ナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置
【課題】屋内測位送信機からの測位信号による測位時間の短縮を実現することが可能なナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置を提供する。
【解決手段】情報提供サーバ１２３０は、携帯電話機１２００から送られてくる送信機１２１０の送信機ＩＤを認識すると、送信機ＩＤに関連付けられているデータベースを参照して、そのＩＤに関連するＳＶＧ地図情報（地図を表示する情報と送信機ＩＤと送信機の当該地図上の位置との対応関係の情報とを含む）を読み出す。情報提供サーバ１２３０が、ＳＶＧ地図情報のデータを基地局１２４０に対して送信すると、基地局１２４０は、そのＳＶＧ地図情報のデータを無線発信する。携帯電話１２００は、そのデータの着信を検知すると、携帯電話１２００の使用者による閲覧操作に従って、そのデータから、送信機１２１０の位置を取得することができる。
【解決手段】情報提供サーバ１２３０は、携帯電話機１２００から送られてくる送信機１２１０の送信機ＩＤを認識すると、送信機ＩＤに関連付けられているデータベースを参照して、そのＩＤに関連するＳＶＧ地図情報（地図を表示する情報と送信機ＩＤと送信機の当該地図上の位置との対応関係の情報とを含む）を読み出す。情報提供サーバ１２３０が、ＳＶＧ地図情報のデータを基地局１２４０に対して送信すると、基地局１２４０は、そのＳＶＧ地図情報のデータを無線発信する。携帯電話１２００は、そのデータの着信を検知すると、携帯電話１２００の使用者による閲覧操作に従って、そのデータから、送信機１２１０の位置を取得することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置情報を提供する技術に関し、ナビゲーション信号を送信するナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置に関する。本発明は、より特定的には、測位信号を発信する衛星から発信された信号が届かない環境下においても位置情報を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）が知られている。ＧＰＳ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。
【０００３】
また、壁や屋根を貫通した微弱なＧＰＳ信号を室内において受信する技術もあるが、受信状況は不安定であり、測位の精度も低下する。
【０００４】
以上、測位についてＧＰＳを例にとって説明したが、上述した現象は衛星を用いた測位システムについて一般的に言えることである。なお、衛星測位システムは、ＧＰＳに限られず、たとえば、ロシア共和国におけるＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、欧州におけるＧａｌｉｌｅｏ等のシステムを含むものとする。
【０００５】
ここで、位置情報の提供に関する技術は、たとえば、特開２００６−６７０８６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００６】
しかしながら、特開２００６−６７０８６号公報に開示された技術によれば、リーダあるいはライタは、位置情報を提供するシステムに固有のものであり、汎用性にかけるという問題点がある。また、干渉を避けるため、送信出力を抑える必要があり、位置情報を受信可能な範囲が限定され、連続した位置情報の取得ができないほか、広い範囲をカバーするためには極めて多数の送信機が必要となるという問題点があった。
【０００７】
また、位置情報の取得あるいは通知に関し、たとえば、固定電話であれば設置場所が予め知られているため、固定電話から発信された電話によって、その発信場所を特定することができる。しかしながら、携帯電話の普及に伴い、移動体通信が一般的になっているため、固定電話のようにして発信者の位置情報を通知することができない場合が増えている。一方、緊急時の通報に関し、携帯電話からの通報に位置情報を含めることについての法整備も進められている。
【０００８】
従来の測位機能を有する携帯電話の場合、衛星からの信号を受信できる場所では位置情報が取得されるため、携帯電話の位置を通知することが可能である。しかしながら、屋内、地下街のように電波が受信できない場所においては、従来の測位技術によっては、位置情報を取得できないという問題点があった。
【０００９】
そこで、たとえば、ＧＰＳ信号に類似する信号を発信できる複数の送信機を室内に配置し、ＧＰＳと同様の３辺測量による原理に基づき位置を求めるという技術も考えられる（たとえば、特許文献２を参照）。しかしながら、この場合、各送信機の時刻が同期していることが必要になり、送信機が高価になるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示された発明では、電波の遮蔽物・反射物の配置が、測位のための受信端末の移動する方向について、一定の配置となっていることを利用して、マルチパス等の影響を軽減しようとする技術である。
【００１１】
さらに、特許文献３には、屋内において、送信電力を制御し、かつ、屋内では、上記のような３辺測量ではなく、単に、位置情報をＧＰＳ信号と互換なフォーマットで送信することで、屋内での測位におけるシステム構成を簡易化しつつ、かつ、測位の精度を向上させるための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−６７０８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０５２７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７８７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、一般には、屋内での位置情報を提供するためには、単に、屋内送信機から受信機の位置（または、特許文献３に記載の技術では、屋内送信機の位置）を特定できるだけでは、不十分であり、当該屋内についての地図も、受信機側で記憶しておくことが必要になる。
【００１４】
一方で、地図をスケーラブルに表示可能な技術として、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）技術が知られている。ＳＶＧ技術を用いた地図としては、たとえば、日本の市街地の地図については、国土地理院からも情報が開示されている。ＳＶＧ技術は、以下のような特徴がある。
１）ＳＶＧは、W3CやOMA等のグローバルな標準化団体において国際標準化が行われている「オープン・スタンダード」なフォーマットである。
２）デバイスやプラットフォームに依存しないサービスの実現や、データの継続的な利用が担保される。
３）ＳＶＧは「意味情報を持ったXMLデータ」であり、コンテンツの組合わせに際し、利用者側のコンテクストに即しクライアント側で表示内容の動的制御が可能である。
４）ＳＶＧはベクター形式の画像フォーマットであり、地図画像の高品質な拡大/縮小/回転が可能である。
【００１５】
そして、ＳＶＧのようなスケーラブルな地図情報であって、相互に参照可能な地図情報を用いて、複数の地理情報サーバを連携して地図の表示を行う技術としては、たとえば、特許第３５０３３９７号公報などに開示がある。
【００１６】
ただし、屋内における地図として、上述したＳＶＧのように、スケーラブルな地図データを使用した場合に、このような屋内地図と屋内送信機との配置の情報を適切に受信機側で処理できなければ、現在位置の表示が遅れてしまう等の問題が生じてしまう。
【００１７】
さらに、屋内での測位を行っている状態から屋外での測位の状態への遷移した場合には、屋外における測位のために必要な情報、たとえば、測位衛星の軌道情報などについて、最新の情報を受信機側で保持していない場合には、やはり、現在位置の表示が遅れてしまう等の問題が生じてしまう。
【００１８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、屋内測位送信機からの測位信号による測位時間の短縮を実現することが可能なナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置を提供することである。
【００１９】
この発明の他の目的は、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度の向上と測位時間の短縮を実現することが可能なナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明の１つの局面に従うと、 複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能な受信機にナビゲーション信号を送信する、地上の施設内に設置されるナビゲーション信号送信装置であって、送信アンテナと 施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置のうち、ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報と、施設内の地図情報を取得するための外部機器のネットワーク上での位置を特定するための資源識別情報とを記憶するための記憶装置と、ナビゲーション信号に含まれる識別情報と資源識別情報のメッセージ信号を生成するメッセージ生成手段と、ナビゲーション信号送信装置に予め割り当てられた、衛星測位信号と同一系列の拡散コードに基づいて、メッセージ信号をスペクトラム拡散処理を含む変調処理により変調して、ナビゲーション信号を生成する変調手段と、ナビゲーション信号を、送信アンテナから送信する送信手段をさらに備える。
【００２１】
好ましくは、ナビゲーション信号の信号フォーマットは、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである。
【００２２】
好ましくは、メッセージ生成手段は、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである複数の信号フォーマットのうち、信号の繰り返し周期がもっとも短い信号フォーマットで、識別情報を含むメッセージ信号を生成する。
【００２３】
この発明の他の局面に従うと、複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能であり、かつ、地上の施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置からのスペクトラム拡散信号であって、施設内において当該ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報を各々含む複数のナビゲーション信号を用いて、位置情報を提供する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、ネットワーク上の外部機器と通信するための通信手段と、ナビゲーション信号についての衛星測位信号と同一系列の複数の拡散コードのパターンを格納する記憶手段と、並列に設けられ、かつ複数の拡散コードのパターンについて並行して相関処理を行い、複数のナビゲーション信号を識別して復調するための復調手段と、ナビゲーション信号を識別して復調できた場合、所定のナビゲーション信号送信装置からのナビゲーション信号から外部機器のネットワーク上の位置を特定するための資源識別情報を取得するとともに、識別された複数のナビゲーション信号のうちのいずれか１つにより識別情報を抽出する抽出手段と、通信手段により、資源識別情報に基づいて、外部機器から、施設内の地図を表示するための地図情報および施設内のナビゲーション信号送信装置の位置と識別情報との対応関係を示す対応情報とを取得し、施設内の地図において識別情報を受信したナビゲーション信号送信装置の位置を示す地図画像を表示するための画像信号を生成する地図描画処理手段とを備える。
【００２４】
好ましくは、ナビゲーション信号の信号フォーマットは、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである。
【００２５】
好ましくは、地図情報は、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）形式のデータであり、対応情報は、ＳＶＧ形式のデータとして記述される。
【００２６】
好ましくは、対応情報は、地図情報内に含まれる複数のナビゲーション信号送信装置の位置と複数の識別情報との対応関係とを一括して含み、
復調手段は、対応情報に基づいて、選択される拡散コードを用いて相関処理を実行する。
【００２７】
好ましくは、抽出手段は、地図情報を外部機器から取得する際に、測位衛星についての衛星軌道データを併せて外部機器から取得し、位置情報提供装置は、複数の測位衛星からの衛星測位信号を受信して測位する際に、外部機器から取得した衛星軌道データを使用して、測位を実行する屋外測位手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００２８】
この発明のナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置によれば、受信機側において、屋内測位送信機からの測位信号による測位時間の短縮可能である。
【００２９】
また、この発明のナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置によれば、受信機側において、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度の向上と測位時間の短縮可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】位置情報提供システム１０の構成を表わす図である。
【図２】屋内送信機２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】屋内送信機２００が備えるＥＥＰＲＯＭ２４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。
【図４】ＦＰＧＡ２４５により実現される回路のうち、現行ＧＰＳ信号の搬送波のＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）に乗せられる測位用の信号であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードのベースバンド信号、または、新しい測位衛星システム（たとえば、日本の準天頂衛星システム）のＬ１帯で使用される測位用の信号であるＬ１Ｃコードのベースバンド信号に対して、それぞれの信号フォーマットに従った変調を行うための変調器２４５ａの構成を説明するための機能ブロック図である。
【図５】Ｌ１ Ｃ／Ａコードの信号と、Ｌ１Ｃコードの信号のスペクトル強度分布を示す図である。
【図６】ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｃの構成を示す機能ブロック図である。
【図８】ＧＰＳ衛星に搭載される送信機によって発信される信号５００の構成を表わす図である。
【図９】Ｌ１Ｃ互換信号の第１の構成を表わす図である。
【図１０】Ｌ１Ｃ互換信号の第２の構成を表わす図である。
【図１１】３ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１２】４ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１３】ショートＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号３２００のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１４】ミディアムＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１５】ワード数に応じて構成されるフレーム構成を表わす図である。
【図１６】ショートＩＤと、位置情報とを含むフレーム３５００を概念的に表わす図である。
【図１７】位置情報提供装置１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図１８】本実施の形態に係る位置情報提供装置１００の使用態様を表わす図である。
【図１９】ＳＶＧ地図情報のデータ（ＳＶＧコンテナ）と、当該ＳＶＧ地図情報のデータで表示される地図画像とを対比して示す図である。
【図２０】位置情報提供装置１００のベースバンドプロセッサ４１０およびナビゲーションプロセッサ４３０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図２１】図２０の屋内測位処理（Ｓ６３０）において、送信機ＩＤ（ＳＩＤ）とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいて、位置情報の提示を行う場合の処理を概念的に示す図である。
【図２２】屋内送信機からの当該屋内送信機の識別子とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいた、屋内測位の処理と、ＳＶＧ地図情報データと併せて受信する軌道情報を用いた屋外測位処理とを概念的に示す図である。
【図２３】実施の形態２の位置情報提供装置１００における屋内測位処理（図２０のステップＳ６３０）の処理を説明するための第１のフローチャートである。
【図２４】図２３における測位処理を説明するためのフローチャートである。
【図２５】図２４におけるベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）の処理のフローを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３２】
＜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ｋｍ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、ハードウェアの構成としては、従来の測位装置を有する端末と同様の構成を有するが、ファームウェアその他のソフトウェアを変更することにより、本発明の実施の形態に係る位置情報提供装置１００が、屋内でも測位可能な端末装置として、実現される。
【００３３】
ここで、測位信号は、いわゆるスペクトラム拡散された信号であり、たとえば、いわゆるＧＰＳ信号である。しかしながら、その信号はＧＰＳ信号に限られない。なお、以下では説明を簡単にするために、測位のシステムをＧＰＳを一例として説明するが、本発明は、他の衛星測位システム（たとえば、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星システムＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）等）にも適用可能である。
【００３４】
測位信号の中心周波数は、たとえば、１５７５．４２ＭＨｚである。測位信号の拡散周波数は、たとえば１．０２３ＭＨｚである。この場合、測位信号の周波数は、既存のＧＰＳのＬ１帯におけるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）信号またはＬ１Ｃ信号の周波数と同一となる。したがって、既存の測位信号受信回路（たとえばＧＰＳ信号受信回路）のフロントエンドが流用できるため、位置情報提供装置１００は、新たなハードウェアの回路を追加することなく、フロントエンドからの信号処理を行うソフトウェアを変更するのみで、測位信号を受信することができる。
【００３５】
他の局面において、測位信号は、１．０２３ＭＨｚの矩形波によって変調されていてもよい。この場合、たとえば、Ｌ１帯において新たな送信が計画される測位信号のデータチャネルと同一であれば、利用者は、新しいＧＰＳの信号を受信、処理可能な受信機を用いて当該測位信号を受信できる。なお、矩形波の周波数は、１．０２３ＭＨｚが好ましい。変調のための周波数は、既存のＣ／Ａ信号、および／または、他の信号との干渉を回避するためのスペクトラム分離とのトレードオフによって定められ得る。なお、変調の態様はこれに限られない。
【００３６】
ＧＰＳ衛星１１０には、測位信号を発信する送信機１２０が搭載されている。ＧＰＳ衛星１１１，１１２，１１３にも、同様の送信機１２１，１２２，１２３がそれぞれ搭載されている。
【００３７】
位置情報提供装置１００−１と同様の機能を有する位置情報提供装置１００−２，１００−３，１００−４は、以下に説明するように、ビル１３０その他の電波が届きにくい場所でも使用可能である。すなわち、ビル１３０の１階の天井には、屋内送信機２００−１が取り付けられている。位置情報提供装置１００−４は、屋内送信機２００−１から発信される測位信号を受信する。同様に、ビル１３０の２階および３階の各フロアの天井にも、それぞれ屋内送信機２００−２，２００−３が取り付けられている。ここで、各屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻（以下、「地上時刻」という。）と、ＧＰＳ衛星１１０，１１１，１１２，１１３の時刻（以下、「衛星時刻」という。）とは、互いに独立したものでよく、必ずしも同期している必要はない。ただし、各衛星時刻は、それぞれ同期している必要がある。したがって、各衛星時刻は、各衛星に搭載された原子時計により制御されている。また、必要に応じて、各屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻である地上時刻も、相互に同期していることが好ましい。
【００３８】
もっとも、本発明では、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻と、衛星時刻との同期を比較的簡単な装置構成でとることが可能なため、システムの構成として、衛星時刻と地上時刻とを同期させる必要がある場合には、このような同期に対応することが可能である。
【００３９】
ＧＰＳ衛星の各送信機から測位信号として発信されるスペクトラム拡散信号は、擬似雑音符号（ＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コード）によって航法メッセージを変調することにより生成される。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１２０〜１２３は、さらに、それぞれ、当該送信機１２０〜１２３自身、あるいは送信機１２０〜１２３が搭載される各ＧＰＳ衛星を識別するためのデータ（たとえば、ＰＲＮ−ＩＤ（Identification））を保持している。
【００４０】
位置情報提供装置１００は、各擬似雑音符号を発生するためのデータおよびコード発生器を有している。位置情報提供装置１００は、測位信号を受信すると、各衛星の送信機または各屋内送信機ごとに割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンを用いて、後述する復調処理を実行し、受信された信号がどの衛星またはどの屋内送信機から発信されたものであるかを特定することができる。また、測位信号の１つであるＬ１Ｃ信号には、データの中にＰＲＮ−ＩＤが含まれており、受信レベルが低い場合に生じやすい誤った符号パターンでの信号の捕捉・追尾を防ぐことができる。
【００４１】
［ＧＰＳ衛星に搭載される送信機］
ＧＰＳ衛星に搭載される送信機の構成については、周知であるので、以下では、ＧＰＳ衛星に搭載される送信機の構成の概略について説明する。送信機１２０，１２１，１２２，１２３は、それぞれ、原子時計と、データを格納する記憶装置と、発振回路と、測位信号を生成するための処理回路と、処理回路によって生成された信号をスペクトラム拡散符号化するための符号化回路と、送信アンテナ等を有する。記憶装置は、エフェメリス、各衛星のアルマナック、電離層補正データ等を有する航法メッセージとを格納している。各送信機がＬ１Ｃ／Ａ信号を送信する場合、処理回路は、ＰＲＮ−ＩＤとなり得る符号パターンによって測位信号を生成する。したがって、受信した測位信号の符号パターンが特定されれば、その測位信号を送信した送信機が識別される。
【００４２】
一方、各送信機がＬ１Ｃ信号を送信する場合、記憶装置は、ＰＲＮ−ＩＤを格納している。この場合、処理回路は、ＰＲＮ−ＩＤを含む測位信号を生成する。したがって、Ｌ１Ｃ信号として生成された測位信号が受信されると、その測位信号からＰＲＮ−ＩＤが取得される。
【００４３】
処理回路は、原子時計からの時刻情報と、記憶装置に格納されている各データとを用いて送信用のメッセージを生成する。
【００４４】
ここで、各送信機１２０〜１２３毎に、スペクトラム拡散符号化するための擬似雑音符号の符号パターンが予め規定されている。各符号パターンは、送信機ごと（すなわちＧＰＳ衛星ごと）に異なる。符号化回路は、そのような擬似雑音符号を用いて、上記メッセージをスペクトラム拡散する。送信機１２０〜１２３の各々は、符号化された信号を高周波数に変換して、送信アンテナを介して、宇宙空間に発信する。
【００４５】
上述のように、送信機１２０〜１２３は、他の送信機との間で有害な干渉を及ぼさないスペクトラム拡散信号を発信する。ここで、「有害な干渉をおこさない」ことは、干渉が生じない程度に制限された出力レベルによって担保され得る。あるいは、スペクトラムを分離する態様によっても実現できる。この信号は、たとえばＬ１帯と称される搬送波によって送信されている。各送信機１２０，１２１，１２２，１２３は、たとえば、同一の周波数を有する測位信号を拡散スペクトル通信方式にしたがって発信する。したがって、各衛星から送信された測位信号が、同一の位置情報提供装置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。
【００４６】
なお、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。
【００４７】
［屋内送信機２００のハードウェア構成］
図２を参照して、屋内送信機２００について説明する。図２は、屋内送信機２００のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、屋内送信機２００は、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の総称である。
【００４８】
屋内送信機２００は、無線インタフェース（以下、「無線Ｉ／Ｆ」と称す）２１０と、デジタル処理ブロック２４０と、デジタル処理ブロック２４０に電気的に接続されて、各回路部分の動作のための基準クロックを供給するための基準クロック入出力ブロック（以下、「基準クロックＩ／Ｏブロック」と称す）２３０と、デジタル処理ブロック２４０に電気的に接続されているアナログ処理ブロック２５０と、アナログ処理ブロック２５０に電気的に接続されて、測位のための信号を送出するアンテナ（図示せず）と、屋内送信機２００の各部への電源電位の供給を行うための電源（図示せず）とを備える。
【００４９】
なお、電源は、屋内送信機２００に内蔵されてもよいし、外部からの電力の供給を受け付ける態様であってもよい。
【００５０】
［無線通信インタフェース］
無線Ｉ／Ｆ２１０は、無線通信のインタフェースであり、近距離無線通信、たとえば、ブルートゥース（Bluetooth）などや、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や携帯電話網のような無線通信により、外部からのコマンドを受信したり、外部との間で設定パラメータやプログラム（ファームウェア等）のデータを受信したり、あるいは、必要に応じて外部にデータを送信するためのものである。
【００５１】
このような無線Ｉ／Ｆ２１０を備えることにより、屋内送信機２００については、屋内の天井等に設置した後であっても、設定パラメータ、たとえば、屋内送信機２００が送信する位置データ（屋内送信機２００が設置されている場所を表わすデータ）を変更したり、あるいは、ファームウェアの変更により、異なる通信方式への対応を可能としたりすることができる。
【００５２】
なお、無線Ｉ／Ｆ２１０を介した屋内送信機２００へのアクセスは、ＩＤおよびパスワードによって保護されていることが好ましい。このようにすると、屋内送信機２００の管理者以外の第三者によるデータあるいはプログラムの改変を防止することができる。
【００５３】
なお、本実施例では、無線でのインタフェースを想定しているが、設置場所への配線の敷設や設置の手間等を考慮しても、有線インタフェースとすることができる場合には、有線とすることも可能である。
【００５４】
また、通信は、公衆回線、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）シリアル配信等により実現されるが、特に限定されない。
【００５５】
［デジタル処理ブロック］
デジタル処理ブロック２４０は、無線Ｉ／Ｆ２１０からのコマンドに応じて、あるいは、プログラムに従って、屋内送信機２００の動作を制御するプロセッサ２４１と、プロセッサ２４１に搭載され、プロセッサ２４１の実行するプログラムを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）２４２と、無線Ｉ／Ｆ２１０からのデータのうち、設定パラメータ等を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）２４３と、プロセッサ２４１の制御のもとに、屋内送信機２００の送
出するベースバンド信号を生成するフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：以下、「ＦＰＧＡ」と称す）２４５と、無線Ｉ／Ｆ２１０からのデータのうち、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ２４４と、ＦＰＧＡ２４５から出力されるベースバンド信号をアナログ信号に変更してアナログブロック２５０に与えるデジタル／アナログコンバータ（以下、「Ｄ／Ａコンバータ」と称す）２４７とを含む。
【００５６】
すなわち、デジタル処理ブロック２４０は、測位のための信号として屋内送信機２００によって送信される信号の源泉となるデータを生成する。デジタル処理ブロック２４０は、アナログ処理ブロック２５０に対して、生成したデータをビットストリームとして送出する。
【００５７】
特に限定されないが、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ２４４に格納されているファームウェアプログラムは、ＦＰＧＡ２４５に電源が投入されると、ＦＰＧＡ２４５にロードされる。このファームウェアプログラム情報（ビットストリームデータ）は、ＦＰＧＡ２４５内のＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）２４６で構成されているコンフィグレーションメモリにロードされる。ロードされたビットストリームデータの個々のビットデータがＦＰＧＡ２４５上で実現する回路の情報元となり、ＦＰＧＡ２４５に装備されているリソースをカスタマイズしてファームウェアプログラムで特定される回路を実現する。ＦＰＧＡ２４５では、このようにハードウェアに依存せず、コンフィグレーションデータを外部に持つことで、高い汎用性とフレキシビリティを実現できることになる。
【００５８】
また、プロセッサ２４１は、無線Ｉ／Ｆ２１０から受け取る外部コマンドに応じて、ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータに基づいて、ＦＰＧＡ２４５のＳＲＡＭ２４６（レジスタ）に、当該屋内送信機２００に設定されるパラメータとして、以下のものを格納させる。
【００５９】
１）擬似雑音符号（ＰＲＮコード）
２）送信機ＩＤ
３）送信機座標
４）メッセージ（これは、ＦＰＧＡ２４５内で衛星からの航法メッセージと同一のフォーマットに整形される）
５）デジタルフィルタの選択パラメータ
６）屋内送信機２００の設置場所に応じて、ＳＶＧにより表現された屋内地図情報（ＳＶＧ地図情報）を供給するウェブサーバのＵＲＬ（Uniform Resource Locator：統一資源位置指定子）
ここで、このようなＵＲＬ情報を格納するのは、屋内送信機２００が設置される建物等の施設への屋外からの入り口付近の屋内送信機のみとしてもよい。
【００６０】
なお、ここで、ウェブサーバ上で上記ＳＶＧ地図情報の存在する位置を特定するための情報は、より一般的には、ＵＲＩ（Uniform Resource Identifier：統一資源識別子）であってよい。以下、上記ＵＲＩを単に「資源識別情報」とも呼ぶ。ただし、説明の簡単のため、この資源識別情報は、以下、ＵＲＬ情報であるものとして説明を行う。
【００６１】
