(57)【要約】【課題】  補正情報を送出するアンテナ局の数を少なく済ませながらも、測位精度の向上を図る。【解決手段】  緯度、経度、高度が既知の固定位置に設置された複数の実基準局２、補正情報生成センタ、複数のアンテナ局４（ＦＭ多重放送局）を設ける。各実基準局２は、適切な４個のＧＰＳ衛星１を捕捉し、ＧＰＳ情報をリアルタイムで補正情報生成センタに送信する。補正情報生成センタは、各アンテナ局４のカバーエリアＡ１０１，Ａ１０２内に複数個の仮想基準点Ｖを設定し、各仮想基準点Ｖにおける補正情報を生成し、該当するアンテナ局４に送信する。アンテナ局４は、通常の放送番組に多重化して各仮想基準点Ｖにおける補正情報を送出する。移動局５は、自局が存在するカバーエリアＡ１０１内において、アンテナ局４から送出される複数の補正情報のうち、自局位置の近傍に位置する仮想基準点Ｖ１０４に関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実基準局において衛星から受信したＧＰＳ情報に基づいて補正情報を求め、アンテナ局によりそのカバーエリア内に前記補正情報を送出し、移動局は、衛星から受信したＧＰＳ情報と前記アンテナ局から受信した補正情報とに基づいて自位置の相対測位を行うように構成された相対測位システムであって、
前記実基準局において衛星から受信したＧＰＳ情報に基づいて、前記カバーエリア内に複数設定された各仮想基準点における補正情報を算出する補正情報生成手段を備えると共に、
前記アンテナ局は、前記補正情報生成手段により算出された複数の仮想基準点における補正情報を前記カバーエリア内に送出し、
前記移動局は、前記アンテナ局から送出される複数の補正情報のうち自局位置の近傍に位置する仮想基準点に関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行うように構成されていることを特徴とする相対測位システム。
【請求項２】
前記補正情報生成手段は、３以上の実基準局におけるＧＰＳ情報に基づいて、線形補間により各仮想基準点における補正情報を生成することを特徴とする請求項１記載の相対測位システム。
【請求項３】
前記仮想基準点は、都市部や交通の要衝では比較的密に設定され、辺地では比較的粗に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の相対測位システム。
【請求項４】
前記補正情報生成手段は、都市部に比べて辺地では、補正情報の更新頻度を下げることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の相対測位システム。
【請求項５】
前記アンテナ局は、複数の仮想基準点における補正情報の送出を時分割で行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の相対測位システム。
【請求項６】
前記アンテナ局は、そのカバーエリア内における各仮想基準点の補正情報の送出順序を、極力離間した仮想基準点をつなぎながら巡回するような順序とすることを特徴とする請求項５記載の相対測位システム。
【請求項７】
前記アンテナ局は、各仮想基準点における補正情報が送出されるタイミング及びチャネルを案内するためのプログラム情報を送出することを特徴とする請求項５または６記載の相対測位システム。
【請求項８】
前記移動局は、自局と仮想基準点との間の推定される距離、及び、現在時刻と該当する仮想基準点の補正情報の時刻情報との差の双方に基づいて、補正情報を用いる仮想基準点を選択することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の相対測位システム。
【請求項９】
