(57)【要約】  【課題】  衛星を捕捉できない環境下でギャップフィラーを用いて位置情報を算出、表示するシステムにおいて、位置情報の誤差を少なくするための方式を提供する。  【解決手段】  ギャップフィラー１０は、衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部２０と、複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出するＧＰＳ信号受信部２０の処理部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲を示す送信範囲情報を生成し、処理部にて算出された位置を示す情報に演算制御部４２にて生成された情報を付加して位置関連情報する演算制御部４２とを備える。ギャップフィラー１０は位置情報送信部３０を備え、演算制御部４２にて生成された位置関連情報を送信する。【選択図】  図１
2007078575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、
情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、
前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、
前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部と、
を備えた位置情報送信装置。
【請求項２】
前記信号受信部は、衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、
前記位置算出部は、前記信号受信部にて受信した複数の衛星からのＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する請求項１に記載の位置情報送信装置。
【請求項３】
前記送信電力の大きさを設定する送信電力設定部を備えた請求項１に記載の位置情報送信装置。
【請求項４】
前記送信電力設定部は、送信電力を変更する命令を受信する命令受信部によって構成された請求項３に記載の位置情報送信装置。
【請求項５】
前記送信電力は、所定の周期にて変更される請求項１に記載の位置情報送信装置。
【請求項６】
自装置を移動するための駆動部を備えた請求項１に記載の位置情報送信装置。
【請求項７】
外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを含む位置情報送信装置と、
前記位置情報送信装置から送信された位置関連情報を受信する位置関連情報受信部と、前記位置関連情報受信部にて受信した位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを含む位置情報表示装置と、
を備えた位置情報表示システム。
【請求項８】
前記位置情報表示装置は、
衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部と、
複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、
前記演算部にて算出された位置情報または前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報を選択する選択部と、
を備え、
前記表示部は、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する請求項７に記載の位置情報表示システム。
【請求項９】
位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲を示す情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信部と、
衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部と、
複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、
前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算部にて算出された位置情報を選択する選択部と、
前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部と、
を備えた位置情報表示装置。
【請求項１０】
位置情報送信装置が外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信ステップと、
前記信号受信ステップにて受信した信号に基づいて前記位置情報送信装置の現在位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置情報送信装置の送信電力に基づいて送信範囲を示す情報を生成する送信範囲情報生成ステップと、
前記位置算出ステップにて算出された位置を示す情報に前記送信範囲情報生成ステップにて生成された情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成ステップと、
前記位置情報送信装置が前記位置関連情報生成ステップにて生成された位置関連情報を前記送信電力で位置情報表示装置に送信する位置関連情報送信ステップと、
