(57)【要約】【課題】測位結果に対する正規性信頼性が確保しつつ、より精度良く測位することができる測位端末を提供する。【解決手段】車載機２００は、認証済みのＧＰＳ衛星２を優先的に用いた測位結果（認証優先測位結果）と、認証済みであるか否かに関わらず、信号品質がより良いＧＰＳ衛星２から受信する信号を用いた測位結果（信号品質優先測位結果）とを比較する。そして、信号品質優先測位結果が示す地点が、認証優先測位結果が示す地点から一定距離（例えば１００ｍ）以内に存在する場合に、信号品質優先測位結果が指し示す位置情報を現在位置として採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムで用いられる複数の人工衛星からの信号を受信する衛星受信機（２３０）と、
前記衛星受信機が受信している信号の送信元が、前記人工衛星であるか否かの認証を行うために必要な認証用情報を認証センタ（１２０）から取得する認証用情報取得部（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）と、
前記認証用情報取得部で取得した認証用情報を用いて、前記衛星受信機で受信した前記信号の前記送信元が、前記人工衛星であるか否かの認証を行う送信元認証部（Ｓ１０、Ｓ１１）と、
前記衛星受信機が複数の送信元から受信した信号のうち、前記送信元認証部で認証されている前記送信元から受信した前記信号を優先的に用いて自端末の位置を測位する認証優先測位部（Ｓ２２）と、
前記送信元毎に、その送信元が送信する信号を用いて測位した場合に測位結果に誤差を与える可能性の小ささを表す信号品質を評価する信号品質評価部（Ｓ２７）と、
前記衛星受信機が複数の送信元から受信した信号のうち、前記信号品質がより良い送信元から受信した前記信号を優先的に用いて自端末の位置を測位する信号品質優先測位部（Ｓ２４）と、
前記信号品質優先測位部が測位した結果である信号品質優先測位結果と、前記認証優先測位部が測位した結果である認証優先測位結果の、いずれか一方が示す位置を現在位置として採用する測位結果選択部（Ｓ２５）と、を備え、
前記測位結果選択部は、前記信号品質優先測位部が測位に用いた前記信号の前記送信元が前記人工衛星であると推定するための許容条件を、前記信号品質優先測位結果が満たす場合に、前記信号品質優先測位結果が示す位置を現在位置として採用し、一方、前記信号品質優先測位結果が前記許容条件を満たさない場合には、前記認証優先測位結果が示す位置を現在位置として採用することを特徴とする測位端末。
【請求項２】
請求項１において、
前記信号品質評価部は、前記信号品質を表す指標として、現在位置からその送信元までの直線距離と、その送信元で前記信号が送信されてから受信されるまでの時間差と電波の伝搬速度から算出される擬似距離との差の大きさを表す擬似距離残差、及び、前記信号に対するノイズの比を表すＳ／Ｎの少なくともの何れか一方を用いることを特徴とする測位端末。
【請求項３】
請求項１又は２において、
測位結果に対する信頼性の高さを示す認証レベルを、その測位に用いた前記信号の前記送信元の数と、その測位に用いた前記信号の前記送信元のうち、前記送信元認証部で認証できている送信元の数に応じて算出する認証レベル算出部（Ｓ３２）と、
少なくとも前記測位結果選択部で選択したほうの測位結果を、その測位結果に対して前記認証レベル算出部で算出した認証レベルとともに外部に送信する測位結果送信処理部（Ｓ３４）と、を備えることを特徴とする測位端末。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、
前記許容条件は、前記信号品質優先測位結果が示す位置が、前記認証優先測位結果が示す位置から一定距離以内に存在することとすることを特徴とする測位端末。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、
前記許容条件は、前記信号品質優先測位部が測位に用いた前記送信元の衛星時刻が、前記認証優先測位部が測位に用いた前記送信元の衛星時刻から一定時間以内となっていることとすることを特徴とする測位端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星測位システムで用いられる人工衛星から受信した信号をもとに自端末の位置を測位する測位端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの信号を受信して、自端末の位置を測位する測位端末が知られている。
【０００３】
しかしながら、近年では、人工衛星からの信号を擬似的に生成可能なシミュレータ等の開発により、悪意のある者が当該シミュレータを使って、測位端末に誤った位置を算出させるという問題が生じている。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、自端末が受信した信号が、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の信号であるかの認証を行う技術が提案されている。特許文献１に開示の技術では、測位端末は、認証センタのデータベースにアクセスし、人工衛星から自端末が受信した信号に含まれる衛星番号と衛星時刻をもとに、対象とする人工衛星の認証に用いるデータを取得する。そして、測位端末は、認証センタから取得したデータを用いて、自端末が受信した信号が、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の信号であるかの認証を行う。なお、ここでの認証処理には、複雑な演算処理を伴う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１３０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の技術では、自端末が信号を受信する度に、その信号が衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の信号であるかの認証処理を実施する。
【０００７】
ここで、特許文献１の技術を応用すれば、測位端末は、自端末が受信している信号の送信元のそれぞれについて、その送信元が衛星測位システムで用いられている人工衛星であるかを判定する構成も考えられる（応用例とする）。例えば、自端末が受信した信号が、衛星測位システムで用いられる人工衛星からの正規の信号である場合に、その信号の送信元が衛星測位システムで用いられる人工衛星であると判定する。
【０００８】
この応用例においては、当該人工衛星であると判定した送信元、すなわち、認証済みの送信元からの信号は、シミュレータで生成された信号ではなく、人工衛星からの信号であると見なして測位に用いる。そして、認証済みの送信元からの信号を用いた測位結果は、認証未完了の送信元からの信号を用いた測位結果よりも、その測位結果が示す位置は悪意のある者によって改竄されていないという観点において信頼性が高いと言える。
【０００９】
