JP5637838B2 - 測位装置、及び測位方法 - Google Patents

Description

本発明は、航法衛星システムを使用した移動体の位置の測位に関する。

従来から、建設機械などの移動体を監視するために、移動体に通信端末装置を搭載し、この通信端末装置から移動体の位置、稼働状況、コンディションなどの移動体情報を管理装置側に送信し、管理装置では、この移動体情報をもとに定期整備部品の交換や異常発生を迅速に管理者側に通知し、適切かつ迅速な処置が施せるようにした移動体管理システムが実現されている。

ここで、移動体の位置の測位には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）又はＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等の航法衛星システム（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が使用されている。以下、航法衛星システムに関して便宜的にＧＰＳを例にとり説明するが、以下の説明はＧＰＳ以外の航法衛星システムについても同様にあてはまる、又は将来あてはまることになるであろう。

近年、技術の進歩によって、ＧＰＳ衛星からの衛星信号（測位信号あるいは測距信号とよばれる信号）を受信するＧＰＳセンサの受信感度を高くすることができるようになった。これにより、例えば、建物の中など、ＧＰＳ衛星からの信号強度が弱い場所でも、ＧＰＳセンサが信号を受信できるようになった。

しかし、ＧＰＳセンサが弱い信号も受信できてしまうために、反射波の信号（いわゆるマルチパス信号）等も受信してしまい、誤った位置を測位してしまうという問題がある。そのため、この問題を解決する手段が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、マルチパスの発生しやすい場所を予め地図情報に登録しておき、自車の現在位置がマルチパスの発生しやすい場所であるか否かに基づき、位置を測位する際の条件を変えている。

特開２００１−２６４０７６号公報

しかし、建設機械などが使用される作業現場は、都市部だけでなく、山奥、僻地、発展途上の海外など、特許文献１のように必ずしも地図が正確に存在する場所とは限らない。しかも、そのような場所は、携帯電話の信号が届かず、携帯電話での測位で一般的に行われている携帯電話の信号による位置の補正などが不可能な場合も多い。

したがって、建設機械などは、ＧＰＳセンサが受信する衛星信号のみから、できるだけ正確な位置を測位する必要がある。しかし、前述の通り、受信感度の高いＧＰＳセンサは、マルチパス信号等の影響により、時々位置を誤って測位（以下「誤測位」）してしまうという問題がある。一方で、受信感度の低いＧＰＳセンサでは、信号強度の弱い場所では測位ができないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、様々な場所でできるだけ正確な移動体の位置を測位できるようにすることである。

また、本発明の別の目的は、受信感度の高いＧＰＳセンサが位置を誤測位したときの悪影響を低減することである。

本発明の測位装置は、移動体（１）に搭載され、移動体の位置を測定する測位装置（１０と１６）であって、
航法衛星システムの複数の衛星から送信された衛星信号を受信して現在位置を示す位置情報を演算するものであって、高感度と低感度の衛星信号受信機能を有し、高感度の衛星信号受信機能を使って演算された高感度での位置情報と、低感度の衛星信号受信機能を使って演算された低感度での位置情報とを、選択的に又は並行的に出力する航法衛星センサ（１６）と、
航法衛星センサから高感度での位置情報と低感度での位置情報とを選択的に又は並行的に取得して、高感度での位置情報と低感度での位置情報のいずれか一方を、移動体の現在位置を示す現在位置情報として選択する測位制御装置（１０）と、を備え、
測位制御装置は、以下の処理Ａ）からＤ）、
Ａ）衛星航法センサから高感度での位置情報を取得して、取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定し（Ｓ４０２−Ｓ４０３、Ｓ６０３−Ｓ６０３）、
Ｂ）処理Ａ）で誤測位の可能性が推定されないときには、取得された高感度での位置情報を、現在位置情報として選択し（Ｓ４２０、Ｓ６２０）、
Ｃ）処理Ａ）で誤測位の可能性が推定されたときには、その後に、
Ｃ１）第１の所定時間の間の１回以上の機会に、衛星航法センサから高感度での位置情報を再取得して、再取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定する第１の処理と（Ｓ４０４−Ｓ４０７、Ｓ６０４−Ｓ６０７）、
Ｃ２）第２の所定時間の間の１回以上の機会に、衛星航法センサから低感度での位置情報の取得を試みる第２の処理と（Ｓ４０８−Ｓ４１１、Ｓ６０８−Ｓ６１１）、
を逐次的にまたは並行的に行い、
Ｄ）処理Ｃ１）で第１の所定時間の間の或る第１の機会に誤測位の可能性が推定されなかったならば、第１の機会に再取得された高感度での位置情報を、現在位置情報として選択し（Ｓ４２０−Ｓ４１４、Ｓ６２０−Ｓ６１５）、処理Ｃ２）で第２の所定時間の間の或る第２の機会に低感度での位置情報が取得されたならば、第２の機会に取得された低感度での位置情報を、現在位置情報として選択する（Ｓ４２１−Ｓ４１４、Ｓ６２１−Ｓ６１５）を実行する。

好適な実施形態では、上記測位制御装置は、上記処理Ａ）を実行するとき、上記処理Ａ）で取得された高感度での位置情報と最近過去に実行された上記処理Ｄ）で出力又は記憶された過去の位置情報との間の距離を算出し、算出された距離に基づいて、誤測位の可能性があるか否かを推定してもよい。

好適な実施形態では、上記第２の所定時間が上記第１の所定時間より短いこととしてもよい。

好適な実施形態では、上記測位制御装置は、上記処理Ｃ）を実行するとき、最初に上記処理Ｃ１）を実行し（Ｓ４０４−Ｓ４０７）、 最初に実行された上記処理Ｃ１）で全ての機会に誤測位の可能性が推定されたならば（Ｓ４０６でＮｏ）、上記処理Ｃ２）を実行し（Ｓ４０８−Ｓ４１１）、そうでなければ（Ｓ４０６でＹｅｓ）、上記処理Ｃ２）の実行を省略することとしてもよい。

好適な実施形態では、上記測位制御装置は、上記処理Ｃ）を１回実行した結果、上記処理Ｃ１）で全ての機会に誤測位の可能性が推定され（Ｓ４０６でＮｏ）、かつ上記処理Ｃ２）ですべての機会に低感度での位置情報が取得できなかったならば（Ｓ４１０でＮｏ）、上記処理Ｃ）を再度実行することとしてもよい（Ｓ４０１、Ｓ４１２）。

好適な実施形態では、上記測位制御装置は、上記処理Ｃ）を所定のループ回数まで繰り返した結果、まだなお、上記処理Ｃ１）で全ての機会に誤測位の可能性が推定され、かつ上記処理Ｃ２）ですべての機会に低感度での位置情報が取得できなかったならば、最近過去に実行された上記処理Ｄ）で選択された過去の位置情報を、再度、現在位置情報として選択することとしてもよい（Ｓ４１３−Ｓ４１４）。

好適な実施形態では、航法衛星センサの高感度の受信機能は、所定の第１の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高い電力又は受信ＳＮ比をもつ衛星信号のみを測位に使用し、低感度の受信機能は、所定の第２の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高い電力又は受信ＳＮ比をもつ衛星信号のみを測位に使用し、第２の電力値又はＳＮ比値が、第１の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高いこととしてもよい。

好適な実施形態では、航法衛星センサの高感度の受信機能は、所定の第１の仰角値より大きい仰角の方向に位置する衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、低感度の受信機能は、所定の第２の仰角値より大きい仰角の方向に位置する衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、第２の仰角値が、第１の仰角値より大きいこととしてもよい。

好適な実施形態では、航法衛星センサの高感度の受信機能は、電力の大きい順において第１位から第１の順位までの電力をもつ衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、低感度の受信機能は、電力の大きい順において第１位から第２の順位までの電力をもつ衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、第２の順位が、第１の順位より高いこととしてもよい。

好適な実施形態では、上記測位制御装置は、上記処理Ｃ）を実行するとき、上記処理Ｃ１）（Ｓ６０２−Ｓ６０７）と上記処理Ｃ２）（Ｓ６０８−Ｓ６１１）とを並行的に実行し、上記処理Ｃ１で取得されかつ前記誤測位の可能性が推定されない位置情報と、上記処理Ｃ２）で取得される位置情報のうち、いずれか先に取得された方を、前記現在位置情報として選択することとしてもよい（Ｓ６２０−Ｓ６２５、Ｓ６２１−Ｓ６１５）。

