TWI724277B - 位置資訊處理系統及位置資訊處理裝置 - Google Patents

Abstract

把包含使用衛星訊號而得的位置資訊，會與時刻一同變化的複數種類之資訊逐次地反覆接收，把該接收的複數種類的資訊，與時刻資訊一同相互賦予關聯而記錄。

Description

位置資訊處理系統及位置資訊處理裝置

本發明係關於使用衛星訊號之位置資訊處理系統及位置資訊處理裝置。

近年來，使用由GPS(全球定位系統,Global Positioning System)衛星送訊的訊號取得位置資訊的位置測定技術受到廣泛的利用。此外，使用此位置測定技術，對於例如移動於都市部的車輛之利用者進行收費等，以謀求緩和都市部的交通混亂等之應用也被考慮到。

另一方面，位置資訊的利用場合逐漸擴展之中，有著篡改位置資訊等進行違法行為的疑慮存在。對此，在專利文獻1、2揭示了使用準天頂衛星(QZSS)與GPS衛星一起，防止篡改使用這些衛星所送訊之訊號而得到的位置資訊之技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第5400529號公報 　　[專利文獻2]日本特許第5667967號公報

[發明所欲解決之課題]

位置資訊的應用利用的各方面之中，會有例如記錄移動體之跨越特定期間所移動的軌跡之場合等，必須要跨一定期間持續記錄位置資訊的場合。在這樣的應用的場合，一般而言，有必要把與位置資訊分別取得的資訊(例如認證移動體的駕駛人的資訊等)與位置資訊一起記錄。持續記錄這樣的資訊的場合，一般會使資訊量變得龐大，有使記憶裝置的記憶容量變得窘迫的疑慮。

此外，另一方面，近年來也開發出了送出虛偽的GPS衛星訊號，以篡改位置資訊的記錄之技術。

本發明之一態樣，係有鑑於前述實情而開發之技術，目的之一，是提供可以有效率地記錄位置資訊之位置資訊處理系統及位置資訊處理裝置。

此外，本發明之某個態樣，目的之一在於提供即使在使用虛偽的GPS衛星訊號的場合，也可以防止位置資訊的篡改之位置資訊處理系統及位置資訊處理裝置。 [供解決課題之手段]

解決前述先前例的問題點之本發明之一態樣，具備位置資訊處理裝置。此位置資訊處理裝置，包含：把包含使用衛星訊號而得的位置資訊，會與時刻一同變化的複數種類之資訊逐次地反覆接收之接收手段，以及將前述接收複數種類的資訊，與時刻資訊一同相互賦予關連而記錄之記錄手段；前述記錄手段，選擇性地記錄在前述反覆接收的資訊之中，選擇成為預測基礎的資訊，把成為該預測基礎的資訊，以及由成為預測基礎的資訊以特定的方法判斷為不能預測的資訊。

此外，解決前述先前例的問題點之本發明之一態樣，具備位置資訊處理裝置。此位置資訊處理裝置，其特徵為包含：把包含使用衛星訊號而得的位置資訊，會與時刻一同變化的複數種類資訊逐次地反覆接收之接收手段，以及將前述接收的複數種類的資訊，與時刻資訊一同相互賦予關連而記錄之記錄手段；前述接收手段，記錄相關於成為前述位置資訊的演算基礎的衛星訊號之資訊，提供認證處理；前述記錄手段，在得到相關於複數互異的位置的資訊時，記錄表示該得到的互異的位置之資訊。 [發明之效果]

根據本發明之一態樣，可以有效率地記錄位置資訊。

此外根據本發明之另一態樣，可以防止位置資訊的篡改。

參照圖式同時說明本發明之實施型態。相關於本發明的實施型態之位置資訊處理系統1，如圖1所例示的，接收來自GPS衛星2及準天頂衛星(QZSS)3的訊號(導航訊息等)，根據這些訊號得到位置資訊。此外，相關於本實施型態之例的位置資訊處理系統1，被構成為包含被配置在移動體上的位置資訊處理裝置10，與一般被配置在離開移動體的位置的中心側裝置20。

此外，在此以GPS衛星2與準天頂衛星3為例，但本實施型態不限於此，作為全地球導航法衛星系統除了GPS系統以外，亦可使用GLONASS或Gallileo、北斗等訊號，作為衛星導航法補強系統(SBAS：Satellite Based Augmentation System,或譯“星基增強系統”)，除了準天頂衛星(QZSS)以外，亦可使用歐洲的EGNOS、美國的WAAS、印度的GAGAN、俄國的SDCM、日本的MSAS的訊號。

在本實施型態之例，此中心側裝置20，使因應於時刻而變化的特定的暗號化資訊(暗號碼)上傳(uplink)至準天頂衛星3，對於準天頂衛星3，將此暗號化資訊與導航訊息等一起送出亦可。此動作，與揭示於日本專利第5667967號公報(專利文獻2)等所記載為相同，在此省略詳細的說明。

