(57)【要約】  【課題】  測位装置の移動方位を正確にすることができる測位装置および測位システムを提供すること。  【解決手段】  複数の衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置を測定する位置測定部３と、信号を送信した全ての衛星のうち特定の衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶する衛星選択部６と、信号に基づいて測位装置１０の移動方位を測定する移動方位測定部４とを有し、位置測定部３は、衛星選択部６が選択した組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置１０の第１の位置を測定し、さらに第１の位置を測定したときの組み合わせと同じ組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置１０の第２の位置を測定し、移動方位測定部４は、第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するように構成する。【選択図】  図１
2005345133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置の位置を測定する位置測定部と、
前記信号を送信した全ての衛星のうち特定の衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶する衛星選択部と、
前記信号に基づいて測位装置の移動方位を測定する移動方位測定部とを備え、
前記位置測定部は、前記衛星選択部が選択した組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第１の位置を測定し、さらに前記第１の位置を測定したときの前記組み合わせと同じ組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第２の位置を測定し、
前記移動方位測定部は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位装置は、前記移動方位の誤差の有無を判定する方位誤差判定部を備え、
前記方位誤差判定部が前記移動方位に誤差があると判定したとき、前記移動方位測定部は、前記位置測定部が測定した前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定す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】
前記衛星選択部は、前記全ての衛星のうち前記測位装置を基準とした仰角が所定の範囲内になる衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測位装置。
【請求項４】
複数の衛星から送信されたそれぞれの信号を受信する測位装置と、前記測位装置を監視する監視端末とを備え、
前記測位装置は、
各前記衛星と対応する衛星情報を前記監視端末に送信する通信部を有し、
前記監視端末は、
前記測位装置によって送信された各衛星情報に基づいて前記測位装置の位置を測定する位置測定部と、
前記各衛星情報のうち特定の衛星情報によって構成される組み合わせを記憶する衛星記憶部と、
前記位置測定部が繰り返し測定した前記測位装置の位置に基づいて移動方位を測定する移動方位測定部とを有し、
前記位置測定部は、前記組み合わせに基づいて前記測位装置の第１の位置を測定し、さらに前記第１の位置を測定したときの前記組み合わせと同じ組み合わせに基づいて測位装置の第２の位置を測定し、
前記移動方位測定部は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定することを特徴とする測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星航法システムを用いて位置または方位等を測定する測位装置および測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測位装置は、ＧＰＳ（Global  Positioｎiｎg  System）衛星等の衛星航法システムから、経度、緯度等を表す絶対位置を測定するとともに、測位装置が移動したときの速度（以下、移動速度という）や測位装置が移動したときの方位（以下、移動方位という）を測定する装置であり、車載用や人の誘導など広い分野で、予め設定された目的地までの進行方向を案内するナビゲーション装置等に用いられる。しかしながら、衛星航法システムを用いた測位装置は、衛星からの信号が遮断されるトンネル等の地域で、位置、移動速度、および移動方位を測定することができない。従って、車載用ナビゲーション装置などは、方位センサや速度センサを搭載し、移動速度や移動方位を補完しながら現在位置の表示や案内を行っている。
