KR20060121754A

KR20060121754A - 측위 장치, 측위 장치의 제어 방법, 측위 장치의 제어프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR20060121754A
Application number: KR1020060046661A
Authority: KR
Inventors: 이치 미즈오치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-11-29
Also published as: EP1726971B1; EP1726971A1; US20060271294A1; CN1869729A; CN100580478C; JP2006329705A; DE602006001319D1; KR100796844B1; US7835862B2; JP4259490B2

Abstract

본 발명은 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있는 측위 장치 등을 제공하는 것이다.

측위 조건 정보(168)에 의거하여 고도 정보(158)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 고도 정보 신뢰성 판단 수단과, 고도 정보 갱신 수단과, 고도 정보(158)의 갱신의 횟수가, 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 수단과, 위성 신호(S1 등) 및 고도 정보(158)에 의거하는 2차원 측위를 행하여 2차원 좌표 정보를 생성하는 2차원 좌표 정보 생성 수단과, 갱신 횟수 평가 수단의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 3차원 좌표 생성 수단을 사용할지, 또는, 2차원 좌표 정보 생성 수단을 사용할지를 결정하는 측위 방법 결정 수단 등을 가진다.

Description

측위 장치, 측위 장치의 제어 방법, 측위 장치의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{POSITIONING APPARATUS, CONTROL METHOD OF POSITIONING APPARATUS, AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM HAVING RECORDED THEREIN CONTROL PROGRAM OF POSITIONING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 측위 시스템을 도시하는 개략도이다.

도 2는 단말의 주된 하드웨어 구성을 도시하는 개략도이다.

도 3은 단말의 주된 소프트웨어 구성을 도시하는 개략도이다.

도 4는 게인 결정 프로그램의 일례를 도시하는 도면이다.

도 5는 고도 정보가 갱신되는 모습의 일례를 도시하는 도면이다.

도 6은 측위 시스템의 동작예를 도시하는 개략 흐름도이다.

도 7은 측위 시스템의 동작예를 도시하는 개략 흐름도이다.

도 8은 고도의 실측값의 일례를 도시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 측위 시스템,

12a, 12b, 12c, 12d : GPS 위성,

20 : 단말,

112 : 3차원 측위 프로그램,

114 : 2차원 측위 프로그램,

116 : 측위 조건 정보 생성 프로그램,

118 : 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램,

120 : 속도 평가 프로그램,

122 : 게인 결정 프로그램,

124 : 고도 정보 갱신 프로그램,

126 : 갱신 횟수 평가 프로그램,

128 : 측위 방법 결정 프로그램

본 발명은 측위 위성으로부터의 신호를 사용하는 측위 장치, 측위 장치의 제어 방법, 측위 장치의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

종래, 위성 항법 시스템인 예를 들어, GPS(Global Positioning System)를 이용하여 GPS 수신기의 현재 위치를 측위하는 측위 시스템이 실용화되고 있다.

GPS 수신기는, 복수의 GPS 위성으로부터 신호를 수신하고, 신호가 각 GPS 위성으로부터 발신된 시각과 GPS 수신기에 도달한 시각의 차(이후, 지연 시간이라고 함)에 의해서, 각 GPS 위성과 GPS 수신기 사이의 거리(이후, 의사 거리라고 함)를 구한다. 그리고, 각 GPS 위성으로부터 수신한 신호에 실려 있는 각 GPS 위성의 위 성 궤도 정보와, 전술한 의사 거리를 사용하여 현재 위치의 측위 연산을 행하게 되어 있다.

GPS 수신기는 4개 이상의 GPS 위성으로부터 신호를 수신할 수 있을 때에는, 현재 위치의 위도, 경도, 고도를 산출하는 3차원 측위를 행할 수 있다.

그리고, GPS 수신기는 3개의 GPS 위성으로부터 신호를 수신할 수 있을 때에는, 현재 위치의 위도 및 경도를 산출하는 2차원 측위를 행할 수 있다. GPS 수신기는, 예를 들어, 지구의 중심을 하나의 GPS 위성으로 간주하고, 지구의 중심으로부터의 현재 위치까지의 거리를 의사 거리로 한다. 그리고, 3차원 측위와 동일한 측위 연산을 행한다. 이 때문에, 2차원 측위에 있어서는, GPS 수신기는 현재 위치의 고도 정보를 미리 유지하고 있을 필요가 있다.

이에 대해서, 지도 데이터로부터 취득한 고도를 사용하여 2차원 측위를 행하는 기술(예를 들어, 특허 문헌 1)이나, 전회 측위 시에 VDOP(Vertical Dilution of Precision)가 최소인 GPS 위성의 조를 사용하여 산출한 고도, 또는, 전회의 3차원 측위에 의해서 산출한 고도를 사용하여 2차원 측위를 행하는 기술(예를 들어, 특허 문헌 2)이 제안되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 공개 특허 공보 2002-341012호

[특허 문헌 2] 일본 등록 특허 공보 평6-75103호

그러나, 지도 데이터를 유지하기 위해서는 기억 수단의 부담이 크고, 지도 데이터로부터 취득한 고도 정보의 오차가 큰 경우도 있다.

또한, 전회 측위 시에 VDOP가 최소인 GPS 위성의 조를 사용하여 산출한 고도를 사용한다고 해도, 전회 측위 시의 불량인 측위 조건(신호 강도가 약한 환경, 멀티 패스가 많은 환경 등)에 따라서 그 고도의 오차가 큰 경우가 있다. 또한, 전회의 3차원 측위에 의해서 산출한 고도를 사용하는 방법에 있어서도, 전회 측위 시의 불량인 측위 조건에 의해서 고도의 오차가 큰 경우가 있다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있는 측위 장치, 측위 장치의 제어 방법 및 측위 장치의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은, 제1 발명에 의하면, 고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과, 측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단과, 상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 수단과, 상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 수단과, 상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단과, 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단의 판단 결과에 의거하여 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱 신 수단과, 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 수단과, 상기 위성 신호 및 상기 고도 정보에 의거하는 2차원 측위를 행하여 2차원 좌표 정보를 생성하는 2차원 좌표 정보 생성 수단과, 상기 갱신 횟수 평가 수단의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 상기 3차원 좌표 정보 생성 수단을 사용할지, 또는, 상기 2차원 좌표 정보 생성 수단을 사용할지를 결정하는 측위 방법 결정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 측위 장치에 의해 달성된다.

제1 발명의 구성에 의하면, 상기 측위 장치는 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단을 가지기 때문에, 상기 3차원 고도 정보가 상기 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 측위 장치는 PDOP(Position DOP)가 미리 규정한 수치보다도 큰 경우에는, 그 상기 3차원 고도 정보는 상기 신뢰성 허용 범위 내는 아니라는 판단을 할 수 있다.

