(57)【要約】【課題】従来よりも測位精度を向上させることができる測位装置、移動端末、測位方法、測位機能を発揮させるプログラム及び、測位機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体を提供する。【解決手段】同一の衛星３等の仮位置と本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段２０と、比較結果が一致しない衛星電波２を出力する同一の衛星３を除き、残ったその他の衛星３が出力する衛星電波２に基づいて、実際に測位を行う測位手段２０とを備える。【選択図】        図５
2004279183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を測位する測位装置であって、
複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波を受信する少なくとも３つのアンテナと、
各前記アンテナが受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、
各前記アンテナによってほぼ同時に受信された前記同一の衛星からの衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、
各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、
前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、
前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段と
を備えることを特徴とする、測位装置。
【請求項２】
前記測位手段は、実際に測位を行う際に必要とされる前記衛星までの距離を求める前に、前記比較結果の一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う構成であ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】
前記測位手段は、前記航法データから解析された前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を考慮し、前記比較結果が一致しないことが、受信した前記衛星電波を出力する前記同一の衛星の方位角或いは仰角のどちらの影響により生じているかについて特定する構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の測位装置。
【請求項４】
前記比較結果の一致しない衛星電波は、前記衛星から出力された後に対象物で反射した反射波であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の測位装置。
【請求項５】
測位機能を有する測位装置を備える移動端末であって、
前記測位装置は、
複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波を受信する少なくとも３つのアンテナと、
各前記アンテナが受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、
各前記アンテナによってほぼ同時に受信された前記同一の衛星からの衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、
各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、
前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、
前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段と
を備えることを特徴とする移動端末。
【請求項６】
前記移動端末は、携帯型電話装置であることを特徴とする請求項５に記載の移動端末。
【請求項７】
現在位置を測位する測位方法であって、
少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較ステップと、
前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得ステップと、
各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する暫定位置取得ステップと、
前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較ステップと、
前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位ステップと
を有することを特徴とする、測位方法。
【請求項８】
現在位置を測位する測位装置にて測位機能を発揮させるプログラムであって、
前記測位装置にて、
少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、
各前記アンテナの位置及び前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される、前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、