前記移動局は、自局と補正情報を用いた仮想基準点との間の距離、及び、現在時刻と該当する仮想基準点の補正情報の時刻情報との差の双方から、測位の精度を示す精度情報を算出し、測位情報と併せて出力することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の相対測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実基準局において衛星から受信したＧＰＳ情報に基づいて補正情報を求め、アンテナ局によりそのカバーエリア内にその補正情報を送出し、移動局は、衛星から受信したＧＰＳ情報とアンテナ局から受信した補正情報とに基づいて自位置の相対測位を行うように構成された相対測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上用、海上用、航空用に利用される測位システムとして、いわゆるＤ−ＧＰＳやＲＴＫ−ＧＰＳといった、一方向通信を利用した相対測位システムが考えられている（例えば特許文献１参照）。このシステムでは、位置が既知である複数の実基準局における衛星観測情報（ＧＰＳ情報）を用いて、アンテナ局を基準点としてその基準点の補正情報（ディファレンシャル情報）を生成し、アンテナ局から例えばＦＭ多重放送を利用してその補正情報を送出（一方向通信）するようになっている。そして、移動局では、その補正情報を受信し、その補正情報に基づいて自らが受信したＧＰＳ情報を補正して測位を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３１８２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したような相対測位システム（Ｄ−ＧＰＳ）においては、単独測位（絶対測位）に比べて測位精度を向上させることができるのであるが、本来的に、基準点（アンテナ局）と移動局との間の距離が大きくなるに従って位置精度が劣化する事情がある。そのため、測位精度をより一層高めるためには、基準点をなるべく短い間隔で設定する必要がある。ところが、従来考えられているシステムでは、基準点の構築は物理的に存在するアンテナ局の数に制限されてしまうため、基準点を短い間隔で多数設定するためには、その分アンテナ局を多数追加設置しなければならず、実現性に乏しいものとなる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、補正情報を送出するアンテナ局の数を少なく済ませながらも、測位精度の向上を図ることができる相対測位システムを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の相対測位システムは、実基準点において衛星から受信したＧＰＳ情報に基づいて、アンテナ局のカバーエリア内に複数設定された各仮想基準点における補正情報を算出する補正情報生成手段を設けると共に、アンテナ局を、補正情報生成手段により算出された複数の仮想基準点における補正情報をカバーエリア内に送出するように構成し、移動局を、アンテナ局から送出される複数の補正情報のうち自局位置の近傍に位置する仮想基準点に関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行うように構成したところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００６】
本発明においては、１つのアンテナ局のカバーエリア内に、多数個の仮想基準点を短い間隔で設定することができ、該アンテナ局からそれら多数個の仮想基準点に関する補正情報を送出することができる。そして、移動局は、自局位置の近傍に位置する仮想基準点に関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行うことにより、十分に精度の高い測位を行うことができる。この結果、本発明によれば、補正情報を送出するアンテナ局の数を少なく済ませながらも、測位精度の向上を図ることができるという優れた効果を得ることができる。
【０００７】
このとき、上記補正情報生成手段を、３以上の実基準局におけるＧＰＳ情報に基づいて、線形補間により各仮想基準点における補正情報を生成するように構成することができる（請求項２の発明）。これにより、多数個の仮想基準点における補正情報を、十分な確かさで生成することができる。
ここで、１つのアンテナ局から単位時間当りに送出できる補正情報はデータレートにより制限されるので、必ずしも、カバーエリア内の全ての仮想基準点に関する補正情報を一度に送出できるとは限らず、同時に送出できる補正情報の数には限度があると考えられる。その対策として、以下のようないくつかの工夫を施すことができる。
【０００８】
