(57)【要約】【課題】閾値を決定して衛星電波を選択する方法では、衛星電波の新規の選択条件となる閾値を更に追加しようとした場合、閾値の設定及び判定に関わる条件式が複雑になってしまう可能性がある。【解決手段】観測ベクトル生成部１６が、受信した衛星電波の観測情報に基づいて観測ベクトル２０ａを生成する。次に、判定部１７が、この観測ベクトル２０ａと、記憶部２０に予め記憶されている受信状態の良否を判定する複数の基準ベクトル２０ｂと、に基づいて受信状態の良否を判定する。そして、測位部１８が、判定された受信状態の良否に基づいて測位処理を行う。【選択図】図５
2010032235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置であって、
前記受信した衛星電波に基づいた観測情報を要素とする観測ベクトルを生成する観測ベ
クトル生成部と、
前記受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められ
た複数の基準情報を記憶する記憶部と、
前記生成された観測ベクトル及び前記記憶されている複数の基準情報に基づいて、前記
受信状態の良否を判定する判定部と、
前記判定された受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前記測位処理を行
う測位部と、を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記複数の基準情報のそれぞれは、前記観測情報と同一の要素からなる基準ベクトルで
あって、
前記判定部は、
前記観測ベクトル及び前記それぞれの基準ベクトルの類似度を算出する類似度算出部と
、
前記算出された類似度が最も高く、且つ所定の閾値よりも当該類似度が高い前記基準ベ
クトルを前記それぞれの基準ベクトルの中から選択し、当該選択された基準ベクトルに対
応する受信環境情報に基づいて前記受信状態の良否を判定する受信環境判断部と、を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記類似度算出部は、前記観測ベクトル及び前記それぞれの基準ベクトルの内積を用い
て前記類似度を算出することを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記受信環境情報は、オープンスカイ環境、インドア環境及びマルチパス環境のうち、
少なくとも１つの環境における情報を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の測位
装置。
【請求項５】
前記受信環境情報は、前記受信状態が良い旨を示す情報及び悪い旨を示す情報のいずれ
かを含むことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の測位装置。
【請求項６】
前記複数の基準情報のそれぞれは、基準となる前記観測情報の特徴を表現した確率モデ
ルであって、
前記判定部は、
前記観測ベクトルについて、前記それぞれの確率モデルにおける出力確率を算出する出
力確率算出部と、
前記算出された出力確率が最も高く、且つ所定の閾値よりも当該出力確率が高い前記確
率モデルを前記それぞれの確率モデルの中から選択し、当該選択された確率モデルに対応
する受信環境情報に基づいて前記受信状態の良否を判定する受信環境判断部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項７】
前記確率モデルは、多次元正規分布により表現されることを特徴とする請求項６に記載
の測位装置。
【請求項８】
前記観測情報は、前記位置情報衛星の仰角、前記衛星電波の信号強度、当該観測情報の
連続性及び鮮度の情報のうち、少なくとも１つの情報を含むことを特徴とする請求項１か
ら７のいずれか一項に記載の測位装置。
【請求項９】
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置の制御方法であって、
前記受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められ
た複数の基準情報が記憶されている状態において、
前記受信した衛星電波に基づいた観測情報を要素とする観測ベクトルを生成する観測ベ
クトル生成工程と、
前記生成された観測ベクトル及び前記記憶されている複数の基準情報に基づいて、前記
受信状態の良否を判定する判定工程と、
前記判定された受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前記測位処理を行
う測位工程と、を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
【請求項１０】
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置の制御プログラムであって
、
前記受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められ
た複数の基準情報が記憶されている状態において、
前記受信した衛星電波に基づいた観測情報を要素とする観測ベクトルを生成する観測ベ