を備えた位置情報送信方法。
【請求項１１】
位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲の情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信ステップと、
衛星からのＧＰＳ信号を受信する受信ステップと、
複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算ステップと、
前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算ステップにて算出された位置情報を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示ステップと、
を備えた位置情報表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの情報を用いて、機器の現在位置を測定するための測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳは、専用衛星（ＮＡＶＳＴＡＲ）を使って地上での位置を求めることができる米国で開発されたシステムであり、カーナビゲーションなどの目的で使われている。ＧＰＳを用いた位置検出方式の一例は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
ＧＰＳでは、正確な時計（原子時計）を搭載した人工衛星を６つの軌道面に４個ずつ合計２４個配置する。これにより、地球上のほとんどの地域で、常に５−６個の衛星を捕捉することが可能となる。衛星からの信号は、擬似ランダム符号で変調されて地上に届く。ＧＰＳ受信機は、衛星からの信号を復号し、ＧＰＳ受信機の時計から算出した信号と復号した（ＧＰＳ受信機からの）信号との差分を算出し、この差分を基にして衛星とＧＰＳ受信機との距離を算出する。ここで、衛星からは位置の情報が送信されてくるので、ＧＰＳ受信機は、衛星を中心として算出した距離を半径とする球面上のどこかにいることが判る。従って、３つの衛星を捕捉して、それぞれの衛星からの信号を受信できれば、地球上での（３次元の）位置を判別できる。しかしながら、ＧＰＳ受信機の時計の精度が低いために算出した距離に誤差が生じてしまうので、通常は、さらにもう１つの衛星を捕捉することによって距離の補正を行う。
【０００４】
以上の説明から分かるように、捕捉できる衛星の数が４つ以下になると、測定誤差が増大してしまうので、ビル街などの環境下では何らかの対策が必要となる。その対策の１つとして、衛星からの信号だけでなく、携帯電話の基地局からの信号も併用する（基地局を衛星のように扱う）ハイブリッド測位方式が知られている。この方式では、捕捉できない衛星からの信号に代えて基地局からの信号を用いて補償する。以下、この方式について説明する。
【０００５】
図１１において、情報機器１１０には、内部にＧＰＳ受信機と携帯電話用通信機とが内蔵されている。図１１の状態では、情報機器１１０は、衛星１２０、衛星１２２、衛星１２４からの信号を捕捉できるが、障害物に遮られている衛星１２６からの信号を捕捉できない。情報機器１１０は、３つの衛星１２０、衛星１２２、衛星１２４からしか信号を得られないので、正確に位置を測定することができない。ハイブリッド測位方式においては、情報機器１１０は、基地局１００、基地局１０２からの信号を使用することで正確な位置を算出することができる。
【０００６】
しかしながら、例えば、室内や高層ビル群に囲まれたエリアのように、衛星を全く捕捉できない環境では、ハイブリッド測位方式を適用できない。
【０００７】
ところで、地上デジタル放送システムなどでも使用されている装置としてギャップフィラーがある。ギャップフィラーは、衛星からの信号が遮蔽されるような環境において、衛星からの信号を受信し、信号を再構成して送信する装置である。この装置を中継機器として用いることで、衛星を全く捕捉できない環境においても、位置を測定できる。
【０００８】
図１２は、ギャップフィラーを用いた測位方式の構成を示す図である。ギャップフィラー１０４は、４つ以上の衛星を捕捉できる位置に設置されている。ギャップフィラー１０４は、４つ以上の衛星からの信号を受信し、受信した信号を基にして、ギャップフィラー１０４自身の位置情報を算出する。ギャップフィラー１０４は、算出された位置情報をエリアＡ７内に向けて送信する。エリアＡ７内にある情報機器は、ギャップフィラー１０４からの位置情報を受信することで、大体の位置を把握できる。ここで、情報機器１１０は、衛星を捕捉できない室内等の環境に存在するものとしている。情報機器１１０はＧＰＳ受信機を内蔵しているので、４つ以上の衛星を捕捉できる位置に存在する場合には、ＧＰＳ信号による位置の測定が可能である。
【特許文献１】特開平５−２７００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、ギャップフィラー１０４を用いた測位方式において受信する位置情報は、ギャップフィラー１０４の位置情報であるので、ギャップフィラー１０４と情報機器１１０との間の距離が誤差となる。また、ギャップフィラー１０４が位置情報を送信できるエリアＡ７は限定されているが、このエリアＡ７の広さはギャップフィラー１０４の送信電力に依存している。すなわち、位置情報の誤差は、ギャップフィラー１０４の送信電力の大きさに依存している。