各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、
前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、
前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、その他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段と
して機能させることを特徴とする、測位機能を発揮させるプログラム。
【請求項９】
現在位置を測位する測位装置にて測位機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体であって、
前記測位装置にて、
少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、
各前記アンテナの位置及び前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される、前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、
各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、
前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、
前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、その他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段と
して機能を発揮させるプログラムを記録したことを特徴とする、情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在位置を測位する測位装置、移動端末、測位方法、測位機能を発揮させるプログラム及び、測位機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の測位装置としては、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた位置評定装置が存在している（例えば特許文献１参照）。
この位置評定装置では、ＧＰＳや特にＤ−ＧＰＳによる測位においてマルチパス誤差の発生を検出し、測位誤差の発生を防止するために、同一人工衛星に対する第１電波経路距離（第１疑似距離）と第２電波経路距離（第２疑似距離）を比較している。
【０００３】
この位置評定装置では、マルチパスが生じていない場合には、実際に測位を行う際に第１電波経路距離及び第２電波経路距離を測定し、これら第１電波経路距離と第２電波経路距離がほぼ等しい値を示し、マルチパスが生じている場合には、これら第１電波経路距離と第２電波経路距離とが所定値以上の差を示すことを利用している。
つまり、この位置評定装置は、これら第１電波経路距離と第２電波経路距離が所定値以上の差を生じているとマルチパスが生じていると判断し、このようなケースの場合に人工衛星からの衛星電波を使用しないようにして測位誤差が生ずることを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２４０６５４号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような位置評定装置では、マルチパスが生じていることを検出することができるケースが限られているという問題点がある。具体的には、同一人工衛星からの衛星電波が、例えば両方とも対象物で反射して上記第１電波経路距離と第２電波経路距離とが等しい場合には、この位置評定装置では、マルチパスが生じていることを検出することができない問題点がある。従って、従来の位置評定装置では、マルチパスの発生を検出することができないケースが多数あった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消して、従来よりも測位精度を向上させることができる測位装置、移動端末、測位方法、測位機能を発揮させるプログラム及び、測位機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本願発明によれば、現在位置を測位する測位装置であって、複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波を受信する少なくとも３つのアンテナと、各前記アンテナが受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、各前記アンテナによってほぼ同時に受信された前記同一の衛星からの前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段とを備えることを特徴とする、測位装置により、達成される。
【０００７】
上記構成によれば、各アンテナは、複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波をそれぞれほぼ同時に受信している。各アンテナが受信した複数の衛星電波が衛星ごとにそれぞれ分離され、各アンテナが同一の衛星からほぼ同時に受信した複数の衛星電波の位相差が比較される。そして、各アンテナの位置及び衛星電波の位相差に基づいて、この同一の衛星の方位角及び仰角が計算され、これら方位角及び仰角で表される同一の衛星の仮位置が取得される。
