JP2003344524A

JP2003344524A - 固定局とそれを用いたｄｇｐｓ測位システム

Info

Publication number: JP2003344524A
Application number: JP2002160416A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okuno; 健治奥野; Tei Satake; 禎佐竹; Junichi Suzuki; 淳一鈴木; Wakio Yamada; 和喜男山田; Takuya Suefuji; 卓也末藤; Masahito Fukuda; 正仁福田; Koji Sakamoto; 浩司阪本; Ikuo Tsujimoto; 郁夫辻本; Kenji Kuramae; 健治藏前; Masaki Koyama; 正樹小山
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】固定局から端末への通信量を低減し、公衆回線
を効率的に利用するＤＧＰＳ測位システムを提供する。【解決手段】本発明は、地球上空を周回するＧＰＳ衛星
からそれぞれ送信されるＧＰＳ信号を座標が既知の定点
で受信して航法メッセージを取得する第１のＧＰＳ信号
受信部と、これらの航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛
星の軌道情報を用いて計算されるそれぞれのＧＰＳ衛星
と前記定点との間の疑似距離から補正値を計算する補正
値演算部と、公衆回線と接続して特定の端末に補正情報
を送信する第１の通信制御部を有する固定局であって、
前記補正値が入力され、前記補正情報の通信量を低減す
る通信量低減手段を前記補正値演算部と前記第１の通信
制御部の間に設けることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星か
らのＧＰＳ信号と固定局で計測した疑似距離の補正値を
用いて測位するＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）
測位システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＧＰＳ測位システムは、ＧＰＳ測位シ
ステムの測位精度を向上する測位システムの１つであ
る。このシステムは、座標が既知の定点に設けられた固
定局により各ＧＰＳ衛星までの疑似距離の計測値と計算
値との差である補正値を計算して端末に送信し、端末は
これを用いて疑似距離を補正することにより、測位精度
を向上するものである。

【０００３】固定局から端末への補正値の送信には、Ｆ
Ｍ多重放送や公衆回線などが用いられる。ＦＭ多重放送
によるものは、補正値を継続的に送信しており、その受
信に費用がかからないため、長時間の通信に適している
が、山間部などで電波状態の悪いエリアが存在するのた
め、端末における補正値の受信が安定しないことがあ
る。また、このものは、システムの使用者に対して選択
的に補正値を提供することが困難である。一方、携帯電
話などの公衆回線によるものは、ＦＭ多重放送と比較し
て多くのアンテナが設置されており、通信エリア内では
ほぼ安定して通信が行え、システムの使用者を選択して
補正値を送信することもできる。そのため、公衆回線
は、ＧＰＳ測位システムにおける補正値を送信する手段
として用いられている。

【０００４】しかしながら、補正値の送信に公衆回線を
使用したシステムは、通信時間もしくは通信したデータ
量に応じて回線使用料が課金されるので、長時間もしく
は多くのデータ量の通信には適さない。この公衆回線の
回線使用料を低減する一例として、特開平６−５１０４
８は、端末から固定局に補正値の送信要求をするとき
に、固定局から端末に補正値が送信するＧＰＳ測位装置
の構成を開示している。また、特開平１０−２６８０２
７には、ある条件を満たすときにのみ補正値を取得する
ＧＰＳ航法装置の構成が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＤＧＰＳ測位システム
において、固定局から端末に送信される補正値は、測位
に用いているＧＰＳ衛星の数だけ必要となるので、比較
的大きなデータ量となる。

【０００６】また、特開平６−５１０４８の構成は、端
末から固定局に補正値の送信要求をするときに、固定局
から端末に補正値を送信するので、公衆回線の使用時間
や情報通信料を少なくして回線使用料を低減できる。し
かしながら、このものは端末から固定局に送信要求を出
す必要があった。

【０００７】特開平１０−２６８０２７の構成は、ジャ
イロセンサを用いた推測航法による位置とＧＰＳ測位か
ら求めた位置との差が所定の距離以上離れたときに送信
要求を行うものであった。

【０００８】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、固定局から端末への通信
量を低減し、公衆回線を効率的に利用するＤＧＰＳ測位
システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
地球上空を周回するＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される
ＧＰＳ信号を座標が既知の定点で受信して航法メッセー
ジを取得する第１のＧＰＳ信号受信部と、これらの航法
メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報を用いて計
算されるそれぞれのＧＰＳ衛星と前記定点との間の疑似
距離から補正値を計算する補正値演算部と、公衆回線と
接続して特定の端末に補正情報を送信する第１の通信制
御部を有する固定局であって、前記補正値が入力され、
前記補正情報の通信量を低減する通信量低減手段を前記
補正値演算部と前記第１の通信制御部の間に設けること
を特徴としている。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１記載の固
定局において、前記補正値のデータ量を低減するデータ
変換をするデータ変換部であることを特徴としている。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項２記載の固
定局において、前記データ変換部は、所定の基準値と前
記補正値との差を求めるものであることを特徴としてい
る。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項３記載の固
定局において、前記基準値は、前記補正値の中の最小値
であることを特徴としている。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項１記載の固
定局において、前記通信量低減手段は、前記補正値の単
位時間あたりの変化を示す補正値変化速度を計算する補
正値変化速度演算部と、前記特定の端末へ送信した補正
値の推定値を計算する補正値推定部と、前記補正値演算
部で計算される補正値と前記推定値を比較して所定の差
が生じたときに前記補正値と前記補正値変化速度を前記
補正情報として前記特定の端末に送信する補正値比較部
を具備するデータ送信制御部であることを特徴としてい
る。

