期化ともいう）。

そこで本開示では、情報処理装置が基準局を切り替える際に簡易な演算で整数値バイアスを算出できる新規かつ改良された情報処理装置、演算方法、測位システムを提案する。

本開示によれば、情報処理装置であって、衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、前記処理部は、前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、情報処理装置が提供される。

以上説明したように本開示によれば、情報処理装置が基準局を切り替える際に簡易な演算で整数値バイアスを算出できる。

なお、上記の効果は必ずしも限定されず、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

図１は、干渉測位の原理を説明する概略図である。図２は、干渉測位において、整数値バイアスを求める原理を説明する概略図である。図３は、移動局から見たＧＰＳ衛星の仰角に対する電波の行路差を示す図である。図４は、本開示の実施形態のシステムの構成を示す概略図である。図５は、本開示の実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。図６は、本開示の本実施形態において、移動局が基準局を切り替える際の動作例を示す図である。図７は、本開示の本実施形態において、移動局が基準局を切り替える際の動作例を示すシーケンス図である。図８は、本開示の本実施形態において、移動局が基準局間整数値バイアスの検算を行う際の動作例を示す図である。図９は、本開示の本実施形態において、移動局が基準局間整数値バイアスの検算を行う際の動作例を示すシーケンス図である。図１０は、本開示の実施形態の他のシステムの構成を示す概略図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行う。
０．干渉測位の原理
１．整数値バイアスの算出方法
２．システム構成の例
３．移動局の構成
４．移動局が基準局を切り替える際の動作例
５．移動局が基準局間整数値バイアスの検算を行う際の動作例
６．本開示の他のシステム構成
７．補足
８．むすび

＜０．干渉測位の原理＞
図１は、干渉測位の原理を示す図である。図１には、ＧＰＳ衛星１００と、位置が既知である基準局２００と、位置が未知である移動局３００とが示される。なお、移動局３００は、ＧＰＳ衛星１００から電波を受信して測位を行う情報処理装置の一例である。基準局２００および移動局３００は、ＧＰＳ衛星１００から電波を受信するＧＰＳ受信部２０２、３０２をそれぞれ備える。

ＧＰＳ衛星１００は、所定の軌道で周回しており、ＧＰＳ衛星１００の位置は既知である。ＧＰＳ衛星１００は、Ｌ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）とＬ２帯（１２２７．６ＭＨｚ）の電波を送信している。基準局２００および移動局３００は、ＧＰＳ受信部２０２、３０２でＧＰＳ衛星１００が送信する電波を観測し、搬送波位相および疑似距離（ＧＰＳ衛星１００からＧＰＳ受信部２０２、３０２までの真の距離に誤差を含んだ距離）を観測する。

一般的に干渉測位では、基準局２００は、観測した観測値（搬送波位相および疑似距離）および基準局２００の位置情報を移動局３００に送信し、移動局３００は、基準局２００の観測値と、自身で観測した観測値とを用いて基準局２００に対する移動局３００の相対位置を算出することによって、移動局３００の測位が行われる。以下、図１を用いて干渉測位の原理についてより詳細に説明する。

図１において示される点線は、ＧＰＳ衛星１００からの等距離面であり、図１のＬは、ＧＰＳ衛星１００と基準局２００のＧＰＳ受信部２０２の間の行路と、ＧＰＳ衛星１００と移動局３００のＧＰＳ受信部３０２の間の行路との行路差を意味する。図１で示された行路差Ｌは、ＧＰＳ衛星１００の搬送波の整数個の波数分の長さと、位相角θに相当する端数分の長さとの和となる。ここで、ＧＰＳ衛星１００―ＧＰＳ受信部２０２、３０２間に含まれる搬送波の波数は、一般的に整数値バイアスと呼ばれる。

干渉測位において、搬送波位相は、ＧＰＳ受信部２０２、３０２において計測できるため、整数値バイアスを求めることは、行路差を求めることと同義となる。この整数値バイアスを求めるため、上述したように基準局２００および移動局３００のそれぞれのＧＰＳ受信部２０２、３０２において、同じＧＰＳ衛星１００からの電波を観測する。そして、基準局２００と移動局３００でそれぞれ観測したＧＰＳ衛星１００からの観測値を使用して、移動局３００は整数値バイアスを算出する。また、移動局３００は、算出した整数値バイアスを用いて図１において矢印で示される基線ベクトルを求め、この基線ベクトルによって、基準局２００に対する移動局３００の相対位置が求められる。