此外，位置資訊處理裝置10，如圖2所例示的，被構成為包含衛星訊號收訊部11，訊號處理部12，控制部13，記憶部14，介面部15，送收訊部16。

衛星訊號收訊部11，接收GPS衛星2及準天頂衛星(QZSS)3送出的訊號，把該接收的訊號輸出至訊號處理部12。訊號處理部12，把衛星訊號收訊部11接收的訊號(RF訊號)，變換為中間頻率的訊號(IF訊號)使用AGC(Auto Gain Control,自動增益控制)以可變增益放大器等放大，進而藉由A/D變換器變換為數位訊號輸出至控制部13。此外，此訊號處理部12，在 　　(1)偽訊號發訊機(所謂的spoofer,詐騙程式)發出了模仿GPS衛星2送出的訊號之偽訊號時，或 　　(2)發出了干涉GPS衛星2送出訊號之訊號時，或者 　　(3)發出了妨礙訊號(jamming,人為干擾)時 　　等場合，變成把包含此偽訊號等的IF訊號(數位化者)輸出至控制部13。

控制部13，為可程式控制的CPU(中央處理單元)或DSP(Digital Signal Processer,數位訊號處理器)等，根據被輸入的訊號，每隔特定的時序反覆演算位置資訊。此演算處理係廣為人知，在此省略詳細說明。

控制部13，依被收容於記憶部14的程式而動作，執行附隨資訊的取得處理、位置資訊及附隨資訊的記錄處理，以及偽訊號等的檢測處理。這些處理內容將於稍後詳述。記憶部14，為半導體記錄元件等，依照由控制部13輸入的指示，記錄位置資訊或附隨資訊等資訊。此外，此記憶部14被構成為包含記憶體元件，保持著藉由控制部13執行的程式。進而，此記憶部14也做為控制部13的工作記憶體而動作。

介面部15，被連接於收集附隨資訊的各種機器，這些機器把輸出的資訊輸出到控制部13。在此，收集附隨資訊的機器，例如有認證利用者之認證機器、量測移動體(車輛或船體、或者是載物台等)的重量之量測機器、輸出攝影的影像資訊之攝影機器等。

在本實施型態之一例，收集此附隨資訊的機器，包含供將使用者予以特定之用的生物感測器(biometric sensor)。此機器把生物感測器檢測到的生體資料變換為數位資訊，輸出至控制部13。此生物感測器可以是臉部辨識、指紋辨識、靜脈辨識、虹膜辨識等任一種形式。此外，作為特定出駕駛車輛的駕駛人或者船舶的船長的方法，亦可在駕駛座設置追蹤駕駛人的臉部的攝影機，同時在方向盤或舵機設置指紋感測器或靜脈感測器，這些攝影機及感測器逐次輸出的資訊在時間上取得同步賦予關聯，把這賦予關聯的資訊輸出至控制部13亦可。如此進行，可以達成準確度高的使用者認證。

此外，收集此附隨資訊的機器，把使用者以外的特定對象物的檢測資訊，收集作為附隨資訊，輸出至控制部13亦可。此處所謂對象物，不限於使用者所使用的車、船等移動體，也包含使用這些移動體而由使用者收取或者遞送之物。例如，在漁船的場合，使用者亦即船長，在漁撈所獲的魚等也包含於對象物之例。漁船的場合，可以攝影機特定所收穫到的魚的種類，同時漁獲量為量測重量或者是漁獲的保管空間的體積佔有率，使用將這些資訊賦予關聯之資訊。

送收訊部16例如為無線通訊裝置等，依照由控制部13輸入的指示，進行與中心側裝置20之通訊。此送收訊部16，對中心側裝置20，依照由控制部13輸入的指示送出資訊。此外，此送收訊部16，接收中心側裝置20往位置資訊處理裝置10送出的訊號，解碼取得包含於此訊號的資訊，輸出至控制部13。此送收訊部16，另外以有線連線在與中心側裝置20之間進行通訊亦可。

其次，說明控制部13的動作。在本實施型態，此控制部13，如圖3(a)所例示，被構成為機能上包含附隨資訊接收部31、位置資訊接收部32、逐次資訊產生處理部33、內插處理部34、記錄資訊產生部35、以及輸出部36。此控制部13或技藝部14，以單晶片構成亦可，包含複數IC等而構成亦可。

此處，附隨資訊接收部31，把從中介著介面部15而收集附隨資訊的機器(複數機器的場合為分別的機器)所輸入的附隨資訊，輸出至逐次資訊產生處理部33。位置資訊接收部32，根據由訊號處理部12接收的訊號，以廣為人知的方法產生位置資訊。在此，附隨資訊，例如可以為使用者的認證資訊與裝載物的荷重的資訊等複數種類的資訊。

逐次資訊產生處理部33，產生包含附隨資訊接收部31接收的附隨資訊，與位置資訊接收部32接收的位置資訊之逐次資訊。具體而言，此逐次資訊產生處理部33，於各特定的計時反覆進行發行時刻資訊。在此，每隔Δt秒定期地反覆發行時刻資訊。接著，逐次資訊產生處理部33，產生而輸出對此發行之時刻資訊，把發行該時刻資訊的計時之前所接受的附隨資訊，與位置資訊等複數種類的資訊賦予關聯之逐次資訊。