本発明によれば、様々な場所でできるだけ移動体の正確な位置を測位することができる。

また、受信感度の高いＧＰＳセンサが位置を誤測位したときの悪影響を低減することができる。

本発明の第１の実施形態に係る測位装置とそれに関連する移動体監視システムの構成を示す図である。 測位装置が有する制御部１１の機能ブロックを示す図である。 移動体１から見たＧＰＳ衛星の仰角とマルチパス信号との関係を示す図である。 移動体１が高速移動中か否かを推定する処理のフローの一例を示す図である。 誤測位推定処理のフローの一例を示す図である。 時間の経過と共にＧＰＳ衛星６が移動することを示す図である。 第２の実施形態にかかる測位装置の構成を示す図である。 第２の実施形態における誤測位推定処理のフローの一例を示す図である。 第３の実施形態にかかる測位装置の構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る測位装置について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）

図１は、本発明の第１の実施形態に係る測位装置とそれに関連する移動体監視システムの構成を示す図である。

図１に示されるように、少なくとも１つの移動体１が任意の地理的な場所に存在し、その移動体１と管理サーバ４とが通信衛星２、地上局３、及びインターネットなどの通信ネットワークＮを介して相互通信可能に接続される。ネットワークＮには、移動体１の管理者の端末である管理者端末５が接続される。移動体監視システムは、管理サーバ４と管理者端末５と移動体１を備える。移動体１は、移動体１の位置情報、稼働時間及び稼働状況などを示す移動体情報１５ａを通信衛星２を介して地上局３へ送信し、管理サーバ４が移動体情報１５ａを受信する。また、必要に応じて管理サーバ４あるいは管理者端末５から移動体１に対して、移動体１の各制御に用いられる制御プログラムなどの情報を通信衛星２を介して送信することもできる。

移動体１は、油圧ショベルやホイールローダ、モータグレーダ、クレーン、ブルドーザ、ダンプトラック、フォークリフトといった、エンジンなどの動力源で走行装置を駆動させ、移動可能な建設機械や産業車両などである。また、移動体１は、測位制御装置１０、ＧＰＳセンサ１６及び無線送受信機１７を有する。本実施形態にかかる測位装置は、測位制御装置１０とＧＰＳセンサ１６とを含む。測位制御装置１０は、ＧＰＳセンサ１６及び無線送受信機１７に接続される。ＧＰＳセンサ１６は、アンテナ１６ａを有し、アンテナ１６ａを介して複数のＧＰＳ衛星６から送信された衛星信号（測位信号）を受信し、その信号をもとに、その移動体１の現在位置を演算し、その現在位置を示した自己位置情報２１２を出力する。測位制御装置１０は、ＧＰＳセンサ１６から上記自己位置情報２１２を取得する。無線送受信機１７は、アンテナ１７ａを介して通信衛星２に通信可能に接続され、測位制御装置１０と管理サーバ４との間のデータの送受信の処理を行う。

移動体１は、本発明の恩恵を十分に受けるために、移動速度が比較的に低いもの、例えば、自走状態では５分間に１ｋｍ以上も移動することが実質的にないようなものが好ましい。その典型例は、建設機械、或いは、歩行者（又は、歩行者により携帯される携帯通信端末）である。以下の説明では、移動体１が建設機械（例えば油圧ショベル）である場合を例にとる。この場合、移動体１は、バケットとブームおよびアームによって構成される作業機２１を有し、作業機２１は作業機制御部２０によって制御される。また、移動体１は、エンジン３１を有し、エンジン３１はエンジン制御部３０によって制御される。エンジン制御部３０は、図示しないコモンレールによってエンジン３１へ供給される燃料噴射量を調節しエンジン出力を制御するものであって、エンジンコントローラと称され、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの数値演算装置である。エンジン３１は、作業機２１及び上部旋回体や下部走行体（走行パワートレイン）を駆動するための動力源であるとともに、発電機３３を駆動する。なお、油圧ショベルの場合、作業機２１には、上部旋回体や下部走行体も含まれる。作業機制御部２０によって、上部旋回体の旋回制御や下部走行体の走行制御が行われる。移動体１が油圧ショベルである場合、エンジン３１が油圧ポンプを駆動させ、油圧ポンプは、作業機２１に備えられる油圧シリンダや上部旋回体や下部走行体の油圧モータに作動油を供給する。つまり、作業機制御部２０は、油圧モータが吐き出す作動油の量を制御するものであってポンプコントローラと称され、ＣＰＵなどの数値演算装置である。発電機３３は、バッテリー３４に電気エネルギーを供給する。バッテリー３４は電気エネルギーを蓄積して、移動体１内の様々な電装品、並びに、上述した測位制御装置１０、ＧＰＳセンサ１６及び無線送受信機１７に駆動電力を供給する。測位制御装置１０、ＧＰＳセンサ１６及び無線送受信機１７は、エンジン３１が作動しているか停止しているかに関わらず、常時あるいは間欠的に、バッテリー３４から電力を受けて作動し続ける。

設定部２２は、移動体１の操作者により操作されることで、測位制御装置１０、作業機制御部２０及びエンジン制御部３０に対して各種の設定を行ったり、各種のコマンドを送ったり、また、測位制御装置１０によって検出された移動体１の現在位置や、作業機２１の状態や、エンジン３１の状態などを操作者に表示するためのものである。典型的には、設定部２２として、複数の押しボタンスイッチや液晶モニタあるいはタッチパネルで構成されるものを用いることができる。キースイッチ３２は、操作者に操作されて、エンジンを始動／停止させたりする。典型的には、キーをキーシリンダに挿入し、回動させることでエンジン始動／停止の電気信号を発するものが用いられる。なお、キーの代わりにイモビライザーといった電子キーによって操作者を識別しエンジンの始動／停止を行うものであってもよい。

測位制御装置１０は、作業機制御部２０およびエンジン制御部３０に接続される。測位制御装置１０は、制御部１１と記憶部１５を有する。測位制御装置１０は、具体的には、ＣＰＵなどの数値演算装置やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）といった不揮発性記憶装置や揮発性記憶装置で構成される。制御部１１は、通信制御部１２とＧＰＳセンサ制御部１３と発報制御部１４を有する。制御部１１の通信制御部１２は、作業機２１及びエンジン３１の状態並びに動作履歴などの稼働情報を取得する。通信制御部１２は、また、発電機３３の出力電圧の情報を取得し、エンジン３１が稼動状態か停止状態かの稼働情報を取得する。また、通信制御部１２は、ＧＰＳセンサ１６から自己位置情報２１２を取得する。そして、通信制御部１２は、それらの取得した情報を移動体情報１５ａとして記憶部１５に記憶する。

制御部１１及びＧＰＳセンサ１６の詳細については、後述する。

図２は、測位制御装置１０に係る制御部１１の機能ブロックを示す図である。

制御部１１は、ＧＰＳセンサ制御部１３、発報制御部１４、通信制御部１２を有する。ＧＰＳセンサ制御部１３は、ＧＰＳセンサ１６に接続される。

ＧＰＳセンサ１６は、３つ、もしくは４つ以上のＧＰＳ衛星６からの衛星信号を受信し、上記複数の衛星信号の情報から、自己位置情報２１２となる経度、緯度、及び高度を算出する。

ＧＰＳセンサ１６は、本明細書で「高感度」及び「低感度」とそれぞれ呼ばれる２種類の衛星信号受信機能を有し、その２種類の衛星信号受信機能を選択的に切り替えて使用することができるように構成されている。ここで、「低感度」の衛星信号受信機能は、屋内での位置測定には使えないことがしばしがあるが、マルチパス信号の影響を受けることは殆どない。これに対し、「高感度」の衛星信号受信機能は、屋内での位置測定にも使えるが、マルチパス信号の影響を受けることがある。マルチパス信号の影響を受けていないときは、ＧＰＳセンサ１６が受信した衛星信号によって実際の現在位置を実用的に正確に示した自己位置情報２１２を出力することができるが、マルチパス信号の影響を受けているときは、実際の現在位置から大幅に外れた（典型的には数ｋｍ以上も外れた）位置を示す不正確な自己位置情報２１２を出力することが多い。「高感度」と「低感度」の区別は、例えば、現在位置の測定に使用される衛星信号の電力の大きさ（電波の強さ）又は受信強度を示す受信ＳＮ比の高さで区別することもできるし、現在位置の測定に使用される衛星信号の数（衛星の数）で区別することもできる。前者の区別の仕方によれば、例えば、比較的小さな電力値以上の範囲、例えばマイナスＡＡｄＢｍ以上（ＡＡは数値）の範囲、の電力をもつ電波を位置測定に使用する場合を高感度と呼び、比較的大きな電力値以上の範囲、例えばマイナスＡｄＢｍ以上（ＡはＡＡよりも小さな数値）の範囲、の電力をもつ衛星信号を使用する場合を低感度と呼ぶことができる。あるいは、例えば、比較的に低いＳＮ比値以上の範囲の受信ＳＮ比をもつ衛星信号を現在位置の測定に使用する場合を高感度と呼び、比較的に高いＳＮ比値以上の範囲の受信ＳＮ比をもつ衛星信号を使用する場合を低感度と呼ぶことができる。