なお、ＧＰＳ衛星１００の搬送波の波長は、上述したＬ１帯の波長が１９ｃｍであり、Ｌ２帯の波長が２４ｃｍである。ＧＰＳ受信部２０２、３０２における搬送波位相の観測精度は高く、このような波長の搬送波において、数ｍｍから数ｃｍ程度の精度で、干渉測位では測位が可能である。

干渉測位には、移動局３００が静状態であるときに行われるスタティック測位と、移動局３００が動状態であるときに行われるキネマティック測位がある。本開示では、主にキネマティック測位について説明される。キネマティック測位では、移動局３００は、観測開始時に整数値バイアスを決定（初期化ともいう）し、移動局３００が移動しながら短時間で測位を行う。移動局３００が移動するので、移動局３００は、状況によって基準局２００を切り替える。このとき、移動局３００は基準局２００を切り替えるたびに初期化を行う。

次に、（１）の式から電離層遅延Ｉと対流圏遅延Ｔおよび受信機の時計誤差δ_Ａを相殺するため、移動局３００が、ＧＰＳ衛星ｉ１０２とＧＰＳ衛星ｊ１０４から測定した搬送波位相の差である、１重位相差が計算される。このとき、ＧＰＳ衛星ｉ１０２は、移動局３００から見て仰角が大きいＧＰＳ衛星が選択されることが好ましい。

図３は、２つのＧＰＳ衛星１０６、１０８の位置と、移動局３００の位置との関係の例を示す図である。ＧＰＳ衛星１０６は、移動局３００から見た仰角がＧＰＳ衛星１０８に比べて相対的に大きい衛星を示している。図３からわかるように、移動局３００とＧＰＳ衛星１０６との距離と、移動局３００とＧＰＳ衛星１０８との距離とを比べると、移動局３００とＧＰＳ衛星１０６との距離の方が小さい。このように、移動局３００から見た衛星の仰角が大きくなれば通過する電離層および対流圏の距離が小さくなるため、電離層遅延Ｉおよび対流圏遅延Ｔは小さくなる。よって、基準局２００と移動局３００とで共通のＧＰＳ衛星を用いて観測を行う場合は、仰角が大きいＧＰＳ衛星が選択されることが好ましい。

（２）の式から理解されるように、ＧＰＳ衛星ｉ１０２−ＧＰＳ衛星ｊ１０４の間の１重位相差では、受信機側の時計誤差は消去される。しかし、ＧＰＳ衛星ｉ１０２−ＧＰＳ衛星ｊ１０４の間の１重位相差では、ＧＰＳ衛星側の時計誤差は消去されない。このため、ＧＰＳ衛星側の時計誤差を消去するために、移動局３００と基準局２００との２重位相差が計算される。

ここで添え字Ｂは、基準局２００を意味する。また、測位に使用するＧＰＳ衛星の数Ｋより一つ少ない数Ｍの２重位相差が定義される。

上述したようにＭ個の２重位相差を定義すると、上記（３）の式より時刻ｔにおける独立した方程式が以下のように定義される。

上記（４）の式の各式において左辺−右辺が計算され、行列ｚ_ｎ（時刻ｔ_ｎの観測誤差）が、以下のように定義される。

次に、時刻ｔ_ｎにおける移動局３００の位置と、時刻ｔ_ｎ＋１における移動局３００の位置との関係は、補正量Δｘ、Δｙ、Δｚを用いると以下のように表される。

ここでｘ（ｔ_ｎ＋１）、ｙ（ｔ_ｎ＋１）およびｚ（ｔ_ｎ＋１）は、時刻ｔ_ｎ＋１における移動局３００の座標を意味し、ｘ（ｔ_ｎ）、ｙ（ｔ_ｎ）およびｚ（ｔ_ｎ）は、時刻ｔ_ｎにおける移動局３００の座標を意味する。

また同様に、時刻ｔ_ｎにおける整数値バイアスの値と、時刻ｔ_ｎ＋１における整数値バイアスの値との関係は、整数値バイアスの補正量ΔＢを用いると以下のように表される。