內插處理部34，把逐次資訊產生處理部33過去輸出的逐次資訊Ri(i=1,2,…，由當初的輸出起僅經過時刻Δt×i的時間點之輸出)僅保持最近的N次(N為2以上的整數，可以實驗性地適度決定)份((由Rj至Rj+N為止)。內插處理部34，使用預先決定的內插函數(例如樣條函數,spline curve)，使用最近N次份的逐次資訊之中最先的(Rj)所包含的位置資訊或附隨資訊之值，以及包含於逐次資訊Rj+N(前述Rj的輸出起僅Δt×N之後)之對應的位置資訊或附隨資訊之值而預測逐次資訊Rj+1,Rj+2…Rj+N-1所含有的對應的位置資訊或附隨資訊之值。接著，內插處理部34，比較該預測之值與實際被輸入之值。

例如，內插處理部34，把逐次資訊Rj(j= 1,2,…)所包含的位置資訊或附隨資訊之各個做為Qj(t)，使用內插函數預測包含於最近N次份的逐次資訊之中，包含於逐次資訊Rj+1,Rj+2…Rj+N-1的各時間點的資訊Qj+1,Qj+2…Qj+N-1。接著，比較藉由此預測得到之值Q′j+1,Q′j+2…Q′j+N-1，與表示在對應的時間點之對應的種類資訊之值Qj+1,Qj+2…Qj+N-1(例如演算其差)。內插處理部34，針對包含於逐次資訊R的各種類的資訊Q進行此處理。又，內插函數，隨資訊種類不同而使用不同的函數亦可。

內插處理器34，把在此之比較結果、預測之值，是否與逐次資訊產生處理部33輸出之值在預定的誤差範圍內，於保持著的最近N次份的各逐次資訊進行判斷，將其判斷結果記錄於各保持著的逐次資訊。

記錄資訊產生部35，由內插處理部34保持的逐次資訊之中，由最舊的保持資料依序參照內插處理部34記錄的判斷結果，在包含判斷預測之值與逐次資訊產生處理部33所輸出之值沒有在誤差範圍內的時間點之資訊的逐次資訊被發現時，把用於內插演算的逐次資訊Rj,Rj+N，與包含判斷預測之值與逐次資訊產生處理部33輸出之值不在誤差範圍內的時間點的資訊之逐次資訊Rj+n(n為1≦n≦N-1之整數)作為記錄的對象，輸出至輸出部36。

接著，記錄資訊產生部35，削除保持著的逐次資訊Rj,Rj+1,…Rj+N-1,Rj+N，等到逐次資訊R被保持N次份為止，新增進行使在內插處理部34產生判斷結果之處理。如此般在本實施型態，藉著選擇性記錄成為預測基礎之資訊，以及從該預測基礎的資訊以特定的方法判斷為不能預測之資訊，而減低記錄的資訊量。

記錄資訊產生部35，另外在沒有發現包含預測之值被判斷為與逐次資訊產生處理部33所輸出之值沒有在誤差範圍內的時間點的資訊之逐次資訊的場合，也就是，從被保持的最舊的逐次資訊Rj，與最後被保持的逐次資訊Rj+N，在此間被輸出的逐次資訊Rj+1,…Rj+N-1所含有的各種資訊，可以藉由特定的內插函數在預定的誤差範圍之中被預測的場合，把被保持的最舊的逐次資訊Rj，與最後被保持的逐次資訊Rj+N作為記錄的對象輸出至輸出部36。接著，記錄資訊產生部35，削除保持著的逐次資訊Rj,Rj+1,…Rj+N-1,Rj+N，等到逐次資訊R被保持N次份為止，新增進行使在內插處理部34產生判斷結果之處理。輸出部36，把記錄資訊產生部35輸出的逐次資訊蓄積記憶於記憶部14。

進而，此記錄資訊產生部35，針對不記錄的逐次資訊(例如僅包含根據前後的逐次資訊可以藉由內插演算來預測的資訊之逐次資訊)，替代該逐次資訊，把該逐次資訊賦予關聯至表示應該記錄的時間點的時刻資訊，而把包含特定預測的方法之預測方法特定資訊(例如特定出用於預測的內插函數之資訊，或特定出用於預測的逐次資訊之資訊等)的資訊，替代逐次資訊而輸出亦可。

亦即，在此例，記錄資訊產生部35，針對成為預測基礎的逐次資訊，以及被判斷為不能由該成為預測基礎的逐次資訊以特定方法來預測的之逐次資訊，把逐次資訊本身(為了方便而稱之為實資訊)，關聯於表示被輸入彼地個時間點的時刻資訊而輸出。此外，記錄資訊產生部35，在表示被判斷為從成為該預測基礎的逐次資訊能夠以特定的方法來預測的逐次資訊被輸入的時間點之時刻資訊，關聯於供預測該逐次資訊之預測方法特定資訊而輸出。總之，在此記錄資訊產生部35輸出的資訊，為實資訊與預測方法特定資訊合成之合成資訊。

