位置信息提供系统、室内发送机以及提供位置信息的方法
专利名称：位置信息提供系统、室内发送机以及提供位置信息的方法
技术领域：
本发明涉及一种提供位置信息的技术。本发明更具体地涉及一种即使在从发送定 位信号的卫星发送的信号无法到达的环境下也提供位置信息的技术。
背景技术：
作为以往的定位系统，已知GPS (Global PositioningSystem 全球定位系统)。在 GPS中使用的用于发送信号(以下为“GPS信号”)的卫星(以下为GPS卫星)在离地面大 约2万千米的高度上飞行。使用者接收从GPS卫星发送的信号并进行解调，由此能够测量 GPS卫星与使用者之间的距离。因而，在地面与GPS卫星之间没有障碍的情况下，能够使用 从GPS卫星发送的信号进行定位。但是，例如在城市中利用GPS的情况下，林立的建筑物成 为障碍，使用者的位置信息提供装置无法接收从GPS卫星发送的信号的情况较多。另外，由 于建筑物对信号的衍射或者反射，在利用信号进行的距离测量中产生误差，结果，定位的精 确度变差的情况较多。另外，也有在室内接收穿过墙壁、屋顶后的微弱的GPS信号的技术，但是由于接收 状况不稳定，定位的精确度也下降。以上，以GPS为例对定位进行了说明，上述现象对于使用卫星的定位系统来 说可以说是普遍存在的。此外，卫星定位系统不限于GPS，例如也包括俄罗斯共和国的 GLONASS (GLOobalNavigation Satellite System 全球卫星导航系统)、欧洲的 Galileo 等 系统。在此，例如在日本特开2006-67086号公报(专利文献1)中公开了与位置信息的 提供有关的技术。然而，根据日本特开2006-67086号公报所公开的技术，读取器或者写入器是提供 位置信息的系统所固有的，存在通用性欠缺的问题。另外，为了避免干扰，需要抑制发送输 出功率，从而可接收位置信息的范围受限制，除了无法获取连续的位置信息之外，还存在为 了覆盖较广的范围而需要非常多的发送机的问题。另外，在具有以往的定位功能的便携式电话的情况下，在能够接收来自卫星的信 号的场所可获取位置信息，因此能够通知便携式电话的位置。然而，在如室内、地下街道那 样无法接收电波的场所，存在利用以往的定位技术无法获取位置信息的问题。因此，例如，还考虑如下技术将能够发送类似于GPS信号的信号的多个发送机配 置在室内，根据与GPS相同的三边测量的原理求出位置。然而，在这种情况下，需要各发送 机的时间同步，存在发送机的成本变高的问题。另外，由于室内的反射等而电波的传输变得复杂，因此还存在即使设置如上所述 的昂贵的发送机也容易产生几十米左右的误差的问题。因此，在日本特开2007-278756号公报(专利文献2)中公开了如下位置信息提供 系统利用与来自以往的GPS卫星的信号格式相同的格式，发送设置了室内发送机的位置 信息(纬度、经度、高度等)本身，GPS接收机的硬件原样使用用于GPS卫星定位的结构，就
5能够在室外和室内不间断地获取位置信息。专利文献1 日本特开2006-67086号公报专利文献2 日本特开2007-278756号公报
发明内容
发明要解决的问题另一方面，无论室外和室内都准确地获取位置信息的要求进一步加强。即，关于位置信息的获取或者通知，例如如果是固定电话则预先知道设置场所，因 此根据从固定电话拨出的电话，能够确定其拨出场所。然而，随着便携式电话的普及，移动 体通信变得很普遍，因此无法像固定电话那样通知发送者的位置信息的情况增多。另一方 面，关于紧急时的报告，有关将位置信息包括在来自便携式电话的报告内的法律法规也逐 渐在完善。但是，在使用室内发送机向位置信息提供装置、例如具有定位功能的便携式电话 机提供位置信息的情况下，并不明确发送何种信号形式的信号能够抑制信号的错误同步、 错误捕捉。另外，由于在室内能够发送与来自卫星的信号相比强度足够强的信号，因此相对 于来自卫星的信号，可以期望能够在更短的时间内进行捕捉以及获取同步，但是因此而存 在并不明确何种信号形式较为合适的问题。因而，需要如下位置信息提供系统即使在无法接收来自发送用于定位的信号的 卫星的电波的场所，也不使精确度降低而提供位置信息。另外，需要一种抑制发送用于定位的信号的发送机的成本的位置信息提供系统。另外，需要一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的位置信息提供系 统。另外，需要如下室内发送机即使在无法接收来自发送用于定位的信号的卫星的 电波的场所，也能够不使精确度降低而提供位置信息。另外，需要一种抑制发送用于定位的信号的发送机的成本的室内发送机。另外，需要一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的室内发送机。用于解决问题的方案按照一个实施方式，提供一种能够使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一 定位信号来提供位置信息的位置信息提供系统。该系统具备室内发送机。室内发送机包括 存储部，其保存用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部，其将包含位置数据 的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部，其发送频谱扩展信号。位置信息提 供系统还具备位置信息提供装置。位置信息提供装置具备接收部，其接收频谱扩展信号； 确定部，其根据关于第一和第二定位信号的码型(code pattern)，确定与由接收部接收到 的频谱扩展信号相对应的码型；判断部，其根据使用由确定部确定的码型解调得到的信号， 判断接收到第一和第二定位信号中的哪一个定位信号；位置信息导出部，其通过根据判断 的结果来切换处理，推导出位置信息提供装置的位置信息；以及输出部，其输出由位置信息 导出部推导出的位置信息。第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的 电文。
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优选的是，第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，该字为执行错误检 测的数据的发送单位。各帧所包含的字数被设定为可变。构成帧的字包含具有识别信息的 字，该识别信息表示构成该帧的字数。优选的是，第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，该字为执行错误检 测的数据的发送单位。各帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码(preamble) 部分。各帧的除至少开头字以外的字包含每当生成字数据时被更新的计数数据。优选的是，第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，该字为执 行错误检测的数据的发送单位。各第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部 分。优选的是，第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧。各第二帧包含 接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分具有与第一前同步码部 分的模式(pattern)不同的模式。优选的是，在接收到由一个室内发送机发送的第二定位信号的情况下，位置信息 导出部从通过解调得到的信号中获取位置数据，在没有接收到第二定位信号而接收到多个 第一定位信号时，位置信息导出部根据多个频谱扩展信号来算出位置信息。优选的是，位置信息提供装置能够通过通信线路与提供与识别数据相关联的位置 关联信息的通信装置进行通信。当接收部接收到第二定位信号时，位置信息导出部根据识 别数据，与通信装置进行通信，从而获取与识别数据相关联的位置关联信息。按照其它的实施方式，提供一种能够使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的 第一定位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息的室内发送机。该室内发送机具备存 储部，其保存用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部，其将包含位置数据的 第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部，其发送频谱扩展信号。生成部生成以 比第一定位信号短的周期重复相同内容的电文的第二定位信号。优选的是，第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，该字为执 行错误检测的数据的发送单位。各第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部 分。第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧。各第二帧包含接收时用于取得 帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分具有与第一前同步码部分的模式不同的 模式。优选的是，生成部生成包含与位置关联信息相关联的识别数据的第二定位信号。按照另一实施方式，提供一种使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位 信号来提供位置信息的方法。该方法包括以下步骤加载用于确定室内发送机被设置的场 所的位置数据；将包含位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；发送频谱扩展 信号；接收频谱扩展信号；根据关于第一和第二定位信号的码型，确定与所接收到的频谱 扩展信号相对应的码型；根据使用所确定的码型解调得到的信号，判断接收到第一和第二 定位信号中的哪一个定位信号；通过根据判断的结果来切换处理，推导出位置信息；以及 输出所推导出的位置信息。第二定位信号以比第一定位信号短的周期重复相同内容的电 文。
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的位置信息提供系统10的结构的图。图2是表示室内发送机200-1的硬件结构的框图。图3是概念性地表示室内发送机200-1所具备的EEPR0M243中的数据保存的一个 方式的图。图4是表示由装载于GPS卫星的发送机发送的Ll频带的C/A码的信号500的结 构的图。图5是表示地面补充信号的帧结构的图。图6是表示MID的值与帧长度及内容的对比的图。图7是表示消息类型ID是“000”时的帧结构的图。图8是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB (LeastSignificant Bit 最低 有效位)的相应的数值、所表现的范围的例子的图。图9是表示消息类型ID是“001”时的帧结构的图。图10是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围 的例子的图。图11是表示消息类型ID是“011”时的帧结构的图。图12是表示消息类型ID是“100”时的帧结构的图。图13是表示位置信息提供装置100的硬件结构的框图。图14是表示由位置信息提供装置100执行的处理的过程的流程图。图15是表示位置信息提供装置100的显示器440中的画面显示的图。图16是表示本发明的变形例1所涉及的位置信息提供装置1000的结构的框图。图17是表示使用本发明的变形例2所涉及的位置信息提供装置的方式的图。图18是表示本发明的变形例2所涉及的便携式电话1200的硬件结构的框图。图19是表示本发明的第三实施方式所涉及的信息提供服务器1230的硬件结构的 框图。图20是表示变形例的地面补充信号的帧结构的图。图21是表示消息类型ID是“000”时的变形例的地面补充信号的帧结构的图。图22是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB(LeaStSignifiCant Bit)的 相应的数值、所表现的范围的例子的图。图23是表示消息类型ID是“001”时的帧结构的图。图24是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围 的例子的图。图25是表示消息类型ID是“011”时的帧结构的图。图26是表示消息类型ID是“100”时的帧结构的图。附图标记说明10 位置信息提供系统；110、111、112 =GPS 卫星；120,121,122 发送机；100-1、 100-2、100-3、100-4、1000、1160、1170 位置信息提供装置；130 大厦；200-1,200-2, 200-3、1110、1120、1130、1210 室内发送机；210 无线 I/F ；220 外部同步连接端口 ；221 外部时钟端口 ；230 基准时钟I/O模块；240 数字处理模块；250 模拟模块；1010、1308 天线；1140,1150 区域；1220 因特网；1382 存储卡；1462 =CD-ROM0
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的说明中，对同一部件附加了同 一附图标记。它们的名称和功能也相同。因而，不重复对它们的详细说明。<第一实施方式>参照图1说明本发明的第一实施方式所涉及的位置信息提供系统10。图1是表示 位置信息提供系统10的结构的图。位置信息提供系统10具备GPS(Global Positioning Satellite)卫星110、111、112、113以及起到提供位置信息的装置的作用的位置信息提供 装置100-1 100-5，其中，该GPS卫星110、111、112、113在地面上空大约2万千米的高度 上飞行，发送用于定位的信号(以下表示为“定位信号”)。统称位置信息提供装置100-1 100-5时表示为位置信息提供装置100。位置信息提供装置100例如是如便携式电话、可携 带的车辆导航系统及其它移动体定位装置那样具有以往的定位装置的终端。在此，定位信号是进行频谱扩展得到的信号，例如是所谓的GPS信号。然而，该信 号并不限于GPS信号。此外，下面为了使说明变得简单，以GPS为一例说明定位系统，但 是本发明也能够应用于其它的卫星定位系统(Galileo、准天顶卫星(QZSS =Quasi-Zenith Satellites)等)。定位信号的中心频率例如是1575. 42MHz。定位信号的扩展频率例如是 1. 023MHz。在这种情况下，定位信号的频率与现有的GPS的Ll频带中的C/A(Coarse and Acquisition 粗捕获)信号的频率相同。因而，由于能够沿用现有的定位信号接收电路(例 如GPS信号接收电路)的前端(front end)，因而位置信息提供装置100不需要追加新的硬 件电路，只要变更用于处理来自前端的信号的软件就能够接收定位信号。也可以利用1. 023MHz的矩形波对定位信号进行调制。在这种情况下，例如，如果 与在Ll频带上计划新发送的定位信号的数据信道相同，则使用者能够使用能够接收并处 理新的GPS信号的接收机来接收该定位信号。此外，矩形波的频率优选为1.023MHz。能够 通过权衡已有的C/A信号和/或用于避免与其它信号之间的干扰的频谱分离来决定用于调 制的频率。在GPS卫星110中装载有发送定位信号的发送机120。在GPS卫星111、112、113 中也分别装载有相同的发送机121、122、123。如以下所说明，在大厦130、地下街道以及其它电波难以到达的场所也能够使用具 有与位置信息提供装置100-1相同功能的位置信息提供装置100-2、100-3、100-4。S卩，在大厦130的第一层的天花板上安装有室内发送机200-1。位置信息提供装 置100-4接收从室内发送机200-1发送的定位信号。同样地，在大厦130的第二层和第三 层的各楼层的天花板上也分别安装有室内发送机200-2、200-3。如后面所说明的那样，从室 内发送机200-1 200-3分别直接发送用于确定室内发送机的设置场所的信息。另外，在地下街道的天花板上安装有室内发送机200-4 200-6。在地下街道中工 作的位置信息提供装置100-5接收从室内发送机200-4 200-6发送的定位信号。在此， 也如后面所说明的那样，从室内发送机200-4 200-6分别直接发送用于确定室内发送机 的设置场所的信息。
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此外，例如后面所说明的那样，也可以是如下结构在地下街道处设置本地服务器 204，从室内发送机200-4 200-6发送用于确定与室内发送机的设置位置相关联的信息的 识别信息，而不是发送室内发送机的位置本身。位置信息提供装置100-5也可以是经由基 站202和网络(例如便携式电话网)向本地服务器204查询与该识别信息相当的位置关联 信息的结构。在大厦130中也能够同样地设为向本地服务器查询位置关联信息的结构。此外，在如地下街道那样在同一楼层内设置多个室内发送机的情况下，通过调整 各发送机的输出强度，能够限制一个室内发送机所覆盖的区域的大小，因此不需要增大从 室内发送机发送的信号的强度，容易地设为如日本电波法那样的限制电波使用的法律等限 制以下的发送功率，从而不需要为了设置而获得特别的许可。在此，各室内发送机200-1、200-2、200-3或200-4、200-5、200-6的时间(以下称 为“地面时间”)只要与GPS卫星110、111、112、113的时间(称为“卫星时间”。)相互独立 即可，不需要同步。但是，各卫星时间需要各自同步。因而，各卫星时间由装载在各卫星上 的原子时钟所控制。另外，优选的是，根据需要，作为各室内发送机200-1、200-2、200-3或 200-4、200-5、200-6的时间的地面时间也相互同步。通过利用伪噪声码(PRN(Pseudo Random Noise 伪随机噪声)码)对导航电文进 行调制来生成从GPS卫星的各发送机作为定位信号发送的频谱扩展信号。导航电文包含时 间数据、轨道信息、历书(almanac)、电离层校正数据等。各发送机120 123还分别保持用 于识别该发送机120 123本身、或者用于识别装载有发送机120 123的GPS卫星的数 据(PRN-ID(Identification 标识))。位置信息提供装置100具有用于产生各伪噪声码的数据以及码发生器。位置信息 提供装置100当接收到定位信号时，使用对每个卫星的发送机或者每个室内发送机分配的 伪噪声码的码型，执行后述的解调处理，从而能够确定所接收到的信号是从哪个卫星或者 哪个室内发送机发送过来的信号。另外，在作为定位信号之一的L IC信号中，在数据中包 含PRN-ID，能够防止当接收电平较低时容易发生的、利用错误的码型来捕捉、跟踪信号的情 形。另一方面，现有的GPS的L1C/A信号中不包含这种PRN-ID。(装载在GPS卫星中的发送机)装载在GPS卫星中的发送机的结构是众所周知的，因此，下面说明装载在GPS卫星 中的发送机的结构的概要。发送机120、121、122、123分别具有原子时钟、保存数据的存储 装置、振荡电路、用于生成定位信号的处理电路、用于对利用处理电路生成的信号进行频谱 扩展编码的编码电路、发送天线等。存储装置保存具有星历(印hemeris)、各卫星的历书、电 离层校正数据等的导航电文和PRN-ID。处理电路使用来自原子时钟的时间信息和保存在存储装置中的各数据来生成发 送用的电文。在此，对各发送机120 123预先规定用于进行频谱扩展编码的伪噪声码的码型。 各码型根据每个发送机(即，因每个GPS卫星)而不同。编码电路使用这种伪噪声码对上 述电文进行频谱扩展。发送机120 123中的每个发送机将编码得到的信号变换为高频， 通过发送天线发送到宇宙空间。如上所述，发送机120 123发送与其它发送机之间不引起有害干扰的频谱扩展 信号。在此，“不引起有害干扰”是能够通过限制为不产生干扰的程度的输出电平来保证。或
10者，也能够通过分离频谱的方式实现。例如通过被称为Ll频带的载波来发送该信号。各发 送机120、121、122、123例如按照扩展频谱通信方式发送具有相同频率的定位信号。因而， 即使在由同一位置信息提供装置100-1接收到从各卫星发送的定位信号的情况下，各个定 位信号也以相互不会受到干扰的方式被接收。在此，通过同时接收来自四个卫星的定位信号，位置信息提供装置100-1能够得 到纬度/经度/高度的自身的三维的位置信息。此外，来自地面的室内发送机的定位信号的情况也与从卫星发送的信号同样地， 来自多个室内发送机的信号能够相互不会受到干扰而被接收。(室内发送机200-1的硬件结构)参照图2说明室内发送机200-1。图2是表示室内发送机200_1的硬件结构的框图。室内发送机200-1具备无线接口(以下称为“无线I/F”)210、数字处理模块240、 与数字处理模块210电连接并提供用于各电路部分动作的基准时钟的基准时钟输入输出 模块(以下称为“基准时钟I/O模块”)230、与数字处理模块210电连接的模拟处理模块 250、与模拟处理模块250电连接并发送用于定位的信号的天线(未图示)以及用于向室内 发送机200-1的各部分提供电源电位的电源(未图示)。此外，电源既可以被内置在室内发送机200-1中，也可以是接收来自外部的电力 供给的形式。(无线通信接口)无线I/F 210是无线通信的接口，用于通过近距离无线通信、例如蓝牙 (Bluetooth)等、PHS (Personal Handy-phone System 个人手持式电话系统)、便携式电 话网那样的无线通信，接收来自外部的命令，或者在与外部之间接收设定参数、程序(固件 (Firmware)等)的数据，或者根据需要向外部发送数据。通过具备这种无线I/F 210，即使在将室内发送装置200-1设置在室内的天花板 等上之后，也能够变更设定参数、例如室内发送装置200-1要发送的位置数据(表示室内发 送机200-1被设置的场所的数据)，或者通过变更固件能够对应不同的通信方式。此外，在本实施方式中虽然假定无线方式的接口，但是在考虑到对设置场所铺设 或设置布线的劳力和时间等也能够使用有线接口的情况下，也能够设为有线方式的接口。(数字处理模块)数字处理模块240包括处理器241，其根据来自无线I/F 210的命令或者按照程 序来控制室内发送机200-1的动作；RAM (Random Access Memory 随机存取存储器)242，其 装载在处理器241上，存储处理器241要执行的程序；EEPROM(ElectronicalIy Erasable and Programmable Read Only Memory 电可擦除可编程只读存储器)243，其用于存储来 自无线I/F 210的数据中的设定参数等；现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array 以下称为“FPGA”) 245，其在处理器241的控制下生成室内发送机200-1要发送的基 带信号；EEPROM 244，其用于存储来自无线I/F 210的数据中的FPGA 245的固件；以及数 字/模拟转换器(以下称为“D/A转换器”)247，其将从FPGA 245输出的基带信号变更为模 拟信号并提供给模拟处理模块250。S卩，数字处理模块240生成成为以下信号的信号源的数据，该信号为通过室内发 送机200-1所发送的作为用于定位的信号的信号。数字处理模块240将所生成的数据作为比特流向模拟处理模块250发送。例如当对FPGA 245接通电源时，保存在EEPROM 244中的固件程序被加载到 FPGA 245中，对此没有特别限定。该固件程序信息(比特流数据)被加载到由FPGA 245 内的SRAM (StaticRandom Access Memory 静态随机存取存储器)246构成的配置存储器 (configuration memory)中。被加载的比特流数据的各个比特数据成为在FPGA 245上实 现的电路的信息源，通过定制装备在FPGA 245中的资源来实现由固件程序确定的电路。在 FPGA 245中，通过这样不依赖硬件而在外部具有配置数据来能够实现高通用性和灵活性。另外，处理器241按照从无线I/F 210接收的外部命令，根据保存在EEPROM 243 中的数据，将以下信息作为对该室内发送机200-1设定的参数来保存在FGPA 245的SRAM 246(寄存器)中。1)伪噪声码(PRN码)2)发送机 ID3)位置确定数据4)广播通知数据(如后面要说明的那样，从接收机的硬件方面来看，3 4在FPGA 245内被整形为与来自卫星的导航电文兼容的格式)稍后记述“位置确定数据”、“广播通知数据”。FPGA 245根据保存在EEPROM 243中的PRN码，对后述格式的信号执行频谱扩展处 理。此外，关于PRN码，除了将PRN码的值本身保存在EEPROM 243中并读出的情况以外，也 可以通过由移位寄存器构成的PRN生成器实时地生成。此外，在EEPROM 243中还预先保存用于处理器241的动作的程序，在室内发送机 200-1启动时该程序从EEPROM 243被读出并传送到RAM 242。另外，用于保存程序或者数据的存储装置不限于EEPR0M243或者244。只要是至少 能够非易失性地保存数据的存储装置即可。另外，如后所述，只要是在被输入来自外部的数 据的情况下能够写入数据的存储装置即可。稍后记述保存在EEPR0M243中的数据的数据结 构。(模拟处理模块)模拟处理模块250使用从数字处理模块240输出的比特流，对1. 57542GHz的载波 进行调制来生成发送信号，并发送到天线。利用天线发送该信号。S卩，从数字处理模块240的D/A转换器247输出的信号被上变频器 (Up-COnverter)252进行向上变频，只有规定频率带宽的信号通过带通滤波器(BPF) 253 和运算放大器254被放大之后，再次被上变频器255进行向上变频，通过SAW(S urface AcousticWave 表面声波)滤波器取出规定带宽的信号之后，通过可变衰减器(variable attenuator) 257以及RF开关258变换为所设定的强度的信号，并从天线发送。此外，对于上变频器252和上变频器255中使用的时钟，使用了从基准时钟1/0模 块230提供给FPGA 245的时钟进一步在倍频器(frequency multiplier) 251中进行倍频 后的时钟。另外，根据经过FPGA 245的来自处理器241的控制信号来控制可变衰减器257和 RF开关258的电平的设定。RF开关258通过所谓的PM(Pulse Modulation 脉冲调制)调 制来有效地变更信号强度。