次に各アンテナが同一の衛星からほぼ同時に受信した衛星電波に含まれる航法データが解析され、その同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置が取得される。同一の衛星の仮位置と、本来存在すべき軌道上の位置とが比較され、実際に測位を行う際には、比較結果が一致しない衛星電波を出力するその同一の衛星が排除され、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、実際に測位を行う。
このような測位装置によれば、実際の測位を行う前に本来の入射方向とは異なるいわゆるマルチパスを生じている衛星電波を出力している衛星を除外し、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、精度良く実際の測位を行うことができる。従って、このような測位装置によれば、従来よりも測位精度が向上する。
【０００８】
上記構成において、前記測位手段は、実際に測位を行う際に必要とされる前記衛星までの距離を求める前に、前記比較結果の一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う構成であるのが好ましい。
上記構成によれば、測位装置は、実際の測位を行う際に必要とされる衛星までの距離を求める前に、実際に測位を行う前に本来の入射方向とは異なるいわゆるマルチパスを生じている衛星電波を出力している衛星を除外し、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、精度良く実際の測位を行うことができる。従って、このような測位装置によれば、従来よりも測位精度が向上する。
【０００９】
上記構成において、前記測位手段は、前記航法データから解析された前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を考慮し、前記比較結果が一致しないことが、受信した前記衛星電波を出力する前記同一の衛星の方位角或いは仰角のどちらの影響により生じているかについて特定する構成であるのが好ましい。
上記構成によれば、測位装置は、衛星電波が本来の入射方向とは異なっていることが、方位角或いは仰角のどちらかに起因しているかについて把握することができる。
【００１０】
上記構成において、前記比較結果の一致しない衛星電波は、前記衛星から出力された後に対象物で反射した反射波であるのが好ましい。
上記構成によれば、測位装置は、実際の測位を行う前に、衛星から出力された後に対象物で反射することで本来の入射方向とは異なるいわゆるマルチパスを生じている衛星電波を出力している衛星を除外し、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、精度良く実際の測位を行うことができる。従って、このような測位装置によれば、従来よりもさらに測位精度が向上する。
【００１１】
上記目的は、本願発明によれば、測位機能を有する測位装置を備える移動端末であって、前記測位装置は、複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波を受信する少なくとも３つのアンテナと、各前記アンテナが受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、各前記アンテナによってほぼ同時に受信された前記同一の衛星からの前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段とを備えることを特徴とする移動端末により、達成される。
【００１２】
上記構成によれば、各アンテナは、複数の衛星がそれぞれ出力する複数の衛星電波をそれぞれほぼ同時に受信している。各アンテナが受信した複数の衛星電波が衛星ごとにそれぞれ分離され、各アンテナが同一の衛星からほぼ同時に受信した複数の衛星電波の位相差が比較される。そして、各アンテナの位置及び衛星電波の位相差に基づいて、この同一の衛星の方位角及び仰角が計算され、これら方位角及び仰角で表される、この同一の衛星の仮位置が取得される。
次に各アンテナが同一の衛星からほぼ同時に受信した衛星電波に含まれる航法データが解析され、その同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置が取得される。同一の衛星の仮位置と、本来存在すべき軌道上の位置とが比較され、実際に測位を行う際には、比較結果が一致しない衛星電波を出力するその同一の衛星が除かれ、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、実際に測位を行う。このような移動端末によれは、実際の測位を行う前に本来の入射方向とは異なるいわゆるマルチパスを生じている衛星電波を出力している衛星を除外し、残ったその他の衛星が出力する衛星電波に基づいて、精度良く実際の測位を行うことができる。従って、このような移動端末によれば、従来よりも測位精度が向上する。
上記構成において、前記移動端末は、携帯型電話装置であるのが好ましい。
【００１３】
