JP4479835B2 - 通信基地局、通信基地局の制御方法、通信基地局の制御プログラム及び測位方法 - Google Patents
通信基地局、通信基地局の制御方法、通信基地局の制御プログラム及び測位方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、測位の補助をする通信基地局等に関するものである。
従来、人工衛星を利用した衛星航法システムであるＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して測位装置の現在位置を測位する測位システムが実用化されている（特開平１０−３３９７７２号公報等参照）。
ところが、測位装置は、衛星からの電波が建築物等に反射した間接波（以後、マルチパスと呼ぶ）が直接波に干渉した状態の電波を受信する場合がある。マルチパスは建築物等に反射する分、測位装置への到達が遅くなる。このマルチパスが直接波に干渉する結果として相関ピーク値がずれて、測位演算に大きな誤差が発生するという問題がある。なお、本明細書において、マルチパスが発生し易い環境をマルチパス環境と呼ぶ。
これに関連して、携帯電話機と一体になった測位装置について、通信基地局の位置が衛星電波を使用して算出した位置よりも精度が高いと判断した場合に、通信基地局の位置を利用する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
また、通信基地局で算出したＣ／Ａ（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）コードのコードフェーズを、測位装置のコードフェーズとして使用することも考えられる。
特開２００６−１０９３５５号公報
ところが、測位装置は、衛星からの電波が建築物等に反射した間接波（以後、マルチパスと呼ぶ）が直接波に干渉した状態の電波を受信する場合がある。マルチパスは建築物等に反射する分、測位装置への到達が遅くなる。このマルチパスが直接波に干渉する結果として相関ピーク値がずれて、測位演算に大きな誤差が発生するという問題がある。なお、本明細書において、マルチパスが発生し易い環境をマルチパス環境と呼ぶ。
これに関連して、携帯電話機と一体になった測位装置について、通信基地局の位置が衛星電波を使用して算出した位置よりも精度が高いと判断した場合に、通信基地局の位置を利用する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
また、通信基地局で算出したＣ／Ａ（Ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）コードのコードフェーズを、測位装置のコードフェーズとして使用することも考えられる。
しかし、通信基地局の位置は固定であるから、携帯電話と一体となった測位装置が移動中においては、特許文献１の技術によって出力される位置は不都合な場合がある。
また、通信基地局で算出したＣ／Ａコードのコードフェーズは、測位装置の位置における真のコードフェーズとは異なるはずであるから、測位装置が通信基地局と通信可能であるという根拠だけで、一律に、通信基地局におけるコードフェーズを測位装置におけるコードフェーズとして使用すると、測位位置の精度が劣化する場合があるという問題がある。
また、通信基地局で算出したＣ／Ａコードのコードフェーズは、測位装置の位置における真のコードフェーズとは異なるはずであるから、測位装置が通信基地局と通信可能であるという根拠だけで、一律に、通信基地局におけるコードフェーズを測位装置におけるコードフェーズとして使用すると、測位位置の精度が劣化する場合があるという問題がある。
そこで、本発明は、通信基地局と通信可能な測位装置に対して、通信基地局におけるコードフェーズを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、通信基地局におけるコードフェーズを提供することができる通信基地局を提供すること等を目的とする。
前記目的は、第１の発明によれば、複数の測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能であって、固定位置に位置する通信基地局であって、前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する伝播時間算出手段と、前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する伝播時間評価手段と、前記衛星信号を受信する衛星信号受信手段と、各前記衛星信号のコードフェーズを算出するコードフェーズ算出手段と、前記測位装置が算出した各前記衛星信号のコードフェーズである測位側コードフェーズを受信する測位側コードフェーズ受信手段と、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出する差分算出手段と、前記差分が、マルチパスの影響を受けている場合の差分範囲であるマルチパス影響範囲内か否かを判断する差分評価手段と、前記差分評価手段によって、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信する補正値送信手段と、を有することを特徴とする通信基地局により達成される。
第１の発明の構成によれば、前記通信基地局は、前記伝播時間評価手段によって、前記伝播時間が前記時間許容範囲内か否かを判断することができる。このため、前記通信基地局は、前記測位装置が、前記通信基地局の通信領域（セル）内にあるということだけではなくて、前記通信基地局に近接した位置にあるか否かを認識することができる。
そして、前記通信基地局は、前記差分算出手段によって、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出することができる。ここで、前記通信基地局と前記測位装置は、近接している場合であっても、その真の位置は異なるのが通常であるから、前記差分には、真の位置の相違による差分と、マルチパス以外による誤差による差分と、マルチパスによる誤差による差分が含まれる可能性がある。
そして、前記通信基地局は、前記差分評価手段によって、前記差分がマルチパス影響範囲内か否かを判断することができる。すなわち、前記通信基地局は、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの間に差分があるというだけではなくて、その差分が、前記マルチパス影響範囲内であるか否かを判断することができる。
そして、前記通信基地局は、前記補正値送信手段を有するから、前記差分評価手段によって、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信することができる。
上述のように、前記通信基地局は、前記測位装置が前記通信基地局に近接した位置にあるか否かを認識することができるから、前記測位装置が前記通信基地局に近接した位置にあるという条件を満たし、かつ、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信することができる。前記測位装置が前記通信基地局に極めて近接した位置にあるという条件を満たせば、前記測位側コードフェーズはマルチパスの影響を受けていないとすれば、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズとほぼ同一のはずである。このため、前記測位装置が、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを測位に使用することは妥当である。また、前記測位装置がマルチパスの信号を使用して算出した前記測位側コードフェーズを使用するのではなくて、近接する前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを測位に使用することは妥当である。すなわち、前記測位装置の測位精度が向上する可能性が大きい。
これにより、通信基地局と通信可能な測位装置に対して、通信基地局におけるコードフェーズを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、通信基地局におけるコードフェーズを提供することができる。
そして、前記通信基地局は、前記差分算出手段によって、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出することができる。ここで、前記通信基地局と前記測位装置は、近接している場合であっても、その真の位置は異なるのが通常であるから、前記差分には、真の位置の相違による差分と、マルチパス以外による誤差による差分と、マルチパスによる誤差による差分が含まれる可能性がある。
そして、前記通信基地局は、前記差分評価手段によって、前記差分がマルチパス影響範囲内か否かを判断することができる。すなわち、前記通信基地局は、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの間に差分があるというだけではなくて、その差分が、前記マルチパス影響範囲内であるか否かを判断することができる。
そして、前記通信基地局は、前記補正値送信手段を有するから、前記差分評価手段によって、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信することができる。
