JP5058594B2 - 測位点推定装置および測位点推定方法ならびにそのプログラムと記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、地上における測位点の座標の化成を行う測位点推定装置および測位点推定方法ならびにそのプログラムと記録媒体に関する。

地上の任意の測位点は地球のプレート運動などにより地球の中心を原点とした直交座標系において年々その座標が移動する。このため、高精度な測位点情報の検出が必要となっている。ところで日本の国土地理院は日本全国のある位置に電子基準点を定めその電子基準点の座標を管理している。そしてこの電子基準点は他の任意の測位点などの位置の算出のための基準となっている。また電子基準点ではなく複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から受信した信号を用いてその任意の測位点の座標を計測する技術が公開されている。
特開２００５−６９７５４号公報

ところで、今後、任意の測位点についての正確な位置情報を、様々な処理に利用することが提案されている。例えば、自動車の自動走行であればプレート運動などに基づく地形変動によって正確でなくなった位置情報を利用することは危険であるため、地形の変動に応じて正確に更新された位置情報を地上に無数に配置された各位置情報記憶装置から読み取って自動走行の処理を行う必要がある。このように、ある測位点の位置情報はプレート運動などによる地形変動に対応して更新され続けて管理されることが必要である。

しかしながら、例えば、地上に無数の位置情報記憶装置を配置して、その位置情報記憶の記憶する位置情報を更新しようとすると、その計測、計算、書込みの処理に膨大な時間がかかってしまうこととなる。従って、今後、地上に無数に配置された各位置情報記憶装置が記憶する位置情報の更新を容易に行えるような仕組みが不可欠である。また、位置情報記憶装置に記憶される位置情報を更新しなくとも、その位置情報記憶装置の記憶する誤った位置情報から正確な位置情報を推定する仕組みが不可欠である。またＧＰＳ衛星から信号を受信して位置情報を検出するためには大掛かりな装置が必要となり、全ての位置情報記憶装置の位置においてＧＰＳ衛星からの信号を受信して位置情報を検出し、管理することは非効率である。

そこでこの発明は、ある測位点における未来および過去の位置情報を正確に、また容易に推定することのできる、測位点推定装置および測位点推定方法ならびにそのプログラムと記録媒体を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、ＩＧＳ（International Global Navigation Satellite System Service）点の座標及び単位期間あたりの移動速度と、国土地理院によって公開された電子基準点の座標とを読み込む座標及び変化率読込手段と、前記ＩＧＳ点の座標を用いて基線解析によって求めた前記電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出する電子基準点化成手段と、算出時点の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値の差分に基づいて、当該異なる算出時点の間隔単位あたりの前記電子基準点の移動速度を算出する移動速度算出手段と、ある算出時点に算出された複数の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値とその電子基準点化成値が示す座標について算出された前記移動速度とを読み込み、それら電子基準点化成値と移動速度の組み合わせの情報を用いて、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値を算出する電子基準点化成値補正手段と、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値とそれら各電子基準点における移動速度と、前記ＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて四次元統合網平均計算式により、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における座標の推定値と、その座標における新たな移動速度とを算出する電子基準点推定手段と、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値およびその座標における前記新たな移動速度と、複数の測量基準点の過去の座標値を補正して得た前記同一時点における座標値および当該測量基準点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該測量基準点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する測量基準点推定手段と、を備えることを特徴とする測位点推定装置である。

また本発明は、上述の測位点推定装置が、前記複数の異なる測量基準点ごとの同一時点における座標および当該座標における移動速度と、任意測位点の過去の座標値を補正して得た当該同一時点における座標値および当該任意測位点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該任意測位点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する任意測位点推定手段と、を備えることを特徴とする。