또한, 상기 측위 장치는 상기 고도 정보 갱신 수단을 가지기 때문에, 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신할 수 있다. 상기 3차원 고도 정보는, 상기 3차원 측위에 의해서 생성한 새로운 정보이기 때문에, 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 것은, 이미 유지하고 있는 상기 고도 정보를 새로운 정보에 의해서 보정하는 것을 의미한다. 이것에 의해, 상기 고도 정보에 나타나는 고도를 보다 진정한 고도에 근접시킬 수 있다.

그리고, 전술한 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단에 의해서, 상기 3차원 고도 정보의 신뢰성이 상기 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단할 수 있기 때 문에, 상기 3차원 고도 정보가 상기 신뢰성 허용 범위 내인지 여부에 의해서, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 조정할 수 있다. 이 때문에, 갱신 후의 상기 고도 정보가 나타내는 고도는 보다 정확한 고도가 된다.

한편, 진정한 고도에 가까운 고도를 정확한 고도라 한다. 그리고, 진정한 고도에 가까운 고도를 나타내는 정보를 정확한 고도 정보라고 한다.

또한, 상기 측위 장치는 상기 갱신 횟수 평가 수단을 가지기 때문에, 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가, 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다.

그리고, 상기 측위 장치는 상기 2차원 좌표 정보 생성 수단을 가지기 때문에, 상기 갱신 횟수 평가 수단의 판단 결과에 의거하여 상기 위성 신호 및 상기 고도 정보에 의거하는 2차원 측위를 행하여 2차원 좌표 정보를 생성할 수 있다. 상기 3차원 고도 정보의 신뢰성은, 상기 고도 정보 신뢰성 판단 수단에 의해서, 그 신뢰성이 상기 신뢰성 허용 범위 내인지 여부의 판단이 이루어지고 있지만, 보다 많은 새로운 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신함으로써 상기 고도 정보를 보다 정확한 고도 정보로 할 수 있다. 즉, 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가 복수회로서, 상기 2차원 측위 사용 허용 범위 내이면, 갱신된 상기 고도 정보는 정확한 정보이다. 그리고, 정확한 상기 고도 정보를 사용하여 행하는 2차원 측위에 의해서 생성된 상기 2차원 측위 좌표 정보는, 진정한 위치에 가까운 정확한 위치를 나타내는 정보가 된다.

여기서, 상기 측위 장치는 상기 고도 정보를 예를 들어, 하나만 유지하고, 상기 고도 정보 갱신 수단에 의해서 갱신할 수 있기 때문에 고도 데이터를 유지하는 기억 부담은 적다.

이것에 의해, 상기 측위 장치에 의하면 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있다.

제2 발명은, 제1 발명의 구성에 있어서, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 고도 정보의 갱신 횟수가 증가함에 따라 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있는 것을 특징으로 하는 측위 장치이다.

일반적으로, 물건이 지표를 이동할 때에는, 평면 방향의 이동량에 비해 상하 방향의 이동량은 적다. 이 때문에, 상기 고도 정보를 복수회 갱신한 결과 정확한 고도 정보가 된 후에 있어서는, 새로운 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신할 필요는 있다고 해도, 새로운 상기 3차원 고도 정보의 중요도를 가볍게 하고, 유지하고 있는 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 함으로써 상기 고도 정보를 정확한 정보로 할 수 있다.

이 점, 제2 발명의 구성에 의하면, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 고도 정보의 갱신 횟수가 증가함에 따라 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하고, 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되고 있기 때문에, 새로운 상기 3차원 고도 정보의 요소를 취입하면서도 상기 고도 정보를 정확한 정보로 할 수 있다.

제3 발명은, 제1 발명 또는 제2 발명의 구성에 있어서, 상기 측위 장치의 이동 속도를 나타내는 속도 정보를 생성하는 속도 정보 생성 수단을 갖고, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 이동 속도가 미리 규정한 속도 허용 범위 내이면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있고, 상기 이동 속도가 상기 속도 허용 범위 내가 아니면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 가볍게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되고 있는 것을 특징으로 하는 측위 장치이다.

일반적으로, 물건이 지표를 이동할 때에는, 고속으로 이동하는 경우에 비해 보다 저속으로 이동하는 경우가 상하 방향의 이동량은 적다. 바꾸어 말하면, 물건이 지표를 이동할 때에는, 저속으로 이동하는 경우에 비해 보다 고속으로 이동하는 경우 쪽이 상하 방향의 이동량은 많다.

이 점, 제3 발명의 구성에 의하면, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 이동 속도가 미리 규정한 속도 허용 범위 내이면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있고, 상기 이동 속도가 상기 속도 허용 범위 내가 아니면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 가볍게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있기 때문에, 상기 측위 장치의 이동 속도에 의거하여 상기 고도 정보를 한층 정확한 정보로 할 수 있다.

제4 발명은, 제1 발명 내지 제3 발명 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 고도 정보 저장 수단은 상기 고도 정보를 하나 저장하는 것을 특징으로 하는 측위 장치이다.

제4 발명의 구성에 의하면, 상기 고도 정보 저장 수단은 상기 고도 정보를 하나 저장한다. 그리고, 상기 측위 장치는 상기 고도 정보 갱신 수단에 의해서 그 상기 고도 정보를 갱신할 수 있다.

이 때문에, 상기 측위 장치는 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 최소 한도로 하면서, 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시켜 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있다.

상기 목적은, 제5 발명에 의하면, 고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과, 측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단을 가지는 측위 장치가, 상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 단계와, 상기 측위 장치가 상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 단계와, 상기 측위 장치가 상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계와, 상기 측위 장치가 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계에서의 판단 결과에 의거하여 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱신 단계와, 상기 측위 장치가 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가, 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 단계와, 상기 측위 장치가 상기 갱신 횟수 평가 단계에서의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 3차 원 측위를 행할지, 또는 2차원 측위를 행할지를 결정하는 측위 방법 결정 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 측위 장치의 제어 방법에 따라 달성된다.

제5 발명의 구성에 의하면, 제1 발명의 구성과 동일하게 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있다.

상기 목적은, 제6 발명에 의하면, 컴퓨터에 고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과, 측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단을 가지는 측위 장치가, 상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 단계와, 상기 측위 장치가 상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 단계와, 상기 측위 장치가 상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계와, 상기 측위 장치가 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계에서의 판단 결과에 의거하여, 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱신 단계와, 상기 측위 장치가 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가, 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 단계와, 상기 측위 장치가 상기 갱신 횟수 평가 단계에서의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 3차원 측위를 행할지, 또는 2차원 측위를 행할지를 결정하는 측위 방법 결정 단계를 실행시키는 것을 특징으로 하는 측위 장치의 제어 프로그램을 기록한 컴 퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의해서 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부 도면 등을 참조하면서 상세하게 설명한다.