なお、後に説明するように、ＦＰＧＡ２４５内には、たとえば、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ（中心周波数：１５７５．４２ＭＨｚ）についてのバンドパスフィルタが予めプログラムされており、「デジタルフィルタの選択パラメータ」とは、このいずれのバンドパスフィルタを選択するかのパラメータである。
【００６２】
なお、プロセッサ２４１の動作のためのプログラムも、ＥＥＰＲＯＭ２４３に予め格納されており、当該プログラムは、屋内送信機２００が起動する時に、ＥＥＰＲＯＭ２４３から読み出され、ＲＡＭ２４２に転送される。
【００６３】
なお、プログラムあるいはデータを格納するための記憶装置は、ＥＥＰＲＯＭ２４３または２４４に限られない。少なくとも、データを不揮発的に保存できる記憶装置であればよい。また、後述するように、外部からのデータが入力される場合には、データを書き込むことができる記憶装置であればよい。ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造については後述する。
【００６４】
（アナログ処理ブロック）
アナログ処理ブロック２５０は、デジタル処理ブロック２４０から出力されたビットストリームを用いて、１．５７５４２ＧＨｚの搬送波に変調して送信信号を生成し、アンテナに送出する。その信号は、アンテナより発信される。
【００６５】
すなわち、デジタル処理ブロック２４０のＤ／Ａコンバータ２４７から出力された信号は、アップコンバータ２５２でアップコンバートされ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２５３をアンプ２５４を通過して所定の周波数帯域の信号のみが増幅された後、再度、アップコンバータ２５５でアップコンバートされて、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタにより所定の帯域の信号が取り出された後に、可変アッテネータ２５７およびＲＦスイッチ２５８により、設定された強度の信号に変換されて、アンテナから送出される。
【００６６】
なお、信号生成の態様は上述のものに限られない。たとえば、上記の例では、２段階の変調が行なわれる例が示されているが、１段階の変調が用いられてもよく、あるいは、信号変換が直接行なわれるものであってもよい。
【００６７】
なお、アップコンバータ２５２およびアップコンバータ２５５で使用されるクロックは、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からＦＰＧＡ２４５に供給されるクロックが、さらに、てい倍器２５１において、てい倍されたものが使用される。
【００６８】
また、可変アッテネータ２５７とＲＦスイッチ２５８のレベルの設定は、ＦＰＧＡ２４５をスルーしたプロセッサ２４１からの制御信号により制御される。信号強度の変更は、可変アッテネータ２５７によって行なわれる。可変アッテネータ２５７もＲＦスイッチ２５８も、後に説明する「ＩＱ変調振幅の個別可変機能」の一部として動作する。
【００６９】
このようにして、衛星からの測位のための信号と同様の構成（同一の信号フォーマット）を有する信号が、屋内送信機２００から発信される。この場合、信号の内容は、衛星から発信された測位信号に含まれる内容とは、全く同一ではないものの、両者の信号は、受信機側からみれば相互にコンパチブルであるといえる。屋内送信機２００から発信される信号の構成の一例は、後述する（図８）。
【００７０】
以上の説明においては、デジタル処理ブロック２４０におけるデジタル信号処理を実現するための演算処理装置としてＦＰＧＡ２４５が用いられたが、ソフトウェアにより無線装置の変調機能を変更可能な装置であれば、その他の演算処理装置が使用されてもよい。
【００７１】
また、図２においては、クロック信号（Ｃｌｋ）がデジタル処理ブロック２４０からアナログ処理ブロック２５０に供給されているが、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からアナログ処理ブロック２５０に直接に供給されてもよい。
【００７２】
さらに、説明を明確にするために、本実施の形態においては、デジタル処理ブロック２４０とアナログ処理ブロック２５０とが別個に示されているが、物理的には、１つのチップに混載されてもよい。
【００７３】
（基準クロックＩ／Ｏブロック）
基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、デジタル処理ブロック２４０の動作を規定するクロック信号、あるいは搬送波を生成するためのクロック信号を、デジタル処理ブロック２４０に供給する。
【００７４】
基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「外部同期モード」では、外部同期リンクポート２２０へ外部のクロック生成器から与えられる同期用信号に基づいて、ドライバ２３４がクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。この「外部同期モード」での動作については、後にさらに詳しく説明する。
【００７５】
一方、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「外部クロックモード」では、外部クロックポート２２０へ与えられる外部クロック信号をマルチプレクサ２３２で選択し、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２３３から出力されるクロック信号と外部クロックとの
同期をとって、同期の取られたクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。
【００７６】
一方、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「内部クロックモード」では、内部クロック生成器２３１が生成する内部クロック信号をマルチプレクサ２３２で選択し、ＰＬＬ回路２３３から出力されるクロック信号と内部クロックとの同期をとって、同期の取られたクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。
【００７７】
なお、無線Ｉ／Ｆ２１０から、プロセッサ２４１により出力される信号により、送信機の内部状態（たとえば、「ＰＬＬ制御」信号）を監視することができる。あるいは、無線Ｉ／Ｆ２１０は、屋内送信機２００から発信される信号を拡散変調するための擬似雑音符号の符号パターンの入力を、あるいは、無線Ｉ／Ｆ２１０は、屋内送信機２００から発信されるべき他のデータの入力も受け付けることができる。当該他のデータは、たとえば、屋内送信機２００が設置されている場所を表わすテキストデータ（位置データ）である。あるいは、屋内送信機２００がデパートその他の商業施設に設置されている場合には、宣伝広告用のデータが、当該他のデータとして屋内送信機２００に入力可能である。
【００７８】
擬似雑音符号（ＰＲＮコード）の符号パターンは、屋内送信機２００に入力されると、ＥＥＰＲＯＭ２４３において予め規定された領域に書き込まれる。その後は、その書き込まれたＰＲＮ−ＩＤが、測位のための信号に含められる。その他のデータも、ＥＥＰＲＯＭ２４３において、そのデータの種類に応じて予め確保された領域に書き込まれる。
【００７９】
［ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造］
図３を参照して、屋内送信機２００のＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造について説明する。
【００８０】
図３は、屋内送信機２００が備えるＥＥＰＲＯＭ２４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。ＥＥＰＲＯＭ２４３は、データを格納するための領域３００〜３５０を含む。
【００８１】
領域３００には、送信機を識別するための番号として、送信機ＩＤが格納されている。送信機ＩＤは、たとえば当該送信機の製造時にあるいは設置時にメモリに不揮発的に書き込まれる数字および／または英文字その他の組み合わせである。あるいは、他の局面において、送信機ＩＤは、一意なＩＤとして、当該送信機が設置されている位置（地理的位置情報、住所その他の人為的に定められた位置情報など）に関連付けられている。
【００８２】
当該送信機に割り当てられた擬似雑音符号のＰＲＮ-ＩＤは、領域３１０に格納されて
いる。送信機の名称は、テキストデータとして、領域３２０に格納されている。
【００８３】
当該送信機に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域３３０に格納されている。擬似雑音符号の符号パターンは、衛星用の擬似雑音符号と同一の系列に属する符号パターンのうちから、本発明の実施の形態に係る位置情報提供システム用に予め割り当てられた有限個の複数の符号パターンのうちから選択されたものであり、衛星ごとに割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンとは異なる符号パターンである。
【００８４】
本位置情報提供システム用に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンは、有限個であるが、屋内送信機の数は、各送信機の設置場所の広さ、あるいは設置場所の構成（ビルの階数等）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、同一の擬似雑音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、同一の擬似雑音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。
【００８５】
屋内送信機２００が設置されている場所を特定するための位置データは、領域３４０に格納されている。位置データは、たとえば、緯度、経度、高度の組み合わせとして表わされる。領域３４０において、当該位置データに加えて、もしくは位置データに代えて、住所、建物の名称などが格納されてもよい。本発明では、「緯度、経度、高度の組み合わせ」、「識別子」、「住所、建物の名称」、「緯度、経度、高度の組み合わせと識別子と住所、建物の名称」のように、そのデータのみで送信機２００−１の設置場所を特定可能なデータを総称して「位置特定データ」と呼ぶ。
【００８６】
また、領域３４２には、後に詳しく説明するように、ＳＶＧ地図情報を供給するウェブサーバ（情報提供サーバ）のＵＲＬ情報が格納されている。
【００８７】
さらに、領域３５０には、フィルタ選択のためのフィルタ選択パラメータが格納される。特に限定されないが、たとえば、フィルタ選択パラメータ「０」「１」「２」にそれぞれ対応して、バンドパスフィルタの帯域幅として、それぞれ「１ＭＨｚ」「２ＭＨｚ」「４ＭＨｚ」が選択されるものとする。
【００８８】
ここで、前述のように、ＰＲＮ−ＩＤ、通信機名称、擬似雑音符号の符号パターン、位置特定データ、ＵＲＬ情報、フィルタ選択パラメータは、無線インタフェース２１０を介して入力される他のデータに変更可能である。
【００８９】
［ＦＰＧＡ２４５の構成］
以下では、図２に示したＦＰＧＡ２４５により実現される回路について説明する。
【００９０】
まず、図４は、ＦＰＧＡ２４５により実現される回路のうち、現行ＧＰＳ信号の搬送波のＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）に乗せられる測位用の信号であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードのベースバンド信号、または、新しい測位衛星システム（たとえば、日本の準天頂衛星システム）のＬ１帯で使用される測位用の信号であるＬ１Ｃコードのベースバンド信号に対して、それぞれの信号フォーマットに従った変調を行うための変調器２４５ａの構成を説明するための機能ブロック図である。
【００９１】
ここで、たとえば、Ｃ／Ａコードに対しては、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調が行われ、Ｌ１Ｃコードに対しては、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調が行われるものとする。なお、以下の説明で明らかになるように、デジタル値をアナログ信号に変換する変調方式としては、ＢＰＳＫ変調やＱＰＳＫ変調に限られず、ＦＰＧＡ２４５で実現できる他の方式でもよい。
【００９２】
ここで、図４に示した構成では、基本的には、ＱＰＳＫ変調器の構成となっているものの、Ｉ相に乗せる信号とＱ相に乗せる信号とを同一の信号とすれば、結果として、ＢＰＳＫ変調と等価となることを利用して、ＢＰＳＫ変調とＱＰＳＫ変調の双方を実現できる回路構成としている。ただし、変調器２４５ａが実現する変調方式に従って、各方式で独立な回路をプログラムしてもよい。
【００９３】
図４を参照して、変調器２４５ａは、ＥＥＰＲＯＭ２４３内に格納されているＰＲＮコードを受けて格納するＰＲＮコードレジスタ２４６２および２４６４と、後に説明するようなメッセージデータ生成装置２４５ｂまたはメッセージデータ生成装置２４５ｃからのＣ／ＡコードまたはＬ１Ｃコードの信号フォーマットに従ったメッセージデータを受けて格納するメッセージコードレジスタ２４６６および２４６８とを備える。
【００９４】
ここで、ＰＲＮコードレジスタ２４６２および２４６４には、外部からＥＥＰＲＯＭ２４３内に設定されたＰＲＮコードが入力されるとともに、上述したように、ＢＰＳＫ変調では、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８ならびにＰＲＮコードレジスタ２４６２，２４６４のそれぞれに同一のデータが格納される。一方、ＱＰＳＫ変調の場合には、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８ならびにＰＲＮコードレジスタ２４６２，２４６４には、それぞれ、Ｉ相用のデータとＱ相用のデータの異なるデータが格納される。
【００９５】
変調器２４５ａは、さらに、ＰＲＮコードレジスタ２４６２から読み出される時系列データとメッセージコードレジスタ２４６６から読み出される時系列データとを乗算する乗算器２４５２と、ＰＲＮコードレジスタ２４６４から読み出される時系列データとメッセージコードレジスタ２４６８から読み出される時系列データとを乗算する乗算器２４５４と、プロセッサ２４１からのレベルコントロール信号ＬＶＣ１により制御され、乗算器２４５２から入力された信号の強度を変更するレベルコントロール回路２４５６と、プロセッサ２４１からのレベルコントロール信号ＬＶＣ２により制御され、乗算器２４５４から入力された信号の強度を変更するレベルコントロール回路２４５８と、レベルコントロール回路２４５６からの出力に対してフィルタ選択パラメータにより選択される帯域幅のバンドパスフィルタとして機能するＦＩＲフィルタ２４６０と、レベルコントロール回路２４５８からの出力に対してフィルタ選択パラメータにより選択される帯域幅のバンドパスフィルタとして機能するＦＩＲフィルタ２４６２とを備える。
【００９６】
変調器２４５ａは、さらに、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロック信号に基づいて、信号フォーマットに従った変調基準クロックを生成するクロック回路２４７２と、クロック回路２４７２からの信号に同期して、予め設定されたサイン波およびコサイン波に対応するデータをそれぞれＩ相用変調信号とＱ相用変調信号として出力するルックアップテーブル２４７４と、ルックアップテーブル２５７４から出力されたサイン波に相当する信号とＦＩＲフィルタ２４６０からの信号とを乗算する乗算器２４６４と、ルックアップテーブル２５７４から出力されたコサイン波に相当する信号とＦＩＲフィルタ２４６２からの信号とを乗算する乗算器２４６６と、乗算器２４６４および２４６６からの信号を加算する加算器２４６８と、加算器２３６８からの出力をバッファリングしてＤ／Ａコンバータ２４７に出力するための出力バッファ２４７０とを備える。
【００９７】
以上のような変調器２４５ａからＤ／Ａコンバータ２４７へ出力される信号に含まれるデータについては、以下のようになる。
【００９８】
［現行ＧＰＳ信号とコンパチブルな信号を出力する場合］
ＦＰＧＡ２４５のファームウェアにより、現行のＧＰＳ信号とコンパチブルな信号（Ｌ１ Ｃ／Ａコードとコンパチブルな信号：Ｌ１ Ｃ／Ａ互換信号）を出力する回路構成とした場合には、変調器２４５ａは、Ｑ相信号、Ｉ相信号とも、送信機の「緯度・経度・高さ」の情報をメッセージとして変調することで、ＢＰＳＫ変調された信号を生成する。ここで、「コンパチブルな信号」とは、共通の信号フォーマットを有するために受信機としてはフロントエンド部を共通にして受信可能な信号を意味する。
【００９９】
［Ｌ１Ｃ信号とコンパチブルな信号を出力する場合：Ｌ１Ｃ互換信号］
次に、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアにより、Ｌ１Ｃ信号とコンパチブルな信号を出力する回路構成とする場合について、以下説明する。
【０１００】
まず、前提として、衛星からのＬ１Ｃ信号について簡単に説明する。
衛星からのＬ１Ｃ信号は、上述のとおり、ＱＰＳＫ変調されており、Ｑ相の信号には、受信機の捕捉用のパイロット信号が変調されて乗っている。Ｑ相の信号は、I相の信号よりも３ｄＢレベルが高い。一方、Ｉ相の信号には、航法メッセージ等が乗っている。
【０１０１】
なお、ここで、Ｑ相の信号に捕捉用のパイロット信号がのっているのは、以下のような理由による。
【０１０２】
すなわち、現行のＧＰＳ信号のＣ／Ａコードは、１０２３チップの信号で１ｍｓｅｃ周期であり、２０周期について、同じ信号が続くので、インテグレーションでＳ／Ｎを上げることができるのに対して、Ｌ１Ｃ信号は、１０２３０チップで１０ｍｓｅｃ周期であるため、同じ信号が１周期しかないので、インテグレーションでＳ／Ｎを上げるということができない。そのため、衛星からの信号のＱ相信号を捕捉用として用いることが必要となる。
【０１０３】
これに対して、屋内送信機２００からのＬ１Ｃ信号にコンパチブルな信号については、Ｑ相信号には、送信機ＩＤを乗せることができる。屋内送信機２００によって発信される信号の強度が、ＧＰＳ衛星から送信される信号の強度よりも強いため、捕捉用の信号が必要ないからである。これは、ＧＰＳ衛星からの信号は地上に伝播する時点では微弱になっているため捕捉用の信号が必要である一方、屋内送信機の場合は、マルチパスあるいは不安定な伝播を防ぐために信号強度を高める必要がある、という事情に基づく。一方、Ｉ相の信号には、位置特定データ、たとえば、緯度・経度・高さのデータが乗せられる。
【０１０４】
図５は、Ｌ１ Ｃ／Ａコードの信号と、Ｌ１Ｃコードの信号のスペクトル強度分布を示す図である。なお、図５においては、Ｌ１帯で、Ｃ／Ａコードとともに衛星から送信される軍事用のコードであるＰコードと、Ｌ１Ｃ信号とともに衛星から送信される主として軍事用途であるＭコードの信号についても、スペクトル強度を合わせて示している。
【０１０５】
図５に示すように、Ｃ／Ａコードについては、中心周波数１５７５．４２ＭＨｚにメインのピークとその周りにサイドローブの信号が存在する。一方、Ｌ１Ｃコードは、Ｃ／Ａコードとの干渉を抑えるために、中心周波数１５７５．４２ＭＨｚにはヌル点が存在し、その両側にメインピークが２つあり、さらにその外側にサイドローブの信号が存在する。
【０１０６】
このため、Ｃ／Ａコードについては、１ＭＨｚ帯域幅のバンドパスフィルタにより、メインピークのみを取り出すことができ、Ｌ１Ｃコードは、２ＭＨｚ帯域幅のバンドパスフィルタにより、メインピークのみを取り出すことができる。
【０１０７】
上述のとおり、屋内送信機２００から送信される信号が受信される地点での当該信号の強度は、ＧＰＳ衛星から送信された信号が地上で受信される場合の信号強度に比べて大きいので、これにより目的の周波数成分のみを送信することとなり、他の信号との干渉を抑制することが可能となる。
【０１０８】
［メッセージデータ生成装置２４５ｂ］
図６は、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【０１０９】
以下に説明するとおり、メッセージデータ生成装置２４５ｂは、Ｌ１帯のＣ／Ａコード内の航法メッセージに相当する部分に、外部から与えられた位置特定データ等を信号フォーマットに従って、乗せる処理を行うものである。
【０１１０】
メッセージデータ生成装置２４５ｂは、プロセッサ２４１からのコマンド２４８０を受付けるコマンドインタフェース２４８２と、コマンドインタフェース２４８２から与えられるコマンドに基づいて、Ｌ１帯のＣ／Ａコード内のＴＯＷ（Time Of Week）の情報を読み取るＴＯＷコマンド解釈器２４８４と、ＴＯＷコマンド以外のコマンドの内容を読み取るコマンド解釈器２４８８と、ＴＯＷコマンド解釈器２４８４からの信号をもとに、ＴＯＷ情報を生成するＴＯＷ生成器２４８６と、ＴＯＷ生成器２４８６からのＴＯＷ情報とコマンド解釈器２４８８からのメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２４９０とを備える。
【０１１１】
メッセージバンク２４９０は、ＴＯＷ情報を格納するための各３０ビットの容量のバンク０１および０２と、メッセージ情報を格納するための各３０ビットの容量のバンク０３〜１０とを備える。各バンク０１〜１０は、それぞれ２４ビット分の情報を格納する領域２４９０ａを有するとともに、ＣＲＣ生成器２４９２は、この２４ビット分のデータからエラー検出用のＣＲＣコード（６ビット）を生成して、各バンクの領域２４９０ａに続く領域２４９０ｂに格納する。
【０１１２】
シーケンスカウンタ２４９４は、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロックに基づくＭＳＧクロックＭＳＧＣｌｏｃｋに同期して、順次、バンク０１〜１０に読み出し信号を与え、これに応じて、バンク０１〜１０からのデータが読み出されて、メッセージレジスタ２４９６に格納される。
【０１１３】
メッセージレジスタ２４９６のデータが、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８の双方に書き込まれる。以後の処理は、図４の変調器２４５ａの動作として説明したとおりである。
【０１１４】
［メッセージデータ生成装置２４５ｃ］
図７は、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｃの構成を示す機能ブロック図である。
【０１１５】
以下に説明するとおり、メッセージデータ生成装置２４５ｃは、Ｌ１Ｃコード内の航法メッセージとパイロット信号に相当する部分に、外部から与えられた位置特定データ等や送信機ＩＤ等を信号フォーマットに従って、乗せる処理を行うものである。
【０１１６】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、プロセッサ２４１からのコマンド２５００を受付けるコマンドインタフェース２５０２と、コマンドインタフェース２５０２から与えられるコマンドに基づいて、メッセージとして送信するデータの内容を解釈するためのメッセージコマンド解釈器２５０４と、メッセージコマンド解釈器２５０４からのＩ相用のメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２５０６と、メッセージコマンド解釈器２５０４からのＱ相用のメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２５０８とを備える。
【０１１７】
メッセージバンク２５０６は、Ｉ相用の情報を格納するための各１５０ビットの容量のバンクＩ００〜Ｉ１０を含む。メッセージバンク２５０８は、Ｑ相用の情報を格納するための各４８ビットの容量のバンクＱ００〜Ｑ０２と、Ｑ相用の情報を格納するための各６３ビットの容量のバンクＱ０３〜Ｑ０５と、Ｑ相用の情報を格納するための各７５ビットの容量のバンクＱ０６〜Ｑ０８とを含む。なお、Ｑ相用の各バンクの容量は、これらの値に限定されるものではなく、たとえば、バンクＱ００〜Ｑ０８の容量をすべてＩ相用のバンクと同じ容量である１５０ビットとすることもできる。
【０１１８】
ここで、Ｑ相用のメッセージバンク２５０８には、たとえば、送信機ＩＤが格納される。一方、Ｉ相用のメッセージバンク２５０６には、上述した「位置特定データ」だけでなく、たとえば、無線Ｉ／Ｆ２１０を介して屋内送信機２００の外部から与えられる「宣伝広告用のデータ」「交通情報」「気象情報」「災害情報」も格納され得る。災害情報は、たとえば、地震予知、地震発生情報等を含む。ここで、上記の「外部」には、上記の各情報を提供する事業者、官公庁などによって運営されるサーバ装置等を含む。これらの情報は、リアルタイムで当該外部のサーバ装置から送られる場合もあれば、定期的にアップデートされるものであってもよい。あるいは、当該屋内送信機２００の運営管理者が随時データを更新するものであってもよい。たとえば、各屋内送信機２００がデパートに設置されている場合には、デパートの営業活動の１つとして、宣伝広告用のデータが当該運営管理者によって屋内送信機２００に与えられてもよい。
【０１１９】
特に限定されないが、バンクＱ００〜Ｑ０８に格納されるデータついては、ＢＣＨの誤り訂正符号が付加されており、バンクＩ００〜Ｉ１０に格納されるデータについては、誤り検出符号が付加される構成とすることができる。これにより、データ長の短い送信機ＩＤが繰り返し含まれているバンクＱ００〜Ｑ０８のデータについては、この短い周期で受信するごとに正しいデータが得られることで、早期に受信データを確定できる。これにより、Ｑ位相側ではＩ位相側よりも早期に受信データを確定して、後に説明するような位置情報の取得処理（サーバへの問い合わせ）に移ることができる。
【０１２０】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、さらに、コマンドインタフェース２５０２からのコマンドに応じたシーケンスで、Ｉ相信号に含ませるデータについてバンクＩ００〜Ｉ１０からデータを読み出すシーケンスマネージャ２５１０と、コマンドインタフェース２５０２からのコマンドに応じたシーケンスで、Ｑ相信号に含ませるデータについてバンクＱ００〜Ｑ０８からデータを読み出すシーケンスマネージャ２５１２とを備える。
【０１２１】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、さらに、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロックに基づくＭＳＧクロックＭＳＧＣｌｏｃｋに同期して、順次、シーケンスマネージャ２５１０およびシーケンスマネージャ２５１２からデータを読み出し、それぞれ別々に、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８に書き込むメッセージレジスタ２５１４を備える。
【０１２２】
メッセージレジスタ２５１４のデータが、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８の双方に書き込まれる。以後の処理は、図４の変調器２４５ａの動作として説明したとおりである。
【０１２３】
なお、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号が屋内送信機２００から送信される場合、受信機側（位置情報提供装置側）でも、Ｉ相用の送信機側の１５０ビットのメッセージバンクＩ００〜Ｉ１０にそれぞれ対応して、Ｉ００〜Ｉ１０で区別される記憶領域が設けられており、また、Ｑ相用のメッセージバンクＱ００〜Ｑ０８にそれぞれ対応して、Ｑ００〜Ｑ０８で区別される記憶領域が設けられているものとする。このようにすることで、新しく、バンクＩ００〜Ｉ１０またはバンクＱ００〜Ｑ０８に格納されたデータのいずれかを受信するごとに、受信機側の記憶領域の内容が更新される。このために、バンクＩ００〜Ｉ１０、Ｑ００〜Ｑ０８に格納されるデータには、いずれのバンクのデータであるかを識別可能な識別子が含まれているものとする。
【０１２４】
以上、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号を屋内送信機２００から送信されるメッセージについて、まとめると以下のようである。なお、以下では、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号を「Ｌ１Ｃ互換メッセージ」と呼ぶ。
【０１２５】
Ｌ１Ｃ互換メッセージは、Ｉ相信号とＱ相信号とによって構成されている。Ｉ相信号とＱ相信号には、独立の別個のメッセージがそれぞれ変調されている。詳しくは、Ｑ相信号には、たとえば、送信機ＩＤのような短い情報が変調されている。Ｑ相信号のデータ長はＩ相信号のそれよりも短いため、受信機は、Ｑ相信号を速やかに捕捉することができ、当該ＩＤをすぐに取得することができる。しかしながら、当該ＩＤは、それ自身で意味（たとえば位置情報）を有さないため、受信機は送信機ＩＤのみで位置を知ることはできない。そこで、受信機は、たとえば携帯電話網を介して位置情報を提供するサーバ装置のサイトにアクセスし、当該送信機ＩＤをサーバ装置に送信し、当該送信機ＩＤに関連付けられている位置情報を当該サーバ装置から取得することになる。
【０１２６】
一方、Ｉ相信号には、位置特定データが変調されている。さらに、ある局面において、Ｉ相信号に含まれるメッセージを可変とする構成が可能である。たとえば、Ｉ相信号には、位置情報のほかに、交通情報、気象情報、災害情報などの可変メッセージを変調することができる。これにより、屋内送信機２００と外部ネットワークとが接続された場合に、当該可変メッセージをリアルタイムに更新し、受信機の使用者に、適切な情報を提供することができる。Ｉ相信号は位置情報自身を含むため、受信機の使用者は、当該受信機をネットワークに接続することなく、自己の位置を知ることができる。したがって、たとえば、災害が発生した場合であって通信回線が輻輳しているときにも、Ｌ１Ｃ互換メッセージを受信できれば当該受信機の位置を特定可能である。この場合、当該受信機が携帯電話機として当該位置を発信できれば、信号の受信者は、その信号の発信者（すなわち被災者）の位置を特定しやすくなる。
【０１２７】
このように、Ｉ相信号とＱ相信号とは、変調される情報自体の相違点と、信号の長さのような構成上の相違点とを有する。受信機が、位置情報を取得するためには、少なくともいずれかの信号を受信できればよい。したがって、受信機の使用者は、必要に応じて、Ｉ相信号およびＱ相信号のいずれを受信するかを選択することができる。この選択は、いずれの信号を受信するかを規定する設定を使用者が受信機に入力することにより、実現される。あるいは、通信回線の輻輳により通信回線によるサーバへの接続がタイムアウトにより失敗した場合などに、受信機において、Ｉ相信号の受信モードからＱ相信号の受信モードへと自動的に切り替える構成としてもよい。
【０１２８】
なお、Ｃ／Ａ信号は、ＰＲＮ−ＩＤとメッセージ（たとえば、位置情報）とを含む。そして、メッセージをリアルタイムで更新することも可能であるため、Ｃ／Ａ信号に最新のメッセージを含めることができる。
【０１２９】
［屋内送信機２００から送信される信号のデータ構造］
まず、メッセージデータ生成装置２４５ｂで生成されるメッセージを乗せたＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号の構造について説明する。
【０１３０】
［Ｌ１ Ｃ／Ａ互換信号］
図８を参照して、送信機から送信される測位信号について説明する。図８は、ＧＰＳ衛星に搭載される送信機によって発信される信号５００の構成を表わす図である。信号５００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。
【０１３１】
第１番目のサブフレーム５１０は、３０ビットのＴＯＨ５１１と、３０ビットの時刻情報５１２と、２４０ビットのメッセージデータ５１３とを含む。時刻情報５１２は、詳細には、サブフレーム５１０が生成される際に取得された時刻情報と、サブフレームＩＤとを含む。ここで、サブフレームＩＤとは、他のサブフレームから第１のサブフレーム５１０を区別するための識別番号である。メッセージデータ５１３は、ＧＰＳ週番号、クロック情報、当該ＧＰＳ衛星のヘルス情報、軌道精度情報等を含む。
【０１３２】
第２番目のサブフレーム５２０は、３０ビットのＴＯＨ５２１と、３０ビットの時刻情報５２２と、２４０ビットのメッセージデータ５２３とを含む。時刻情報５２２は、第１番目のサブフレーム５１０における時刻情報５１２と同様の構成を有する。メッセージデータ５２３は、エフェメリス（ephemeris、放送暦）を含む。ここで、エフェメリスとは