ＧＰＳセンサ１６は、測位制御装置１０から与えられる感度切替コマンド２１１に応答して、その２種類の衛星信号受信機能のいずれか一方を選択する。高感度と低感度の選択の具体的方法には、幾つかの方法が採用し得る。例えば、一つの方法によれば、ＧＰＳセンサ１６は、アンテナ１６ａからＧＰＳセンサ１６に入力される衛星信号の中から、その電力値の大きさが所定の閾値より小さい信号を除去するフィルタ回路を有し、そのフィルタ回路が、感度切替コマンド２１１に応答して、前記閾値を大きい値（例えばマイナスＡｄＢｍ）と小さい値（例えばマイナスＡＡｄＢｍ）に切り替える。そして、ＧＰＳセンサ１６は、そのフィルタ回路を通過した衛星信号を制御部１１のＧＰＳセンサ制御部１３に送信し、ＧＰＳセンサ制御部１３は移動体１の現在位置を演算する。この場合、大きい値の閾値が選択されたときが低感度であり、小さい値の閾値が選択されたときが高感度である。

別の方法によれば、ＧＰＳセンサ１６は、例えばマイナスＡＡｄＢｍのような或る電力値以上の電力をもつあらゆる衛星信号を受信し、それらの受信された衛星信号（例えば、１２個のＧＰＳ衛星６からの衛星信号）の中から、受信された電力値の大きな順で第１位から所定順位までの衛星信号を選択する選択回路を有し、その選択回路が、感度切替コマンド２１１に応答して、上記所定順位を、低い順位（例えば第７位）と高い順位（例えば第４位）に切り替える。そして、ＧＰＳセンサ１６は、その選択回路で選択された衛星信号を制御部１１の測位部２０２に送信し、測位部１１は移動体１の現在位置を演算する。この場合、低い順位が選択されたときが「高感度」であり、高い順位が選択されたときが「低感度」である。

また別の方法によれば、通常、マルチパス信号の電力値は小さいので、ＧＰＳセンサ１６は、複数のＧＰＳ衛星６からの衛星信号を受信できたとき、受信された衛星信号の電力値の大きい衛星信号の重み付けを大きくし、受信電力の小さい衛星信号の重み付けを小さくし、その重み付けを考慮して現在位置を演算する。これにより、受信された衛星信号の電力値の小さい衛星信号、すなわちマルチパス信号である可能性の高い衛星信号の影響を小さくすることができるので、より正確な現在位置を演算することができる。この場合、受信された衛星信号の電力に応じた重み付けの違いを感度切替コマンド２１１に応答して小さくしたり、大きくしたりすることができ、そして、重み付けの違いを小さくしたときが「高感度」であり、重み付けの違いを大きくしたときが「低感度」である。

また別の方法によれば、ＧＰＳセンサ１６は、アンテナ１６ａで受信可能な衛星信号の発信元のＧＰＳ衛星６の移動体１から見た仰角範囲を、感度切替コマンド２１１に応答して、広い角度範囲（所定の小さい角度以上の仰角範囲）と狭い角度範囲（所定の大きい角度以上の仰角範囲）とに選択的に切り替える。この場合、広い角度範囲が選択されたときが「高感度」であり、狭い角度範囲が選択されたときが「低感度」である。つまり、高い高度はもちろん、低い高度に位置するＧＰＳ衛星６からの衛星信号をも受信するのが「高感度」であり、高い高度に位置するＧＰＳ衛生６からの衛星信号を受信するのが「低感度」である。

ここで、図３を参照する。図３は、移動体１から見たＧＰＳ衛星６の仰角とマルチパス信号との関係を示す図である。移動体１の周囲にある障害物５２０や５２１は、例えば高層ビルなどが想定される。移動体１から見て仰角の大きい（天頂方向に近い）方向にあるＧＰＳ衛星６ｂからの衛星信号５００ｂは、移動体１のアンテナ１６ａに直接届きやすい。しかし、移動体１から見て仰角の小さい（水平方向に近い）方向にあるＧＰＳ衛星６ｃからの衛星信号５００ｃは、障害物５２０に反射した後、アンテナ１６ａに届いてしまう可能性がより高い。すなわち、時々のＧＰＳ衛星６の位置や移動体１の周囲環境によって、ＧＰＳセンサ１６は、仰角の比較的高いＧＰＳ衛星６ｂからよりも、仰角の比較的低いＧＰＳ衛星６ｃからマルチパス信号を受信してしまう可能性が高くなる。したがって、上記のようにＧＰＳセンサ１６を、仰角の比較的に高い衛星信号のみを受信する「低感度」に設定することで、仰角の比較的低いＧＰＳ衛星６ｃからの衛星信号５００ｃ、すなわちマルチパス信号を除去することができる。

図２の説明に戻る。

ＧＰＳセンサ制御部１３は、受信感度制御部２０１と測位部２０２と誤測位推定部２０３を備える。

測位部２０２は、ＧＰＳセンサ１６から自己位置情報２１２を取得する。そして、測位部２０２は、取得された自己位置情報２１２の中から、誤測位でないと推定された自己位置情報２１２を選び、その選択された自己位置情報２１２を信頼できる自己位置情報として採用し、それを移動体情報１５ａの一部として記憶部１５に記憶する。

誤測位推定部２０３は、上記取得した自己位置情報２０２が、例えばマルチパス信号の影響によって誤測位であるか否かを推定する。誤測位とは、上記取得した自己位置情報２１２が、実際に移動体１が存在する位置と大きく乖離してしまう現象を言う。この現象は、前述の通り、ＧＰＳセンサ１６を高感度に設定したことでマルチパス信号を受信してしまったときなどに発生する。なお、本実施形態において、誤測位の推定は、移動体１が高速移動中（例えば、移動体１がトラックに乗せられて運搬されているとき）には行われず、移動体１が高速移動中でないとき（例えば、移動体１が自走している又は停止しているとき）に行われる。その理由は、高速移動中は誤測位の推定処理の信頼性が低いからである。つまり、移動体１の現在位置として得られた自己位置情報が、移動体１が実際に高速移動している時の位置か、あるいは誤測位により得られた位置かは、トラックあるいは移動体１に速度センサといった移動を検知する補助手段を設けない限り、誤測位の推定が困難であるからである。なお、移動体１が高速移動中か否かの推定処理と、誤測位の推定処理については後述する。

受信感度制御部２０１は、ＧＰＳセンサ１６ができるだけマルチパス信号の影響を受けずに、できるだけ精度よく現在位置を演算できるようにするために、ＧＰＳセンサ１６に対して感度切替コマンド２１１を与えてＧＰＳセンサ１６の衛星信号受信機能を高感度か低感度かに選択的に切り替える。

発報制御部１４は、定期的に（例えば毎日決められた時刻に）及び所定のイベント（例えば、エンジン３１の始動と停止、所定の故障の発生、管理サーバから移動体情報１５ａの要求を受信した、移動体１が指定エリアに侵入又は退出した、など）が発生したときに、記憶部１５に記憶されている移動体情報１５ａを、無線送受信機１７を介して管理サーバ４側に送信する。

図４は、移動体１が高速移動中か否かを推定する処理のフローの一例を示す図である。図４の処理フローは、その１周期での移動体１の位置変化が実用上必要とされる測位精度を損なわないような高速の周期（例えば１秒周期）で、繰り返し実行される。