上記目的は、本願発明によれば、現在位置を測位する測位方法であって、少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較ステップと、前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得ステップと、各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する暫定位置取得ステップと、前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較ステップと、前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、残ったその他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位ステップとを有することを特徴とする、測位方法により、達成される。
【００１４】
上記目的は、本願発明によれば、現在位置を測位する測位装置にて測位機能を発揮させるプログラムであって、前記測位装置にて、少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、各前記アンテナの位置及び前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される、前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、その他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段として機能させることを特徴とする、測位機能を発揮させるプログラムにより、達成される。
【００１５】
上記目的は、本願発明によれば、現在位置を測位する測位装置にて測位機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体であって、前記測位装置にて、少なくとも３つのアンテナがそれぞれ複数の衛星から受信した前記複数の衛星電波を前記衛星ごとに分離し、各前記アンテナがほぼ同時に受信した同一の前記衛星からの衛星電波の位相同士を比較する位相比較手段と、各前記アンテナの位置及び前記衛星電波の位相差に基づいて前記同一の衛星の方位角及び仰角を計算し、前記方位角及び仰角によって表される、前記同一の衛星の仮位置を取得する仮位置取得手段と、各前記アンテナが前記同一の衛星からほぼ同時に受信した前記衛星電波に含まれる航法データを解析し、前記同一の衛星が本来存在すべき軌道上の位置を取得する解析位置取得手段と、前記同一の衛星の仮位置と前記本来存在すべき軌道上の位置とを比較する比較手段と、前記比較結果が一致しない衛星電波を出力する前記同一の衛星を除き、その他の衛星からの衛星電波に基づいて、実際に測位を行う測位手段として機能を発揮させるプログラムを記録したことを特徴とする、情報記録媒体により、達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態としての測位装置１３を備える移動端末１１を含む測位システム１の構成例を示すシステム構成図である。
測位システム１は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて測位を行う機能を有し、衛星３が出力する衛星電波２を測位装置１３が受信し、この測位装置１３が衛星電波２に含まれる航法データを解析、利用することにより測位が行われる。
【００１７】
この移動端末１１は、例えば携帯型電話装置のようなページャである。そして、この移動端末１１は、少なくとも３つのアンテナを備える測位装置１３を搭載する。本実施形態では、この測位装置１３が、例えば４つのアンテナ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを備えているものとする。これら各アンテナ１２Ａ等は、複数の衛星３がそれぞれ出力する複数の衛星電波２をそれぞれ受信する機能を有する。
【００１８】
つまり、各アンテナ１２Ａ等は、それぞれ衛星３ａ，３ｂ等がそれぞれ出力する衛星電波２ａ，２ｂをそれぞれ受信する機能を有する。
この衛星電波２は、衛星３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに示すように移動端末１１から直接見える場合には、直接受信することができるようになっている。一方、この衛星電波２は、衛星３ｘ，３ｙに示すように移動端末１１から対象４ａ，４ｂに遮られて直接見ることができない場合には、受信することができないようになっている。
【００１９】
また、移動端末１１は、衛星３ｚが出力する衛星電波２ｚについては、対象４ａの存在により直接受信することができないが、対象４ｂで反射された場合においては、その反射波を受信してしまう。衛星電波２は、このように反射してしまうと、いわゆるマルチパスを生じてしまう。このマルチパスは、通常、衛星３から直接アンテナ１２Ａ等に届くことを期待している衛星電波２が、ビル等の建造物、山、鉄塔等によって反射されてアンテナに届く場合に生じたり、他の経路からの衛星電波が同時にアンテナ１２Ａ等によって受信された場合に生ずる現象である。本実施形態では、測位計算の際において、例えばアンテナ１２Ａ等が反射波しか受信できない場合、或いは例えば反射波の方が直接波よりも強い場合を想定している。
