(57)【要約】【課題】地震等の災害が発生した場合に、基地局等の地上インフラが利用できないような場合においても、ＧＰＳ信号の届かない建物内や瓦礫の下にいる被災者の位置情報を、被災者が保有する携帯電話の機能を活用して、迅速かつ正確に収集することを可能にする。【解決手段】救難救助支援システム１００の測位端末１は、携帯電話５が発する携帯電波と測位衛星４の測距信号と多機能測位衛星３から送られる誤差補正情報とを受信する。測位端末１は、測距信号および誤差補正情報から測位端末１の位置を算出し、携帯電波から携帯ＩＤと携帯電話距離または携帯電話方向とを算出する。測位端末１は、測位端末１の位置、携帯ＩＤ、携帯電話距離または携帯電話方向から携帯電話５の位置を算出する。測位端末１は、これらの情報から次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した地点を目的地として、測位端末１を誘導する移動計画データを生成し、出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能測位衛星と測位衛星と移動可能な測位端末とで構成される救難救助支援システムであって、
前記測位端末は、
前記測位衛星から測距信号を受信し、前記測距信号から、前記測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する測距信号受信部と、
前記多機能測位衛星から前記測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、前記誤差補正情報から、前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する誤差補正情報受信部と、
前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量を、前記擬似距離補正量および前記搬送波位相補正量と、前記航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、前記測位衛星に対する補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を算出し、前記補正済擬似距離観測量および前記補正済搬送波位相観測量を用いて前記測位端末の位置、速度、および、時計誤差を算出する端末位置算出部と、
携帯電話が発する携帯電波を受信する携帯電波受信部と、
前記携帯電波受信部が受信した携帯電波を解析し、前記携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する携帯ＩＤ判別部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の時計誤差と前記携帯電波受信部が受信した携帯電波とから、前記測位端末に対する前記携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する携帯幾何情報算出部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の位置と前記携帯ＩＤ判別部が取得した前記携帯ＩＤと前記携帯幾何情報算出部が算出した前記携帯電話距離または前記携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する基本情報生成部と、
前記基本情報のうち、前記携帯ＩＤが同じ２つ以上の前記基本情報から、前記携帯ＩＤに該当する前記携帯電話の位置を算出し、前記携帯ＩＤと算出した前記携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する携帯位置算出部と、
前記基本情報および前記携帯位置情報を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存されている前記基本情報と前記携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する移動計画データを生成する端末移動計画部と、
前記移動計画データを出力する端末誘導部と、
を備える救難救助支援システム。
【請求項２】
前記携帯幾何情報算出部は、前記携帯電波受信部が携帯電波を受信した時刻を記憶し、携帯電波を受信した時刻と、前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の時計誤差と、携帯電波を復調して得られる前記携帯電話が携帯電波を発信した時刻とから、前記携帯電話距離を算出する請求項１に記載の救難救助支援システム。
【請求項３】
前記携帯電波受信部は、携帯電波の発信源方向に対して高い受信電波強度を示すアレー・アンテナ等の指向性アンテナを備え、前記携帯電話から携帯電波を受信した場合に方向毎受信強度を出力し、
前記携帯幾何情報算出部は、前記携帯電波受信部が出力した前記方向毎受信強度から、前記携帯方向を算出する請求項１または２に記載の救難救助支援システム。
【請求項４】
前記端末移動計画部は、前記記憶部に保存されている前記携帯ＩＤが異なる２つ以上の前記基本情報と前記携帯ＩＤの異なる２つ以上の前記携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する移動計画データを生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の救難救助支援システム。
【請求項５】
前記測位端末は２台以上であって、
自身の測位端末の前記基本情報および前記携帯位置情報を他の測位端末に送信し、前記他の測位端末の前記基本情報および前記携帯位置情報を受信して前記記憶部に保存する通信部をさらに備え、
前記携帯位置算出部は、前記自身の測位端末の前記基本情報および前記他の測位端末から取得した前記基本情報に基づいて、携帯電話位置を算出し、
前記端末移動計画部は、前記記憶部に保存されている前記自身の測位端末の前記基本情報および前記他の測位端末から取得した前記基本情報と、前記自身の測位端末が算出した前記携帯位置情報および前記他の測位端末から取得した前記携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する移動計画データを生成する請求項１から４のいずれか１項に記載の救難救助支援システム。
【請求項６】
前記記憶部は、前記自身の測位端末を識別する端末ＩＤを記憶しており、
前記通信部は、前記端末ＩＤと前記測位端末の位置の最新値とを対応付けた最新位置情報を前記他の測位端末に送信し、前記他の測位端末から前記最新位置情報を受信して前記記憶部に保存し、
前記端末移動計画部は、前記記憶部に保存されている前記自身の測位端末の前記基本情報および前記他の測位端末から取得した前記基本情報と、前記自身の測位端末が算出した前記携帯位置情報および前記他の測位端末から取得した前記携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、前記自身の測位端末と前記他の測位端末のそれぞれについて次に携帯電波を受信する地点を算出し、前記端末ＩＤごとの前記移動計画データを生成し、
前記端末誘導部は、前記端末ＩＤごとの移動計画データのうち、前記自身の測位端末の前記端末ＩＤの前記移動計画データを出力する請求項５に記載の救難救助支援システム。
【請求項７】
前記通信部は、前記端末移動計画部が生成した前記端末ＩＤごとの前記移動計画データを前記他の測位端末に送信し、前記他の測位端末から前記端末ＩＤごとの前記移動計画データを受信し、
前記端末誘導部は、前記端末移動計画部が生成した前記端末ＩＤごとの前記移動計画データ、または、前記他の測位端末から受信した前記端末ＩＤごとの前記移動計画データのうち、前記自身の測位端末の前記端末ＩＤの前記移動計画データを出力する請求項６に記載の救難救助支援システム。
【請求項８】
多機能測位衛星と測位衛星と移動可能な２台以上の測位端末とサーバとで構成される救難救助支援システムであって、
前記測位端末はそれぞれ、
前記測位衛星から測距信号を受信し、前記測距信号から、前記測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する測距信号受信部と、
前記多機能測位衛星から前記測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、前記誤差補正情報から、前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する誤差補正情報受信部と、
前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量を、前記擬似距離補正量および前記搬送波位相補正量と、前記航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、前記測位衛星に対する補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を算出し、前記補正済擬似距離観測量および前記補正済搬送波位相観測量を用いて前記測位端末の位置、速度、および、時計誤差を算出する端末位置算出部と、
携帯電話が発する携帯電波を受信する携帯電波受信部と、
前記携帯電波受信部が受信した携帯電波を解析し、前記携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する携帯ＩＤ判別部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の時計誤差と前記携帯電波受信部が受信した携帯電波とから、前記測位端末に対する前記携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する携帯幾何情報算出部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の位置と前記携帯ＩＤ判別部が取得した前記携帯ＩＤと前記携帯幾何情報算出部が算出した前記携帯電話距離または前記携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する基本情報生成部と、
前記基本情報のうち、前記携帯ＩＤが同じ２つ以上の前記基本情報から、前記携帯ＩＤに該当する前記携帯電話の位置を算出し、前記携帯ＩＤと算出した前記携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する携帯位置算出部と、
前記基本情報および前記携帯位置情報を保存し、前記測位端末を識別する端末ＩＤを記憶する第１記憶部と、
前記基本情報および前記携帯位置情報と、前記端末ＩＤおよび前記測位端末の位置の最新値を対応付けた最新位置情報とを前記サーバに送信する第１送信部と、
前記サーバから、前記測位端末を誘導する移動計画データを受信する第１受信部と、
