(57)【要約】【課題】衛星からの信号が届きにくい環境において、ＧＰＳ測位を可能にするために信号を再送信するにあたって、低コストであるとともに、変更が容易なシステムを実現する。【解決手段】ＧＰＳ衛星３１からの信号をアンテナ３２で受信し、伝送路３４を介して、屋内のアンテナ３８から再送信するようにした再送信装置において、伝送路３４をＬＡＮなどの汎用のデジタル伝送路とし、このためアンテナ３２の受信信号を信号変換部３３でデジタル信号へ変換して伝送路３４へ送信し、信号復元部３６で伝送路３４からのデジタル信号を受信してＧＰＳ信号を復元し、アンテナ３８から再送信する。したがって、同軸ケーブルによる接続を、アンテナ３２，３８と、その近くに設けられる信号変換部３３または信号復元部３６との間だけとし、設計および施工の手間を削減でき、かつ材料費も削減することができ、低コストであるとともに、変更を容易にできる。【選択図】図１
2007218651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位用の信号を第１のアンテナで受信し、伝送路を介して、第２のアンテナから再送信することで、前記測位用の信号を受信し難い環境においても、測位機能を備えた移動端末による測位を可能にする測位用信号の再送信装置において、
前記伝送路は汎用のデジタル伝送路から成り、
前記第１のアンテナの受信信号をデジタル信号へ変換し、前記デジタル伝送路へ送信する信号変換部と、
前記デジタル伝送路からのデジタル信号を受信し、そのデジタル信号から前記測位用の信号を復元し、前記第２のアンテナから放射させる信号復元部とを含むことを特徴とする測位用信号の再送信装置。
【請求項２】
前記測位用の信号はＧＰＳ衛星からの信号であり、
前記信号変換部は、前記第１のアンテナの受信信号をデジタル信号へ変換するアナログ／デジタル変換部および変換されたデジタル信号を前記デジタル伝送路へ送信する通信インタフェイス部を備えるとともに、前記第１のアンテナの受信信号を予め定める周波数帯域にダウンコンバートした後、前記アナログ／デジタル変換部に与えるダウンコンバート部を備え、
前記信号復元部は、前記デジタル伝送路からのデジタル信号を受信する通信インタフェイス部および受信されたデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換部を備えるとともに、復元されたアナログ信号を前記測位用の信号と同じ周波数へアップコンバートし、前記第２のアンテナに与えるアップコンバート部を備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の測位用信号の再送信装置。
【請求項３】
前記第１のアンテナを複数備えるとともに、前記信号変換部、信号復元部および第２のアンテナは、それに対応して複数系統設けられ、前記複数系統の信号変換部および信号復元部は、共通のデジタル伝送路に接続されることを特徴とする請求項１または２記載の測位用信号の再送信装置。
【請求項４】
前記第２のアンテナがエレベータ内に設置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の測位用信号の再送信装置。
【請求項５】
前記第２のアンテナが地下街に設置されることを特徴とする請求項３記載の測位用信号の再送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳなどの測位用信号を、通常、ＧＰＳ測位機能を備えた移動端末による測位不可能な、あるいは測位が困難な屋内や地下などへ再送信する測位用信号の再送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人や物の場所を検出する方法として、前記ＧＰＳを始めとする衛星測位システムが広く用いられている。これらの測位システムには、通常数ＧＨｚといった高周波が用いられ、かつ受信電波電力が低いため、障害物があると測位できないという問題がある。近年は、これらを解決するために、高感度ＧＰＳあるいはネットワーク支援型ＧＰＳといった技術が開発され、携帯電話等の機器に使用されている。
【０００３】
前記高感度ＧＰＳでは、デジタル信号処理によってノイズを除去することで、微弱なＧＰＳ信号であっても信号を検出することが可能となっている。また、前記ネットワーク支援型ＧＰＳでは、信号検出に必要な情報をネットワークを介してサーバからＧＰＳ受信機側へ送信したり、あるいはＧＰＳ受信機側で検出した信号をサーバへ送信し、サーバ側で測位演算を行うなどの方法がとられている。これらの技術によって、微弱なＧＰＳ信号を受信できるものの、木造の住宅や、あるいは市街地の細い道路などで利用できるようになったのみであり、通常、人が社会生活を行う状況において多くの時間を割くビル等のコンクリートの建物の中や、地下街などでは、依然としてＧＰＳによる測位が不可能な場所が数多くある。
