(57)【要約】データの改竄ができにくく、かつ、即時応答が可能で、信頼性の高い位置保証を得る。測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して測位端末から送信された伝送データを受信する通信部と、上記測位端末の識別符号を記憶して、該識別符号で上記伝送データを復号化する復号化部２３と、上記復号化部によって復号化された測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部２４と、上記位置演算部で得られた位置情報を証明する証明書生成部２２とを備えて、証明書生成部は、端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算部による位置情報の証明を行うことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して測位端末から送信された伝送データを受信する通信部と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、該識別符号で上記伝送データを復号化する復号化部と、
上記復号化部によって復号化された測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、
上記位置演算部で得られた位置情報を証明する証明書生成部とを備えて、
証明書生成部は、上記測位端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算部による位置情報の証明を行うことを特徴とする位置保証サーバ。
【請求項２】
証明書生成部は、他の位置を示す装置の情報と、時刻を示す情報とのうちから１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項３】
証明書生成部は、測位衛星からの位置情報に対する補正情報に基づく演算と、測位衛星の配置情報との内から１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項４】
測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項５】
測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データを送信する測位端末と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、上記伝送データを受信して復号化する復号化部と、該復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、該位置演算で得られた位置情報を証明する証明書生成部とを備えて、端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算による位置情報の証明を行うサーバ、とで構成されることを特徴とする位置保証システム。
【請求項６】
測位端末は、測位衛星からの測位コードと搬送波とを受信する部分と、該受信した信号を自身の識別符号で暗号化する部分を耐タンパ化したことを特徴とする請求項４記載の位置保証システム。
【請求項７】
サーバは、測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項５記載の位置保証システム。
【請求項８】
測位端末において、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データとして送信するステップと、
サーバにおいて、記憶している上記測位端末の識別符号を用いて上記伝送データを受信して復号化するステップと、
上記復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算ステップと、
位置保証要求があると、上記位置演算ステップで得られた位置情報を証明する証明書生成ステップ、とを備えたことを特徴とする位置保証方法。
【請求項９】
位置を演算するステップは、他の装置からの位置情報も加えて算出して、該算出した位置情報と時刻情報との内の少なくとも１つの情報を測位端末の位置情報に付加することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１０】
受取った伝送データから不要な信号を除去する信号除去ステップを備えて、位置を演算するステップは、上記信号除去ステップで除去された後の復号された伝送データを用いて測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１１】
位置を演算するステップは、測位衛星からの位置情報に対する補正情報と上記測位衛星の位置情報と電子基準点の位置情報との内から少なくとも１つの情報を得て、該得た情報により測位端末からの伝送データがが正しいかを判定し、上記測位端末からの伝送データが正しいと判断すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１２】
