(57)【要約】【課題】簡易な方法により、移動体側と管理者側の双方が当該移動体の位置情報を入手することが可能となる移動体の測位方法を提供する。【解決手段】移動体側及び管理者側の双方において、３箇所の他基準点Ａ，Ｂ，Ｃに対し、それぞれ当該他基準点から移動体Ｗまでの距離と、基本基準点Ｏから前記移動体までの距離との各距離差を波動を用いて算出し、対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、求められた前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出する測位方法とする。【選択図】　図３
2004028639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体側及び管理者側において、前記移動体の位置を同時に測位するための方法であり、
前記移動体側及び前記管理者側の双方において、
３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの距離と、基本基準点から前記移動体までの距離との各距離差を波動を用いて算出し、
対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、
求められた前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出することを特徴とする測位方法。
【請求項２】
移動体側及び管理者側において、前記移動体の位置を同時に測位するための方法であり、以下の各ステップを含むことを特徴とする測位方法。
（１）基本基準点とそれ以外の３箇所の他基準点とからなる、３次元位置座標が既知である４箇所の前記基準点から、予め定められている順序かつ所定時間間隔で、前記移動体に向けて第１基準波を発信する第１基準波発信ステップ。
（２）前記移動体で前記各基準点から発信された前記各第１基準波を受信し、
前記移動体側において、
前記各第１基準波の受信時間と当該各第１基準波の速度とを用いて、
前記３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの往路距離と、前記基本基準点から前記移動体までの往路距離との各往路距離差を算出し、
対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の往路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、
求められた前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出する移動体側位置算出ステップ。
（３）前記移動体から前記４箇所の基準点に向けて第２基準波を発信する第２基準波発信ステップ。
（４）前記各基準点で前記移動体から発信された前記第２基準波を受信し、
前記管理者側において、
前記第２基準波の受信時間と当該各第２基準波の速度とを用いて、
前記３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの復路距離と、前記基本基準点から前記移動体までの復路距離との各復路距離差を算出し、
対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の復路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、
前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出する管理者側位置算出ステップ。
【請求項３】
前記第１基準波又は前記第２基準波の受信時間を正確に測定するために、
第１基準波発信ステップの前に、
前記基本基準点と前記３箇所の他基準点において、基準時間を一致させるための基準時間調節ステップを設けたことを特徴とする請求項２に記載の測位方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波動を利用した移動体の測位方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や船舶等（以下、「移動体」という）の位置情報を、運行管理等を行う管理者側で入手するために、種々の測位方法が提案されており、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）やＬＯＲＡＮ（Ｌｏｎｇ　Ｒａｎｇｅ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）を利用した測位方法が存在している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記測位方法では、測位装置を積載した移動体側において自らの位置情報を取得することは可能であるが、管理者側が直接的に移動体側の位置情報を取得できず、別途、無線等の情報伝達手段を使用して、移動体の位置情報を伝送しなければならなかった。そのため、前記測位方法を実現するためのシステムが複雑化してしまうという問題点を有していた。