前記移動計画データを出力する端末誘導部と、
を備え、
前記サーバは、
２台以上の前記測位端末から前記基本情報および前記携帯位置情報と、前記最新位置情報とを受信する第２受信部と、
前記第２受信部が受信した、すべての前記測位端末の前記基本情報および前記携帯位置情報と前記最新位置情報とを保存する第２記憶部と、
前記第２記憶部に保存されている前記基本情報と前記携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、それぞれの前記測位端末について次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記最新位置情報が示す前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する、前記端末ＩＤごとの前記移動計画データを生成する端末移動計画部と、
前記移動計画データを該当する前記端末ＩＤの前記測位端末に送信する第２送信部と、
を備える救難救助支援システム。
【請求項９】
前記携帯位置情報を集約管理するセンタをさらに備え、
前記測位端末は、
前記記憶部に保存されている前記携帯位置情報を前記多機能測位衛星に伝送する携帯位置情報送信部をさらに備え、
前記多機能測位衛星は、前記測位端末との双方向の通信機能を保有し、前記測位端末から前記携帯位置情報を受信して前記センタに伝送し、
前記センタは、
前記多機能測位衛星から前記携帯位置情報を受信する携帯位置情報受信部と、
前記携帯位置情報受信部が受信した前記携帯位置情報を保存する携帯位置情報記憶部と、
を備える請求項１から８のいずれか１項に記載の救難救助支援システム。
【請求項１０】
前記測位端末は表示装置を備え、
前記端末誘導部は、少なくとも前記測位端末の位置の最新値と次に携帯電波を受信する地点とを含む前記移動計画データを前記表示装置に出力する請求項１から９のいずれか１項に記載の救難救助支援システム。
【請求項１１】
前記端末誘導部は、前記携帯位置情報をさらに含む前記移動計画データを前記表示装置に出力する請求項１０に記載の救難救助支援システム。
【請求項１２】
多機能測位衛星と測位衛星と通信可能であり、移動可能な測位端末であって、
前記測位端末は、
前記測位衛星から測距信号を受信し、前記測距信号から、前記測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する測距信号受信部と、
前記多機能測位衛星から前記測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、前記誤差補正情報から、前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する誤差補正情報受信部と、
前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量を、前記擬似距離補正量および前記搬送波位相補正量と、前記航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、前記測位衛星に対する補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を算出し、前記補正済擬似距離観測量および前記補正済搬送波位相観測量を用いて前記測位端末の位置、速度、および、時計誤差を算出する端末位置算出部と、
携帯電話が発する携帯電波を受信する携帯電波受信部と、
前記携帯電波受信部が受信した携帯電波を解析し、前記携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する携帯ＩＤ判別部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の時計誤差と前記携帯電波受信部が受信した携帯電波とから、前記測位端末に対する前記携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する携帯幾何情報算出部と、
前記端末位置算出部が算出した前記測位端末の位置と前記携帯ＩＤ判別部が取得した前記携帯ＩＤと前記携帯幾何情報算出部が算出した前記携帯電話距離または前記携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する基本情報生成部と、
前記基本情報のうち、前記携帯ＩＤが同じ２つ以上の前記基本情報から、前記携帯ＩＤに該当する前記携帯電話の位置を算出し、前記携帯ＩＤと算出した前記携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する携帯位置算出部と、
前記基本情報および前記携帯位置情報を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存されている前記基本情報と前記携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する移動計画データを生成する端末移動計画部と、
前記移動計画データを出力する端末誘導部と、
を備える測位端末。
【請求項１３】
多機能測位衛星と測位衛星と移動可能な測位端末とで構成される救難救助支援システムが実行する救難救助支援方法であって、
前記測位端末が実行する
前記測位衛星から測距信号を受信し、前記測距信号から、前記測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する測距信号受信ステップと、
前記多機能測位衛星から前記測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、前記誤差補正情報から、前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する誤差補正情報受信ステップと、
前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量を、前記擬似距離補正量および前記搬送波位相補正量と、前記航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、前記測位衛星に対する補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を算出し、前記補正済擬似距離観測量および前記補正済搬送波位相観測量を用いて前記測位端末の位置、速度、および、時計誤差を算出する端末位置算出ステップと、
携帯電話が発する携帯電波を受信する携帯電波受信ステップと、
前記携帯電波受信ステップで受信した携帯電波を解析し、前記携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する携帯ＩＤ判別ステップと、
前記端末位置算出ステップで算出した前記測位端末の時計誤差と前記携帯電波受信ステップで受信した携帯電波とから、前記測位端末に対する前記携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する携帯幾何情報算出ステップと、
前記端末位置算出ステップで算出した前記測位端末の位置と前記携帯ＩＤ判別ステップで取得した前記携帯ＩＤと前記携帯幾何情報算出ステップで算出した前記携帯電話距離または前記携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する基本情報生成ステップと、
前記基本情報のうち、前記携帯ＩＤが同じ２つ以上の前記基本情報から、前記携帯ＩＤに該当する前記携帯電話の位置を算出し、前記携帯ＩＤと算出した前記携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する携帯位置算出ステップと、
前記基本情報および前記携帯位置情報を記憶部に保存する記憶ステップと、
前記記憶部に保存されている前記基本情報と前記携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記測位端末の位置の最新値から前記測位端末を誘導する移動計画データを生成する端末移動計画ステップと、
前記移動計画データを出力する端末誘導ステップと、
を備える救難救助支援方法。
【請求項１４】
多機能測位衛星と測位衛星と通信可能であり、移動可能なコンピュータを、
前記測位衛星から測距信号を受信し、前記測距信号から、前記測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する測距信号受信部、
前記多機能測位衛星から前記測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、前記誤差補正情報から、前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する誤差補正情報受信部、
前記擬似距離観測量および前記搬送波位相観測量を、前記擬似距離補正量および前記搬送波位相補正量と、前記航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、前記測位衛星に対する補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を算出し、前記補正済擬似距離観測量および前記補正済搬送波位相観測量を用いて前記コンピュータの位置、速度、および、時計誤差を算出する端末位置算出部、
携帯電話が発する携帯電波を受信する携帯電波受信部、
前記携帯電波受信部が受信した携帯電波を解析し、前記携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する携帯ＩＤ判別部、
前記端末位置算出部が算出した前記コンピュータの時計誤差と前記携帯電波受信部が受信した携帯電波とから、前記コンピュータに対する前記携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する携帯幾何情報算出部、
前記端末位置算出部が算出した前記コンピュータの位置と前記携帯ＩＤ判別部が取得した前記携帯ＩＤと前記携帯幾何情報算出部が算出した前記携帯電話距離または前記携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する基本情報生成部、
前記基本情報のうち、前記携帯ＩＤが同じ２つ以上の前記基本情報から、前記携帯ＩＤに該当する前記携帯電話の位置を算出し、前記携帯ＩＤと算出した前記携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する携帯位置算出部、
前記基本情報および前記携帯位置情報を保存する記憶部、
前記記憶部に保存されている前記基本情報と前記携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、前記コンピュータの位置の最新値から前記コンピュータを誘導する移動計画データを生成する端末移動計画部、および、
