JP7364060B2 - 位置計測装置、制御装置、測位システム、位置計測方法、及びプログラム - Google Patents

位置計測装置、制御装置、測位システム、位置計測方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、ＧＮＳＳ搬送波位相測位において移動局が利用する固定局の切り替えに関連するものである。
ＧＮＳＳ搬送波位相測位方式（又はＧＮＳＳ干渉測位方式：以降、搬送波位相測位）においては、移動局は、自身のＧＮＳＳ衛星信号受信装置（以降、衛星信号受信装置）で受信した複数のＧＮＳＳ衛星信号（以降、衛星信号）の観測データと、位置が既知の基準点に置かれた固定局（基準局）における衛星信号受信装置で受信した衛星信号の観測データ及び固定局（基準局）の位置情報を用いて移動局の固定局に対する相対的な変位（基線ベクトル）を算出するために、搬送波位相測位演算による基線解析（以降、搬送波位相測位演算）を実施する。ここで、観測データとは衛星信号受信装置の信号処理における疑似距離及び搬送波位相計測の結果の情報であり、Ｒａｗ ｄａｔａ（生データ）とも呼ばれる。尚、以降の説明では観測データは衛星信号を受信することによって得られる測位に必要な情報（航法メッセージに含まれる情報、等）を含むものとする。搬送波位相測位の方式として、例えば、リアルタイムキネマティック（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）方式が使用される。
移動局と固定局（基準局）の間の距離（基線長）が長くなると、搬送波位相測位演算における測位解（以降、搬送波位相測位解）の収束（Ｆｉｘ）率や測位精度が劣化するため、移動局の移動に伴い、適宜、固定局を切り替える必要がある。
ネットワーク ＲＴＫ－ＧＰＳ 測位に関する研究、修士学位論文平成１５年度（２００３）、東京商船大学 商船学研究科 流通情報工学専攻 田中慎治
例えば、移動局が、搬送波位相測位演算に使用する固定局を固定局Ａから固定局Ｂへ切り替えるとする。その場合、移動局は、新たに固定局Ｂの観測データを使用した搬送波位相測位演算を開始し、測位解を得る必要がある。
しかし、搬送波位相測位解を得るには初期測位解（収束（Ｆｉｘ）解）を得るまでの演算処理に一定の時間（ＴＴＦＦ：Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｆｉｒｓｔ Ｆｉｘ）を要し、その間、搬送波位相測位解に基づく精度の高い位置情報を得ることができない。そのため、初期測位解が得られるまでの間、移動局は、一時的に精度の低いディファレンシャルコード測位（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｉａｌ ＧＮＳＳ）解、又は、搬送波位相測位の収束（Ｆｉｘ）解が得られるまでの暫定解（フロート解）を使用せざるを得ない。従って、測位精度が一時的に劣化するという課題がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、移動体の搬送波位相測位において、基準局の切り替えに伴う一時的な測位精度の劣化を生じさせることなく、切り替えの前後で安定した、高い測位精度を継続して維持することを可能とする技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置であって、
移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる制御部を備え、
前記制御部は、前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解との差分を用いることにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定する
位置計測装置が提供される。
開示の技術によれば、移動体の搬送波位相測位において、基準局の切り替えに伴う一時的な測位精度の劣化を生じさせることなく、切り替えの前後で安定した、高い測位精度を継続して維持することが可能となる。
実施例１におけるシステム構成及び処理手順を示す図である。 実施例１における制御装置の機能構成図である。 実施例１における固定局の観測データの送信に関する手順の例である。 実施例１における位置計測装置の機能構成図である。 実施例１における位置計測装置の動作を示すフローチャートである。 実施例２におけるシステム構成及び処理手順を示す図である。 実施例２における制御装置の機能構成図である。 実施例３におけるシステム構成及び処理手順を示す図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限定されるわけではない。以下、本実施の形態における構成と動作の例として、実施例１～３を説明する。
以下の説明において、基準局の例として固定局を使用しているが、基準局は移動するもの（Ｍｏｖｉｎｇ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）であってもよい。その場合、基準局は、高精度な測位に基づく、リアルタイムに更新された測位結果（基準局の位置情報）を、移動局（移動体と呼んでもよい）の測位演算処理を実施する装置（位置計測装置）に対して提供する。
（実施例１）
＜システム構成＞
図１は、実施例１における測位システムの構成及び処理手順を示す図である。図１に示すように、実施例１の測位システムにおいて、搬送波位相測位の基準局となる固定局Ａ及び固定局Ｂが備えられる。各固定局は制御装置２００（配信サーバと称してもよい）と通信網を介して通信可能である。また、移動局１００は制御装置２００と通信網を介して通信可能である。
各固定局は、衛星信号を受信することで観測データを取得し、制御装置２００に送信する。制御装置２００は、固定局から観測データを受信し、その観測データを移動局１００に配信する。なお、移動局１００に配信される観測データを補正データ、補強データ等と呼んでもよい。
図１の例では、移動局の一例として車両が示されている。移動局は、列車やドローン等であってもよい。車両には、位置計測装置１００が搭載されており、図１には便宜上、移動局（車両）の符号として「１００」を使用している。なお、実際には多数の移動局が存在し、各移動局が移動局１００と同様の測位を実行する。また、位置計測装置１００が移動局（測位対象となる移動体）に備えられることは必須ではなく、位置計測装置１００と移動局が別々であってもよい。実施例１では、移動局に位置計測装置１００が備えられることから、以降の明細書の説明では、移動局を参照する際に、「移動局（位置計測装置１００）」と記述する。
移動局（位置計測装置１００）は、搬送波位相測位演算部（以降、測位演算部）として測位演算部１２０－１と測位演算部１２０－２の２つの測位演算部を備えている。なお、２つの測位演算部を備えることは一例であり、３つ以上の測位演算部を備えてもよい。
各測位演算部は、移動局（位置計測装置１００）が衛星信号を受信して得られる観測データと、固定局が衛星信号を受信して得られる観測データとを用いて搬送波位相測位演算（以降、測位演算）を実行する。搬送波位相測位の方式としては、例えば、リアルタイムキネマティック（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）方式が使用される。