上述のように、前記通信基地局は、前記測位装置が前記通信基地局に近接した位置にあるか否かを認識することができるから、前記測位装置が前記通信基地局に近接した位置にあるという条件を満たし、かつ、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信することができる。前記測位装置が前記通信基地局に極めて近接した位置にあるという条件を満たせば、前記測位側コードフェーズはマルチパスの影響を受けていないとすれば、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズとほぼ同一のはずである。このため、前記測位装置が、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを測位に使用することは妥当である。また、前記測位装置がマルチパスの信号を使用して算出した前記測位側コードフェーズを使用するのではなくて、近接する前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを測位に使用することは妥当である。すなわち、前記測位装置の測位精度が向上する可能性が大きい。
これにより、通信基地局と通信可能な測位装置に対して、通信基地局におけるコードフェーズを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、通信基地局におけるコードフェーズを提供することができる。
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記時間許容範囲は、前記通信基地局と前記測位装置との位置が、ほぼ同一であるとみなすことができる程度に近接している場合の時間範囲として規定されていることを特徴とする通信基地局である。
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記マルチパス影響範囲は、前記時間許容範囲分の距離と、前記測位側コードフェーズの算出誤差を考慮して規定されていることを特徴とする通信基地局である。
第３の発明の構成によれば、前記通信基地局は、前記測位側コードフェーズがマルチパスの影響を受けているか否かを、確実に判断することができる。
前記目的は、第４の発明によれば、複数の測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能であって、固定位置に位置する通信基地局が、前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する伝播時間算出ステップと、前記通信基地局が、前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する伝播時間評価ステップと、前記通信基地局が、前記衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、前記通信基地局が、各前記衛星信号のコードフェーズを算出するコードフェーズ算出ステップと、前記通信基地局が、前記測位装置が算出した各前記衛星信号のコードフェーズである測位側コードフェーズを受信する測位側コードフェーズ受信ステップと、前記通信基地局が、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出する差分算出ステップと、前記通信基地局が、前記差分が、マルチパスの影響を受けている場合の差分範囲であるマルチパス影響範囲内か否かを判断する差分評価ステップと、前記通信基地局が、前記差分評価ステップにおいて、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信する補正値送信ステップと、を有することを特徴とする通信基地局の制御方法によって達成される。
第４の発明の構成によれば、第１の発明の構成と同様に、通信基地局と通信可能な測位装置に対して、通信基地局におけるコードフェーズを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、通信基地局におけるコードフェーズを提供することができる。
前記目的は、第５の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能であって、固定位置に位置する通信基地局が、前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する伝播時間算出ステップと、前記通信基地局が、前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する伝播時間評価ステップと、前記通信基地局が、前記衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、前記通信基地局が、各前記衛星信号のコードフェーズを算出するコードフェーズ算出ステップと、前記通信基地局が、前記測位装置が算出した各前記衛星信号のコードフェーズである測位側コードフェーズを受信する測位側コードフェーズ受信ステップと、前記通信基地局が、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出する差分算出ステップと、前記通信基地局が、前記差分が、マルチパスの影響を受けている場合の差分範囲であるマルチパス影響範囲内か否かを判断する差分評価ステップと、前記通信基地局が、前記差分評価ステップにおいて、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信する補正値送信ステップと、を有することを特徴とする通信基地局の制御プログラムによって達成される。
前記目的は、第６の発明によれば、コンピュータに、複数の測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能であって、固定位置に位置する通信基地局が、前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する伝播時間算出ステップと、前記通信基地局が、前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する伝播時間評価ステップと、前記通信基地局が、前記衛星信号を受信する衛星信号受信ステップと、前記通信基地局が、各前記衛星信号のコードフェーズを算出するコードフェーズ算出ステップと、前記通信基地局が、前記測位装置が算出した各前記衛星信号のコードフェーズである測位側コードフェーズを受信する測位側コードフェーズ受信ステップと、前記通信基地局が、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズと測位側コードフェーズとの差分を算出する差分算出ステップと、前記通信基地局が、前記差分が、マルチパスの影響を受けている場合の差分範囲であるマルチパス影響範囲内か否かを判断する差分評価ステップと、前記通信基地局が、前記差分評価ステップにおいて、前記差分が前記マルチパス影響範囲内であると判断した場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを前記測位装置に送信する補正値送信ステップと、を有することを特徴とする通信基地局の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。
前記目的は、第７の発明によれば、固定位置に位置する通信基地局と通信可能であり、複数の測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置であって、前記通信基地局によって前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間が予め規定した時間許容範囲内であると判断され、さらに、前記通信基地局が前記通信基地局が前記衛星信号を受信して算出したコードフェーズと前記測位装置が算出した各前記衛星信号のコードフェーズである測位側コードフェーズとの差分が算出され、さらに、前記差分がマルチパスの影響を受けている場合の差分範囲であるマルチパス影響範囲内である場合に、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズを受信して、前記通信基地局が算出した前記コードフェーズ及び前記測位側コードフェーズを使用して測位を行うことを特徴とする測位装置によって達成される。
第７の発明の構成によれば、前記測位装置は、通信基地局におけるコードフェーズを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、通信基地局におけるコードフェーズを受信して、測位に使用することができる。
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１は、本発明の実施の形態の測位システム１０を示す概略図である。
図１に示すように、測位システム１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ及び１２ｆを有する。ＧＰＳ衛星１２ａ等は、それぞれ電波Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５及びＳ６を送信することができる。ＧＰＳ衛星１２ａ等は測位衛星の一例である。