また本発明は、測位点推定装置における測位点推定方法であって、前記測位点推定装置の座標及び変化率読込手段が、ＩＧＳ（International Global Navigation Satellite System Service）点の座標及び単位期間あたりの移動速度と、国土地理院によって公開された電子基準点の座標とを読み込み、前記測位点推定装置の電子基準点化成手段が、前記ＩＧＳ点の座標を用いて基線解析によって求めた前記電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出し、前記測位点推定装置の移動速度算出手段が、算出時点の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値の差分に基づいて、当該異なる算出時点の間隔単位あたりの前記電子基準点の移動速度を算出し、前記測位点推定装置の電子基準点化成値補正手段が、ある算出時点に算出された複数の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値とその電子基準点化成値が示す座標について算出された前記移動速度とを読み込み、それら電子基準点化成値と移動速度の組み合わせの情報を用いて、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値を算出し、前記測位点推定装置の電子基準点推定手段が、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値とそれら各電子基準点における移動速度と、前記ＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて四次元統合網平均計算式により、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における座標の推定値と、その座標における新たな移動速度とを算出し、前記測位点推定装置の測量基準点推定手段が、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値およびその座標における前記新たな移動速度と、複数の測量基準点の過去の座標値を補正して得た前記同一時点における座標値および当該測量基準点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該測量基準点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出することを特徴とする測位点推定方法である。

また本発明は、上述の測位点推定方法において、前記測位点推定装置の任意測位点推定手段が、前記複数の異なる測量基準点ごとの同一時点における座標および当該座標における移動速度と、任意測位点の過去の座標値を補正して得た当該同一時点における座標値および当該任意測位点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該任意測位点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出することを特徴とする。

また本発明は、上述の測位点推定装置として、コンピュータを機能させるための測位点推定プログラムである。

また本発明は、上述の測位点推定プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、同一日に作成された複数の測位点の座標を用いて、さらに四次元統合網平均によってその値を推定するので、精度の高い現在の電子基準点の座標と移動速度を算出することができ、この電子基準点に設置された位置情報書込装置から情報を読み込んで処理を行った各種装置においても高精度な位置の測定を行うことができるようになる。

以下、本発明の一実施形態による測位点推定装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態による測位点推定装置の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は測位点推定装置である。なお測位点とは、電子基準点や測量基準点また任意の測位点を示しており、測位点推定装置は当該電子基準点や測量基準点また任意の測位点の現在または過去または未来における座標とその単位期間当たりの移動速度を精度良く算出する。

そして測位点推定装置１において符号１１は各種情報を読み込む情報読込部である。また１２はＩＧＳ（International Global Navigation Satellite System Service）点の座標及び単位期間あたりの移動速度と、国土地理院によって公開された電子基準点の座標とを読み込む情報読込部（座標及び変化率読込手段）である。また符合１２は、ＩＧＳ点の座標を用いて基線解析によって求めた電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出する電子基準点第一化成部（電子基準点化成手段）である。また１３は、算出時点の異なる電子基準点の電子基準点化成値の差分に基づいて、当該異なる算出時点の期間間隔あたりの記電子基準点の移動速度を算出する移動速度算出部（移動速度算出手段）である。

また１４は、ある算出時点に算出された複数の異なる電子基準点の電子基準点化成値とその電子基準点化成値が示す座標について算出された移動速度とを読み込み、それら電子基準点化成値と移動速度の組み合わせの情報を用いて、複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値を算出する電子基準点化成値補正部（電子基準点化成値補正手段）である。また１５は、複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値とそれら各電子基準点における過去の移動速度と、ＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて四次元統合網平均計算式により、複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における座標の推定値と、その座標における新たな移動速度とを算出する電子基準点推定部（電子基準点推定手段）である。

また１６は複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値と、その座標における新たな移動速度と、測量基準点の過去の座標値および移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該測量基準点における現在または過去または未来における座標値および移動速度を算出する測量基準点化成部（測量基準点化成手段）である。また１７は、複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値と、その座標における新たな移動速度と、任意測位点の過去の座標値および移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該任意測位点における現在または過去または未来における座標値および移動速度を算出する任意測位点化成部（任意測位点化成手段）である。また１８は電子基準点推定部１５、測量基準点化成部１６、任意測位点化成部１７において算出された座標や移動速度をＩＣタグなどの位置情報記憶装置に書き込み、また当該位置情報記憶装置から情報を読み込むリーダライタである。また１９は電子基準点推定部１５、測量基準点化成部１６、任意測位点化成部１７において算出された座標や移動速度の情報や、ＩＧＳ点の情報など、測位点推定装置の処理において利用する各種情報を記憶するデータベースである。そしてこれら各処理部の処理により、測位点推定装置１は、ある測位点（電子基準点や測量基準点また任意の測位点）における現在または未来および過去の位置情報を正確に推定する処理を行う。