測位演算には、各固定局の位置情報も必要であるが、それらは既知である。既知である各固定局の位置情報は例えば各固定局から制御装置２００に送られてもよいし、制御装置２００が予め保持してもよい。また、各固定局の位置情報は制御装置２００から移動局１００に配信されてもよいし、移動局１００が各固定局の位置情報を予め保持してもよい。また、各固定局が、高精度に位置が管理された電子基準点等の基準局の観測データを用いることで高精度な測位演算を行い、自身の位置情報を定期的に更新することとしてもよい。更新された各固定局の位置情報は、例えば、制御装置２００に送られ、制御装置２００から移動局１００に配信される。位置情報は例えば、緯度、経度、標高の情報を含み、その形式としては例えば、ＮＭＥＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）０１８３形式を使用してもよい。また、位置情報を送信する際の形式としては例えば、ＲＴＣＭ（Ｒａｄｉｏ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｍａｒｉｔｉｍｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ）形式を使用してもよい。
図１に示すとおり、固定局Ａのサービス提供エリア（エリアＡと呼ぶ）、及び固定局Ｂのサービス提供エリア（エリアＢと呼ぶ）が存在する。なお、実際には多数の固定局が地理的に分散配置されており、ここではその中から例として固定局Ａと固定局Ｂを示している。
固定局のサービス提供エリアは、予め決めておくものであり、一例として、固定局から１０ｋｍ以内の距離の範囲のエリアがサービス提供エリアとして定められる。搬送波位相測位の測位精度や収束（Ｆｉｘ）率を向上する上で、固定局と移動局との間の距離（基線長）は短いほど好ましいため、固定局が密に配置される場合には、配置密度に応じて、固定局からより短い距離の範囲のエリアをサービス提供エリアとして定めることができる。なお、固定局と移動局との距離が１０ｋｍを超えると、電離層や大気圏で生じる衛星信号の伝搬遅延変動の影響を取り除けなくなり、測位演算において波数アンビギュイティ（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）を解決し、収束解を得ることが難しくなる。
制御装置２００は、移動局（位置計測装置１００）から報告される位置情報、移動局（位置計測装置１００）が接続するモバイル網の基地局のセルＩＤ、あるいは、モバイル網から得られる移動局（位置計測装置１００）の位置情報、等により、移動局（位置計測装置１００）の位置を把握している。位置情報は例えば、緯度、経度、標高の情報を含み、その形式としては例えば、ＮＭＥＡ０１８３形式を使用してもよい。
制御装置２００は、移動局（位置計測装置１００）が在圏するサービス提供エリアの固定局の観測データを移動局１００に配信し、移動局（位置計測装置１００）は、その固定局の観測データと移動局自身の観測データを用いて測位演算を行う。観測データを配信する際の形式としては例えば、ＲＴＣＭ形式を使用してもよい。なお、測位演算において移動局自身の観測データ及び固定局の位置情報を用いることは当然なので、本明細書において、測位対象の移動局に対して、「ある固定局の観測データを用いて測位演算を行う」といった場合、その移動局で得られた観測データ及び固定局の位置情報も一緒に用いていることを意味する。なお、固定局の位置情報に関して、前述したとおり、移動局（位置計測装置１００）は、制御装置２００から配信される固定局の位置情報を使用してもよいし、移動局（位置計測装置１００）が予め保持しておいた固定局の位置情報を使用してもよい。
移動局１００が、あるサービス提供エリアから別のサービス提供エリアに移動する場合、利用する固定局の切り替えが行われる。前述したように、切り替え後に測位演算を開始して初期解が得られるまでに一定の時間（ＴＴＦＦ）を要するため、従来は、測位精度が一時的に劣化するという課題があった。本実施例では、以下で説明する動作によりこの課題が解決される。
＜全体動作＞
図１を参照して、実施例１における移動局（位置計測装置１００）の測位に関わる全体動作を説明する。まず、移動局（位置計測装置１００）はエリアＡに在圏し、エリアＢに向かう方向に進んでいるとする。
制御装置２００は、移動局１００の位置情報に基づき、移動局（位置計測装置１００）がエリアＡに在圏していると判断すると、固定局Ａから得られた観測データ（Ｓ１）を移動局（位置計測装置１００）に配信する（Ｓ２）。移動局（位置計測装置１００）では、測位演算部１２０－１が、移動局（位置計測装置１００）の観測データと固定局Ａの観測データを用いて測位演算を実行し、移動局（位置計測装置１００）は演算結果（移動局１００の位置情報）を制御装置２００に通知する（Ｓ３）。位置情報は例えば、緯度、経度、標高の情報を含み、その形式としては例えば、ＮＭＥＡ０１８３形式を使用してもよい。また、位置情報を送信する際の形式としては例えば、ＲＴＣＭ形式を使用してもよい。
なお、制御装置２００が、移動局（位置計測装置１００）が接続する基地局の情報等から移動局（位置計測装置１００）の位置を判断できる場合、測位演算結果を制御装置２００に通知しないこととしてもよい。
移動局（位置計測装置１００）がエリアＡとエリアＢの境界付近に達すると、制御装置２００は、固定局Ａの観測データ（Ｓ１、Ｓ４）に加えて、固定局Ｂの観測データを移動局１００に配信する（Ｓ５、Ｓ６）。図１では、固定局Ｂの観測データの流れを点線で示している。移動局（位置計測装置１００）はこれらの観測データを同時に受信する。
境界付近において、移動局（位置計測装置１００）の測位演算部１２０－１は、固定局Ａの観測データを用いた測位演算を継続するとともに、測位演算部１２０－２は、固定局Ｂの観測データを用いた測位演算を開始する。
測位演算部１２０－２による測位解（収束（Ｆｉｘ）解）が得られた後、移動局（位置計測装置１００）は、測位演算部１２０－１で得られた測位解と、測位演算部１２０－２で得られた測位解とを比較することにより、測位演算部１２０－２で得られた測位解が妥当な解であるか否かを判断し、妥当であれば、測位演算部１２０－１による測位演算を停止し、測位演算部１２０－２での測位演算を継続する。測位解の妥当性の判断の具体例は後述する。
その後、移動局（位置計測装置１００）がエリアＡを離れ、エリアＢに在圏すると、移動局１００は、固定局Ｂの観測データのみを受信し（Ｓ６、Ｓ７）、測位演算部１２０－２のみが固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を行い、演算結果（移動局１００の位置情報）を出力する。移動局（位置計測装置１００）は演算結果（移動局１００の位置情報）を制御装置２００に通知する（Ｓ８）。
上記の動作により、移動局（位置計測装置１００）は、途切れることなく測位解（収束（Ｆｉｘ）解）を得られるので、固定局の切り替えの前後で、安定した、高い測位精度を継続して維持することができる。
＜装置構成例＞
図２に、実施例１における制御装置２００の構成例を示す。図２に示すように、制御装置２００は位置情報取得部２１０、観測データ取得部２２０、観測データ配信部２３０、制御部２４０、及びデータ格納部２５０を備える。
位置情報取得部２１０は、移動局（位置計測装置１００）の位置情報をリアルタイムに必要な頻度で取得する。取得方法は特定の方法に限定されない。位置情報取得部２１０は、移動局（位置計測装置１００）で測位された位置情報を移動局（位置計測装置１００）から周期的に受信してもよいし、移動局（位置計測装置１００）から移動局（位置計測装置１００）が接続するモバイル網の基地局のＩＤ（識別子）を受信してもよいし、モバイル網から移動局（位置計測装置１００）の位置情報を受信してもよいし、移動局（位置計測装置１００）が接続する無線ＬＡＮアクセスポイントの情報を利用してもよい。
モバイル網の基地局は、固定局のサービス提供エリアよりも十分に密に配置されることが想定されるため、移動局（位置計測装置１００）が接続される基地局のＩＤから得られる基地局の位置を移動局（位置計測装置１００）の位置であると推定することができる。無線ＬＡＮアクセスポイントのサービスエリアは基地局のそれよりもさらに狭いため、同様にアクセスポイントの位置を移動局（位置計測装置１００）の位置であると推定することができる。
