(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＮＳＳ対応の受信装置のうち特定の受信装置にのみ信号を受信させつつ、それ以外の受信装置にはこの信号による影響を与えにくくする、測位システム、疑似信号の送信装置および受信装置を提供する。【解決手段】疑似信号送信装置１は、ＧＰＳ衛星３の信号を疑似的に再現した疑似信号を建物内や地下で送信する。疑似信号送信装置１は、ＧＰＳ衛星３の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを、所定の規則にしたがって変更し、変更した周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号を送信する。これにより、所定の規則を把握している特定のＧＰＳ受信装置２は、疑似信号を受信して測位や時刻の決定を実行できるようになる。一方で、既存のＧＰＳ受信装置はこの規則を知らないため、この疑似信号に基づいて測位や時刻の決定を実行しない。これは、周波数オフセットが本来のものから変更されているためである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置と、当該受信装置の位置を測位するための位置情報と時刻を示す時刻情報を含み、衛星から送信される信号の疑似信号を送信する送信装置とを備えた測位システムであって、
前記送信装置は、
前記送信装置が設置された設置場所の上空を飛んでいる衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを所定の規則にしたがって変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号を送信する送信手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置の送信手段が送信する前記疑似信号を受信する受信手段と、
前記変更手段により変更された周波数オフセットを前記所定の規則にしたがって元の周波数オフセットに戻して前記疑似信号を相関処理し、前記受信装置の位置と時刻とのうち少なくとも一方を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記変更手段は、前記本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号を反転させることで、前記疑似信号のための周波数オフセットを決定することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記変更手段は、前記本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号が正の場合には、前記疑似信号の周波数オフセットを正の方向にずらし、前記本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号が負の場合には、前記疑似信号の周波数オフセットを負の方向にずらすことを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項４】
前記変更手段は、前記本来のドップラーシフトによる周波数オフセットに付加されるずらし量を動的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項５】
前記変更手段は、一定の周期または可変の周期で、前記ずらし量を変化させることを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項６】
前記所定の規則は、複数の衛星のそれぞれについて共通の規則であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項７】
前記所定の規則は、前記送信装置が設置されている設置場所に応じた固有の規則であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項８】
前記決定手段は、複数の規則について前記相関処理を実行することでどの規則が前記疑似信号に適用されているかを特定し、特定した規則に基づいて前記受信装置の位置を精細化することを特徴とする請求項７に記載の測位システム。
【請求項９】
前記送信装置は、
前記所定の規則をサーバからダウンロードすることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１０】
前記受信装置は、
前記所定の規則をサーバからダウンロードすることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１１】
前記変更手段は、複数の衛星のそれぞれについてＣ／Ａコードの本来の時間オフセットを所定の時間だけ変更し、
前記受信装置は、