上記した式より、ｔ＝ｎのときのｚ_ｎは、以下のように表される。

ここで、Ｉは単位行列である。

また、上記した（１０）の式にカルマンフィルタのアルゴリズムを適用すると、（１０）の式は、以下の式で表される。

ここで、Ｐは状態変数の共分散行列であり、Ｒは観測誤差の共分散行列である。このように、カルマンフィルタのアルゴリズムを適用して算出された補正量ΔｘおよびΔＢは、実数であり、これはＦｌｏａｔ解と呼ばれる。

得られたＦｌｏａｔ解から整数値（これは、Ｉｎｔ解と呼ばれる）にするため、一般的にＬＡＭＢＤＡ法（Ｌｅａｓｔ−ｓｑｕａｒｅＡｍｂｉｇｕｉｔｙＤｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ）が用いられる。

上述したように、干渉測位では、未知点である移動局３００は、搬送波の１重位相差および２重位相差を用いて整数値バイアスを算出する。そして、移動局３００は、算出された整数値バイアスを用いてキネマティック測位を行うことができる。

＜２．システム構成の例＞
以上では、干渉測位の測位原理および整数値バイアスの算出方法について詳細に説明された。以下では、本開示の実施形態に係るシステム構成の例が説明される。本実施形態では、衛星から電波を受信して情報処理を行う情報処理装置について説明される。なお、情報処理装置としては、例えば移動をしながら測位を行う図４に示されるような移動局３００が含まれる。

本実施形態に係るシステムは、ＧＰＳ衛星１００と、位置が既知である基準局２００と、移動局３００と、ネットワーク４００と、サーバ５００が含まれる。ＧＰＳ衛星１００は、上述した説明と同様に電波を発信しており、基準局２００および移動局３００は、ＧＰＳ衛星１００から発信された電波を受信する。ネットワーク４００は、基準局２００または移動局３００からの情報を搬送する。ネットワーク４００は、例えば、インターネットなどの公のネットワークでもよく、携帯電話網などのような無線インターフェイスを有するネットワークであってもよい。

基準局２００の位置は既知であり、基準局２００は、ＧＰＳ衛星１００から搬送波位相を測定できる装置を備えている。例えば、基準局２００は、ＧＰＳ衛星１００から搬送波位相を測定できる装置を備えた、ビルまたは信号機または携帯電話網の基地局など市街地に設置された構造物であってもよい。また、基準局２００は、国土地理院が設置している電子基準点であってもよい。なお、図４には１つの基準局２００しか示されていない。しかし、基準局はこのシステムにおいて複数設置されている。

また、移動局３００は、図４では車両として示されている。しかし、本実施形態において移動局３００は車両に限定されず、携帯電話またはゲーム機など人が携帯できる装置であってもよい。また、移動局３００は船舶であってもよく、ＧＰＳ衛星１００から搬送波位相を測定できる装置を備えており移動を行う装置であれば、移動局３００はどのような装置であってもよい。

また、移動局３００は、ネットワーク４００を介して基準局２００の観測値（搬送波位相および擬似距離）および基準局２００の位置に関する情報を受信し、基準局２００からの情報と、自身でＧＰＳ衛星１００からの電波を観測して得た観測値とを用いて干渉測位を行う。

サーバ５００は、ネットワーク４００を介して基準局２００から基準局２００が観測した観測値を受信する。また、サーバ５００は、基準局２００から受信した観測値を用いて、移動局３００における測位に用いられる情報を算出するように構成されている。サーバ５００は、ネットワーク４００を介して移動局３００に測位に用いられる情報を送信するように構成されている。

＜３．移動局の構成＞
以上では、本開示の実施形態のシステムの構成例が説明された。次に、移動局３００の構成について図５を用いて詳細に説明される。移動局３００は、ＧＰＳ受信部３０２と、処理部３０４と、通信部３１０を備える。

ＧＰＳ受信部３０２は、ＧＰＳ衛星１００から電波を受信し、受信したＧＰＳ衛星１００からの電波に関する情報を処理部３０４に送る。通信部３１０は、他の装置と無線通信を行うための装置である。通信部３１０は、基準局２００からネットワーク４００を介して基準局２００で観測した観測値および基準局２００の位置に関する情報を受信し、受信した情報を処理部３０４に送る。通信部３１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線ＬＡＮ、またはＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの携帯電話網に用いられる送受信機であってもよい。