【００１４】請求項６に係る発明は、請求項１記載の固
定局と、地球上空を周回する所定数のＧＰＳ衛星からそ
れぞれ送信されるＧＰＳ信号を受信して航法メッセージ
を取得する第２のＧＰＳ信号受信部と、公衆回線と接続
し前記補正情報を受信する第２の通信制御部と、前記航
法メッセージと前記補正情報を用いて現在位置を測位す
る測位部と、測位結果を表示する表示部とを具備する端
末を有するＤＧＰＳ測位システムであることを特徴とし
ている。

【００１５】請求項７に係る発明は、請求項２乃至４記
載のいずれかの固定局と、請求項６記載の端末を有する
ＤＧＰＳ測位システムであって、前記端末は、前記デー
タ変換部でデータ変換をされた補正情報から元の補正情
報を取り出すデータ逆変換部を有することを特徴として
いる。

【００１６】請求項８に係る発明は、請求項５記載の固
定局と、請求項６記載の端末を有するＤＧＰＳ測位シス
テムであって、前記端末は、前記補正値と前記補正値変
化速度を記憶する補正情報記憶部と補正情報を更新する
情報更新部とを有する補正情報更新部を有することを特
徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）次に、本発明
の第１の実施形態を図１、図２に基づいて説明する。こ
のＤＧＰＳ測位システムは、ＧＰＳ衛星Ｓａと公衆回線
ＰＮと固定局１と端末２とによって構成されている。Ｇ
ＰＳ衛星Ｓａは、地球上空を周回する人工衛星であり、
航法メッセージを含むＧＰＳ信号を地上に向けて送信し
ている。この航法メッセージは、ＧＰＳ衛星Ｓａの詳細
な位置を示す軌道情報であるエフェメリス情報や、ＧＰ
Ｓ信号が送信された時刻を示す時刻情報を有している。

【００１８】まず、固定局１の構成について説明する。
この固定局１は第１のＧＰＳ信号受信部１ａと、補正値
演算部１ｂと、通信量低減手段１ｅであるデータ変換部
１ｃと、第１の通信制御部１ｄによって構成される。

【００１９】第１のＧＰＳ信号受信部１ａは、第１のＧ
ＰＳアンテナ１ａａとＧＰＳ信号の受信回路１ａｂを有
して構成されている。第１のＧＰＳアンテナ１ａａは、
座標（緯度、経度、高度）が既知である定まった点に設
置されており、地球上空を周回するＧＰＳ衛星Ｓａによ
り送信されるＧＰＳ信号を受信する。そして、受信回路
１ａｂは、受信されたＧＰＳ信号と同期を取ることによ
り、そのＧＰＳ信号と対応するＧＰＳ衛星（例えばＳａ
１）から航法メッセージを受信する。このことにより、
受信回路１ａｂは、航法メッセージを受信したＧＰＳ衛
星Ｓａ１の詳細な位置を示す軌道情報であるエフェメリ
ス情報や、ＧＰＳ衛星ＳａがＧＰＳ信号を送信した時刻
情報を取得する。

【００２０】ＧＰＳ測位を行うためには、所定数のＧＰ
Ｓ衛星Ｓａから航法メッセージを取得する必要がある。
所定数とは、緯度と経度を計測する２次元測位のときに
は３つ以上、緯度と経度と高度を計測する３次元測位の
ときには４つ以上であることを示す。本実施形態の固定
局１は、３次元測位を行う端末２に補正値を送信するの
で、第１のＧＰＳ信号受信部１ａは、４つ以上のＧＰＳ
衛星Ｓａから航法メッセージを取得することが望まし
い。このものは、図１に示す７つのＧＰＳ衛星Ｓａのす
べてから航法メッセージを取得する。

【００２１】補正値演算部１ｂは、演算装置１ｂａと第
１のＧＰＳアンテナ１ａａの設置座標を記憶する不揮発
性の半導体メモリで形成された座標記憶部１ｂｂを有し
て構成されており、第１のＧＰＳ信号受信部１ａとデー
タ変換部１ｃとに接続されている。このものは、第１の
ＧＰＳ信号受信部１ａから航法メッセージが入力され、
これらの航法メッセージを用いて計算した補正値をデー
タ変換部１ｃに入力する。