なお、測位衛星は、ＧＰＳ衛星に限らず、広くＳＰＳにおいて使用される衛星であってもよい。ＳＰＳは、ＧＰＳの他に、例えば、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星等を含む。
電波Ｓ１等には各種のコード（符号）が乗せられている。そのうちの一つがＣ／Ａコードである。このＣ／Ａコードは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率、１，０２３ｂｉｔ（＝１ｍｓｅｃ）のビット長の信号である。Ｃ／ＡコードＳｃａは、１，０２３チップ（ｃｈｉｐ）で構成されている。Ｃ／Ａコードは、衛星信号の一例である。
図１に示すように、測位システム１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ及び１２ｆを有する。ＧＰＳ衛星１２ａ等は、それぞれ電波Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５及びＳ６を送信することができる。ＧＰＳ衛星１２ａ等は測位衛星の一例である。
なお、測位衛星は、ＧＰＳ衛星に限らず、広くＳＰＳにおいて使用される衛星であってもよい。ＳＰＳは、ＧＰＳの他に、例えば、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星等を含む。
電波Ｓ１等には各種のコード（符号）が乗せられている。そのうちの一つがＣ／Ａコードである。このＣ／Ａコードは、１．０２３Ｍｂｐｓのビット率、１，０２３ｂｉｔ（＝１ｍｓｅｃ）のビット長の信号である。Ｃ／ＡコードＳｃａは、１，０２３チップ（ｃｈｉｐ）で構成されている。Ｃ／Ａコードは、衛星信号の一例である。
測位システム１０は、また、端末２０Ａ及び端末２０Ｂを有する。端末２０Ａ及び端末２０Ｂを総称して、端末２０と呼ぶ。
端末２０は、測位機能を有する携帯電話機であり、Ｃ／Ａコードを使用して現在位置を測位することができる。端末２０は、測位装置の一例である。
端末２０は、測位機能を有する携帯電話機であり、Ｃ／Ａコードを使用して現在位置を測位することができる。端末２０は、測位装置の一例である。
端末２０は、例えば、３個以上の異なるＧＰＳ衛星１２ａ等からのＣ／Ａコードのコードフェーズ（位相）を特定して、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末１５との擬似距離を算出し、その擬似距離を使用して現在位置を測位することができるようになっている。
図２は、測位方法の一例を示す概念図である。
図２に示すように、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードが連続的に並んでいると観念することができる。そして、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間の距離は、Ｃ／Ａコードの長さ（約３００キロメートル（ｋｍ））の整数倍とは限らないから、コード端数部Ｃ／Ａａが存在する。つまり、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と、端数部分が存在する。Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と端数部分の合計の長さが擬似距離である。端末２０は、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等についての擬似距離を使用して測位を行う。
本明細書において、Ｃ／Ａコードの端数部Ｃ／Ａａをコードフェーズ（位相）と呼ぶ。コードフェーズは、例えば、Ｃ／Ａコードの１，０２３あるチップの何番目かで示すこともできるし、距離に換算して示すこともできる。
図２に示すように、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードが連続的に並んでいると観念することができる。そして、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間の距離は、Ｃ／Ａコードの長さ（約３００キロメートル（ｋｍ））の整数倍とは限らないから、コード端数部Ｃ／Ａａが存在する。つまり、ＧＰＳ衛星１２ａと端末２０との間には、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と、端数部分が存在する。Ｃ／Ａコードの整数倍の部分と端数部分の合計の長さが擬似距離である。端末２０は、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等についての擬似距離を使用して測位を行う。
本明細書において、Ｃ／Ａコードの端数部Ｃ／Ａａをコードフェーズ（位相）と呼ぶ。コードフェーズは、例えば、Ｃ／Ａコードの１，０２３あるチップの何番目かで示すこともできるし、距離に換算して示すこともできる。
ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置はエフェメリスを使用して算出可能である。エフェメリスは、電波Ｓ１等に乗せられている各ＧＰＳ衛星１２ａ等の精密な軌道を示す情報である。そして、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａの軌道上の位置と初期位置Ｑ０（図示せず）との距離を算出すれば、Ｃ／Ａコードの整数倍の部分を特定することができる。なお、Ｃ／Ａコードの長さが約３００キロメートル（ｋｍ）であるから、初期位置Ｑ０の位置誤差は、１５０キロメートル（ｋｍ）以内である必要がある。
端末２０は、コヒーレント処理及びインコヒーレント処理で構成される相関処理を行う。
端末２０は、コヒーレント処理において、コヒーレント時間が５ｍｓｅｃであれば、５ｍｓｅｃの時間において同期積算したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関値等を算出する。コヒーレント処理の結果、相関をとったときのコードフェーズと、相関値が出力される。
端末２０は、インコヒーレント処理において、コヒーレント結果の相関値を積算することによって、相関積算値（インコヒーレント値）を算出する。
相関積算値が最大になったコードフェーズがコード端数Ｃ／Ａａである。
端末２０は、コヒーレント処理において、コヒーレント時間が５ｍｓｅｃであれば、５ｍｓｅｃの時間において同期積算したＣ／ＡコードとレプリカＣ／Ａコードとの相関値等を算出する。コヒーレント処理の結果、相関をとったときのコードフェーズと、相関値が出力される。
端末２０は、インコヒーレント処理において、コヒーレント結果の相関値を積算することによって、相関積算値（インコヒーレント値）を算出する。
相関積算値が最大になったコードフェーズがコード端数Ｃ／Ａａである。
測位システム１０は、また、基地局４０を有する。基地局４０は、端末２０と通信可能である。基地局４０は、携帯電話システムにおける通信基地局であって、固定位置に位置する。この固定位置の座標は既知である。基地局４０が位置する固定位置は、周辺に障害物がないオープンスカイの環境である。このため、基地局４０は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｃから、直接波ｒ１として電波Ｓ３を受信することができる。基地局４０は、通信基地局の一例である。
基地局４０は、専用回線６５を介して端末２０と他の端末の通信の仲介を行うことができる。
基地局４０は、ＧＰＳ受信機４２を有し、ＧＰＳ衛星１２ａ等から電波Ｓ１等を受信することができる。
そして、基地局４０は、Ｃ／Ａコードのコードフェーズを算出することができる。
基地局４０は、専用回線６５を介して端末２０と他の端末の通信の仲介を行うことができる。
基地局４０は、ＧＰＳ受信機４２を有し、ＧＰＳ衛星１２ａ等から電波Ｓ１等を受信することができる。
そして、基地局４０は、Ｃ／Ａコードのコードフェーズを算出することができる。
ここで、端末２０Ａの位置のように周辺に障害物がない場合には、例えば、電波Ｓ３は、端末２０Ａに直接波ｒ２として到達する。
これに対して、端末２０Ｂの位置のように周辺にビル１３Ａ及び１３Ｂのような障害物がある場合には、例えば、電波Ｓ３は、ビル１３Ｂに反射して、間接波（マルチパス）ｒ３として端末２０Ｂに到達する。
マルチパスｒ３の場合、直接波よりも伝播経路が長いから、端末２０Ｂはコードフェーズを直接波の場合よりも長く算出する。この結果、測位位置の精度が劣化する。
これに対して、端末２０Ｂの位置のように周辺にビル１３Ａ及び１３Ｂのような障害物がある場合には、例えば、電波Ｓ３は、ビル１３Ｂに反射して、間接波（マルチパス）ｒ３として端末２０Ｂに到達する。
マルチパスｒ３の場合、直接波よりも伝播経路が長いから、端末２０Ｂはコードフェーズを直接波の場合よりも長く算出する。この結果、測位位置の精度が劣化する。