図２は電子基準点の化成処理の処理フローを示す図である。
次に図２を用いて測位点推定装置１における電子基準点の化成処理の処理フローについて説明する。
まず測位点推定装置１に処理開始の指示が与えられ、情報読込部１１が、国土地理院で管理している電子基準点に近い複数のＩＧＳ点の座標及びその単位期間あたりの移動速度を読み込む。なお、ＩＧＳ点の座標及びその単位期間あたりの移動速度はＩＧＳ点のデータを蓄積しているサーバなどにアクセスして取得する。ＩＧＳ点は全世界で３００点以上定められた点であり、日本においては筑波や臼田に定められており、また韓国、中国、ロシアにも一つまたは複数点が定められている。また情報読込部１１は、電子基準点の座標の情報を当該電子基準点の座標情報を記憶しているサーバにアクセスして読み込む。電子基準点の座標は国土地理院によって１９９７年１月１日に定められた座標値である（通常、『測地成果２０００』と呼ばれている）。

次に電子基準点第一化成部１２は、電子基準点の座標と、その近傍（周辺）の３つ以上のＩＧＳ点の座標及びその単位期間あたりの移動速度とを用いて、基線解析によって求めた電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出する（ステップＳ１）。ここで、基線解析は例えば『土屋淳、外１名、「やさしいＧＰＳ測量」、社団法人日本測量協会、１９９１年１０月５日，p.238-305』に記載されているような公知の技術を利用すればよい。なお電子基準点は日本全国に約１２００点定められており、そのうち選点した電子基準点についてその電子基準点化成値（座標）を算出している。そして電子基準点第一化成部１２は、日本全国のまたは予め定められた電子基準点についての電子基準点化成値（座標）をそれぞれ所定の期間毎（例えば一年や一ヶ月毎）に算出する（地震などによる急激な変動のあった期間を除く）。なお電子基準点化成値（座標）の算出日時はそれぞれの電子基準点において異なっていてもよい。そして電子基準点第一化成部１２は各電子基準点について算出した電子基準点化成値（座標）とその算出日時とを対応付けてデータベース１９へ書き込んでおく。

次に移動速度算出部１３は、過去に算出された電子基準点化成値（座標）と新たに算出された電子基準点化成値（座標）との差を算出し、当該差と、電子基準点化成値（座標）を算出した期間間隔とを用いて、ある期間単位における移動速度、つまりある期間単位にどのくらい座標が移動するのかの割合を算出する（ステップＳ２）。例えば電子基準点化成値（座標）の算出期間が１ヵ月毎であり、期間単位が１年の線形的な移動速度を算出する場合で、地震などの大きな変動がなければ、１ヵ月毎に算出された電子基準点化成値（座標）のうちの、連続する２ヶ月間の間に算出された２つの電子基準点化成値（座標）の差を１２倍することにより、１年間における移動速度が計算できる。そして移動速度算出部１３は、電子基準点第一化成部１２によってデータベース１９に書き込まれた各電子基準点についての電子基準点化成値（座標）とその算出日時に対応付けて、移動速度をさらに書き込む。そして、移動速度算出部１３は、電子基準点第一化成部１２が電子基準点化成値（座標）を算出したすべての電子基準点についての移動速度を算出し、データベース１９へ書き込む処理を行う。つまり、以上の電子基準点第一化成部１２と移動速度算出部１３の処理によれば、データベース１９には複数の電子基準点について同一または異なる日時で算出された電子基準点化成値（座標）と移動速度とその算出日時が対応付けられて記録されることとなる。