、測位信号を発信する衛星の軌道情報をいう。エフェメリスは、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。
【０１３３】
第３番目のサブフレーム５３０は、第２番目のサブフレーム５２０と同様の構成を有する。すなわち、第３番目のサブフレーム５３０は、３０ビットのＴＯＨ５３１と、３０ビットの時刻情報５３２と、２４０ビットのメッセージデータ５３３とを含む。時刻情報５３２は、第１番目のサブフレーム５１０における時刻情報５１２と同様の構成を有する。メッセージデータ５３３は、エフェメリスを含む。
【０１３４】
第４番目のサブフレーム５４０は、３０ビットのＴＯＨ５４１と、３０ビットの時刻情報５４２と、２４０ビットのメッセージデータ５４３とを含む。メッセージデータ５４３は、他のメッセージデータ５１３，５２３，５３３と異なり、アルマナック情報、衛星ヘルス情報のサマリ、電離層遅延情報、ＵＴＣ（Coordinated Universal Time ）パラメータ等を含む。
【０１３５】
第５番目のサブフレーム５５０は、３０ビットのＴＯＨ５５１と、３０ビットの時刻情報５５２と、２４０ビットのメッセージデータ５５３とを含む。メッセージデータ５５３は、アルマナック情報と、衛星ヘルス情報のサマリとを含む。メッセージデータ５４３，５５３は、各々２５ページからの構成されており、ページ毎に、上記の異なる情報が定義されている。ここで、アルマナック情報とは、衛星の概略軌道を表わす情報であり、当該衛星だけでなく、全てのＧＰＳ衛星についての情報を含む。サブフレーム５１０〜５５０の送信が２５回繰り返されると、１ページ目に戻って、同じ情報が発信される。
【０１３６】
サブフレーム５１０〜５５０は、送信機１２０，１２１，１２２からそれぞれ送信される。サブフレーム５１０〜５５０が位置情報提供装置１００によって受信されると、位置情報提供装置１００の位置は、ＴＯＨ５１１〜５５１に含まれる各保守・管理情報と、時刻情報５１２〜５５２と、メッセージデータ５１３〜５５３とに基づいて、計算される。
【０１３７】
信号５６０は、サブフレーム５１０〜５５０に含まれる各メッセージデータ５１３〜５５３と同じデータ長を有する。信号５６０は、エフェメリス（メッセージデータ５２３，５３３）として表わされる軌道情報に代えて、信号５６０の発信源の位置を表わすデータを有する点で、サブフレーム５１０〜５５０と異なる。
【０１３８】
すなわち、信号５６０は、６ビットのＰＲＮ−ＩＤ５６１と、１５ビットの送信機ＩＤ５６２と、Ｘ座標値５６３と、Ｙ座標値５６４と、Ｚ座標値５６５と、高度補正係数（Ｚｈｆ）５６６と、アドレス５６７と、リザーブ５６８とを含む。信号５６０は、サブフレーム５１０〜５５０に含まれるメッセージデータ５１３〜５５３に代わって、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３から送信される。
【０１３９】
ＰＲＮ−ＩＤ５６１は、信号５６０の発信源である送信機（たとえば、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３）に対して予め割り当てられた一群の擬似雑音符号の符号パターンの識別番号である。ＰＲＮ−ＩＤ５６１は、各ＧＰＳ衛星に搭載されるそれぞれの送信機に対して割り当てられた一群の擬似雑音符号の符号パターンの識別番号とは異なるが、同じ系列の符号列から生成される符号パターンに対して割り当てられた番号である。位置情報提供装置が、受信した信号５６０から、屋内送信機用に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンのいずれかを取得することで、その信号が、衛星から送信されたサブフレーム５１０〜５５０であるのか、あるいは、屋内送信機から送信された信号５６０であるのかが特定される。
【０１４０】
Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４およびＺ座標値５６５は、屋内送信機２００が取り付けられている位置を表わすデータである。Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５は、たとえば緯度、経度、高度として表わされる。高度補正係数５６６は、Ｚ座標値５６５によって特定される高度を補正するために用いられる。なお、高度補正係数５６６は、必須のデータ項目ではない。したがって、Ｚ座標値５６５によって特定される高度以上の精度が要求されない場合には、その係数は用いられなくてもよい。この場合、高度補正係数５６６のために割り当てられる領域には、たとえば「ＮＵＬＬ」を表わすデータが格納される。
【０１４１】
リザーブ領域５６８には、「住所、建物の名称」、「宣伝広告用のデータ」、「交通情報」、「気象情報」、「災害情報」（たとえば地震情報）が割り当てられる。
【０１４２】
［Ｌ１Ｃ互換信号］
次に、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成されるメッセージを乗せたＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号の構造について説明する。
【０１４３】
以下、Ｉ相信号のデータ構造について説明する。
［Ｉ相信号の構成１］
図９は、Ｌ１Ｃ互換信号の第１の構成を表わす図である。図９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ＴＯＨ８１１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。
【０１４４】
リザーブ領域８１８には、「住所、建物の名称」、「宣伝広告用のデータ」、「交通情報」、「気象情報」、「災害情報」（たとえば地震情報）が割り当てられる。
【０１４５】
第２番目のサブフレームとして、信号８２０が送信機によって送信される。信号８２０は、６ビットのサブフレームＩＤ８２１と、高度補正係数８２２と、送信機位置アドレス８２３とを含む。信号８２０のサブフレームＩＤから後方の１４４ビット（信号８２０では、高度補正係数８２２と、送信機位置アドレス８２３）に、別情報を予め定義することにより、第３番目〜第６番目のサブフレームも同様に送信される。各サブフレームに含まれる情報は、上記のものに限られない。たとえば，位置情報に関する広告、インターネットサイトのＵＲＬ（Uniform Resource Locators）等が、各サブフレームにおいて予め
定義された領域に格納されてもよい。
【０１４６】
信号８３０〜８７０は、上記の信号８１０，８２０および信号８２０と同じ構造を有する第３〜第６番目のサブフレームの送信例を示す。すなわち、信号８３０は、第１のサブフレーム８３１と、第２のサブフレーム８３２とを含む。第１のサブフレーム８３１は、ＧＰＳ衛星から送信されるサブフレーム５１０〜５５０と同じヘッダを持つ。第２のサブフレーム８３２は、信号８２０に対応するフレームである。
【０１４７】
信号８４０は、第１のサブフレーム８３１と、第３のサブフレーム８４２とを含む。第１のサブフレーム８３１は、第１のサブフレーム８３１と同一である。第３のサブフレームは、信号８２０と同じ構造を有する。
【０１４８】
このような構成は、第６番目のサブフレーム８７２を送信するための信号８７０まで繰り返される。信号８７０は、第１のサブフレーム８３１と、第６のサブフレーム８７２とを含む。
【０１４９】
送信機が、信号８３０から信号８７０を繰り返し送信すると、第１のサブフレーム８３１は、各信号の送信毎に送信される。第１のサブフレーム８３１が送信された後に、他のいずれかのサブフレームが内挿される。すなわち、各サブフレームの送信の順序は、第１のサブフレーム８３１→第２のサブフレーム８３２→第１のサブフレーム８３１→第３のサブフレーム８４２→第１のサブフレーム→・・・→第６のサブフレーム８７２→第１のサブフレーム８３１→第２のサブフレーム８３２・・・となる。
【０１５０】
［Ｉ相信号の第２の構成］
図１０は、Ｌ１Ｃ互換信号の第２の構成を表わす図である。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。
【０１５１】
図１０は、Ｌ１Ｃ互換信号９１０の第２の構成を概念的に表わす図である。図１０を参照して、信号９１０は、ＴＯＨ９１１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。
【０１５２】
各信号は、１５０ビット長を有する。同じ構造を有する信号が６つ発信される。このような構成を有する信号を、屋内送信機から発信される信号として構成してもよい。
【０１５３】
図１０に示される各信号も、ＰＲＮ−ＩＤをそれぞれ有するため、位置情報提供装置１００は、そのＰＲＮ−ＩＤに基づいて、受信した信号の送信源を特定することができる。送信源が屋内送信機であれば、その信号には、Ｘ座標値とＹ座標値とＺ座標値とが含まれる。したがって、位置情報提供装置１００は、屋内の位置を表示することができる。
【０１５４】
＜信号フォーマット＞
本実施の形態に係る屋内送信機２００あるいはＧＰＳ衛星が送信する信号のフォーマットは、上述の態様に限られない。そこで、図１１〜図１６を参照して、他のフォーマットについて説明する。
【０１５５】
［メッセージタイプ＝０］
図１１は、３ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号は、第１ワード３０１０と、第２ワード３０２０と、第３ワード３０３０とを含む。各ワードの長さは３０ビットである。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「０」である。
【０１５６】
第１ワード３０１０は、８ビットのプリアンブル３０１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３０１２と、８ビットの階データ３０１３と、２ビットの緯度（ＬＳＢ）３０１４と、３ビットの経度（ＬＳＢ）３０１５と、６ビットのパリティ３０１６とを含む。メッセージタイプＩＤ３０１２のビットパターンは、たとえば、０００（＝タイプ「０」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１５７】
第２ワード３０２０は、３ビットのＣＮＴ３０２１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３０２２と、６ビットのパリティ３０２３とを含む。第３ワード３０３０は、３ビットのＣＮＴ３０３１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３０３２と、６ビットのパリティ３０３３とを含む。
【０１５８】
［メッセージタイプ＝１］
図１２は、４ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号は、第１ワード３１１０と、第２ワード３１２０と、第３ワード３１３０と、第４ワード３１４０とを含む。各ワードの長さは３０ビットである。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「１」である。
【０１５９】
第１ワード３１１０は、８ビットのプリアンブル３１１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３１１２と、９ビットの階データ３１１３と、４ビットのリザーブ３１１４と、６ビットのパリティ３１１５とを含む。メッセージタイプＩＤ３１１２のビットパターンは、たとえば、００１（＝タイプ「１」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１６０】
第２ワード３１２０は、３ビットのＣＮＴ３１２１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３１２２と、６ビットのパリティ３１２３とを含む。第３ワード３１３０は、３ビットのＣＮＴ３１３１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３１３２と、６ビットのパリティ３１３３とを含む。第４ワード３１４０は、３ビットのＣＮＴ３１４１と、１２ビットの高度３１４２と、２ビットのリザーブ３１４３と、３ビットの緯度（ＬＳＢ）３１４４と、３ビットの経度（ＬＳＢ）３１４５と、６ビットのパリティ３１４６とを含む。
【０１６１】
［メッセージタイプ＝３］
図１３は、ショートＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号３２００のフォーマットを概念的に表わす図である。信号３２００のメッセージタイプは、たとえば、「３」である。
【０１６２】
信号３２００は、８ビットのプリアンブル３２２０と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３２２０と、１２ビットのショートＩＤ（ＳＩＤ）３２３０と、１ビットのＢＤ３２４０と、６ビットのパリティ３２５０を含む。メッセージタイプＩＤ３２２０のビットパターンは、たとえば、０１１（＝タイプ「３」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１６３】
［メッセージタイプ＝４］
図１４は、ミディアムＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「４」である。
【０１６４】
この信号は、第１ワード３３１０と、第２ワード３３２０とを含む。第１ワード３３１０は、８ビットのプリアンブル３３１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３３１２と、１２ビットのショートＩＤ（ＩＤＭ）（ＭＳＢ）３３１３と、１ビットのＢＤ３３１４と、６ビットのパリティ３３１５とを含む。メッセージタイプＩＤ３３１２のビットパターンは、たとえば、１００（＝タイプ「４」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。第２ワード３３２０は、３ビットのＣＮＴ３３２１と、２１ビットのミディアムＩＤ（ＭＩＤ）（ＬＳＢ）３３２２と、６ビットのパリティ３３２３とを含む。
【０１６５】
図１５を参照して、フレーム構成の一例について説明する。図１５は、ワード数に応じて構成されるフレーム構成を表わす図である。各ワードの長さは、３０ビットである。
【０１６６】
フレーム３４１０は、１ワードからなる。フレーム３４１０は、８ビットのプリアンブル３４１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４１２と、１３ビットのデータビット３４１３と、６ビットのパリティ３４１４とを含む。
【０１６７】
フレーム３４２０は、２ワードからなる。フレーム３４２０の第１ワードは、８ビットのプリアンブル３４２１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４２２と、１３ビットのデータビット３４２３と、６ビットのパリティ３４２４とを含む。フレーム３４２０の第２ワードは、３ビットのＣＮＴ３４２５と、２１ビットのデータビット３４２６と、６ビットのパリティ３４２７とを含む。
【０１６８】
フレーム３４３０は、３ワードからなる。フレーム３４３０の第１ワードは、８ビットのプリアンブル３４３１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４３２と、１３ビットのデータビット３４３３と、６ビットのパリティとを含む。フレーム３４３０の第２ワードは、３ビットのＣＮＴ３４３５と、２１ビットの３４３６と、６ビットのパリティ３４３７とを含む。フレーム３４３０の第３ワードは、３ビットのＣＮＴ３４３８と、２１ビットのデータビット３４３９と、６ビットのパリティ３４４０とを含む。
【０１６９】
図１６を参照して、フレーム構成の他の例について説明する。図１６は、ショートＩＤと、位置情報とを含むフレーム３５００を概念的に表わす図である。
【０１７０】
フレーム３５００の第１ワードは、プリアンブル３５１０と、メッセージタイプＩＤ３５１２と、データビット３５１２と、パリティ３５１３とを含む。第２ワードは、プリアンブル３５１４と、メッセージタイプＩＤ３５１５と、階データ３５１６と、パリティ３５１７とを含む。第３ワードは、ＣＮＴ３５１８と、緯度データ３５１９と、パリティ３５２０とを含む。第４ワードは、ＣＮＴ３５２１と、経度データ３５２２と、パリティ３５２３とを含む。位置情報は、第２〜第４ワードによって構成される。
（実施の形態１）
（実施の形態１のシステムの概要）
以上説明したとおり、屋内送信機２００から送信される信号のフォーマットは、１つのものに限定される訳ではなく、種々のフォーマットでありうる。
【０１７１】
ただし、以下の説明では、屋内送信機２００の位置を識別するための識別子である送信機ＩＤをショートＩＤ（以下、ＳＩＤ）として送信するものとして説明する。もっとも、屋内送信機２００の位置を識別するための識別子を送信するデータフォーマットとしては、ＳＩＤに限定されるものではなく、たとえば、ミディアムＩＤ等を使用する構成とすることも可能である。
【０１７２】
ただし、ＳＩＤを識別子として使用した場合、屋内送信機から送信される信号フォーマットのうち、ＳＩＤがもっとも短い周期で繰り返し送信されるものであるので、最短の時間で、受信機である位置情報提供装置１００側で獲得可能と期待される。
【０１７３】
実施の形態１における屋内送信機２００と位置情報提供装置１００により、屋内測位が実行される概要を説明すると、以下のとおりである。
【０１７４】
１）ＳＩＤは単独では場所解決が不可能な間接参照識別子であり、またビット数の制約によりグローバル識別子としての配布利用は不可能である。そこで、ＳＩＤをローカル識別子として、実際の送信機の設置/管理単位である個別の「施設単位」（たとえば、建物単位）で一意性が保証されるように、予め発行/管理しておく。
【０１７５】
２）次に、施設単位で発行/管理されるＳＩＤと各々の屋内送信機の設置場所を、ＳＶＧで生成される屋内地図データ上のＩＤ基盤を媒介として関連付けを行い（つまり、変換テーブルを作成しておき）、位置情報提供装置１００に提供されるＳＶＧ地図情報に重畳/内包する（以下、このような変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報を「ＳＶＧコンテナ」と呼ぶ）。
【０１７６】
３）施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する（位置情報提供装置１００上で屋内地図上の現在地表示及びＳＩＤ変換テーブルを格納する）。
【０１７７】
４）当該ＳＶＧコンテナを位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信を実現する。
［位置情報提供装置１００−１（受信機）の構成］
図１７を参照して、利用者に位置情報を提示するための位置情報提供装置１００について説明する。図１７は、位置情報提供装置１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【０１７８】
位置情報提供装置１００は、アンテナ４０２と、アンテナ４０２に電気的に接続されているＲＦ（Radio Frequency）フロント回路４０４と、ＲＦフロント回路４０４に電気的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からの信号を受けて、相関処理を行うベースバンドプロセッサ４１２と、ベースバンドプロセッサ４１２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４１２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。
【０１７９】
ベースバンドプロセッサ４１２は、Ａ／Ｄコンバータ４０８に電気的に接続されているコリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの相関処理のタイミングの基準となるクロックをそれぞれ供給するための数値制御発信器（ＮＣＯ：Numerically Controlled Oscillators）４１１．１〜４１１．ｎと、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎからの信号をそれぞれ受けて、所定期間について積算処理を行う積算器４１２．１〜４１２．ｎとを含む。
【０１８０】
ベースバンドプロセッサ４１２は、さらに、メモリ４２０に格納されたソフトウェアに基づいて、積算器４１２．１〜４１２．ｎからの信号をデコードするとともに、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎ、ＮＣＯ４１１．１〜４１１．ｎおよび積算器４１２．１〜４１２．ｎの動作を制御する制御部４１４を含む。
【０１８１】
ここで、一般には、ベースバンドプロセッサ４１２は、受信信号のドップラー効果の影響を考慮して相関処理を行い、ＰＲＮコードおよびその遅延成分についてのサーチだけでなく、制御部４１４の制御にしたがって、ＮＣＯ４１１．１〜４１１．ｎの周波数を制御して、周波数についてのサーチも行なう。
【０１８２】
なお、図８に示した例では、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、積算器４１２．１〜４１２．ｎとは、ベースバンドプロセッサ４１２とは独立したハードウェアとする構成としてもよい。あるいは、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、積算器４１２．１〜４１２．ｎとの機能は、ソフトウェアとして実現することも可能である。
【０１８３】
メモリ４２０は、測位信号の各発信源を識別するためのデータである、ＰＲＮコードの符号パターンを格納する複数の領域を含む。一例として、ある局面において、４８個の符号パターンが用いられる場合には、メモリ４２０は、図８に示されるように、領域４２１−１〜４２１−４８を含む。また、他の局面において、それ以上の符号パターンが使用される場合には、さらに多くの領域がメモリ４２０に確保される。逆に、メモリ４２０に確保された領域の数よりも少ない符号パターンが使用される場合もあり得る。
【０１８４】
一例として４８個の符号パターンが用いられる場合において、たとえば、２４個の衛星が衛星測位システムに用いられる場合、各衛星を識別する２４個の識別データと、１２個の予備のデータとが、領域４２１−１〜４２１−３６に格納される。このとき、たとえば、領域４２１−１には、第１の衛星についての擬似雑音符号の符号パターンが格納されている。ここから、符号パターンを読み出して、受信信号との相互相関処理を行なうことにより、信号の追跡や、信号に含まれる航法メッセージの解読を行なうことができる。なお、ここでは、符号パターンを格納して読み出す方法を例示的に示したが、符号パターン生成器により符号パターンを生成する方法も可能である。符号パターン生成器は、たとえば、２つのフィードバックシフトレジスタを組み合わせることにより実現される。なお、符号パターン生成器の構成および動作は、当業者にとって容易に理解できるものである。したがって、ここでは、それらの詳細な説明は、繰り返さない。
【０１８５】
同様に、測位信号を発信する屋内送信機に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域４２１−３７〜４２１−４８に格納される。たとえば、第１の屋内送信機についての割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域４３２−３７および領域４３２−３８に格納されている。なお、メモリ４２０中には、１つの屋内送信機について、どの拡散コード（ＰＲＮコード）が組となって割当てられるかが、予め記憶されていることが望ましい。このような割り当てが予め記憶されている場合は、２つのチャネルについての同期捕捉が、より短縮されることになる。
【０１８６】
この場合、本実施の形態においては、１２個の符号パターン有する屋内送信機が使用可能となるが、同一の位置情報提供装置が受信可能な範囲に同一の符号パターンを使用する屋内送信機がないように、各屋内送信機をそれぞれ配置してもよい。このようにすることによって、６台以上の屋内送信機を、たとえばビル１３０の同一のフロアに設置することも可能になる。
【０１８７】
ナビゲーションプロセッサ４３０は、制御部４１４から出力されるデータに基づいて測位信号の発信源を判断するとともに、受信された測位信号がダイバーシティ送信されたものであるかを判断し制御部４１４の動作を制御する判断部４１６と、メモリ４２０に格納されたソフトウェアに基づいて、判断部４１６から出力される信号に基づいて屋外における位置情報提供装置１００の位置を測定するための屋外測位部４３２と、判断部４１６から出力されるデータに基づいて屋内における位置情報提供装置１００の位置を表わす情報を導出するための屋内測位部４３４とを含む。
【０１８８】
アンテナ４０２は、ＧＰＳ衛星１１０，１１１，１１２からそれぞれ発信された測位信号および屋内送信機２００−１から発信された測位信号をそれぞれ受信することができる。また、位置情報提供装置１００が携帯電話として実現される場合には、アンテナ４０２は、前述の信号に加えて、無線電話のための信号あるいはデータ通信のための信号を送受信することもできる。
【０１８９】
ＲＦフロント回路４０４のフィルタおよびＬＮＡ（Low Noise Amplifier）回路は、アンテナ４０２によって受信された信号を受けて、ノイズの除去あるいは予め規定された帯域幅の信号のみを出力するフィルタ処理などを行なう。ＲＦフロント回路４０４から出力される信号は、ダウンコンバータ４０６に入力される。
【０１９０】
ダウンコンバータ４０６は、ＲＦフロント回路４０４から出力される信号を増幅し、中間周波数として出力する。この信号は、Ａ／Ｄコンバータ４０８に入力される。Ａ／Ｄコンバータ４０８は、入力された中間周波数信号をデジタル変換処理し、デジタルデータに変換する。デジタルデータは、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎに入力される。
【０１９１】
コリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、制御部４１４がメモリ４２０から読み出した符号パターンと、受信信号との相関処理を行なう。
【０１９２】
コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの各コリレータは、制御部４１４から出力される制御信号に基づいて、受信された測位信号と測位信号を復調するために生成されたコードパターンとのマッチングを同時に実行する。
【０１９３】
具体的には、制御部４１４は、各コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの各々に対して、擬似雑音符号において生じ得る遅延を反映させた（符号位相をずらした）符号パターン（レプリカパターン）を生成する指令を与える。この指令は、たとえば、現行ＧＰＳでは、衛星の数×２×１０２３（用いられる擬似雑音符号の符号パターンの長さ）となる。各コリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、各々に与えられた指令に基づいて、各衛星について規定された擬似雑音符号の符号パターンを用いて符号位相の異なる符号パターンを生成する。そうすると、生成された全ての符号パターンの中には、受信された測位信号の変調に使用された擬似雑音符号の符号パターンに一致するものが１つ存在する。そこで、各符号パターンを用いたマッチング処理を行なうために必要な数のコリレータを並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎとして予め構成することにより、極く短時間で、擬似雑音符号の符号パターンを特定することができる。この処理は、位置情報提供装置１００が屋内送信機からの信号を受信する場合にも同様に適用できる。したがって、位置情報提供装置１００の使用者が屋内にいる場合でも、その位置情報を、極く短時間に取得することができる。
【０１９４】
つまり、並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、最大で、各衛星について規定された擬似雑音符号の符号パターンと各屋内送信機について規定された擬似雑音符号の符号パターンとのすべてについて、並列して、マッチングをとることが可能である。また、コリレータの個数と、衛星および屋内送信機に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンの個数との関係により、各衛星と各屋内送信機とについて規定された擬似雑音符号の符号パターンのすべてについて、一括して、マッチングを採らない場合でも、複数のコリレータによる並列処理により、大幅に、位置情報の取得に要する時間を短縮できる。
【０１９５】
ここで、衛星および屋内送信機は、同一の通信方式であるスペクトラム拡散方式で信号を送信しており、衛星および屋内送信機に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンが同一系列のものを使用できるので、並列のコリレータについては、衛星からの信号および屋内送信機からの送信の双方について共用することができ、受信処理は、両者について特段に区別することなく、並行して行うことができる。
【０１９６】
並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、各コードパターンを用いて、位置情報提供装置１００が受信した測位信号を追跡し、当該測位信号のビット配列に一致する配列を有するコードパターンを特定するための処理を行う。これにより、判断部４１６は、擬似雑音符号の符号パターンが特定されるため、位置情報提供装置１００は、受信された測位信号がどの衛星から送信されたものか、あるいは、屋内送信機から送信されたかを判別できる。さらに、判断部４１６は、受信された測位信号が屋内送信機から送信されたものである場合、その測位信号がダイバーシティ送信されたものか否かについても判断する。また、位置情報提供装置１００は、特定された符号パターンを用いて、復調とメッセージの解読とをすることができる。
【０１９７】
具体的には、判断部４１６は、上述のような判断を行ない、その判断の結果に応じたデータをナビゲーションプロセッサ４３０に送出する。判断部４１６は、受信された測位信号に含まれるＰＲＮ−ＩＤがＧＰＳ衛星に搭載される送信機以外の屋内送信機２００−１等に割り当てられたＰＲＮ−ＩＤであるか否かを判断する。
【０１９８】
ここで、一例として、２４個のＧＰＳ衛星が測位システムに使用される場合について説明する。この場合、予備のコードを含めると、たとえば、３６個の擬似雑音符号が使用される。この時、ＰＲＮ−０１〜ＰＲＮ−２４が、各ＧＰＳ衛星を識別する番号（ＰＲＮ−ＩＤ）として使用され、ＰＲＮ−２５〜ＰＲＮ−３６が、予備の衛星を識別する番号として使用される。予備の衛星とは、当初打ち上げられた衛星以外に改めて打ち上げられる衛星である。すなわち、このような衛星は、ＧＰＳ衛星あるいはＧＰＳ衛星に搭載された送信機等の故障に備えて打ち上げられる。
【０１９９】
さらに、仮に、１２個の擬似雑音符号の符号パターンがＧＰＳ衛星に搭載される送信機以外の屋内送信機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。
【０２００】
そこで、判断部４１６は、メモリ４２０に格納されている擬似雑音符号の符号パターン４２２を参照して、受信された測位信号から取得された符号パターンが、屋内送信機に割り当てられている符号パターンに一致するか否かを判断する。これらの符号パターンが一致する場合には、判断部４１６は、その測位信号が屋内送信機から発信されたものであると判断する。そうでない場合には、判断部４１６は、その信号がＧＰＳ衛星から発信されたものと判断し、その取得された符号パターンが、どの衛星に割り当てられた符号パターンであるかを、メモリ４２０に格納されている符号パターンを参照して決定する。なお、判断の態様として、符号パターンが使用される例が示されているが、その他のデータの比較によって、上記の判断が行なわれてもよい。たとえば、ＰＲＮ−ＩＤを用いた比較が、その判断に使用されてもよい。
【０２０１】