【０００３】
車載用ナビゲーション装置の方位センサとしては、振動ジャイロセンサが多く用いられている。振動ジャイロセンサは、角速度を測定して積分することにより、相対的な方位を測定することができる。従って、測位装置や地図情報等から得られる情報に基づいて基準となる方位を決定し、決定した基準方位に対して相対的な方位を加算することにより、絶対的な方位を求めることができる。しかしながら、振動ジャイロセンサを搭載したときには、求めた角速度に含まれている誤差が蓄積されてしまうため、時間経過とともに方位誤差が大きくなってしまう。このため、定期的に基準方位を更新する必要がある。
【０００４】
測位装置は、一般的にドップラーシフト周波数から算出される速度を用いて方位を決定するようになっている。ところが、測位装置が低速度で移動した場合、原理上誤差が大きくなってしまうため、測位装置が低速で測定した場合の方位は、振動ジャイロセンサ等の基準方位とすることができなかった。
【０００５】
そこで、低速度でも精度の良い方位を算出する従来の方法としては、例えば特許文献１に記載された方法が知られている。特許文献１に記載された方法が可能になった背景としては、２０００年５月に米国国防省がＧＰＳ信号に対するＳＡ（Selective Availability）を解除したことにより、約１００ｍ程度の誤差であった位置精度から１０ｍ以下の誤差の精度に向上したことを利用して、測位装置の移動速度が一定速度以下（３０km/h）の場合、測位装置は、繰り返して位置を測定し、測定された各位置に基づいて移動方位を測定する。
【特許文献１】特開２００２−３１５３６号公報（第４−５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の測位装置が測定した移動方位の精度は、測定したときの位置の精度が信頼できるか否かに依存することになる。また、位置の誤差は、大きく２つの要因からなり、衛星から電波を受信したときの電波測定誤差および複数の衛星がなす配置（以下、衛星配置という。）の変化によるためである。この電波測定誤差が小さく、かつ、測位装置が８個から１０個程度の衛星から受信している状態では、位置の精度に影響しないと考えられるが、例えば、測位装置が３個の衛星から受信している状態から４個の衛星から受信した状態に変化した場合には、位置精度に大きく影響することが推測される。
【０００７】
図４は、従来の問題を詳細に説明するための図である。
【０００８】
測定位置ｎ−１（ｎは自然数）は、ある衛星配置で測位装置がｎ−１回目に測定した測位装置の位置である。測定位置ｎは、ｎ−１回目に測定した時点から測位装置が移動し、ｎ−１回目に位置を測定したときの衛星配置と異なる衛星配置で測定した測位装置の位置である。また、真の位置ｎ−１は、ｎ−１回目に位置を測定したときの実際の測位装置の位置である。また、真の位置ｎは、ｎ回目に位置を測定したときの実際の測位装置の位置である。なお、軸１１と軸１２とは、平行である。
【０００９】
ｎ−１回目に測定位置ｎ−１を測定したときには、衛星配置が悪かったため、真の位置ｎ−１から離れた位置が測定されている。また、ｎ回目に測定位置ｎを測定したときには、衛星配置が変化したため、真の位置ｎに近い位置が測定されている。このとき、測定位置ｎ−１と測定位置ｎとに基づいて測定した方位の角度θ´は、衛星配置が変化したため、真の方位の角度θと異なり、方位の誤差が発生してしまう。
【００１０】
つまり、特許文献１に記載の方法では、繰り返して位置を測定したときの衛星配置が変化した場合に、測定毎に位置の精度も変化するため、測定された各位置に基づいて得られた移動方位に大きな誤差が含まれてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、測位装置の移動方位を正確にすることができる測位装置および測位システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の測位装置は、複数の衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置の位置を測定する位置測定部と、前記信号を送信した全ての衛星のうち特定の衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶する衛星選択部と、前記信号に基づいて測位装置の移動方位を測定する移動方位測定部とを備え、前記位置測定部は、前記衛星選択部が選択した組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第１の位置を測定し、さらに前記第１の位置を測定したときの前記組み合わせと同じ組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第２の位置を測定し、前記移動方位測定部は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定する構成を有している。