【００１０】
そこで、本発明は、衛星を捕捉できない環境下でギャップフィラーを用いて位置情報を算出、表示するシステムにおいて、位置情報の誤差を少なくする方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の位置情報送信装置は、外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された位置を示す現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを備えた構成を有する。
【００１２】
このように位置情報送信装置は、現在位置を示す情報に送信範囲を示す情報を付加した位置関連情報を送信するので、位置関連情報を受信した位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できる。また、送信範囲情報は、位置情報送信装置の送信電力に基づいて生成されるので、送信電力が変更された場合に、位置関連情報の内容も自動的に書き換えられ、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。例えば、位置情報表示装置の存在するエリアを絞り込むためには、位置情報送信装置の送信範囲を狭くする、すなわち送信電力を小さくすればよいが、このような場合に送信電力に応じて自動的に位置関連情報が生成されるので、便利である。
【００１３】
本発明の位置情報送信装置において、前記信号受信部は、衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、前記位置算出部は、前記信号受信部にて受信した複数の衛星からのＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する構成を有する。
【００１４】
このように、位置情報送信装置は、ＧＰＳ信号に基づいて位置を算出することにより、正確な位置を求めることができる。
【００１５】
本発明の位置情報送信装置は、前記送信電力の大きさを設定する送信電力設定部を備えた構成を有する。
【００１６】
この構成により、送信電力を変更して位置情報送信装置のカバーするエリアを自由に変更することができる。
【００１７】
本発明の位置情報送信装置において、前記送信電力設定部は、送信電力を変更する命令を受信する命令受信部によって構成されている。
【００１８】
この構成により、送信電力の大きさをリモートで変更することができる。
【００１９】
本発明の位置情報送信装置において、前記送信電力は、所定の周期にて変更される構成を有する。
【００２０】
この構成により、位置関連情報を受信する位置情報表示装置は、位置情報送信装置からの距離を求めることができ、より正確に位置を求めることができる。例えば、位置情報送信装置は、送信範囲が５０ｍ、１００ｍとなるように送信電力を変更する。位置情報表示装置が、１００ｍの情報を含む位置関連情報を受信し、５０ｍの情報を含む位置関連情報を受信しない場合、位置情報表示装置は、位置情報送信装置から５０ｍ〜１００ｍの距離にあることを検知できる。
【００２１】
本発明の位置情報送信装置は、自装置を移動するための駆動部を備えた構成を有する。
【００２２】
この構成により、位置情報送信装置を自由に移動できるので、例えば、ある位置情報送信装置が故障などによって使えなくなった場合に、別の位置情報送信装置を容易に配置できる。
【００２３】
本発明の位置情報表示システムは、外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部にて受信した信号に基づいて現在位置情報を算出する位置算出部と、情報を送信するための送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する送信範囲情報生成部と、前記位置算出部にて算出された現在位置情報に前記送信範囲情報生成部にて生成された送信範囲情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成部と、前記位置関連情報生成部にて生成された位置関連情報を前記送信電力で送信する位置関連情報送信部とを含む位置情報送信装置と、前記位置情報送信装置から送信された位置関連情報を受信する位置関連情報受信部と、前記位置関連情報受信部にて受信した位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを含む位置情報表示装置とを備えた構成を有する。
【００２４】
この構成により、本発明の位置情報送信装置と同様に、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できると共に、送信電力が変更された場合に、位置情報送信装置では位置関連情報の内容が自動的に書き換えられるので、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。また、本発明の位置情報送信装置の各種の構成を本発明位置情報表示システムに適用することも可能である。
【００２５】