【０００４】
したがって、ＧＰＳを利用したシステムとして、たとえば子供や老人などの所在を確認するために利用されるヒューマンロケーションシステムでは、ＧＰＳ受信機を所持している子供や老人が学校や病院などの建物内にいる場合には、居場所を確認できないなど、大きな問題がある。また、我が国では、２００７年から、１１０番通報などで発信位置を特定できるように携帯電話の端末装置にはＧＰＳ受信機を搭載することが義務付けられており、測位不能な場所を減少することが望まれる。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するための従来技術が、特許文献１で提案されている。その従来技術によれば、図１３で示すように、シールドされた環境内に複数の疑似衛星となるＧＰＳ信号の送信装置１１を設け、コンピュータ処理装置から成るＧＰＳシミュレータ１２によって作成したその環境内で受信されるであろうＧＰＳ信号を各送信装置１１へ配信することで、屋外と同様の環境で移動端末が使用可能となっている。
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術では、ＧＰＳシミュレータ１２は、元々ＧＰＳ受信機の開発に使用されるもので、数百〜数千万円もする程高価であるという問題がある。そこで、もっと簡単には、図１４で示すように、ＧＰＳ衛星２１からの信号を屋上に設置したＧＰＳアンテナ２２で受信し、屋内に適宜設置したＧＰＳアンテナａ１〜ａ３から再送信するようにした構成が従来から用いられている。具体的には、前記ＧＰＳアンテナ２２で受信した信号は、伝送路長や分配数などに応じて、アンプ２３において、適宜増幅された後、同軸ケーブル２４によって屋内や地下へ引き込まれ、分岐・分配器ｂ１，ｂ２によって適宜分配されて前記ＧＰＳアンテナａ１〜ａ３に与えられる。
【０００７】
このように構成することで、移動端末での測位結果としては、ビル屋上に設置したＧＰＳアンテナ２２の位置が得られることになり、多少の誤差はあるものの、安価な構成で、ＧＰＳ測位が不可能であった場所においても測位を可能とすることができる。
【特許文献１】特許第３４２１７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来技術は、比較的規模が小さい場合は、安価に構成することができる。しかしながら、分岐・分配数が増えると、高価な高周波の部品が増加し、施工費用が増加するとともに、高周波信号を扱う専門知識が必要となり、設計も高価になる。また、一旦施工した後に、ＧＰＳアンテナａ１〜ａ３を増設するなどの変更を行う場合、変更箇所以外の部分に影響が生じる可能性があり、変更のための設計が煩雑で、柔軟性に乏しいという問題もある。
【０００９】
具体的には、ＧＰＳアンテナ２２の近傍に設置されるアンプ２３に対して、最上階に設置された直流電源ｐ１から、バイアスターミナルと呼ばれる直流電源重畳器ｔ１を介して前記同軸ケーブル２４に電源供給を行い、前記アンプ２３およびＧＰＳアンテナ２２のコンバータに電源供給を行う。一方、この直流電流が各ＧＰＳアンテナａ１〜ａ３に漏れないように、分岐・分配器ｂ１，ｂ２の下流側に、各ＧＰＳアンテナａ１〜ａ３に対応した直流電源カッターｃ１〜ｃ３が設けられる。また、伝送路長が長くなると必要に応じてアンプ２５が設けられ、そのアンプ２５への電源供給を行う直流電源ｐ２および直流電源重畳器ｔ２が設けられる。
【００１０】
これらの分岐・分配器ｂ１，ｂ２、直流電源重畳器ｔ１，ｔ２および直流電源カッターｃ１〜ｃ３などの各種機器を接続するためには高周波用コネクタが必要となり、これらの高周波用の機器・部品は非常に高価である。また、アンプ２４やそれに付随する直流電源ｐ２ならびに直流電源重畳器ｔ１，ｔ２および直流電源カッターｃ１〜ｃ３の配線・機器設計には、高周波信号を扱う専門知識が必要となり、設計も高価になる。
【００１１】
