JP2018004434A - 測位処理システム、方法、コンピュータプログラム、サーバ装置及びユーザ端末 - Google Patents
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Description
1) シームレスナビゲーション(地上および地下のシームレスなストリートビューに基づく、駅構内・駅周辺の地下通路・地下街・地上をつなぐシームレスなナビゲーションの実現)
2) 位置情報に基づくマーケティング(位置情報から得られた顧客の行動履歴から行動パターンを抽出し顧客にリコメンドを提示したり、顧客が店舗に近づくと販促情報を送信したり、さらに店舗の中に入るとポイントを付与したり、決済を実行するなど、ピンポイントでリアルタイムな販促情報のプッシュ通信によるきめ細かなマーケッティングの実現)
3) 位置情報に基づく業務管理の効率化(高精度な人流・交通流・物流の把握による、人、物、車、鉄道等の効率的かつ弾力的な配置やその運用計画の実現)
4) 位置情報に基づく防災・災害対応(緊急災害速報や警報時に、屋内外に関わらず適切な情報を入手でき、自己位置に応じた適切な避難場所に避難できる等、災害時の的確な避難誘導の実現)
5) 移動体の自動運転(自動車の高精度レーンナビゲーション・自動走行、鉄道車両の路線の判別や自動切り替えおよび自動運行、農耕機械・建設機械の自動運転、船舶の自動接岸の実現)
A-GPS(Assisted GPS)は、携帯電話などのユーザ端末における測位処理を改善する手段として広く用いられている。図1は、従来のA-GPSを用いたシステムを示す。システム100は、少なくとも4つのGPS(Global Positioning System)衛星105から信号を受信する。システム100は、ユーザ端末115、基地局125、及び、A-GPSサーバ130を少なくとも有する。ユーザ端末115と基地局125との間は、電話回線を介して接続されている。
上記説明した通り、従来のA-GPSを用いたシステムは、測位処理をより迅速に実行することができる。しかしながら、測位の精度という観点では、10メートル程度の精度が限界であった。本発明の実施例は、後述する構成により、より正確かつ精度の高い測位処理を提供する。
他の実施例において、第1の測位処理は、センタサーバ230によって実行されてもよい。この場合、ユーザ端末215は、第1の測位処理を行わない。ユーザ端末215は、第1の測位処理に必要な情報を測位衛星205から受信し、受信した情報の一部又は全部(例えば、測距信号の情報など)をセンタサーバ230に送信する。センタサーバ230は、受信した情報とセンタサーバ230が有する衛星軌道データとに基づいて第1の処理を実行し、第1の位置を特定する。一実施例において、センタサーバ230は、第1の位置及び/又はそれに関連する情報をユーザ端末215に送信してもよい。他の実施例において、センタサーバ230は、第1の位置及び/又それに関連する情報をユーザ端末215に送信することなく、第1の位置を用いて、後述する第2の測位処理を実行することができる。この場合、センタサーバ230は、第2の測位処理によって特定された第2の位置をユーザ端末215に送信することができる。この場合、センタサーバ230は、補強情報の生成時に得られた補正情報の信頼性の情報をユーザ端末215に送信してもよい。
本実施例において、ユーザ端末215は、コード受信機、又は、コード受信機及び搬送波受信機を含むことができる。ユーザ端末215が搬送波受信機を含んでいない場合、ユーザ端末215は、コード受信機を用いて測位処理を実行する。ユーザ端末215がコード受信機及び搬送波受信機を含んでいる場合、ユーザ端末215は、コード受信機及び搬送波受信機を用いて測位処理を実行する。コード受信機による測位処理は、メータ程度の精度で位置が特定され、コード受信機及び搬送波受信機による測位処理は、デシメータ程度の精度で位置が特定される。一実施例において、ユーザ端末215は、第1の位置及び/又は第2の位置は、コード受信機又は搬送波受信機を用いて測位処理を実行することができる。
他の実施例において、ユーザ端末215は、測位衛星205からの電波の送信時刻受信機での受信機時刻との差に基づくユーザ端末215と測位衛星205との疑似拒理を用いて測位処理を実行することによって、第1の位置又は第2の位置を特定することができる。
他の実施例において、ユーザ端末215が搬送波受信機を有していない場合、外部装置が用いられてもよい。ユーザ端末215は、搬送波受信機を有する外部装置に有線及び/又は無線で接続し、搬送波受信機による測位処理で必要な情報を外部装置に提供することができる。外部装置が、搬送波位相に係る処理を実行し、結果をユーザ端末215に反してもよい。これにより、2016年時点で用いられているような、搬送波受信機を有していない携帯電話であっても、ユーザ側において、搬送波受信機による測位処理が実行できる。外部装置は、携帯可能なサイズであることが望ましい。