まず、測位部２０２は、ＧＰＳセンサ１６から、自己位置情報２１２を取得する（Ｓ３０１）。この取得された最新の自己位置情報２１２を「ｐ１」とする。

次に、発報制御部１４は、最終発報時の自己位置情報２１２を記憶部１５から取得する。最終発報時とは、最も直近に移動体１から管理サーバ４あるいは管理者端末５に対して、移動体情報１５ａを送信した時を意味する。すなわち、最終発報時の自己位置情報２１２とは、その時に記憶部１５に記憶されていた自己位置情報２１２のことである。この取得された最終発報時の自己位置情報２１２を「ｐ０」とする。そして、発報制御部１４は、ｐ１とｐ０との差分距離を計算し、当該距離がＸｋｍ以上（Ｘは数値）か否かを判定する（Ｓ３０２）。なお、当該距離の閾値は、適宜に設定変更可能である。ここで、当該距離がＸｋｍ未満のときは（Ｓ３０２：Ｎｏ）、移動体１が高速移動中ではないと推定でき、制御は誤測位判定処理（Ｓ３２０）に進む。誤測位判定処理については、後述する。一方、当該距離がＸｋｍ以上のとき（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）は、移動体１が高速移動中であると推定でき、制御ステップＳ３０３に進む。つまり、前回（最終発報時の自己位置情報）の位置と今回（最新の自己位置情報）の位置が大きく離れていることは、移動体１が短時間に移動したことであることを意味し、高速移行中であると推定するのである。

ステップＳ３０３で、発報制御部１４は、移動体１の高速移動が開始された場合に行われるべき発報処理を行う。具体的には、通信制御部１２が、高速移動開始を示すフラグ及びステップＳ３０１で取得された自己位置情報ｐ１等を含んだ移動体情報１５ａを管理サーバ４に送信する。

次に、発報制御部１４は、最終発報時の位置情報であるｐ０に、ステップＳ３０１で取得された自己位置情報ｐ１を代入し、ｐ０を記憶部１５に記憶する（Ｓ３０４）。すなわち、ｐ０は、移動体１が高速移動を開始したと推定された地点の位置情報に置き換えられる。

次に、測位部２０２は、再びＧＰＳセンサ１６から自己位置情報２１２を取得する（Ｓ３０５）。この取得された自己位置情報２１２を「ｐ２」とする。

その後、発報制御部１４は、ｐ２とｐ１の間の距離を計算し、当該距離がＹｍ未満（Ｙは数値）か否かを判定する（Ｓ３０６）。ここで、当該距離がＹｍ以上のときは（Ｓ３０６：Ｎｏ）、移動体１はまだ高速移動中であると推定され、ｐ１にｐ２を代入して（Ｓ３３０）、ステップＳ３０５に戻る。一方、当該距離がＹｍ未満のときは（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７に進む。なお、当該距離の閾値は、適宜に設定変更可能である。

ステップＳ３０７で、発報制御部１４は、タイマーをＴ分（Ｔは数値）にセットする。そして、そのタイマーがＴ分を経過したか否かを判断し、タイマーがＴ分を経過しているときは、ステップＳ３１１に進む。なお、ここでセットしたタイマーの値は、適宜に設定変更可能である。

上記タイマーがまだＴ分を経過してなければ、次に、発報制御部１４は、再びＧＰＳセンサ１６から自己位置情報２１２を取得する（Ｓ３０８）。この取得された自己位置情報２１２を「ｐ３」とする。

次に、発報制御部１４は、ｐ３とｐ２の間の距離を計算し、当該距離がＺｍ未満（Ｚは数値）か否かを判定する（Ｓ３０９）。ここで、当該距離がＺｍ以上のときは（Ｓ３０９：Ｎｏ）、移動体１はまだ高速移動中であると推定され、ｐ１にｐ３を代入して（Ｓ３３１）、ステップＳ３０５に戻る。一方、当該距離がＺｍ未満のときは（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、すでにセットされているタイマーをチェックするために（Ｓ３１０）、ステップＳ３０７に戻る。なお、当該距離の閾値は、適宜に設定変更可能である。また、ステップ３０６およびステップ３０９で用いた閾値のＹｍとＺｍは、同一値でも異なる値でもよい。

次に、ステップＳ３０７でタイマーがＴ分を経過した後の処理について説明する。この場合、ｐ３とｐ２の間の距離がＺｍ未満の状態がＴ分以上続いたので、移動体１は高速移動を終了したと推定され、発報制御部１４は、高速移動終了の場合に行われるべき発報処理を行う（Ｓ３１１）。具体的には、通信制御部１２が、移動停止を示すフラグ及び取得された最新の自己位置情報ｐ３等を含む移動体情報１５ａを管理サーバ４に送信する。

次に、発報制御部１４は、ｐ０に最終発報時の自己位置情報２１２であるｐ３を代入し、ｐ３を記憶部１５に記憶する（Ｓ３１２）。その後、制御は最初のステップＳ３０１に戻る。

上述の処理により、誤測位判定処理が、移動体１が高速移動をしてないと推定されたときのみ実行されることとなる。

なお、上述の処理では、移動体１の高速移動開始及び終了の推定を異なる時点での自己位置情報２１２の差分距離である移動距離に基づいて行っているが、他の方法で推定してもよい。例えば、エンジン３１が稼働中か停止中かという情報（例えば、エンジン３１の出力軸に取り付けた回転速度センサから出力される電気信号やエンジン３１とともに駆動する発電機３３から出力される電気信号）も、高速移動の推定に利用してもよい（典型的には、エンジン３１が稼働中であれば、高速移動中、特にトレーラやトラックによる運搬中、ではないと推定できる）。

図５は、誤測位推定処理のフローの一例を示す図である。図５の処理フローは、その１周期での移動体１の位置変化が実用上必要とされる測位精度を損なわないような高速の周期（例えば１秒周期）で、繰り返し実行される。

まず、誤測位推定部２０３は、ループカウンタに「Ｎ（Ｎは数値）」をセットする（Ｓ４０１）。ここで、当該ループカウンタがＮ以上のときは、ステップＳ４１３に進む。なお、ここでセットしたループカウンタの値は、適宜に設定変更可能である。ここでループカウンタをセットしている理由及び、以降でタイマーをセットしている理由については後述する。

次に、誤測位推定部２０３は、受信感度制御部２０１から感度切り替えコマンド２１１をＧＰＳセンサ１６に与えることでＧＰＳセンサ１６を高感度に設定し、ＧＰＳセンサ１６から測位部２０２を介して高感度での自己位置情報２１２を取得する（Ｓ４０２）。このステップ４０２の機会に取得された自己位置情報を「ｐ１」とする。

次に、誤測位推定部２０３は、ｐ１とｐ０（最終発報時の位置情報）の差分距離を計算し、当該距離がＸ１ｋｍ以上（Ｘ１は数値）か否かを判定する（Ｓ４０３）。ここで、当該距離がＸ１ｋｍ以上のとき（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）は、マルチパス信号の影響による誤測位が生じている可能性があり、制御はステップＳ４０４に進む。一方、当該距離がＸ１ｋｍ未満のとき（Ｓ４０３：Ｎｏ）は、マルチパス信号の影響による誤測位は生じてないと推定され、制御はステップＳ４２０に進む。なお、当該距離の閾値は、適宜に設定変更可能である。

上記のようにマルチパス信号の影響による誤測位の可能性があるとして、制御がステップＳ４０４に進むと、誤測位推定部２０３は、タイマーをＴ１分（Ｔ１は数値）にセットし、そして、そのタイマーが、Ｔ１分を経過してないかチェックする。ここで、そのタイマーがＴ１分を経過しているときは、制御はステップＳ４０８に進む。なお、ここでタイマーにセットされたＴ１分という時間長は、一旦マルチパス信号の影響による誤測位が生じたとしても、その時間長が経過するまでの間に、ＧＰＳ衛星６が衛星軌道上を移動することでマルチパス信号の発生が解消されて、正しい測位ができるようになる、と期待される時間長である。このＴ１分という値は、適宜に設定変更可能である。

ステップＳ４０４でタイマーがまだＴ１分を経過してなければ、次に、誤測位推定部２０３は、受信感度制御部２０１を介してＧＰＳセンサ１６を高感度に設定し、ＧＰＳセンサ１６から測位部２０２を介して高感度での自己位置情報２１２を取得する（Ｓ４０５）。このステップＳ４０５の機会に取得された自己位置情報２１２を改めて「ｐ１」とする。

