(57)【要約】【課題】従来の測位システムでは、ＧＰＳ衛星から受信した測位信号を用いて移動体の測位を行っていたが、１ｍ以下の測位精度を実現できない。【解決手段】本発明の移動体端末は、例えば準天頂衛星から測位信号を受信する測位信号受信部と、センター局から測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データが含まれたセンターデータを受信するセンターデータ受信部と、測位信号を用いて移動体端末の位置を測位するとともに、誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部とを備えた。このため、移動体端末の位置をｃｍ級の測位精度で測位する。また、補正後の位置データをセンター局に送信する端末データ送信部を備えた。このため、センター局側で、センター局が管理する移動体端末の位置をｃｍ級の精度で一括管理する。【選択図】　　　　図９
2004144709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター局と通信する移動体端末において、
移動体端末の端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、
移動体端末の位置を測位する測位信号を受信して測位信号データを出力する測位信号受信部と、
測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データが含まれたセンターデータを、センター局から受信するセンターデータ受信部と、
測位信号受信部が出力した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、センターデータ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、
端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位処理部により出力された位置データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、
端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部と
を備えた移動体端末。
【請求項２】
センター局と通信する移動体端末において、
移動体端末の端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、
移動体端末の位置を測位する測位信号を受信し測位信号データを出力する測位信号受信部と、
端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位信号受信部が出力したした測位信号データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、
端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部と
を備えた移動体端末。
【請求項３】
上記移動体端末は、さらに、移動体端末からセンター局への応答データを入力する応答入力部を有し、上記端末データ合成部は、上記応答入力部により入力された応答データを用いて、端末データを合成することを特徴とする請求項１または２記載の移動体端末。
【請求項４】
上記測位信号受信部は、ＧＰＳ衛星と準天頂衛星とから測位信号を受信することを特徴とする請求項１または２記載の移動体端末。
【請求項５】
移動体端末と通信するセンター局において、
測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを受信する誤差補正データ受信部と、
誤差補正データ受信部が受信した誤差補正データに基づいて移動体端末に送信するセンターデータを合成するセンターデータ合成部と、
センターデータ合成部が合成したセンターデータを移動体端末に送信するセンターデータ送信部と、
位置データが含まれた端末データを移動体端末から受信する端末データ受信部と、
端末データ受信部が受信した端末データから位置データを分離する端末データ分離部と、
端末データ分離部が分離した位置データを移動体端末の測位データとして記憶する測位データ記憶部と、
マップ情報を記憶するマップ情報記憶部と、
マップ情報記憶部に記憶されたマップ情報を用いてマップを表示し、測位データ記憶部に記憶された位置データに対応してマップに移動体端末の位置を表示する表示部と
を備えたセンター局。
【請求項６】
移動体端末と通信するセンター局において、
測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを受信する誤差補正データ受信部と、
移動体端末が受信した測位信号から得た測位信号データが含まれた端末データを移動体端末から受信する端末データ受信部と、
端末データ受信部が受信した端末データから測位信号データを分離する端末データ分離部と、
端末データ分離部が分離した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、誤差補正データ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、
測位処理部が出力した測位信号データを記憶する測位データ記憶部と、
マップ情報を記憶するマップ情報記憶部と、
マップ情報記憶部に記憶されたマップ情報を用いてマップを表示し、測位データ記憶部に記憶された位置データに対応してマップに移動体端末の位置を表示する表示部と
を備えたセンター局。
【請求項７】
上記センターデータ送信部は、センターデータを複数の移動体端末に同報するとともに、端末データ受信部は、複数の移動体端末からリアルタイムに端末データを受信することを特徴とする請求項５記載のセンター局。
【請求項８】
上記誤差補正データ受信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを受信し、センターデータ送信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを移動体端末に送信することを特徴とする請求項５記載のセンター局。
【請求項９】
上記誤差補正データ受信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを受信し、測位処理部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを用いて移動体端末毎に移動体端末の位置データを計算することを特徴とする請求項６記載のセンター局。
【請求項１０】
上記測位データ記憶部は、測位データの履歴を記憶し、表示部は、測位データの履歴に基づいて移動体端末の移動をリプレー表示するリプレー部を備えたことを特徴とする請求項５または６記載のセンター局。
【請求項１１】
上記端末データ受信部は、上記移動体端末の位置データとして３次元位置と時刻（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｔ）を含む端末データを受信し、
上記誤差補正データ受信部は、上記誤差補正データを順次受信してバッファに記憶し、上記測位処理部は、各電子基準点から順次受信した複数の誤差補正データの中から、最も近い時刻Ｔｎを有する誤差補正データを上記バッファから選択して移動体端末の位置データを補正することを特徴とする請求項６記載のセンター局。
【請求項１２】
上記センター局は、さらに、移動体端末への指令データを入力する指令入力部を有し、上記センターデータ合成部は、上記指令入力部により入力された指令データを用いて、センターデータを合成することを特徴とする請求項３記載のセンター局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体端末の位置を測位信号と測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データとを用いて測位する移動体端末と、誤差補正データを移動体端末へ送信するセンター局とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を用いる位置検出装置として特開２００２−２２１５６３号公報に開示されたものがある。特開２００２−２２１５６３号公報に記載された発明は、ＧＰＳ測位演算処理部が通話端末との通話時において音声／データ処理部によって取り出されたＧＰＳアシストデータを受信して、メモリ内に定期的に記憶更新させ、ＧＰＳアシストデータを得るためだけにＧＰＳアシストサーバを呼び出すことを不要とし、ＧＰＳ測位を迅速化する。
【０００３】
また、従来の位置追跡デバイスとして特開２００１−３３５３８号公報に開示されたものがある。特開２００１−３３５３８号公報に記載された発明は、デバイスを携行している移動体の動程を追跡するための位置追跡デバイスであって、デバイス地理的位置を示す信号を測定しかつ生成するための衛星測位システム装置と、上記装置に接続され、上記各信号を時間情報を用いてタグ付けすることを含み、上記信号を受信しかつ処理するたのマイクロプロセッサと、上記マイクロプロセッサに接続され、上記処理された信号を受信しかつ記憶するためのメモリとを備え、上記マイクロプロセッサは、上記処理されかつ記憶された信号を上記デバイスから検索することを可能にし、上記移動体の動程のトレースを生成するための手段を含む。また、衛星測位システムのデバイスは、アンテナを有する全地球測位システムの受信機を備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１５６３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３３５３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来例は、移動体の位置を測位するために、例えば、静止衛星を利用するＧＰＳから測位信号を受信して移動体の位置を測位していた。しかし、従来の静止衛星を利用するＧＰＳは測位精度が１０ｍ以上と粗いため、移動体の測位精度が悪かった。