観測データ取得部２２０は、固定局から観測データを取得する。観測データの取得について、固定局に要求を送信し、その応答として観測データを取得してもよいし、固定局から、例えば、周期的に送信される観測データを受信してもよい。また、各固定局の位置情報が各固定局から制御装置２００に送信される場合において、観測データ取得部２２０は、各固定局からの位置情報を同時に取得してもよい。
データ格納部２５０には、各固定局のサービス提供エリアの情報、各固定局の位置情報、地図データ、等が格納されている。各固定局の位置情報は、各固定局から取得したものであってもよいし、予め設定されたものであってもよい。制御部２４０は、各固定局のサービス提供エリアの情報を参照することで、移動局（位置計測装置１００）の位置情報に基づき、移動局（位置計測装置１００）が在圏しているサービス提供エリアを判別し、そのサービス提供エリアの固定局の観測データを移動局（位置計測装置１００）に対して送信するよう観測データ配信部２３０に指示する。観測データ配信部２３０は、当該固定局の観測データを移動局（位置計測装置１００）に対して送信する。また、移動局（位置計測装置１００）が、制御装置２００から配信される各固定局の位置情報を使用する場合において、観測データ配信部２３０が、各固定局の位置情報を移動局（位置計測装置１００）に対して送信する。
なお、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）がサービス提供エリア内に在圏していない場合でも、当該サービス提供エリアに近い場所（つまり、サービス提供エリアの境界）に存在することを検知したら、当該サービス提供エリアの固定局の観測データを移動局（位置計測装置１００）に送信することを決定する。例えば、固定局を中心とする半径８ｋｍの円内をサービス提供エリアとした場合、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）が固定局から１０ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局（当該ターゲットの固定局の数は１に限らず、複数である場合もある）の観測データを配信すると決定する。そのため、サービス提供エリアの境界付近では、移動局（位置計測装置１００）は、複数の固定局の観測データを受信する。
制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に基づいて、ターゲットの固定局を更に絞り込むこともできる。例えば、移動局（位置計測装置１００）から所定閾値以内の距離に複数の固定局がある場合に、移動局（位置計測装置１００）から固定局に向かう方向が、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に最も近い固定局をターゲットの固定局として絞り込んでもよい。すなわち、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に基づいて、複数のサービス提供エリアの中から移動局（位置計測装置１００）のターゲットのサービス提供エリアを絞り込むこととしてもよい。
進行方向の推定に関して、例えば、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）において、受信した衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトに基づき計測した速度情報を、移動局（位置計測装置１００）から取得することで、当該速度情報に基づいて移動局（位置計測装置１００）の進行方向を推定することができる。また、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）の経時的な位置の変化、移動局（位置計測装置１００）によるモバイル基地局のハンドオーバの情報、あるいは、移動局（位置計測装置１００）の位置情報と地図データ等に基づき、移動局（位置計測装置１００）の進行方向を推定することもできる。
また、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）の速さ（速度の大きさ）に応じてサービス提供エリアの境界の領域を調整してもよい。この「境界」は、移動局（位置計測装置１００）への観測データの配信を行う／行わない、の境界に相当する。
具体的には、上記と同様に固定局を中心とする半径８ｋｍの円をサービス提供エリアとした場合において、例えば、移動局（位置計測装置１００）の速さがＳ［ｋｍ／ｈ］である場合に、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）が固定局から「８＋α×Ｓ」ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局の観測データを配信すると決定する。αは正の定数である。
すなわち、この場合、移動局（位置計測装置１００）の速さに比例して、サービス提供エリアの境界の領域が拡大する。これにより、移動局（位置計測装置１００）が速く移動しているほど、切り替え先のサービス提供エリアの固定局の観測データを使用した測位演算を早く開始できる。従って、移動局（位置計測装置１００）の速さに関わらずに初期測位演算に要する時間を確保することができる。
制御部２４０が移動局（位置計測装置１００）の速さを取得する方法は特定の方法に限定されない。例えば、制御部２４０は、移動局（位置計測装置１００）の位置の経時的な変化から速さを算出することができる。また、移動局（位置計測装置１００）のＧＮＳＳ信号受信部１５０が、衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトから移動局（位置計測装置１００）の速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を算出し、それを制御装置２００の制御部２４０に通知してもよい。その形式としては例えば、ＮＭＥＡ０１８３形式を使用してもよい。また、移動局（位置計測装置１００）が車両のプローブ情報として走行速度を制御装置２００の制御部２４０に通知してもよい。
観測データ配信部２３０が、当該固定局の観測データを移動局（位置計測装置１００）に送信する具体的な手順の一例を図３に示す。図３は、移動局（位置計測装置１００）が、エリアＡからエリアＢに移動する場合の例を示している。
観測データ配信部２３０は例えば、固定局の観測データをＩＰネットワークを経由して移動局に配信するためのＮＴＲＩＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｏｆ ＲＴＣＭ ｖｉａ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｃａｓｔｅｒの機能を備える。観測データ配信部２３０は、移動局（位置計測装置１００）のサービス提供エリアの在圏状態の変化を生じる際に、新たなサービス提供エリアの固定局の観測データの受信を促すメッセージを移動局（位置計測装置１００）に対して送信する。この際に、ターゲットとして決定した、新たなサービス提供エリアの固定局の観測データを受信するためのＩＤ（Ｍｏｕｎｔ Ｐｏｉｎｔ）の情報をあわせて送信する。
図３では、当該メッセージは、Ｓ２００、Ｓ２０１の在圏エリア変化通知として示されている。Ｓ２００は、移動局（位置計測装置１００）の在圏エリアが、エリアＡからエリアＡ・Ｂの境界へ変化することを示すメッセージであり、Ｓ２０１は、移動局（位置計測装置１００）の在圏エリアが、エリアＡ・Ｂの境界からエリアＢへ変化することを示すメッセージである。