【００２２】この補正値の計算の手順について以下に説
明する。まず、入力された航法メッセージに含まれるエ
フェメリス情報と時刻情報から各ＧＰＳ衛星Ｓａの位置
を計算し、第１のＧＰＳアンテナ１ａａから各ＧＰＳ衛
星Ｓａまでの疑似距離の計算値を算出する。そして、Ｇ
ＰＳ信号の送信された時刻情報と光の速度と航法メッセ
ージを受信した時刻情報とを用いて疑似距離の計測値を
導出する。この疑似距離の計算値と計測値の差を求める
ことにより各ＧＰＳ衛星Ｓａごとの疑似距離の補正値を
算出する。この補正値は、スケーリングファクターを設
定して、それぞれの値を２の補数を用いた所定のビット
数の正負の整数値で表現される。そして、このスケーリ
ングファクターと、ＧＰＳ衛星Ｓａの識別情報（例えば
衛星番号）とその疑似距離の補正値を組にしたデータを
航法メッセージを取得したＧＰＳ衛星Ｓａの個数分を集
めたものを有して補正情報を構成する。

【００２３】データ変換部１ｃは、演算装置と、補正情
報とデータ変換用のプログラムを格納する半導体メモリ
とを有して構成され、補正値演算部１ｂと第１の通信制
御部１ｄに接続されている。このものは、補正値演算部
１ｂから各ＧＰＳ衛星Ｓａに関する補正値を有する補正
情報を入力され、それにデータ量を低減するデータ変換
を行い、第１の通信制御部１ｄに入力する。

【００２４】この補正情報のデータ変換の手順につい
て、以下に説明する。図２（ａ）に示す補正情報は、ス
ケーリングファクターとして０．５ｍを設定している
（図示せず）。したがって、例えば衛星番号５の補正値
は、−２５であるので、−１２．５ｍを示している。ま
た、補正値のビット数は多くの場合に用いられる１６ｂ
ｉｔとし、ＧＰＳ衛星Ｓａの衛星番号は３２までを表現
できる５ｂｉｔとする。そうすると、この補正情報のデ
ータ量は、２１ｂｉｔにＧＰＳ衛星Ｓａの数（ここでは
７個）をかけることにより求まり、１４７ｂｉｔとな
る。

【００２５】まず、この補正値の最小値（ここでは−７
０）を求め、これを基準値とする。この基準値と補正値
の差をそれぞれ求めると、基準値に補正値の最小値を用
いているため、すべてが正の数になり、図２（ｂ）のよ
うになる。次に、この補正値と基準値の差を表現するた
めに必要な最少ビット数を求めると、衛星番号１２が５
８であるので６ｂｉｔとなる。そうすると、図２（ｂ）
を表現するのに必要なデータ量は次のようになる。基準
値は、元の補正値のビット数である１６ｂｉｔ、補正値
と基準値の差を表現するのに必要な最少ビット数は、１
６を表現できればよいので４ｂｉｔ、衛星番号は３２ま
でとすると１つのＧＰＳ衛星あたり５ｂｉｔ、ＧＰＳ衛
星ごとの補正値と基準値の差は１つのＧＰＳ衛星あたり
６ｂｉｔである。これらを合計すると９７ｂｉｔとな
る。つまり、このデータ変換を行うことにより、一回に
送信される補正情報のデータ量を１４７ｂｉｔから９７
ｂｉｔに低減することができるのである。

【００２６】基準値は、任意に選ぶことができるが、デ
ータ量の低減をするためには適切に選ぶ必要がある。こ
こで、基準値を補正値の最小値としたのは、基準値と補
正値の差をすべて正の数として、負を表す１ビットを減
らすためである。また、基準値として補正値の平均値を
選べば、正負のばらつきが小さくなるので、補正値と基
準値の差の絶対値が小さくなり、最大ビット数を減らし
てデータ量を低減することができる。また、基準値とし
て０を選んで、その基準値を送信しないものとすれば、
１６ｂｉｔのデータ量を低減することができる。

【００２７】第１の通信制御部１ｄは、通信制御回路１
ｄａと、サービスの提供を行う顧客のＩＤ、サービス内
容、電話番号などの接続情報などの情報管理を記憶する
不揮発性の記憶装置で形成される顧客情報記憶部１ｄｂ
を有して構成されている。このものは、データ変換部１
ｃに接続し、データ変換をされた補正情報が入力され
る。そして、このものは、有線通信用ケーブルで公衆回
線ＰＮに接続され（Ｐ１）、顧客情報記憶部１ｄｂに記
憶された顧客の端末２に対して呼出信号を発して通信回
線を確立し、適宜定められたプロトコルを用いて入力さ
れた補正情報を一定時間（例えば５秒）ごとに端末２に
向けて送信する。

【００２８】次に、端末２の構成について説明する。こ
の端末２は、第２のＧＰＳ信号受信部２ａと、測位部２
ｂと、表示部２ｃと、第２の通信制御部２ｄとデータ逆
変換部２ｅによって構成される。