サーバにおいて、測位衛星の位置を示す位置信号を受信するステップと、サーバによる該受信ステップが受信した位置信号を記憶する信号蓄積ステップとを備えて、位置演算ステップは、上記信号蓄積ステップで記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末から
の伝送データが正しいと判定した後に上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は測位衛星情報等を用いた位置認証に関するシステム、機器についてのものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から、携帯端末等の移動体の位置を特定して、その位置を保証するシステムがある。特許文献１に記載された従来の位置保証システムでは、３つ以上の測位衛星からの情報を使用したＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等を利用して得られた位置情報や時刻情報自体を認証している。その構成として、測位端末（ディジタルカメラ）は、ＧＰＳレシーバで受信したＧＰＳ電波から生成した経度／緯度情報を暗号化し、位置情報としてサーバに送信する。サーバはその位置情報を復号化し、得られた経度／緯度情報から場所特定データを生成し、コピーガード処理して測位端末へ送信する。このことにより、他の場所で撮影されたものではないことが証明される。
しかしこのシステムでは、移動体端末であるＧＰＳレシーバにおいて、位置を算出する機能を持つように構成されているため、一般的なＧＰＳレシーバが持つ問題を同様に持つことになる。【０００３】  一般的なＧＰＳレシーバ１００は、図１３に示すように、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ１０１と、ＧＰＳアンテナ１０１が受信したアナログ信号をディジタル信号に変換する受信装置１０２、及びディジタル信号から取り出される測位コード１１１、搬送波１１２などを用いて位置を算出する位置演算装置１０３から構成され、複数のＧＰＳ衛星から受信した電波を用いて位置（緯度、経度など）を生成する。
このＧＰＳレシーバ１００は、例えば測位においてコールドスタート（電源投入後最初の測位）に、例えば数十秒程度の時間がかかるという問題があり、ユーザからの要求が出てから位置を算出できるようになるまでの上記の時間は、証明を受けることができない。
また当然のことながら、ＧＰＳ信号が受信できない場所では測位ができないため、そのような場所では証明を受けることができない。
更に、例えばＧＰＳシミュレータのように、ＧＰＳアンテナの出力と同様の出力を発生可能な機器を用いれば、ＧＰＳレシーバに誤ったＧＰＳアンテナの出力を入力することが可能である。また情報処理装置に誤った位置を直接入力することも可能である。【０００４】  更に、民間が利用可能なＧＰＳ測位の方式としては、大きく分けて、測位コード（Ｃ／Ａコード）を用いる方法と、搬送波の位相を用いる方法とがあるが、このうち測位コードは容易に偽造可能であることが知られて入る。例えば、ＰｓｅｕｄｏＬｉｔｅのように、ＧＰＳ衛星と同じ信号を発生可能な機器をアンテナの近傍に設置することで、ＧＰＳアンテナに誤ったＧＰＳ信号を入力することが可能である。
いずれの場合にも、実際に測位端末が居た位置と異なる位置がセンタシステム（サーバ）に通知される可能性があるが、サーバではそれを検知することはできないため、その通知された誤った位置に対し証明を与えてしまうことになる。
【特許文献１】特開２００１−３３５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来の位置保証システムは上記のように構成されており、位置保証までに時間がかかる場合がある、または位置保証ができない、という課題がある。
また従来システムでは、ディジタルカメラまたは測位端末で位置または経度と緯度を算出するように構成されているため、誤った情報を容易に混入させることが可能である、という課題がある。
更に、意図的に端末から誤った位置情報を送信しても、サーバでその誤った位置に対して認証を与えてしまう、という課題がある。
更に、一般的にＧＰＳによる測位では数メートルから数十メートル程度の誤差を含む可能性があることが知られているが、一般的なＧＰＳシステムに基づいて証明された位置が必ずしも正確な位置であるとは保証ができない。【０００６】  本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、コールドスタート時間が短い位置保証を得る、またＧＰＳ信号が受信できない場所での位置保証を実現することを目的とする。
また本発明の別の目的は、誤った情報の混入の防止、及び検出を行い、信頼性の高い位置保証を実現することである。