根據本實施型態之以上之例的話，位置資訊處理裝置10對於逐次得到的實際的資訊(例如實際的位置資料或使用者的認證資訊等附隨資訊等之實資訊)，由特定時間帶之中被緩衝的實資訊群，進行藉由內插在該時間帶之間所得到的資訊而進行預測之演算(例如以樣條函數(spline curve)來擬合(fitting)軌跡之演算)。接著，位置資訊處理裝置10比較實資訊與內插所得的預測資訊，判定預測資訊與實資訊之差是否在特定範圍內。

位置資訊處理裝置10在預測資訊由實資訊起進入前述特定範圍內的場合，不記錄其時間帶之實資訊，而記錄特定預測方法之預測方法特定資訊(例如特定內插函數的資訊等)。或者是位置資訊處理裝置10，在內插函數已預先決定的場合，特定內插函數的資訊也沒有記錄的必要，所以不記錄預測方法特定資訊亦可。在此場合，在完成預測的時間點沒有記錄任何資訊，或者是僅僅記錄其他資訊(完成預測的資訊)未被賦予關聯的時刻資訊而已亦可)。此外，預測資訊由實資訊起未進入前述特定範圍內的場合，位置資訊處理裝置10記錄該實資訊。

針對本實施型態的位置資訊處理裝置10的動作，參照圖4同時說明。圖4顯示逐次資訊產生處理部33由時刻t1至t17為止輸出的逐次資訊之例。在圖4，顯示位置資料、使用者的認證資訊、裝載物的重量資訊之3種類的時序列的資訊成為記錄對象之例。

於圖4(a)，縱軸表示各資訊之值。又，為了簡化圖示及說明，使各資訊為1次元之值，但實際的資訊亦可為向量資訊等。此外，在圖4(a)，實際上衛星訊號或藉由量測而得之值，以離散的點來顯示。

位置資訊處理裝置10，把這些各種資料之各個，藉由特定的內插函數來近似(隨資訊種類不同而使內插函數不同)。具體而言，針對位置資料及裝載物的重量資訊，藉由樣條函數(spline curve)進行近似，針對使用者的認證資訊進行0次近似(假設資訊不改變之近似)。此近似結果於圖4(a)分別以虛線之曲線(或者虛線之直線)來表示。

圖4(b)，顯示由近似的結果，與對應的時間點之對應的總類的資訊之實際的值之差(近似值近似實測值之程度，亦即不僅是差，而是比值偏離「1」的差異、向量間的距離大小等)。

如圖4所示，伴隨移動體的移動，位置資料逐次地變化，但以特定的內插函數近似此逐次變化的移動路徑，由此內插函數所得到的預測資訊與實資訊之比較結果之相關值(在此為“差”)高於預訂的閾值(相關程度為低)的時間點的資訊(圖4之時刻t7,t8之時間點之資訊)作為記錄的對象

此外，針對使用者的認證資訊或裝載物的重量的資訊也進行同樣的處理，例如使用者的認證資訊，與由內插函數所得到的對應的時刻之預測資訊比預定的相關值還要低(“差”很大)的時間點之資訊(圖4之t15,t16之資訊)為記錄的對象。如此，作為記錄對象的三種資訊之中，至少一種係把成為無法從前後資訊來預測的資訊之時間點之資訊作為記錄的對象，作為預測基礎除了必要的資訊以外，作為以此方法記錄的對象藉著僅記錄選擇的資訊，減低記錄的資訊量。

又，在漁船由漁港出港的時間點，加速度多半會有大幅變化，無法以單純的近似曲線來再現。因此，不是相關於預測的插補資料之資訊(預測方法特定資訊等)，而是實際資料(實資訊)被記錄。藉此使出港時的軌跡比較正確地被記錄。此外，直到接近漁場為止移動軌跡為比較直線地改變，成為可以插補，相關於插補資料的資訊被記錄。藉此可以減低記錄的資料量。

此外，在漁場附近，為了移動到魚群的位置使得漁船的動態變得複雜，變得無法插補而改位記錄實資訊。開始捕魚時，即便為位置未改變的狀態，裝載物量也會改變，所以這方面也變成無法插補，而改為記錄實資訊。此後，結束捕魚，直到返回港口為止都採取比較單調的航路，所以，所以插補資料與實資訊之相關值變高，改為記錄相關於插補資料的資訊。此外，回到漁港，卸下裝載物的期間，使用者的認證資訊或裝載物的重量大幅改變，改記錄實資訊。

如此記錄的逐次資訊，藉由稍後來自使用者的指示，或者是在特定的條件(與中心側裝置20之通訊成為可能等的條件)，往中心側裝置20或者是預定的裝置(預先認證的裝置)送出。接著在接收此逐次資訊的裝置，在實資訊被記錄的時間點，根據實資訊，再生包含於實資訊的各種資訊。