これに対して、基地局４０は、直接波ｒ１を受信して算出したコードフェーズと、通信電波が基地局４０と端末２０を往復するまでの時間（ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ））が所定の要件を満たした場合にのみ、端末２０Ｂがマルチパスの影響を受けて算出したコードフェーズを補正するために、基地局４０が算出したコードフェーズを送信することによって、端末２０Ｂが高精度の測位を行うための補助を行うことができる。
なお、通信電波の伝播速度は既知である（光速）であるから、基地局４０は、ＲＴＴを使用して、基地局４０と端末２０Ｂとの距離ｄを算出することができる。
また、基地局４０は、通信電波を、例えば、４つのアンテナ（図示せず）を使用して送受信している。４つのアンテナは、例えば、それぞれ東西南北という４つの異なる方向に通信電波を送信し、端末２０からの通信電波を受信する。そして、基地局４０は、通信中の端末２０が、どの方向の基地局４０のアンテナからの通信電波を受信しているかについて、認識できるように構成されている。
なお、通信電波の伝播速度は既知である（光速）であるから、基地局４０は、ＲＴＴを使用して、基地局４０と端末２０Ｂとの距離ｄを算出することができる。
また、基地局４０は、通信電波を、例えば、４つのアンテナ（図示せず）を使用して送受信している。４つのアンテナは、例えば、それぞれ東西南北という４つの異なる方向に通信電波を送信し、端末２０からの通信電波を受信する。そして、基地局４０は、通信中の端末２０が、どの方向の基地局４０のアンテナからの通信電波を受信しているかについて、認識できるように構成されている。
（端末２０の主なハードウエア構成について）
図３は端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図３に示すように、端末２０は、バス２２を有する。
図３は端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図３に示すように、端末２０は、バス２２を有する。
このバス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６等が接続されている。記憶装置２６は例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。
また、このバス２２には、各種情報等を入力するための入力装置２８、電源装置３０、通信装置３２、ＧＰＳ装置３４が接続されている。端末２０は、ＧＰＳ装置３４によって、電波Ｓ１等を受信することができる。
また、このバス２２には、各種情報を表示するための表示装置３６が接続されている。
また、このバス２２には、各種情報等を入力するための入力装置２８、電源装置３０、通信装置３２、ＧＰＳ装置３４が接続されている。端末２０は、ＧＰＳ装置３４によって、電波Ｓ１等を受信することができる。
また、このバス２２には、各種情報を表示するための表示装置３６が接続されている。
（基地局４０の主なハードウエア構成について）
図４は基地局４０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、基地局４０は、バス４２を有する。
図４は基地局４０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、基地局４０は、バス４２を有する。
このバス４２には、ＣＰＵ４４、記憶装置４６、外部記憶装置４８等が接続されている。外部記憶装置４８は例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。
また、このバス４２には、各種情報等を入力するための入力装置５０、電源装置５２、通信装置５４、ＧＰＳ装置５６、表示装置５８及び時計６０が接続されている。
なお、基地局４０は、特定の端末２０が、４つのアンテナのうちどのアンテナを使用して通信電波を送受信しているかを認識することができる。
基地局４０は、時計６０によって、ＲＴＴ（図１参照）を計測することができる。
また、このバス４２には、各種情報等を入力するための入力装置５０、電源装置５２、通信装置５４、ＧＰＳ装置５６、表示装置５８及び時計６０が接続されている。
なお、基地局４０は、特定の端末２０が、４つのアンテナのうちどのアンテナを使用して通信電波を送受信しているかを認識することができる。
基地局４０は、時計６０によって、ＲＴＴ（図１参照）を計測することができる。
（端末２０の主なソフトウエア構成について）
図５は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図５に示すように、端末２０は、各部を制御する端末制御部１００、図３の通信装置３２に対応する通信部１０２、ＧＰＳ装置３４に対応するＧＰＳ部１０４、表示装置３６に対応する表示部１０６等を有する。
端末２０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。
図５は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図５に示すように、端末２０は、各部を制御する端末制御部１００、図３の通信装置３２に対応する通信部１０２、ＧＰＳ装置３４に対応するＧＰＳ部１０４、表示装置３６に対応する表示部１０６等を有する。
端末２０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。
図５に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、衛星軌道情報１５２を格納している。衛星軌道情報１５２は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを含む。
アルマナック１５２ａは、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の概略の軌道を示す情報である。アルマナック１５２ａは、いずれのＧＰＳ衛星１２ａ等の信号Ｇ１等からも、デコードして取得することができる。
エフェメリス１５２ｂは、各ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の精密な軌道を示す情報である。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａのエフェメリス１５２ｂを取得するためには、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｇ１を受信し、デコードして取得する必要がある。
端末２０は、衛星軌道情報１５２を、測位のために使用する。
アルマナック１５２ａは、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の概略の軌道を示す情報である。アルマナック１５２ａは、いずれのＧＰＳ衛星１２ａ等の信号Ｇ１等からも、デコードして取得することができる。
エフェメリス１５２ｂは、各ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の精密な軌道を示す情報である。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａのエフェメリス１５２ｂを取得するためには、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｇ１を受信し、デコードして取得する必要がある。
端末２０は、衛星軌道情報１５２を、測位のために使用する。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、衛星信号受信プログラム１１２を格納している。衛星信号受信プログラム１１２は、制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等から、電波Ｓ１等を受信するためのプログラムである。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２ａを参照して、現在時刻において観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を判断し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等を受信する。このとき、基準となる自己位置は、例えば、基地局４０の位置を使用する。端末２０は、基地局４０の位置を示す情報を、通信中の基地局４０から取得することができる。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２ａを参照して、現在時刻において観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を判断し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等からの電波Ｓ１等を受信する。このとき、基準となる自己位置は、例えば、基地局４０の位置を使用する。端末２０は、基地局４０の位置を示す情報を、通信中の基地局４０から取得することができる。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、コードフェーズ算出プログラム１１４を格納している。コードフェーズ算出プログラム１１４は、端末制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとのＣ／Ａコードのコードフェーズを算出するためのプログラムである。