【００１３】
この構成により、第１の位置を測定したときの組み合わせと、同じ組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第２の位置を測定し、測定した第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、測位装置の移動方位を正確にすることができる。
【００１４】
また、本発明の測位装置は、前記測位装置は、前記移動方位の誤差の有無を判定する方位誤差判定部を備え、前記方位誤差判定部が前記移動方位に誤差があると判定したとき、前記移動方位測定部は、前記位置測定部が測定した前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定する構成を有している。
【００１５】
この構成により、信号に基づいて測定した測位装置の移動方位に誤差があると判定したとき、第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、常に精度の良い移動方位を測定することができる。
【００１６】
さらに、本発明の測位装置は、前記衛星選択部は、前記全ての衛星のうち前記測位装置を基準とした仰角が所定の範囲内になる衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶する構成を有している。
【００１７】
この構成により、全ての衛星のうち測位装置を基準とした仰角が所定の範囲内になる高仰角衛星によって構成される組み合わせを選択し、選択した組み合わせを構成する高仰角衛星から送信された各信号に基づいて第１の位置および第２の位置を測定し、測定した第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、信号の遮断が発生する頻度を少なくして移動方位を測定することができ、測位装置の移動方位をより正確にすることができる。
【００１８】
本発明の測位システムは、複数の衛星から送信されたそれぞれの信号を受信する測位装置と、前記測位装置を監視する監視端末とを備え、前記測位装置は、各前記衛星と対応する衛星情報を前記監視端末に送信する通信部を有し、前記監視端末は、前記測位装置によって送信された各衛星情報に基づいて前記測位装置の位置を測定する位置測定部と、前記各衛星情報のうち特定の衛星情報によって構成される組み合わせを記憶する衛星記憶部と、前記位置測定部が繰り返し測定した前記測位装置の位置に基づいて移動方位を測定する移動方位測定部とを有し、前記位置測定部は、前記組み合わせに基づいて前記測位装置の第１の位置を測定し、さらに前記第１の位置を測定したときの前記組み合わせと同じ組み合わせに基づいて測位装置の第２の位置を測定し、前記移動方位測定部は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて移動方位を測定する構成を有している。
【００１９】
この構成により、測位装置の位置および移動方位を測定するための処理を監視端末で実行するため、測位装置の移動方位に係る処理による消費電力が削減でき、測位装置の位置および移動方位を監視することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、測位装置の移動方位を正確にすることができる測位装置および測位システムを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の測位装置について、図面を用いて説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る測位装置のブロック図を図１に示す。本発明の実施の形態に係る測位装置１０は、複数の衛星から送信されたそれぞれの信号をアンテナ１を介して受信する衛星受信部２と、衛星受信部２によって受信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置を測定する位置測定部３と、信号に基づいて測位装置１０の移動方位を測定する移動方位測定部４と、移動方位の誤差の有無を判定する方位誤差判定部５と、信号を送信した全ての衛星のうち特定の衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶する衛星選択部６と、各衛星と対応する衛星情報を図示しない監視端末に送信する通信部７とを含むように構成される。
【００２３】