次に、誤測位推定部２０３は、ｐ１とｐ０の差分距離を計算し、当該差分距離がＸ２ｍ未満（か否か
Ｘ２は数値）を判定する（Ｓ４０６）。ここで、当該差分距離がＸ２ｍ以上のとき（Ｓ４０６：Ｎｏ）は、マルチパス信号の影響による誤測位の可能性が否定されないので、さらに待つために（Ｓ４０７）、ステップＳ４０４に戻る。一方、当該距離がＸ２ｍ未満のときは（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）、マルチパス信号の影響による誤測位の可能性が否定されると推定されるので、制御はステップＳ４２０に進む。なお、当該差分距離の閾値は、適宜に設定変更可能である。

次に、ステップＳ４０４でタイマーがＴ１分（Ｔ１は数値）経過した後の処理について説明する。この場合、Ｔ１分が経過してもまだなお、高感度の測位についてマルチパス信号の影響による誤測位の可能性が続いていると推定され、制御はステップＳ４０８に進み、ここで誤測位推定部２０３は、タイマーをＴ２秒（Ｔ２は数値）にセットし、そのタイマーがＴ２秒を経過したか否かをチェックする。ここで、セットしたタイマーがＴ２秒を経過したときは、まだ正しいと推定される自己位置情報２１２が得られてないことを意味する。この場合、制御はステップＳ４１２に進み、ステップＳ４０１から次の回のループが開始される。なお、ここでタイマーにセットしたＴ２秒という時間長は、マルチパス信号の影響の少ない低感度での測位を一時的に行うための時間長であり、かつ、その時間長程度の短い時間だけ一時的に低感度測位を行なうことは、高感度での測位を行うことの利点（衛星信号のどれもが微弱な電力であるような環境（例えば室内）であっても、測位ができる可能性が高い）に実用上の悪影響を与えないという、短い時間である。このＴ２秒という値は、適宜に設定変更可能である。

ステップＳ４０８でＴ２秒がまだ経過してなければ、次に、誤測位推定部２０３は、受信感度制御部２０１からＧＰＳセンサ１６に感度切り替えコマンド２１１を送ることでＧＰＳセンサ１６を低感度に設定し、ＧＰＳセンサ１６から測位部２０２を介して低感度での自己位置情報２１２の取得を試みる（Ｓ４０９）。このＳ４０９の機会に取得された低感度での自己位置情報２１２が取得されたならば、その自己位置情報２１２を「ｐ１’」とする。

次に、誤測位推定部２０３は、ｐ１’を取得できたか否かを判定する（Ｓ４１０）。すなわち、低感度で測位が行えたか否かを判定する。低感度では、移動体１の場所（周囲環境）や時間により、ＧＰＳ衛星６から送信される、測位のために必要な数の衛星信号が受信できないために測位ができない場合がある。ここで、自己位置情報２１２のｐ１’を取得できたときは（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、その取得されたｐ１’が信頼できる自己位置情報２１２であると推定され、制御はステップＳ４２１に進む。一方、ｐ１’を取得できなかったときは（Ｓ４１０：Ｎｏ）、タイマーがＴ２秒を経過する前に、再度、低感度での自己位置情報２１２を取得するために（Ｓ４１１）、制御はステップＳ４０８に戻る。

次に、ステップＳ４０８でタイマーがＴ２秒経過した後の処理について説明する。この場合、低感度での測位もできなかったことになり、誤測位推定部２０３は、次の回のループを繰り返すために（Ｓ４１２）、ステップＳ４０１に戻る。

次に、ステップＳ４０１でループカウンタがＮ以上（Ｎは数値）になった後の処理について説明する。この場合、Ｎ回のループを繰り返して合計Ｔｔｏｔａｌ分間（Ｔｔｏｔａｌ＝ΣＴｌｏｏｐ（ｎ） ｎ＝１〜Ｎ）の測位を試みたが、高感度及び低感度のいずれにおいても信頼できる自己位置情報２１２が取得できなかったことを意味する。Ｔｌｏｏｐ（ｎ）は、一回のループに要する時間であって、ループは、最大で予め設定されているループの回数（Ｎ）まで実行される。したがって、ループが最大Ｎ回実行されたならば、合計Ｔｔｏｔａｌの時間は、ループが１〜Ｎまで実行された合計時間となる。この場合、誤測位推定部２０３は、次善の策として、最終発報時の自己位置情報２１２であるｐ０を、移動体１の現在位置を示す自己位置情報２１２（Ｐ）として採用し（Ｓ４１３）、Ｐを記憶部１５に記憶する（Ｓ４１４）。

ここで、ステップＳ４０３の判定が「Ｎｏ」、又はステップＳ４０６の判定が「Ｙｅｓ」のときの処理について説明する。これらの判定は、高感度での測位がマルチパス信号による影響を受けずに正常にできた（ステップＳ４０３でＮｏ）、または、一時的にマルチパス信号による影響を受けたようだが、後にそれが解消して高感度で正確な測位ができた（ステップＳ４０６でＹｅｓ）と推定される場合を意味する。これらの場合、誤測位推定部２０３は、取得された高感度での自己位置情報２１２（ｐ１）を、移動体１の現在位置を示す自己位置情報２１２（Ｐ）として採用し（Ｓ４２０）、Ｐを記憶部１５に記憶する（Ｓ４１４）。

次に、ステップＳ４１０の判定が「Ｙｅｓ」のときの処理について説明する。この判定は、高感度で測位した自己位置情報２１２（ｐ１’）は誤測位の可能性があるが、低感度で測位した位置情報ｐ１’は（低感度での測位はマルチパス信号の影響をほとんど受けないので）信頼できると推定される場合を意味する。この場合、誤測位推定部２０３は、取得された低感度の自己位置情報２１２（ｐ１’）を、移動体１の現在位置を示す自己位置情報２１２（Ｐ）として採用し（Ｓ４２１）、Ｐを記憶部１５に記憶する（Ｓ４１４）。

なお、記憶部１５に記憶されたＰは、例えば、移動体情報１５ａの一つとして、予め設定された日々の定時時刻に管理サーバ４や管理者端末５に対して送信（定時発報）され、移動体１の稼動状況の管理や管理者（例えば、サービスマン）によるメンテナンス作業の計画管理などに用いられる。また、記憶されたＰは、管理サーバ４や管理者端末５からの要求に応じて、任意の時刻に移動体１から管理サーバ４や管理者端末５に送信されてもよい。

上述のように、ＧＰＳセンサ制御部１３は、基本的に高感度での測位結果を採用するが、高感度の測位結果にマルチパス信号の影響による誤測位の可能性が推定された場合、ＧＰＳ衛星６の衛星軌道上の位置が変化してマルチパス信号の影響が解消されると期待される時間の間、高感度で再測位を試み、それでも誤測位の可能性が解消されなければ、一時的に低感度で再測位を試み、そして、この２種類の再測位のシーケンスを、必要に応じて何度か繰り返して、信頼できる測位結果を取得しようとする。これにより、ＧＰＳセンサ制御部１３は、高感度での測位の利点を生かしつつ、高感度での測位の弱点を抑制して、できるだけ正確な移動体１の自己位置情報２１２を取得することができる。

図６は、時間の経過と共にＧＰＳ衛星６が移動することを示す図である。

図６（ａ）は、ある時刻におけるＧＰＳ衛星６の位置を示す図である。

移動体１の自己位置情報２１２を正確に測位するためには、移動体１はＧＰＳ衛星６からの衛星信号を４つ以上受信する必要がある。しかし、図６（ａ）では、ＧＰＳ衛星６ａからの衛星信号５００ａは障害物５２０に阻まれ移動体１に到達せず、ＧＰＳ衛星６ｂ及び６ｅからの衛星信号５００ｂ、５００ｅは障害物５２０あるいは５２１に反射し、マルチパス信号として移動体１に到達してしまう。そのため、移動体１は少なくとも４つのＧＰＳ衛星６ｂ、６ｃ、６ｄ及び６ｅからの衛星信号５００ｂ、５００ｃ、５００ｄ及び５００ｅを受信するが、正確な自己位置を測定（測位）することができない。

図６（ｂ）は、図６（ａ）からある時間が経過した後のＧＰＳ衛星６の位置を示す図である。

ＧＰＳ衛星６は衛星軌道上を周回しているため、時間が経過すると移動体１に対するＧＰＳ衛星６の位置は移動する。図６（ｂ）では、ＧＰＳ衛星６が移動したため、移動体１は少なくとも４つのＧＰＳ衛星６ａ〜６ｄからの衛星信号５００ａ〜５００ｄを正常に直接受信して、自己位置を正確に測定（測位）することができる。