本発明の位置情報表示システムにおいて、前記位置情報表示装置は、衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部と、複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、前記演算部にて算出された位置情報または前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報を選択する選択部とを備え、前記表示部は、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する構成を有する。
【００２６】
このように位置情報表示装置がＧＰＳ信号に基づいて現在位置を求めることができる構成を備えることにより、位置情報表示装置は、例えば、ＧＰＳ信号を受信できる場合にはＧＰＳ信号に基づいて測位を行うことができ、ＧＰＳ信号を受信できない場合に位置情報送信装置から送信された位置関連情報に基づいて現在位置を求めることができる。
【００２７】
本発明の位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲を示す情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信部と、複数の衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部と、受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算部と、前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算部にて算出された位置情報を選択する選択部と、前記選択部にて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示部とを備えた構成を有する。
【００２８】
この構成により、位置情報表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できるときにはＧＰＳ信号に基づく位置を表示し、ＧＰＳ信号を受信できないときは位置情報送信装置から送信される位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示できる。
【００２９】
本発明の位置情報送信方法は、位置情報送信装置が外部装置から送信される現在位置を算出するための信号を受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップにて受信した信号に基づいて前記位置情報送信装置の現在位置を算出する位置算出ステップと、前記位置情報送信装置の送信電力に基づいて送信範囲を示す情報を生成する送信範囲情報生成ステップと、前記位置算出ステップにて算出された位置を示す情報に前記送信範囲情報生成ステップにて生成された情報を付加して位置関連情報を生成する位置関連情報生成ステップと、前記位置情報送信装置が前記位置関連情報生成ステップにて生成された位置関連情報を前記送信電力で位置情報表示装置に送信する位置関連情報送信ステップとを備えた構成を有する。
【００３０】
この構成により、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できると共に、送信電力が変更された場合に、位置関連情報の内容が自動的に書き換えられるので、手動で位置関連情報を設定する煩わしさがない。また、本発明の位置情報送信装置の各種の構成を本発明位置情報表示方法に適用することも可能である。
【００３１】
本発明の位置情報表示方法は、位置情報送信装置の現在位置および前記位置情報送信装置の送信範囲の情報を含む位置関連情報を前記位置情報送信装置から受信する位置関連情報受信ステップと、衛星からのＧＰＳ信号を受信する受信ステップと、受信したＧＰＳ信号に基づいて現在位置を算出する演算ステップと、前記位置情報送信装置から受信した位置関連情報または前記演算ステップにて算出された位置情報を選択する選択ステップと、前記選択ステップにて選択された情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する表示ステップとを備えた構成を有する。
【００３２】
この構成により、位置情報表示装置は、ＧＰＳ信号を受信できるときにはＧＰＳ信号に基づく位置を表示し、ＧＰＳ信号を受信できないときは位置情報送信装置から送信される位置関連情報に基づいて現在位置を示す情報を表示できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、位置情報送信装置が現在位置を示す情報に送信範囲を示す情報を付加した位置関連情報を送信するので、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できるというすぐれた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態に係る位置情報表示システムについて、図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態の位置情報送信装置であるギャップフィラー１０の構成を示す図であり、図中における各ブロックは機能別の構成要素を示す。ギャップフィラー１０は、ＧＰＳ信号受信部２０と、位置情報送信部３０と、送信電力管理部４０と、演算制御部４２と、メモリ部４４と、外部コマンド受信部４６と、駆動部４８とを備える。
【００３６】