ところで、認証処理には、認証センタへアクセスしてデータを取得する手間や、複雑な演算処理を伴うため、１つの送信元を認証するにも待ち時間が生じる。応用例における測位端末は、自端末が受信している信号の送信元である複数の人工衛星のそれぞれについて認証を行う必要があり、自端末が受信している信号の全ての送信元に対して、この認証処理を行うには、より多くの時間が必要となる。したがって、正規の人工衛星であっても、認証されていない状態が存在しうる。
【００１０】
そして、全ての送信元に対してこの認証処理が完了していない場合においては、既に認証できている送信元からの信号を優先的に用いて測位することで、前述のとおり、改竄されている可能性を低減することができる。
【００１１】
しかしながら、認証済みとなっている送信元からの信号の品質がよいとは限らない。例えば認証済みの送信元からの信号がマルチパスや電離層などによって相対的に大きな誤差を含んでいる場合、その信号を用いた測位結果の精度は悪くなってしまう。
【００１２】
また、認証が未完了な送信元の中には、衛星測位システムで用いられている人工衛星が含まれている可能性があり、その認証未完了の人工衛星からの信号のほうが、認証済みの送信元からの信号よりもマルチパスや電離層などの影響を受けていない可能性がある。すなわち、認証未完了な人工衛星からの信号を測位に用いたほうが、測位精度自体は向上する場合があり得る。
【００１３】
測位端末の位置情報を利用して、駐車料金や有料道路通行料などの課金を行うシステムを想定した場合、その位置情報が正規の人工衛星が送信した信号を用いた測位結果であるかといった観点からの信頼性（正規性信頼性とする）は高くなければならないが、それとともに、その測位精度もより高いほうが好ましい。すなわち、測位結果に対する正規性信頼性が確保しつつ、より精度良く測位したいという要求がある。
【００１４】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、測位結果に対する正規性信頼性が確保しつつ、より精度良く測位することができる測位端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
その目的を達成するための本発明は、衛星測位システムで用いられる複数の人工衛星からの信号を受信する衛星受信機（２３０）と、衛星受信機が受信している信号の送信元が、人工衛星であるか否かの認証を行うために必要な認証用情報を認証センタ（１２０）から取得する認証用情報取得部（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）と、認証用情報取得部で取得した認証用情報を用いて、衛星受信機で受信した信号の送信元が、人工衛星であるか否かの認証を行う送信元認証部（Ｓ１０、Ｓ１１）と、衛星受信機が複数の送信元から受信した信号のうち、送信元認証部で認証されている送信元から受信した信号を優先的に用いて自端末の位置を測位する認証優先測位部（Ｓ２２）と、送信元毎に、その送信元が送信する信号を用いて測位した場合に測位結果に誤差を与える可能性の小ささを表す信号品質を評価する信号品質評価部（Ｓ２７）と、衛星受信機が複数の送信元から受信した信号のうち、信号品質がより良い送信元から受信した信号を優先的に用いて自端末の位置を測位する信号品質優先測位部（Ｓ２４）と、信号品質優先測位部が測位した結果である信号品質優先測位結果と、認証優先測位部が測位した結果である認証優先測位結果の、いずれか一方が示す位置を現在位置として採用する測位結果選択部（Ｓ２５）と、を備え、測位結果選択部は、信号品質優先測位部が測位に用いた信号の送信元が人工衛星であると推定するための許容条件を、信号品質優先測位結果が満たす場合に、信号品質優先測位結果が示す位置を現在位置として採用し、一方、信号品質優先測位結果が許容条件を満たさない場合には、認証優先測位結果が示す位置を現在位置として採用することを特徴とする。
【００１６】
以上の構成では、信号品質優先測位結果が、認証優先測位結果に対して所定の許容条件を満たす場合に、信号品質優先測位結果が指し示す位置情報を現在位置として採用する。ここで、許容条件は、信号品質優先測位に用いた信号の送信元が、人工衛星であると推定できるか否かを判定するためのものである。
【００１７】
すなわち、信号品質優先測位結果が許容条件を満たす場合、その信号品質優先測位結果は、人工衛星であると推定される送信元が送信した信号を用いた測位結果であるといえる。
【００１８】
このような構成によれば、衛星測位システムで用いられる人工衛星であるとまだ認証されていない送信元からの信号を用いても、その測位結果が示す位置情報が改竄されている可能性を低減できる。
【００１９】
また、信号品質優先測位部は、衛星受信機が受信している信号の送信元のうち、信号品質がより良い送信元からの信号を用いて測位した結果である。したがって、許容条件を満たす信号品質優先測位結果は、認証優先測位結果よりも精度良く当該測位端末の現在位置を表していると言える。
【００２０】
すなわち、許容条件を満たす信号品質優先測位結果は、測位結果に対する正規性信頼性が確保しつつ、より精度良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態における認証型測位システム１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】認証センタ１２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】車載機２００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】捕捉しているＧＰＳ衛星２毎の認証状態及び信号品質情報を管理するデータの一例である。
【図５】車載機２００での認証関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】車載機２００での測位関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】車載機２００での位置情報送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本実施形態における認証型測位システム１の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように認証型測位システム１は、モニタステーション１１０、認証センタ１２０、マスタコントロールステーション１３０、車載機２００、及びサービスセンター３００を備えている。車載機２００が請求項に記載の測位端末に相当する。なお、他の態様として、車載機２００のかわりに、車両に持ち込まれる携帯型の測位端末を用いてもよい。
＜認証型測位システム１の概略構成＞