そして、受信された信号が各ＧＰＳ衛星から発信されたものである場合には、判断部４１６は、特定された信号から取得されるデータを屋外測位部４３２に送出する。信号から取得されるデータには、航法メッセージが含まれる。一方、受信された信号が屋内送信機２００−１などから発信されたものである場合には、判断部４１６は、その信号から取得されるデータを屋内測位部４３４に送出する。このデータは、すなわち屋内送信機２００−１の位置を特定するためのデータとして予め設定された座標値である。あるいは、別の局面において、当該送信機を識別する番号が用いられてもよい。
【０２０２】
ナビゲーションプロセッサ４３０において、屋外測位部４３２は、判断部４１６から送出されたデータに基づいて位置情報提供装置１００の位置を算出するための処理を実行する。具体的には、屋外測位部４３２は、３つ以上のＧＰＳ衛星（好ましくは、４つ以上）から発信された信号に含まれるデータを用いて、各信号の伝播時間を計算し、その計算結果に基づいて位置情報提供装置１００の位置を算出する。この処理は、公知の衛星測位の手法を用いて実行される。この処理は、当業者にとっては容易に理解できるものである。したがって、ここではその説明の詳細は繰り返さない。
【０２０３】
一方、ナビゲーションプロセッサ４３０において、屋内測位部４３４は、判断部４１６から出力されたデータに基づいて位置情報提供装置１００が屋内に存在する場合における測位処理を実行する。前述したように、屋内送信機２００−１は、場所を特定するためのデータ（位置特定データ）が含まれる測位信号を発信する。そこで、位置情報提供装置１００がそのような信号を受信した場合には、その信号に含まれるデータを取り出し、そのデータを用いて位置情報提供装置１００の位置を導出することができる。屋内測位部４３４は、この処理を行なう。屋外測位部４３２あるいは屋内測位部４３４によって算出されたデータを用いるとともに、メモリ４２０中にすでに格納されているＳＶＧ地図情報または通信部４５０を介して受信したＳＶＧ地図情報に基づいて、地図描画処理部４３６は、ディスプレイ４４０において、位置情報提供装置１００の現在位置を表示するための画像信号を生成して出力する。具体的には、これらのデータは、画面を表示するためのデータに組み込まれ、計測された位置を表わす画像あるいは屋内送信機２００−１が設置されている場所を表示するための画像が生成され、ディスプレイ４４０によって表示される。
【０２０４】
したがって、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報から地図を表示するためのブラウザとしての機能を有している。
【０２０５】
また、位置情報提供装置１００は、制御部４１４の制御の下に、外部との間、たとえば、位置情報提供サーバ（図示せず）との間で、データを授受するための通信部４５０を備える。
【０２０６】
図１７に示した構成において、特に限定されないが、測位信号受信からディスプレイに表示される情報の生成までの信号処理において、アンテナ４０２、ＲＦフロント回路４０４、ダウンコンバータ４０６、Ａ／Ｄコンバータ４０８は、ハードウェアにより構成され、ベースバンドプロセッサ４１２およびナビゲーションプロセッサ４３０の処理は、メモリ４２０に格納されたプログラムにより実行することができる。なお、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと積算器４１２．１〜４１２．ｎとの処理については、ハードウェアの代わりにソフトウェアにより実現される構成とすることもできる。
【０２０７】
図１８は、本実施の形態に係る位置情報提供装置１００の使用態様を表わす図である。ここで、位置情報提供装置は、携帯電話１２００として実現される。携帯電話１２００は、屋内送信機１２１０によって発信された測位信号を受信できる。屋内送信機１２１０は、インターネット１２２０に接続されている。インターネット１２２０には、屋内送信機１２１０の情報を提供可能な情報提供サーバ１２３０が接続されている。情報提供サーバ１２３０には、複数の送信機ＩＤとこれらにそれぞれ対応するＳＶＧ地図情報とがデータベースに登録されているものとする。インターネット１２２０には、携帯電話１２００との通信を行なう基地局１２４０も接続されている。
【０２０８】
携帯電話１２００が、屋内送信機１２１０によって発信された信号を受信すると、その信号の中から、屋内送信機１２１０を識別するための送信機ＩＤを取得する。送信機ＩＤは、たとえば、前述のＰＲＮ−ＩＤに対応付けられている。携帯電話１２００は、その送信機ＩＤを（あるいはＰＲＮ−ＩＤとともに）情報提供サーバ１２３０に対して送信する。具体的には、携帯電話１２００は基地局１２４０との間で通信を開始し、取得した送信機ＩＤが含まれるパケットデータを、情報提供サーバ１２３０に送出する。
【０２０９】
情報提供サーバ１２３０は、その送信機ＩＤを認識すると、送信機ＩＤに関連付けられているデータベースを参照して、そのＩＤに関連するＳＶＧ地図情報を読み出す。情報提供サーバ１２３０が、そのＳＶＧ地図情報のデータを基地局１２４０に対して送信すると、基地局１２４０は、そのＳＶＧ地図情報のデータを無線発信する。携帯電話１２００は、そのデータの着信を検知すると、携帯電話１２００の使用者による閲覧操作に従って、そのデータから、送信機１２１０の位置を取得することができる。
【０２１０】
図１９は、ＳＶＧ地図情報のデータ（ＳＶＧコンテナ）と、当該ＳＶＧ地図情報のデータで表示される地図画像とを対比して示す図である。
【０２１１】
図１９に示した例では、ある建物の特定のフロアをＳＶＧ地図情報のデータが表現している場合を例として示している。ＳＶＧ地図情報のデータには、以下の情報が含まれる。
【０２１２】
１）当該ＳＶＧ地図情報のデータと地理座標との関連付けを示す図面の属性情報。すなわち、一般に、屋外を表している地図と当該フロアを有する建物との位置関係を特定するための情報である。
【０２１３】
２）フロアの外郭の形状を示す情報。
３）フロア内の区画の形状を示す情報。
【０２１４】
４）当該フロア内に設置された各屋内送信機の属性情報。当該屋内送信機のＩＤとフロア内の屋内送信機の位置情報（屋内地図内の位置識別子および位置座標）。この情報が、ＳＩＤと屋内送信機の位置との変換テーブルに相当する。
【０２１５】
図２０を参照して、位置情報提供装置１００の制御処理について説明する。図２０は、位置情報提供装置１００のベースバンドプロセッサ４１０およびナビゲーションプロセッサ４３０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【０２１６】
ステップＳ６１０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号を取得（追尾、捕捉）する。具体的には、ベースバンドプロセッサ４１０は、Ａ／Ｄコンバータ４０８から、受信された測位信号（デジタル変換処理後のデータ）の入力を受け付ける。ベースバンドプロセッサ４１０は、擬似雑音符号のレプリカとして、可能な遅延が反映された符号位相が異なる符号パターンを生成し、その符号パターンと受信された測位信号との相関の有無をそれぞれ検出する。生成される符号パターンの数は、たとえば、符号パターンのビット数の２倍である。一例として、たとえば、チップレートが１０２３ビットである場合、２分の１ビットずつの遅延、すなわち符号位相差を有する２０４６個の符号パターンが生成され得る。そして、各符号パターンを用いて、受信された信号との相関を取る処理が、並列に実行される。ベースバンドプロセッサ４１０は、当該相関処理において、予め規定された強度以上の出力が検出された場合に、その符号パターンをロックし、当該符号パターンによって、その測位信号を発信した衛星を特定することができる。当該符号パターンのビット配列を有する擬似雑音符号は、１つしか存在しない。これにより、受信された測位信号をスペクトラム拡散符号化するために使用された擬似雑音符号が特定される。
【０２１７】
ステップＳ６１２にて、ベースバンドプロセッサ４１０は、その測位信号の発信源を特定する。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、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。
【０２１８】
ステップＳ６２０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、ナビゲーションプロセッサ４３０の屋外測位部４３２は、その測位信号に対して、メモリ４２０に一時的に保存されていた符号パターン（前述の「ロック」が行なわれた符号パターン、以下「ロックした符号パターン」）を用いて重畳することにより、その信号を構成するサブフレームから、航法メッセージを取得する。ステップＳ６２２にて、屋外測位部４３２は、取得した４つ以上の航法メッセージを用いて位置を算出するための通常の航法メッセージ処理を実行する。
【０２１９】
ステップＳ６２４にて、屋外測位部４３２は、その処理の結果に基づいて位置情報提供装置１００の位置を計算するための処理を実行する。たとえば、位置情報提供装置１００が、４つ以上の衛星から発信された各測位信号を受信している場合には、距離の算出は、各信号から復調された航法メッセージに含まれる各衛星の軌道情報、時刻情報等を用いて行なわれる。
【０２２０】
また、他の局面において、ステップＳ６１２において、位置情報提供装置１００が、衛星によって発信された測位信号（屋外信号）と屋内発信機からの信号（屋内信号）とを受信している場合には、ステップＳ６４０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、屋外測位部４３２は、ベースバンドプロセッサ４１０によって送出された測位信号に対して、当該ロックした符号パターンを重畳することにより、測位信号を構成するサブフレーム中のデータを取得する。この場合、位置情報提供装置１００は、衛星からの信号および屋内送信機からの信号を受信し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、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。すなわち、ステップＳ６４２にて、屋内測位部４３４は、屋内送信機２００−１によって発信された測位信号から、Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５を取得する処理を行ない、また、ＧＰＳ衛星によって発信された測位信号から航法メッセージを取得し、処理を行なう。その後、制御は、ステップＳ６２４に移される。この場合、ステップＳ６２４では、位置の算出に用いる信号を決定するための振り分けが、たとえば、屋内信号および屋外信号の強度に基づいて行なわれる。一例として、屋内信号の強度が屋外信号の強度よりも大きい場合には、屋内信号が選択され、当該屋内信号に含まれる座標値が、位置情報提供装置１００の位置とされる。
【０２２１】
一方、ステップＳ６１２にて、測位信号の発信源が屋内である場合、たとえば、屋内信号の強度が所定のレベル以上である場合に、続いて、ステップＳ６３０にて、屋内測位処理が行われる。
たとえば、屋内測位処理では、Ｑ相信号の受信モードとなっているかを判断部４１４が判断する。Ｑ相信号の受信モーでない場合（たとえば、Ｌ１ Ｃ／Ａの受信モードまたはＬ１ＣのＩ相信号の受信モード）は、続いて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、屋内測位部４３４は、ベースバンドプロセッサ４１０から送出された測位信号に対して、当該ロックした符号パターンを重畳することにより、測位信号を構成するサブフレームから、メッセージデータを取得する。このメッセージデータは、衛星から送信される測位信号に含まれる航法メッセージに代えて、屋内送信機によって発信される測位信号に含まれるものである。メッセージデータのフォーマットは、したがって、航法メッセージのフォーマットと同じフォーマットであることが好ましい。屋内測位部４３４は、そのデータから座標値（すなわち、屋内送信機の設置場所を特定するためのデータ（たとえば、信号５６０におけるＸ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５））を取得する。なお、このような座標値に代えて、設置場所あるいは設置場所の住所を表わすテキスト情報がフレームに含まれている場合には、当該テキスト情報が取得される。
【０２２２】
一方、ステップＳ６３０において、Ｑ相信号の受信モーである場合は、続いて、ステップＳ６３６において、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータ（送信機ＩＤ）を取得する。ステップＳ６３８において、位置情報提供装置１００は、この送信機ＩＤをネットワークを介して送信することで、サーバ（図示せず）から、当該送信機ＩＤに対応するＳＶＧ地図情報データを受信する。
【０２２３】
ステップＳ６５０にて、地図描画処理部４３６は、位置の算出結果に基づいてディスプレイ４４０に位置情報を表示させるための処理を実行する。具体的には、取得された座標を表示するための画像データあるいは屋内送信機２００−１の設置場所を表示するためのデータを生成し、ディスプレイ４４０に送出する。ディスプレイ４４０は、そのようなデータに基づいて表示領域に位置情報提供装置１００の位置情報を表示する。
【０２２４】
図２１は、図２０の屋内測位処理（Ｓ６３０）において、送信機ＩＤ（ＳＩＤ）とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいて、位置情報の提示を行う場合の処理を概念的に示す図である。図２１では、位置情報提供装置１００は、携帯電話機などのモバイル機器であるものとして説明する。
【０２２５】
図２１を参照して、屋内送信機２００は、屋内施設に入る際に、施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する。
【０２２６】
位置情報提供装置１００では、屋内施設に入った後に、現在の測位信号の発信源が屋内発信機２００であると判断した場合は、まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位モジュールとして機能する屋内測位部４３４は、屋内送信機から送信された識別子を判別して、地図描画処理部４３６内の識別子・軌道情報モジュールに通知する。地図描画処理部４３６内のウェブブラウザモジュールは、識別子・軌道情報モジュールから通知された識別子（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））に基づいて、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータから、識別子と当該識別子に対応した屋内送信機の属性情報との変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報をネットワーク（たとえば、インターネット）経由で受信する。
【０２２７】
ウェブブラウザモジュールは、ウェブブラウザとしてＳＶＧ地図をディスプレイ４４０表示するとともに、ＳＶＧ地図上に、識別子を受信した屋内送信機の位置も表示する。
【０２２８】
以上のような構成とすることで、ＳＶＧ地図情報を位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信が実現される。
【０２２９】
なお、ＳＶＧ地図情報の中に含まれる、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルにおいて、さらに、各屋内送信機の識別子に対応して、屋内送信機におけるスペクトラム拡散変調時のＰＲＮコード（拡散コード）を識別するための情報も含ませることとすることも可能である。このＰＲＮコード（拡散コード）を識別するための情報としては、たとえば、ＰＲＮコードのＩＤ情報とすることができる。このようにすると、地図をダウンロードするということは、設備の入り口近傍の屋内送信機の識別子だけでなく、その周辺の屋内送信機（たとえば、同じフロアに存在する複数の屋内送信機）の識別子も、受信機側で一括して事前に情報として把握できることになる。この場合、受信機側で測位信号を捕捉する際に、いずれの拡散コードを使用して補足すればよいのかアシストされることにもなり、一層、高速で測位信号を捕捉することが可能となる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、ＳＶＧ地図情報の中に、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルを含める構成であった。
【０２３０】
実施の形態２では、位置情報提供装置１００が、ＳＶＧ地図情報を取得する際に、さらに、屋外測位の際に使用する測位衛星の軌道情報をも取得する構成とする。
【０２３１】
すなわち、たとえば、位置情報提供装置１００が、軌道情報を持たない状態からスタートする場合（コールドスタート）などでは、屋内から屋外へのハンドオーバー時の衛星データ取得に相応の時間を要するためスムーズな測位の受け渡しが困難となる。しかし、屋内において地図情報を獲得する際に、併せて、測位衛星の軌道情報をダウンロードしておくことが可能となれば、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度を向上させるとともに測位時間を短縮することができる。
【０２３２】
図２２は、屋内送信機からの当該屋内送信機の識別子とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいた、屋内測位の処理と、ＳＶＧ地図情報データと併せて受信する軌道情報を用いた屋外測位処理とを概念的に示す図である。図２２でも、位置情報提供装置１００は、携帯電話機などのモバイル機器であるものとして説明する。
【０２３３】
図２２を参照して、実施の形態２の測位システムにおいては、屋内から屋外へと移動する際に劣化する測位精度及び測位時間の問題を解決するため、実施の形態１のＳＶＧコンテナデータ配信の際に、衛星軌道データも併せて配信する。
【０２３４】
まず、インターネット上には、測位衛星の軌道情報を提供するための軌道情報データベースが設けられている。情報提供サーバ（ウェブサーバ）は、配信しようとするＳＶＧ地図の示す場所と現在時刻とで決定される軌道情報を、軌道情報データベースから取得するものとする。
【０２３５】
すなわち、実施の形態１と同様にして、屋内送信機１００は、屋内施設に入る際に、施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する。
【０２３６】
位置情報提供装置１００では、屋内施設に入った後に、現在の測位信号の発信源が屋内発信機２００であると判断した場合は、まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位モジュールとして機能する屋内測位部４３４は、屋内送信機から送信された識別子を判別して、地図描画処理部４３６内の識別子・軌道情報モジュールに通知する。地図描画処理部４３６内のウェブブラウザモジュールは、識別子・軌道情報モジュールから通知された識別子（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））に基づいて、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータから、識別子と当該識別子に対応した屋内送信機の属性情報との変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報をネットワーク（たとえば、インターネット）経由で受信する。
ここで、取得対象となる建物のＳＶＧコンテナ（ＵＲＬ）が確定することにより、併せて、屋内測位の対象となる施設の位置（施設代表点の緯度経度座標など）及び時刻が特定され、衛星測位に必要な衛星軌道情報も確定する。ＵＲＬを参照して、ＳＶＧコンテナを取得する時に当該エリア/時刻の衛星軌道データも併せて情報提供サーバ１２３０から送信し、位置情報提供装置１００にローカルに（メモリ４２０内に）識別子と対応づけて保存する。具体的には、ＳＶＧコンテナのＵＲＬ（屋内送信機のメッセージタイプが４である信号による短縮ＵＲＬとして送信）を参照/取得する際のHTTP通信のヘッダ情報に当該識別子に対応した衛星軌道データ埋め込み送信し、ブラウザのCookieに格納する方式を用いる（Cookieに格納することでサーバ側からの有効期限の制御が可能となる）。
【０２３７】
ウェブブラウザモジュールは、ウェブブラウザとしてＳＶＧ地図をディスプレイ４４０表示するとともに、ＳＶＧ地図上に、識別子を受信した屋内送信機の位置も表示する。
【０２３８】
さらに、位置情報提供装置１００においては、屋内から屋外に出た際に、屋外測位部４３２は、蓄積されている衛星軌道情報のうちから最適な（たとえば、もっとも新しく情報提供サーバ１２３０から受信した衛星軌道情報）を選択して、ＧＰＳ衛星からの測位信号に含まれる衛星軌道情報を用いるのではなく当該衛星軌道情報を用いて、ＧＰＳ衛星からの測位信号の受信までの時間遅れに基づいて、現在位置を計算する。
【０２３９】
以上のような構成とすることで、ＳＶＧ地図情報を位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信が実現される。しかも、屋内から屋外に出た場合にも、最適な軌道衛星情報を用いて屋外測位を行うことが可能となる。
【０２４０】
図２３は、実施の形態２の位置情報提供装置１００における屋内測位処理（図２０のステップＳ６３０）の処理を説明するための第１のフローチャートである。
【０２４１】
まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位用のソフトウェアの動作が起動すると、メッセージタイプが４である信号により受信した短縮ＵＲＬにより、地図描画処理部４３６は、屋内地図についてのＳＶＧ地図情報のＵＲＬを特定する（ステップＳ６０００）。
【０２４２】
次に、地図描画処理部４３６は、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータからＳＶＧ地図情報を取得する（ステップＳ６００２）。そして、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報から屋内送信機の識別情報と当該屋内送信機の位置情報とを対応づけた変換テーブルを抽出し（Ｓ６０１２）、メモリ４２０に場所識別子情報（場所識別子変換テーブル）として格納する。さらに、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報のＨＴＴＰヘッダより衛星軌道情報を取得して（Ｓ６０２２）、ブラウザのCookieとして衛星軌道データをメモリ４２０に格納する（Ｓ６０２４）。
【０２４３】
地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報に対応する地図をブラウザ上に表示し（Ｓ６０３０）、ユーザの操作に応じて、以後も連続して測位処理を行う（Ｓ６０３２）か、あるいは、測位の停止または再開を行う（Ｓ６０３４）。
【０２４４】
図２４は、図２３における測位処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、屋外地図もＳＶＧ技術を用いた地図情報としてメモリ４２０内に格納されているものとする。屋外地図については、事前に、所定の媒体からメモリ４２０にロードしておいてもよいし、あるいは、通信部４５０により情報提供サーバ１２３０からダウンロードしてメモリ４２０に格納しておいてもよい。
【０２４５】
図２４を参照して、まず、ベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）により位置情報が取得されると（Ｓ６１００）、判断部４１６は、取得した情報を判定し（Ｓ６１０２）、取得された情報が、緯度経度座標である場合は、当該緯度経度座標に対応する位置を中心点に設定して（Ｓ６１１２）、ＳＶＧ地図情報により表示される地図を更新して表示する（Ｓ６１１４）。
【０２４６】
一方、判断部４１６が、取得されたのは屋内送信機の識別情報（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））であると判定した場合は（Ｓ６１０２）、地図描画処理部４３６は、屋内測位部４３４から受け取った当該識別子を、メモリ４２０に格納されている場所識別子情報（場所識別子変換テーブル）と照合する（Ｓ６１２０）。地図描画処理部４３６が、照合に成功すると（Ｓ６１２２）、地図描画処理部４３６は、当該識別子に対応する位置を地図の中心点に設定し（Ｓ６１２４）、ＳＶＧ地図情報による地図の表示を更新する（Ｓ６１２６）。さらに、地図描画処理部４３６は、照合に成功した識別子に対応するＳＶＧ地図情報と同時に取得された衛星軌道データが存在すれば（Ｓ６１２８）、当該衛星軌道データを有効化し（Ｓ６１３０）、上記ＳＶＧ地図情報と同時に取得された衛星軌道データが存在しなければ（Ｓ６１２８）、当該衛星軌道データを無効化する（Ｓ６１３２）。
【０２４７】
一方、ステップＳ６１０２において、場所と関連付いた識別子が取得されていないと判定された場合は、地図描画処理部４３６は、所定のエラー処理やＳＶＧ地図情報の再取得・部分変更などの予め定められている処理を実行する（Ｓ６１５０）。
【０２４８】
図２５は、図２４におけるベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）の処理のフローを説明するためのフローチャートである。
【０２４９】
図２５を参照して、まず、ベースバンドプロセッサ４１２と判断部４１６との協働により、屋内測位信号の受信が試みられ（Ｓ６２００）、かつ、屋内測位信号の受信が成功した場合には（Ｓ６２０２）、受信した屋内送信機の識別子（あるいは、屋内送信機の設定によっては、屋内送信機の設置された場所の緯度経度情報）を、地図描画処理部４３６に返す（Ｓ６２１２）。
【０２５０】
一方、屋内測位信号の受信が成功しない場合には（Ｓ６２０２）、続いて、判断部４１６は、有効な衛星軌道データが存在するか否かを判断し（Ｓ６２２０）、有効な衛星軌道データが存在する場合は、当該データを屋外測位のための衛星軌道データとして設定する（Ｓ６２２２）。
【０２５１】
続いて、ベースバンドプロセッサ４１２と屋外測位部４３２との協働により、屋外の測位衛星からの測位信号が受信され（Ｓ６２２４）、緯度経度情報の取得に成功すると（Ｓ６２２６）、取得した緯度経度情報（あるいは、さらに高さに関する情報）が地図描画処理部４３６に返される（Ｓ６２２８）。一方、屋外測位部４３２が、屋外の測位衛星からの測位信号による緯度経度情報の取得に失敗した場合は、エラー情報が地図描画処理部４３６に返される（Ｓ６２３０）。
【０２５２】
なお、ステップＳ６２２０で有効な衛星軌道データが存在しない場合は、コールドスタートとなり、屋外の測位衛星からの測位信号から衛星軌道データの抽出が行われる。
【０２５３】
したがって、実施の形態１のＳＶＧコンテナの参照/取得と併せ、当該エリア/時刻の衛星軌道データを非同期/バックグラウンドで取得しておくことで、事後に建物内部から屋外に出る際の測位のハンドオーバー時にタイムロス少なく衛星測位が可能となる。
【０２５４】
すなわち、以上の構成により、実施の形態１の位置情報提供装置１００が奏する効果に加えて、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度を向上させるとともに測位時間を短縮することができる。
【０２５５】
なお、以上の説明では、地図情報は、ＳＶＧ技術を用いて表示データが表現されるものとし、かつ、この地図表示のためのＳＶＧデータ内に、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルを含める構成として説明した。このような構成（ＳＶＧコンテナ）とすることで、地図情報と変換テーブルを一体として管理し、かつ配信できるため、位置情報サーバでの管理と処理が容易となるという利点がある。
【０２５６】
ただし、地図情報と変換テーブルとは、このような構成に限定されるものではない。たとえば、以下のような構成とすることができる。
【０２５７】
１）地図情報は、数値地図であってスケーラブルに地図を表示できるベクトルデータとし、変換テーブルは、別個のデータとして配信する構成としてもよい。
【０２５８】
２）屋内の地図情報は、ＣＡＤデータとして配信し、変換テーブルは、このＣＡＤデータ上の位置と識別子との対応を示す変換テーブルを別のデータとして配信してもよい。このとき、ＣＡＤデータは、ベクトル画像であってもよいし、ラスタ画像であってもよいものの、地図の拡大・縮小等の簡便さからは、ベクトル画像が望ましい。
【０２５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２６０】
１０ 位置情報提供システム、１１０，１１１，１１２ ＧＰＳ衛星、１２０，１２１，１２２ 送信機、１００，１００−１，１００−２，１００−３，１００−４ 位置情報提供装置、１３０ ビル、２００，２００−１，２００−２，２００−３ 屋内送信機、２１０ 無線Ｉ／Ｆ，２２０ 外部同期リンクポート，２２１ 外部クロックポート，２３０ 基準クロックＩ／Ｏブロック，２４０ デジタル処理ブロック，２５０ アナログブロック，１２２０ インターネット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置情報を提供する技術に関し、ナビゲーション信号を送信するナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置に関する。本発明は、より特定的には、測位信号を発信する衛星から発信された信号が届かない環境下においても位置情報を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）が知られている。ＧＰＳ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。
【０００３】
また、壁や屋根を貫通した微弱なＧＰＳ信号を室内において受信する技術もあるが、受信状況は不安定であり、測位の精度も低下する。
【０００４】
以上、測位についてＧＰＳを例にとって説明したが、上述した現象は衛星を用いた測位システムについて一般的に言えることである。なお、衛星測位システムは、ＧＰＳに限られず、たとえば、ロシア共和国におけるＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、欧州におけるＧａｌｉｌｅｏ等のシステムを含むものとする。
【０００５】
ここで、位置情報の提供に関する技術は、たとえば、特開２００６−６７０８６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００６】
しかしながら、特開２００６−６７０８６号公報に開示された技術によれば、リーダあるいはライタは、位置情報を提供するシステムに固有のものであり、汎用性にかけるという問題点がある。また、干渉を避けるため、送信出力を抑える必要があり、位置情報を受信可能な範囲が限定され、連続した位置情報の取得ができないほか、広い範囲をカバーするためには極めて多数の送信機が必要となるという問題点があった。
【０００７】
また、位置情報の取得あるいは通知に関し、たとえば、固定電話であれば設置場所が予め知られているため、固定電話から発信された電話によって、その発信場所を特定することができる。しかしながら、携帯電話の普及に伴い、移動体通信が一般的になっているため、固定電話のようにして発信者の位置情報を通知することができない場合が増えている。一方、緊急時の通報に関し、携帯電話からの通報に位置情報を含めることについての法整備も進められている。
【０００８】
従来の測位機能を有する携帯電話の場合、衛星からの信号を受信できる場所では位置情報が取得されるため、携帯電話の位置を通知することが可能である。しかしながら、屋内、地下街のように電波が受信できない場所においては、従来の測位技術によっては、位置情報を取得できないという問題点があった。
【０００９】
そこで、たとえば、ＧＰＳ信号に類似する信号を発信できる複数の送信機を室内に配置し、ＧＰＳと同様の３辺測量による原理に基づき位置を求めるという技術も考えられる（たとえば、特許文献２を参照）。しかしながら、この場合、各送信機の時刻が同期していることが必要になり、送信機が高価になるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示された発明では、電波の遮蔽物・反射物の配置が、測位のための受信端末の移動する方向について、一定の配置となっていることを利用して、マルチパス等の影響を軽減しようとする技術である。
【００１１】