即ち、まず、道路の密集するような都市部や交通の要衝では、測位精度を十分に高めることが望ましいが、辺地においては、実用上それほど高い測位精度は要求されない。そこで、仮想基準点を、都市部や交通の要衝では比較的密に設定し、辺地では比較的粗に設定する構成としたり（請求項３の発明）、都市部に比べて辺地では、補正情報の更新頻度を下げる構成としたり（請求項４の発明）することができる。これらによれば、辺地における補正情報の量を比較的少なく済ませることができるので、その分、全体として送出すべきデータ量を抑制しながらも、重要となる補正情報については十分な量を送出することができるようになる。
【０００９】
また、アンテナ局において、複数の仮想基準点における補正情報の送出を時分割で行うように構成しても良い（請求項５の発明）。これにより、単位時間当りに送出できる補正情報の量が少なくても、全体として多数の仮想基準点に関する補正情報を送出することができる。更にこのとき、アンテナ局のカバーエリア内における各仮想基準点の補正情報の送出順序を、極力離間した仮想基準点をつなぎながら巡回するような順序とすることができ（請求項６の発明）、これによれば、分散した形態で各仮想基準点の補正情報が順次送出されるので、移動局があるタイミングにおいて最善の（最も近い）仮想基準点の補正情報を受信することができなくても、次善の仮想基準点の補正情報を受信して測位を行うことができ、自局位置から遠い仮想基準点の補正情報を利用せざるを得なくなるといった不都合を未然に防止することができる。
【００１０】
ところで、移動局側においても、多数個の仮想基準点の補正情報を全て受信するのでは、補正情報を受信するだけで多大な時間を要したり、あるいは、別の情報を受信するための受信機が別途に必要となるためハードウエア構成面での負担が大きくなったりする不具合を招く。
そこで、上記のようにアンテナ局からの補正情報の送出が時分割で行われる場合には、アンテナ局により、各仮想基準点における補正情報が送出されるタイミング及びチャネルを案内するためのプログラム情報が送出される構成とすることができる（請求項７の発明）。これによれば、移動局がプログラム情報を予め受信しておくことにより、必要な仮想基準点の補正情報を受信するタイミング及びチャネルを知ることができ、必要な情報が送出されているときにのみ受信機を動作させて補正情報を受信することができる。従って、ハードウエア構成の簡単化や、補正情報の受信の効率化を図ることが可能となる。
【００１１】
そして、前記移動局が、補正情報を用いる仮想基準点を選択するにあたっては、補正情報が全て最新のデータであれば、距離が最も近い仮想基準点を選択すれば良い。ところが、上記のように、補正情報の送出を時分割で行う場合など、各仮想基準点間で補正情報の更新の時刻に相違が生じている場合には、比較的古い補正情報を用いてしまう虞があるため、必ずしも距離が最も近い仮想基準点を選択することが良いとは限らない。そこで、移動局を、自局と仮想基準点との間の推定される距離、及び、現在時刻と該当する仮想基準点の補正情報の時刻情報との差の双方に基づいて、補正情報を用いる仮想基準点を選択するように構成すれば（請求項８の発明）、測位の信頼性を一層高めることができる。
【００１２】
さらに、移動局において、自局と補正情報を用いた仮想基準点との間の距離、及び、現在時刻と該当する仮想基準点の補正情報の時刻情報との差の双方から、測位の精度を示す精度情報を算出し、測位情報と併せて出力するように構成することができる（請求項９の発明）。これによれば、求められた測位結果がどれくらいの精度で求められたのか、言換えれば実際とはどれだけずれている虞があるのかを利用者に知らせることができ、利用者にとって有益な情報を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施例（請求項１、２、５、６、８、９に対応）について、図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、図２は、本実施例に係る相対測位システムの全体の構成を概略的に示している。ここで、地球上空の衛星軌道上には、複数個のＧＰＳ衛星１が周回しており、時刻情報や航法メッセージ等のＧＰＳ情報を電波信号により送出している。一方、地上には、複数の実基準局２、補正情報生成手段として機能する補正情報生成センタ３、複数のアンテナ局４が設けられる。また、本実施例では、本システムを利用して自位置の測位を行う移動局５として、陸上を移動する車両（自動車）を具体例としている。
