專利名稱：位置信息提供系統(tǒng)、室內(nèi)發(fā)送機(jī)以及提供位置信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供位置信息的技術(shù)。本發(fā)明更具體地涉及一種即使在從發(fā)送定 位信號的衛(wèi)星發(fā)送的信號無法到達(dá)的環(huán)境下也提供位置信息的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為以往的定位系統(tǒng)，已知GPS (Global PositioningSystem 全球定位系統(tǒng))。在 GPS中使用的用于發(fā)送信號(以下為“GPS信號”)的衛(wèi)星(以下為GPS衛(wèi)星)在離地面大 約2萬千米的高度上飛行。使用者接收從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號并進(jìn)行解調(diào)，由此能夠測量 GPS衛(wèi)星與使用者之間的距離。因而，在地面與GPS衛(wèi)星之間沒有障礙的情況下，能夠使用 從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號進(jìn)行定位。但是，例如在城市中利用GPS的情況下，林立的建筑物成 為障礙，使用者的位置信息提供裝置無法接收從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號的情況較多。另外，由 于建筑物對信號的衍射或者反射，在利用信號進(jìn)行的距離測量中產(chǎn)生誤差，結(jié)果，定位的精 確度變差的情況較多。另外，也有在室內(nèi)接收穿過墻壁、屋頂后的微弱的GPS信號的技術(shù)，但是由于接收 狀況不穩(wěn)定，定位的精確度也下降。以上，以GPS為例對定位進(jìn)行了說明，上述現(xiàn)象對于使用衛(wèi)星的定位系統(tǒng)來 說可以說是普遍存在的。此外，衛(wèi)星定位系統(tǒng)不限于GPS，例如也包括俄羅斯共和國的 GLONASS (GLOobalNavigation Satellite System 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))、歐洲的 Galileo 等 系統(tǒng)。在此，例如在日本特開2006-67086號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了與位置信息的 提供有關(guān)的技術(shù)。然而，根據(jù)日本特開2006-67086號公報(bào)所公開的技術(shù)，讀取器或者寫入器是提供 位置信息的系統(tǒng)所固有的，存在通用性欠缺的問題。另外，為了避免干擾，需要抑制發(fā)送輸 出功率，從而可接收位置信息的范圍受限制，除了無法獲取連續(xù)的位置信息之外，還存在為 了覆蓋較廣的范圍而需要非常多的發(fā)送機(jī)的問題。另外，在具有以往的定位功能的便攜式電話的情況下，在能夠接收來自衛(wèi)星的信 號的場所可獲取位置信息，因此能夠通知便攜式電話的位置。然而，在如室內(nèi)、地下街道那 樣無法接收電波的場所，存在利用以往的定位技術(shù)無法獲取位置信息的問題。因此，例如，還考慮如下技術(shù)將能夠發(fā)送類似于GPS信號的信號的多個(gè)發(fā)送機(jī)配 置在室內(nèi)，根據(jù)與GPS相同的三邊測量的原理求出位置。然而，在這種情況下，需要各發(fā)送 機(jī)的時(shí)間同步，存在發(fā)送機(jī)的成本變高的問題。另外，由于室內(nèi)的反射等而電波的傳輸變得復(fù)雜，因此還存在即使設(shè)置如上所述 的昂貴的發(fā)送機(jī)也容易產(chǎn)生幾十米左右的誤差的問題。因此，在日本特開2007-278756號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了如下位置信息提供 系統(tǒng)利用與來自以往的GPS衛(wèi)星的信號格式相同的格式，發(fā)送設(shè)置了室內(nèi)發(fā)送機(jī)的位置 信息(緯度、經(jīng)度、高度等)本身，GPS接收機(jī)的硬件原樣使用用于GPS衛(wèi)星定位的結(jié)構(gòu)，就
5能夠在室外和室內(nèi)不間斷地獲取位置信息。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-67086號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-278756號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題另一方面，無論室外和室內(nèi)都準(zhǔn)確地獲取位置信息的要求進(jìn)一步加強(qiáng)。即，關(guān)于位置信息的獲取或者通知，例如如果是固定電話則預(yù)先知道設(shè)置場所，因 此根據(jù)從固定電話撥出的電話，能夠確定其撥出場所。然而，隨著便攜式電話的普及，移動(dòng) 體通信變得很普遍，因此無法像固定電話那樣通知發(fā)送者的位置信息的情況增多。另一方 面，關(guān)于緊急時(shí)的報(bào)告，有關(guān)將位置信息包括在來自便攜式電話的報(bào)告內(nèi)的法律法規(guī)也逐 漸在完善。但是，在使用室內(nèi)發(fā)送機(jī)向位置信息提供裝置、例如具有定位功能的便攜式電話 機(jī)提供位置信息的情況下，并不明確發(fā)送何種信號形式的信號能夠抑制信號的錯(cuò)誤同步、 錯(cuò)誤捕捉。另外，由于在室內(nèi)能夠發(fā)送與來自衛(wèi)星的信號相比強(qiáng)度足夠強(qiáng)的信號，因此相對 于來自衛(wèi)星的信號，可以期望能夠在更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行捕捉以及獲取同步，但是因此而存 在并不明確何種信號形式較為合適的問題。因而，需要如下位置信息提供系統(tǒng)即使在無法接收來自發(fā)送用于定位的信號的 衛(wèi)星的電波的場所，也不使精確度降低而提供位置信息。另外，需要一種抑制發(fā)送用于定位的信號的發(fā)送機(jī)的成本的位置信息提供系統(tǒng)。另外，需要一種能夠縮短直到獲取位置信息為止所需的時(shí)間的位置信息提供系 統(tǒng)。另外，需要如下室內(nèi)發(fā)送機(jī)即使在無法接收來自發(fā)送用于定位的信號的衛(wèi)星的 電波的場所，也能夠不使精確度降低而提供位置信息。另外，需要一種抑制發(fā)送用于定位的信號的發(fā)送機(jī)的成本的室內(nèi)發(fā)送機(jī)。另外，需要一種能夠縮短直到獲取位置信息為止所需的時(shí)間的室內(nèi)發(fā)送機(jī)。用于解決問題的方案按照一個(gè)實(shí)施方式，提供一種能夠使用來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一 定位信號來提供位置信息的位置信息提供系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備室內(nèi)發(fā)送機(jī)。室內(nèi)發(fā)送機(jī)包括 存儲(chǔ)部，其保存用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)；生成部，其將包含位置數(shù)據(jù) 的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成；以及發(fā)送部，其發(fā)送頻譜擴(kuò)展信號。位置信息提 供系統(tǒng)還具備位置信息提供裝置。位置信息提供裝置具備接收部，其接收頻譜擴(kuò)展信號； 確定部，其根據(jù)關(guān)于第一和第二定位信號的碼型(code pattern)，確定與由接收部接收到 的頻譜擴(kuò)展信號相對應(yīng)的碼型；判斷部，其根據(jù)使用由確定部確定的碼型解調(diào)得到的信號， 判斷接收到第一和第二定位信號中的哪一個(gè)定位信號；位置信息導(dǎo)出部，其通過根據(jù)判斷 的結(jié)果來切換處理，推導(dǎo)出位置信息提供裝置的位置信息；以及輸出部，其輸出由位置信息 導(dǎo)出部推導(dǎo)出的位置信息。第二定位信號以比上述第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的 電文。
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優(yōu)選的是，第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，該字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢 測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。各幀所包含的字?jǐn)?shù)被設(shè)定為可變。構(gòu)成幀的字包含具有識別信息的 字，該識別信息表示構(gòu)成該幀的字?jǐn)?shù)。優(yōu)選的是，第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，該字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢 測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。各幀的開頭字包含接收時(shí)用于取得幀同步的前同步碼(preamble) 部分。各幀的除至少開頭字以外的字包含每當(dāng)生成字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)被更新的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。優(yōu)選的是，第一定位信號包括各自包含多個(gè)第一字的多個(gè)第一幀，其中，該字為執(zhí) 行錯(cuò)誤檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。各第一幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第一前同步碼部 分。優(yōu)選的是，第二定位信號包括各自包含多個(gè)第二字的多個(gè)第二幀。各第二幀包含 接收時(shí)用于取得幀同步的第二前同步碼部分，該第二前同步碼部分具有與第一前同步碼部 分的模式(pattern)不同的模式。優(yōu)選的是，在接收到由一個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的第二定位信號的情況下，位置信息 導(dǎo)出部從通過解調(diào)得到的信號中獲取位置數(shù)據(jù)，在沒有接收到第二定位信號而接收到多個(gè) 第一定位信號時(shí)，位置信息導(dǎo)出部根據(jù)多個(gè)頻譜擴(kuò)展信號來算出位置信息。優(yōu)選的是，位置信息提供裝置能夠通過通信線路與提供與識別數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的位置 關(guān)聯(lián)信息的通信裝置進(jìn)行通信。當(dāng)接收部接收到第二定位信號時(shí)，位置信息導(dǎo)出部根據(jù)識 別數(shù)據(jù)，與通信裝置進(jìn)行通信，從而獲取與識別數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)信息。按照其它的實(shí)施方式，提供一種能夠使用與來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的 第一定位信號兼容的第二定位信號來提供位置信息的室內(nèi)發(fā)送機(jī)。該室內(nèi)發(fā)送機(jī)具備存 儲(chǔ)部，其保存用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)；生成部，其將包含位置數(shù)據(jù)的 第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成；以及發(fā)送部，其發(fā)送頻譜擴(kuò)展信號。生成部生成以 比第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的電文的第二定位信號。優(yōu)選的是，第一定位信號包括各自包含多個(gè)第一字的多個(gè)第一幀，其中，該字為執(zhí) 行錯(cuò)誤檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。各第一幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第一前同步碼部 分。第二定位信號包括各自包含多個(gè)第二字的多個(gè)第二幀。各第二幀包含接收時(shí)用于取得 幀同步的第二前同步碼部分，該第二前同步碼部分具有與第一前同步碼部分的模式不同的 模式。優(yōu)選的是，生成部生成包含與位置關(guān)聯(lián)信息相關(guān)聯(lián)的識別數(shù)據(jù)的第二定位信號。按照另一實(shí)施方式，提供一種使用來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一定位 信號來提供位置信息的方法。該方法包括以下步驟加載用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場 所的位置數(shù)據(jù)；將包含位置數(shù)據(jù)的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成；發(fā)送頻譜擴(kuò)展 信號；接收頻譜擴(kuò)展信號；根據(jù)關(guān)于第一和第二定位信號的碼型，確定與所接收到的頻譜 擴(kuò)展信號相對應(yīng)的碼型；根據(jù)使用所確定的碼型解調(diào)得到的信號，判斷接收到第一和第二 定位信號中的哪一個(gè)定位信號；通過根據(jù)判斷的結(jié)果來切換處理，推導(dǎo)出位置信息；以及 輸出所推導(dǎo)出的位置信息。第二定位信號以比第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的電 文。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的位置信息提供系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是概念性地表示室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1所具備的EEPR0M243中的數(shù)據(jù)保存的一個(gè) 方式的圖。圖4是表示由裝載于GPS衛(wèi)星的發(fā)送機(jī)發(fā)送的Ll頻帶的C/A碼的信號500的結(jié) 構(gòu)的圖。圖5是表示地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示MID的值與幀長度及內(nèi)容的對比的圖。圖7是表示消息類型ID是“000”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖8是分別示出幀內(nèi)的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB (LeastSignificant Bit 最低 有效位)的相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍的例子的圖。圖9是表示消息類型ID是“001”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖10是分別示出幀內(nèi)的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB的相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍 的例子的圖。圖11是表示消息類型ID是“011”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖12是表示消息類型ID是“100”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖13是表示位置信息提供裝置100的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖14是表示由位置信息提供裝置100執(zhí)行的處理的過程的流程圖。圖15是表示位置信息提供裝置100的顯示器440中的畫面顯示的圖。圖16是表示本發(fā)明的變形例1所涉及的位置信息提供裝置1000的結(jié)構(gòu)的框圖。圖17是表示使用本發(fā)明的變形例2所涉及的位置信息提供裝置的方式的圖。圖18是表示本發(fā)明的變形例2所涉及的便攜式電話1200的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖19是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的信息提供服務(wù)器1230的硬件結(jié)構(gòu)的 框圖。圖20是表示變形例的地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖21是表示消息類型ID是“000”時(shí)的變形例的地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖22是分別示出幀內(nèi)的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB(LeaStSignifiCant Bit)的 相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍的例子的圖。圖23是表示消息類型ID是“001”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖24是分別示出幀內(nèi)的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB的相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍 的例子的圖。圖25是表示消息類型ID是“011”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。圖26是表示消息類型ID是“100”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。附圖標(biāo)記說明10 位置信息提供系統(tǒng)；110、111、112 =GPS 衛(wèi)星；120,121,122 發(fā)送機(jī)；100-1、 100-2、100-3、100-4、1000、1160、1170 位置信息提供裝置；130 大廈；200-1,200-2, 200-3、1110、1120、1130、1210 室內(nèi)發(fā)送機(jī)；210 無線 I/F ；220 外部同步連接端口 ；221 外部時(shí)鐘端口 ；230 基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊；240 數(shù)字處理模塊；250 模擬模塊；1010、1308 天線；1140,1150 區(qū)域；1220 因特網(wǎng)；1382 存儲(chǔ)卡；1462 =CD-ROM0