さらに、特許文献３には、屋内において、送信電力を制御し、かつ、屋内では、上記のような３辺測量ではなく、単に、位置情報をＧＰＳ信号と互換なフォーマットで送信することで、屋内での測位におけるシステム構成を簡易化しつつ、かつ、測位の精度を向上させるための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−６７０８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０５２７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７８７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、一般には、屋内での位置情報を提供するためには、単に、屋内送信機から受信機の位置（または、特許文献３に記載の技術では、屋内送信機の位置）を特定できるだけでは、不十分であり、当該屋内についての地図も、受信機側で記憶しておくことが必要になる。
【００１４】
一方で、地図をスケーラブルに表示可能な技術として、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）技術が知られている。ＳＶＧ技術を用いた地図としては、たとえば、日本の市街地の地図については、国土地理院からも情報が開示されている。ＳＶＧ技術は、以下のような特徴がある。
１）ＳＶＧは、W3CやOMA等のグローバルな標準化団体において国際標準化が行われている「オープン・スタンダード」なフォーマットである。
２）デバイスやプラットフォームに依存しないサービスの実現や、データの継続的な利用が担保される。
３）ＳＶＧは「意味情報を持ったXMLデータ」であり、コンテンツの組合わせに際し、利用者側のコンテクストに即しクライアント側で表示内容の動的制御が可能である。
４）ＳＶＧはベクター形式の画像フォーマットであり、地図画像の高品質な拡大/縮小/回転が可能である。
【００１５】
そして、ＳＶＧのようなスケーラブルな地図情報であって、相互に参照可能な地図情報を用いて、複数の地理情報サーバを連携して地図の表示を行う技術としては、たとえば、特許第３５０３３９７号公報などに開示がある。
【００１６】
ただし、屋内における地図として、上述したＳＶＧのように、スケーラブルな地図データを使用した場合に、このような屋内地図と屋内送信機との配置の情報を適切に受信機側で処理できなければ、現在位置の表示が遅れてしまう等の問題が生じてしまう。
【００１７】
さらに、屋内での測位を行っている状態から屋外での測位の状態への遷移した場合には、屋外における測位のために必要な情報、たとえば、測位衛星の軌道情報などについて、最新の情報を受信機側で保持していない場合には、やはり、現在位置の表示が遅れてしまう等の問題が生じてしまう。
【００１８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、屋内測位送信機からの測位信号による測位時間の短縮を実現することが可能なナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置を提供することである。
【００１９】
この発明の他の目的は、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度の向上と測位時間の短縮を実現することが可能なナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明の１つの局面に従うと、 複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能な受信機にナビゲーション信号を送信する、地上の施設内に設置されるナビゲーション信号送信装置であって、送信アンテナと 施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置のうち、ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報と、施設内の地図情報を取得するための外部機器のネットワーク上での位置を特定するための資源識別情報とを記憶するための記憶装置と、ナビゲーション信号に含まれる識別情報と資源識別情報のメッセージ信号を生成するメッセージ生成手段と、ナビゲーション信号送信装置に予め割り当てられた、衛星測位信号と同一系列の拡散コードに基づいて、メッセージ信号をスペクトラム拡散処理を含む変調処理により変調して、ナビゲーション信号を生成する変調手段と、ナビゲーション信号を、送信アンテナから送信する送信手段をさらに備える。
【００２１】
好ましくは、ナビゲーション信号の信号フォーマットは、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである。
【００２２】
好ましくは、メッセージ生成手段は、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである複数の信号フォーマットのうち、信号の繰り返し周期がもっとも短い信号フォーマットで、識別情報を含むメッセージ信号を生成する。
【００２３】
この発明の他の局面に従うと、複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能であり、かつ、地上の施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置からのスペクトラム拡散信号であって、施設内において当該ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報を各々含む複数のナビゲーション信号を用いて、位置情報を提供する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、ネットワーク上の外部機器と通信するための通信手段と、ナビゲーション信号についての衛星測位信号と同一系列の複数の拡散コードのパターンを格納する記憶手段と、並列に設けられ、かつ複数の拡散コードのパターンについて並行して相関処理を行い、複数のナビゲーション信号を識別して復調するための復調手段と、ナビゲーション信号を識別して復調できた場合、所定のナビゲーション信号送信装置からのナビゲーション信号から外部機器のネットワーク上の位置を特定するための資源識別情報を取得するとともに、識別された複数のナビゲーション信号のうちのいずれか１つにより識別情報を抽出する抽出手段と、通信手段により、資源識別情報に基づいて、外部機器から、施設内の地図を表示するための地図情報および施設内のナビゲーション信号送信装置の位置と識別情報との対応関係を示す対応情報とを取得し、施設内の地図において識別情報を受信したナビゲーション信号送信装置の位置を示す地図画像を表示するための画像信号を生成する地図描画処理手段とを備える。
【００２４】
好ましくは、ナビゲーション信号の信号フォーマットは、衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである。
【００２５】
好ましくは、地図情報は、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）形式のデータであり、対応情報は、ＳＶＧ形式のデータとして記述される。
【００２６】
好ましくは、対応情報は、地図情報内に含まれる複数のナビゲーション信号送信装置の位置と複数の識別情報との対応関係とを一括して含み、
復調手段は、対応情報に基づいて、選択される拡散コードを用いて相関処理を実行する。
【００２７】
好ましくは、抽出手段は、地図情報を外部機器から取得する際に、測位衛星についての衛星軌道データを併せて外部機器から取得し、位置情報提供装置は、複数の測位衛星からの衛星測位信号を受信して測位する際に、外部機器から取得した衛星軌道データを使用して、測位を実行する屋外測位手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００２８】
この発明のナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置によれば、受信機側において、屋内測位送信機からの測位信号による測位時間の短縮可能である。
【００２９】
また、この発明のナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置によれば、受信機側において、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度の向上と測位時間の短縮可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】位置情報提供システム１０の構成を表わす図である。
【図２】屋内送信機２００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】屋内送信機２００が備えるＥＥＰＲＯＭ２４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。
【図４】ＦＰＧＡ２４５により実現される回路のうち、現行ＧＰＳ信号の搬送波のＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）に乗せられる測位用の信号であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードのベースバンド信号、または、新しい測位衛星システム（たとえば、日本の準天頂衛星システム）のＬ１帯で使用される測位用の信号であるＬ１Ｃコードのベースバンド信号に対して、それぞれの信号フォーマットに従った変調を行うための変調器２４５ａの構成を説明するための機能ブロック図である。
【図５】Ｌ１ Ｃ／Ａコードの信号と、Ｌ１Ｃコードの信号のスペクトル強度分布を示す図である。
【図６】ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｃの構成を示す機能ブロック図である。
【図８】ＧＰＳ衛星に搭載される送信機によって発信される信号５００の構成を表わす図である。
【図９】Ｌ１Ｃ互換信号の第１の構成を表わす図である。
【図１０】Ｌ１Ｃ互換信号の第２の構成を表わす図である。
【図１１】３ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１２】４ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１３】ショートＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号３２００のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１４】ミディアムＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。
【図１５】ワード数に応じて構成されるフレーム構成を表わす図である。
【図１６】ショートＩＤと、位置情報とを含むフレーム３５００を概念的に表わす図である。
【図１７】位置情報提供装置１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図１８】本実施の形態に係る位置情報提供装置１００の使用態様を表わす図である。
【図１９】ＳＶＧ地図情報のデータ（ＳＶＧコンテナ）と、当該ＳＶＧ地図情報のデータで表示される地図画像とを対比して示す図である。
【図２０】位置情報提供装置１００のベースバンドプロセッサ４１０およびナビゲーションプロセッサ４３０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図２１】図２０の屋内測位処理（Ｓ６３０）において、送信機ＩＤ（ＳＩＤ）とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいて、位置情報の提示を行う場合の処理を概念的に示す図である。
【図２２】屋内送信機からの当該屋内送信機の識別子とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいた、屋内測位の処理と、ＳＶＧ地図情報データと併せて受信する軌道情報を用いた屋外測位処理とを概念的に示す図である。
【図２３】実施の形態２の位置情報提供装置１００における屋内測位処理（図２０のステップＳ６３０）の処理を説明するための第１のフローチャートである。
【図２４】図２３における測位処理を説明するためのフローチャートである。
【図２５】図２４におけるベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）の処理のフローを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３２】
＜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ｋｍ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、ハードウェアの構成としては、従来の測位装置を有する端末と同様の構成を有するが、ファームウェアその他のソフトウェアを変更することにより、本発明の実施の形態に係る位置情報提供装置１００が、屋内でも測位可能な端末装置として、実現される。
【００３３】
ここで、測位信号は、いわゆるスペクトラム拡散された信号であり、たとえば、いわゆるＧＰＳ信号である。しかしながら、その信号はＧＰＳ信号に限られない。なお、以下では説明を簡単にするために、測位のシステムをＧＰＳを一例として説明するが、本発明は、他の衛星測位システム（たとえば、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星システムＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）等）にも適用可能である。
【００３４】
測位信号の中心周波数は、たとえば、１５７５．４２ＭＨｚである。測位信号の拡散周波数は、たとえば１．０２３ＭＨｚである。この場合、測位信号の周波数は、既存のＧＰＳのＬ１帯におけるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）信号またはＬ１Ｃ信号の周波数と同一となる。したがって、既存の測位信号受信回路（たとえばＧＰＳ信号受信回路）のフロントエンドが流用できるため、位置情報提供装置１００は、新たなハードウェアの回路を追加することなく、フロントエンドからの信号処理を行うソフトウェアを変更するのみで、測位信号を受信することができる。
【００３５】
他の局面において、測位信号は、１．０２３ＭＨｚの矩形波によって変調されていてもよい。この場合、たとえば、Ｌ１帯において新たな送信が計画される測位信号のデータチャネルと同一であれば、利用者は、新しいＧＰＳの信号を受信、処理可能な受信機を用いて当該測位信号を受信できる。なお、矩形波の周波数は、１．０２３ＭＨｚが好ましい。変調のための周波数は、既存のＣ／Ａ信号、および／または、他の信号との干渉を回避するためのスペクトラム分離とのトレードオフによって定められ得る。なお、変調の態様はこれに限られない。
【００３６】
ＧＰＳ衛星１１０には、測位信号を発信する送信機１２０が搭載されている。ＧＰＳ衛星１１１，１１２，１１３にも、同様の送信機１２１，１２２，１２３がそれぞれ搭載されている。
【００３７】
位置情報提供装置１００−１と同様の機能を有する位置情報提供装置１００−２，１００−３，１００−４は、以下に説明するように、ビル１３０その他の電波が届きにくい場所でも使用可能である。すなわち、ビル１３０の１階の天井には、屋内送信機２００−１が取り付けられている。位置情報提供装置１００−４は、屋内送信機２００−１から発信される測位信号を受信する。同様に、ビル１３０の２階および３階の各フロアの天井にも、それぞれ屋内送信機２００−２，２００−３が取り付けられている。ここで、各屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻（以下、「地上時刻」という。）と、ＧＰＳ衛星１１０，１１１，１１２，１１３の時刻（以下、「衛星時刻」という。）とは、互いに独立したものでよく、必ずしも同期している必要はない。ただし、各衛星時刻は、それぞれ同期している必要がある。したがって、各衛星時刻は、各衛星に搭載された原子時計により制御されている。また、必要に応じて、各屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻である地上時刻も、相互に同期していることが好ましい。
【００３８】
もっとも、本発明では、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の時刻と、衛星時刻との同期を比較的簡単な装置構成でとることが可能なため、システムの構成として、衛星時刻と地上時刻とを同期させる必要がある場合には、このような同期に対応することが可能である。
【００３９】
ＧＰＳ衛星の各送信機から測位信号として発信されるスペクトラム拡散信号は、擬似雑音符号（ＰＲＮ（Pseudo Random Noise）コード）によって航法メッセージを変調することにより生成される。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１２０〜１２３は、さらに、それぞれ、当該送信機１２０〜１２３自身、あるいは送信機１２０〜１２３が搭載される各ＧＰＳ衛星を識別するためのデータ（たとえば、ＰＲＮ−ＩＤ（Identification））を保持している。
【００４０】
位置情報提供装置１００は、各擬似雑音符号を発生するためのデータおよびコード発生器を有している。位置情報提供装置１００は、測位信号を受信すると、各衛星の送信機または各屋内送信機ごとに割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンを用いて、後述する復調処理を実行し、受信された信号がどの衛星またはどの屋内送信機から発信されたものであるかを特定することができる。また、測位信号の１つであるＬ１Ｃ信号には、データの中にＰＲＮ−ＩＤが含まれており、受信レベルが低い場合に生じやすい誤った符号パターンでの信号の捕捉・追尾を防ぐことができる。
【００４１】
［ＧＰＳ衛星に搭載される送信機］
ＧＰＳ衛星に搭載される送信機の構成については、周知であるので、以下では、ＧＰＳ衛星に搭載される送信機の構成の概略について説明する。送信機１２０，１２１，１２２，１２３は、それぞれ、原子時計と、データを格納する記憶装置と、発振回路と、測位信号を生成するための処理回路と、処理回路によって生成された信号をスペクトラム拡散符号化するための符号化回路と、送信アンテナ等を有する。記憶装置は、エフェメリス、各衛星のアルマナック、電離層補正データ等を有する航法メッセージとを格納している。各送信機がＬ１Ｃ／Ａ信号を送信する場合、処理回路は、ＰＲＮ−ＩＤとなり得る符号パターンによって測位信号を生成する。したがって、受信した測位信号の符号パターンが特定されれば、その測位信号を送信した送信機が識別される。
【００４２】
一方、各送信機がＬ１Ｃ信号を送信する場合、記憶装置は、ＰＲＮ−ＩＤを格納している。この場合、処理回路は、ＰＲＮ−ＩＤを含む測位信号を生成する。したがって、Ｌ１Ｃ信号として生成された測位信号が受信されると、その測位信号からＰＲＮ−ＩＤが取得される。
【００４３】
処理回路は、原子時計からの時刻情報と、記憶装置に格納されている各データとを用いて送信用のメッセージを生成する。
【００４４】
ここで、各送信機１２０〜１２３毎に、スペクトラム拡散符号化するための擬似雑音符号の符号パターンが予め規定されている。各符号パターンは、送信機ごと（すなわちＧＰＳ衛星ごと）に異なる。符号化回路は、そのような擬似雑音符号を用いて、上記メッセージをスペクトラム拡散する。送信機１２０〜１２３の各々は、符号化された信号を高周波数に変換して、送信アンテナを介して、宇宙空間に発信する。
【００４５】
上述のように、送信機１２０〜１２３は、他の送信機との間で有害な干渉を及ぼさないスペクトラム拡散信号を発信する。ここで、「有害な干渉をおこさない」ことは、干渉が生じない程度に制限された出力レベルによって担保され得る。あるいは、スペクトラムを分離する態様によっても実現できる。この信号は、たとえばＬ１帯と称される搬送波によって送信されている。各送信機１２０，１２１，１２２，１２３は、たとえば、同一の周波数を有する測位信号を拡散スペクトル通信方式にしたがって発信する。したがって、各衛星から送信された測位信号が、同一の位置情報提供装置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。
【００４６】
なお、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。
【００４７】
［屋内送信機２００のハードウェア構成］
図２を参照して、屋内送信機２００について説明する。図２は、屋内送信機２００のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、屋内送信機２００は、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３の総称である。
【００４８】
屋内送信機２００は、無線インタフェース（以下、「無線Ｉ／Ｆ」と称す）２１０と、デジタル処理ブロック２４０と、デジタル処理ブロック２４０に電気的に接続されて、各回路部分の動作のための基準クロックを供給するための基準クロック入出力ブロック（以下、「基準クロックＩ／Ｏブロック」と称す）２３０と、デジタル処理ブロック２４０に電気的に接続されているアナログ処理ブロック２５０と、アナログ処理ブロック２５０に電気的に接続されて、測位のための信号を送出するアンテナ（図示せず）と、屋内送信機２００の各部への電源電位の供給を行うための電源（図示せず）とを備える。
【００４９】
なお、電源は、屋内送信機２００に内蔵されてもよいし、外部からの電力の供給を受け付ける態様であってもよい。
【００５０】
［無線通信インタフェース］
無線Ｉ／Ｆ２１０は、無線通信のインタフェースであり、近距離無線通信、たとえば、ブルートゥース（Bluetooth）などや、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や携帯電話網のような無線通信により、外部からのコマンドを受信したり、外部との間で設定パラメータやプログラム（ファームウェア等）のデータを受信したり、あるいは、必要に応じて外部にデータを送信するためのものである。
【００５１】
このような無線Ｉ／Ｆ２１０を備えることにより、屋内送信機２００については、屋内の天井等に設置した後であっても、設定パラメータ、たとえば、屋内送信機２００が送信する位置データ（屋内送信機２００が設置されている場所を表わすデータ）を変更したり、あるいは、ファームウェアの変更により、異なる通信方式への対応を可能としたりすることができる。
【００５２】
なお、無線Ｉ／Ｆ２１０を介した屋内送信機２００へのアクセスは、ＩＤおよびパスワードによって保護されていることが好ましい。このようにすると、屋内送信機２００の管理者以外の第三者によるデータあるいはプログラムの改変を防止することができる。
【００５３】
なお、本実施例では、無線でのインタフェースを想定しているが、設置場所への配線の敷設や設置の手間等を考慮しても、有線インタフェースとすることができる場合には、有線とすることも可能である。
【００５４】
また、通信は、公衆回線、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）シリアル配信等により実現されるが、特に限定されない。
【００５５】
［デジタル処理ブロック］
デジタル処理ブロック２４０は、無線Ｉ／Ｆ２１０からのコマンドに応じて、あるいは、プログラムに従って、屋内送信機２００の動作を制御するプロセッサ２４１と、プロセッサ２４１に搭載され、プロセッサ２４１の実行するプログラムを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）２４２と、無線Ｉ／Ｆ２１０からのデータのうち、設定パラメータ等を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）２４３と、プロセッサ２４１の制御のもとに、屋内送信機２００の送
出するベースバンド信号を生成するフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：以下、「ＦＰＧＡ」と称す）２４５と、無線Ｉ／Ｆ２１０からのデータのうち、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ２４４と、ＦＰＧＡ２４５から出力されるベースバンド信号をアナログ信号に変更してアナログブロック２５０に与えるデジタル／アナログコンバータ（以下、「Ｄ／Ａコンバータ」と称す）２４７とを含む。
【００５６】
すなわち、デジタル処理ブロック２４０は、測位のための信号として屋内送信機２００によって送信される信号の源泉となるデータを生成する。デジタル処理ブロック２４０は、アナログ処理ブロック２５０に対して、生成したデータをビットストリームとして送出する。
【００５７】
特に限定されないが、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ２４４に格納されているファームウェアプログラムは、ＦＰＧＡ２４５に電源が投入されると、ＦＰＧＡ２４５にロードされる。このファームウェアプログラム情報（ビットストリームデータ）は、ＦＰＧＡ２４５内のＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）２４６で構成されているコンフィグレーションメモリにロードされる。ロードされたビットストリームデータの個々のビットデータがＦＰＧＡ２４５上で実現する回路の情報元となり、ＦＰＧＡ２４５に装備されているリソースをカスタマイズしてファームウェアプログラムで特定される回路を実現する。ＦＰＧＡ２４５では、このようにハードウェアに依存せず、コンフィグレーションデータを外部に持つことで、高い汎用性とフレキシビリティを実現できることになる。
【００５８】
また、プロセッサ２４１は、無線Ｉ／Ｆ２１０から受け取る外部コマンドに応じて、ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータに基づいて、ＦＰＧＡ２４５のＳＲＡＭ２４６（レジスタ）に、当該屋内送信機２００に設定されるパラメータとして、以下のものを格納させる。
【００５９】
１）擬似雑音符号（ＰＲＮコード）
２）送信機ＩＤ
３）送信機座標
４）メッセージ（これは、ＦＰＧＡ２４５内で衛星からの航法メッセージと同一のフォーマットに整形される）
５）デジタルフィルタの選択パラメータ
６）屋内送信機２００の設置場所に応じて、ＳＶＧにより表現された屋内地図情報（ＳＶＧ地図情報）を供給するウェブサーバのＵＲＬ（Uniform Resource Locator：統一資源位置指定子）
ここで、このようなＵＲＬ情報を格納するのは、屋内送信機２００が設置される建物等の施設への屋外からの入り口付近の屋内送信機のみとしてもよい。
【００６０】
なお、ここで、ウェブサーバ上で上記ＳＶＧ地図情報の存在する位置を特定するための情報は、より一般的には、ＵＲＩ（Uniform Resource Identifier：統一資源識別子）であってよい。以下、上記ＵＲＩを単に「資源識別情報」とも呼ぶ。ただし、説明の簡単のため、この資源識別情報は、以下、ＵＲＬ情報であるものとして説明を行う。
【００６１】
なお、後に説明するように、ＦＰＧＡ２４５内には、たとえば、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ（中心周波数：１５７５．４２ＭＨｚ）についてのバンドパスフィルタが予めプログラムされており、「デジタルフィルタの選択パラメータ」とは、このいずれのバンドパスフィルタを選択するかのパラメータである。
【００６２】
なお、プロセッサ２４１の動作のためのプログラムも、ＥＥＰＲＯＭ２４３に予め格納されており、当該プログラムは、屋内送信機２００が起動する時に、ＥＥＰＲＯＭ２４３から読み出され、ＲＡＭ２４２に転送される。
【００６３】
なお、プログラムあるいはデータを格納するための記憶装置は、ＥＥＰＲＯＭ２４３または２４４に限られない。少なくとも、データを不揮発的に保存できる記憶装置であればよい。また、後述するように、外部からのデータが入力される場合には、データを書き込むことができる記憶装置であればよい。ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造については後述する。
【００６４】
（アナログ処理ブロック）
アナログ処理ブロック２５０は、デジタル処理ブロック２４０から出力されたビットストリームを用いて、１．５７５４２ＧＨｚの搬送波に変調して送信信号を生成し、アンテナに送出する。その信号は、アンテナより発信される。
【００６５】
すなわち、デジタル処理ブロック２４０のＤ／Ａコンバータ２４７から出力された信号は、アップコンバータ２５２でアップコンバートされ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２５３をアンプ２５４を通過して所定の周波数帯域の信号のみが増幅された後、再度、アップコンバータ２５５でアップコンバートされて、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタにより所定の帯域の信号が取り出された後に、可変アッテネータ２５７およびＲＦスイッチ２５８により、設定された強度の信号に変換されて、アンテナから送出される。
【００６６】
なお、信号生成の態様は上述のものに限られない。たとえば、上記の例では、２段階の変調が行なわれる例が示されているが、１段階の変調が用いられてもよく、あるいは、信号変換が直接行なわれるものであってもよい。
【００６７】
なお、アップコンバータ２５２およびアップコンバータ２５５で使用されるクロックは、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からＦＰＧＡ２４５に供給されるクロックが、さらに、てい倍器２５１において、てい倍されたものが使用される。
【００６８】
また、可変アッテネータ２５７とＲＦスイッチ２５８のレベルの設定は、ＦＰＧＡ２４５をスルーしたプロセッサ２４１からの制御信号により制御される。信号強度の変更は、可変アッテネータ２５７によって行なわれる。可変アッテネータ２５７もＲＦスイッチ２５８も、後に説明する「ＩＱ変調振幅の個別可変機能」の一部として動作する。
【００６９】
このようにして、衛星からの測位のための信号と同様の構成（同一の信号フォーマット）を有する信号が、屋内送信機２００から発信される。この場合、信号の内容は、衛星から発信された測位信号に含まれる内容とは、全く同一ではないものの、両者の信号は、受信機側からみれば相互にコンパチブルであるといえる。屋内送信機２００から発信される信号の構成の一例は、後述する（図８）。
【００７０】
以上の説明においては、デジタル処理ブロック２４０におけるデジタル信号処理を実現するための演算処理装置としてＦＰＧＡ２４５が用いられたが、ソフトウェアにより無線装置の変調機能を変更可能な装置であれば、その他の演算処理装置が使用されてもよい。
【００７１】
また、図２においては、クロック信号（Ｃｌｋ）がデジタル処理ブロック２４０からアナログ処理ブロック２５０に供給されているが、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からアナログ処理ブロック２５０に直接に供給されてもよい。
【００７２】
さらに、説明を明確にするために、本実施の形態においては、デジタル処理ブロック２４０とアナログ処理ブロック２５０とが別個に示されているが、物理的には、１つのチップに混載されてもよい。
【００７３】
（基準クロックＩ／Ｏブロック）
基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、デジタル処理ブロック２４０の動作を規定するクロック信号、あるいは搬送波を生成するためのクロック信号を、デジタル処理ブロック２４０に供給する。
【００７４】
基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「外部同期モード」では、外部同期リンクポート２２０へ外部のクロック生成器から与えられる同期用信号に基づいて、ドライバ２３４がクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。この「外部同期モード」での動作については、後にさらに詳しく説明する。
【００７５】
一方、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「外部クロックモード」では、外部クロックポート２２０へ与えられる外部クロック信号をマルチプレクサ２３２で選択し、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２３３から出力されるクロック信号と外部クロックとの