前記移動計画データを出力する端末誘導部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の位置を特定する救難救助支援システム、測位端末、救難救助支援方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等の災害発生時には、災害が発生したエリア内の被災状況の把握と被災者の救助活動を迅速に行うことが重要である。被災者の早期の救助には、個々の被災者の位置情報を迅速かつ正確に収集することが必要であるが、被災者は倒壊した瓦礫の下や、火災を発生した建物の中にいることが少なくない。
【０００３】
近年では携帯電話が広く普及しており、第３世代（３Ｇ）以降の携帯電話にはＧＰＳ（Global Positioning System）モジュールが標準搭載されている。ＧＰＳを用いることで位置情報が全地球で数ｍ〜１０ｍの精度で得られるため、被災者の携帯電話がＧＰＳで取得した位置情報を何らかの手段で収集することにより、捜索に役立てることができる。ただし先に述べたとおり、被災者はＧＰＳ衛星の信号が受信できない瓦礫の下や建物の中にいることが少なくなく、そのような場合にはＧＰＳでは被災者の位置を特定できないという問題がある。
【０００４】
このような問題に対しては、ＧＰＳ衛星の信号が受信可能な屋外にＧＰＳを用いた測位を行う機器を設け、そのような機器がＧＰＳを用いて自己の絶対位置を求め、さらに瓦礫や建物の壁を透過可能な電波を用いて被災者の自己に対する相対位置を求めることで、絶対位置と相対位置から被災者の絶対位置を求めることが考えられる。
【０００５】
これに関連する技術として、例えば、特許文献１では、地下に設置した工事対象物の管理を目的として、準天頂衛星とＧＰＳ衛星の信号を用いて自己位置を求めると同時に、超音波の地中レーダ等を用いた自己に対する対象物の位置を求めることで、対象物の絶対位置を求めることを特徴とした埋設物探索装置を提案している。
【０００６】
非特許文献１には、日本全国でセンチメータ級あるいはサブメートル級の高精度測位を可能にする誤差補正情報を日本全国に一律に配信する準天頂衛星が記載されている。
【０００７】
非特許文献２には、アレイ・アンテナによる到来波の方向推定について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１９４７６５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】臼井澄夫 他、（２０１０）、準天頂衛星ＬＥＸ帯を利用したセンチメータ測位補強システムと民間利用実証、日本航海学会、ＧＰＳ／ＧＮＳＳシンポジウム２０１０、ｐｐ．２１７−２２
【非特許文献２】Ｍｉｎｓｅｏｋ  Ｋｉｍ（２００７）、到来方向推定システムの基礎と実装例、Ｄｅｓｉｇｎ  Ｗａｖｅ  Ｍａｇａｚｉｎｅ  ２００７年１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のような技術による探索は、どのあたりに埋設物が設置されているかの事前情報に基づいており、また地中レーダ等の有効な距離は数ｍである。実際の被災現場ではまず被災者がどこにいるかは事前に分からない上、被災の規模が大きい場合には、事前情報なしで闇雲に捜索を行っても被災者の迅速な発見には繋がらないという問題がある。
【００１１】
地中レーダの代わりに生体センサを用いても被災者の直接的な位置情報が得られないため、被災者との距離が遠い場合や、生体センサで検出できないほど被災者が衰弱している場合など、被災者生体センサ等の反応値が低い場合には、被災者の存在を見落としてしまう。
【００１２】
また地中レーダの代わりに、被災者が保有している携帯電話が基地局探索のために定期的に発している電波を用い、捜索装置に対する被災者の携帯電話の相対位置を求めることが考えられるが、電波の発信には一定の時間間隔があり、闇雲な捜索では被災者の携帯電話の位置特定に長時間を要してしまう。
【００１３】
さらに災害により地上インフラが破壊されて基地局と繋がらないような場合には、一般に携帯電話の電池の消耗が激しい上、近年のスマートフォン等では多機能化のため電池が１日程度しか持たない。被災した時点で電池がフル充電されているとは限らず、被災者の携帯電話の電池が切れる前に被災者の位置を特定できるような、高効率な捜索システムが必須である。
【００１４】
特許文献１のような技術では、広く普及していて被災者が保有していると考えられる携帯電話の機能を、捜索活動に生かし切れないという問題がある。
【００１５】
本発明は、地震等の災害が発生した場合に、基地局等の地上インフラが利用できないような場合においても、ＧＰＳ信号の届かない建物内や瓦礫の下にいる被災者の位置情報を、被災者が保有する携帯電話の機能を活用して、迅速かつ正確に収集することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る救難救助支援システムは、多機能測位衛星と測位衛星と移動可能な測位端末とで構成される救難救助支援システムである。測位端末は、測距信号受信部、誤差補正情報受信部、端末位置算出部、携帯電波受信部、携帯ＩＤ判別部、携帯幾何情報算出部、基本情報生成部、携帯位置算出部、記憶部、端末移動計画部および端末誘導部を備える。測距信号受信部は、測位衛星から測距信号を受信し、測距信号から、測位衛星に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する。誤差補正情報受信部は、多機能測位衛星から測距離信号の誤差を補正する誤差補正情報を受信し、誤差補正情報から、擬似距離観測量および搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量および搬送波位相補正量を算出する。端末位置算出部は、擬似距離観測量および搬送波位相観測量を、擬似距離補正量および搬送波位相補正量と、航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、測位衛星に対する補正済擬似距離観測量や補正済搬送波位相観測量を算出し、補正済擬似距離観測量および補正済搬送波位相観測量を用いて測位端末の位置、速度、および、時計誤差を算出する。携帯電波受信部は、携帯電話が発する携帯電波を受信する。携帯ＩＤ判別部は、携帯電波受信部が受信した携帯電波を解析し、携帯電話を識別する携帯ＩＤを取得する。携帯幾何情報算出部は、端末位置算出部が算出した測位端末の時計誤差と携帯電波受信部が受信した携帯電波とから、測位端末に対する携帯電話の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する。基本情報生成部は、端末位置算出部が算出した測位端末の位置と携帯ＩＤ判別部が取得した携帯ＩＤと携帯幾何情報算出部が算出した携帯電話距離または携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する。携帯位置算出部は、基本情報のうち、携帯ＩＤが同じ２つ以上の基本情報から、携帯ＩＤに該当する携帯電話の位置を算出し、携帯ＩＤと算出した携帯電話の位置とを含む１単位の携帯位置情報を生成する。記憶部は、基本情報および携帯位置情報を保存する。端末移動計画部は、記憶部に保存されている基本情報と携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出し、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、測位端末の位置の最新値から測位端末を誘導する移動計画データを生成する。端末誘導部は、端末移動計画部が生成した移動計画データを出力する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被災者の早期の位置特定を可能とする、次に携帯電波を受信する最良の計測点を定める移動計画データを出力することで、地震等の災害が発生した場合に、基地局等の地上インフラが利用できないような場合においても、ＧＰＳ信号の届かない建物内や瓦礫の下にいる被災者の位置情報を、被災者が保有する携帯電話の機能を活用して、迅速かつ正確に収集することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る救難救助支援システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る双曲面の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る計画手法の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る移動車両の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る表示画面の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る端末位置算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る携帯位置算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１に係る端末誘導処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る測位端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る救難救助支援システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態１の救難救助支援システム１００は、測位端末１、測位端末１を搭載した移動車両２、準天頂衛星等の多機能測位衛星３およびＧＰＳ衛星等の測位衛星４で構成される。本実施の形態では、携帯電話５は、被災地域において動けない被災者が所持していることを想定しているため、携帯電話５は移動しない。測位端末１は携帯電話５が発する携帯電波を受信する。測位衛星４は、例えばＧＰＳ衛星であり、測位端末１は測位衛星４の測距信号を受信する。
【００２１】
測位端末１および移動車両２は、代表して１台記載したが、これに限らず２台以上であってもよい。多機能測位衛星３も、代表して１基記載したが、これに限らず２基以上であってもよい。測位衛星４は、実際には４基以上である。また、測位端末１は移動可能であれば、移動車両２に搭載されていなくてもよい。
【００２２】