本発明の目的は、低コストであるとともに、変更が容易な測位用信号の再送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の測位用信号の再送信装置は、測位用の信号を第１のアンテナで受信し、伝送路を介して、第２のアンテナから再送信することで、前記測位用の信号を受信し難い環境においても、測位機能を備えた移動端末による測位を可能にする測位用信号の再送信装置において、前記伝送路は汎用のデジタル伝送路から成り、前記第１のアンテナの受信信号をデジタル信号へ変換し、前記デジタル伝送路へ送信する信号変換部と、前記デジタル伝送路からのデジタル信号を受信し、そのデジタル信号から前記測位用の信号を復元し、前記第２のアンテナから放射させる信号復元部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、屋内や地下などのＧＰＳ衛星からの信号など測位用の信号が届きにくい環境において、測位機能を備えた移動端末による測位を可能にするために前記測位用の信号を再送信するにあたって、第１のアンテナで受信した前記測位用の信号をアンプで増幅して同軸ケーブル等で前記屋内や地下などに伝送するのではなく、受信した信号を信号変換部にて一旦デジタル信号に変換し、ＬＡＮなどの汎用のデジタル伝送路を介して伝送する。このデジタル信号を受信した信号復元部は、そのデジタル信号から前記測位用の信号を復元し、１または複数の前記第２のアンテナから放射させる。
【００１４】
したがって、前記測位用の信号を屋内や地下などに再送信するにあたって、同軸ケーブルによる接続を、アンテナと、その近くに設けられる信号変換部または信号復元部との間だけとし、設計および施工の手間を削減でき、かつ材料費も削減することができ、低コストであるとともに、変更が容易な再送信装置を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の測位用信号の再送信装置では、前記測位用の信号はＧＰＳ衛星からの信号であり、前記信号変換部は、前記第１のアンテナの受信信号をデジタル信号へ変換するアナログ／デジタル変換部および変換されたデジタル信号を前記デジタル伝送路へ送信する通信インタフェイス部を備えるとともに、前記第１のアンテナの受信信号を予め定める周波数帯域にダウンコンバートした後、前記アナログ／デジタル変換部に与えるダウンコンバート部を備え、前記信号復元部は、前記デジタル伝送路からのデジタル信号を受信する通信インタフェイス部および受信されたデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換部を備えるとともに、復元されたアナログ信号を前記測位用の信号と同じ周波数へアップコンバートし、前記第２のアンテナに与えるアップコンバート部を備えて構成されることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、ＬＡＮなどの汎用のデジタル伝送路で、ＧＰＳ衛星からの高いキャリア周波数の信号をそのままデジタル変換した信号を伝送するのではなく、ダウンコンバート部で、ベースバンド成分を損なうことのないキャリア周波数に一旦ダウンコンバートして伝送し、アップコンバート部において、本来のＧＰＳ衛星からの高いキャリア周波数に復元する。
【００１７】
したがって、ダウンコンバート部およびアップコンバート部が必要になるけれども、前記デジタル伝送路で伝送される信号のビットレートを低く抑えることができ、該デジタル伝送路、アナログ／デジタル変換部およびデジタル／アナログ変換部に低級なものを使用することができ、トータルコストを抑えることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の測位用信号の再送信装置は、前記第１のアンテナを複数備えるとともに、前記信号変換部、信号復元部および第２のアンテナは、それに対応して複数系統設けられ、前記複数系統の信号変換部および信号復元部は、共通のデジタル伝送路に接続されることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、移動端末による測位結果は第１のアンテナの位置となるので、その位置精度を高めるために、相互に対応付けられた再送信のための構成が複数系統設けられる場合、それら複数系統の信号変換部および信号復元部で共通のデジタル伝送路を使用することで、低コストにシステムを構築することができる。また、必要に応じて、適宜系統を増減することができ、柔軟にシステムを構築することができる。
【００２０】
また、本発明の測位用信号の再送信装置では、前記第２のアンテナがエレベータ内に設置されることを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、エレベータは、緯度、経度が一定で、高度だけが変化するので、そのエレベータの直上に第１のアンテナを設置することで、平面上の正確な位置を知ることができ、本発明が特に好適である。