モニタステーション１１０は、衛星測位システムの１つであるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が備えるＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆが送信するＧＰＳ電波（信号とも称する）を受信する。すなわち、ＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆは、ＧＰＳが備える多数のＧＰＳ衛星のうち、モニタステーションが捕捉しているＧＰＳ衛星である。以降では、ＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆの個々を区別しない場合にはＧＰＳ衛星２と表現する。
【００２３】
周知のように、ＧＰＳ衛星２が送信するＧＰＳ電波には、航法メッセージＭが含まれている。各ＧＰＳ衛星２が送信する航法メッセージＭは、衛星時計の補正パラメータや、そのＧＰＳ衛星２の詳細軌道情報（すなわちエフェメリスデータ）、電離層補正パラメータ、全ＧＰＳ衛星の概略軌道情報（すなわちアルマナックデータ）などを含んでいる。また、ＧＰＳ電波は、ＧＰＳ衛星２での送信時刻を表す情報（ＧＰＳ時刻とする）を含んでいる。各ＧＰＳ衛星２のエフェメリダスデータなどは異なるため、当然、ＧＰＳ衛星２ａ〜２ｆのそれぞれが送信する航法メッセージＭが含む各データは異なる。
【００２４】
モニタステーション１１０は、受信したＧＰＳ電波を復調して航法メッセージＭを抽出する。そして、モニタステーション１１０は、その抽出した航法メッセージＭを認証センタ１２０へ逐次送る。
【００２５】
認証センタ１２０は、航法メッセージＭからＲＡＮＤ（レファランス認証ナビゲーションデータ：  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄａｔａ）メッセージを生成する。そして、作成したＲＡＮＤメッセージと暗号キーであるＨマトリクスとから、当該航法メッセージＭ及びＲＡＮＤメッセージに対応するパリティデータを作成する。
【００２６】
認証センタ１２０は、モニタステーション１１０や、マスタコントロールステーション１３０、車載機２００などと相互通信可能な構成となっている。例えば認証センタ１２０は、作成したパリティデータを含む信号をマスタコントロールステーション１３０に送る。この認証センタ１２０の詳細な説明は図２を用いて後に行う。
【００２７】
マスタコントロールステーション１３０は、認証センタ１２０から受信したパリティデータを準天頂衛星（以下、ＱＺＳ衛星）３に送信する。ＱＺＳ衛星３は、パリティデータを含んだ航法メッセージＮを地上に向けて放送する。
【００２８】
車載機２００は、航法メッセージ認証（ＮＭＡ：Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）型の車載機である。車載機２００は、認証センタ１２０と通信を行い、ＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージＭが正規の航法メッセージであることの認証処理を行う。そして、正規の航法メッセージであると判定された航法メッセージＭの送信元となるＧＰＳ衛星２は、正規のＧＰＳ衛星２であると判定する。以降では正規のＧＰＳ衛星２であると判定されたＧＰＳ衛星２を、認証済みのＧＰＳ衛星２とも表現する。なお、認証が完了していない状態を、認証ＮＧや認証未完了などと表現する。
【００２９】
認証処理は、受信している全ての航法メッセージＭの送信元に対して逐次行うが、認証処理には時間がかかるため、測位に用いる全てのＧＰＳ衛星２の認証が完了するまでの間には、一部のＧＰＳ衛星２しか認証が行われていない状況が生じる。また、正規の航法メッセージＭを送信しているＧＰＳ衛星２であっても、認証処理の結果、認証ＯＫと判定されるまでは、認証ＮＧと判定された状態が継続する。認証処理の詳細な説明については、図５を用いて後に行う。
【００３０】
また、車載機２００は、複数のＧＰＳ衛星２から受信したＧＰＳ電波を用いて自機器の現在位置を測位する。本実施形態において車載機２００は、現在位置の測位に少なくとも４つのＧＰＳ衛星２から受信したＧＰＳ電波を用いる構成とする。以降において、測位に必要なＧＰＳ衛星２の数は、測位所要衛星数と称する。本実施形態において測位所要衛星数は、４とするがこれに限らない。例えば、測位所要衛星数は３であってもよい。
【００３１】
さらに、車載機２００は、測位に用いたＧＰＳ衛星２のうちの、認証済みのＧＰＳ衛星２の割合（以下、認証レベル）を算出する。そして、測位した現在位置を示す位置情報に、算出した認証レベルを付与して外部に無線送信する。車載機２００の詳細な説明は、図３を用いて後に行う。
【００３２】
サービスセンター３００は、車両外部に備えられてあって、車載機２００から送信される位置情報を利用したサービスを提供するサービス提供者が管理するセンターである。例えば、位置情報を利用したサービスとしては、車載機２００を搭載した車両が有料駐車区域に駐車したと判定した場合や、その車両が有料道路を走行したと判定した場合に、その車両の使用者に自動的に課金を行うサービスなどが想定される。
【００３３】
また、サービスセンター３００は、車載機２００から送信される位置情報に付与されている認証レベルに応じて、その位置情報を、位置情報を利用する処理に用いるか否かを判断する。例えば、認証レベルが所定の閾値以上となっている場合には、その位置情報を利用してサービスを提供し、一方、認証レベルが所定の閾値未満である場合には、その位置情報を利用せず、また、そのサービスも提供しない。
【００３４】
路側有料駐車区域への駐車や有料道路の走行に対して課金を行う課金処理を例に挙げて説明すると、以下の通りである。認証レベルが所定の閾値未満であって課金の対象としないと判断した位置情報については、課金の対象となる領域に該当した場合でも、自動的な課金の対象としない。一方、認証レベルが一定の閾値いじょうであって、課金の対象とすると判断した位置情報については、課金の対象となる領域に該当した場合には、課金の対象とし、自動的に課金を行う。自動的な課金とは、予め登録された銀行口座やクレジットカードから、駐車料金や有料道路の通行料などを引き落とす処理を指す。
【００３５】
＜認証センタ１２０の詳細構成＞
図２に示すように、認証センタ１２０は、制御部１２２、データ記憶部１２４、通信部１２６を備える。
【００３６】
制御部１２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、データ記憶部１２４、通信部１２６を制御する。また、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、種々の機能を実現する。より具体的に制御部１２２は、機能ブロックとして、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１、ＳＥＥＤ値生成部１２２２、Ｈマトリクス生成部１２２３、パリティ生成部１２２４、信号加工部１２２５を備える。なお、これら、各部１２２１〜１２２５の機能は、特許文献１に開示されている機能と同じでよい。
【００３７】
ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１は、モニタステーション１１０から取得する航法メッセージＭから、ＲＡＮＤメッセージを作成する。ＲＡＮＤメッセージは、航法メッセージＭのビット列の中から抽出した、一週間内での経過時間を表すＴＯＷ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｗｅｅｋ）、クロック補正パラメータであるＴＯＣ、ＡＦ０、ＡＦ１が順番に並んでいる。
【００３８】
さらに、ＲＡＮＤメッセージは、ＡＦ１の後に、アンチスプーフフラグであるＡＳ  Ｆｌａｇ、衛星番号であるＰＲＮ（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）ＩＤが追加されている。以降では、ＧＰＳ衛星２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆのＰＲＮＩＤを、一例として順に１２、１３、１４、１５、１６、１７として説明する。
【００３９】
ここで、ＲＡＮＤメッセージは、ＴＯＷとＰＲＮ  ＩＤを含んでいるため、どのＧＰＳ衛星２がいつ送信したかを示すデータであると言える。なお、ＴＯＷは６秒ごとに変化する。したがってＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１は、モニタステーション１１０が航法メッセージＭを受信する全てのＧＰＳ衛星２のそれぞれに対して、６秒毎にＲＡＮＤメッセージを生成することになる。
【００４０】
ＳＥＥＤ値生成部１２２２は、ＰＣクロックを入力として乱数を発生させることで、ＳＥＥＤ値を生成する。
【００４１】
Ｈマトリクス生成部１２２３は、ＳＥＥＤ値生成部１２２２が生成したＳＥＥＤ値を使い、入力データから一意に定まるパリティビットを生成するためのＨマトリクスを生成する。Ｈマトリクスは行列であってその行数及び列数は、入力データのビット数とパリティビットのビット数に応じた値となっている。Ｈマトリクスとしては、周知のハッシュ関数を用いればよく、例えばＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号化を行うためのパリティ検査行列を用いればよい。
【００４２】
パリティ生成部１２２４は、ＲＡＮＤメッセージ作成部１２２１が作成したＲＡＮＤメッセージと、Ｈマトリクス生成部１２２３が計算したＨマトリクスに基づいて、パリティデータを計算する。すなわち、このＨマトリクスをＲＡＮＤメッセージに乗じることで、パリティデータを算出する。
【００４３】
信号加工部１２２５は、パリティ生成部１２２４が生成したパリティデータ、及びその計算に使用したＲＡＮＤメッセージを対応付けて、ＱＺＳ衛星３から送信させる航法メッセージＮに挿入する。そして、挿入済みの航法メッセージＮをマスタコントロールステーション１３０に送る。
【００４４】
なお、本実施形態では一例として、ＱＺＳ衛星３が送信する航法メッセージＮは、各ＧＰＳ衛星２に対応するパリティデータ及びＲＡＮＤメッセージを備える構成とする。すなわち、信号加工部１２２５は、各ＧＰＳ衛星２に対応するパリティデータ及びＲＡＮＤメッセージを航法メッセージＮに挿入する。
【００４５】
さらに、信号加工部１２２５は、信号の挿入に合せて、パリティ生成部１２２４が計算したパリティデータ、パリティデータの計算に用いたＲＡＮＤメッセージ、Ｈマトリクス、Ｈマトリクスの計算に用いたＳＥＥＤ値を対応付けて、データ記憶部１２４に記憶する。
【００４６】
この信号加工部１２２５は、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１がＲＡＮＤメッセージを生成する毎に、ＲＡＮＤメッセージとパリティデータをＱＺＳ衛星３に送信させる航法メッセージＮに挿入する。よって、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１、ＳＥＥＤ値生成部１２２２、Ｈマトリクス生成部１２２３、パリティ生成部１２２４も、ＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１がＲＡＮＤメッセージを生成するごとに、処理を実行する。
【００４７】
Ｈマトリクス選択部１２２６は、車載機２００から送信されてきたＰＲＮＩＤ、ＴＯＷを通信部１２６で受信した場合に、データ記憶部１２４に記憶されているＨマトリクスから、受信したＰＲＮＩＤ、ＴＯＷに対応するＨマトリクスを選択する。そして、選択したＨマトリクスを車載機２００へ返信する。
【００４８】
認証センタ１２０−車載機２００間におけるＨマトリクスの送受信は、暗号化されたセキュアな通信で実施される。例えば、公開鍵暗号方式を用いればよく、認証センタ１２０は、車載機２００から配布された公開鍵を利用して暗号化したＨマトリクスを車載機２００に送信すればよい。もちろん、この場合、車載機２００は、認証センタ１２０が用いた公開鍵に対応する秘密鍵を用いて暗号化されたＨマトリクスを復号する。
【００４９】
＜車載機２００の詳細構成＞
ここで、車載機２００の構成について図３を用いて説明する。図３に示すように、この車載機２００は、通信部２１０、制御部２２０、衛星受信機２３０を備える。
【００５０】
通信部２１０は、受信部２１１と送信部２１２とを備える。通信部２１０は、狭域通信機能と広域通信機能を備えている。狭域通信機能は、例えば、通信距離が数百メートルである。広域通信機能は、例えば、通信距離が数キロメートルであり、公衆通信回線網の基地局と通信を行うことにより、公衆通信回線網の通信圏内にある他の通信機器と通信することができる。広域通信機能により、認証センタ１２０やサービスセンター３００と通信を行う。また、図示しない路側機を介して、認証センタ１２０やサービスセンター３００と通信する場合には、狭域通信機能を用いればよい。
【００５１】
衛星受信機２３０は、ＧＰＳ衛星２、ＱＺＳ衛星３が送信する電波を一定周期で受信する。受信した電波は復調して、制御部２２０に出力する。すなわち、衛星受信機２３０は、ＧＰＳ衛星２が送信した航法メッセージＭや、ＱＺＳ衛星３が送信した航法メッセージＮを逐次受信して制御部２２０に出力する。
【００５２】
制御部２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、通信部２１０、衛星受信機２３０を制御する。また、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、図５に示す認証関連処理や、図６に示す測位関連処理、図７に示す位置情報送信処理などを実行する。
【００５３】
メモリ２２１は、書き換え可能な記憶媒体であって、例えば制御部２２０が備えるＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどによって実現される。メモリ２２１は、現在位置を示す位置情報や、電波を受信しているＧＰＳ衛星２の情報（受信衛星情報とする）を記憶する。
【００５４】