多機能測位衛星３は、例えば非特許文献１に示すような準天頂衛星であり、誤差補正情報を日本全国に一律に配信する。誤差補正情報とは、日本全国の電子基準点網で取得したＧＰＳ観測データを処理して得られる測位衛星４の測距離信号の誤差を補正する情報であって、管制局を介して多機能測位衛星３に伝送され、日本全国でセンチメータ級あるいはサブメートル級の高精度測位を可能にする。測位端末１は多機能測位衛星３から誤差補正情報を受信する。
【００２３】
図２は、実施の形態１に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。測位端末１は、測距信号受信部１１、誤差補正情報受信部１２、端末位置算出部１３、携帯電波受信部１４、携帯ＩＤ判別部１５、携帯幾何情報算出部１６、基本情報生成部１７、記憶部１８、携帯位置算出部１９、端末移動計画部２０および端末誘導部２１を備える。
【００２４】
測距信号受信部１１は、測位衛星４が発信する測距信号を受信し、測位衛星４に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する。測距信号は複数の測位衛星４から同時に受信し、その受信時刻を記憶する。
【００２５】
なお擬似距離とは、衛星から発信された信号が受信機に到達するまでの伝播時間を、信号の搬送波に乗せられた測位用符号列（Ｃ／Ａコード、Ｐ２コードなど）の観測値と、受信機の時計を衛星の時計と同じ基準時刻に同期して生成した同じ測位用符号列の値と、の位相差から計算し、光速を掛けることで求めた衛星―受信機間の距離である。受信機の時計および衛星の時計の基準時刻に対する同期には誤差があり、求めた距離には時計のずれによる誤差が含まれているため、“擬似”距離と呼ばれる。
【００２６】
また搬送波位相とは、上記の測位用符号列の観測時に追尾した搬送波の位相と、受信機の時計を衛星の時計と同じ基準時刻に同期して生成した同じ搬送波信号との位相差である。位相差には２π×Ｎ（Ｎは波数で整数値）のあいまいさ（アンビギュイティ）があり、搬送波位相のみからは一意的に衛星―受信機間の距離を求めることはできないが、搬送波位相は擬似距離よりも距離観測分解能が高く低ノイズであるため、波数Ｎを正しく決定することができれば、擬似距離観測量よりも高精度な距離観測量として利用することができる。
【００２７】
また航法メッセージとは、測位端末１の位置算出に必要な、測距信号を発信したＧＰＳ衛星等の測位衛星４の位置や時計誤差を計算するために必要なパラメータを含むメッセージである。
【００２８】
誤差補正情報受信部１２は、多機能測位衛星３から誤差補正情報を受信し、測距信号受信部１１が取得した各測位衛星４に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量、搬送波位相補正量を算出する。
【００２９】
各測位衛星４に対する観測量の補正量は、例えば誤差補正情報に衛星時計誤差Ｃｌｋ［ｍ］（ｍは単位メートルを指す）、軌道誤差Ｏｒｂ［ｍ］、対流圏遅延Ｔｒｏｐ［ｍ］、電離層遅延Ｉｏｎ［ｍ］、および、Ｃ／Ａコード、Ｐ２コード、Ｌ１波搬送波位相、Ｌ２波搬送波位相のシグナル間バイアスＢｉａｓ（Ｃ／Ａ、Ｐ２、Ｌ１、Ｌ２）［ｍ］が含まれている場合、次式により擬似距離補正量と搬送波位相補正量を求めることができる。ただし、次式においては、誤差補正情報に含まれる衛星時計誤差Ｃｌｋ［ｍ］は、航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で観測値を補正後、さらに補正誤差分を補正するために使用することを仮定している。
【００３０】
Ｃ／Ａコードの擬似距離補正量＝−Ｃｌｋ＋Ｏｒｂ＋Ｔｒｏｐ＋（１２０／１５４）Ｉｏｎ＋Ｃ／Ａ＿Ｂｉａｓ
Ｐ２コードの擬似距離補正量＝−Ｃｌｋ＋Ｏｒｂ＋Ｔｒｏｐ＋（１５４／１２０）Ｉｏｎ＋Ｐ２＿Ｂｉａｓ
Ｌ１波の搬送波位相補正量＝−Ｃｌｋ＋Ｏｒｂ＋Ｔｒｏｐ−（１２０／１５４）Ｉｏｎ＋Ｌ１＿Ｂｉａｓ
Ｌ２波の搬送波位相補正量＝−Ｃｌｋ＋Ｏｒｂ＋Ｔｒｏｐ−（１５４／１２０）Ｉｏｎ＋Ｌ２＿Ｂｉａｓ
【００３１】
その他、誤差補正情報の提供者が推奨あるいは仕様にて規定する手法があれば、それらに従い計算するとよい。
【００３２】
端末位置算出部１３は、測距信号受信部１１が取得した４基以上の測位衛星４に対する擬似距離観測量や搬送波位相観測量を、誤差補正情報受信部１２が算出した測位衛星４に対する擬似距離補正量や搬送波位相補正量と、航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、測位衛星４に対する補正済擬似距離観測量ＰＲや補正済搬送波位相観測量ＣＰを以下のように算出する。
【００３３】
補正済擬似距離観測量ＰＲ＝擬似距離観測量＋航法メッセージに含まれる衛星時計誤差＋擬似距離補正量
補正済搬送波位相観測量ＣＰ＝擬似距離観測量＋航法メッセージに含まれる衛星時計誤差＋搬送波位相補正量
【００３４】
続いて、端末位置算出部１３は、補正済擬似距離観測量ＰＲや補正済搬送波位相観測量ＣＰを用い、測位端末１の位置（以下、測位端末位置という）、速度、および、時計誤差（以下、測位端末時計誤差という）を推定する。例えば４基以上の測位衛星４に対する補正済擬似距離観測量のみを用いて、数１に示すカルマンフィルタにより、測位端末１の位置、速度、および、時計誤差を推定する。位置をＸ＝｛ｘ，ｙ，ｚ｝、速度をＶ＝｛ｖｘ，ｖｙ，ｖｚ｝、時計誤差をδＴとする。
【００３５】
位置、速度を表す座標系としては、例えばＧＰＳで汎用的に用いられるＷＧＳ８４地球固定座標系を用いる。時刻ｔ−１における位置の推定値Ｘｔ−１｜ｔ−１、速度の推定値Ｖｔ−１｜ｔ−１、時計誤差の推定値δＴｔ−１｜ｔ−１、および、共分散行列Ｐｔ−１｜ｔ−１から、時刻ｔにおける位置Ｘｔ｜ｔ−１、速度Ｖｔ｜ｔ−１、時計誤差δＴｔ｜ｔ−１および共分散行列Ｐｔ｜ｔ−１を予測する。Ｑはプロセスノイズ行列である。Δｔは時刻ｔと時刻ｔ−１の間隔（秒）である。
【００３６】
【数１】
2015114899.tif 000003
【００３７】
状態量ベクトルをＺ＝｛Ｘ，Ｖ，δｔ｝とし、数２に示す観測残差ｅを用いて、時刻ｔにおける位置、速度、時計誤差の推定値と共分散を求め、位置を測位端末位置、時計誤差を測位端末時計誤差とする。
【００３８】
【数２】
2015114899.tif 000004
【００３９】
数２において、ｈは観測モデルであり、航法メッセージに含まれるパラメータから算出した各測位衛星４の位置Ｘｓａｔ１，Ｘｓａｔ２，…および、位置と時計誤差の推定値から計算する。ｈは測位に利用する測位衛星数と同じ行数を持つ行ベクトルである。または▽Ｚｈは、ｈの状態量ベクトルＺに関する微分を示す。Ｒは観測ノイズ行列である。航法暦に含まれるパラメータから測位衛星の位置を算出する手法は、各測位衛星を運用する機関が提供する仕様書に記載されている手順に従うとよい。
【００４０】
【数３】
2015114899.tif 000005
【００４１】
一般に補正済擬似距離観測量のみを用いた測位では、サブメートル級（水平０．５〜１ｍ）の精度で位置Ｘが得られ、１０ｎｓ以下の精度で時計誤差δＴが得られる。
【００４２】
また、５基以上の測位衛星４に対する補正済擬似距離観測量と補正済搬送波位相観測量の両方を用い、位置、速度、時計誤差、各衛星の搬送波位相のアンビギュイティを状態変数としたカルマンフィルタと、ＬＡＭＢＤＡ（The  Least  Squares  Ambiguity  Decorrelation  Adjustment）等のアンビギュイティを整数化する手法を組み合わせた測位を行うことが挙げられる。一般に補正済擬似距離観測量と補正済搬送波位相観測量の両方を用い、アンビギュイティを整数化する測位ではセンチメートル級（水平６ｃｍ以下）の精度で位置Ｘが得られ、１ｎｓ以下の精度で時計誤差δＴが得られる。
【００４３】
前述の手法で推定した時計誤差δＴの値にはアンテナケーブルや電子系統による遅延も含まれているため、それらを事前に測定して補正することが望ましい。現在の電子技術によれば１０ｎ以下の精度で測定可能で、その範囲では安定（温度等による変動は１０ｎ以下）と考えられるため、補正済擬似距離観測量のみを用いた場合で１０〜２０ｎｓ、補正済擬似距離観測量と補正済搬送波位相観測量の両方を用いた場合で１０ｎｓ以下の精度で測位端末１の測位端末時計誤差が得られると言える。
【００４４】
端末位置算出部１３の処理は繰り返し行い、常に測位端末位置と測位端末時計誤差の値を更新する。その更新周期は例えば１秒である。
【００４５】
携帯電波受信部１４は、携帯電話５が発する携帯電波を受信する。例えば、携帯電波受信部１４は、携帯電話５が基地局等との通信や基地局の探索等を目的として定期的に発する携帯電波を受信する。
【００４６】
携帯ＩＤ判別部１５は、携帯電波受信部１４が受信した携帯電波を解析し、電波を復調して得られる携帯電話５の端末固有の番号であるＩＭＥＩ（International  Mobile  Equipment  Identity）等により、携帯電話５の携帯ＩＤを取得する。
【００４７】
携帯幾何情報算出部１６は、端末位置算出部１３が算出した測位端末時計誤差と携帯電波受信部１４が受信した携帯電波から、測位端末１に対する携帯電話５の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する。携帯電話距離を算出する場合は、携帯電波受信部１４で携帯電波を受信した時刻Ｔｒｅｃｅｉｖｅを記憶しておき、端末位置算出部１３が算出した測位端末時計誤差でＴｒｅｃｅｉｖeを補正した時刻と、携帯電波を復調して得られる、携帯電話５が携帯電波を発信した時刻Ｔｔｒａｎｃｅ［秒］から、次式により携帯電話距離を算出する。
【００４８】
携帯電話距離［ｍ］＝Ｃ×｛（Ｔｒｅｃｅｉｖe−δＴ）−Ｔｔｒａｎｓ｝
【００４９】
Ｃは光速で例えば２９９７９２４５８［ｍ／秒］を用いる。携帯電波が約１ＧＨｚであり、一般的なＣＰＵの処理速度が数ＧＨｚであることから、瓦礫内でマルチパスの影響を受けても、時刻Ｔｒｅｃｅｉｖeは数ｎｓの精度で求められる。ただし携帯電話５の時計は、測位端末１のようにＧＰＳ衛星等の測距信号を用いた時計誤差の補正を行っていない。そのためＴｔｒａｎｓにバイアスが含まれ、上式で得られる携帯電話距離は実際の距離と大きく異なることが考えられる。携帯電話距離が負の値になる場合も考えられる。この影響は、携帯位置算出部１６の説明に示すように、携帯ＩＤが同じ４つ以上の携帯電話５に対する携帯電話距離を用いて携帯電話５の時計誤差δＴｍｏｂｉｌｅを推定することで、取り除かれる。
【００５０】
携帯電話方向を算出する場合は、例えば、非特許文献２に示すような技術を用いる。携帯電波受信部１４は、アレイ・アンテナを備え、アレイ・アンテナ用いて指向性ビームによる空間捜査を行うビーム・フォーマ法等を用いて、携帯電話方向を算出する。携帯電話方向は、測位端末１の位置において東方向をｘ軸、北方向をｙ軸、高さ方向をｚ軸とした局所水平座標系における方位角ＡＺ［度］と仰角ＥＬ［度］等で表現する。
【００５１】
