JP2008096452A - 位置情報提供システム、位置情報提供装置および送信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置情報提供装置が実行する処理は、受信された測位信号を取得するステップ(S610)と、測位信号の発信源を特定するステップ(S612)と、測位信号の発信源が屋外である場合に、測位信号に含まれる航法メッセージを取得するステップ(S622)と、その信号に基づいて位置を算出するための処理を実行するステップ(S624)と、測位信号の発信源が屋内である場合に、測位信号からメッセージデータを取得するステップ(S630)と、そのデータから座標値を取得するステップ(S632)と、その座標値に基づいて位置情報を表示するステップ(S650)とを含む。
【選択図】図6
Description
PSに用いられる信号(以下、「GPS信号」)を発信するための衛星(以下、GPS衛星)は、地上から約2万kmの高度で飛行している。利用者は、GPS衛星から発信された信号を受信し、復調することにより、GPS衛星と利用者との間の距離を計測することができる。したがって、地上とGPS衛星との間に障害がない場合には、GPS衛星から発信された信号を用いた測位が可能である。しかし、たとえば、都市部においてGPSを利用する場合、林立する建物が障害となって、利用者の位置情報提供装置が、GPS衛星から発信された信号を受信できないことが多い。また、建物による信号の回折あるいは反射により、信号を用いた距離の測定に誤差が生じ、結果として、測位の精度が悪化することが多かった。
System)、欧州におけるGalileo等のシステムを含むものとする。
情報を取得できないという問題点があった。
する算出手段を含む。
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る位置情報提供システム10について説明する。図1は、位置情報提供システム10の構成を表わす図である。位置情報提供システム10は、地上の上空約2万メートルの高度を飛行し、測位のための信号(以下、「測位信号」と表わす。)を発信するGPS(Global Positioning Satellite)衛星110,111,112,113と、位置情報を提供する装置として機能する位置情報提供装置100−1〜100−4とを備える。位置情報提供装置100−1〜100−4を総称するときは、位置情報提供装置100と表わす。位置情報提供装置100は、たとえば、携帯電話、カーナビゲーションシステムその他の移動体測位装置のように、従来の測位装置を有する端末である。
て、既存の測位信号受信回路(たとえばGPS信号受信回路)が流用できるため、位置情報提供装置100は、新たな回路を追加することなく、測位信号を受信することができる。
される。航法メッセージは、時刻データ、軌道情報、アルマナック、電離層補正データ等を含む。各送信機120は、さらに、それぞれ、当該送信機120自身、あるいは送信機120が搭載されるGPS衛星を識別するためのデータ(PRN−ID(Identification))を有している。
た測位信号が位置情報提供装置100−1に受信される場合にも、各々の測位信号は、互いに混信を受けることなく受信されることになる。地上の屋内送信機からの測位信号についても、衛星から送信された信号と同様に、複数の屋内送信機からの信号は、互いに混信を受けることなく受信されることができる。
Read Only Memory)240と、デジタル処理ブロック210に電気的に接続されている
UART250と、デジタル処理ブロック210に電気的に接続されているデジタル入出力インターフェイス260と、デジタル処理ブロック210に電気的に接続されているクロック280と、デジタル処理ブロック210に電気的に接続されているアナログ処理ブロック290と、アナログ処理部ロック290に電気的に接続されているアンテナ292と、電源294とを備える。デジタル処理ブロック210は、CPU(Central Processing Unit)220と、RAM(Random Access Memory)230とを含む。
て、領域320に格納されている。
の階数等)に応じて異なり、符号パターンの数よりも多い複数の屋内送信機が使用される場合もある。したがって、同一の擬似拡散符号の符号パターンを有する複数の送信機が存在し得る。この場合は、同一の符号パターンを有する送信機の設置場所を、信号の出力を考慮して決定すればよい。そうすることにより、同一の擬似拡散符号の符号パターンを用いる複数の測位信号が同一の位置情報提供装置によって同時期に受信されることは、防止し得る。
に接続されているダウンコンバータ406と、ダウンコンバータ406に電気的に接続されているA/D(Analog to Digital)コンバータ408と、A/Dコンバータ408に