【００２２】
さらにまた、本発明の測位用信号の再送信装置は、前記第２のアンテナが地下街に設置されることを特徴とする。
【００２３】
上記の構成によれば、地下街ではＧＰＳ信号を受信することは不可能であり、かつ、一般にかなり広いエリアに広がっているので、多くの受信用の第１のアンテナと、対応した再送信用の第２のアンテナを配置するにあたって、各系統の第１のアンテナに対応する信号変換部および信号復元部を共通のデジタル伝送路に接続することで、柔軟にシステム構成を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の測位用信号の再送信装置は、以上のように、屋内や地下などのＧＰＳ衛星からの信号など測位用の信号が届きにくい環境において、測位機能を備えた移動端末による測位を可能にするために前記測位用の信号を再送信するにあたって、第１のアンテナで受信した前記測位用の信号をアンプで増幅して同軸ケーブル等で前記屋内や地下などに伝送するのではなく、受信した信号を信号変換部にて一旦デジタル信号に変換し、ＬＡＮなどの汎用のデジタル伝送路を介して伝送し、このデジタル信号を受信した信号復元部が前記測位用の信号を復元し、１または複数の前記第２のアンテナから放射させる。
【００２５】
それゆえ、前記測位用の信号を屋内や地下などに再送信するにあたって、同軸ケーブルによる接続を、アンテナと、その近くに設けられる信号変換部または信号復元部との間だけとし、設計および施工の手間を削減でき、かつ材料費も削減することができ、低コストであるとともに、変更が容易な再送信装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。本再送信装置では、測位用信号として、ＧＰＳ衛星３１からの信号を用いるものとする。本再送信装置は、大略的に、前記ＧＰＳ衛星３１からの信号を第１のアンテナであるＧＰＳアンテナ３２で受信し、その受信信号を信号変換部３３において一旦デジタル信号に変換して汎用のデジタル伝送路３４へ送信することで任意に分配可能とし、前記ＧＰＳ衛星３１からの信号を受信できないビル３５内の各フロアなどで、前記デジタル伝送路３４に１または複数の信号復元部３６をそれぞれ接続し、復元されたＧＰＳ信号を、同軸ケーブル３７を介して、近接配置される第２のアンテナであるＧＰＳアンテナ３８から放射することで、ＧＰＳ信号を受信し難い屋内に再送信し、ＧＰＳ受信機を備えた移動端末による測位を可能にするものである。
【００２７】
図２は、前記信号変換部３３および信号復元部３６の機能ブロック図である。ビル３５の屋上の見晴らしの良い場所に設置されるＧＰＳアンテナ３２は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、その受信信号は信号変換部３３に入力される。本実施の形態では、前記ＧＰＳアンテナ３２は、民生用機器で広く利用されているＬ１波（１．５７５４２ＧＨｚ）を使用するものとする。これらＧＰＳアンテナ３２と信号変換部３３とは、同一筐体で一体化されてもよく、あるいはコネクタを設けケーブルで接続される構成でもよい。
【００２８】
信号変換部３３に入力された受信信号は、必要に応じてアンプなどで適宜増幅が行われた後、ダウンコンバート部４１によって中間周波信号へダウンコンバートされる。ダウンコンバートされた信号は、アナログ／デジタル変換部４２においてデジタル信号に変換され、通信インタフェイス部４３から前記デジタル伝送路３４へ送出される。
【００２９】
図３は、前記ダウンコンバート部４１の具体的構成を示すブロック図である。前記Ｌ１波には１．０２３ＭＨｚのＣＡコードが含まれるので、中間周波数はこれ以上の周波数に設定され、本実施の形態では、３．４８ＭＨｚを用いる。このため、前記Ｌ１波は、先ず第１段目の混合器４４において、局部発振器４５からの１ｓｔ  ＬＯ（１５３３．６ＭＨｚ）によって１ｓｔ  ＩＦ（４１．８２ＭＨｚ）にダウンコンバートされ、中間周波フィルタ４６を介して混合器４７に入力される。続いて、第２段目の混合器４７において、前記１ｓｔ  ＩＦは、局部発振器４８からの２ｎｄ  ＬＯ（３８．３４ＭＨｚ）によって２ｎｄ  ＩＦ（前記３．４８ＭＨｚ）にダウンコンバートされ、中間周波フィルタ４９を介して前記アナログ／デジタル変換部４２へ出力される。これらは、一般にＧＰＳ受信機で利用されている構成と同一であり、市販のＧＰＳ受信機用ＲＦＩＣを使用して構成されてもよい。
【００３０】