前記Ｃ／Ａコードの本来の符号オフセットを前記所定の時間だけ元に戻して前記疑似信号を相関処理することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項１２】
受信装置の位置を測位するための位置情報と時刻を示す時刻情報を含む疑似信号であって、衛星から送信される信号の当該疑似信号を送信する送信装置であって、
前記送信装置が設置された設置場所の上空を飛んでいる衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを所定の規則にしたがって変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号を送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項１３】
衛星から送信される信号の疑似信号を送信装置から受信して位置と時刻とを求める受信装置であって、
前記送信装置が送信する前記疑似信号を受信する受信手段と、
前記疑似信号の周波数オフセットを所定の規則にしたがって元の周波数オフセットに戻して当該疑似信号を相関処理し、前記受信装置の位置と時刻とのうち少なくとも一方を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システムに関し、より詳しくは、屋内や地下において疑似的な測位信号を送信および受信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、全地球衛星航法システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ）として知られる全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が広く普及している。ＧＰＳ受信装置は、ＧＰＳ衛星が送信する測位信号を受信して測位を実行する。一方で、ＧＰＳ衛星からの信号は、屋内や地下においては受信できないことが多い。そのため、屋内や地下にあるＧＰＳ受信装置に測位信号を受信させるための補助的なシステムが必要とされている。
【０００３】
特許文献１から７に記載の発明では、ＧＰＳ衛星が送信する信号を疑似的に生成する送信装置を屋内や地下に配置することが提案されている。また、特許文献８によれば、ＧＰＳ衛星から受信した信号を屋内で再送信する装置が提案されている。特許文献９から１２には、屋内用の測位システムとして、スードライト（ｐｓｅｕｄｏｌｉｔｅ）や、ＩＭＥＳ（ｉｎｄｏｏｒ ｍｅｓｓａｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）が提案されている。なお、スードライトやＩＭＥＳは、広く普及しているＧＰＳ受信装置とは互換性がない。また、特許文献１３によれば、屋内や地下においてＧＮＳＳ対応の受信装置に位置情報や時刻情報を取得させるための信号を送信する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０４９００号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６４９４号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１１５１号公報
【特許文献４】特開２００８−１２８９３４号公報
【特許文献５】特開平１１−３０４９００号公報
【特許文献６】特開２００１−５０７４４３号公報
【特許文献７】特開２００７−２１２１６２号公報
【特許文献８】特開２００７−２１８６５１号公報
【特許文献９】特開平０７−１５９５０８号公報
【特許文献１０】特開２００７−２７８７５６号公報
【特許文献１１】特開２００８−９６４５２号公報
【特許文献１２】特開２００９−０８５９２８号公報
【特許文献１３】特開２０１１−２４２１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１３に記載の発明は、単一の送信機によって複数の疑似的な衛星信号を多重化して送信するため、装置構成の簡易化やコストダウンを実現しやすい。もちろん、特許文献１３に記載の発明を利用すれば、屋内や地下においてＧＮＳＳ対応の受信装置が位置情報や時刻情報を取得できるようになる。
【０００６】
しかし、ＧＮＳＳ対応の受信装置のうち特定の受信装置にのみ信号を受信させつつ、それ以外の受信装置にはこの信号による影響を与えないようにしたいというニーズがある。たとえば、屋内に配置された疑似的なＧＮＳＳ衛星（送信装置）から特定の受信装置に対して送信された信号によって、宇宙にある本物のＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する他の受信装置が妨害を受けないことが望ましい。特に、ＧＰＳ受信装置が普及して２０年近くが経過しており、このような既存のＧＰＳ受信装置に対する影響を最小限にとどめねばならないだろう。そこで、本発明は、ＧＮＳＳ対応の受信装置のうち特定の受信装置にのみ信号を受信させつつ、それ以外の受信装置にはこの信号による影響を与えにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