端末制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについてのコードフェーズＣＰｍ１、ＧＰＳ衛星１２ｂについてのコードフェーズＣＰｍ２、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのコードフェーズＣＰｍ３、ＧＰＳ衛星１２ｄについてのコードフェーズＣＰｍ４を算出する。
端末制御部１００は、コードフェーズＣＰｍ１等を示すコードフェーズ情報１５４を第２記憶部１５０に格納する。なお、コードフェーズＣＰｍ１等を総称して端末コードフェーズＣＰｍと呼ぶ。
端末制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについてのコードフェーズＣＰｍ１、ＧＰＳ衛星１２ｂについてのコードフェーズＣＰｍ２、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのコードフェーズＣＰｍ３、ＧＰＳ衛星１２ｄについてのコードフェーズＣＰｍ４を算出する。
端末制御部１００は、コードフェーズＣＰｍ１等を示すコードフェーズ情報１５４を第２記憶部１５０に格納する。なお、コードフェーズＣＰｍ１等を総称して端末コードフェーズＣＰｍと呼ぶ。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、コードフェーズ送信プログラム１１４を格納している。コードフェーズ送信プログラム１１４は、端末制御部１００が、基地局４０に対して、コードフェーズ情報１５４を送信するためのプログラムである。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、補正情報受信プログラム１１８を格納している。補正情報受信プログラム１１８は、端末制御部１００が、基地局４０から基地局コードフェーズＣＰｂを受信するためのプログラムである。
基地局コードフェーズＣＰｂは、端末２０が受信している電波Ｓ１等がマルチパスである場合に、基地局４０によって提供される情報である。
端末制御部１００は、基地局コードフェーズＣＰｂを示す補正情報１５６を第２記憶部１５０に格納する。
基地局コードフェーズＣＰｂは、端末２０が受信している電波Ｓ１等がマルチパスである場合に、基地局４０によって提供される情報である。
端末制御部１００は、基地局コードフェーズＣＰｂを示す補正情報１５６を第２記憶部１５０に格納する。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位プログラム１２０を格納している。測位プログラム１２０は、端末制御部１００が、コードフェーズ情報１５４及び補正情報１５６を使用して、現在位置を測位するためのプログラムである。
図６は、測位プログラム１２０の説明図である。
図６に示すように、端末制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのみki基地局コードフェーズＣＰｂ３を受信した場合には、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｄについては端末２０が算出したコードフェーズＣＰｍ１，ＣＰｍ２及びＣＰｍ４を使用する。そして、ＧＰＳ衛星１２ｃについては、コードフェーズＣＰｍ３の替わりに基地局コードフェーズCＰｂ３を使用する。
端末制御部１００は、コードフェーズＣＰｍ１，ＣＰｍ２，ＣＰｍ４及び、ＣＰｆを使用して現在位置を測位し、測位位置Ｐを算出する。
端末制御部１００は、算出した測位位置Ｐを示す測位位置情報１５８を第２記憶部１５０に格納する。
図６に示すように、端末制御部１００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのみki基地局コードフェーズＣＰｂ３を受信した場合には、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ及び１２ｄについては端末２０が算出したコードフェーズＣＰｍ１，ＣＰｍ２及びＣＰｍ４を使用する。そして、ＧＰＳ衛星１２ｃについては、コードフェーズＣＰｍ３の替わりに基地局コードフェーズCＰｂ３を使用する。
端末制御部１００は、コードフェーズＣＰｍ１，ＣＰｍ２，ＣＰｍ４及び、ＣＰｆを使用して現在位置を測位し、測位位置Ｐを算出する。
端末制御部１００は、算出した測位位置Ｐを示す測位位置情報１５８を第２記憶部１５０に格納する。
図５に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位位置出力プログラム１２２を格納している。測位位置出力プログラム１２２は、端末制御部１００が、測位位置Ｐを表示装置３６（図３参照）に表示するためのプログラムである。
（基地局４０の主なソフトウエア構成について）
図７は、基地局４０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図７に示すように、基地局４０は、各部を制御する制御部２００、図４の通信装置５４に対応する通信部２０２、ＧＰＳ装置５６に対応するＧＰＳ部２０４、表示装置５８に対応する表示部２０６、時計６０に対応する計時部２０８等を有する。
基地局４０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部２１０、各種情報を格納する第２記憶部２５０を有する。
図７は、基地局４０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図７に示すように、基地局４０は、各部を制御する制御部２００、図４の通信装置５４に対応する通信部２０２、ＧＰＳ装置５６に対応するＧＰＳ部２０４、表示装置５８に対応する表示部２０６、時計６０に対応する計時部２０８等を有する。
基地局４０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部２１０、各種情報を格納する第２記憶部２５０を有する。
図７に示すように、基地局４０は、第２記憶部２５０に、衛星軌道情報２５２を格納している。衛星軌道情報２５２は、アルマナック２５２ａ及びエフェメリス２５２ｂを含む。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、ＲＴＴ算出プログラム２１２を格納している。ＲＴＴ算出プログラム２１２は、制御部２００が、通信電波が基地局４０と端末２０との間を判断する伝播時間ＲＴＴを算出するためのプログラムである。ＲＴＴ算出プログラム２１２と制御部２００は、伝播時間算出手段の一例である。
具体的には、制御部２００は、端末２０に対して特定のフレーム（基地局フレームと呼ぶ）を送信し、その基地局フレームに対応して端末２０が送信したフレーム（端末フレームと呼ぶ）を受信する。そして、特定の基地局フレームの送信時刻と、その基地局フレームに対応する端末フレームの受信時刻を計時部２０８によって計測することで、ＲＴＴを算出する。
このように、制御部２００は、通信電波が基地局４０と端末２０との間を往復する往復時間（ＲＴＴ）を算出する構成となっている。
制御部２００は、算出したＲＴＴを示すＲＴＴ情報２５４を第２記憶部２５０に格納する。
具体的には、制御部２００は、端末２０に対して特定のフレーム（基地局フレームと呼ぶ）を送信し、その基地局フレームに対応して端末２０が送信したフレーム（端末フレームと呼ぶ）を受信する。そして、特定の基地局フレームの送信時刻と、その基地局フレームに対応する端末フレームの受信時刻を計時部２０８によって計測することで、ＲＴＴを算出する。
このように、制御部２００は、通信電波が基地局４０と端末２０との間を往復する往復時間（ＲＴＴ）を算出する構成となっている。
制御部２００は、算出したＲＴＴを示すＲＴＴ情報２５４を第２記憶部２５０に格納する。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、ＲＴＴ評価プログラム２１４を格納している。ＲＴＴ評価プログラム２１４は、制御部２００が、ＲＴＴが予め規定した時間閾値α以下か否かを判断するためのプログラムである。時間閾値αは、例えば、０．７マイクロ秒（μｓ）である。時間閾値α以下の時間範囲は、時間許容範囲の一例である。ＲＴＴ評価プログラム２１４と制御部２００は、伝播時間評価手段の一例である。
時間閾値αは、制御部２００が、端末２０が基地局４０の通信可能エリア（セルとも呼ぶ）内に位置し、かつ、基地局４０と十分に近い距離にあるとみなすことができる時間として規定されている。言い換えると、時間閾値αによって規定される時間範囲は、基地局４０と端末２０の位置が、ほぼ同一であるとみなすことができる程度に近接している場合の時間範囲として規定される。
ＲＴＴが０．７マイクロ秒（μｓ）であれば、基地局４０から端末２０へ通信電波が到達するための時間は、その２分の１の０．３５マイクロ秒（μｓ）である。そして、通信電波は光速（約２９９７９２．４５６（ｍ／ｍｓ））で伝播するから、基地局４０と端末２０との距離は、約１０５メートル（ｍ）である。この距離は、後述のように、基地局４０が算出したコードフェーズと端末２０が算出したコードフェーズを比較して、端末２０が算出したコードフェーズがマルチパスの影響を受けていると判断した場合には、基地局４０が算出したコードフェーズを端末２０に送信し、端末２０は基地局４０が算出したコードフェーズを測位に使用することが妥当な距離として規定する。