更に本発明の別の目的は、位置の精度を明らかにした位置保証を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  この発明に係るサーバは、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して測位端末から送信された伝送データを受信する受信部と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、この識別符号で上記伝送データを復号化する復号化部と、
上記復号化部によって復号化された測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、
上記位置演算部で得られた位置情報を証明する証明書生成部とを備えて、
証明書生成部は、上記測位端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算部による位置情報の証明を行うことを特徴とする。【０００８】  また、証明書生成部は、他の位置を示す装置の情報と、時刻を示す情報とのうちから１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする。【０００９】  また、証明書生成部は、測位衛星からの位置情報に対する補正情報に基づく演算と、測位衛星の配置情報との内から１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする。【００１０】  また、測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。【００１１】  この発明に係る位置保証システムは、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データを送信する測位端末と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、上記伝送データを受信して復号化する復号化部と、該復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、該位置演算で得られた位置情報を証明する証明書生成部とを備えて、端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算による位置情報の証明を行うサーバ、とで構成されることを特徴とする。【００１２】  また、測位端末は、測位衛星からの測位コードと搬送波とを受信する部分と、該受信した信号を自身の識別符号で暗号化する部分を耐タンパ化したことを特徴とする。【００１３】  また、サーバは、測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。【００１４】  この発明に係る位置保証方法は、測位端末において、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データとして送信するステップと、
サーバにおいて、記憶している上記測位端末の識別符号を用いて上記伝送データを受信して復号化するステップと、
上記復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算するステップと、
位置保証要求があると、上記位置演算ステップで得られた位置情報を証明する証明書生成ステップ、とを備えたことを特徴とする。【００１５】  また、位置を演算するステップは、他の装置からの位置情報も加えて算出して、該算出した位置情報と時刻情報との内の少なくとも１つの情報を測位端末の位置情報に付加することを特徴とする。【００１６】  また、受取った伝送データから不要な信号を除去する信号除去ステップを備えて、位置を演算するステップは、上記信号除去ステップで除去された後の復号された伝送データを用いて測位端末の位置を演算することを特徴とする。【００１７】  また、位置を演算するステップは、測位衛星からの位置情報に対する補正情報と上記測位衛星の位置情報と電子基準点の位置情報との内から少なくとも１つの情報を得て、該得た情報により測位端末からの伝送データがが正しいかを判定し、上記測位端末からの伝送データが正しいと判断すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。【００１８】  また、サーバにおいて、測位衛星の位置を示す位置信号を受信するステップと、サーバによる該受信ステップが受信した位置信号を記憶する信号蓄積ステップとを備えて、位置演算ステップは、上記信号蓄積ステップで記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定した後に上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】  この発明によれば測位コードと搬送波とを暗号化した入力を、サーバにおいて復号し、位置演算するので、改ざんが出来にくく、かつ即時応答が可能で、信頼性が高い位置保証が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  実施の形態１．