这样，对于接收机的定位信号接收前端，从室内发送机200-1发送具有与来自卫 星的用于定位的信号兼容的结构的信号。在这种情况下，信号的内容与从卫星发送的定位 信号中所包含的内容并不完全相同。稍后记述从室内发送机200-1发送的信号的结构的一 例(图5)。在以上的说明中，作为用于实现数字处理模块240中的数字信号处理的运算处理 装置，使用了 FPGA 245，但是只要是通过软件能够变更无线装置的功能的装置，就也可以使 用其它的运算处理装置。另外，在图2中，从数字处理模块240向模拟处理模块250提供时钟信号(Clk)，但 是也可以从基准时钟I/O模块230直接向模拟处理模块250提供时钟信号。并且，为了使说明变得明确，在本实施方式中，分开示出了数字处理模块240和模 拟处理模块250，但是物理上也可以混装在一个芯片中。(基准时钟I/O模块)基准时钟I/O模块230将规定数字处理模块240的动作的时钟信号或者用于生成 载波的时钟信号提供给数字处理模块240。基准时钟I/O模块230在“外部同步模式”下，驱动器234根据由外部的时钟生成 器提供给外部同步连接端口 220的同步用信号，将时钟信号提供给数字处理模块240等。另一方面，基准时钟I/O模块230在“外部时钟模式”下，由多路复用器 (multiplexer) 232选择提供给外部时钟端口 221的外部时钟信号，取得从PLL(Phase Locked Loop:锁相环)电路233输出的时钟信号与外部时钟之间的同步，将取得同步的时 钟信号提供给数字处理模块240等。另一方面，基准时钟I/O模块230在“内部时钟模式”下，由多路复用器232选择由 内部时钟生成器231生成的内部时钟信号，取得从PLL(Phase Locked Loop)电路233输出 的时钟信号与内部时钟之间的同步，将取得同步的时钟信号提供给数字处理模块240等。此外，能够根据从无线I/F 210通过处理器241输出的信号来监视发送机的内部 状态(例如“PLL控制”信号)。或者，数字输入输出接口 260还能够接收伪噪声码的码型 的输入，或者无线I/F210还能够接收要从室内发送机200-1发送的其它数据的输入，其中， 上述伪噪声码用于将从室内发送机200-1发送的信号进行扩展调制。该其它数据例如是表 示室内发送机200-1被设置的场所的文本数据(位置数据)。或者，在室内发送机200-1被 设置在百货商店及其它商业设施中的情况下，“宣传广告用信息”、“交通信息”、“气象信息”、 “灾害信息”能够作为该其它数据而被输入到室内发送机200-1。伪噪声码(PRN码)的码型在被输入到室内发送机200-1时，被写入到在EEPROM 243中预先规定的区域中。此外，根据需要，PRN-ID、发送机名称也被写入到EEPROM 243中， 之后，该被写入的PRN-ID、发送机名称也可以包含在用于定位的信号中。其它的数据也被写 入到在EEPROM 243中的根据该数据的种类预先确保的区域中。(保存在EEPROM243中的数据的数据结构)参照图3说明保存在室内发送机200-1的EEPROM 243中的数据的数据结构。图3是概念性地表示室内发送机200-1所具备的EEPR0M243中的数据保存的一个 方式的图。EEPROM 240包括用于保存数据的区域300 350。在区域300中保存有作为用于识别发送机的编号的发送机ID。发送机ID例如是在制造该发送机时非易失性地写入到存储器中的数字和/或英文字母及其它组合。如上所述，根据需要，分配给该发送机的伪噪声码的PRN-ID被保存在区域310中， 发送机的名称作为文本数据而被保存在区域320中。在区域330中保存有分配给该发送机的伪噪声码的码型。伪噪声码的码型是从与 卫星用的伪噪声码属于相同系列的码型中为了用于本发明的实施方式所涉及的位置信息 提供系统而预先分配的有限个的多个码型中选择出的码型，是与对每个卫星分配的伪噪声 码的码型不同的码型。为了用于该位置信息提供系统而分配的伪噪声码的码型是有限个，但是室内发送 机的数量根据各发送机的设置场所的大小或者设置场所的结构(大厦的层数等)而不同， 也有使用多于码型的数量的多个室内发送机的情况。因而，有可能存在具有相同伪噪声码 的码型的多个发送机。在这种情况下，只要考虑信号的输出功率来决定具有相同码型的发 送机的设置场所即可。由此，可防止由同一位置信息提供装置同时接收使用同一伪噪声码 的码型的多个定位信号的情形。在区域340中保存有用于确定设置有室内发送机200-1的场所的位置数据。位置 数据例如表示为纬度、经度、高度的组合。在区域340中除了该位置数据之外、或者代替位 置数据也可以保存住址、建筑物的名称等。在本发明中，将如“纬度、经度、高度的组合”、“纬 度、经度、建筑物的层数的组合”、“纬度、经度、建筑物的层数、高度的组合” “住址、建筑物的 名称”、“纬度、经度、高度的组合和住址、建筑物的名称”那样能够仅根据其数据来确定发送 机200-1的设置场所的数据统称为“位置确定数据”。另外，将如上所述的“宣传广告用信 息”、“交通信息”、“气象信息”、“灾害信息”等那样作为除了位置确定数据以外的信息的、表 示从室内发送机广播的信息的数据称为“广播通知数据”。位置确定数据被保存在区域340中，广播通知数据被保存到区域350中。在此，如上所述，能够将PRN-ID、通信机名称、伪噪声码的码型、位置确定数据、广 播通知数据变更为通过无线接口 210输入的其它数据。特别地，广播通知数据根据需要 随时被变更或者更新。例如，在室内发送机200-1被设置在百货商店中的情况下，也可以 由该经营管理者将作为百货商店的营业活动之一的宣传广告用的数据提供给室内发送机 200-1。(从室内发送机200-1发送的信号的数据结构)首先，说明加载有来自卫星的导航电文的定位信号、例如与Ll频带的C/A码兼容 的信号的结构。(L1C/A 互换信号)参照图4说明从卫星的发送机发送的定位信号。图4是表示由装载在GPS卫星中的发送机发送的Ll频带的C/A码的信号500的 结构的图。信号500由300比特的5个子帧、即子帧510 550构成。由该发送机重复发 送子帧510 550。子帧510 550例如分别是300比特，以50bps (bit per second 比 特/秒)的比特率发送。因而，在这种情况下，在6秒内发送各子帧。此外，第四和第五子 帧540和550中内容依次交替，交替25次后返回为原来内容。进行替换的内容被称为页， 第四和第五子帧540和550分别由25页构成。第一子帧510包含30比特的传输开销(transportoverhead)511、30比特的时间信息512以及240比特的电文数据513。详细地说，时间信息512包含生成子帧510时获取 的时间信息和子帧ID。在此，子帧ID是指用于从其它的子帧中区分出第一子帧510的识别 编号。电文数据513包含GPS星期编号、时钟信息、该GP S卫星的健康状况信息、轨道精确
度{曰息等。第二子帧520包含30比特的传输开销521、30比特的时间信息522以及240比特 的电文数据523。时间信息522具有与第一子帧510中的时间信息512相同的结构。电文 数据523包含星历。在此，星历(印hemeris、广播星历)是指，发送定位信号的卫星的轨道 信息。星历是由管理该卫星的航行的管制局依次更新的高精确度的信息。第三子帧530具有与第二子帧520相同的结构。S卩，第三子帧530包含30比特的 传输开销531、30比特的时间信息532以及240比特的电文数据533。时间信息532具有与 第一子帧510中的时间信息512相同的结构。电文数据533包含星历。第四子帧540包含30比特的传输开销541、30比特的时间信息542以及240比特 的电文数据543。电文数据543与其它的电文数据513、523、533不同，包含历书信息、卫星 健康状况信息的摘要、电离层延迟信息、UTC(Coordinated Universal Time 协调世界时) 参数等。第五子帧550包含30比特的传输开销551、30比特的时间信息552以及240比特 的电文数据553。电文数据553包含历书信息和卫星健康状况信息的摘要。电文数据543、 553分别由25页构成，在每页上定义了上述不同的信息。在此，历书信息是指表示卫星的概 略轨道的信息，不仅包含该卫星的信息，还包含关于所有GP S卫星的信息。如上所述，当子 帧510 550的发送被重复25次时，返回到第一页来发送相同的信息。从发送机120、121、122分别发送子帧510 550。当由位置信息提供装置100接 收到子帧510 550时，根据包含在传输开销511 551中的各维护、管理信息、时间信息 512 552、电文数据513 553来计算位置信息提供装置100的位置。在此，各子帧510 550由10个字构成。各字是30比特。各字由所使用的数据和 错误检测用的奇偶校验位构成，子帧开头字包含前同步码。在子帧的开头的两个字中包含 同步信息和遥测(telemeter)信息。在这些信息中含有HOW (Hand Over Word 转换字)和 Z计数。Z计数是相当于时间码(几点几分几秒)的数据，HOW是用于转移到P码的数据。(地面补充信号的结构)下面，说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)。本发明所涉及的位置信息提供系统是如下系统将室内发送机设置在如室内等来 自GPS、QZSS等卫星的定位信号无法到达的场所中，用户通过使用与GPS、QZSS共用的接收 终端，能够在室内外不间断地获取位置信息。本方式原样沿用已经装载在现有的便携式电话等中的GPS接收芯片(定位信号接 收前端)，通过修改软件能够实现室外和室内的定位。在此，如上所述，关于叠加在GPS的定位信号中的导航电文，以50bps的非常慢的 传输率，通过1子帧300比特、5子帧X25页的固定格式重复发送电文。以实现与GPS信号的共用化为目的而将接收装置硬件共用化，这虽然存在如上所 述的优点，但是存在如下问题点当原样使用GPS信号的固定格式时，直到用户读取电文来 获取位置信息为止花费时间较长。另外，当设为使用与来自卫星的固定格式的定位信号兼
15容的信号时，由于可发送的电文的容量受限，因此在商业利用中将本系统用作广告媒体等 的情况下，信息量受限。并且，如以下要说明的那样，在本发明中，室内发送机200-1与GPS卫星不同，为了 将发送机本身的位置信息作为电文而发送给用户，发送机仅重复广播相同的比特序列。在 这种情况下，在使用了前同步码和奇偶校验位的帧同步方法中，如果前同步码和奇偶校验 位的位置关系(模式排列)相同的比特序列偶然地出现在帧中的其它位置的情况下，有可 能产生帧的错误同步，从而在用户侧无法解调得到正确的位置信息。对在紧急报告时的位置信息通知要求高的准确度，但是在利用CDMA (Code Division Multiple Access 码分多址)的码分多路复用方式中，在无法得到相对于期望 信号足够好的信噪比的条件下，存在由于被称为所谓的“远近问题”的问题而导致用错误的 PRN码捕捉、跟踪信号的情况。根据PRN码对来自室内发送机的信号和来自卫星的信号进行 识别，但是在错误地用地面信号用的PRN码捕捉来自卫星的定位信号或者相反地用卫星的 PRN码捕捉来自室内发送机的信号的情况下，必须迅速地检测错误捕捉，用正确的PRN码再 次进行捕捉，但是由于该处理，直到获取位置信息为止的时间有可能大幅度地增加。在本发明中，为了尽量维持与GPS信号的共用化的同时缩短电文读取时间、确保 与用户的使用目的相应的灵活性、确保对紧急报告时的位置信息通知要求的高可靠性，而 使用如下的地面信号用的定位信号的结构。i)与来自定位卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)的共用化为了接收机硬件和信号处理软件的共用化，期望的是信号规格和电文规格实现共 用化。关于信号的高频特性(RF特性)，包括所使用的PRN码序列在内，使用与来自定位卫 星的定位信号(例如PGS C/A信号)共用的信号。另外，关于电文结构，设为一个字30比 特，在帧开头设有前同步码8比特，在各字的后部设有6比特的用于检测码错误的奇偶校验 位。奇偶校验码的计算算法例如使用与GPS C/A信号相同的算法。因而，更一般地说，“字”是指执行错误检测的数据的发送单位。“帧”是在开头包 含用于取得同步的前同步信号的数据的发送单位。帧由多个字、例如10个字构成。在此， 虽然设为对每一个字进行“错误检测”，但是要执行的既可以是“错误检测纠正”，或者也可 以是“错误纠正”。ii)TTRM(Time To Read Message 用于读取电文的时间)缩短变更来自定位卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)的导航电文的固定格式，来 采用帧长可变的更短的电文格式。iii)与利用目的相应的自由性变更来自定位卫星的定位信号(例如GP S C/A信号)的导航电文的固定格式，设 为如下结构帧的开头字具有规定比特长度、例如3比特长度的电文类型ID，能够由发送机 设置者根据利用目的、用途来设定要发送的电文的内容、发送顺序、频率。在以下作为例示 而说明的电文规格中，定义能够用3比特设定的电文类型ID中的四个类型，剩余的ID能够 作为备用而用于将来的新的利用用途中。iv)确保室内位置信息的高可靠性(防止错误同步)在各字中附加规定比特长度的计数位、例如3比特的计数位，按每个要发送的字 递增值。例如，该计数值计数到111之后从000开始重新进行计数。通过该计数，排除前同步码与字尾部的奇偶校验的关系在规定以外的场所偶然一致并反复出现的情形，可靠地检 测帧的开头，建立帧同步，从而防止输出错误的位置信息。ν)确保室内位置信息的高可靠性(防止错误捕捉)在GPS的近代化信号(L2C以后)中，在电文中发送PRN-ID，接收机在捕捉到的PRN 码与电文中的PRN-ID不一致的情况下，能够立即识别出是错误捕捉。但是，例如在C/A信 号的导航电文中不包含PRN-ID。因此，在本发明中，为了迅速地识别错误捕捉，而将室内发 送机用的电文的前同步码设定为与GPS和QZS S信号的前同步码不同的值(比特模式(bit pattern))0(地面补充信号的信号规格)下面，进一步说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)的结构。地面补充信号具有与来自卫星的定位信号(例如GPS和QZS S的Ll频带C/A码) 相对应的RF特性。导航电文的结构以30比特的字为单位，这一点与来自卫星的定位信号 相同，但是另一方面，为了提供较快的TTRM时间，而具有较短分隔的帧结构。以下，分为RF特性和电文特性来规定其规格。(I)RF 特性(1-1)信号结构标称中心频率例如是1575. 42MHz，PRN扩展频率例如是1. 023MHz，PRN扩展调制方 式例如是BPSK (Binary Phase ShiftKeying 二进制移相键控法)。(1-2)信道数和PRN码地面补充信号是具有单一的载波、与来自卫星的定位信号(例如C/A信号)的PRN 码相同的码序列。(1-3)导航电文与来自卫星的定位信号(例如C/A信号)的字结构、比特率、调制方式相同。(2)电文特性(2-1)字结构一个字由与来自卫星的定位信号的字长度相同的字长度、例如30比特构成。在一 个字是30比特的情况下，一个字例如包含21比特的数据位、3比特的字计数、6比特的奇偶 校验。(2-2)字计数各字具有字计数。室内发送机200-1的FPGA 245每当发送字时，将该字计数的值 每次递增规定数、例如每次递增1。通过该字计数，来帮助识别字、帧的分隔。为了帮助识别分隔，该3比特的值不取 与前同步码的前3比特相同的值而是跳过。(2-3)奇偶校验码在30比特的字的后部附加的规定比特长度、例如6比特的错误检测码(例如奇偶 校验码)是与来自卫星的定位信号相同的码、例如(32，26)汉明码(Hamming code) 0通过 该奇偶校验码来帮助识别字的分隔。(2-4)奇偶校验算法和奇偶校验检查算法错误检测码的生成算法和错误检测算法也使用与针对来自卫星的定位信号的码
17使用的算法相同的算法。(2-5)帧结构图5是表示地面补充信号的帧结构的图。1帧由一个字的整数倍构成，具有以下形式。此外，这种结构的帧被依次重复发送。S卩，第一字具有规定比特长度、例如8比特的前同步码，并且接着具有规定比特长 度、例如3比特的电文类型ID(MID)。剩余的位除了每个上述字所具有的3比特的字计数和 每个字所具有的6比特的奇偶校验以外全部是数据位。在图5中，图示了 1帧分别由1个字、2个字、3个字构成的情况。也就是说，从室内发送机200发送的地面补充信号在字结构上与来自卫星的定位 信号相同，但是关于帧由几个字构成则不同，由比来自卫星的定位信号的1帧所包含的字 数更少的字数来构成帧。(2-6)前同步码在各帧的第一字开头附加的8比特的前同步码具有规定的比特模式。根据该前同步码，来帮助识别帧的分隔。该前同步码的模式与来自卫星的定位信 号的前同步码的比特模式不同，从而能够与GPS、QZS S的卫星定位信号相区别。(2-7)电文类型 ID(MID)接着各帧的第一字的前同步码附加的上述3比特的电文类型ID(MID)表示包含该 字的帧的帧长度及其内容。图6表示MID的值与帧长度及内容的对比。下面，进一步说明图6的内容。(2-7-1)电文的内容(2-7-1-1)电文类型ID “000” 位置信息1在电文类型ID是“000”时，其帧长度是3个字，其内容是位置信息。图7是表示电文类型ID是“000”时的帧结构的图。另夕卜，图8是分别表示帧内的 数据的内容、比特长度、LSB(LeastSignificant Bit)的相应的数值、所表现的范围的例子 的图。参照图7和图8，如下说明其内容。i)层数第一字的位12 18意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是层。比特长度是7比特，没有符号，LSB表示1层。通过设定_26层的偏移，来表现-26 层 +100层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB (Most Significant Bit 最高有效位)侧来排列 比特，附加第一字的位19后的合计22比特意味着该发送机的纬度，其单位是“度”。设该纬度附加有符号，并且LSB是180/1022 [度] 0. 000043 [度]，表现-90度 +90度。相当于南北方向上大约4. Sm。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB侧，附加第一字的位20 21后的合计23比特意 味着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，LSB是360/1023 [度] 0. 000043 [度]，表现-180度 +180 度。在赤道上相当于东西方向上大约4. Sm。
(2-7-1-2)电文类型ID “001” 位置信息2在电文类型ID是“001”时，其帧长度是4个字，其内容是位置信息。图9是表示电文类型ID为“001”时的帧结构的图。另夕卜，图10是分别示出帧内 的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围的例子的图。参照图9和图10， 如下说明其内容。i)层数第一字的位12 20意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是“层”。比特长度是9比特，没有符号，LSB是1层。通过设定_26层的偏移，来表现-26 层 +100层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB，附加第四字的位17 18后的合计23比特意味着 该发送机的纬度，其单位是“度”。设该值附加有符号，LSB是180/1023[度] 0. 000021 [度]，表现-90度 +90 度。这相当于南北方向上大约2. 4m。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB，附加第四字的位19 21后的合计24比特意味着 该发送机的经度，其单位是“度”。设为该经度附加有符号，LSB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表现-180度 +180度。在赤道上相当于东西方向上大约2. 4m。iv)高度第四字的位1 12意味着该发送机的高度，其单位是“m(米)”。该高度没有符号，LSB是lm。通过设定_95m的偏移，来表现_95m +4000m。(2-7-1-3)电文类型 ID “011”短(short) ID在电文类型ID是“011”时，其帧长度是1个字，其内容是短ID(IDs)。图11是表示电文类型ID是“011”时的帧结构的图。在与短ID相对应的帧中发送10比特的短ID电文。在此，短ID电文无法如电文类型ID为“000”(类型0)、“001”(类型1)的电文那
样根据该电文的内容直接获取位置信息。短ID电文能够由服务供应方单独地定义ID使得 能够在比类型0、类型1窄的区域展开自由的位置信息服务。短ID电文用于在以百货商场、车站大厦、地下街道等商业设施为单位由服务供应 方运营的本地服务器204中与被提供的位置关联信息进行关联，被使用为本地服务器内的 信息传送的密钥、路径引导向导等。(2-7-1-4)电文类型 ID “100”介质 ID (medium ID)在电文类型ID是“ 100”时，其帧长度是2个字，其内容是介质ID (IDm)。图12是表示电文类型ID是“100”时的帧结构的图。在与介质ID相对应的帧中，发送10比特的介质ID电文和21比特的介质ID电文。介质ID电文以百货商场、车站大厦、地下街道等商业设施为单位进行分配，使用 介质ID电文来访问由服务供应方按这些单位的每个单位运营的本地服务器。S卩，例如相当于因特网中的域名服务器的服务器将介质ID和本地服务器的URL(Uniform Resource Locator 统一资源定位符)作为数据库进行管理，用户能够使用介 质ID来访问本地服务器。因而，位置信息提供装置(例如便携式电话机)100-5当接收到短ID电文和介质 ID电文时，经由通信网，通过向本地服务器204查询来获取与该电文相对应的位置关联信 肩、ο在此，作为“位置关联信息”，例如除了用于确定如上所述的室内发送机的位置的 信息(例如除了层数、纬度、经度以外，高度等)以外，也可以是“宣传广告用信息”、“交通信 息”、“气象信息”、“灾害信息”本身的至少一个。[位置信息提供装置100(接收机)的结构]参照图13来说明位置信息提供装置100。图13是表示位置信息提供装置100的 硬件结构的框图。位置信息提供装置100具备天线402、与天线402电连接的RF (Radio Frequency 无线电频率)前端电路404、与RF前端电路404电连接的下变频器(Down Convertor) 406、 与下变频器406电连接的A/D (Analog to Digital 模拟/数字)转换器408、与A/D转换 器408电连接的基带处理器410、与基带处理器410电连接的存储器420、与基带处理器410 电连接的导航处理器430以及与导航处理器430电连接的显示器440。存储器420包括用于保存伪噪声码的码型的多个区域，其中，上述伪噪声码的码 型是用于识别定位信号的各发送源的数据。作为一例，在某种场合，在使用48个码型的情 况下，存储器420如图13所示那样包括区域421-1 421-48。另外，在其它的场合，在使 用48个以上的码型的情况下，在存储器420中确保更多的区域。相反地，有可能存在使用 数量少于在存储器420中确保的区域数量的码型的情况。作为一例，在使用48个码型的情况下，例如，在卫星定位系统中使用24个卫星的 情况下，在区域421-1 421-36中保存用于识别各卫星的24个识别数据(PRN码)和12 个备用数据。此时，例如，在区域421-1中保存关于第一卫星的伪噪声码的码型。从区域 421-1中读出码型并进行与接收信号之间的互相关处理，由此能够进行信号的跟踪、或包含 在信号中的导航电文的解读。另外，存储器420保存有来自卫星的定位信号的前同步码模 式和来自室内发送机200的前同步码模式。此外，在此，示例性地示出了保存并读出码型的 方法，但是也可以是通过码型生成器生成码型的方法。例如通过组合两个反馈移位寄存器 来实现码型生成器。此外，对于本领域技术人员来说能够容易理解码型生成器的结构和动 作。因而，在此，不重复对它们的详细说明。同样地，在区域421-37 421-48中保存对发送定位信号的室内发送机分配的伪 噪声码的码型。例如，在区域421-37中保存分配给第一室内发送机的伪噪声码的码型。在 这种情况下，在本实施方式中，能够使用具有12个码型的室内发送机，但是优选的是以在 同一位置信息提供装置能够接收的范围内不存在使用同一码型的室内发送机的方式分别 配置各室内发送机。通过这种方式，也能够将12台以上的室内发送机例如设置在大厦130 的同一楼层上。基带处理器410包括相关器部(correlator) 412，其接收从A/D转换器408输出 的信号的输入；控制部414，其控制相关器部412的动作；以及判断部416，其根据从控制部 414输出的数据来判断定位信号的发送源。导航处理器430包括室外定位部432，其用于