移動局（位置計測装置１００）はＩＤ（Ｍｏｕｎｔ Ｐｏｉｎｔ）情報を含むリクエストを制御装置２００（観測データ配信部２３０）に送信することにより、当該固定局の観測データを観測データ配信部２３０から受信する。図３では、Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１３が上記リクエストであり、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６が上記観測データである。
図４に、実施例１における位置計測装置１００の構成例を示す。図４に示すように、位置計測装置１００は、情報通信部１１０、測位演算部１２０－１、測位演算部１２０－２、制御部１３０、データ格納部１４０、ＧＮＳＳ信号受信部１５０を備える。
情報通信部１１０は、制御装置２００から観測データを受信し、測位結果（位置情報）を制御装置２００に送信する。また、移動局（位置計測装置１００）が、制御装置２００から配信される各固定局の位置情報を使用する場合において、情報通信部１１０が、各固定局の位置情報を制御装置２００から受信する。
ＧＮＳＳ信号受信部１５０は、ＧＮＳＳアンテナを備え、当該ＧＮＳＳアンテナを介して衛星信号を受信し、測位に必要な情報（航法メッセージ、疑似距離計測結果等）を出力して、各測位演算部に送信する。また、ＧＮＳＳ信号受信部１５０は、ＧＮＳＳ衛星からの搬送波にロックすることで位相を観測し、位相観測量を出力して各測位演算部に送信する。
各測位演算部は、ＧＮＳＳ信号受信部１５０により得られた観測データと、制御装置２００から受信する固定局の観測データを用いて、測位演算を実行する。
情報通信部１１０が、１つの固定局の観測データを受信する場合には、測位演算部１２０－１と測位演算部１２０－２のうちのいずれか１つの測位演算部が当該１つの固定局の観測データを用いて測位演算を行い、情報通信部１１０が、２つの固定局（例：固定局Ａと固定局Ｂ）の観測データを受信する場合には、測位演算部１２０－１は、固定局Ａ（又は固定局Ｂ）の観測データを用いて測位演算を行い、測位演算部１２０－２は、固定局Ｂ（又は固定局Ａ）の観測データを用いて測位演算を行う。
データ格納部１４０には、衛星の時刻・軌道情報、各固定局の位置情報等の測位演算に必要な情報が格納されており、各測位演算部から制御部１３０を介して参照される。衛星の時刻・軌道に関する情報はＧＮＳＳ信号受信部１５０において衛星信号の航法メッセージから取得したものであってもよいし、携帯網のＳＵＰＬ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ）サーバから取得したものであってもよいし、インターネット上のサイトから取得したものであってもよい。また、各固定局の位置情報は、制御部１３０を介して情報通信部１１０から取得したものであってもよいし、予め設定されたものであってもよい。
情報通信部１１０が２つの固定局の観測データを同時に受信し、測位演算部１２０－１と測位演算部１２０－２のそれぞれが測位演算を行う場合において、制御部１３０は、測位演算部１２０－１から得られた測位解と測位演算部１２０－２から得られた測位解とを比較し、新たに測位演算を開始したほうの測位演算部から得られた測位解が妥当かどうかを判断する。比較を開始するにあたって、それぞれの測位解が収束（Ｆｉｘ）解であることを確認してもよい。
例えば、制御部１３０は、両測位解（座標値）の差分（例えば距離）が閾値以下であることを検知したら、新たに測位演算を開始したほうの測位演算部から得られた測位解が妥当であると判断し、他方の測位演算を停止する。制御部１３０は、両測位解（座標値）の差分（例えば距離）が閾値よりも大きいことを検知した場合、両測位演算を継続し、差分の監視を継続する。また、例えば、所定時間が経過しても差分が閾値以下にならない場合、新たに測位演算を開始したほうの測位演算部による測位演算をリトライしてもよい。リトライとは、改めて測位演算を開始することである。
図１に示したケース（移動局がエリアＡからエリアＢに移動するケース）における、位置計測装置１００の測位演算動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
移動局（位置計測装置１００）がエリアＡに在圏している状態から開始し、Ｓ１０１において、測位演算部１２０－１は、固定局Ａの観測データを用いて測位演算を行う。
Ｓ１０２において、位置計測装置１００の制御部１３０は、制御装置２００からのサービス提供エリアの在圏状態の変化に関する通知に基づき、移動局（位置計測装置１００）がエリアＡとエリアＢの境界付近に存在するかどうかを判断する。制御部１３０は、上記通知に基づいて移動局（位置計測装置１００）がエリアＡとエリアＢの境界付近に存在すると判断すると、移動局（位置計測装置１００）の情報通信部１１０に対し、固定局Ａの観測データと固定局Ｂの観測データの両方を制御装置２００に要求してこれら両方を受信するよう指示する。ここで、制御部１３０が自らエリアＡとエリアＢの境界付近に存在するかどうかを判断し、制御装置２００に対して上記通知の有無を問い合わせてもよい。
Ｓ１０２の判断がＮｏの場合（固定局Ａの観測データのみを受信する場合）、Ｓ１０１に戻り、測位演算部１２０－１が測位演算を継続する。
Ｓ１０２の判断がＹｅｓの場合（固定局Ａの観測データと固定局Ｂの観測データを受信する場合）、制御部１３０は、測位演算部１２０－２に対して固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を開始するよう指示し、測位演算部１２０－２は、制御装置２００から受信した固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を行う。測位演算部１２０－１による測位演算は継続しており、測位演算部１２０－１による測位演算で得られた位置情報が出力されている。
なお、測位演算部１２０－２は、固定局Ｂの観測データを使用して測位演算（搬送波位相測位演算）を開始する際の初期座標として、当該測位演算を開始する時点での、測位演算部１２０－１による、固定局Ａの観測データを使用した搬送波位相測位解を使用してもよい。
Ｓ１０４では、測位演算部１２０－２における固定局Ｂの観測データを用いた測位演算が完了した時点で測位演算部１２０－１から得られた測位解と測位演算部１２０－２から得られた測位解とを比較し、測位演算部１２０－２から得られた測位解の妥当性を判断し、この結果に基づき、測位演算部１２０－１から測位演算部１２０－２への切り替え（つまり、固定局Ａから固定局Ｂへの切り替え）を行うかどうかを判断する。測位演算部１２０－２から得られた測位解の妥当性の判断方法は前述したとおりである。
Ｓ１０４の判断結果がＹｅｓであれば、制御部１３０は、測位演算部１２０－１に測位演算を停止するよう指示し、測位演算部１２０－２のみに測位演算を継続させる（Ｓ１０５）。Ｓ１０４の判定結果がＮｏであれば、Ｓ１０３に戻る。Ｓ１０５の後、エリアＢにおいて、Ｓ１０１からの処理が再び実行される。
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２では、制御装置２００が複数の測位演算部２６０－１～２６０－Ｎ（Ｎ≧２）を備え、測位演算を行う。制御装置２００はクラウド上に配置されてもよい。また、複数の測位演算部はそれぞれが共通の基盤上の仮想マシンであってもよいし、共通の処理リソースを使用する複数の処理インスタンスであってもよい。それらの場合、各測位演算部には恒常的に処理リソースを割り当てる必要がないため、リソースを有効に使用することができる。なお、実施例２における制御装置２００を位置計測装置と呼んでもよい。