本実施例において、ユーザ端末215は、搬送波を用いて測位処理を実行する回路及びコード受信機を含むことができる。これにより、ユーザ端末215は、コード受信機のみによる測位処理より精度の高い測位処理を実行することができる。他の実施例において、ユーザ端末215に接続されている外部装置が、搬送波を用いて測位処理を実行する回路及びコード受信機の一部又は全部の機能を有する装置とすることができる。この場合、外部装置が測位処理の一部又は全部を実行し、結果をユーザ端末215に送信することができる。
ユーザ端末215は、ユーザ端末215に関する性能情報をセンタサーバ230に送ることができる。性能情報は、ユーザ端末215(又は外部装置)が搬送波受信機を含んでいるか否かを少なくとも示す。これにより、センタサーバ230が性能情報に応じて、必要な情報を選択し、ユーザ端末215に送信することができる。これにより、センタサーバ230は、コード受信機による測位処理に必要な情報とコード受信機及び搬送波受信機による測位処理に必要な情報とを選択的にユーザ端末215に送信することができる。したがって、ユーザ端末215とセンタサーバ230との間で不要な情報の送受信が削減でき、通信回線のネットワークトラフィックを改善することができる。性能情報は、上記で説明した第1の要求又は第2の要求、もしくは、ユーザ端末215からセンタサーバ230に送られる他の情報に含まれていてもよい。
他の実施例において、第2の測位処理は、センタサーバ230によって実行されてもよい。この場合、ユーザ端末215は、第2の測位処理を行わない。ユーザ端末215は、第2の測位処理に必要な情報を測位衛星205から受信し、受信した情報(例えば、測距信号の情報など)をセンタサーバ230に送信することができる。センタサーバ230は、受信した情報及び補強情報に基づいて第2の測位処理を実行し、第2の位置を特定する。一方で、センタサーバ230が第2の測位処理に必要な情報を有している場合(例えば、センタサーバ230が第1の測位処理を行い、第1の位置を既に知っている場合など)、センタサーバ230は、ユーザ端末215から第2の測位処理に関する情報を受信することなく、第2の測位処理を実行し、第2の位置を特定してもよい。センタサーバ230が第2の位置を特定した場合、センタサーバ230は、第2の位置及び/又はそれに関する情報をユーザ端末215に送信する。一実施例において、補強情報の生成時に得られた補強情報の信頼性情報を使って、測位結果(第2の位置)の信頼度パラメータを生成するができる。センタサーバ230が、この信頼度パラメータをユーザ端末に送ることにより、ユーザ端末は、時々刻々得られる測位結果の誤差範囲をユーザへ表示することを可能とする。一実施例において、測位結果を制御で使用する場合(例えば、測位結果に応じたロボットの動作や、自動車の自動運転などの制御で測位結果が使用される場合)、制御における測位結果の利用度合い(重み付け)を、信頼度パラメータを用いることにより決定することが可能となる。例えば、信頼性が高いこと示す信頼性情報が所定の閾値超えている場合、制御を実行する装置は、所定の閾値超えている信頼性情報に関連する補強情報を用いて得られた第2の位置に基づいて制御を実行する。制御を実行する装置は、所定の閾値超えていない情報を無視してもよい。
他の実施例において、センタサーバ230は、第2の要求を受信したことに応じて、補強情報に加えて、第2の位置に関連する地殻変動補正データを取得し、ユーザ端末215に送信してもよい。地殻変動補正データを用いることによって、ユーザ端末215は、地殻変動に応じて、より正確な位置を地図上で特定することができる。他の実施例において、センタサーバ230が第2の位置を特定した場合、センタサーバ230は、第2の位置に地殻変動補正データを関連付けた情報をユーザ端末215に送信してもよい。
本実施例において、ユーザ端末215が送信する第1の要求、第2の要求及び/又はユーザ端末215がセンタサーバ230に送信する情報は、ユーザ端末215の識別子、ユーザの識別子、及び/又は、これら識別子の一方又は両方のそれぞれに関連付けされているパスワードを含んでいてもよい。これにより、センタシステム220は、ユーザ又はユーザ端末215がシステムを利用するための権限を有しているか否かを判定することができる。したがって、サービス提供会社は、所定のユーザのみに測位処理に関するサービスを提供することができる。他の実施例において、センタシステム220は、ユーザの識別子及びパスワードを受けることで、認証チェックを実行できる。これにより、センタシステム220は、ユーザの現在位置などを他ユーザの装置や他のサービスなどに提供することができる。
上記説明した通り、本発明の実施例は、第1の測位処理に関し、実行主体に関する以下の変形例を有する。
(1)ユーザ端末215が第1の測位処理を実行する実施例
ユーザ端末215は、測位衛星205から受信した測距信号の情報の一部又は全部とセンタシステム220から受信した衛星軌道データの一部又は全部とを用いて、第1の測位処理を実行する。
(2)センタサーバ230が第1の測位処理を実行する実施例
センタサーバ230は、ユーザ端末215から受信した測距信号の情報の一部又は全部と測位衛星205から受信した衛星軌道データの一部又は全部とを用いて、第1の測位処理を実行する。
(1)ユーザ端末215が第2の測位処理を実行する実施例