電気的に接続されているベースバンドプロセッサ410と、ベースバンドプロセッサ410に電気的に接続されているメモリ420と、ベースバンドプロセッサ410に電気的に接続されているナビゲーションプロセッサ430と、ナビゲーションプロセッサ430に電気的に接続されているディスプレイ440とを備える。
とも可能になる。
以外の送信機(たとえば、屋内送信機200−1等)に割り当てられる。この時、衛星に割り当てられたPRN−IDとは異なる番号、たとえばPRN−37からPRN−48が、各送信機ごとに割り当てられる。したがって、この例では、48個のPRN−IDが存在することになる。ここで、PRN−ID〜PRN−48は、たとえば各屋内送信機の配置に応じて当該屋内送信機に割り当てられる。したがって、仮に、各屋内送信機から発信される信号が干渉しない程度の送信出力が使用される場合には、同一のPRN−IDが異なる屋内送信機に用いられてもよい。このような配置により、地上用の送信機のために割り当てられたPRN−IDの数よりも多くの数の送信機が、使用可能となる。
0は、300ビットの5つのサブフレーム、すなわち、サブフレーム510〜550から構成される。サブフレーム510〜550は、当該送信機によって、繰り返し送信される。サブフレーム510〜550は、たとえば、それぞれ300ビットであり、50bps(bit per second)のビット率で送信される。したがって、この場合、各サブフレームは、6秒で送信される。
当該衛星の航行を管理する管制局によって逐次更新される、高精度な情報である。
を有する点で、サブフレーム510〜550と異なる。
定する。具体的には、判断部416が、その信号を生成するために変調時に使用された擬似雑音符号の符号パターンを使用する送信機に対応付けられるPRN−IDに基づいて(たとえば、図4におけるメモリ420)、その信号の発信源を特定する。その測位信号が屋外から発信されたものである場合には、制御はステップS620に移される。その測位信号が屋内において発信されたものである場合には、制御はステップS630に移される。受信した複数の信号が屋外および屋内のそれぞれから発信されたものを含む場合には、制御はステップS640に移される。
ていることになるため、いわば「ハイブリッド」モードとして作動していることになる。したがって、各衛星からの信号については、同期の取れた時刻データを有する航法メッセージが取得され、屋内送信機からの信号については、上記座標値その他の位置情報を有するデータが取得される。
いて位置情報を導出することができる。
以下、図8を参照して、本実施の形態の第1の変形例について説明する。各送信機から送信される信号の構成は、図5に示されるものに限られない。図8は、本変形例に係る信号の構成を表わす図である。本変形例においては、6つのサブフレームが送信される。第1番目のサブフレームとして、信号810が送信機によって送信される。信号810は、30ビットのトランスポートオーバヘッド811と、30ビットの時刻情報812と、6ビットのPRN−ID813と、15ビットの送信機ID814と、X座標値815と、Y座標値816と、Z座標値817とを含む。信号810の最初の60ビットは、GPS衛星が発信するサブフレーム510〜550の各々の最初の60ビットと同一である。
れた領域に格納されてもよい。
以下、第2の変形例について説明する。メッセージデータの構造は、サブフレーム510〜550とは独立に定義されてもよい。図9は、本変形例に係る信号910の構成を概念的に表わす図である。図9を参照して、信号910は、トランスポートオーバヘッド911と、プリアンブル912と、PRN−ID913と、送信機ID914と、第1の変数915と、X座標値916と、Y座標値917と、Z座標値918と、パリティ/CRC919とを含む。信号920は、信号910と同様の構成を有する。ここで、信号910における第1の変数915に代えて、第2の変数925を含む。
位置情報提供装置100が備えるコリレータ部412の構成に代えて、複数のコリレータが用いられてもよい。この場合、測位信号をレプリカにマッチングさせるための処理が
同時並行して実行されるため、位置情報の算出時間が短くなる。
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る位置情報提供システムは、複数の送信機が取り付けられている点で、第1の実施の形態と異なる。