現在位置は、例えば周知の測地座標系やＥＣＥＦ座標系などで表される構成とする。測地座標系は、現在位置を、（緯度、経度、高度）で表す。また、ＥＣＥＦ座標系は、地球の重心を原点，地球の自転軸の北極方向をＺ軸、Ｚ軸に垂直にグリニッジ子午線の方向をＸ軸として，これらの軸と直交するように右手系でＹ軸を備える座標系であり、例えばＷＧＳ８４座標系などを用いればよい。ＥＣＥＦ座標系での任意の地点Ｐは（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表される。本実施形態では、ＥＣＥＦ座標系で算出した現在位置を必要に応じて測地座標系に変換して用いる。
【００５５】
受信衛星情報は、捕捉しているＧＰＳ衛星２毎に、そのＧＰＳ衛星２が認証済みであるか否かを表す認証状態情報と、及びそのＧＰＳ衛星２から受信する信号の品質を表す信号品質情報と、を記憶している（図４参照）。信号品質が良いほど、その送信元が送信する信号を用いて測位した場合の測位結果に誤差を与える可能性が小さいことを意味する。本実施形態においてＧＰＳ衛星２から受信する信号の品質を表す指標としては、Ｓ／Ｎ、仰角、及び擬似距離残差Δｄを採用する。すなわち、信号品質情報として、これらの指標の値を記憶している。
【００５６】
周知の通り、Ｓ／Ｎは、信号に対するノイズの比を対数で表したものであって、値が大きいほど信号品質がよいことを示す。また、仰角は、ＧＰＳ衛星２と現在位置を結ぶ直線が、現在位置を基準とする地平面に対してなす角度であり、仰角が小さいほど、測定距離の誤差（すなわち、後述の擬似距離残差Δｄ）が大きくなることが知られている。言い換えれば、仰角が大きいほど擬似距離残差Δｄが小さくなる傾向がある。なお、擬似距離残差Δｄには、マルチパスなどの様々な影響を受けるため、仰角が大きくても仰角がより小さいＧＰＳ衛星２よりも距離誤差を生じる場合がある。また、ＧＰＳ衛星２の位置は、航法メッセージＭに含まれるデータから特定することができ、また、現在位置は、後述する測位関連処理で算出した値を用いればよい。
【００５７】
擬似距離残差Δｄとは、現在位置からそのＧＰＳ衛星２までの直線距離Ｄと、ＧＰＳ電波が送信されてから受信されるまでの時間差と電波の伝搬速度に基づいて算出される距離（すなわち擬似距離ｄ）との差の大きさを表す。すなわち、擬似距離残差Δｄ＝｜Ｄ−ｄ｜で算出される。直線距離Ｄは、例えばＥＣＥＦ座標系における現在位置をＰ０（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、ＧＰＳ衛星２の位置ＰＧを（ＸＧ，ＹＧ，ＺＧ）として、２点間の距離を算出すればよい。
【００５８】
なお、認証状態情報は、その送信元が正規のＧＰＳ衛星２であるか否かといった観点から、送信元自体の信頼性（送信元信頼性とする）を表している。送信元信頼性は、最終的に測位結果が示す位置情報が改竄されていないかといった観点からの測位結果に対する信頼性（正規性信頼性）に寄与する。信号品質情報は、その信号を用いた測位結果の精度が信頼できるか否かといった観点からの信頼性（測位精度信頼性とする）を表している。
【００５９】
メモリ２２１は、以上で述べた認証状態情報と信号品質情報を表すデータを、例えば図４に示すように、その送信元のＧＰＳ衛星２のＰＲＮＩＤと対応づけて記憶している。
【００６０】
図４に示す例では、ＧＰＳ衛星２ａ（ＰＲＮＩＤ＝１２）は、認証済みであって、Ｓ／Ｎが２０ｄＢ、仰角が６０°、擬似距離残差Δｄが３００ｍである。また、ＧＰＳ衛星２ａと同様に、認証済みとなっているＧＰＳ衛星２ｄ（ＰＲＮＩＤ＝１５）の信号品質情報は、Ｓ／Ｎが３９ｄＢ、仰角が５５°、擬似距離残差Δｄが８ｍである。ＧＰＳ衛星２ａとＧＰＳ衛星２ｄの信号品質を比較すると、Ｓ／Ｎ及び擬似距離残差Δｄにおいて、ＧＰＳ衛星２ｄのほうがＧＰＳ衛星２ａを大きく上回っており、総合的にＧＰＳ衛星２ｄのほうがＧＰＳ衛星２ａよりも信号品質が良いといえる。
【００６１】
また、ＧＰＳ衛星２ｂ（ＰＲＮＩＤ＝１３）は、認証未完了であるが、Ｓ／Ｎが４０ｄＢ、仰角が６０°、擬似距離残差Δｄが５ｍとなっており、やはりＧＰＳ衛星２ａよりも信号品質が良いといえる。ただし、認証未完了となっているため、送信元信頼性において、ＧＰＳ衛星２ａに劣る。
【００６２】
メモリ２２１が記憶している、捕捉中のＧＰＳ衛星２毎の認証状態情報や信号品質情報は、後述する測位関連処理において、逐次更新されていく。
【００６３】
以降では、車載機２００の制御部２２０が実施する各処理について、図５、図６、図７に示す各フローチャートを用いて説明する。なお、図５、図６、図７に示すフローチャートで示す処理は、それぞれ独立して行われる。
【００６４】
＜認証関連処理＞
まず、車載機２００の制御部２２０での、衛星受信機２３０で受信した信号がＧＰＳ衛星２から受信した正規の航法メッセージであることの認証に関連する処理（以下、認証関連処理）について、図５に示すフローチャートを用いて説明を行う。図５のフローチャートは、衛星受信機２３０からＧＰＳ衛星２が送信した航法メッセージＭが入力される度に実行されればよい。
【００６５】
なお、車載機２００は、正規のＧＰＳ衛星２が送信する信号の他、ＧＰＳ衛星２が送信する信号を擬似的に生成するシミュレータが送信する電波を受信する可能性がある。そして、車載機２００が、仮にＧＰＳ衛星２になりすました送信元（非正規送信元とする）が送信した電波を用いて測位を実施すると、その測位結果が示す位置は、実際の位置とは大きく異なっている可能性がある。このように測位に非正規送信元が送信した電波を用いている場合、サービスセンター３００などが位置情報を用いたサービスを提供する上で、適切な課金ができないなどの不具合が生じる。認証関連処理は、このような背景を踏まえ、車載機２００が受信している信号の送信元が、正規のＧＰＳ衛星２であるか否かを判定することを目的とする。なお、便宜上、ＧＰＳ衛星２には、この非正規送信元を含むものとして、以下の説明を続ける。
【００６６】
まず、ステップＳ１では、衛星受信機２３０がＱＺＳ衛星３から受信した航法メッセージＮを取得する。ステップＳ２では、ステップＳ１で取得した航法メッセージＮから、ＲＡＮＤメッセージと、そのＲＡＮＤメッセージに対応するパリティデータを抽出し、これらの２種類のデータを対応付けて保存する。なお、ＲＡＮＤメッセージの全てのビットを保存しておく必要はなく、少なくともＲＡＮＤメッセージに含まれているＰＲＮＩＤ及びＴＯＷと、パリティデータとが対応付けられていればよい。
【００６７】
また、前述した通り、本実施形態における航法メッセージＮには、ＧＰＳ衛星２毎のＲＡＮＤメッセージ及びそのＲＡＮＤメッセージに対応するパリティデータを備えている。したがって、このステップＳ２によって、各ＧＰＳ衛星２のパリティデータを取得する。これらの航法メッセージＮで受信したパリティデータを、後述の比較パリティデータと区別するため、受信パリティデータと称する。
【００６８】
ステップＳ３では、衛星受信機２３０がＧＰＳ衛星２から受信した航法メッセージＭを取得する。ステップＳ４では、ステップＳ３で受信した航法メッセージＭの送信元が、認証済みとなっているか否かを判定する。認証済みとなっているか否かは、メモリ２２１にアクセスし、航法メッセージＭのＰＲＮＩＤに対応する認証状態情報を参照すればよい。認証済みとなっていない場合には、ステップＳ４がＮＯとなってステップＳ５に移る。一方、ステップＳ３で受信した航法メッセージＭの送信元が認証済みとなっている場合にはステップＳ４がＹＥＳとなってステップＳ１３に移る。