クトル生成機能と、
前記生成された観測ベクトル及び前記記憶されている複数の基準情報に基づいて、前記
受信状態の良否を判定する判定機能と、
前記判定された受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前記測位処理を行
う測位機能と、を有することを特徴とする測位装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位装置、測位装置の制御方法及び測位装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
位置情報衛星を利用して測位装置の現在位置を測位するＧＰＳ（Global Positioning S
ystem）が広く利用されている。しかし、位置情報衛星からの衛星電波が、測位装置に直
接波として到達しないで、建物等に反射した間接波（以下、マルチパスと称する。）とし
て到達した場合、このマルチパス等による影響のため、測位処理において誤差が発生して
測位精度が大きく低下してしまう問題がある。このため、マルチパス等による悪影響を排
除するための様々な技術が提案されている。例えば、下記の特許文献１では、測位装置の
受信環境に応じて測位演算に用いることができる受信ＣＮの閾値を決定する。そして、こ
の閾値に基づいて、受信した衛星電波がマルチパス等による悪影響を受けているか否かの
判定を行っている。また、下記の特許文献２では、受信中の位置情報衛星のうち、仰角が
所定角度以上の位置情報衛星の受信信号レベルに基づいて、測位演算に用いる衛星電波を
選択するための閾値を決定している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３９８４３号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２に記載されるような、受信ＣＮや位置
情報衛星の仰角に基づいて閾値を決定して衛星電波を選択する方法では、前記した閾値に
加えて衛星電波の新規の選択条件となる閾値を更に追加しようとした場合、閾値の設定及
び判定に関わる条件式が複雑になってしまう可能性がある。このことから、測位装置の受
信環境に応じて衛星電波の選択条件となる有効な閾値を柔軟に付加し、これによって測位
精度の向上を図る対応を行うことが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置であって、前記受信した衛
星電波に基づいた観測情報を要素とする観測ベクトルを生成する観測ベクトル生成部と、
前記受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められた
複数の基準情報を記憶する記憶部と、前記生成された観測ベクトル及び前記記憶されてい
る複数の基準情報に基づいて、前記受信状態の良否を判定する判定部と、前記判定された
受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前記測位処理を行う測位部と、を有
することを特徴とする測位装置。
【０００７】
上記した測位装置によれば、観測ベクトル生成部が、受信した衛星電波の観測情報に基
づいて観測ベクトルを生成する。次に、判定部が、この観測ベクトルと、記憶部に予め記
憶されている受信状態の良否を判定する複数の基準情報と、に基づいて受信状態の良否を
判定する。そして、測位部が、判定された受信状態の良否に基づいて衛星電波を選択して
測位処理を行う。
測位装置は、受信した観測情報に基づく観測ベクトルと、予め記憶されている複数の基
準情報とに基づいて受信状態の良否を判定することから、観測情報の要素及び各基準情報
に対して変更等の対応を行うことで、受信状態の良否の判定条件の変更等に容易に対処す
ることができる。また、予め記憶されている各基準情報を、例えば、測位装置の様々な受
信環境に応じた内容に設定することで、各種の受信環境における受信状態の良否の判定を
実現することができる。これにより、測位装置の受信環境に応じて衛星電波の選択条件を
柔軟に設定することができ、測位精度の向上を図ることができる。
【０００８】
［適用例２］
前記複数の基準情報のそれぞれは、前記観測情報と同一の要素からなる基準ベクトルで
あって、前記判定部は、前記観測ベクトル及び前記それぞれの基準ベクトルの類似度を算
出する類似度算出部と、前記算出された類似度が最も高く、且つ所定の閾値よりも当該類
似度が高い前記基準ベクトルを前記それぞれの基準ベクトルの中から選択し、当該選択さ
れた基準ベクトルに対応する受信環境情報に基づいて前記受信状態の良否を判定する受信
環境判断部と、を有することを特徴とする上記測位装置。
【０００９】
上記した測位装置によれば、類似度算出部が、観測ベクトルと、各基準ベクトルとの類
似度を算出する。そして、受信環境判断部が、最も高くて且つ所定の閾値よりも高い類似
度の基準ベクトルを選択して、その受信環境情報に基づいて受信状態の良否を判定する。
測位装置は、観測ベクトルに対して最も高い類似度の基準ベクトルを選択することから
、受信した衛星電波の観測情報に最も適合する基準ベクトルの受信環境情報を取得するこ