【０００４】
また、ＰＨＳ等の通信端末手段を使用して、管理者側が位置情報を取得する方法や、移動体の映像を取得して当該映像に画像処理を施すことにより、当該移動体の位置を特定する方法も存在しているが、両方法ともに、位置情報の取得に時間を要するとともに、測定精度が悪いという問題点を有していた。
【０００５】
さらに、自動追尾型の光波測距儀を使用して移動体の位置を特定する方法や、超音波を使用した測位方法等も存在しているが、各方法は、それぞれ、追尾装置や追尾台数等の能力に限界があり、加えてコストを要すること、測定範囲が限定されるとともに高速移動を行う移動体には適用することができないこと等の問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、所定の精度を確保しつつ簡易な方法により、移動体側と管理者側の双方が当該移動体の位置情報を入手することが可能となる移動体の測位方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の測位方法は、移動体側及び管理者側において、前記移動体の位置を同時に測位するための方法であり、前記移動体側及び前記管理者側の双方において、３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの距離と、基本基準点から前記移動体までの距離との各距離差を波動を用いて算出し、対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、求められた前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出することを特徴としている。
【０００８】
より具体的には、以下の各ステップを含む測位方法とすると好適である。
（１）基本基準点とそれ以外の３箇所の他基準点とからなる、３次元位置座標が既知である４箇所の前記基準点から、予め定められている順序かつ所定時間間隔で、前記移動体に向けて第１基準波を発信する第１基準波発信ステップ。
（２）前記移動体で前記各基準点から発信された前記各第１基準波を受信し、前記移動体側において、前記各第１基準波の受信時間と当該各第１基準波の速度とを用いて、前記３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの往路距離と、前記基本基準点から前記移動体までの往路距離との各往路距離差を算出し、対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の往路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、求められた前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出する移動体側位置算出ステップ。
（３）前記移動体から前記４箇所の基準点に向けて第２基準波を発信する第２基準波発信ステップ。
（４）前記各基準点で前記移動体から発信された前記第２基準波を受信し、前記管理者側において、前記第２基準波の受信時間と当該各第２基準波の速度とを用いて、前記３箇所の他基準点に対し、それぞれ当該他基準点から前記移動体までの復路距離と、前記基本基準点から前記移動体までの復路距離との各復路距離差を算出し、対応する前記他基準点と前記基本基準点を焦点として、当該両者間の復路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の他基準点ごとに求め、前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出する管理者側位置算出ステップ。
【０００９】
ここで、基準波は、波動を利用するものであればよく、電磁波、赤外線等の光波、超音波等を用いることができる。
また、第１基準波及び第２基準波は、少なくとも１波長分の発信波を発信することで目的を達成することができるが、各基準波の態様は使用する周波数に応じて適切に選択することができる。
また、各基準点から発信される第１基準波は、同一周波数であり、波形のどの位置を計測するか（例えば、第１波のピークを計測する等）を予め定めておくことが必要であるとともに、各第１基準波は、どの基準点から発信されたものであるかが識別可能となっている必要がある。
【００１０】
さらに、第１基準波及び第２基準波の発信間隔は、各々の基準波に影響を与えない範囲で、適切に定める必要がある。
なお、予め定められている順序かつ所定時間間隔というのは、時間間隔を零として各基準点から同時に第１基準波を送信する場合も含むものである。