【００２０】
一般的にＧＰＳでは、Ｌ１，Ｌ２と呼ばれる２つの周波数で衛星３より衛星電波２を送信している。通常ＧＰＳとして使っているのは、この内のＬ１の方で、周波数は１．５ＧＨｚとなっている。この信号Ｌ１には、航路及び航法データが変調され、含められている。また、このＧＰＳでは、例えば同一周波数で最大３２個の衛星３から衛星電波２をそれぞれ送信することができる。
【００２１】
衛星電波に含まれるコードの内、一般的に使用できるものは、Ｃ／Ａコードと呼ばれている。一方、このコードとは別に、衛星電波２は航法データと呼ばれる情報が含められて常時送出されている。この航法データには、エフェメリス（Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）及びアルマナック（Ａｌｍａｎａｃ）を含んでいる。
エフェメリスは、衛星自身の軌道情報や時計の補正情報等のデータを表している。一方、アルマナックは、全ての衛星３のおおよその軌道情報等のデータを表している。これら航法データに含まれるエフェメリスやアルマナックのような情報は、全ての受信可能な衛星３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｚ）より受信することができる。ここで、衛星３ｚからの衛星電波２は、上述のようにマルチパスを生じている電波である。
この移動端末１１に搭載された測位装置１３は、実際の測位を行う際に、例えばまず衛星３と測位装置１３の位置の疑似距離を求め、その値に対して各補正情報を加え、真の距離を計測する。この真の距離の測定方法としては、衛星３の持つ時間と測位装置１３の持つ時間の差から計算されている。
【００２２】
本実施形態において特徴的なことは、移動端末１１に搭載された測位装置１３が、このように実際に測位を行う前に、マルチパスを生じている衛星電波２ｚを出力する衛星３ｚのような衛星を予め排除し、例えば衛星３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからのマルチパスを生じていない衛星電波２を用いて測位を行うことである。つまり、この移動端末１１が搭載する測位装置１３は、上述のように測位を行う際の疑似距離を求める前に、その疑似距離を求めるために利用する衛星電波２を選別し、マルチパスを生じていない衛星電波２のみを常に用いて実際に測位を行うように構成されている。以下、この測位方法の具体例について説明する。
【００２３】
図２は、図１に示す測位装置１３の構成例を示すブロック図である。なお、この測位装置１３は、ハードウェアによって構成されていてもよく、ソフトウェアによって構成されていても良いことはいうまでもない。
この測位装置１３は、上述のように例えば４つのアンテナ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄに対応して、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ並びに、比較演算部１８及び測位演算部２０を備えている。
【００２４】
上述のようにアンテナ１２Ａは、図１に示す各衛星３からの衛星電波２を受信する機能を有する。またこのアンテナ１２Ａ等は、１つの衛星３からの衛星電波２を受信するのみならず、測位装置１３から対象４ａ，４ｂに遮られずに見ることができる衛星３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ等からの複数の衛星電波２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ等をそれぞれ受信することができる。また、これらのアンテナ１２Ａ等は、上述のようにマルチパスを生じており本来受信すべきでない衛星３ｚが出力する衛星電波２ｚをも受信してしまう。
【００２５】
これらの図２のアンテナ１２Ａ等は、それぞれＲＦ部１４Ａ等にそれぞれ接続されている。ＲＦ部１４Ａ等は、それぞれアンテナ１２Ａ等で受信された衛星電波２を増幅する機能を有する。これらＲＦ部１４Ａ等は、それぞれＩＦ部１６Ａ等に接続されている。ＩＦ部１６Ａ等は、それぞれ増幅された衛星電波２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを中間周波数に変換する機能を有する。これらＩＦ部１６Ａ等は、それぞれ周波数変換後の衛星電波２をため込んでサンプリングを行う機能を有する。また、ＩＦ部１６Ａ等は、アンテナ１２Ａ等がそれぞれ受信した衛星電波２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを、衛星３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄごとに分離する機能を有する。
【００２６】
これらＩＦ部１６Ａ等は、それぞれ比較演算部１８及び測位演算部２０に接続されている。比較演算部１８は、各ＩＦ部１６Ａ等からの信号に基づいて、各アンテナ１２Ａ等がほぼ同時に受信した衛星電波２の位相を取得し、これらの位相から位相差を取得する機能を有する。この比較演算部１８による位相差の取得方法については後述する。
【００２７】