また、処理部３０４は、整数値バイアス推定部３０６と、測位部３０８とを備える。整数値バイアス推定部３０６は、ＧＰＳ受信部３０２が受信した衛星からの電波に基づく観測値および通信部３１０から受け取った各種情報に基づいて整数値バイアスを推定する。測位部３０８は、整数値バイアス推定部３０６が算出した整数値バイアスに基づいて測位を行う。

＜４．移動局が基準局を切り替える際の動作例＞
以上では、本実施形態のシステムおよび移動局３００の構成例について説明がされた。以下では、移動局３００が基準局２００を切り替えて測位を行う際の動作例について説明される。

図６は、移動局３００が、切替元の基準局Ａ２０４から切替先の基準局Ｂ２０６に基準局を切り替える場合の概要を示す図である。図６において、ｉおよびｊはＧＰＳ衛星を示し、添え字のＡは、切替元の基準局Ａ２０４を示し、添え字のＢは、切替先の基準局Ｂ２０６を示す。また、添え字のＲは、移動局３００を示す。

次に、移動局３００が移動することにより、移動局３００は切替元の基準局Ａ２０４から遠ざかり、一方で、移動局３００は切替先の基準局Ｂ２０６に近づくと、移動局３００は、基準局の切り替えを行う。一般的に、干渉測位においては、移動局３００と基準局の距離が近い方が測位の精度は高くなる。これは、移動局３００と基準局の距離が離れると、移動局３００で受信するＧＰＳ衛星１００からの電波の伝搬状況と、移動局３００で受信するＧＰＳ衛星１００からの電波の伝搬状況とが大きく異なってしまうためである。この伝搬状況の違いによって、上述した電離層遅延および対流圏遅延の相殺効果が小さくなってしまい、測位誤差が大きくなってしまう。よって、移動局３００は、より近い基準局を基準としてキネマティック測位を行うことが好ましい。

次にＳ１１０において、移動局３００は、サーバ５００に移動局３００の現在地を送信する。Ｓ１１２において、移動局３００の現在地を受信したサーバ５００は、複数設置されている基準局のうちから移動局３００の近傍の基準局を探索する。ここで、基準局Ａ２０４が、移動局３００から最も近い基準局である場合、サーバ５００は何も動作を行わない。一方、その後移動局３００が移動し、サーバ５００が、移動局３００が移動した後に受信した移動局３００の現在地に基づいて移動局３００に最も近い基準局は基準局Ｂ２０６であると判定した場合、サーバ５００はＳ１１４の動作を行う。

＜５．移動局が基準局間整数値バイアスの検算を行う際の動作例＞
以上では、基準局間整数値バイアスを使用して、移動局３００がキネマティック測位を行う動作例について説明された。以下では、この基準局間整数値バイアスの検算を移動局３００が行う場合の動作例について説明される。

このように、移動局３００が２つの基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６とキネマティック測位を行い、算出された整数値バイアスから基準局間整数値バイアスの検算を行うことによって、基準局間整数値バイアスの精度を高めることができる。また、基準局間整数値バイアスの精度が高くなることによって、最終的には、移動局３００によって行われるキネマティック測位の精度が高くなる。

図９は、上述した基準局間整数値バイアスの検算が行われる際のシーケンス図である。上述したようにＳ２００およびＳ２０２において、基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６は、観測値をサーバ５００に継続的に送信する。また、Ｓ２０４において、移動局３００は、ＧＰＳ衛星１００からの電波をＧＰＳ受信部３０２で受信して観測値を取得する。

次に、Ｓ２０６において、サーバ５００は基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６から受信したそれぞれの観測値を移動局３００に送信する。また、Ｓ２０８において移動局３００は、受信した観測値を用いて基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６とキネマティック測位を行う。そして、Ｓ２１０において、移動局３００は、（１４）の式に基づいて基準局間整数値バイアスを算出し、サーバ５００から受信した基準局間整数値バイアスとの検算を行う。