基本情報生成部１７は、端末位置算出部１３が算出した測位端末位置と携帯ＩＤ判別部１５が得た携帯ＩＤと携帯幾何情報算出部１６が算出した携帯電話距離または携帯電話方向を含む１単位の基本情報を生成する。例えば測位端末位置のｘ，ｙ，ｚのそれぞれを１６ビットの浮動小数点で表わし、携帯ＩＤを３２ビットの２進数で表わし、携帯電話距離または携帯電話方向の方位角と仰角をそれぞれ１６ビットの浮動小数点で表わす場合、１単位の基本情報は、それぞれ９６ビット（１６×３＋３２＋１６）と１１２ビット（１６×３＋３２＋１６×２）の情報となる。
【００５２】
記憶部１８は、基本情報生成部１７が生成した基本情報を所定のメモリに保存する。メモリは、複数単位の基本情報を保存することができるよう、ハードディスクやフラッシュメモリ等を利用する。
【００５３】
携帯位置算出部１９は、記憶部１８に保存されている複数の基本情報のうち、基本情報に含まれる携帯ＩＤが同じ２つ以上の基本情報から、携帯ＩＤに該当する携帯電話５の位置（以下、携帯電話位置という）を算出する。基本情報に含まれる携帯電話距離を用いる場合、携帯電話距離には携帯電話５の時計誤差の影響が含まれているため、３次元の携帯電話位置に加えて携帯電話５の時計誤差も同時に算出するため、携帯ＩＤが同じ４つ以上の基本情報を使用する。
【００５４】
携帯電話距離を用いる場合、例えば数４に示すニュートン法により、３次元の携帯電話位置Ｘｍｏｂｉｌｅ＝｛ｘｍｏｂｉｌｅ，Ｙｍｏｂｉｌｅ，Ｚｍｏｂｉｌｅ｝と携帯電話５の時刻誤差δＴｍｏｂｉｌｅを算出する。状態変数をＺｍｏｂｉｌｅ＝｛Ｘｍｏｂｉｌｅ，δＴｍｏｂｉｌｅ｝とおき、Ｚｍｏｂｉｌｅが収束するまでニュートン法による更新を繰り返す。δＴｍｏｂｉｌｅを推定パラメータとすることで携帯電話５の時計誤差の影響を取り除くことができ、測位端末時計誤差δＴおよびＴｒｅｃｅｉｖeの精度に応じた携帯電話位置が得られる。
【００５５】
端末位置算出部１３で補正済擬似距離観測量と補正済搬送波位相観測量の両方を用いた場合、測位端末時計誤差δＴおよびＴｒｅｃｅｉｖｅの誤差は合わせて１０ｎｓ程度であることから、距離換算で３ｍとなり、携帯電話位置としては３〜５ｍの精度が期待される。この精度は後述する端末移動計画部２０の説明で示すとおり、異なる地点からの幾何情報に基づく位置算出を適切に繰り返すことにより、さらに向上（１ｍ程度まで）させることができる。
【００５６】
収束の目安としては、携帯電話５を保有する被災者の位置の特定が可能となるよう、例えばニュートン法の反復前後の位置の差のノルムが１ｍ以下となることを条件とする。
【００５７】
【数４】
2015114899.tif 000006
【００５８】
Ｆは携帯電話距離、状態変数、測位端末位置で表わされる関数であり、使用する基本情報の数と同じ数の行を持つ行ベクトルである。▽ｚＦ、Ｆの状態量ベクトルＺに関する微分を示す。
【００５９】
【数５】
2015114899.tif 000007
【００６０】
Ｒｉは、使用する基本情報のうちｉ番目の基本情報に含まれる携帯電話距離、ｘｉ，ｙｉ，ｚｉは、使用する基本情報のうちｉ番目の基本情報に含まれる測位端末位置である（ｉ＝１，２，３，４…）。携帯電話距離の長さに応じて各基本情報に重みを付け、重み付きのニュートン法を用いてもよい。
【００６１】
基本情報に含まれる携帯電話方向を用いる場合は、携帯ＩＤが同じ２つ以上の基本情報を使用する。携帯電話方向を用いる場合、例えば数６に示すニュートン法により、３次元の携帯電話位置Ｘｍｏｂｉｌｅ＝｛ｘｍｏｂｉｌｅ，ｙｍｏｂｉｌｅ，ｚｍｏｂｉｌｅ｝を算出する。状態変数をＺｍｏｂｉｌｅ＝Ｘｍｏｂｉｌｅとおき、Ｚｍｏｂｉｌｅが収束するまでニュートン法による更新を繰り返す。収束の目安としては、携帯電話５を保有する被災者の位置の特定が可能となるよう、例えばニュートン法の反復前後の位置の差のノルムが１ｍ以下となることを条件とする。
【００６２】
【数６】
2015114899.tif 000008
【００６３】
Ｆは携帯幾何情報算出部１６が算出した携帯電話方向をＷＧＳ８４等の地球固定座標系に変換した携帯電話方向、状態変数、測位端末位置で表わされる関数であり、使用する基本情報の数と同じ数の行を持つ行ベクトルである。
【００６４】
【数７】
2015114899.tif 000009
【００６５】
携帯電話方向を、測位端末１の位置における局所水平座標系で表わした場合は、ＥＬｉＥＣＥＦとＡＺｉＥＣＥＦは使用する基本情報のうちｉ番目の基本情報に含まれる携帯電話方向の仰角（ＥＬ）と方位角（ＡＺ）を、局所水平座標系から地球固定座標から見た方向に変換した方向の仰角と方位角となる（ｉ＝１，２，…）。 ｘｉ，ｙｉ，ｚｉは、使用する基本情報のうちｉ番目の基本情報に含まれる測位端末位置である（ｉ＝１，２，…）。携帯電話方向に応じて、また携帯幾何情報算出部１６で同時に携帯電話距離も得られる場合には携帯電話距離の長さに応じて、各基本情報に重みを付け、重み付きのニュートン法を用いてもよい。
【００６６】
携帯位置算出部１９は、携帯ＩＤと算出した携帯電話位置とを含む、１単位の携帯位置情報を生成する。
【００６７】
記憶部１８は、携帯位置算出部１９が生成した携帯位置情報を所定のメモリに保存する。メモリは、複数単位の携帯位置情報を保存することができるよう、ハードディスクやフラッシュメモリ等を利用する。
【００６８】
端末移動計画部２０は、記憶部１８に保存されている基本情報と、携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出する。端末移動計画部２０は、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、測位端末位置の最新値から測位端末１を誘導する移動計画データを生成する。
【００６９】
まず、基本情報のみを用い、基本情報として携帯ＩＤが同じ携帯電話５の携帯電話距離を用いる場合の、計画指針の例を示す。記憶部１８に保存されている基本情報が１つである場合、携帯電話５の位置（以下、携帯電話位置という）は、基本情報に含まれる測位端末位置を中心とした、半径が携帯電話距離の球面上となる。ただし前述の通りＴｔｒａｎｓに含まれるバイアスのため、携帯電話距離が実際の距離と大きく異なる場合があり、基本情報１つのみでは有意な情報を与えない。そのため基本情報として携帯電話距離を用いる場合は、基本情報が１つのみの場合には、次の携帯電波受信の機会までにできるだけ遠くまで測位端末１を移動させる移動計画データを生成することが考えられる。
【００７０】
図３は、実施の形態１に係る双曲面の一例を示す図である。２つの基本情報が得られれば、Ｔｔｒａｎｓに依らず２つの地点に対する携帯電話距離の差分が計算可能となり、携帯電話位置ＡＰはその差分が一定の面上となる。図３に示すように、２つの基本情報にそれぞれ含まれる測位端末位置Ｐ１およびＰ２に対する距離の差分が一定の面は、双曲面Ｈをなす。実際には差分に誤差が含まれていることから、より正確には、携帯電話位置ＡＰは双曲面Ｈに対し誤差分だけの厚みを考慮した層の中となる。従ってその層の厚みの影響を低減するために、次に携帯電波を受信する３地点目としては、すでに存在する双曲面Ｈに対して新たに生成される双曲面ができるだけ垂直に交差するような地点を選択することが望ましい。
【００７１】
ここで通常は被災地域の水平方向の距離スケールに対して垂直方向のスケールが小さいと考えられることから、垂直方向を無視し、経度と緯度をｘ軸ｙ軸とした局所的な水平面に双曲面を投影して得られる双曲線を考える。
【００７２】
図４は、実施の形態１に係る計画手法の一例を示す図である。３地点目の選択の指針の１つとしては、その水平面での２地点のうち、携帯電話位置ＡＰに近い方の地点から、双曲線の漸近線に平行な直線（図中、一点鎖線）を２本引き、そのいずれかの線上の点を選択することが挙げられる（図中、候補点ＰＡまたはＰＢ）。候補点ＰＡおよびＰＢは、例えば、漸近線に平行な直線上の、次の携帯電波受信の機会までに移動できる地点とする。
【００７３】
図４に候補点ＰＡを選んだ場合の双曲面ＨＡおよび候補点ＰＢを選んだ場合の双曲面ＨＢを示す。いずれの候補点を選択した場合も２つの双曲線（従って双曲面も）間の高い垂直度が得られる。特に実際の携帯位置に近い側の直線上の点（候補点ＰＡ）を選択した場合は、携帯電話位置ＡＰによっては、ほぼ直角に交わる２つの双曲面ＨおよびＨＡが得られる。
【００７４】
３地点からの携帯電話距離を算出すると、携帯電話位置ＡＰは、２つの双曲面の交線に対し距離の誤差分を考慮した厚みのある層の中まで絞り込まれる。４地点目から携帯電話距離を得ることにより、携帯電話位置ＡＰの推定値は一点に決まり、携帯電話位置ＡＰはその一点に対し誤差分を考慮した領域内に絞り込まれる。
【００７５】
ここでその領域の大きさをできるだけ小さくする（すなわち測位精度をできるだけ高める）ような、４地点目の場所を選択する。４地点目の選択の指針の１つとしては、例えば衛星測位で用いる指標であるＰＤＯＰ（Position  Dilution  Of  Precision）を用いる。ＰＤＯＰは衛星測位において測位を行う受信機に対する測位衛星４の幾何学的配置の悪さを示す指標であり、値が小さいほどよい。被災者の携帯電話５を受信機、測位端末１を測位衛星に見立てると、携帯電話位置をＸｍｏｂｉｌｅ＝｛ｘｍｏｂｉｌｅ，ｙｍｏｂｉｌｅ，ｚｍｏｂｉｌｅ｝、携帯電話位置の算出に用いる測位端末１の位置をＸ１， Ｘ２， Ｘ３， Ｘ４（Ｘｉ＝ ｘｉ， ｙｉ， ｚｉ）とすると、携帯電話位置の算出におけるＰＤＯＰは次式で表わされる。
【００７６】
【数８】
2015114899.tif 000010
【００７７】
【数９】
2015114899.tif 000011
【００７８】
【数１０】
2015114899.tif 000012
【００７９】
一方、携帯電話位置Ｘｍｏｂｉｌｅは得られていないため、３地点目の選択時と同様に経度と緯度をｘ軸ｙ軸とした局所的な水平面を考え、その水平面と２つの双曲面の交線との交点を携帯電話位置の概略位置とし、Ｘ１， Ｘ２， Ｘ３はすでに携帯電話距離算出を行った３地点目の座標値（基本情報に測位端末位置として保存されている値）とし、ＰＤＯＰを最小とする座標値Ｘ４＝（ｘ４， ｙ４， ｚ４）を求め、これを４地点目とし、次に携帯電波を受信する地点として定める。
【００８０】
ＰＤＯＰの代わりに、水平方向の精度を優先する場合にはＨＤＯＰ（Horizontal  Dilution  Of  Precision）を、垂直方向の精度を優先する場合にはＶＤＯＰ（Vertical  Dilution  Of  Precision）を指標として用いることも考えられる。ただし、端末移動計画部２０は、測位端末１が移動できる範囲に応じて、異なる指標の選択や、地点算出結果に応じた次に携帯電波を受信する地点の決定を行う。
【００８１】