【００６９】
ステップＳ５では、ステップＳ３で受信した航法メッセージＭに含まれるＰＲＮＩＤ及びＴＯＷを、秘匿通信に用いる公開鍵とともに、送信部２１２から認証センタ１２０へ送信する。前述したように、認証センタ１２０は、このＰＲＮＩＤとＴＯＷとにより定まるＨマトリクスを、公開鍵により暗号化して車載機２００へ送信する。
【００７０】
ステップＳ６では、認証センタ１２０から送信されたＨマトリクスを、受信部２１１から取得する。ステップＳ７では、ステップＳ５で取得した暗号化されているＨマトリクスを、秘密鍵で復号する。このＳ５〜７が請求項に記載の認証用情報取得部に相当する。
【００７１】
ステップＳ８では、ステップＳ３で取得した航法メッセージＭから、ＲＡＮＤメッセージを作成する。ステップＳ９では、ステップＳ８で作成したＲＡＮＤメッセージと、ステップＳ７で復号したＨマトリクスとから、パリティ生成部１２２４が実施する処理と同様の処理によって、パリティデータ（これを比較パリティデータと称する）を作成する。
【００７２】
ステップＳ１０では、ステップＳ９で作成した比較パリティデータと、ステップＳ２で取得した受信パリティデータのうち、ステップＳ３で受信した航法メッセージＭに含まれるＰＲＮＩＤに対応する受信パリティデータとが一致するか否かを判断する。
【００７３】
ステップＳ６で復号したＨマトリクスは、認証センタ１２０がパリティデータの作成に使用したＨマトリクスと同じである。そして、認証センタ１２０のパリティ生成部１２２４は、このＨマトリクスとＲＡＮＤメッセージとからパリティデータを計算している。
【００７４】
よって、ステップＳ９で作成した比較パリティデータが、ステップＳ２で保存した受信パリティデータと一致する場合、ステップＳ８で作成したＲＡＮＤメッセージが、認証センタ１２０が作成したＲＡＮＤメッセージと同じであると考えることができる。そして、各ＲＡＮＤメッセージが一致していることは、ステップＳ８で作成したＲＡＮＤメッセージの元となった航法メッセージＭが、認証センタ１２０のＲＡＮＤメッセージ生成部１２２１で生成したＲＡＮＤメッセージの元となった航法メッセージＭと一致していることを意味する。
【００７５】
すなわち、ステップＳ９で作成した比較パリティデータが、ステップＳ２で保存した受信パリティデータと一致する場合、ステップＳ３で取得した航法メッセージＭは、認証センタ１２０も取得している正規の航法メッセージＭであることを意味する。
【００７６】
ステップＳ９で作成した比較パリティデータと、ステップＳ２で保存した受信パリティデータとが一致する場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、ステップＳ１１に進み、認証成立とする。ステップＳ１１で認証成立と判定すると、メモリ２２１における当該ＧＰＳ衛星２の認証状態情報を認証済みに設定し、ステップＳ１３に移る。このステップＳ１０〜１１が請求項に記載の送信元認証部に相当する。
【００７７】
一方、２つのパリティデータが一致しない場合（ステップＳ１０でＮＯ）には、ステップＳ１２に進み、認証不成立とする。認証不成立の場合は、当該ＧＰＳ衛星２の認証状態情報は未認証のままにして、ステップＳ１３に移る。
【００７８】
ステップＳ１３では、捕捉している全てのＧＰＳ衛星２が認証済みとなっているか否かを判定する。捕捉している全てのＧＰＳ衛星２が認証済みとなっている場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）には、図５に示す処理を終了する。一方、捕捉している全てのＧＰＳ衛星２のうち、１つでも未認証となっているＧＰＳ衛星２が存在する場合（ステップＳ１３でＮＯ）には、ステップＳ２に戻って処理を繰り返す。
【００７９】
以上で述べた認証関連処理を実施することで、衛星受信機２３０が受信している信号の送信元が正規のＧＰＳ衛星２であるか否かを判定する事ができる。なお、図５に示す認証関連処理の流れは一例であって、もちろんこれに限らず、適宜変更して実施してもよい。
【００８０】
＜測位関連処理＞
まず、車載機２００の制御部２２０での、衛星受信機２３０で受信した航法メッセージＭに基づいて測位する一連の処理（以下、測位関連処理）について、図６に示すフローチャートを用いて説明を行う。図６のフローチャートは、衛星受信機２３０が測位所要衛星数（ここでは４つ）以上のＧＰＳ衛星２から信号を受信している場合において、逐次（例えば１００ｍｓ毎）に実行されればよい。
【００８１】
ステップＳ２１では、認証優先測位用衛星選択処理を実施してステップＳ２２に移る。このステップＳ２１の認証優先測位用衛星選択処理では、測位に用いる信号の送信元として、認証済みのＧＰＳ衛星２を優先的に選択する。ここで選択されるＧＰＳ衛星２を認証優先測位用衛星と称する。
【００８２】
より具体的には、メモリ２２１に格納しているＧＰＳ衛星２毎の認証状態情報に基づいて、認証済みのＧＰＳ衛星２を選択する。認証済みのＧＰＳ衛星２が４機以上ある場合には、それらの認証済みＧＰＳ衛星２を選択してＳ２２に移ればよい。例えば、図４に示す例においては、ＧＰＳ衛星２ａ（ＰＲＮＩＤ＝１２）、ＧＰＳ衛星２ｄ（ＰＲＮＩＤ＝１５）、ＧＰＳ衛星２ｅ（ＰＲＮＩＤ＝１６）、及びＧＰＳ衛星２ｆ（ＰＲＮＩＤ＝１７）を選択する。
【００８３】
なお、認証済みＧＰＳ衛星２のうち、信号品質が所定のレベルに到達していないと判断されるものは、そのＧＰＳ衛星２を除外しても認証済みのＧＰＳ衛星２の総数が４機以上残る場合において、認証優先測位用衛星から除外してもよい。信号品質の低いＧＰＳ衛星２を認証優先測位用衛星から除外するか否かの判断に用いる閾値は、信号品質を表す指標毎に適宜設計されればよい。例えば擬似距離残差Δｄが一定値（例えば２００ｍ）以上となっている場合には、信号品質が所定のレベルに達していないと判定すればよい。
【００８４】
また、認証済みのＧＰＳ衛星２の数が４機未満である場合には、認証済みのＧＰＳ衛星２を全て選択する。そして、測位所要衛星数に対する不足分は、未認証のＧＰＳ衛星２から選択する。例えば、認証済みのＧＰＳ衛星２が３機しか存在しない場合には、未認証のＧＰＳ衛星２から１機選択する。測位所要衛星数に対する不足分として選択される未認証のＧＰＳ衛星２は、未認証のＧＰＳ衛星２のうち、信号品質がよいものを優先して選択すればよい。
【００８５】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１で選択したＧＰＳ衛星２が送信した信号を用いて、周知の方法によって現在位置を演算する。このステップＳ２２で実施する、認証優先測位用衛星が送信する信号を用いた測位演算を、認証優先測位演算と称する。なお、このステップＳ２２での演算結果を、後述するステップＳ２４での演算結果と区別するため、認証優先測位結果と称する。算出した認証優先測位結果は、測位した時間を示すタイムスタンプを付与してメモリ２２１に格納する。このＳ２２が請求項に記載の認証優先測位部に相当する。