受信装置と、当該受信装置の位置を測位するための位置情報と時刻を示す時刻情報を含み、衛星から送信される信号の疑似信号を送信する送信装置とを備えた測位システムであって、
前記送信装置は、
前記送信装置が設置された設置場所の上空を飛んでいる衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを所定の規則にしたがって変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号を送信する送信手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置の送信手段が送信する前記疑似信号を受信する受信手段と、
前記変更手段により変更された周波数オフセットを前記所定の規則にしたがって元の周波数オフセットに戻して前記疑似信号を相関処理し、前記受信装置の位置と時刻とのうち少なくとも一方を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする測位システムを提供する。
【０００８】
また、本発明は、
受信装置の位置を測位するための位置情報と時刻を示す時刻情報を含む疑似信号であって、衛星から送信される信号の当該疑似信号を送信する送信装置であって、
前記送信装置が設置された設置場所の上空を飛んでいる衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを所定の規則にしたがって変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号を送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする送信装置を提供する。
【０００９】
さらに、本発明は、
衛星から送信される信号の疑似信号を送信装置から受信して位置と時刻とを求める受信装置であって、
前記送信装置が送信する前記疑似信号を受信する受信手段と、
前記疑似信号の周波数オフセットを所定の規則にしたがって元の周波数オフセットに戻して当該疑似信号を相関処理し、前記受信装置の位置と時刻とのうち少なくとも一方を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする受信装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットが所定の規則にしたがって変更され、変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号が送信されるため、特定の受信装置にのみ信号を受信させ、測位させることが可能になる。また、ドップラーシフトによる周波数オフセットが変更されるため、特定の受信装置以外の受信装置には、この疑似信号による影響がほとんど及ばない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の測位システムを示す図である。
【図２】図２は、疑似信号送信装置１を示すブロック図である。
【図３】図３は、ＧＰＳ受信装置２を示すブロック図である。
【図４】図４は、周波数オフセットｆｄ（ｔ）を変更する所定の規則を例示した図である。
【図５】図５は、周波数オフセットｆｄ（ｔ）を変更する所定の規則を例示した図である。
【図６】図６は、周波数オフセットｆｄ（ｔ）を変更する所定の規則を例示した図である。
【図７】図７は、周波数オフセットｆｄ（ｔ）を変更する所定の規則を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、ＧＰＳ衛星（Ｎａｖｓｔａｒ）が送信する信号の擬似信号を疑似信号送信装置が生成してＧＰＳ受信装置に送信する形態にて説明するが、本発明は、他のＧＮＳＳ衛星の擬似信号生成にも適用できる。
【００１３】
図１は、本発明の測位システムを示している。疑似信号送信装置１は、ＧＰＳ衛星３から送信される信号の疑似信号を生成して送信する装置である。疑似信号には、ＧＰＳ受信装置２の位置を測位するための位置情報と時刻を示す時刻情報などが含まれている。疑似信号送信装置１は、一般に、ＧＰＳ衛星３が送信する信号を受信することが困難なエリア、たとえば、ビルなど屋内や、地下街、地下鉄の駅などの地下施設内に設置される。ＧＰＳ受信装置２は、ＧＰＳ衛星３からの信号を受信して測位を実行することもあれば、疑似信号送信装置１から受信した疑似信号を受信して測位を実行する。測位とは、一般に、ＧＰＳ受信装置２の位置情報を取得する処理のことであるが、広義には、現在時刻を示す時刻情報を取得する処理も含まれるものとする。