とができる。また、所定の閾値よりも高い類似度とすることで、観測情報に対して適合性
の低い基準ベクトルの選択を回避することができる。
【００１０】
［適用例３］
前記類似度算出部は、前記観測ベクトル及び前記それぞれの基準ベクトルの内積を用い
て前記類似度を算出することを特徴とする上記測位装置。
【００１１】
上記した測位装置によれば、観測ベクトルと、各基準ベクトルとの内積を用いて類似度
を算出することにより、少ない演算量で容易に類似度を算出することができる。
【００１２】
［適用例４］
前記受信環境情報は、オープンスカイ環境、インドア環境及びマルチパス環境のうち、
少なくとも１つの環境における情報を含むことを特徴とする上記測位装置。
【００１３】
上記した測位装置によれば、受信環境情報は、オープンスカイ環境、インドア環境及び
マルチパス環境のうち、少なくとも１つの環境における情報を含むことにより、測位装置
の様々な受信環境における情報を取得することができる。
【００１４】
［適用例５］
前記受信環境情報は、前記受信状態が良い旨を示す情報及び悪い旨を示す情報のいずれ
かを含むことを特徴とする上記測位装置。
【００１５】
上記した測位装置によれば、受信環境情報は、受信状態が良い旨を示す情報及び悪い旨
を示す情報のいずれかを含むことにより、受信状態の良否を容易に取得することができる
。
【００１６】
［適用例６］
前記複数の基準情報のそれぞれは、基準となる前記観測情報の特徴を表現した確率モデ
ルであって、前記判定部は、前記観測ベクトルについて、前記それぞれの確率モデルにお
ける出力確率を算出する出力確率算出部と、前記算出された出力確率が最も高く、且つ所
定の閾値よりも当該出力確率が高い前記確率モデルを前記それぞれの確率モデルの中から
選択し、当該選択された確率モデルに対応する受信環境情報に基づいて前記受信状態の良
否を判定する受信環境判断部と、を有することを特徴とする上記測位装置。
【００１７】
上記した測位装置によれば、出力確率算出部が、観測ベクトルについて各確率モデルに
おける出力確率を算出する。そして、受信環境判断部が、最も高くて且つ所定の閾値より
も高い出力確率の確率モデルを選択して、その受信環境情報に基づいて受信状態の良否を
判定する。
測位装置は、観測ベクトルについて最も高い出力確率の確率モデルを選択することから
、受信した衛星電波の観測情報に最も適合する確率モデルの受信環境情報を取得すること
ができる。また、所定の閾値よりも高い出力確率とすることで、観測情報に対して適合性
の低い確率モデルの選択を回避することができる。
【００１８】
［適用例７］
前記確率モデルは、多次元正規分布により表現されることを特徴とする上記測位装置。
【００１９】
上記した測位装置によれば、多次元正規分布により表現される確率モデルを適用するこ
とができる。
【００２０】
［適用例８］
前記観測情報は、前記位置情報衛星の仰角、前記衛星電波の信号強度、当該観測情報の
連続性及び鮮度の情報のうち、少なくとも１つの情報を含むことを特徴とする上記測位装
置。
【００２１】
［適用例９］
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置の制御方法であって、前記
受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められた複数
の基準情報が記憶されている状態において、前記受信した衛星電波に基づいた観測情報を
要素とする観測ベクトルを生成する観測ベクトル生成工程と、前記生成された観測ベクト
ル及び前記記憶されている複数の基準情報に基づいて、前記受信状態の良否を判定する判
定工程と、前記判定された受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前記測位
処理を行う測位工程と、を有することを特徴とする測位装置の制御方法。
【００２２】
上記した測位装置の制御方法によれば、観測ベクトル生成工程において、受信した衛星
電波の観測情報に基づいて観測ベクトルを生成する。次に、判定工程において、この観測
ベクトルと、予め記憶されている受信状態の良否を判定する複数の基準情報と、に基づい
て受信状態の良否を判定する。そして、測位工程において、判定された受信状態の良否に
基づいて衛星電波を選択して測位処理を行う。
測位装置は、受信した観測情報に基づく観測ベクトルと、予め記憶されている複数の基
準情報とに基づいて受信状態の良否を判定することから、観測情報の要素及び各基準情報
に対して変更等の対応を行うことで、受信状態の良否の判定条件の変更等に容易に対処す
ることができる。また、予め記憶されている各基準情報を、例えば、測位装置の様々な受
信環境に応じた内容に設定することで、各種の受信環境における受信状態の良否の判定を
実現することができる。これにより、測位装置の受信環境に応じて衛星電波の選択条件を
柔軟に設定することができ、測位精度の向上を図ることができる。
【００２３】
［適用例１０］
位置情報衛星の衛星電波を受信して測位処理を行う測位装置の制御プログラムであって
、前記受信した衛星電波についての受信状態の良否を判定する基準となる、予め定められ