位置保証を要求して、直ちに保証が得られ、かつ保証の正しさが高い位置保証装置、システムを説明する。
なお、こうした位置保証サービス提供システムとして図２に示すシステムの例としては、ある車が課金エリア内に居たことを証明するロードプライシングシステムや、機密文書閲覧可能区域に居ることを証明する情報セキュリティ・システムなどがある。こうした位置保証システムでは、ＧＰＳ信号を受信し、ある時刻に、ある位置にいたことの位置保証を要求する、または更にその位置精度情報の保証を要求する測位端末１０と、その要求を受けて、それらを保証する証明書を発行する位置保証サーバ２０（以降サーバと記述）と、そして、発行された証明書を利用する利用端末３０が、無線通信網やインターネットなどの有線通信網などの通信網を通して接続される構成をとる。なお、利用端末３０は測位端末１０と同一の端末であっても構わない。例えば測位端末１０としては専用端末の他、携帯電話、ＰＤＡ、カーナビなどの携帯端末が考えられ、歩行者が携帯端末を持つ場合、もしくは自動車や二輪車などに搭載される場合がある。
またサーバは、位置保証センタなどに設置される。【００２１】  本実施の形態におけるシステムのハードウェア構成を図１に示す。
先ず測位端末１０は、以下の構成要素からなる。即ち、ＧＰＳ信号である測位コード１１１と搬送波１１２を受信するＧＰＳアンテナ１１と、この受信したＧＰＳアンテナ１１で受信した信号、搬送波に関してはＡ／Ｄ変換した信号を、伝送用データに変換するＡ／Ｄ付受信部１２と、測位端末ごとに割り振られた固有の識別記号（ＩＤ）を記憶するＩＤ記憶部１５と、伝送用データを上記ＩＤを用いて暗号化する暗号化部１４と、暗号化された伝送用データをサーバに送信する通信部１６と、サーバから送られてくる位置保証を記憶する保証記憶部１７とで構成される。
更に詳しくは、例えばＩＤ記憶部１５は、図３に示すように、プロセッサ７１とメモリ７２とこのメモリ７２に記憶されたプログラム（この場合はＩＤ記憶プログラム７３）とで構成され、プロセッサ７１とメモリ７２が内部バス７４で接続される構成である。同様に暗号化部１４や、保証記憶部１７もメモリに記憶されたプログラムでその内容をプロセッサ３１が読取って実行する。これらの要素は内部バス７４により接続されていて、全体の動作はプロセッサが図示しない制御プログラムにより図４に示す機能を得ている。
更に以下に述べるサーバ２０の各要素も、図３に示す構成と同様に、図１で各要素が示す機能を行う実行プログラムを持つ構成とし、図４の機能を得ている。
サーバ２０は、以下の構成要素からなる。暗号化された伝送用データを受信し、位置保証を送信する通信部２１と、暗号化された伝送用データを復号化する復号化部２３と、復号化された伝送用データから位置を算出する位置演算部２４と、算出された位置に対する証明書（位置保証）を作成する証明書生成部２２である。位置保証は、必要に応じてコピーガードを施して、受信側において違法なコピーが出来ない様にしておくこともできる。【００２２】  図２のシステム図と、図４の動作フロー図に基づいて、システム全体の処理の流れは、以下の通りとなる。
（１）測位端末１０は、ＧＰＳアンテナ１１で測位コード１１１と搬送波１１２との組を受信し、Ａ／Ｄ付受信部１２は、これをディジタル信号にする。これは複数の測位衛星から受信して、測位衛星５０ａ，５０ｂの識別記号と共に組として信号とする。そして暗号化部１４は、この測位コード１１１と搬送波１１２と測位衛星識別番号とを、自身のＩＤを用いて暗号化する。この暗号化には一般に知られている方式が利用出来る。そしてステップＳ４１で、その暗号化出力を、伝送データとして位置保証要求と共にサーバ２０に送信する。
（２）サーバ２０は、ステップＳ３１において通信部２１経由で位置保証要求を受けると、Ｓ３２において復号化部２３で送信された信号を復号化する。この復号化には一般に知られている方式が利用出来る。Ｓ３３において位置演算部２４で、この復号された測位コード１１１と搬送波１１２と測位衛星識別番号に基づいて、送信してきた測位端末１０の位置と時刻を算出する。そして測位端末１０のＩＤと共に証明書生成部２２に渡す。この位置算出計算は、一般に知られている方式が利用出来る。
（３）そしてサーバ２０は、Ｓ３４でサーバの証明書生成部２２において、受け取った信号に基づく位置と時刻を、端末に固有のＩＤに対する証明書として作成する。この証明書にコピーカードを施すことで改ざん不可能なものとするが、その作成方式は一般に知られている方式が利用出来る。Ｓ３４が終わった時点で次のステップ３５として、この作成した位置保証の証明書を利用端末に送信する。【００２３】  位置を演算するためには、その時点でのＧＰＳ衛星の位置を知る必要がある。測位端末１０にて衛星の位置を知る方法としては、ＧＰＳ信号から取り出す方法の他に、ネットワークアシスト型と呼ばれるサーバから取得する方法などがある。しかしいずれもコールドスタート時には、演算できるようになるまでにかなりの時間がかかる。