同期をとって、同期の取られたクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。
【００７６】
一方、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０は、「内部クロックモード」では、内部クロック生成器２３１が生成する内部クロック信号をマルチプレクサ２３２で選択し、ＰＬＬ回路２３３から出力されるクロック信号と内部クロックとの同期をとって、同期の取られたクロック信号をデジタル処理ブロック２４０等に供給する。
【００７７】
なお、無線Ｉ／Ｆ２１０から、プロセッサ２４１により出力される信号により、送信機の内部状態（たとえば、「ＰＬＬ制御」信号）を監視することができる。あるいは、無線Ｉ／Ｆ２１０は、屋内送信機２００から発信される信号を拡散変調するための擬似雑音符号の符号パターンの入力を、あるいは、無線Ｉ／Ｆ２１０は、屋内送信機２００から発信されるべき他のデータの入力も受け付けることができる。当該他のデータは、たとえば、屋内送信機２００が設置されている場所を表わすテキストデータ（位置データ）である。あるいは、屋内送信機２００がデパートその他の商業施設に設置されている場合には、宣伝広告用のデータが、当該他のデータとして屋内送信機２００に入力可能である。
【００７８】
擬似雑音符号（ＰＲＮコード）の符号パターンは、屋内送信機２００に入力されると、ＥＥＰＲＯＭ２４３において予め規定された領域に書き込まれる。その後は、その書き込まれたＰＲＮ−ＩＤが、測位のための信号に含められる。その他のデータも、ＥＥＰＲＯＭ２４３において、そのデータの種類に応じて予め確保された領域に書き込まれる。
【００７９】
［ＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造］
図３を参照して、屋内送信機２００のＥＥＰＲＯＭ２４３に格納されるデータのデータ構造について説明する。
【００８０】
図３は、屋内送信機２００が備えるＥＥＰＲＯＭ２４３におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。ＥＥＰＲＯＭ２４３は、データを格納するための領域３００〜３５０を含む。
【００８１】
領域３００には、送信機を識別するための番号として、送信機ＩＤが格納されている。送信機ＩＤは、たとえば当該送信機の製造時にあるいは設置時にメモリに不揮発的に書き込まれる数字および／または英文字その他の組み合わせである。あるいは、他の局面において、送信機ＩＤは、一意なＩＤとして、当該送信機が設置されている位置（地理的位置情報、住所その他の人為的に定められた位置情報など）に関連付けられている。
【００８２】
当該送信機に割り当てられた擬似雑音符号のＰＲＮ-ＩＤは、領域３１０に格納されて
いる。送信機の名称は、テキストデータとして、領域３２０に格納されている。
【００８３】
当該送信機に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域３３０に格納されている。擬似雑音符号の符号パターンは、衛星用の擬似雑音符号と同一の系列に属する符号パターンのうちから、本発明の実施の形態に係る位置情報提供システム用に予め割り当てられた有限個の複数の符号パターンのうちから選択されたものであり、衛星ごとに割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンとは異なる符号パターンである。
【００８４】
本位置情報提供システム用に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンは、有限個であるが、屋内送信機の数は、各送信機の設置場所の広さ、あるいは設置場所の構成（ビルの階数等）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、同一の擬似雑音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、同一の擬似雑音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。
【００８５】
屋内送信機２００が設置されている場所を特定するための位置データは、領域３４０に格納されている。位置データは、たとえば、緯度、経度、高度の組み合わせとして表わされる。領域３４０において、当該位置データに加えて、もしくは位置データに代えて、住所、建物の名称などが格納されてもよい。本発明では、「緯度、経度、高度の組み合わせ」、「識別子」、「住所、建物の名称」、「緯度、経度、高度の組み合わせと識別子と住所、建物の名称」のように、そのデータのみで送信機２００−１の設置場所を特定可能なデータを総称して「位置特定データ」と呼ぶ。
【００８６】
また、領域３４２には、後に詳しく説明するように、ＳＶＧ地図情報を供給するウェブサーバ（情報提供サーバ）のＵＲＬ情報が格納されている。
【００８７】
さらに、領域３５０には、フィルタ選択のためのフィルタ選択パラメータが格納される。特に限定されないが、たとえば、フィルタ選択パラメータ「０」「１」「２」にそれぞれ対応して、バンドパスフィルタの帯域幅として、それぞれ「１ＭＨｚ」「２ＭＨｚ」「４ＭＨｚ」が選択されるものとする。
【００８８】
ここで、前述のように、ＰＲＮ−ＩＤ、通信機名称、擬似雑音符号の符号パターン、位置特定データ、ＵＲＬ情報、フィルタ選択パラメータは、無線インタフェース２１０を介して入力される他のデータに変更可能である。
【００８９】
［ＦＰＧＡ２４５の構成］
以下では、図２に示したＦＰＧＡ２４５により実現される回路について説明する。
【００９０】
まず、図４は、ＦＰＧＡ２４５により実現される回路のうち、現行ＧＰＳ信号の搬送波のＬ１帯（１５７５．４２ＭＨｚ）に乗せられる測位用の信号であるＣ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードのベースバンド信号、または、新しい測位衛星システム（たとえば、日本の準天頂衛星システム）のＬ１帯で使用される測位用の信号であるＬ１Ｃコードのベースバンド信号に対して、それぞれの信号フォーマットに従った変調を行うための変調器２４５ａの構成を説明するための機能ブロック図である。
【００９１】
ここで、たとえば、Ｃ／Ａコードに対しては、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調が行われ、Ｌ１Ｃコードに対しては、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調が行われるものとする。なお、以下の説明で明らかになるように、デジタル値をアナログ信号に変換する変調方式としては、ＢＰＳＫ変調やＱＰＳＫ変調に限られず、ＦＰＧＡ２４５で実現できる他の方式でもよい。
【００９２】
ここで、図４に示した構成では、基本的には、ＱＰＳＫ変調器の構成となっているものの、Ｉ相に乗せる信号とＱ相に乗せる信号とを同一の信号とすれば、結果として、ＢＰＳＫ変調と等価となることを利用して、ＢＰＳＫ変調とＱＰＳＫ変調の双方を実現できる回路構成としている。ただし、変調器２４５ａが実現する変調方式に従って、各方式で独立な回路をプログラムしてもよい。
【００９３】
図４を参照して、変調器２４５ａは、ＥＥＰＲＯＭ２４３内に格納されているＰＲＮコードを受けて格納するＰＲＮコードレジスタ２４６２および２４６４と、後に説明するようなメッセージデータ生成装置２４５ｂまたはメッセージデータ生成装置２４５ｃからのＣ／ＡコードまたはＬ１Ｃコードの信号フォーマットに従ったメッセージデータを受けて格納するメッセージコードレジスタ２４６６および２４６８とを備える。
【００９４】
ここで、ＰＲＮコードレジスタ２４６２および２４６４には、外部からＥＥＰＲＯＭ２４３内に設定されたＰＲＮコードが入力されるとともに、上述したように、ＢＰＳＫ変調では、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８ならびにＰＲＮコードレジスタ２４６２，２４６４のそれぞれに同一のデータが格納される。一方、ＱＰＳＫ変調の場合には、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８ならびにＰＲＮコードレジスタ２４６２，２４６４には、それぞれ、Ｉ相用のデータとＱ相用のデータの異なるデータが格納される。
【００９５】
変調器２４５ａは、さらに、ＰＲＮコードレジスタ２４６２から読み出される時系列データとメッセージコードレジスタ２４６６から読み出される時系列データとを乗算する乗算器２４５２と、ＰＲＮコードレジスタ２４６４から読み出される時系列データとメッセージコードレジスタ２４６８から読み出される時系列データとを乗算する乗算器２４５４と、プロセッサ２４１からのレベルコントロール信号ＬＶＣ１により制御され、乗算器２４５２から入力された信号の強度を変更するレベルコントロール回路２４５６と、プロセッサ２４１からのレベルコントロール信号ＬＶＣ２により制御され、乗算器２４５４から入力された信号の強度を変更するレベルコントロール回路２４５８と、レベルコントロール回路２４５６からの出力に対してフィルタ選択パラメータにより選択される帯域幅のバンドパスフィルタとして機能するＦＩＲフィルタ２４６０と、レベルコントロール回路２４５８からの出力に対してフィルタ選択パラメータにより選択される帯域幅のバンドパスフィルタとして機能するＦＩＲフィルタ２４６２とを備える。
【００９６】
変調器２４５ａは、さらに、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロック信号に基づいて、信号フォーマットに従った変調基準クロックを生成するクロック回路２４７２と、クロック回路２４７２からの信号に同期して、予め設定されたサイン波およびコサイン波に対応するデータをそれぞれＩ相用変調信号とＱ相用変調信号として出力するルックアップテーブル２４７４と、ルックアップテーブル２５７４から出力されたサイン波に相当する信号とＦＩＲフィルタ２４６０からの信号とを乗算する乗算器２４６４と、ルックアップテーブル２５７４から出力されたコサイン波に相当する信号とＦＩＲフィルタ２４６２からの信号とを乗算する乗算器２４６６と、乗算器２４６４および２４６６からの信号を加算する加算器２４６８と、加算器２３６８からの出力をバッファリングしてＤ／Ａコンバータ２４７に出力するための出力バッファ２４７０とを備える。
【００９７】
以上のような変調器２４５ａからＤ／Ａコンバータ２４７へ出力される信号に含まれるデータについては、以下のようになる。
【００９８】
［現行ＧＰＳ信号とコンパチブルな信号を出力する場合］
ＦＰＧＡ２４５のファームウェアにより、現行のＧＰＳ信号とコンパチブルな信号（Ｌ１ Ｃ／Ａコードとコンパチブルな信号：Ｌ１ Ｃ／Ａ互換信号）を出力する回路構成とした場合には、変調器２４５ａは、Ｑ相信号、Ｉ相信号とも、送信機の「緯度・経度・高さ」の情報をメッセージとして変調することで、ＢＰＳＫ変調された信号を生成する。ここで、「コンパチブルな信号」とは、共通の信号フォーマットを有するために受信機としてはフロントエンド部を共通にして受信可能な信号を意味する。
【００９９】
［Ｌ１Ｃ信号とコンパチブルな信号を出力する場合：Ｌ１Ｃ互換信号］
次に、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアにより、Ｌ１Ｃ信号とコンパチブルな信号を出力する回路構成とする場合について、以下説明する。
【０１００】
まず、前提として、衛星からのＬ１Ｃ信号について簡単に説明する。
衛星からのＬ１Ｃ信号は、上述のとおり、ＱＰＳＫ変調されており、Ｑ相の信号には、受信機の捕捉用のパイロット信号が変調されて乗っている。Ｑ相の信号は、I相の信号よりも３ｄＢレベルが高い。一方、Ｉ相の信号には、航法メッセージ等が乗っている。
【０１０１】
なお、ここで、Ｑ相の信号に捕捉用のパイロット信号がのっているのは、以下のような理由による。
【０１０２】
すなわち、現行のＧＰＳ信号のＣ／Ａコードは、１０２３チップの信号で１ｍｓｅｃ周期であり、２０周期について、同じ信号が続くので、インテグレーションでＳ／Ｎを上げることができるのに対して、Ｌ１Ｃ信号は、１０２３０チップで１０ｍｓｅｃ周期であるため、同じ信号が１周期しかないので、インテグレーションでＳ／Ｎを上げるということができない。そのため、衛星からの信号のＱ相信号を捕捉用として用いることが必要となる。
【０１０３】
これに対して、屋内送信機２００からのＬ１Ｃ信号にコンパチブルな信号については、Ｑ相信号には、送信機ＩＤを乗せることができる。屋内送信機２００によって発信される信号の強度が、ＧＰＳ衛星から送信される信号の強度よりも強いため、捕捉用の信号が必要ないからである。これは、ＧＰＳ衛星からの信号は地上に伝播する時点では微弱になっているため捕捉用の信号が必要である一方、屋内送信機の場合は、マルチパスあるいは不安定な伝播を防ぐために信号強度を高める必要がある、という事情に基づく。一方、Ｉ相の信号には、位置特定データ、たとえば、緯度・経度・高さのデータが乗せられる。
【０１０４】
図５は、Ｌ１ Ｃ／Ａコードの信号と、Ｌ１Ｃコードの信号のスペクトル強度分布を示す図である。なお、図５においては、Ｌ１帯で、Ｃ／Ａコードとともに衛星から送信される軍事用のコードであるＰコードと、Ｌ１Ｃ信号とともに衛星から送信される主として軍事用途であるＭコードの信号についても、スペクトル強度を合わせて示している。
【０１０５】
図５に示すように、Ｃ／Ａコードについては、中心周波数１５７５．４２ＭＨｚにメインのピークとその周りにサイドローブの信号が存在する。一方、Ｌ１Ｃコードは、Ｃ／Ａコードとの干渉を抑えるために、中心周波数１５７５．４２ＭＨｚにはヌル点が存在し、その両側にメインピークが２つあり、さらにその外側にサイドローブの信号が存在する。
【０１０６】
このため、Ｃ／Ａコードについては、１ＭＨｚ帯域幅のバンドパスフィルタにより、メインピークのみを取り出すことができ、Ｌ１Ｃコードは、２ＭＨｚ帯域幅のバンドパスフィルタにより、メインピークのみを取り出すことができる。
【０１０７】
上述のとおり、屋内送信機２００から送信される信号が受信される地点での当該信号の強度は、ＧＰＳ衛星から送信された信号が地上で受信される場合の信号強度に比べて大きいので、これにより目的の周波数成分のみを送信することとなり、他の信号との干渉を抑制することが可能となる。
【０１０８】
［メッセージデータ生成装置２４５ｂ］
図６は、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【０１０９】
以下に説明するとおり、メッセージデータ生成装置２４５ｂは、Ｌ１帯のＣ／Ａコード内の航法メッセージに相当する部分に、外部から与えられた位置特定データ等を信号フォーマットに従って、乗せる処理を行うものである。
【０１１０】
メッセージデータ生成装置２４５ｂは、プロセッサ２４１からのコマンド２４８０を受付けるコマンドインタフェース２４８２と、コマンドインタフェース２４８２から与えられるコマンドに基づいて、Ｌ１帯のＣ／Ａコード内のＴＯＷ（Time Of Week）の情報を読み取るＴＯＷコマンド解釈器２４８４と、ＴＯＷコマンド以外のコマンドの内容を読み取るコマンド解釈器２４８８と、ＴＯＷコマンド解釈器２４８４からの信号をもとに、ＴＯＷ情報を生成するＴＯＷ生成器２４８６と、ＴＯＷ生成器２４８６からのＴＯＷ情報とコマンド解釈器２４８８からのメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２４９０とを備える。
【０１１１】
メッセージバンク２４９０は、ＴＯＷ情報を格納するための各３０ビットの容量のバンク０１および０２と、メッセージ情報を格納するための各３０ビットの容量のバンク０３〜１０とを備える。各バンク０１〜１０は、それぞれ２４ビット分の情報を格納する領域２４９０ａを有するとともに、ＣＲＣ生成器２４９２は、この２４ビット分のデータからエラー検出用のＣＲＣコード（６ビット）を生成して、各バンクの領域２４９０ａに続く領域２４９０ｂに格納する。
【０１１２】
シーケンスカウンタ２４９４は、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロックに基づくＭＳＧクロックＭＳＧＣｌｏｃｋに同期して、順次、バンク０１〜１０に読み出し信号を与え、これに応じて、バンク０１〜１０からのデータが読み出されて、メッセージレジスタ２４９６に格納される。
【０１１３】
メッセージレジスタ２４９６のデータが、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８の双方に書き込まれる。以後の処理は、図４の変調器２４５ａの動作として説明したとおりである。
【０１１４】
［メッセージデータ生成装置２４５ｃ］
図７は、ＦＰＧＡ２４５のファームウェアをＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号を送信するように設定した場合のメッセージデータ生成装置２４５ｃの構成を示す機能ブロック図である。
【０１１５】
以下に説明するとおり、メッセージデータ生成装置２４５ｃは、Ｌ１Ｃコード内の航法メッセージとパイロット信号に相当する部分に、外部から与えられた位置特定データ等や送信機ＩＤ等を信号フォーマットに従って、乗せる処理を行うものである。
【０１１６】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、プロセッサ２４１からのコマンド２５００を受付けるコマンドインタフェース２５０２と、コマンドインタフェース２５０２から与えられるコマンドに基づいて、メッセージとして送信するデータの内容を解釈するためのメッセージコマンド解釈器２５０４と、メッセージコマンド解釈器２５０４からのＩ相用のメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２５０６と、メッセージコマンド解釈器２５０４からのＱ相用のメッセージ情報を受けて格納するメッセージバンク２５０８とを備える。
【０１１７】
メッセージバンク２５０６は、Ｉ相用の情報を格納するための各１５０ビットの容量のバンクＩ００〜Ｉ１０を含む。メッセージバンク２５０８は、Ｑ相用の情報を格納するための各４８ビットの容量のバンクＱ００〜Ｑ０２と、Ｑ相用の情報を格納するための各６３ビットの容量のバンクＱ０３〜Ｑ０５と、Ｑ相用の情報を格納するための各７５ビットの容量のバンクＱ０６〜Ｑ０８とを含む。なお、Ｑ相用の各バンクの容量は、これらの値に限定されるものではなく、たとえば、バンクＱ００〜Ｑ０８の容量をすべてＩ相用のバンクと同じ容量である１５０ビットとすることもできる。
【０１１８】
ここで、Ｑ相用のメッセージバンク２５０８には、たとえば、送信機ＩＤが格納される。一方、Ｉ相用のメッセージバンク２５０６には、上述した「位置特定データ」だけでなく、たとえば、無線Ｉ／Ｆ２１０を介して屋内送信機２００の外部から与えられる「宣伝広告用のデータ」「交通情報」「気象情報」「災害情報」も格納され得る。災害情報は、たとえば、地震予知、地震発生情報等を含む。ここで、上記の「外部」には、上記の各情報を提供する事業者、官公庁などによって運営されるサーバ装置等を含む。これらの情報は、リアルタイムで当該外部のサーバ装置から送られる場合もあれば、定期的にアップデートされるものであってもよい。あるいは、当該屋内送信機２００の運営管理者が随時データを更新するものであってもよい。たとえば、各屋内送信機２００がデパートに設置されている場合には、デパートの営業活動の１つとして、宣伝広告用のデータが当該運営管理者によって屋内送信機２００に与えられてもよい。
【０１１９】
特に限定されないが、バンクＱ００〜Ｑ０８に格納されるデータついては、ＢＣＨの誤り訂正符号が付加されており、バンクＩ００〜Ｉ１０に格納されるデータについては、誤り検出符号が付加される構成とすることができる。これにより、データ長の短い送信機ＩＤが繰り返し含まれているバンクＱ００〜Ｑ０８のデータについては、この短い周期で受信するごとに正しいデータが得られることで、早期に受信データを確定できる。これにより、Ｑ位相側ではＩ位相側よりも早期に受信データを確定して、後に説明するような位置情報の取得処理（サーバへの問い合わせ）に移ることができる。
【０１２０】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、さらに、コマンドインタフェース２５０２からのコマンドに応じたシーケンスで、Ｉ相信号に含ませるデータについてバンクＩ００〜Ｉ１０からデータを読み出すシーケンスマネージャ２５１０と、コマンドインタフェース２５０２からのコマンドに応じたシーケンスで、Ｑ相信号に含ませるデータについてバンクＱ００〜Ｑ０８からデータを読み出すシーケンスマネージャ２５１２とを備える。
【０１２１】
メッセージデータ生成装置２４５ｃは、さらに、基準クロックＩ／Ｏブロック２３０からのクロックに基づくＭＳＧクロックＭＳＧＣｌｏｃｋに同期して、順次、シーケンスマネージャ２５１０およびシーケンスマネージャ２５１２からデータを読み出し、それぞれ別々に、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８に書き込むメッセージレジスタ２５１４を備える。
【０１２２】
メッセージレジスタ２５１４のデータが、メッセージコードレジスタ２４６６および２４６８の双方に書き込まれる。以後の処理は、図４の変調器２４５ａの動作として説明したとおりである。
【０１２３】
なお、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号が屋内送信機２００から送信される場合、受信機側（位置情報提供装置側）でも、Ｉ相用の送信機側の１５０ビットのメッセージバンクＩ００〜Ｉ１０にそれぞれ対応して、Ｉ００〜Ｉ１０で区別される記憶領域が設けられており、また、Ｑ相用のメッセージバンクＱ００〜Ｑ０８にそれぞれ対応して、Ｑ００〜Ｑ０８で区別される記憶領域が設けられているものとする。このようにすることで、新しく、バンクＩ００〜Ｉ１０またはバンクＱ００〜Ｑ０８に格納されたデータのいずれかを受信するごとに、受信機側の記憶領域の内容が更新される。このために、バンクＩ００〜Ｉ１０、Ｑ００〜Ｑ０８に格納されるデータには、いずれのバンクのデータであるかを識別可能な識別子が含まれているものとする。
【０１２４】
以上、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号を屋内送信機２００から送信されるメッセージについて、まとめると以下のようである。なお、以下では、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成された信号を「Ｌ１Ｃ互換メッセージ」と呼ぶ。
【０１２５】
Ｌ１Ｃ互換メッセージは、Ｉ相信号とＱ相信号とによって構成されている。Ｉ相信号とＱ相信号には、独立の別個のメッセージがそれぞれ変調されている。詳しくは、Ｑ相信号には、たとえば、送信機ＩＤのような短い情報が変調されている。Ｑ相信号のデータ長はＩ相信号のそれよりも短いため、受信機は、Ｑ相信号を速やかに捕捉することができ、当該ＩＤをすぐに取得することができる。しかしながら、当該ＩＤは、それ自身で意味（たとえば位置情報）を有さないため、受信機は送信機ＩＤのみで位置を知ることはできない。そこで、受信機は、たとえば携帯電話網を介して位置情報を提供するサーバ装置のサイトにアクセスし、当該送信機ＩＤをサーバ装置に送信し、当該送信機ＩＤに関連付けられている位置情報を当該サーバ装置から取得することになる。
【０１２６】
一方、Ｉ相信号には、位置特定データが変調されている。さらに、ある局面において、Ｉ相信号に含まれるメッセージを可変とする構成が可能である。たとえば、Ｉ相信号には、位置情報のほかに、交通情報、気象情報、災害情報などの可変メッセージを変調することができる。これにより、屋内送信機２００と外部ネットワークとが接続された場合に、当該可変メッセージをリアルタイムに更新し、受信機の使用者に、適切な情報を提供することができる。Ｉ相信号は位置情報自身を含むため、受信機の使用者は、当該受信機をネットワークに接続することなく、自己の位置を知ることができる。したがって、たとえば、災害が発生した場合であって通信回線が輻輳しているときにも、Ｌ１Ｃ互換メッセージを受信できれば当該受信機の位置を特定可能である。この場合、当該受信機が携帯電話機として当該位置を発信できれば、信号の受信者は、その信号の発信者（すなわち被災者）の位置を特定しやすくなる。
【０１２７】
このように、Ｉ相信号とＱ相信号とは、変調される情報自体の相違点と、信号の長さのような構成上の相違点とを有する。受信機が、位置情報を取得するためには、少なくともいずれかの信号を受信できればよい。したがって、受信機の使用者は、必要に応じて、Ｉ相信号およびＱ相信号のいずれを受信するかを選択することができる。この選択は、いずれの信号を受信するかを規定する設定を使用者が受信機に入力することにより、実現される。あるいは、通信回線の輻輳により通信回線によるサーバへの接続がタイムアウトにより失敗した場合などに、受信機において、Ｉ相信号の受信モードからＱ相信号の受信モードへと自動的に切り替える構成としてもよい。
【０１２８】
なお、Ｃ／Ａ信号は、ＰＲＮ−ＩＤとメッセージ（たとえば、位置情報）とを含む。そして、メッセージをリアルタイムで更新することも可能であるため、Ｃ／Ａ信号に最新のメッセージを含めることができる。
【０１２９】
［屋内送信機２００から送信される信号のデータ構造］
まず、メッセージデータ生成装置２４５ｂで生成されるメッセージを乗せたＬ１帯のＣ／Ａコードにコンパチブルな信号の構造について説明する。
【０１３０】
［Ｌ１ Ｃ／Ａ互換信号］
図８を参照して、送信機から送信される測位信号について説明する。図８は、ＧＰＳ衛星に搭載される送信機によって発信される信号５００の構成を表わす図である。信号５００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。
【０１３１】
第１番目のサブフレーム５１０は、３０ビットのＴＯＨ５１１と、３０ビットの時刻情報５１２と、２４０ビットのメッセージデータ５１３とを含む。時刻情報５１２は、詳細には、サブフレーム５１０が生成される際に取得された時刻情報と、サブフレームＩＤとを含む。ここで、サブフレームＩＤとは、他のサブフレームから第１のサブフレーム５１０を区別するための識別番号である。メッセージデータ５１３は、ＧＰＳ週番号、クロック情報、当該ＧＰＳ衛星のヘルス情報、軌道精度情報等を含む。
【０１３２】
第２番目のサブフレーム５２０は、３０ビットのＴＯＨ５２１と、３０ビットの時刻情報５２２と、２４０ビットのメッセージデータ５２３とを含む。時刻情報５２２は、第１番目のサブフレーム５１０における時刻情報５１２と同様の構成を有する。メッセージデータ５２３は、エフェメリス（ephemeris、放送暦）を含む。ここで、エフェメリスとは
、測位信号を発信する衛星の軌道情報をいう。エフェメリスは、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。
【０１３３】
第３番目のサブフレーム５３０は、第２番目のサブフレーム５２０と同様の構成を有する。すなわち、第３番目のサブフレーム５３０は、３０ビットのＴＯＨ５３１と、３０ビットの時刻情報５３２と、２４０ビットのメッセージデータ５３３とを含む。時刻情報５３２は、第１番目のサブフレーム５１０における時刻情報５１２と同様の構成を有する。メッセージデータ５３３は、エフェメリスを含む。
【０１３４】
第４番目のサブフレーム５４０は、３０ビットのＴＯＨ５４１と、３０ビットの時刻情報５４２と、２４０ビットのメッセージデータ５４３とを含む。メッセージデータ５４３は、他のメッセージデータ５１３，５２３，５３３と異なり、アルマナック情報、衛星ヘルス情報のサマリ、電離層遅延情報、ＵＴＣ（Coordinated Universal Time ）パラメータ等を含む。
【０１３５】
第５番目のサブフレーム５５０は、３０ビットのＴＯＨ５５１と、３０ビットの時刻情報５５２と、２４０ビットのメッセージデータ５５３とを含む。メッセージデータ５５３は、アルマナック情報と、衛星ヘルス情報のサマリとを含む。メッセージデータ５４３，５５３は、各々２５ページからの構成されており、ページ毎に、上記の異なる情報が定義されている。ここで、アルマナック情報とは、衛星の概略軌道を表わす情報であり、当該衛星だけでなく、全てのＧＰＳ衛星についての情報を含む。サブフレーム５１０〜５５０の送信が２５回繰り返されると、１ページ目に戻って、同じ情報が発信される。
【０１３６】
サブフレーム５１０〜５５０は、送信機１２０，１２１，１２２からそれぞれ送信される。サブフレーム５１０〜５５０が位置情報提供装置１００によって受信されると、位置情報提供装置１００の位置は、ＴＯＨ５１１〜５５１に含まれる各保守・管理情報と、時刻情報５１２〜５５２と、メッセージデータ５１３〜５５３とに基づいて、計算される。
【０１３７】
信号５６０は、サブフレーム５１０〜５５０に含まれる各メッセージデータ５１３〜５５３と同じデータ長を有する。信号５６０は、エフェメリス（メッセージデータ５２３，５３３）として表わされる軌道情報に代えて、信号５６０の発信源の位置を表わすデータを有する点で、サブフレーム５１０〜５５０と異なる。
【０１３８】
すなわち、信号５６０は、６ビットのＰＲＮ−ＩＤ５６１と、１５ビットの送信機ＩＤ５６２と、Ｘ座標値５６３と、Ｙ座標値５６４と、Ｚ座標値５６５と、高度補正係数（Ｚｈｆ）５６６と、アドレス５６７と、リザーブ５６８とを含む。信号５６０は、サブフレーム５１０〜５５０に含まれるメッセージデータ５１３〜５５３に代わって、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３から送信される。
【０１３９】
ＰＲＮ−ＩＤ５６１は、信号５６０の発信源である送信機（たとえば、屋内送信機２００−１，２００−２，２００−３）に対して予め割り当てられた一群の擬似雑音符号の符号パターンの識別番号である。ＰＲＮ−ＩＤ５６１は、各ＧＰＳ衛星に搭載されるそれぞれの送信機に対して割り当てられた一群の擬似雑音符号の符号パターンの識別番号とは異なるが、同じ系列の符号列から生成される符号パターンに対して割り当てられた番号である。位置情報提供装置が、受信した信号５６０から、屋内送信機用に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンのいずれかを取得することで、その信号が、衛星から送信されたサブフレーム５１０〜５５０であるのか、あるいは、屋内送信機から送信された信号５６０であるのかが特定される。
【０１４０】
Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４およびＺ座標値５６５は、屋内送信機２００が取り付けられている位置を表わすデータである。Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５は、たとえば緯度、経度、高度として表わされる。高度補正係数５６６は、Ｚ座標値５６５によって特定される高度を補正するために用いられる。なお、高度補正係数５６６は、必須のデータ項目ではない。したがって、Ｚ座標値５６５によって特定される高度以上の精度が要求されない場合には、その係数は用いられなくてもよい。この場合、高度補正係数５６６のために割り当てられる領域には、たとえば「ＮＵＬＬ」を表わすデータが格納される。
【０１４１】
リザーブ領域５６８には、「住所、建物の名称」、「宣伝広告用のデータ」、「交通情報」、「気象情報」、「災害情報」（たとえば地震情報）が割り当てられる。
【０１４２】
［Ｌ１Ｃ互換信号］
次に、メッセージデータ生成装置２４５ｃで生成されるメッセージを乗せたＬ１Ｃコードにコンパチブルな信号の構造について説明する。
【０１４３】
以下、Ｉ相信号のデータ構造について説明する。
［Ｉ相信号の構成１］
図９は、Ｌ１Ｃ互換信号の第１の構成を表わす図である。図９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ＴＯＨ８１１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。
【０１４４】
リザーブ領域８１８には、「住所、建物の名称」、「宣伝広告用のデータ」、「交通情報」、「気象情報」、「災害情報」（たとえば地震情報）が割り当てられる。
【０１４５】