そして、上述の電子基準点第一化成部１２と移動速度算出部１３の処理によってデータベース１９に処理結果が記録されていき、その後、ある電子基準点の再化成処理のタイミングで、測位点推定装置１が当該再化成指示の入力を受け付けると（ステップＳ３）、情報読込部１１が化成を行う複数の特定の電子基準点の識別情報を受け付ける。すると電子基準点化成値補正部１４は、入力を受けた複数の電子基準点の識別情報に基づいて、それら電子基準点について同一または異なる日時で算出された電子基準点化成値（座標）とその移動速度の最新の情報をデータベース１９から読み取る（ステップＳ４）。また電子基準点化成値補正部１４は、情報読込部１１が読み込んだ複数の電子基準点に近傍の複数のＩＧＳ点の識別情報を取得する（ステップＳ５）。そして、電子基準点化成値補正部１４は、それぞれ同一または異なる日時で算出された各電子基準点についての電子基準点化成値（座標）を、それら電子基準点化成値に対応する各移動速度を用いて、本処理を行っている日の座標値に補正する（ステップＳ６）。例えば、ある電子基準点の電子基準点化成値とその座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における単位期間（１年とする）あたりの移動速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）が１月１日に算出され、最化成処理の日がその年の４月１日であれば、１月１日から４月１日までは９０日あるので、電子基準点の電子基準点化成値における座標の補正値Ｈは、Ｈ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＋（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）×（９０／３６５）で算出することができる。この処理により電子基準点化成値補正部１４は本処理を行っている日における各電子基準点の座標となるよう電子基準点化成値を補正する。

電子基準点化成値の補正が終了すると、次に電子基準点推定部１５が、情報読込部１１を介して前記取得した複数のＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度をサーバなどから取得する（ステップＳ７）。そして、各電子基準点における補正後の電子基準点化成値とその移動速度と、複数のＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式により、電子基準点ごとの同一時点における座標とその座標における移動速度との推定値を算出する（ステップＳ８）。四次元統合網平均とは、三次元の座標と速度の四次元の情報を用いて行う統合網平均計の計算手法である。ここで四次元統合網平均計算式は式（１）により表される式である。

この式（１）においてベクトルＶは残差、ベクトルＸは未知の測位点の座標、ベクトルＳは未知の測位点の座標の変化率（移動速度）、Ｌは観測値（既知の測位点の座標とＩＧＳ点とを結ぶ基線の長さと、そのベクトル）、Ａは計画行列（デザインマトリックス）、Ｇは係数行列である。なお測位点は電子基準点となる。そして式（１）を最小二乗コロケーションで解くと、

となり、Ｘ，Ｓ，Ｖの推定値Ｘ＾，Ｓ＾，Ｖ＾（＾は推定値を表す）は、

により算出することができる。そして電子基準点推定部１５は上記算出により得られた座標の推定値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（再化成値）とをその算出日時に対応付けてデータベース１９に記録する（ステップＳ９）。なお、測位点推定装置１が小型化されユーザがそれを保持して電子基準点の位置にいる場合には、電子基準点推定部１５は上記算出により得られた座標の推定値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（再化成値）とをリーダライタ１８に転送し、ユーザの指示によりＩＣタグなどの位置情報記憶装置に書き込むようにしてもよい。この場合には、位置情報記憶装置の記憶する情報を読み書きするリーダライタの機能を有するリーダライタ１８が、電子基準点推定部１５から取得した座標の推定値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾を位置情報記憶装置に書き込む。

以上の処理によれば、同一日に統一して作成（化成）された複数の電子基準点の座標を用いて、さらに四次元統合網平均によってその値を推定するので、精度の高い現在の電子基準点の座標と移動速度を算出することができ、この電子基準点に設置された位置情報書込装置から情報を読み込んで処理を行った各種装置においても高精度な位置の測定を行うことができるようになる。

図３は電子基準点の推定処理の概要を示す図である。
この図ではＩＧＳ点４つ（ＩＧＳ点１〜４）、電子基準点４つ（電子基準点Ａ〜Ｄ）を用いて、当該４つの電子基準点それぞれを推定処理してその緯度と移動速度を求めている様子を示している。このように、同一日に統一して作成する処理と、図で示す四次元統合網平均により、精度の高い座標および移動速度の算出を行うことができる。