20根据从判断部416输出的信号来测量室外的位置信息提供装置100的位置；以及室内定位 部434，其用于根据从判断部416输出的数据来推导出表示室内的位置信息提供装置100的 位置的信息。天线402能够分别接收从GPS卫星110、111、112分别发送的定位信号以及从室内 发送机200-1发送的定位信号。另外，在作为便携式电话来实现位置信息提供装置100的 情况下，天线402除了能够发送和接收上述信号之外，还能够发送和接收用于无线电话的 信号或者用于数据通信的信号。RF前端电路404接收由天线402接收到的信号，进行噪声消除或者仅输出预先规 定的带宽的信号的滤波处理等。从RF前端电路404输出的信号被输入到下变频器406。下变频器406将从RF前端电路404输出的信号进行放大而作为中频信号来输出。 该信号被输入到A/D转换器408。A/D转换器408对所输入的中频信号进行数字转换处理， 转换为数字数据。数字数据被输入到基带处理器410。在基带处理器410中，相关器部412进行由控制部414从存储器420中读出的码型 与接收信号之间的相关处理。例如，相关器部412进行控制部414所提供的一个比特的码 相位相互不同的两种(或者多种)码型与从A/D转换器408发送的数字数据之间的匹配。 相关器部412使用各码型来跟踪位置信息提供装置100所接收到的定位信号，并确定具有 与该定位信号的比特排列一致的排列的码型。由此，确定伪噪声码的码型，因此位置信息提 供装置100能够判断所接收到的定位信号是从哪个卫星发送的定位信号或者是从室内发 送机发送的定位信号。另外，位置信息提供装置100能够使用所确定的码型进行解调和电 文的解读。具体地说，判断部416进行如上所述的判断，将与该判断结果相应的数据发送到 导航处理器430。判断部416判断包含在所接收到的定位信号中的前同步码是否为对装载 在GPS卫星中的发送机以外的发送机分配的前同步码。在此，作为一例说明在定位系统中使用24个GPS卫星的情况。在这种情况下，当包 含备用的码时，例如使用36个伪噪声码。此外，此时，在定位信号中包含PRN-ID的情况下， 也可以将PRN-Ol PRN-24使用为用于识别各卫星的编号(PRN-ID)，将PRN-25 PRN-36 使用为用于识别备用卫星的编号。备用卫星是指，除了最初发射的卫星之外另行发射的卫 星。即，这种卫星是为了防备GPS卫星或者装载在GPS卫星中的发送机等的故障而发射的 卫星。并且，假设12个伪噪声码的码型被分配给装载在GPS卫星中的发送机以外的发送 机(例如室内发送机200-1等)。此时，与分配给卫星的PRN-ID不同的编号、例如从PRN-37 至PRN-48被分配给各发送机。因而，在该例子中存在48个PRN-ID。在此，PRN-37 PRN-48 例如根据各室内发送机的配置而被分配给该室内发送机。因而，假设在使用从各室内发送 机发送的信号不产生干扰的程度的发送输出功率的情况下，也可以在不同的室内发送机中 使用同一 PRN-ID。通过这种配置能够使用数量比对地面用的发送机分配的PRN-ID的数量 更多的发送机。并且，也可以在来自室内发送机的信号中包含PRN-IDJf PRN-37 PRN-48 用作用于识别室内发送机200的编号。因此，判断部416参照保存在存储器420中的伪噪声码的码型，判断从所接收的定 位信号中获取的码型是否与分配给室内发送机的码型一致。在这些码型一致的情况下，判
21断部416判断为该定位信号是从室内发送机发送的信号。在不一致的情况下，判断部416 判断为该信号是从GPS卫星发送的信号，参照保存在存储器420中的码型来确定该所获取 的码型是分配给哪个卫星的码型。此外，作为判断的方式，示出了使用码型的例子，但是也 可以通过其它的数据的比较来进行上述判断。例如，也可以在该判断中使用利用了 PRN-ID 的比较。并且，在接收到的信号是从各GPS卫星发送的信号的情况下，判断部416将从所确 定的信号中获取的数据发送到室外定位部432。在从信号中获取的数据中包含导航电文。 另一方面，在接收到的信号是从室内发送机200-1等发送的信号的情况下，判断部416将从 该信号中获取的数据发送给室内定位部434。该数据即是作为用于确定室内发送机200-1 的位置的数据而预先设定的坐标值。或者，在其它场合中也可以使用识别该发送机的编号。在导航处理器430中，室外定位部432执行如下处理根据从判断部416发送的数 据来算出位置信息提供装置100的位置。具体地说，室外定位部432使用从3个以上的GPS 卫星(优选是4个以上)发送的信号所包含的数据，计算各信号的传播时间，根据其计算结 果算出位置信息提供装置100的位置。使用公知的卫星定位的方法执行该处理。对于本领 域技术人员来说能够容易理解该处理。因而，在此不重复其详细说明。另一方面，在导航处理器430中，室内定位部434根据从判断部416输出的数据， 来执行位置信息提供装置100存在于室内的情况下的定位处理。如后所述，室内发送机 200-1发送包含用于确定场所的数据(位置确定数据)的定位信号。因此，在位置信息提供 装置100接收到这种信号的情况下，能够取出包含在该信号中的数据，并使用该数据来作 为位置信息提供装置100的位置。室内定位部434进行该处理。由室外定位部432算出的 数据或者由室内定位部434读出的数据使用于显示器440的显示。具体地说，这些数据被 嵌入到用于显示画面的数据中，生成用于显示表示所测量出的位置的图像或者所读取的位 置(例如，设置有室内发送机200-1的场所)的图像，并通过显示器440进行显示。另外，位置信息提供装置100具备通信部450，该通信部450用于在控制部414的 控制下与外部、例如作为位置信息提供服务器而发挥功能的本地服务器204之间发送和接 收数据。在图13所示的结构中，在从定位信号的接收至生成要显示在显示器上的信息为 止的信号处理中，天线402、RF前端电路404、下变频器406、A/D转换器408是由硬件构成， 基带处理器410以及导航处理器430的处理能够由保存在存储器420中的程序来执行，对 此没有特别限定。此外，还能够设为通过用硬件替代软件来实现相关器部412的处理的结 构。参照图14说明位置信息提供装置100的控制处理。图14是表示位置信息提供装 置100的基带处理器410和导航处理器430所执行的处理的过程的流程图。在步骤S610中，位置信息提供装置100获取(跟踪、捕捉)定位信号。具体地说， 基带处理器410从A/D转换器408接收所接收到的定位信号(数字转换处理后的数据)的 输入。基带处理器410生成反映出有可能产生的延迟的码相位不同的码型来作为伪噪声码 的副本(replica)，分别检测该码型与所接收到的定位信号之间是否相关。所生成的码型的 数量例如是码型的比特数的两倍。作为一例，例如在码片速率(chip rate)是1023比特的 情况下，能够生成具有二分之一比特延迟、即码相位差的2046个码型。并且，执行使用各码
22型来取得与接收到的信号之间的相关的处理。基带处理器410在该相关处理中在检测到预 先规定的强度以上的输出功率的情况下，锁定该码型，能够根据该码型来确定发送了该定 位信号的卫星。具有该码型的比特排列的伪噪声码仅存在一个。由此，确定为了对接收到 的定位信号进行频谱扩展编码而使用的伪噪声码。此外，如后所述，也可以将用于取得通过接收所获取的信号与在位置信息提供装 置100内部生成的副本的码型之间的相关的处理作为并行处理来实现。在步骤S612中，基带处理器410确定该定位信号的发送源。具体地说，判断部416 根据与发送机相对应的PRN-ID(例如根据保存在图13中的存储器420中的数据)来确定 该信号的发送源，其中，上述发送机使用为了生成该信号而在调制时所使用的伪噪声码的 码型。在该定位信号是从室外发送的信号的情况下，控制转移到步骤S620。在该定位信号 是在室内发送的信号的情况下，控制转移到步骤S630。在所接收到的多个信号包含分别从 室外和室内发送的信号的情况下，控制转移到步骤S640。在步骤S620中，位置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该 信号中的数据。具体地说，导航处理器430的室外定位部432将暂时保存在存储器420中 的码型(上述被“锁定”的码型、以下为“锁定的码型”)叠加到该定位信号上，由此从构成 该信号的子帧中获取导航电文。在步骤S622中，室外定位部432使用所获取的4个以上的 导航电文来执行用于算出位置的普通的导航电文处理。在步骤S624中，室外定位部432根据该处理结果执行用于算出位置信息提供装置 100的位置的处理。例如，在位置信息提供装置100正在接收从4个以上的卫星发送的各定 位信号的情况下，使用包含在从各信号解调得到的导航电文中的各卫星的轨道信息、时间 信息等算出距离。另外，在其它场合，在步骤S612中，在位置信息提供装置100接收由卫星发送的定 位信号(室外信号)和来自室内发送机的信号(室内信号)的情况下，在步骤S640中，位 置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该信号中的数据。具体地说， 室外定位部432通过将该锁定的码型叠加到由基带处理器410发送的定位信号上，来获取 构成定位信号的子帧中的数据。在这种情况下，位置信息提供装置100为了接收来自卫星 的信号以及来自室内发送机的信号，进行可以说是“混合”模式的动作。因而，针对来自各卫 星的信号，获取具有时间数据的导航电文，针对来自室内发送机的信号，获取具有上述坐标 值及其它位置信息的数据。即，在步骤S642中，室内定位部434进行从由室内发送机200-1 发送的定位信号中获取例如楼层数、纬度、经度、高度的处理，另外，从由GPS卫星发送的定 位信号中获取导航电文，并进行处理。之后，控制转移到步骤S624。在这种情况下，在步骤 S624中，例如根据室内信号和室外信号的强度进行用于决定在位置计算中要使用的信号的 分配。作为一例，在室内信号的强度大于室外信号的强度的情况下，选择室内信号，包含在 该室内信号中的坐标值被设为位置信息提供装置100的位置。另一方面，在步骤S612中，定位信号的发送源是室内的情况下，例如室内信号的 强度为规定的水平以上的情况下，接着在步骤S630中，位置信息提供装置100通过进行定 位信号的解调来获取包含在该信号中的数据。具体地说，室内定位部434通过将该锁定的 码型叠加到从基带处理器410发送的定位信号上，由此从构成定位信号的子帧中获取电文 数据。该电文数据是代替包含在从卫星发送的定位信号中的导航电文而被包含在由室内发送机发送的定位信号中的电文数据。在步骤S632中，室内定位部434从该数据中获取坐标值(即，用于确定室内发送 机的设置场所的数据(例如，层数、纬度、经度、高度))。之后，处理转移到步骤S650。此外，在步骤S630中，在接收到短ID电文或者介质ID电文的情况下，在步骤S630 中，位置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该信号中的数据，在步 骤S632中，位置信息提供装置100通过根据介质ID电文经由网络来发送该短ID电文，由 此从本地服务器204接收与该短ID相对应的信息。在步骤S650中，导航处理器430根据位置的算出结果执行用于在显示器440上显 示位置信息的处理。具体地说，生成用于显示所获取的坐标的图像数据或者用于显示室内 发送机200-1的设置场所的数据，并发送到显示器440。显示器440根据这种数据而在显示 区域上显示位置信息提供装置100的位置信息。参照图15说明位置信息提供装置100的位置信息的显示方式。图15是表示位置 信息提供装置100的显示器440上的画面的显示的图。当位置信息提供装置100在室外接 收到从各GPS卫星发送的定位信号时，显示器440显示图标710，该图标710表示根据该定 位信号获取到了位置信息。之后，在位置信息提供装置100的使用者移动到室内的情况下， 位置信息提供装置100无法接收从各GPS卫星发送的定位信号。作为替代，位置信息提供 装置100例如接收由室内发送机200-1发送的信号。如上所述，通过与从GPS卫星发送的 定位信号相同的方式发送该信号。因而，位置信息提供装置100对该信号进行与在从卫星 接收到定位信号时所执行的处理相同的处理。当位置信息提供装置100从该信号中获取到 位置信息时，将图标720显示在显示器440上，该图标720表示根据从设置在室内的发送机 发送的信号获取到了该位置信息。如上所述，本发明的位置信息提供装置100在如室内或者地下街道那样无法接收 来自GPS卫星的电波的场所中接收从设置在该场所中的发送机(例如室内发送机200-1 200-3或者200-4 200-6)发送的电波。位置信息提供装置100从该电波中获取确定该 发送机的位置的信息(例如坐标值、地址)并显示在显示器440上。由此，位置信息提供装 置100的使用者可获知当前的位置。这样，即使在无法直接接收定位信号的场所中也能够 提供位置信息。由此，可确保在室内稳定地接收信号。另外，在室内也能够以几米左右的稳定的精 确度提供位置信息。另外，地面时间(室内发送机200-1等发送机的时间)与卫星时间之间只要相互 独立即可，不需要同步。因而，能够抑制用于制造室内发送机的成本的增加。另外，由于在 运行位置信息提供系统之后也不需要使室内发送机的时间同步，因此容易运行。由于在从各室内发送机发送的各个信号中包含用于确定相应发送机被设置的场 所的信息本身，因此不需要根据从多个卫星发送的各信号来算出位置信息，因而，能够根据 从一个发送机发送的信号推导出位置信息。另外，通过接收从一个室内发送机发送的信号，能够确定该信号的接收场所的位 置，因此与GPS及其它以往的定位系统相比能够更容易地实现用于提供位置的系统。在这种情况下，位置信息提供装置100不需要用于接收由室内发送机200-1发送 的信号的专用硬件，而能够使用实现以往的定位系统的硬件，通过变更软件来实现信号处理。因而，不需要从零开始设计用于应用本实施方式所涉及的技术的硬件，因此可抑制位置 信息提供装置100的成本的增加，从而容易普及。另外，例如提供一种防止电路规模的增大 或者复杂化的位置信息提供装置。具体地说，位置信息提供装置100的存储器420将对室内发送机和/或卫星预先 规定的PRN-ID与码型相对应地保持。位置信息提供装置100根据程序进行如下处理根据 该PRN-ID来判断所接收到的电波是从卫星发送的电波还是从室内发送机发送的电波。该 程序是通过如基带处理器那样的运算处理装置来实现。或者，能够通过将用于判断的电路 元件变更为包含由该程序来实现的功能的电路元件，来构成位置信息提供装置100。并且，在作为便携式电话实现位置信息提供装置100的情况下，也可以将该所获 取的信息事先保持在如快闪存储器(Flashmemory)那样的非易失性的存储器420中。并且， 在拨打便携式电话时，也可以将保持在存储器420中的数据发送到拨打目的地。这样，发送 源的位置信息、即作为便携式电话的位置信息提供装置100从室内发送机获取到的位置信 息被发送到中继通话的基站。基站将该位置信息与接收日期和时间一起作为通话记录而进 行保存。另外，在拨打目的地为紧急联络目的地(例如日本的110号)的情况下，也可以直 接通知发送源的位置信息。由此，与来自以往的固定电话的紧急联络时的发送源的通知同 样地实现从移动体进行的发送源的通知。另外，关于设置在特定场所的发送机，利用能够发送与装载在定位卫星中的发送 机发送的信号相同的信号的发送机来实现位置信息提供系统。因而，不需要从零开始重新 设计发送机。本实施方式所涉及的位置信息提供系统使用频谱扩展信号来作为用于定位的信 号。根据该信号的发送，能够降低每个频率的电力，因此认为例如与以往的RF标签相比电 波的管理变得容易。其结果，位置信息提供系统的构建变得容易。另外，室内发送装置200-1在设置后，能够由无线I/F 210变更设定参数。因此， 能够简化在设置后一并重写用于确定设置场所的位置确定数据等的设置手续。另外，能够 实时地重写作为电文发送的信息中的“宣传广告用的数据”、“交通信息”、“气象信息”、“灾 害信息”(例如地震信息)等并提供给接收机，因此能够实现各种服务。不仅如此，室内发 送装置200-1能够重写用于进行信号处理的FPGA 245的固件本身。因此，能够在各种定位 系统的通信方式(调制方式等)中使用相同的硬件。另外，通过使用短ID电文和介质ID 电文，还能够从本地服务器204获取各种与位置相关联的信息。<接收机的变形例1>也可以使用多个相关器来代替位置信息提供装置100所具备的相关器部412的结 构。在这种情况下，由于同时并行执行用于使定位信号与副本相匹配的处理，因此位置信息 的计算时间变短。图16是用于说明这种位置信息提供装置100的变形例的结构的图。本变形例所涉及的位置信息提供装置1000包括天线1010、与天线1010电连接的 带通滤波器1020、与带通滤波器1020电连接的低噪声放大器1030、与低噪声放大器1030 电连接的下变频器1040、与下变频器1040电连接的带通滤波器1050、与带通滤波器1050 电连接的A/D转换器1060、与A/D转换器1060电连接的由多个相关器构成的并行相关器 1070、与并行相关器1070电连接的处理器1080、以及与处理器1080电连接的存储器1090。
并行相关器1070包括η个相关器1070-1 1070_η。各相关器根据从处理器1080 输出的控制信号，同时执行接收到的定位信号与为了对定位信号进行解调而生成的码型之 间的匹配。具体地说，处理器1080对各并行相关器1070中的各个并行相关器提供生成反映 出伪噪声码中有可能产生的延迟的(使码相位偏离的)码型的指令。该指令例如在现有的 GPS中是卫星的数量Χ2Χ 1023(使用的伪噪声码的码型的长度)。各并行相关器1070根 据提供给各自的指令并使用对各卫星规定的伪噪声码的码型来生成码相位不同的码型。这 样，在生成的所有的码型中存在一个与在所接收到的定位信号的调制中使用的伪噪声码的 码型一致的码型。因此，将为了进行使用各码型的匹配处理而所需的数量的相关器预先构 成为并行相关器1070，由此能够瞬时确定伪噪声码的码型。在位置信息提供装置100接收 来自室内发送机的信号的情况下也同样地能够应用该处理。因而，即使在位置信息提供装 置100的使用者位于室内的情况下，也能够在短时间内获取该位置信息。S卩，并行相关器1070最多能够对为各卫星规定的伪噪声码的码型和为各室内发 送机规定的伪噪声码的码型的全部，并行地进行匹配。另外，根据相关器的个数、和分配给 卫星以及室内发送机的伪噪声码的码型的个数之间的关系，在不是对为各卫星和各室内发 送机规定的伪噪声码的全部码型一并采取匹配的情况下，也能够通过基于多个相关器的并 行处理来大幅缩短位置信息获取所需的时间。在此，卫星以及室内发送机以作为相同的通信方式的频谱扩展方式发送信号，分 配给卫星以及室内发送机的伪噪声码的码型能够使用同一系列，因此关于并行相关器，能 够共用来自卫星的信号以及来自室内发送机的发送两者，不对两者特别进行区分就能够并 行进行接收处理。此外，在图16的位置信息提供装置1000中也没有特别限定，在从定位信号的接收 至生成要显示在显示器(在图16中未图示)上的信息为止的信号处理中，天线1010、带通 滤波器1020、低噪声放大器(LNA) 1030、下变频器1040、带通滤波器1050、A/D转换器1060、 相关器1070也是由硬件构成，用于定位的运算处理(图12中说明的控制处理)是能够由 处理器1080根据保存在存储器1090中的程序来执行。<接收机的变形例2>下面说明本发明的接收机的变形例2。在此，说明将便携式电话机用作位置信息提 供装置100的情况。变形例2所涉及的位置信息提供装置通过在以往的便携式电话机中变更软件来 作为本申请发明的位置信息提供装置。在此，变形例2所涉及的位置信息提供装置，在根据 介质ID电文向作为提供与该发送机有关的信息的装置的本地服务器204发送短ID电文的 情况下，将能够取得位置信息的处理设为使用便携式电话网的通信，来代替根据包含在室 内发送机中的数据来确定位置。而且，根据本实施方式，根据短ID电文和介质ID电文也能 够确定位置。通常，根据便携式电话机发送的信号，便携式电话机的位置被确定为接收到该 信号的基站的区域，但是通过本实施方式能够确定该位置。由此，例如即使在基站的设置数 量较少的地方等中，也能够根据该短ID电文和介质ID电文高精确度地确定便携式电话机 的位置。此外，根据来自卫星的定位信号进行位置定位的结构是共通的，因此下面主要说明从室内发送机接收到短ID电文和介质ID电文的情况下的动作。图17是表示本实施方式所涉及的位置信息提供装置的使用方式的图。作为便携 式电话1200来实现该位置信息提供装置。便携式电话1200能够接收由室内发送机1210发 送的定位信号。室内发送机1210连接在因特网1220上。在因特网1220上连接有能够提 供室内发送机1210的信息的信息提供服务器1230 (相当于图1的本地服务器204)。假设 短ID电文以及与它们各自对应的位置关联信息登记在信息提供服务器1230的数据库中。 在因特网1220上还连接有与便携式电话1200进行通信的基站1240。当便携式电话1200接收到由室内发送机1210发送的信号时，从该信号中获取短 ID电文和介质ID电文。便携式电话1200根据介质ID电文向信息提供服务器1230发送该 短ID电文。信息提供服务器1230在识别出该短ID电文时，参照与该短ID电文相关联的数据 库来读出与该ID相关联的位置关联信息。当信息提供服务器1230对基站1240发送了该 数据时，基站1240发送该数据。便携式电话1200在检测到该数据的到达时，按照便携式电 话1200的使用者的阅读操作，能够从该数据中获取室内发送机1210的位置、与该位置相关 联的信息。在此，参照图18说明便携式电话1200的结构。图18是表示便携式电话1200的硬 件结构的框图。便携式电话1200包括各自电连接的天线1308、通信装置1302、CPU 1310、 操作按钮1320、照相机1340、快闪存储器1344、RAM 1346、数据用ROM 1348、存储卡驱动 装置1380、声音信号处理电路1370、麦克风1372、扬声器1374、显示器1350、LED (Light Emitting Diode 发光二极管)1376、数据通信 IF 1378 以及振荡器(vibrator) 1384。由天线1308接收到的信号通过通信装置1302被传输到CPU1310。CPU 1310将该 信号传输到声音信号处理电路1370。声音信号处理电路1370对该信号执行预先规定的信 号处理，将处理后的信号发送到扬声器1374。扬声器1374根据该信号输出声音。麦克风1372接收对便携式电话1200发出的声音，将与发出的声音对应的信号输 出到声音信号处理电路1370。声音信号处理电路1370根据该信号执行为了通话而预先规 定的信号处理，将处理后的信号发送到CPU 1310。CPU 1310将该信号变换为发送用的数 据，并发送到通信装置1302。当通信装置1302通过天线1308发送了该信号时，基站1240 接收该信号。快闪存储器1344保存从CPU 1310发送的数据。相反地，CPU 1310读出保存在快 闪存储器1344中的数据，使用该数据执行预先规定的处理。RAM 1346根据对操作按钮1320进行的操作而暂时保持由CPU 1310生成的数据。 