【０００６】
この発明は、測位精度がｃｍ単位の測位信号を受信するとともに、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを用いて、移動体端末の位置を高精度で測定することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動体端末は、センター局と通信する移動体端末であり、移動体端末は、移動体端末の端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、移動体端末の位置を測位する測位信号を受信して測位信号データを出力する測位信号受信部と、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データが含まれたセンターデータを、センター局から受信するセンターデータ受信部と、測位信号受信部が出力した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、センターデータ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位処理部により出力された位置データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に説明する実施の形態では、測位精度を数１０ｃｍ以下にするため、車両や人等の移動体の位置の測位に準天頂衛星を用いる。しかし、測位精度が１ｍ以下、例えば準天頂衛星を用いる場合と同程度の測位精度（数１０ｃｍ以下）が可能な衛星があれば、他の衛星を用いてもかまわない。
【０００９】
準天頂衛星について、以下に詳細を説明する。
図１は、準天頂衛星と静止衛星との仰角の違いを説明する図である（図１は、「ｗｗｗ２．ｃｒｌ．ｇｏ．ｊｐ／ｋａ／ｃｏｎｔｒｏｌ／ｅｆｓａｔ／ｉｎｄｅｘ−ｊ．ｈｔｍｌ」からの引用である）。
図１に示すように、準天頂衛星は、仰角６０度以上になるように打ち上げられる。一方、静止衛星は、東京での場合仰角４８度より高くすることができない。この仰角の違いにより、静止衛星では電波が建物や山に遮られて届かないことがある。例えば、図１のようにビル陰にいる人に対して、仰角の高い準天頂衛星からは電波が届くが、仰角の低い静止衛星からは電波が届かない。
図２は、傾斜軌道を赤道面に投影した場合を説明する図である。図３は、地図上での準天頂衛星Ｚの軌跡を示す図である。（図２，図３は、「ｗｗｗ２．ｃｒｌ．ｇｏ．ｊｐ／ｋａ／ｃｏｎｔｒｏｌ／ｅｆｓａｔ／８ｎ．ｈｔｍｌ」からの引用である）。準天頂衛星は３機の衛星を図２のＺ１，Ｚ２，Ｚ３のように配置する。図２において、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は静止衛星Ｓの公転を示し、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は準天頂衛星Ｚの公転を示している。
「郵政省通信総合研究所　準天頂衛星　８の字衛星」の文献に記載された内容を引用して図４〜図６を説明する。
図４は、準天頂衛星の軌道と赤道面に対する傾斜角度を示している。３機の準天頂衛星のそれぞれは、図４のように赤道面から約４５度の傾斜角になるように地上３５８００ｋｍ上空を地球の自転に合わせて１日に１周回している。また、３機のそれぞれの準天頂衛星は、赤道面との交点において１２０度ずつ離れるように配置されている。例えば、３機のうちの１機の準天頂衛星Ｚ１（図２）に着目すると、準天頂衛星は静止衛星に比べてマイナス方向に経度がずれている。このため、地上を固定して考えると、準天頂衛星の軌跡は図３のように、「８の字」を描く。３機の準天頂衛星は、軌道面を異にするが、８時間毎に交代するように切れ目なく日本の上空に位置している。また、日本上空に仰角が６０度以上の準天頂衛星が切れ目なく常に存在しているということは、測位情報の受信者はビル影等でも準天頂衛星から電波を受けることができ、静止衛星を用いたＧＰＳと比べて電波を遮られる心配が無いため、必要な測位精度での測位ができる時間率が上がる。
図５は、静止衛星と準天頂衛星とで同じ場所でのそれぞれ電波の受信状態を測定した図を示している。図５（ａ）は、静止衛星からの電波の受信状態を示し、図５（ｂ）は、準天頂衛星からの電波の受信状態を示している。図５から明らかなように、高層ビルの谷間でも、準天頂衛星からの電波は、安定して受信することができる。
図６は、準天頂衛星を用いる別のシステムを説明している。図６（ａ）のように、準天頂衛星は３機と限らず４機でシステムを構成してもかまわない。この場合、１機を天頂近く、残る３機を１２０度間隔の方位で低仰角に配置する。また、図６（ｂ）のように、準天頂衛星と静止衛星とを用いてシステムを構成してもかまわない。この場合、測位情報を受信する端末は、準天頂衛星から送信される測位情報を受信するようにすると、測位精度の高い測位情報を使用できる。
以下に述べる実施の形態では、少なくとも１機の準天頂衛星を含む衛星群により、測位に必要な測位情報を受けることにより、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、例えば準天頂衛星を用いることにより、高精度の位置情報を得ることができる。
以上、図４〜図６及び上記説明文は、「郵政省通信総合研究所　準天頂衛星　８の字衛星」の文献に記載された内容である。
【００１０】
ここで、詳しく準天頂衛星を利用した測位システムの構成を説明する。
図７は、準天頂衛星を利用した測位システムの構成を示す図である。
図７において、測位システムは、準天頂衛星７００、ＧＰＳ衛星６００、ＭＴＳＡＴ６５０（Ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔａｔｅｌｌｉｔｅ：運輸多目的衛星）とにより構成されている。
地上には、測位情報配信センタ局、全国に配置される電子基準点を配置する。ＧＰＳ衛星６００は、測位情報を放送する。準天頂衛星７００と静止衛星の一例であるＭＴＳＡＴ６５０とは、ＧＰＳ補完衛星でもあり、測位情報として、例えば、ディファレンシャル測位補正データとインテグリティデータとを含む等を有する高精度測位情報を放送する。ここでは、ＭＴＳＡＴ６５０を用いているが静止衛星の一例として用いたものであり、他の静止衛星であっても構わない。ユーザは、移動体通信装置（衛星からの測位情報を受信できる移動体端末）を用いて、例えば、１機の準天頂衛星７００と３機のＧＰＳ衛星６００との組み合わせ、１機の準天頂衛星７００と３機の静止衛星との組み合わせ、或いは、１機の準天頂衛星７００と、ＧＰＳ衛星６００とＭＴＳＡＴ６５０とによる３機の衛星との組み合わせ、すなわち、少なくとも準天頂衛星７００を含む４機の衛星群により測位に必要な位置情報を得ることができる。また、４機に限らず４機より多くの衛星群により測位に必要な位置情報を得ても構わない。
地上には、測位情報配信センタ局、全国に配置される電子基準点を配置する。電子基準点は、固定点として自己の基準位置を有する。全国に配置される電子基準点は、例えば、隣接する複数の電子基準点で取り囲む範囲を１つのメッシュとして全国を電子基準点網で網羅する。全国に配置される電子基準点は、上記４機以上の衛星群により測位に必要な位置情報を得る。そして、自己の有する基準位置と上記４機以上の衛星群により得た位置情報による位置との誤差等の測位補正情報を測位情報配信センタ局に出力する。ここでは、全国を電子基準点網で網羅するため、メッシュ内のある位置においても補正精度を向上させることができる。測位情報配信センタ局は、全国に配置される電子基準点より測位補正情報を入力し、入力された測位補正情報を収集、統合して収集統合情報を作成し、所定のアンテナを介して準天頂衛星７００等の衛星に送信する。上記準天頂衛星７００等は、測位情報配信センタ局より所定のアンテナを介して準天頂衛星７００等の衛星に送信された収集統合情報に基づき、高精度測位情報を放送する。
ユーザは、遮蔽が少ない高仰角である準天頂衛星７００を少なくとも用いることで、山影等に位置することによる遮蔽や建物等の障害物による遮蔽を極力回避し、遮蔽を回避することにより測位可能時間を改善することができる。また、ユーザは、少なくとも準天頂衛星７００を含む４機以上の衛星群と地上に配置された測位情報配信センタ局及び全国に配置される電子基準点とを有するシステムにより補正された準天頂衛星７００を含む４機の衛星群により測位に必要な位置情報高精度測位情報を得ることにより、高精度の位置情報を得ることができる。また、さらに、高精度測位情報により、高精度の位置情報を得ることができる。このように、ユーザは、準天頂衛星７００を用いることにより、高精度の位置情報、例えば、地上において、２５ｃｍ程度の誤差範囲の精度で位置情報を得ることができる。
本発明の移動体端末、センター局の一例を、上記に説明した準天頂衛星を用いて、以下の各実施の形態で説明する。
【００１１】
実施の形態１．