【００１４】
前記実基準局２は、ＧＰＳ受信機を備えて構成され、正確に測量され緯度、経度、高度が既知の固定位置（電子基準点）に設置されている。この場合、図１にも示すように、複数の実基準局２が、適当な間隔（例えば５０ｋｍ〜１００ｋｍ程度）で配置されている。各実基準局２のＧＰＳ受信機は、適切な４個のＧＰＳ衛星１を捕捉し、それらからのＧＰＳ情報を受信するようになっている。そして、各実基準局２は、専用回線やインターネット網等の回線６を介して前記補正情報生成センタ３に接続され、受信したＧＰＳ情報をリアルタイムで補正情報生成センタ３に送信するようになっている。尚、以下、図１に例示した複数（５個）の実基準局２を区別する必要がある場合には、符号２の後に（Ｒ１）〜（Ｒ５）を付して区別することとする。
【００１５】
前記補正情報生成センタ３は、コンピュータやデータ通信手段を備え、前記各実基準局２から送られてきたＧＰＳ情報と、各実基準局２の正確な位置とから、各実基準局２における誤差成分を検出すると共に、詳しくは後述するように、アンテナ局４のカバーエリア内に複数個の仮想基準点Ｖを設定し、各仮想基準点Ｖにおける誤差成分を算出して補正情報を生成するようになっている。そして、この補正情報生成センタ３は、専用回線やインターネット網等の回線７を介して複数のアンテナ局４に接続され、生成した補正情報を該当するアンテナ局４に送信するようになっている。
【００１６】
前記アンテナ局４は、この場合例えばＦＭ多重放送局からなり、図１にも示すように、適当な間隔（例えば５０ｋｍ〜１００ｋｍ程度）で複数が配置されている。これらアンテナ局４は、そのカバーエリア内に、通常の放送番組をＦＭ放送波として送出すると共に、それに多重化して前記各仮想基準点Ｖにおける補正情報を送出するようになっている。尚、以下、図１に示した複数（２個）のアンテナ局４を区別する必要がある場合には、符号４の後に（Ａ１）、（Ａ２）を付して区別することとし、また、図１では、アンテナ局４（Ａ１）のカバーエリア（破線で示す円形の範囲）をＡ１０１の符号を付して示し、アンテナ局４（Ａ２）のカバーエリアをＡ１０２の符号を付して示している。
【００１７】
そして、前記移動局５は、ＧＰＳ受信機８を備えて構成される。図３は、このＧＰＳ受信機８の電気的構成を概略的に示しており、このＧＰＳ受信機８は、ＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ情報を受信するＧＰＳアンテナ９、その受信信号を処理するＧＰＳ−ＲＦ(Radio Frequency) 部１０及びＧＰＳ−ＢＢ(Base Band) 部１１、前記アンテナ局（ＦＭ多重放送局）４からのＦＭ放送波を受信するＦＭアンテナ１２、その受信信号を処理するＦＭ−ＲＦ部１３及びＦＭ−ＢＢ部１４、アプリケーションＣＰＵ１５、ユーザが各種操作入力を行うための操作部１６、測位結果を含めた各種表示を行なうための表示部１７を備えて構成されている。
【００１８】
このとき、前記アプリケーションＣＰＵ１５は、メモリなどを含んで構成され、そのソフトウエア的構成（制御プログラムの実行）により、自局の現在位置の測位（相対測位）を行うようになっている。詳しくは後述するように、この測位は、前記実基準局２が捕捉したものと同一の４個のＧＰＳ衛星１から受信したＧＰＳ情報と、前記アンテナ局４から受信した補正情報とに基づいて実行され、その測位結果は、前記表示部１７に出力されるようになっている。尚、前記アプリケーションＣＰＵ１５のメモリには、受信した補正情報が記憶されるようになっている。また、測位結果は、例えば車両用ナビゲーションに利用されるようになっている。
【００１９】
さて、本実施例では、上述のように、補正情報生成センタ３は、複数のアンテナ局４の各カバーエリア内に、夫々複数の仮想基準点Ｖを設定すると共に、各仮想基準点Ｖにおける誤差成分を算出して補正情報を生成するようになっている。具体例をあげると、図１に示すように、アンテナ局４（Ａ１）のカバーエリアＡ１０１に関しては、図中黒三角で示すように、複数個（この場合１４個）の仮想基準点Ｖ１０１〜Ｖ１１４が、ほぼ均等（等間隔）に分散するように設定される。