한편, 이하에 설명하는 실시형태는 본 발명의 바람직한 구체예이기 때문에, 기술적으로 바람직한 여러 가지 한정이 부여되어 있지만, 본 발명의 범위는, 이하의 설명에 있어서 특별히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들의 태양에 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 측위 시스템(10)을 도시하는 개략도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이 측위 시스템(10)은 단말(20)을 갖는다. 단말(20)은 측위 위성인, 예를 들어, GPS 위성(12a, 12b, 12c 및 12d)으로부터의 신호인 신호(S1, S2, S3 및 S4)를 수신할 수 있다. 이 신호(S1 등)는 위성 신호의 일례이다. 그리고, 단말(20)은 측위 장치의 일례이다.

단말(20)은, 그 사용자 갑에 유지되어 지면(G) 위를 이동하고 있다.

단말(20)은, 예를 들어, 4개의 GPS 위성(12a, 12b, 12c 및 12d)으로부터 신호(S1, S2, S3 및 S4)를 수신하여 3차원 측위를 행하고, 현재 위치의 좌표를 위도, 경도 및 고도로 나타내는 정보를 생성할 수 있다.

또한, 단말(20)은, 예를 들어, 3개의 GPS 위성(12a, 12b, 12c)으로부터 신호(S1, S2 및 S3)를 수신하여 2차원 측위를 행하고, 현재 위치의 좌표를 위도 및 경도로 나타내는 정보를 생성할 수 있다. 2차원 측위에 있어서는, 단말(20)은 고도 (H)를 나타내는 정보를 미리 취득해 둘 필요가 있다. 그리고, 고도(H)가 정확할수록 정밀도가 높은 2차원 측위를 행할 수 있다.

한편, 고도(H)는 지구의 중심(E)으로부터 단말(20)까지의 거리이다. 이후, 본 명세서에 있어서, 「고도」는 지구의 중심(E)으로부터 단말(20)까지의 거리를 의미하는 것으로서 사용한다.

단말(20)은 예를 들어, 휴대 전화기이지만, 그 외에, PHS(Personal Handy-phone System), PDA(Personal Digital Assistance), 카 네비게이션(car navigation) 장치 등이어도 좋고, 또한 이들에 한정하지 않는다.

한편, 본 실시형태와는 달리 GPS 위성(12a 등)은 4개에 한정하지 않고 예를 들어 3개라도 좋고, 5개 이상이라도 좋다.

(단말(20)의 주된 하드웨어 구성에 대해)

도 2는 단말(20)의 주된 하드웨어 구성을 도시하는 개략도이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 컴퓨터를 가지고 있고, 컴퓨터는 버스(22)를 갖는다.

이 버스(22)에는 CPU(Central Processing Unit : 24), 기억 장치(26) 등이 접속되어 있다. 기억 장치(26)는, 예를 들어 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등이다.

또한, 이 버스(22)에는 각종 정보 등을 입력하기 위한 입력 장치(28), GPS 위성(12a 등)으로부터 신호(S1 등)를 수신하기 위한 GPS 장치(30)가 접속되어 있다. 이 GPS 장치(30)는 위성 신호 수신 수단의 일례이다.

또한, 이 버스(22)에는 외부와 통신하기 위한 통신 장치(32), 각종 정보를 표시하기 위한 표시 장치(34)가 접속되어 있다.

(단말(20)의 주된 소프트웨어 구성에 대해)

도 3은, 단말(20)의 주된 소프트웨어 구성을 도시하는 개략도이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 각부를 제어하는 단말 제어부(100), 도 2의 단말 GPS 장치(30)에 대응하는 GPS부(102), 통신 장치(32)에 대응하는 통신부(104), 속도 계측부(106) 등을 가진다.

이 속도 계측부(106)는 GPS부(102)에 의해서 수신한 복수의 신호(S1 등)의 도플러 편이 등에 의거하여 단말(20)의 이동 속도를 나타내는 속도 정보(170)를 생성한다(예를 들어, 일본 공개 특허 공보 평8-68651의 단락〔0016〕내지〔0018〕참조). 즉, 속도 계측부(106)는 속도 정보 생성 수단의 일례이다.

제어부(100)는 속도 계측부(106)가 생성한 속도 정보(170)를 제2 기억부(150)에 저장한다.

단말(20)은, 또한, 각종 프로그램을 저장하는 제1 기억부(110), 각종 정보를 저장하는 제2 기억부(150)를 가진다.

한편, 본 실시형태와는 달리, 단말(20)에 하드웨어로서의 속도계를 구비하고, 그 속도계에 의해서 단말(20)의 이동 속도를 계측하도록 해도 좋다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제2 기억부(150)에 위성 궤도 정보(152)를 저장하고 있다. 위성 궤도 정보(152)는 알마넥(154) 및 에페메리스(156)를 포함한다.

알마넥(154)은 모든 GPS 위성(12a 등)(도 1 참조)의 개략의 궤도를 나타내는 정보이다. 알마넥(154)은, 예를 들어 7일간은 유효하다. 이 때문에, 단말(20)은 몇 개의 GPS 위성(12a 등)의 신호(S1 등)로부터 7일마다 알마넥(154)을 디코드하여 갱신하고 있다.

에페메리스(156)는, 각 GPS 위성(12a 등)(도 1 참조)의 정밀한 궤도를, 그 취득 시각과 함께 나타내는 정보이다. 에페메리스(156)의 유효 기간은, 예를 들어 4시간(h)이다. 이 때문에, 단말(20)은 4시간마다 관측 가능한 각 GPS 위성(12a 등)의 에페메리스(156)를 디코드하여 갱신하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제2 기억부(150)에 고도(H1)를 나타내는 고도 정보(158)를 하나 저장하고 있다. 고도 정보(158)는 고도 정보의 일례이다. 그리고, 제2 기억부(150)는 고도 정보 저장 수단의 일례이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 3차원 측위 프로그램(112)을 저장하고 있다. 3차원 측위 프로그램(112)은 제어부(100)가 GPS부(102)에 의해서 수신한 신호(S1 등)에 의거하여, 3차원 측위를 행하고 3차원 좌표 정보(160)를 생성하기 위한 프로그램이다. 이 3차원 좌표 정보(160)는 3차원 좌표 정보의 일례이다. 그리고, 3차원 측위 프로그램(112)과 제어부(100)는 3차원 좌표 정보 생성 수단의 일례이다.

구체적으로는, 단말(20)은, 예를 들어, 4개의 GPS 위성(12a 등)으로부터 신호(S1 등)를 수신하고, 신호(S1 등)가 각 GPS 위성(12a 등)으로부터 발신된 시각과 단말(20)에 도달한 시각의 차이인 지연 시간에 의거하여, 각 GPS 위성(12a 등)과 단말(20) 사이의 거리인 의사 거리를 구한다. 그리고, 각 GPS 위성(12a 등)에 대한 에페메리스(156)와, 전술의 의사 거리를 사용하여 현재 위치의 측위 연산을 행한다.