【００１４】
疑似信号送信装置１は、疑似信号送信装置１が設置されている場所の上空を飛んでいるＧＰＳ衛星３が送信する信号を疑似的に生成して送信する。ＧＰＳ衛星３は常に移動しているため、ＧＰＳ衛星３とＧＰＳ受信装置２との間の距離も可変である。つまり、ＧＰＳ衛星３が移動するため、ＧＰＳ衛星３からの送信信号はドップラー効果の影響を受けている。ここではドップラー効果による周波数のシフトをドップラーシフトと呼ぶことにする。よって、疑似信号送信装置１は、このドップラーシフトによるドップラーシフト量（以下、周波数オフセットと称す）を疑似信号に反映させる。なお、この疑似信号の生成方法については、特許文献１３などにすでに記載されているため、ここでは省略する。なお、上空とは、一般には、ＧＰＳ衛星３の軌道上の位置のうちで、疑似信号送信装置１が設置されている場所から最短距離になる位置だけでなく、疑似信号送信装置１が設置されている建物の屋上からＧＰＳ受信装置２によって電波を受信可能となる軌道上の位置を意味する。
【００１５】
とりわけ、本発明では、特定のＧＰＳ受信装置２は疑似信号を受信して測位を実行できるが、既存のＧＰＳ受信装置が疑似信号によって意図しない動作をしないように工夫する。たとえば、疑似信号送信装置１は、ＧＰＳ衛星３についての本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを、所定の規則にしたがって変更し、変更した周波数オフセットに応じた搬送波周波数で疑似信号を送信する。なお、所定の規則は、疑似信号送信装置１が備える記憶装置に記憶されていてもよいし、ネットワーク４を介して接続されているサーバ装置５に記憶されていてもよい。本発明のＧＰＳ受信装置２は、疑似信号送信装置１が送信する疑似信号を受信して、疑似信号に適用されている周波数オフセットを所定の規則にしたがって元の周波数オフセットに戻して疑似信号を相関処理し、ＧＰＳ受信装置２の位置と時刻とのうち少なくとも一方を決定する。このように、疑似信号送信装置１とＧＰＳ受信装置２は、ドップラーシフトの周波数オフセットを改変するための規則を共有している必要がある。ＧＰＳ受信装置２は、自身が備える記憶装置に規則を記憶しておいてもよいし、アクセス装置６を介してサーバ装置５から入手してもよい。アクセス装置６は、携帯電話網の基地局、ＷｉＭＡＸ（登録商標）の基地局、無線ＬＡＮのアクセスポイントなどであってもよい。
【００１６】
図２は、疑似信号送信装置１を示すブロック図である。プロセッサ１０は、ＣＰＵやＭＰＵ、ＡＳＩＣなどであり、複数の機能を備えている。プロセッサ１０は、ネットワークインタフェース１１を介してサーバ装置５と通信し、ドップラーシフトによる周波数オフセットを変更する規則やＣ／Ａコードの符号オフセットを変更する規則、時刻情報、衛星情報などを受信する。時刻情報は、ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）や、ＩＥＥＥ１５８８で規定されるＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）といった時刻同期プロトコルにより、基準時刻に高い精度で同期した時刻情報である。時刻情報処理部１２は、時刻情報をサーバ装置５から取得して保持する。衛星情報は、模擬の対象となる各衛星の情報、具体的には、衛星の軌道を特定する軌道情報と、符号分割多重を行うために当該衛星に割り当てられたＰＲＮコードに関する情報などである。ＰＲＮは、疑似雑音（Ｐｓｅｕｄｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）のことである。衛星情報処理部１３は、衛星情報をサーバ装置５から取得して保持する。また、衛星情報処理部１３は、軌道情報から各衛星の位置を計算し、疑似信号送信装置１が設置されている場所の上空を通過する衛星を特定し、特定した衛星の情報を、疑似信号生成部１４に渡す。なお、上空を通過する衛星とは、疑似信号送信装置１が設置されているフロアの屋上から信号を受信可能な衛星のことである。ＧＰＳ衛星３は、地球上を周回しているため、ある時間帯においては、設置場所の屋上からは見えない。このような見えない時間帯において、疑似信号送信装置１は、ＧＰＳ衛星３の擬似信号の送信を省略する。また、衛星情報処理部１３は、ＧＰＳ衛星３についての距離及び速度の情報を疑似信号生成部１４に渡す。
【００１７】