この実施の形態では、誤差補正データを受信して移動体端末へ送信するセンター局と、センター局から誤差補正データを受信するとともに準天頂衛星から測位信号を受信して移動体端末の位置を計算してセンター局へ計算した位置を送信する移動体端末との一例を、図を用いて説明する。
移動体端末は測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するが、衛星から送信される測位信号は、上空の電離層や大気によって影響を受けるため、誤差の発生が考えられる。例えば、会場の警備や要人の警護を担当する警察官を担当部署に配置することを管理する場合、個々人が分離・識別できる１０ｃｍ程度の精度で警察官の位置を測位することを求められる。このことに対処するため、測位信号によって測位した位置をさらに誤差補正データによって補正して、ｃｍ級の精度で測位を行うものとする。
【００１２】
始めに、誤差補正データの求め方を説明する。
図８は、誤差補正データの求め方を説明する図である。図８において、誤差補正データは誤差補正データ計算センター３００で求められ、指揮センター局であるセンター局４００に送信される。誤差補正データ計算センター３００では「特開２００１−２２８２３４号」公報に開示された技術を用いて誤差補正データを求める。誤差補正データを以下に簡単に説明する。
全国に配置されている複数の電子基準点１００はそれぞれ、ＧＰＳ衛星６００，準天頂衛星７００から測位信号と測位した時刻（Ｔｎ）を含むＧＰＳ衛星情報を受信する。それぞれの電子基準点１００が受信したＧＰＳ衛星情報は、それぞれの電子基準点１００からインターネット回線網２００を介して誤差補正データ計算センター３００に送信される。誤差補正データ計算センター３００では、それぞれの電子基準点１００から送信されたＧＰＳ衛星情報を用いてそれぞれの電子基準点１００の位置を求める。このとき、ＧＰＳ衛星からの電波は、電離層や大気を通る時に遅延を受ける。一方、それぞれの電子基準点１００の絶対位置は、誤差補正データ計算センター３００で管理されている。このため、誤差補正データ計算センター３００では、求めたそれぞれの電子基準点１００の位置に含まれている電波の遅延による誤差を補正するために、電子基準点１００の絶対位置を用いて補正量を計算する。少し詳しく説明すると、電子基準点で囲まれる領域（５０ｋｍ〜６０ｋｍ四方くらいの領域）の補正量は電子基準点を境界とする高次曲面になり、この高次曲面のパラメータを誤差補正データとする。また、この中には、位置が分かっている電子基準点の観測値から精密に予測したＧＰＳ衛星軌道パラメータも入っている。移動体端末の位置を測位する場合に、これらのパラメータを用いることによってｃｍ級の精度での測位が可能となる。
誤差補正データ計算センター３００は、誤差補正データをセンター局４００へ送信する。センター局４００において電子基準点でＧＰＳ衛星情報を受信した時刻を必要とする場合は、「Ｔｎ」を付加した誤差補正データを誤差補正データ計算センター３００からセンター局４００へ送信してもかまわない。また、センター局において電子基準点の絶対位置を必要とする場合は、「Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ」を誤差補正データ計算センター３００からセンター局４００へ送信してもよい。
【００１３】
センター局４００では、受信した誤差補正データを管理下の各移動体端末へ送信する。各移動体端末５００は、センター局４００の管理下に属する警備員に携帯されるものとする。誤差補正データをセンター局４００から各移動体端末５００へ送信するタイミングは、センター局４００が誤差補正データを受信した直後に、移動体端末へ送信する。或いは、指揮官９００が警備員に対する指令（音声データ）を出すときに、指令（音声データ）と誤差補正データとを合成して送信する。
各移動体端末５００は、ＧＰＳ衛星６００と準天頂衛星７００とから受信した測位信号を用いて自身の位置を測位し、センター局４００から誤差補正データを受信すると、測位した結果をさらに誤差補正データを用いて補正する。このとき、センター局から受信する誤差補正データは、１つである場合と、複数の電子基準点の誤差補正データである場合とが考えられる。複数の電子基準点の誤差補正データを受信した場合には、例えばその中で移動体端末５００に最も近い位置に設置されている電子基準点１００の誤差補正データを選択したり、複数の誤差補正データの平均値を求める等が考えられる。どの誤差補正データを用いるかは、例えば、従来技術として公開されている”特開２００１−２２８２３４号公報”や”特開平８−１２９０６２号公報”や”特開平１０−６２５１４号公報”や”特開平９−６１５０９号公報”に記載されている方法を採用するものとする。ここでは、移動体端末５００がセンター局４００より誤差補正データを受信して、測位した結果を補正することを特徴とする。
移動体端末５００は、測位した結果を誤差補正データを用いて補正した後、補正した結果の位置をセンター局４００へ送信する。
センター局４００は、移動体端末５００から受信した位置と、その移動体端末のある位置の周辺の状況とを表示部４１に表示する。指揮官９００は、表示部４１に表示されたマップを参照して、次の指令を出す。
【００１４】
次に、この実施の形態のセンター局４００と移動体端末５００の構成を説明する。
図９は、センター局と移動体端末のそれぞれの構成を示すブロック図である。
始めに、移動体端末５００の構成を説明する。
測位信号受信部６１は、ＧＰＳ衛星６００と準天頂衛星７００とからＧＰＳアンテナ６３を介してＧＰＳ受信機６５によって測位信号（アナログ電波信号）を受信する。受信した測位信号は変換され、測位信号データ（デジタルデータ）として測位処理部６７へ出力される。
一方、センターデータ受信部５１はセンター局４００から送信フレームとなったセンターデータをアンテナ５３を介してトランシーバ５５によって受信する。センターデータは、誤差補正データのみ、或いは誤差補正データを含む指令データ（音声データ）、或いは指令データ（音声データ）のみの場合がある。受信後、センターデータはセンターデータ分離部７１に出力される。センターデータ分離部７１では、送信フレームとなったセンターデータから音声データ、及び／又は、誤差補正データを分離して、誤差補正データを測位処理部６７に出力する。音声データは、指令音声データとして指令出力部７５へ出力する。指令出力部７５は、指令音声データをスピーカ７３から出力する。
測位処理部６７では、測位信号データを用いて移動体端末５００の位置を測位して、測位した結果をさらに誤差補正データを用いて補正し、より精度の高い測位結果を求める。図８の説明で記載したように、センター局４００から送信される誤差補正データは、１つの場合と複数の場合とがある。測位処理部６７では、複数の誤差補正データを受信した場合、例えば上記した”特開２００１−２２８２３４号公報”や”特開平８−１２９０６２号公報”や”特開平１０−６２５１４号公報”や”特開平９−６１５０９号公報”に記載されている従来技術を用いて測位した結果を補正するための誤差補正データを決定する。
端末ＩＤ記憶部８１は、移動体端末の端末ＩＤを記憶する。
応答入力部８５は、マイク８３より警備員の音声による応答データを入力して、応答音声データを端末データ合成部８７に出力する。
端末データ合成部８７は、測位処理部６７から補正した結果の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｔを含む座標データ）を入力する。また、端末ＩＤ記憶部８１から自身の端末ＩＤを取得する。端末データ合成部８７は、記憶部を備えて一度取得した端末ＩＤを記憶部に記憶させてもいいし、記憶部を備えていない場合は、必要の都度端末ＩＤ記憶部８１から端末ＩＤを取得してもよい。また、端末データ合成部８７は、応答音声データが応答入力部８５より入力されている場合は、応答音声データを入力する。端末データ合成部８７は、入力した位置データと応答音声データと端末ＩＤとを合わせて、端末データを送信フレームの形式に合成する。応答音声データがない場合は、位置データと端末ＩＤとを合わせて、端末データを合成する。応答音声データがあって位置データがない場合は、応答音声データと端末ＩＤとを合わせて、端末データを合成する。
端末データ送信部５７は、トランシーバ５５により端末データを入力し、アンテナ５３を介して端末データをセンター局４００へ送信する。
【００１５】
次に、センター局４００の構成を説明する。
誤差補正データ受信部１１は、誤差補正データ計算センター３００から１つ、或いは複数の誤差補正データを受信する。
端末データ受信部２７は、トランシーバ２１によってアンテナ２３を介して、移動体端末５００から端末データを受信する。
端末データ分離部３１は、端末データ受信部２７から端末データを入力する。端末データは、端末ＩＤの他に少なくとも位置データと応答音声データとのいずれか一方を含んでいる。端末データ分離部３１は、端末データを位置データと応答音声データとに分離する。
分離された応答音声データは、応答出力部３５へ出力される。
分離された位置データは、測位データ記憶部３７に端末ＩＤとともに記憶される。図１０に測位データ記憶部３７に記憶されている位置データの例を示す。図１０の例では、位置データを元に移動体端末の移動を表示部の画面でリプレー表示するために、位置データを時系列に履歴で記憶している。先頭の行の各列には移動体端末の端末ＩＤが記憶されている。２行目以降に位置データ「Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ，Ｔｍ」が取得順（時刻順）に記憶されている。