装置1160の位置として取得できる。その後、位置情報提供装置1160の使用者が、たとえば領域1160に該当する位置に移動すると、位置情報提供装置1160は、屋内送信機1110に加えて屋内送信機1120によって発信された信号も受信できる。この場合、いずれの信号に含まれる位置データを位置情報提供装置1160の位置として決定するかは、たとえば受信された信号の強度に基づいて決定できる。すなわち、複数の屋内送信機から発信された信号が受信された場合には、その中で最も受信強度が大きな値を有するデータを、その位置情報の表示のために用いればよい。仮に、各信号の強度が同一である場合には、それらの信号に含まれるデータの算術和を導くことにより、位置情報提供装置1160の位置としてもよい。
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る位置情報提供装置は、屋内送信機に含まれるデータに基づいて位置を特定する代わりに、その送信機を識別するためのデータを、その送信機に関する情報を提供する装置に送信することにより、位置情報を取得できる点で、前述の各実施の形態と異なる。
路1370と、マイク1372と、スピーカ1374と、ディスプレイ1350と、LED(Light Emitting Diode)1376と、データ通信IF1378と、バイブレータ1384とを含む。
1310に対して送出する。
通信IF1470とを含む。当該ハードウェアは、相互にデータバスによって接続されている。CD−ROM駆動装置1460には、CD−ROM1462が装着される。
)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPR
OM、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持可能な媒体でもよい。
れた送信機から発信される信号は、当該送信機を識別するためのデータ(送信機ID)を含んでいればよい。このデータは、当該送信機の位置情報を提供するサーバ装置において、当該位置情報に関連付けられて格納されている。位置情報提供装置として機能する携帯電話1200は、送信機IDを当該サーバ装置に送信することにより、上記位置情報を取得する。このような情報の提供方法によれば、送信機の位置情報を当該送信機自身に保持させる必要がないため、送信機の設置場所を容易に変更することができる。
,122 送信機、100−1,100−2,100−3,100−4,1000,1160,1170 位置情報提供装置、130 ビル、200−1,200−2,200−3,1110,1120,1130,1210 屋内送信機、1010,1308 アンテナ、1140,1150 領域、1220 インターネット、1382 メモリカード、1462 CD−ROM。
Claims (13)
- 位置情報を提供するための位置情報提供システムであって、送信機を備え、
前記送信機は、
前記送信機が設置される場所を特定するための位置データを格納する記憶手段と、
前記位置データを有する第1の測位信号をスペクトラム拡散信号として生成する生成手段と、
前記スペクトラム拡散信号を送信する送信手段とを含み、
前記位置情報提供システムは、位置情報提供装置をさらに備え、
前記位置情報提供装置は、
スペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、
前記第1の測位信号についての符号パターンを格納する記憶手段と、
前記記憶手段に格納されている符号パターンに基づいて、前記受信手段により受信されたスペクトラム拡散信号に対応する符号パターンを特定するための特定手段と、
前記特定手段によって特定された符号パターンを用いて復調された信号に基づいて、前記第1の測位信号が受信されたか否かを判断する判断手段と、
前記第1の測位信号が受信された場合に、復調された前記信号から前記位置データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された位置データを出力する出力手段とを備える、位置情報提供システム。 - 前記第1の測位信号の形式は、測位のための信号を送信する衛星によって発信される第2の測位信号の形式と同じであり、前記第2の測位信号に含まれる航法メッセージの代わりに前記位置データを含み、
前記位置情報提供装置は、各々の前記第2の測位信号についての符号パターンを前記記憶手段にさらに格納しており、さらに、複数の前記第2の測位信号が受信された場合に各前記航法メッセージに基づいて前記位置情報提供装置の位置を算出する算出手段を含む、請求項1に記載の位置情報提供システム。 - 前記符号化された測位信号の中心周波数は、1574.42MHzであり、
前記測位信号の拡散周波数は、1.023MHzである、請求項1または2に記載の位置情報提供システム。 - 位置情報を提供するための位置情報提供装置であって、
スペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、