これに対して上記の構成によれば、サーバ２０で位置の演算を行うため、測位端末のコールドスタート時間を短くできる効果がある。また更に、測位コードと搬送波を暗号化して送信するので、位置情報の改ざんが出来難いという効果もある。【００２４】  実施の形態２．
位置情報の改ざんをより出来難くしたシステムを説明する。
本実施の形態におけるシステム構成を図５に示す。ハードウェア構成は図１の構成と同様であるが、サーバ２０が受ける位置と時刻情報は、測位端末１０ｂからのＧＰＳ信号のみでなく、測位端末１０ｂが通信網と接続する基地局４０の位置と時刻情報も受ける。【００２５】  この構成におけるシステムの動作は、ほとんど実施の形態１と同様に動作するが、異なるところは以下の部分である。
サーバ２０は、端末から位置保証要求を受けると、図４のＳ３４ｂのステップで、送信されたＧＰＳ信号及び同時に受信した通信ネットワーク上の位置、例えば携帯電話であればその携帯電話が通信に利用している基地局４０が通信ネットワーク上の位置となり、その受信した位置情報から通信ネットワークの位置と時刻も算出する。
サーバ２０は、端末からの位置保証要求に対して、ネットワーク位置も加えた位置保証を出力する。【００２６】  通信ネットワーク上の位置、この場合の基地局４０は、端末で改ざんすることが不可能である。従ってサーバ２０での位置の算出にネットワーク上の基地局４０の位置記載を併用して演算することにより、より信頼性高く位置を保証でき、改ざんを防ぐ効果がある。
更に、位置の算出に通信ネットワーク上の位置を利用するので、算出するための必要な数のＧＰＳ信号を受信できていない場合でも、位置を保証できる効果がある。【００２７】  本実施の形態における他のシステム構成を図５に基づいて説明する。
図において、測位端末１０ｂは、準天頂衛星５１や携帯電話基地局４０などから無線通信や放送などの方法によって配布される時刻を得る。また測位端末１０ｂは、図６に示すこれらの時刻を受信する時刻証明受信部１８を備える。【００２８】  上記図５と図６のシステムの動作で、これまでの実施の形態と異なる部分は、以下の点である。
（１１）測位端末１０ｂは、Ｓ４１ｂで受信したＧＰＳ信号と、時刻証明受信部で受信した準天頂衛星や携帯電話基地局４０からの時刻情報と、位置保証要求をサーバに送信する。
（１２）サーバ２０は、Ｓ３１で端末からの位置保証要求を受けると、送信された信号を復号化し、ＧＰＳ信号からその位置と時刻を算出し、かつ受信した時刻情報の時刻とを比較する。そして時刻の正当性を検証する。【００２９】  このように、例えば一度他のアンテナで受信したＧＰＳ信号をある時間が経過した後に再送出することにより位置を成りすますような場合を検出できる。従って、この構成によれば、より信頼性の高い位置保証が可能である。【００３０】  更に他のハードウェア構成を図７に基づいて説明する。
図において、測位端末１０ｃは、耐タンパ化部３１を備える。即ち測位端末１０ｃのＧＰＳアンテナ１１、Ａ／Ｄ付受信部１２、暗号化部１４、ＩＤ記憶部１５（必要に応じて時刻証明受信部１８）、が分解不可能なように耐タンパ化されている。システム構成は、他のシステム構成と同様である。
動作は他のシステムと同様であるので、詳細記述は省略する。
この構成によれば、例えばＧＰＳシミュレータのようにＧＰＳアンテナの出力と同様の出力を発生する機器を用いて誤った信号を入力することにより、位置を成りすます場合を防ぐ効果がある。従って、より信頼性の高い位置保証が可能である。【００３１】  実施の形態３．
端末の位置情報自体の精度を高めた位置保証システムを説明する。
本実施の形態におけるシステム構成は図２と同様である。またハードウェア構成を図８に示す。本構成はサーバ２０ｄ側に、復号化された伝送用データと算出された位置、時刻を関連付けて記録する信号蓄積部２５と、信号蓄積部２５に記録された情報を用いて復号化されたデータに混入している不要な信号を除去する信号除去部２６、とを備えている。【００３２】  この構成における動作は、ほとんどが実施の形態１と同様であるが、以下の動作が加わる。
信号除去部２６は、信号除去ステップとしてＳ３２ｂで、サーバの復号化部２３が復号化した伝送データと、同時に取り出された測位端末１０のＩＤとを信号除去部２６に出力する。そして、サーバの信号除去部２６は、受け取った伝送用データから混入された不要な信号を除去し、端末のＩＤとともに位置演算部２４に出力する。混入された信号としては、マルチパスなどの要因によりやむを得ず混入される場合と、信号発生装置などにより不正に混入される場合が考えられる。前者のマルチパスについては、一般に知られた方式で除去を行う。後者については、信号蓄積部２５に記録されている信号を利用して除去する。例えば、伝送用データからおおよその位置と時刻を算出し、その位置と時刻に近い信号を信号蓄積部２５から取り出し比較して、その信号が正しいものかどうかを判定する。ここで正しいものでないと判定された場合には、その信号を除去する。