ＰＤＯＰは、記憶部１８に保存されている携帯位置情報に基づく移動計画の指標にも使用することができる。すなわちすでに４つ以上の携帯電話距離から携帯電話位置の算出が完了している携帯電話５について、追加で携帯電話距離の観測を行うことで位置精度の向上を行う。４つ以上の携帯電話距離から携帯電話位置の算出が完了した直後の携帯電話位置は、必ずしも幾何学的に良好な地点から計測した携帯電話距離に基づいてはおらず、最良の精度が得られていない。そこで４つ以上の携帯電話距離から得られた携帯電話位置をＸｍｏｂｉｌｅとし、５地点目からの観測を考慮したＰＤＯＰを最小化するＸ５＝（ｘ５， ｙ５， ｚ５）を求め、これを５地点目とし、次に携帯電波を受信する地点として定める。この場合、行ベクトルＦは次式で表わされる。
【００８２】
【数１１】
2015114899.tif 000013
【００８３】
さらに一般には、位置計測は、計測を複数回繰り返すことにより、精度が向上できることが知られている。個々の携帯電話５について、携帯電話距離に基づく携帯位置計測において、４つの基本情報を１セットとして携帯電話位置を求め、さらに追加で４つの別の基本情報を得てそれらを１セットとして携帯電話位置を求めることが考えられる。この場合、２セットの基本情報から得られた携帯電話位置を、例えばそれらのＰＤＯＰの逆数で重みづけを行って平均化することにより、単一のセットで求めた場合よりも位置精度を向上することができる。例えば、単一のセットでは３〜５ｍであった位置精度が２〜３セットの繰り返しにより１ｍ程度までに向上することが期待できる。
【００８４】
すなわち実施の形態１における救難救助支援システムでは、実際には複数の携帯電話５からの携帯電波を受信し、それらから次々に基本情報を生成し、個々の携帯電話５の位置を算出していく。携帯電話５が複数存在する場合には、端末移動計画部２０で次に携帯電波を受信する地点を算出する際、例えば個々の携帯電話位置Ｘｍｏｂｉｌｅから計算したＰＤＯＰの重み付き和を最小化することにより、重みに応じて位置算出精度の低い携帯電話５の精度を優先して向上させたい場合や、全ての携帯電話５の位置精度を均一に向上させたい場合に対応することができる。
【００８５】
また基本情報が不足している携帯電話５を優先（例えば前述の双曲面が１つしかない携帯電話）させたい場合にも対応することができる。計測を繰り返すことで、すでに位置が定まった携帯電話についても、位置精度を向上することができ、その目的に応じて、様々な重み付けによる移動計画データを生成することが可能である。
【００８６】
端末誘導部２１は、端末移動計画部２０から受け取った移動計画データを表示装置等２９に出力して、測位端末１を誘導する。
【００８７】
例えば、次に携帯電波を受信する地点と最新の測位端末位置と携帯位置情報とを表示する移動計画データを表示装置に表示させることで、移動車両２の運転者は、表示装置に表示された移動計画データに従って、移動車両２を移動させればよいので、捜索効率の向上が期待できる。あるいは、次に携帯電波を受信する地点と、最新の測位端末位置とを含む移動計画データを移動車両２の駆動制御装置に出力し、移動計画データに従って、移動車両２を自動で移動させてもよい。
【００８８】
移動計画データは、表示を見易くするため、例えばＷＧＳ８４等の地球固定座標系に対して求めた３次元の測位端末位置から、測位端末位置を原点とした東方向をｘ軸、北方向をｙ軸、高さ方向をｚ軸とした局所水平座標系における次に携帯電波を受信する地点および携帯電話位置を表示してもよいし、例えばＷＧＳ８４等の地球固定座標系に対して求めた３次元の測位端末位置と携帯電話位置をそれぞれ緯度、経度、高度に変換して表示してもよい。
【００８９】
図５は、実施の形態１に係る移動車両の一例を示す図である。移動車両２は、測位端末１を搭載し、測位衛星４が発信する測距信号を受信する測距信号受信アンテナ２０１と、多機能測位衛星３から誤差補正情報を受信する誤差補正情報受信アンテナ２０２と、携帯電話５が発する携帯電波を受信する携帯電波受信アンテナ２０３と、携帯位置情報を表示する表示モニタ２０４とを備える。表示モニタ２０４は、測位端末１が備えてもよい。測距信号受信アンテナ２０１、誤差補正情報受信アンテナ２０２、携帯電波受信アンテナ２０３および表示モニタ２０４と、測位端末１とは接続されている。
【００９０】
測距信号受信アンテナ２０１は、受信した測距信号を測距信号受信部１１に送る。誤差補正情報受信アンテナ２０２は、受信した誤差補正情報を誤差補正情報受信部１２に送る。携帯電波受信アンテナ２０３は、受信した携帯電波を携帯電波受信部１４に送る。端末誘導部２１は、移動計画データを表示モニタ２０４に出力して、表示させる。
【００９１】
また、移動車両２の形態としては、車両の他、ヘリコプタ等の飛行体でもよいし、リモートコントロール可能な車両や飛行体であってもよい。測位端末１は、コンパクトで持ち運び可能な機器として、人間が持ち歩いて使用してもよい。
【００９２】
図６は、実施の形態１に係る表示画面の一例を示す図である。図６の表示画面は、表示モニタ２０４に局所水平座標系における現在地点２４１と次に携帯電波を受信する地点２４２と携帯電話位置２４３を含む移動計画データを表示した例である。図６の例では、矢印は進行方向を示している。
【００９３】
携帯電話位置２４３は、記憶部１８に保存された全て携帯ＩＤに対応する携帯電話位置をすべて表示してもよいし、測位端末１からの距離が一定以下の携帯電話位置を表示してもよい。また携帯電話５を所持する被災者を救助できた場合には、その被災者が所持する携帯電話位置２４３の表示を手動で消す等の機能を追加してもよい。
【００９４】
高精度な測位端末位置と、携帯位置算出部１９が算出した携帯電話位置から、移動しながらでも現在地に対する、被災者が所持する携帯電話５の位置がリアルタイムに、直感的な表示によって把握することができ、被災者の迅速な救助を可能になる。
【００９５】
図７は、実施の形態１に係る端末位置算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す端末位置算出処理は、例えば測位端末１に電源が投入されると開始する。
【００９６】
測位端末１の測距信号受信部１１は、測位衛星４が発信する測距信号を受信しない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１１を繰り返し、測距信号の受信を待機する。測距信号を受信した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、測距信号受信部１１は、測距信号から、測位衛星４に対する擬似距離観測量、搬送波位相観測量、および、航法メッセージを取得する（ステップＳ１２）。また、測距信号は複数のＧＰＳ衛星等の測位衛星４から同時に受信し、測距信号受信部１１は、その受信時刻を記録する（ステップＳ１３）。
【００９７】
誤差補正情報受信部１２は、多機能測位衛星３から誤差補正情報を受信しない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１４を繰り返し、誤差補正情報の受信を待機する。誤差補正情報を受信した場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、誤差補正情報受信部１２は、誤差補正情報から、測距信号受信部１１が取得した各測位衛星４に対する擬似距離観測量や搬送波位相観測量に含まれる誤差を補正するための擬似距離補正量や搬送波位相補正量を算出する（ステップＳ１５）。
【００９８】
端末位置算出部１３は、測距信号受信部１１が取得した４基以上の測位衛星４に対する擬似距離観測量や搬送波位相観測量を、誤差補正情報受信部１２が算出した測位衛星に対する擬似距離補正量や搬送波位相補正量と、航法メッセージに含まれる衛星時計誤差で補正し、測位衛星に対する補正済擬似距離観測量ＰＲや補正済搬送波位相観測量ＣＰを算出する（ステップＳ１６）。
【００９９】
次に、端末位置算出部１３は、補正済擬似距離観測量ＰＲや補正済搬送波位相観測量ＣＰを用い、測位端末１の位置、速度、および、時計誤差を算出する（ステップＳ１７）。
【０１００】
電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ１８；ＮＯ）、処理はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ１８を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１０１】
図８は、実施の形態１に係る携帯位置算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。図８に示す携帯位置算出処理は、例えば測位端末１に電源が投入されると開始する。
【０１０２】
測位端末１の携帯電波受信部１４は、携帯電話５が発する携帯電波を受信しない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、ステップＳ２１を繰り返し、携帯電波の受信を待機する。携帯電波を受信した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、携帯ＩＤ判別部１５は、携帯電波受信部１４が受信した携帯電波を解析し、携帯電話５の携帯ＩＤを取得する（ステップＳ２２）。
【０１０３】
携帯幾何情報算出部１６は、端末位置算出処理で端末位置算出部１３が算出した測位端末時計誤差と携帯電波受信部１４が受信した携帯電波から、測位端末１に対する携帯電話５の携帯電話距離または携帯電話方向を算出する（ステップＳ２３）。
【０１０４】
基本情報生成部１７は、端末位置算出処理で端末位置算出部１３が算出した測位端末位置と携帯ＩＤ判別部１５が得た携帯ＩＤと携帯幾何情報算出部１６が算出した携帯電話距離または携帯電話方向とを含む１単位の基本情報を生成する（ステップＳ２４）。記憶部１８は、基本情報生成部１７が生成した基本情報を所定のメモリに保存する（ステップＳ２５）。
【０１０５】
携帯位置算出部１９は、記憶部１８に保存されている複数の基本情報のうち、基本情報に含まれる携帯ＩＤが同じ２つ以上の基本情報から、携帯ＩＤに該当する携帯電話位置を算出する（ステップＳ２６）。携帯位置算出部１９は、携帯ＩＤと算出した携帯電話位置とを含む、１単位の携帯位置情報を生成する（ステップＳ２７）。記憶部１８は、携帯位置算出部１９が生成した携帯電話位置を所定のメモリに保存する（ステップＳ２８）。
【０１０６】
電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ２９；ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜ステップＳ２９を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１０７】