また、測位演算部２０は、比較演算部１８に接続されており、比較演算部１８が取得した位相差に基づいて、測位装置１３における衛星電波２の入射方向（仮位置）を取得する機能を有する。この衛星電波２の入射方向としては、例えば仰角及び方位角によって表される。ここで、方位角は、北方からの角度を表しており、仰角は、地表面の接線方向を０度とした場合に見上げた角度を表している。
【００２８】
また、測位演算部２０は、衛星電波２をデコードした航法データに基づいて各アンテナ１２Ａ等の現在位置を取得する。そして、測位演算部２０は、衛星電波２に含まれる航法データを解析して取得したエフェメリスに基づいて、各衛星の軌道上の位置を計算する。この測位演算部２０は、求められた衛星の軌道上における位置と、上記位相差に基づく衛星電波２の入射方向（仮位置）等を比較し、詳細は後述するようにこの衛星電波２を出力している衛星３の方向が正しいか否かを判断する。
【００２９】
図３及び図４は、それぞれ図１に示す衛星３が出力する衛星電波２を受信する様子の一例を示す図であり、図５は、図３及び図４に示す測位装置１３によって衛星電波２を出力する衛星３の方向が正しいか否かを判断する様子の一例を示す斜視図である。
図３に示す衛星電波２は、例えば一方がビル等の対象物４ｃで反射され測位装置１３に入射されており、他方が測位装置１３に直接入射されている。
【００３０】
この場合では、測位装置１３に直接入射する衛星電波２の電波強度が強いので、ビル等の対象物４ｃで反射された影響によるマルチパスの影響を比較的受けにくい。この場合、直接入射する衛星電波２の電波強度が強いので、測位装置１３は、衛星電波２に生じたマルチパスを比較的考慮せずに測位計算を行うことができる。つまり、測位装置１３は、マルチパスによる誤差を含む可能性があった状態で位置を計算することができるが、この場合におけるマルチパスによる誤差は、上述のように測位装置１３に直接入射する衛星電波の電波強度が大きいため、さほど大きい値とはならない。
【００３１】
一方、図４に示すように衛星電波２が測位装置１３に入射される場合においては、同一の衛星３から出力された衛星電波２が、一方が対象物４ｄによって反射され測位装置１３に入射せず、他方が対象物４ｃに反射され測位装置１３に入射する。このように測位装置１３のアンテナ１２Ａ等に直接入射する衛星電波２が存在せず、ビル等の対象物４ｃによって反射された衛星電波の電波強度が高いと、測位装置１３に入射される衛星電波２にマルチパスが生じる。従って、測位装置１３は、本来、このようにマルチパスを生じている衛星３からの衛星電波２を利用することなく、他の衛星３からの衛星電波を利用して実際に測位が行われるべきである。
【００３２】
そこで、本実施形態における測位装置１３は、実際に測位を行う前に、このようにマルチパスを生じている衛星３からの衛星電波２を除外し、マルチパスを生じていない他の衛星３からの衛星電波２を利用するように以下に示す衛星電波の選定を行う。
測位装置１３は、上述のように少なくとも３つのアンテナを備えていればよく、本実施形態では、例えば図５に示すように４つのアンテナ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを備えている。これら４つのアンテナ１２Ａ等は、例えば同一の衛星３が出力する衛星電波２をそれぞれほぼ同時に受信する機能を有する。またこれらのアンテナ１２Ａ等は、それぞれ、それ以外の衛星３が出力する衛星電波２もほぼ同時に受信する機能を有する。
【００３３】
つまり、各アンテナ１２Ａ等は、互いに多少の距離ｄ離れて配置されている点を除いて、同一の構成及び機能である。図示のように衛星電波２は、仮にマルチパスを生じていない場合においても、図示の位相差ΔＬを生じている。この位相差ΔＬは、アンテナ１２Ａ及びアンテナ１２Ｃとの距離ｄを用いて、ΔＬ＝ｄｓｉｎθと表される。
【００３４】
従って、測位装置１３は、アンテナ１２Ａとアンテナ１２Ｃとの距離ｄ並びに位相差ΔＬに基づいて角度θを求めることができる。この角度θを求めると、入射する衛星電波２の方向（衛星３の仮位置）を特定することができる。また、同様の処理を各アンテナ１２Ａ等の組み合わせにおいて行うことによって、入射する衛星電波２の方向（衛星３の仮位置）を正確に特定することができる。つまり、アンテナ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのうちの少なくとも３つのアンテナを用いると、衛星電波２の入射方向を方位角及び仰角により三次元的に特定することができる。
【００３５】
測位装置１３を備える移動端末１１は以上のような構成であり、次に図１〜図５を参照しつつその動作例としての測位方法の一例について説明する。
図６は、図１に示す移動端末１１に搭載された測位装置１３による測位方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
測位装置１３は、例えば移動端末１１に搭載されたＧＰＳ機能を発揮するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を搭載する基板である。本実施形態における測位装置１３において特徴的なことは、図１に示すように直接、衛星電波２ａ，２ｂ，２ｃを受信することができる場合のみならず、例えば図４に示すように同一の衛星３からの衛星電波２を直接受信することができない場合においても、この衛星電波２にマルチパスが生じているか否かを判断することができることである。
【００３７】