サーバの位置演算部２４は、受け取った伝送用データから位置と時刻を算出し、端末のＩＤとともに証明書生成部２２に出力する。また、受け取った伝送用データと算出された位置、時刻、及び端末に固有のＩＤを信号蓄積部２５に出力し、信号蓄積部２５は、受け取ったこれらの値を関連付けて記録する。【００３３】  この構成により、伝送用データに混入された信号を除去することができ、従ってより信頼性の高い位置保証が可能となる効果がある。【００３４】  本実施の形態における他のシステム構成を図９に示す。即ちサーバ２０ｅは、補正情報センタ６１が提供する補正情報６１ｂを受信できる。このとき、補正情報６１ｂは通信手段の他に、放送手段にて提供されることもある。
またハードウェア構成としては、図１０に示す構成となり、補正情報６１ｂを受信する補正情報受信部２７を備える。【００３５】  この構成におけるシステムの動作は、ほとんど実施の形態１と同様であるが、以下の動作が加わる。
サーバ２０ｅは、端末から位置保証要求を受けると、該当する測位端末から送信されたＧＰＳ信号からその位置と時刻を算出する。このとき補正情報センタ６１から得られる補正情報６１ｂを補正情報受信部２７で受信してその位置情報も併用して、位置の補正を行う。この補正の仕方は、通常知られている方式で行う。【００３６】  この構成により、補正情報を利用してより正しい位置情報とするので、精度の高い位置保証可能となる効果がある。【００３７】  本実施の形態における他のシステムを説明する。
システムの構成と、ハードウェア構成は、実施の形態１と同様であるが、サーバ２０ｆは、実施の形態１における証明書生成部２２の代わりに、受信した時刻と、算出された位置と、その精度に対する証明書を作成する証明書生成部２２Ｂとする。【００３８】  本構成における動作は、ほとんど実施の形態１と同様であるが、以下の部分が異なる。即ち、サーバの位置演算部２４は、受け取った伝送用データから位置とその精度、時刻を算出する。この算出に際して、衛星の配置の良さを示す指標としてＧＤＯＰ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）を用いる。ＧＤＯＰが小さいほど衛星の配置がよく、測位精度への影響が小さい。このような品質情報も利用して、保証可能な精度を算出する。また、補正を行った場合は、そのときに利用した補正方式に応じて精度を算出する。更に、端末の通信ネットワーク上の位置を利用した場合には、その利用方式に応じて精度を算出する。
サーバの証明書生成部２２Ｂは、受け取った位置とその精度、時刻及び端末のＩＤに対する証明書を作成する。この証明書は改ざん不可能なものとし、その作成方式は一般に知られている方式を利用する。【００３９】  この構成により、位置だけではなくその精度（含んでいる誤差）も保証できる効果がある。
更に、課金システムに適用した場合、ユーザが必要としている精度に応じた料金を設定することが可能となる。【００４０】  実施の形態４．
位置情報の改ざんをより出来難くした他のシステムを説明する。
本実施の形態におけるシステム構成を図１１に、また測位端末１０とサーバ２０ｇのハードウェア構成を図１２に示す。図１の構成と異なるところは、サーバ２０ｇがＧＰＳアンテナ２９とその信号を受けてアナログ／ディジタル変換するＡ／Ｄ付受信部２８を備えて、直接にＧＰＳ衛星５０からＧＰＳ信号を受信するようにした構成としている。このＧＰＳアンテナ２９は固定的に設置され、その位置は予め知られている。
なお、このＧＰＳアンテナ２９とＡ／Ｄ付受信部２８は、物理的にサーバ２０ｇと同じ場所にある必要は無く、また複数存在していてもよい。また更に、ＧＰＳアンテナ２９相当の要素として、例えば電子基準点などのように、全国各地に点在している基準点の信号を受信する要素としてもよい。【００４１】  この構成による動作は、実施の形態３における動作とほぼ同様であるが、以下の動作が加わる。
サーバ２０ｇはＧＰＳ衛星５０または電子基準点からＧＰＳ信号を受信し、ディジタル信号化して信号蓄積部２５に記憶する。例えば複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信する場合は、衛星の識別記号と組にし、またＧＰＳ信号の測位コードと搬送波をも組にして、受信時刻と関連付けて蓄積記憶する。
信号除去部２６は、図４のＳ３２ｂで信号蓄積部２５に蓄積されている信号を利用して、不正な信号を除去する。そして例えば図４におけるＳ３４ｃの動作で、伝送データからおおよその時刻を算定して、その時刻に受信した信号を信号蓄積部２５から取り出して比較して、測位端末からの信号が正しいものかどうかを判定する。もし測位端末からの信号が正しくないと判定すると、その信号を除去する。【００４２】  更にサーバ２０ｇは、ＧＰＳアンテナ２９が複数ある場合は、伝送用データからおおよその位置を算定し、その位置に最も近いＧＰＳアンテナで受信した信号に対応する伝送データを使用する。このように複数地点で受信した信号に同時に不正な信号を混入させることは難しい。