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的說明中，對同一部件附加了同 一附圖標(biāo)記。它們的名稱和功能也相同。因而，不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。<第一實(shí)施方式>參照圖1說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的位置信息提供系統(tǒng)10。圖1是表示 位置信息提供系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的圖。位置信息提供系統(tǒng)10具備GPS(Global Positioning Satellite)衛(wèi)星110、111、112、113以及起到提供位置信息的裝置的作用的位置信息提供 裝置100-1 100-5，其中，該GPS衛(wèi)星110、111、112、113在地面上空大約2萬千米的高度 上飛行，發(fā)送用于定位的信號(以下表示為“定位信號”)。統(tǒng)稱位置信息提供裝置100-1 100-5時(shí)表示為位置信息提供裝置100。位置信息提供裝置100例如是如便攜式電話、可攜 帶的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)及其它移動(dòng)體定位裝置那樣具有以往的定位裝置的終端。在此，定位信號是進(jìn)行頻譜擴(kuò)展得到的信號，例如是所謂的GPS信號。然而，該信 號并不限于GPS信號。此外，下面為了使說明變得簡單，以GPS為一例說明定位系統(tǒng)，但 是本發(fā)明也能夠應(yīng)用于其它的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Galileo、準(zhǔn)天頂衛(wèi)星(QZSS =Quasi-Zenith Satellites)等)。定位信號的中心頻率例如是1575. 42MHz。定位信號的擴(kuò)展頻率例如是 1. 023MHz。在這種情況下，定位信號的頻率與現(xiàn)有的GPS的Ll頻帶中的C/A(Coarse and Acquisition 粗捕獲)信號的頻率相同。因而，由于能夠沿用現(xiàn)有的定位信號接收電路(例 如GPS信號接收電路)的前端(front end)，因而位置信息提供裝置100不需要追加新的硬 件電路，只要變更用于處理來自前端的信號的軟件就能夠接收定位信號。也可以利用1. 023MHz的矩形波對定位信號進(jìn)行調(diào)制。在這種情況下，例如，如果 與在Ll頻帶上計(jì)劃新發(fā)送的定位信號的數(shù)據(jù)信道相同，則使用者能夠使用能夠接收并處 理新的GPS信號的接收機(jī)來接收該定位信號。此外，矩形波的頻率優(yōu)選為1.023MHz。能夠 通過權(quán)衡已有的C/A信號和/或用于避免與其它信號之間的干擾的頻譜分離來決定用于調(diào) 制的頻率。在GPS衛(wèi)星110中裝載有發(fā)送定位信號的發(fā)送機(jī)120。在GPS衛(wèi)星111、112、113 中也分別裝載有相同的發(fā)送機(jī)121、122、123。如以下所說明，在大廈130、地下街道以及其它電波難以到達(dá)的場所也能夠使用具 有與位置信息提供裝置100-1相同功能的位置信息提供裝置100-2、100-3、100-4。S卩，在大廈130的第一層的天花板上安裝有室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1。位置信息提供裝 置100-4接收從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的定位信號。同樣地，在大廈130的第二層和第三 層的各樓層的天花板上也分別安裝有室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-2、200-3。如后面所說明的那樣，從室 內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1 200-3分別直接發(fā)送用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)的設(shè)置場所的信息。另外，在地下街道的天花板上安裝有室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-4 200-6。在地下街道中工 作的位置信息提供裝置100-5接收從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-4 200-6發(fā)送的定位信號。在此， 也如后面所說明的那樣，從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-4 200-6分別直接發(fā)送用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī) 的設(shè)置場所的信息。
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此外，例如后面所說明的那樣，也可以是如下結(jié)構(gòu)在地下街道處設(shè)置本地服務(wù)器 204，從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-4 200-6發(fā)送用于確定與室內(nèi)發(fā)送機(jī)的設(shè)置位置相關(guān)聯(lián)的信息的 識別信息，而不是發(fā)送室內(nèi)發(fā)送機(jī)的位置本身。位置信息提供裝置100-5也可以是經(jīng)由基 站202和網(wǎng)絡(luò)(例如便攜式電話網(wǎng))向本地服務(wù)器204查詢與該識別信息相當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)聯(lián) 信息的結(jié)構(gòu)。在大廈130中也能夠同樣地設(shè)為向本地服務(wù)器查詢位置關(guān)聯(lián)信息的結(jié)構(gòu)。此外，在如地下街道那樣在同一樓層內(nèi)設(shè)置多個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)的情況下，通過調(diào)整 各發(fā)送機(jī)的輸出強(qiáng)度，能夠限制一個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)所覆蓋的區(qū)域的大小，因此不需要增大從 室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號的強(qiáng)度，容易地設(shè)為如日本電波法那樣的限制電波使用的法律等限 制以下的發(fā)送功率，從而不需要為了設(shè)置而獲得特別的許可。在此，各室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1、200-2、200-3或200-4、200-5、200-6的時(shí)間(以下稱 為“地面時(shí)間”)只要與GPS衛(wèi)星110、111、112、113的時(shí)間(稱為“衛(wèi)星時(shí)間”。)相互獨(dú)立 即可，不需要同步。但是，各衛(wèi)星時(shí)間需要各自同步。因而，各衛(wèi)星時(shí)間由裝載在各衛(wèi)星上 的原子時(shí)鐘所控制。另外，優(yōu)選的是，根據(jù)需要，作為各室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1、200-2、200-3或 200-4、200-5、200-6的時(shí)間的地面時(shí)間也相互同步。通過利用偽噪聲碼(PRN(Pseudo Random Noise 偽隨機(jī)噪聲)碼)對導(dǎo)航電文進(jìn) 行調(diào)制來生成從GPS衛(wèi)星的各發(fā)送機(jī)作為定位信號發(fā)送的頻譜擴(kuò)展信號。導(dǎo)航電文包含時(shí) 間數(shù)據(jù)、軌道信息、歷書(almanac)、電離層校正數(shù)據(jù)等。各發(fā)送機(jī)120 123還分別保持用 于識別該發(fā)送機(jī)120 123本身、或者用于識別裝載有發(fā)送機(jī)120 123的GPS衛(wèi)星的數(shù) 據(jù)(PRN-ID(Identification 標(biāo)識))。位置信息提供裝置100具有用于產(chǎn)生各偽噪聲碼的數(shù)據(jù)以及碼發(fā)生器。位置信息 提供裝置100當(dāng)接收到定位信號時(shí)，使用對每個(gè)衛(wèi)星的發(fā)送機(jī)或者每個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)分配的 偽噪聲碼的碼型，執(zhí)行后述的解調(diào)處理，從而能夠確定所接收到的信號是從哪個(gè)衛(wèi)星或者 哪個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送過來的信號。另外，在作為定位信號之一的L IC信號中，在數(shù)據(jù)中包 含PRN-ID，能夠防止當(dāng)接收電平較低時(shí)容易發(fā)生的、利用錯(cuò)誤的碼型來捕捉、跟蹤信號的情 形。另一方面，現(xiàn)有的GPS的L1C/A信號中不包含這種PRN-ID。(裝載在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī))裝載在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)是眾所周知的，因此，下面說明裝載在GPS衛(wèi)星 中的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)的概要。發(fā)送機(jī)120、121、122、123分別具有原子時(shí)鐘、保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 裝置、振蕩電路、用于生成定位信號的處理電路、用于對利用處理電路生成的信號進(jìn)行頻譜 擴(kuò)展編碼的編碼電路、發(fā)送天線等。存儲(chǔ)裝置保存具有星歷(印hemeris)、各衛(wèi)星的歷書、電 離層校正數(shù)據(jù)等的導(dǎo)航電文和PRN-ID。處理電路使用來自原子時(shí)鐘的時(shí)間信息和保存在存儲(chǔ)裝置中的各數(shù)據(jù)來生成發(fā) 送用的電文。在此，對各發(fā)送機(jī)120 123預(yù)先規(guī)定用于進(jìn)行頻譜擴(kuò)展編碼的偽噪聲碼的碼型。 各碼型根據(jù)每個(gè)發(fā)送機(jī)(即，因每個(gè)GPS衛(wèi)星)而不同。編碼電路使用這種偽噪聲碼對上 述電文進(jìn)行頻譜擴(kuò)展。發(fā)送機(jī)120 123中的每個(gè)發(fā)送機(jī)將編碼得到的信號變換為高頻， 通過發(fā)送天線發(fā)送到宇宙空間。如上所述，發(fā)送機(jī)120 123發(fā)送與其它發(fā)送機(jī)之間不引起有害干擾的頻譜擴(kuò)展 信號。在此，“不引起有害干擾”是能夠通過限制為不產(chǎn)生干擾的程度的輸出電平來保證?；?br> 10者，也能夠通過分離頻譜的方式實(shí)現(xiàn)。例如通過被稱為Ll頻帶的載波來發(fā)送該信號。各發(fā) 送機(jī)120、121、122、123例如按照擴(kuò)展頻譜通信方式發(fā)送具有相同頻率的定位信號。因而， 即使在由同一位置信息提供裝置100-1接收到從各衛(wèi)星發(fā)送的定位信號的情況下，各個(gè)定 位信號也以相互不會(huì)受到干擾的方式被接收。在此，通過同時(shí)接收來自四個(gè)衛(wèi)星的定位信號，位置信息提供裝置100-1能夠得 到緯度/經(jīng)度/高度的自身的三維的位置信息。此外，來自地面的室內(nèi)發(fā)送機(jī)的定位信號的情況也與從衛(wèi)星發(fā)送的信號同樣地， 來自多個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號能夠相互不會(huì)受到干擾而被接收。(室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的硬件結(jié)構(gòu))參照圖2說明室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1。圖2是表示室內(nèi)發(fā)送機(jī)200_1的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1具備無線接口(以下稱為“無線I/F”)210、數(shù)字處理模塊240、 與數(shù)字處理模塊210電連接并提供用于各電路部分動(dòng)作的基準(zhǔn)時(shí)鐘的基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入輸出 模塊(以下稱為“基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊”)230、與數(shù)字處理模塊210電連接的模擬處理模塊 250、與模擬處理模塊250電連接并發(fā)送用于定位的信號的天線(未圖示)以及用于向室內(nèi) 發(fā)送機(jī)200-1的各部分提供電源電位的電源(未圖示)。此外，電源既可以被內(nèi)置在室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1中，也可以是接收來自外部的電力 供給的形式。(無線通信接口)無線I/F 210是無線通信的接口，用于通過近距離無線通信、例如藍(lán)牙 (Bluetooth)等、PHS (Personal Handy-phone System 個(gè)人手持式電話系統(tǒng))、便攜式電 話網(wǎng)那樣的無線通信，接收來自外部的命令，或者在與外部之間接收設(shè)定參數(shù)、程序(固件 (Firmware)等)的數(shù)據(jù)，或者根據(jù)需要向外部發(fā)送數(shù)據(jù)。通過具備這種無線I/F 210，即使在將室內(nèi)發(fā)送裝置200-1設(shè)置在室內(nèi)的天花板 等上之后，也能夠變更設(shè)定參數(shù)、例如室內(nèi)發(fā)送裝置200-1要發(fā)送的位置數(shù)據(jù)(表示室內(nèi)發(fā) 送機(jī)200-1被設(shè)置的場所的數(shù)據(jù))，或者通過變更固件能夠?qū)?yīng)不同的通信方式。此外，在本實(shí)施方式中雖然假定無線方式的接口，但是在考慮到對設(shè)置場所鋪設(shè) 或設(shè)置布線的勞力和時(shí)間等也能夠使用有線接口的情況下，也能夠設(shè)為有線方式的接口。(數(shù)字處理模塊)數(shù)字處理模塊240包括處理器241，其根據(jù)來自無線I/F 210的命令或者按照程 序來控制室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的動(dòng)作；RAM (Random Access Memory 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)242，其 裝載在處理器241上，存儲(chǔ)處理器241要執(zhí)行的程序；EEPROM(ElectronicalIy Erasable and Programmable Read Only Memory 電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)243，其用于存儲(chǔ)來 自無線I/F 210的數(shù)據(jù)中的設(shè)定參數(shù)等；現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array 以下稱為“FPGA”) 245，其在處理器241的控制下生成室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1要發(fā)送的基 帶信號；EEPROM 244，其用于存儲(chǔ)來自無線I/F 210的數(shù)據(jù)中的FPGA 245的固件；以及數(shù) 字/模擬轉(zhuǎn)換器(以下稱為“D/A轉(zhuǎn)換器”)247，其將從FPGA 245輸出的基帶信號變更為模 擬信號并提供給模擬處理模塊250。S卩，數(shù)字處理模塊240生成成為以下信號的信號源的數(shù)據(jù)，該信號為通過室內(nèi)發(fā) 送機(jī)200-1所發(fā)送的作為用于定位的信號的信號。數(shù)字處理模塊240將所生成的數(shù)據(jù)作為比特流向模擬處理模塊250發(fā)送。例如當(dāng)對FPGA 245接通電源時(shí)，保存在EEPROM 244中的固件程序被加載到 FPGA 245中，對此沒有特別限定。該固件程序信息(比特流數(shù)據(jù))被加載到由FPGA 245 內(nèi)的SRAM (StaticRandom Access Memory 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)246構(gòu)成的配置存儲(chǔ)器 (configuration memory)中。被加載的比特流數(shù)據(jù)的各個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)成為在FPGA 245上實(shí) 現(xiàn)的電路的信息源，通過定制裝備在FPGA 245中的資源來實(shí)現(xiàn)由固件程序確定的電路。在 FPGA 245中，通過這樣不依賴硬件而在外部具有配置數(shù)據(jù)來能夠?qū)崿F(xiàn)高通用性和靈活性。另外，處理器241按照從無線I/F 210接收的外部命令，根據(jù)保存在EEPROM 243 中的數(shù)據(jù)，將以下信息作為對該室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1設(shè)定的參數(shù)來保存在FGPA 245的SRAM 246(寄存器)中。1)偽噪聲碼(PRN碼)2)發(fā)送機(jī) ID3)位置確定數(shù)據(jù)4)廣播通知數(shù)據(jù)(如后面要說明的那樣，從接收機(jī)的硬件方面來看，3 4在FPGA 245內(nèi)被整形為與來自衛(wèi)星的導(dǎo)航電文兼容的格式)稍后記述“位置確定數(shù)據(jù)”、“廣播通知數(shù)據(jù)”。FPGA 245根據(jù)保存在EEPROM 243中的PRN碼，對后述格式的信號執(zhí)行頻譜擴(kuò)展處 理。此外，關(guān)于PRN碼，除了將PRN碼的值本身保存在EEPROM 243中并讀出的情況以外，也 可以通過由移位寄存器構(gòu)成的PRN生成器實(shí)時(shí)地生成。此外，在EEPROM 243中還預(yù)先保存用于處理器241的動(dòng)作的程序，在室內(nèi)發(fā)送機(jī) 200-1啟動(dòng)時(shí)該程序從EEPROM 243被讀出并傳送到RAM 242。另外，用于保存程序或者數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置不限于EEPR0M243或者244。只要是至少 能夠非易失性地保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置即可。另外，如后所述，只要是在被輸入來自外部的數(shù) 據(jù)的情況下能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置即可。稍后記述保存在EEPR0M243中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)。(模擬處理模塊)模擬處理模塊250使用從數(shù)字處理模塊240輸出的比特流，對1. 57542GHz的載波 進(jìn)行調(diào)制來生成發(fā)送信號，并發(fā)送到天線。利用天線發(fā)送該信號。S卩，從數(shù)字處理模塊240的D/A轉(zhuǎn)換器247輸出的信號被上變頻器 (Up-COnverter)252進(jìn)行向上變頻，只有規(guī)定頻率帶寬的信號通過帶通濾波器(BPF) 253 和運(yùn)算放大器254被放大之后，再次被上變頻器255進(jìn)行向上變頻，通過SAW(S urface AcousticWave 表面聲波)濾波器取出規(guī)定帶寬的信號之后，通過可變衰減器(variable attenuator) 257以及RF開關(guān)258變換為所設(shè)定的強(qiáng)度的信號，并從天線發(fā)送。此外，對于上變頻器252和上變頻器255中使用的時(shí)鐘，使用了從基準(zhǔn)時(shí)鐘1/0模 塊230提供給FPGA 245的時(shí)鐘進(jìn)一步在倍頻器(frequency multiplier) 251中進(jìn)行倍頻 后的時(shí)鐘。另外，根據(jù)經(jīng)過FPGA 245的來自處理器241的控制信號來控制可變衰減器257和 RF開關(guān)258的電平的設(shè)定。RF開關(guān)258通過所謂的PM(Pulse Modulation 脈沖調(diào)制)調(diào) 制來有效地變更信號強(qiáng)度。