数据用ROM 1348保存用于使便携式电话1200执行预先决定的动作的数据或者程序。CPU 1310从数据用ROM 1348中读出该数据或者程序，使便携式电话1200执行预先决定的处理。存储卡驱动装置1380接受存储卡1382的安装。存储卡驱动装置1380读出保存 在存储卡1382中的数据，并发送到CPU1310。相反地，存储卡驱动装置1380将由CPU 1310 输出的数据写入到在存储卡1382中所确保的数据保存区域中。声音信号处理电路1370执行对于在如上所述的通话中使用的信号的处理。此外， 也可以将CPU 1310与声音信号处理电路1370构成为一体。显示器1350根据从CPU 1310输出的数据来显示由该数据规定的图像。例如，在快闪存储器1344中保存了用于访问信息提供服务器1230的数据(例如URL)的情况下，显 示器1350显示该URL。LED 1376根据来自CPU 1310的信号实现预先决定的发光动作。例如，在LED 1376 能够显示多个颜色的情况下，LED 1376根据包含在从CPU 1310输出的信号中的数据，以与 该数据相关联的颜色发光。数据通信IF 1378接受数据通信用的线缆的安装。数据通信IF 1378将从CPU 1310输出的信号发送到该线缆。或者，数据通信IF 1378将通过该线缆接收到的数据发送 到 CPU 1310。振荡器1384根据从CPU 1310输出的信号以预先决定的频率执行振荡动作。对于 本领域技术人员来说能够容易理解便携式电话1200的基本动作。因而，在此不重复详细说 明。便携式电话1200还具备用于接收定位信号的天线1316和定位信号接收前端部 1314。在此，定位信号接收前端部1314包括图13中说明的位置信息提供装置100的结 构中通过硬件实现的天线402、RF前端电路404、下变频器406、A/D转换器408。另一方面， 位置信息提供装置100的结构中设为由软件来实现的基带处理器410以及导航处理器430 的处理是能够由CPU 1310上的定位处理部1312根据从快闪存储器1344加载到RAM 1346 上的程序来执行。此外，在此还能够设为通过用硬件替代软件来实现相关器部412的处理 的结构。此外，硬件的结构以及软件的结构还能够与图16中说明的位置信息提供装置1000 相同。参照图19说明信息提供服务器1230的具体结构。图19是表示信息提供服务器 1230的硬件结构的框图。例如通过公知的计算机系统来实现信息提供服务器1230。信息提供服务器1230包括CPU 1410、接收由信息提供服务器1230的使用者输入 的指示的鼠标1420、键盘1430、暂时保存通过执行CPU 1410的程序而生成的数据或者通 过鼠标1420或键盘1430输入的数据的RAM 1440、非易失性地保存大容量的数据的硬盘 1450、CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory 光盘只读存储器)驱动装置 1460、监视器 1480以及通信IF 1470，来作为主要硬件。该硬件通过数据总线相互连接。在⑶-ROM驱动 装置1460上安装CD-ROM 1462。实现信息提供服务器1230的计算机系统中的处理是通过该硬件以及由CPU 1410 执行的软件来实现的。这种软件有时被预先保存在硬盘1450中。另外，软件有时被保存 在CD-ROM 1462和其它的数据记录介质中，作为程序产品而流通。或者，有时将软件作为能 够由连接在所谓的因特网上的其它的信息提供商下载的程序产品来提供。这种软件在由 CD-ROM驱动装置1460及其它数据读取装置从该数据记录介质读取、或者通过通信IF1470 被下载之后，暂时被保存在硬盘1450中。该软件由CPU1410从硬盘1450被读出，并以可执 行的程序的形式被保存在RAM 1440中。CPU 1410执行该程序。实现图19所示的信息提供服务器1230的计算机系统的硬件是普通的硬件。因 而，本发明所涉及的信息提供服务器1230的本质的部分也可以说是保存在RAM 1440、硬盘 1450、⑶-R0M1462及其它数据记录介质中的软件、或者是能够通过网络下载的软件。此外， 上述计算机系统的硬件的动作是公知的。因而，不重复详细说明。
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此外，作为记录介质并不限于上述的⑶-ROM 1462、硬盘1450等，也可以是磁 带、盒式磁带、光盘(M0(Magnetic OpticalDisc 磁光盘)/MD(Mini Disc:微型光盘)/ DVD(Digital VersatileDisc 数字通用光盘))、IC(Integrated Circuit 集成电路)卡 (包括存储卡)、光卡、掩模ROM、EPROM、EEPR0M、快闪ROM等半导体存储器等能够固定保持 程序的介质。另外，在此所说的程序不仅是能够由CPU 1410直接执行的程序，也包含源程序形 式的程序、压缩处理后的程序、被加密的程序等。如上所述，短ID电文以及与其各自对应的位置关联信息登记在硬盘1450上的数 据库中。如上所述，在本实施方式所涉及的位置信息提供系统中，从设置在地面上或者地 下的发送机发送的信号根据状况而包含有短ID电文和介质ID电文的数据。该数据与位置 关联信息相关联地被保存在提供该发送机的位置信息的服务器装置中。作为位置信息提供 装置而发挥功能的便携式电话1200通过将短ID电文发送到该服务器装置来获取室内发送 机的位置信息或者与室内发送机的位置相关联的信息。在利用这种信息的提供方法的情况 下，不需要使该发送机自身保持发送机的位置信息，因此能够容易地变更发送机的设置场 所。[地面补充信号的信号规格的变形例]此外，作为地面补充信号的信号规格，参照图5 图12进行了说明，但是还能够采 用如下要说明的其它地面补充信号的信号规格。下面，以与在图5 图12中所说明的地面补充信号的信号规格不同之处为中心来 说明“地面补充信号的信号规格的变形例”。i)用于室内位置信息的高可靠性确保(防止错误同步)以及室内位置信息的高可 靠性确保(防止错误捕捉)的结构在该变形例中，在除去帧开头字以外的各字中附加规定比特长度的计数位、例如3 比特的计数位，对发送的每个字递增值。该计数值例如计数到111之后从000开始重复计数。另外，关于帧开头字，将该帧开头字所包含的室内发送机用的电文的前同步码设 定为与GPS和QZSS信号的前同步码不同的值。能够根据不同的前同步码迅速地识别错误捕捉，并且通过该计数，能够排除前同 步码与字尾部的奇偶校验的关系在规定以外的场所偶然一致并反复出现的情形，可靠地检 测帧的开头，建立帧同步，从而防止输出错误的位置信息。ii)室内外识别帮助标签(接收机的省电化)对于便携式电话等要求省电的设备来说，利用多个相关器始终搜索、捕捉跟踪室 内外的信号的负担较大。希望在室内仅搜索室内发送机，在室外进行卫星信号和至少一个 信道的室内信号的码搜索。设在电文中包含1比特的室内外识别帮助标签，在与室外的边 界区域以及室外设置室内发送机的情况下设置1比特，接收机在该比特为1时开始用于捕 捉室外的卫星的码搜索，在该比特为0时结束用于捕捉室外的卫星的码搜索。如下更详细地说明室内外识别帮助标签。装载在便携式电话中的普通的GPS接收机例如具有8个信道，能够同时捕捉、跟踪
298个卫星。另外，通常在这些接收机中利用多个相关器缩短了用于捕捉卫星的频率以及码搜 索的时间。为了缩短在室内外移动时的位置信息获取时间，位置信息提供装置必须始终利用 多个相关器同时搜索来自卫星的第一定位信号和来自室内发送机的第二定位信号。在该普通情况时，例如接收机的多个相关器中的规定比例、例如百分之二十(在 上述信道数的例子中，例如相当于2个信道)的相关器进行分配给室内发送机的PRN码的 搜索，剩下的比例、例如百分之八十的相关器(在上述的例子中，例如相当于6个信道)使 用分配给卫星的PRN码进行搜索。在此，由于如下情形而始终以这种比例进行搜索在能够捕捉到第二定位信号的 情况下，能够根据从其电文得到的位置信息立即输出位置信息，因此为了在室内迅速地得 到位置信息，而希望始终由百分之二十左右的相关器进行室内发送机的码搜索。如果不始 终搜索室内发送机码，则在移动到室内而GPS逐渐无法进行接收的情况下，依次实施用于 捕捉卫星的搜索，结果判断为GPS无法进行接收，之后开始进行室内发送机用码的搜索，但 是由于在转变为获取来自室内发送机的位置信息之前，在室内接收来自卫星的定位信号来 进行定位，因此导致直到完全无法接收来自卫星的定位信号为止，输出由于多路径、反射波 的影响而具有很大误差的位置信息。并且，为了从室内移动到室外时迅速地进行卫星捕捉，在室内不仅要利用分配给 室内发送机的PRN码进行搜索，还必须利用来自卫星的PRN码进行卫星信号搜索，但是在这 种情况下，希望使搜索室内发送机分配码的相关器数量的比例变大。例如，希望百分之二十 是室外的卫星分配码，百分之八十用于室内发送机码的搜索。但是，在便携式电话等用电池驱动的位置信息提供装置中，始终进行所有的相关 器的搜索、信号捕捉、跟踪将导致效率降低。如果完全清楚用户位于室内，则能够减少进行 搜索的相关器的数量，从而能够节省电力消耗。例如，如果仅使百分之二十左右的相关器进 行动作、即对上述信道数的例子中2个信道左右的室内发送机进行搜索、捕捉、跟踪，则用 户能够自如地在短时间内在室内获取位置信息，并且能够抑制电池的消耗。因此，使从室内发送机发送的信号包含“室内外识别帮助标签”(BD位)，该BD位 构成为使在用户往来于室内和室外时处于其边界处的1 2个室内发送机发送1，使其以 外的室内发送机(完全位于室内)发送0。接收机在该BD位是1的情况下，开始搜索室外用的定位信号，在0的情况下，通过 关闭搜索，能够有效地兼顾电池消耗的降低以及在室内外移动的情况下的位置信息获取时 间的缩短。(地面补充信号的信号规格)以下，进一步说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)的变形例的结构。变形例的地面补充信号具有与来自卫星的定位信号(例如，GPS以及QZSS的Ll 频带C/A码)相对应的RF特性。导航电文的结构以30比特的字为单位，这一点与来自卫 星的定位信号相同，但是为了提供更快的TTRM时间，而具有较短分隔的帧结构。该点与图 5 图12中所说明的地面补充信号的信号规格相同。因而，由于(I)RF特性相同，因此省略说明，以下说明电文特性。
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(3)电文特性(3-1)字结构—个字由与来自卫星的定位信号的字长度相同的字长度、例如30比特构成。在一 个字是30比特的情况下，一个字例如包含21比特的数据位、3比特的字计数、6比特的奇偶 校验。(3-2)字计数在除了帧开头字以外的各字中具有字计数。室内发送机200-1的FPGA 245每当 发送字时，将该字计数的值每次递增规定数、例如每次递增1。通过该字计数来帮助识别字、帧的分隔。为了帮助识别分隔，该3比特的值不取与 前同步码的前3比特相同的值而是跳过。关于(3-3)奇偶校验码、(2-4)奇偶校验算法以及奇偶校验检查算法，与图5 图 12中所说明的地面补充信号的信号规格相同。(3-4)帧结构图20是表示变形例的地面补充信号的帧结构的图。1帧由1个字的整数倍构成，具有以下形式。此外，这种结构的帧依次重复发送。S卩，第一字具有规定比特长度、例如8比特的前同步码，并且接着具有规定比特长 度、例如3比特的电文类型ID(MID)。剩余的位除了上述除去帧开头字以外的每个字所具有 的3比特的字计数和每个字所具有的6比特的奇偶校验以外全部是数据位。在图20中，图示了 1帧分别由1个字、2个字、3个字构成的情况。也就是说，即使是变形例的地面补充信号，从室内发送机200发送的地面补充信 号在字结构上也与来自卫星的定位信号相同，但是关于帧由几个字构成则不同，由比来自 卫星的定位信号的1帧所包含的字数更少的字数来构成帧。(3-5)前同步码附加在各帧的第一字开头的8比特的前同步码具有规定的比特模式。根据该前同步码来帮助识别帧的分隔。该前同步码的模式与来自卫星的定位信号 的前同步码的比特模式不同，从而能够与GPS、QZSS的卫星定位信号相区别。(3-6)电文类型 ID(MID)接着各帧的第一字的前同步码附加的上述3比特的电文类型ID(MID)表示包含该 字的帧的帧长度及其内容。在变形例的地面补充信号中，MID的值与帧长度及内容的对比也与图6所示的情 形相同。(3-6-1)电文内容(3-6-1-1)电文类型ID “000” 位置信息1在电文类型ID是“000”时，其帧长度是3个字，其内容是位置信息。图21是表示电文类型ID为“000”时的变形例的地面补充信号的帧结构的图。另 外，图22是分别表示帧内的数据内容、比特长度、LSB(Least Significant Bit)的相应的 数值、以及所表现的范围的例子的图。参照图21和图22，如下说明其内容。i)层数
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第一字的位12 19意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是层。比特长度是8比特，没有符号，LSB是1层。通过设定_50层的偏移，来表现-50 +204 层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB (Most Significant Bit)侧来排列比特，附加了第 一字的位20、21后的合计23比特意味着该发送机的纬度，其单位是“度”。 设该纬度附加有符号，并且LSB是180/1023 [度] 0. 000021 [度]，表现-90度 +90度。相当于南北方向上大约2. 4m。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB侧，附加第一字的位22 24后的合计24比特意 味着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，L SB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表现-180度 +180度。在赤道上相当于东西方向上大约2. 4m。(3-6-1-2)电文类型ID “001” 位置信息2在电文类型ID是“001”时，其帧长度是4个字，其内容是位置信息。图23是表示电文类型ID为“001”时的帧结构的图。另夕卜，图24是分别示出帧内 的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、以及所表现的范围的例子的图。参照图23和图24，如下说明其内容。i)层数第一字的位12 20意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是“层”。比特长度是9比特，没有符号，LSB是0.5层。通过设定_50层的偏移，来表现-50 层 +205层。ii)纬度将第二字的位4 24设为MSB，附加有第四字的位18 20后的合计24比特意味 着该发送机的纬度，其单位是“度”。设该值附加有符号，LSB是180/1024[度] 0. 000011 [度]，表现-90度 +90 度。这相当于南北方向上大约1.2m。iii)经度将第三字的位4 24设为MSB，附加有第四字的位21 24后的合计25比特意味 着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，LSB是360/1025 [度] 0. 000011 [度]，表现-180度 +180 度。在赤道上相当于东西方向上大约1.2m。iv)高度第四字的位1 12意味着该发送机的高度，其单位是“m(米)”。该高度没有符号，LSB是lm。设定_95m的偏移，来表现_95m +4000m。(3-6-1-3)电文类型 ID “011” 短 ID在电文类型ID是“011”时，其帧长度是1个字，其内容是短ID(IDs)。图25是表示电文类型ID为“011”时的帧结构的图。在与短ID相对应的帧中发送12比特的短ID电文。并且，在该帧中包含上述的
32“室内外识别帮助标签”(BD位)。在此，短ID电文的内容、用途与图11中所说明的地面补充信号相同。(3-6-1-4)电文类型 ID “100” 介质 ID在电文类型ID是“ 100”时，其帧长度是2个字，其内容是介质ID (IDm)。图26是表示电文类型ID为“100”时的帧结构的图。在与介质ID相对应的帧中，发送12比特的介质ID电文和21比特的介质ID电文。 并且，在该帧中也包含上述的“室内外识别帮助标签”(BD位)。介质ID电文的内容、用途与图12中所说明的地面补充信号相同。因而，位置信息提供装置(例如便携式电话机)100-5当接收到短ID电文和介质 ID电文时，经由通信网，通过向本地服务器204查询来获取与该电文相对应的位置关联信 肩、ο按照如上所述的本发明的实施方式，与其实施方式相应地起到如下的效果i) ν)中的至少一个效果。i)与GPS C/A信号的共通化由于能够使接收室内信号和来自室外的卫星的信号的信道的硬件结构相同，因此 不需要设置用于室外、室内的专用的信道，容易地根据接收环境动态地切换搜索、捕捉跟踪 室内外信号的信道。由于能够有效地使用接收机资源，因此对于电力消耗限制较大的便携 式设备、例如便携式电话是有利的。ii) TTRM (Time To Read Message)缩短能够缩短用户按下位置信息获取按钮至获取位置信息为止的时间。iii)与利用目的相应的自由性变更来自普通的卫星的定位信号(例如，GPS C/A信号)的导航电文的固定格式， 从而帧的开头字能够具有规定比特的识别信息(电文类型ID)，由发送机设置者根据利用 目的、用途来设定要发送的电文的内容、发送顺序、频率。iv)室内位置信息的高可靠性确保(防止错误同步)通过根据本发明的方式进行帧同步，能够排除由于错误的帧同步而输出错误的位 置信息的可能性。对在紧急报告时的位置信息通知要求可靠地获取位置信息，通过采用本 方式，能够改进室内定位方式的可靠性。ν)室内位置信息的高可靠性确保(防止错误捕捉)通过在接收到来自普通的卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)时在接收机内进 行的本发明的处理，能够通过帧同步处理的最初的比特提取以及前同步码搜索来识别错误 捕捉。应该认为本次公开的实施方式在所有的点上是示例性的而不是限制性的。本发明 的范围不是通过上述的说明而是通过权利要求书来表示，意图包含与权利要求书等同的意 思以及范围内的所有变更。
权利要求
一种位置信息提供系统(10)，能够使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号来提供位置信息，该位置信息提供系统具备室内发送机(200 1)，上述室内发送机包括存储部(240)，其保存用于确定上述室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部(210)，其将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部(292)，其发送上述频谱扩展信号，其中，上述位置信息提供系统还具备位置信息提供装置(100)，上述位置信息提供装置具备接收部(402)，其接收频谱扩展信号；确定部(412)，其根据关于上述第一和第二定位信号的码型，确定与由上述接收部接收到的频谱扩展信号相对应的码型；判断部(416)，其根据使用由上述确定部确定的码型解调得到的信号，判断接收到上述第一和第二定位信号中的哪一个定位信号；位置信息导出部(430)，其通过根据上述判断的结果来切换处理，推导出上述位置信息提供装置的位置信息；以及输出部(440)，其输出由上述位置信息导出部推导出的位置信息，其中，上述第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文。
2.根据权利要求1所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
3.根据权利要求1或2所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的位置信息提供系统，其特征在于，在接收到由一个上述室内发送机发送的上述第二定位信号的情况下，上述位置信息导 出部从通过上述解调得到的信号中获取上述位置数据，在没有接收到上述第二定位信号而接收到多个上述第一定位信号时，上述位置信息导 出部根据多个上述频谱扩展信号来算出上述位置信息。
6.根据权利要求2所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述位置信息提供装置能够通过通信线路与提供与识别数据相关联的位置关联信息 的通信装置进行通信，当上述接收部接收到上述第二定位信号时，上述位置信息导出部根据上述识别数据， 与上述通信装置进行通信，从而获取与上述识别数据相关联的位置关联信息。
7.—种室内发送机(200-1)，能够使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定 位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息，该室内发送机具备存储部(240)，其保存用于确定上述室内发送机被设置的场所的位置数据； 生成部(210)，其将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部(292)，其发送上述频谱扩展信号，其中，上述生成部生成以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文的上述第二定位信号。
8.根据权利要求7所述的室内发送机，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
9.根据权利要求7或8所述的室内发送机，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，该字为执行错误检测的数据的发送 单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的室内发送机，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
11.根据权利要求7所述的室内发送机，其特征在于，上述生成部生成包含与位置关联信息相关联的识别数据的第二定位信号。
12.一种用于使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号来提供位置信息 的方法，该方法包括以下步骤加载用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据； 将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成； 发送上述频谱扩展信号； 接收上述频谱扩展信号(S610)；根据关于上述第一和第二定位信号的码型，确定与所接收到的上述频谱扩展信号相对 应的码型；根据使用所确定的上述码型解调得到的信号，判断接收到上述第一和第二定位信号中 的哪一个定位信号(S612)；通过根据上述判断的结果来切换处理，推导出位置信息(S620、S630、S640)；以及 输出所推导出的上述位置信息(S650)，其中，上述第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其特征在于， 上述推导的步骤包括以下步骤在接收到由一个上述室内发送机发送的上述第二定位信号的情况下，从通过上述解调 得到的信号中获取上述位置数据；以及在没有接收到上述第二定位信号而接收到多个上述第一定位信号时，根据多个上述频 谱扩展信号来算出上述位置信息。全文摘要
提供一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的位置信息提供系统。室内发送机(200-1)使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息。室内发送机(200-1)具备保存用于确定自身被设置的场所的位置数据的EEPROM(243)、将包含位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成的FPGA(245)以及发送频谱扩展信号的发送部(251～258)。生成以比第一定位信号短的周期重复相同内容的第二定位信号。
文档编号G01S19/11GK101971049SQ200880125759
公开日2011年2月9日 申请日期2008年11月27日 优先权日2007年11月30日
发明者前田裕昭, 宫野智行, 小暮聪, 岸本统久, 浅子正浩, 石井真, 迪纳什·曼恩德哈, 鸟本秀幸 申请人:测位卫星技术株式会社;光屋科技及顾问株式会社
技术领域：
本发明涉及一种提供位置信息的技术。本发明更具体地涉及一种即使在从发送定 位信号的卫星发送的信号无法到达的环境下也提供位置信息的技术。