疑似信号生成部１４は、時刻情報処理部１２から受け取った時刻情報や衛星情報処理部１３から受け取った衛星情報にしたがってＧＰＳ衛星３が送信する信号を模擬した信号（疑似信号）を生成する。航法メッセージ発生器１５は、衛星情報に基づき模擬対象のＧＰＳ衛星３の航法メッセージを発生する。ＰＲＮコード発生器１６は、衛星情報に基づき模擬対象の衛星のＰＲＮコードを発生する。ＰＲＮコードは、符号分割多重を行うための拡散コードであり、ＧＰＳ受信装置２は、ＰＲＮコードに基づきＧＰＳ衛星３からのＰＲＮコードの送信タイミングを取得し、航法メッセージにより当該衛星の位置情報及び当該ＰＲＮコードの送信時刻を取得する。ＧＰＳ受信装置２は、４つ以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することでＵＴＣ（協定世界時）に同期した時刻情報と現在の位置情報を取得する。ＥＸＯＲ部１７は、ＰＲＮコード発生器１６が生成したＰＲＮコードと、航法メッセージ発生器１５が発生した衛星航法メッセージの排他的論理和の値であるＣ／Ａコードを出力する。
【００１８】
ドップラーシフト制御器１８は、模擬対象の衛星の速度に基づき、ドップラー効果により生じる周波数の変化量を求め、この変化量だけＥＸＯＲ部１７が出力するＣ／Ａコードの周波数を変化させる。これにより、模擬対象のＧＰＳ衛星３の擬似信号には、設置場所から見たＧＰＳ衛星３の速度により生じるドップラーシフトが与えられる。
【００１９】
遅延制御器１９は、疑似信号に対して、設置場所とＧＰＳ衛星３との距離に応じた伝搬遅延を付与する。遅延制御器１９は、ＧＰＳ衛星３の速度及び位置に基づき伝搬遅延量を求めて、Ｃ／Ａコードの位相を決定する。つまり、伝搬遅延量は、Ｃ／Ａコードの符号オフセットとなる。疑似信号生成部１４が生成した疑似信号は、ＲＦ部２１で直交変調されてアンテナから送信される。
【００２０】
変更部２０は、ドップラーシフト制御器１８が付与することになる本来の周波数オフセットｆｄ（ｔ）を、規則保持部３０に保持されている所定の規則に従って、周波数オフセットｆｄ’（ｔ）に変更する。ドップラーシフト制御器１８は、の周波数オフセットｆｄ（ｔ）を、一旦、変更部２０に出力し、変更部２０から周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を受け取り、周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を用いてＣ／Ａコードの周波数を変化させる。なお、オプションとして、遅延制御器１９は、Ｃ／Ａコードの符号オフセットを変更部２０の指示に従って変更してもよい。変更部２０は、規則保持部３０に保持されている所定の規則に従って、Ｃ／Ａコードの符号オフセットの変更量を遅延制御器１９に指示する。このように、ドップラーシフトによる周波数オフセットやＣ／Ａコードの符号オフセットを本来のものから変更することで、既存のＧＰＳ受信装置は、本発明の疑似信号送信装置１が送信する疑似信号を復調できなくなる。一方で、本発明のＧＰＳ受信装置２は、所定の規則にしたがって、ドップラーシフトによる周波数オフセットやＣ／Ａコードの符号オフセットを本来のものに戻すことができるため、疑似信号送信装置１が送信する疑似信号を復調して、位置情報や時刻情報を取得できる。規則保持部３０は、ＲＯＭであってもよいし、ＲＡＭであってもよい。また、プロセッサ１０は、ネットワークインタフェース１１を通じて所定の規則をサーバ装置５からダウンロードして、規則保持部３０に記憶させてもよい。疑似信号送信装置１を工場から出荷する際に、規則保持部３０に所定の規則が書き込まれてもよい。
【００２１】
図３は、ＧＰＳ受信装置２を示すブロック図である。ＲＦ部２２は、アンテナを介して受信した疑似信号を増幅したり、周波数変換したりして、ベースバンドの疑似信号に変換してベースバンド部２９に出力する。ベースバンド部２９は、相関器２３、測位部２４、規則保持部２５および位置判定部２７などを備えている。相関器２３は、規則保持部２５に保持されている所定の規則にしたがって周波数オフセットや符号オフセットを考慮して疑似信号に対して相関処理を実行する。相関器２３は、相関処理の結果を測位部２４に渡す。測位部２４は、相関処理の結果に基づき、位置情報と衛星情報とを取得する。
【００２２】
ところで、周波数オフセットや符号オフセットをすべての衛星について共通にしてもよいし、異なるものにしてもよい。異なるものを使用する場合、さらに、設置場所に応じて周波数オフセットや符号オフセットを変えてもよい。たとえば、ある建物内において１階に設置されている疑似信号送信装置１と、２階に設置されている疑似信号送信装置１とでは異なる周波数オフセットや符号オフセットにしてもよい。この場合、相関器２３は、複数のあるオフセット量について相関処理を試行することで、実際に使用されているオフセット量を特定できる。
【００２３】