【００２０】
各仮想基準点Ｖ１０１〜Ｖ１１４に関する補正情報は、各実基準局２からリアルタイムで得られるＧＰＳ情報に基づいて、そのカバーエリアＡ１０１を囲むように配置された３点以上の実基準局２（この場合、例えば実基準局２（Ｒ１）〜実基準局２（Ｒ４）の４点）の誤差成分（補正情報）から線形補間法により算出されるようになっている。このようにして生成された各仮想基準点Ｖ１０１〜Ｖ１１４の補正情報は、補正情報生成センタ３から対応する各アンテナ局４（Ａ１）に送信され、アンテナ局４（Ａ１）からそのカバーエリアＡ１０１内に送出される。このとき、図４に示すように、補正情報には、該当する仮想基準点Ｖの位置情報（緯度、経度のデータ）及び時刻情報（補正情報が生成された時刻）が含まれるようになっている。
【００２１】
尚、アンテナ局４（Ａ２）のカバーエリアＡ１０２に関しても、同様にして、図１に斜線を付した三角で示すように、複数個の仮想基準点Ｖ２０１〜Ｖ２ｍｍがほぼ均等（ほぼ等間隔）に分散するように設定され、例えば実基準局２（Ｒ２）〜実基準局２（Ｒ５）の４点の誤差成分（補正情報）から線形補間法により夫々の補正情報が算出される。そして、その補正情報がアンテナ局４（Ａ２）に送られて、そのカバーエリアＡ１０２内に送出される。
【００２２】
ここで、１つのアンテナ局４から単位時間当り（例えば１秒毎）に送出できる補正情報はデータレートにより制限され、カバーエリア内の全ての仮想基準点Ｖに関する補正情報を一度に送出できない事情がある。そこで、本実施例では、アンテナ局４において、複数の仮想基準点Ｖにおける補正情報の送出が時分割で行われるように構成されている。またこのとき、アンテナ局４のカバーエリア内における各仮想基準点Ｖの補正情報の送出順序を、極力離間した仮想基準点Ｖをつなぎながら巡回するような順序とするようになっている。具体的には、図１に示すカバーエリアＡ１０１においては、仮想基準点Ｖ１０１、Ｖ１１０、Ｖ１０８、Ｖ１０４、Ｖ１１２、Ｖ１０３、‥といった送出順序とされる。
【００２３】
そして、次の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、前記移動局５（ＧＰＳ受信機８）は、自局が存在するカバーエリア内において、アンテナ局４から送出される複数の補正情報のうち、自局位置の近傍に位置する仮想基準点Ｖに関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行うようになっている。このとき、本実施例では、自局と仮想基準点Ｖとの間の推定される距離Ｄ、及び、現在時刻と該当する仮想基準点Ｖの補正情報の時刻情報との差δＴの双方に基づいて、補正情報を用いる仮想基準点Ｖを選択するようになっている。更に、本実施例では、ＧＰＳ受信機８は、自局と補正情報を用いた仮想基準点Ｖとの間の距離Ｄ、及び、現在時刻と該当する仮想基準点Ｖの補正情報の時刻情報との差δＴの双方から、測位の精度を示す精度情報を算出し、測位結果と併せて出力（表示部１７に表示）するようになっている。
【００２４】
次に、上記構成の作用について図５も参照して述べる。図５のフローチャートは、移動局５（ＧＰＳ受信機８）における、自局位置の測位の処理手順を示している。まずステップＳ１では、ＧＰＳ受信機８自身に現在時刻の情報が存在するかどうかが判断され、時刻情報が存在しない場合には（ステップＳ１にてＮｏ）、次のステップＳ２にて、ＧＰＳを用いた単独測位（補正情報を用いない測位）が実行されて、自局位置が算出（更新）される。また、この際、併せて受信したＧＰＳ情報から時刻情報が取得される。このように単独測位を行った場合には、そのまま後述するステップＳ９に進む。
【００２５】
一方、時刻情報が存在する場合には（ステップＳ１にてＹｅｓ）、ステップＳ３にて、メモリに記憶されている補正情報中の時刻情報と現在時刻とが比較され、しきい値以上差がある（つまり古い）補正情報のデータが消去される。次のステップＳ４では、メモリに補正情報が存在するか（残っているか）どうかが判断され、補正情報が存在しない場合には（ステップＳ４にてＮｏ）、ステップＳ２に進み、単独測位が実行される。補正情報が存在する場合には（ステップＳ４にてＹｅｓ）、ステップＳ５にて、自局位置情報が存在するかどうかが判断される。