【００１１】
本発明では、移動体側において、各基準点から発信された各第１基準波の受信時間を用いて、３箇所の他基準点に対し、それぞれ前記他基準点から移動体までの往路距離と、前記基本基準点から移動体までの往路距離との３組の各往路距離差を算出し、対応する前記他基準点と基本基準点を焦点として、当該両者間の往路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の基準点ごとに求め、前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出することのみで移動体自身の３次元位置座標を求めることができる。
【００１２】
また、管理者側において、移動体から発信された第２基準波の各基準点における受信時間を用いて、３箇所の他基準点に対し、それぞれ前記他基準点から移動体までの復路距離と、前記基本基準点から移動体までの復路距離との３組の各復路距離差を算出し、対応する前記他基準点と基本基準点を焦点として、当該両者間の復路距離差を一定とした場合における回転双曲面を前記３箇所の基準点ごとに求め、前記３組の回転双曲面の交点における３次元位置を前記移動体の位置として算出することのみで、移動体の３次元位置座標を求めることができる。
従って、移動体側及び管理者側の双方において、前記移動体の３次元位置座標を略同時であり、正確かつ容易に測位することができる。
【００１３】
さらに、前記測位方法において、前記第１基準波又は前記第２基準波の受信時間を正確に測定するために、第１基準波発信ステップの前に、前記基本基準点と前記３箇所の他基準点において、基準時間を一致させるための基準時間調節ステップを設けるものであってもよい。
【００１４】
本発明によれば、基準時間調節ステップを設けたことで、各基準点において、前記第１基準波又は前記第２基準波の受信時間を正確に測定することができるため、より精度が高い測位方法とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明では、説明の便宜のため、移動体Ｗの３次元位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるにあたり、ＸＹＺ直交座標系を用い、基本基準点として原点であるＯ（０，０，０）を、それ以外の３箇所の他基準点として、Ｘ軸上の点であるＡ（Ａ，０，０）（以下、「第１他基準点」という場合がある）、Ｙ軸上の点であるＢ（０，Ｂ，０）（以下、「第２他基準点」という場合がある）、Ｚ軸上の点であるＣ（０，０，Ｃ）（以下、「第３他基準点」という場合がある）を、定めた場合を例として説明する（各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃの３次元位置座標は予め計測されて既知となっている）（図１参照）。但し、実際の適用に当たっては、この場合に限られることがないことは言うまでもない。
【００１６】
なお、前記のように、基準点には、基本基準点Ｏと他基準点Ａ，Ｂ，Ｃの２種類が存在しているが、以下の説明において、単に基準点と記載した場合には、前記基本基準点Ｏと他基準点Ａ，Ｂ，Ｃとを総称することとする。
また、第１基準波と第２基準波（後記内蔵時計を補正するための補正用基準波λも含む）を総称して基準波という場合がある。
【００１７】
［基本原理］
本発明の測位方法の詳細について説明する前に、その基本原理について説明する。
３次元における２つの既知点Ｐ，Ｑとの距離差が一定である未知点Ｒは、各既知点Ｐ，Ｑを焦点とする回転双曲面上に存在することになる（図２には、２次元における場合について例示した（この場合、回転双曲面は双曲線となる））。
そのため、移動体Ｗの３次元位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を知る場合には、３箇所の他基準点Ａ，Ｂ，Ｃに対し、それぞれ他基準点Ａ，Ｂ，Ｃから前記移動体Ｗまでの距離と、前記基本基準点Ｏから前記移動体Ｗまでの距離との各距離差を算出し、前記３箇所の他基準点Ａ，Ｂ，Ｃごとに、対応する各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃと基本基準点Ｏを焦点として、当該両者間の距離差を一定とした場合における回転双曲面を求め、当該求められた前記３組の回転双曲面の交点の位置座標を計算することにより、その位置を算出することができる。
【００１８】
このとき、移動体Ｗの３次元位置座標に関する未知数はｘ，ｙ，ｚの３変数、であり回転双曲面についての条件式は３式であるため、当該３式の連立方程式を解くことにより、容易に前記３変数を求めることができる（詳細は後記する）。
なお、各往路距離差は、各基準波の受信時間の差に、当該各基準波の速度を乗じることにより求めることができる。
【００１９】
［測位システム］
まず、本発明の測位方法を実施するための測位システムＳについて説明する。