位置判定部２７は、測位部２４によって得られた位置情報からラフな位置を特定し、さらに、オフセット量に基づいて、より詳細な位置を特定する。たとえば、複数の疑似信号送信装置１のそれぞれについて異なるオフセット量を付与することで、位置判定部２７は、どの疑似信号送信装置１から信号を受信したかを特定できる。また、オフセット量と疑似信号送信装置１の設置位置を示す位置情報とをあらかじめテーブル化またはデータベース化しておけば、位置判定部２７は、特定したオフセット量から疑似信号送信装置１の設置位置の位置情報を取得できる。たとえば、ある建物内の１階に設置されている疑似信号送信装置１のオフセット量と２階に設置されている疑似信号送信装置１のオフセット量とを違うものに設定することで、位置判定部２７は、ＧＰＳ受信装置２が１階にいるのか２階にいるのかを識別できる。位置判定部２７は、測位部２４から３次元の座標位置と時刻情報とを取得し、さらに、オフセット量からフロアの情報を特定することで、ＧＰＳ受信装置２の位置情報を詳細な情報に改良できる。これを位置情報の精細化と呼ぶことにする。オフセット量と詳細な位置情報とは、規則保持部２５などの記憶装置に保持されていてもよいし、ネットワークインタフェース２６を介してサーバ装置５からダウンロードしてもよい。本発明にとっては、位置判定部２７は、必須ではなく、オプションである。表示部２８は、測位部２４によって得られた位置情報または位置判定部２７によって詳細化（精細化）された位置情報に基づき、地図をレンダリングして表示する。たとえば、表示部２８は、平面的または疑似立体的な地図を表示するとともに、ＧＰＳ受信装置２が存在すると推定されるフロアや高さの情報などを表示してもよい。このように、周波数オフセットや符号オフセットのオフセット量を固有化すれば、測位の精度向上にも役立つことになる。
【００２４】
図４ないし図７は、周波数オフセットｆｄ（ｔ）を変更する所定の規則を例示した図である。縦軸はオフセット量を示し、横軸は時間を示している。ｆｄ（ｔ）は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットを示しており、ｆｄ’（ｔ）は、本発明の疑似信号に付与される周波数オフセットを示している。このように、周波数オフセットｆｄ（ｔ）、ｆｄ’（ｔ）はそれぞれ時間の関数として表すことができる。よく知られているように、周波数オフセットｆｄ（ｔ）は、ドップラーシフト量であるため、ＧＰＳ衛星３の軌道情報から求められる。ＧＰＳ衛星３の軌道情報は、航法メッセージによってブロードキャストされている。
【００２５】
図４において、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットｆｄ（ｔ）の符号を反転させることで、疑似信号のための周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を決定している。つまり、ｆｄ’（ｔ）＝−ｆｄ（ｔ）である。
【００２６】
図５において、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットｆｄ（ｔ）の符号が正の場合には、ｆｄ（ｔ）を正の方向にΔだけずらすことで疑似信号の周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を求めている。また、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットｆｄ（ｔ）の符号が負の場合には、ｆｄ（ｔ）を負の方向にΔだけずらすことで疑似信号の周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を求めている。つまり、ｆｄ（ｔ）＞０の場合、ｆｄ’（ｔ）＝ｆｄ（ｔ）＋Δであり、ｆｄ（ｔ）＜０の場合、ｆｄ’（ｔ）＝ｆｄ（ｔ）−Δである。 
図６において、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットｆｄ（ｔ）を一定の周期ｔ１ごとにずらすことで、疑似信号の周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を求めている。ここでは、正方向へのずらし量Δと負の方向へのずらし量Δを共通としているが、これらのずらし量Δは異なっていてもよい。また、正方向へのずらしと負の方向へのずらしを交互に行っているが、交互でなくともよい。たとえば、１番目〜２番目の周期で正方向へのずらし、３番目で負の方向へずらし、４番目〜５番目の周期で正方向へずらすことを、繰り返してもよい。このように、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットに付加されるずらし量を動的に変化させてもよい。
【００２７】
図７において、変更部２０は、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットｆｄ（ｔ）を可変の周期でずらすことで、疑似信号の周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を求めている。図７においては、正方向へのずらし量Δと負の方向へのずらし量Δを共通としているが、これらのずらし量Δは異なっていてもよい。このように、変更部２０は、一定の周期または可変の周期で、ずらし量Δを変化させてもよい。