この測位装置１３における処理を簡単に示すと、受信した衛星電波２に含まれる航法データを解析して衛星３の軌道上の位置を求め、さらに各アンテナ１２Ａ等にそれぞれ入射された同一の衛星３からの衛星電波２の位相差に基づいて衛星電波２の入射方向（仮位置）を特定し、その衛星３の軌道上の位置との矛盾が生じているか否かを判断する機能を有する。以下、この処理について具体的に説明する。
【００３８】
移動端末１１の測位装置１３には、例えば図４に示す衛星電波２が入射しているものとする。測位装置１３の周囲には、対象物４ｃ及び対象物４ｄが配置している。これら対象物４ｃ，４ｄは、例えば衛星３が出力する衛星電波２を反射する構成となっている。図示の例では、同一の衛星３から出力された衛星電波２がほぼ平行に進み、一方が対象物４ｄの上部で反射され測位装置１３には入射せず、他方が対象物４ｃの側面で反射され測位装置１３に入射している。
ここで、測位装置１３には、本来右上から衛星電波２が入射されていなければならないのに対して、図示の例では左上から入射されている。つまり、この衛星電波２にはマルチパスが生じている。従って、この測位装置１３は、以下に示すようにこのマルチパスが生じている衛星電波２を、実際に測位を行う前に除くことができる。
【００３９】
図６に示すステップＳＴ１では、図５に示す少なくとも３つのアンテナ、図示の例では４つのアンテナ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄがそれぞれ同一の衛星３から衛星電波２をほぼ同時に受信する。図１に示す測位装置１３では、衛星３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｚがそれぞれ出力する衛星電波２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｚを受信することができるが、衛星３ｘ，３ｙがそれぞれ出力する衛星電波２を受信することができない。ＲＦ部１４Ａ等は、それぞれアンテナ１２Ａ等で受信された衛星電波２を増幅する機能を有する。
【００４０】
ステップＳＴ２では、図２に示すＩＦ部１６Ａ等が、それぞれ増幅された衛星電波２を中間周波数に変換する。次にステップＳＴ３では、ＩＦ部１６Ａ等が、それぞれ周波数変換後の衛星電波２をため込んでサンプリングを行う。このとき、後述する測位演算部２０が、それぞれのＩＦ部１６Ａ等に対してそれぞれサンプリングを行うための信号を送信している。ＩＦ部１６Ａ等は、それぞれ測位演算部２０からのサンプリング信号を基準として、上記周波数変換後の衛星電波２のサンプリングを行う。次にステップＳＴ４では、サンプリングされた衛星電波２が衛星３ごとに分離される。
【００４１】
次にステップＳＴ５では、図２に示す比較演算部１８が、同一の衛星３から各アンテナ１２Ａ等がそれぞれほぼ同時に受信した衛星電波２の位相差を取得する。また、この比較演算部１８は、その他の衛星３についても同様に演算し、各アンテナ１２Ａ等の組み合わせによる位相差を取得する。
【００４２】
次にステップＳＴ６では、測位演算部２０が、比較演算部１８による比較結果としての位相差に基づいて、測位装置１３における衛星電波２の入射方向（衛星３の仮位置）を特定することができる。つまり、測位演算部２０は、受信した衛星電波２ごとに、この衛星電波２を出力する衛星３の仮位置を把握することができるのである。
次にステップＳＴ７では、図２に示す測位演算部２０が、上記航法データに含まれる衛星の運行データから、その時刻における衛星の軌道上の位置を割り出す。なお、測位装置１３の位置としての測位点に対する衛星３の位置は、例えば方位角と仰角で定義される。次にステップＳＴ８では、測位演算部２０が、衛星電波２をデコードした航法データから、各アンテナ１２Ａ等の現在位置を取得する。
【００４３】
このステップＳＴ７では、各アンテナ１２Ａ等の位置は、それぞれ衛星３が軌道上のどこに見えるかに基づいて、例えばアンテナ１２Ａ等の組み合わせによる演算結果の多数決で決定している。なお、上述したステップＳＴ５とステップＳＴ６の組み合わせとステップＳＴ７及びステップＳＴ８との組み合わせはほぼ同時に並列処理されている。
【００４４】
次にステップＳＴ９では、比較演算部１８が、計算により求められた衛星３の位置と上記位相差に基づく衛星電波２の入射方向とを比較する。具体的には、比較演算部１８は、例えば先に計算した衛星３の実際に見える方位（マルチパスの影響を受けたものを含む）と、航法データに含まれる衛星の運行データによる衛星３の軌道上の位置を比較する。
【００４５】
次にステップＳＴ１０では、図２の比較演算部１８が、これらの方向が一致しているか否かを判断し、測位演算部２０は、例えばこれらの比較結果が一定の誤差を超えたものについては測位演算から排除するようにしている。ステップＳＴ１０において一致していると判断された場合には、ステップＳＴ１１に進み、測位演算部２０が、同一の衛星３から複数のアンテナ１２Ａ等がほぼ同時に受信した衛星電波がマルチパス信号ではないと判断し、ステップＳＴ１２において、測位演算部２０が、既に受信済みの他の衛星電波２に基づいて実際に測位を行う。
【００４６】
一方ステップＳＴ１０において一致していないと判断された場合には、ステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では、測位演算部２０が、同一の衛星３から各アンテナ１２Ａ等がそれぞれ受信した衛星電波２にマルチパスが含まれていると判断し、マルチパス信号を含むこの衛星電波２を排除する（ステップＳＴ１４）。