此外，在相關於插補資料的資訊(被記錄為沒有實資訊的部分)被記錄的時間點，根據相關於該插補資料的資訊之前、之後所記錄的實資訊(或者藉由相關於插補資料的資訊，作為成為預測基礎的資訊而被特定的實資訊)，與預先決定的內插函數(或者是，以作為相關於插補資料的資訊而被記錄的資訊所特定的內插函數)產生預測值，使各時間點之位置資訊的履歷或賦予關聯於各位置資訊的使用者的認證資訊或裝載物的重量資訊等附隨資訊再生。

接著，在此藉由相關於實資訊或插補資料的資訊而再生的資訊，可以得到關於移動體的記錄，例如於漁船，可以進行在特定的魚場進行漁撈作業之認證，在車輛可以在特定的地域，進行藉由特定的駕駛人運行等的認證。

[偽訊號之檢測] 　　此外，於本實施型態，控制部13，亦可進行偽造來自衛星的訊號之偽訊號的檢測，所以接著說明其處理。在本實施型態，控制部13，執行以下的處理。又，在此之控制部13，如圖3(b)所例示，亦可機能上不包含內插處理部34，與記錄資訊產生部35。亦即，此場合之控制部13，不一定要進行內插處理部34，與記錄資訊產生部35之處理，不進行這些動作的場合(機能上具備例示於圖3(b)的構成的場合)，控制部13，把逐次資訊產生處理部33逐次輸出的資訊(實資訊)分別蓄積記錄於記憶部14。

檢測本實施型態的偽訊號的控制部13，接受把衛星訊號收訊部11收訊的訊號(RF訊號)往中間頻率的訊號變換之後的訊號(IF訊號)。

接著，控制部13，如圖5所例示的，針對此IF訊號(數位化後的訊號)在10毫秒之間進行與複製訊號之FFT(快速傅立葉變換)演算之同調脈波積分(Coherent Integration,同調積算增進)之處理，執行衛星訊號的檢測處理(S1)。複製訊號，是模擬控制部13擬似產生的包含於所欲捕捉的GPS衛星2的訊號之PRN(Pseudo Random Noise,虛擬隨機雜訊)之一種之C/A(Coarse/Acquisition,原碼)訊號的訊號。此動作，現在與廣為進行的衛星訊號的檢測處理同樣，所以在此省略詳細說明。

控制部13，調查在FFT演算的結果的訊號(成為相關值的行列)是否存在複數峰值(是否有超過特定閾值的碼相位與都普勒頻率之組)。圖6係圖是相關值的行列，高度方向(Z)之軸表示強度(power)，深度方向(Y)為碼相位，左右方向(X)為都普勒頻率。

一般而言，於GPS衛星2等之補足，成為由此相關值的行列檢測出最高峰值。不存在詐騙程式的場合，此峰值成為一個(衛星訊號有一)(圖6(a))，所以碼相位，與搬送波頻率成為可以推定。

然而，存在詐騙程式的場合，對應於一個PRN ID(識別衛星的資訊)，複數峰值出現於相關值行列內(檢測出複數衛星訊號)(圖6(b))。於本實施型態，特徵之一，為控制部13，不僅檢測出對應於最高的峰值的碼相位與搬送波頻率而以，成為超過特定閾值的強度(成為峰值)的碼相位與都普勒頻率之組的資訊有複數組時，進行複數檢測。

為了此目的，在本實施型態，控制部13於各個PRN ID平行進行複數通道之訊號處理。控制部13，調查在處理S1檢測出的衛星訊號是否為複數(S2)。此處檢測出的訊號若為單數(處理S2：No)，由該一衛星訊號求出位置資訊，把該位置資訊作為記錄對象而輸出(S3)。

這樣衛星訊號為一來源的場合，可以考慮 　　(1)接收了正確的衛星訊號的場合，此外還有 　　(2)天線被拔掉，詐騙程式的訊號被直接供給至天線的場合。

此處，在本實施型態之一例，以在天線被拔掉的場合，使位置資訊處理裝置10變成不發揮功能之具有防篡改性之裝置為適切。為了這樣的目的，在本實施型態之一例，位置資訊處理裝置10，在天線併行配置檢測是否被拔掉的檢測線(訊號線等)，在此檢測線斷絕時，當作故障了而進行發出警報等動作亦可。

回到圖5的說明，於處理S2，檢測的訊號為複數的話(處理S2：Yes)，控制部13，使用檢測到的複數碼相位與都普勒頻率之組之資訊，根據包含於各組的碼相位與都普勒頻率，使用分別對應的碼相位產生擴散符號亦即參照訊號(所謂的C/A參照訊號)。控制部13，另外輸出對應的搬送波頻率之資訊(S4)。

控制部13，把輸入的IF訊號(數位化後的訊號)，僅分配(複製)在處理S2檢測出的峰的數目(或者可處理的通道數的上限值之中較小的數目)，分別作為互異的通道的訊號(S5)。控制部13，把在處理S4得到的複數參照訊號，與對應的搬送波頻率乘以分別的通道訊號，中介著低通濾波器輸出，取出跟別對應於在處理S4得到的複數參照訊號(及搬送波頻率)的導航訊息(S6)。