図２は、ＧＰＳ信号受信部２０の構成を示す図である。ＧＰＳ信号受信部２０は、ＧＰＳ信号を受信する機能を有する。ＧＰＳ信号受信部２０は、アンテナ部２２と高周波部２４と相関部２６と処理部２８とを有している。ＧＰＳ信号受信部２０は、アンテナ部２２でＧＰＳ信号を受信し、高周波部２４でＧＰＳ信号の復号処理を行う。そして、ＧＰＳ信号受信部２０は、復号処理したＧＰＳ信号の信号系列に関する情報と大体の受信タイミングとに基づいて相関部２６において相関演算を行い、正確な受信タイミングを生成する。処理部２８は、生成した受信タイミングと衛星の軌道情報とを用いて、位置情報と時刻情報を算出する。ＧＰＳ信号受信部２０は、算出した位置情報および時刻情報をメモリ部４４に保存する。
【００３７】
図３は、位置情報送信部３０の構成を示す図である。位置情報送信部３０は、アンテナ部３２と信号増幅部３４と変調部３６とを有している。位置情報送信部３０は、メモリ部４４に蓄積されている位置関連情報（位置情報と送信範囲情報とで構成される）を、変調部３６で変調し、信号増幅部３４によって増幅してからアンテナ部３２より外部に送出する。
【００３８】
図１に戻って、送信電力管理部４０は、位置情報送信部３０内の信号増幅部３４が必要とする電力（送信電力）を管理する機能を有する。この電力を調節することでギャップフィラー１０がカバーできるエリア（位置情報をどの範囲で受信可能になるか）を調整できる。外部コマンド受信部４６が電力を変更するコマンドを受信した場合には、このコマンド受信をトリガとして、演算制御部４２の命令により電力を変更する。
【００３９】
演算制御部４２は、ＧＰＳ信号受信部２０がメモリ部４４に蓄積した位置情報と送信電力管理部４０が管理している送信電力の情報とに基づいて送信範囲情報を生成し、メモリ部４４に保存する。また、演算制御部４２は、送信範囲情報と位置情報から位置関連情報を生成し、メモリ部４４に保存する。また、演算制御部４２は、ギャップフィラー１０全体の動作を監視及び制御する機能も有する。例えば、送信電力の変更コマンド、動作をリセットするためのコマンド、動作を終了するためのコマンド等を外部コマンド受信部４６が受信した場合に、演算制御部４２は、関連する構成要素に実行命令を出す。さらに、演算制御部４２は、駆動部４８に対して移動に関する命令を出すことで、ギャップフィラー１０を移動させる制御も行う。
【００４０】
メモリ部４４は、ＧＰＳ信号受信部２０で生成した位置情報および時刻情報と、演算制御部４２で生成した位置関連情報等を記憶する。
【００４１】
外部コマンド受信部４６は、ギャップフィラー１０を制御するために（ギャップフィラー１０の）外部から送信されるコマンドを受信する機能を有する。例えば、外部コマンド受信部４６は、送信電力を変更するコマンド、動作をリセットするコマンド、動作を終了するコマンド等を受信する。外部コマンド受信部４６は、受信したコマンドを演算制御部４２に通知する。
【００４２】
駆動部４８は、ギャップフィラー１０を移動させる機能を有し、演算制御部４２からの命令に従って動作する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態の位置情報表示装置である情報機器５０の構成を示す図である。図中における各ブロックは機能別の構成要素である。情報機器５０は、ＧＰＳ信号受信部５２と、位置情報受信部６０と、表示部７０と、演算制御部７２と、メモリ部７４と、入力Ｉ／Ｆ部７６とを備えている。
【００４４】
ＧＰＳ信号受信部５２は、ＧＰＳ信号を受信する機能を有する。ＧＰＳ信号受信部５２は、ギャップフィラー１０のＧＰＳ信号受信部２０と同じ構成であり、アンテナ部２２と高周波部２４と相関部２６と処理部２８とで構成される（図２参照）。ＧＰＳ信号受信部５２は、算出した位置情報と時刻情報をメモリ部７４のＧＰＳ信号が書き込まれる専用エリアに保存する。情報機器５０がＧＰＳ信号を受信できない場合には、ＧＰＳ信号受信部５２は、専用エリアに「信号未受信」を示すデータを書き込む。
【００４５】
図５は、位置情報受信部６０の構成を示す図である。位置情報受信部６０は、アンテナ部６２と低雑音増幅部６４と復調部６６とを有する。位置情報受信部６０は、アンテナ部６２で受信したギャップフィラー１０からの信号を低雑音増幅部６４にて増幅し、復調部６６で復調して、ギャップフィラー１０から送信された位置関連情報を取得する。位置情報受信部６０は、ギャップフィラー１０からの信号をメモリ部７４の専用エリアに書き込む。ギャップフィラー１０からの信号を受信できなかった場合には、専用エリアには「信号未受信」を示すデータを書き込む。
【００４６】
図６は、ギャップフィラー１０から送信される位置関連情報の構成例を示す図である。位置関連情報は、図６に示すようにギャップフィラー１０の位置情報８０と送信範囲情報８２とで構成される。
【００４７】
図４に戻って、表示部７０は、衛星から受信した位置情報やギャップフィラー１０から受信した位置関連情報に基づいて現在位置に関する情報を表示する。
【００４８】
演算制御部７２は、メモリ部７４のＧＰＳ信号が書き込まれる専用エリアとギャップフィラー１０からの信号が書き込まれる専用エリアとをチェックすることで、現在の受信状況を把握する。また、演算制御部７２は、情報機器５０全体の動作を監視および制御する機能も有する。また、演算制御部７２は、メモリ部７４に格納されているアプリケーションが起動した時に必要となる演算を行う機能を有する。
【００４９】