前記アナログ／デジタル変換部４２は、前記３．４８ＭＨｚの２ｎｄ  ＩＦを、２倍以上の周波数、たとえば７ＭＨｚ、量子化ビット数が１ビットまたは２ビットでサンプリングして、デジタル信号に変換する。前記の２つのＩＦ周波数やサンプリング周波数は、ＧＰＳ信号（前記１．０２３ＭＨｚのＬ１波）を再生できる範囲で、適宜選択されればよい。
【００３１】
一方、前記信号復元部３６は、デジタル伝送路３４からのデジタル信号を、通信インタフェイス部５１で受信し、デジタル／アナログ変換部５２においてアナログ信号に復元した後、さらにアップコンバート部５３でアップコンバードして、Ｌ１波（前記１．５７５４２ＧＨｚ）を復元する。
【００３２】
図４は、前記アップコンバード部５３の具体的構成を示すブロック図である。前記デジタル伝送路３４からのデジタル信号は、第１段目の混合器５４において、局部発振器５５からの１ｓｔ  ＬＯ（３８．３４ＭＨｚ）によって１ｓｔ  ＩＦ（４１．８２ＭＨｚ）にアップコンバートされ、中間周波フィルタ５６を介して混合器５７に入力される。続いて、第２段目の混合器５７において、前記１ｓｔ  ＩＦは、局部発振器５８からの２ｎｄ  ＬＯ（１５３３．６ＭＨｚ）によってＲＦ信号Ｌ１波（前記１．５７５４２ＧＨｚ）にアップコンバートされ、中間周波フィルタ５９を介してＧＰＳアンテナ３８から放射される。これらは、一般的な送信機の構成と同一である。前記信号復元部３６とＧＰＳアンテナ３８とは、同一筐体とされてもよく、コネクタを設け、前述のように同軸ケーブル３７で接続される構成でもよい。
【００３３】
図５および図６は、前記デジタル伝送路３４の具体的な構成例を示す図である。前記デジタル伝送路３４としては、信号変換部３３で変換されたデジタル信号を、遅滞なく、かつ途切れることなく伝送するものであればよく、これにはたとえば、専用の２線または３線の信号線などが利用可能である。あるいは、ＲＳ４８５などのシリアル通信規格を用いてもよい。
【００３４】
しかしながら、最近では、ビル３５内にはコンピュータネットワーク用のＬＡＮが敷設されることが多く、これを利用することによって、ＧＰＳ信号の伝送用にデジタル配線を専用に敷設することなく、安価で容易にシステムを構築することができる。そこで、図５の例は有線ＬＡＮ３４ａを使用しており、図６の例は無線ＬＡＮ３４ｂを使用している。
【００３５】
また、無線ＬＡＮ３４ｂを用いる場合には、各部屋への信号復元部３６およびＧＰＳアンテナ３８の設置がさらに容易となる。すなわち、ＬＡＮターミナルは壁面や床面に設置されることが多く、部屋内で人が保持するＧＰＳ受信機４０に対し、障害物を避けるためには、ＧＰＳアンテナ３８は天井に設置されることが望ましい。そこで無線ＬＡＮ３４ｂを用いることで、アクセスポイント３４ｃが前記壁面や床面などの任意の箇所に設置されても、そのアクセスポイント３４ｃと無線通信機能を有する信号復元部３６ｃは、ＧＰＳアンテナ３８に近い前記天井に設置することができる。
【００３６】
さらにまた、ビル３５の屋上にアクセスポイント３４ｃが設置されている場合には、ＧＰＳアンテナ３２で受信された信号をデジタル変換する信号変換部３３ｃも無線通信機能を有するものとすることで、該信号変換部３３ｃへは、電源線だけ敷設すればよい。また、前記デジタル伝送路３４としては、前記の周波数帯のデジタル信号を伝送可能で、トランスなどの障害が考慮されていれば、電力線が用いられてもよい。このように構成した場合、デジタル伝送路３４において、各ＧＰＳ衛星３１からの信号は同じだけ遅延するので、測位結果に影響を与えることはない。
【００３７】
ここで、アナログ／デジタル変換部４２でデジタル化した信号を、デジタル／アナログ変換部５２においてアナログ化して復元する際に、アナログ／デジタル変換部４２での変換クロック速度と、デジタル／アナログ変換部５２での変換クロック速度とを同一にする必要がある。伝送路として専用の線を用いる場合には、そのクロックをデータと共に転送することで容易に実現可能である。
【００３８】
これに対して、伝送路として前記ＬＡＮなどを用いる場合には、図１５で示すように、前記通信インタフェイス部５１に相当するＬＡＮ受信部１０１で受信したデータを一旦バッファ１０２に蓄積した後、前記デジタル／アナログ変換部５２に入力するようにし、そのバッファ１０２でのデータ蓄積量を一定にするようにデジタル／アナログ変換のクロック１０３を制御することによって、前述のように復元速度を変換速度と同一にすることが可能となる。
【００３９】