控制部13，由在此取出的複數導航訊息之各個把位置資訊(包含根據GPS衛星2等之衛星訊號之位置資訊，與根據詐騙程式的偽訊號之位置資訊)，以作為逐次資訊產生處理部33的處理，相互賦予關聯至共通的時刻資訊或由其他裝置供給的附隨資訊而記錄(S7)。控制部13，直到有位置資訊及附隨資訊的記錄結束的指示為止，反覆執行例示於此圖5的處理。

此外，控制部13，反覆調查與中心側裝置20之間的通訊是否成為可能。接著在與中心側裝置20之間成為可通訊時，使用例如日本特許第5400529號公報(專利文獻1)所揭示的方法，執行根據被記錄的前述複數導航訊息之位置資訊(包含根據GPS衛星2等之衛星訊號的位置資訊，與根據詐騙程式的位置資訊)之分別的認證處理。接著，把認證後的位置資訊，作為真正的位置資訊(根據GPS衛星2等衛星訊號之位置資訊)，出去被賦予關聯的其他位置資訊(根據詐騙程式的偽訊號之位置資訊)，把除去後的逐次訊號輸出至外部。

[不同調合成] 　　此外，控制部13把複數在不同的時機進行同調脈波積分的訊號，相互加算而合成，進而進行增強訊號強度的不同調合成之後，執行圖5的處理S1以下之處理亦可。如本實施型態這樣，考慮接收到詐騙程式的訊號的可能性的場合，設想一般來自GPS衛星2等的衛星訊號與詐騙程式的訊號相比是微弱的，進行這樣的合成處理是適切的。

[位置資訊的認證之其他例] 　　此外，在到此為止的說明，係把位置資訊送訊至中心側裝置20而認證，但本實施型態不限於此例。

在本發明之實施型態之一例，中心側裝置20預先產生公開鍵暗號之秘密鍵與公開鍵對(pair)。接著，求出以預定方法產生的參照認證導航資料(RAND訊息)的雜湊值(雜湊函數先預定好)，以產生此雜湊值的秘密鍵進行暗號化。在此參照認證導航資料(RAND訊息)揭示於日本特許第5667967號公報(專利文獻2)，由從GPS衛星2送訊的L1C/A訊號的位元列之中，抽出特定出訊號的發生時刻之Time of Week的位元列資料與星曆表數據(ephemeris data,天體位置座標)之TOC、Af0、Af1，而追加反篡改旗標之AS flag(Anti-Spoof flag)以及衛星特定編號之PRN(Pseudo Range Noise,虛擬距離雜訊)ID者。亦即，RAND訊息會頻繁地隨時間改變，所以中心側裝置20，比較頻繁地更新而產生此RAND訊息，演算雜湊值而產生暗號化資訊(暗號碼)。

中心側裝置20，把將此RAND訊息之雜湊值暗號化之暗號化資訊，上傳至準天頂衛星QZSS3。QZSS3將此上船的暗號化資訊，以特定的計時送出。QZSS3，例如將此暗號化資訊，使用L6訊號送出亦可。L6訊號是以2000bps的傳送速度的訊號，可以比較頻繁地逐次送出隨時間改變的暗號化資訊。

位置資訊處理裝置10由中心側裝置20取得公開鍵。此公開鍵的取得可以藉由透過網路，或者透過無線LAN系統，透過通訊衛星，或者透過QZSS3(由中心側裝置20把公開鍵上傳至QZSS3，QZSS3送出該公開鍵)而進行。又，L6訊號有2個通道，所以可在各通道送出相同的暗號化資訊，亦可以一方的通道送出此處所述的公開鍵。

位置資訊處理裝置10，依序選擇由GPS衛星2接收的訊號或者詐騙程式輸出的訊號(不知是屬於哪一種的訊號)，使用選擇的訊號，以與中心側裝置20相同的方法產生RAND訊息，以與中心側裝置20同樣的方法演算此雜湊值(稱為比較用雜湊值)。此外，位置資訊處理裝置10，把由QZSS3接收的暗號化資訊，以公開鍵還原，得到由中心側裝置20上船的RAND訊息的雜湊值。接著位置資訊處理裝置10，比較在此得到的雜湊值，與前述比較用雜湊值，這些一致的話，作為與RAND訊息的雜湊值一致之比較用雜湊值的產生根本所選擇的訊號，判斷為由GPS衛星2送訊的訊號。此外，所得到的雜湊值與比較用雜湊值不一致的話，位置資訊處理裝置10，判斷做為比較用雜湊值的產生根本所選擇的訊號，為詐騙程式輸出的訊號。

位置資訊處理裝置10，以這種方式，在複數的通道，根據由GPS衛星2所接收的訊號或者詐騙程式輸出的訊號之各個，記錄數位化後的中間頻率的訊號(數位化的IF訊號)。此外，位置資訊處理裝置10，選擇根據以前述方法被判斷為是從GPS衛星2送訊的訊號的訊號而產生的位置資訊，記錄或者輸出為最確信資訊(最優資訊)。藉著如此進行可以即時進行判斷。