アンテナ１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するようになっている。ＧＰＳ衛星は、米国国防相が管理する衛星であり、６つの軌道面に複数の衛星が配置されている。現在は、地球上の見晴らしの良い場所において、常に８個から１０個程度までの衛星から信号を受信することができる。２つの搬送波周波数で信号がＧＰＳ衛星から送信されているが、民間用に開放されている周波数は、Ｌ１帯（１．５７５４２ギガＨｚ）である。
【００２４】
衛星受信部２は、複数の衛星から送信されたそれぞれの信号をアンテナ１を介して受信するようになっている。衛星受信部２が受信する信号は、衛星固有のゴールド符号と呼ばれる符号により、スペクトラム拡散されて送信されているため、衛星受信部２は、受信しようとしている衛星と対応する符号で逆拡散処理して信号を復調するようになっている。
【００２５】
また、衛星受信部２が復調して得られた航法メッセージと呼ばれるデータが、５０ｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）の速度で送られており、１５００ｂｉｔ単位でメインフレームとし、２５種類のメインフレーム（以下、ページともいう）で構成されている。また、メインフレームは、５つのサブフレームで構成されており、１番目から３番目のサブフレームは、衛星固有の情報（詳細な軌道情報、衛星時計補正情報等）が、４番目および５番目のサブフレームは、他の衛星の情報などが格納されている。衛星受信部２は、それぞれのフレームを収集および解析するようになっている。
【００２６】
位置測定部３は、衛星受信部２によって受信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置および時刻を測定するようになっている。詳細には、衛星受信部２が受信した衛星軌道情報と衛星時計補正情報から衛星の位置を測定する。また、測位装置１０の時刻と衛星の時刻との時刻差から、測位装置１０と衛星との間の伝搬距離を求める。衛星ｎの位置座標（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）、測位装置１０の位置座標（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）、伝搬距離ＤＬｎとすれば、衛星の位置を中心とした伝搬距離を半径とした球を表す（１）式で表すことができる。
【００２７】
（数１）
SQRT(（Ｘｎ−Ｘr）２＋（Ｙｎ−Ｙr）２＋（Ｚｎ−Ｚr）２)＝DLｎ・・・（１）
ところで、伝搬距離については、測位装置１０の時計の誤差が含まれるため、伝搬距離ＤＬｎ＝Ｌｎ−Ｄｔ（Ｌｎ：真の距離、Ｄｔ：時計誤差）として表される。時計誤差Ｄｔについては、各衛星について共通の値となる。従って、未知数としては、測位装置１０の位置座標（Ｘr、Ｙr、Ｚr）と時計誤差Ｄｔの合計４つになるため、少なくとも４個の衛星から得られた情報に基づいて４つの（１）式からなる連立方程式を解くための演算を行うことにより、測位装置１０の位置と正確な時刻とを算出することができる。
【００２８】
衛星配置により演算の精度に影響があるため、４個以上の衛星を受信していた場合は、受信している全ての衛星から得られた情報に基づいて、連立方程式を立て、最小２乗法を用いて、測位装置１０の位置および時計誤差Ｄｔを算出するのが一般的である。
【００２９】
移動方位測定部４は、測位装置１０が移動したときの方位である移動方位を測定するようになっている。移動方位を測定する方法としては、ドップラーシフト周波数を用いて測定する方法や位置測定部３が繰り返し測定した測位装置１０の位置に基づいて移動方位を測定する方法などがある。これらの方法は、利用者の操作に応じて、自在に切り替え可能となるようにしてもよい。
【００３０】
ドップラーシフト周波数を用いて移動方位を測定するためには、測位装置１０の移動を表す速度ベクトルを算出する必要がある。また、ＧＰＳ衛星は、地球を約１２時間で１周する速さで周回しているため、衛星の速度を考慮する必要がある。また、測位装置１０が移動することによる速度も考慮する必要がある。衛星の速度と測位装置１０が移動することによる速度とを合成して、衛星と測位装置１０との間の相対的な速度は、ドップラーシフト周波数を用いて算出される。
【００３１】
ここで、位置座標において測位装置１０の移動を表す速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）、測位装置から衛星を観た角度（αｎ、βｎ、γｎ）、衛星と測位装置１０との間の相対的な速度ベクトルＴＶｎと表せば、（２）式が成り立つ。
【００３２】
（数２）
Ｖｘ・cosαｎ＋Ｖｙ・cosβｎ＋Ｖｚ・cosγｎ＝ＴＶｎ ・・・（２）
なお、ドップラーシフト周波数から求めた速度ベクトルＶｄｏｐ、衛星軌道から求めた衛星移動速度ベクトルＶｓｖと表せば、ＴＶｎ＝Ｖｄｏｐ−Ｖｓｖとなる。
【００３３】