図４は測量基準点の推定処理の処理フローを示す図である。
次に、上述の処理によって推定された電子基準点の情報を用いて測量基準点の推定を行う処理について説明する。
測位点推定装置１は電子基準点の推定が終了した後に、複数の測量基準点の識別情報の入力と、それら測量基準点の推定処理の指示の入力とを受け付ける（ステップＳ２０１）。すると、情報読込部１１は受け付けた測量基準点それぞれについて過去に算出された座標と当該座標における移動速度とをデータベース１９から読み込む（ステップＳ２０２）。そして情報読込部１１はそれら読み込んだ情報を測量基準点推定部１６に転送する。

また測量基準点推定部１６は、情報読込部１１を介して測量基準点に近傍の予め定められた複数の電子基準点を、測量基準点と電子基準点の座標の比較によって特定し、当該電子基準点の座標およびその座標における移動速度を取得する（ステップＳ２０３）。そして、各測量基準点の座標を電子基準点の座標が算出された日（本処理を行っている日）と同一の日に統合した座標へ補正する（ステップＳ２０４）。この処理は上述の電子基準点における電子基準点化成値の補正と同様の処理である。そして、それら同一日に統一して作成（化成）された各測量基準点における座標とその移動速度と、当該同一日に算出された複数の電子基準点の座標およびその座標における移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式により、測量基準点ごとの同一時点における推定値（座標と移動速度）を算出する（ステップＳ２０５）。この四次元統合網平均の計算についても上述した電子基準点における推定処理と同様である。なおこの計算においてベクトルＶは残差、ベクトルＸは未知の測位点の座標、ベクトルＳは未知の測位点の座標の変化率（移動速度）、Ｌは観測値（既知の測位点の座標と電子基準点とを結ぶ基線の長さと、そのベクトル）、Ａは計画行列（デザインマトリックス）、Ｇは係数行列であり、測位点は測量基準点となる。

そして測量基準点推定部１６は上記算出により得られた測量基準点の座標を推定した値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（推定値）とをその算出日時に対応付けてデータベース１９に記録する（ステップＳ２０６）。なお、測位点推定装置１が小型化されユーザがそれを保持して測量基準点の位置にいる場合には、測量基準点推定部１６は上記算出により得られた測量基準点の座標の推定値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（推定値）とをリーダライタ１８に転送し、ユーザの指示によりＩＣタグなどの位置情報記憶装置に書き込むようにしてもよい。この場合には、リーダライタ１８が測量基準点推定部１６から取得した算出後の情報を位置情報記憶装置に書き込む。以上の処理によれば、同一日に統一して作成（化成）された複数の電子基準点と測量基準点の座標を用いて、さらに四次元統合網平均によってその値を推定するので、精度の高い現在の測量基準点の座標と移動速度を算出することができ、この測量基準点に設置された位置情報書込装置から情報を読み込んで処理を行った各種装置においても高精度な位置の測定を行うことができるようになる。

図５は測量基準点の推定処理の概要を示す図である。
この図では電子基準点５つ（電子基準点Ａ〜Ｅ）、測量基準点４つを用いて、当該４つの測量基準点それぞれの座標と移動速度とを推定処理して、新たな座標と移動速度を求めている様子を示している。このように、それぞれの測位点の過去に算出された座標を推定処理により同一日に統一して作成（化成）する処理と、図５で示す四次元統合網平均により、測量基準点における精度の高い座標および移動速度の算出を行うことができる。

図６は任意測位点の推定処理の処理フローを示す図である。
次に、上述の処理によって推定された測量基準点の情報を用いて任意測位点の推定を行う処理について説明する。
測位点推定装置１は測量基準点の推定が終了した後に、ある一つの任意測位点の識別情報の入力と、その任意測位点の推定処理の指示の入力とを受け付ける（ステップＳ３０１）。すると、情報読込部１１は受け付けた任意測位点について過去に算出された座標と当該座標における移動速度（この移動速度は第一近似として基線長の内分比による変化率から決定された速度である。）をデータベース１９から読み込む（ステップＳ３０２）。そして情報読込部１１はそれら読み込んだ情報を任意測位点推定部１７に転送する。