背景技术：
作为以往的定位系统，已知GPS (Global PositioningSystem 全球定位系统)。在 GPS中使用的用于发送信号(以下为“GPS信号”)的卫星(以下为GPS卫星)在离地面大 约2万千米的高度上飞行。使用者接收从GPS卫星发送的信号并进行解调，由此能够测量 GPS卫星与使用者之间的距离。因而，在地面与GPS卫星之间没有障碍的情况下，能够使用 从GPS卫星发送的信号进行定位。但是，例如在城市中利用GPS的情况下，林立的建筑物成 为障碍，使用者的位置信息提供装置无法接收从GPS卫星发送的信号的情况较多。另外，由 于建筑物对信号的衍射或者反射，在利用信号进行的距离测量中产生误差，结果，定位的精 确度变差的情况较多。另外，也有在室内接收穿过墙壁、屋顶后的微弱的GPS信号的技术，但是由于接收 状况不稳定，定位的精确度也下降。以上，以GPS为例对定位进行了说明，上述现象对于使用卫星的定位系统来 说可以说是普遍存在的。此外，卫星定位系统不限于GPS，例如也包括俄罗斯共和国的 GLONASS (GLOobalNavigation Satellite System 全球卫星导航系统)、欧洲的 Galileo 等 系统。在此，例如在日本特开2006-67086号公报(专利文献1)中公开了与位置信息的 提供有关的技术。然而，根据日本特开2006-67086号公报所公开的技术，读取器或者写入器是提供 位置信息的系统所固有的，存在通用性欠缺的问题。另外，为了避免干扰，需要抑制发送输 出功率，从而可接收位置信息的范围受限制，除了无法获取连续的位置信息之外，还存在为 了覆盖较广的范围而需要非常多的发送机的问题。另外，在具有以往的定位功能的便携式电话的情况下，在能够接收来自卫星的信 号的场所可获取位置信息，因此能够通知便携式电话的位置。然而，在如室内、地下街道那 样无法接收电波的场所，存在利用以往的定位技术无法获取位置信息的问题。因此，例如，还考虑如下技术将能够发送类似于GPS信号的信号的多个发送机配 置在室内，根据与GPS相同的三边测量的原理求出位置。然而，在这种情况下，需要各发送 机的时间同步，存在发送机的成本变高的问题。另外，由于室内的反射等而电波的传输变得复杂，因此还存在即使设置如上所述 的昂贵的发送机也容易产生几十米左右的误差的问题。因此，在日本特开2007-278756号公报(专利文献2)中公开了如下位置信息提供 系统利用与来自以往的GPS卫星的信号格式相同的格式，发送设置了室内发送机的位置 信息(纬度、经度、高度等)本身，GPS接收机的硬件原样使用用于GPS卫星定位的结构，就
5能够在室外和室内不间断地获取位置信息。专利文献1 日本特开2006-67086号公报专利文献2 日本特开2007-278756号公报
发明内容
发明要解决的问题另一方面，无论室外和室内都准确地获取位置信息的要求进一步加强。即，关于位置信息的获取或者通知，例如如果是固定电话则预先知道设置场所，因 此根据从固定电话拨出的电话，能够确定其拨出场所。然而，随着便携式电话的普及，移动 体通信变得很普遍，因此无法像固定电话那样通知发送者的位置信息的情况增多。另一方 面，关于紧急时的报告，有关将位置信息包括在来自便携式电话的报告内的法律法规也逐 渐在完善。但是，在使用室内发送机向位置信息提供装置、例如具有定位功能的便携式电话 机提供位置信息的情况下，并不明确发送何种信号形式的信号能够抑制信号的错误同步、 错误捕捉。另外，由于在室内能够发送与来自卫星的信号相比强度足够强的信号，因此相对 于来自卫星的信号，可以期望能够在更短的时间内进行捕捉以及获取同步，但是因此而存 在并不明确何种信号形式较为合适的问题。因而，需要如下位置信息提供系统即使在无法接收来自发送用于定位的信号的 卫星的电波的场所，也不使精确度降低而提供位置信息。另外，需要一种抑制发送用于定位的信号的发送机的成本的位置信息提供系统。另外，需要一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的位置信息提供系 统。另外，需要如下室内发送机即使在无法接收来自发送用于定位的信号的卫星的 电波的场所，也能够不使精确度降低而提供位置信息。另外，需要一种抑制发送用于定位的信号的发送机的成本的室内发送机。另外，需要一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的室内发送机。用于解决问题的方案按照一个实施方式，提供一种能够使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一 定位信号来提供位置信息的位置信息提供系统。该系统具备室内发送机。室内发送机包括 存储部，其保存用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部，其将包含位置数据 的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部，其发送频谱扩展信号。位置信息提 供系统还具备位置信息提供装置。位置信息提供装置具备接收部，其接收频谱扩展信号； 确定部，其根据关于第一和第二定位信号的码型(code pattern)，确定与由接收部接收到 的频谱扩展信号相对应的码型；判断部，其根据使用由确定部确定的码型解调得到的信号， 判断接收到第一和第二定位信号中的哪一个定位信号；位置信息导出部，其通过根据判断 的结果来切换处理，推导出位置信息提供装置的位置信息；以及输出部，其输出由位置信息 导出部推导出的位置信息。第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的 电文。
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优选的是，第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，该字为执行错误检 测的数据的发送单位。各帧所包含的字数被设定为可变。构成帧的字包含具有识别信息的 字，该识别信息表示构成该帧的字数。优选的是，第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，该字为执行错误检 测的数据的发送单位。各帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码(preamble) 部分。各帧的除至少开头字以外的字包含每当生成字数据时被更新的计数数据。优选的是，第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，该字为执 行错误检测的数据的发送单位。各第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部 分。优选的是，第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧。各第二帧包含 接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分具有与第一前同步码部 分的模式(pattern)不同的模式。优选的是，在接收到由一个室内发送机发送的第二定位信号的情况下，位置信息 导出部从通过解调得到的信号中获取位置数据，在没有接收到第二定位信号而接收到多个 第一定位信号时，位置信息导出部根据多个频谱扩展信号来算出位置信息。优选的是，位置信息提供装置能够通过通信线路与提供与识别数据相关联的位置 关联信息的通信装置进行通信。当接收部接收到第二定位信号时，位置信息导出部根据识 别数据，与通信装置进行通信，从而获取与识别数据相关联的位置关联信息。按照其它的实施方式，提供一种能够使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的 第一定位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息的室内发送机。该室内发送机具备存 储部，其保存用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部，其将包含位置数据的 第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部，其发送频谱扩展信号。生成部生成以 比第一定位信号短的周期重复相同内容的电文的第二定位信号。优选的是，第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，该字为执 行错误检测的数据的发送单位。各第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部 分。第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧。各第二帧包含接收时用于取得 帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分具有与第一前同步码部分的模式不同的 模式。优选的是，生成部生成包含与位置关联信息相关联的识别数据的第二定位信号。按照另一实施方式，提供一种使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位 信号来提供位置信息的方法。该方法包括以下步骤加载用于确定室内发送机被设置的场 所的位置数据；将包含位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；发送频谱扩展 信号；接收频谱扩展信号；根据关于第一和第二定位信号的码型，确定与所接收到的频谱 扩展信号相对应的码型；根据使用所确定的码型解调得到的信号，判断接收到第一和第二 定位信号中的哪一个定位信号；通过根据判断的结果来切换处理，推导出位置信息；以及 输出所推导出的位置信息。第二定位信号以比第一定位信号短的周期重复相同内容的电 文。
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的位置信息提供系统10的结构的图。图2是表示室内发送机200-1的硬件结构的框图。图3是概念性地表示室内发送机200-1所具备的EEPR0M243中的数据保存的一个 方式的图。图4是表示由装载于GPS卫星的发送机发送的Ll频带的C/A码的信号500的结 构的图。图5是表示地面补充信号的帧结构的图。图6是表示MID的值与帧长度及内容的对比的图。图7是表示消息类型ID是“000”时的帧结构的图。图8是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB (LeastSignificant Bit 最低 有效位)的相应的数值、所表现的范围的例子的图。图9是表示消息类型ID是“001”时的帧结构的图。图10是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围 的例子的图。图11是表示消息类型ID是“011”时的帧结构的图。图12是表示消息类型ID是“100”时的帧结构的图。图13是表示位置信息提供装置100的硬件结构的框图。图14是表示由位置信息提供装置100执行的处理的过程的流程图。图15是表示位置信息提供装置100的显示器440中的画面显示的图。图16是表示本发明的变形例1所涉及的位置信息提供装置1000的结构的框图。图17是表示使用本发明的变形例2所涉及的位置信息提供装置的方式的图。图18是表示本发明的变形例2所涉及的便携式电话1200的硬件结构的框图。图19是表示本发明的第三实施方式所涉及的信息提供服务器1230的硬件结构的 框图。图20是表示变形例的地面补充信号的帧结构的图。图21是表示消息类型ID是“000”时的变形例的地面补充信号的帧结构的图。图22是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB(LeaStSignifiCant Bit)的 相应的数值、所表现的范围的例子的图。图23是表示消息类型ID是“001”时的帧结构的图。图24是分别示出帧内的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围 的例子的图。图25是表示消息类型ID是“011”时的帧结构的图。图26是表示消息类型ID是“100”时的帧结构的图。附图标记说明10 位置信息提供系统；110、111、112 =GPS 卫星；120,121,122 发送机；100-1、 100-2、100-3、100-4、1000、1160、1170 位置信息提供装置；130 大厦；200-1,200-2, 200-3、1110、1120、1130、1210 室内发送机；210 无线 I/F ；220 外部同步连接端口 ；221 外部时钟端口 ；230 基准时钟I/O模块；240 数字处理模块；250 模拟模块；1010、1308 天线；1140,1150 区域；1220 因特网；1382 存储卡；1462 =CD-ROM0
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的说明中，对同一部件附加了同 一附图标记。它们的名称和功能也相同。因而，不重复对它们的详细说明。<第一实施方式>参照图1说明本发明的第一实施方式所涉及的位置信息提供系统10。图1是表示 位置信息提供系统10的结构的图。位置信息提供系统10具备GPS(Global Positioning Satellite)卫星110、111、112、113以及起到提供位置信息的装置的作用的位置信息提供 装置100-1 100-5，其中，该GPS卫星110、111、112、113在地面上空大约2万千米的高度 上飞行，发送用于定位的信号(以下表示为“定位信号”)。统称位置信息提供装置100-1 100-5时表示为位置信息提供装置100。位置信息提供装置100例如是如便携式电话、可携 带的车辆导航系统及其它移动体定位装置那样具有以往的定位装置的终端。在此，定位信号是进行频谱扩展得到的信号，例如是所谓的GPS信号。然而，该信 号并不限于GPS信号。此外，下面为了使说明变得简单，以GPS为一例说明定位系统，但 是本发明也能够应用于其它的卫星定位系统(Galileo、准天顶卫星(QZSS =Quasi-Zenith Satellites)等)。定位信号的中心频率例如是1575. 42MHz。定位信号的扩展频率例如是 1. 023MHz。在这种情况下，定位信号的频率与现有的GPS的Ll频带中的C/A(Coarse and Acquisition 粗捕获)信号的频率相同。因而，由于能够沿用现有的定位信号接收电路(例 如GPS信号接收电路)的前端(front end)，因而位置信息提供装置100不需要追加新的硬 件电路，只要变更用于处理来自前端的信号的软件就能够接收定位信号。也可以利用1. 023MHz的矩形波对定位信号进行调制。在这种情况下，例如，如果 与在Ll频带上计划新发送的定位信号的数据信道相同，则使用者能够使用能够接收并处 理新的GPS信号的接收机来接收该定位信号。此外，矩形波的频率优选为1.023MHz。能够 通过权衡已有的C/A信号和/或用于避免与其它信号之间的干扰的频谱分离来决定用于调 制的频率。在GPS卫星110中装载有发送定位信号的发送机120。在GPS卫星111、112、113 中也分别装载有相同的发送机121、122、123。如以下所说明，在大厦130、地下街道以及其它电波难以到达的场所也能够使用具 有与位置信息提供装置100-1相同功能的位置信息提供装置100-2、100-3、100-4。S卩，在大厦130的第一层的天花板上安装有室内发送机200-1。位置信息提供装 置100-4接收从室内发送机200-1发送的定位信号。同样地，在大厦130的第二层和第三 层的各楼层的天花板上也分别安装有室内发送机200-2、200-3。如后面所说明的那样，从室 内发送机200-1 200-3分别直接发送用于确定室内发送机的设置场所的信息。另外，在地下街道的天花板上安装有室内发送机200-4 200-6。在地下街道中工 作的位置信息提供装置100-5接收从室内发送机200-4 200-6发送的定位信号。在此， 也如后面所说明的那样，从室内发送机200-4 200-6分别直接发送用于确定室内发送机 的设置场所的信息。
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此外，例如后面所说明的那样，也可以是如下结构在地下街道处设置本地服务器 204，从室内发送机200-4 200-6发送用于确定与室内发送机的设置位置相关联的信息的 识别信息，而不是发送室内发送机的位置本身。位置信息提供装置100-5也可以是经由基 站202和网络(例如便携式电话网)向本地服务器204查询与该识别信息相当的位置关联 信息的结构。在大厦130中也能够同样地设为向本地服务器查询位置关联信息的结构。此外，在如地下街道那样在同一楼层内设置多个室内发送机的情况下，通过调整 各发送机的输出强度，能够限制一个室内发送机所覆盖的区域的大小，因此不需要增大从 室内发送机发送的信号的强度，容易地设为如日本电波法那样的限制电波使用的法律等限 制以下的发送功率，从而不需要为了设置而获得特别的许可。在此，各室内发送机200-1、200-2、200-3或200-4、200-5、200-6的时间(以下称 为“地面时间”)只要与GPS卫星110、111、112、113的时间(称为“卫星时间”。)相互独立 即可，不需要同步。但是，各卫星时间需要各自同步。因而，各卫星时间由装载在各卫星上 的原子时钟所控制。另外，优选的是，根据需要，作为各室内发送机200-1、200-2、200-3或 200-4、200-5、200-6的时间的地面时间也相互同步。通过利用伪噪声码(PRN(Pseudo Random Noise 伪随机噪声)码)对导航电文进 行调制来生成从GPS卫星的各发送机作为定位信号发送的频谱扩展信号。导航电文包含时 间数据、轨道信息、历书(almanac)、电离层校正数据等。各发送机120 123还分别保持用 于识别该发送机120 123本身、或者用于识别装载有发送机120 123的GPS卫星的数 据(PRN-ID(Identification 标识))。位置信息提供装置100具有用于产生各伪噪声码的数据以及码发生器。位置信息 提供装置100当接收到定位信号时，使用对每个卫星的发送机或者每个室内发送机分配的 伪噪声码的码型，执行后述的解调处理，从而能够确定所接收到的信号是从哪个卫星或者 哪个室内发送机发送过来的信号。另外，在作为定位信号之一的L IC信号中，在数据中包 含PRN-ID，能够防止当接收电平较低时容易发生的、利用错误的码型来捕捉、跟踪信号的情 形。另一方面，现有的GPS的L1C/A信号中不包含这种PRN-ID。(装载在GPS卫星中的发送机)装载在GPS卫星中的发送机的结构是众所周知的，因此，下面说明装载在GPS卫星 中的发送机的结构的概要。发送机120、121、122、123分别具有原子时钟、保存数据的存储 装置、振荡电路、用于生成定位信号的处理电路、用于对利用处理电路生成的信号进行频谱 扩展编码的编码电路、发送天线等。存储装置保存具有星历(印hemeris)、各卫星的历书、电 离层校正数据等的导航电文和PRN-ID。处理电路使用来自原子时钟的时间信息和保存在存储装置中的各数据来生成发 送用的电文。在此，对各发送机120 123预先规定用于进行频谱扩展编码的伪噪声码的码型。 各码型根据每个发送机(即，因每个GPS卫星)而不同。编码电路使用这种伪噪声码对上 述电文进行频谱扩展。发送机120 123中的每个发送机将编码得到的信号变换为高频， 通过发送天线发送到宇宙空间。如上所述，发送机120 123发送与其它发送机之间不引起有害干扰的频谱扩展 信号。在此，“不引起有害干扰”是能够通过限制为不产生干扰的程度的输出电平来保证。或
10者，也能够通过分离频谱的方式实现。例如通过被称为Ll频带的载波来发送该信号。各发 送机120、121、122、123例如按照扩展频谱通信方式发送具有相同频率的定位信号。因而， 即使在由同一位置信息提供装置100-1接收到从各卫星发送的定位信号的情况下，各个定 位信号也以相互不会受到干扰的方式被接收。在此，通过同时接收来自四个卫星的定位信号，位置信息提供装置100-1能够得 到纬度/经度/高度的自身的三维的位置信息。此外，来自地面的室内发送机的定位信号的情况也与从卫星发送的信号同样地， 来自多个室内发送机的信号能够相互不会受到干扰而被接收。(室内发送机200-1的硬件结构)参照图2说明室内发送机200-1。图2是表示室内发送机200_1的硬件结构的框图。室内发送机200-1具备无线接口(以下称为“无线I/F”)210、数字处理模块240、 与数字处理模块210电连接并提供用于各电路部分动作的基准时钟的基准时钟输入输出 模块(以下称为“基准时钟I/O模块”)230、与数字处理模块210电连接的模拟处理模块 250、与模拟处理模块250电连接并发送用于定位的信号的天线(未图示)以及用于向室内 发送机200-1的各部分提供电源电位的电源(未图示)。此外，电源既可以被内置在室内发送机200-1中，也可以是接收来自外部的电力 供给的形式。(无线通信接口)无线I/F 210是无线通信的接口，用于通过近距离无线通信、例如蓝牙 (Bluetooth)等、PHS (Personal Handy-phone System 个人手持式电话系统)、便携式电 话网那样的无线通信，接收来自外部的命令，或者在与外部之间接收设定参数、程序(固件 (Firmware)等)的数据，或者根据需要向外部发送数据。通过具备这种无线I/F 210，即使在将室内发送装置200-1设置在室内的天花板 等上之后，也能够变更设定参数、例如室内发送装置200-1要发送的位置数据(表示室内发 送机200-1被设置的场所的数据)，或者通过变更固件能够对应不同的通信方式。此外，在本实施方式中虽然假定无线方式的接口，但是在考虑到对设置场所铺设 或设置布线的劳力和时间等也能够使用有线接口的情况下，也能够设为有线方式的接口。(数字处理模块)数字处理模块240包括处理器241，其根据来自无线I/F 210的命令或者按照程 序来控制室内发送机200-1的动作；RAM (Random Access Memory 随机存取存储器)242，其 装载在处理器241上，存储处理器241要执行的程序；EEPROM(ElectronicalIy Erasable and Programmable Read Only Memory 电可擦除可编程只读存储器)243，其用于存储来 自无线I/F 210的数据中的设定参数等；现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array 以下称为“FPGA”) 245，其在处理器241的控制下生成室内发送机200-1要发送的基 带信号；EEPROM 244，其用于存储来自无线I/F 210的数据中的FPGA 245的固件；以及数 字/模拟转换器(以下称为“D/A转换器”)247，其将从FPGA 245输出的基带信号变更为模 拟信号并提供给模拟处理模块250。S卩，数字处理模块240生成成为以下信号的信号源的数据，该信号为通过室内发 送机200-1所发送的作为用于定位的信号的信号。数字处理模块240将所生成的数据作为比特流向模拟处理模块250发送。例如当对FPGA 245接通电源时，保存在EEPROM 244中的固件程序被加载到 FPGA 245中，对此没有特别限定。该固件程序信息(比特流数据)被加载到由FPGA 245 内的SRAM (StaticRandom Access Memory 静态随机存取存储器)246构成的配置存储器 (configuration memory)中。被加载的比特流数据的各个比特数据成为在FPGA 245上实 现的电路的信息源，通过定制装备在FPGA 245中的资源来实现由固件程序确定的电路。在 FPGA 245中，通过这样不依赖硬件而在外部具有配置数据来能够实现高通用性和灵活性。另外，处理器241按照从无线I/F 210接收的外部命令，根据保存在EEPROM 243 中的数据，将以下信息作为对该室内发送机200-1设定的参数来保存在FGPA 245的SRAM 246(寄存器)中。1)伪噪声码(PRN码)2)发送机 ID3)位置确定数据4)广播通知数据(如后面要说明的那样，从接收机的硬件方面来看，3 4在FPGA 245内被整形为与来自卫星的导航电文兼容的格式)稍后记述“位置确定数据”、“广播通知数据”。FPGA 245根据保存在EEPROM 243中的PRN码，对后述格式的信号执行频谱扩展处 理。此外，关于PRN码，除了将PRN码的值本身保存在EEPROM 243中并读出的情况以外，也 可以通过由移位寄存器构成的PRN生成器实时地生成。此外，在EEPROM 243中还预先保存用于处理器241的动作的程序，在室内发送机 200-1启动时该程序从EEPROM 243被读出并传送到RAM 242。另外，用于保存程序或者数据的存储装置不限于EEPR0M243或者244。只要是至少 能够非易失性地保存数据的存储装置即可。另外，如后所述，只要是在被输入来自外部的数 据的情况下能够写入数据的存储装置即可。稍后记述保存在EEPR0M243中的数据的数据结 构。(模拟处理模块)模拟处理模块250使用从数字处理模块240输出的比特流，对1. 57542GHz的载波 进行调制来生成发送信号，并发送到天线。利用天线发送该信号。S卩，从数字处理模块240的D/A转换器247输出的信号被上变频器 (Up-COnverter)252进行向上变频，只有规定频率带宽的信号通过带通滤波器(BPF) 253 和运算放大器254被放大之后，再次被上变频器255进行向上变频，通过SAW(S urface AcousticWave 表面声波)滤波器取出规定带宽的信号之后，通过可变衰减器(variable attenuator) 257以及RF开关258变换为所设定的强度的信号，并从天线发送。此外，对于上变频器252和上变频器255中使用的时钟，使用了从基准时钟1/0模 块230提供给FPGA 245的时钟进一步在倍频器(frequency multiplier) 251中进行倍频 后的时钟。另外，根据经过FPGA 245的来自处理器241的控制信号来控制可变衰减器257和 RF开关258的电平的设定。RF开关258通过所谓的PM(Pulse Modulation 脉冲调制)调 制来有效地变更信号强度。