【００２６】
ここで、自局位置情報が存在する場合には（ステップＳ５にてＹｅｓ）、ステップＳ６にて、仮想基準点Ｖ（相対測位に用いるべき補正情報）を選択する処理が実行される。本実施例では、メモリに記憶されている複数の補正情報（図４参照）の中から、次の指標Ａが最小となるものが選択される。
指標Ａ＝Ｄｎ＊ａ＋（δＴｎ−ｂ）＊ｃ
但し、Ｄｎは仮想基準点Ｖと自局位置との間の距離、δＴｎは現在時刻と補正情報の時刻情報との差、添字ｎは補正情報の番号であり、ａ，ｃは重み付け定数である。また、定数ｂは、例えば３秒に設定され、δＴｎの時刻差が３秒以内であれば、（δＴｎ−ｂ）の項を全て０として取扱うようになっている。
【００２７】
このように指標Ａが最小となる仮想基準点Ｖの補正情報を選択することにより、自局位置に距離が近い仮想基準点Ｖであって、且つ比較的新しい補正情報を用いることができるようになる。例えば、移動局５の位置が、図１に二重丸で示す位置であったとすると、仮想基準点Ｖ１０４の補正情報が選択されるようになる。尚、このとき、使用開始当初など自局位置情報が存在しない場合には（ステップＳ５にてＮｏ）、ステップＳ７にて、補正情報の中から適当なひとつ（例えば時刻情報が最も新しい補正情報）が選択される。このようにしても、自局位置の存在するカバーエリア内におけるいずれかの仮想基準点Ｖにおける補正情報が用いられることになる。
【００２８】
次のステップＳ８では、上記選択された補正情報を用いた相対測位が実行され、自局位置が算出（更新）される。この相対測位は、４個のＧＰＳ衛星１から得られたＧＰＳ情報を、前記補正情報を用いて補正することにより行われ、このとき、自局位置の近傍に位置する仮想基準点Ｖに関する補正情報ｎを用いることにより、十分に精度の高い測位を行うことができるのである。測位結果（自局位置）は、例えば表示部１７に表示される。
【００２９】
そして、ステップＳ９では、測位の精度を示す精度情報の算出が行われる。この精度情報は、自局位置と補正情報を用いた仮想基準点Ｖとの間の距離Ｄ、及び、現在時刻と該当する仮想基準点Ｖの補正情報の時刻情報との差δＴの双方から求めることができ、距離Ｄが小さいほど、また、時刻差δＴが小さいほど、精度が高いもの（例えば数ｃｍ〜数ｍ）となる。尚、単独測位の場合（ステップＳ２）には、かなり精度が劣るもの（例えば精度が１００ｍ程度）となり、また、適当に補正情報を選択した場合（ステップＳ７）も、精度がやや劣る（例えば１０ｍ以下）となる。算出された精度情報も、例えば表示部１７に併せて表示される。
【００３０】
ステップＳ１０では、アンテナ局４から送出される補正情報を受信する補正情報受信処理が実行される。受信した補正情報は、メモリに書込まれるのであるが、同一の仮想基準点Ｖに関する新規な補正情報が受信された場合には、その補正情報が書替えられる。この後、ステップＳ３からの処理が繰返される。
【００３１】
ところで、本実施例では、上述のように、１つのアンテナ局４から単位時間当り（例えば１秒毎）に送出できる補正情報がデータレートにより制限される事情から、アンテナ局４において、複数の仮想基準点Ｖにおける補正情報の送出を時分割で行うようにすると共に、その補正情報の送出順序を、極力離間した仮想基準点Ｖをつなぎながら巡回するような順序とするようにしている。
【００３２】
これにより、アンテナ局４において単位時間当りに送出できる補正情報の量が少なくても、全体としてカバーエリア内の多数の仮想基準点Ｖに関する補正情報を送出することができる。しかも、分散した形態で各仮想基準点Ｖの補正情報が順次送出されるので、移動局５があるタイミングにおいて最善の（最も近い）仮想基準点Ｖの補正情報を受信できていなかった場合でも、いわば次善の仮想基準点Ｖの補正情報を用いて測位を行うことができ、自局位置から遠い仮想基準点Ｖの補正情報を利用せざるを得なくなるといった不都合を未然に防止することができるのである。
【００３３】
このように本実施例によれば、１つのアンテナ局４のカバーエリア内に複数設定された仮想基準点Ｖにおける補正情報を、補正情報生成センタ３により算出して該当するアンテナ局４から送出するように構成すると共に、移動局５において、複数の補正情報のうち自局位置の近傍に位置する仮想基準点Ｖに関する補正情報を選択的に用いて相対測位を行うように構成したので、従来考えられているＤ−ＧＰＳのように１つのアンテナ局が１つの基準点となっていたものと異なり、１つのアンテナ局４のカバーエリア内に短い間隔で多数の仮想基準点Ｖを設定することができ、この結果、補正情報を送出するアンテナ局４の数を少なく済ませながらも、測位精度の向上を図ることができるという優れた効果を得ることができる。