また任意測位点推定部１７は、情報読込部１１を介して任意測位点に近傍の複数の測量基準点の座標を、測量基準点の座標と任意測位点の座標の比較によって特定し、当該測量基準点の座標およびその座標における移動速度を取得する（ステップＳ３０３）。そして、任意測位点の座標を測量基準点の座標が算出された日（本処理を行っている日）と同一の日に統合した座標へ補正する（ステップＳ３０４）。この処理は上述の電子基準点における電子基準点化成値の補正と同様の処理である。そして、それら同一日に統一して作成された任意測位点における座標とその移動速度と、当該同一日に算出された複数の測量基準点の座標およびその座標における移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式により、任意測位点についての座標と移動速度の推定値を算出する（ステップＳ３０５）。この四次元統合網平均の計算は電子基準点における再推定処理と同様である。なおこの計算においてベクトルＶは残差、ベクトルＸは未知の測位点の座標、ベクトルＳは未知の測位点の座標の変化率（移動速度）、Ｌは観測値（任意の測位点の座標と測量基準点とを結ぶ基線の長さと、そのベクトル）、Ａは計画行列（デザインマトリックス）、Ｇは係数行列であり、測位点は任意測位点となる。

そして任意測位点推定部１７は上記算出により得られた任意測位点の座標を推定した値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（推定値）とをその算出日時に対応付けてデータベース１９に記録する（ステップＳ３０６）。なお、測位点推定装置１が小型化されユーザがそれを保持して任意測位点の位置にいる場合には、任意測位点推定部１７は上記算出により得られた任意測位点の座標の推定値Ｘ＾と、その座標における新たな移動速度Ｓ＾（推定値）とをリーダライタ１８に転送し、ユーザの指示によりＩＣタグなどの位置情報記憶装置に書き込むようにしてもよい。この場合には、リーダライタ１８が任意測位点推定部１７から取得した算出後の情報を位置情報記憶装置に書き込む。以上の処理によれば、同一日に統一して作成（化成）された複数の任意測位点と測量基準点の座標を用いて、さらに四次元統合網平均によってその任意測位点の値を推定するので、精度の高い現在の任意測位点の座標と移動速度を算出することができ、この任意測位点に設置された位置情報書込装置から情報を読み込んで処理を行った各種装置においても高精度な位置の測定を行うことができるようになる。

図７は電子基準点の推定処理の概要を示す図である。
この図では測量基準点３つ（測量基準点Ａ〜Ｃ）と任意測位点１つの情報を用いて、当該任意測位点の座標と移動速度とを推定処理して、新たな座標と移動速度を求めている様子を示している。このように、同一日に統一して作成（化成）する処理と、図７で示す四次元統合網平均により、任意測位点における精度の高い座標および移動速度の算出を行うことができる。

なお本実施形態においては図１に示すような各処理部とデータベースとを備えた測位点推定装置１の機能および処理について説明したが、各処理部やデータベースが複数の装置に備えられ互いに通信することによって、上述の処理が行われるようにしてもよい。例えば、データベース１９がサーバに備えられていてもよい。また端末が電子基準点化成値補正部１４、電子基準点推定部１５、測量基準点推定部１６、任意測位点推定部１７、リーダライタ１８を備え、他の処理部とデータベース１８をサーバが備えて、端末とサーバとで通信を行いながら上述した処理を行うようにしても良い。また図１の測位点推定装置１の機能がサーバに備えられており、当該サーバの処理の結果が有線または無線による通信ネットワークを介して位置情報記憶装置に配信され、当該位置情報記憶装置に備えられている受信装置がその配信された情報を受信することにより、当該位置情報記憶装置に情報が書き込まれるようにしても良い。

また本実施形態においては、処理を行っている日に統一して作成した情報（座標）を用いて四次元統合網平均計算を行っているが、同様に未来や過去の日に統一して作成した情報（座標）を用いて四次元統合網平均計算を行うことによって、過去や未来における推定値を算出するようにしてもよい。

そして無数の任意測位点にそれぞれ位置情報記憶装置を設置することにより、例えばその位置情報記憶装置から情報を読み込んで、自動車などの自動走行システム、迷子などの検出システムに利用することもできる。

なお、上述の測位点推定装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

測位点推定装置の構成を示すブロック図である。 電子基準点の推定処理の処理フローを示す図である。 電子基準点の推定処理の概要を示す図である。 測量基準点の推定処理の処理フローを示す図である。 測量基準点の推定処理の概要を示す図である。 任意測位点の推定処理の処理フローを示す図である。 電子基準点の推定処理の概要を示す図である。