すなわち、ある時刻に自己位置が正確に測定（測位）できなかったとしても、ある時間（例えば１〜数分）が経過すると、ＧＰＳ衛星６が移動し、正しく自己位置が測定（測位）できるようになる可能性がある。

そこで上記の第１の実施形態は、図５のフローチャートに示したように、移動体１が、高感度での自己位置の測定（測位）ができなかった場合、又は行われた高感度での測位に誤測位の疑いがあった場合は、その後に第１の所定時間（例えばＴ１分）が経過するまでの間（つまり、ＧＰＳ衛星が上記の問題が解消する位置へ移動すると期待される時間の間）、高感度で再度測位するようにしている。

また、第１の実施形態では、このようにして移動体１が高感度で自己位置の測定（測位）を繰り返した後、まだなお正確な測位ができなかった疑いがある場合には、上述した第１の所定時間（例えばＴ１分）より短い第２の所定時間の間（例えばＴ２秒）に限って、一時的に低感度での自己位置の測定（測位）を行う。これにより、高感度での測位という基本機能の利点を実質的に最大限に生かしつつ、その弱点を補って、より正確な測位が可能である。ところで、本実施形態の変形例として、高感度での自己位置の測定（測位）に上記のような問題が生じた場合、先に上記のような低感度での測位を行い、それでもなお問題があった場合には、上記のような高感度での再度の測位をするような処理の順序にしてもよい。この場合、低感度で自己位置情報２１２が取得できた場合は、その自己位置情報２１２を信頼できる自己位置情報２１２として採用し、そうでなかった場合は、次に高感度で測位を行う。そして、その高感度での自己位置情報２１２の測位では、図５のステップＳ４０２〜Ｓ４０７に示すように、誤測位の推定を行い、測位した自己位置情報２１２が誤測位でないと推定した場合は、その自己位置情報２１２を現在の位自己置情報２１２として採用してもよい。
（第２の実施形態）

次に、第２の実施形態に係る測位装置について説明する。

図７は、第２の実施形態にかかる測位装置の構成を示す。

図７に示されるように、第２の実施形態にかかる測位装置は、移動体１に搭載され、ＧＰＳセンサ１６と測位制御装置１０とを有する。この測位装置は、高感度と低感度の測位を同時並行的に行うように構成されている。すなわち、この測位装置のＧＰＳセンサ１６は、高感度の衛星信号受信機能と低感度の衛星信号受信機能とを同時並行的に使用して、高感度での自己位置情報と低感度での自己位置情報の双方を同時並行的に出力できるように構成されている。例えば、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示すように、ＧＰＳセンサ１６は、高感度の衛星信号受信機能を行う高感度受信回路６０１と、低感度の衛星信号受信機能を行う低感度受信回路６０２（これは、図７（ａ）に示されるように高感度受信回路６０１から独立したものであっても、あるいは、図７（ｂ）に示されるように高感度受信回路６０１で受信された衛星信号の中から電力又は仰角などに基づいて比較的に信頼性の高い一部の衛星信号だけを選び出すものであってもよい）と、これら高感度と低感度の受信回路６０１と６０２でそれぞれ受信された衛星信号を用いて高感度での自己位置情報と低感度での自己位置情報の双方を算出して並行的に出力する演算回路６０３とを有している。

また、この測位装置の測位制御装置１０は、図２に示すような構成をもち、図４に示した高速移動中か否かの推定処理を行い、そして、高速移動中でないと推定されたときにだけ誤測位推定処理を行う点では、第１の実施形態の場合と共通する。しかし、第１の実施形態の場合と異なる点は、この測位制御装置１０が、ＧＰＳセンサ１６から高感度での自己位置情報と低感度での自己位置情報を並行的に取得して、以下に説明する誤測位推定処理を行うように構成されている点である。

図８は、第２の実施形態における誤測位推定処理のフローの一例を示す図である。

まず、誤測位推定部２０３は、ループカウンタに「Ｎ’」（Ｎ’は数値）をセットする。ここで、当該ループカウンタがＮ’以上のときは、ステップＳ６１４に進む。なお、ここでセットしたループカウンタの値は、適宜に設定変更可能である。

次に、誤測位推定部２０３は、ａ）高感度における測位と、ｂ）低感度における測位との並列処理（両方の測位を同時並行的に行う処理）を開始する。

まずは並列処理のａ）高感度における測位について以下に説明する。

誤測位推定部２０３は、図８のステップＳ６０２〜Ｓ６０７において、移動体１の高感度での位置情報を取得する。この処理は、基本的に図５のステップＳ４０２〜Ｓ４０７の処理と同様の処理である。

ただし、ステップＳ６０３の条件分岐において、ステップＳ６０２で取得された自己位置情報「ｐ１」と最終発報時の位置情報「ｐ０」の差分距離がＸ３ｋｍ未満（Ｘ３は数値）であったときは（Ｓ６０３：Ｎｏ）、「ｐ１」にマルチパス信号の影響による誤測位は生じていないと推定され、制御はその「ｐ１」を保持してステップＳ６１２に進む。

さらに、ステップＳ６０６の条件分岐において、ステップＳ６０５で改めて取得された自己位置情報「ｐ１」と最終発報時の位置情報「ｐ０」の差分距離がＸ４ｍ未満（Ｘ４は数値）となったときは（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、その「ｐ１」はマルチパス信号の影響による誤測位の可能性が解消されたと推定され、制御はステップＳ６０４〜Ｓ６０７のタイマーのループを抜けて、その「ｐ１」を保持してステップＳ６１２に進む。

また、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７のループのタイマーにセットされたＴ３分間（Ｔ３は数値）の間に誤測位の可能性が解消されなかったと推定されたときは、制御は「位置情報の取得不可」という情報を保持してステップＳ６１２に進む。

次に、並列処理のｂ）低感度における測位について以下に説明する。

誤測位推定部２０３は、図８のステップＳ６０８〜Ｓ６１１において、移動体１の低感度での位置情報を取得する。この処理は、基本的に図５のステップＳ４０８〜Ｓ４１１の処理と同様の処理である。

ただし、ステップＳ６１０の条件分岐において、ステップＳ６０９で低感度での位置情報「ｐ１’」を取得できたときは（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、制御はステップＳ６０８〜Ｓ６１１のタイマーのループを抜けて、その「ｐ１’」を保持してステップＳ６１２に進む。

また、ステップＳ６０８〜Ｓ６１１のループのタイマーにセットされたＴ４秒間（Ｔ４は数値）の間に低感度での位置情報を測位できなかったときは、制御は「位置情報の取得不可」という情報を保持してステップＳ６１２に進む。

以上により、ａ）高感度による測位と、ｂ）低感度による測位の並列処理を終了する。

次に、並列処理終了後の処理（ステップＳ６１２以降の処理）について説明する。

誤測位推定部２０３は、上記の並列処理において、ａ）高感度の測位と、ｂ）低感度の測位のいずれか早く測位できた方の自己位置情報を取得し、どちらの受信感度で測位できたかを判定する（Ｓ６１２）。その判定の結果、高感度で測位された「ｐ１」が最初に取得されたときは（Ｓ６１２：ｐ１）、その「ｐ１」を現在位置情報Ｐとして採用し（Ｓ６２０）、低感度で測位された「ｐ１’」が最初に取得されたときは（Ｓ６１２：ｐ１’）、その「ｐ１’」を現在位置情報Ｐとして採用する（Ｓ６２１）。高感度でも低感度でも「位置情報の取得不可」だったときは（Ｓ６１２：取得不可）、ループの開始点であるステップＳ６０１に戻る（Ｓ６１３）。なお、ステップＳ６０１〜Ｓ６１３のループを所定の回数繰り返しても（すなわち、所定の時間測位を繰り返しても）、高感度でも低感度でも正しいと推定される位置情報が測位できなかったときは、次善の策として、ｐ０（最終発報時の位置情報）を現在位置情報Ｐとして採用する（Ｓ６１４）。