マップ情報記憶部３９は、少なくともセンター局４００が管理している地域のマップ情報を記憶する。必要に応じて、管理外の地域のマップ情報を記憶していてもかまわない。
表示部４１は、たとえば、ＣＲＴ表示器や液晶表示器を有し、マップ情報記憶部３９に記憶されたマップ情報から表示させたい地域を選択させて、選択された地域のマップ情報を表示画面に表示する。さらに、測位データ記憶部３７から表示されているマップ情報の地域に含まれる移動体端末を検索してマップ上に移動体端末の位置を表示する。或いは、測位データ記憶部３７から表示したい移動体端末の位置データを指揮官９００に選択させて、選択された移動体端末の位置データと位置データに対応する地域のマップ情報をマップ情報記憶部３９から取得し、マップ情報と移動体端末の位置とを表示する。
リプレー部９９は、マップ上に移動体端末の移動をリプレーして表示する。このため、測位データ記憶部３７からリプレー表示する移動体端末の位置データを時系列で取得する。
応答出力部３５は、入力した応答音声データを用いて応答音声をスピーカ３３から出力する。
指令入力部１５は、指令音声をマイク１３より入力して、指令音声データをセンターデータ合成部１７に出力する。
センターデータ合成部１７は、誤差補正データと指令音声データとの少なくともいずれか一方を入力して、入力したデータを合わせてセンターデータを合成する。センターデータは、センターデータ送信部２５へ出力する。所定の移動体端末を指定してセンターデータを送信する場合は、指定する移動体端末の端末ＩＤをセンターデータに含める。
センターデータ送信部２５は、入力したセンターデータをトランシーバ２１よりアンテナ２３を介して、移動体端末５００へ送信する。
【００１６】
上記のような構成をした移動体端末５００は、警備員、警察官、消防隊員、自衛隊員、レスキュー隊等のセンター局からの指令を受けて配備される人に携帯される。このため、移動体端末は、小型かつ軽量であることが望ましい。例えば、従来から救助隊員や警備員によって携帯されているトランシーバ等の小型無線機と上記構成をした移動体端末とを一体化してもよい。小型無線機と一体化することによって、センター局４００に送信する端末データは、従来のトランシーバ等の小型無線機用の周波数を使用して送信することができる。センター局４００から移動体端末５００への通信も、トランシーバの機能を有する装置を用いる。このように、センター局４００と移動体端末５００との両方でトランシーバの機能を利用して通信することにより、上り（センター局４００　−＞　移動体端末５００）と下り（センター局４００　＜−　移動体端末５００）とにそれぞれ使用する周波数帯域を、センター局４００と移動体端末５００とのデータ通信量に合わせて割り振ることが可能となる。また、トランシーバ以外の別の通信機能を有する装置を用いてもかまわない。この場合、周波数の帯域は、中波や長波でもかまわない。センター局４００では、指揮官は、管理下の隊員から送信された端末データを元に各隊員の配置位置を指揮して、効果的な救助或いは警備を行う。
【００１７】
次に、センターデータ、端末データの送受信について、センター局４００の動作、移動体端末５００の動作をもとに図１１〜図１３を用いて説明する。
図１１は、センター局４００の送信動作のフローチャート図である。
図１２は、センター局４００の受信動作のフローチャート図である。
図１３は、移動体端末５００の動作のフローチャート図である。
図１１において、センター局４００の誤差補正データ受信部１１は、誤差補正データ計算センター３００より誤差補正データを定期的に受信する（Ｓ１）。この場合、周期は、例えば１秒周期や１０秒周期など任意の周期でかまわない。指揮の状況に応じて、誤差補正データ受信部１１に対して受信の周期を設定可能にしておく。誤差補正データ受信部１１は設定された周期で誤差補正データ計算センター３００へ誤差補正データの受信要求を行うようにすれば、誤差補正データを受信するセンター局が複数存在している場合に、誤差補正データ計算センター３００側で複数のセンター局それぞれの受信周期を管理する必要がなくなり、誤差補正データ計算センター３００の処理負荷を軽減できる。
次に、センターデータ合成部１７は、誤差補正データ受信部１１から誤差補正データを入力し、指令入力部１５から指令音声データが入力されていれば（Ｓ２，有）、指令音声データを入力する。そして、センターデータ合成部１７は、誤差補正データと指令音声データとに基づいてセンターデータを合成する（Ｓ３）。
指令入力部１５から指令音声データが入力されていなければ（Ｓ２，無）、センターデータ合成部１７は、誤差補正データからセンターデータを合成する（Ｓ４）。
上記Ｓ３，Ｓ４の合成の動作は、誤差補正データや指令音声データを合成する他に、送信に必要な制御情報やデフォルト送信する指令データ等をセンターデータとして合成する動作を含む。また、ヘッダやフッタの付加を含む。
Ｓ５で、センターデータ送信部２５は、センターデータ合成部１７から合成したセンターデータを入力して、トランシーバ２１でデジタルデータをアナログデータに変換し、アナログデータを所定の周波数のデータに変調してアンテナ２３を介して複数の移動体端末へ同報送信する。この結果、センター局４００の管理下にある全ての移動体端末へセンターデータが送信される。また、センター局４００の管理下にある移動体端末を複数のグループに分けて管理している場合、所定のグループの移動体端末を対象にセンターデータを送信したいことがある。この場合は、グループ毎に周波数帯域が用意し、送信したいグループ用の周波数帯域を指定してセンターデータを送信することも可能である。
【００１８】
次に、図１２に従い、センター局４００の受信フローを説明する。
図１２において、センター局４００の端末データ受信部２７は、移動体端末からの端末データの到着を待つ（Ｓ１０）。端末データ受信部２７は、アンテナ２３を介して端末データを受信すると、トランシーバ２１により端末データをアナログデータからデジタルデータに変換する。変換後の端末データを端末データ分離部３１に出力する。
Ｓ１１で、端末データ分離部３１は、入力した端末データに応答音声データが含まれているか否かを判定する。含まれている場合は、端末データから応答音声データと位置データとを分離する（Ｓ１２）。分離された応答音声データは、応答出力部３５に入力され、スピーカ３３から音声で出力される（Ｓ１４）。Ｓ１１で端末データに応答音声データが含まれていない場合は、端末データから位置データを分離する（Ｓ１３）。端末データには、通信用のヘッダ、制御データ等が含まれているので、端末データに応答音声データが含まれていない場合であっても、端末データから位置データを分離する。
Ｓ１５で、端末データ分離部３１は、分離した位置データを測位データ記憶部３７に記憶する。測位データ記憶部３７に記憶されている内容は、上記に説明した図１０の通りであり、移動体端末毎の（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ，Ｔｍ）である。時刻Ｔｍは、移動体端末がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号を受信した時刻である。
Ｓ１６で、表示部４１は、マップ情報記憶部３９に記憶されているマップ情報を表示し、表示したマップ上の対応する位置に測位データ記憶部３７に記憶されている位置データの位置を表示する。リプレー表示を指定された場合には、リプレー部９９によって、測位データ記憶部３７に記憶されている位置データを履歴順に取得して位置データの移動をリプレー表示する。
上記Ｓ１０からＳ１６の処理の後、センター局４００は再度、移動体端末からの端末データの到着を待つ。
【００１９】
次に、図１３に従い、移動体端末５００の動作フローを説明する。
図１３において、Ｓ２０で測位信号受信部６１は、ＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から定期的に測位信号を受信する。上記したように、受信した測位信号には、上空の大気の状態や電離層の状態による誤差が含まれている。
Ｓ２１で、センターデータ受信部５１は、センター局４００から送信されるセンターデータを受信する。受信する周期は、センター局４００がセンターデータを送信する周期に依存する。または、移動体端末毎に任意の受信周期を設定しても良いが、この場合は、センター局４００からセンターデータが送信される周期に対して整数倍になるように設定することが望ましい。
Ｓ２１で、センターデータ受信部５１は、センター局４００からアンテナ５３を介してセンターデータを受信すると、トランシーバ５５により受信したセンターデータをアナログデータからデジタルデータに変換して、センターデータ分離部７１に出力する。
Ｓ２２で、センターデータ分離部７１は、入力したセンターデータに指令音声データが含まれているか否かを判定する。指令音声データが含まれている場合は、Ｓ２３で、センターデータから指令音声データと誤差補正データとを分離する。分離された指令音声データは指令出力部７５に出力される。Ｓ２５で、指令出力部７５は、入力した指令音声データをスピーカ７３から出力する。
Ｓ２２で、センターデータに指令音声データが含まれていない場合は、Ｓ２４で、センターデータから誤差補正データを分離する。センターデータには、通信用の制御データ等が含まれているので、センターデータに指令音声データが含まれていない場合であっても、センターデータから誤差補正データを分離する。