図３に示すように、本発明の測位システムＳは、移動体Ｗに設けられている測位装置５００と、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信装置１０１〜４０１と、各基準波送受信装置１０１〜４０１を管理するための管理装置１とから構成されている。
【００２０】
◎測位装置
前記測位装置５００は、基準波送受信手段５０１、本体部５１０、入力手段５０２及び入出手段５０３とを主要部としている。
この基準波送受信手段５０１は、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信手段１０１〜４０１と同一手段であることから、共通する内容については一括して説明する。
前記基準波送受信手段５０１（１０１〜４０１）は、本体部５１０の装置制御手段５１５（又は管理装置１における装置制御手段１５）の指示により、それぞれ所定周波数、波長等の基準波を自ら発信させるとともに、発信された基準波を受信し、内蔵時計（図示せず）により受信時刻を記録して、本体部５１０の受信データ認識手段５１１（又は管理装置１における受信データ認識手段１１）に送ることができるようになっている。
【００２１】
前記本体部５１０は、管理装置１における本体部１０と同一手段であることから、共通する内容については一括して説明する。
図４に示されているように、本体部５１０（１０）は、受信データ認識手段５１１（１１）と、距離差算出手段５１２（１２）と、位置算出手段５１３（１３）と、データ記憶手段５１４（１４）と、装置制御手段５１５（１５）とを主要部としており、コンピュータにより形成されている。
【００２２】
前記受信データ認識手段５１１（１１）は、基準波送受信手段５０１（１０１〜４０１）で受信された基準波の受信時刻を認識してデータ記憶手段５１４（１４）に格納するとともに、距離差算出手段５１２（１２）に送るための手段である。
【００２３】
前記距離差算出手段５１２（１２）は、受信データ認識手段５１１（１１）から送られてきた複数の受信時刻の時刻差を求め、基準波の速度を乗じることにより、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃから移動体Ｗまでの距離差を算出するための手段である。
前記位置算出手段５１３（１３）は、数値計算手法を適用することにより、距離算出手段５１２（１２）で算出された３組の距離差を満たす回転双曲面の交点を求めて移動体Ｗの位置座標を決定し、出力手段５０３（３）に出力するための手段である（各々の詳細は、後記測位方法参照）。
【００２４】
前記データ記憶手段５１４（１４）は、基礎的データ記憶手段５１４ａ（１４ａ）と測位データ記憶手段５１４ｂ（１４ｂ）とを備えており、所定のデータを格納することや、格納されているデータを適宜抽出することができるようになっている。
そして、基礎的データ記憶手段５１４ａ（１４ａ）には、測位システムＳにおける基礎的な各種データ（各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃの３次元位置座標、第１基準波の種類と発信順序及び発信間隔、各基準波の速度等）が記憶されている。
また、前記測位データ記憶手段５１４ｂ（１４ｂ）には、受信データ認識手段５１１（１１）によって受信された基準波の受信時刻や、位置算出手段５１３（１３）により算出された移動体Ｗの位置座標等の各種データが記憶されている。
【００２５】
前記装置制御手段５１５（１５）は、本体部５１０（１０）における前記各手段はもちろん、基準波送受信部５０１、入力手段５０２（２）、出力手段５０３（３）の各種制御を行うための手段である。
【００２６】
なお、測位装置５００の本体部５０１には、入力手段５０２（マウス、キーボード等）及び出力手段５０３（ディスプレィ、プリンタ、光磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置等）が接続されている。
【００２７】
◎管理装置
管理装置１は、通信回線７及び通信制御手段６，１０２〜４０２を介して、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃにおける基準波送受信手段１０１〜４０４と接続されており、相互にデータ等の送受信ができるようになっている。そのため、各基準波送受信手段１０１〜４０１が受信した第２基準波の受信時刻データを管理装置１に送信することや、管理装置１から各基準波送受信手段１０１〜４０１に各種制御のための指令を送信することができるようになっている。
【００２８】
この管理装置１はコンピュータであり、前記測位装置５００の本体部５１０と同様の構成を備えている本体部１０の他に、システム全体（各基準波送受信手段１０１〜４０１を含む）の制御を行うためのシステム制御手段５とを備えている。また、前記管理装置１には、入力手段２と出力手段３が接続されている。