時間閾値αは、制御部２００が、端末２０が基地局４０の通信可能エリア（セルとも呼ぶ）内に位置し、かつ、基地局４０と十分に近い距離にあるとみなすことができる時間として規定されている。言い換えると、時間閾値αによって規定される時間範囲は、基地局４０と端末２０の位置が、ほぼ同一であるとみなすことができる程度に近接している場合の時間範囲として規定される。
ＲＴＴが０．７マイクロ秒（μｓ）であれば、基地局４０から端末２０へ通信電波が到達するための時間は、その２分の１の０．３５マイクロ秒（μｓ）である。そして、通信電波は光速（約２９９７９２．４５６（ｍ／ｍｓ））で伝播するから、基地局４０と端末２０との距離は、約１０５メートル（ｍ）である。この距離は、後述のように、基地局４０が算出したコードフェーズと端末２０が算出したコードフェーズを比較して、端末２０が算出したコードフェーズがマルチパスの影響を受けていると判断した場合には、基地局４０が算出したコードフェーズを端末２０に送信し、端末２０は基地局４０が算出したコードフェーズを測位に使用することが妥当な距離として規定する。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、衛星信号受信プログラム２１６を格納している。衛星信号受信プログラム２１６は、制御部２００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等から電波Ｓ１等を受信するためのプログラムである。衛星信号受信プログラム２１６と制御部２００は、衛星信号受信手段の一例である。
衛星信号受信プログラム２１６の内容は、上述の端末２０の衛星信号受信プログラム１１２（図５参照）と同様である。
衛星信号受信プログラム２１６の内容は、上述の端末２０の衛星信号受信プログラム１１２（図５参照）と同様である。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、コードフェーズ算出プログラム２１８を格納している。コードフェーズ算出プログラム２１８は、制御部２００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとのＣ／Ａコードのコードフェーズを算出するためのプログラムである。コードフェーズ算出プログラム２１８と制御部２００は、コードフェーズ算出手段の一例である。
制御部２００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについてのコードフェーズＣＰｂ１、ＧＰＳ衛星１２ｂについてのコードフェーズＣＰｂ２、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのコードフェーズＣＰｂ３、ＧＰＳ衛星１２ｄについてのコードフェーズＣＰｂ４を算出する。
ＲＴＴが予め規定した時間閾値α以下であれば、基地局４０と端末２０との距離は、極めて短いから、基地局４０は端末２０がコードフェーズの算出に使用したＧＰＳ衛星１２ａ等とほぼ同じＧＰＳ衛星１２ａ等から電波Ｓ１等を受信し、コードフェーズを算出することができる。
ここで、基地局４０の電波Ｓ１等の受信環境は、オープンスカイであり、電波Ｓ１等の受信状態は良好であるから、コードフェーズＣＰｂ１等は、マルチパスの影響を受けておらず、極めて精度が高い。なお、コードフェーズＣＰｂ１等を総称してコードフェーズＣＰｂと呼ぶ。
制御部２００は、コードフェーズＣＰｂ１等を示すコードフェーズ情報２５８を第２記憶部２５０に格納する。
制御部２００は、例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについてのコードフェーズＣＰｂ１、ＧＰＳ衛星１２ｂについてのコードフェーズＣＰｂ２、ＧＰＳ衛星１２ｃについてのコードフェーズＣＰｂ３、ＧＰＳ衛星１２ｄについてのコードフェーズＣＰｂ４を算出する。
ＲＴＴが予め規定した時間閾値α以下であれば、基地局４０と端末２０との距離は、極めて短いから、基地局４０は端末２０がコードフェーズの算出に使用したＧＰＳ衛星１２ａ等とほぼ同じＧＰＳ衛星１２ａ等から電波Ｓ１等を受信し、コードフェーズを算出することができる。
ここで、基地局４０の電波Ｓ１等の受信環境は、オープンスカイであり、電波Ｓ１等の受信状態は良好であるから、コードフェーズＣＰｂ１等は、マルチパスの影響を受けておらず、極めて精度が高い。なお、コードフェーズＣＰｂ１等を総称してコードフェーズＣＰｂと呼ぶ。
制御部２００は、コードフェーズＣＰｂ１等を示すコードフェーズ情報２５８を第２記憶部２５０に格納する。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、端末コードフェーズ受信プログラム２２０を格納している。端末コードフェーズ受信プログラム２２０は、制御部２００が、端末２０から端末コードフェーズ情報１５４（図５参照）を受信するためのプログラムである。端末コードフェーズ受信プログラム２２０と制御部２００は、測位側コードフェーズ受信手段の一例である。
制御部２００は、受信した端末コードフェーズ情報１５４を、端末コードフェーズ情報２５８として、第２記憶部２５０に格納する。
制御部２００は、受信した端末コードフェーズ情報１５４を、端末コードフェーズ情報２５８として、第２記憶部２５０に格納する。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、コードフェーズ差分算出プログラム２２２を格納している。コードフェーズ差分算出プログラム２２２は、制御部２００が、基地局コードフェーズＣＰｂ１等と端末コードフェーズＣＰｍ１等との差分ＣＰｄｉｆを算出するためのプログラムである。差分ＣＰｄｉｆは、差分の一例である。コードフェーズ差分算出プログラム２２２と制御部２００は、差分算出手段の一例である。
図８は、コードフェーズ差分算出プログラム２２２の説明図である。
図８は、コードフェーズの比較を概念的に示している。
制御部２００は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに、差分ＣＰｄｉｆを算出する。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについての基地局コードフェーズＣＰｂ１と、ＧＰＳ衛星１２ａについての端末コードフェーズＣＰｍ１との差分を算出する。そして、図８に示すように、差分ＣＰｄｉｆを、ｃ１チップ（ｃｈｉｐ）、ｃ２チップというチップ単位で算出する。このチップは、Ｃ／Ａコードを構成する基礎単位である。
制御部２００は、算出した差分ＣＰｄｉｆを示すコードフェーズ差分情報２６０を第２記憶部２５０に格納する。
図８は、コードフェーズの比較を概念的に示している。
制御部２００は、各ＧＰＳ衛星１２ａ等ごとに、差分ＣＰｄｉｆを算出する。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａについての基地局コードフェーズＣＰｂ１と、ＧＰＳ衛星１２ａについての端末コードフェーズＣＰｍ１との差分を算出する。そして、図８に示すように、差分ＣＰｄｉｆを、ｃ１チップ（ｃｈｉｐ）、ｃ２チップというチップ単位で算出する。このチップは、Ｃ／Ａコードを構成する基礎単位である。
制御部２００は、算出した差分ＣＰｄｉｆを示すコードフェーズ差分情報２６０を第２記憶部２５０に格納する。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、コードフェーズ差分評価プログラム２２４を格納している。コードフェーズ差分評価プログラム２２４は、制御部２００が、差分ＣＰｄｉｆが、閾値β以上か否かを判断するためのプログラムである。閾値βは、例えば、１チップである。差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上である場合には、その差分ＣＰｄｉｆの算出に使用した端末側コードフェーズは、マルチパスの影響を受けていると判断することができる。言い換えると、閾値βは、閾値β以上の差分範囲は、端末コードフェーズがマルチパスの影響を受けている場合の差分範囲として規定されている。
閾値β以上は、差分範囲の一例である。コードフェーズ差分評価プログラム２２４と制御部２００は、差分評価手段の一例である。
制御部２００は、上述のＲＴＴ評価プログラムによって、ＲＴＴが時間閾値α以下であると判断した場合に、上述の衛星信号受信プログラム２１６、コードフェーズ算出プログラム２１８、端末コードフェーズ受信プログラム２２０、コードフェーズ差分算出プログラム２２２及びコードフェーズ差分評価プログラム２２４に基づいて、動作するようになっている。
閾値β以上は、差分範囲の一例である。コードフェーズ差分評価プログラム２２４と制御部２００は、差分評価手段の一例である。
制御部２００は、上述のＲＴＴ評価プログラムによって、ＲＴＴが時間閾値α以下であると判断した場合に、上述の衛星信号受信プログラム２１６、コードフェーズ算出プログラム２１８、端末コードフェーズ受信プログラム２２０、コードフェーズ差分算出プログラム２２２及びコードフェーズ差分評価プログラム２２４に基づいて、動作するようになっている。