実施例２における移動局１００は、実施例１のＧＮＳＳ信号受信部１５０と情報通信部１１０を含む。つまり、移動局１００は衛星信号を受信し、搬送波の位相を観測して得られる位相観測量（観測データ）をその他の衛星信号から得られる情報と共に情報通信部１１０に出力する。情報通信部１１０は、観測データ等を制御装置２００に送信する。
図６を参照して、実施例２の全体動作を説明する。移動局１００はエリアＡに在圏し、エリアＢに向かう方向に進んでいるとする。
固定局Ａと移動局１００はそれぞれ観測データを制御装置２００に送信している（Ｓ１１、Ｓ１２）。また、固定局Ｂも観測データを制御装置２００に送信している（Ｓ１７）。
移動局１００がエリアＡに在圏しているとき、制御装置２００の測位演算部２６０－１が、移動局１００の観測データと固定局Ａの観測データを用いて測位演算を実行し、移動局１００の位置情報を得る。得られた位置情報は、移動局１００に通知される（Ｓ１３）。
制御装置２００は、移動局１００の位置情報に基づいて、移動局１００がエリアＡとエリアＢの境界付近に達したと判断すると、制御装置２００の測位演算部２６０－１は、固定局Ａの観測データを用いた測位演算を継続するとともに、測位演算部２６０－２が、固定局Ｂの観測データを用いた測位演算を開始する。
測位演算部２６０－２による測位解（収束（Ｆｉｘ）解）が得られた後、制御装置２００は、測位演算部２６０－１で得られた測位解と、測位演算部２６０－２で得られた測位解とを比較することにより、測位演算部２６０－２で得られた測位解が妥当な解であるか否かを判断し、妥当であれば、測位演算部２６０－１による測位演算を停止し、測位演算部２６０－２での測位演算を継続する。測位解の妥当性の判断方法については、実施例１で説明した方法と同じでよい。
その後、移動局１００がエリアＡを離れ、エリアＢに在圏すると、測位演算部２６０－２が固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を行い、演算結果（移動局１００の位置情報）を出力する（Ｓ１８）。
上記の動作により、制御装置２００は、途切れることなく測位解（収束（Ｆｉｘ）解）を得られるので、固定局の切り替えの前後で、安定した、高い測位精度を継続して維持することができる。
また、１つの移動局に対して２つの測位演算部を使用する時間は短時間（固定局切り替え時のみ）であることから、制御装置２００がＭ（Ｍ≧２）台の移動局に対する測位演算を同時に実行する場合において、Ｍが大きな値になれば、統計的多重効果により、測位演算部の数は、２×Ｍではなく、Ｍに近い値でよくなる。つまり、処理リソースの配備を少なくすることができる。１つの移動局に対して３つ以上の測位演算部を使用する場合についても同様である。
＜装置構成例＞
図７に、実施例２における制御装置２００の構成例を示す。図７に示すように、実施例２における制御装置２００は観測データ取得部２２０、制御部２４０、データ格納部２５０、測位演算部２６０－１～２６０－Ｎ、位置情報配信部２７０を備える。
観測データ取得部２２０は、各固定局から観測データを取得するとともに、移動局から観測データを取得する。また、各固定局の位置情報が各固定局から制御装置２００に送信される場合において、観測データ取得部２２０は、各固定局からの位置情報も取得する。
データ格納部２５０には、衛星の時刻・軌道に関する情報、各固定局のサービス提供エリアの情報、各固定局の位置情報、地図データ、等が格納されている。各固定局の位置情報は、各固定局から取得したものであってもよいし、予め設定されたものであってもよい。制御部２４０は、各固定局のサービス提供エリアの情報を参照することで、移動局１００の位置情報に基づき、移動局１００が在圏しているサービス提供エリアを判別し、そのサービス提供エリアの固定局の観測データを用いて測位演算を行うよう、測位演算部２６０に指示する。
なお、制御部２４０は、移動局１００がサービス提供エリア内に在圏していない場合でも、当該サービス提供エリアに近い場所に存在することを検知したら当該サービス提供エリアの固定局の観測データを使用して測位演算を行うよう、測位演算部２６０に指示する。例えば、固定局を中心とする半径８ｋｍの円をサービス提供エリアとした場合、制御部２４０は、移動局１００が固定局から１０ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局（当該ターゲットの固定局の数は１に限らず、複数である場合もある）の観測データを用いて測位演算を行うよう、測位演算部２６０に指示する。実施例１で説明したように、制御部２４０は、移動局１００の進行方向に基づいて、ターゲットの固定局を更に絞り込むこととしてもよいし、移動局１００の速さに応じてサービス提供エリアの境界を調整してもよい。
すなわち、例えば、移動局１００から所定閾値以内の距離に複数の固定局がある場合に、移動局１００から固定局に向かう方向が、移動局１００の進行方向に最も近い固定局をターゲットの固定局として絞り込んでもよい。
進行方向の推定に関して、例えば、制御部２４０は、移動局１００において、受信した衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトに基づき計測した、速度情報を移動局１００から取得することで、当該速度情報に基づいて移動局１００の進行方向を推定できる。また、制御部２４０は、移動局１００の経時的な位置の変化、移動局１００によるモバイル基地局のハンドオーバの情報、あるいは、移動局１００の位置情報と地図データ等に基づき移動局１００の進行方向を推定することもできる。
また、制御部２４０は、移動局１００の速さ（速度の大きさ）に応じてサービス提供エリアの境界の領域を調整してもよい。
具体的には、上記と同様に固定局を中心とする半径８ｋｍの円をサービス提供エリアとした場合において、例えば、移動局１００の速さがＳ［ｋｍ／ｈ］である場合に、制御部２４０は、移動局１００が固定局から「８＋α×Ｓ」ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局の観測データを配信すると決定する。αは正の定数である。
すなわち、この場合、移動局１００の速さに比例して、サービス提供エリアの境界の領域が拡大する。これにより、移動局１００が速く移動しているほど、切り替え先のサービス提供エリアの固定局の観測データを使用した測位演算を早く開始できる。従って、移動局１００の速さに関わらずに初期測位演算に要する時間を確保できる。
制御部２４０が移動局１００の速さを取得する方法は特定の方法に限定されない。例えば、制御部２４０は、移動局１００の位置の経時的な変化から速さを算出することができる。また、移動局１００が、受信した衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトから移動局１００の速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を算出し、それを制御装置２００の制御部２４０に通知してもよい。その形式としては例えば、ＮＭＥＡ０１８３形式を使用してもよい。また、移動局１００が車両のプローブ情報として走行速度を制御装置２００の制御部２４０に通知してもよい。
測位演算部２６０は、移動局の観測データと固定局の観測データを用いて、測位演算を実行する。
ある移動局に対する固定局の切り替え時において、制御部２４０から、複数の測位演算部（ここでは例として、測位演算部２６０－１と測位演算部２６０－２の２つとする）が測位演算を行う場合において、制御部２４０は、測位演算部２６０－１から得られた測位解と測位演算部２６０－２から得られた測位解とを比較し、新たに測位演算を開始したほうの測位演算部から得られた測位解が妥当かどうかを判断する。実施例１と同様に、比較を開始するにあたってそれぞれの測位解が収束（Ｆｉｘ）解であることを確認してもよい。