【００２９】
このシステム制御手段５は、予め定められている各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃから発信される第１基準波の発信順序に応じて、同期させた所定周波数、波長等の第１基準波を発信するように各基準波送受信手段１０１〜４０１に指示することや、各基準波送受信手段１０１〜４０１で受信された第１基準波（補正用基準波λも含む）の受信時刻データを管理装置１に送信させるように指示を与える等の各種制御を行うことができるようになっている。
また、前記システム制御手段５は、内蔵時計補正機能を有しており、各基準波送受信手段１０１〜４０１の内蔵時計（図示せず）の誤差を修正することができるようになっている。
【００３０】
なお、管理装置１は管理事務所に設置されることになるが、当該管理事務所は各基準点と同一地点であっても、異なる地点に設けられているものであってもよい。
【００３１】
［測位方法］
本発明の測位システムＳを使用した測位方法について説明する。
本発明の測位方法は、（１）第１基準波発信ステップ、（２）移動体側位置算出ステップ、（３）第２基準波発信ステップ、及び、（４）管理者側位置算出ステップを含んでいるが、まず、準備段階として、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設置されている各基準波送受信手段１０１〜４０１における内蔵時計（以下、「内蔵時計」という）の誤差を修正するために、以下の基準時間調節ステップを行う。
【００３２】
（０）基準時間調節ステップ
本発明の測位方法を適用して、移動体Ｗの正確な位置を計測するためには、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃにおける内蔵時計の示す時刻が一致していることが必要である。
しかし、実際には、各内蔵時計は誤差を有しているため、前記測位方法を実施する前に、各内蔵時計の時刻（基準時間）を一致させておく必要がある。そのため、本ステップでは、以下の方法によりその時刻を一致させる作業を行う（図５参照）。
【００３３】
まず、基本基準点Ｏにおける基準波送受信手段１０１から補正用基準波λを発信し、残りの３箇所の他基準点Ａ，Ｂ，Ｃで、当該補正用基準波λを受信する。このとき、各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃでは、受信時刻が異なることになる（但し、他基準点Ａ，Ｂ，Ｃの総てが、基本基準点Ｏから等距離の地点に定められていれば理論的には同一時刻に受信されることになる）。
【００３４】
ここで、予め４つの各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃの３次元位置座標は既知であるため、第１基準波の発信時刻と受信時刻は、基本基準点Ｏから各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃまでの距離を当該第１基準波で除した時間だけ遅れることになる（この値を、「計算上の遅れ時間」という）。
すなわち、基本基準点Ｏの内蔵時計における発信時刻をＴＯ’、各他基準点による計算上の遅れ時間を、それそれδｔＡ，δｔＢ，δｔＣとすれば、各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃの内蔵時計における受信時刻理論値ＲＴＡ，ＲＴＢ，ＲＴＣは、下式（０−１）〜（０−３）のようになる。
【００３５】
ＲＴＡ＝ＴＯ’＋δｔＡ　　　　　　　　　　　　　　　（０−１）
ＲＴＢ＝ＴＯ’＋δｔＢ　　　　　　　　　　　　　　　（０−２）
ＲＴＣ＝ＴＯ’＋δｔＣ　　　　　　　　　　　　　　　（０−３）
【００３６】
ところが、実際には、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃの内蔵時計は誤差を持っているため、この各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃの内蔵時計での実際の受信時刻と前記受信時刻理論値とは一致しない。
従って、各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃにおける内蔵時計での実際の受信時刻と受信時刻理論値の差を求めて、各内蔵時計の遅れ進みの誤差量を算出し、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃにおける内蔵時計の時刻を一致させることができる。
【００３７】
なお、本ステップは、管理装置におけるシステム制御手段５の内蔵時計補正機能により行われ、以下の（１）〜（４）の各ステップを行う毎に実施することで、各内蔵時計に起因する時間誤差の発生を最小化することができる。
【００３８】