図９は、実施の形態１に係る端末誘導処理の動作の一例を示すフローチャートである。図９に示す端末誘導処理は、例えば測位端末１に電源が投入されると開始する。
【０１０８】
端末移動計画部２０は、携帯位置算出処理で記憶部１８に保存された基本情報と、携帯位置情報との、いずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出する（ステップＳ３１）。
【０１０９】
端末移動計画部２０は、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、測位端末位置の最新値から測位端末１を誘導する移動計画データを生成する（ステップＳ３２）。端末誘導部２１は、移動計画データを表示装置等２９に出力して、測位端末１を誘導する（ステップＳ３３）。
【０１１０】
電源がＯＦＦになっていなければ（ステップＳ３４；ＮＯ）、処理はステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ３４を繰り返す。電源がＯＦＦになると（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１１１】
以上説明したように実施の形態１の救難救助支援システム１００によれば、被災者の早期の位置特定を可能とする次に携帯電波を受信する最良の計測点を定める移動計画データを出力することで、捜索者が闇雲に被災地域を探索することなく、定期的に発信される携帯電波を有効に用い、短時間で被災者の位置を絞り込む得ることができる。被災者の衰弱、二次災害の可能性、被災者の携帯電話５の電池切れによる通信手段の喪失の可能性等、一刻を争う被災現場において、被災者の早期の救助が実現できる。
【０１１２】
また、携帯電話５の電波を利用して被災者との距離を計測することで、ＧＰＳ信号の届かない建物内や瓦礫の下にいる被災者の位置情報が取得できる。また準天頂衛星等の多機能測位衛星３が配信する誤差補正情報を利用することにより、被災者の探索に用いる測位端末位置と測位端末時計誤差がリアルタイム（誤差補正情報の受信開始から１分以内）に高精度（位置：センチメートル級、時計：１０ｎｓ）に得られるため、携帯電話の電波を利用して得られる距離の精度（３ｍ程度）に応じた、被災者の位置特定に必要な精度の位置情報が得られる。さらに構成要素には地上インフラが含まれず、測位端末１の他は、地上で発生した災害の影響を受けない宇宙インフラである準天頂衛星等の多機能測位衛星３のみを含むため、本発明は周辺の地上インフラの被災状況によらず利用可能である。
【０１１３】
以上より、地震等の災害発生した場合に、基地局等の周辺の地上インフラが利用できないような場合においても、ＧＰＳ信号の届かない建物内や瓦礫の下にいる被災者の位置情報を、被災者が保有する携帯電話５の機能を活用して迅速かつ正確に収集することが可能になる。
【０１１４】
例えば、この測位端末１を自家用車等に搭載することにより、災害発生時に地上インフラに頼ることなく、ＧＰＳと準天頂衛星等の多機能測位衛星３のみを利用して被災者を捜索するシステムが構築できる。またヘリコプタに搭載することにより、空中からの高効率な捜索が可能である。測位端末１を持って被災地域を歩き回ることで、被災者の位置情報を収集することも可能である。
【０１１５】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。実施の形態２の救難救助支援システム２００は、実施の形態１の救難救助支援システム１００と同様の構成であるが、測位端末１の構成が異なる。また、救難救助支援システム２００における測位端末１は２台以上であり、他の測位端末１と通信可能である。
【０１１６】
実施の形態２の測位端末１は、実施の形態１の測位端末１の構成に加え、他の測位端末１と通信可能な通信部２２を備える。
【０１１７】
通信部２２は、記憶部１８に保存されている基本情報を、無線等を用いて他の測位端末１に送信する。通信部２２は、他の測位端末１から基本情報を受信すると、記憶部１８に保存する。同様に、通信部２２は、記憶部１８に保存されている携帯位置情報を、無線等を用いて他の測位端末１に送信する。通信部２２は、他の測位端末１から携帯位置情報を受信すると、記憶部１８に保存する。
【０１１８】
携帯位置算出部１９は、記憶部１８に保存されている、自身の測位端末１の基本情報および他の測位端末１から取得した基本情報に基づいて、携帯電話位置を算出する。
【０１１９】
端末移動計画部２０は、記憶部１８に保存されている、自身の測位端末１の基本情報および他の測位端末１から取得した基本情報と、自身の測位端末１が算出した携帯位置情報および他の測位端末１から取得した携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、次に携帯電波を受信する地点を算出する。
【０１２０】
実施の形態２のその他の構成は、実施の形態１と同様である。
【０１２１】
実施の形態２の救難救助支援システム２００によれば、複数の測位端末１を利用することにより、幾何学的に異なる方向から携帯電話距離または携帯電話方向を計測するために個々の測位端末１が移動しなければならない距離が短くて済み、災害発生により路面状況が悪い場合でも一定の探索効率が確保できる。さらに幾何学的に異なる複数の方向から、携帯電話５が同時刻に発した携帯電波を受信して基本情報を生成できることにより、携帯電話５の時刻誤差の変動の影響が無視でき、携帯電話の時刻誤差の変動が早い場合にも、精度が低下することなく携帯電話位置を算出することができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。実施の形態３の救難救助支援システム３００は、実施の形態２の救難救助支援システム２００と同様の構成であるが、測位端末１の記憶部１８は、自身の測位端末１を識別する端末ＩＤを記憶している。
【０１２３】
通信部２２は、記憶部１８に保存されている基本情報および携帯位置情報に加えて、記憶部１８が記憶している端末ＩＤと、端末位置算出部１３が算出した測位端末位置の最新値とを対応付けた最新位置情報を、無線等を用いて他の測位端末１に送信する。通信部２２は、他の測位端末１から最新位置情報を受信すると、端末移動計画部２０に送る。
【０１２４】
端末移動計画部２０は、記憶部１８に保存されている自身の測位端末１の基本情報および他の測位端末１から取得した基本情報と、自身の測位端末１が算出した携帯位置情報および他の測位端末１から取得した携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、自身の測位端末１と他の測位端末１のそれぞれについて次に携帯電波を受信する地点を算出する。
【０１２５】
端末移動計画部２０は、実施の形態１や実施の形態２の場合と異なり、単一の測位端末１ではなく、複数台の測位端末１を同時に考慮して移動計画データを生成する。一例として、複数の携帯電話５に対する重み付きのＰＤＯＰに基づいて次に携帯電波を受信する位置を算出する場合を示す。
【０１２６】
測位端末１の台数をＭ、携帯電話５の台数をＫとする。測位端末１ｉ（ｉ＝１…Ｍ）が次に携帯電波を受信する位置をＸｉ＝｛ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ｝とし、個々の携帯電話５ｋ（ｋ＝１…Ｋ）について概略位置をＸｍｏｂｉｌｅ＿ｋ、その携帯電話位置を算出するために既に収集した１セットの基本情報に含まれる基本情報の個数をｎｋとすると、Ｚ＝｛Ｘ１，Ｘ２，…ＸＭ｝を変数として、以下に示す評価関数Ｊを最小化する。
【０１２７】
【数１２】
2015114899.tif 000014
【０１２８】
【数１３】
2015114899.tif 000015
【０１２９】
【数１４】
2015114899.tif 000016
【０１３０】
【数１５】
2015114899.tif 000017
【０１３１】
（ｊ＝１…ｎｋ）は携帯電話５ｋの位置算出を行う１セットの基本情報に含まれる測位端末位置を示す。Ｗｋは重みである。
【０１３２】
また他の一例として、一部の測位端末１は基本情報が不足している携帯電話５（例えば前述の双曲面が１つしかない携帯電話）を優先し、残りの測位端末１はすでに概略位置が求められている携帯電話５の位置精度を向上することを優先する、という組み合わせも可能である。
【０１３３】
端末移動計画部２０は、各測位端末１について、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、測位端末位置の最新値から測位端末１を誘導する、端末ＩＤごとの移動計画データを生成する。
【０１３４】
通信部２２はさらに、端末移動計画部２０が生成した端末ＩＤごとの移動計画データをで他の測位端末１に送信してもよい。この場合、通信部２２は、他の測位端末１から端末ＩＤごとの移動計画データを受信し、端末誘導部２１に送る。
【０１３５】
端末誘導部２１は、端末移動計画部２０または通信部２２から受け取った端末ＩＤごとの移動計画データのうち記憶部１８に記憶している自身の測位端末１の端末ＩＤの移動計画データを表示装置等２９に出力する。これによれば、自身の測位端末１で、移動計画データを生成できなかった場合などに、他の測位端末１で生成された移動計画データを利用できる。
【０１３６】
実施の形態３のその他の構成は、実施の形態２と同様である。
【０１３７】
以上説明したように実施の形態３の救難救助支援システム３００によれば、システム全体で取得した基本情報や携帯位置情報、および複数台の測位端末１の位置情報を同時に考慮して移動計画データを生成するため、各測位端末１で個別に移動計画データを生成する場合と比較して、より良い移動計画データが得られ、短時間の捜索でより高精度な被災者の位置算出が期待できる。
【０１３８】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。実施の形態４の救難救助支援システム４００は、実施の形態３の救難救助支援システム３００のすべての測位端末１の端末移動計画部２０の機能を別途設けたサーバ６が備える構成である。救難救助支援システム４００の測位端末１は、端末移動計画部２０を備えない。
【０１３９】
測位端末１の通信部２２は、記憶部１８に保存されている基本情報および携帯位置情報に加えて、記憶部１８が記憶している端末ＩＤと、端末位置算出部１３が算出した測位端末位置の最新値とを対応付けた最新位置情報とを、無線等を用いてサーバ６に送信する。
【０１４０】
サーバ６は、通信部６１と記憶部６２と端末移動計画部６３を備える。通信部６１は、測位端末１から基本情報、携帯位置情報および最新位置情報を受信する。記憶部６２は、通信部６１が受信した、すべての測位端末１の基本情報、携帯位置情報および最新位置情報を所定のメモリに保存する。メモリは、複数単位の基本情報および携帯位置情報を保存することができるよう、ハードディスクやフラッシュメモリ等を利用する。