这样，对于接收机的定位信号接收前端，从室内发送机200-1发送具有与来自卫 星的用于定位的信号兼容的结构的信号。在这种情况下，信号的内容与从卫星发送的定位 信号中所包含的内容并不完全相同。稍后记述从室内发送机200-1发送的信号的结构的一 例(图5)。在以上的说明中，作为用于实现数字处理模块240中的数字信号处理的运算处理 装置，使用了 FPGA 245，但是只要是通过软件能够变更无线装置的功能的装置，就也可以使 用其它的运算处理装置。另外，在图2中，从数字处理模块240向模拟处理模块250提供时钟信号(Clk)，但 是也可以从基准时钟I/O模块230直接向模拟处理模块250提供时钟信号。并且，为了使说明变得明确，在本实施方式中，分开示出了数字处理模块240和模 拟处理模块250，但是物理上也可以混装在一个芯片中。(基准时钟I/O模块)基准时钟I/O模块230将规定数字处理模块240的动作的时钟信号或者用于生成 载波的时钟信号提供给数字处理模块240。基准时钟I/O模块230在“外部同步模式”下，驱动器234根据由外部的时钟生成 器提供给外部同步连接端口 220的同步用信号，将时钟信号提供给数字处理模块240等。另一方面，基准时钟I/O模块230在“外部时钟模式”下，由多路复用器 (multiplexer) 232选择提供给外部时钟端口 221的外部时钟信号，取得从PLL(Phase Locked Loop:锁相环)电路233输出的时钟信号与外部时钟之间的同步，将取得同步的时 钟信号提供给数字处理模块240等。另一方面，基准时钟I/O模块230在“内部时钟模式”下，由多路复用器232选择由 内部时钟生成器231生成的内部时钟信号，取得从PLL(Phase Locked Loop)电路233输出 的时钟信号与内部时钟之间的同步，将取得同步的时钟信号提供给数字处理模块240等。此外，能够根据从无线I/F 210通过处理器241输出的信号来监视发送机的内部 状态(例如“PLL控制”信号)。或者，数字输入输出接口 260还能够接收伪噪声码的码型 的输入，或者无线I/F210还能够接收要从室内发送机200-1发送的其它数据的输入，其中， 上述伪噪声码用于将从室内发送机200-1发送的信号进行扩展调制。该其它数据例如是表 示室内发送机200-1被设置的场所的文本数据(位置数据)。或者，在室内发送机200-1被 设置在百货商店及其它商业设施中的情况下，“宣传广告用信息”、“交通信息”、“气象信息”、 “灾害信息”能够作为该其它数据而被输入到室内发送机200-1。伪噪声码(PRN码)的码型在被输入到室内发送机200-1时，被写入到在EEPROM 243中预先规定的区域中。此外，根据需要，PRN-ID、发送机名称也被写入到EEPROM 243中， 之后，该被写入的PRN-ID、发送机名称也可以包含在用于定位的信号中。其它的数据也被写 入到在EEPROM 243中的根据该数据的种类预先确保的区域中。(保存在EEPROM243中的数据的数据结构)参照图3说明保存在室内发送机200-1的EEPROM 243中的数据的数据结构。图3是概念性地表示室内发送机200-1所具备的EEPR0M243中的数据保存的一个 方式的图。EEPROM 240包括用于保存数据的区域300 350。在区域300中保存有作为用于识别发送机的编号的发送机ID。发送机ID例如是在制造该发送机时非易失性地写入到存储器中的数字和/或英文字母及其它组合。如上所述，根据需要，分配给该发送机的伪噪声码的PRN-ID被保存在区域310中， 发送机的名称作为文本数据而被保存在区域320中。在区域330中保存有分配给该发送机的伪噪声码的码型。伪噪声码的码型是从与 卫星用的伪噪声码属于相同系列的码型中为了用于本发明的实施方式所涉及的位置信息 提供系统而预先分配的有限个的多个码型中选择出的码型，是与对每个卫星分配的伪噪声 码的码型不同的码型。为了用于该位置信息提供系统而分配的伪噪声码的码型是有限个，但是室内发送 机的数量根据各发送机的设置场所的大小或者设置场所的结构(大厦的层数等)而不同， 也有使用多于码型的数量的多个室内发送机的情况。因而，有可能存在具有相同伪噪声码 的码型的多个发送机。在这种情况下，只要考虑信号的输出功率来决定具有相同码型的发 送机的设置场所即可。由此，可防止由同一位置信息提供装置同时接收使用同一伪噪声码 的码型的多个定位信号的情形。在区域340中保存有用于确定设置有室内发送机200-1的场所的位置数据。位置 数据例如表示为纬度、经度、高度的组合。在区域340中除了该位置数据之外、或者代替位 置数据也可以保存住址、建筑物的名称等。在本发明中，将如“纬度、经度、高度的组合”、“纬 度、经度、建筑物的层数的组合”、“纬度、经度、建筑物的层数、高度的组合” “住址、建筑物的 名称”、“纬度、经度、高度的组合和住址、建筑物的名称”那样能够仅根据其数据来确定发送 机200-1的设置场所的数据统称为“位置确定数据”。另外，将如上所述的“宣传广告用信 息”、“交通信息”、“气象信息”、“灾害信息”等那样作为除了位置确定数据以外的信息的、表 示从室内发送机广播的信息的数据称为“广播通知数据”。位置确定数据被保存在区域340中，广播通知数据被保存到区域350中。在此，如上所述，能够将PRN-ID、通信机名称、伪噪声码的码型、位置确定数据、广 播通知数据变更为通过无线接口 210输入的其它数据。特别地，广播通知数据根据需要 随时被变更或者更新。例如，在室内发送机200-1被设置在百货商店中的情况下，也可以 由该经营管理者将作为百货商店的营业活动之一的宣传广告用的数据提供给室内发送机 200-1。(从室内发送机200-1发送的信号的数据结构)首先，说明加载有来自卫星的导航电文的定位信号、例如与Ll频带的C/A码兼容 的信号的结构。(L1C/A 互换信号)参照图4说明从卫星的发送机发送的定位信号。图4是表示由装载在GPS卫星中的发送机发送的Ll频带的C/A码的信号500的 结构的图。信号500由300比特的5个子帧、即子帧510 550构成。由该发送机重复发 送子帧510 550。子帧510 550例如分别是300比特，以50bps (bit per second 比 特/秒)的比特率发送。因而，在这种情况下，在6秒内发送各子帧。此外，第四和第五子 帧540和550中内容依次交替，交替25次后返回为原来内容。进行替换的内容被称为页， 第四和第五子帧540和550分别由25页构成。第一子帧510包含30比特的传输开销(transportoverhead)511、30比特的时间信息512以及240比特的电文数据513。详细地说，时间信息512包含生成子帧510时获取 的时间信息和子帧ID。在此，子帧ID是指用于从其它的子帧中区分出第一子帧510的识别 编号。电文数据513包含GPS星期编号、时钟信息、该GP S卫星的健康状况信息、轨道精确
度{曰息等。第二子帧520包含30比特的传输开销521、30比特的时间信息522以及240比特 的电文数据523。时间信息522具有与第一子帧510中的时间信息512相同的结构。电文 数据523包含星历。在此，星历(印hemeris、广播星历)是指，发送定位信号的卫星的轨道 信息。星历是由管理该卫星的航行的管制局依次更新的高精确度的信息。第三子帧530具有与第二子帧520相同的结构。S卩，第三子帧530包含30比特的 传输开销531、30比特的时间信息532以及240比特的电文数据533。时间信息532具有与 第一子帧510中的时间信息512相同的结构。电文数据533包含星历。第四子帧540包含30比特的传输开销541、30比特的时间信息542以及240比特 的电文数据543。电文数据543与其它的电文数据513、523、533不同，包含历书信息、卫星 健康状况信息的摘要、电离层延迟信息、UTC(Coordinated Universal Time 协调世界时) 参数等。第五子帧550包含30比特的传输开销551、30比特的时间信息552以及240比特 的电文数据553。电文数据553包含历书信息和卫星健康状况信息的摘要。电文数据543、 553分别由25页构成，在每页上定义了上述不同的信息。在此，历书信息是指表示卫星的概 略轨道的信息，不仅包含该卫星的信息，还包含关于所有GP S卫星的信息。如上所述，当子 帧510 550的发送被重复25次时，返回到第一页来发送相同的信息。从发送机120、121、122分别发送子帧510 550。当由位置信息提供装置100接 收到子帧510 550时，根据包含在传输开销511 551中的各维护、管理信息、时间信息 512 552、电文数据513 553来计算位置信息提供装置100的位置。在此，各子帧510 550由10个字构成。各字是30比特。各字由所使用的数据和 错误检测用的奇偶校验位构成，子帧开头字包含前同步码。在子帧的开头的两个字中包含 同步信息和遥测(telemeter)信息。在这些信息中含有HOW (Hand Over Word 转换字)和 Z计数。Z计数是相当于时间码(几点几分几秒)的数据，HOW是用于转移到P码的数据。(地面补充信号的结构)下面，说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)。本发明所涉及的位置信息提供系统是如下系统将室内发送机设置在如室内等来 自GPS、QZSS等卫星的定位信号无法到达的场所中，用户通过使用与GPS、QZSS共用的接收 终端，能够在室内外不间断地获取位置信息。本方式原样沿用已经装载在现有的便携式电话等中的GPS接收芯片(定位信号接 收前端)，通过修改软件能够实现室外和室内的定位。在此，如上所述，关于叠加在GPS的定位信号中的导航电文，以50bps的非常慢的 传输率，通过1子帧300比特、5子帧X25页的固定格式重复发送电文。以实现与GPS信号的共用化为目的而将接收装置硬件共用化，这虽然存在如上所 述的优点，但是存在如下问题点当原样使用GPS信号的固定格式时，直到用户读取电文来 获取位置信息为止花费时间较长。另外，当设为使用与来自卫星的固定格式的定位信号兼
15容的信号时，由于可发送的电文的容量受限，因此在商业利用中将本系统用作广告媒体等 的情况下，信息量受限。并且，如以下要说明的那样，在本发明中，室内发送机200-1与GPS卫星不同，为了 将发送机本身的位置信息作为电文而发送给用户，发送机仅重复广播相同的比特序列。在 这种情况下，在使用了前同步码和奇偶校验位的帧同步方法中，如果前同步码和奇偶校验 位的位置关系(模式排列)相同的比特序列偶然地出现在帧中的其它位置的情况下，有可 能产生帧的错误同步，从而在用户侧无法解调得到正确的位置信息。对在紧急报告时的位置信息通知要求高的准确度，但是在利用CDMA (Code Division Multiple Access 码分多址)的码分多路复用方式中，在无法得到相对于期望 信号足够好的信噪比的条件下，存在由于被称为所谓的“远近问题”的问题而导致用错误的 PRN码捕捉、跟踪信号的情况。根据PRN码对来自室内发送机的信号和来自卫星的信号进行 识别，但是在错误地用地面信号用的PRN码捕捉来自卫星的定位信号或者相反地用卫星的 PRN码捕捉来自室内发送机的信号的情况下，必须迅速地检测错误捕捉，用正确的PRN码再 次进行捕捉，但是由于该处理，直到获取位置信息为止的时间有可能大幅度地增加。在本发明中，为了尽量维持与GPS信号的共用化的同时缩短电文读取时间、确保 与用户的使用目的相应的灵活性、确保对紧急报告时的位置信息通知要求的高可靠性，而 使用如下的地面信号用的定位信号的结构。i)与来自定位卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)的共用化为了接收机硬件和信号处理软件的共用化，期望的是信号规格和电文规格实现共 用化。关于信号的高频特性(RF特性)，包括所使用的PRN码序列在内，使用与来自定位卫 星的定位信号(例如PGS C/A信号)共用的信号。另外，关于电文结构，设为一个字30比 特，在帧开头设有前同步码8比特，在各字的后部设有6比特的用于检测码错误的奇偶校验 位。奇偶校验码的计算算法例如使用与GPS C/A信号相同的算法。因而，更一般地说，“字”是指执行错误检测的数据的发送单位。“帧”是在开头包 含用于取得同步的前同步信号的数据的发送单位。帧由多个字、例如10个字构成。在此， 虽然设为对每一个字进行“错误检测”，但是要执行的既可以是“错误检测纠正”，或者也可 以是“错误纠正”。ii)TTRM(Time To Read Message 用于读取电文的时间)缩短变更来自定位卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)的导航电文的固定格式，来 采用帧长可变的更短的电文格式。iii)与利用目的相应的自由性变更来自定位卫星的定位信号(例如GP S C/A信号)的导航电文的固定格式，设 为如下结构帧的开头字具有规定比特长度、例如3比特长度的电文类型ID，能够由发送机 设置者根据利用目的、用途来设定要发送的电文的内容、发送顺序、频率。在以下作为例示 而说明的电文规格中，定义能够用3比特设定的电文类型ID中的四个类型，剩余的ID能够 作为备用而用于将来的新的利用用途中。iv)确保室内位置信息的高可靠性(防止错误同步)在各字中附加规定比特长度的计数位、例如3比特的计数位，按每个要发送的字 递增值。例如，该计数值计数到111之后从000开始重新进行计数。通过该计数，排除前同步码与字尾部的奇偶校验的关系在规定以外的场所偶然一致并反复出现的情形，可靠地检 测帧的开头，建立帧同步，从而防止输出错误的位置信息。ν)确保室内位置信息的高可靠性(防止错误捕捉)在GPS的近代化信号(L2C以后)中，在电文中发送PRN-ID，接收机在捕捉到的PRN 码与电文中的PRN-ID不一致的情况下，能够立即识别出是错误捕捉。但是，例如在C/A信 号的导航电文中不包含PRN-ID。因此，在本发明中，为了迅速地识别错误捕捉，而将室内发 送机用的电文的前同步码设定为与GPS和QZS S信号的前同步码不同的值(比特模式(bit pattern))0(地面补充信号的信号规格)下面，进一步说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)的结构。地面补充信号具有与来自卫星的定位信号(例如GPS和QZS S的Ll频带C/A码) 相对应的RF特性。导航电文的结构以30比特的字为单位，这一点与来自卫星的定位信号 相同，但是另一方面，为了提供较快的TTRM时间，而具有较短分隔的帧结构。以下，分为RF特性和电文特性来规定其规格。(I)RF 特性(1-1)信号结构标称中心频率例如是1575. 42MHz，PRN扩展频率例如是1. 023MHz，PRN扩展调制方 式例如是BPSK (Binary Phase ShiftKeying 二进制移相键控法)。(1-2)信道数和PRN码地面补充信号是具有单一的载波、与来自卫星的定位信号(例如C/A信号)的PRN 码相同的码序列。(1-3)导航电文与来自卫星的定位信号(例如C/A信号)的字结构、比特率、调制方式相同。(2)电文特性(2-1)字结构一个字由与来自卫星的定位信号的字长度相同的字长度、例如30比特构成。在一 个字是30比特的情况下，一个字例如包含21比特的数据位、3比特的字计数、6比特的奇偶 校验。(2-2)字计数各字具有字计数。室内发送机200-1的FPGA 245每当发送字时，将该字计数的值 每次递增规定数、例如每次递增1。通过该字计数，来帮助识别字、帧的分隔。为了帮助识别分隔，该3比特的值不取 与前同步码的前3比特相同的值而是跳过。(2-3)奇偶校验码在30比特的字的后部附加的规定比特长度、例如6比特的错误检测码(例如奇偶 校验码)是与来自卫星的定位信号相同的码、例如(32，26)汉明码(Hamming code) 0通过 该奇偶校验码来帮助识别字的分隔。(2-4)奇偶校验算法和奇偶校验检查算法错误检测码的生成算法和错误检测算法也使用与针对来自卫星的定位信号的码
17使用的算法相同的算法。(2-5)帧结构图5是表示地面补充信号的帧结构的图。1帧由一个字的整数倍构成，具有以下形式。此外，这种结构的帧被依次重复发送。S卩，第一字具有规定比特长度、例如8比特的前同步码，并且接着具有规定比特长 度、例如3比特的电文类型ID(MID)。剩余的位除了每个上述字所具有的3比特的字计数和 每个字所具有的6比特的奇偶校验以外全部是数据位。在图5中，图示了 1帧分别由1个字、2个字、3个字构成的情况。也就是说，从室内发送机200发送的地面补充信号在字结构上与来自卫星的定位 信号相同，但是关于帧由几个字构成则不同，由比来自卫星的定位信号的1帧所包含的字 数更少的字数来构成帧。(2-6)前同步码在各帧的第一字开头附加的8比特的前同步码具有规定的比特模式。根据该前同步码，来帮助识别帧的分隔。该前同步码的模式与来自卫星的定位信 号的前同步码的比特模式不同，从而能够与GPS、QZS S的卫星定位信号相区别。(2-7)电文类型 ID(MID)接着各帧的第一字的前同步码附加的上述3比特的电文类型ID(MID)表示包含该 字的帧的帧长度及其内容。图6表示MID的值与帧长度及内容的对比。下面，进一步说明图6的内容。(2-7-1)电文的内容(2-7-1-1)电文类型ID “000” 位置信息1在电文类型ID是“000”时，其帧长度是3个字，其内容是位置信息。图7是表示电文类型ID是“000”时的帧结构的图。另夕卜，图8是分别表示帧内的 数据的内容、比特长度、LSB(LeastSignificant Bit)的相应的数值、所表现的范围的例子 的图。参照图7和图8，如下说明其内容。i)层数第一字的位12 18意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是层。比特长度是7比特，没有符号，LSB表示1层。通过设定_26层的偏移，来表现-26 层 +100层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB (Most Significant Bit 最高有效位)侧来排列 比特，附加第一字的位19后的合计22比特意味着该发送机的纬度，其单位是“度”。设该纬度附加有符号，并且LSB是180/1022 [度] 0. 000043 [度]，表现-90度 +90度。相当于南北方向上大约4. Sm。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB侧，附加第一字的位20 21后的合计23比特意 味着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，LSB是360/1023 [度] 0. 000043 [度]，表现-180度 +180 度。在赤道上相当于东西方向上大约4. Sm。
(2-7-1-2)电文类型ID “001” 位置信息2在电文类型ID是“001”时，其帧长度是4个字，其内容是位置信息。图9是表示电文类型ID为“001”时的帧结构的图。另夕卜，图10是分别示出帧内 的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、所表现的范围的例子的图。参照图9和图10， 如下说明其内容。i)层数第一字的位12 20意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是“层”。比特长度是9比特，没有符号，LSB是1层。通过设定_26层的偏移，来表现-26 层 +100层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB，附加第四字的位17 18后的合计23比特意味着 该发送机的纬度，其单位是“度”。设该值附加有符号，LSB是180/1023[度] 0. 000021 [度]，表现-90度 +90 度。这相当于南北方向上大约2. 4m。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB，附加第四字的位19 21后的合计24比特意味着 该发送机的经度，其单位是“度”。设为该经度附加有符号，LSB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表现-180度 +180度。在赤道上相当于东西方向上大约2. 4m。iv)高度第四字的位1 12意味着该发送机的高度，其单位是“m(米)”。该高度没有符号，LSB是lm。通过设定_95m的偏移，来表现_95m +4000m。(2-7-1-3)电文类型 ID “011”短(short) ID在电文类型ID是“011”时，其帧长度是1个字，其内容是短ID(IDs)。图11是表示电文类型ID是“011”时的帧结构的图。在与短ID相对应的帧中发送10比特的短ID电文。在此，短ID电文无法如电文类型ID为“000”(类型0)、“001”(类型1)的电文那
样根据该电文的内容直接获取位置信息。短ID电文能够由服务供应方单独地定义ID使得 能够在比类型0、类型1窄的区域展开自由的位置信息服务。短ID电文用于在以百货商场、车站大厦、地下街道等商业设施为单位由服务供应 方运营的本地服务器204中与被提供的位置关联信息进行关联，被使用为本地服务器内的 信息传送的密钥、路径引导向导等。(2-7-1-4)电文类型 ID “100”介质 ID (medium ID)在电文类型ID是“ 100”时，其帧长度是2个字，其内容是介质ID (IDm)。图12是表示电文类型ID是“100”时的帧结构的图。在与介质ID相对应的帧中，发送10比特的介质ID电文和21比特的介质ID电文。介质ID电文以百货商场、车站大厦、地下街道等商业设施为单位进行分配，使用 介质ID电文来访问由服务供应方按这些单位的每个单位运营的本地服务器。S卩，例如相当于因特网中的域名服务器的服务器将介质ID和本地服务器的URL(Uniform Resource Locator 统一资源定位符)作为数据库进行管理，用户能够使用介 质ID来访问本地服务器。因而，位置信息提供装置(例如便携式电话机)100-5当接收到短ID电文和介质 ID电文时，经由通信网，通过向本地服务器204查询来获取与该电文相对应的位置关联信 肩、ο在此，作为“位置关联信息”，例如除了用于确定如上所述的室内发送机的位置的 信息(例如除了层数、纬度、经度以外，高度等)以外，也可以是“宣传广告用信息”、“交通信 息”、“气象信息”、“灾害信息”本身的至少一个。[位置信息提供装置100(接收机)的结构]参照图13来说明位置信息提供装置100。图13是表示位置信息提供装置100的 硬件结构的框图。位置信息提供装置100具备天线402、与天线402电连接的RF (Radio Frequency 无线电频率)前端电路404、与RF前端电路404电连接的下变频器(Down Convertor) 406、 与下变频器406电连接的A/D (Analog to Digital 模拟/数字)转换器408、与A/D转换 器408电连接的基带处理器410、与基带处理器410电连接的存储器420、与基带处理器410 电连接的导航处理器430以及与导航处理器430电连接的显示器440。存储器420包括用于保存伪噪声码的码型的多个区域，其中，上述伪噪声码的码 型是用于识别定位信号的各发送源的数据。作为一例，在某种场合，在使用48个码型的情 况下，存储器420如图13所示那样包括区域421-1 421-48。另外，在其它的场合，在使 用48个以上的码型的情况下，在存储器420中确保更多的区域。相反地，有可能存在使用 数量少于在存储器420中确保的区域数量的码型的情况。作为一例，在使用48个码型的情况下，例如，在卫星定位系统中使用24个卫星的 情况下，在区域421-1 421-36中保存用于识别各卫星的24个识别数据(PRN码)和12 个备用数据。此时，例如，在区域421-1中保存关于第一卫星的伪噪声码的码型。从区域 421-1中读出码型并进行与接收信号之间的互相关处理，由此能够进行信号的跟踪、或包含 在信号中的导航电文的解读。另外，存储器420保存有来自卫星的定位信号的前同步码模 式和来自室内发送机200的前同步码模式。此外，在此，示例性地示出了保存并读出码型的 方法，但是也可以是通过码型生成器生成码型的方法。例如通过组合两个反馈移位寄存器 来实现码型生成器。此外，对于本领域技术人员来说能够容易理解码型生成器的结构和动 作。因而，在此，不重复对它们的详细说明。同样地，在区域421-37 421-48中保存对发送定位信号的室内发送机分配的伪 噪声码的码型。例如，在区域421-37中保存分配给第一室内发送机的伪噪声码的码型。在 这种情况下，在本实施方式中，能够使用具有12个码型的室内发送机，但是优选的是以在 同一位置信息提供装置能够接收的范围内不存在使用同一码型的室内发送机的方式分别 配置各室内发送机。通过这种方式，也能够将12台以上的室内发送机例如设置在大厦130 的同一楼层上。基带处理器410包括相关器部(correlator) 412，其接收从A/D转换器408输出 的信号的输入；控制部414，其控制相关器部412的动作；以及判断部416，其根据从控制部 414输出的数据来判断定位信号的发送源。导航处理器430包括室外定位部432，其用于