這樣，對于接收機(jī)的定位信號接收前端，從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送具有與來自衛(wèi) 星的用于定位的信號兼容的結(jié)構(gòu)的信號。在這種情況下，信號的內(nèi)容與從衛(wèi)星發(fā)送的定位 信號中所包含的內(nèi)容并不完全相同。稍后記述從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號的結(jié)構(gòu)的一 例(圖5)。在以上的說明中，作為用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字處理模塊240中的數(shù)字信號處理的運(yùn)算處理 裝置，使用了 FPGA 245，但是只要是通過軟件能夠變更無線裝置的功能的裝置，就也可以使 用其它的運(yùn)算處理裝置。另外，在圖2中，從數(shù)字處理模塊240向模擬處理模塊250提供時(shí)鐘信號(Clk)，但 是也可以從基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊230直接向模擬處理模塊250提供時(shí)鐘信號。并且，為了使說明變得明確，在本實(shí)施方式中，分開示出了數(shù)字處理模塊240和模 擬處理模塊250，但是物理上也可以混裝在一個(gè)芯片中。(基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊)基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊230將規(guī)定數(shù)字處理模塊240的動(dòng)作的時(shí)鐘信號或者用于生成 載波的時(shí)鐘信號提供給數(shù)字處理模塊240。基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊230在“外部同步模式”下，驅(qū)動(dòng)器234根據(jù)由外部的時(shí)鐘生成 器提供給外部同步連接端口 220的同步用信號，將時(shí)鐘信號提供給數(shù)字處理模塊240等。另一方面，基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊230在“外部時(shí)鐘模式”下，由多路復(fù)用器 (multiplexer) 232選擇提供給外部時(shí)鐘端口 221的外部時(shí)鐘信號，取得從PLL(Phase Locked Loop:鎖相環(huán))電路233輸出的時(shí)鐘信號與外部時(shí)鐘之間的同步，將取得同步的時(shí) 鐘信號提供給數(shù)字處理模塊240等。另一方面，基準(zhǔn)時(shí)鐘I/O模塊230在“內(nèi)部時(shí)鐘模式”下，由多路復(fù)用器232選擇由 內(nèi)部時(shí)鐘生成器231生成的內(nèi)部時(shí)鐘信號，取得從PLL(Phase Locked Loop)電路233輸出 的時(shí)鐘信號與內(nèi)部時(shí)鐘之間的同步，將取得同步的時(shí)鐘信號提供給數(shù)字處理模塊240等。此外，能夠根據(jù)從無線I/F 210通過處理器241輸出的信號來監(jiān)視發(fā)送機(jī)的內(nèi)部 狀態(tài)(例如“PLL控制”信號)?；蛘撸瑪?shù)字輸入輸出接口 260還能夠接收偽噪聲碼的碼型 的輸入，或者無線I/F210還能夠接收要從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的其它數(shù)據(jù)的輸入，其中， 上述偽噪聲碼用于將從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號進(jìn)行擴(kuò)展調(diào)制。該其它數(shù)據(jù)例如是表 示室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1被設(shè)置的場所的文本數(shù)據(jù)(位置數(shù)據(jù))?；蛘?，在室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1被 設(shè)置在百貨商店及其它商業(yè)設(shè)施中的情況下，“宣傳廣告用信息”、“交通信息”、“氣象信息”、 “災(zāi)害信息”能夠作為該其它數(shù)據(jù)而被輸入到室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1。偽噪聲碼(PRN碼)的碼型在被輸入到室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1時(shí)，被寫入到在EEPROM 243中預(yù)先規(guī)定的區(qū)域中。此外，根據(jù)需要，PRN-ID、發(fā)送機(jī)名稱也被寫入到EEPROM 243中， 之后，該被寫入的PRN-ID、發(fā)送機(jī)名稱也可以包含在用于定位的信號中。其它的數(shù)據(jù)也被寫 入到在EEPROM 243中的根據(jù)該數(shù)據(jù)的種類預(yù)先確保的區(qū)域中。(保存在EEPROM243中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))參照圖3說明保存在室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的EEPROM 243中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖3是概念性地表示室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1所具備的EEPR0M243中的數(shù)據(jù)保存的一個(gè) 方式的圖。EEPROM 240包括用于保存數(shù)據(jù)的區(qū)域300 350。在區(qū)域300中保存有作為用于識別發(fā)送機(jī)的編號的發(fā)送機(jī)ID。發(fā)送機(jī)ID例如是在制造該發(fā)送機(jī)時(shí)非易失性地寫入到存儲(chǔ)器中的數(shù)字和/或英文字母及其它組合。如上所述，根據(jù)需要，分配給該發(fā)送機(jī)的偽噪聲碼的PRN-ID被保存在區(qū)域310中， 發(fā)送機(jī)的名稱作為文本數(shù)據(jù)而被保存在區(qū)域320中。在區(qū)域330中保存有分配給該發(fā)送機(jī)的偽噪聲碼的碼型。偽噪聲碼的碼型是從與 衛(wèi)星用的偽噪聲碼屬于相同系列的碼型中為了用于本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的位置信息 提供系統(tǒng)而預(yù)先分配的有限個(gè)的多個(gè)碼型中選擇出的碼型，是與對每個(gè)衛(wèi)星分配的偽噪聲 碼的碼型不同的碼型。為了用于該位置信息提供系統(tǒng)而分配的偽噪聲碼的碼型是有限個(gè)，但是室內(nèi)發(fā)送 機(jī)的數(shù)量根據(jù)各發(fā)送機(jī)的設(shè)置場所的大小或者設(shè)置場所的結(jié)構(gòu)(大廈的層數(shù)等)而不同， 也有使用多于碼型的數(shù)量的多個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)的情況。因而，有可能存在具有相同偽噪聲碼 的碼型的多個(gè)發(fā)送機(jī)。在這種情況下，只要考慮信號的輸出功率來決定具有相同碼型的發(fā) 送機(jī)的設(shè)置場所即可。由此，可防止由同一位置信息提供裝置同時(shí)接收使用同一偽噪聲碼 的碼型的多個(gè)定位信號的情形。在區(qū)域340中保存有用于確定設(shè)置有室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的場所的位置數(shù)據(jù)。位置 數(shù)據(jù)例如表示為緯度、經(jīng)度、高度的組合。在區(qū)域340中除了該位置數(shù)據(jù)之外、或者代替位 置數(shù)據(jù)也可以保存住址、建筑物的名稱等。在本發(fā)明中，將如“緯度、經(jīng)度、高度的組合”、“緯 度、經(jīng)度、建筑物的層數(shù)的組合”、“緯度、經(jīng)度、建筑物的層數(shù)、高度的組合” “住址、建筑物的 名稱”、“緯度、經(jīng)度、高度的組合和住址、建筑物的名稱”那樣能夠僅根據(jù)其數(shù)據(jù)來確定發(fā)送 機(jī)200-1的設(shè)置場所的數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為“位置確定數(shù)據(jù)”。另外，將如上所述的“宣傳廣告用信 息”、“交通信息”、“氣象信息”、“災(zāi)害信息”等那樣作為除了位置確定數(shù)據(jù)以外的信息的、表 示從室內(nèi)發(fā)送機(jī)廣播的信息的數(shù)據(jù)稱為“廣播通知數(shù)據(jù)”。位置確定數(shù)據(jù)被保存在區(qū)域340中，廣播通知數(shù)據(jù)被保存到區(qū)域350中。在此，如上所述，能夠?qū)RN-ID、通信機(jī)名稱、偽噪聲碼的碼型、位置確定數(shù)據(jù)、廣 播通知數(shù)據(jù)變更為通過無線接口 210輸入的其它數(shù)據(jù)。特別地，廣播通知數(shù)據(jù)根據(jù)需要 隨時(shí)被變更或者更新。例如，在室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1被設(shè)置在百貨商店中的情況下，也可以 由該經(jīng)營管理者將作為百貨商店的營業(yè)活動(dòng)之一的宣傳廣告用的數(shù)據(jù)提供給室內(nèi)發(fā)送機(jī) 200-1。(從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))首先，說明加載有來自衛(wèi)星的導(dǎo)航電文的定位信號、例如與Ll頻帶的C/A碼兼容 的信號的結(jié)構(gòu)。(L1C/A 互換信號)參照圖4說明從衛(wèi)星的發(fā)送機(jī)發(fā)送的定位信號。圖4是表示由裝載在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī)發(fā)送的Ll頻帶的C/A碼的信號500的 結(jié)構(gòu)的圖。信號500由300比特的5個(gè)子幀、即子幀510 550構(gòu)成。由該發(fā)送機(jī)重復(fù)發(fā) 送子幀510 550。子幀510 550例如分別是300比特，以50bps (bit per second 比 特/秒)的比特率發(fā)送。因而，在這種情況下，在6秒內(nèi)發(fā)送各子幀。此外，第四和第五子 幀540和550中內(nèi)容依次交替，交替25次后返回為原來內(nèi)容。進(jìn)行替換的內(nèi)容被稱為頁， 第四和第五子幀540和550分別由25頁構(gòu)成。第一子幀510包含30比特的傳輸開銷(transportoverhead)511、30比特的時(shí)間信息512以及240比特的電文數(shù)據(jù)513。詳細(xì)地說，時(shí)間信息512包含生成子幀510時(shí)獲取 的時(shí)間信息和子幀ID。在此，子幀ID是指用于從其它的子幀中區(qū)分出第一子幀510的識別 編號。電文數(shù)據(jù)513包含GPS星期編號、時(shí)鐘信息、該GP S衛(wèi)星的健康狀況信息、軌道精確
度{曰息等。第二子幀520包含30比特的傳輸開銷521、30比特的時(shí)間信息522以及240比特 的電文數(shù)據(jù)523。時(shí)間信息522具有與第一子幀510中的時(shí)間信息512相同的結(jié)構(gòu)。電文 數(shù)據(jù)523包含星歷。在此，星歷(印hemeris、廣播星歷)是指，發(fā)送定位信號的衛(wèi)星的軌道 信息。星歷是由管理該衛(wèi)星的航行的管制局依次更新的高精確度的信息。第三子幀530具有與第二子幀520相同的結(jié)構(gòu)。S卩，第三子幀530包含30比特的 傳輸開銷531、30比特的時(shí)間信息532以及240比特的電文數(shù)據(jù)533。時(shí)間信息532具有與 第一子幀510中的時(shí)間信息512相同的結(jié)構(gòu)。電文數(shù)據(jù)533包含星歷。第四子幀540包含30比特的傳輸開銷541、30比特的時(shí)間信息542以及240比特 的電文數(shù)據(jù)543。電文數(shù)據(jù)543與其它的電文數(shù)據(jù)513、523、533不同，包含歷書信息、衛(wèi)星 健康狀況信息的摘要、電離層延遲信息、UTC(Coordinated Universal Time 協(xié)調(diào)世界時(shí)) 參數(shù)等。第五子幀550包含30比特的傳輸開銷551、30比特的時(shí)間信息552以及240比特 的電文數(shù)據(jù)553。電文數(shù)據(jù)553包含歷書信息和衛(wèi)星健康狀況信息的摘要。電文數(shù)據(jù)543、 553分別由25頁構(gòu)成，在每頁上定義了上述不同的信息。在此，歷書信息是指表示衛(wèi)星的概 略軌道的信息，不僅包含該衛(wèi)星的信息，還包含關(guān)于所有GP S衛(wèi)星的信息。如上所述，當(dāng)子 幀510 550的發(fā)送被重復(fù)25次時(shí)，返回到第一頁來發(fā)送相同的信息。從發(fā)送機(jī)120、121、122分別發(fā)送子幀510 550。當(dāng)由位置信息提供裝置100接 收到子幀510 550時(shí)，根據(jù)包含在傳輸開銷511 551中的各維護(hù)、管理信息、時(shí)間信息 512 552、電文數(shù)據(jù)513 553來計(jì)算位置信息提供裝置100的位置。在此，各子幀510 550由10個(gè)字構(gòu)成。各字是30比特。各字由所使用的數(shù)據(jù)和 錯(cuò)誤檢測用的奇偶校驗(yàn)位構(gòu)成，子幀開頭字包含前同步碼。在子幀的開頭的兩個(gè)字中包含 同步信息和遙測(telemeter)信息。在這些信息中含有HOW (Hand Over Word 轉(zhuǎn)換字)和 Z計(jì)數(shù)。Z計(jì)數(shù)是相當(dāng)于時(shí)間碼(幾點(diǎn)幾分幾秒)的數(shù)據(jù)，HOW是用于轉(zhuǎn)移到P碼的數(shù)據(jù)。(地面補(bǔ)充信號的結(jié)構(gòu))下面，說明從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號(地面補(bǔ)充信號)。本發(fā)明所涉及的位置信息提供系統(tǒng)是如下系統(tǒng)將室內(nèi)發(fā)送機(jī)設(shè)置在如室內(nèi)等來 自GPS、QZSS等衛(wèi)星的定位信號無法到達(dá)的場所中，用戶通過使用與GPS、QZSS共用的接收 終端，能夠在室內(nèi)外不間斷地獲取位置信息。本方式原樣沿用已經(jīng)裝載在現(xiàn)有的便攜式電話等中的GPS接收芯片(定位信號接 收前端)，通過修改軟件能夠?qū)崿F(xiàn)室外和室內(nèi)的定位。在此，如上所述，關(guān)于疊加在GPS的定位信號中的導(dǎo)航電文，以50bps的非常慢的 傳輸率，通過1子幀300比特、5子幀X25頁的固定格式重復(fù)發(fā)送電文。以實(shí)現(xiàn)與GPS信號的共用化為目的而將接收裝置硬件共用化，這雖然存在如上所 述的優(yōu)點(diǎn)，但是存在如下問題點(diǎn)當(dāng)原樣使用GPS信號的固定格式時(shí)，直到用戶讀取電文來 獲取位置信息為止花費(fèi)時(shí)間較長。另外，當(dāng)設(shè)為使用與來自衛(wèi)星的固定格式的定位信號兼