【００３４】
そして、特に本実施例では、アンテナ局４からの複数の仮想基準点Ｖにおける補正情報の送出を時分割で行うと共に、その送出順序に工夫を施したので、同時に送出できる補正情報の数には限度がある不具合をカバーすることができる。また、本実施例では、移動局５が補正情報を用いる仮想基準点Ｖを選択するにあたり、自局と仮想基準点Ｖとの間の推定される距離Ｄ、及び、現在時刻と該当する仮想基準点Ｖの補正情報の時刻情報との差δＴの双方に基づいて選択するようにしたので、測位の信頼性を一層高めることができる。更に、本実施例では、測位の精度を示す精度情報を算出し、測位情報と併せて出力するように構成したので、利用者にとって有益な情報を提供することができるといった利点も得ることができる。
【００３５】
尚、上記した実施例（フローチャート説明）では、補正情報（仮想基準点Ｖ）を選択するために指標Ａを用いるようにしたが（図５のステップＳ６）、自局と仮想基準点Ｖとの間の距離Ｄのみを用いて、最も近傍に位置する（Ｄの値が最小である）仮想基準点Ｖの補正情報を選択するようにしても良い。また、自局位置情報が存在しない場合に、補正情報の中から適当なひとつを選択するようにしたが（図５のステップＳ７）、そのカバーエリア内の補正情報の平均値を計算し、その結果を補正情報として用いるなどの手法も考えられる。カバーエリアの中心位置（アンテナ局４の位置）の補正情報を用いるようにしても良い。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施例（請求項７に対応）について、図６及び図７を参照しながら説明する。尚、上記第１の実施例と同一部分については、新たな図示及び詳しい説明を省略すると共に、符号も共通して使用し、以下、上記第１の実施例と異なる点についてのみ述べる。この第２の実施例が、上記第１の実施例と異なるところは、アンテナ局４から、補正情報と併せて、各仮想基準点Ｖにおける補正情報が送出されるタイミング及びチャネルを案内するためのプログラム情報が送出される構成とした点にある。
【００３７】
図６は、このプログラム情報の構成例を模式的に示している。このプログラム情報は、そのアンテナ局４がカバーするカバーエリア内の各仮想基準点Ｖのうち、どの仮想基準点Ｖの補正情報が、今後どのタイミング（時刻）で、どのチャネルで送出されるかの一覧を示すものであり、各仮想基準点Ｖの位置座標（緯度、経度）と、送出時刻（図では、０、１、２‥で示している）と、送出チャネル番号（この場合、周波数分割により＃１〜＃３の３つ）とのデータを含んで構成される。このプログラム情報は、定期的（例えば６０秒毎）にアンテナ局４から送出されるようになっている。
【００３８】
一方、移動局５（ＧＰＳ受信機８）は、上記プログラム情報を受信することにより、そのプログラム情報に基づいて、相対測位に必要な（自局位置との距離Ｄが最も短い）仮想基準点Ｖに関する補正情報のみをアンテナ局４から受信すべく受信機を制御するように構成されている。図７のフローチャートは、その際の移動局５（ＧＰＳ受信機８）が実行する補正情報の受信処理の手順を示している。
【００３９】
即ち、まずステップＳ１１では、プログラム情報が存在するかどうかが判断される。プログラム情報が存在していない（受信していない）場合には（ステップＳ１１にてＮｏ）、そのまま後述するステップＳ１５に進む。プログラム情報が存在する場合には（ステップＳ１１にてＹｅｓ）、ステップＳ１２にて、プログラム情報から、取得したい仮想基準点Ｖの補正情報の送出タイム及び送出チャネル番号を読出す。そして、ステップＳ１３にて、現在時刻がその送出タイムに一致するかどうかが判断される。現在時刻が送出タイムに一致しない場合には（ステップＳ１３にてＮｏ）、そのまま受信処理を終了する。
【００４０】