3차원 좌표 정보(160)는 단말(20)의 현재 위치의 위도 및 경도를 나타내는 3차원 위도 경도 정보(162) 및 단말(20)의 현재 위치의 고도(H2)를 나타내는 3차원 고도 정보(164)를 포함한다.

제어부(100)는 생성한 3차원 좌표 정보(160)를 제2 기억부(150)에 저장한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 2차원 측위 프로그램(114)을 저장하고 있다. 2차원 측위 프로그램(114)은 제어부(100)가 GPS부(102)에 의해서 수신한 신호(S1 등) 및 고도 정보(158)에 의거하여, 2차원 측위를 행하고 2차원 좌표 정보(166)를 생성하기 위한 프로그램이다. 2차원 좌표 정보(166)는 2차원 좌표 정보의 일례이다. 그리고, 2차원 측위 프로그램(114)과 제어부(100)는 2차원 좌표 정보 생성 수단의 일례이다.

구체적으로는, 단말(20)은 예를 들어, 3개의 GPS 위성(12a 등)으로부터 신호(S1 등)를 수신하고, 신호(S1 등)가 각 GPS 위성(12a 등)으로부터 발신된 시각과 단말(20)에 도달한 시각의 차이인 지연 시간에 의거하여, 각 GPS 위성(12a 등)과 단말(20) 사이의 거리인 의사 거리를 구한다. 그리고, 단말(20)은, 지구의 중심(E)(도 1 참조)을 하나의 GPS 위성이라고 간주하고, 고도 정보(158)에 나타나는 고도(H1)를 지구의 중심(E)과의 의사 거리라고 간주한다.

다음에, 각 GPS 위성(12a 등)에 대한 에페메리스(156)에 의해서 각 GPS 위성 (12a 등)의 현재 시각에서의 위성 궤도상의 위치를 산출한다. 지구의 중심(E)의 위치는 이미 알려져 있다. 그리고, 단말(20)은 각 GPS 위성(12a 등)의 위성 궤도상의 위치, 지구의 중심(E)의 위치, 의사 거리 및 고도(H1)에 의거하여 현재 위치의 측위 연산을 행한다.

2차원 좌표 정보(166)는 단말(20)의 현재 위치를 위도 및 경도로 나타내는 정보이다.

제어부(100)는 생성한 2차원 좌표 정보(166)를 제2 기억부(150)에 저장한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 측위 조건 정보 생성 프로그램(116)을 저장하고 있다. 측위 조건 정보 생성 프로그램(116)은, 제어부(100)가 3차원 좌표 정보(160)를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보(168)를 생성하기 위한 프로그램이다. 측위 조건 정보(168)는 측위 조건 정보의 일례이다. 그리고, 측위 조건 정보 생성 프로그램(116)과 제어부(100)는 측위 조건 정보 생성 수단의 일례이다.

측위 조건 정보(168)는 예를 들어, PDOP, 측위 위성수, 측위 오차를 나타내는 정보이다.

한편, 본 실시형태와는 달리, 측위 조건 정보는 PDOP, 측위 위성수, 측위 오차 중 하나 또는 두 개를 나타내는 정보라도 좋다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램(118)을 저장하고 있다. 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램(118)은, 제어부(100)가 측위 조건 정보(168)에 의거하여, 3차원 고도 정보(164)가 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 즉, 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램(118) 및 제어부(100)는 고도 정보 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단의 일례이다.

예를 들어, 제어부(100)는 측위 조건 정보(168)에 나타나는 PDOP가 3이하이면, 3차원 고도 정보(164)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내라고 판단한다. PDOP가 3이하라는 조건은, 미리 규정되어 있다. 즉, PDOP가 3이하라는 조건은 신뢰성 허용 범위 내의 일례이다.

한편, 본 실시형태와는 달리, 제어부(100)는 측위 조건 정보(168)에 나타나는 측위 위성수가 5개 이상인 경우 및/또는 측위 오차가 100미터(m) 이하인 경우에, 3차원 고도 정보(164)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내라고 판단하도록 해도 좋다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 속도 평가 프로그램(120)을 저장하고 있다. 속도 평가 프로그램(120)은 제어부(100)가 속도 정보(170)에 나타나는 속도(V)가, 매시 60킬로미터(km/h) 이내인지 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 매시 60킬로미터(km/h) 이내의 속도는, 미리 규정한 속도 허용 범위 내의 속도의 일례이다. 그리고, 매시 60킬로미터(km/h)보다 빠른 속도는, 미리 규정한 속도 허용 범위 외의 속도의 일례이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 게인 결정 프로그램(122)을 저장하고 있다. 게인 결정 프로그램(122)은 제어부(100)가 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 고도 정보(158)를 갱신할 때의, 3차원 고도 정보(164)에 대한 고도 정보(158)의 중요도(α)(이후, 게인(α)이라고 함)를 결정하기 위한 프로그램이다.

도 4는, 게인 결정 프로그램(122)의 일례를 도시하는 도면이다.

도 4a에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 게인 결정 프로그램(122)으로서 게인 카운터에 대응하는 게인을 기억하고 있다. 게인 결정 프로그램(122)은 초기 설정으로서 예를 들어, 게인 카운터를 5로 설정하고, 게인(α)이 3.5가 되도록 하고 있다.

그리고, 제어부(100)는 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램(118)에 의해서, 3차원 고도 정보(164)가 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내라고 판단하고, 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 고도 정보(158)를 갱신할 때에는, 게인 카운터를 하나 크게 하여 게인(α)을 크게 하도록 하고 있다(이후, 원칙 동작이라고 함). 예를 들어, 1회째의 갱신 때에는 제어부(100)는 게인 카운터를 6으로 설정하고 게인(α)이 4가 되도록 한다. 그리고, 2회째의 갱신 때에는 제어부(100)는 게인 카운터를 7로 설정하고 게인(α)이 4.5가 되도록 한다. 이와 같이, 제어부(100)는 고도 정보(158)의 갱신 횟수가 증가함에 따라 게인(α)를 크게 하도록 되어 있다. 한편, 게인(α)을 크게 하는 것을 게인(α)을 강하게 한다고도 한다. 또한, 게인(α)을 작게 하는 것을, 게인(α)을 약하게 한다고도 한다. 제어부(100)는 고도 정보(158)의 갱신 때마다 게인 카운터를 1씩 크게 함으로써 게인을 서서히 크게 한다. 이것에 의해, 고도 정보(158)에 나타나는 고도(H1)를 진정한 고도의 근방에 서서히 고정시킬 수 있다.