通常、民生用に使用されるＧＰＳ受信機では、数ｐｐｍ（１０−６）程度の精度のＴＣＸＯ（温度補償型水晶発振器）が使用されており、このクロック自体のずれや、衛星および自身の移動によって発生するドップラーの影響などに対応できるように、数１０ｋＨｚ程度の周波数幅の変化に追従して動作するようになっている。したがって、デジタル／アナログ変換部５２において使用するクロック１０３の精度は、１０−７程度以下であればよく、一般のＶＣＴＣＸＯ（電圧制御型温度補償型水晶発振器）またはＶＣＯＣＸＯ（電圧制御型オーブン型水晶発振器）などを使用することができる。これらの電圧制御型水晶発振器を、前述のバッファ１０２によるクロック制御機構によって、数Ｈｚから数１００Ｈｚ程度以内の変動に抑えるように制御すればよい。なお、このデジタル／アナログ変換部５２のクロック１０３は、アップコンバート部５３のクロックと共用するようにしてもよい。
【００４０】
これによって、測位用のＧＰＳ信号を再送信するにあたって、同軸ケーブルによる接続を、ＧＰＳアンテナ３２，３８と、その近くに設けられる信号変換部３３または信号復元部３６との間だけとし、設計および施工の手間を削減でき、かつ材料費も削減することができ、低コストであるとともに、変更が容易な再送信装置を実現することができる。
【００４１】
また、デジタル伝送路３４で、ＧＰＳ衛星からの高いキャリア周波数の信号をそのままデジタル変換した信号を伝送するのではなく、信号変換部３３のダウンコンバート４１でベースバンド成分を損なうことのないキャリア周波数に一旦ダウンコンバートし、信号復元部３６のアップコンバート部５３において、本来のＧＰＳ衛星からの高いキャリア周波数に復元することで、これらダウンコンバート部４１およびアップコンバート部５３が必要になるけれども、前記デジタル伝送路３４で伝送される信号のビットレートを低く抑えることができ、該デジタル伝送路３４、アナログ／デジタル変換部４２およびデジタル／アナログ変換部５２に低級なものを使用することができ、トータルコストを抑えることができる。
【００４２】
［実施の形態２］
図７は本発明の実施の他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図であり、図８はその機能ブロック図である。これらの図７および図８の構成は、前述の図１および図２の構成にそれぞれ類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、１台の信号復元部３６において復元されたＧＰＳ信号は、分配器６１を介して、隣接する別々の部屋６２−１，６２−２，・・・（総称するときは、以下参照符号６２で示す）に設置されたＧＰＳアンテナ３８−１，３８−２，・・・（総称するときは、以下参照符号３８で示す）に送るような構成となっていることである。これによって、ビル３５内の複数の部屋６２に容易にＧＰＳ信号の受信エリアを拡張してゆくことが可能となる。
【００４３】
この場合、信号復元部３６からの同軸ケーブル３７に前記分配器６１が介在されるけれども、単純に部屋６２の数だけ分配するのであれば、設計も容易であり、特に上述のように隣接する部屋６２間であれば、各部屋６２の条件は略等しく、複雑な利得の計算なども不要である。また、各部屋６２間で、分配器６１からＧＰＳアンテナ３８の距離に大きな差があったり、部屋６２の広さの違いに対応して、ＧＰＳアンテナ３８からの放射強度に差を持たせるときには、たとえば分配器６１に近いＧＰＳアンテナ、あるいは狭い部屋に設けられるＧＰＳアンテナへの同軸ケーブルに、適宜減衰器を設けるようにすればよい。
【００４４】
［実施の形態３］
図９は本発明の実施のさらに他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図であり、図１０はその機能ブロック図である。これらの図９および図１０の構成は、前述の図７および図８の構成に類似している。注目すべきは、本実施の形態では、ＧＰＳ衛星３１からの信号を受信するＧＰＳアンテナ３２−１，３２−２・・・（総称するときは、以下参照符号３２で示す）は、ビル３の屋上に相互に離間して複数台設置されており、それに対応する信号変換部３３−１，３３−２，・・・（総称するときは、以下参照符号３３で示す）は、デジタル伝送路３４として、共通に有線ＬＡＮ３４ａに接続されていることである。そして、各フロアの各部屋６２−１１，６２−１２，・・・，６２−２１，６２−２２，・・・（総称するときは、以下参照符号６２で示す）に設置された信号復元部３６−１１，３６−１２，・・・，３６−２１，３６−２２，・・・（総称するときは、以下参照符号３６で示す）は、対を成すＧＰＳアンテナ３８−１１，３８−１２，・・・，３８−２１，３８−２２，・・・（総称するときは、以下参照符号３８で示す）と共に、上下の部屋（たとえば、６２−１１，６２−２１，６２−３１）が同一の系統となって、対応するＧＰＳアンテナ（たとえば、３８−１１）での受信信号を再送信することである。