更に予め位置が知られているＧＰＳアンテナで受信した信号に不正な信号を混入させた場合には、位置の算出結果が予め知られている位置とは異なるので、混入を検出することが容易である。
なおサーバは信号除去部を省いて、位置演算を行う際に信号蓄積部２５に記憶している複数のＧＰＳ相当信号を用いておおよその位置演算を行うようにして、この位置情報が得られる、測位端末１０からの伝送データを用いて位置演算を行うようにしてもよい。
上記構成により、伝送用データに混入された信号を除去することが出来、従ってより信頼性の高い位置保証が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図２】実施の形態１におけるシステム構成を示す図である。
【図３】図１の要素の詳細構成を示す図である。
【図４】実施の形態１等におけるシステムの動作を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるシステムの構成を示す図である。
【図６】実施の形態２におけるシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図７】実施の形態２における他のシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図９】実施の形態３における他のシステムの構成を示す図である。
【図１０】実施の形態３における他のシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図１１】実施の形態４における他のシステムの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態４における他のシステムのハードウェア構成を示す図である。
【図１３】従来の一般的な測位端末の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】  １０，１０ｂ，１０ｃ  測位端末、１１  ＧＰＳアンテナ、１２  Ａ／Ｄ付受信部、１４  暗号化部、１５  ＩＤ記憶部、１６  通信部、１７  保証記憶部、１８  時刻証明受信部、２０，２０ｄ，２０ｅ  サーバ、２０ｇ  サーバ、２１  通信部、２２  証明書生成部、２３  復号化部、２４  位置演算部、２５  信号蓄積部、２６  信号除去部、２７  補正情報受信部、２８  Ａ／Ｄ付受信部、２９  ＧＰＳアンテナ、３０  利用端末、３１  耐タンパ化部、４０  基地局、５０，５０ａ，５０ｂ  ＧＰＳ（測位）衛星、５１  準天頂衛星、６１  補正情報センタ、６１ｂ  補正情報、７１  プロセッサ、７２  メモリ、７３  ＩＤ記憶プログラム、７４  バス、１１１  測位コード、１１２  搬送波、Ｓ３１  位置保証要求受信確認ステップ、Ｓ３２  測位コード・搬送波の復号ステップ、Ｓ３３  位置演算ステップ、Ｓ３４  位置保証書生成ステップ、Ｓ４１  測位コード・搬送波送信、位置保証要求送信ステップ、Ｓ４２  位置保証書受信確認ステップ。
【図１】
2005098468.tif 000002
【図２】
2005098468.tif 000003
【図３】
2005098468.tif 000004
【図４】
2005098468.tif 000005
【図５】
2005098468.tif 000006
【図６】
2005098468.tif 000007
【図７】
2005098468.tif 000008
【図８】
2005098468.tif 000009
【図９】
2005098468.tif 000010
【図１０】
2005098468.tif 000011
【図１１】
2005098468.tif 000012
【図１２】
2005098468.tif 000013
【図１３】
2005098468.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星からの測位コードと搬送波とを端末自身の識別符号で暗号化された伝送データを該測位端末から受信する通信部と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、該識別符号で上記伝送データを復号化する復号化部と、
上記復号化部によって復号化された上記測位コードと上記搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、
ユーザ端末から位置保証要求があると、上記位置演算部で得られた該当する位置情報を証明する書面を生成する証明書生成部と、
を備えたことを特徴とする位置保証サーバ。
【請求項２】