15容的信號時(shí)，由于可發(fā)送的電文的容量受限，因此在商業(yè)利用中將本系統(tǒng)用作廣告媒體等 的情況下，信息量受限。并且，如以下要說明的那樣，在本發(fā)明中，室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1與GPS衛(wèi)星不同，為了 將發(fā)送機(jī)本身的位置信息作為電文而發(fā)送給用戶，發(fā)送機(jī)僅重復(fù)廣播相同的比特序列。在 這種情況下，在使用了前同步碼和奇偶校驗(yàn)位的幀同步方法中，如果前同步碼和奇偶校驗(yàn) 位的位置關(guān)系(模式排列)相同的比特序列偶然地出現(xiàn)在幀中的其它位置的情況下，有可 能產(chǎn)生幀的錯(cuò)誤同步，從而在用戶側(cè)無法解調(diào)得到正確的位置信息。對在緊急報(bào)告時(shí)的位置信息通知要求高的準(zhǔn)確度，但是在利用CDMA (Code Division Multiple Access 碼分多址)的碼分多路復(fù)用方式中，在無法得到相對于期望 信號足夠好的信噪比的條件下，存在由于被稱為所謂的“遠(yuǎn)近問題”的問題而導(dǎo)致用錯(cuò)誤的 PRN碼捕捉、跟蹤信號的情況。根據(jù)PRN碼對來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號和來自衛(wèi)星的信號進(jìn)行 識別，但是在錯(cuò)誤地用地面信號用的PRN碼捕捉來自衛(wèi)星的定位信號或者相反地用衛(wèi)星的 PRN碼捕捉來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號的情況下，必須迅速地檢測錯(cuò)誤捕捉，用正確的PRN碼再 次進(jìn)行捕捉，但是由于該處理，直到獲取位置信息為止的時(shí)間有可能大幅度地增加。在本發(fā)明中，為了盡量維持與GPS信號的共用化的同時(shí)縮短電文讀取時(shí)間、確保 與用戶的使用目的相應(yīng)的靈活性、確保對緊急報(bào)告時(shí)的位置信息通知要求的高可靠性，而 使用如下的地面信號用的定位信號的結(jié)構(gòu)。i)與來自定位衛(wèi)星的定位信號(例如GPS C/A信號)的共用化為了接收機(jī)硬件和信號處理軟件的共用化，期望的是信號規(guī)格和電文規(guī)格實(shí)現(xiàn)共 用化。關(guān)于信號的高頻特性(RF特性)，包括所使用的PRN碼序列在內(nèi)，使用與來自定位衛(wèi) 星的定位信號(例如PGS C/A信號)共用的信號。另外，關(guān)于電文結(jié)構(gòu)，設(shè)為一個(gè)字30比 特，在幀開頭設(shè)有前同步碼8比特，在各字的后部設(shè)有6比特的用于檢測碼錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn) 位。奇偶校驗(yàn)碼的計(jì)算算法例如使用與GPS C/A信號相同的算法。因而，更一般地說，“字”是指執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。“幀”是在開頭包 含用于取得同步的前同步信號的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位。幀由多個(gè)字、例如10個(gè)字構(gòu)成。在此， 雖然設(shè)為對每一個(gè)字進(jìn)行“錯(cuò)誤檢測”，但是要執(zhí)行的既可以是“錯(cuò)誤檢測糾正”，或者也可 以是“錯(cuò)誤糾正”。ii)TTRM(Time To Read Message 用于讀取電文的時(shí)間)縮短變更來自定位衛(wèi)星的定位信號(例如GPS C/A信號)的導(dǎo)航電文的固定格式，來 采用幀長可變的更短的電文格式。iii)與利用目的相應(yīng)的自由性變更來自定位衛(wèi)星的定位信號(例如GP S C/A信號)的導(dǎo)航電文的固定格式，設(shè) 為如下結(jié)構(gòu)幀的開頭字具有規(guī)定比特長度、例如3比特長度的電文類型ID，能夠由發(fā)送機(jī) 設(shè)置者根據(jù)利用目的、用途來設(shè)定要發(fā)送的電文的內(nèi)容、發(fā)送順序、頻率。在以下作為例示 而說明的電文規(guī)格中，定義能夠用3比特設(shè)定的電文類型ID中的四個(gè)類型，剩余的ID能夠 作為備用而用于將來的新的利用用途中。iv)確保室內(nèi)位置信息的高可靠性(防止錯(cuò)誤同步)在各字中附加規(guī)定比特長度的計(jì)數(shù)位、例如3比特的計(jì)數(shù)位，按每個(gè)要發(fā)送的字 遞增值。例如，該計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)到111之后從000開始重新進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過該計(jì)數(shù)，排除前同步碼與字尾部的奇偶校驗(yàn)的關(guān)系在規(guī)定以外的場所偶然一致并反復(fù)出現(xiàn)的情形，可靠地檢 測幀的開頭，建立幀同步，從而防止輸出錯(cuò)誤的位置信息。ν)確保室內(nèi)位置信息的高可靠性(防止錯(cuò)誤捕捉)在GPS的近代化信號(L2C以后)中，在電文中發(fā)送PRN-ID，接收機(jī)在捕捉到的PRN 碼與電文中的PRN-ID不一致的情況下，能夠立即識別出是錯(cuò)誤捕捉。但是，例如在C/A信 號的導(dǎo)航電文中不包含PRN-ID。因此，在本發(fā)明中，為了迅速地識別錯(cuò)誤捕捉，而將室內(nèi)發(fā) 送機(jī)用的電文的前同步碼設(shè)定為與GPS和QZS S信號的前同步碼不同的值(比特模式(bit pattern))0(地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格)下面，進(jìn)一步說明從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號(地面補(bǔ)充信號)的結(jié)構(gòu)。地面補(bǔ)充信號具有與來自衛(wèi)星的定位信號(例如GPS和QZS S的Ll頻帶C/A碼) 相對應(yīng)的RF特性。導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)以30比特的字為單位，這一點(diǎn)與來自衛(wèi)星的定位信號 相同，但是另一方面，為了提供較快的TTRM時(shí)間，而具有較短分隔的幀結(jié)構(gòu)。以下，分為RF特性和電文特性來規(guī)定其規(guī)格。(I)RF 特性(1-1)信號結(jié)構(gòu)標(biāo)稱中心頻率例如是1575. 42MHz，PRN擴(kuò)展頻率例如是1. 023MHz，PRN擴(kuò)展調(diào)制方 式例如是BPSK (Binary Phase ShiftKeying 二進(jìn)制移相鍵控法)。(1-2)信道數(shù)和PRN碼地面補(bǔ)充信號是具有單一的載波、與來自衛(wèi)星的定位信號(例如C/A信號)的PRN 碼相同的碼序列。(1-3)導(dǎo)航電文與來自衛(wèi)星的定位信號(例如C/A信號)的字結(jié)構(gòu)、比特率、調(diào)制方式相同。(2)電文特性(2-1)字結(jié)構(gòu)一個(gè)字由與來自衛(wèi)星的定位信號的字長度相同的字長度、例如30比特構(gòu)成。在一 個(gè)字是30比特的情況下，一個(gè)字例如包含21比特的數(shù)據(jù)位、3比特的字計(jì)數(shù)、6比特的奇偶 校驗(yàn)。(2-2)字計(jì)數(shù)各字具有字計(jì)數(shù)。室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的FPGA 245每當(dāng)發(fā)送字時(shí)，將該字計(jì)數(shù)的值 每次遞增規(guī)定數(shù)、例如每次遞增1。通過該字計(jì)數(shù)，來幫助識別字、幀的分隔。為了幫助識別分隔，該3比特的值不取 與前同步碼的前3比特相同的值而是跳過。(2-3)奇偶校驗(yàn)碼在30比特的字的后部附加的規(guī)定比特長度、例如6比特的錯(cuò)誤檢測碼(例如奇偶 校驗(yàn)碼)是與來自衛(wèi)星的定位信號相同的碼、例如(32，26)漢明碼(Hamming code) 0通過 該奇偶校驗(yàn)碼來幫助識別字的分隔。(2-4)奇偶校驗(yàn)算法和奇偶校驗(yàn)檢查算法錯(cuò)誤檢測碼的生成算法和錯(cuò)誤檢測算法也使用與針對來自衛(wèi)星的定位信號的碼
17使用的算法相同的算法。(2-5)幀結(jié)構(gòu)圖5是表示地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。1幀由一個(gè)字的整數(shù)倍構(gòu)成，具有以下形式。此外，這種結(jié)構(gòu)的幀被依次重復(fù)發(fā)送。S卩，第一字具有規(guī)定比特長度、例如8比特的前同步碼，并且接著具有規(guī)定比特長 度、例如3比特的電文類型ID(MID)。剩余的位除了每個(gè)上述字所具有的3比特的字計(jì)數(shù)和 每個(gè)字所具有的6比特的奇偶校驗(yàn)以外全部是數(shù)據(jù)位。在圖5中，圖示了 1幀分別由1個(gè)字、2個(gè)字、3個(gè)字構(gòu)成的情況。也就是說，從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200發(fā)送的地面補(bǔ)充信號在字結(jié)構(gòu)上與來自衛(wèi)星的定位 信號相同，但是關(guān)于幀由幾個(gè)字構(gòu)成則不同，由比來自衛(wèi)星的定位信號的1幀所包含的字 數(shù)更少的字?jǐn)?shù)來構(gòu)成幀。(2-6)前同步碼在各幀的第一字開頭附加的8比特的前同步碼具有規(guī)定的比特模式。根據(jù)該前同步碼，來幫助識別幀的分隔。該前同步碼的模式與來自衛(wèi)星的定位信 號的前同步碼的比特模式不同，從而能夠與GPS、QZS S的衛(wèi)星定位信號相區(qū)別。(2-7)電文類型 ID(MID)接著各幀的第一字的前同步碼附加的上述3比特的電文類型ID(MID)表示包含該 字的幀的幀長度及其內(nèi)容。圖6表示MID的值與幀長度及內(nèi)容的對比。下面，進(jìn)一步說明圖6的內(nèi)容。(2-7-1)電文的內(nèi)容(2-7-1-1)電文類型ID “000” 位置信息1在電文類型ID是“000”時(shí)，其幀長度是3個(gè)字，其內(nèi)容是位置信息。圖7是表示電文類型ID是“000”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。另夕卜，圖8是分別表示幀內(nèi)的 數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB(LeastSignificant Bit)的相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍的例子 的圖。參照圖7和圖8，如下說明其內(nèi)容。i)層數(shù)第一字的位12 18意味著設(shè)置有該發(fā)送機(jī)的建筑物的層數(shù)，其單位是層。比特長度是7比特，沒有符號，LSB表示1層。通過設(shè)定_26層的偏移，來表現(xiàn)-26 層 +100層。ii)緯度將第二字的位1 21設(shè)為MSB (Most Significant Bit 最高有效位)側(cè)來排列 比特，附加第一字的位19后的合計(jì)22比特意味著該發(fā)送機(jī)的緯度，其單位是“度”。設(shè)該緯度附加有符號，并且LSB是180/1022 [度] 0. 000043 [度]，表現(xiàn)-90度 +90度。相當(dāng)于南北方向上大約4. Sm。iii)經(jīng)度將第三字的位1 21設(shè)為MSB側(cè)，附加第一字的位20 21后的合計(jì)23比特意 味著該發(fā)送機(jī)的經(jīng)度，其單位是“度”。設(shè)該經(jīng)度附加有符號，LSB是360/1023 [度] 0. 000043 [度]，表現(xiàn)-180度 +180 度。在赤道上相當(dāng)于東西方向上大約4. Sm。
(2-7-1-2)電文類型ID “001” 位置信息2在電文類型ID是“001”時(shí)，其幀長度是4個(gè)字，其內(nèi)容是位置信息。圖9是表示電文類型ID為“001”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。另夕卜，圖10是分別示出幀內(nèi) 的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB的相應(yīng)的數(shù)值、所表現(xiàn)的范圍的例子的圖。參照圖9和圖10， 如下說明其內(nèi)容。i)層數(shù)第一字的位12 20意味著設(shè)置有該發(fā)送機(jī)的建筑物的層數(shù)，其單位是“層”。比特長度是9比特，沒有符號，LSB是1層。通過設(shè)定_26層的偏移，來表現(xiàn)-26 層 +100層。ii)緯度將第二字的位1 21設(shè)為MSB，附加第四字的位17 18后的合計(jì)23比特意味著 該發(fā)送機(jī)的緯度，其單位是“度”。設(shè)該值附加有符號，LSB是180/1023[度] 0. 000021 [度]，表現(xiàn)-90度 +90 度。這相當(dāng)于南北方向上大約2. 4m。iii)經(jīng)度將第三字的位1 21設(shè)為MSB，附加第四字的位19 21后的合計(jì)24比特意味著 該發(fā)送機(jī)的經(jīng)度，其單位是“度”。設(shè)為該經(jīng)度附加有符號，LSB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表現(xiàn)-180度 +180度。在赤道上相當(dāng)于東西方向上大約2. 4m。iv)高度第四字的位1 12意味著該發(fā)送機(jī)的高度，其單位是“m(米)”。該高度沒有符號，LSB是lm。通過設(shè)定_95m的偏移，來表現(xiàn)_95m +4000m。(2-7-1-3)電文類型 ID “011”短(short) ID在電文類型ID是“011”時(shí)，其幀長度是1個(gè)字，其內(nèi)容是短ID(IDs)。圖11是表示電文類型ID是“011”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。在與短ID相對應(yīng)的幀中發(fā)送10比特的短ID電文。在此，短ID電文無法如電文類型ID為“000”(類型0)、“001”(類型1)的電文那
樣根據(jù)該電文的內(nèi)容直接獲取位置信息。短ID電文能夠由服務(wù)供應(yīng)方單獨(dú)地定義ID使得 能夠在比類型0、類型1窄的區(qū)域展開自由的位置信息服務(wù)。短ID電文用于在以百貨商場、車站大廈、地下街道等商業(yè)設(shè)施為單位由服務(wù)供應(yīng) 方運(yùn)營的本地服務(wù)器204中與被提供的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，被使用為本地服務(wù)器內(nèi)的 信息傳送的密鑰、路徑引導(dǎo)向?qū)У取?2-7-1-4)電文類型 ID “100”介質(zhì) ID (medium ID)在電文類型ID是“ 100”時(shí)，其幀長度是2個(gè)字，其內(nèi)容是介質(zhì)ID (IDm)。圖12是表示電文類型ID是“100”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。在與介質(zhì)ID相對應(yīng)的幀中，發(fā)送10比特的介質(zhì)ID電文和21比特的介質(zhì)ID電文。介質(zhì)ID電文以百貨商場、車站大廈、地下街道等商業(yè)設(shè)施為單位進(jìn)行分配，使用 介質(zhì)ID電文來訪問由服務(wù)供應(yīng)方按這些單位的每個(gè)單位運(yùn)營的本地服務(wù)器。S卩，例如相當(dāng)于因特網(wǎng)中的域名服務(wù)器的服務(wù)器將介質(zhì)ID和本地服務(wù)器的URL(Uniform Resource Locator 統(tǒng)一資源定位符)作為數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，用戶能夠使用介 質(zhì)ID來訪問本地服務(wù)器。因而，位置信息提供裝置(例如便攜式電話機(jī))100-5當(dāng)接收到短ID電文和介質(zhì) ID電文時(shí)，經(jīng)由通信網(wǎng)，通過向本地服務(wù)器204查詢來獲取與該電文相對應(yīng)的位置關(guān)聯(lián)信 肩、ο在此，作為“位置關(guān)聯(lián)信息”，例如除了用于確定如上所述的室內(nèi)發(fā)送機(jī)的位置的 信息(例如除了層數(shù)、緯度、經(jīng)度以外，高度等)以外，也可以是“宣傳廣告用信息”、“交通信 息”、“氣象信息”、“災(zāi)害信息”本身的至少一個(gè)。[位置信息提供裝置100(接收機(jī))的結(jié)構(gòu)]參照圖13來說明位置信息提供裝置100。圖13是表示位置信息提供裝置100的 硬件結(jié)構(gòu)的框圖。位置信息提供裝置100具備天線402、與天線402電連接的RF (Radio Frequency 無線電頻率)前端電路404、與RF前端電路404電連接的下變頻器(Down Convertor) 406、 與下變頻器406電連接的A/D (Analog to Digital 模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器408、與A/D轉(zhuǎn)換 器408電連接的基帶處理器410、與基帶處理器410電連接的存儲(chǔ)器420、與基帶處理器410 電連接的導(dǎo)航處理器430以及與導(dǎo)航處理器430電連接的顯示器440。存儲(chǔ)器420包括用于保存?zhèn)卧肼暣a的碼型的多個(gè)區(qū)域，其中，上述偽噪聲碼的碼 型是用于識別定位信號的各發(fā)送源的數(shù)據(jù)。作為一例，在某種場合，在使用48個(gè)碼型的情 況下，存儲(chǔ)器420如圖13所示那樣包括區(qū)域421-1 421-48。另外，在其它的場合，在使 用48個(gè)以上的碼型的情況下，在存儲(chǔ)器420中確保更多的區(qū)域。相反地，有可能存在使用 數(shù)量少于在存儲(chǔ)器420中確保的區(qū)域數(shù)量的碼型的情況。作為一例，在使用48個(gè)碼型的情況下，例如，在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中使用24個(gè)衛(wèi)星的 情況下，在區(qū)域421-1 421-36中保存用于識別各衛(wèi)星的24個(gè)識別數(shù)據(jù)(PRN碼)和12 個(gè)備用數(shù)據(jù)。此時(shí)，例如，在區(qū)域421-1中保存關(guān)于第一衛(wèi)星的偽噪聲碼的碼型。從區(qū)域 421-1中讀出碼型并進(jìn)行與接收信號之間的互相關(guān)處理，由此能夠進(jìn)行信號的跟蹤、或包含 在信號中的導(dǎo)航電文的解讀。另外，存儲(chǔ)器420保存有來自衛(wèi)星的定位信號的前同步碼模 式和來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)200的前同步碼模式。此外，在此，示例性地示出了保存并讀出碼型的 方法，但是也可以是通過碼型生成器生成碼型的方法。例如通過組合兩個(gè)反饋移位寄存器 來實(shí)現(xiàn)碼型生成器。此外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠容易理解碼型生成器的結(jié)構(gòu)和動(dòng) 作。因而，在此，不重復(fù)對它們的詳細(xì)說明。同樣地，在區(qū)域421-37 421-48中保存對發(fā)送定位信號的室內(nèi)發(fā)送機(jī)分配的偽 噪聲碼的碼型。例如，在區(qū)域421-37中保存分配給第一室內(nèi)發(fā)送機(jī)的偽噪聲碼的碼型。在 這種情況下，在本實(shí)施方式中，能夠使用具有12個(gè)碼型的室內(nèi)發(fā)送機(jī)，但是優(yōu)選的是以在 同一位置信息提供裝置能夠接收的范圍內(nèi)不存在使用同一碼型的室內(nèi)發(fā)送機(jī)的方式分別 配置各室內(nèi)發(fā)送機(jī)。通過這種方式，也能夠?qū)?2臺(tái)以上的室內(nèi)發(fā)送機(jī)例如設(shè)置在大廈130 的同一樓層上。基帶處理器410包括相關(guān)器部(correlator) 412，其接收從A/D轉(zhuǎn)換器408輸出 的信號的輸入；控制部414，其控制相關(guān)器部412的動(dòng)作；以及判斷部416，其根據(jù)從控制部 414輸出的數(shù)據(jù)來判斷定位信號的發(fā)送源。導(dǎo)航處理器430包括室外定位部432，其用于