【００４５】
各信号変換部３３は前述の図２と同様の構成であり、各信号復元部３６も前述の図２と同様の構成であり、図１０では、部屋番号に対応する添え数字をそれぞれ付している。このように構成される再送信装置において、たとえばＧＰＳアンテナ３２−１で受信された信号は、信号変換部３３−１においてデジタル信号に変換され、有線ＬＡＮ３４ａを介して、同じ系統の各信号復元部３６−１１，３６−２１，３６−３１がアドレス指定されて同じデータが共通に伝送され、ＧＰＳアンテナ３８−１１，３８−２１，３８−３１から部屋６２−１１，６２−２１，６２−３１内に放射される。あるいは、各信号変換部３３が送信する信号に、たとえば “Ａ”，“Ｂ”，“Ｃ”，・・・のＩＤを付与して送信し、各部屋に設置された信号復元部３６が、対応する系統のＩＤが付与された信号のみを選択して受信するようにしてもよい。
【００４６】
このように構成することで、ＧＰＳ受信機４０による測位結果は、所在の部屋（図９では６２−２１）の直上のＧＰＳアンテナ（図９では３２−１）の位置となるので、同じビル３５内にあっても、ＧＰＳアンテナ３２の台数分、位置精度を高めることができ、比較的大きなビルの場合に好適である。また、各信号変換部３３および各信号復元部３６は、デジタル伝送路として有線ＬＡＮ３４ａを共用するので、低コストにシステムを構築することができる。また、必要に応じて、適宜系統を増減することができ、柔軟にシステムを構築することができる。
【００４７】
また、これら図９および図１０で示す構成は、エレベータや地下街で特に好適に実施することができる。すなわち、エレベータは、緯度、経度が一定で、高度だけが変化するので、そのエレベータの直上にＧＰＳアンテナ３２を設置することで平面上の正確な位置を知ることができ、また閉じ込めなどの緊急事態発生の時に位置情報は有用であり、本発明が特に好適である。さらにまた、地下街は、一般にかなり広いエリアに広がっているので、多くの受信用のＧＰＳアンテナ３２と、対応した再送信用のＧＰＳアンテナ３８とを配置することで、精度の高い測位を行うことができ、目印の少ない地下において、使用者を正確に誘導することができる。
【００４８】
また、前記図９および図１０で示す構成は、電車内で実施されてもよい。電車内は、金属製の車体に元々遮蔽されており、さらに車内にはＧＰＳなどの高周波信号が影響を受け易い人が多数存在するので、好適である。
【００４９】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。本実施の形態は、上述の各実施の形態に類似している。上述の各実施の形態では、信号復元部３６において、ＧＰＳ信号と同じ１．５７５４２ＧＨｚにアップコンバートした信号を再送信しているのに対して、注目すべきは、本実施の形態では、信号復元部３６’は、ＧＰＳアンテナ３２で受信した信号とは別の周波数へアップコンバートし、ＧＰＳアンテナ３８から再送信することである。
【００５０】
この場合、端末側は、一般に使用される汎用ＧＰＳ受信機では測位は不可能であるので、別のＲＦ周波数で受信可能なＧＰＳ受信機７０を用意しなければならない。しかしながら、たとえば前記信号復元部３６’を実ＧＰＳ衛星３１からの信号が受信できるような場所に設置した場合にも、混信をなくすることが可能になるというメリットがある。
【００５１】
さらに、図１２で示すように、ＧＰＳ受信機７０に、１．５７５４２ＧＨｚのＲＦを受信する通常のＧＰＳアンテナ７１およびＲＦ部７２と、本特定の別の周波数を受信する別のＧＰＳアンテナ７３およびＲＦ部７４を設けるようにすることも可能である。各ＲＦ部７２，７４で増幅などが行われた受信信号は、ベースバンドチップ７５に入力されて前記ＣＡコードなどのベースバンド成分が抽出され、ＣＰＵ７６に入力されて測位演算に使用される。
【００５２】
このように構成されるＧＰＳ受信機７０は、実ＧＰＳ衛星３１からの信号を受信して測位できる場所では、１．５７５４２ＧＨｚ対応のＧＰＳアンテナ７１およびＲＦ部７２で受信した信号で測位するようにし、そうでない場合には、別の周波数を受信する別のＧＰＳアンテナ７３およびＲＦ部７４で受信した信号で測位を行う。これによって、図１１に示すように、本ＧＰＳ受信機７０が実ＧＰＳ衛星３１からの信号を受信でき、かつ信号復元部３６’からの信号も受信できるようなエリアにおかれた場合でも、混信することなく受信し、測位が可能となる。