メモリ部７４は、ＧＰＳ信号受信部５２で生成した位置情報、時刻情報をＧＰＳ信号が書き込まれる専用エリアに記憶し、位置情報受信部６０で生成した（ギャップフィラー１０からの）位置関連情報を専用エリアに記憶する。また、メモリ部７４は、情報機器５０のアプリケーションプログラムも記憶する。
【００５０】
入力Ｉ／Ｆ部７６は、アプリケーション起動コマンド、動作終了コマンドといったユーザの命令やデータを入力するためのインターフェースである。入力Ｉ／Ｆ部７６は、メモリ部７４に格納されたアプリケーションの起動、または、データ入力等に使用される。
【００５１】
図７は、ギャップフィラー１０の動作の一例を示すフローチャートである。図７を参照して、ギャップフィラー１０の動作について説明する。
【００５２】
まず、演算制御部４２は、ＧＰＳ信号受信部２０にて４つ以上の衛星を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ１０）。４つ以上の捕捉ができなかった場合には、演算制御部４２は、ＧＰＳ信号受信部２０により４つ以上の衛星を捕捉できたか否かの判定に戻る（Ｓ１０）。演算制御部４２は、４つ以上の衛星を捕捉できるまで、繰り返しこの判定（Ｓ１０）を行う。
【００５３】
４つ以上の衛星を捕捉できた場合には、ＧＰＳ信号受信部２０は、衛星からの信号を復号し、ギャップフィラー１０内部の時計から算出した信号と復号した（衛星からの）信号との差分を算出し、この差分を基にして衛星とギャップフィラー１０との距離を算出する（Ｓ１２）。演算制御部４２は、この算出処理を４つの衛星からの信号それぞれについて行った後、各衛星からの距離に基づいてギャップフィラー１０の位情報置を算出し、算出した値をメモリ部４４に保存する。
【００５４】
演算制御部４２は、送信電力管理部４０において管理している「電力設定データ」により、送信電力を確認する（Ｓ１４）。位置情報送信部３０の送信電力は、「電力設定データ」に従って決定される。続いて、演算制御部４２は、確認された送信電力に基づいて送信範囲情報を生成する（Ｓ１６）。例えば、送信電力が１００Ｗの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー１０の位置情報から半径１００m内に存在」することを意味する「１００」を自動生成し、送信電力が５０Ｗの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー１０の位置情報から半径５０ｍ内に存在」することを意味する「５０」を自動生成し、送信電力が３０Ｗの場合には、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラー１０の位置情報から半径３０ｍ内に存在」することを意味する「３０」を自動生成し、メモリ部４４に保存する。
【００５５】
次に、演算制御部４２は、ステップＳ１６にて生成されてメモリ部４４に保存された送信範囲情報と、ステップＳ１２で生成されてメモリ部４４に保存された位置情報とから位置関連情報を生成し、メモリ部４４に保存する（Ｓ１８）。ここで生成される位置関連情報のデータフォーマットの一例としては、図６に示すような情報が考えられる。すなわち、ギャップフィラー１０の位置情報が先頭に配置され、次に送信範囲情報が配置される。
【００５６】
続いて、ギャップフィラー１０の位置情報送信部３０は、メモリ部４４に蓄積されている位置関連情報を変調部７２で変調した後に、信号増幅部３４によって増幅してからアンテナ部３２より外部に送出する（Ｓ２０）。
【００５７】
演算制御部４２は、外部コマンド受信部４６が出力変更コマンドをギャップフィラー１０の外部から受信したか否かをチェックする（Ｓ２２）。出力変更コマンドを受信した場合には、送信電力管理部４０が出力変更コマンドに基づいて出力を変更して電力設定データを更新し（Ｓ２４）、送信電力を確認するステップＳ１４へ進む。
【００５８】
出力変更コマンドを受信していない場合には、演算制御装置５４は、外部コマンド受信部４６が終了コマンドを外部から受信したか否かをチェックする（Ｓ２６）。終了コマンドを受信した場合には動作を終了し、受信していない場合には図７に示すフローの最初のステップＳ１０へ進む。
【００５９】
図８は、情報機器５０の動作の一例を示すフローチャートである。情報機器５０の動作について、図８を用いて説明する。
【００６０】
まず、情報機器５０の演算制御部７２は、ＧＰＳ信号受信部５２により４つ以上の衛星を捕捉できたか否かを判定する（Ｓ３０）。ここで、４つ以上の衛星を捕捉できたと判定された場合には、演算制御部７２は、衛星からの信号を復号し、情報機器５０内部の時計から算出した信号と復号した（衛星からの）信号との差分を算出し、この差分に基づいて衛星と情報機器５０との距離を算出する。演算制御部７２は、この算出処理を４つの衛星からの信号それぞれについて行い、各衛星からの距離に基づいて情報機器５０の位情報置を算出し、算出した値をメモリ部７４に保存する（Ｓ３２）。４つ以上の衛星を捕捉できなかった場合には、位置情報生成のステップＳ３２を行わないで、次のステップＳ３４に移行する。
【００６１】