なお、Ｓ２０８における基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６と、移動局３００との間の測位は、並行して行われてもよく、また、時間をずらして行われてもよい。測位が時間をずらして行われることによって、移動局３００の測位部３０８で行われる演算の負荷は分散される。このとき、検算および測位の精度を高くするために、移動局３００は、移動局３００が観測した観測値を記憶部に記憶しておき、受信した基準局の観測値と同じ時刻において移動局３００が観測した観測値を検算及び測位に使用してもよい。

＜６．本開示の他のシステム構成＞
以上では、本開示の１つのシステム構成の例が説明された。図１０では、本開示の他のシステム構成の例が説明される。具体的には、他のシステム構成において、図１０に示される基準局Ｃ６０２、基準局Ｄ６０４、基準局Ｅ６０６は、自ら電波を発信している。また、例えば、各基準局６０２、６０４、６０６は、各基準局６０２、６０４、６０６を識別する情報を含めて電波を発信するように構成される。図１０の点線で示される円７０２、７０４、７０６は、それぞれの基準局６０２、６０４、６０６から電波が到達する領域を示している。この円７０２、７０４、７０６で示される領域は、各基準局６０２、６０４、６０６の電波到達領域として本明細書中で定義される。

ここで、基準局が発する電波のインターフェイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線ＬＡＮまたは、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの携帯電話網で使用されるインターフェイスであってもよい。

本システム構成によれば、移動局３００は各基準局６０２、６０４、６０６からの電波強度を通信部３１０で観測する。このとき、各基準局６０２、６０４、６０６から電波が同等の強度で発信されているとすると、移動局３００は、その電波強度を観測することによってどの基準局が複数ある基準局のうちで最も近い基準局であるかを判定することができる。

より詳細に説明すると、図１０において、移動局３００は、各基準局６０２、６０４、６０６の電波到達領域７０２、７０４、７０６の範囲内にある。移動局３００の通信部３１０は、各基準局６０２、６０４、６０６からの電波の電波強度を測定し、その測定した電波強度を受信強度として処理部３０４に送る。処理部３０４は、通信部３１０が受信した受信強度に基づいて移動局３００から最も近い基準局を推定する。また、移動局３００は、通信部３１０が受信した受信強度に基づいて移動局３００から各基準局６０２、６０４、６０６までの距離を推定してもよい。なお、図１０の例において通信部３１０は、基準局Ｅ６０６から最も強い電波強度の電波を受信する。

処理部３０４が、受信強度に基づいて基準局までの距離を推定する場合、処理部３０４によって推定された移動局３００から各基準局６０２、６０４、６０６までの距離は、図１０においてＬ１、Ｌ２、Ｌ３で示される。処理部３０４は、通信部３１０が受信した受信強度に基づいて基準局Ｅ６０６との距離Ｌ３が最も小さいことを判定する。そして、処理部３０４は、基準局Ｅ６０６が発信する電波から基準局Ｅ６０６を識別する情報を取得する。

次に移動局３００は、この基準局Ｅ６０６を識別する情報をサーバ５００に送信する。基準局Ｅ６０６を識別する情報を受信したサーバ５００は、この識別情報に基づいて基準局Ｅ６０６を次の切替先の基準局であると認識する。そして、サーバ５００は、基準局Ｅ６０６を切替先の基準局として基準局間整数値バイアスを算出し、算出された基準局間整数値バイアスを移動局３００に送信する。

基準局間整数値バイアスを受信した移動局３００は、受信した基準局間整数値バイアスを用いて、移動局３００と基準局Ｅ６０６の間の整数値バイアスを（１２）式に基づいて算出する。このような構成によって、移動局３００は、初期化を行わずに基準局の切り替えることができる。また、移動局３００は、最も近い基準局と測位が行えるため、安定して精度の高い整数値バイアスを算出することができる。これによって、移動局３００は、精度の高い測位を行うことができる。

上記した構成によれば、移動局３００は、基準局から発せられる電波の電波強度から最も近い基準局を算出するので、移動局３００は、図７のＳ１１０に対応する現在地の送信を行わなくてよい。また、サーバ５００は、移動局３００が切替先の基準局を通知するので、図７のＳ１１２に対応する移動局３００の近傍の基準局の探索を行わなくてよい。このように構成することによって、移動局３００およびサーバ５００での処理負担が少なくなる。