Ｓ２６で、測位処理部６７は、Ｓ２３またはＳ２４で分離された誤差補正データを入力する。測位処理部６７では、誤差補正データを入力する動作の他に、ＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号受信部６１が受信した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位する動作を行っている。このため、測位処理部６７は、測位の精度をさらに上げるため、測位した移動体端末の位置を誤差補正データを用いて補正する。
Ｓ２７で、端末データ合成部８７は、補正後の位置データを入力する。また、端末ＩＤ記憶部８１から自身の端末ＩＤを取得する。さらに、応答入力部８５から応答音声データが入力されているか否かを確認する。応答音声データがある場合は、Ｓ２８で、端末データ合成部８７は、応答音声データと位置データと端末ＩＤとから端末データを合成する。応答音声データがない場合は、Ｓ２９で、端末データ合成部８７は、位置データと端末ＩＤとから端末データを合成する。Ｓ２８，Ｓ２９では、通信を行うための制御データを端末データに含めるように合成を行っているものとする。
Ｓ２８，Ｓ２９で合成された端末データは、Ｓ３０で、端末データ送信部５７に出力され、トランシーバ５５によりデジタルデータからアナログデータに変換されて所定の周波数の波長データに変調して、アンテナ５３を介してセンター局４００へ送信する。
【００２０】
このように、移動体端末５００は、測位信号データを元に測位した移動体端末の位置をさらに誤差補正データを用いて補正する。このため、補正後の位置データは、ｃｍ級の測位精度にすることができる。また、補正後の位置データは、移動体端末５００からセンター局４００へ送信され、センター局４００で測位データ記憶部３７に記憶される。そして、測位データ記憶部３７に記憶された測位データを、マップ情報記憶部３９に記憶されたマップ情報と重ねて表示部４１に表示する。指揮官９００は、表示されているマップ上の移動体端末の位置を確認しながら次の指令を出す。
この実施の形態のセンター局４００，移動体端末５００は、音声データに、誤差補正データや位置データを重畳させて送受信できる点が特徴である。また、同一のセンター局４００が誤差補正データを送信するとともに、移動体端末５００から位置データを取得する点が特徴である。すなわち、より正確な位置を知りたい者（センター局）が自ら誤差補正データを移動体端末５００に供給している点が特徴である。
【００２１】
この実施の形態のセンター局４００，移動体端末５００は、それぞれ図９に記載した要素を備え、図１１から図１３に記載した動作を行う。
このため、以下の効果が考えられる。
測位信号を準天頂衛星７００から受信する。このとき、誤差補正データを用いて測位した位置を補正するので、ｃｍ〜１０ｃｍ級の測位精度を得ることができる。例えば、警備員に移動体端末５００を携帯させ、警備員を管理し警備員に対して指令を行う指揮センター局をセンター局４００と仮定する。監視範囲が競技場の周辺やホールの周辺など限られた地域である場合は、隣接する警備員間の距離が短くなることが予想される。この場合でも、警備員間の距離をｃｍ〜１０ｃｍ級の精度で測位できれば、効果的な警備員の配置を行うことが可能となる。また、建物の陰に警備員がいてもそれらに電波を遮断されることなく準天頂衛星７００から測位信号を受信できる。
また、レスキュー隊や消防隊員や自衛隊など災害時の救助を行う隊員に移動体端末５００を携帯させ、隊員を管理し隊員に対して指令を行う指揮センター局をセンター局４００と仮定する。この場合、隊員の位置をｃｍ級の精度で測位できるので、救助する対象となる人や動物やものに対してセンター局４００から隊員を効率よく誘導できる。また、災害現場は普段と様子が変わっていて目印になる建物や看板等が壊されていて、隊員は自信の位置を確認することが難しい。しかし、センター局４００で表示部４１のマップを見ながらマップ上の目印と隊員の位置とをｃｍ級の精度で比較できるので、隊員に対して隊員の位置をｃｍ級の精度で伝えることができる。表示部４１のリプレー部９９により、隊員の位置の移動をリプレー表示できるので、隊員が移動した位置を別の隊員が重複して捜索しないように容易に指揮を行える。
また、移動体端末５００を、小型，軽量化することによって、部外者からはそれと分からないように携帯できる。例えば、張り込みをする警察官や探偵が移動体端末５００を携帯しても、部外者に分からないように行動できる。
また、警察官や探偵を管理し警備員に対して指令を行う指揮センター局をセンター局４００と仮定する。この場合、ｃｍ級の精度で警察官や探偵の位置を測位できるので、見張りの対象となる人や動物が移動しても一定の距離を保つように警察官や探偵を容易に配置させることができる。また、見張りを行う場所を変更させる場合でも、移動先の目印の位置まで容易にかつ確実に誘導できる。
また、端末データは、端末ＩＤを含む。このため、センター局４００は端末データがどの移動体端末から送信されたものであるか、容易に判断できる。また、移動体端末の位置をマップ上に表示する場合、移動体端末の位置に端末ＩＤを表示することによって、複数の移動体端末がマップ上に表示されていてもそれぞれの移動体端末を容易に識別できる。このため、指令を出す移動体端末を確実かつ容易に特定できる。
【００２２】
以上のように、この実施の形態では、以下のことを特徴とする移動体端末の一例とセンター局の一例とを説明した。
すなわち、移動体端末は、端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、移動体端末の位置を測位する測位信号を受信して測位信号データを出力する測位信号受信部と、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データが含まれたセンターデータを、センター局から受信するセンターデータ受信部と、測位信号受信部が出力した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、センターデータ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位処理部により出力された位置データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、
端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部とを備えている。
【００２３】
また、上記移動体端末は、さらに、移動体端末からの応答データを入力する応答入力部を有し、上記端末データ合成部は、上記応答入力部により入力された応答データを用いて、端末データを合成する。
【００２４】
また、上記測位信号受信部は、ＧＰＳ衛星と準天頂衛星とから測位信号を受信する。
【００２５】
センター局は、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを受信する誤差補正データ受信部と、誤差補正データ受信部が受信した誤差補正データに基づいて移動体端末に送信するセンターデータを合成するセンターデータ合成部と、センターデータ合成部が合成したセンターデータを移動体端末に送信するセンターデータ送信部と、位置データが含まれた端末データを移動体端末から受信する端末データ受信部と、端末データ受信部が受信した端末データから位置データを分離する端末データ分離部と、端末データ分離部が分離した位置データを移動体端末の測位データとして記憶する測位データ記憶部と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶部と、マップ情報記憶部に記憶されたマップ情報を用いてマップを表示し、測位データ記憶部に記憶された位置データに対応してマップに移動体端末の位置を表示する表示部とを備えている。
【００２６】
また、上記センターデータ送信部は、センターデータを複数の移動体端末に同報するとともに、端末データ受信部は、複数の移動体端末からリアルタイムに端末データを受信する。
【００２７】
また、上記誤差補正データ受信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを受信し、センターデータ送信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを移動体端末に送信する。
【００２８】
また、上記測位データ記憶部は、測位データの履歴を記憶し、表示部は、測位データの履歴に基づいて移動体端末の移動をリプレー表示するリプレー部を備えた。
【００２９】
また、上記センター局は、さらに、移動体端末への指令データを入力する指令入力部を有し、上記センターデータ合成部は、上記指令入力部により入力された指令データを用いて、センターデータを合成する。
【００３０】
実施の形態２．
この実施の形態では、移動体端末は測位処理部を備えず、センター局が測位処理部を備える例を説明する。
図１４は、この実施の形態の移動体端末とセンター局との構成を示すブロック図である。上記した図８のセンター局４００と図１４のセンター局４００との構成の違いは、誤差補正データ受信部１１がバッファ１９を備えたことと、測位処理部６７を備えたことである。バッファ１９には、例えば、図１５に示す情報が記憶される。バッファ１９は、誤差補正データ受信部１１が誤差補正データ計算センター３００から受信した誤差補正データを電子基準点毎に時系列で記憶する。図１５では、列に電子基準点、行に誤差補正データを「→時刻」の方向へ時刻の順に記憶している。記憶する誤差補正データの内容は、上記実施の形態１で説明したように高次局面のパラメータである。