た複数の基準情報が記憶されている状態において、前記受信した衛星電波に基づいた観測
情報を要素とする観測ベクトルを生成する観測ベクトル生成機能と、前記生成された観測
ベクトル及び前記記憶されている複数の基準情報に基づいて、前記受信状態の良否を判定
する判定機能と、前記判定された受信状態の良否に基づいて、前記衛星電波を選択して前
記測位処理を行う測位機能と、を有することを特徴とする測位装置の制御プログラム。
【００２４】
上記した測位装置の制御プログラムによれば、観測ベクトル生成機能により、受信した
衛星電波の観測情報に基づいて観測ベクトルを生成する。次に、判定機能により、この観
測ベクトルと、予め記憶されている受信状態の良否を判定する複数の基準情報と、に基づ
いて受信状態の良否を判定する。そして、測位機能により、判定された受信状態の良否に
基づいて衛星電波を選択して測位処理を行う。
測位装置は、受信した観測情報に基づく観測ベクトルと、予め記憶されている複数の基
準情報とに基づいて受信状態の良否を判定することから、観測情報の要素及び各基準情報
に対して変更等の対応を行うことで、受信状態の良否の判定条件の変更等に容易に対処す
ることができる。また、予め記憶されている各基準情報を、例えば、測位装置の様々な受
信環境に応じた内容に設定することで、各種の受信環境における受信状態の良否の判定を
実現することができる。これにより、測位装置の受信環境に応じて衛星電波の選択条件を
柔軟に設定することができ、測位精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、第１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。
【００２６】
＜測位装置の概略＞
最初に、第１実施形態に係る測位装置の概略について説明する。
図１は、第１実施形態に係る測位装置１０の例を示す概略図である。同図に示す測位装
置１０は、例えば、ユーザに携帯されて移動可能な携帯型電話装置である。測位装置１０
は、位置情報衛星としての各ＧＰＳ衛星１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１
ｈ等から、それぞれの衛星電波となる信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，
Ｓ８等を受信し、各信号に含まれる航法メッセージを解析して測位処理を行う。
【００２７】
このとき、測位装置１０は、ＧＰＳ衛星１ａ等からの信号Ｓ１等を、図１に示すような
例えばオープンスカイ環境、インドア環境、マルチパス環境等の様々な受信環境において
受信する。ここで、オープンスカイ環境は、信号Ｓ１等を遮蔽する障害物が測位装置１０
の周囲に存在しない環境を示している。インドア環境は、測位装置１０が建物２ａ内に位
置する屋内における環境を示している。また、マルチパス環境は、測位装置１０の周囲に
ビル２ｂ等が位置しており、マルチパスを受信する可能性の高い環境を示している。
【００２８】
測位装置１０は、このような様々な受信環境下において受信した信号Ｓ１等の受信状態
の良否を判定し、利用可能なＧＰＳ衛星１ａ等を選択する機能を備えている。なお、測位
装置１０は、携帯型電話装置に限られず、例えば、ＰＨＳ（Personal Handy-phone Syste
m）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯ナビゲーション、カーナビゲーショ
ン等でも良い。
【００２９】
次に、測位装置１０における測位方法について説明する。
図２は、測位方法の例を示す概念図である。同図に示すように、例えばＧＰＳ衛星１ａ
と測位装置１０との間には、ＧＰＳ測位の基本単位であるＣ／Ａ（Coarse／Access）コー
ドの長さ（約３００キロメートル（ｋｍ））の整数倍の部分と、端数部分とが存在する。
これらのＣ／Ａコードの整数倍の部分の長さと、端数部分の長さとの合計が擬似距離とな
る。測位装置１０は、３個以上のＧＰＳ衛星１ａ等についての擬似距離を使用して測位を
行う。ここでは、Ｃ／Ａコードの端数部分となるコード端数Ｃ／Ａａをコードフェーズと
称す。コードフェーズは、例えば、Ｃ／Ａコードの１，０２３あるチップの何番目かで示
すこともできるし、距離に換算して示すこともできる。擬似距離を算出するときには、コ
ードフェーズを距離に換算している。
【００３０】
ここで、測位装置１０では、図２に示すレプリカＣ／Ａコードの位相を、例えば矢印Ｘ
１方向に移動させながら相関処理を行う。このとき、測位装置１０は、同期用周波数も変
動させながら相関処理を行う。この相関処理は、後述するコヒーレント処理及びインコヒ
ーレント処理で構成される。相関積算値が最大になった位相がコードフェーズとなる。
【００３１】
図３は、相関処理の説明図である。コヒーレントは、測位装置１０が受信したＣ／Ａコ
ードとレプリカＣ／Ａコードとの相関をとる処理である。レプリカＣ／Ａコードは、測位
装置１０において発生する符号である。例えば、図３に示すように、コヒーレント時間が
５ミリ秒（ｍｓｅｃ）であれば、５ミリ秒（ｍｓｅｃ）の時間において同期積算したＣ／
ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関値等を算出する。このコヒーレント処理の結果
、相関をとった位相（コードフェーズ）と、相関値が出力される。インコヒーレントは、
コヒーレント結果の相関値を積算することによって、相関積算値（インコヒーレント値）
を算出する処理である。相関処理の結果、コヒーレント処理で出力されたコードフェーズ
と相関積算値とが出力される。
【００３２】
図４は、相関積算値ＰとコードフェーズＣＰとの関係の例を示す図である。同図に示す
相関積算値Ｐの最大値Ｐｍａｘに対応するコードフェーズＣＰ１が、レプリカＣ／Ａコー
ドのコードフェーズ、即ち、Ｃ／Ａコードのコードフェーズである。そして、測位装置１
０は、例えば、コードフェーズＣＰ１から２分の１チップ離れたコードフェーズのうち、
相関積算値が小さい方の相関積算値をノイズの相関積算値Ｐｎｏｉｓｅとする。本実施形
態では、測位装置１０において、ＰｍａｘとＰｎｏｉｓｅとの差分をＰｍａｘで除した値
を信号強度ＸＰＲとして規定する。
【００３３】
＜測位装置の機能構成＞
次に、第１実施形態に係る測位装置１０の機能構成について説明する。
図５は、測位装置１０の機能構成例を示すブロック図である。同図に示すように、測位
装置１０は、制御部１１、表示部１２、操作部１３、計時部１４、衛星受信部１５、観測
ベクトル生成部１６、判定部１７、測位部１８、記憶部２０等を備えて構成されている。
【００３４】
制御部１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Acce
ss Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、測位装置１０における各部を統
括的に制御する。
表示部１２は、各種の情報等を例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等に表示する
。
操作部１３は、測位装置１０のユーザからの操作指示を、例えばボタン等により受け付
け、操作指示に応じた信号を制御部１１に供給する。
計時部１４は、計時機構を備えており、時刻や所定の時間の間隔等を計時する。
衛星受信部１５は、図示しないアンテナを介して、各ＧＰＳ衛星１ａ等からの信号Ｓ１
等を受信する。
【００３５】
観測ベクトル生成部１６は、衛星受信部１５が受信した信号Ｓ１等に基づく観測情報と
してのメジャメントを要素とする観測ベクトル２０ａを生成する。この観測ベクトル２０
ａは、受信した各信号Ｓ１等について生成されて記憶部２０に記憶される。本実施形態で
は、観測ベクトル２０ａの要素となるメジャメントの種類として「ＸＰＲ」、「仰角」及
び「ＭｅａｓＡｇｅ」の３つの項目を用いている。ＸＰＲは、前述したように擬似距離を
算出するときの相関積算値から求めた信号強度の値である。仰角は、測位装置１０の現在
位置を基準としたＧＰＳ衛星１ａ等の仰角を示す。ＭｅａｓＡｇｅは、コードフェーズの
実測値と予測値との比較による測位精度に関してのメジャメントの鮮度を示す。Ｍｅａｓ
Ａｇｅの数値が小さい程メジャメントの鮮度が高くなる。
なお、観測情報としてのメジャメントの種類は、「ＸＰＲ」、「仰角」及び「Ｍｅａｓ
Ａｇｅ」の項目に限られず、例えば、「ＸＰＲ」、「仰角」及び「ＭｅａｓＡｇｅ」の項
目の一部を削除したり、コードフェーズの実測値と予測値との比較による測位精度に関し
てのメジャメントの連続性の項目を付加する等、ＧＰＳ衛星からの信号に関わる別の項目
を追加したり等してメジャメントの構成を変更しても良い。
【００３６】
判定部１７は、類似度算出部１７ａと受信環境判断部１７ｂとにより構成される。判定
部１７は、観測ベクトル生成部１６において生成された観測ベクトル２０ａと、複数の基
準ベクトル２０ｂとを比較することにより受信環境情報２０ｃを取得する。そして、この
受信環境情報２０ｃに基づいて、受信した信号Ｓ１等の受信状態の良否を判定する。なお
、基準ベクトル２０ｂ及び受信環境情報２０ｃは、記憶部２０に予め記憶されている。
【００３７】
判定部１７における類似度算出部１７ａは、観測ベクトル２０ａと各基準ベクトル２０
ｂとの類似度を算出する。
ここで、類似度を算出する処理の例について説明する。１つの観測ベクトル２０ａをｎ
次元ベクトルＸ、１つの基準ベクトル２０ｂをｎ次元ベクトルＹとした場合、これらの２
つのベクトル間の内積は数１のように定義される。
【００３８】
【数１】
2010032235.tif 000003
ここで、θは２つのベクトルのなす角を表し、｜Ｘ｜及び｜Ｙ｜は各ベクトルＸ、Ｙの
ノルムを表す。
【００３９】
数１より、２つのベクトルのなす角θは数２で表すことができる。
【００４０】
【数２】
2010032235.tif 000004
【００４１】
つまり、ここでのθが０に近づく程、観測ベクトル２０ａと基準ベクトル２０ｂとの類
似度は高くなる。逆に、θがπに近づく程、観測ベクトル２０ａと基準ベクトル２０ｂと
の類似度は低くなる。
【００４２】
判定部１７における受信環境判断部１７ｂは、類似度算出部１７ａにおいて算出された
各基準ベクトル２０ｂとの類似度に基づいて、各基準ベクトル２０ｂの中から類似度が最