이것에 대해서, 제어부(100)는 고도 정보 신뢰성 판단 프로그램(118)에 의해서, 3차원 고도 정보(164)가 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내는 아니라고 판단하고, 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 고도 정보(158)를 갱신할 때에는, 게인 카운터를 최대인 9로 하고, 최대의 게인(α)에서 고도 정보(158)의 갱신을 행한다. 이에 따라, 고도 정보(158)의 갱신 시의, 신뢰성 허용 범위 외의 3차원 고도 정보(164)의 영향을 최소한으로 하면서, 새로운 3차원 고도 정보(164)의 요소를 취입하여 고도 정보(158)를 갱신할 수 있다.

도 4b에 도시하는 바와 같이, 게인(α)이 커질수록 갱신 후의 고도 정보(158)에 나타나는 고도는, 유지하고 있는 고도 정보(158)의 고도(H1)에 가까워진다. 그리고, 게인(α)이 작아질수록, 갱신 후의 고도 정보(158)에 나타나는 고도는 3차원 고도 정보(164)의 고도(H2)에 가까워진다.

또한, 제어부(100)는 속도 정보(170)에 나타나는 속도 V가, 매시 60킬로미터(km/h) 이내인 경우에는, 전술의 원칙 동작대로 게인 카운터를 하나 크게 하고 게인(α)을 크게 한다.

이것에 대해서, 제어부(100)는 속도 정보(170)에 나타나는 속도 V가, 매시 60 킬로미터(km/h)보다 빠른 경우에는, 전술의 원칙 동작의 예외로서 게인 카운터를 하나 작게 하고, 게인(α)을 작게 한다. 예를 들어, 1회째의 갱신 시에는 제어부(100)는 게인 카운터를 4로 설정하고 게인(α)이 3이 되도록 한다.

한편, 본 실시형태와는 달리, 게인 결정 프로그램(122)은 도 4c에 도시하는 바와 같이, 2개의 값의 게인 카운터에 대해서 1개의 게인을 할당하도록 해도 좋다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 고도 정보 갱신 프로그램(124)을 저장하고 있다. 고도 정보 갱신 프로그램(124)은, 제어부(100)가 전술의 게인 결정 프로그램(122)에 의해서 설정한 게인(α)을 사용하여, 3차원 고도 정보(164)에 의해서 고도 정보(158)를 갱신하기 위한 프로그램이다. 전술의 게인 결정 프로그램(122), 고도 정보 갱신 프로그램(124) 및 제어부(100)는 고도 정보 갱신 수단의 일례이다.

구체적으로는, 제어부(100)는 설정한 게인(α)을 사용하여 갱신 후 고도(H1a)를 나타내는 갱신 후 고도 정보(174)를 생성한다. 그리고, 생성한 갱신 후 고도 정보(174)를 제2 기억부(150)에 저장하는 동시에, 갱신 후 고도 정보(174)를 새로운 고도 정보(158)로서 제2 기억부(150)에 저장한다.

갱신 후 고도 정보(174)에 나타나는 갱신 후 고도(H1a)는, 예를 들어, H1a=H1+(H2-H1)÷α라는 식에 의해서 산출된다.

또한, 제어부(100)는 갱신 후 고도 정보(174)를 생성하면, 갱신 횟수 정보(176)에 나타나는 갱신 횟수(n)을 1개 늘린다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 갱신 횟수 평가 프로그램(126)을 저장하고 있다. 갱신 횟수 평가 프로그램(126)은 제어부(100)가 갱신 횟수 정보(176)에 나타나는 갱신 횟수(n)가, 2차원 측위 사용 허용 횟수 정보(178)에 나타나는 2차원 측위 사용 허용 횟수인지 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 이 2차원 측위 사용 허용 횟수는, 미리 규정한 2차원 측위 허용 범위 내의 일례이다. 그리고, 갱신 횟수 평가 프로그램(126)과 제어부(100)는 갱신 횟수 평 가 수단의 일례이다.

구체적으로는, 제어부(100)는 갱신 횟수(n)가 2차원 측위 사용 허용 횟수, 예를 들어 5회 이상이면 갱신 횟수(n)가 2차원 측위 사용 허용 횟수라고 판단한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 단말(20)은 제1 기억부(110)에 측위 방법 결정 프로그램(128)을 저장하고 있다. 측위 방법 결정 프로그램(128)은, 제어부(100)가 전술의 갱신 횟수 평가 프로그램(126)에 의한 판단 결과에 의거하여, 차회의 측위를 3차원 측위로 행할지, 또는, 2차원 측위로 행할지를 결정하기 위한 프로그램이다. 즉, 측위 방법 결정 프로그램(128)과 제어부(100)는 측위 방법 결정 수단의 일례이다.

구체적으로는, 제어부(100)는 갱신 횟수(n)가 5회 이상이면, 차회의 측위를 2차원 측위로 행하는 것을 결정하고, 2차원 측위를 나타내는 차회 측위 방법 정보(180)를 생성한다.

이것에 대해서, 제어부(100)는 갱신 횟수(n)가 5회 미만이면, 차회의 측위를 3차원 측위로 행하는 것을 결정하고, 3차원 측위를 나타내는 차회 측위 방법 정보(180)를 생성한다. 갱신 횟수(n)가 5회 미만이면, 고도 정보(158)에 나타나는 고도(H1)가 안정되어 있지 않기 때문에, 차회 측위 시에는 3차원 측위의 측위 결과가 2차원 측위의 측위 결과보다도 신뢰성을 가진다고 생각되기 때문이다.

제어부(100)는 생성한 차회 측위 방법 정보(180)를 제2 기억부(150)에 저장한다.

측위 시스템(10)은 전술과 같이 구성되어 있다.

전술과 같이, 단말(20)은 고도 정보(158)의 갱신 횟수가 증가함에 따라, 게인(α)을 크게 하여 고도 정보(158)를 갱신하는 구성이 되어 있다.

일반적으로, 물건이 지표를 이동할 때에는 평면 방향의 이동량에 비해 상하 방향의 이동량은 적다. 이 때문에, 고도 정보(158)를 복수회 갱신한 결과 정확한 고도 정보가 된 후에 있어서는, 새로운 3차원 고도 정보(164)를 사용하여 고도 정보(158)를 갱신할 필요는 있다고 해도, 새로운 3차원 고도 정보(164)의 중요도를 가볍게 하고, 유지하고 있는 고도 정보(158)의 중요도를 무겁게 함으로써 고도 정보(158)를 정확한 정보로 할 수 있다.

이 점, 단말(20)은, 고도 정보(158)의 갱신 횟수가 증가함에 따라 이미 유지하고 있는 고도 정보(158)의 중요도를 무겁게 하고, 고도 정보(158)를 갱신하는 구성이 되어 있기 때문에 고도 정보(158)를 더욱 정확한 정보로 할 수 있다.