上記では、各基準局６０２、６０４、６０６が自局を識別する情報を含めて電波を発信する例が説明された。しかし、基準局は、自局を識別する情報に加えて、自局の位置を示す情報を含めて、電波を発信してもよい。

このような構成によれば、移動局３００は、移動局３００の位置と受信した基準局の位置から、移動局３００から基準局までの直線距離を算出することができる。このような構成によって、移動局３００は、電波強度によらず、移動局３００から基準局までの距離を算出できるため、より正確に最も近い基準局を判定することができる。

なお、本システムの例においては、各基準局が観測した観測値がブロードキャストされるように構成されてもよい。このようにシステムが構成されることにより、例えば、ブロードキャストされている観測値を移動局３００が受信し、整数値バイアス推定部３０６が基準局間整数値バイアスを算出し、取得することができる。この整数値バイアス推定部３０６が算出した基準局間整数値バイアスを用いて、整数値バイアス推定部３０６は、切替先の基準局と移動局３００との間の整数値バイアスを算出するようにしてもよい。このような構成によれば、移動局３００の処理部３０４に大きな負担がかかるものの、システムとしてサーバ５００を用いなくてもよく、よりシンプルなシステム構成とすることができる。

＜７．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明した。なお、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

例えば、図９において、基準局間整数値バイアスの検算は、サーバ５００によって行われてもよい。このとき、移動局３００は、Ｓ２０４において取得した観測値をサーバ５００に送信する。移動局３００から観測値を受信したサーバ５００は、基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６から受信した観測値も使用して、基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６と、移動局３００との間の整数値バイアスを算出する。

そして、サーバ５００は、算出した基準局Ａ２０４および基準局Ｂ２０６と、移動局３００との間の整数値バイアスに基づいて、基準局間整数値バイアスを検算することができる。この場合、移動局３００は観測値を送信するだけなので、移動局３００の処理部３０４での処理負担は少なくなる。よって、通常限られた能力しか有さない移動局３００において、処理負担を軽減でき、豊富な処理能力を有するサーバ５００に処理を任せることができる。

また、移動局３００が使用する基準局が主に公ではない独自のシステムによって構成される場合、公開されている国土地理院が設置している電子基準点の観測値を用いて、基準局間整数値バイアスの検算が行われてもよい。このような構成によって、上述した基準局間整数値バイアスの精度が高まり、移動局３００は、精度の高い測位を行うことができる。

また、サーバ５００は、様々な組の基準局の基準局間整数値バイアスを算出しておき、算出された様々な組の基準局の基準局間整数値バイアスをブロードキャストするようにしてもよい。例えば、移動局３００が基準局が発信する電波の受信強度に基づいて最も近い基準局を選択する場合、移動局３００は、ブロードキャストされている基準局間整数値バイアスを受信してもよい。このとき、移動局３００は、ブロードキャストされている基準局間整数値バイアスを通信部３１０で受信し、記憶部などに記憶しておく。そして移動局３００は、基準局を切り替える際に、切替元の基準局と切替先の基準局との間の基準局間整数値バイアスを記憶部に記憶されている基準局間整数値バイアスから選択し、その基準局間整数値バイアスを用いてキネマティック測位を行ってもよい。このように構成されることによって、移動局３００は、サーバ５００に現在地を送信しなくてもよく、また、測位部３０８は、非常に簡易な演算を行うだけで測位を行うことができる。

なお、本開示の範囲には、整数値バイアス推定部３０６および測位部３０８を含む処理部３０４を、上述したように動作させるためのコンピュータプログラムが含まれる。また、このようなプログラムが記憶された記憶媒体が提供されてもよい。

＜８．むすび＞
以上説明したように本開示の実施形態によれば、移動局３００は、切替元の基準局と切替先の基準局との基準局間整数値バイアスを取得して、切替先の基準局と移動局３００との整数値バイアスを算出する。このような構成によって、移動局３００は、基準局を切り替える際の初期化を行わなくてもよい。なお、上述した実施形態から理解されるように、基準局間整数値バイアスは、他の装置から受信することによって取得されてもよく、移動局３００が算出することによって取得されてもよい。