情報機器５０の位置情報受信部６０は、ギャップフィラー１０からの信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３４）。ギャップフィラー１０からの信号を受信した場合には、位置情報受信部６０は、ギャップフィラー１０から受信した信号を復号し、位置関連情報を抽出し、抽出した位置関連情報をメモリ部７４に保存する（Ｓ３６）。キャップフィラー２０１からの信号を受信できなかった場合には、位置関連情報抽出のステップＳ３６を行わないで、次のステップＳ３８に移行する。
【００６２】
情報機器５０の演算制御部７２は、メモリ部７４内に、衛星からの信号に基づいて生成した位置情報か、ギャップフィラー１０からの信号から抽出した位置情報のうちの少なくとも一方が存在するか否かを判定する（Ｓ３８）。この判定の結果、メモリ部７４にいずれの位置情報も存在しない場合には、演算制御部７２は、４つ以上の衛星を捕捉しているか否かの判定（Ｓ３０）に戻る。
【００６３】
少なくとも一方の位置情報が存在する場合には、演算制御部７２は、表示の優先モードを確認する（Ｓ４０）。優先モードとは衛星からの位置情報とギャップフィラー１０からの位置関連情報の両方を受信できた場合に、どちらの情報に基づいて現在位置を示す情報を表示部７０に表示するかを決めるためのモードであり、情報機器５０のユーザが入力Ｉ／Ｆ部７６にて設定を行う。
【００６４】
この判定の結果、優先モードが「ＧＰＳ」の場合には、メモリ部７４に保存された衛星からの信号に基づいて生成した位置情報を表示部７０へ表示する（Ｓ４２）。表示優先モードが「ギャップフィラー」の場合には、メモリ部７４に保存されたギャップフィラー１０からの信号から抽出した位置情報と送信範囲情報とに基づいて現在位置に関する情報を表示部７０に表示する（Ｓ４４）。なお、メモリ部７４に、ＧＰＳに基づく位置情報あるいはギャップフィラー１０からの位置関連情報のいずれかしか保存されていない場合には、優先モードにかかわらず、保存された位置情報に基づいて現在位置を示す情報を表示する。
【００６５】
次に、演算制御部７２は、入力Ｉ／Ｆ部７６からアプリケーション起動コマンドが入力されたか否かを判定する（Ｓ４６）。起動コマンドが入力されたと判定された場合には、演算制御部７２は、入力されたアプリケーション起動コマンドに従って、メモリ部７４に保存されている指定されたアプリケーションを起動する（Ｓ４８）。アプリケーション起動コマンドが入力されていないと判定された場合には、アプリケーションの起動のステップＳ４８を行わないで、次のステップＳ５０に移行する。
【００６６】
演算制御部７２は、入力Ｉ／Ｆ部７６から終了コマンドが入力されたか否かを判定する（Ｓ５０）。終了コマンドが入力されたと判定された場合には演算制御部７２は動作を終了し、入力されていないと判定された場合には、４つ以上の衛星を捕捉しているか否かの判定に戻る（Ｓ３０）。
【００６７】
以上、本実施の形態のギャップフィラー１０および情報機器５０の構成および動作について説明した。
【００６８】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の効果について説明するための図である。図９（ａ）は、ギャップフィラー１０のみでエリアＡ１をカバーしていた従来の構成を示す図である。この状態では、ギャップフィラー１０は、送信範囲情報として「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置情報から半径１００ｍ内に存在」することを意味する「１００」を自動生成し、衛星からの信号に基づいて算出した位置情報とともに位置関連情報としてエリア内へ送信する。情報機器５０は、ギャップフィラー１０からの位置関連情報を受信しておおよその位置（ギャップフィラー１０の位置から半径１００ｍ以内）を得る。しかし、この構成においては、情報機器５０がエリアＡ１の中のどこにいるか把握することができず、位置情報の誤差が大きかった。
【００６９】
本実施の形態においては、ギャップフィラー１０の外部コマンド受信部４６から出力変更コマンドを入力することにより、ギャップフィラー１０の送信電力を変更すると共に、それに伴って送信範囲情報が自動的に更新される。例えば、ギャップフィラー１０の送信電力を１００Ｗから２０Ｗに変更した場合、送信範囲情報は「ギャップフィラーの位置情報から半径２０ｍ内に存在」することを意味する「２０」に更新される。このようにギャップフィラー１０がカバーすべきエリアが変更されても、外部から出力変更コマンドを送信するだけで自動的に送信範囲情報が生成されるので人手が不要になり、効率的な運用が可能になる。従って、ギャップフィラー１０のカバーエリアを極めて容易に変更することができる。
【００７０】
これにより、例えば、図９（ｂ）に示すように、ギャップフィラー１０ａ〜１０ｃが配置された場合、それぞれのギャップフィラー１０ａ〜１０ｃの配置によって、それぞれのギャップフィラー１０ａ〜１０ｃがカバーすべきエリアを容易に設定できる。情報機器５０は、カバーエリアの狭いギャップフィラー１０ａ〜１０ｃのいずれかから位置情報を受信するので、誤差の少ない位置情報を得ることができる。例えば、ギャップフィラー１０ａから位置情報を受信した場合には、ギャップフィラー１０ａの周囲２０ｍ以内にあることが分かる。ここで、情報機器５０は衛星を捕捉できないがギャップフィラーからの情報は受信できる環境にあるものとする。また、各ギャップフィラー１０ａ〜１０ｃは４つ以上の衛星を捕捉できる位置に配置される。
【００７１】