また、角度（αｎ、βｎ、γｎ）、速度ベクトルＶｄｏｐ、衛星移動速度ベクトルＶｓｖについては、衛星受信部２が受信した詳細な軌道情報により算出することができる。しかしながら、速度ベクトルＴＶｎには、測位装置１０の真の速度に対する測位装置１０の基準周波数誤差が含まれている。真の速度Ｖｎ、基準周波数誤差Ｔｖと表せば、ＴＶｎ＝Ｖｎ＋Ｔｖとなる。従って、未知数としては、測位装置１０の速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）と基準周波数誤差Ｔｖの合計４つになるため、（１）式の説明と同様に、少なくとも４個の衛星から得られた情報に基づいて４つの数式からなる連立方程式を解くことにより、速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）を算出し、測位装置を中心とした位置座標において、それぞれの基準座標に対して水平面に投影して基準となる方向からの角度を算出して移動方位を測定することができる。
【００３４】
しかしながら、速度ベクトル（Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚ）を算出するときのドップラーシフト周波数には、測定誤差が含まれている場合があり、移動方位の精度に大きな影響を与える可能性がある。また、測位装置１０の移動速度が大きい場合は、移動方位の精度への影響が小さいが、測位装置１０の移動速度が小さくなると、移動方位の精度に大きな影響を与える可能性もある。よって、移動方位の精度が悪いときには、移動方位測定部４は、位置測定部３が繰り返し測定した測位装置１０の位置に基づいて移動方位を測定するようにしてもよい。
【００３５】
そこで、位置測定部３は、衛星から送信された各信号に基づいて測位装置１０の第１の位置を測定した後、繰り返して測位装置１０の第２の位置を測定するようになっており、例えば、前回測定したときの位置および今回測定したときの位置に基づいて移動方位を測定するようになっている。
【００３６】
方位誤差判定部５は、移動方位の誤差が存在するか否かを判定するようになっている。なお、移動方位の誤差が存在するか否かを判定する方法としては、移動速度の大きさや衛星配置などから判定してもよい。
【００３７】
なお、位置測定部３が測定した位置の精度が変化する主な要因としては、衛星と測位装置１０との間の伝搬距離の測定で発生する誤差（マルチパス、ノイズ、衛星時計誤差等）であり、衛星配置の変化などである。
【００３８】
衛星配置においては、高度約２０，０００ｋｍで地球の周りを約１２時間かけて一周しているため、短時間で急激な衛星配置の変化は発生しない。よって、衛星配置に変化がなければ、位置測定部３が測定した位置の精度は、ほぼ変わらない。また、測位装置１０と衛星との間にビルや山などの遮蔽物が存在するなど、測位装置１０の周辺の環境により、測位装置１０の受信可能な衛星が変わり、測位装置１０の位置の測定に影響を与えることもある。
【００３９】
そこで、衛星選択部６は、位置測定部３が測位装置１０の位置を測定するときの信号を送信した全ての衛星のうち特定の衛星によって構成される組み合わせを選択して記憶するようになっている。例えば、衛星選択部６は、位置測定部３が前回の位置を測定したときの組み合わせと、同じ組み合わせで今回の位置を測定できるように受信可能な全ての衛星のうち一部を選択して、選択した衛星からなる組み合わせを記憶するようになっている。
【００４０】
また、衛星選択部６は、高仰角衛星によって構成される高仰角衛星の組み合わせを選択し、選択した衛星からなる高仰角衛星の組み合わせを記憶するようになっている。なお、高仰角衛星とは、測位装置１０を基準とした仰角が所定の範囲内になる衛星であって、例えば、測位装置１０から真上の方角にいるような衛星である。また、高仰角衛星から送信される信号は、ビルや山などの遮蔽物の影響を受けにくいため、送信された信号の遮断が、発生しにくいと考えられる。つまり、高仰角衛星のみで位置を測定することにより、測位装置１０は、測定回数を連続させて測位装置１０の位置を測定できる可能性が高い。
【００４１】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る測位装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
まず、移動方位および移動速度は、ドップラーシフト周波数を用いて移動方位測定部４によって測定される（Ｓ００１）。次に、方位誤差判定部５は、移動速度の大きさや測位装置１０の位置を測定したときの組み合わせなどに基づいて、移動方位測定部４によって測定された移動方位の誤差の有無を判定する（Ｓ００２）。また、方位誤差判定部５は、移動速度の大きさや測位装置１０の位置を測定したときの組み合わせだけでなく、ナビゲーション装置などに搭載されている方位センサや速度センサの方位と移動方位とを比較して判定してもよい。