【００２９】この第２のＧＰＳ信号受信部２ａは、第２
のＧＰＳアンテナ２ａａと受信回路２ａｂを有して構成
されている。第２のＧＰＳアンテナ２ａａは、ＧＰＳ衛
星Ｓａにより送信されるＧＰＳ信号を受信する。そし
て、受信回路２ａｂは、受信されたＧＰＳ信号と同期を
取ることにより、そのＧＰＳ信号と対応するＧＰＳ衛星
（例えばＳａ１）から航法メッセージを受信する。この
ことにより、受信回路２ａｂは、航法メッセージを受信
したＧＰＳ衛星Ｓａ１の詳細な位置を示す軌道情報であ
るエフェメリス情報や、ＧＰＳ衛星ＳａがＧＰＳ信号を
送信した時刻情報を取得する。本実施形態では３次元測
位を行うので、第２のＧＰＳ信号受信部２ａは、４つ以
上のＧＰＳ衛星Ｓａをから航法メッセージを取得する必
要がある。このものは、図１に示す７つのＧＰＳ衛星Ｓ
ａのすべてから航法メッセージを取得する。

【００３０】第２の通信制御部２ｄは、無線通信用のア
ンテナと通信制御回路を有して構成されており、携帯電
話のように必要に応じて公衆回線ＰＮに接続し（Ｐ
２）、適宜定められたプロトコルを用いて通信を行うも
のである。このものは、固定局１から送信される補正情
報を受信する。

【００３１】データ逆変換部２ｅは、演算装置と、補正
情報とデータ逆変換用のプログラムを格納する半導体メ
モリとを有して構成され、第２の通信制御部２ｄと測位
部２ｂに接続されている。このものは、第２の通信制御
部２ｄから固定局１のデータ変換部１ｃでデータ変換さ
れた補正情報を入力され、それらからデータ変換前の元
の補正情報を取り出して測位部２ｂに入力する。

【００３２】この元の補正情報を取り出す手順につい
て、以下に説明する。まず、データの最初にある１６ｂ
ｉｔの基準値を取り出し、次の４ｂｉｔで表される補正
値と基準値の差を表すビット数を取り出す。そして、デ
ータが存在する限り、５ｂｉｔで表される衛星番号と、
読み込んだビット数で表される補正値と基準値の差を読
み込む。このとき、補正値と基準値の差のデータに基準
値データを加えることにより元の補正情報を取り出すの
である。

【００３３】測位部２ｂは、演算装置と半導体メモリを
有して構成されており、第２のＧＰＳ信号受信部２ａと
データ逆変換部２ｅとに接続される。このものは、第２
のＧＰＳ信号受信部２ａから７つのＧＰＳ衛星Ｓａから
受信した航法メッセージが入力され、データ逆変換部２
ｅから補正値情報が入力される。

【００３４】この測位部２ｂは、航法メッセージのエフ
ェメリス情報により各ＧＰＳ衛星Ｓａの座標を計算し、
時刻情報を用いて各ＧＰＳ衛星Ｓａと第２のＧＰＳアン
テナ２ａａまでの疑似距離を計算する。ここで、入力さ
れた補正情報が有している補正値を対応する疑似距離に
加えることにより、疑似距離の値を補正する。そして、
これらの疑似距離を用いて測位する点の概略位置を算出
し、この概略位置からの修正値を求めて位置を修正する
逐次近似法により収束計算を行う。この収束計算は、修
正値が定めた打ち切り誤差内となったときに完了し、測
位を終了する。このとき、本実施形態のように３次元測
位で５つ以上のＧＰＳ衛星Ｓａを有するときには、修正
値は最小２乗法によって求める。

【００３５】表示部２ｃは、液晶ディスプレイと表示回
路を有して構成され、測位部２ｂに接続されている。こ
のものは、文字やグラフィックを用いて情報を表示す
る。このものは、測位部２ｂで得られた測位結果の座標
を、緯度、経度、高度の数字で示するだけでなく、電子
地図上にグラフィックで表示する。

【００３６】公衆回線ＰＮは、電話回線であり、第１の
通信制御部１ｄと有線でアクセスポイントＰ１と、第２
の通信制御部２ｄと無線でアクセスポイントＰ２と接続
されている。この公衆回線ＰＮは、通信したデータ量に
よって課金される。

【００３７】次に、第１の実施形態の動作について説明
する。まず、固定局１及び端末２の電源（図示せず）が
投入されていないとき、ＧＰＳ衛星Ｓａは、ＧＰＳ信号
を地上に向けて送信している。ここで、固定局１に電源
を投入すると、固定局１の各回路ブロックは、電源が供
給され、動作をはじめる。まず、第１のＧＰＳ信号受信
部１ａは、ＧＰＳ衛星Ｓａから送信されているＧＰＳ信
号を第１のＧＰＳアンテナ１ａａで受信し、受信回路１
ａｂは、このＧＰＳ信号と同期を取ることにより航法メ
ッセージを取得する。このことは、同期を取れるすべて
のＧＰＳ衛星（Ｓａ１〜Ｓａ７）について行われる。そ
して、取得した航法メッセージは、補正値演算部１ｂに
入力される。