此外，在此，QZSS3，把暗號化資訊，使用L5s訊號送出亦可。L5s訊號強度很大，所以即使在屋內或隧道內等環境，位置資訊處理裝置10也可能接收到。藉此，從屋內到屋外的移動等的追蹤也成為可能。

又，暗號化資訊沒有必要經過QZSS3而送訊至位置資訊處理裝置10。例如，暗號化資訊，除了透過微衛星、小型衛星、太空梭等可再利用的有人太空船、通訊衛星等以外，即使不經過宇宙空間，只要能夠以飛船、氣球、無人機等，可以搭載以無線方式中繼傳送資訊的裝置者即可，無論經由什麼樣的移動體對位置資訊處理裝置10送訊皆可。

[完整性檢查(sanity check)] 　　進而，本實施型態之位置資訊處理裝置10，亦可根據訊號強度之資訊，進行調查接收到的訊號是由GPS衛星2送訊的訊號而已，是否包含複數訊號(總之，有無偽訊號的存在)之所謂的完整性檢查。

具體而言，位置資訊處理裝置10，產生被放大，數位化後的中間頻率的訊號(數位化後的IF訊號)之各輸出值的出現頻率資訊(直方圖(histogram))。

作為來自各GPS衛星2的訊號而接收的訊號，是由該GPS衛星2送訊的訊號的場合，把數位化前的IF訊號放大時使用的AGC(自動增益控制,Auto Gain Control：未圖示)之利得不會飽和，所以此直方圖如圖7(a)所例示的，以中央值「0」為中心分散為正規分布狀。又，在圖7，例示中間頻率的訊號表現為4位元的數位訊號，其值可為-8到+7的場合。

另一方面，接收到的訊號包含GPS衛星2所送訊來的訊號以外的訊號(詐騙程式輸出的訊號，或由外部傳來的與GPS衛星2所送訊的訊號產生干涉的訊號，或者人為干擾訊號等)的場合，輸入的訊號會比設想的訊號還要強(一般而言，詐騙程式藉著輸出比由GPS衛星接收的訊號更強的訊號以使機器誤動作的緣故)，所以放大數位化前的IF訊號時使用的AGC之利得會飽和，位置資訊處理裝置10產生的前述直方圖，如圖7(b)或圖7(c)所例示的，取得值之全部為幾乎相同數，或是中央值為變得最小的凹狀分布，不會成為正規分布狀。

位置資訊處理裝置10，針對訊號被接收的GPS衛星2之分別的IF訊號，如前所述進行完整性檢查，即時地產生表示其結果的資訊(表示IF訊號為乾淨的(不含由GPS衛星2所送訊的訊號以外的訊號)，還是骯髒的(dirty)(會含有由GPS衛星2所送訊的訊號以外的訊號)的資訊)，與逐次資訊一起記錄於記憶部14。

藉著如此進行，於記錄逐次資訊的各個時間點，可以合併記錄包含於該逐次資訊的位置資訊是否為根據骯髒的IF訊號而產生的。此外，根據此記錄，可以執行針對至少一GPS衛星2，在被判斷為由該GPS衛星2收訊的IF訊號有複數個的場合，總之，由該GPS衛星2接收的訊號為骯髒的(dirty)的場合，根據骯髒的IF訊號產生的位置資訊(藉由前述處理，得到不同的複數位置資訊而被記錄著)之中，可以識別出骯髒的記錄，此外，針對包含於該骯髒的記錄的複數位置資訊分別進行認證處理，僅選擇被認證的位置資訊而輸出等處理。

此外，位置資訊處理裝置10，如既已說明的，隨著於同調脈波積分的結果(進行不同調合成的場合為不同調合成的結果)之訊號，是否有複數個峰，而調查所接收的訊號，是在由各GPS衛星2分別各取一個的訊號被接收的狀態，還是被判斷為任一都由至少一個GPS衛星2接收複數訊號的狀態。

在此場合，位置資訊處理裝置10，於對應於某特定的GPS衛星2的訊號之同調脈波積分的結果(進行不同調合成的場合為不同調合成的結果)之訊號，有複數個峰的場合，接收的訊號不只是由該特定的GPS衛星2送訊的訊號而已，作為包含複數訊號(被判斷為由一個衛星送訊複數訊號)者，把表示IF訊號為骯髒的(可能包含由GPS衛星2送訊的訊號以外的訊號)之資訊與逐次資訊一起記錄於記憶部14。在此場合之逐次資訊的記錄的處理，如既已說明的，由取出的複數導航訊息之各個把位置資訊(包含根據GPS衛星2等之衛星訊號之位置資訊，與根據詐騙程式的偽訊號之位置資訊)，賦予關聯至共通的時刻資訊或由其他裝置供給的附隨資訊而記錄。

此外，位置資訊處理裝置10，如既已說明的，隨著於同調脈波積分的結果(進行不同調合成的場合為不同調合成的結果)之訊號，沒有複數個峰的話，把接收的訊號是僅由GPS衛星2送訊的訊號，而把表示IF訊號為乾淨的(不含由GPS衛星2送訊的訊號以外的訊號)之資訊，與逐次資訊一起記錄於記憶部14。