一方、上記した図８の移動体端末５００と図１４の移動体端末５００との構成の違いは、測位処理部６７を備えていないことである。
【００３１】
これらの構成の違いによって、移動体端末５００側のデータの流れは図１３と以下の点で異なる。
まず、図１４の移動体端末５００では、図１３のＳ２０に対応する処理として、測位信号受信部６１は定期的にＧＰＳ測位信号を受信して、受信した測位信号を測位信号データとして端末データ合成部８７に出力する。なお、測位信号及び測位信号データにはＸ座標，Ｙ座標，Ｚ座標の値の他に測位信号受信部６１がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号を受信した時刻「Ｔｍ」が含まれているものとする。そして、図１３のＳ２１〜Ｓ２６のセンターデータ受信の処理では、センターデータは誤差補正データを含んでいないため、Ｓ２４，Ｓ２６の処理は無くなる。また、Ｓ２３では、センターデータから指令音声データを分離する。或いは、センターデータは誤差補正データの代わりにセンター局４００側で測位した移動体端末の位置をセンターデータに含んで移動体端末５００側に送信するようにしてもよい。この場合は、Ｓ２３，Ｓ２４では誤差補正データの代わりに位置データを分離する。Ｓ２７の処理は同じである。Ｓ２８の処理では、端末データ合成部８７は、端末ＩＤと測位信号データと応答音声データとを合わせて端末データを合成する。また、Ｓ２９の処理では、端末データ合成部８７は、端末ＩＤと測位信号データとを合わせて端末データを合成する。Ｓ３０の処理は同じである。
【００３２】
センター局４００側のデータの流れは、図１１と以下の点で異なる。
センター局４００側から移動体端末５００へ誤差補正データを送信する処理が無くなるので、図１１のＳ４の処理は無くなる。さらに、Ｓ３の処理では、指令音声データからセンターデータを合成する処理になる。また、Ｓ１の処理の後、誤差補正データ計算センター３００から定期的に受信した誤差補正データを、誤差補正データ受信部１１によってバッファ１９に記憶する処理を追加する。
【００３３】
センター局４００側のデータの流れは、図１２と以下の点で異なる。
図１２のＳ１０，Ｓ１１の処理は同じであり、Ｓ１２，Ｓ１３の処理では、位置データの代わりに測位信号データを端末データから分離する。Ｓ１４の処理は同じである。また、Ｓ１５の処理は、端末データ分離部３１が測位信号データを測位処理部６７に出力する処理になる。測位処理部６７は、入力した測位信号データと測位信号データの「Ｔｍ」に対応する時刻を有する誤差補正データをバッファ１９から検索して取得する。取得した誤差補正データと測位信号データとに基づいて、移動体端末の位置を測位する。測位に使用する誤差補正データをどのように選択するか、及び、移動体端末の位置の測位の方法は、実施の形態１と同様の方法によって行うものとする。しかし、位置データの補正に使用する誤差補正データを選択する時に参照する誤差補正データ群は、測位信号データの「Ｔｍ（ｍ＝１，２，３…）」と一致する時刻Ｔｎを有する誤差補正データ群を対象にする。或いは、測位信号データの「Ｔｍ（ｍ＝１，２，３…）」に最も近い時刻Ｔｎを有する誤差補正データ群を対象にする。
【００３４】
ここで、測位処理部６７が入力した測位信号データの「Ｔｍ（ｍ＝１，２，３…）」に対応する時刻を有する誤差補正データをバッファ１９から検索して取得する動作を説明する。
バッファ１９には上記した図１５に示すように電子基準点毎に高次局面のパラメータである補正データの他に、電子基準点がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００からＧＰＳ衛星情報を受信した時刻「Ｔｎ（ｎ＝１，２，３…）」を記憶している。また、移動体端末５００から送信された測位信号データには、移動体端末５００がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号を受信した時刻「Ｔｍ」を含んでいる。このため、「Ｔｎ」と「Ｔｍ」を比較して一致する或いは「Ｔｍ」に最も近い値の「Ｔｎ」を有する誤差補正データをバッファ１９から検索して取得する。取得する誤差補正データは、複数種類の電子基準点の誤差補正データである場合と、１種類の電子基準点の複数の誤差補正データである場合と、１種類の電子基準点の１つの誤差補正データである場合とが考えられる。複数種類の電子基準点の誤差補正データとなる場合、或いは、複数の誤差補正データとなる場合は、実施の形態１に記載した公開公報に記載された技術を用いて実際に測位に使用する誤差補正データを決定する。
ＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から受信する測位信号は、そのときの電離層の状態や大気の状態や天候等によって変化する。移動体端末５００が測位信号を受信した時刻に最も近い時刻を有する誤差補正データを選択して移動体端末の測位に用いることによって、より正確な測位を行うことが可能となる。
【００３５】
測位処理部６７は、このように測位した移動体端末の位置を、測位データ記憶部３７に移動体端末毎に記憶する。また、図１２のＳ１６と同様に、表示部４１に移動体端末の位置をマップ情報に重ねて表示してもよい。また、移動体端末の移動をリプレー表示してもよい。
また、測位処理部６７は、測位した移動体端末の位置と位置周辺のマップ情報をセンターデータに含めて該当する移動体端末５００へ送信してもよい。そして、移動体端末５００は、表示部を備えて、表示部に受信したセンターデータの位置をマップ情報に重ねて表示してもよい。例えば、震災などで町の景観が破壊されているときなど、マップ上に自身の位置が表示されると現在の自身の居場所を確認できる。
この実施の形態の移動体端末は、測位処理をしない点が特徴である。移動体端末は、単に、測位信号データをセンター局に送り、センター局が移動体端末の位置を測位する点が特徴である。また、センター局が誤差補正データを用いて移動体端末の位置の誤差補正をする点が特徴である。
【００３６】
以上のように、この実施の形態のセンター局及び移動体端末によると、測位信号処理部を移動体端末に設けずに、センター局に設けた。このため、移動体端末を図９の構成の移動体端末よりも小型化、軽量化できる。
また、バッファ１９を備えたことによって、移動体端末が受信した測位信号の受信時刻に最も近い時刻を有する誤差補正データを、移動体端末の測位に用いることができ、より精度の高い測位を行うことが可能となる。
【００３７】
この実施の形態では、センター局と通信する移動体端末において、移動体端末の端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、移動体端末の位置を測位する測位信号を受信し測位信号データを出力する測位信号受信部と、端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位信号受信部が出力したした測位信号データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部とを備えた移動体端末の一例を説明した。
【００３８】
また、この実施の形態では、移動体端末と通信するセンター局において、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを受信する誤差補正データ受信部と、移動体端末が受信した測位信号から得た測位信号データが含まれた端末データを移動体端末から受信する端末データ受信部と、端末データ受信部が受信した端末データから測位信号データを分離する端末データ分離部と、端末データ分離部が分離した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、誤差補正データ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、測位処理部が出力した測位信号データを記憶する測位データ記憶部と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶部と、マップ情報記憶部に記憶されたマップ情報を用いてマップを表示し、測位データ記憶部に記憶された位置データに対応してマップに移動体端末の位置を表示する表示部とを備えたセンター局の一例を説明した。
【００３９】
また、この実施の形態では、上記誤差補正データ受信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを受信し、測位処理部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを用いて移動体端末毎に移動体端末の位置データを計算することを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００４０】
また、この実施の形態では、上記測位データ記憶部は、測位データの履歴を記憶し、表示部は、測位データの履歴に基づいて移動体端末の移動をリプレー表示するリプレー部を備えたことを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００４１】
また、この実施の形態では、上記端末データ受信部は、上記移動体端末の位置データとして３次元位置と時刻（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｔ）を含む端末データを受信し、上記誤差補正データとして、複数の電子基準点のＧＰＳ衛星情報を受信した時刻Ｔｎを含む高次局面のパラメータを順次受信してバッファに記憶し、上記測位処理部は、順次受信した複数の誤差補正データの中から、最も近い時刻Ｔｎを有する誤差補正データを選択して移動体端末の位置データを補正することを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００４２】