【００３８】補正値演算部１ｂは、演算装置１ｂａを用
いて第１のＧＰＳアンテナ１ａａから各ＧＰＳ衛星Ｓａ
までの疑似距離の計算値と計測値の差を計算して補正値
を算出して補正情報を作成し、この補正情報をデータ変
換部１ｃに入力する。データ変換部１ｃは、補正値の最
小値を基準として上述のデータ変換を行い、データ変換
された補正値を第１の通信制御部１ｄに入力する。

【００３９】第１の通信制御部１ｄは、顧客情報記憶部
１ｄｂに記憶されている顧客の接続情報を通信制御回路
１ｄａに入力し、通信制御回路１ｄａは、呼出信号を発
して公衆回線ＰＮを介してその顧客の保有する端末２と
の通信回線の確立を一定時間（例えば５秒）ごとに試み
る。このとき、端末２に電源が投入されているときに
は、端末２との通信回線が確立し、補正情報を送信した
のちに通信回線を切断する。一方、端末２に電源が投入
されていないときには、通信回線が確立されるまでこの
操作を試み続ける。

【００４０】端末２に電源（図示せず）を投入すると、
端末２の各回路ブロックは、電源が供給され、動作をは
じめる。まず、第２のＧＰＳ信号受信部２ａは、ＧＰＳ
衛星Ｓａから送信されているＧＰＳ信号を第２のＧＰＳ
アンテナ２ａａで受信し、受信回路２ａｂは、このＧＰ
Ｓ信号と同期を取ることにより航法メッセージを取得す
る。このことは、同期を取れるすべてのＧＰＳ衛星（Ｓ
ａ１〜Ｓａ７）について行われる。そして、取得した航
法メッセージは、測位部２ｂに入力される。

【００４１】一方、第１の通信制御部１ｄからの呼出信
号により、第１の通信制御部１ｄと第２の通信制御部２
ｄとの通信回線が確立する。すると、第２の通信制御部
２ｄは、第１の通信制御部１ｄからデータ変換された補
正情報を受信し、データ逆変換部２ｅにこの補正情報を
入力する。データ逆変換部２ｅは、データ変換された補
正情報から元の補正情報を取り出し、測位部２ｂに入力
する。

【００４２】測位部２ｂは、入力された航法メッセージ
と補正情報を用いて端末２の測位を行い、測位結果を表
示部２ｃに入力する。表示部２ｃは、緯度、経度、高度
を数値で表示するとともに電子地図上にグラフィックで
表示する。

【００４３】このように、第１の実施形態においては、
固定局１は補正情報のデータ量を低減するデータ変換部
１ｃを有し、端末２はデータ変換された補正情報から元
の補正情報を取り出すデータ逆変換部２ｅを有するの
で、一回に送信する補正情報のデータ量を低減して補正
情報の通信に必要な公衆回線ＰＮの回線使用料を低減し
たＤＧＰＳシステムを構成することができる。

【００４４】なお、データ変換部１ｃは、そのデータ変
換手法としてハフマン符号を用いるものなど、一般的な
圧縮手法から適宜選択し、データ逆変換部２ｅをそれに
対応する展開手法を行うものとしてもよい。また、補正
情報のうち、補正値についてのみ基準値を設定し、それ
に対する差によりデータ変換を行うものについて説明し
たが、補正情報の他の要素（例えば衛星番号）について
も基準値を設け、データ変換をするものでもよい。

【００４５】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図３、図４に基づいて説明する。このもの
は、第１の実施形態と固定局１が通信量低減手段１ｅと
してデータ送信制御部１ｆを有する点と、端末２がデー
タ逆変換部２ｅの代わりに補正情報更新部２ｆを有する
点が異なり、その他は第１の実施形態の構成と同じであ
る。

【００４６】データ送信制御部１ｆは、補正値変化速度
１ｆａと、補正値推定部１ｆｂと、補正値比較部１ｆｃ
と、許容誤差記憶部１ｆｄとを有して構成されている。
補正値変化速度演算部１ｆａは、演算装置と半導体メモ
リを有して構成され、補正値演算部１ｂと補正値比較部
１ｆｃに接続される。このものは、補正値演算部１ｂか
ら補正情報を入力され、一定時間（例えば１秒）ごとに
補正情報に含まれる補正値の変化速度（単位時間あたり
の変化率）を求め、その情報を補正情報に加えて補正値
比較部１ｆｃに入力する。

【００４７】また、補正値推定部１ｆｂは、演算装置と
半導体メモリを有して構成され、補正値比較部１ｆｃに
接続される。このものは、端末２に最後に送信した補正
情報を記憶し、記憶した補正情報（補正値と補正値変化
速度）から端末２で用いている補正情報の一定時間（例
えば１秒）ごとの推定値を算出する。

【００４８】許容誤差記憶部１ｆｄは、不揮発性の半導
体メモリで構成され、補正値比較部１ｆｃに接続され
る。このものは、システム管理者などにより定められる
補正値の許容誤差を記憶する。