（１）第１基準波発信ステップ
本ステップは、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信手段１０１〜４０４から、予め定められている順序かつ所定時間間隔で移動体Ｗに向けて第１基準波を発信する作業を行うステップである。
【００３９】
本ステップでは、前記測位システムＳのシステム制御手段５の指示により、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信手段１０１から、同期をとった第１基準波を移動体Ｗに向けて発信することになる。このとき、各第１基準波は、基礎的データ格納手段１４ａに記憶されている所定順序、かつ、所定時間間隔（Ｔ時間とする）で移動体Ｗに向けて発信される。
なお、本実施形態では、基本基準点Ｏ→第１他基準点Ａ→第２他基準点Ｂ→第３他基準点Ｃの順序で、第１基準波を発信している。
【００４０】
（２）移動体側位置算出ステップ
本ステップは、移動体Ｗに搭載されている測位装置５００を用いて前記各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃから発信された各第１基準波を受信し、当該移動体Ｗの側において自らの位置を特定する作業を行うステップである。
【００４１】
まず、測位装置５００の基準波送受信手段５０１において、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃから発信された第１受信波を受信して受信時刻を記録し、本体部５１０における受信データ認識手段５１１に送る。受信データ認識手段５１１では、各第１基準波の受信時刻を測位データ記憶手段５１４ｂに格納するとともに距離差算出手段５１２に送る。
【００４２】
続いて、距離差算出手段５１２では、第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃから発信された第１基準波の移動体Ｗにおける受信時刻と、基本基準点Ｏから発信された第１基準波の移動体Ｗにおける受信時刻の差（ａ，ｂ，ｃ）を求め、この値に第１基準波の速度を乗じる演算を行う。これにより、第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃに対し、それぞれ当該第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃから点から前記移動体Ｗまでの往路距離と、前記基本基準点Ｏから前記移動体Ｗまでの往路距離との各往路距離差を算出することができる。
【００４３】
なお、当然のことながら受信時刻の差を求める際には、第１基準波を送信する際の時間間隔Ｔを考慮して、以下の式で行う必要がある。
ここで、基本基準点Ａにおける第１基準波の発信時刻に対して各基準点Ａ，Ｂ，Ｃでの発信時刻の差がそれぞれ、Ｔ，２Ｔ，３Ｔ存在することから、第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃから発信された第１基準波の受信時刻と、基本基準点Ｏから発信された第１基準波の受信時刻の差（ａ，ｂ，ｃ）は、下式（２−１）〜（２−３）のようになる。
【００４４】
ａ＝ＴＡ−（ＴＯ＋Ｔ）　　　　　　　　　　　　　　　（２−１）
ｂ＝ＴＢ−（ＴＯ＋２Ｔ）　　　　　　　　　　　　　　（２−２）
ｃ＝ＴＣ−（ＴＯ＋３Ｔ）　　　　　　　　　　　　　　（２−３）
ＴＯ：基本基準点Ｏから送信された第１基準波を移動体Ｗで受信した受信時刻
ＴＡ：他基準点Ａから送信された第１基準波を移動体Ｗで受信した受信時刻
ＴＢ：他基準点Ｂから送信された第１基準波を移動体Ｗで受信した受信時刻
ＴＣ：他基準点Ｃから送信された第１基準波を移動体Ｗで受信した受信時刻
【００４５】
次に、位置算出装置５１３において、各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃごとに、対応する他基準点Ａ，Ｂ，Ｃと基本基準点Ｏを焦点として、当該両者間の往路距離差を一定とした場合における回転双曲面を求め、求められた当該３組の回転双曲面の交点の座標を算出して、移動点Ｗの位置を決定する。
本実施形態の場合には、各回転双曲面を表す式は、下式（２−４）〜（２−６）のようになるため、数値計算手法でこれらの連立方程式を解くことにより、移動体Ｗの３次元位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を求めることができる。
【００４６】
（Ａ２／ａ２−１）ｘ２−Ａ（Ａ２／ａ２−１）ｘ＋（Ａ２／２ａ−ａ／２）−Ａ２＝ｙ２＋ｚ２　（２−４）
（Ｂ２／ｂ２−１）ｙ２−Ｂ（Ｂ２／ｂ２−１）ｙ＋（Ｂ２／２ｂ−ｂ／２）−Ｂ２＝ｚ２＋ｘ２　（２−５）
（Ｃ２／ｃ２−１）ｚ２−Ｃ（Ｃ２／ｃ２−１）ｚ＋（Ｃ２／２ｃ−ｃ／２）−Ｃ２＝ｘ２＋ｙ２　（２−６）
【００４７】