現在時刻が送出タイムに一致した場合には（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、ステップＳ１４にて、受信チャネルを上記送出チャネル番号に合致するように設定し、引続き、ステップＳ１５にて、アンテナ局４から送出されている補正情報を受信し、受信した補正情報をメモリに記憶する。これにより、必要な仮想基準点Ｖに関する補正情報を取得することができ、その補正情報を用いて高精度の相対測位を行うことができるのである。
【００４１】
かかる構成によれば、移動局５がプログラム情報を予め受信しておくことにより、必要な仮想基準点Ｖの補正情報を受信するタイミング及びチャネルを知ることができ、必要な補正情報が送出されているときにのみ受信機を動作させて補正情報を受信することができる。従って、移動局５側において、多数個の仮想基準点Ｖの補正情報を全て受信する場合における、補正情報を受信するだけで多大な時間を要したり、あるいは、別の情報（例えばＶＩＣＳ情報）を受信するための受信機が別途に必要となるためハードウエア構成面での負担が大きくなったりする不具合を解消することができ、移動局５（ＧＰＳ受信機８）のハードウエア構成の簡単化や、補正情報の受信の効率化を図ることが可能となる。
【００４２】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
即ち、１つのアンテナ局から単位時間当りに送出できる補正情報が制限されることに対する工夫として、仮想基準点を、都市部や交通の要衝では比較的密に設定し、辺地では比較的粗に設定する構成としたり（請求項３に対応）、あるいは、都市部に比べて辺地では、補正情報の更新頻度を下げる（例えば都市部では１秒毎、辺地では５秒毎）構成としたり（請求項４に対応）することができる。
【００４３】
この場合、道路の密集するような都市部や交通の要衝では、測位精度を十分に高めることが望ましいが、辺地においては、実用上それほど高い測位精度は要求されないので、それらの構成により、辺地における補正情報の量を比較的少なく済ませ得、その分、全体として送出すべきデータ量を抑制しながらも、重要となる補正情報については十分な量を送出することができるようになる。
【００４４】
また、補正情報生成センタ３（補正情報生成手段）を、アンテナ局４と一体的に設けたり、あるいは実基準局２と一体的に設けたりしても良い。この場合、補正情報生成センタ３が複数のアンテナ局４に接続されていなくても良く、１つのアンテナ局４毎に１つの補正情報生成センタ３を設けても良い。要するに、補正情報生成センタ３は物理的にどこに存在していても良い。
【００４５】
その他、アンテナ局４としては、ＦＭ多重放送局に限定されず、ＡＭ局、テレビ放送局、放送衛星（静止衛星、準天頂衛星）等であっても良く、或いは補正情報を送信するための専門局であっても良い。また、本発明のシステムは、陸上用（自動車用や歩行者用）だけでなく、海上用や航空用（移動局５が船舶や航空機）にも利用できる。さらには、ＧＰＳ受信機８のハードウエア構成や、ソフトウエア構成などについても種々の変形が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、実基準局、アンテナ局、仮想基準点の配置例を示す図
【図２】本実施例に係るシステムの全体構成を概略的に示す図
【図３】移動局のＧＰＳ受信機の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図４】補正情報の構成を示す図
【図５】移動局における相対測位の処理手順を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施例を示すもので、プログラム情報の構成を示す図
【図７】移動局における補正情報受信の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１はＧＰＳ衛星、２は実基準局、３は補正情報生成センタ（補正情報生成手段）、４はアンテナ局、５は移動局、８はＧＰＳ受信機、１５はアプリケーションＣＰＵ、１７は表示部、Ｖは仮想基準点、Ａ１０１，Ａ１０２はカバーエリアを示す。
【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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