【００４９】補正値比較部１ｆｃは、演算装置と半導体
メモリを有して構成され、補正値変化速度演算部１ｆａ
と、補正値推定部１ｆｂと、許容誤差記憶部１ｆｄと、
第１の通信制御部１ｄに接続される。このものは、補正
値推定部１ｆｃで推定される端末２で用いている補正値
と、実際の補正値の差が許容誤差記憶部１ｆｄに記憶さ
れた許容誤差以上の値になったときに、該当するＧＰＳ
衛星Ｓａの補正情報を補正値推定部１ｆｂと第１の通信
制御部１ｄに入力し、データ送信指示信号を第１の通信
制御部１ｄに入力する。また、端末２に一度も補正情報
を送信していないときには、すべてのＧＰＳ衛星Ｓａの
補正情報を補正値推定部１ｆｂと第１の通信制御部１ｄ
に入力し、データ送信指示信号を第１の通信制御部１ｄ
に入力する。

【００５０】第１の通信制御部１ｄは、第１の実施形態
と同様であるが、一定時間ごとに入力された補正情報を
端末２に送信するのではなく、送信指示情報が入力され
たときのみ送信するようになっている。

【００５１】また、補正情報更新部２ｆは、補正情報記
憶部２ｆａと情報更新部２ｆｂから構成されている。こ
の補正情報記憶部２ｆａは、半導体メモリで構成され、
第２の通信制御部２ｄと測位部２ｂと接続されている。
このものは、第２の通信制御部２ｄから補正値と補正値
変化速度を有する補正情報を入力され、一定時間（例え
ば１秒）ごとに測位部２ｂに補正情報を入力する。情報
更新部２ｆｂは、演算装置と半導体メモリで構成され、
補正情報記憶部２ｆａに接続される。このものは、補正
情報記憶部２ｆａに記憶されている補正値と補正値変化
速度から一定時間（例えば１秒）ごとに補正値を更新
し、補正情報記憶部２ｆａに入力する。

【００５２】次に、第２の実施形態の動作について説明
する。この動作のうち、補正情報の送受信を除く部分は
第１の実施形態の動作と同様であるので説明を省略す
る。まず、補正値変化速度演算部１ｆａは、補正値演算
部１ｂから入力される補正情報から一定時間（例えば１
秒）ごとに補正値変化速度を計算し、補正情報にこのデ
ータを加えて補正値比較部１ｆｃに入力する。補正値比
較部１ｆｃは、固定局１から端末２に一度も補正情報を
送信していないときには、すべてのＧＰＳ衛星Ｓａの補
正値情報とデータ送信指示信号を第１の通信制御部１ｄ
に入力する。すると、第１の通信制御部１ｄは、その補
正情報を第２の通信制御部２ｄに送信し、その補正情報
は補正情報記憶部２ｆａに記憶される。そして、測位部
２ｂは、この記憶された補正情報を用いて測位する。こ
の補正情報記憶部２ｆａに記憶された補正情報は、次に
補正情報が入力されるまで、一定時間（例えば１秒）ご
とに情報更新部２ｆｂにより更新される。

【００５３】一方、端末２に補正情報が送信されてから
の、あるＧＰＳ衛星（例えばＳａ１）に関する補正情報
の時間変化は、端末２と固定局１について図４のように
なる。ここで、補正値と補正値変化速度の値はスケーリ
ングファクターを用いない実際の値で標記している。

【００５４】端末２に最後に送信された補正情報は、補
正値が−２５．０ｍで、補正値変化速度が０．１０ｍと
なっている。この値は、一定時間（例えば１秒）ごとに
補正情報更新部２ｆで更新されるので、補正値は１０秒
後には−２４．０ｍ、２０秒後には−２３．０ｍという
ように補正値変化速度に基づいて更新される。また、固
定局１での補正情報は、一定時間（例えば１秒）ごとに
補正値演算部１ｂと、補正値変化速度演算部１ｆａで計
算されている。

【００５５】ここで、許容誤差記憶部１ｆｄに記憶され
た許容誤差を４．０ｍとすると、端末２に補正情報が最
後に送信されたときから５０秒後に、端末２と固定局１
の補正値の差が許容誤差以上の値となる。

【００５６】固定局１の補正値推定部１ｆｂは、補正情
報更新部２ｆと同じ補正情報を推定しているので、補正
値比較部１ｆｃは、端末２と固定局１の補正値の差が許
容誤差以上になったことを検知する。そして、この補正
値比較部１ｆｃは、ＧＰＳ衛星Ｓａ１に関する補正情報
を第１の通信制御部１ｄと補正値推定部１ｆｂに入力
し、データ送信指示信号を第１の通信制御部１ｄに入力
する。すると、第１の通信制御部１ｄは、第２の通信制
御部２ｄにこの補正情報を送信し、補正情報記憶部２ｆ
ａに入力され、補正情報が更新される。この処理は、航
法メッセージを取得しているすべてのＧＰＳ衛星Ｓａに
ついて同様に行われる。そのため、補正情報記憶部２ｆ
ａに記憶される補正情報は、固定局１と比較して許容誤
差の範囲内に保たれる。また、許容誤差以上となったと
きに、該当するＧＰＳ衛星の補正情報を送信するので、
補正情報の通信量を低減することができる。