또한, 전술과 같이, 단말(20)은 모든 3차원 고도 정보(164)(도 3 참조)를 고도 정보(158)의 갱신을 위해서 마찬가지로 사용하는 것이 아니라, 예를 들어, PDOP가 크다는 등, 불량인 측위 조건 하에 생성된 3차원 고도 정보(164)를 고도 정보(158)의 갱신에 사용하는 경우에는 게인(α)을 최대로 한다. 이 때문에, 고도 정보(158)가 전회 측위시의 불량인 측위 조건의 영향을 받는 것을 저감시킬 수 있다.

또한, 단말(20)은 그 이동 속도 V가 미리 규정한 속도 허용 범위 내이면, 게인(α)을 크게 하여 고도 정보(158)를 갱신하는 구성이 되고 있고, 이동 속도 V가 속도 허용 범위 내가 아닌 경우에는 게인(α)을 가볍게 하여 고도 정보(158)를 갱신하는 구성이 되고 있다.

일반적으로, 물건이 지표를 이동할 때에는, 고속으로 이동하는 경우에 비해, 보다 저속으로 이동하는 경우가 상하 방향의 이동량은 적다. 바꾸어 말하면, 물건이 지표를 이동할 때에는, 저속으로 이동하는 경우에 비해 보다 고속으로 이동하는 경우가 상하 방향의 이동량은 많다.

이 때문에, 단말(20)이 고속으로 이동하는 경우에 비해, 보다 저속으로 이동하는 경우에 있어서는, 새로운 3차원 고도 정보(164)의 중요도를 가볍게 하고, 유지하고 있는 고도 정보(158)의 중요도를 무겁게 하여 고도 정보(158)를 갱신함으로써 고도 정보(158)를 정확한 정보로 할 수 있다.

이 점, 단말(20)은 고속으로 이동하는 경우에 비해, 보다 저속으로 이동하는 경우에 있어서, 게인(α)을 크게 하여 고도 정보(158)를 갱신한다. 이와는 반대로, 단말(20)은 저속으로 이동하는 경우에 비해, 보다 고속으로 이동하는 경우에 있어서 게인(α)을 작게 하여 고도 정보(158)를 갱신한다. 이 때문에, 단말(20)은 속도에 따른 게인(α)에 의해서 고도 정보(158)를 갱신하여 정확한 정보로 할 수 있다.

그리고, 단말(20)은 측위 조건 및 이동 속도에 의거하여 설정된 게인(α)을 사용하여 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 고도 정보(158)를 갱신할 수 있다. 3차원 고도 정보(164)는 3차원 측위에 의해서 생성한 새로운 정보이기 때문에, 3차원 고도 정보(164)를 사용하여 고도 정보(158)를 갱신하는 것은, 이미 유지하고 있는 고도 정보(158)를 새로운 정보에 의해서 보정하는 것을 의미한다. 이것에 의해, 고도 정보(158)에 나타나는 고도를 보다 진정한 고도에 접근시킬 수 있다.

또한, 단말(20)은 고도 정보(158)의 갱신의 횟수가 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 횟수인지 여부를 판단할 수 있다.

그리고, 단말(20)은 고도 정보(158)의 갱신의 횟수가, 예를 들어 5회 이상인 경우에, GPS 위성(12a)으로부터의 신호(S1 등) 및 고도 정보(158)에 의거하는 2차원 측위를 행하여 2차원 좌표 정보(166)를 생성할 수 있다. 단말(20)은 2차원 측위에 앞서, 3차원 고도 정보(164)를 고도 정보(158)의 갱신에 사용할지 어떨지의 판단이 이루어지고 있지만, 보다 많은 새로운 3차원 고도 정보(164)를 사용하여 고도 정보(158)를 갱신함으로써, 고도 정보(158)를 보다 정확한 고도를 나타내는 정보로 할 수 있다. 고도 정보(158)를 여러 차례 갱신함으로써 개개의 3차원 고도 정보(164)의 오차가 상쇄된다. 이 때문에, 예를 들어, 5회 이상 갱신한 후의 고도 정보(158)는 진정한 고도에 가까워지는 것이다. 그리고, 그 고도 정보(158)를 사용하는 2차원 측위의 측위 정밀도는 높은 것이 된다.

또한, 정확한 고도 정보(158)를 사용하여 행하는 2차원 측위는 3차원 측위보다도 측위 정밀도가 높다. 이것은, 관측 가능한 GPS 위성(12a 등) 중 측위에 사용하는 GPS 위성의 조가 2차원 측위가 많기 때문에, 다수의 측위 결과로부터 현재 위치를 보다 정확하게 나타내는 것을 선택할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 관측 가능한 GPS 위성(12a 등)의 수가 5개인 경우, 3차원 측위의 경우에는 한 번의 측위 연산에 사용하는 GPS 위성은 4개 이상이기 때문에, 측위에 사용하는 GPS 위성의 조는 GPS 위성이 4개인 조가 5조, GPS 위성이 5개인 조가 1조인 합계 6조이다. 이것에 대해서, 관측 가능한 GPS 위성(12a 등)의 수가 5개인 경우, 2차원 측위의 경우 에는 한 번의 측위 연산에 사용하는 GPS 위성은 3개 이상이기 때문에, 측위에 사용하는 GPS 위성의 조는 GPS 위성이 3개인 조가 10조, GPS 위성이 4개인 조가 5조, GPS 위성이 5개인 조가 1조인 합계 16조이다.

그리고, 고도 정보(158)의 갱신의 횟수가 2차원 측위 사용 허용 횟수이면, 갱신된 고도 정보(158)를 사용하여 행하는 2차원 측위에 의해서 생성된 2차원 좌표 정보(166)는 진정한 위치에 가까운 정확한 위치 정보가 된다.

여기서, 단말(20)은 고도 정보(158)를 하나만 유지하고, 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 갱신하는 것만이기 때문에, 고도 데이터를 유지하는 기억 부담은 적다.

이것에 의해, 단말(20)에 의하면 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있다.

특히, 단말(20)은 고도 정보(158)를 하나만 유지하고 있기 때문에, 고도 데이터를 유지하는 기억 부담은 최소 한도가 되어 있다.

도 5는 고도 정보(158)가 갱신되는 모습의 일례를 도시하는 도면이다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 고도 정보(158)에 나타나는 고도(H1)는 3차원 고도 정보(164)에 의거하여, 갱신되는 횟수가 증가함에 따라 진정한 고도(H)에 가까워지고, 또한 진정한 고도(H)에 가까운 상태로 안정된다.