位置情報配信部２７０は、測位演算部２６０により得られた位置情報を対象の移動局に配信する。なお、位置情報配信部２７０が測位演算部２６０により得られた位置情報を対象の移動局に配信することは一例である。例えば、位置情報配信部２７０が測位演算部２６０により得られた位置情報を、移動局の位置を監視する監視装置あるいは移動局の運行を制御する装置に送信することとしてもよい。
図６に示したケース（移動局１００がエリアＡからエリアＢに移動するケース）における、制御装置２００の測位演算動作を図５のフローチャートを参照して説明する。なお、実施例１と実施例２とで基本的な測位演算動作は同じであるため、実施例２でも実施例１で使用した図５を用いて説明する。
移動局１００がサービス提供エリアＡに在圏している状態から開始し、Ｓ１０１において、測位演算部２６０－１は、固定局Ａの観測データを用いて測位演算を行う。
Ｓ１０２において、制御装置２００の制御部２４０は、移動局１００がサービス提供エリアＡとサービス提供エリアＢの境界付近に存在するかどうかを判断する。
Ｓ１０２の判断がＮｏの場合（サービス提供エリアＡにいる場合）、Ｓ１０１に戻り、測位演算部２６０－１が測位演算を継続する。
Ｓ１０２の判断がＹｅｓの場合、制御部２４０は、測位演算部２６０－２に対して固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を開始するよう指示し、測位演算部２６０－２は、固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を開始する。測位演算部２６０－１による測位演算は継続している（Ｓ１０３）。
なお、測位演算部２６０－２は、固定局Ｂの観測データを使用して測位演算（搬送波位相測位演算）を開始する際の初期座標として、当該測位演算を開始する時点での、測位演算部２６０－１による、固定局Ａの観測データを使用した搬送波位相測位解を使用してもよい。
Ｓ１０４では、測位演算部２６０－２における固定局Ｂの観測データを用いた測位演算が完了した時点で測位演算部２６０－１から得られた測位解と測位演算部２６０－２から得られた測位解とを比較し、測位演算部２６０－２から得られた測位解の妥当性を判断することで、測位演算部２６０－１から測位演算部２６０－２への切り替え（つまり、固定局Ａから固定局Ｂへの切り替え）を行うかどうかを判断する。測位演算部２６０－２から得られた測位解の妥当性の判断方法は実施例１で説明したとおりである。
Ｓ１０４の判断結果がＹｅｓであれば、制御部２４０は、測位演算部２６０－１に測位演算を停止するよう指示し、測位演算部２６０－２のみに測位演算を実行させる（Ｓ１０５）。Ｓ１０４の判定結果がＮｏであれば、Ｓ１０３に戻る。Ｓ１０５の後、エリアＢにおいて、Ｓ１０１からの処理が再び実行される。
（実施例３）
実施例３は、実施例１において、制御装置２００を使用しない実施例である。実施例３では、移動局（位置計測装置１００）が固定局から観測データを受信し、受信した観測データを用いて測位演算を行う。また、移動局（位置計測装置１００）は、自身の位置情報に基づき、サービス提供エリアの在圏状態を判断する。
図８を参照して、実施例３における移動局（位置計測装置１００）の測位に関わる全体動作を説明する。まず、移動局１００はエリアＡに在圏し、エリアＢに向かう方向に進んでいるとする。
移動局（位置計測装置１００）は、自身の位置情報に基づき、エリアＡに在圏していると判断すると、測位演算部１２０－１に固定局Ａから得られた観測データ（Ｓ２１）を用いて測位演算を実行させ、演算結果（移動局１００の位置情報）を得る。
移動局（位置計測装置１００）は、エリアＡとエリアＢの境界付近に達したことを検知すると、測位演算部１２０－１による固定局Ａの観測データ（Ｓ２２）を用いた測位演算を継続させるとともに、固定局Ｂから観測データを受信し（Ｓ２３）、測位演算部１２０－２に固定局Ｂの観測データを用いた測位演算を開始させる。
測位演算部１２０－２による測位解が得られた後、移動局（位置計測装置１００）は、測位演算部１２０－１で得られた測位解と、測位演算部１２０－２で得られた測位解とを比較することにより、測位演算部１２０－２で得られた測位解が妥当な解であるか否かを判断し、妥当であれば、測位演算部１２０－１による測位演算を停止し、測位演算部１２０－２での測位演算を継続する。実施例１と同様に、比較を開始するにあたってそれぞれの測位解が収束（Ｆｉｘ）解であることを確認してもよい。
その後、移動局（位置計測装置１００）がエリアＡを離れ、エリアＢに在圏すると、移動局（位置計測装置１００）は、固定局Ｂの観測データのみを受信し（Ｓ２４）、測位演算部１２０－２のみが固定局Ｂの観測データを用いて測位演算を行い、演算結果（移動局の位置情報）を出力する。
上記の動作により、移動局（位置計測装置１００）は、途切れることなく測位解（収束（Ｆｉｘ）解）を得られるので、固定局の切り替えの前後で、安定した、高い測位精度を継続して維持することができる。
実施例３の位置計測装置１００の装置構成については、実施例１と同じであり、図４に示したとおりである。ただし、実施例１と実施例３では以下の通り、動作に違いがある。
情報通信部１１０は、固定局から観測データを受信する。また、移動局（位置計測装置１００）が、各固定局から配信される各固定局の位置情報を使用する場合において、情報通信部１１０が、各固定局の位置情報を各固定局から受信する。ＧＮＳＳ信号受信部１５０は、ＧＮＳＳアンテナを備え、当該ＧＮＳＳアンテナを介して衛星信号を受信し、測位に必要な情報（航法メッセージ、疑似距離計測結果等）を出力して、測位演算部１２０に送信する。また、ＧＮＳＳ信号受信部１５０は、ＧＮＳＳ衛星からの搬送波にロックすることで位相を観測し、位相観測量（観測データ）を出力して測位演算部１２０に送信する。
測位演算部１２０は、ＧＮＳＳ信号受信部１５０により得られた観測データと、情報通信部１１０により得られた固定局の観測データを用いて、測位演算を実行する。
情報通信部１１０が、１つの固定局の観測データを受信する場合には、測位演算部１２０－１と測位演算部１２０－２のうちのいずれか１つの測位演算部が当該１つの固定局の観測データを用いて測位演算を行い、情報通信部１１０が、２つの固定局（例：固定局Ａと固定局Ｂ）の観測データを受信する場合には、測位演算部１２０－１は、固定局Ａ（又は固定局Ｂ）の観測データを用いて測位演算を行い、測位演算部１２０－２は、固定局Ｂ（又は固定局Ａ）の観測データを用いて測位演算を行う。
データ格納部１４０には、衛星の軌道情報、各固定局の位置情報等の測位演算に必要な情報に加えて、各固定局のサービス提供エリアの情報、地図データ、等が格納されている。各固定局の位置情報は、各固定局から取得したものであってもよいし、予め設定されたものであってもよい。制御部１３０は、各固定局のサービス提供エリアの情報を参照することで、移動局（位置計測装置１００）の位置情報に基づき、在圏している（あるいは近くにある）サービス提供エリアを判別し、情報通信部１１０に対してそのサービス提供エリアの固定局の観測データを受信することを指示するとともに、その観測データを用いて測位演算を行うよう、測位演算部１２０に指示する。