【００５７】このように、第２の実施形態においては、
端末２が有する補正情報と現在の補正値の差が許容誤差
以上になったときに、該当するＧＰＳ衛星に関する補正
情報を送信するので、端末２が有する補正情報を固定局
１側で計算される補正情報に対する差を許容誤差の範囲
内にし、補正情報の送信における通信量や通信時間を低
減することができる。このことにより、公衆回線ＰＮの
回線使用料を低減することができる。

【００５８】なお、該当するＧＰＳ衛星の補正情報を送
信する際に、補正値か補正値変化速度のどちらか片方の
みを送信してもよい。

【００５９】なお、説明に用いた補正情報の各要素のデ
ータ量は数値例として示したものであり、これに限るも
のではない。また、説明を簡単にするために補正情報の
一部を取り出して実施形態の説明を行ったが、ここで取
り上げた情報以外のものが補正情報に加えられていても
よい。そして、実施形態において、回路ブロック内に個
々に演算装置や半導体メモリを有する構成を示したが、
固定局１及び端末２にそれぞれ１つの演算装置と半導体
メモリを有して、演算装置や半導体メモリを共有するこ
ともできる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、地球上空
を周回するＧＰＳ衛星からそれぞれ送信されるＧＰＳ信
号を座標が既知の定点で受信して航法メッセージを取得
する第１のＧＰＳ信号受信部と、これらの航法メッセー
ジに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報を用いて計算される
それぞれのＧＰＳ衛星と前記定点との間の疑似距離から
補正値を計算する補正値演算部と、公衆回線と接続して
特定の端末に補正情報を送信する第１の通信制御部を有
する固定局であって、前記補正値が入力され、前記補正
情報の通信量を低減する通信量低減手段を前記補正値演
算部と前記第１の通信制御部の間に設けるので、前記補
正情報の送信における通信量や通信時間を低減し、一定
の料金設定であれば、公衆回線の回線使用料を低減する
ことができる。

【００６１】請求項２に係る発明によれば、請求項１記
載の固定局において、前記通信量低減手段は、前記補正
値のデータ量を低減するデータ変換をするデータ変換部
であるので、一回に送信される補正情報のデータ量を低
減し、一定の料金設定であれば、公衆回線の回線使用料
を低減することができる。

【００６２】請求項３に係る発明によれば、請求項２記
載の固定局において、前記データ変換部は、所定の基準
値と前記補正値との差を求めるものであるので、請求項
２記載の効果に加え、補正値と基準値の差は元の補正値
よりも少ないデータ量で表現することができる。

【００６３】請求項４に係る発明によれば、請求項３記
載の固定局において、前記基準値は、前記補正値の中の
最小値であるので、請求項３記載の効果に加え、データ
の符号情報を低減することができる。

【００６４】請求項５に係る発明によれば、請求項１記
載の固定局において、前記通信量低減手段は、前記補正
値の単位時間あたりの変化を示す補正値変化速度を計算
する補正値変化速度演算部と、前記特定の端末へ送信し
た補正値の推定値を計算する補正値推定部と、前記補正
値演算部で計算される補正値と前記推定値を比較して所
定の差が生じたときに前記補正値と前記補正値変化速度
を前記補正情報として前記特定の端末に送信する補正値
比較部を具備するデータ送信制御部であるので、特定の
端末が有する補正情報と固定局で計算される補正情報に
対する差が所定の差以上になったときに該当するＧＰＳ
衛星に関する補正情報を送信し、補正情報の送信におけ
る通信量や通信時間を低減することができる。このこと
により、一定の料金設定であれば、公衆回線の回線使用
料を低減することができる。

【００６５】請求項６に係る発明によれば、請求項１記
載の固定局と、地球上空を周回する所定数のＧＰＳ衛星
からそれぞれ送信されるＧＰＳ信号を受信して航法メッ
セージを取得する第２のＧＰＳ信号受信部と、公衆回線
と接続し前記補正情報を受信する第２の通信制御部と、
前記航法メッセージと前記補正情報を用いて現在位置を
測位する測位部と、測位結果を表示する表示部とを具備
する端末を有するので、前記補正情報の送信における通
信量や通信時間を低減し、一定の料金設定であれば、公
衆回線の回線使用料を低減するＤＧＰＳ測位システムを
提供できる。

【００６６】請求項７に係る発明によれば、請求項２乃
至４記載のいずれかの固定局と、請求項６記載の端末を
有するＤＧＰＳ測位システムであって、前記端末は、前
記データ変換部でデータ変換をされた補正情報から元の
補正情報を取り出すデータ逆変換部を有するので、一回
に送信される補正情報のデータ量を低減し、一定の料金
設定であれば、補正情報の通信に必要な公衆回線の回線
使用料を低減したＤＧＰＳシステムを提供することがで
きる。