ユーザ端末215は、センタサーバ230から受信した補強情報の一部又は全部と測位衛星205から受信した測距信号の情報の一部又は全部とを用いて、第2の測位処理を実行する。
(2)ユーザ端末215が第2の測位処理を実行する実施例
センタサーバ230は、補強情報の一部又は全部とユーザ端末215から受信した測距信号の情報の一部又は全部とを用いて、第2の測位処理を実行する。
本実施例において、センタサーバ230は、第2の要求を受信したことに応じて、第1の位置に関連付けされた補強情報を取得する。この際、補強情報は、下記の表に示すような、衛星軌道補正データ、衛星時計補正データ、シグナルバイアス補正データ、電離層補正データ、及び、対流圏補正データの一又は二以上を含んでいても良い。他の実施例において、補強情報は、これらに加えて、補強情報の信頼度情報を含んでいてもよい。
センタサーバ230は、要求に応じてユーザ端末215に地殻変動補正データを送信することができる。例えば、第1の要求、第2の要求、及び/又は、ユーザ端末215がセンタサーバ230に送信する他の情報は、ユーザ端末215が地殻変動補正データを要求する情報を含んでいてもよい。センタサーバ230は、第1の位置及び/又は第2の位置に基づいて、地殻変動補正データを取得し、ユーザ端末215に送信する。
http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/semidyna/index.html
http://psgsv2.gsi.go.jp/koukyou/download/semidynamanual.pdf
に開示がある。
センタサーバ230は、航法メッセージをユーザ端末215に提供してもよい。航法メッセージは、測位処理を実行するにときに必要な情報である。通常、ユーザ端末215は、測位信号を測位衛星205から取得している。しかしながら、ユーザ端末215及び測位衛星205間の通信速度は、電話回線などより遅い。したがって、センタサーバ230が、航法メッセージを、電話回線やWIFIなどの有線回線、無線回線又はそれらを組み合わせ回線を介してユーザ端末215に送信することによって、ユーザ端末215は、より早く航法メッセージを取得することができる。
ユーザ端末215は、Digital Elevation Model(DEM)データを用いて、測位処理を実行してもよい。通常、測位処理は、4つ以上の測位衛星から信号を受信し、測位処理を実行する。しかしながら、3つの測位衛星からしか信号を受信することができない場合がある。例えば、ビルなどの建築物が障害物となり、ユーザ端末215が、3つの測位衛星のみから信号を受信する。この際、ユーザ端末215と測位衛星との間の高さ情報を測位衛星の信号から得るのではなく、DEMデータに基づいて計算を行うことによって、3つの測位衛星からの信号を用いて測位処理を実行することができる。本実施例において、センタサーバ230は、グリッドに関連付けされたDEMデータを予め保存している。
信頼性データは、補強情報生成時に補強情報の信頼性を表すパラメータである。このパラメータは、主に誤差の偏りと、分散で表されるが、これは例示であり他の方式によって表されてもよい。補強情報が時々刻々生成される時に、同時に生成される共分散データおよび推定残差を用いることにより、時々刻々の補強情報の信頼度のパラメータとすることができる。
一実施例において、ユーザ端末215は、センタサーバ230から測位衛星の時間情報を取得する。これにより、ユーザ端末215は、4つの測位衛星から取得すべき時間情報をセンタサーバ230から取得することから、参照すべき測位衛星を1つ減らすことができる。センタサーバ230は、測位衛星から時間情報を予め取得する必要がある。本実施例の測位処理は、上記説明した第1の測位処理とすることができる。他の実施例において、ユーザ端末215は、3つの測位衛星から取得した信号の情報の一部又は全部をセンタサーバ230に送信することができる。センタサーバ230は、予め有する測位衛星の時間情報とユーザ端末215から受信した3つの測位衛星の信号の情報とを用いて測位処理を実行する。
205 測位衛星
215 ユーザ端末
220 センタシステム
225 基地局
230 センタサーバ
235 A-GPSサーバ
240 高精度測位サーバ
Claims (19)
- 測位処理システムであって、
ユーザ端末と、
前記ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得するサーバ装置と、
を備え、
前記サーバ装置は、前記ユーザ端末の要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得し、前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、システム。 - 前記ユーザ端末が前記補強情報を用いて前記第2の測位処理を実行する、請求項1に記載のシステム。