最後に、Ｐを記憶部１５に記憶して（Ｓ６１５）、当該処理を終了する。

これにより、第１の実施形態と同じ効果をより短時間で得ることができる。以下、その理由について説明する。

上記のａ）高感度の測位において、最初の測位（Ｓ６０２）で誤測位の可能性が低い自己位置情報が測位できたときは、すぐにステップＳ６１２に進む。また、最初の測位（Ｓ６０２）で誤測位の可能性が高い自己位置情報が測位されたときは、Ｔ３分のタイマーがセットされ、その間繰り返し測位が行われる。そして、誤測位の可能性が低い自己位置情報を測位できた時点でタイマーのループを抜け、ステップＳ６１２に進む。

一方、上記のｂ）低感度の測位では、Ｔ４秒のタイマーがセットされ、位置情報が測位された時点でタイマーのループを抜け、ステップＳ６１２に進む。

したがって、高感度ですぐに誤測位の可能性の低い自己位置情報が測位され、低感度でもすぐに自己位置情報が測位された場合は、どちらも誤測位の可能性が低いので、ステップＳ６１２において、いずれの自己位置情報が先に取得されても問題ないと推定される。

また、高感度の最初の測位において誤測位の可能性の高い自己位置情報が測位され、高感度で繰り返し測位がなされている間に、低感度ですぐに位置情報が測位された場合は、ステップＳ６１２においては、低感度で測位された自己位置情報が先に取得されることになるので、これも誤測位の可能性が低いと推定される。

また、低感度では測位されず、高感度でのみ測位されたときは、ステップＳ６１２においては、高感度で測位された自己位置情報が先に取得される。この高感度で測位された自己位置情報は、ステップＳ６０６において誤測位の可能性が解消されたと推定された位置情報なので、これも誤測位の可能性が低いと推定される。

以上のように、高感度と低感度の測位を並列に行うことにより、第１の実施形態と同じ効果をより短時間で得ることができる。
（第３の実施形態）

第３の実施形態にかかる測位装置について説明する。図９は、第３の実施形態にかかる測位装置の構成を示す。

図９に示されるように、第３の実施形態にかかる測位装置は、移動体１に搭載され、そして、移動体１の異なる場所に設けられた複数、例えば２つ、のＧＰＳセンサ７０１と７０２と、それら２つのＧＰＳセンサ７０１と７０２に接続された測位制御装置７０３を備える。それぞれのＧＰＳセンサ７０１と７０２は、第１又は第２の実施形態で用いられたＧＰＳセンサ１６と同様の構成と機能を有し、互いに独立して動作する。

測位制御装置７０３は、２つのＧＰＳセンサ７０１と７０２のそれぞれから自己位置情報を取得する。測位制御装置７０３は、移動体１が高速移動中か否かを図４に示したような方法で推定し、そして、移動体１が高速移動中でないと推定されているときにだけ、以下の方法によって誤測位の推定処理を行う。

この誤測位推定処理は、１つのＧＰＳセンサ７０１から取得された自己位置情報と、別のＧＰＳセンサ７０２から取得された自己位置情報の双方に基づいて行われる。その具体的なやり方の一例は以下の通りである。

まず、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の双方から高感度での自己位置情報を取得し、取得された自己位置情報について、誤測位の可能性を推定する。その結果、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の少なくとも一方から取得された高感度での自己位置情報が、誤測位の可能性がないと推定されたなら、その少なくとも一方から取得された高感度での自己位置情報を、移動体１の現在位置を示す現在位置情報Ｐとして採用する。なお、誤測位の可能性の推定のやり方としては、第１又は第２の実施形態で説明した処理と同様に、最終発報時の現在位置情報Ｐとの差分距離をチェックするやり方でもよいし、あるいは、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の双方から取得された自己位置情報間の差分距離をチェックするやり方でもよい。

ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の双方からの高感度での自己位置情報について、誤測位の可能性があると推定されたときには、続いて次のような処理を行う。すなわち、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の各々について、高感度での自己位置情報の再取得を試みる処理と、低感度での自己位置情報の取得を試みる処理とを、逐次的又は並行的に行う。この場合、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の双方について同様の処理を行ってもよいし、互いに異なる処理（例えば、一方の、高感度での自己位置情報の再取得を試み、他方のＧＰＳセンサ７０２からは、低感度での自己位置情報の取得を試みる）。その結果、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の少なくとも一方から、信頼できる自己位置情報が取得できれば、それを現在位置情報Ｐとして採用する。

上記以外に様々な誤測位推定処理が採用できるが、いずれにしても、さまざまな変形例として、一方のＧＰＳセンサ７０１は少なくとも高感度の衛星信号受信機能を有して、それを用いて高感度での自己位置情報を出力し、他方のＧＰＳセンサ７０２は少なくとも低感度の衛星信号受信機能を有して、それを用いて低感度での自己位置情報を出力し、その高感度と低感度の自己位置情報を用いて、図５又は図８に示された誤測位処理を行うようにしてもよい。

ここで、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２は移動体１上の、お互いにできるだけ遠く離れた位置に設置することが好ましい。離れた位置とは、水平方向でも垂直方向でもよい。それにより、ＧＰＳセンサ７０１及び７０２の双方が同じマルチパス信号の影響を受ける可能性を低くできるからである。

変形例として、この測位装置が持つＧＰＳセンサの数は３つ以上であってもよい。その場合、いずれかのＧＰＳセンサが低感度で測位できたときは、その自己位置情報を現在位置情報Ｐとして採用できる。一方、いずれのＧＰＳセンサでも高感度でしか測位できなかった場合は、例えば次のようにして現在位置情報Ｐを決めることができる。すなわち、所定の半径内に、所定の個数以上のＧＰＳセンサからの位置情報が収まっている場合は、その半径の中心の位置を現在位置情報Ｐとし、そうでない場合は、誤測位の可能性が高いと判断して、再度位置情報を取得する。

上記以外に様々な誤測位推定処理が採用できるが、いずれにしても、第３の実施形態にかかる測位装置は、要するに次のように構成されているといえる。すなわち、この測位装置は、少なくとも高感度の衛星信号受信機能を有して、それを用いて高感度での自己位置情報を出力する第１のＧＰＳセンサ７０１と、少なくとも低感度の衛星信号受信機能を有して、それを用いて低感度での自己位置情報を出力するＧＰＳセンサ７０２と、それら複数のＧＰＳセンサ７０１及び７０２から高感度と低感度の自己位置情報を取得する測位制御装置７０３とを備える。測位制御装置７０３は、取得された高感度と低感度の自己位置情報を使用して、例えば図５又は図８に示された誤測位処理を行うことで、移動体１の現在位置を測定（測位）する。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。移動体１は、建設機械や産業車両であってもよいが、ＧＰＳセンサを備えた他の車両にも適用可能である。また、走行装置を備えないが、地面に固定されずに他の荷役車両などによって移設されるようなＧＰＳセンサを備えた発電機などの産業機械などにも、その現在位置を取得する必要がある場合に適用できる。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。例えば、本発明ならびに上述の実施形態及びその他の実施形態において、ＧＰＳに代えて又はそれと組み合わせて、ＧＰＳ以外の航法衛星システムを採用することもできる。

１…移動体 ６…ＧＰＳ衛星 １０…測位制御装置 １１…制御部 １２…通信制御部
１３…ＧＰＳセンサ制御部 １４…発報制御部 １５…記憶部 １６…ＧＰＳセンサ
１７…送受信機 ２０１…受信感度制御部 ２０２…測位部 ２０３…誤測位推定部

Claims (12)