又，在此，判斷IF訊號為乾淨的(不含由GPS衛星2送訊的訊號以外的訊號)的場合，把表示該要旨的資訊與逐次資訊一起紀錄，但在本實施型態之一例，亦可只限於IF訊號為骯髒的場合，才把表示該要旨之資訊與逐次資訊一起紀錄，在乾淨的場合，僅記錄逐次資訊。

此外，相關於本實施型態之例的位置資訊處理裝置10，也可以利用於車輛或飛機等其他移動體。

1‧‧‧位置資訊處理系統2‧‧‧GPS衛星3‧‧‧QZSS(準天頂衛星)10‧‧‧位置資訊處理裝置11‧‧‧衛星訊號收訊部12‧‧‧訊號處理部13‧‧‧控制部14‧‧‧記憶部15‧‧‧介面部16‧‧‧送收訊部20‧‧‧中心側裝置31‧‧‧附隨資訊接收部32‧‧‧位置資訊接收部33‧‧‧逐次資訊產生處理部34‧‧‧內插處理部35‧‧‧記錄資訊產生部36‧‧‧輸出部

圖1係表示相關於本發明的實施型態之位置資訊處理系統之例之概略構成圖。 　　圖2係表示相關於本發明的實施型態之位置資訊處理之例之構成方塊圖。 　　圖3係表示相關於本發明的實施型態之位置資訊處理之例之機能方塊圖。 　　圖4係表示根據相關於本發明的實施型態之位置資訊處理的資訊之記錄處理例之說明圖。 　　圖5係表示根據相關於本發明的實施型態之位置資訊處理的偽訊號檢測處理例之流程圖。 　　圖6係表示相關於本發明的實施型態之位置資訊處理所處理的根據包含偽訊號的訊號之檢測處理例之說明圖。 　　圖7係表示根據相關於本發明的實施型態之位置資訊處理之調查有無偽訊號存在的處理例之說明圖。

11‧‧‧衛星訊號收訊部

12‧‧‧訊號處理部

13‧‧‧控制部

14‧‧‧記憶部

15‧‧‧介面部

16‧‧‧送收訊部

Claims (4)

1. 一種位置資訊處理系統，係包含位置資訊處理裝置與中心側裝置，其特徵為：前述位置資訊處理裝置，至少包含：把包含使用衛星訊號而得的位置資訊，包含會與時刻一同變化的複數種類資訊之逐次資訊反覆接收之接收部，前述接收的逐次資訊僅保持最近N次份(N為2以上的整數)，該保持的N次份的逐次資訊之中最先者(Rj)與最後者(Rj+N)作為預測基礎，將排除最先者(Rj)與最後者(Rj+N)之逐次資訊作為預測對象，根據前述作為預測基礎的逐次資訊，使用預先決定的內插演算進行內插求出預測的作為預測對象的逐次資訊的值之內插處理部，根據前述內插處理部保持的逐次資訊，與前述內插而求得的預測的值之比較，輸出將前述逐次資訊之各個與時刻資訊一起相互賦予關聯之資訊，或者是，包含作為前述預測基礎的逐次資訊與決定前述內插演算的方法之預測方法決定資訊的資訊之中之任一之記錄資訊產生部，以及記錄前述記錄資訊產生部輸出的資訊之記錄部；前述中心側裝置，接收藉由前述位置資訊處理裝置記錄的資訊，認證包含於該資訊之位置資訊。
2. 如申請專利範圍第1項之位置資訊處理系統，其中使用前述衛星訊號得到的資訊，包含位置資訊與暗號 碼；前述記錄部，針對逐次資訊記錄包含前述位置資訊與暗號碼之前述逐次資訊。
3. 一種位置資訊處理裝置，其特徵為包含：把包含使用衛星訊號而得的位置資訊，包含會與時刻一同變化的複數種類的記錄對象之資訊之逐次資訊反覆接收之接收部，前述接收的逐次資訊僅保持最近N次份(N為2以上的整數)，該保持的N次份的逐次資訊之中最先者(Rj)與最後者(Rj+N)作為預測基礎，將排除最先者(Rj)與最後者(Rj+N)之逐次資訊作為預測對象，根據前述作為預測基礎的逐次資訊，使用預先決定的內插演算進行內插求出預測的作為預測對象的逐次資訊之值的內插處理部，根據前述內插處理部保持的逐次資訊，與前述內插而求得的預測的值之比較，輸出將該逐次資訊之各個與時刻資訊一起相互賦予關聯之資訊，或者是，包含作為前述預測基礎的逐次資訊與決定前述內插演算的方法之預測方法決定資訊的資訊之中之任一之記錄資訊產生部，以及記錄前述記錄資訊產生部輸出的資訊之記錄部
4. 如申請專利範圍第3項之位置資訊處理裝置，其中使用前述衛星訊號得到的資訊，包含位置資訊與暗號碼； 前述記錄部，針對逐次資訊記錄包含前述位置資訊與暗號碼之前述逐次資訊。

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