実施の形態３．
この実施の形態では、センター局から移動体端末へ音声による指示が不要である、及び、移動体端末からセンター局へ音声による応答が不要である場合のセンター局と移動体端末との一例を説明する。なお、センター局から移動体端末へ音声による指示が不要である、及び、移動体端末からセンター局へ音声による応答が不要である場合の移動体端末やセンター局の利用例として、例えば、追跡や探偵、或いは、本人には極秘で居場所を検出するために用いる等が考えられる。
【００４３】
図１６は、この実施の形態におけるセンター局と移動体端末との構成を示すブロック図である。
図１６のセンター局と上記した図８のセンター局４００との構成の違いは、誤差補正データ受信部１１がバッファ１９を備えたことと、測位処理部６７を備えたことである。さらに、センターデータ合成部１７，指令入力部１５，マイク１３，応答出力部３５，スピーカ３３，センターデータ送信部２５とを備えていないことである。
バッファ１９には、例えば、実施の形態２と同様に図１５に示す情報が記憶される。誤差補正データ受信部１１が誤差補正データ計算センター３００から受信した誤差補正データを電子基準点毎に時系列で記憶する。図１５では、列に電子基準点、行に誤差補正データを「→時刻」の方向へ時刻の順に記憶している。記憶する誤差補正データの内容は、上記実施の形態１で説明したように高次局面のパラメータと時刻Ｔｎである。
一方、図１４の移動体端末５００と上記した図８の移動体端末５００との構成の違いは、測位処理部６７，センターデータ分離部７１、応答入力部８５，マイク８３，指令出力部７５，スピーカ７３とを備えていないことである。
【００４４】
これらの構成の違いによって、移動体端末５００のデータの流れは図１３と以下の点で異なる。
まず、図１６の移動体端末５００では、図１３のＳ２０に対応する処理として、測位信号受信部６１が定期的にＧＰＳ測位信号を受信して、受信した測位信号を測位信号データとして端末データ合成部８７に出力する。なお、測位信号データにはＸ座標，Ｙ座標，Ｚ座標の値の他に測位信号受信部６１がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号を受信した時の時刻「Ｔｍ」が含まれているものとする。そして、図１３のＳ２１〜Ｓ２６のセンターデータ受信の処理は、センター局４００から移動体端末５００へ誤差補正データ及び指令音声データが送信されないため、無くなる。また、移動体端末５００からセンター局４００への応答音声データの送信が無くなるため、Ｓ２７，Ｓ２８の処理が無くなる。Ｓ２９の処理では、端末データ合成部８７は、端末ＩＤと測位信号データとを合わせて端末データを合成する。Ｓ３０の処理は同じである。
【００４５】
センター局４００のデータの流れは、図１１と以下の点で異なる。
センター局４００から移動体端末５００へ誤差補正データを送信する処理とセンター局４００から移動体端末５００へ指令音声データを送信する送信処理が無くなるので、図１１のＳ２〜Ｓ５の処理は無くなる。さらに、Ｓ１の処理の後、誤差補正データ計算センター３００から定期的に受信した誤差補正データを、誤差補正データ受信部１１によってバッファ１９に記憶する処理を追加する。
【００４６】
センター局４００のデータの流れは、図１２と以下の点で異なる。
図１２のＳ１０の処理は同じである。Ｓ１１，Ｓ１２の処理は、移動体端末５００から応答音声データの送信が行われなくなるために無くなる。Ｓ１３の処理は、位置データの代わりに測位信号データを端末データから分離する処理になる。Ｓ１４の処理は無くなる。また、Ｓ１５の処理に代えて、端末データ分離部３１は測位信号データを測位処理部６７に出力する。測位処理部６７は、入力した測位信号データと測位信号データの「Ｔｍ」に対応する時刻を有する誤差補正データをバッファ１９から検索して取得する。取得した誤差補正データと測位信号データとに基づいて、移動体端末の位置を測位する。測位に使用する誤差補正データをどのように選択するか、及び、移動体端末の位置の測位の方法は、実施の形態１と同様の方法によって行うものとする。しかし、使用する誤差補正データを選択する時に参照する誤差補正データ群は、測位信号データの「Ｔｍ（ｍ＝１，２，３…）」に対応する時刻を有する誤差補正データ群を対象にする。
【００４７】
ここで、測位処理部６７が入力した測位信号データの「Ｔｍ（ｍ＝１，２，３…）」に対応する時刻を有する誤差補正データをバッファ１９から検索して取得する動作を説明する。
バッファ１９には上記した図１５に示すように電子基準点毎に補正データ（高次局面のパラメータ）の他に、電子基準点がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００からＧＰＳ衛星情報を受信した時刻「Ｔｎ（ｎ＝１，２，３…）」を記憶している。また、移動体端末５００から送信された測位信号データには、移動体端末５００がＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から測位信号を受信した時刻「Ｔｍ」を含んでいる。このため、「Ｔｎ」と「Ｔｍ」を比較して一致する或いは「Ｔｍ」に最も近い値の「Ｔｎ」を有する誤差補正データを検索して誤差補正データ群とする。取得する誤差補正データは、複数種類の電子基準点の誤差補正データである場合と、１種類の電子基準点の複数の誤差補正データである場合と、１種類の電子基準点の１つの誤差補正データである場合とが考えられる。複数種類の電子基準点の誤差補正データである場合、或いは、１種類の電子基準点の複数の誤差補正データである場合は、実施の形態１に記載した公開公報に記載された発明を用いて実際に測位に使用する誤差補正データを決定する。
ＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から受信する測位信号は、そのときの電離層の状態や大気の状態や天候等によって変化する。移動体端末５００が測位信号を受信した時刻に最も近い時刻を有する誤差補正データを選択して移動体端末の測位に用いることによって、より正確な測位を行うことが可能となる。
【００４８】
測位処理部６７は、このように測位した移動体端末の位置を、測位データ記憶部３７に移動体端末毎に記憶する。また、図１２のＳ１６と同様に表示部４１に移動体端末の位置をマップ情報に重ねて表示してもよい。また、移動体端末の移動をリプレー表示してもよい。
【００４９】
以上のようにこの実施の形態では、センター局と移動体端末とを構成することによって、図１４の移動体端末よりも小型化、軽量化することが可能となる。特に、探偵用に移動体端末を用いる場合には、移動体端末を携帯していることが外から見ただけでは分からないように携帯することが望ましい。また、本人には極秘で位置を検出する場合には外からはもちろん本人にもそれと分からないように携帯させなくてはならない。このため、実施の形態２の移動体端末に比べて、さらに、小型化、軽量化を実現することは重要なポイントである。
また、バッファ１９を備えたことによって、移動体端末が受信した測位信号の受信時刻に最も近い時刻を有する誤差補正データを、移動体端末の測位に用いることができ、より精度の高い測位を行うことが可能となる。
【００５０】
この実施の形態では、センター局と通信する移動体端末において、移動体端末の端末ＩＤを記憶する端末ＩＤ記憶部と、移動体端末の位置を測位する測位信号を受信し測位信号データを出力する測位信号受信部と、端末ＩＤ記憶部に記憶された端末ＩＤと測位信号受信部が出力したした測位信号データとを合わせて、端末データを合成する端末データ合成部と、端末データ合成部が合成した端末データをセンター局に送信する端末データ送信部とを備えた移動体端末の一例を説明した。
【００５１】
また、この実施の形態では、移動体端末と通信するセンター局において、測位信号に含まれる誤差を補正する誤差補正データを受信する誤差補正データ受信部と、移動体端末が受信した測位信号から得た測位信号データが含まれた端末データを移動体端末から受信する端末データ受信部と、端末データ受信部が受信した端末データから測位信号データを分離する端末データ分離部と、端末データ分離部が分離した測位信号データを用いて移動体端末の位置を測位するとともに、誤差補正データ受信部が受信した誤差補正データを用いて移動体端末の位置を補正して位置データを出力する測位処理部と、測位処理部が出力した測位信号データを記憶する測位データ記憶部と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶部と、マップ情報記憶部に記憶されたマップ情報を用いてマップを表示し、測位データ記憶部に記憶された位置データに対応してマップに移動体端末の位置を表示する表示部とを備えたセンター局の一例を説明した。
【００５２】
また、この実施の形態では、上記誤差補正データ受信部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを受信し、測位処理部は、移動体端末の近傍に有る複数の電子基準点からの誤差補正データを用いて移動体端末毎に移動体端末の位置データを計算することを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００５３】