図７に示すように、基地局４０は、第１記憶部２１０に、補正値送信プログラム２２６を格納している。補正値送信プログラム２２６は、制御部２００が、差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上であると判断した場合に、対応するＧＰＳ衛星１２ａ等についての基地局コードフェーズＣＰｂ１等を端末２０に送信するためのプログラムである。補正値送信プログラム２２６と制御部２００は、補正値送信手段の一例である。
測位システム１０は、上述のように構成されている。
上述のように、基地局４０は、ＲＴＴが閾値α以下か否かを判断することができる。このため、基地局４０は、端末２０が、基地局４０の通信領域（セル）内にあることだけではなくて、基地局４０に近接した位置にあるか否かを認識することができる。
そして、基地局４０は、基地局４０が算出したコードフェーズＣＰｂと端末コードフェーズＣＰｍとの差分ＣＰｄｉｆを算出することができる。ここで、基地局４０と端末２０が近接している場合であっても、双方の真の位置は異なるのが通常であるから、差分ＣＰｄｉｆには、真の位置の相違による差分と、マルチパス以外による誤差による差分と、マルチパスによる誤差による差分が含まれる。
そして、基地局４０は、差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上か否かを判断した場合に、基地局４０が算出したコードフェーズＣＰｂを端末２０に送信することができる。
上述のように、基地局４０は、端末２０が基地局４０に近接した位置にあるか否かを認識することができるから、端末２０が基地局４０に極めて近接した位置にあるという条件を満たし、かつ、差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上であると判断した場合に、基地局コードフェーズＣＰｂ１等を端末２０に送信することができる。端末２０が基地局４０に極めて近接した位置にあるという条件を満たせば、端末コードフェーズＣＰｍがマルチパスの影響を受けていないとすれば、基地局コードフェーズＣＰｂとほぼ同一のはずである。このため、端末２０が、基地局コードフェーズＣＰｂを測位に使用することは妥当である。また、端末２０がマルチパスの信号を使用して算出した端末コードフェーズＣＰｍを使用するのではなくて、近接する基地局４０が算出した基地局コードフェーズＣＰｂを測位に使用することは妥当である。すなわち、端末２０の測位精度が向上する可能性が大きい。
これにより、基地局４０は、基地局４０と通信可能な端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、基地局コードフェーズＣＰｂを提供することができる。
上述のように、基地局４０は、ＲＴＴが閾値α以下か否かを判断することができる。このため、基地局４０は、端末２０が、基地局４０の通信領域（セル）内にあることだけではなくて、基地局４０に近接した位置にあるか否かを認識することができる。
そして、基地局４０は、基地局４０が算出したコードフェーズＣＰｂと端末コードフェーズＣＰｍとの差分ＣＰｄｉｆを算出することができる。ここで、基地局４０と端末２０が近接している場合であっても、双方の真の位置は異なるのが通常であるから、差分ＣＰｄｉｆには、真の位置の相違による差分と、マルチパス以外による誤差による差分と、マルチパスによる誤差による差分が含まれる。
そして、基地局４０は、差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上か否かを判断した場合に、基地局４０が算出したコードフェーズＣＰｂを端末２０に送信することができる。
上述のように、基地局４０は、端末２０が基地局４０に近接した位置にあるか否かを認識することができるから、端末２０が基地局４０に極めて近接した位置にあるという条件を満たし、かつ、差分ＣＰｄｉｆが閾値β以上であると判断した場合に、基地局コードフェーズＣＰｂ１等を端末２０に送信することができる。端末２０が基地局４０に極めて近接した位置にあるという条件を満たせば、端末コードフェーズＣＰｍがマルチパスの影響を受けていないとすれば、基地局コードフェーズＣＰｂとほぼ同一のはずである。このため、端末２０が、基地局コードフェーズＣＰｂを測位に使用することは妥当である。また、端末２０がマルチパスの信号を使用して算出した端末コードフェーズＣＰｍを使用するのではなくて、近接する基地局４０が算出した基地局コードフェーズＣＰｂを測位に使用することは妥当である。すなわち、端末２０の測位精度が向上する可能性が大きい。
これにより、基地局４０は、基地局４０と通信可能な端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、基地局コードフェーズＣＰｂを提供することができる。
以上が本実施の形態に係る測位システム１０の構成であるが、以下、その動作例を主に図９を使用して説明する。
図９は測位システム１０の動作例を示す概略フローチャートである。
まず、基地局４０が、端末２０との間のＲＴＴを算出する（図９のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、伝播時間算出ステップの一例である。
図９は測位システム１０の動作例を示す概略フローチャートである。
まず、基地局４０が、端末２０との間のＲＴＴを算出する（図９のステップＳＴ１）。このステップＳＴ１は、伝播時間算出ステップの一例である。
続いて、基地局４０が、ＲＴＴが時間閾値α以下か否かを判断する（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、伝播時間評価ステップの一例である。
基地局４０は、ＲＴＴが時間閾値α以下であると判断すると、電波Ｓ１等を受信する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、衛星信号受信ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、コードフェーズＣＰｂを算出する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、コードフェーズ算出ステップの一例である。
基地局４０は、ＲＴＴが時間閾値α以下であると判断すると、電波Ｓ１等を受信する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、衛星信号受信ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、コードフェーズＣＰｂを算出する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、コードフェーズ算出ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、端末２０から端末コードフェーズＣＰｍを受信する（ステップＳＴ５）。このステップＳＴ５は、測位側コードフェーズ受信ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、コードフェーズ差分ＣＰｄｉｆを算出する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、差分算出ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、コードフェーズ差分ＣＰｄｉｆを算出する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、差分算出ステップの一例である。
続いて、基地局４０は、少なくとも１つのコードフェーズＣＰｄｉｆが、閾値β以上か否かを判断する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ７は、差分評価ステップの一例である。
基地局４０は、少なくとも１つのコードフェーズＣＰｄｉｆが閾値β以上であると判断した場合には、端末２０に、対応するＧＰＳ衛星１２ａ等についての基地局コードフェーズＣＰｂ１等を送信する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、補正値送信ステップの一例である。
基地局４０は、少なくとも１つのコードフェーズＣＰｄｉｆが閾値β以上であると判断した場合には、端末２０に、対応するＧＰＳ衛星１２ａ等についての基地局コードフェーズＣＰｂ１等を送信する（ステップＳＴ８）。このステップＳＴ８は、補正値送信ステップの一例である。
続いて、端末は、基地局コードフェーズＣＰｂ１等に対応するＧＰＳ衛星１２ａ等の端末コードフェーズＣＰｍ１等を基地局コードフェーズＣＰｂ１に補正する（ステップST９）。
続いて、端末２０は、測位を行う（ステップＳＴ１３０。ステップＳＴ１０において、端末２０は、基地局コードフェーズＣＰｂを受信したＧＰＳ衛星については基地局コードフェーズＣＰｂを使用し、基地局コードフェーズＣＰｂを受信していないＧＰＳ衛星については端末コードフェーズＣＰｍを使用して測位を行う。
続いて、端末２０は、測位位置Ｐを出力する（ステップＳＴ１１）。