第1の測位信号についての符号パターンを格納する記憶手段とを備え、前記第1の測位信号は、予め特定された場所に設置された送信機から発信され、前記場所を特定するための位置データを含み、
前記記憶手段に格納されている符号パターンに基づいて、前記受信手段により受信されたスペクトラム拡散信号に対応する符号パターンを特定するための特定手段と、
前記特定手段によって特定された符号パターンを用いて復調された信号に基づいて、前記第1の測位信号が受信されたか否かを判断する判断手段と、
前記第1の測位信号が受信された場合に、復調された前記信号から前記位置データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された位置データを出力する出力手段とを備える、位置情報提供装置。 - 前記第1の測位信号の形式は、測位のための信号を送信する衛星によって発信される第2の測位信号の形式と同じであり、前記第2の測位信号に含まれる航法メッセージの代わりに前記位置データを含み、
前記位置情報提供装置は、複数の衛星から発信される各前記第2の測位信号についての各々の符号パターンを前記記憶手段にさらに格納しており、各符号パターンは、各前記衛星ごとに異なり、
前記位置情報提供装置は、複数の前記第2の測位信号が受信された場合に、各前記航法メッセージに基づいて、前記位置情報提供装置の位置を算出する算出手段をさらに含む、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 前記受信手段は、予め特定された複数の場所の各々に設置された送信機から発信された各前記第1の測位信号を受信し、
前記位置情報提供装置は、前記受信手段により受信された信号の強度を検出する検出手段をさらに備え、
前記取得手段は、各前記第1の測位信号の中から、前記強度が最大である第1の測位信号を特定し、特定された第1の測位信号に含まれる位置データを取得する、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 前記位置データは、前記送信機が設置されている場所を表わす情報を含み、
前記出力手段は、前記情報に基づいて前記送信機が設置されている場所を表示する表示手段を含む、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 前記位置データは、前記送信機を識別する識別データを含み、
前記第1の測位信号が受信された場合に、外部からの要求に応じて位置情報を提供するサーバ装置に対して、前記識別データと、前記送信機の位置情報の送信要求とを通信回線を介して送信する送信手段を備え、前記位置情報と前記識別データとは関連付けられて前記サーバ装置に格納されており、
前記通信回線を介して、前記送信要求に応じて前記サーバ装置によって送信された前記位置情報の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記位置情報を表示する表示手段を含む、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 前記位置情報提供装置は、携帯電話、携帯情報端末、携帯型測位装置、および車両に搭載される測位システムのいずれかを含む、請求項4に記載の位置情報提供装置。
- 前記送信機は、時刻情報を出力する計時装置に接続されており、前記送信機から発信される測位信号は、前記計時装置の時刻に同期した時刻を表わす時刻データを含み、
前記位置情報提供装置は、
時刻を計測して時刻情報を出力する計時手段と、
前記受信手段によって受信された測位信号に含まれる時刻データに基づいて、前記計時手段の時刻を較正する較正手段とをさらに備える、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 前記位置情報提供装置の属性を表わす属性データを格納する記憶手段と、
要求に基づいて前記属性データに応じた情報を送信可能な情報提供装置に対して、前記属性データに応じた情報の配信要求を送信する要求手段と、
前記配信要求に基づいて前記情報提供装置によって送信された前記情報の入力を受け付ける入力手段とをさらに備え、
前記出力手段は、前記情報を表示する表示手段を含む、請求項4に記載の位置情報提供装置。 - 送信機であって、
前記送信機が設置される場所を特定するための位置データを格納する記憶手段と、
前記位置データを有する信号をスペクトラム拡散信号として生成する生成手段と、
前記スペクトラム拡散信号を送信する送信手段とを備える、送信機。 - 前記生成手段は、測位のための信号を送信する衛星によって発信される測位信号の形式と同じ形式の信号を、前記スペクトラム拡散信号として生成する、請求項12に記載の送信機。
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