また、この実施の形態では、上記測位データ記憶部は、測位データの履歴を記憶し、表示部は、測位データの履歴に基づいて移動体端末の移動をリプレー表示するリプレー部を備えたことを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００５４】
また、この実施の形態では、上記端末データ受信部は、上記移動体端末の位置データとして３次元位置と時刻（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｔ）を含む端末データを受信し、上記誤差補正データとして、複数の電子基準点の高次局面のパラメータと時刻Ｔｎとを順次受信してバッファに記憶し、上記測位処理部は、順次受信した複数の誤差補正データの中から、最も近い時刻Ｔｎを有する誤差補正データを選択して移動体端末の位置データを補正することを特徴とするセンター局の一例を説明した。
【００５５】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３で説明した移動体端末とセンター局とは、広い面積の競技場で競技するスポーツであって、監督が各選手の位置を把握しながら試合の状況に応じて監督から各選手へ選手の位置の指示を行う競技に有効である。例えば、サッカーやラグビーやホッケーやフットボールや野球等が考えられる。
図１７は、監督から各選手へ選手の位置の指示を行うスポーツの例を説明する図である。ここでは、ラグビーを例に、具体的な例を説明する。
グランド８１０内にいる各選手は、ヘルメットを装着しているので、ヘルメットの耳あて近辺に移動体端末５００を装着する。移動体端末５００は、ＧＰＳ衛星６００や準天頂衛星７００から受信した測位信号を測位信号データとしてセンター局４００へ送信する。或いは、測位信号をもとに自身の位置を測位して、その結果をセンター局４００へ送信する。グランド８１０の外にいる監督はセンター局４００の動作を行う装置を持っていて、その装置によって各選手の携帯する移動体端末から送信される測位信号データ、或いは、位置データを受信する。測位信号データを受信する場合は、センター局４００で各移動体端末の位置を測位する。そして、表示部４１に各選手の位置を表示する。或いは、リプレー部９９によって、各選手の位置の移動をリプレー表示する。監督は、表示された位置を確認しながら、フォーメーションをチェックできる。また、各選手の位置や動きについて指令を行える。
また、試合中の選手の位置をセンター局４００の測位データ記憶部３７に記憶させることによって、試合後の反省に役立てることができる。
【００５６】
上記した競技の例では、ヘルメットを着用しないものもある。この場合は、移動体端末５００は機能を必要最小限におさえて小型、軽量化し、例えばイヤホン程度の大きさの移動体端末を選手の耳の近くに装着させる。
【００５７】
また、移動体端末とセンター局とを動作の確認に使用することも可能である。動作の確認に使用する例として、例えば、ゴルフのスイングや太極拳やダンスや踊り等の姿勢の確認が考えられる。
図１８は、移動体端末とセンター局とをゴルフのスイングの姿勢の確認に用いる場合の例を示す図である。
図１８において、Ａ氏とＢ氏はそれぞれスイングの姿勢を確認するチェックポイント５０１，５０２に移動体端末５００を着けているものとする。それぞれのチェックポイントの移動体端末５００からは、位置データ或いは測位信号データがセンター局４００に送信される。センター局４００はコーチが携帯し、それぞれのチェックポイントの移動体端末５００から送信された位置データ（測位信号データを送信された場合は位置の測位を行う）を表示部４１に表示させながらスイングの姿勢を確認する。コーチは確認しながら、Ａ氏，Ｂ氏の動作をアドバイスしたり、動きを指示する。また、位置の移動をリプレー表示することによって、動きの流れを確認することが可能となる。また、練習後、センター局４００の測位データ記憶部３７に記憶された位置データを生徒自身が表示確認することによって、自分のフォームを確認できる。
従来から、ビデオに自分のフォームを撮影して練習後に再生し、フォームの確認をする方法がある。しかし、この方法では、座標値を表示できないため、動作の流れの中でどこを改善すれば良いかが分からない。しかし、測位データ記憶部３７に記憶された位置データは座標値であるため、座標値を容易に表示でき、数値を確認してフォームの問題箇所を特定できる。また、位置データを履歴で記憶しているため、チェックポイントの位置の移動をリプレー表示できる。このため、この時に座標値を表示させれば、さらにフォームの問題箇所を細かい箇所まで特定できる。また、コーチと生徒のチェックポイントの位置とを重ねて表示させることができる。これによって、コーチの理想的なスイングと自身のスイングとを視覚的にかつ座標値で比較できる。また、理想的なスイングの座標値からずれている座標値を色を変えて（例えば、赤色）表示することもできる。
【００５８】
以上のように、移動体端末、センター局とを例えば競技におけるフォーメーションの指示に使用できる。また、動作の確認にも使用できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、移動体端末の位置を測位する場合に誤差補正データを用いることによって移動体端末の位置をｃｍ級の精度で測位できる効果がある。例えば、警備員に移動体端末を携帯させると、配置された警備員の位置をｃｍ級の精度で測位することが可能となる。
また、例えば、レスキュー隊や消防隊員や自衛隊など災害時の救助を行う隊員に移動体端末を携帯させ、隊員を管理し隊員に対して指令を行う指揮センター局をセンター局と仮定すると、救助する対象となる人や動物やものに対してｃｍ級の精度で効率よく隊員をセンター局から誘導できる。
また、例えば、探偵に移動体端末を携帯させ、探偵に対して指令を行う指揮センター局をセンター局と仮定すると、見張りの対象となる人や動物の移動にあわせてｃｍ級の精度で探偵を移動させることが可能となる。
また、端末データは、端末ＩＤを含む。このため、センター局は端末データがどの移動体端末から送信されたものであるか、容易に判断できる。
また、移動体端末の位置をマップ上に表示する場合、移動体端末の位置に端末ＩＤを表示することによって、複数の移動体端末がマップ上に表示されていてもそれぞれの移動体端末を容易に識別できる。このため、指令を出す移動体端末を確実かつ容易に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】準天頂衛星と静止衛星との仰角の違いを説明する図である。
【図２】傾斜軌道を赤道面に投影した場合を説明する図である。
【図３】地図上での準天頂衛星Ｚの軌跡を示す図である。
【図４】準天頂衛星の軌道と赤道面に対する傾斜角度を示す図である。
【図５】静止衛星と準天頂衛星とで同じ場所でのそれぞれ電波の受信状態を測定した図を示している。（ａ）は、静止衛星からの電波の受信状態を示す図であり、（ｂ）は、準天頂衛星からの電波の受信状態を示す図である。
【図６】準天頂衛星を用いる別のシステムを説明している。（ａ）は、準天頂衛星は３機と限らず４機でシステムを構成する図であり、（ｂ）は、準天頂衛星と静止衛星とを用いてシステムを構成する図である。
【図７】準天頂衛星を利用した測位システムの構成を示す図である。
【図８】誤差補正データの求め方を説明する図である。
【図９】実施の形態１のセンター局と移動体端末のそれぞれの構成を示すブロック図である。
【図１０】測位データ記憶部に記憶されている位置データの例を示す図である。
【図１１】センター局の送信動作のフローチャート図である。
【図１２】センター局の受信動作のフローチャート図である。
【図１３】移動体端末の動作のフローチャート図である。
【図１４】実施の形態２の移動体端末とセンター局との構成を示すブロック図である。
【図１５】バッファに記憶される情報の一例を示す図である。
【図１６】実施の形態３のセンター局と移動体端末との構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態４の監督から各選手へ選手の位置の指示を行うスポーツの例を説明する図である。
【図１８】実施の形態４の移動体端末とセンター局とをゴルフのスイングの姿勢の確認に用いる場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１１　誤差補正データ受信部、１３，８３　マイク、１５　指令入力部、１７センターデータ合成部、２１，５５　トランシーバ、２３，５３　アンテナ、２５　センターデータ送信部、２７　端末データ受信部、３１　端末データ分離部、３３，７３　スピーカ、３５　応答出力部、３７　測位データ記憶部、３９マップ情報記憶部、４１　表示部、５１　センターデータ受信部、５７　端末データ送信部、６１　測位信号受信部、６３　ＧＰＳアンテナ、６５　ＧＰＳ受信機、６７　測位処理部、７１　センターデータ分離部、７５　指令出力部、８１　端末ＩＤ記憶部、８５　応答入力部、８７　端末データ合成部、９９　リプレー部、１００　電子基準点、２００　インターネット回線網、３００　誤差補正データ計算センター、４００　センター局、５００　移動体端末、５０１，５０２　チェックポイント、６００　ＧＰＳ衛星、６５０　ＭＴＳＡＴ、７００準天頂衛星、８００　道路、８１０　グランド、９００　指揮官。
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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