続いて、端末２０は、測位を行う（ステップＳＴ１３０。ステップＳＴ１０において、端末２０は、基地局コードフェーズＣＰｂを受信したＧＰＳ衛星については基地局コードフェーズＣＰｂを使用し、基地局コードフェーズＣＰｂを受信していないＧＰＳ衛星については端末コードフェーズＣＰｍを使用して測位を行う。
続いて、端末２０は、測位位置Ｐを出力する（ステップＳＴ１１）。
なお、基地局４０は、上述のステップＳＴ２において、ＲＴＴが時間閾値αよりも大きいと判断した場合には、端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを送信しない旨の通知を行う。
そして、基地局４０は、上述のステップＳＴ７において，閾値β以上のコードフェーズ差分ＣＰｄｉｆが存在しない場合にも、端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを送信しない旨の通知を行う。
そして、基地局４０は、上述のステップＳＴ７において，閾値β以上のコードフェーズ差分ＣＰｄｉｆが存在しない場合にも、端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを送信しない旨の通知を行う。
基地局４０は、基地局４０と通信可能な端末２０に対して、基地局コードフェーズＣＰｂを使用することが妥当である条件を満たした場合にのみ、基地局コードフェーズＣＰｂを提供することができる。
そして、端末２０は、基地局コードフェーズＣＰｂを受信したＧＰＳ衛星については基地局コードフェーズＣＰｂを使用し、基地局コードフェーズＣＰｂを受信していないＧＰＳ衛星については端末コードフェーズＣＰｍを使用することによって、精度よく測位を行うことができる。
そして、端末２０は、基地局コードフェーズＣＰｂを受信したＧＰＳ衛星については基地局コードフェーズＣＰｂを使用し、基地局コードフェーズＣＰｂを受信していないＧＰＳ衛星については端末コードフェーズＣＰｍを使用することによって、精度よく測位を行うことができる。
（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の伝播時間算出ステップと、伝播時間評価ステップと、衛星信号受信ステップと、コードフェーズ算出ステップと、測位側コードフェーズ受信ステップと、差分算出ステップと、差分評価ステップと、補正値装置ステップ等を実行させるための通信基地局の制御プログラムとすることができる。
また、このような通信基地局の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
コンピュータに上述の動作例の伝播時間算出ステップと、伝播時間評価ステップと、衛星信号受信ステップと、コードフェーズ算出ステップと、測位側コードフェーズ受信ステップと、差分算出ステップと、差分評価ステップと、補正値装置ステップ等を実行させるための通信基地局の制御プログラムとすることができる。
また、このような通信基地局の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。
これら通信基地局の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。
本実施の形態とは異なり、基地局４０の制御部２００は、ＲＴＴ情報２５４（図７参照）とコードフェーズ情報２５６を端末２０に送信し、端末２０がコードフェーズ差分ＣＰｄｉｆを算出するようにしてもよい。
本実施の形態とは異なり、基地局４０の制御部２００は、ＲＴＴ情報２５４（図７参照）とコードフェーズ情報２５６を端末２０に送信し、端末２０がコードフェーズ差分ＣＰｄｉｆを算出するようにしてもよい。
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ・・・ＧＰＳ衛星、２０Ａ，２０Ｂ・・・端末、４０・・・基地局、２１２・・・ＲＴＴ算出プログラム、２１４・・・ＲＴＴ評価プログラム、２１６・・・衛星信号受信プログラム、２１８・・・コードフェーズ算出プログラム、２２０・・・端末コードフェーズ受信プログラム、２２２・・・コードフェーズ差分算出プログラム、２２４・・・コードフェーズ差分評価プログラム、２２６・・・補正値送信プログラム
Claims (5)
- 測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能な通信基地局であって、
前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する伝播時間算出手段と、
前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する伝播時間評価手段と、
前記衛星信号の第１のコードフェーズを算出する第１コードフェーズ算出手段と、
前記測位装置が算出した前記衛星信号の第２のコードフェーズを受信する第２コードフェーズ受信手段と、
前記伝播時間が前記時間許容範囲内であり、且つ、前記第１のコードフェーズおよび前記第２のコードフェーズの差分値が、前記第２のコードフェーズがマルチパスの影響を受けている条件として予め規定された所定の値以上である場合に、前記第１のコードフェーズを前記測位装置に送信し、前記伝播時間が前記時間許容範囲内でない場合、又は、前記差分値が前記所定の値未満の場合には、前記第１のコードフェーズを送信しない旨の通知を前記測位装置に送信する第１コードフェーズ送信手段と、
を有する通信基地局。 - 請求項１に記載の通信基地局であって、
前記所定の値は、前記通信基地局および前記測位装置の間の距離と、前記第２のコードフェーズの算出誤差とに基づく値である、
通信基地局。 - 測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能な通信基地局の制御方法であって、
前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出することと、
前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断することと、
前記衛星信号の第１のコードフェーズを算出することと、
前記測位装置が算出した前記衛星信号の第２のコードフェーズを受信することと、
前記伝播時間が前記時間許容範囲内であり、且つ、前記第１のコードフェーズおよび前記第２のコードフェーズの差分値が、前記第２のコードフェーズがマルチパスの影響を受けている条件として予め規定された所定の値以上である場合に、前記第１のコードフェーズを前記測位装置に送信し、前記伝播時間が前記時間許容範囲内でない場合、又は、前記差分値が前記所定の値未満の場合には、前記第１のコードフェーズを送信しない旨の通知を前記測位装置に送信することと、
を含む通信基地局の制御方法。 - 測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置と通信可能な通信基地局の制御プログラムであって、前記通信基地局が有するコンピュータに、
前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出する機能と、
前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断する機能と、
前記衛星信号の第１のコードフェーズを算出する機能と、
前記測位装置が算出した前記衛星信号の第２のコードフェーズを受信する機能と、
前記伝播時間が前記時間許容範囲内であり、且つ、前記第１のコードフェーズおよび前記第２のコードフェーズの差分値が、前記第２のコードフェーズがマルチパスの影響を受けている条件として予め規定された所定の値以上である場合に、前記第１のコードフェーズを前記測位装置に送信し、前記伝播時間が前記時間許容範囲内でない場合、又は、前記差分値が前記所定の値未満の場合には、前記第１のコードフェーズを送信しない旨の通知を前記測位装置に送信する機能と、
を実現させる通信基地局の制御プログラム。 - 測位衛星からの衛星信号を使用して測位する測位装置および前記測位装置と通信可能な通信基地局を用いる測位方法であって、
前記通信基地局が、前記測位装置との間を通信電波が伝播する伝播時間を算出することと、
前記通信基地局が、前記伝播時間が予め規定した時間許容範囲内か否かを判断することと、
前記通信基地局が、前記衛星信号の第１のコードフェーズを算出することと、
前記測位装置が、前記衛星信号の第２のコードフェーズを算出することと、
前記測位装置が、前記第２のコードフェーズを前記通信基地局に送信することと、
前記通信基地局が、前記第２のコードフェーズを受信することと、
前記通信基地局が、前記伝播時間が前記時間許容範囲内であり、且つ、前記第１のコードフェーズおよび前記第２のコードフェーズの差分値が、前記第２のコードフェーズがマルチパスの影響を受けている条件として予め規定された所定の値以上である場合に、前記第１のコードフェーズを前記測位装置に送信し、前記伝播時間が前記時間許容範囲内でない場合、又は、前記差分値が前記所定の値未満の場合には、前記第１のコードフェーズを送信しない旨の通知を前記測位装置に送信することと、
前記測位装置が、前記第１のコードフェーズを受信することと、
前記測位装置が、前記第１のコードフェーズを用いて測位を行うことと、
を含む測位方法。
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