20根據(jù)從判斷部416輸出的信號來測量室外的位置信息提供裝置100的位置；以及室內(nèi)定位 部434，其用于根據(jù)從判斷部416輸出的數(shù)據(jù)來推導(dǎo)出表示室內(nèi)的位置信息提供裝置100的 位置的信息。天線402能夠分別接收從GPS衛(wèi)星110、111、112分別發(fā)送的定位信號以及從室內(nèi) 發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的定位信號。另外，在作為便攜式電話來實(shí)現(xiàn)位置信息提供裝置100的 情況下，天線402除了能夠發(fā)送和接收上述信號之外，還能夠發(fā)送和接收用于無線電話的 信號或者用于數(shù)據(jù)通信的信號。RF前端電路404接收由天線402接收到的信號，進(jìn)行噪聲消除或者僅輸出預(yù)先規(guī) 定的帶寬的信號的濾波處理等。從RF前端電路404輸出的信號被輸入到下變頻器406。下變頻器406將從RF前端電路404輸出的信號進(jìn)行放大而作為中頻信號來輸出。 該信號被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器408。A/D轉(zhuǎn)換器408對所輸入的中頻信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換處理， 轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸入到基帶處理器410。在基帶處理器410中，相關(guān)器部412進(jìn)行由控制部414從存儲(chǔ)器420中讀出的碼型 與接收信號之間的相關(guān)處理。例如，相關(guān)器部412進(jìn)行控制部414所提供的一個(gè)比特的碼 相位相互不同的兩種(或者多種)碼型與從A/D轉(zhuǎn)換器408發(fā)送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之間的匹配。 相關(guān)器部412使用各碼型來跟蹤位置信息提供裝置100所接收到的定位信號，并確定具有 與該定位信號的比特排列一致的排列的碼型。由此，確定偽噪聲碼的碼型，因此位置信息提 供裝置100能夠判斷所接收到的定位信號是從哪個(gè)衛(wèi)星發(fā)送的定位信號或者是從室內(nèi)發(fā) 送機(jī)發(fā)送的定位信號。另外，位置信息提供裝置100能夠使用所確定的碼型進(jìn)行解調(diào)和電 文的解讀。具體地說，判斷部416進(jìn)行如上所述的判斷，將與該判斷結(jié)果相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到 導(dǎo)航處理器430。判斷部416判斷包含在所接收到的定位信號中的前同步碼是否為對裝載 在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī)以外的發(fā)送機(jī)分配的前同步碼。在此，作為一例說明在定位系統(tǒng)中使用24個(gè)GPS衛(wèi)星的情況。在這種情況下，當(dāng)包 含備用的碼時(shí)，例如使用36個(gè)偽噪聲碼。此外，此時(shí)，在定位信號中包含PRN-ID的情況下， 也可以將PRN-Ol PRN-24使用為用于識別各衛(wèi)星的編號(PRN-ID)，將PRN-25 PRN-36 使用為用于識別備用衛(wèi)星的編號。備用衛(wèi)星是指，除了最初發(fā)射的衛(wèi)星之外另行發(fā)射的衛(wèi) 星。即，這種衛(wèi)星是為了防備GPS衛(wèi)星或者裝載在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī)等的故障而發(fā)射的 衛(wèi)星。并且，假設(shè)12個(gè)偽噪聲碼的碼型被分配給裝載在GPS衛(wèi)星中的發(fā)送機(jī)以外的發(fā)送 機(jī)(例如室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1等)。此時(shí)，與分配給衛(wèi)星的PRN-ID不同的編號、例如從PRN-37 至PRN-48被分配給各發(fā)送機(jī)。因而，在該例子中存在48個(gè)PRN-ID。在此，PRN-37 PRN-48 例如根據(jù)各室內(nèi)發(fā)送機(jī)的配置而被分配給該室內(nèi)發(fā)送機(jī)。因而，假設(shè)在使用從各室內(nèi)發(fā)送 機(jī)發(fā)送的信號不產(chǎn)生干擾的程度的發(fā)送輸出功率的情況下，也可以在不同的室內(nèi)發(fā)送機(jī)中 使用同一 PRN-ID。通過這種配置能夠使用數(shù)量比對地面用的發(fā)送機(jī)分配的PRN-ID的數(shù)量 更多的發(fā)送機(jī)。并且，也可以在來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號中包含PRN-IDJf PRN-37 PRN-48 用作用于識別室內(nèi)發(fā)送機(jī)200的編號。因此，判斷部416參照保存在存儲(chǔ)器420中的偽噪聲碼的碼型，判斷從所接收的定 位信號中獲取的碼型是否與分配給室內(nèi)發(fā)送機(jī)的碼型一致。在這些碼型一致的情況下，判
21斷部416判斷為該定位信號是從室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號。在不一致的情況下，判斷部416 判斷為該信號是從GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號，參照保存在存儲(chǔ)器420中的碼型來確定該所獲取 的碼型是分配給哪個(gè)衛(wèi)星的碼型。此外，作為判斷的方式，示出了使用碼型的例子，但是也 可以通過其它的數(shù)據(jù)的比較來進(jìn)行上述判斷。例如，也可以在該判斷中使用利用了 PRN-ID 的比較。并且，在接收到的信號是從各GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號的情況下，判斷部416將從所確 定的信號中獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到室外定位部432。在從信號中獲取的數(shù)據(jù)中包含導(dǎo)航電文。 另一方面，在接收到的信號是從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1等發(fā)送的信號的情況下，判斷部416將從 該信號中獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送給室內(nèi)定位部434。該數(shù)據(jù)即是作為用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1 的位置的數(shù)據(jù)而預(yù)先設(shè)定的坐標(biāo)值?；蛘?，在其它場合中也可以使用識別該發(fā)送機(jī)的編號。在導(dǎo)航處理器430中，室外定位部432執(zhí)行如下處理根據(jù)從判斷部416發(fā)送的數(shù) 據(jù)來算出位置信息提供裝置100的位置。具體地說，室外定位部432使用從3個(gè)以上的GPS 衛(wèi)星(優(yōu)選是4個(gè)以上)發(fā)送的信號所包含的數(shù)據(jù)，計(jì)算各信號的傳播時(shí)間，根據(jù)其計(jì)算結(jié) 果算出位置信息提供裝置100的位置。使用公知的衛(wèi)星定位的方法執(zhí)行該處理。對于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來說能夠容易理解該處理。因而，在此不重復(fù)其詳細(xì)說明。另一方面，在導(dǎo)航處理器430中，室內(nèi)定位部434根據(jù)從判斷部416輸出的數(shù)據(jù)， 來執(zhí)行位置信息提供裝置100存在于室內(nèi)的情況下的定位處理。如后所述，室內(nèi)發(fā)送機(jī) 200-1發(fā)送包含用于確定場所的數(shù)據(jù)(位置確定數(shù)據(jù))的定位信號。因此，在位置信息提供 裝置100接收到這種信號的情況下，能夠取出包含在該信號中的數(shù)據(jù)，并使用該數(shù)據(jù)來作 為位置信息提供裝置100的位置。室內(nèi)定位部434進(jìn)行該處理。由室外定位部432算出的 數(shù)據(jù)或者由室內(nèi)定位部434讀出的數(shù)據(jù)使用于顯示器440的顯示。具體地說，這些數(shù)據(jù)被 嵌入到用于顯示畫面的數(shù)據(jù)中，生成用于顯示表示所測量出的位置的圖像或者所讀取的位 置(例如，設(shè)置有室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的場所)的圖像，并通過顯示器440進(jìn)行顯示。另外，位置信息提供裝置100具備通信部450，該通信部450用于在控制部414的 控制下與外部、例如作為位置信息提供服務(wù)器而發(fā)揮功能的本地服務(wù)器204之間發(fā)送和接 收數(shù)據(jù)。在圖13所示的結(jié)構(gòu)中，在從定位信號的接收至生成要顯示在顯示器上的信息為 止的信號處理中，天線402、RF前端電路404、下變頻器406、A/D轉(zhuǎn)換器408是由硬件構(gòu)成， 基帶處理器410以及導(dǎo)航處理器430的處理能夠由保存在存儲(chǔ)器420中的程序來執(zhí)行，對 此沒有特別限定。此外，還能夠設(shè)為通過用硬件替代軟件來實(shí)現(xiàn)相關(guān)器部412的處理的結(jié) 構(gòu)。參照圖14說明位置信息提供裝置100的控制處理。圖14是表示位置信息提供裝 置100的基帶處理器410和導(dǎo)航處理器430所執(zhí)行的處理的過程的流程圖。在步驟S610中，位置信息提供裝置100獲取(跟蹤、捕捉)定位信號。具體地說， 基帶處理器410從A/D轉(zhuǎn)換器408接收所接收到的定位信號(數(shù)字轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù))的 輸入?；鶐幚砥?10生成反映出有可能產(chǎn)生的延遲的碼相位不同的碼型來作為偽噪聲碼 的副本(replica)，分別檢測該碼型與所接收到的定位信號之間是否相關(guān)。所生成的碼型的 數(shù)量例如是碼型的比特?cái)?shù)的兩倍。作為一例，例如在碼片速率(chip rate)是1023比特的 情況下，能夠生成具有二分之一比特延遲、即碼相位差的2046個(gè)碼型。并且，執(zhí)行使用各碼
22型來取得與接收到的信號之間的相關(guān)的處理。基帶處理器410在該相關(guān)處理中在檢測到預(yù) 先規(guī)定的強(qiáng)度以上的輸出功率的情況下，鎖定該碼型，能夠根據(jù)該碼型來確定發(fā)送了該定 位信號的衛(wèi)星。具有該碼型的比特排列的偽噪聲碼僅存在一個(gè)。由此，確定為了對接收到 的定位信號進(jìn)行頻譜擴(kuò)展編碼而使用的偽噪聲碼。此外，如后所述，也可以將用于取得通過接收所獲取的信號與在位置信息提供裝 置100內(nèi)部生成的副本的碼型之間的相關(guān)的處理作為并行處理來實(shí)現(xiàn)。在步驟S612中，基帶處理器410確定該定位信號的發(fā)送源。具體地說，判斷部416 根據(jù)與發(fā)送機(jī)相對應(yīng)的PRN-ID(例如根據(jù)保存在圖13中的存儲(chǔ)器420中的數(shù)據(jù))來確定 該信號的發(fā)送源，其中，上述發(fā)送機(jī)使用為了生成該信號而在調(diào)制時(shí)所使用的偽噪聲碼的 碼型。在該定位信號是從室外發(fā)送的信號的情況下，控制轉(zhuǎn)移到步驟S620。在該定位信號 是在室內(nèi)發(fā)送的信號的情況下，控制轉(zhuǎn)移到步驟S630。在所接收到的多個(gè)信號包含分別從 室外和室內(nèi)發(fā)送的信號的情況下，控制轉(zhuǎn)移到步驟S640。在步驟S620中，位置信息提供裝置100通過進(jìn)行定位信號的解調(diào)來獲取包含在該 信號中的數(shù)據(jù)。具體地說，導(dǎo)航處理器430的室外定位部432將暫時(shí)保存在存儲(chǔ)器420中 的碼型(上述被“鎖定”的碼型、以下為“鎖定的碼型”)疊加到該定位信號上，由此從構(gòu)成 該信號的子幀中獲取導(dǎo)航電文。在步驟S622中，室外定位部432使用所獲取的4個(gè)以上的 導(dǎo)航電文來執(zhí)行用于算出位置的普通的導(dǎo)航電文處理。在步驟S624中，室外定位部432根據(jù)該處理結(jié)果執(zhí)行用于算出位置信息提供裝置 100的位置的處理。例如，在位置信息提供裝置100正在接收從4個(gè)以上的衛(wèi)星發(fā)送的各定 位信號的情況下，使用包含在從各信號解調(diào)得到的導(dǎo)航電文中的各衛(wèi)星的軌道信息、時(shí)間 信息等算出距離。另外，在其它場合，在步驟S612中，在位置信息提供裝置100接收由衛(wèi)星發(fā)送的定 位信號(室外信號)和來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號(室內(nèi)信號)的情況下，在步驟S640中，位 置信息提供裝置100通過進(jìn)行定位信號的解調(diào)來獲取包含在該信號中的數(shù)據(jù)。具體地說， 室外定位部432通過將該鎖定的碼型疊加到由基帶處理器410發(fā)送的定位信號上，來獲取 構(gòu)成定位信號的子幀中的數(shù)據(jù)。在這種情況下，位置信息提供裝置100為了接收來自衛(wèi)星 的信號以及來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號，進(jìn)行可以說是“混合”模式的動(dòng)作。因而，針對來自各衛(wèi) 星的信號，獲取具有時(shí)間數(shù)據(jù)的導(dǎo)航電文，針對來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號，獲取具有上述坐標(biāo) 值及其它位置信息的數(shù)據(jù)。即，在步驟S642中，室內(nèi)定位部434進(jìn)行從由室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1 發(fā)送的定位信號中獲取例如樓層數(shù)、緯度、經(jīng)度、高度的處理，另外，從由GPS衛(wèi)星發(fā)送的定 位信號中獲取導(dǎo)航電文，并進(jìn)行處理。之后，控制轉(zhuǎn)移到步驟S624。在這種情況下，在步驟 S624中，例如根據(jù)室內(nèi)信號和室外信號的強(qiáng)度進(jìn)行用于決定在位置計(jì)算中要使用的信號的 分配。作為一例，在室內(nèi)信號的強(qiáng)度大于室外信號的強(qiáng)度的情況下，選擇室內(nèi)信號，包含在 該室內(nèi)信號中的坐標(biāo)值被設(shè)為位置信息提供裝置100的位置。另一方面，在步驟S612中，定位信號的發(fā)送源是室內(nèi)的情況下，例如室內(nèi)信號的 強(qiáng)度為規(guī)定的水平以上的情況下，接著在步驟S630中，位置信息提供裝置100通過進(jìn)行定 位信號的解調(diào)來獲取包含在該信號中的數(shù)據(jù)。具體地說，室內(nèi)定位部434通過將該鎖定的 碼型疊加到從基帶處理器410發(fā)送的定位信號上，由此從構(gòu)成定位信號的子幀中獲取電文 數(shù)據(jù)。該電文數(shù)據(jù)是代替包含在從衛(wèi)星發(fā)送的定位信號中的導(dǎo)航電文而被包含在由室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的定位信號中的電文數(shù)據(jù)。在步驟S632中，室內(nèi)定位部434從該數(shù)據(jù)中獲取坐標(biāo)值(即，用于確定室內(nèi)發(fā)送 機(jī)的設(shè)置場所的數(shù)據(jù)(例如，層數(shù)、緯度、經(jīng)度、高度))。之后，處理轉(zhuǎn)移到步驟S650。此外，在步驟S630中，在接收到短ID電文或者介質(zhì)ID電文的情況下，在步驟S630 中，位置信息提供裝置100通過進(jìn)行定位信號的解調(diào)來獲取包含在該信號中的數(shù)據(jù)，在步 驟S632中，位置信息提供裝置100通過根據(jù)介質(zhì)ID電文經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送該短ID電文，由 此從本地服務(wù)器204接收與該短ID相對應(yīng)的信息。在步驟S650中，導(dǎo)航處理器430根據(jù)位置的算出結(jié)果執(zhí)行用于在顯示器440上顯 示位置信息的處理。具體地說，生成用于顯示所獲取的坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)或者用于顯示室內(nèi) 發(fā)送機(jī)200-1的設(shè)置場所的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到顯示器440。顯示器440根據(jù)這種數(shù)據(jù)而在顯示 區(qū)域上顯示位置信息提供裝置100的位置信息。參照圖15說明位置信息提供裝置100的位置信息的顯示方式。圖15是表示位置 信息提供裝置100的顯示器440上的畫面的顯示的圖。當(dāng)位置信息提供裝置100在室外接 收到從各GPS衛(wèi)星發(fā)送的定位信號時(shí)，顯示器440顯示圖標(biāo)710，該圖標(biāo)710表示根據(jù)該定 位信號獲取到了位置信息。之后，在位置信息提供裝置100的使用者移動(dòng)到室內(nèi)的情況下， 位置信息提供裝置100無法接收從各GPS衛(wèi)星發(fā)送的定位信號。作為替代，位置信息提供 裝置100例如接收由室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號。如上所述，通過與從GPS衛(wèi)星發(fā)送的 定位信號相同的方式發(fā)送該信號。因而，位置信息提供裝置100對該信號進(jìn)行與在從衛(wèi)星 接收到定位信號時(shí)所執(zhí)行的處理相同的處理。