【００４３】
移動方位の誤差があったとき、すなわち移動方位の精度が悪いと判定されたとき、衛星選択部６は、前回の測位装置１０の位置を測定したときの組み合わせと、同じ組み合わせで今回の測位装置１０の位置を測定できるか否かを判定する（Ｓ００３）。衛星選択部６が前回と同じ組み合わせで測位装置１０の位置を測定できると判定したとき、位置測定部３が、前回と同じ組み合わせで今回の測位装置１０の位置を測定する（Ｓ００４）。ここで、移動方位測定部４が、前回の測定した位置と、前回と同じ組み合わせで今回の測定した位置とに基づいて移動方位を測定する（Ｓ００５）。
【００４４】
次に、衛星選択部６が、受信可能な衛星の中から最適な組み合わせを選択し、位置測定部３が、選択した組み合わせを構成する衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置を測定する（Ｓ００６）。また、位置測定部３が測定したときの衛星の組み合わせが、衛星選択部６によって記憶される（Ｓ００７）。
【００４５】
なお、基本的には、受信可能な衛星が多いほど測位精度が高まるので、衛星選択部６は、受信可能な全ての衛星を含む組み合わせを選択するようにしてもよい。
【００４６】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る測位装置の処理の流れを示すフローチャートである。なお、本発明の第２の実施の形態に係る測位装置の処理のうち、本発明の第１の実施の形態に係る測位装置の処理と同一のものについては、同一の符号を付す。
【００４７】
まず、高仰角衛星の組み合わせが、衛星選択部６によって選択され、選択された組み合わせを構成する高仰角衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置を測定する（Ｓ１０１）。高仰角衛星の組み合わせは、衛星選択部６によって記憶される（Ｓ１０２）。
【００４８】
ここで、移動方位および移動速度は、ドップラーシフト周波数を用いて移動方位測定部４によって測定される（Ｓ００１）。次に、方位誤差判定部５は、移動速度の大きさや測位装置１０の位置を測定したときの組み合わせなどに基づいて、移動方位測定部４によって測定された移動方位の誤差が所定値以上か否かを判定する（Ｓ００２）。
【００４９】
移動方位の誤差があったとき、すなわち移動方位の精度が悪いと判定されたとき、衛星選択部６は、前回の測位装置１０の位置を測定したときの組み合わせと、同じ組み合わせで今回の測位装置１０の位置を測定できるか否かを判定する（Ｓ００３）。
【００５０】
同じ組み合わせで測位装置１０の位置を測定できないと判定したとき、衛星選択部６は、前回、選択した高仰角衛星の組み合わせと同じ高仰角衛星の組み合わせで、今回の測位装置１０の位置を測定できるか否かを判定する（Ｓ１０３）。同じ高仰角衛星の組み合わせで測位装置１０の位置を測定できると判定したとき、位置測定部３が前回と同じ高仰角衛星の組み合わせで今回の測位装置１０の位置を測定し、移動方位測定部４が、前回の高仰角衛星の組み合わせで測定した位置と、今回の高仰角衛星の組み合わせで測定した位置とに基づいて移動方位を測定する（Ｓ１０４）。
【００５１】
また、同じ組み合わせで測位装置１０の位置を測定できると判定したとき、位置測定部３が前回と同じ組み合わせで今回の測位装置１０の位置を測定する（Ｓ００４）。ここで、移動方位測定部４が、前回の測定した位置と、前回と同じ組み合わせで今回の測定した位置とに基づいて移動方位を測定する（Ｓ００５）。
【００５２】
次に、衛星選択部６が、受信可能な衛星の中から最適な組み合わせを選択し、位置測定部３が、選択した組み合わせを構成する衛星から送信されたそれぞれの信号に基づいて測位装置１０の位置を測定する（Ｓ００６）。位置測定部３が測定したときの衛星の組み合わせが、衛星選択部６によって記憶される（Ｓ００７）。
【００５３】
また、繰り返し測定した測位装置１０の位置に基づいて移動方位を測定する手段については、測位装置１０だけで実現するとは限らない。
【００５４】
本発明の実施の形態に係る測位システムとしては、複数の衛星から送信されたそれぞれの信号を受信する測位装置と測位装置を監視する監視端末とを備えている。図示しない監視端末は、少なくとも１つ以上の測位装置を監視するためのセンター局などにある。監視端末は、地図に関する情報に加えて、人や物の位置および方位に関する情報を表示するようになっている。また、監視端末は、位置測定部３および移動方位測定部４を含むように構成されてもよい。
【００５５】
なお、本発明の実施の形態に係る測位システムが適用されるシステムは、人や物の位置を監視するマンロケーションシステムなどがある。
【００５６】