【００２８】
図４ないし図７では様々な周波数オフセットｆｄ’（ｔ）を生成するための規則を示したが、疑似信号送信装置１とＧＰＳ受信装置２が使用する規則が共通であれば十分である。また、既存のＧＰＳ受信装置にとって雑音を増やすことになるかもしれないが、ＧＰＳ衛星３からの信号の受信を決定的に妨害しないような疑似信号を生成できる限り、どのような規則であってもよい。また、周波数オフセットについて中心に説明してきたが、周波数オフセットを変更するとともに、Ｃ／Ａコードの符号オフセット（時間オフセット）についても変更部２０は変更してもよい。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、衛星の本来のドップラーシフトによる周波数オフセットが所定の規則にしたがって変更され、変更された周波数オフセットに応じた周波数で疑似信号が送信されるため、特定の受信装置にのみ疑似信号を受信させ、位置や時刻を決定させることが可能になる。また、ドップラーシフトによる周波数オフセットが変更されるため、特定の受信装置以外の受信装置には、この疑似信号による影響がほとんど及ばない。
【００３０】
所定の規則としては、
・本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号を反転させる規則、
・本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号が正の場合には、疑似信号の周波数オフセットを正の方向にずらし、本来のドップラーシフトによる周波数オフセットの符号が負の場合には、疑似信号の周波数オフセットを負の方向にずらす規則
・本来のドップラーシフトによる周波数オフセットに付加されるずらし量を動的に変化させる規則
・一定の周期または可変の周期で、ずらし量を変化させる規則
について具体的な例を挙げて説明した。しかし、特定の受信装置以外の受信装置には影響をほとんど与えず、その一方で、特定の受信装置が疑似信号を受信して位置や時刻を正常に決定できる限り、どのような規則が採用されてもよい。なお、ドップラーシフトによる周波数オフセット（シフト量）を疑似的に変えることは、比較的容易に実現できる一方で、既存のＧＰＳ受信装置には影響を与えにくいため、本発明は非常に優れているといえる。
【００３１】
所定の規則は、複数の衛星のそれぞれについて共通に適用される規則としてもよいし、送信装置が設置されている設置場所に応じた固有の規則としてもよい。疑似信号送信装置１は、複数の疑似信号生成部１４を備えることで、単一の疑似信号送信装置１によって複数のＧＰＳ衛星３の模擬動作を行うことが可能である。そのため、この複数のＧＰＳ衛星３のそれぞれについて共通の規則を適用してもよい。特に、疑似信号送信装置１が設置されている設置場所に応じた固有の規則とすれば、ＧＰＳ受信装置２はどの規則が疑似信号に使用されているかを特定することで、位置情報の精細化を実現できる。たとえば、フロアごとに個別の規則にしたり、部屋ごとに個別の規則にしたりすれば、規則のマッチング処理によって、ユーザが建物内のさらにどこにいるかを詳細に測位しやすくなる。
【００３２】
周波数オフセットに加えて、オプションで、Ｃ／Ａコードの時間オフセット（符号オフセット）を変更してもよい。この場合、疑似信号送信装置１は、複数のＧＰＳ衛星３のそれぞれについてＣ／Ａコードの本来の時間オフセットを所定の時間だけ変更し、ＧＰＳ受信装置２は、Ｃ／Ａコードの本来の符号オフセットを所定の時間だけ元に戻して疑似信号を相関処理することになる。つまり、本来の符号オフセットを所定の時間だけ元に戻したタイミングで、Ｃ／Ａコードについて非常に鋭い相関ピークが得られることになる。このように、符号オフセットを変更することでも、上述した位置情報の精細化を達成できる。つまり、複数種類の符号オフセットと、詳細な位置情報（例：フロアや部屋）などを対応付けてデータベースを作成しておけば、相関処理により特定された符号オフセットとデータベースから、詳細な位置情報を取得しやすくなる。たとえば、周波数オフセットによってフロアを特定し、符号オフセットによって部屋を特定するような応用も可能である。
【００３３】
所定の規則は、工場出荷時にＲＯＭなどの不揮発性の記憶装置に記憶されてもよいし、サーバ装置５からダウンロードして書き込み、ないしは、更新されてもよい。室内での測位は今後普及が予想されるため、所定の規則も疑似信号送信装置１の普及に応じて更新されてもよい。
【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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