符号の説明

１・・・測位点推定装置
１１・・・情報読込部
１２・・・電子基準点第一化成部
１３・・・移動速度算出部
１４・・・電子基準点化成値補正部
１５・・・電子基準点推定部
１６・・・測量基準点推定部
１７・・・任意測位点推定部
１８・・・リーダライタ
１９・・・データベース

Claims (6)

1. ＩＧＳ（International Global Navigation Satellite System Service）点の座標及び単位期間あたりの移動速度と、国土地理院によって公開された電子基準点の座標とを読み込む座標及び変化率読込手段と、
   前記ＩＧＳ点の座標を用いて基線解析によって求めた前記電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出する電子基準点化成手段と、
   算出時点の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値の差分に基づいて、当該異なる算出時点の間隔単位あたりの前記電子基準点の移動速度を算出する移動速度算出手段と、
   ある算出時点に算出された複数の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値とその電子基準点化成値が示す座標について算出された前記移動速度とを読み込み、それら電子基準点化成値と移動速度の組み合わせの情報を用いて、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値を算出する電子基準点化成値補正手段と、
   前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値とそれら各電子基準点における移動速度と、前記ＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて四次元統合網平均計算式により、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における座標の推定値と、その座標における新たな移動速度とを算出する電子基準点推定手段と、
   前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値およびその座標における前記新たな移動速度と、複数の測量基準点の過去の座標値を補正して得た前記同一時点における座標値および当該測量基準点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該測量基準点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する測量基準点推定手段と、
   を備えることを特徴とする測位点推定装置。
2. 前記複数の異なる測量基準点ごとの同一時点における座標および当該座標における移動速度と、任意測位点の過去の座標値を補正して得た当該同一時点における座標値および当該任意測位点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該任意測位点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する任意測位点推定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の測位点推定装置。
3. 測位点推定装置における測位点推定方法であって、
   前記測位点推定装置の座標及び変化率読込手段が、ＩＧＳ（International Global Navigation Satellite System Service）点の座標及び単位期間あたりの移動速度と、国土地理院によって公開された電子基準点の座標とを読み込み、
   前記測位点推定装置の電子基準点化成手段が、前記ＩＧＳ点の座標を用いて基線解析によって求めた前記電子基準点の座標を化成し、電子基準点化成値を算出し、
   前記測位点推定装置の移動速度算出手段が、算出時点の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値の差分に基づいて、当該異なる算出時点の間隔単位あたりの前記電子基準点の移動速度を算出し、
   前記測位点推定装置の電子基準点化成値補正手段が、ある算出時点に算出された複数の異なる前記電子基準点の電子基準点化成値とその電子基準点化成値が示す座標について算出された前記移動速度とを読み込み、それら電子基準点化成値と移動速度の組み合わせの情報を用いて、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値を算出し、
   前記測位点推定装置の電子基準点推定手段が、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値とそれら各電子基準点における移動速度と、前記ＩＧＳ点の座標およびその座標における移動速度とを用いて四次元統合網平均計算式により、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における座標の推定値と、その座標における新たな移動速度とを算出し、
   前記測位点推定装置の測量基準点推定手段が、前記複数の異なる電子基準点ごとの同一時点における補正後の電子基準点化成値の再化成値およびその座標における前記新たな移動速度と、複数の測量基準点の過去の座標値を補正して得た前記同一時点における座標値および当該測量基準点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該測量基準点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する
   ことを特徴とする測位点推定方法。
4. 前記測位点推定装置の任意測位点推定手段が、前記複数の異なる測量基準点ごとの同一時点における座標および当該座標における移動速度と、任意測位点の過去の座標値を補正して得た当該同一時点における座標値および当該任意測位点の移動速度とを用いて、四次元統合網平均計算式によって、当該任意測位点における現在または過去または未来の何れかにおける座標値および移動速度を算出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の測位点推定方法。
5. 前記請求項１に記載の測位点推定装置として、コンピュータを機能させるための測位点推定プログラム。
6. 前記請求項５の測位点推定プログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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