20根据从判断部416输出的信号来测量室外的位置信息提供装置100的位置；以及室内定位 部434，其用于根据从判断部416输出的数据来推导出表示室内的位置信息提供装置100的 位置的信息。天线402能够分别接收从GPS卫星110、111、112分别发送的定位信号以及从室内 发送机200-1发送的定位信号。另外，在作为便携式电话来实现位置信息提供装置100的 情况下，天线402除了能够发送和接收上述信号之外，还能够发送和接收用于无线电话的 信号或者用于数据通信的信号。RF前端电路404接收由天线402接收到的信号，进行噪声消除或者仅输出预先规 定的带宽的信号的滤波处理等。从RF前端电路404输出的信号被输入到下变频器406。下变频器406将从RF前端电路404输出的信号进行放大而作为中频信号来输出。 该信号被输入到A/D转换器408。A/D转换器408对所输入的中频信号进行数字转换处理， 转换为数字数据。数字数据被输入到基带处理器410。在基带处理器410中，相关器部412进行由控制部414从存储器420中读出的码型 与接收信号之间的相关处理。例如，相关器部412进行控制部414所提供的一个比特的码 相位相互不同的两种(或者多种)码型与从A/D转换器408发送的数字数据之间的匹配。 相关器部412使用各码型来跟踪位置信息提供装置100所接收到的定位信号，并确定具有 与该定位信号的比特排列一致的排列的码型。由此，确定伪噪声码的码型，因此位置信息提 供装置100能够判断所接收到的定位信号是从哪个卫星发送的定位信号或者是从室内发 送机发送的定位信号。另外，位置信息提供装置100能够使用所确定的码型进行解调和电 文的解读。具体地说，判断部416进行如上所述的判断，将与该判断结果相应的数据发送到 导航处理器430。判断部416判断包含在所接收到的定位信号中的前同步码是否为对装载 在GPS卫星中的发送机以外的发送机分配的前同步码。在此，作为一例说明在定位系统中使用24个GPS卫星的情况。在这种情况下，当包 含备用的码时，例如使用36个伪噪声码。此外，此时，在定位信号中包含PRN-ID的情况下， 也可以将PRN-Ol PRN-24使用为用于识别各卫星的编号(PRN-ID)，将PRN-25 PRN-36 使用为用于识别备用卫星的编号。备用卫星是指，除了最初发射的卫星之外另行发射的卫 星。即，这种卫星是为了防备GPS卫星或者装载在GPS卫星中的发送机等的故障而发射的 卫星。并且，假设12个伪噪声码的码型被分配给装载在GPS卫星中的发送机以外的发送 机(例如室内发送机200-1等)。此时，与分配给卫星的PRN-ID不同的编号、例如从PRN-37 至PRN-48被分配给各发送机。因而，在该例子中存在48个PRN-ID。在此，PRN-37 PRN-48 例如根据各室内发送机的配置而被分配给该室内发送机。因而，假设在使用从各室内发送 机发送的信号不产生干扰的程度的发送输出功率的情况下，也可以在不同的室内发送机中 使用同一 PRN-ID。通过这种配置能够使用数量比对地面用的发送机分配的PRN-ID的数量 更多的发送机。并且，也可以在来自室内发送机的信号中包含PRN-IDJf PRN-37 PRN-48 用作用于识别室内发送机200的编号。因此，判断部416参照保存在存储器420中的伪噪声码的码型，判断从所接收的定 位信号中获取的码型是否与分配给室内发送机的码型一致。在这些码型一致的情况下，判
21断部416判断为该定位信号是从室内发送机发送的信号。在不一致的情况下，判断部416 判断为该信号是从GPS卫星发送的信号，参照保存在存储器420中的码型来确定该所获取 的码型是分配给哪个卫星的码型。此外，作为判断的方式，示出了使用码型的例子，但是也 可以通过其它的数据的比较来进行上述判断。例如，也可以在该判断中使用利用了 PRN-ID 的比较。并且，在接收到的信号是从各GPS卫星发送的信号的情况下，判断部416将从所确 定的信号中获取的数据发送到室外定位部432。在从信号中获取的数据中包含导航电文。 另一方面，在接收到的信号是从室内发送机200-1等发送的信号的情况下，判断部416将从 该信号中获取的数据发送给室内定位部434。该数据即是作为用于确定室内发送机200-1 的位置的数据而预先设定的坐标值。或者，在其它场合中也可以使用识别该发送机的编号。在导航处理器430中，室外定位部432执行如下处理根据从判断部416发送的数 据来算出位置信息提供装置100的位置。具体地说，室外定位部432使用从3个以上的GPS 卫星(优选是4个以上)发送的信号所包含的数据，计算各信号的传播时间，根据其计算结 果算出位置信息提供装置100的位置。使用公知的卫星定位的方法执行该处理。对于本领 域技术人员来说能够容易理解该处理。因而，在此不重复其详细说明。另一方面，在导航处理器430中，室内定位部434根据从判断部416输出的数据， 来执行位置信息提供装置100存在于室内的情况下的定位处理。如后所述，室内发送机 200-1发送包含用于确定场所的数据(位置确定数据)的定位信号。因此，在位置信息提供 装置100接收到这种信号的情况下，能够取出包含在该信号中的数据，并使用该数据来作 为位置信息提供装置100的位置。室内定位部434进行该处理。由室外定位部432算出的 数据或者由室内定位部434读出的数据使用于显示器440的显示。具体地说，这些数据被 嵌入到用于显示画面的数据中，生成用于显示表示所测量出的位置的图像或者所读取的位 置(例如，设置有室内发送机200-1的场所)的图像，并通过显示器440进行显示。另外，位置信息提供装置100具备通信部450，该通信部450用于在控制部414的 控制下与外部、例如作为位置信息提供服务器而发挥功能的本地服务器204之间发送和接 收数据。在图13所示的结构中，在从定位信号的接收至生成要显示在显示器上的信息为 止的信号处理中，天线402、RF前端电路404、下变频器406、A/D转换器408是由硬件构成， 基带处理器410以及导航处理器430的处理能够由保存在存储器420中的程序来执行，对 此没有特别限定。此外，还能够设为通过用硬件替代软件来实现相关器部412的处理的结 构。参照图14说明位置信息提供装置100的控制处理。图14是表示位置信息提供装 置100的基带处理器410和导航处理器430所执行的处理的过程的流程图。在步骤S610中，位置信息提供装置100获取(跟踪、捕捉)定位信号。具体地说， 基带处理器410从A/D转换器408接收所接收到的定位信号(数字转换处理后的数据)的 输入。基带处理器410生成反映出有可能产生的延迟的码相位不同的码型来作为伪噪声码 的副本(replica)，分别检测该码型与所接收到的定位信号之间是否相关。所生成的码型的 数量例如是码型的比特数的两倍。作为一例，例如在码片速率(chip rate)是1023比特的 情况下，能够生成具有二分之一比特延迟、即码相位差的2046个码型。并且，执行使用各码
22型来取得与接收到的信号之间的相关的处理。基带处理器410在该相关处理中在检测到预 先规定的强度以上的输出功率的情况下，锁定该码型，能够根据该码型来确定发送了该定 位信号的卫星。具有该码型的比特排列的伪噪声码仅存在一个。由此，确定为了对接收到 的定位信号进行频谱扩展编码而使用的伪噪声码。此外，如后所述，也可以将用于取得通过接收所获取的信号与在位置信息提供装 置100内部生成的副本的码型之间的相关的处理作为并行处理来实现。在步骤S612中，基带处理器410确定该定位信号的发送源。具体地说，判断部416 根据与发送机相对应的PRN-ID(例如根据保存在图13中的存储器420中的数据)来确定 该信号的发送源，其中，上述发送机使用为了生成该信号而在调制时所使用的伪噪声码的 码型。在该定位信号是从室外发送的信号的情况下，控制转移到步骤S620。在该定位信号 是在室内发送的信号的情况下，控制转移到步骤S630。在所接收到的多个信号包含分别从 室外和室内发送的信号的情况下，控制转移到步骤S640。在步骤S620中，位置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该 信号中的数据。具体地说，导航处理器430的室外定位部432将暂时保存在存储器420中 的码型(上述被“锁定”的码型、以下为“锁定的码型”)叠加到该定位信号上，由此从构成 该信号的子帧中获取导航电文。在步骤S622中，室外定位部432使用所获取的4个以上的 导航电文来执行用于算出位置的普通的导航电文处理。在步骤S624中，室外定位部432根据该处理结果执行用于算出位置信息提供装置 100的位置的处理。例如，在位置信息提供装置100正在接收从4个以上的卫星发送的各定 位信号的情况下，使用包含在从各信号解调得到的导航电文中的各卫星的轨道信息、时间 信息等算出距离。另外，在其它场合，在步骤S612中，在位置信息提供装置100接收由卫星发送的定 位信号(室外信号)和来自室内发送机的信号(室内信号)的情况下，在步骤S640中，位 置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该信号中的数据。具体地说， 室外定位部432通过将该锁定的码型叠加到由基带处理器410发送的定位信号上，来获取 构成定位信号的子帧中的数据。在这种情况下，位置信息提供装置100为了接收来自卫星 的信号以及来自室内发送机的信号，进行可以说是“混合”模式的动作。因而，针对来自各卫 星的信号，获取具有时间数据的导航电文，针对来自室内发送机的信号，获取具有上述坐标 值及其它位置信息的数据。即，在步骤S642中，室内定位部434进行从由室内发送机200-1 发送的定位信号中获取例如楼层数、纬度、经度、高度的处理，另外，从由GPS卫星发送的定 位信号中获取导航电文，并进行处理。之后，控制转移到步骤S624。在这种情况下，在步骤 S624中，例如根据室内信号和室外信号的强度进行用于决定在位置计算中要使用的信号的 分配。作为一例，在室内信号的强度大于室外信号的强度的情况下，选择室内信号，包含在 该室内信号中的坐标值被设为位置信息提供装置100的位置。另一方面，在步骤S612中，定位信号的发送源是室内的情况下，例如室内信号的 强度为规定的水平以上的情况下，接着在步骤S630中，位置信息提供装置100通过进行定 位信号的解调来获取包含在该信号中的数据。具体地说，室内定位部434通过将该锁定的 码型叠加到从基带处理器410发送的定位信号上，由此从构成定位信号的子帧中获取电文 数据。该电文数据是代替包含在从卫星发送的定位信号中的导航电文而被包含在由室内发送机发送的定位信号中的电文数据。在步骤S632中，室内定位部434从该数据中获取坐标值(即，用于确定室内发送 机的设置场所的数据(例如，层数、纬度、经度、高度))。之后，处理转移到步骤S650。此外，在步骤S630中，在接收到短ID电文或者介质ID电文的情况下，在步骤S630 中，位置信息提供装置100通过进行定位信号的解调来获取包含在该信号中的数据，在步 骤S632中，位置信息提供装置100通过根据介质ID电文经由网络来发送该短ID电文，由 此从本地服务器204接收与该短ID相对应的信息。在步骤S650中，导航处理器430根据位置的算出结果执行用于在显示器440上显 示位置信息的处理。具体地说，生成用于显示所获取的坐标的图像数据或者用于显示室内 发送机200-1的设置场所的数据，并发送到显示器440。显示器440根据这种数据而在显示 区域上显示位置信息提供装置100的位置信息。参照图15说明位置信息提供装置100的位置信息的显示方式。图15是表示位置 信息提供装置100的显示器440上的画面的显示的图。当位置信息提供装置100在室外接 收到从各GPS卫星发送的定位信号时，显示器440显示图标710，该图标710表示根据该定 位信号获取到了位置信息。之后，在位置信息提供装置100的使用者移动到室内的情况下， 位置信息提供装置100无法接收从各GPS卫星发送的定位信号。作为替代，位置信息提供 装置100例如接收由室内发送机200-1发送的信号。如上所述，通过与从GPS卫星发送的 定位信号相同的方式发送该信号。因而，位置信息提供装置100对该信号进行与在从卫星 接收到定位信号时所执行的处理相同的处理。当位置信息提供装置100从该信号中获取到 位置信息时，将图标720显示在显示器440上，该图标720表示根据从设置在室内的发送机 发送的信号获取到了该位置信息。如上所述，本发明的位置信息提供装置100在如室内或者地下街道那样无法接收 来自GPS卫星的电波的场所中接收从设置在该场所中的发送机(例如室内发送机200-1 200-3或者200-4 200-6)发送的电波。位置信息提供装置100从该电波中获取确定该 发送机的位置的信息(例如坐标值、地址)并显示在显示器440上。由此，位置信息提供装 置100的使用者可获知当前的位置。这样，即使在无法直接接收定位信号的场所中也能够 提供位置信息。由此，可确保在室内稳定地接收信号。另外，在室内也能够以几米左右的稳定的精 确度提供位置信息。另外，地面时间(室内发送机200-1等发送机的时间)与卫星时间之间只要相互 独立即可，不需要同步。因而，能够抑制用于制造室内发送机的成本的增加。另外，由于在 运行位置信息提供系统之后也不需要使室内发送机的时间同步，因此容易运行。由于在从各室内发送机发送的各个信号中包含用于确定相应发送机被设置的场 所的信息本身，因此不需要根据从多个卫星发送的各信号来算出位置信息，因而，能够根据 从一个发送机发送的信号推导出位置信息。另外，通过接收从一个室内发送机发送的信号，能够确定该信号的接收场所的位 置，因此与GPS及其它以往的定位系统相比能够更容易地实现用于提供位置的系统。在这种情况下，位置信息提供装置100不需要用于接收由室内发送机200-1发送 的信号的专用硬件，而能够使用实现以往的定位系统的硬件，通过变更软件来实现信号处理。因而，不需要从零开始设计用于应用本实施方式所涉及的技术的硬件，因此可抑制位置 信息提供装置100的成本的增加，从而容易普及。另外，例如提供一种防止电路规模的增大 或者复杂化的位置信息提供装置。具体地说，位置信息提供装置100的存储器420将对室内发送机和/或卫星预先 规定的PRN-ID与码型相对应地保持。位置信息提供装置100根据程序进行如下处理根据 该PRN-ID来判断所接收到的电波是从卫星发送的电波还是从室内发送机发送的电波。该 程序是通过如基带处理器那样的运算处理装置来实现。或者，能够通过将用于判断的电路 元件变更为包含由该程序来实现的功能的电路元件，来构成位置信息提供装置100。并且，在作为便携式电话实现位置信息提供装置100的情况下，也可以将该所获 取的信息事先保持在如快闪存储器(Flashmemory)那样的非易失性的存储器420中。并且， 在拨打便携式电话时，也可以将保持在存储器420中的数据发送到拨打目的地。这样，发送 源的位置信息、即作为便携式电话的位置信息提供装置100从室内发送机获取到的位置信 息被发送到中继通话的基站。基站将该位置信息与接收日期和时间一起作为通话记录而进 行保存。另外，在拨打目的地为紧急联络目的地(例如日本的110号)的情况下，也可以直 接通知发送源的位置信息。由此，与来自以往的固定电话的紧急联络时的发送源的通知同 样地实现从移动体进行的发送源的通知。另外，关于设置在特定场所的发送机，利用能够发送与装载在定位卫星中的发送 机发送的信号相同的信号的发送机来实现位置信息提供系统。因而，不需要从零开始重新 设计发送机。本实施方式所涉及的位置信息提供系统使用频谱扩展信号来作为用于定位的信 号。根据该信号的发送，能够降低每个频率的电力，因此认为例如与以往的RF标签相比电 波的管理变得容易。其结果，位置信息提供系统的构建变得容易。另外，室内发送装置200-1在设置后，能够由无线I/F 210变更设定参数。因此， 能够简化在设置后一并重写用于确定设置场所的位置确定数据等的设置手续。另外，能够 实时地重写作为电文发送的信息中的“宣传广告用的数据”、“交通信息”、“气象信息”、“灾 害信息”(例如地震信息)等并提供给接收机，因此能够实现各种服务。不仅如此，室内发 送装置200-1能够重写用于进行信号处理的FPGA 245的固件本身。因此，能够在各种定位 系统的通信方式(调制方式等)中使用相同的硬件。另外，通过使用短ID电文和介质ID 电文，还能够从本地服务器204获取各种与位置相关联的信息。<接收机的变形例1>也可以使用多个相关器来代替位置信息提供装置100所具备的相关器部412的结 构。在这种情况下，由于同时并行执行用于使定位信号与副本相匹配的处理，因此位置信息 的计算时间变短。图16是用于说明这种位置信息提供装置100的变形例的结构的图。本变形例所涉及的位置信息提供装置1000包括天线1010、与天线1010电连接的 带通滤波器1020、与带通滤波器1020电连接的低噪声放大器1030、与低噪声放大器1030 电连接的下变频器1040、与下变频器1040电连接的带通滤波器1050、与带通滤波器1050 电连接的A/D转换器1060、与A/D转换器1060电连接的由多个相关器构成的并行相关器 1070、与并行相关器1070电连接的处理器1080、以及与处理器1080电连接的存储器1090。
并行相关器1070包括η个相关器1070-1 1070_η。各相关器根据从处理器1080 输出的控制信号，同时执行接收到的定位信号与为了对定位信号进行解调而生成的码型之 间的匹配。具体地说，处理器1080对各并行相关器1070中的各个并行相关器提供生成反映 出伪噪声码中有可能产生的延迟的(使码相位偏离的)码型的指令。该指令例如在现有的 GPS中是卫星的数量Χ2Χ 1023(使用的伪噪声码的码型的长度)。各并行相关器1070根 据提供给各自的指令并使用对各卫星规定的伪噪声码的码型来生成码相位不同的码型。这 样，在生成的所有的码型中存在一个与在所接收到的定位信号的调制中使用的伪噪声码的 码型一致的码型。因此，将为了进行使用各码型的匹配处理而所需的数量的相关器预先构 成为并行相关器1070，由此能够瞬时确定伪噪声码的码型。在位置信息提供装置100接收 来自室内发送机的信号的情况下也同样地能够应用该处理。因而，即使在位置信息提供装 置100的使用者位于室内的情况下，也能够在短时间内获取该位置信息。S卩，并行相关器1070最多能够对为各卫星规定的伪噪声码的码型和为各室内发 送机规定的伪噪声码的码型的全部，并行地进行匹配。另外，根据相关器的个数、和分配给 卫星以及室内发送机的伪噪声码的码型的个数之间的关系，在不是对为各卫星和各室内发 送机规定的伪噪声码的全部码型一并采取匹配的情况下，也能够通过基于多个相关器的并 行处理来大幅缩短位置信息获取所需的时间。在此，卫星以及室内发送机以作为相同的通信方式的频谱扩展方式发送信号，分 配给卫星以及室内发送机的伪噪声码的码型能够使用同一系列，因此关于并行相关器，能 够共用来自卫星的信号以及来自室内发送机的发送两者，不对两者特别进行区分就能够并 行进行接收处理。此外，在图16的位置信息提供装置1000中也没有特别限定，在从定位信号的接收 至生成要显示在显示器(在图16中未图示)上的信息为止的信号处理中，天线1010、带通 滤波器1020、低噪声放大器(LNA) 1030、下变频器1040、带通滤波器1050、A/D转换器1060、 相关器1070也是由硬件构成，用于定位的运算处理(图12中说明的控制处理)是能够由 处理器1080根据保存在存储器1090中的程序来执行。<接收机的变形例2>下面说明本发明的接收机的变形例2。在此，说明将便携式电话机用作位置信息提 供装置100的情况。变形例2所涉及的位置信息提供装置通过在以往的便携式电话机中变更软件来 作为本申请发明的位置信息提供装置。在此，变形例2所涉及的位置信息提供装置，在根据 介质ID电文向作为提供与该发送机有关的信息的装置的本地服务器204发送短ID电文的 情况下，将能够取得位置信息的处理设为使用便携式电话网的通信，来代替根据包含在室 内发送机中的数据来确定位置。而且，根据本实施方式，根据短ID电文和介质ID电文也能 够确定位置。通常，根据便携式电话机发送的信号，便携式电话机的位置被确定为接收到该 信号的基站的区域，但是通过本实施方式能够确定该位置。由此，例如即使在基站的设置数 量较少的地方等中，也能够根据该短ID电文和介质ID电文高精确度地确定便携式电话机 的位置。此外，根据来自卫星的定位信号进行位置定位的结构是共通的，因此下面主要说明从室内发送机接收到短ID电文和介质ID电文的情况下的动作。图17是表示本实施方式所涉及的位置信息提供装置的使用方式的图。作为便携 式电话1200来实现该位置信息提供装置。便携式电话1200能够接收由室内发送机1210发 送的定位信号。室内发送机1210连接在因特网1220上。在因特网1220上连接有能够提 供室内发送机1210的信息的信息提供服务器1230 (相当于图1的本地服务器204)。假设 短ID电文以及与它们各自对应的位置关联信息登记在信息提供服务器1230的数据库中。 在因特网1220上还连接有与便携式电话1200进行通信的基站1240。当便携式电话1200接收到由室内发送机1210发送的信号时，从该信号中获取短 ID电文和介质ID电文。便携式电话1200根据介质ID电文向信息提供服务器1230发送该 短ID电文。信息提供服务器1230在识别出该短ID电文时，参照与该短ID电文相关联的数据 库来读出与该ID相关联的位置关联信息。当信息提供服务器1230对基站1240发送了该 数据时，基站1240发送该数据。便携式电话1200在检测到该数据的到达时，按照便携式电 话1200的使用者的阅读操作，能够从该数据中获取室内发送机1210的位置、与该位置相关 联的信息。在此，参照图18说明便携式电话1200的结构。图18是表示便携式电话1200的硬 件结构的框图。便携式电话1200包括各自电连接的天线1308、通信装置1302、CPU 1310、 操作按钮1320、照相机1340、快闪存储器1344、RAM 1346、数据用ROM 1348、存储卡驱动 装置1380、声音信号处理电路1370、麦克风1372、扬声器1374、显示器1350、LED (Light Emitting Diode 发光二极管)1376、数据通信 IF 1378 以及振荡器(vibrator) 1384。由天线1308接收到的信号通过通信装置1302被传输到CPU1310。CPU 1310将该 信号传输到声音信号处理电路1370。声音信号处理电路1370对该信号执行预先规定的信 号处理，将处理后的信号发送到扬声器1374。扬声器1374根据该信号输出声音。麦克风1372接收对便携式电话1200发出的声音，将与发出的声音对应的信号输 出到声音信号处理电路1370。声音信号处理电路1370根据该信号执行为了通话而预先规 定的信号处理，将处理后的信号发送到CPU 1310。CPU 1310将该信号变换为发送用的数 据，并发送到通信装置1302。当通信装置1302通过天线1308发送了该信号时，基站1240 接收该信号。快闪存储器1344保存从CPU 1310发送的数据。相反地，CPU 1310读出保存在快 闪存储器1344中的数据，使用该数据执行预先规定的处理。RAM 1346根据对操作按钮1320进行的操作而暂时保持由CPU 1310生成的数据。 数据用ROM 1348保存用于使便携式电话1200执行预先决定的动作的数据或者程序。CPU 1310从数据用ROM 1348中读出该数据或者程序，使便携式电话1200执行预先决定的处理。存储卡驱动装置1380接受存储卡1382的安装。