當(dāng)位置信息提供裝置100從該信號中獲取到 位置信息時(shí)，將圖標(biāo)720顯示在顯示器440上，該圖標(biāo)720表示根據(jù)從設(shè)置在室內(nèi)的發(fā)送機(jī) 發(fā)送的信號獲取到了該位置信息。如上所述，本發(fā)明的位置信息提供裝置100在如室內(nèi)或者地下街道那樣無法接收 來自GPS衛(wèi)星的電波的場所中接收從設(shè)置在該場所中的發(fā)送機(jī)(例如室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1 200-3或者200-4 200-6)發(fā)送的電波。位置信息提供裝置100從該電波中獲取確定該 發(fā)送機(jī)的位置的信息(例如坐標(biāo)值、地址)并顯示在顯示器440上。由此，位置信息提供裝 置100的使用者可獲知當(dāng)前的位置。這樣，即使在無法直接接收定位信號的場所中也能夠 提供位置信息。由此，可確保在室內(nèi)穩(wěn)定地接收信號。另外，在室內(nèi)也能夠以幾米左右的穩(wěn)定的精 確度提供位置信息。另外，地面時(shí)間(室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1等發(fā)送機(jī)的時(shí)間)與衛(wèi)星時(shí)間之間只要相互 獨(dú)立即可，不需要同步。因而，能夠抑制用于制造室內(nèi)發(fā)送機(jī)的成本的增加。另外，由于在 運(yùn)行位置信息提供系統(tǒng)之后也不需要使室內(nèi)發(fā)送機(jī)的時(shí)間同步，因此容易運(yùn)行。由于在從各室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的各個(gè)信號中包含用于確定相應(yīng)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場 所的信息本身，因此不需要根據(jù)從多個(gè)衛(wèi)星發(fā)送的各信號來算出位置信息，因而，能夠根據(jù) 從一個(gè)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號推導(dǎo)出位置信息。另外，通過接收從一個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號，能夠確定該信號的接收場所的位 置，因此與GPS及其它以往的定位系統(tǒng)相比能夠更容易地實(shí)現(xiàn)用于提供位置的系統(tǒng)。在這種情況下，位置信息提供裝置100不需要用于接收由室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送 的信號的專用硬件，而能夠使用實(shí)現(xiàn)以往的定位系統(tǒng)的硬件，通過變更軟件來實(shí)現(xiàn)信號處理。因而，不需要從零開始設(shè)計(jì)用于應(yīng)用本實(shí)施方式所涉及的技術(shù)的硬件，因此可抑制位置 信息提供裝置100的成本的增加，從而容易普及。另外，例如提供一種防止電路規(guī)模的增大 或者復(fù)雜化的位置信息提供裝置。具體地說，位置信息提供裝置100的存儲(chǔ)器420將對室內(nèi)發(fā)送機(jī)和/或衛(wèi)星預(yù)先 規(guī)定的PRN-ID與碼型相對應(yīng)地保持。位置信息提供裝置100根據(jù)程序進(jìn)行如下處理根據(jù) 該P(yáng)RN-ID來判斷所接收到的電波是從衛(wèi)星發(fā)送的電波還是從室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的電波。該 程序是通過如基帶處理器那樣的運(yùn)算處理裝置來實(shí)現(xiàn)?；蛘?，能夠通過將用于判斷的電路 元件變更為包含由該程序來實(shí)現(xiàn)的功能的電路元件，來構(gòu)成位置信息提供裝置100。并且，在作為便攜式電話實(shí)現(xiàn)位置信息提供裝置100的情況下，也可以將該所獲 取的信息事先保持在如快閃存儲(chǔ)器(Flashmemory)那樣的非易失性的存儲(chǔ)器420中。并且， 在撥打便攜式電話時(shí)，也可以將保持在存儲(chǔ)器420中的數(shù)據(jù)發(fā)送到撥打目的地。這樣，發(fā)送 源的位置信息、即作為便攜式電話的位置信息提供裝置100從室內(nèi)發(fā)送機(jī)獲取到的位置信 息被發(fā)送到中繼通話的基站?；緦⒃撐恢眯畔⑴c接收日期和時(shí)間一起作為通話記錄而進(jìn) 行保存。另外，在撥打目的地為緊急聯(lián)絡(luò)目的地(例如日本的110號)的情況下，也可以直 接通知發(fā)送源的位置信息。由此，與來自以往的固定電話的緊急聯(lián)絡(luò)時(shí)的發(fā)送源的通知同 樣地實(shí)現(xiàn)從移動(dòng)體進(jìn)行的發(fā)送源的通知。另外，關(guān)于設(shè)置在特定場所的發(fā)送機(jī)，利用能夠發(fā)送與裝載在定位衛(wèi)星中的發(fā)送 機(jī)發(fā)送的信號相同的信號的發(fā)送機(jī)來實(shí)現(xiàn)位置信息提供系統(tǒng)。因而，不需要從零開始重新 設(shè)計(jì)發(fā)送機(jī)。本實(shí)施方式所涉及的位置信息提供系統(tǒng)使用頻譜擴(kuò)展信號來作為用于定位的信 號。根據(jù)該信號的發(fā)送，能夠降低每個(gè)頻率的電力，因此認(rèn)為例如與以往的RF標(biāo)簽相比電 波的管理變得容易。其結(jié)果，位置信息提供系統(tǒng)的構(gòu)建變得容易。另外，室內(nèi)發(fā)送裝置200-1在設(shè)置后，能夠由無線I/F 210變更設(shè)定參數(shù)。因此， 能夠簡化在設(shè)置后一并重寫用于確定設(shè)置場所的位置確定數(shù)據(jù)等的設(shè)置手續(xù)。另外，能夠 實(shí)時(shí)地重寫作為電文發(fā)送的信息中的“宣傳廣告用的數(shù)據(jù)”、“交通信息”、“氣象信息”、“災(zāi) 害信息”(例如地震信息)等并提供給接收機(jī)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)各種服務(wù)。不僅如此，室內(nèi)發(fā) 送裝置200-1能夠重寫用于進(jìn)行信號處理的FPGA 245的固件本身。因此，能夠在各種定位 系統(tǒng)的通信方式(調(diào)制方式等)中使用相同的硬件。另外，通過使用短ID電文和介質(zhì)ID 電文，還能夠從本地服務(wù)器204獲取各種與位置相關(guān)聯(lián)的信息。<接收機(jī)的變形例1>也可以使用多個(gè)相關(guān)器來代替位置信息提供裝置100所具備的相關(guān)器部412的結(jié) 構(gòu)。在這種情況下，由于同時(shí)并行執(zhí)行用于使定位信號與副本相匹配的處理，因此位置信息 的計(jì)算時(shí)間變短。圖16是用于說明這種位置信息提供裝置100的變形例的結(jié)構(gòu)的圖。本變形例所涉及的位置信息提供裝置1000包括天線1010、與天線1010電連接的 帶通濾波器1020、與帶通濾波器1020電連接的低噪聲放大器1030、與低噪聲放大器1030 電連接的下變頻器1040、與下變頻器1040電連接的帶通濾波器1050、與帶通濾波器1050 電連接的A/D轉(zhuǎn)換器1060、與A/D轉(zhuǎn)換器1060電連接的由多個(gè)相關(guān)器構(gòu)成的并行相關(guān)器 1070、與并行相關(guān)器1070電連接的處理器1080、以及與處理器1080電連接的存儲(chǔ)器1090。
并行相關(guān)器1070包括η個(gè)相關(guān)器1070-1 1070_η。各相關(guān)器根據(jù)從處理器1080 輸出的控制信號，同時(shí)執(zhí)行接收到的定位信號與為了對定位信號進(jìn)行解調(diào)而生成的碼型之 間的匹配。具體地說，處理器1080對各并行相關(guān)器1070中的各個(gè)并行相關(guān)器提供生成反映 出偽噪聲碼中有可能產(chǎn)生的延遲的(使碼相位偏離的)碼型的指令。該指令例如在現(xiàn)有的 GPS中是衛(wèi)星的數(shù)量Χ2Χ 1023(使用的偽噪聲碼的碼型的長度)。各并行相關(guān)器1070根 據(jù)提供給各自的指令并使用對各衛(wèi)星規(guī)定的偽噪聲碼的碼型來生成碼相位不同的碼型。這 樣，在生成的所有的碼型中存在一個(gè)與在所接收到的定位信號的調(diào)制中使用的偽噪聲碼的 碼型一致的碼型。因此，將為了進(jìn)行使用各碼型的匹配處理而所需的數(shù)量的相關(guān)器預(yù)先構(gòu) 成為并行相關(guān)器1070，由此能夠瞬時(shí)確定偽噪聲碼的碼型。在位置信息提供裝置100接收 來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的信號的情況下也同樣地能夠應(yīng)用該處理。因而，即使在位置信息提供裝 置100的使用者位于室內(nèi)的情況下，也能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取該位置信息。S卩，并行相關(guān)器1070最多能夠?qū)楦餍l(wèi)星規(guī)定的偽噪聲碼的碼型和為各室內(nèi)發(fā) 送機(jī)規(guī)定的偽噪聲碼的碼型的全部，并行地進(jìn)行匹配。另外，根據(jù)相關(guān)器的個(gè)數(shù)、和分配給 衛(wèi)星以及室內(nèi)發(fā)送機(jī)的偽噪聲碼的碼型的個(gè)數(shù)之間的關(guān)系，在不是對為各衛(wèi)星和各室內(nèi)發(fā) 送機(jī)規(guī)定的偽噪聲碼的全部碼型一并采取匹配的情況下，也能夠通過基于多個(gè)相關(guān)器的并 行處理來大幅縮短位置信息獲取所需的時(shí)間。在此，衛(wèi)星以及室內(nèi)發(fā)送機(jī)以作為相同的通信方式的頻譜擴(kuò)展方式發(fā)送信號，分 配給衛(wèi)星以及室內(nèi)發(fā)送機(jī)的偽噪聲碼的碼型能夠使用同一系列，因此關(guān)于并行相關(guān)器，能 夠共用來自衛(wèi)星的信號以及來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的發(fā)送兩者，不對兩者特別進(jìn)行區(qū)分就能夠并 行進(jìn)行接收處理。此外，在圖16的位置信息提供裝置1000中也沒有特別限定，在從定位信號的接收 至生成要顯示在顯示器(在圖16中未圖示)上的信息為止的信號處理中，天線1010、帶通 濾波器1020、低噪聲放大器(LNA) 1030、下變頻器1040、帶通濾波器1050、A/D轉(zhuǎn)換器1060、 相關(guān)器1070也是由硬件構(gòu)成，用于定位的運(yùn)算處理(圖12中說明的控制處理)是能夠由 處理器1080根據(jù)保存在存儲(chǔ)器1090中的程序來執(zhí)行。<接收機(jī)的變形例2>下面說明本發(fā)明的接收機(jī)的變形例2。在此，說明將便攜式電話機(jī)用作位置信息提 供裝置100的情況。變形例2所涉及的位置信息提供裝置通過在以往的便攜式電話機(jī)中變更軟件來 作為本申請發(fā)明的位置信息提供裝置。在此，變形例2所涉及的位置信息提供裝置，在根據(jù) 介質(zhì)ID電文向作為提供與該發(fā)送機(jī)有關(guān)的信息的裝置的本地服務(wù)器204發(fā)送短ID電文的 情況下，將能夠取得位置信息的處理設(shè)為使用便攜式電話網(wǎng)的通信，來代替根據(jù)包含在室 內(nèi)發(fā)送機(jī)中的數(shù)據(jù)來確定位置。而且，根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)短ID電文和介質(zhì)ID電文也能 夠確定位置。通常，根據(jù)便攜式電話機(jī)發(fā)送的信號，便攜式電話機(jī)的位置被確定為接收到該 信號的基站的區(qū)域，但是通過本實(shí)施方式能夠確定該位置。由此，例如即使在基站的設(shè)置數(shù) 量較少的地方等中，也能夠根據(jù)該短ID電文和介質(zhì)ID電文高精確度地確定便攜式電話機(jī) 的位置。此外，根據(jù)來自衛(wèi)星的定位信號進(jìn)行位置定位的結(jié)構(gòu)是共通的，因此下面主要說明從室內(nèi)發(fā)送機(jī)接收到短ID電文和介質(zhì)ID電文的情況下的動(dòng)作。圖17是表示本實(shí)施方式所涉及的位置信息提供裝置的使用方式的圖。作為便攜 式電話1200來實(shí)現(xiàn)該位置信息提供裝置。便攜式電話1200能夠接收由室內(nèi)發(fā)送機(jī)1210發(fā) 送的定位信號。室內(nèi)發(fā)送機(jī)1210連接在因特網(wǎng)1220上。在因特網(wǎng)1220上連接有能夠提 供室內(nèi)發(fā)送機(jī)1210的信息的信息提供服務(wù)器1230 (相當(dāng)于圖1的本地服務(wù)器204)。假設(shè) 短ID電文以及與它們各自對應(yīng)的位置關(guān)聯(lián)信息登記在信息提供服務(wù)器1230的數(shù)據(jù)庫中。 在因特網(wǎng)1220上還連接有與便攜式電話1200進(jìn)行通信的基站1240。當(dāng)便攜式電話1200接收到由室內(nèi)發(fā)送機(jī)1210發(fā)送的信號時(shí)，從該信號中獲取短 ID電文和介質(zhì)ID電文。便攜式電話1200根據(jù)介質(zhì)ID電文向信息提供服務(wù)器1230發(fā)送該 短ID電文。信息提供服務(wù)器1230在識別出該短ID電文時(shí)，參照與該短ID電文相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù) 庫來讀出與該ID相關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)信息。當(dāng)信息提供服務(wù)器1230對基站1240發(fā)送了該 數(shù)據(jù)時(shí)，基站1240發(fā)送該數(shù)據(jù)。便攜式電話1200在檢測到該數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)，按照便攜式電 話1200的使用者的閱讀操作，能夠從該數(shù)據(jù)中獲取室內(nèi)發(fā)送機(jī)1210的位置、與該位置相關(guān) 聯(lián)的信息。在此，參照圖18說明便攜式電話1200的結(jié)構(gòu)。圖18是表示便攜式電話1200的硬 件結(jié)構(gòu)的框圖。便攜式電話1200包括各自電連接的天線1308、通信裝置1302、CPU 1310、 操作按鈕1320、照相機(jī)1340、快閃存儲(chǔ)器1344、RAM 1346、數(shù)據(jù)用ROM 1348、存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng) 裝置1380、聲音信號處理電路1370、麥克風(fēng)1372、揚(yáng)聲器1374、顯示器1350、LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)1376、數(shù)據(jù)通信 IF 1378 以及振蕩器(vibrator) 1384。由天線1308接收到的信號通過通信裝置1302被傳輸?shù)紺PU1310。CPU 1310將該 信號傳輸?shù)铰曇粜盘柼幚黼娐?370。聲音信號處理電路1370對該信號執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的信 號處理，將處理后的信號發(fā)送到揚(yáng)聲器1374。揚(yáng)聲器1374根據(jù)該信號輸出聲音。麥克風(fēng)1372接收對便攜式電話1200發(fā)出的聲音，將與發(fā)出的聲音對應(yīng)的信號輸 出到聲音信號處理電路1370。聲音信號處理電路1370根據(jù)該信號執(zhí)行為了通話而預(yù)先規(guī) 定的信號處理，將處理后的信號發(fā)送到CPU 1310。CPU 1310將該信號變換為發(fā)送用的數(shù) 據(jù)，并發(fā)送到通信裝置1302。當(dāng)通信裝置1302通過天線1308發(fā)送了該信號時(shí)，基站1240 接收該信號?？扉W存儲(chǔ)器1344保存從CPU 1310發(fā)送的數(shù)據(jù)。相反地，CPU 1310讀出保存在快 閃存儲(chǔ)器1344中的數(shù)據(jù)，使用該數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的處理。RAM 1346根據(jù)對操作按鈕1320進(jìn)行的操作而暫時(shí)保持由CPU 1310生成的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)用ROM 1348保存用于使便攜式電話1200執(zhí)行預(yù)先決定的動(dòng)作的數(shù)據(jù)或者程序。CPU 1310從數(shù)據(jù)用ROM 1348中讀出該數(shù)據(jù)或者程序，使便攜式電話1200執(zhí)行預(yù)先決定的處理。存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)裝置1380接受存儲(chǔ)卡1382的安裝。存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)裝置1380讀出保存 在存儲(chǔ)卡1382中的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到CPU1310。相反地，存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)裝置1380將由CPU 1310 輸出的數(shù)據(jù)寫入到在存儲(chǔ)卡1382中所確保的數(shù)據(jù)保存區(qū)域中。聲音信號處理電路1370執(zhí)行對于在如上所述的通話中使用的信號的處理。此外， 也可以將CPU 1310與聲音信號處理電路1370構(gòu)成為一體。顯示器1350根據(jù)從CPU 1310輸出的數(shù)據(jù)來顯示由該數(shù)據(jù)規(guī)定的圖像。例如，在快閃存儲(chǔ)器1344中保存了用于訪問信息提供服務(wù)器1230的數(shù)據(jù)(例如URL)的情況下，顯 示器1350顯示該URL。LED 1376根據(jù)來自CPU 1310的信號實(shí)現(xiàn)預(yù)先決定的發(fā)光動(dòng)作。例如，在LED 1376 能夠顯示多個(gè)顏色的情況下，LED 1376根據(jù)包含在從CPU 1310輸出的信號中的數(shù)據(jù)，以與 該數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的顏色發(fā)光。數(shù)據(jù)通信IF 1378接受數(shù)據(jù)通信用的線纜的安裝。數(shù)據(jù)通信IF 1378將從CPU 1310輸出的信號發(fā)送到該線纜?；蛘?，數(shù)據(jù)通信IF 1378將通過該線纜接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送 到 CPU 1310。