も高く且つ当該類似度が所定の閾値よりも高い基準ベクトル２０ｂを選択する。
【００４３】
図６（ａ）は、１つの観測ベクトル２０ａの例を示す図であり、（ｂ）は、複数の基準
ベクトル２０ｂの例を示す図である。図６（ｂ）では、説明のために、（ａ）に示す観測
ベクトル１と（ｂ）に示す基準ベクトル１〜６との類似度が記載してある。図６（ｂ）で
は、基準ベクトル１〜６の中で、基準ベクトル３の類似度「０．０２５５８７」が最も０
に近いことから最も類似度が高いことになる。また、ここで、所定の閾値として例えば「
０．３」を設定した場合、基準ベクトル３の類似度「０．０２５５８７」は閾値「０．３
」よりも０に近いことから閾値よりも類似度が高いことになる。
【００４４】
この結果、受信環境判断部１７ｂは、各基準ベクトル２０ｂの中から類似度が最も高く
且つ当該類似度が所定の閾値よりも高い基準ベクトル２０ｂとして、基準ベクトル３を選
択する。そして、受信環境判断部１７ｂは、選択した基準ベクトル３に対応する受信環境
情報２０ｃに基づいて、観測ベクトル１の受信信号について受信状態の良否を判定する。
【００４５】
図７は、基準ベクトル２０ｂに対応する受信環境情報２０ｃの例を示す図である。同図
では、基準ベクトル１〜３が「良い受信状態」であることを示し、基準ベクトル４〜６が
「悪い受信状態」であることを示す。また、「良い受信状態」及び「悪い受信状態」の基
準ベクトルのそれぞれは、「オープンスカイ環境」、「インドア環境」及び「マルチパス
環境」に分かれている。
同図において基準ベクトル３が選択された場合、受信環境判断部１７ｂは、基準ベクト
ル３に対応する「（良い受信状態）マルチパス環境」を示す受信環境情報２０ｃを取得す
る。そして、受信環境判断部１７ｂは、観測ベクトル１の受信信号がマルチパスの環境下
において良い受信状態で受信された信号であると判定する。
なお、基準ベクトル２０ｂ及び受信環境情報２０ｃの種類は、これに限られず、受信状
態の良否に関わる情報や受信環境に関わる情報等を更に細分化したり、逆に省略化等して
構成しても良い。
【００４６】
測位部１８は、受信環境判断部１７ｂにより判定された各観測ベクトル２０ａの受信状
態の良否の情報に基づいて、利用するＧＰＳ衛星を選択して当該ＧＰＳ衛星からの信号に
含まれる航法メッセージを解析して測位処理を行う。
記憶部２０は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only
Memory）やフラッシュメモリのような不揮発性メモリであり、上述した各観測ベクトル
２０ａ、基準ベクトル２０ｂ、受信環境情報２０ｃ等を記憶する。
【００４７】
＜測位装置における動作＞
次に、第１実施形態に係る測位装置１０における動作について説明する。
図８は、第１実施形態に係る測位装置１０における動作例を示すフローチャートである
。同図に示すフローチャートは、測位処理開始の操作指示を操作部１３がユーザから受け
付けることにより開始される。
【００４８】
先ず、ステップＳ１１０では、測位装置１０は、衛星受信部１５により、各ＧＰＳ衛星
１ａ等からの信号Ｓ１等を受信する。
【００４９】
ステップＳ１２０では、測位装置１０は、観測ベクトル生成部１６により、ステップＳ
１１０において受信した信号Ｓ１等の１つについて観測ベクトル２０ａを生成して記憶部
２０に記憶する。
【００５０】
ステップＳ１３０では、測位装置１０は、判定部１７における類似度算出部１７ａによ
り、ステップＳ１２０において生成された観測ベクトル２０ａの１つと、記憶部２０に記
憶されている各基準ベクトル２０ｂとの類似度を算出する。
【００５１】
ステップＳ１４０では、測位装置１０は、判定部１７における受信環境判断部１７ｂに
より、ステップＳ１３０において算出された各類似度の中から、最も高く且つ所定の閾値
よりも高い類似度を検索して、その基準ベクトル２０ｂを選択する。
【００５２】
ステップＳ１５０では、測位装置１０は、受信環境判断部１７ｂにより、ステップＳ１
４０において選択された基準ベクトル２０ｂに対応する受信環境情報２０ｃを取得する。
そして、この受信環境情報２０ｃに基づいて、ステップＳ１２０において生成された観測
ベクトル２０ａの受信信号について受信状態の良否を判定する。
【００５３】
ステップＳ１６０では、測位装置１０は、ステップＳ１１０において受信した信号Ｓ１
等の全てについての処理が終了したか否かを判定する。終了した場合は、次のステップＳ
１７０へ進む。他方、終了していない場合、即ち未処理の信号がある場合は、ステップＳ
１２０〜Ｓ１５０の処理を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ１７０では、測位装置１０は、測位部１８により、ステップＳ１５０におい
て判定された各観測ベクトル２０ａの受信状態の良否の情報に基づいて、利用するＧＰＳ
衛星を選択して測位処理を行う。
【００５５】
なお、上記ステップＳ１２０は、観測ベクトル生成工程及び観測ベクトル生成機能に相
当する。また、上記ステップＳ１３０〜Ｓ１５０は、判定工程及び判定機能に相当する。
また、上記ステップＳ１７０は、測位工程及び測位機能に相当する。
【００５６】