第２番目のサブフレームとして、信号８２０が送信機によって送信される。信号８２０は、６ビットのサブフレームＩＤ８２１と、高度補正係数８２２と、送信機位置アドレス８２３とを含む。信号８２０のサブフレームＩＤから後方の１４４ビット（信号８２０では、高度補正係数８２２と、送信機位置アドレス８２３）に、別情報を予め定義することにより、第３番目〜第６番目のサブフレームも同様に送信される。各サブフレームに含まれる情報は、上記のものに限られない。たとえば，位置情報に関する広告、インターネットサイトのＵＲＬ（Uniform Resource Locators）等が、各サブフレームにおいて予め
定義された領域に格納されてもよい。
【０１４６】
信号８３０〜８７０は、上記の信号８１０，８２０および信号８２０と同じ構造を有する第３〜第６番目のサブフレームの送信例を示す。すなわち、信号８３０は、第１のサブフレーム８３１と、第２のサブフレーム８３２とを含む。第１のサブフレーム８３１は、ＧＰＳ衛星から送信されるサブフレーム５１０〜５５０と同じヘッダを持つ。第２のサブフレーム８３２は、信号８２０に対応するフレームである。
【０１４７】
信号８４０は、第１のサブフレーム８３１と、第３のサブフレーム８４２とを含む。第１のサブフレーム８３１は、第１のサブフレーム８３１と同一である。第３のサブフレームは、信号８２０と同じ構造を有する。
【０１４８】
このような構成は、第６番目のサブフレーム８７２を送信するための信号８７０まで繰り返される。信号８７０は、第１のサブフレーム８３１と、第６のサブフレーム８７２とを含む。
【０１４９】
送信機が、信号８３０から信号８７０を繰り返し送信すると、第１のサブフレーム８３１は、各信号の送信毎に送信される。第１のサブフレーム８３１が送信された後に、他のいずれかのサブフレームが内挿される。すなわち、各サブフレームの送信の順序は、第１のサブフレーム８３１→第２のサブフレーム８３２→第１のサブフレーム８３１→第３のサブフレーム８４２→第１のサブフレーム→・・・→第６のサブフレーム８７２→第１のサブフレーム８３１→第２のサブフレーム８３２・・・となる。
【０１５０】
［Ｉ相信号の第２の構成］
図１０は、Ｌ１Ｃ互換信号の第２の構成を表わす図である。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。
【０１５１】
図１０は、Ｌ１Ｃ互換信号９１０の第２の構成を概念的に表わす図である。図１０を参照して、信号９１０は、ＴＯＨ９１１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。
【０１５２】
各信号は、１５０ビット長を有する。同じ構造を有する信号が６つ発信される。このような構成を有する信号を、屋内送信機から発信される信号として構成してもよい。
【０１５３】
図１０に示される各信号も、ＰＲＮ−ＩＤをそれぞれ有するため、位置情報提供装置１００は、そのＰＲＮ−ＩＤに基づいて、受信した信号の送信源を特定することができる。送信源が屋内送信機であれば、その信号には、Ｘ座標値とＹ座標値とＺ座標値とが含まれる。したがって、位置情報提供装置１００は、屋内の位置を表示することができる。
【０１５４】
＜信号フォーマット＞
本実施の形態に係る屋内送信機２００あるいはＧＰＳ衛星が送信する信号のフォーマットは、上述の態様に限られない。そこで、図１１〜図１６を参照して、他のフォーマットについて説明する。
【０１５５】
［メッセージタイプ＝０］
図１１は、３ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号は、第１ワード３０１０と、第２ワード３０２０と、第３ワード３０３０とを含む。各ワードの長さは３０ビットである。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「０」である。
【０１５６】
第１ワード３０１０は、８ビットのプリアンブル３０１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３０１２と、８ビットの階データ３０１３と、２ビットの緯度（ＬＳＢ）３０１４と、３ビットの経度（ＬＳＢ）３０１５と、６ビットのパリティ３０１６とを含む。メッセージタイプＩＤ３０１２のビットパターンは、たとえば、０００（＝タイプ「０」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１５７】
第２ワード３０２０は、３ビットのＣＮＴ３０２１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３０２２と、６ビットのパリティ３０２３とを含む。第３ワード３０３０は、３ビットのＣＮＴ３０３１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３０３２と、６ビットのパリティ３０３３とを含む。
【０１５８】
［メッセージタイプ＝１］
図１２は、４ワードからなるＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号は、第１ワード３１１０と、第２ワード３１２０と、第３ワード３１３０と、第４ワード３１４０とを含む。各ワードの長さは３０ビットである。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「１」である。
【０１５９】
第１ワード３１１０は、８ビットのプリアンブル３１１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３１１２と、９ビットの階データ３１１３と、４ビットのリザーブ３１１４と、６ビットのパリティ３１１５とを含む。メッセージタイプＩＤ３１１２のビットパターンは、たとえば、００１（＝タイプ「１」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１６０】
第２ワード３１２０は、３ビットのＣＮＴ３１２１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３１２２と、６ビットのパリティ３１２３とを含む。第３ワード３１３０は、３ビットのＣＮＴ３１３１と、２１ビットの緯度（ＭＳＢ）３１３２と、６ビットのパリティ３１３３とを含む。第４ワード３１４０は、３ビットのＣＮＴ３１４１と、１２ビットの高度３１４２と、２ビットのリザーブ３１４３と、３ビットの緯度（ＬＳＢ）３１４４と、３ビットの経度（ＬＳＢ）３１４５と、６ビットのパリティ３１４６とを含む。
【０１６１】
［メッセージタイプ＝３］
図１３は、ショートＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号３２００のフォーマットを概念的に表わす図である。信号３２００のメッセージタイプは、たとえば、「３」である。
【０１６２】
信号３２００は、８ビットのプリアンブル３２２０と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３２２０と、１２ビットのショートＩＤ（ＳＩＤ）３２３０と、１ビットのＢＤ３２４０と、６ビットのパリティ３２５０を含む。メッセージタイプＩＤ３２２０のビットパターンは、たとえば、０１１（＝タイプ「３」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。
【０１６３】
［メッセージタイプ＝４］
図１４は、ミディアムＩＤを含むＬ１Ｃ／Ａ信号のフォーマットを概念的に表わす図である。この信号のメッセージタイプは、たとえば、「４」である。
【０１６４】
この信号は、第１ワード３３１０と、第２ワード３３２０とを含む。第１ワード３３１０は、８ビットのプリアンブル３３１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３３１２と、１２ビットのショートＩＤ（ＩＤＭ）（ＭＳＢ）３３１３と、１ビットのＢＤ３３１４と、６ビットのパリティ３３１５とを含む。メッセージタイプＩＤ３３１２のビットパターンは、たとえば、１００（＝タイプ「４」を示す）であるが、タイプに応じてその他のビットパターンも用いられ得る。この信号と、他の信号とが識別されるビットパターンであればよい。第２ワード３３２０は、３ビットのＣＮＴ３３２１と、２１ビットのミディアムＩＤ（ＭＩＤ）（ＬＳＢ）３３２２と、６ビットのパリティ３３２３とを含む。
【０１６５】
図１５を参照して、フレーム構成の一例について説明する。図１５は、ワード数に応じて構成されるフレーム構成を表わす図である。各ワードの長さは、３０ビットである。
【０１６６】
フレーム３４１０は、１ワードからなる。フレーム３４１０は、８ビットのプリアンブル３４１１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４１２と、１３ビットのデータビット３４１３と、６ビットのパリティ３４１４とを含む。
【０１６７】
フレーム３４２０は、２ワードからなる。フレーム３４２０の第１ワードは、８ビットのプリアンブル３４２１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４２２と、１３ビットのデータビット３４２３と、６ビットのパリティ３４２４とを含む。フレーム３４２０の第２ワードは、３ビットのＣＮＴ３４２５と、２１ビットのデータビット３４２６と、６ビットのパリティ３４２７とを含む。
【０１６８】
フレーム３４３０は、３ワードからなる。フレーム３４３０の第１ワードは、８ビットのプリアンブル３４３１と、３ビットのメッセージタイプＩＤ３４３２と、１３ビットのデータビット３４３３と、６ビットのパリティとを含む。フレーム３４３０の第２ワードは、３ビットのＣＮＴ３４３５と、２１ビットの３４３６と、６ビットのパリティ３４３７とを含む。フレーム３４３０の第３ワードは、３ビットのＣＮＴ３４３８と、２１ビットのデータビット３４３９と、６ビットのパリティ３４４０とを含む。
【０１６９】
図１６を参照して、フレーム構成の他の例について説明する。図１６は、ショートＩＤと、位置情報とを含むフレーム３５００を概念的に表わす図である。
【０１７０】
フレーム３５００の第１ワードは、プリアンブル３５１０と、メッセージタイプＩＤ３５１２と、データビット３５１２と、パリティ３５１３とを含む。第２ワードは、プリアンブル３５１４と、メッセージタイプＩＤ３５１５と、階データ３５１６と、パリティ３５１７とを含む。第３ワードは、ＣＮＴ３５１８と、緯度データ３５１９と、パリティ３５２０とを含む。第４ワードは、ＣＮＴ３５２１と、経度データ３５２２と、パリティ３５２３とを含む。位置情報は、第２〜第４ワードによって構成される。
（実施の形態１）
（実施の形態１のシステムの概要）
以上説明したとおり、屋内送信機２００から送信される信号のフォーマットは、１つのものに限定される訳ではなく、種々のフォーマットでありうる。
【０１７１】
ただし、以下の説明では、屋内送信機２００の位置を識別するための識別子である送信機ＩＤをショートＩＤ（以下、ＳＩＤ）として送信するものとして説明する。もっとも、屋内送信機２００の位置を識別するための識別子を送信するデータフォーマットとしては、ＳＩＤに限定されるものではなく、たとえば、ミディアムＩＤ等を使用する構成とすることも可能である。
【０１７２】
ただし、ＳＩＤを識別子として使用した場合、屋内送信機から送信される信号フォーマットのうち、ＳＩＤがもっとも短い周期で繰り返し送信されるものであるので、最短の時間で、受信機である位置情報提供装置１００側で獲得可能と期待される。
【０１７３】
実施の形態１における屋内送信機２００と位置情報提供装置１００により、屋内測位が実行される概要を説明すると、以下のとおりである。
【０１７４】
１）ＳＩＤは単独では場所解決が不可能な間接参照識別子であり、またビット数の制約によりグローバル識別子としての配布利用は不可能である。そこで、ＳＩＤをローカル識別子として、実際の送信機の設置/管理単位である個別の「施設単位」（たとえば、建物単位）で一意性が保証されるように、予め発行/管理しておく。
【０１７５】
２）次に、施設単位で発行/管理されるＳＩＤと各々の屋内送信機の設置場所を、ＳＶＧで生成される屋内地図データ上のＩＤ基盤を媒介として関連付けを行い（つまり、変換テーブルを作成しておき）、位置情報提供装置１００に提供されるＳＶＧ地図情報に重畳/内包する（以下、このような変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報を「ＳＶＧコンテナ」と呼ぶ）。
【０１７６】
３）施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する（位置情報提供装置１００上で屋内地図上の現在地表示及びＳＩＤ変換テーブルを格納する）。
【０１７７】
４）当該ＳＶＧコンテナを位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信を実現する。
［位置情報提供装置１００−１（受信機）の構成］
図１７を参照して、利用者に位置情報を提示するための位置情報提供装置１００について説明する。図１７は、位置情報提供装置１００のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【０１７８】
位置情報提供装置１００は、アンテナ４０２と、アンテナ４０２に電気的に接続されているＲＦ（Radio Frequency）フロント回路４０４と、ＲＦフロント回路４０４に電気的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からの信号を受けて、相関処理を行うベースバンドプロセッサ４１２と、ベースバンドプロセッサ４１２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４１２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。
【０１７９】
ベースバンドプロセッサ４１２は、Ａ／Ｄコンバータ４０８に電気的に接続されているコリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの相関処理のタイミングの基準となるクロックをそれぞれ供給するための数値制御発信器（ＮＣＯ：Numerically Controlled Oscillators）４１１．１〜４１１．ｎと、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎからの信号をそれぞれ受けて、所定期間について積算処理を行う積算器４１２．１〜４１２．ｎとを含む。
【０１８０】
ベースバンドプロセッサ４１２は、さらに、メモリ４２０に格納されたソフトウェアに基づいて、積算器４１２．１〜４１２．ｎからの信号をデコードするとともに、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎ、ＮＣＯ４１１．１〜４１１．ｎおよび積算器４１２．１〜４１２．ｎの動作を制御する制御部４１４を含む。
【０１８１】
ここで、一般には、ベースバンドプロセッサ４１２は、受信信号のドップラー効果の影響を考慮して相関処理を行い、ＰＲＮコードおよびその遅延成分についてのサーチだけでなく、制御部４１４の制御にしたがって、ＮＣＯ４１１．１〜４１１．ｎの周波数を制御して、周波数についてのサーチも行なう。
【０１８２】
なお、図８に示した例では、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、積算器４１２．１〜４１２．ｎとは、ベースバンドプロセッサ４１２とは独立したハードウェアとする構成としてもよい。あるいは、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと、積算器４１２．１〜４１２．ｎとの機能は、ソフトウェアとして実現することも可能である。
【０１８３】
メモリ４２０は、測位信号の各発信源を識別するためのデータである、ＰＲＮコードの符号パターンを格納する複数の領域を含む。一例として、ある局面において、４８個の符号パターンが用いられる場合には、メモリ４２０は、図８に示されるように、領域４２１−１〜４２１−４８を含む。また、他の局面において、それ以上の符号パターンが使用される場合には、さらに多くの領域がメモリ４２０に確保される。逆に、メモリ４２０に確保された領域の数よりも少ない符号パターンが使用される場合もあり得る。
【０１８４】
一例として４８個の符号パターンが用いられる場合において、たとえば、２４個の衛星が衛星測位システムに用いられる場合、各衛星を識別する２４個の識別データと、１２個の予備のデータとが、領域４２１−１〜４２１−３６に格納される。このとき、たとえば、領域４２１−１には、第１の衛星についての擬似雑音符号の符号パターンが格納されている。ここから、符号パターンを読み出して、受信信号との相互相関処理を行なうことにより、信号の追跡や、信号に含まれる航法メッセージの解読を行なうことができる。なお、ここでは、符号パターンを格納して読み出す方法を例示的に示したが、符号パターン生成器により符号パターンを生成する方法も可能である。符号パターン生成器は、たとえば、２つのフィードバックシフトレジスタを組み合わせることにより実現される。なお、符号パターン生成器の構成および動作は、当業者にとって容易に理解できるものである。したがって、ここでは、それらの詳細な説明は、繰り返さない。
【０１８５】
同様に、測位信号を発信する屋内送信機に割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域４２１−３７〜４２１−４８に格納される。たとえば、第１の屋内送信機についての割り当てられた擬似雑音符号の符号パターンは、領域４３２−３７および領域４３２−３８に格納されている。なお、メモリ４２０中には、１つの屋内送信機について、どの拡散コード（ＰＲＮコード）が組となって割当てられるかが、予め記憶されていることが望ましい。このような割り当てが予め記憶されている場合は、２つのチャネルについての同期捕捉が、より短縮されることになる。
【０１８６】
この場合、本実施の形態においては、１２個の符号パターン有する屋内送信機が使用可能となるが、同一の位置情報提供装置が受信可能な範囲に同一の符号パターンを使用する屋内送信機がないように、各屋内送信機をそれぞれ配置してもよい。このようにすることによって、６台以上の屋内送信機を、たとえばビル１３０の同一のフロアに設置することも可能になる。
【０１８７】
ナビゲーションプロセッサ４３０は、制御部４１４から出力されるデータに基づいて測位信号の発信源を判断するとともに、受信された測位信号がダイバーシティ送信されたものであるかを判断し制御部４１４の動作を制御する判断部４１６と、メモリ４２０に格納されたソフトウェアに基づいて、判断部４１６から出力される信号に基づいて屋外における位置情報提供装置１００の位置を測定するための屋外測位部４３２と、判断部４１６から出力されるデータに基づいて屋内における位置情報提供装置１００の位置を表わす情報を導出するための屋内測位部４３４とを含む。
【０１８８】
アンテナ４０２は、ＧＰＳ衛星１１０，１１１，１１２からそれぞれ発信された測位信号および屋内送信機２００−１から発信された測位信号をそれぞれ受信することができる。また、位置情報提供装置１００が携帯電話として実現される場合には、アンテナ４０２は、前述の信号に加えて、無線電話のための信号あるいはデータ通信のための信号を送受信することもできる。
【０１８９】
ＲＦフロント回路４０４のフィルタおよびＬＮＡ（Low Noise Amplifier）回路は、アンテナ４０２によって受信された信号を受けて、ノイズの除去あるいは予め規定された帯域幅の信号のみを出力するフィルタ処理などを行なう。ＲＦフロント回路４０４から出力される信号は、ダウンコンバータ４０６に入力される。
【０１９０】
ダウンコンバータ４０６は、ＲＦフロント回路４０４から出力される信号を増幅し、中間周波数として出力する。この信号は、Ａ／Ｄコンバータ４０８に入力される。Ａ／Ｄコンバータ４０８は、入力された中間周波数信号をデジタル変換処理し、デジタルデータに変換する。デジタルデータは、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎに入力される。
【０１９１】
コリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、制御部４１４がメモリ４２０から読み出した符号パターンと、受信信号との相関処理を行なう。
【０１９２】
コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの各コリレータは、制御部４１４から出力される制御信号に基づいて、受信された測位信号と測位信号を復調するために生成されたコードパターンとのマッチングを同時に実行する。
【０１９３】
具体的には、制御部４１４は、各コリレータ４１０．１〜４１０．ｎの各々に対して、擬似雑音符号において生じ得る遅延を反映させた（符号位相をずらした）符号パターン（レプリカパターン）を生成する指令を与える。この指令は、たとえば、現行ＧＰＳでは、衛星の数×２×１０２３（用いられる擬似雑音符号の符号パターンの長さ）となる。各コリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、各々に与えられた指令に基づいて、各衛星について規定された擬似雑音符号の符号パターンを用いて符号位相の異なる符号パターンを生成する。そうすると、生成された全ての符号パターンの中には、受信された測位信号の変調に使用された擬似雑音符号の符号パターンに一致するものが１つ存在する。そこで、各符号パターンを用いたマッチング処理を行なうために必要な数のコリレータを並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎとして予め構成することにより、極く短時間で、擬似雑音符号の符号パターンを特定することができる。この処理は、位置情報提供装置１００が屋内送信機からの信号を受信する場合にも同様に適用できる。したがって、位置情報提供装置１００の使用者が屋内にいる場合でも、その位置情報を、極く短時間に取得することができる。
【０１９４】
つまり、並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、最大で、各衛星について規定された擬似雑音符号の符号パターンと各屋内送信機について規定された擬似雑音符号の符号パターンとのすべてについて、並列して、マッチングをとることが可能である。また、コリレータの個数と、衛星および屋内送信機に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンの個数との関係により、各衛星と各屋内送信機とについて規定された擬似雑音符号の符号パターンのすべてについて、一括して、マッチングを採らない場合でも、複数のコリレータによる並列処理により、大幅に、位置情報の取得に要する時間を短縮できる。
【０１９５】
ここで、衛星および屋内送信機は、同一の通信方式であるスペクトラム拡散方式で信号を送信しており、衛星および屋内送信機に割り当てられる擬似雑音符号の符号パターンが同一系列のものを使用できるので、並列のコリレータについては、衛星からの信号および屋内送信機からの送信の双方について共用することができ、受信処理は、両者について特段に区別することなく、並行して行うことができる。
【０１９６】
並列なコリレータ４１０．１〜４１０．ｎは、各コードパターンを用いて、位置情報提供装置１００が受信した測位信号を追跡し、当該測位信号のビット配列に一致する配列を有するコードパターンを特定するための処理を行う。これにより、判断部４１６は、擬似雑音符号の符号パターンが特定されるため、位置情報提供装置１００は、受信された測位信号がどの衛星から送信されたものか、あるいは、屋内送信機から送信されたかを判別できる。さらに、判断部４１６は、受信された測位信号が屋内送信機から送信されたものである場合、その測位信号がダイバーシティ送信されたものか否かについても判断する。また、位置情報提供装置１００は、特定された符号パターンを用いて、復調とメッセージの解読とをすることができる。
【０１９７】
具体的には、判断部４１６は、上述のような判断を行ない、その判断の結果に応じたデータをナビゲーションプロセッサ４３０に送出する。判断部４１６は、受信された測位信号に含まれるＰＲＮ−ＩＤがＧＰＳ衛星に搭載される送信機以外の屋内送信機２００−１等に割り当てられたＰＲＮ−ＩＤであるか否かを判断する。
【０１９８】
ここで、一例として、２４個のＧＰＳ衛星が測位システムに使用される場合について説明する。この場合、予備のコードを含めると、たとえば、３６個の擬似雑音符号が使用される。この時、ＰＲＮ−０１〜ＰＲＮ−２４が、各ＧＰＳ衛星を識別する番号（ＰＲＮ−ＩＤ）として使用され、ＰＲＮ−２５〜ＰＲＮ−３６が、予備の衛星を識別する番号として使用される。予備の衛星とは、当初打ち上げられた衛星以外に改めて打ち上げられる衛星である。すなわち、このような衛星は、ＧＰＳ衛星あるいはＧＰＳ衛星に搭載された送信機等の故障に備えて打ち上げられる。
【０１９９】
さらに、仮に、１２個の擬似雑音符号の符号パターンがＧＰＳ衛星に搭載される送信機以外の屋内送信機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。
【０２００】
そこで、判断部４１６は、メモリ４２０に格納されている擬似雑音符号の符号パターン４２２を参照して、受信された測位信号から取得された符号パターンが、屋内送信機に割り当てられている符号パターンに一致するか否かを判断する。これらの符号パターンが一致する場合には、判断部４１６は、その測位信号が屋内送信機から発信されたものであると判断する。そうでない場合には、判断部４１６は、その信号がＧＰＳ衛星から発信されたものと判断し、その取得された符号パターンが、どの衛星に割り当てられた符号パターンであるかを、メモリ４２０に格納されている符号パターンを参照して決定する。なお、判断の態様として、符号パターンが使用される例が示されているが、その他のデータの比較によって、上記の判断が行なわれてもよい。たとえば、ＰＲＮ−ＩＤを用いた比較が、その判断に使用されてもよい。
【０２０１】
そして、受信された信号が各ＧＰＳ衛星から発信されたものである場合には、判断部４１６は、特定された信号から取得されるデータを屋外測位部４３２に送出する。信号から取得されるデータには、航法メッセージが含まれる。一方、受信された信号が屋内送信機２００−１などから発信されたものである場合には、判断部４１６は、その信号から取得されるデータを屋内測位部４３４に送出する。このデータは、すなわち屋内送信機２００−１の位置を特定するためのデータとして予め設定された座標値である。あるいは、別の局面において、当該送信機を識別する番号が用いられてもよい。
【０２０２】
ナビゲーションプロセッサ４３０において、屋外測位部４３２は、判断部４１６から送出されたデータに基づいて位置情報提供装置１００の位置を算出するための処理を実行する。具体的には、屋外測位部４３２は、３つ以上のＧＰＳ衛星（好ましくは、４つ以上）から発信された信号に含まれるデータを用いて、各信号の伝播時間を計算し、その計算結果に基づいて位置情報提供装置１００の位置を算出する。この処理は、公知の衛星測位の手法を用いて実行される。この処理は、当業者にとっては容易に理解できるものである。したがって、ここではその説明の詳細は繰り返さない。
【０２０３】
一方、ナビゲーションプロセッサ４３０において、屋内測位部４３４は、判断部４１６から出力されたデータに基づいて位置情報提供装置１００が屋内に存在する場合における測位処理を実行する。前述したように、屋内送信機２００−１は、場所を特定するためのデータ（位置特定データ）が含まれる測位信号を発信する。そこで、位置情報提供装置１００がそのような信号を受信した場合には、その信号に含まれるデータを取り出し、そのデータを用いて位置情報提供装置１００の位置を導出することができる。屋内測位部４３４は、この処理を行なう。屋外測位部４３２あるいは屋内測位部４３４によって算出されたデータを用いるとともに、メモリ４２０中にすでに格納されているＳＶＧ地図情報または通信部４５０を介して受信したＳＶＧ地図情報に基づいて、地図描画処理部４３６は、ディスプレイ４４０において、位置情報提供装置１００の現在位置を表示するための画像信号を生成して出力する。具体的には、これらのデータは、画面を表示するためのデータに組み込まれ、計測された位置を表わす画像あるいは屋内送信機２００−１が設置されている場所を表示するための画像が生成され、ディスプレイ４４０によって表示される。
【０２０４】
したがって、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報から地図を表示するためのブラウザとしての機能を有している。
【０２０５】
また、位置情報提供装置１００は、制御部４１４の制御の下に、外部との間、たとえば、位置情報提供サーバ（図示せず）との間で、データを授受するための通信部４５０を備える。
【０２０６】
図１７に示した構成において、特に限定されないが、測位信号受信からディスプレイに表示される情報の生成までの信号処理において、アンテナ４０２、ＲＦフロント回路４０４、ダウンコンバータ４０６、Ａ／Ｄコンバータ４０８は、ハードウェアにより構成され、ベースバンドプロセッサ４１２およびナビゲーションプロセッサ４３０の処理は、メモリ４２０に格納されたプログラムにより実行することができる。なお、コリレータ４１０．１〜４１０．ｎと積算器４１２．１〜４１２．ｎとの処理については、ハードウェアの代わりにソフトウェアにより実現される構成とすることもできる。
【０２０７】
図１８は、本実施の形態に係る位置情報提供装置１００の使用態様を表わす図である。ここで、位置情報提供装置は、携帯電話１２００として実現される。携帯電話１２００は、屋内送信機１２１０によって発信された測位信号を受信できる。屋内送信機１２１０は、インターネット１２２０に接続されている。インターネット１２２０には、屋内送信機１２１０の情報を提供可能な情報提供サーバ１２３０が接続されている。情報提供サーバ１２３０には、複数の送信機ＩＤとこれらにそれぞれ対応するＳＶＧ地図情報とがデータベースに登録されているものとする。インターネット１２２０には、携帯電話１２００との通信を行なう基地局１２４０も接続されている。
【０２０８】
携帯電話１２００が、屋内送信機１２１０によって発信された信号を受信すると、その信号の中から、屋内送信機１２１０を識別するための送信機ＩＤを取得する。送信機ＩＤは、たとえば、前述のＰＲＮ−ＩＤに対応付けられている。携帯電話１２００は、その送信機ＩＤを（あるいはＰＲＮ−ＩＤとともに）情報提供サーバ１２３０に対して送信する。具体的には、携帯電話１２００は基地局１２４０との間で通信を開始し、取得した送信機ＩＤが含まれるパケットデータを、情報提供サーバ１２３０に送出する。
【０２０９】
情報提供サーバ１２３０は、その送信機ＩＤを認識すると、送信機ＩＤに関連付けられているデータベースを参照して、そのＩＤに関連するＳＶＧ地図情報を読み出す。情報提供サーバ１２３０が、そのＳＶＧ地図情報のデータを基地局１２４０に対して送信すると、基地局１２４０は、そのＳＶＧ地図情報のデータを無線発信する。携帯電話１２００は、そのデータの着信を検知すると、携帯電話１２００の使用者による閲覧操作に従って、そのデータから、送信機１２１０の位置を取得することができる。
【０２１０】
図１９は、ＳＶＧ地図情報のデータ（ＳＶＧコンテナ）と、当該ＳＶＧ地図情報のデータで表示される地図画像とを対比して示す図である。
【０２１１】
図１９に示した例では、ある建物の特定のフロアをＳＶＧ地図情報のデータが表現している場合を例として示している。ＳＶＧ地図情報のデータには、以下の情報が含まれる。
【０２１２】
１）当該ＳＶＧ地図情報のデータと地理座標との関連付けを示す図面の属性情報。すなわち、一般に、屋外を表している地図と当該フロアを有する建物との位置関係を特定するための情報である。
【０２１３】
２）フロアの外郭の形状を示す情報。
３）フロア内の区画の形状を示す情報。
【０２１４】
４）当該フロア内に設置された各屋内送信機の属性情報。当該屋内送信機のＩＤとフロア内の屋内送信機の位置情報（屋内地図内の位置識別子および位置座標）。この情報が、ＳＩＤと屋内送信機の位置との変換テーブルに相当する。
【０２１５】
図２０を参照して、位置情報提供装置１００の制御処理について説明する。図２０は、位置情報提供装置１００のベースバンドプロセッサ４１０およびナビゲーションプロセッサ４３０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【０２１６】