이상이 본 실시형태에 따른 측위 시스템(10)의 구성이지만, 이하, 그 동작예를 주로 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 실시형태에 따른 측위 시스템(10)의 동작예를 도시하는 개략 흐름도이다.

한편, 단말(20)이 3차원 고도 정보(164)에 의해서 고도 정보(158)를 갱신하는 동작을 필터라고도 한다. 그리고, 게인(α)(도 3 참조)을 필터의 게인(α)이라고도 한다.

우선, 단말(20)은 3차원 측위를 행하고, 3차원 좌표 정보(160)(도 3 참조)를 생성한다(도 6의 단계 ST1). 이 단계 ST1은 3차원 좌표 정보 생성 단계의 일례이다.

계속해서, 단말(20)은 측위 조건 정보(168)(도 3 참조)를 생성한다(단계 ST2). 이 단계 ST2는 측위 조건 정보 생성 단계의 일례이다.

계속해서, 단말(20)은 3차원 고도 정보(164)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단한다(단계 ST3). 이 단계 ST3은 고도 정보 신뢰성 판단 단계의 일례이다.

단계 ST3에 있어서, 단말(20)이 3차원 고도 정보(164)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내라고 판단한 경우에는, 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있는지 여부를 판단한다(단계 ST4). 이 단계 ST4는 갱신 횟수 평가 단계의 일례이다.

단계 ST4에 있어서, 단말(20)이 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있다고 판단한 경우에는, 단말(20)은 차회 측위 시는 유지하고 있는 고도 정보(158)를 사용하여 2차원 측위를 행하는 결정을 한다(단계 ST5). 이 단계 ST5 는 측위 방법 결정 단계의 일례이다. 구체적으로는, 단말(20)은 2차원 측위를 나타내는 차회 측위 방법 정보(180)(도 3 참조)를 생성한다.

계속해서, 단말(20)은 이동 속도가 매시 60킬로미터(km/h) 이상인지 여부를 판단한다(단계 ST6).

단계 ST6에 있어서, 단말(20)이 이동 속도가 매시 60킬로미터(km/h) 이상이라고 판단한 경우에는, 필터의 게인(α)을 약하게 한다(단계 ST7). 단, 게인(α)을 너무 약하게 하면, 새로운 고도가 크게 잘못되어 있는 경우의 영향이 크기 때문에, 최저의 게인(α)을 하회하지 않도록 하고 있다.

이것에 대해서, 단계 ST6에 있어서, 단말(20)이 이동 속도가 매시 60킬로미터(km/h) 이상은 아니라고 판단한 경우에는, 필터의 게인(α)을 강하게 한다(단계 ST7A). 단, 게인(α)을 너무 강하게 하면, 새로운 고도의 요소를 취입할 수 없게 되기 때문에 최대의 게인(α)을 상회하지 않도록 하고 있다

계속해서, 단말(20)은 단계 ST7 또는 단계 ST7A에서 설정한 게인(α)을 사용하고, 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 유지하고 있는 고도 정보(158)를 갱신한다(단계 ST8).

전술의, 단계 ST7, 단계 ST7A 및 단계 ST8은 고도 정보 갱신 단계의 일례이다.

단말(20)은, 차회 측위 시는 유지하고 있는 고도 정보(158)를 사용하여 2차원 측위를 행한다.

전술의 단계 ST4에 있어서, 단말(20)이 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있지 않다고 판단한 경우에는, 단말(20)은 차회 측위 시는 3차원 측위를 행하는 결정을 한다(단계 ST51). 이 단계 ST51도 또한, 측위 방법 결정 단계의 일례이다. 구체적으로는, 단말(20)은 3차원 측위를 나타내는 차회 측위 방법 정보(180)(도 3 참조)를 생성한다. 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있지 않은 경우에는, 고도 정보(158)에 나타나는 고도(H1)가 진정한 고도로부터 멀고, 또한, 진정한 고도의 근방에서 안정되어 있지 않기 때문에, 그 고도 정보(158)를 이용하여 2차원 측위를 행하면 측위 오차가 커질 가능성이 있다. 이 때문에, 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있지 않은 경우에는, 차회 측위는 3차원 측위를 행하는 것이다.

계속해서, 단말(20)은 필터의 게인을 강하게 한다(단계 ST52).

계속해서, 단말(20)은 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 고도 정보(158)를 갱신한다(단계 ST53). 이 단계 ST52 및 ST53도 또한, 고도 정보 갱신 단계의 일례이다.

그리고, 단말(20)은 차회 측위 시는 신호(S1 등)를 수신하여 3차원 측위를 행한다.

전술의 단계 ST3에 있어서, 단말(20)이 3차원 고도 정보(164)의 신뢰성이 신뢰성 허용 범위 내는 아니라고 판단한 경우에는, 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있는지 여부를 판단한다(도 7의 단계 ST61). 이 단계 ST61도 또한, 갱신 횟수 평가 단계의 일례이다.

단계 ST61에 있어서, 단말(20)이 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있다고 판단한 경우에는, 단말(20)은 차회 측위 시에는 유지하고 있는 고도 정보(158)를 사용하여 2차원 측위를 행하는 결정을 한다(단계 ST62). 이 단계 ST62도 또한, 측위 방법 결정 단계의 일례이다.

계속해서, 단말(20)은 필터의 게인(α)을 최대로 한다(단계 ST63).

계속해서, 단말(20)은 단계 ST63에서 설정한 게인(α)을 사용하여, 3차원 고도 정보(164)에 의거하여 유지하고 있는 고도 정보(158)를 갱신한다(단계 ST64).

전술의, 단계 ST63 및 단계 ST64도 또한, 고도 정보 갱신 단계의 일례이다.

그리고, 단말(20)은 차회 측위 시에는 유지하고 있는 고도 정보(158)를 사용하여 2차원 측위를 행한다.

전술의 단계 ST61에 있어서, 단말(20)이 유지하고 있는 고도 정보(158)를 5회 이상 갱신하고 있지 않다고 판단한 경우에는, 단말(20)은 차회 측위 시에는 3차원 측위를 행하는 결정을 한다(단계 ST62A). 이 단계 ST62A도 또한, 측위 방법 결정 단계의 일례이다.

그리고, 단말(20)은 고도 정보(158)의 갱신을 행하지 않는다. 고도 정보(158)가 5회 이상 갱신되어 있지 않은 경우에는, 고도 정보(158)는 진정한 고도와는 괴리하고 있는 경우가 있고, 또한 진정한 고도 근방에서 안정되어 있다고도 할 수 없다. 여기서, 신뢰성 허용 범위 내가 아닌 3차원 고도 정보(164)를 사용하여 고도 정보(158)를 갱신하면, 갱신 후의 고도 정보(158)는 더욱 진정한 고도와 괴리될 가능성이 크기 때문이다.