より詳細には、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）がサービス提供エリア内に在圏していない場合でも、当該サービス提供エリアに近い場所（サービス提供エリアの境界の領域）に存在することを検知したら当該サービス提供エリアの固定局の観測データを受信することを決定する。例えば、固定局を中心とする半径８ｋｍの円をサービス提供エリアとした場合、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）が固定局から１０ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局（当該ターゲットの固定局の数は１に限らず、複数である場合もある）の観測データを受信すると決定する。そのため、エリア境界付近では、移動局（位置計測装置１００）は、複数の固定局の観測データを受信する。
制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に基づいて、ターゲットの固定局を更に絞り込むこともできる。例えば、移動局（位置計測装置１００）から所定閾値以内の距離に複数の固定局がある場合に、移動局（位置計測装置１００）から固定局に向かう方向が、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に最も近い固定局をターゲットの固定局として絞り込んでもよい。すなわち、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）の進行方向に基づいて、複数のサービス提供エリアの中から移動局（位置計測装置１００）のサービス提供エリアを絞り込むこととしてもよい。
進行方向の推定に関して、例えば、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）のＧＮＳＳ信号受信部１５０において、受信した衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトに基づき計測した速度情報に基づいて、移動局（位置計測装置１００）の進行方向を推定できる。また、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）の経時的な位置の変化、移動局（位置計測装置１００）によるモバイル基地局のハンドオーバの情報、あるいは、移動局（位置計測装置１００）の位置情報と地図データ等に基づき移動局（位置計測装置１００）の進行方向を推定することもできる。
また、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）の速さ（速度の大きさ）に応じてサービス提供エリアの境界の領域を調整してもよい。この「境界」は、移動局（位置計測装置１００）が観測データの受信を行う／行わない、の境界に相当する。
具体的には、上記と同様に固定局を中心とする半径８ｋｍの円をサービス提供エリアとした場合において、例えば、移動局（位置計測装置１００）の速さがＳ［ｋｍ／ｈ］である場合に、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）が固定局から「８＋α×Ｓ」ｋｍ以内の距離の場所に存在することを検知するとその固定局の観測データを受信すると決定する。αは正の定数である。
すなわち、この場合、移動局（位置計測装置１００）の速さに比例して、サービス提供エリアの境界が拡大する。これにより、移動局（位置計測装置１００）が速く移動しているほど、切り替え先のサービス提供エリアの固定局の観測データを使用した測位演算を早く開始できる。従って、移動局（位置計測装置１００）の速さに関わらずに初期測位演算に要する時間を確保できる。
制御部１３０が移動局（位置計測装置１００）の速さを取得する方法は特定の方法に限定されない。例えば、制御部１３０は、移動局（位置計測装置１００）の位置の経時的な変化から速さを算出することができる。また、移動局（位置計測装置１００）のＧＮＳＳ信号受信部１５０が、ＧＮＳＳ衛星信号の搬送波周波数のドップラーシフトから移動局（位置計測装置１００）の速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を算出し、それを制御部１３０に通知してもよい。移動局（位置計測装置１００）が車両のプローブ情報として走行速度を制御部１３０に通知してもよい。
情報通信部１１０が２つの固定局の観測データを同時に受信し、測位演算部１２０－１と測位演算部１２０－２のそれぞれが測位演算を行う場合において、制御部１３０は、測位演算部１２０－１から得られた測位解と測位演算部１２０－２から得られた測位解とを比較し、新たに測位演算を開始したほうの測位演算部から得られた測位解が妥当かどうかを判断する。妥当性の判断方法は実施例１で説明したとおりである。
実施例３の位置計測装置１００の測位演算動作に関しては、固定局の観測データの取得先が異なることを除いて、実施例１において図５を参照して説明した動作と同じである。
（ハードウェア構成例）
本実施の形態における位置計測装置１００と制御装置２００はいずれも、例えば、コンピュータにプログラムを実行させることで実現することが可能である。
図９は、本実施の形態における上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図９のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、及び出力装置１００８等を有する。
当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置（位置計測装置１００、制御装置２００）に係る機能を実現する。インタフェース装置１００５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。
本実施の形態に係る技術はＶＲＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）方式による基準点データの配信にも適用することができる。ＶＲＳ方式では移動局の位置に基づき近傍の複数（例えば３つ）の基準局の観測データから移動局の近傍の仮想的な基準点のデータを算出するが、移動局の移動に伴い、参照する基準局の組み合わせが変更される。本実施の形態に係る技術により、基準局の組み合わせが変更される前後での一時的な測位精度の劣化を低減することが可能となる。
（実施の形態の効果）
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動体の搬送波位相測位において固定局の切り替えに伴う一時的な測位精度の劣化を生じることなく、切り替えの前後で安定した、高い測位精度を継続して維持することができる。
（実施の形態のまとめ）
本実施の形態において、少なくとも、下記の位置計測装置、制御装置、測位システム、位置計測方法、及びプログラムが提供される。
（第１項）
少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置であって、
移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる制御部
を備える位置計測装置。
（第２項）
前記制御部は、前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解との差分が閾値以下である場合に、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解が妥当であると判定する
第１項に記載の位置計測装置。
（第３項）
前記第２の搬送波位相測位演算部は、前記第２の基準局により得られた観測データを用いる搬送波位相測位演算を開始する際の初期座標として、当該搬送波位相測位演算を開始する時点での、前記第１の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位解を使用する
第１項又は第２項に記載の位置計測装置。
（第４項）
第１項ないし第３項のうちいずれか１項に記載の位置計測装置に基準局の観測データを配信する制御装置であって、