（３）第２基準波発信ステップ
本ステップは、第１基準波の受信が完了した直後に、移動体Ｗに搭載されている測位装置５００の基準波送受信手段５０１から前記各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに向けて第２基準波を発信する作業を行うステップである。
【００４８】
（４）管理者側位置算出ステップ
本ステップは、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信手段１０１〜４０１を用いて、前記移動体Ｗから発信された第２基準波を受信し、当該各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃの側において移動体Ｗの位置を特定する作業を行うステップである。
【００４９】
まず、各基準点Ｏ，Ａ，Ｂ，Ｃに設けられている基準波送受信手段１０１〜４０１において、移動体Ｗから発信された第２受信波を受信して受信時刻を記録し、通信制御手段１０２〜４０２，６及び通信回線７を介して遅滞なく管理装置１における受信データ認識手段１１に送る。受信データ認識手段１１では、受信された各第２基準波の受信時刻を測位データ記憶手段１４ｂに格納するとともに、距離差算出手段１２に送る。
【００５０】
続いて、距離差算出手段１２においては、移動体Ｗ（ｘ，ｙ，ｚ）から発信された第２基準波の第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃにおける受信時刻と、第２基準波の基本基準点Ｏにおける受信時刻の差（ａ’，ｂ’，ｃ’）を求め、この値に第２基準波の速度を乗じる演算を行う。これにより、第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃに対し、それぞれ当該第１他基準点Ａ〜第３他基準点Ｃから点から移動体Ｗまでの復路距離と、基本基準点Ｏから移動体Ｗまでの復路距離との各復路距離差を算出することができる。
【００５１】
次に、位置算出装置１３において、各他基準点Ａ，Ｂ，Ｃごとに、対応する前記他基準点Ａ，Ｂ，Ｃと前記基本基準点Ｏを焦点として、当該両者間の復路距離差を一定とした場合における回転双曲面を求め、求められた前記３組の回転双曲面の交点座標を算出して、移動点Ｗの位置を決定する。
本実施形態の場合には、各回転双曲面を表す式は、下式（４−１）〜（４−３）のようになるため、数値計算手法でこれらの連立方程式を解くことにより、移動体Ｗの位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を求めることができる。
【００５２】
（Ａ２／ａ’２−１）ｘ２−Ａ（Ａ２／ａ’２−１）ｘ＋（Ａ２／２ａ’−ａ’／２）−Ａ２＝ｙ２＋ｚ２　（４−１）
（Ｂ２／ｂ’２−１）ｙ２−Ｂ（Ｂ２／ｂ’２−１）ｙ＋（Ｂ２／２ｂ’−ｂ’／２）−Ｂ２＝ｚ２＋ｘ２（４−２）
（Ｃ２／ｃ’２−１）ｚ２−Ｃ（Ｃ２／ｃ’２−１）ｚ＋（Ｃ２／２ｃ’−ｃ’／２）−Ｃ２＝ｘ２＋ｙ２（４−３）
【００５３】
このように、本発明によれば、移動体Ｗ及び管理事務所に設けられている管理装置１の側の双方において、前記移動体Ｗの３次元位置座標を略同時であり、正確かつ容易に測位することができる。
【００５４】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
特に、前記実施形態では、一つの移動体Ｗについて、その３次元位置を測位する場合について説明した。しかし、移動体及び基準点の数に制限はなく、逆に、当該移動体及び基準点の数が多くなった場合でも、本発明の測位方法を使用すれば、その３次元位置を高速で測位することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の精度を確保しつつ簡易な方法により、移動体側と管理者側の双方が当該移動体の位置情報を入手することが可能となる測位方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本基準点、他基準点及び移動体の関係を示す説明図である。
【図２】本発明の測位方法の原理を示す説明図である。
【図３】本発明の測位システムを示すブロック図である。
【図４】測位装置及び管理装置の本体部を示すブロック図である。
【図５】基準時間調節ステップの説明図である。
【符号の説明】
Ｗ　　　移動体
Ｏ　　　基本基準点
Ａ　　　（第１）他基準点
Ｂ　　　（第２）他基準点
Ｃ　　　（第３）他基準点
Ｓ　　　測位システム
１　　　管理装置
５　　　システム制御手段
５００　測位装置
１０，５１０　　本体部
１０１〜５０１　基準波送受信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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