上述したように、本実施形態における測位装置１０では、各ＧＰＳ衛星１ａ等からの信
号Ｓ１等について受信状態の良否を判断するときに、観測ベクトル２０ａと基準ベクトル
２０ｂとの類似度を基にして判断する。本実施形態では、受信状態の良否の判断条件とし
て、観測ベクトル２０ａ及び基準ベクトル２０ｂの要素となる「ＸＰＲ」、「仰角」及び
「ＭｅａｓＡｇｅ」の項目を用いている。ここで、これらの判断条件を別の項目に変更し
ようとした場合、ベクトルの要素の構成を変更する対応によって容易に対処することがで
きる。また、類似度を算出する対象となる基準ベクトル２０ｂについて、例えば、「良い
受信状態」、「悪い受信状態」等の受信状態の良否や、「オープンスカイ環境」、「イン
ドア環境」、「マルチパス環境」等の各種受信環境に応じた様々な組合わせを提供するこ
とにより、測位装置１０の受信環境に応じて、木目細かく且つ正確に受信状態の良否を判
定することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
以下、第２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。
【００５８】
第２実施形態に係る測位装置５０は、図１〜図４に示す第１実施形態に係る測位装置１
０の場合と同様な概略及び測位方法が適用できる。
【００５９】
図９は、第２実施形態に係る測位装置５０の機能構成例を示すブロック図である。同図
に示すように、測位装置５０は、図５に示す第１実施形態に係る測位装置１０と同様に、
制御部１１、表示部１２、操作部１３、計時部１４、衛星受信部１５、観測ベクトル生成
部１６、判定部１７、測位部１８、記憶部２０等を備えて構成されている。なお、測位装
置５０の場合、第１実施形態に係る測位装置１０とは、判定部１７及び記憶部２０におけ
る構成が異なっている。
【００６０】
測位装置５０における判定部１７は、出力確率算出部１７ｃと受信環境判断部１７ｂと
により構成される。ここでの判定部１７は、観測ベクトル生成部１６において生成された
観測ベクトル２０ａと、複数の確率モデル２０ｄとを比較することにより受信環境情報２
０ｃを取得する。そして、この受信環境情報２０ｃに基づいて、受信した信号Ｓ１等の受
信状態の良否を判定する。確率モデル２０ｄ及び受信環境情報２０ｃは、記憶部２０に予
め記憶されている。なお、本実施形態では、確率モデル２０ｄは、観測ベクトル２０ａに
おける各メジャメントの要素からなる多次元正規分布で表現されるが、これには限られな
い。
【００６１】
判定部１７における出力確率算出部１７ｃは、各確率モデル２０ｄにおける観測ベクト
ル２０ａの出力確率を算出する。
ここで、出力確率を算出する処理の例について説明する。１つの観測ベクトル２０ａを
ｎ次元ベクトルＸ、出力確率を算出する確率モデル２０ｄを確率モデルｉとした場合、ベ
クトルＸが確率モデルｉから出力される出力確率Ｐ（Ｘ）は数３のように定義される。
【００６２】
【数３】
2010032235.tif 000005
【００６３】
判定部１７における受信環境判断部１７ｂは、出力確率算出部１７ｃにおいて算出され
た各確率モデル２０ｄでの出力確率に基づいて、各確率モデル２０ｄの中から出力確率が
最も高く且つ当該出力確率が所定の閾値よりも高い確率モデル２０ｄを選択する。そして
、受信環境判断部１７ｂは、選択した確率モデル２０ｄに対応する受信環境情報２０ｃに
基づいて、該当する観測ベクトル２０ａの受信信号について受信状態の良否を判定する。
【００６４】
図１０は、確率モデル２０ｄに対応する受信環境情報２０ｃの例を示す図である。同図
では、確率モデル１〜３が「良い受信状態」であることを示し、確率モデル４〜６が「悪
い受信状態」であることを示す。また、「良い受信状態」及び「悪い受信状態」の確率モ
デルのそれぞれは、「オープンスカイ環境」、「インドア環境」及び「マルチパス環境」
に分かれている。また、図１０では、説明のために、各確率モデル１〜６における出力確
率が記載してある。同図では、確率モデル１〜６の中で、確率モデル３の出力確率「２０
％」が最も高いことになる。また、ここで、所定の閾値として例えば「１０％」を設定し
た場合、確率モデル３の出力確率「２０％」は閾値「１０％」よりも高いことになる。
図１０において確率モデル３が選択された場合、受信環境判断部１７ｂは、確率モデル
３に対応する「（良い受信状態）マルチパス環境」を示す受信環境情報２０ｃを取得する
。そして、受信環境判断部１７ｂは、観測ベクトル１の受信信号がマルチパスの環境下に
おいて良い受信状態で受信された信号であると判定する。
なお、確率モデル２０ｄ及び受信環境情報２０ｃの種類は、これに限られず、受信状態
の良否に関わる情報や受信環境に関わる情報等を更に細分化したり、逆に省略化等して構
成しても良い。
【００６５】
＜測位装置における動作＞
次に、第２実施形態に係る測位装置５０における動作について説明する。
図１１は、第２実施形態に係る測位装置５０における動作を示すフローチャートである
。図１１に示すフローチャートでは、図８に示す第１実施形態に係る測位装置１０のフロ
ーチャートにおけるステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１５０の動作が、それぞれステップ