【００４７】
次にステップＳＴ１５では、測位演算部２０が、実際に測位を行う前に予め、マルチパスと判定された衛星３ｚ以外の他の衛星３が出力する衛星電波に基づいて位置を再度計算し直す。従って、この測位装置１３は、実際に測位演算を行う前に、予めマルチパスを生じている衛星電波２を排除し、マルチパスを生じていない他の衛星３からの衛星電波２を用いて測位演算を行うことができる。このため、測位装置１３は、より高い精度で現在位置を割り出すことができる。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態によれば、測位装置１３が、衛星３の仮位置と本来存在すべき軌道上の位置とを比較し、実際に測位を行う際には、この比較結果が一致しない衛星電波２を出力する衛星３が排除され、残ったその他の衛星３が出力する衛星電波２に基づいて、実際に測位を行う。
【００４９】
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、実際の測位を行う前に本来の入射方向とは異なるいわゆるマルチパスを生じている衛星電波２を出力している衛星３を除外し、残ったその他の衛星３が出力する衛星電波２に基づいて、精度よく実際の測位を行うことができる。従って、このような測位装置１３によれば、従来よりも測位精度が向上する。
【００５０】
＜衛星電波にマルチパスが生じている原因が方位角・仰角によるものかの区別＞衛星電波２にマルチパスが生じている原因としては、例えば主として衛星３の方位角の誤差により生じている場合が考えられるが、衛星３の仰角の誤差により生じている場合も考えられる。
【００５１】
つまり、一般的に図１の衛星電波２にマルチパスが生じるのは、例えば測位装置１３の周辺に配置する対象物４ｂに衛星電波が反射され、この反射された衛星電波２が測位装置１３に入射される場合である。上述のように、衛星電波２には航法データが含まれており、この航法データを解析することによって、例えば測位装置１３に対する衛星３のおおよその仰角を取得することができる。測位装置１３は、このように取得された仰角に基づいて、衛星電波２がマルチパスを生じていることを示す異常な位相差からこの分を相殺し、衛星３の方位角の誤差分による位相差を検出することができる。
【００５２】
このようにすると、測位装置１３は、マルチパスが生じている原因が方位角によるものであるか或いは仰角によるものであるかを把握することができる。従って、測位装置１３は、衛星電波２にマルチパスが生じる原因をより詳しく解析することができるので、これらの要因に基づいてより的確に対応し、より正確に測位を行うことができるようになる。
【００５３】
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、図２に示すアンテナ２Ａ，３Ｂ，２Ｃ，２Ｄを除く各処理部は、ハードウェアによって構成されていても良いし、ソフトウェアによって構成されていても良い。図２に示すアンテナ２Ａ，３Ｂ，２Ｃ，２Ｄを除く各処理部がソフトウェアによって構成されている場合には、そのソフトウェアに相当する測位機能を発揮させるプログラムは、上述のように移動端末１１等の電子機器にインストールされて動作している形態のみならず、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ：商標名）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−ＲｅＷｒｉｔｅｒｂｌｅ）又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の情報記録媒体に格納されて流通されている形態でも良い。また、上記測位機能を発揮させるプログラムは、上記情報記録媒体に格納されている形態のみならず、無線又は有線によってデータ通信を行うネットワーク等の伝送媒体を経由してユーザの情報端末等の電子機器にダウンロードされる形態であっても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】測位システムのシステム構成例を示すイメージ図。
【図２】移動端末に搭載された測位装置の構成例を示すブロック図。
【図３】測位装置に衛星電波が入射する様子の一例を示すイメージ図。
【図４】測位装置に衛星電波が入射する様子の一例を示すイメージ図。
【図５】各アンテナに衛星電波が入射される様子の一例を示す斜視図。
【図６】本実施形態における測位方法の手順例を示すフローチャート。
【符号の説明】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｚ・・・衛星電波、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｘ，３ｙ・・・衛星、１３・・・測位装置、１８・・・比較演算部（位相比較手段）、２０・・・測位演算部（仮位置取得手段、解析位置取得手段、比較手段、測位手段）、ΔＬ・・・位相差
【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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