그리고, 단말(20)은 차회 측위 시에는 3차원 측위를 행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 단말(20)에 의하면 고도 데이터를 유지하는 기억 부담을 저감시키고, 또한 전회 측위 시의 불량인 측위 조건의 영향을 저감시키면서 2차원 측위에 사용하기 위한 정확한 고도 정보를 취득할 수 있다.

도 8은, 고도의 실측값의 일례를 도시하는 도면이다.

도 8의 그래프에 있어서, 종축은 고도를 나타내고, 횡축은 시각을 나타낸다.

한편, 도 8의 그래프에 있어서는, 고도는 수준면에 준거한 표고로 바뀌어져 있다.

라인 L1은 VDOP가 최소인 GPS 위성의 조합을 사용한 측위(이후, 종래예라고 함)의 결과 취득한 표고의 실측값을 나타낸다.

라인 L2는 단말(20)이 생성한 표고의 실측값을 나타낸다. 단말(20)이 생성한 표고는, 고도 정보(158)의 고도(H1)를 수준면에 준거하여 바꾼 것이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 라인 L1에 비해 라인 L2가 빨리 진정한 표고인 100미터(m)에 가까워지고 또한 100미터(m) 근방에서 안정된다.

이 결과, 단말(20)이 생성한 표고(라인 L2 상의 값)를 사용하는 2차원 측위의 측위 결과는, 종래예의 표고를 사용하는 경우에 비해 측위 오차가 작은, 정밀도가 높은 정보가 된다.

(프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 등에 대해)

컴퓨터에 전술한 동작예의 3차원 좌표 정보 생성 단계와, 측위 조건 정보 생성 단계와, 고도 정보 신뢰성 판단 단계와, 고도 정보 갱신 단계와, 갱신 횟수 평가 단계와, 측위 방법 결정 단계 등을 실행시키기 위한 측위 장치의 제어 프로그램 으로 할 수 있다.

또한, 이러한 측위 장치의 제어 프로그램 등을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 등으로 할 수도 있다.

이들 측위 장치의 제어 프로그램 등을 컴퓨터에 인스톨하고, 컴퓨터에 의해서 실행 가능한 상태로 하기 위해서 이용되는 프로그램 저장 매체는, 예를 들어 플로피(등록상표)와 같은 플렉시블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), CD-R(Compact Disc-Recordable), CD-RW(Compact Disc-Rewritable), DVD(Digital Versatile Disc) 등의 패키지 미디어뿐만 아니라, 프로그램이 일시적 혹은 영속적으로 저장되는 반도체 메모리, 자기 디스크 혹은 광학 자기 디스크 등으로 실현할 수 있다.

본 발명은, 전술한 각 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 전술의 각 실시형태는 서로 조합하여 구성하도록 해도 좋다.

제2 발명의 구성에 의하면, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 고도 정보의 갱신 횟수가 증가함에 따라 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도 를 무겁게 하고, 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되고 있기 때문에, 새로운 상기 3차원 고도 정보의 요소를 취입하면서도 상기 고도 정보를 정확한 정보로 할 수 있다.

제3 발명의 구성에 의하면, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 이동 속도가 미리 규정한 속도 허용 범위 내이면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있고, 상기 이동 속도가 상기 속도 허용 범위 내가 아니면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 가볍게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있기 때문에, 상기 측위 장치의 이동 속도에 의거하여 상기 고도 정보를 한층 정확한 정보로 할 수 있다.

Claims

고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과,

측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단과,

상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 수단과,

상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 수단과,

상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단과,

상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 수단의 판단 결과에 의거하여 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱신 수단과,

상기 고도 정보의 갱신의 횟수가 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 수단과,

상기 위성 신호 및 상기 고도 정보에 의거하는 2차원 측위를 행하여 2차원 좌표 정보를 생성하는 2차원 좌표 정보 생성 수단과,

상기 갱신 횟수 평가 수단의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 상기 3차원 좌표 정보 생성 수단을 사용할지, 또는, 상기 2차원 좌표 정보 생성 수단을 사용할지를 결정하는 측위 방법 결정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 측위 장 치.
청구항 1에 있어서, 상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 고도 정보의 갱신 횟수가 증가함에 따라 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 측위 장치의 이동 속도를 나타내는 속도 정보를 생성하는 속도 정보 생성 수단을 갖고,

상기 고도 정보 갱신 수단은 상기 이동 속도가 미리 규정한 속도 허용 범위내이면, 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 무겁게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있고, 상기 이동 속도가 상기 속도 허용 범위 내가 아니면 상기 3차원 고도 정보에 대한 상기 고도 정보의 중요도를 가볍게 하여 상기 고도 정보를 갱신하는 구성이 되어 있는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 고도 정보 저장 수단은 상기 고도 정보를 하나 저장하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과, 측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단을 가지는 측위 장치 가, 상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 단계와,

상기 측위 장치가 상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 단계와,

상기 측위 장치가 상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계와,

상기 측위 장치가 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계에서의 판단 결과에 의거하여 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱신 단계와,

상기 측위 장치가 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 단계와,

상기 측위 장치가 상기 갱신 횟수 평가 단계에서의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 3차원 측위를 행할지, 또는, 2차원 측위를 행할지를 결정하는 측위 방법 결정 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 측위 장치의 제어 방법.
컴퓨터에,

고도를 나타내는 고도 정보를 저장하는 고도 정보 저장 수단과, 측위 위성으로부터의 신호인 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신 수단을 가지는 측위 장치가, 상기 위성 신호에 의거하는 3차원 측위를 행하여 3차원 좌표 정보를 생성하는 3차원 좌표 정보 생성 단계와,

상기 측위 장치가 상기 3차원 좌표 정보를 생성했을 때의 측위 조건을 나타내는 측위 조건 정보를 생성하는 측위 조건 정보 생성 단계와,

상기 측위 장치가 상기 측위 조건 정보에 의거하여 상기 3차원 좌표 정보에 포함되는 3차원 고도 정보의 신뢰성이, 미리 규정한 신뢰성 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계와,

상기 측위 장치가 상기 신뢰성 허용 범위 내외 판단 단계에서의 판단 결과에 의거하여 상기 3차원 고도 정보를 사용하여 상기 고도 정보를 갱신하는 고도 정보 갱신 단계와,

상기 측위 장치가 상기 고도 정보의 갱신의 횟수가 미리 규정한 2차원 측위 사용 허용 범위 내인지 여부를 판단하는 갱신 횟수 평가 단계와,

상기 측위 장치가 상기 갱신 횟수 평가 단계에서의 판단 결과에 의거하여 차회의 측위 시에 3차원 측위를 행할지, 또는 2차원 측위를 행할지를 결정하는 측위 방법 결정 단계를 실행시키는 것을 특징으로 하는 측위 장치의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.