【００６７】請求項８に係る発明によれば、請求項５記
載の固定局と、請求項６記載の端末を有するＤＧＰＳ測
位システムであって、前記端末は、前記補正値と前記補
正値変化速度を記憶する補正情報記憶部と補正情報を更
新する情報更新部とを有する補正情報更新部を有するの
で、特定の端末が有する補正情報と固定局で計算される
補正情報に対する差が所定の差以上になったときに該当
するＧＰＳ衛星に関する補正情報を送信し、前記補正情
報の送信における通信量や通信時間を低減することがで
き、一定の料金設定であれば、公衆回線の回線使用料を
低減するＤＧＰＳ測位システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態を表すブロック図
である。

【図２】本発明に係る第１の実施形態で送信される補正
情報を示す図であり、（ａ）はデータ変換前、（ｂ）は
データ変換後の値を示している。

【図３】本発明に係る第２の実施形態を表すブロック図
である。

【図４】本発明に係る第２の実施形態の端末と固定局の
補正情報の時間変化を表す図である。

【符号の説明】

１固定局１ａ第１のＧＰＳ信号受信部１ａａ第１のＧＰＳアンテナ１ａｂ受信回路１ｂ補正値演算部１ｂａ演算装置１ｂｂ座標記憶部１ｃデータ変換部１ｄ第１の通信制御部１ｄａ通信制御回路１ｄｂ顧客情報記憶部１ｅ通信量低減手段１ｆデータ送信制御部１ｆａ補正値変化速度演算部１ｆｂ補正値推定部１ｆｃ補正値比較部１ｆｄ許容誤差記憶部２端末２ａ第２のＧＰＳ信号受信部２ａａ第２のＧＰＳアンテナ２ａｂ受信回路２ｂ測位部２ｃ表示部２ｄ第２の通信制御部２ｅデータ逆変換部２ｆ補正情報更新部２ｆａ補正情報記憶部２ｆｂ情報更新部ＳａＧＰＳ衛星ＰＮ公衆回線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木淳一大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者山田和喜男大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者末藤卓也大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者福田正仁大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者阪本浩司大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者辻本郁夫大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者藏前健治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者小山正樹大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者川本和宏大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5J062 AA13 CC07 DD12 EE04 FF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地球上空を周回するＧＰＳ衛星からそれぞ
れ送信されるＧＰＳ信号を座標が既知の定点で受信して
航法メッセージを取得する第１のＧＰＳ信号受信部と、
これらの航法メッセージに含まれるＧＰＳ衛星の軌道情
報を用いて計算されるそれぞれのＧＰＳ衛星と前記定点
との間の疑似距離から補正値を計算する補正値演算部
と、公衆回線と接続して特定の端末に補正情報を送信す
る第１の通信制御部を有する固定局であって、前記補正
値が入力され、前記補正情報の通信量を低減する通信量
低減手段を前記補正値演算部と前記第１の通信制御部の
間に設けることを特徴とする固定局。
【請求項２】前記通信量低減手段は、前記補正値のデー
タ量を低減するデータ変換をするデータ変換部であるこ
とを特徴とする請求項１記載の固定局。
【請求項３】前記データ変換部は、所定の基準値と前記
補正値との差を求めるものであることを特徴とする請求
項２記載の固定局。
【請求項４】前記基準値は、前記補正値の中の最小値で
あることを特徴とする請求項３記載の固定局。
【請求項５】前記通信量低減手段は、前記補正値の単位
時間あたりの変化を示す補正値変化速度を計算する補正
値変化速度演算部と、前記特定の端末へ送信した補正値
の推定値を計算する補正値推定部と、前記補正値演算部
で計算される補正値と前記推定値を比較して所定の差が
生じたときに前記補正値と前記補正値変化速度を前記補
正情報として前記特定の端末に送信する補正値比較部を
具備するデータ送信制御部であることを特徴とする請求
項１記載の固定局。
【請求項６】請求項１記載の固定局と、地球上空を周回
する所定数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信されるＧＰＳ
信号を受信して航法メッセージを取得する第２のＧＰＳ
信号受信部と、公衆回線と接続し前記補正情報を受信す
る第２の通信制御部と、前記航法メッセージと前記補正
情報を用いて現在位置を測位する測位部と、測位結果を
表示する表示部とを具備する端末を有するＤＧＰＳ測位
システム。
【請求項７】請求項２乃至４記載のいずれかの固定局
と、請求項６記載の端末を有するＤＧＰＳ測位システム
であって、前記端末は、前記データ変換部でデータ変換
をされた補正情報から元の補正情報を取り出すデータ逆
変換部を有することを特徴とするＤＧＰＳ測位システ
ム。
【請求項８】請求項５記載の固定局と、請求項６記載の
端末を有するＤＧＰＳ測位システムであって、前記端末
は、前記補正値と前記補正値変化速度を記憶する補正情
報記憶部と補正情報を更新する情報更新部とを有する補
正情報更新部を有することを特徴とするＤＧＰＳ測位シ
ステム。