また、切替先の基準局は、移動局３００が送信する現在地に関する情報または移動局３００において受信される各基準局が発信する電波の受信強度に基づいて、複数設置されている基準局のうちから選択される。このような構成によって移動局３００は、最も近い基準局と測位を行うことができ、安定して精度の高い整数値バイアスを算出することができる。これによって、移動局３００は、精度の高い測位を行うことができる。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで例示であって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
情報処理装置であって、
衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、
前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、情報処理装置。
（２）
信号を送信する通信部をさらに備え、
前記通信部は、前記情報処理装置の位置を前記第２の基準局を選択するサーバに送信する、前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記第２の基準局は、複数の基準局のうち前記情報処理装置から最も近い位置にある、前記（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記第２の基準局が発信する電波を受信する通信部をさらに備え、
前記処理部は、前記第２の基準局が発する電波の受信強度に基づいて前記第２の基準局を選択する、前記（１）に記載の情報処理装置。
（５）
前記処理部は、複数の基準局のうちから電波の受信強度が最も強い基準局を前記第２の基準局として選択する、前記（４）に記載の情報処理装置。
（６）
前記処理部は、前記第１の基準局または前記第２の基準局との協働によりキネマティック測位を行う、前記（１）から前記（５）のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（７）
前記処理部は、前記衛星からの電波に基づいて第２の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスをさらに算出し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、
前記第２の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、に基づいて、
基準局間整数値バイアスを算出し、
前記処理部は、前記算出した基準局間バイアスに基づいて、前記受信した基準局間整数値バイアスの検算を行う、前記（１）から前記（５）のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（８）
衛星からの電波を受信し、
前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と情報処理装置との間の整数値バイアスを算出し、
前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、
前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、演算方法。
（９）
位置が既知であり、衛星から電波を受信する第１の基準局および前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、
衛星からの電波に基づいて測位を行う情報処理装置と、を有し、
前記情報処理装置は、
前記衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、
前記衛星からの電波に基づいて前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、
前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、測位システム。

１００ＧＰＳ衛星
２００基準局
３００移動局
３０２ＧＰＳ受信部
３０４処理部
３０６整数値バイアス推定部
３０８測位部
３１０通信部
４００ネットワーク
５００サーバ

Claims

情報処理装置であって、
衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、
前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、情報処理装置。
信号を送信する通信部をさらに備え、
前記通信部は、前記情報処理装置の位置を前記第２の基準局を選択するサーバに送信する、請求項１に記載の情報処理装置。
前記第２の基準局は、複数の基準局のうち前記情報処理装置から最も近い位置にある、請求項２に記載の情報処理装置。
前記第２の基準局が発信する電波を受信する通信部をさらに備え、
前記処理部は、前記第２の基準局が発する電波の受信強度に基づいて前記第２の基準局を選択する、請求項１に記載の情報処理装置。
前記処理部は、複数の基準局のうちから電波の受信強度が最も強い基準局を前記第２の基準局として選択する、請求項４に記載の情報処理装置。
前記処理部は、前記第１の基準局または前記第２の基準局との協働によりキネマティック測位を行う、請求項１に記載の情報処理装置。
前記処理部は、前記衛星からの電波に基づいて第２の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスをさらに算出し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、
前記第２の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、に基づいて、
基準局間整数値バイアスを算出し、
前記処理部は、前記算出した基準局間バイアスに基づいて、前記受信した基準局間整数値バイアスの検算を行う、請求項１に記載の情報処理装置。
衛星からの電波を受信し、
前記衛星からの電波に基づいて第１の基準局と情報処理装置との間の整数値バイアスを算出し、
前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、前記第１の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、
前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、演算方法。
位置が既知であり、衛星から電波を受信する第１の基準局および前記第１の基準局とは異なる第２の基準局と、
衛星からの電波に基づいて測位を行う情報処理装置と、を有し、
前記情報処理装置は、
前記衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部と、
前記衛星からの電波に基づいて前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスを算出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスを取得し、
前記処理部は、前記第１の基準局と前記情報処理装置との間の整数値バイアスと、前記第１の基準局と前記第２の基準局との間の基準局間整数値バイアスとに基づいて、
前記情報処理装置と前記第２の基準局との間の整数値バイアスを算出する、測位システム。