1. 移動体（１）に搭載され、前記移動体の位置を測定する測位装置（１０と１６）であって、
   航法衛星システムの複数の衛星から送信された衛星信号を受信して現在位置を示す位置情報を演算するものであって、高感度と低感度の衛星信号受信機能を有し、前記高感度の衛星信号受信機能を使って演算された高感度での位置情報と、前記低感度の衛星信号受信機能を使って演算された低感度での位置情報とを、選択的に又は並行的に出力する航法衛星センサ（１６）と、
   前記航法衛星センサから前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報とを選択的に又は並行的に取得して、前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報のいずれか一方を、前記移動体の現在位置を示す現在位置情報として選択する測位制御装置（１０）と、
   を備え、
   前記測位制御装置（１０）は、
   前記測位制御装置（１０）が過去に取得した位置情報と、前記航法衛星センサから前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報とを選択的に又は並行的に取得した現在位置情報との距離の差分の値に基づいて、前記現在位置情報が誤測位であるか否かを推定する機能を有しており、
   以下の処理Ａ）からＤ）、
   Ａ）前記航法衛星センサから前記高感度での位置情報を取得して、前記取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定し（Ｓ４０２−Ｓ４０３、Ｓ６０３−Ｓ６０３）、
   Ｂ）前記処理Ａ）で前記誤測位の可能性が推定されないときには、前記取得された高感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択し（Ｓ４２０、Ｓ６２０）、
   Ｃ）前記処理Ａ）で前記誤測位の可能性が推定されたときには、その後に、
   Ｃ１）第１の所定時間の間の１回以上の機会に、前記航法衛星センサから前記高感度での位置情報を再取得して、前記再取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定する第１の処理と（Ｓ４０４−Ｓ４０７、Ｓ６０４−Ｓ６０７）、
   Ｃ２）第２の所定時間の間の１回以上の機会に、前記航法衛星センサから前記低感度での位置情報の取得を試みる第２の処理と（Ｓ４０８−Ｓ４１１、Ｓ６０８−Ｓ６１１）、を処理Ｃ）として逐次的にまたは並行的に行い、
   Ｄ）前記処理Ｃ１）で前記第１の所定時間の間の或る第１の機会に前記誤測位の可能性が推定されなかったならば、前記第１の機会に再取得された高感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択し（Ｓ４２０−Ｓ４１４、Ｓ６２０−Ｓ６１５）、前記処理Ｃ１）で前記第１の所定時間の間の或る第１の機会に前記誤測位の可能性が推定されて、前記処理Ｃ２）で前記第２の所定時間の間の或る第２の機会に前記低感度での位置情報が取得されたならば、前記第２の機会に取得された低感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択する（Ｓ４２１−Ｓ４１４、Ｓ６２１−Ｓ６１５）、を実行する、
   測位装置。
2. 請求項１記載の測位装置において、
   前記測位制御装置は、前記処理Ａ）を実行するとき、前記処理Ａ）で取得された高感度での位置情報と最近過去に実行された処理Ｄ）で出力又は記憶された過去の位置情報との間の距離を算出し、前記算出された距離に基づいて、前記誤測位の可能性があるか否かを推定する
   測位装置。
3. 請求項１又は２記載の測位装置において、
   前記第２の所定時間が前記第１の所定時間より短い
   測位装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項記載の測位装置において、
   前記測位制御装置は、前記処理Ｃ）を実行するとき、最初に前記処理Ｃ１）を実行し（Ｓ４０４−Ｓ４０７）、 前記最初に実行された処理Ｃ１）で全ての機会に前記誤測位の可能性が推定されたならば（Ｓ４０６でＮｏ）、前記処理Ｃ２）を実行し（Ｓ４０８−Ｓ４１１）、そうでなければ（Ｓ４０６でＹｅｓ）、前記処理Ｃ２）の実行を省略する、
   測位装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項記載の測位装置において、
   前記測位制御装置は、前記処理Ｃ）を１回実行した結果、前記処理Ｃ１）で全ての機会に前記誤測位の可能性が推定され（Ｓ４０６でＮｏ）、かつ前記処理Ｃ２）ですべての機会に前記低感度での位置情報が取得できなかったならば（Ｓ４１０でＮｏ）、前記処理Ｃ）を再度実行する（Ｓ４０１、Ｓ４１２）、
   測位装置。
6. 請求項５記載の測位装置において、
   前記測位制御装置は、前記処理Ｃ）を所定のループ回数まで繰り返した結果、まだなお、前記処理Ｃ１）で全ての機会に前記誤測位の可能性が推定され、かつ前記処理Ｃ２）ですべての機会に前記低感度での位置情報が取得できなかったならば、最近過去に実行された処理Ｄ）で選択された過去の位置情報を、再度、前記現在位置情報として選択する（Ｓ４１３−Ｓ４１４）、
   測位装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項記載の測位装置において、
   前記航法衛星センサの前記高感度の受信機能は、所定の第１の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高い電力又は受信ＳＮ比をもつ衛星信号のみを測位に使用し、
   前記低感度の受信機能は、所定の第２の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高い電力又は受信ＳＮ比をもつ衛星信号のみを測位に使用し、
   前記第２の電力値又はＳＮ比値が、前記第１の電力値又はＳＮ比値より大きい又は高い、
   測位装置。
8. 請求項１〜６のいずれか一項記載の測位装置において、
   前記航法衛星センサの前記高感度の受信機能は、所定の第１の仰角値より大きい仰角の方向に位置する衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、
   前記低感度の受信機能は、所定の第２の仰角値より大きい仰角の方向に位置する衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、
   前記第２の仰角値が、前記第１の仰角値より大きい、
   測位装置。
9. 請求項１〜６のいずれか一項記載の測位装置において、
   前記航法衛星センサの前記高感度の受信機能は、電力の大きい順において第１位から第１の順位までの電力をもつ衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、
   前記低感度の受信機能は、前記電力の大きい順において第１位から第２の順位までの電力をもつ衛星からの衛星信号のみを測位に使用し、
   前記第２の順位が、前記第１の順位より高い、
   測位装置。
10. 請求項１〜３のいずれか一項記載の測位装置において、
    前記測位制御装置は、前記処理Ｃ）を実行するとき、前記処理Ｃ１）（Ｓ６０２−Ｓ６０７）と前記処理Ｃ２）（Ｓ６０８−Ｓ６１１）とを並行的に実行し、前記処理Ｃ１で取得されかつ前記誤測位の可能性が推定されない位置情報と、前記処理Ｃ２）で取得される位置情報のうち、いずれか先に取得された方を、前記現在位置情報として選択する（Ｓ６２０−Ｓ６２５、Ｓ６２１−Ｓ６１５）、
    測位装置。
11. 移動体（１）の位置を測定する測位方法であって、
    前記移動体上で、航法衛星システムの複数の衛星から送信された衛星信号を受信して、
    高感度での位置情報と低感度での位置情報を、選択的に又は並行的に出力する航法衛星センシングステップと、
    前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報とを選択的に又は並行的に取得して、前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報のいずれか一方を、前記移動体の現在位置を示す現在位置情報として選択する測位制御ステップと、
    を有し、
    前記測位制御ステップは、
    過去の前記測位制御ステップにおいて取得した位置情報と、前記航法衛星センシングステップにて前記高感度での位置情報と前記低感度での位置情報とを選択的に又は並行的に取得した現在位置情報との距離の差分の値に基づいて、前記現在位置情報が誤測位であるか否かを推定するステップであって、
    以下の処理Ａ）からＤ）、
    Ａ）前記航法衛星センシングステップにて前記高感度での位置情報を取得して、前記取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定し（Ｓ４０２−Ｓ４０３、Ｓ６０３−Ｓ６０３）、
    Ｂ）前記処理Ａ）で前記誤測位の可能性が推定されないときには、前記取得された高感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択し（Ｓ４２０、Ｓ６２０）、
    Ｃ）前記処理Ａ）で前記誤測位の可能性が推定されたときには、その後に、
    Ｃ１）第１の所定時間の間の１回以上の機会に、前記航法衛星センシングステップにて前記高感度での位置情報を再取得して、前記再取得された高感度での位置情報に誤測位の可能性があるか否か推定する第１の処理と（Ｓ４０４−Ｓ４０７、Ｓ６０４−Ｓ６０７）、
    Ｃ２）第２の所定時間の間の１回以上の機会に、前記航法衛星センシングステップにて前記低感度での位置情報の取得を試みる第２の処理と（Ｓ４０８−Ｓ４１１、Ｓ６０８−Ｓ６１１）、を処理Ｃ）として逐次的にまたは並行的に行い、
    Ｄ）前記処理Ｃ１）で前記第１の所定時間の間の或る第１の機会に前記誤測位の可能性が推定されなかったならば、前記第１の機会に再取得された高感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択し（Ｓ４２０−Ｓ４１４、Ｓ６２０−Ｓ６１５）、前記処理Ｃ１）で前記第１の所定時間の間の或る第１の機会に前記誤測位の可能性が推定されて、前記処理Ｃ２）で前記第２の所定時間の間の或る第２の機会に前記低感度での位置情報が取得されたならば、前記第２の機会に取得された低感度での位置情報を、前記現在位置情報として選択する（Ｓ４２１−Ｓ４１４、Ｓ６２１−Ｓ６１５）、を実行する、
    測位方法。
12. 請求項１に記載の測位装置を備えた建設機械。
    

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