複数の衛星から送信されたそれぞれの信号を受信した測位装置は、各衛星と対応する衛星情報を通信部７を介して監視端末に送信する。衛星情報には、各衛星から得られた航法メッセージに関する情報や衛星と測位装置との間の距離に関する情報が含まれている。監視端末は、各衛星情報のうち特定の衛星情報によって構成される組み合わせを記憶する衛星記憶部を備えるようにしてもよい。
【００５７】
監視端末は、特定の衛星情報によって構成される組み合わせを選択し、選択した衛星情報の組み合わせを衛星記憶部に記憶する。また、測位装置が、各衛星情報と共に組み合わせを選択するための情報を監視端末に送信し、監視端末が、組み合わせを選択するための情報に基づいて衛星情報の組み合わせを選択して衛星記憶部に記憶するようにしてもよい。
【００５８】
また、監視端末の位置測定部は、衛星情報の組み合わせに基づいて測位装置の前回の位置を測定し、さらに前回の位置を測定したときの衛星情報の組み合わせと同じ組み合わせに基づいて測位装置の今回の位置を測定し、監視端末の移動方位測定部は、前回の位置および今回の位置に基づいて移動方位を測定する。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態は、ＧＰＳを用いた衛星航法システムを例に取り上げて説明したが、例えば、欧州で検討されているガリレオシステムや、運輸多目的衛星用衛星航法補強システムといったＳＢＡＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ−Ｂａｓｅｄ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、さらに、日本で検討されている準天頂衛星システムなどを用いても実現できる。
【００６０】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る測位装置は、第１の位置を測定したときの組み合わせと、同じ組み合わせを構成する衛星から送信された各信号に基づいて測位装置の第２の位置を測定し、測定した第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、測位装置の移動方位を正確にすることができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態に係る測位装置は、複数の衛星から送信された信号とドップラーシフト周波数とに基づいてた測位装置の移動方位を測定し、測定した移動方位に誤差があると判定したとき、第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、常に精度の良い移動方位を測定することができる。
【００６２】
また、本発明の実施の形態に係る測位装置は、全ての衛星のうち測位装置を基準とした仰角が所定の範囲内になる高仰角衛星によって構成される組み合わせを選択し、選択した組み合わせを構成する高仰角衛星から送信された各信号に基づいて第１の位置および第２の位置を測定し、測定した第１の位置および第２の位置に基づいて移動方位を測定するため、信号の遮断が発生する頻度を少なくして移動方位を測定することができ、測位装置の移動方位をより正確にすることができる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態に係る測位システムは、測位装置の位置および移動方位を測定するための処理を監視端末で実行するため、測位装置の移動方位に係る処理による消費電力が削減でき、測位装置の位置および移動方位を監視することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係る測位装置および測位システムは、測位装置の移動方位を正確にすることができるという効果を有し、衛星航法システムを用いて位置または方位等を測定する測位装置および測位システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る測位装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る測位装置の処理の流れを示すフローチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る測位装置の処理の流れを示すフローチャート
【図４】従来の問題を詳細に説明するための図
【符号の説明】
【００６６】
１  アンテナ
２  衛星受信部
３  位置測定部
４  移動方位測定部
５  方位誤差判定部
６  衛星選択部
７  通信部
１０  測位装置
１１、１２  軸
ｎ−１、ｎ  測定位置、真の位置
【図１】
2005345133.tif 000003
【図２】
2005345133.tif 000004
【図３】
2005345133.tif 000005
【図４】
2005345133.tif 000006