- 前記サーバ装置が前記補強情報を用いて前記第2の測位処理を実行する、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記補強情報は、衛星軌道補正データ、衛星時計補正データ、シグナルバイアス補正データ、電離層補正データ及び対流圏補正データの少なくとも一つを含む、請求項1ないし3のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記サーバ装置は、前記第1の位置に関連する地殻変動補正データを少なくとも格納し、当該地殻変動補正データを前記ユーザ端末に送信する、請求項1ないし4のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記サーバ装置は、前記第1の位置に関連するDigital Elevation Model(DEM)データを少なくとも格納し、当該DEMデータを前記ユーザ端末に送信する、請求項1ないし5のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記サーバ装置は、前記第1の位置に基づく補強情報の信頼性データを少なくとも格納し、当該信頼性データを前記ユーザ端末に送信する、請求項1ないし6のいずれか一つに記載のシステム。
- 測位処理方法であって、
サーバ装置が、ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得するステップと、
前記ユーザ端末が要求を前記サーバ装置に送信するステップと、
前記サーバ装置が、前記ユーザ端末の前記要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、方法。 - 測位処理コンピュータプログラムであって、
サーバ装置が、ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得するステップと、
前記ユーザ端末が要求を前記サーバ装置に送信するステップと、
前記サーバ装置が、前記ユーザ端末の前記要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、コンピュータプログラム。 - 請求項9に記載のコンピュータプログラムを記録した記憶媒体。
- サーバ装置であって、
ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得し、
前記ユーザ端末の要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得するよう構成されており、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、サーバ装置。 - サーバ装置が実行する方法であって、
ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得するステップと、
前記ユーザ端末の要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、方法。 - サーバ装置が実行するコンピュータプログラムであって、
ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報を前記ユーザ端末から取得するステップと、
前記ユーザ端末の要求に応じて、第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、コンピュータプログラム。 - 請求項13に記載のコンピュータプログラムを記録した記憶媒体。
- ユーザ端末であって、
前記ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報をサーバ装置に送信し、
前記サーバ装置が第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得する要求を前記サーバ装置に送信するよう構成されており、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、ユーザ端末。 - 請求項15に記載のユーザ端末は、外部装置に接続されており、前記外部装置が前記第1の測位処理及び/又は前記第2の測位処理の一部又は全部を実行する。
- ユーザ端末が実行する方法であって、
前記ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報をサーバ装置に送信するステップと、
前記サーバ装置が第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得する要求を前記サーバ装置に送信するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、方法。 - ユーザ端末が実行するコンピュータプログラムであって、
前記ユーザ端末の第1の位置を特定する第1の測位処理で用いられる情報又は当該第1の位置に関する情報をサーバ装置に送信するステップと、
前記サーバ装置が第2の位置を特定する第2の測位処理で用いられる補強情報であって、前記第1の位置に基づく補強情報を取得する要求を前記サーバ装置に送信するステップとを有し、
前記第2の位置は、前記第2の測位処理によって前記第1の位置より高精度で特定される、コンピュータプログラム。 - 請求項18に記載のコンピュータプログラムを記録した記憶媒体。
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