ステップＳ６１０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号を取得（追尾、捕捉）する。具体的には、ベースバンドプロセッサ４１０は、Ａ／Ｄコンバータ４０８から、受信された測位信号（デジタル変換処理後のデータ）の入力を受け付ける。ベースバンドプロセッサ４１０は、擬似雑音符号のレプリカとして、可能な遅延が反映された符号位相が異なる符号パターンを生成し、その符号パターンと受信された測位信号との相関の有無をそれぞれ検出する。生成される符号パターンの数は、たとえば、符号パターンのビット数の２倍である。一例として、たとえば、チップレートが１０２３ビットである場合、２分の１ビットずつの遅延、すなわち符号位相差を有する２０４６個の符号パターンが生成され得る。そして、各符号パターンを用いて、受信された信号との相関を取る処理が、並列に実行される。ベースバンドプロセッサ４１０は、当該相関処理において、予め規定された強度以上の出力が検出された場合に、その符号パターンをロックし、当該符号パターンによって、その測位信号を発信した衛星を特定することができる。当該符号パターンのビット配列を有する擬似雑音符号は、１つしか存在しない。これにより、受信された測位信号をスペクトラム拡散符号化するために使用された擬似雑音符号が特定される。
【０２１７】
ステップＳ６１２にて、ベースバンドプロセッサ４１０は、その測位信号の発信源を特定する。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、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。
【０２１８】
ステップＳ６２０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、ナビゲーションプロセッサ４３０の屋外測位部４３２は、その測位信号に対して、メモリ４２０に一時的に保存されていた符号パターン（前述の「ロック」が行なわれた符号パターン、以下「ロックした符号パターン」）を用いて重畳することにより、その信号を構成するサブフレームから、航法メッセージを取得する。ステップＳ６２２にて、屋外測位部４３２は、取得した４つ以上の航法メッセージを用いて位置を算出するための通常の航法メッセージ処理を実行する。
【０２１９】
ステップＳ６２４にて、屋外測位部４３２は、その処理の結果に基づいて位置情報提供装置１００の位置を計算するための処理を実行する。たとえば、位置情報提供装置１００が、４つ以上の衛星から発信された各測位信号を受信している場合には、距離の算出は、各信号から復調された航法メッセージに含まれる各衛星の軌道情報、時刻情報等を用いて行なわれる。
【０２２０】
また、他の局面において、ステップＳ６１２において、位置情報提供装置１００が、衛星によって発信された測位信号（屋外信号）と屋内発信機からの信号（屋内信号）とを受信している場合には、ステップＳ６４０にて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、屋外測位部４３２は、ベースバンドプロセッサ４１０によって送出された測位信号に対して、当該ロックした符号パターンを重畳することにより、測位信号を構成するサブフレーム中のデータを取得する。この場合、位置情報提供装置１００は、衛星からの信号および屋内送信機からの信号を受信し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、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。すなわち、ステップＳ６４２にて、屋内測位部４３４は、屋内送信機２００−１によって発信された測位信号から、Ｘ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５を取得する処理を行ない、また、ＧＰＳ衛星によって発信された測位信号から航法メッセージを取得し、処理を行なう。その後、制御は、ステップＳ６２４に移される。この場合、ステップＳ６２４では、位置の算出に用いる信号を決定するための振り分けが、たとえば、屋内信号および屋外信号の強度に基づいて行なわれる。一例として、屋内信号の強度が屋外信号の強度よりも大きい場合には、屋内信号が選択され、当該屋内信号に含まれる座標値が、位置情報提供装置１００の位置とされる。
【０２２１】
一方、ステップＳ６１２にて、測位信号の発信源が屋内である場合、たとえば、屋内信号の強度が所定のレベル以上である場合に、続いて、ステップＳ６３０にて、屋内測位処理が行われる。
たとえば、屋内測位処理では、Ｑ相信号の受信モードとなっているかを判断部４１４が判断する。Ｑ相信号の受信モーでない場合（たとえば、Ｌ１ Ｃ／Ａの受信モードまたはＬ１ＣのＩ相信号の受信モード）は、続いて、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータを取得する。具体的には、屋内測位部４３４は、ベースバンドプロセッサ４１０から送出された測位信号に対して、当該ロックした符号パターンを重畳することにより、測位信号を構成するサブフレームから、メッセージデータを取得する。このメッセージデータは、衛星から送信される測位信号に含まれる航法メッセージに代えて、屋内送信機によって発信される測位信号に含まれるものである。メッセージデータのフォーマットは、したがって、航法メッセージのフォーマットと同じフォーマットであることが好ましい。屋内測位部４３４は、そのデータから座標値（すなわち、屋内送信機の設置場所を特定するためのデータ（たとえば、信号５６０におけるＸ座標値５６３、Ｙ座標値５６４、Ｚ座標値５６５））を取得する。なお、このような座標値に代えて、設置場所あるいは設置場所の住所を表わすテキスト情報がフレームに含まれている場合には、当該テキスト情報が取得される。
【０２２２】
一方、ステップＳ６３０において、Ｑ相信号の受信モーである場合は、続いて、ステップＳ６３６において、位置情報提供装置１００は、測位信号の復調を行なうことにより、その信号に含まれるデータ（送信機ＩＤ）を取得する。ステップＳ６３８において、位置情報提供装置１００は、この送信機ＩＤをネットワークを介して送信することで、サーバ（図示せず）から、当該送信機ＩＤに対応するＳＶＧ地図情報データを受信する。
【０２２３】
ステップＳ６５０にて、地図描画処理部４３６は、位置の算出結果に基づいてディスプレイ４４０に位置情報を表示させるための処理を実行する。具体的には、取得された座標を表示するための画像データあるいは屋内送信機２００−１の設置場所を表示するためのデータを生成し、ディスプレイ４４０に送出する。ディスプレイ４４０は、そのようなデータに基づいて表示領域に位置情報提供装置１００の位置情報を表示する。
【０２２４】
図２１は、図２０の屋内測位処理（Ｓ６３０）において、送信機ＩＤ（ＳＩＤ）とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいて、位置情報の提示を行う場合の処理を概念的に示す図である。図２１では、位置情報提供装置１００は、携帯電話機などのモバイル機器であるものとして説明する。
【０２２５】
図２１を参照して、屋内送信機２００は、屋内施設に入る際に、施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する。
【０２２６】
位置情報提供装置１００では、屋内施設に入った後に、現在の測位信号の発信源が屋内発信機２００であると判断した場合は、まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位モジュールとして機能する屋内測位部４３４は、屋内送信機から送信された識別子を判別して、地図描画処理部４３６内の識別子・軌道情報モジュールに通知する。地図描画処理部４３６内のウェブブラウザモジュールは、識別子・軌道情報モジュールから通知された識別子（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））に基づいて、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータから、識別子と当該識別子に対応した屋内送信機の属性情報との変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報をネットワーク（たとえば、インターネット）経由で受信する。
【０２２７】
ウェブブラウザモジュールは、ウェブブラウザとしてＳＶＧ地図をディスプレイ４４０表示するとともに、ＳＶＧ地図上に、識別子を受信した屋内送信機の位置も表示する。
【０２２８】
以上のような構成とすることで、ＳＶＧ地図情報を位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信が実現される。
【０２２９】
なお、ＳＶＧ地図情報の中に含まれる、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルにおいて、さらに、各屋内送信機の識別子に対応して、屋内送信機におけるスペクトラム拡散変調時のＰＲＮコード（拡散コード）を識別するための情報も含ませることとすることも可能である。このＰＲＮコード（拡散コード）を識別するための情報としては、たとえば、ＰＲＮコードのＩＤ情報とすることができる。このようにすると、地図をダウンロードするということは、設備の入り口近傍の屋内送信機の識別子だけでなく、その周辺の屋内送信機（たとえば、同じフロアに存在する複数の屋内送信機）の識別子も、受信機側で一括して事前に情報として把握できることになる。この場合、受信機側で測位信号を捕捉する際に、いずれの拡散コードを使用して補足すればよいのかアシストされることにもなり、一層、高速で測位信号を捕捉することが可能となる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、ＳＶＧ地図情報の中に、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルを含める構成であった。
【０２３０】
実施の形態２では、位置情報提供装置１００が、ＳＶＧ地図情報を取得する際に、さらに、屋外測位の際に使用する測位衛星の軌道情報をも取得する構成とする。
【０２３１】
すなわち、たとえば、位置情報提供装置１００が、軌道情報を持たない状態からスタートする場合（コールドスタート）などでは、屋内から屋外へのハンドオーバー時の衛星データ取得に相応の時間を要するためスムーズな測位の受け渡しが困難となる。しかし、屋内において地図情報を獲得する際に、併せて、測位衛星の軌道情報をダウンロードしておくことが可能となれば、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度を向上させるとともに測位時間を短縮することができる。
【０２３２】
図２２は、屋内送信機からの当該屋内送信機の識別子とサーバからのＳＶＧ地図情報データとに基づいた、屋内測位の処理と、ＳＶＧ地図情報データと併せて受信する軌道情報を用いた屋外測位処理とを概念的に示す図である。図２２でも、位置情報提供装置１００は、携帯電話機などのモバイル機器であるものとして説明する。
【０２３３】
図２２を参照して、実施の形態２の測位システムにおいては、屋内から屋外へと移動する際に劣化する測位精度及び測位時間の問題を解決するため、実施の形態１のＳＶＧコンテナデータ配信の際に、衛星軌道データも併せて配信する。
【０２３４】
まず、インターネット上には、測位衛星の軌道情報を提供するための軌道情報データベースが設けられている。情報提供サーバ（ウェブサーバ）は、配信しようとするＳＶＧ地図の示す場所と現在時刻とで決定される軌道情報を、軌道情報データベースから取得するものとする。
【０２３５】
すなわち、実施の形態１と同様にして、屋内送信機１００は、屋内施設に入る際に、施設入口/内部で、メッセージタイプが４の信号を用いて、短縮ＵＲＬを発信し、当該ＳＶＧコンテナ（屋内地図＋情報レイヤ＋ＳＩＤ変換テーブル）を利用者の位置情報提供装置１００に送信する。
【０２３６】
位置情報提供装置１００では、屋内施設に入った後に、現在の測位信号の発信源が屋内発信機２００であると判断した場合は、まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位モジュールとして機能する屋内測位部４３４は、屋内送信機から送信された識別子を判別して、地図描画処理部４３６内の識別子・軌道情報モジュールに通知する。地図描画処理部４３６内のウェブブラウザモジュールは、識別子・軌道情報モジュールから通知された識別子（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））に基づいて、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータから、識別子と当該識別子に対応した屋内送信機の属性情報との変換テーブルを含むＳＶＧ地図情報をネットワーク（たとえば、インターネット）経由で受信する。
ここで、取得対象となる建物のＳＶＧコンテナ（ＵＲＬ）が確定することにより、併せて、屋内測位の対象となる施設の位置（施設代表点の緯度経度座標など）及び時刻が特定され、衛星測位に必要な衛星軌道情報も確定する。ＵＲＬを参照して、ＳＶＧコンテナを取得する時に当該エリア/時刻の衛星軌道データも併せて情報提供サーバ１２３０から送信し、位置情報提供装置１００にローカルに（メモリ４２０内に）識別子と対応づけて保存する。具体的には、ＳＶＧコンテナのＵＲＬ（屋内送信機のメッセージタイプが４である信号による短縮ＵＲＬとして送信）を参照/取得する際のHTTP通信のヘッダ情報に当該識別子に対応した衛星軌道データ埋め込み送信し、ブラウザのCookieに格納する方式を用いる（Cookieに格納することでサーバ側からの有効期限の制御が可能となる）。
【０２３７】
ウェブブラウザモジュールは、ウェブブラウザとしてＳＶＧ地図をディスプレイ４４０表示するとともに、ＳＶＧ地図上に、識別子を受信した屋内送信機の位置も表示する。
【０２３８】
さらに、位置情報提供装置１００においては、屋内から屋外に出た際に、屋外測位部４３２は、蓄積されている衛星軌道情報のうちから最適な（たとえば、もっとも新しく情報提供サーバ１２３０から受信した衛星軌道情報）を選択して、ＧＰＳ衛星からの測位信号に含まれる衛星軌道情報を用いるのではなく当該衛星軌道情報を用いて、ＧＰＳ衛星からの測位信号の受信までの時間遅れに基づいて、現在位置を計算する。
【０２３９】
以上のような構成とすることで、ＳＶＧ地図情報を位置情報提供装置１００のローカルに取得後は、ローカルに格納した変換テーブルを用い、屋内送信機と端末側にて外部サーバ参照せずに端末のみで場所解決を行い、屋内地図の現在地更新及び近傍情報の更新を行うことで、移動体である人間などの移動速度（たとえば、歩行速度）に追従した高速な連続測位/情報配信が実現される。しかも、屋内から屋外に出た場合にも、最適な軌道衛星情報を用いて屋外測位を行うことが可能となる。
【０２４０】
図２３は、実施の形態２の位置情報提供装置１００における屋内測位処理（図２０のステップＳ６３０）の処理を説明するための第１のフローチャートである。
【０２４１】
まず、位置情報提供装置１００において、屋内測位用のソフトウェアの動作が起動すると、メッセージタイプが４である信号により受信した短縮ＵＲＬにより、地図描画処理部４３６は、屋内地図についてのＳＶＧ地図情報のＵＲＬを特定する（ステップＳ６０００）。
【０２４２】
次に、地図描画処理部４３６は、上記ＵＲＬで特定される情報提供サーバ１２３０上のデータからＳＶＧ地図情報を取得する（ステップＳ６００２）。そして、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報から屋内送信機の識別情報と当該屋内送信機の位置情報とを対応づけた変換テーブルを抽出し（Ｓ６０１２）、メモリ４２０に場所識別子情報（場所識別子変換テーブル）として格納する。さらに、地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報のＨＴＴＰヘッダより衛星軌道情報を取得して（Ｓ６０２２）、ブラウザのCookieとして衛星軌道データをメモリ４２０に格納する（Ｓ６０２４）。
【０２４３】
地図描画処理部４３６は、ＳＶＧ地図情報に対応する地図をブラウザ上に表示し（Ｓ６０３０）、ユーザの操作に応じて、以後も連続して測位処理を行う（Ｓ６０３２）か、あるいは、測位の停止または再開を行う（Ｓ６０３４）。
【０２４４】
図２４は、図２３における測位処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、屋外地図もＳＶＧ技術を用いた地図情報としてメモリ４２０内に格納されているものとする。屋外地図については、事前に、所定の媒体からメモリ４２０にロードしておいてもよいし、あるいは、通信部４５０により情報提供サーバ１２３０からダウンロードしてメモリ４２０に格納しておいてもよい。
【０２４５】
図２４を参照して、まず、ベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）により位置情報が取得されると（Ｓ６１００）、判断部４１６は、取得した情報を判定し（Ｓ６１０２）、取得された情報が、緯度経度座標である場合は、当該緯度経度座標に対応する位置を中心点に設定して（Ｓ６１１２）、ＳＶＧ地図情報により表示される地図を更新して表示する（Ｓ６１１４）。
【０２４６】
一方、判断部４１６が、取得されたのは屋内送信機の識別情報（送信機ＩＤ（ＳＩＤ））であると判定した場合は（Ｓ６１０２）、地図描画処理部４３６は、屋内測位部４３４から受け取った当該識別子を、メモリ４２０に格納されている場所識別子情報（場所識別子変換テーブル）と照合する（Ｓ６１２０）。地図描画処理部４３６が、照合に成功すると（Ｓ６１２２）、地図描画処理部４３６は、当該識別子に対応する位置を地図の中心点に設定し（Ｓ６１２４）、ＳＶＧ地図情報による地図の表示を更新する（Ｓ６１２６）。さらに、地図描画処理部４３６は、照合に成功した識別子に対応するＳＶＧ地図情報と同時に取得された衛星軌道データが存在すれば（Ｓ６１２８）、当該衛星軌道データを有効化し（Ｓ６１３０）、上記ＳＶＧ地図情報と同時に取得された衛星軌道データが存在しなければ（Ｓ６１２８）、当該衛星軌道データを無効化する（Ｓ６１３２）。
【０２４７】
一方、ステップＳ６１０２において、場所と関連付いた識別子が取得されていないと判定された場合は、地図描画処理部４３６は、所定のエラー処理やＳＶＧ地図情報の再取得・部分変更などの予め定められている処理を実行する（Ｓ６１５０）。
【０２４８】
図２５は、図２４におけるベースバンドプロセッサ４１２の動作（ＧＰＳ衛星からの測位モジュールへの測位リクエスト）の処理のフローを説明するためのフローチャートである。
【０２４９】
図２５を参照して、まず、ベースバンドプロセッサ４１２と判断部４１６との協働により、屋内測位信号の受信が試みられ（Ｓ６２００）、かつ、屋内測位信号の受信が成功した場合には（Ｓ６２０２）、受信した屋内送信機の識別子（あるいは、屋内送信機の設定によっては、屋内送信機の設置された場所の緯度経度情報）を、地図描画処理部４３６に返す（Ｓ６２１２）。
【０２５０】
一方、屋内測位信号の受信が成功しない場合には（Ｓ６２０２）、続いて、判断部４１６は、有効な衛星軌道データが存在するか否かを判断し（Ｓ６２２０）、有効な衛星軌道データが存在する場合は、当該データを屋外測位のための衛星軌道データとして設定する（Ｓ６２２２）。
【０２５１】
続いて、ベースバンドプロセッサ４１２と屋外測位部４３２との協働により、屋外の測位衛星からの測位信号が受信され（Ｓ６２２４）、緯度経度情報の取得に成功すると（Ｓ６２２６）、取得した緯度経度情報（あるいは、さらに高さに関する情報）が地図描画処理部４３６に返される（Ｓ６２２８）。一方、屋外測位部４３２が、屋外の測位衛星からの測位信号による緯度経度情報の取得に失敗した場合は、エラー情報が地図描画処理部４３６に返される（Ｓ６２３０）。
【０２５２】
なお、ステップＳ６２２０で有効な衛星軌道データが存在しない場合は、コールドスタートとなり、屋外の測位衛星からの測位信号から衛星軌道データの抽出が行われる。
【０２５３】
したがって、実施の形態１のＳＶＧコンテナの参照/取得と併せ、当該エリア/時刻の衛星軌道データを非同期/バックグラウンドで取得しておくことで、事後に建物内部から屋外に出る際の測位のハンドオーバー時にタイムロス少なく衛星測位が可能となる。
【０２５４】
すなわち、以上の構成により、実施の形態１の位置情報提供装置１００が奏する効果に加えて、屋内から屋外へと測位のハンドオーバーを行う際に、測位精度を向上させるとともに測位時間を短縮することができる。
【０２５５】
なお、以上の説明では、地図情報は、ＳＶＧ技術を用いて表示データが表現されるものとし、かつ、この地図表示のためのＳＶＧデータ内に、屋内送信機から送信される屋内送信機の識別子と屋内送信機の位置情報との変換テーブルを含める構成として説明した。このような構成（ＳＶＧコンテナ）とすることで、地図情報と変換テーブルを一体として管理し、かつ配信できるため、位置情報サーバでの管理と処理が容易となるという利点がある。
【０２５６】
ただし、地図情報と変換テーブルとは、このような構成に限定されるものではない。たとえば、以下のような構成とすることができる。
【０２５７】
１）地図情報は、数値地図であってスケーラブルに地図を表示できるベクトルデータとし、変換テーブルは、別個のデータとして配信する構成としてもよい。
【０２５８】
２）屋内の地図情報は、ＣＡＤデータとして配信し、変換テーブルは、このＣＡＤデータ上の位置と識別子との対応を示す変換テーブルを別のデータとして配信してもよい。このとき、ＣＡＤデータは、ベクトル画像であってもよいし、ラスタ画像であってもよいものの、地図の拡大・縮小等の簡便さからは、ベクトル画像が望ましい。
【０２５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２６０】
１０ 位置情報提供システム、１１０，１１１，１１２ ＧＰＳ衛星、１２０，１２１，１２２ 送信機、１００，１００−１，１００−２，１００−３，１００−４ 位置情報提供装置、１３０ ビル、２００，２００−１，２００−２，２００−３ 屋内送信機、２１０ 無線Ｉ／Ｆ，２２０ 外部同期リンクポート，２２１ 外部クロックポート，２３０ 基準クロックＩ／Ｏブロック，２４０ デジタル処理ブロック，２５０ アナログブロック，１２２０ インターネット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能な受信機にナビゲーション信号を送信する、地上の施設内に設置されるナビゲーション信号送信装置であって、
送信アンテナと、
前記施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置のうち、前記ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報と、前記施設内の地図情報を取得するための外部機器のネットワーク上での位置を特定するための資源識別情報とを記憶するための記憶装置と、
前記ナビゲーション信号に含まれる前記識別情報と前記資源識別情報のメッセージ信号を生成するメッセージ生成手段と、
前記ナビゲーション信号送信装置に予め割り当てられた、前記衛星測位信号と同一系列の拡散コードに基づいて、前記メッセージ信号をスペクトラム拡散処理を含む変調処理により変調して、前記ナビゲーション信号を生成する変調手段と、
前記ナビゲーション信号を、前記送信アンテナから送信する送信手段をさらに備える、ナビゲーション信号送信装置。
【請求項２】
前記ナビゲーション信号の信号フォーマットは、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである、請求項１記載のナビゲーション信号送信装置。
【請求項３】
前記メッセージ生成手段は、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである複数の信号フォーマットのうち、信号の繰り返し周期がもっとも短い信号フォーマットで、前記識別情報を含むメッセージ信号を生成する、請求項２記載のナビゲーション信号送信装置。
【請求項４】
複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能であり、かつ、地上の施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置からのスペクトラム拡散信号であって、前記施設内において当該ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報を各々含む複数のナビゲーション信号を用いて、位置情報を提供する位置情報提供装置であって、
前記スペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、
ネットワーク上の外部機器と通信するための通信手段と、
前記ナビゲーション信号についての前記衛星測位信号と同一系列の複数の拡散コードのパターンを格納する記憶手段と、
並列に設けられ、かつ前記複数の拡散コードのパターンについて並行して相関処理を行い、前記複数のナビゲーション信号を識別して復調するための復調手段と、
前記ナビゲーション信号を識別して復調できた場合、所定の前記ナビゲーション信号送信装置からの前記ナビゲーション信号から前記外部機器の前記ネットワーク上の位置を特定するための資源識別情報を取得するとともに、識別された前記複数のナビゲーション信号のうちのいずれか１つにより前記識別情報を抽出する抽出手段と、
前記通信手段により、前記資源識別情報に基づいて、前記外部機器から、前記施設内の地図を表示するための地図情報および前記施設内の前記ナビゲーション信号送信装置の位置と前記識別情報との対応関係を示す対応情報とを取得し、前記施設内の地図において前記識別情報を受信した前記ナビゲーション信号送信装置の位置を示す地図画像を表示するための画像信号を生成する地図描画処理手段とを備える、位置情報提供装置。
【請求項５】
前記ナビゲーション信号の信号フォーマットは、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである、請求項４記載の位置情報提供装置。
【請求項６】
前記地図情報は、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）形式のデータであり、前記対応情報は、前記ＳＶＧ形式のデータとして記述される、請求項５記載の位置情報提供装置。
【請求項７】
前記対応情報は、前記地図情報内に含まれる前記複数のナビゲーション信号送信装置の位置と複数の前記識別情報との対応関係とを一括して含み、
前記復調手段は、前記対応情報に基づいて、選択される前記拡散コードを用いて前記相関処理を実行する、請求項５記載の位置情報提供装置。
【請求項８】
前記抽出手段は、前記地図情報を前記外部機器から取得する際に、前記測位衛星についての衛星軌道データを併せて前記外部機器から取得し、
前記複数の測位衛星からの前記衛星測位信号を受信して測位する際に、前記外部機器から取得した前記衛星軌道データを使用して、測位を実行する屋外測位手段をさらに備える、請求項６記載の位置情報提供装置。
【請求項１】
複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能な受信機にナビゲーション信号を送信する、地上の施設内に設置されるナビゲーション信号送信装置であって、
送信アンテナと、
前記施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置のうち、前記ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報と、前記施設内の地図情報を取得するための外部機器のネットワーク上での位置を特定するための資源識別情報とを記憶するための記憶装置と、
前記ナビゲーション信号に含まれる前記識別情報と前記資源識別情報のメッセージ信号を生成するメッセージ生成手段と、
前記ナビゲーション信号送信装置に予め割り当てられた、前記衛星測位信号と同一系列の拡散コードに基づいて、前記メッセージ信号をスペクトラム拡散処理を含む変調処理により変調して、前記ナビゲーション信号を生成する変調手段と、
前記ナビゲーション信号を、前記送信アンテナから送信する送信手段をさらに備える、ナビゲーション信号送信装置。
【請求項２】
前記ナビゲーション信号の信号フォーマットは、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである、請求項１記載のナビゲーション信号送信装置。
【請求項３】
前記メッセージ生成手段は、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである複数の信号フォーマットのうち、信号の繰り返し周期がもっとも短い信号フォーマットで、前記識別情報を含むメッセージ信号を生成する、請求項２記載のナビゲーション信号送信装置。
【請求項４】
複数の測位衛星からのスペクトラム拡散された衛星測位信号を受信して測位を行うことが可能であり、かつ、地上の施設内に設置される複数のナビゲーション信号送信装置からのスペクトラム拡散信号であって、前記施設内において当該ナビゲーション信号送信装置を特定するための識別情報を各々含む複数のナビゲーション信号を用いて、位置情報を提供する位置情報提供装置であって、
前記スペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、
ネットワーク上の外部機器と通信するための通信手段と、
前記ナビゲーション信号についての前記衛星測位信号と同一系列の複数の拡散コードのパターンを格納する記憶手段と、
並列に設けられ、かつ前記複数の拡散コードのパターンについて並行して相関処理を行い、前記複数のナビゲーション信号を識別して復調するための復調手段と、
前記ナビゲーション信号を識別して復調できた場合、所定の前記ナビゲーション信号送信装置からの前記ナビゲーション信号から前記外部機器の前記ネットワーク上の位置を特定するための資源識別情報を取得するとともに、識別された前記複数のナビゲーション信号のうちのいずれか１つにより前記識別情報を抽出する抽出手段と、
前記通信手段により、前記資源識別情報に基づいて、前記外部機器から、前記施設内の地図を表示するための地図情報および前記施設内の前記ナビゲーション信号送信装置の位置と前記識別情報との対応関係を示す対応情報とを取得し、前記施設内の地図において前記識別情報を受信した前記ナビゲーション信号送信装置の位置を示す地図画像を表示するための画像信号を生成する地図描画処理手段とを備える、位置情報提供装置。
【請求項５】
前記ナビゲーション信号の信号フォーマットは、前記衛星測位信号の信号フォーマットとコンパチブルである、請求項４記載の位置情報提供装置。
【請求項６】
前記地図情報は、ＳＶＧ（Scalable Vector Graphics）形式のデータであり、前記対応情報は、前記ＳＶＧ形式のデータとして記述される、請求項５記載の位置情報提供装置。
【請求項７】
前記対応情報は、前記地図情報内に含まれる前記複数のナビゲーション信号送信装置の位置と複数の前記識別情報との対応関係とを一括して含み、
前記復調手段は、前記対応情報に基づいて、選択される前記拡散コードを用いて前記相関処理を実行する、請求項５記載の位置情報提供装置。
【請求項８】
前記抽出手段は、前記地図情報を前記外部機器から取得する際に、前記測位衛星についての衛星軌道データを併せて前記外部機器から取得し、
前記複数の測位衛星からの前記衛星測位信号を受信して測位する際に、前記外部機器から取得した前記衛星軌道データを使用して、測位を実行する屋外測位手段をさらに備える、請求項６記載の位置情報提供装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図１９】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図１９】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−６３２７４（Ｐ２０１２−６３２７４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８４４２（Ｐ２０１０−２０８４４２）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０３１０７４８４）測位衛星技術株式会社 (15)
【出願人】（５０５０１４６７２）インディゴ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０３１０７４８４）測位衛星技術株式会社 (15)
【出願人】（５０５０１４６７２）インディゴ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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