【０１４１】
端末移動計画部６３は、記憶部６２に保存されている基本情報と携帯位置情報と、のいずれかまたは両方を用いて、それぞれの測位端末１について次に携帯電波を受信する地点を算出する。端末移動計画部６３は、各測位端末１について、算出した次に携帯電波を受信する地点を目的地として、測位端末位置の最新値から測位端末１を誘導する、端末ＩＤごとの移動計画データを生成する。
【０１４２】
通信部６１は、端末移動計画部６３が生成した移動計画データを該当する端末ＩＤの測位端末１に送信する。
【０１４３】
測位端末１の通信部２２は、サーバ６から移動計画データを受信し、端末誘導部２１に送る。端末誘導部２１は、受け取った移動計画データを表示装置等２９に出力して、測位端末１を誘導する。
【０１４４】
以上説明したように実施の形態４の救難救助支援システム４００によれば、次に携帯電波を受信する地点を算出し、移動計画データの生成する処理をサーバ６で行うことにより、移動型高精度測位端末よりも高いスペックの計算環境が期待でき、より計算負荷の高い数学的に優れたアルゴリズムが適用できる。これにより、測位端末１で移動計画データを生成する場合よりも、アルゴリズムに応じて良い移動計画データが得られ、短時間の捜索でより高精度な被災者の位置算出が期待できる。
【０１４５】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５に係る測位端末の構成例を示すブロック図である。実施の形態５の救難救助支援システム５００は、実施の形態１の救難救助支援システム１００の構成に加え、センタ７を備える。また、救難救助支援システム５００における測位端末１は２台以上である。
【０１４６】
救難救助支援システム５００の測位端末１は、実施の形態１の測位端末１の構成に加え、多機能測位衛星３に情報を伝送可能な携帯位置情報送信部２３を備える。また、記憶部１８は、自身の測位端末１を識別する端末ＩＤを記憶している。
【０１４７】
携帯位置情報送信部２３は、記憶部１８が保存している携帯位置情報を多機能測位衛星３に伝送する。多機能測位衛星３への携帯位置情報の伝送には、多機能測位衛星３の双方向通信機能を利用する。例えば３次元の携帯位置情報をそれぞれ１６ビットの浮動小数点、携帯ＩＤを３２ビットの２進数で表わす場合、多機能測位衛星３に伝送される１つの携帯位置情報の情報量は８０ビット（１６×３＋３２）となる。伝送方法は、準天頂衛星等の多機能測位衛星３が指定する所定のメッセージフォーマットや仕様に従うものとする。多機能測位衛星３は、測位端末１から受信した携帯位置情報をセンタ７に伝送する。
【０１４８】
センタ７は、携帯位置情報受信部７１と携帯位置情報記憶部７２とを備える。携帯位置情報受信部７１は、多機能測位衛星３から携帯位置情報を受信する。携帯位置情報記憶部７２は、携帯位置情報受信部７１が受信した携帯位置情報を所定のメモリに保存する。メモリは、複数単位の携帯位置情報を保存することができるよう、ハードディスクやフラッシュメモリ等を利用する。
【０１４９】
以上説明したように実施の形態５の救難救助支援システム５００によれば、多機能測位衛星３の双方向通信機能を利用して被災地域における多数の被災者の携帯電話５の位置情報を集約することができるため、多数の被災者の位置を一括して把握することができ、迅速な救助を行うための救難救助計画を立てることができる。また被災者の携帯電話５の位置情報の集約に、宇宙インフラである多機能測位衛星３の双方向通信機能を利用するため、災害の発生により基地局等の地上インフラが使用不可となった場合にも、継続的に被災者の位置情報を収集することができる。
【０１５０】
上記の説明では、実施の形態５は実施の形態１と組み合わせたが、他の実施の形態と組み合わせてもよい。
【０１５１】
図１４は、本発明の実施の形態に係る処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。測位端末１は、図１４に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６および送受信部３７を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６および送受信部３７はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。
【０１５２】
制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）などから構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、測位端末１の端末位置算出部１３、携帯ＩＤ判別部１５、携帯幾何情報算出部１６、基本情報生成部１７、携帯位置算出部１９、端末移動計画部２０および端末誘導部２１の各処理を実行する。
【０１５３】
主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）などから構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。
【０１５４】
外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷなどの不揮発性メモリから構成され、測位端末１の処理を制御部３１に行わせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。記憶部１８は外部記憶部３３に構成される。
【０１５５】
操作部３４はキーボードおよびマウスなどのポインティングデバイスなどと、キーボードおよびポインティングデバイスなどを内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが測位端末１に情報を入力する場合は、操作部３４を介して、入力された情報が制御部３１に供給される。
【０１５６】
表示部３５は、ＣＲＴまたはＬＣＤなどから構成されている。ユーザが測位端末１に情報を入力する場合は、操作画面を表示する。測位端末１が表示モニタ２０４を備える場合には、表示部３５は表示モニタ２０４として機能する。
【０１５７】
入出力部３６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部３６は測距信号受信アンテナ２０１、誤差補正情報受信アンテナ２０２、携帯電波受信アンテナ２０３および表示モニタ２０４と接続する。入出力部３６は、測距信号受信部１１、誤差補正情報受信部１２、携帯電波受信部１４、端末誘導部２１、および、携帯位置情報送信部２３として機能する。
【０１５８】
送受信部３７は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、およびそれらと接続するシリアルインタフェースまたはＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。測位端末１の通信部２２として機能する。
【０１５９】
図２、図１０、図１１、図１２および図１３に示す測位端末１の測距信号受信部１１、誤差補正情報受信部１２、端末位置算出部１３、携帯電波受信部１４、携帯ＩＤ判別部１５、携帯幾何情報算出部１６、基本情報生成部１７、記憶部１８、携帯位置算出部１９、端末移動計画部２０、端末誘導部２１、通信部２２および携帯位置情報送信部２３の処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６および送受信部３７などを資源として用いて処理することによって実行する。
【０１６０】
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【０１６１】
制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６、送受信部３７、内部バス３０などから構成される測位端末１の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する測位端末１を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードなどすることで測位端末１を構成してもよい。
【０１６２】
また、測位端末１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【０１６３】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して提供することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS，Bulletin Board System）にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを提供してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、測位端末１の処理を実行できるように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１  測位端末、２  移動車両、３  多機能測位衛星、４  測位衛星、５  携帯電話、６  サーバ、７  センタ、１１  測距信号受信部、１２  誤差補正情報受信部、１３  端末位置算出部、１４  携帯電波受信部、１５  携帯ＩＤ判別部、１６  携帯幾何情報算出部、１７  基本情報生成部、１８  記憶部、１９  携帯位置算出部、２０  端末移動計画部、２１  端末誘導部、２２  通信部、２３  携帯位置情報送信部、２９  表示装置等、３０  内部バス、３１  制御部、３２  主記憶部、３３  外部記憶部、３４  操作部、３５  表示部、３６  入出力部、３７  送受信部、３９  制御プログラム、６１  通信部、６２  記憶部、６３  端末移動計画部、７１  携帯位置情報受信部、７２  携帯位置情報記憶部、１００，２００，３００，４００，５００  救難救助支援システム、２０１  測距信号受信アンテナ、２０２  誤差補正情報受信アンテナ、２０３  携帯電波受信アンテナ、２０４  表示モニタ、２４１  現在地点、２４２  次に携帯電波を受信する地点、２４３  携帯電話位置、ＡＰ  携帯電話位置、Ｈ，ＨＡ，ＨＢ  双曲面、Ｐ１，Ｐ２  測位端末位置、ＰＡ，ＰＢ  候補点。
【図１】
2015114899.tif 000018
【図２】
2015114899.tif 000019
【図３】
2015114899.tif 000020
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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