振蕩器1384根據(jù)從CPU 1310輸出的信號以預(yù)先決定的頻率執(zhí)行振蕩動(dòng)作。對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠容易理解便攜式電話1200的基本動(dòng)作。因而，在此不重復(fù)詳細(xì)說 明。便攜式電話1200還具備用于接收定位信號的天線1316和定位信號接收前端部 1314。在此，定位信號接收前端部1314包括圖13中說明的位置信息提供裝置100的結(jié) 構(gòu)中通過硬件實(shí)現(xiàn)的天線402、RF前端電路404、下變頻器406、A/D轉(zhuǎn)換器408。另一方面， 位置信息提供裝置100的結(jié)構(gòu)中設(shè)為由軟件來實(shí)現(xiàn)的基帶處理器410以及導(dǎo)航處理器430 的處理是能夠由CPU 1310上的定位處理部1312根據(jù)從快閃存儲(chǔ)器1344加載到RAM 1346 上的程序來執(zhí)行。此外，在此還能夠設(shè)為通過用硬件替代軟件來實(shí)現(xiàn)相關(guān)器部412的處理 的結(jié)構(gòu)。此外，硬件的結(jié)構(gòu)以及軟件的結(jié)構(gòu)還能夠與圖16中說明的位置信息提供裝置1000 相同。參照圖19說明信息提供服務(wù)器1230的具體結(jié)構(gòu)。圖19是表示信息提供服務(wù)器 1230的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。例如通過公知的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信息提供服務(wù)器1230。信息提供服務(wù)器1230包括CPU 1410、接收由信息提供服務(wù)器1230的使用者輸入 的指示的鼠標(biāo)1420、鍵盤1430、暫時(shí)保存通過執(zhí)行CPU 1410的程序而生成的數(shù)據(jù)或者通 過鼠標(biāo)1420或鍵盤1430輸入的數(shù)據(jù)的RAM 1440、非易失性地保存大容量的數(shù)據(jù)的硬盤 1450、CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory 光盤只讀存儲(chǔ)器)驅(qū)動(dòng)裝置 1460、監(jiān)視器 1480以及通信IF 1470，來作為主要硬件。該硬件通過數(shù)據(jù)總線相互連接。在⑶-ROM驅(qū)動(dòng) 裝置1460上安裝CD-ROM 1462。實(shí)現(xiàn)信息提供服務(wù)器1230的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的處理是通過該硬件以及由CPU 1410 執(zhí)行的軟件來實(shí)現(xiàn)的。這種軟件有時(shí)被預(yù)先保存在硬盤1450中。另外，軟件有時(shí)被保存 在CD-ROM 1462和其它的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)中，作為程序產(chǎn)品而流通?；蛘?，有時(shí)將軟件作為能 夠由連接在所謂的因特網(wǎng)上的其它的信息提供商下載的程序產(chǎn)品來提供。這種軟件在由 CD-ROM驅(qū)動(dòng)裝置1460及其它數(shù)據(jù)讀取裝置從該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)讀取、或者通過通信IF1470 被下載之后，暫時(shí)被保存在硬盤1450中。該軟件由CPU1410從硬盤1450被讀出，并以可執(zhí) 行的程序的形式被保存在RAM 1440中。CPU 1410執(zhí)行該程序。實(shí)現(xiàn)圖19所示的信息提供服務(wù)器1230的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件是普通的硬件。因 而，本發(fā)明所涉及的信息提供服務(wù)器1230的本質(zhì)的部分也可以說是保存在RAM 1440、硬盤 1450、⑶-R0M1462及其它數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)中的軟件、或者是能夠通過網(wǎng)絡(luò)下載的軟件。此外， 上述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件的動(dòng)作是公知的。因而，不重復(fù)詳細(xì)說明。
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此外，作為記錄介質(zhì)并不限于上述的⑶-ROM 1462、硬盤1450等，也可以是磁 帶、盒式磁帶、光盤(M0(Magnetic OpticalDisc 磁光盤)/MD(Mini Disc:微型光盤)/ DVD(Digital VersatileDisc 數(shù)字通用光盤))、IC(Integrated Circuit 集成電路)卡 (包括存儲(chǔ)卡)、光卡、掩模ROM、EPROM、EEPR0M、快閃ROM等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等能夠固定保持 程序的介質(zhì)。另外，在此所說的程序不僅是能夠由CPU 1410直接執(zhí)行的程序，也包含源程序形 式的程序、壓縮處理后的程序、被加密的程序等。如上所述，短ID電文以及與其各自對應(yīng)的位置關(guān)聯(lián)信息登記在硬盤1450上的數(shù) 據(jù)庫中。如上所述，在本實(shí)施方式所涉及的位置信息提供系統(tǒng)中，從設(shè)置在地面上或者地 下的發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號根據(jù)狀況而包含有短ID電文和介質(zhì)ID電文的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與位置 關(guān)聯(lián)信息相關(guān)聯(lián)地被保存在提供該發(fā)送機(jī)的位置信息的服務(wù)器裝置中。作為位置信息提供 裝置而發(fā)揮功能的便攜式電話1200通過將短ID電文發(fā)送到該服務(wù)器裝置來獲取室內(nèi)發(fā)送 機(jī)的位置信息或者與室內(nèi)發(fā)送機(jī)的位置相關(guān)聯(lián)的信息。在利用這種信息的提供方法的情況 下，不需要使該發(fā)送機(jī)自身保持發(fā)送機(jī)的位置信息，因此能夠容易地變更發(fā)送機(jī)的設(shè)置場 所。[地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格的變形例]此外，作為地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格，參照圖5 圖12進(jìn)行了說明，但是還能夠采 用如下要說明的其它地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格。下面，以與在圖5 圖12中所說明的地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格不同之處為中心來 說明“地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格的變形例”。i)用于室內(nèi)位置信息的高可靠性確保(防止錯(cuò)誤同步)以及室內(nèi)位置信息的高可 靠性確保(防止錯(cuò)誤捕捉)的結(jié)構(gòu)在該變形例中，在除去幀開頭字以外的各字中附加規(guī)定比特長度的計(jì)數(shù)位、例如3 比特的計(jì)數(shù)位，對發(fā)送的每個(gè)字遞增值。該計(jì)數(shù)值例如計(jì)數(shù)到111之后從000開始重復(fù)計(jì)數(shù)。另外，關(guān)于幀開頭字，將該幀開頭字所包含的室內(nèi)發(fā)送機(jī)用的電文的前同步碼設(shè) 定為與GPS和QZSS信號的前同步碼不同的值。能夠根據(jù)不同的前同步碼迅速地識別錯(cuò)誤捕捉，并且通過該計(jì)數(shù)，能夠排除前同 步碼與字尾部的奇偶校驗(yàn)的關(guān)系在規(guī)定以外的場所偶然一致并反復(fù)出現(xiàn)的情形，可靠地檢 測幀的開頭，建立幀同步，從而防止輸出錯(cuò)誤的位置信息。ii)室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽(接收機(jī)的省電化)對于便攜式電話等要求省電的設(shè)備來說，利用多個(gè)相關(guān)器始終搜索、捕捉跟蹤室 內(nèi)外的信號的負(fù)擔(dān)較大。希望在室內(nèi)僅搜索室內(nèi)發(fā)送機(jī)，在室外進(jìn)行衛(wèi)星信號和至少一個(gè) 信道的室內(nèi)信號的碼搜索。設(shè)在電文中包含1比特的室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽，在與室外的邊 界區(qū)域以及室外設(shè)置室內(nèi)發(fā)送機(jī)的情況下設(shè)置1比特，接收機(jī)在該比特為1時(shí)開始用于捕 捉室外的衛(wèi)星的碼搜索，在該比特為0時(shí)結(jié)束用于捕捉室外的衛(wèi)星的碼搜索。如下更詳細(xì)地說明室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽。裝載在便攜式電話中的普通的GPS接收機(jī)例如具有8個(gè)信道，能夠同時(shí)捕捉、跟蹤
298個(gè)衛(wèi)星。另外，通常在這些接收機(jī)中利用多個(gè)相關(guān)器縮短了用于捕捉衛(wèi)星的頻率以及碼搜 索的時(shí)間。為了縮短在室內(nèi)外移動(dòng)時(shí)的位置信息獲取時(shí)間，位置信息提供裝置必須始終利用 多個(gè)相關(guān)器同時(shí)搜索來自衛(wèi)星的第一定位信號和來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的第二定位信號。在該普通情況時(shí)，例如接收機(jī)的多個(gè)相關(guān)器中的規(guī)定比例、例如百分之二十(在 上述信道數(shù)的例子中，例如相當(dāng)于2個(gè)信道)的相關(guān)器進(jìn)行分配給室內(nèi)發(fā)送機(jī)的PRN碼的 搜索，剩下的比例、例如百分之八十的相關(guān)器(在上述的例子中，例如相當(dāng)于6個(gè)信道)使 用分配給衛(wèi)星的PRN碼進(jìn)行搜索。在此，由于如下情形而始終以這種比例進(jìn)行搜索在能夠捕捉到第二定位信號的 情況下，能夠根據(jù)從其電文得到的位置信息立即輸出位置信息，因此為了在室內(nèi)迅速地得 到位置信息，而希望始終由百分之二十左右的相關(guān)器進(jìn)行室內(nèi)發(fā)送機(jī)的碼搜索。如果不始 終搜索室內(nèi)發(fā)送機(jī)碼，則在移動(dòng)到室內(nèi)而GPS逐漸無法進(jìn)行接收的情況下，依次實(shí)施用于 捕捉衛(wèi)星的搜索，結(jié)果判斷為GPS無法進(jìn)行接收，之后開始進(jìn)行室內(nèi)發(fā)送機(jī)用碼的搜索，但 是由于在轉(zhuǎn)變?yōu)楂@取來自室內(nèi)發(fā)送機(jī)的位置信息之前，在室內(nèi)接收來自衛(wèi)星的定位信號來 進(jìn)行定位，因此導(dǎo)致直到完全無法接收來自衛(wèi)星的定位信號為止，輸出由于多路徑、反射波 的影響而具有很大誤差的位置信息。并且，為了從室內(nèi)移動(dòng)到室外時(shí)迅速地進(jìn)行衛(wèi)星捕捉，在室內(nèi)不僅要利用分配給 室內(nèi)發(fā)送機(jī)的PRN碼進(jìn)行搜索，還必須利用來自衛(wèi)星的PRN碼進(jìn)行衛(wèi)星信號搜索，但是在這 種情況下，希望使搜索室內(nèi)發(fā)送機(jī)分配碼的相關(guān)器數(shù)量的比例變大。例如，希望百分之二十 是室外的衛(wèi)星分配碼，百分之八十用于室內(nèi)發(fā)送機(jī)碼的搜索。但是，在便攜式電話等用電池驅(qū)動(dòng)的位置信息提供裝置中，始終進(jìn)行所有的相關(guān) 器的搜索、信號捕捉、跟蹤將導(dǎo)致效率降低。如果完全清楚用戶位于室內(nèi)，則能夠減少進(jìn)行 搜索的相關(guān)器的數(shù)量，從而能夠節(jié)省電力消耗。例如，如果僅使百分之二十左右的相關(guān)器進(jìn) 行動(dòng)作、即對上述信道數(shù)的例子中2個(gè)信道左右的室內(nèi)發(fā)送機(jī)進(jìn)行搜索、捕捉、跟蹤，則用 戶能夠自如地在短時(shí)間內(nèi)在室內(nèi)獲取位置信息，并且能夠抑制電池的消耗。因此，使從室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號包含“室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽”(BD位)，該BD位 構(gòu)成為使在用戶往來于室內(nèi)和室外時(shí)處于其邊界處的1 2個(gè)室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送1，使其以 外的室內(nèi)發(fā)送機(jī)(完全位于室內(nèi))發(fā)送0。接收機(jī)在該BD位是1的情況下，開始搜索室外用的定位信號，在0的情況下，通過 關(guān)閉搜索，能夠有效地兼顧電池消耗的降低以及在室內(nèi)外移動(dòng)的情況下的位置信息獲取時(shí) 間的縮短。(地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格)以下，進(jìn)一步說明從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1發(fā)送的信號(地面補(bǔ)充信號)的變形例的結(jié)構(gòu)。變形例的地面補(bǔ)充信號具有與來自衛(wèi)星的定位信號(例如，GPS以及QZSS的Ll 頻帶C/A碼)相對應(yīng)的RF特性。導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)以30比特的字為單位，這一點(diǎn)與來自衛(wèi) 星的定位信號相同，但是為了提供更快的TTRM時(shí)間，而具有較短分隔的幀結(jié)構(gòu)。該點(diǎn)與圖 5 圖12中所說明的地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格相同。因而，由于(I)RF特性相同，因此省略說明，以下說明電文特性。
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(3)電文特性(3-1)字結(jié)構(gòu)—個(gè)字由與來自衛(wèi)星的定位信號的字長度相同的字長度、例如30比特構(gòu)成。在一 個(gè)字是30比特的情況下，一個(gè)字例如包含21比特的數(shù)據(jù)位、3比特的字計(jì)數(shù)、6比特的奇偶 校驗(yàn)。(3-2)字計(jì)數(shù)在除了幀開頭字以外的各字中具有字計(jì)數(shù)。室內(nèi)發(fā)送機(jī)200-1的FPGA 245每當(dāng) 發(fā)送字時(shí)，將該字計(jì)數(shù)的值每次遞增規(guī)定數(shù)、例如每次遞增1。通過該字計(jì)數(shù)來幫助識別字、幀的分隔。為了幫助識別分隔，該3比特的值不取與 前同步碼的前3比特相同的值而是跳過。關(guān)于(3-3)奇偶校驗(yàn)碼、(2-4)奇偶校驗(yàn)算法以及奇偶校驗(yàn)檢查算法，與圖5 圖 12中所說明的地面補(bǔ)充信號的信號規(guī)格相同。(3-4)幀結(jié)構(gòu)圖20是表示變形例的地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。1幀由1個(gè)字的整數(shù)倍構(gòu)成，具有以下形式。此外，這種結(jié)構(gòu)的幀依次重復(fù)發(fā)送。S卩，第一字具有規(guī)定比特長度、例如8比特的前同步碼，并且接著具有規(guī)定比特長 度、例如3比特的電文類型ID(MID)。剩余的位除了上述除去幀開頭字以外的每個(gè)字所具有 的3比特的字計(jì)數(shù)和每個(gè)字所具有的6比特的奇偶校驗(yàn)以外全部是數(shù)據(jù)位。在圖20中，圖示了 1幀分別由1個(gè)字、2個(gè)字、3個(gè)字構(gòu)成的情況。也就是說，即使是變形例的地面補(bǔ)充信號，從室內(nèi)發(fā)送機(jī)200發(fā)送的地面補(bǔ)充信 號在字結(jié)構(gòu)上也與來自衛(wèi)星的定位信號相同，但是關(guān)于幀由幾個(gè)字構(gòu)成則不同，由比來自 衛(wèi)星的定位信號的1幀所包含的字?jǐn)?shù)更少的字?jǐn)?shù)來構(gòu)成幀。(3-5)前同步碼附加在各幀的第一字開頭的8比特的前同步碼具有規(guī)定的比特模式。根據(jù)該前同步碼來幫助識別幀的分隔。該前同步碼的模式與來自衛(wèi)星的定位信號 的前同步碼的比特模式不同，從而能夠與GPS、QZSS的衛(wèi)星定位信號相區(qū)別。(3-6)電文類型 ID(MID)接著各幀的第一字的前同步碼附加的上述3比特的電文類型ID(MID)表示包含該 字的幀的幀長度及其內(nèi)容。在變形例的地面補(bǔ)充信號中，MID的值與幀長度及內(nèi)容的對比也與圖6所示的情 形相同。(3-6-1)電文內(nèi)容(3-6-1-1)電文類型ID “000” 位置信息1在電文類型ID是“000”時(shí)，其幀長度是3個(gè)字，其內(nèi)容是位置信息。圖21是表示電文類型ID為“000”時(shí)的變形例的地面補(bǔ)充信號的幀結(jié)構(gòu)的圖。另 外，圖22是分別表示幀內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容、比特長度、LSB(Least Significant Bit)的相應(yīng)的 數(shù)值、以及所表現(xiàn)的范圍的例子的圖。參照圖21和圖22，如下說明其內(nèi)容。i)層數(shù)