【００５３】
更なる別の実施の形態として、このような２つのＲＦ部７２，７４を有するＧＰＳ受信機７０を内蔵する端末が、どちらの信号で測位したのかを明示的に出力するようにする機能を設けるようにしてもよい。このように構成することで、たとえば図示されていない管理センターから、当該端末を所持する人の場所を検索した場合に、当該端末は実ＧＰＳ衛星３１からの信号で測位したのか、それとも信号復元部３６’からの信号で測位したのかを管理センターに伝えることができる。管理センターでは、実ＧＰＳ衛星３１での測位であれば、該当する人は屋外におり、かつ測位データの精度は高く、また信号復元部３６’からの信号での測位であれば、該当する人物は屋内におり、また測位結果にもある程度の誤差（ＧＰＳアンテナ３２の位置とずれている可能性がある為）が含まれているといったことを知ることができる。これによって、該当人物を探し出すときなどに、適切な対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の一形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。
【図２】図１で示す測位用信号の再送信装置における信号変換部および信号復元部の機能ブロック図である。
【図３】図２で示す信号変換部におけるダウンコンバート部の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】図２で示す信号復元部におけるアップコンバート部の具体的構成を示すブロック図である。
【図５】図１で示す測位用信号の再送信装置におけるデジタル伝送路の具体的な構成例を示す図である。
【図６】図１で示す測位用信号の再送信装置におけるデジタル伝送路の具体的な他の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施の他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。
【図８】図７で示す再送信装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。
【図１０】図９で示す再送信装置の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施の他の形態に係る測位用信号の再送信装置の概略的構成を示す図である。
【図１２】図９で示す再送信装置に適応したＧＰＳ受信機の機能ブロック図である。
【図１３】典型的な従来技術を説明するための図である。
【図１４】他の従来技術を説明するための図である。
【図１５】伝送路としてＬＡＮを用いる場合の信号復元部におけるデジタル／アナログ変換のための構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５５】
３１    ＧＰＳ衛星
３２；３２−１，３２−２・・・    ＧＰＳアンテナ
３３；３３ｃ；３３−１，３３−２，・・・    信号変換部
３４    デジタル伝送路
３４ａ  有線ＬＡＮ
３４ｂ  無線ＬＡＮ
３４ｃ  アクセスポイント
３５    ビル
３６；３６ｃ；３６’    信号復元部
３６−１１，３６−１２，・・・，３６−２１，３６−２２，・・・    信号復元部
３７    同軸ケーブル
３８；３８−１，３８−２，・・・    ＧＰＳアンテナ
３８−１１，３８−１２，・・・，３８−２１，３８−２２，・・・    ＧＰＳアンテナ
４１    ダウンコンバート部
４２    アナログ／デジタル変換部
４３，５１    通信インタフェイス部
４４，４７；５４，５７    混合器
４５，４８；５５，５８    局部発振器
４６，４９；５６，５９    中間周波フィルタ
５２    デジタル／アナログ変換部
５３    アップコンバート部
４０，７０    ＧＰＳ受信機
６１    分配器
６２；６２−１，６２−２，・・・    部屋
６２−１１，６２−１２，・・・，６２−２１，６２−２２，・・・    部屋
７１，７３    ＧＰＳアンテナ
７２，７４    ＲＦ部
７５    ベースバンドチップ
７６    ＣＰＵ
１０１  ＬＡＮ受信部
１０２  バッファ
１０３  クロック
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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