Ｓ１３０Ａ，Ｓ１４０Ａ，Ｓ１５０Ａの動作に置き換わっている。
【００６６】
ステップＳ１１０，Ｓ１２０では、測位装置５０は、各ＧＰＳ衛星１ａ等からの信号Ｓ
１等を受信し、観測ベクトル２０ａを生成して記憶部２０に記憶する。
【００６７】
ステップＳ１３０Ａでは、測位装置５０は、判定部１７における出力確率算出部１７ｃ
により、ステップＳ１２０において生成された観測ベクトル２０ａの１つについて、記憶
部２０に記憶されている各確率モデル２０ｄにおける出力確率を算出する。
【００６８】
ステップＳ１４０Ａでは、測位装置５０は、判定部１７における受信環境判断部１７ｂ
により、ステップＳ１３０Ａにおいて算出された各出力確率の中から、最も高く且つ所定
の閾値よりも高い出力確率を検索して、その確率モデル２０ｄを選択する。
【００６９】
ステップＳ１５０Ａでは、測位装置５０は、受信環境判断部１７ｂにより、ステップＳ
１４０Ａにおいて選択された確率モデル２０ｄに対応する受信環境情報２０ｃを取得する
。そして、この受信環境情報２０ｃに基づいて、ステップＳ１２０において生成された観
測ベクトル２０ａの受信信号についての受信状態の良否を判定する。
【００７０】
ステップＳ１６０，Ｓ１７０では、測位装置５０は、ステップＳ１１０において受信し
た信号Ｓ１等の全てについての処理が終了した場合、各観測ベクトル２０ａの受信状態の
良否の情報に基づいて、利用するＧＰＳ衛星を選択して測位処理を行う。
【００７１】
なお、上記ステップＳ１２０は、観測ベクトル生成工程及び観測ベクトル生成機能に相
当する。また、上記ステップＳ１３０Ａ〜Ｓ１５０Ａは、判定工程及び判定機能に相当す
る。また、上記ステップＳ１７０は、測位工程及び測位機能に相当する。
【００７２】
上述したように、本実施形態における測位装置５０では、各ＧＰＳ衛星１ａ等からの信
号Ｓ１等について受信状態の良否を判断するときに、各確率モデル２０ｄにおける観測ベ
クトル２０ａの出力確率を基にして判断する。本実施形態では、受信状態の良否の判断条
件として、観測ベクトル２０ａ及び確率モデル２０ｄの要素となる「ＸＰＲ」、「仰角」
及び「ＭｅａｓＡｇｅ」の項目を用いている。ここで、これらの判断条件を別の項目に変
更しようとした場合、ベクトル及び確率モデルの要素の構成を変更する対応によって容易
に対処することができる。また、出力確率を算出する対象となる確率モデル２０ｄについ
て、例えば、「良い受信状態」、「悪い受信状態」等の受信状態の良否や、「オープンス
カイ環境」、「インドア環境」、「マルチパス環境」等の各種受信環境に応じた様々な組
合わせを提供することにより、測位装置５０の受信環境に応じて、木目細かく且つ正確に
受信状態の良否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１実施形態に係る測位装置の例を示す概略図。
【図２】測位方法の例を示す概念図。
【図３】相関処理の説明図。
【図４】相関積算値とコードフェーズとの関係の例を示す図。
【図５】測位装置の機能構成例を示すブロック図。
【図６】（ａ）は観測ベクトル例を示す図であり、（ｂ）は基準ベクトルの例を示す図。
【図７】基準ベクトルに対応する受信環境情報の例を示す図。
【図８】第１実施形態に係る測位装置における動作例を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態に係る測位装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１０】確率モデルに対応する受信環境情報の例を示す図。
【図１１】第２実施形態に係る測位装置における動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７４】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ…ＧＰＳ衛星、２ａ…建物、２ｂ…
ビル、１０，５０…測位装置、１１…制御部、１２…表示部、１３…操作部、１４…計時
部、１５…衛星受信部、１６…観測ベクトル生成部、１７…判定部、１７ａ…類似度算出
部、１７ｂ…受信環境判断部、１７ｃ…出力確率算出部、１８…測位部、２０…記憶部、
２０ａ…観測ベクトル、２０ｂ…基準ベクトル、２０ｃ…受信環境情報、２０ｄ…確率モ
デル、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８…信号。
【図１】
2010032235.tif 000006
【図２】
2010032235.tif 000007
【図３】
2010032235.tif 000008
【図４】
2010032235.tif 000009
【図５】
2010032235.tif 000010
【図６】
2010032235.tif 000011
【図７】
2010032235.tif 000012
【図８】
2010032235.tif 000013
【図９】
2010032235.tif 000014
【図１０】
2010032235.tif 000015
【図１１】
2010032235.tif 000016