前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体が在圏する基準局のサービス提供エリアを判定する制御部と、
判定されたサービス提供エリアの基準局から得られた観測データを前記位置計測装置に送信する観測データ配信部と
を備える制御装置。
（第５項）
前記サービス提供エリアの外側のエリアに前記移動体が存在する場合において、前記制御部は、前記移動体の速さに応じて前記観測データを前記位置計測装置に送信するか否かを決定する
第４項に記載の制御装置。
（第６項）
前記制御部は、前記移動体の進行方向に基づいて、複数のサービス提供エリアの中から前記移動体のサービス提供エリアを絞り込む
第４項に記載の制御装置。
（第７項）
第１項ないし第３項のうちいずれか１項に記載の位置計測装置と、第４項ないし第６項のうちいずれか１項に記載の制御装置とを備えた測位システム。
（第８項）
少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置が実行する位置計測方法であって、
移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる
位置計測方法。
（第９項）
コンピュータを、第１項ないし第３項のうちいずれか１項に記載の位置計測装置における各部として機能させるためのプログラム。
以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１００ 移動局、位置計測装置
１１０ 情報通信部
１２０ 測位演算部
１２０－１ 測位演算部
１２０－２ 測位演算部
１３０ 制御部
１４０ データ格納部
１５０ ＧＮＳＳ信号受信部
２００ 制御装置
２１０ 位置情報取得部
２２０ 観測データ取得部
２３０ 観測データ配信部
２４０ 制御部
２５０ データ格納部
２６０ 測位演算部
２６０－１ 測位演算部
２６０－２ 測位演算部
２６０－Ｎ 測位演算部
２７０ 位置情報配信部
１０００ ドライブ装置
１００１ 記録媒体
１００２ 補助記憶装置
１００３ メモリ装置
１００４ ＣＰＵ
１００５ インタフェース装置
１００６ 表示装置
１００７ 入力装置
１００８ 出力装置

Claims (8)

  1. 少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置であって、
    移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
    前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる制御部を備え、
    前記制御部は、前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解との差分を用いることにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定する
    位置計測装置。
  2. 前記制御部は、前記差分が閾値以下である場合に、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解が妥当であると判定する
    請求項１に記載の位置計測装置。
  3. 少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置であって、
    移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
    前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる制御部を備え、
    前記第２の搬送波位相測位演算部は、前記第２の基準局により得られた観測データを用いる搬送波位相測位演算を開始する際の初期座標として、当該搬送波位相測位演算を開始する時点での、前記第１の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位解を使用する
    位置計測装置。
  4. 請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の位置計測装置に基準局の観測データを配信する制御装置であって、
    前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体が在圏する基準局のサービス提供エリアを判定する制御部と、
    判定されたサービス提供エリアの基準局から得られた観測データを前記位置計測装置に送信する観測データ配信部と、を備え、
    前記サービス提供エリアの外側のエリアに前記移動体が存在する場合において、前記制御部は、前記移動体の速さに応じて前記観測データを前記位置計測装置に送信するか否かを決定する
    制御装置。
  5. 請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の位置計測装置と、請求項４に記載の制御装置とを備えた測位システム。
  6. 少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置が実行する位置計測方法であって、
    移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
    前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる位置計測方法であり、
    前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解との差分を用いることにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定する
    位置計測方法。
  7. 少なくとも第１の搬送波位相測位演算部と第２の搬送波位相測位演算部とを備える位置計測装置が実行する位置計測方法であって、
    移動体の搬送波位相測位に利用する基準局を第１の基準局から第２の基準局に切り替える際に、前記第１の搬送波位相測位演算部が、前記第１の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、並行して、前記第２の搬送波位相測位演算部が、前記第２の基準局により得られた観測データを用いて搬送波位相測位演算を行い、
    前記第１の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解と前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解とを比較することにより、前記第２の搬送波位相測位演算部により得られた搬送波位相測位解の妥当性を判定し、妥当であれば、前記第２の搬送波位相測位演算部に、前記第２の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位演算を継続して実行させる位置計測方法であり、
    前記第２の搬送波位相測位演算部は、前記第２の基準局により得られた観測データを用いる搬送波位相測位演算を開始する際の初期座標として、当該搬送波位相測位演算を開始する時点での、前記第１の基準局により得られた観測データを用いた搬送波位相測位解を使用する
    位置計測方法。
  8. コンピュータを、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の位置計測装置における各部として機能させるためのプログラム。
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