また、本実施の形態のギャップフィラー１０は、駆動部４８を備えているので、容易に移動させることができる。従って、例えば、ギャップフィラー１０ａが故障した場合には、ギャップフィラー１０ａがカバーしているエリアＡ２の付近に緊急用のギャップフィラーを移動させることができる。ギャップフィラーは、移動しても衛星を４つ以上捕捉できる場所にあれば常に位置を正確に算出可能であり、また送信電力を小さくすることで誤差も小さくすることができる。従って、このようなギャップフィラー移動機能を使うことで、故障等の事態に効率的に対応することが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の位置情報送出装置について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００７３】
図１０は、情報機器５０の位置をさらに精度良く求める方法について説明するための図である。ギャップフィラー１０は、６０Ｗと１００Ｗの２種類の送信電力によって位置情報を送信する。例えば、時刻ｔ１からｔ２までの間は送信電力１００Ｗで位置関連情報をエリアＡ５内に向けて送信する。この時、ギャップフィラー１０は、位置情報と共に「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置から半径１００m内に存在」という送信範囲情報を送信する。次に、ギャップフィラー１０は時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は送信電力６０Ｗで位置関連情報をエリアＡ６内に向けて送信する。この時、ギャップフィラー１０は、位置情報と共に「この情報を受信した機器はギャップフィラーの位置から半径６０m内に存在」という送信範囲情報を送信する。情報機器がエリアＡ６の中に存在する場合は、時刻ｔ１からｔ２までの間と、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間の両方でギャップフィラー１０からの位置情報を受信する。これにより、情報機器はギャップフィラー１０の位置から６０ｍ以内に存在することが分かる。情報機器がエリアＡ６の外側でエリアＡ５の中に存在する場合は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は位置情報を受信するが、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は位置情報を受信しない。従って、情報機器は、ギャップフィラー１０の位置から６０ｍから１００ｍ離れた位置に存在することが分かる。なお、この方法では、ギャップフィラー１０と情報機器５０とが位置情報の送信パターン（時刻ｔ１からｔ２は送信電力１００Ｗで送信し、時刻ｔ２からｔ３は送信電力６０Ｗで送信する）を共有する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上説明したように、本発明によれば、位置情報表示装置は、位置情報送信装置の現在位置を中心、送信範囲を半径としたエリアの中に位置することを検知できるというすぐれた効果を有し、例えば、ＧＰＳ信号を受信できない場合の測位方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施の形態のギャップフィラーの構成を示すブロック図
【図２】実施の形態のギャップフィラーの構成要素であるＧＰＳ信号受信部の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態のギャップフィラーの構成要素である位置情報送信部の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態の情報機器の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態の情報機器の構成要素である位置情報受信部の構成を示すブロック図
【図６】ギャップフィラーから送信される位置関連情報の１つの構成例を説明するための図
【図７】実施の形態のギャップフィラーの動作の一例を示すフローチャート
【図８】実施の形態の情報機器の動作の一例を示すフローチャート
【図９】実施の形態の効率的な位置情報の生成に関しての説明図
【図１０】実施の形態の情報機器の位置をより限定させるための方法に関しての説明図
【図１１】従来の測位方式を説明するための図
【図１２】ギャップフィラーを用いた測位方式を説明するための図
【符号の説明】
【００７６】
１０  ギャップフィラー
２０  ＧＰＳ信号受信部
２２  アンテナ部
２４  高周波部
２６  相関部
２８  処理部
３０  位置情報送信部
３２  アンテナ部
３４  信号増幅部
３６  変調部
４０  送信電力管理部
４２  演算制御部
４４  メモリ部
４６  外部コマンド受信部
４８  駆動部
５０  情報機器
５２  ＧＰＳ信号受信部
６０  位置情報受信部
６２  アンテナ部
６４  低雑音増幅部
６６  復調部
７０  表示部
７２  演算制御部
７４  メモリ部
７６  入力Ｉ／Ｆ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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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