【００８６】
ステップＳ２３では、信号品質優先測位用衛星選択処理を実施してステップＳ２４に移る。このステップＳ２３の信号品質優先測位用衛星選択処理では、測位に用いるＧＰＳ衛星２として、認証済みであるか否かに関わらず、メモリ２２１に格納しているＧＰＳ衛星２毎の信号品質情報を参照し、信号品質がより良いＧＰＳ衛星２を優先的に選択する。
【００８７】
信号品質の良さの比較は、本実施形態では、一例として、擬似距離残差Δｄの項目を優先して行う。すなわち、擬似距離残差Δｄの項目をソートキーとして小さい順に並べ、擬似距離残差Δｄが小さいものから選択すればよい。擬似距離残差Δｄが同じものがあった場合には、それらをＳ／Ｎで比較し、Ｓ／Ｎが大きいほうがより信号品質が良いと判定する。また、擬似距離残差ΔｄもＳ／Ｎも等しいＧＰＳ衛星２が複数存在する場合には、仰角が大きいほうがより信号品質がよいと判定する。
【００８８】
例えば図４に示す例では、ＧＰＳ衛星２ｂ（ＰＲＮＩＤ＝１３）、ＧＰＳ衛星２ｃ（ＰＲＮＩＤ＝１４）、ＧＰＳ衛星２ｄ（ＰＲＮＩＤ＝１５）、及びＧＰＳ衛星２ｅ（ＰＲＮＩＤ＝１６）を選択する。なお、ＧＰＳ衛星２ａ（ＰＲＮＩＤ＝１２）及びＧＰＳ衛星２ｆ（ＰＲＮＩＤ＝１７）については、信号品質が一定のレベルに達していないと判定し、選択しない。
【００８９】
以上では、擬似距離残差Δｄを最優先する構成としたが、これに限らない。Ｓ／Ｎを最優先してもよい。また、擬似距離残差Δｄ、Ｓ／Ｎ、仰角といった信号品質を表す各指標にそれぞれ重み付けを施し、各パラメータから総合的に信号品質を評価する関数などを用いてもよい。すなわち、擬似距離残差Δｄ、Ｓ／Ｎ、仰角を変数として、擬似距離残差Δｄが小さいほど、Ｓ／Ｎが大きいほど、仰角が大きいほど、出力値が大きくなる関数を設計して、当該関数の出力値が大きいＧＰＳ衛星２を優先して選択してもよい。
【００９０】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で選択したＧＰＳ衛星２が送信した信号を用いて、周知の方法によって現在位置を測位演算する。このステップＳ２４で実施する、信号品質優先用衛星が送信する信号を用いた、測位演算を信号品質優先測位演算と称する。また、この信号品質優先測位演算による測位結果を、前述の認証優先測位結果と区別して、信号品質優先測位結果と称する。算出した信号品質優先測位結果は、タイムスタンプを紐付けするとともに、認証優先測位結果と区別してメモリ２２１に格納する。このステップＳ２４が請求項に記載の信号品質優先測位部に相当する。
【００９１】
ステップＳ２５では、ステップＳ２２で算出した認証優先測位結果と、ステップＳ２５で算出した信号品質優先測位結果と、を比較し、認証優先測位結果に対して信号品質優先測位結果が所定の許容条件の満たす場合には、現在位置として、信号品質優先測位結果を採用する。このステップＳ２５が請求項に記載の測位結果選択部に相当する。
【００９２】
ここでの許容条件とは、現在位置として、信号品質優先測位結果を用いることを許容する条件であって、信号品質優先測位演算処理に用いた信号の送信元が正規のＧＰＳ衛星２であるかを推定するための条件である。すなわち、信号品質を優先したＧＰＳ衛星２を用いた測位結果に対して、一定の正規性信頼性を保証する条件である。この許容条件を設定する背景について、次に述べる。
【００９３】
まず、信号品質優先測位用衛星選択処理で選択された送信元の中には、認証が完了していない送信元が含まれており、認証が完了していない送信元としては、正規のＧＰＳ衛星２と、非正規送信元の２種類が考えられる。
【００９４】
一般に、現在位置を偽るために用いられる非正規送信元が送信している信号を用いた測位結果は、実際の現在位置から大きくずれた位置を指し示すことが予想される。これに対し、正規のＧＰＳ衛星２が送信した信号を用いた測位結果は、電離層やマルチパスなどの影響による誤差を含む程度であって、相対的に実際の位置に近い位置を表す。
【００９５】
また、認証未完了の正規のＧＰＳ衛星２の中には、認証済みのＧＰＳ衛星２よりも、測位精度信頼性が高いものが含まれている場合も考えられる。この測位精度信頼性が高い正規のＧＰＳ衛星２は、認証が完了した以降においては認証優先測位用衛星選択処理では選択されるようになるが、認証が完了するまでの間は、認証優先測位用衛星選択処理では選択されない。
【００９６】
認証未完了の送信元として、そのような認証済みのＧＰＳ衛星２よりも測位精度信頼性が高い正規のＧＰＳ衛星２が複数存在し、かつ、信号品質優先測位用衛星選択処理で選択された送信元に非正規送信元が含まれていない場合には、信号品質優先測位結果は、認証優先測位結果よりも実際の位置に近い地点を指し示す可能性が高い。また、この場合に信号品質優先測位結果が指し示す地点は、認証優先測位結果が指し示す地点から相対的に近い地点となることが予想される。
【００９７】
許容条件は、以上で述べた状況を想定したものであって、信号品質優先測位結果が指し示す地点が、認証優先測位結果が指し示す地点の近くにある場合には、逆説的に、信号品質優先測位用衛星選択処理で選択している送信元は、いずれも正規のＧＰＳ衛星２であるいると推定する。これによって、その測位結果（すなわち、信号品質優先測位結果）に対しても、正規性の信頼度をある程度保証するためのものである。
【００９８】
例えば許容条件は、信号品質優先測位結果が示す地点が、認証優先測位結果が示す地点から一定距離（例えば１００ｍ）以内に存在する場合に、当該許容条件を満たすとすれば良い。また、各測位結果が示す地点の距離だけでなく、ステップＳ２３の信号品質優先測位用衛星選択処理で選択されているＧＰＳ衛星２の衛星時刻（例えばＴＯＷ）が、同じであることなどを、許容条件に追加してもよい。
【００９９】
ステップＳ２６では、認証優先測位結果と、信号品質優先測位結果のうち、ステップＳ２５で採用された方の測位結果を、現在位置としてメモリ２２１に保存して、ステップＳ２７に移る。算出した現在位置は、現在位置を測位した時刻の情報（つまり、タイムスタンプ）を紐付けしてメモリ２２１に格納する。
【０１００】
ステップＳ２７では、捕捉している各ＧＰＳ衛星２の信号品質情報を更新し、本フローを終了する。より具体的には、ステップＳ２６で保存した現在位置を用いて、各ＧＰＳ衛星２の擬似距離残差Δｄや仰角を算出して更新する。また、Ｓ／Ｎは、各送信元からの信号を受信する度に更新すればよい。このステップＳ２７が請求項に記載の信号品質評価部に相当する。
【０１０１】
なお、図６に示す測位関連処理の流れは一例であって、もちろんこれに限らず、適宜変更して実施してもよい。
【０１０２】
＜位置情報送信処理＞
続いて、車載機２００の制御部２２０での、サービスセンター３００への位置情報の送信に関連する処理（以下、位置情報送信処理）について、図７に示すフローチャートを用いて説明を行う。位置情報送信処理では、前述の測位関連処理で算出した現在位置を示す位置情報に加え、測位に用いたＧＰＳ衛星２のうち、認証済みのＧＰＳ衛星２の数や割合である認証レベルも付与して送信する。図７のフローチャートは、サービスセンター３００から位置情報の要求信号を受信した場合に開始する構成としてもよいし、一定の周期で開始する構成としてもよい。