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第一字的位12 19意味著設(shè)置有該發(fā)送機(jī)的建筑物的層數(shù)，其單位是層。比特長度是8比特，沒有符號，LSB是1層。通過設(shè)定_50層的偏移，來表現(xiàn)-50 +204 層。ii)緯度將第二字的位1 21設(shè)為MSB (Most Significant Bit)側(cè)來排列比特，附加了第 一字的位20、21后的合計(jì)23比特意味著該發(fā)送機(jī)的緯度，其單位是“度”。 設(shè)該緯度附加有符號，并且LSB是180/1023 [度] 0. 000021 [度]，表現(xiàn)-90度 +90度。相當(dāng)于南北方向上大約2. 4m。iii)經(jīng)度將第三字的位1 21設(shè)為MSB側(cè)，附加第一字的位22 24后的合計(jì)24比特意 味著該發(fā)送機(jī)的經(jīng)度，其單位是“度”。設(shè)該經(jīng)度附加有符號，L SB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表現(xiàn)-180度 +180度。在赤道上相當(dāng)于東西方向上大約2. 4m。(3-6-1-2)電文類型ID “001” 位置信息2在電文類型ID是“001”時(shí)，其幀長度是4個(gè)字，其內(nèi)容是位置信息。圖23是表示電文類型ID為“001”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。另夕卜，圖24是分別示出幀內(nèi) 的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、比特長度、LSB的相應(yīng)的數(shù)值、以及所表現(xiàn)的范圍的例子的圖。參照圖23和圖24，如下說明其內(nèi)容。i)層數(shù)第一字的位12 20意味著設(shè)置有該發(fā)送機(jī)的建筑物的層數(shù)，其單位是“層”。比特長度是9比特，沒有符號，LSB是0.5層。通過設(shè)定_50層的偏移，來表現(xiàn)-50 層 +205層。ii)緯度將第二字的位4 24設(shè)為MSB，附加有第四字的位18 20后的合計(jì)24比特意味 著該發(fā)送機(jī)的緯度，其單位是“度”。設(shè)該值附加有符號，LSB是180/1024[度] 0. 000011 [度]，表現(xiàn)-90度 +90 度。這相當(dāng)于南北方向上大約1.2m。iii)經(jīng)度將第三字的位4 24設(shè)為MSB，附加有第四字的位21 24后的合計(jì)25比特意味 著該發(fā)送機(jī)的經(jīng)度，其單位是“度”。設(shè)該經(jīng)度附加有符號，LSB是360/1025 [度] 0. 000011 [度]，表現(xiàn)-180度 +180 度。在赤道上相當(dāng)于東西方向上大約1.2m。iv)高度第四字的位1 12意味著該發(fā)送機(jī)的高度，其單位是“m(米)”。該高度沒有符號，LSB是lm。設(shè)定_95m的偏移，來表現(xiàn)_95m +4000m。(3-6-1-3)電文類型 ID “011” 短 ID在電文類型ID是“011”時(shí)，其幀長度是1個(gè)字，其內(nèi)容是短ID(IDs)。圖25是表示電文類型ID為“011”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。在與短ID相對應(yīng)的幀中發(fā)送12比特的短ID電文。并且，在該幀中包含上述的
32“室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽”(BD位)。在此，短ID電文的內(nèi)容、用途與圖11中所說明的地面補(bǔ)充信號相同。(3-6-1-4)電文類型 ID “100” 介質(zhì) ID在電文類型ID是“ 100”時(shí)，其幀長度是2個(gè)字，其內(nèi)容是介質(zhì)ID (IDm)。圖26是表示電文類型ID為“100”時(shí)的幀結(jié)構(gòu)的圖。在與介質(zhì)ID相對應(yīng)的幀中，發(fā)送12比特的介質(zhì)ID電文和21比特的介質(zhì)ID電文。 并且，在該幀中也包含上述的“室內(nèi)外識別幫助標(biāo)簽”(BD位)。介質(zhì)ID電文的內(nèi)容、用途與圖12中所說明的地面補(bǔ)充信號相同。因而，位置信息提供裝置(例如便攜式電話機(jī))100-5當(dāng)接收到短ID電文和介質(zhì) ID電文時(shí)，經(jīng)由通信網(wǎng)，通過向本地服務(wù)器204查詢來獲取與該電文相對應(yīng)的位置關(guān)聯(lián)信 肩、ο按照如上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，與其實(shí)施方式相應(yīng)地起到如下的效果i) ν)中的至少一個(gè)效果。i)與GPS C/A信號的共通化由于能夠使接收室內(nèi)信號和來自室外的衛(wèi)星的信號的信道的硬件結(jié)構(gòu)相同，因此 不需要設(shè)置用于室外、室內(nèi)的專用的信道，容易地根據(jù)接收環(huán)境動(dòng)態(tài)地切換搜索、捕捉跟蹤 室內(nèi)外信號的信道。由于能夠有效地使用接收機(jī)資源，因此對于電力消耗限制較大的便攜 式設(shè)備、例如便攜式電話是有利的。ii) TTRM (Time To Read Message)縮短能夠縮短用戶按下位置信息獲取按鈕至獲取位置信息為止的時(shí)間。iii)與利用目的相應(yīng)的自由性變更來自普通的衛(wèi)星的定位信號(例如，GPS C/A信號)的導(dǎo)航電文的固定格式， 從而幀的開頭字能夠具有規(guī)定比特的識別信息(電文類型ID)，由發(fā)送機(jī)設(shè)置者根據(jù)利用 目的、用途來設(shè)定要發(fā)送的電文的內(nèi)容、發(fā)送順序、頻率。iv)室內(nèi)位置信息的高可靠性確保(防止錯(cuò)誤同步)通過根據(jù)本發(fā)明的方式進(jìn)行幀同步，能夠排除由于錯(cuò)誤的幀同步而輸出錯(cuò)誤的位 置信息的可能性。對在緊急報(bào)告時(shí)的位置信息通知要求可靠地獲取位置信息，通過采用本 方式，能夠改進(jìn)室內(nèi)定位方式的可靠性。ν)室內(nèi)位置信息的高可靠性確保(防止錯(cuò)誤捕捉)通過在接收到來自普通的衛(wèi)星的定位信號(例如GPS C/A信號)時(shí)在接收機(jī)內(nèi)進(jìn) 行的本發(fā)明的處理，能夠通過幀同步處理的最初的比特提取以及前同步碼搜索來識別錯(cuò)誤 捕捉。應(yīng)該認(rèn)為本次公開的實(shí)施方式在所有的點(diǎn)上是示例性的而不是限制性的。本發(fā)明 的范圍不是通過上述的說明而是通過權(quán)利要求書來表示，意圖包含與權(quán)利要求書等同的意 思以及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
一種位置信息提供系統(tǒng)(10)，能夠使用來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一定位信號來提供位置信息，該位置信息提供系統(tǒng)具備室內(nèi)發(fā)送機(jī)(200 1)，上述室內(nèi)發(fā)送機(jī)包括存儲(chǔ)部(240)，其保存用于確定上述室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)；生成部(210)，其將包含上述位置數(shù)據(jù)的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成；以及發(fā)送部(292)，其發(fā)送上述頻譜擴(kuò)展信號，其中，上述位置信息提供系統(tǒng)還具備位置信息提供裝置(100)，上述位置信息提供裝置具備接收部(402)，其接收頻譜擴(kuò)展信號；確定部(412)，其根據(jù)關(guān)于上述第一和第二定位信號的碼型，確定與由上述接收部接收到的頻譜擴(kuò)展信號相對應(yīng)的碼型；判斷部(416)，其根據(jù)使用由上述確定部確定的碼型解調(diào)得到的信號，判斷接收到上述第一和第二定位信號中的哪一個(gè)定位信號；位置信息導(dǎo)出部(430)，其通過根據(jù)上述判斷的結(jié)果來切換處理，推導(dǎo)出上述位置信息提供裝置的位置信息；以及輸出部(440)，其輸出由上述位置信息導(dǎo)出部推導(dǎo)出的位置信息，其中，上述第二定位信號以比上述第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的電文。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置信息提供系統(tǒng)，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù) 據(jù)的發(fā)送單位，各幀所包含的字?jǐn)?shù)被設(shè)定為可變，構(gòu)成上述幀的字包含具有識別信息的字，該識別信息表示構(gòu)成該幀的上述字?jǐn)?shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的位置信息提供系統(tǒng)，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù) 據(jù)的發(fā)送單位，各上述幀的開頭字包含接收時(shí)用于取得幀同步的前同步碼部分，各上述幀的除至少上述開頭字以外的字包含每次生成字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)被更新的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的位置信息提供系統(tǒng)，其特征在于，上述第一定位信號包括各自包含多個(gè)第一字的多個(gè)第一幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第一幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第一前同步碼部分，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)第二字的多個(gè)第二幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第二幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第二前同步碼部分，該第二前同步碼部分 具有與上述第一前同步碼部分的模式不同的模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的位置信息提供系統(tǒng)，其特征在于，在接收到由一個(gè)上述室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的上述第二定位信號的情況下，上述位置信息導(dǎo) 出部從通過上述解調(diào)得到的信號中獲取上述位置數(shù)據(jù)，在沒有接收到上述第二定位信號而接收到多個(gè)上述第一定位信號時(shí)，上述位置信息導(dǎo) 出部根據(jù)多個(gè)上述頻譜擴(kuò)展信號來算出上述位置信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置信息提供系統(tǒng)，其特征在于，上述位置信息提供裝置能夠通過通信線路與提供與識別數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)信息 的通信裝置進(jìn)行通信，當(dāng)上述接收部接收到上述第二定位信號時(shí)，上述位置信息導(dǎo)出部根據(jù)上述識別數(shù)據(jù)， 與上述通信裝置進(jìn)行通信，從而獲取與上述識別數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)信息。
7.—種室內(nèi)發(fā)送機(jī)(200-1)，能夠使用與來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一定 位信號兼容的第二定位信號來提供位置信息，該室內(nèi)發(fā)送機(jī)具備存儲(chǔ)部(240)，其保存用于確定上述室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)； 生成部(210)，其將包含上述位置數(shù)據(jù)的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成；以及發(fā)送部(292)，其發(fā)送上述頻譜擴(kuò)展信號，其中，上述生成部生成以比上述第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的電文的上述第二定位信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室內(nèi)發(fā)送機(jī)，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù) 據(jù)的發(fā)送單位，各幀所包含的字?jǐn)?shù)被設(shè)定為可變，構(gòu)成上述幀的字包含具有識別信息的字，該識別信息表示構(gòu)成該幀的上述字?jǐn)?shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的室內(nèi)發(fā)送機(jī)，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，該字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送 單位，各上述幀的開頭字包含接收時(shí)用于取得幀同步的前同步碼部分，各上述幀的除至少上述開頭字以外的字包含每次生成字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)被更新的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項(xiàng)所述的室內(nèi)發(fā)送機(jī)，其特征在于，上述第一定位信號包括各自包含多個(gè)第一字的多個(gè)第一幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第一幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第一前同步碼部分，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)第二字的多個(gè)第二幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第二幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第二前同步碼部分，該第二前同步碼部分 具有與上述第一前同步碼部分的模式不同的模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室內(nèi)發(fā)送機(jī)，其特征在于，上述生成部生成包含與位置關(guān)聯(lián)信息相關(guān)聯(lián)的識別數(shù)據(jù)的第二定位信號。
12.一種用于使用來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一定位信號來提供位置信息 的方法，該方法包括以下步驟加載用于確定室內(nèi)發(fā)送機(jī)被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)； 將包含上述位置數(shù)據(jù)的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成； 發(fā)送上述頻譜擴(kuò)展信號； 接收上述頻譜擴(kuò)展信號(S610)；根據(jù)關(guān)于上述第一和第二定位信號的碼型，確定與所接收到的上述頻譜擴(kuò)展信號相對 應(yīng)的碼型；根據(jù)使用所確定的上述碼型解調(diào)得到的信號，判斷接收到上述第一和第二定位信號中 的哪一個(gè)定位信號(S612)；通過根據(jù)上述判斷的結(jié)果來切換處理，推導(dǎo)出位置信息(S620、S630、S640)；以及 輸出所推導(dǎo)出的上述位置信息(S650)，其中，上述第二定位信號以比上述第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的電文。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù) 據(jù)的發(fā)送單位，各幀所包含的字?jǐn)?shù)被設(shè)定為可變，構(gòu)成上述幀的字包含具有識別信息的字，該識別信息表示構(gòu)成該幀的上述字?jǐn)?shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)字的多個(gè)幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤檢測的數(shù) 據(jù)的發(fā)送單位，各上述幀的開頭字包含接收時(shí)用于取得幀同步的前同步碼部分，各上述幀的除至少上述開頭字以外的字包含每次生成字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)被更新的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述第一定位信號包括各自包含多個(gè)第一字的多個(gè)第一幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第一幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第一前同步碼部分，上述第二定位信號包括各自包含多個(gè)第二字的多個(gè)第二幀，其中，上述字為執(zhí)行錯(cuò)誤 檢測的數(shù)據(jù)的發(fā)送單位，各上述第二幀包含接收時(shí)用于取得幀同步的第二前同步碼部分，該第二前同步碼部分 具有與上述第一前同步碼部分的模式不同的模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 上述推導(dǎo)的步驟包括以下步驟在接收到由一個(gè)上述室內(nèi)發(fā)送機(jī)發(fā)送的上述第二定位信號的情況下，從通過上述解調(diào) 得到的信號中獲取上述位置數(shù)據(jù)；以及在沒有接收到上述第二定位信號而接收到多個(gè)上述第一定位信號時(shí)，根據(jù)多個(gè)上述頻 譜擴(kuò)展信號來算出上述位置信息。全文摘要
提供一種能夠縮短直到獲取位置信息為止所需的時(shí)間的位置信息提供系統(tǒng)。室內(nèi)發(fā)送機(jī)(200-1)使用與來自多個(gè)衛(wèi)星的作為頻譜擴(kuò)展信號的第一定位信號兼容的第二定位信號來提供位置信息。室內(nèi)發(fā)送機(jī)(200-1)具備保存用于確定自身被設(shè)置的場所的位置數(shù)據(jù)的EEPROM(243)、將包含位置數(shù)據(jù)的第二定位信號作為頻譜擴(kuò)展信號來生成的FPGA(245)以及發(fā)送頻譜擴(kuò)展信號的發(fā)送部(251～258)。生成以比第一定位信號短的周期重復(fù)相同內(nèi)容的第二定位信號。
文檔編號G01S19/11GK101971049SQ200880125759
公開日2011年2月9日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者前田裕昭, 宮野智行, 小暮聰, 岸本統(tǒng)久, 淺子正浩, 石井真, 迪納什·曼恩德哈, 鳥本秀幸 申請人:測位衛(wèi)星技術(shù)株式會(huì)社;光屋科技及顧問株式會(huì)社