存储卡驱动装置1380读出保存 在存储卡1382中的数据，并发送到CPU1310。相反地，存储卡驱动装置1380将由CPU 1310 输出的数据写入到在存储卡1382中所确保的数据保存区域中。声音信号处理电路1370执行对于在如上所述的通话中使用的信号的处理。此外， 也可以将CPU 1310与声音信号处理电路1370构成为一体。显示器1350根据从CPU 1310输出的数据来显示由该数据规定的图像。例如，在快闪存储器1344中保存了用于访问信息提供服务器1230的数据(例如URL)的情况下，显 示器1350显示该URL。LED 1376根据来自CPU 1310的信号实现预先决定的发光动作。例如，在LED 1376 能够显示多个颜色的情况下，LED 1376根据包含在从CPU 1310输出的信号中的数据，以与 该数据相关联的颜色发光。数据通信IF 1378接受数据通信用的线缆的安装。数据通信IF 1378将从CPU 1310输出的信号发送到该线缆。或者，数据通信IF 1378将通过该线缆接收到的数据发送 到 CPU 1310。振荡器1384根据从CPU 1310输出的信号以预先决定的频率执行振荡动作。对于 本领域技术人员来说能够容易理解便携式电话1200的基本动作。因而，在此不重复详细说 明。便携式电话1200还具备用于接收定位信号的天线1316和定位信号接收前端部 1314。在此，定位信号接收前端部1314包括图13中说明的位置信息提供装置100的结 构中通过硬件实现的天线402、RF前端电路404、下变频器406、A/D转换器408。另一方面， 位置信息提供装置100的结构中设为由软件来实现的基带处理器410以及导航处理器430 的处理是能够由CPU 1310上的定位处理部1312根据从快闪存储器1344加载到RAM 1346 上的程序来执行。此外，在此还能够设为通过用硬件替代软件来实现相关器部412的处理 的结构。此外，硬件的结构以及软件的结构还能够与图16中说明的位置信息提供装置1000 相同。参照图19说明信息提供服务器1230的具体结构。图19是表示信息提供服务器 1230的硬件结构的框图。例如通过公知的计算机系统来实现信息提供服务器1230。信息提供服务器1230包括CPU 1410、接收由信息提供服务器1230的使用者输入 的指示的鼠标1420、键盘1430、暂时保存通过执行CPU 1410的程序而生成的数据或者通 过鼠标1420或键盘1430输入的数据的RAM 1440、非易失性地保存大容量的数据的硬盘 1450、CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory 光盘只读存储器)驱动装置 1460、监视器 1480以及通信IF 1470，来作为主要硬件。该硬件通过数据总线相互连接。在⑶-ROM驱动 装置1460上安装CD-ROM 1462。实现信息提供服务器1230的计算机系统中的处理是通过该硬件以及由CPU 1410 执行的软件来实现的。这种软件有时被预先保存在硬盘1450中。另外，软件有时被保存 在CD-ROM 1462和其它的数据记录介质中，作为程序产品而流通。或者，有时将软件作为能 够由连接在所谓的因特网上的其它的信息提供商下载的程序产品来提供。这种软件在由 CD-ROM驱动装置1460及其它数据读取装置从该数据记录介质读取、或者通过通信IF1470 被下载之后，暂时被保存在硬盘1450中。该软件由CPU1410从硬盘1450被读出，并以可执 行的程序的形式被保存在RAM 1440中。CPU 1410执行该程序。实现图19所示的信息提供服务器1230的计算机系统的硬件是普通的硬件。因 而，本发明所涉及的信息提供服务器1230的本质的部分也可以说是保存在RAM 1440、硬盘 1450、⑶-R0M1462及其它数据记录介质中的软件、或者是能够通过网络下载的软件。此外， 上述计算机系统的硬件的动作是公知的。因而，不重复详细说明。
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此外，作为记录介质并不限于上述的⑶-ROM 1462、硬盘1450等，也可以是磁 带、盒式磁带、光盘(M0(Magnetic OpticalDisc 磁光盘)/MD(Mini Disc:微型光盘)/ DVD(Digital VersatileDisc 数字通用光盘))、IC(Integrated Circuit 集成电路)卡 (包括存储卡)、光卡、掩模ROM、EPROM、EEPR0M、快闪ROM等半导体存储器等能够固定保持 程序的介质。另外，在此所说的程序不仅是能够由CPU 1410直接执行的程序，也包含源程序形 式的程序、压缩处理后的程序、被加密的程序等。如上所述，短ID电文以及与其各自对应的位置关联信息登记在硬盘1450上的数 据库中。如上所述，在本实施方式所涉及的位置信息提供系统中，从设置在地面上或者地 下的发送机发送的信号根据状况而包含有短ID电文和介质ID电文的数据。该数据与位置 关联信息相关联地被保存在提供该发送机的位置信息的服务器装置中。作为位置信息提供 装置而发挥功能的便携式电话1200通过将短ID电文发送到该服务器装置来获取室内发送 机的位置信息或者与室内发送机的位置相关联的信息。在利用这种信息的提供方法的情况 下，不需要使该发送机自身保持发送机的位置信息，因此能够容易地变更发送机的设置场 所。[地面补充信号的信号规格的变形例]此外，作为地面补充信号的信号规格，参照图5 图12进行了说明，但是还能够采 用如下要说明的其它地面补充信号的信号规格。下面，以与在图5 图12中所说明的地面补充信号的信号规格不同之处为中心来 说明“地面补充信号的信号规格的变形例”。i)用于室内位置信息的高可靠性确保(防止错误同步)以及室内位置信息的高可 靠性确保(防止错误捕捉)的结构在该变形例中，在除去帧开头字以外的各字中附加规定比特长度的计数位、例如3 比特的计数位，对发送的每个字递增值。该计数值例如计数到111之后从000开始重复计数。另外，关于帧开头字，将该帧开头字所包含的室内发送机用的电文的前同步码设 定为与GPS和QZSS信号的前同步码不同的值。能够根据不同的前同步码迅速地识别错误捕捉，并且通过该计数，能够排除前同 步码与字尾部的奇偶校验的关系在规定以外的场所偶然一致并反复出现的情形，可靠地检 测帧的开头，建立帧同步，从而防止输出错误的位置信息。ii)室内外识别帮助标签(接收机的省电化)对于便携式电话等要求省电的设备来说，利用多个相关器始终搜索、捕捉跟踪室 内外的信号的负担较大。希望在室内仅搜索室内发送机，在室外进行卫星信号和至少一个 信道的室内信号的码搜索。设在电文中包含1比特的室内外识别帮助标签，在与室外的边 界区域以及室外设置室内发送机的情况下设置1比特，接收机在该比特为1时开始用于捕 捉室外的卫星的码搜索，在该比特为0时结束用于捕捉室外的卫星的码搜索。如下更详细地说明室内外识别帮助标签。装载在便携式电话中的普通的GPS接收机例如具有8个信道，能够同时捕捉、跟踪
298个卫星。另外，通常在这些接收机中利用多个相关器缩短了用于捕捉卫星的频率以及码搜 索的时间。为了缩短在室内外移动时的位置信息获取时间，位置信息提供装置必须始终利用 多个相关器同时搜索来自卫星的第一定位信号和来自室内发送机的第二定位信号。在该普通情况时，例如接收机的多个相关器中的规定比例、例如百分之二十(在 上述信道数的例子中，例如相当于2个信道)的相关器进行分配给室内发送机的PRN码的 搜索，剩下的比例、例如百分之八十的相关器(在上述的例子中，例如相当于6个信道)使 用分配给卫星的PRN码进行搜索。在此，由于如下情形而始终以这种比例进行搜索在能够捕捉到第二定位信号的 情况下，能够根据从其电文得到的位置信息立即输出位置信息，因此为了在室内迅速地得 到位置信息，而希望始终由百分之二十左右的相关器进行室内发送机的码搜索。如果不始 终搜索室内发送机码，则在移动到室内而GPS逐渐无法进行接收的情况下，依次实施用于 捕捉卫星的搜索，结果判断为GPS无法进行接收，之后开始进行室内发送机用码的搜索，但 是由于在转变为获取来自室内发送机的位置信息之前，在室内接收来自卫星的定位信号来 进行定位，因此导致直到完全无法接收来自卫星的定位信号为止，输出由于多路径、反射波 的影响而具有很大误差的位置信息。并且，为了从室内移动到室外时迅速地进行卫星捕捉，在室内不仅要利用分配给 室内发送机的PRN码进行搜索，还必须利用来自卫星的PRN码进行卫星信号搜索，但是在这 种情况下，希望使搜索室内发送机分配码的相关器数量的比例变大。例如，希望百分之二十 是室外的卫星分配码，百分之八十用于室内发送机码的搜索。但是，在便携式电话等用电池驱动的位置信息提供装置中，始终进行所有的相关 器的搜索、信号捕捉、跟踪将导致效率降低。如果完全清楚用户位于室内，则能够减少进行 搜索的相关器的数量，从而能够节省电力消耗。例如，如果仅使百分之二十左右的相关器进 行动作、即对上述信道数的例子中2个信道左右的室内发送机进行搜索、捕捉、跟踪，则用 户能够自如地在短时间内在室内获取位置信息，并且能够抑制电池的消耗。因此，使从室内发送机发送的信号包含“室内外识别帮助标签”(BD位)，该BD位 构成为使在用户往来于室内和室外时处于其边界处的1 2个室内发送机发送1，使其以 外的室内发送机(完全位于室内)发送0。接收机在该BD位是1的情况下，开始搜索室外用的定位信号，在0的情况下，通过 关闭搜索，能够有效地兼顾电池消耗的降低以及在室内外移动的情况下的位置信息获取时 间的缩短。(地面补充信号的信号规格)以下，进一步说明从室内发送机200-1发送的信号(地面补充信号)的变形例的结构。变形例的地面补充信号具有与来自卫星的定位信号(例如，GPS以及QZSS的Ll 频带C/A码)相对应的RF特性。导航电文的结构以30比特的字为单位，这一点与来自卫 星的定位信号相同，但是为了提供更快的TTRM时间，而具有较短分隔的帧结构。该点与图 5 图12中所说明的地面补充信号的信号规格相同。因而，由于(I)RF特性相同，因此省略说明，以下说明电文特性。
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(3)电文特性(3-1)字结构—个字由与来自卫星的定位信号的字长度相同的字长度、例如30比特构成。在一 个字是30比特的情况下，一个字例如包含21比特的数据位、3比特的字计数、6比特的奇偶 校验。(3-2)字计数在除了帧开头字以外的各字中具有字计数。室内发送机200-1的FPGA 245每当 发送字时，将该字计数的值每次递增规定数、例如每次递增1。通过该字计数来帮助识别字、帧的分隔。为了帮助识别分隔，该3比特的值不取与 前同步码的前3比特相同的值而是跳过。关于(3-3)奇偶校验码、(2-4)奇偶校验算法以及奇偶校验检查算法，与图5 图 12中所说明的地面补充信号的信号规格相同。(3-4)帧结构图20是表示变形例的地面补充信号的帧结构的图。1帧由1个字的整数倍构成，具有以下形式。此外，这种结构的帧依次重复发送。S卩，第一字具有规定比特长度、例如8比特的前同步码，并且接着具有规定比特长 度、例如3比特的电文类型ID(MID)。剩余的位除了上述除去帧开头字以外的每个字所具有 的3比特的字计数和每个字所具有的6比特的奇偶校验以外全部是数据位。在图20中，图示了 1帧分别由1个字、2个字、3个字构成的情况。也就是说，即使是变形例的地面补充信号，从室内发送机200发送的地面补充信 号在字结构上也与来自卫星的定位信号相同，但是关于帧由几个字构成则不同，由比来自 卫星的定位信号的1帧所包含的字数更少的字数来构成帧。(3-5)前同步码附加在各帧的第一字开头的8比特的前同步码具有规定的比特模式。根据该前同步码来帮助识别帧的分隔。该前同步码的模式与来自卫星的定位信号 的前同步码的比特模式不同，从而能够与GPS、QZSS的卫星定位信号相区别。(3-6)电文类型 ID(MID)接着各帧的第一字的前同步码附加的上述3比特的电文类型ID(MID)表示包含该 字的帧的帧长度及其内容。在变形例的地面补充信号中，MID的值与帧长度及内容的对比也与图6所示的情 形相同。(3-6-1)电文内容(3-6-1-1)电文类型ID “000” 位置信息1在电文类型ID是“000”时，其帧长度是3个字，其内容是位置信息。图21是表示电文类型ID为“000”时的变形例的地面补充信号的帧结构的图。另 外，图22是分别表示帧内的数据内容、比特长度、LSB(Least Significant Bit)的相应的 数值、以及所表现的范围的例子的图。参照图21和图22，如下说明其内容。i)层数
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第一字的位12 19意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是层。比特长度是8比特，没有符号，LSB是1层。通过设定_50层的偏移，来表现-50 +204 层。ii)纬度将第二字的位1 21设为MSB (Most Significant Bit)侧来排列比特，附加了第 一字的位20、21后的合计23比特意味着该发送机的纬度，其单位是“度”。 设该纬度附加有符号，并且LSB是180/1023 [度] 0. 000021 [度]，表现-90度 +90度。相当于南北方向上大约2. 4m。iii)经度将第三字的位1 21设为MSB侧，附加第一字的位22 24后的合计24比特意 味着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，L SB是360/1024[度] 0. 000021 [度]，表现-180度 +180度。在赤道上相当于东西方向上大约2. 4m。(3-6-1-2)电文类型ID “001” 位置信息2在电文类型ID是“001”时，其帧长度是4个字，其内容是位置信息。图23是表示电文类型ID为“001”时的帧结构的图。另夕卜，图24是分别示出帧内 的数据的内容、比特长度、LSB的相应的数值、以及所表现的范围的例子的图。参照图23和图24，如下说明其内容。i)层数第一字的位12 20意味着设置有该发送机的建筑物的层数，其单位是“层”。比特长度是9比特，没有符号，LSB是0.5层。通过设定_50层的偏移，来表现-50 层 +205层。ii)纬度将第二字的位4 24设为MSB，附加有第四字的位18 20后的合计24比特意味 着该发送机的纬度，其单位是“度”。设该值附加有符号，LSB是180/1024[度] 0. 000011 [度]，表现-90度 +90 度。这相当于南北方向上大约1.2m。iii)经度将第三字的位4 24设为MSB，附加有第四字的位21 24后的合计25比特意味 着该发送机的经度，其单位是“度”。设该经度附加有符号，LSB是360/1025 [度] 0. 000011 [度]，表现-180度 +180 度。在赤道上相当于东西方向上大约1.2m。iv)高度第四字的位1 12意味着该发送机的高度，其单位是“m(米)”。该高度没有符号，LSB是lm。设定_95m的偏移，来表现_95m +4000m。(3-6-1-3)电文类型 ID “011” 短 ID在电文类型ID是“011”时，其帧长度是1个字，其内容是短ID(IDs)。图25是表示电文类型ID为“011”时的帧结构的图。在与短ID相对应的帧中发送12比特的短ID电文。并且，在该帧中包含上述的
32“室内外识别帮助标签”(BD位)。在此，短ID电文的内容、用途与图11中所说明的地面补充信号相同。(3-6-1-4)电文类型 ID “100” 介质 ID在电文类型ID是“ 100”时，其帧长度是2个字，其内容是介质ID (IDm)。图26是表示电文类型ID为“100”时的帧结构的图。在与介质ID相对应的帧中，发送12比特的介质ID电文和21比特的介质ID电文。 并且，在该帧中也包含上述的“室内外识别帮助标签”(BD位)。介质ID电文的内容、用途与图12中所说明的地面补充信号相同。因而，位置信息提供装置(例如便携式电话机)100-5当接收到短ID电文和介质 ID电文时，经由通信网，通过向本地服务器204查询来获取与该电文相对应的位置关联信 肩、ο按照如上所述的本发明的实施方式，与其实施方式相应地起到如下的效果i) ν)中的至少一个效果。i)与GPS C/A信号的共通化由于能够使接收室内信号和来自室外的卫星的信号的信道的硬件结构相同，因此 不需要设置用于室外、室内的专用的信道，容易地根据接收环境动态地切换搜索、捕捉跟踪 室内外信号的信道。由于能够有效地使用接收机资源，因此对于电力消耗限制较大的便携 式设备、例如便携式电话是有利的。ii) TTRM (Time To Read Message)缩短能够缩短用户按下位置信息获取按钮至获取位置信息为止的时间。iii)与利用目的相应的自由性变更来自普通的卫星的定位信号(例如，GPS C/A信号)的导航电文的固定格式， 从而帧的开头字能够具有规定比特的识别信息(电文类型ID)，由发送机设置者根据利用 目的、用途来设定要发送的电文的内容、发送顺序、频率。iv)室内位置信息的高可靠性确保(防止错误同步)通过根据本发明的方式进行帧同步，能够排除由于错误的帧同步而输出错误的位 置信息的可能性。对在紧急报告时的位置信息通知要求可靠地获取位置信息，通过采用本 方式，能够改进室内定位方式的可靠性。ν)室内位置信息的高可靠性确保(防止错误捕捉)通过在接收到来自普通的卫星的定位信号(例如GPS C/A信号)时在接收机内进 行的本发明的处理，能够通过帧同步处理的最初的比特提取以及前同步码搜索来识别错误 捕捉。应该认为本次公开的实施方式在所有的点上是示例性的而不是限制性的。本发明 的范围不是通过上述的说明而是通过权利要求书来表示，意图包含与权利要求书等同的意 思以及范围内的所有变更。
权利要求
一种位置信息提供系统(10)，能够使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号来提供位置信息，该位置信息提供系统具备室内发送机(200 1)，上述室内发送机包括存储部(240)，其保存用于确定上述室内发送机被设置的场所的位置数据；生成部(210)，其将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部(292)，其发送上述频谱扩展信号，其中，上述位置信息提供系统还具备位置信息提供装置(100)，上述位置信息提供装置具备接收部(402)，其接收频谱扩展信号；确定部(412)，其根据关于上述第一和第二定位信号的码型，确定与由上述接收部接收到的频谱扩展信号相对应的码型；判断部(416)，其根据使用由上述确定部确定的码型解调得到的信号，判断接收到上述第一和第二定位信号中的哪一个定位信号；位置信息导出部(430)，其通过根据上述判断的结果来切换处理，推导出上述位置信息提供装置的位置信息；以及输出部(440)，其输出由上述位置信息导出部推导出的位置信息，其中，上述第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文。
2.根据权利要求1所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
3.根据权利要求1或2所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的位置信息提供系统，其特征在于，在接收到由一个上述室内发送机发送的上述第二定位信号的情况下，上述位置信息导 出部从通过上述解调得到的信号中获取上述位置数据，在没有接收到上述第二定位信号而接收到多个上述第一定位信号时，上述位置信息导 出部根据多个上述频谱扩展信号来算出上述位置信息。
6.根据权利要求2所述的位置信息提供系统，其特征在于，上述位置信息提供装置能够通过通信线路与提供与识别数据相关联的位置关联信息 的通信装置进行通信，当上述接收部接收到上述第二定位信号时，上述位置信息导出部根据上述识别数据， 与上述通信装置进行通信，从而获取与上述识别数据相关联的位置关联信息。
7.—种室内发送机(200-1)，能够使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定 位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息，该室内发送机具备存储部(240)，其保存用于确定上述室内发送机被设置的场所的位置数据； 生成部(210)，其将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成；以及发送部(292)，其发送上述频谱扩展信号，其中，上述生成部生成以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文的上述第二定位信号。
8.根据权利要求7所述的室内发送机，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
9.根据权利要求7或8所述的室内发送机，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，该字为执行错误检测的数据的发送 单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的室内发送机，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
11.根据权利要求7所述的室内发送机，其特征在于，上述生成部生成包含与位置关联信息相关联的识别数据的第二定位信号。
12.一种用于使用来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号来提供位置信息 的方法，该方法包括以下步骤加载用于确定室内发送机被设置的场所的位置数据； 将包含上述位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成； 发送上述频谱扩展信号； 接收上述频谱扩展信号(S610)；根据关于上述第一和第二定位信号的码型，确定与所接收到的上述频谱扩展信号相对 应的码型；根据使用所确定的上述码型解调得到的信号，判断接收到上述第一和第二定位信号中 的哪一个定位信号(S612)；通过根据上述判断的结果来切换处理，推导出位置信息(S620、S630、S640)；以及 输出所推导出的上述位置信息(S650)，其中，上述第二定位信号以比上述第一定位信号短的周期重复相同内容的电文。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各帧所包含的字数被设定为可变，构成上述帧的字包含具有识别信息的字，该识别信息表示构成该帧的上述字数。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，上述第二定位信号包括各自包含多个字的多个帧，其中，上述字为执行错误检测的数 据的发送单位，各上述帧的开头字包含接收时用于取得帧同步的前同步码部分，各上述帧的除至少上述开头字以外的字包含每次生成字数据时被更新的计数数据。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其特征在于，上述第一定位信号包括各自包含多个第一字的多个第一帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第一帧包含接收时用于取得帧同步的第一前同步码部分，上述第二定位信号包括各自包含多个第二字的多个第二帧，其中，上述字为执行错误 检测的数据的发送单位，各上述第二帧包含接收时用于取得帧同步的第二前同步码部分，该第二前同步码部分 具有与上述第一前同步码部分的模式不同的模式。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其特征在于， 上述推导的步骤包括以下步骤在接收到由一个上述室内发送机发送的上述第二定位信号的情况下，从通过上述解调 得到的信号中获取上述位置数据；以及在没有接收到上述第二定位信号而接收到多个上述第一定位信号时，根据多个上述频 谱扩展信号来算出上述位置信息。全文摘要
提供一种能够缩短直到获取位置信息为止所需的时间的位置信息提供系统。室内发送机(200-1)使用与来自多个卫星的作为频谱扩展信号的第一定位信号兼容的第二定位信号来提供位置信息。室内发送机(200-1)具备保存用于确定自身被设置的场所的位置数据的EEPROM(243)、将包含位置数据的第二定位信号作为频谱扩展信号来生成的FPGA(245)以及发送频谱扩展信号的发送部(251～258)。生成以比第一定位信号短的周期重复相同内容的第二定位信号。
文档编号G01S19/11GK101971049SQ200880125759
公开日2011年2月9日 申请日期2008年11月27日 优先权日2007年11月30日
发明者前田裕昭, 宫野智行, 小暮聪, 岸本统久, 浅子正浩, 石井真, 迪纳什·曼恩德哈, 鸟本秀幸 申请人:测位卫星技术株式会社;光屋科技及顾问株式会社
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