【０１０３】
まず、ステップＳ３１では、図６のフローチャートのステップＳ２６で選択した自機器の現在位置を、メモリ２２１から読み出してステップＳ３２に移る。
【０１０４】
ステップＳ３２では、ステップＳ３１で取得した現在位置の測位に用いたＧＰＳ衛星２のうち、認証済みのＧＰＳ衛星２の割合である認証レベルを算出する。例えば、測位に用いたＧＰＳ衛星２が４つであって、認証できているＧＰＳ衛星２が１つであった場合には、認証レベルは２５％となる。このステップＳ３２が請求項に記載の認証レベル算出部に相当する。なお、認証レベルは、現在位置の測位に用いたＧＰＳ衛星２のうち、認証済みのＧＰＳ衛星２の数としてもよい。認証レベルが高いほど、その測位結果が示す位置が改竄されている可能性が低い、すなわち、正規性信頼性が高いことを意味する。
【０１０５】
ステップＳ３３では、読み出した現在位置を示す位置情報及びタイムスタンプ、並びにステップＳ３２で算出した認証レベルを含む送信用データを生成する。送信用データのフォーマットは、適宜設計されればよい。なお、送信用データには、車載機２００を搭載する車両の進行方向や車速も含む構成としてもよい。車速については、車輪速センサで検出したものを用いる構成としてもよいし、時系列に並んだ複数点の位置情報から、車両の単位時間あたりの移動距離を算出することで特定する構成としてもよい。また、車両の進行方向については、ジャイロスコープの検出結果から特定したものを用いる構成としてもよいし、時系列に並んだ複数点の位置情報から最小二乗法で求めた近似線が伸びる方位を車両の進行方向として特定する構成としてもよい。
【０１０６】
ステップＳ３４では、ステップＳ３３で生成した送信用データを、送信部２１２を介して送信し、フローを終了する。このステップＳ３４が請求項に記載の測位結果送信処理部に相当する。なお、図７に示す測位関連処理の流れは一例であって、もちろんこれに限らず、適宜変更して実施してもよい。
【０１０７】
（実施形態のまとめ）
実施形態によれば、信号品質優先測位結果が示す地点が、認証優先測位結果が示す地点から一定距離以内に存在する場合に、信号品質優先測位結果が指し示す位置情報を現在位置として採用する（ステップＳ２５）。許容条件は、信号品質優先測位に用いた信号の送信元が、人工衛星であると推定できるか否かを判定するためのものである。
【０１０８】
すなわち、信号品質優先測位結果が許容条件を満たす場合、その信号品質優先測位結果は、人工衛星であると推定される送信元が送信した信号を用いた測位結果であるといえる。
【０１０９】
このような構成によれば、衛星測位システムで用いられる人工衛星であるとまだ認証されていない送信元からの信号を用いても、その測位結果が示す位置情報が改竄されている可能性を低減できる。
【０１１０】
また、信号品質優先測位部は、衛星受信機が受信している信号の送信元のうち、信号品質がより良い送信元からの信号を用いて測位した結果である。したがって、許容条件を満たす信号品質優先測位結果は、認証優先測位結果よりも精度良く当該測位端末の現在位置を表していると言える。
【０１１１】
すなわち、許容条件を満たす信号品質優先測位結果は、測位結果に対する正規性信頼性が確保しつつ、より精度良くすることができる。
【０１１２】
また、車載機２００から送信される位置情報を利用した処理を行うサービスセンター３００において、位置情報に付与されている認証レベルの高低に応じて、位置情報を利用する処理を実行するか否かを判断することができる。例えば、要求される位置情報の信頼性が高い課金処理などは、認証レベルが高くないと実行しないのに対し、要求される位置情報の信頼性が低いゲームや経路案内などは、認証レベルが低くても実行することが可能になる。
【０１１３】
その結果、衛星測位システムで用いられるＧＰＳ衛星２からの信号をもとに測位した測位結果を利用するアプリケーションやシステムにおいて、そのアプリケーションやシステムに必要な測位結果の信頼性に応じて測位結果を柔軟に活用できるようになる。
【０１１４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【０１１５】
＜変形例１＞
なお、本実施形態では、測位に用いたＧＰＳ衛星２のうちの認証できたＧＰＳ衛星２の割合を認証レベルとする例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、現在位置として信号品質優先測位結果を送信する場合の認証レベルを次のように決定してもよい。
【０１１６】
まず、ステップＳ２５において信号品質優先測位結果と比較した認証優先測位結果の認証レベルを求める。認証優先測位結果の認証レベルは、前述のとおり、認証優先測位演算処理に用いたＧＰＳ衛星２のうち、認証済みのＧＰＳ衛星２の割合とすればよい。そして、信号品質優先測位結果は、認証優先測位結果の認証レベルに所定の認証レベル係数αは乗算したものとすればよい。認証レベル係数αは、０以上であって１以下の値とすればよく、例えば０．５などとする。例えば、認証優先測位結果の認証レベルが１００％である場合には、品質優先測位結果は、この１００％にα（＝０．５）を掛けた５０％とする。
【０１１７】
また、信号品質優先測位結果の認証レベルは、信号品質優先測位演算処理に用いたＧＰＳ衛星２のうちの認証済みのＧＰＳ衛星２の割合と、認証優先測位演算処理に用いたＧＰＳ衛星２のうちの認証済みのＧＰＳ衛星２の割合と、の平均値としてもよい。
【０１１８】
＜変形例２＞
上述の実施形態では、現在位置、すなわちステップＳ２５で選択されたほうの測位結果をサービスセンター３００に送信する構成としているがこれに限らない。サービスセンター３００が提供するサービスの種類によって、認証レベルと測位精度のどちらを優先するのかは異なることが想定される。すなわち、位置情報の受信側であるサービスセンター３００で、認証優先測位結果と信号品質優先測位結果のどちらを利用するのかを選択できる態様が好ましい。したがって、車載機２００は、認証優先測位結果と信号品質優先測位結果の両方を認証レベルとともに送信してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  認証型測位システム、２・２ａ〜ｆ  ＧＰＳ衛星（人工衛星）、３  ＱＺＳ衛星、１２０  認証センタ、２００  車載機（測位端末）、２１０  通信部、２２０  制御部、２２１メモリ、２３０  衛星受信機、３００  サービスセンター、Ｓ５〜７  認証用情報取得部、Ｓ１０〜１１  送信元認証部、Ｓ２２  認証優先測位部、Ｓ２４  信号品質優先測位部、Ｓ２５  測位結果選択部、Ｓ２７  信号品質評価部、Ｓ３２  認証レベル算出部、Ｓ３４  測位結果送信処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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