サーバの通信部は、他の位置にいる他装置の該位置情報と、時刻を示す情報を受信し、証明書生成部は、上記他装置の位置情報と、上記時刻を示す情報とのうちから１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項３】
サーバは、測位衛星からの位置情報の補正情報を受信する補正情報受信部を備えて、通信部は、測位端末から衛星の配置の良さを示す情報も受信して、証明書生成部は、上記補正情報と、上記測位衛星の配置の良さを示す情報との内から１つを付加して位置情報を演算して、その位置情報を証明することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項４】
測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項１記載の位置保証サーバ。
【請求項５】
測位衛星からの測位コードと搬送波とを端末自身の識別符号で暗号化した伝送データを送信する測位端末と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、上記伝送データを受信して復号化する復号化部と、該復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、該位置演算で得られた位置情報を証明する書面を生成する証明書生成部とを備えて、ユーザ端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算による位置情報の証明を行うサーバ、とで構成されることを特徴とする位置保証システム。
【請求項６】
測位端末は、測位衛星からの測位コードと搬送波とを受信する部分と、該受信した信号を自身の識別符号で暗号化する部分を耐タンパ化したことを特徴とする請求項５記載の位置保証システム。
【請求項７】
サーバは、測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項５記載の位置保証システム。
【請求項８】
測位端末において、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データとして送信するステップと、
サーバにおいて、受信した上記伝送データを記憶している上記測位端末の識別符号を用いて復号化するステップと、
上記復号化した上記測位コードと上記搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算ステップと、
位置保証要求があると、上記位置演算ステップで得られた位置情報を証明する書面を生成する証明書生成ステップ、とを備えたことを特徴とする位置保証方法。
【請求項９】
位置を演算するステップは、他の位置にいる装置からの該他位置情報と、時刻を示す情報を得て、上記他位置情報も加えて算出して、該算出した位置情報と上記時刻を示す情報との内の少なくとも１つの情報を測位端末の位置情報に付加することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１０】
受取った伝送データから不要な信号を除去する信号除去ステップを備えて、位置を演算するステップは、上記信号除去ステップで除去された後の復号された伝送データを用いて測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１１】
位置を演算するステップは、測位衛星からの位置情報に対する補正情報と上記測位衛星の配置の良さを示す情報と電子基準点の位置情報との内から少なくとも１つの情報を得て、該得た情報により測位端末からの伝送データがが正しいかを判定し、上記測位端末からの伝送データが正しいと判断すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【請求項１２】
サーバにおいて、測位衛星の位置を示す位置信号を受信するステップと、サーバによる該受信ステップが受信した位置信号を記憶する信号蓄積ステップとを備えて、位置演算ステップは、上記信号蓄積ステップで記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末からの伝送データが正しいと判定した後に上記測位端末の位置を演算することを特徴とする請求項８記載の位置保証方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るサーバは、測位衛星からの測位コードと搬送波とを端末自身の識別符号で暗号化された伝送データを該測位端末から受信する通信部と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、該識別符号で上記伝送データを復号化する復号化部と、
上記復号化部によって復号化された上記測位コードと上記搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、
ユーザ端末から位置保証要求があると、上記位置演算部で得られた該当する位置情報を証明する書面を生成する証明書生成部と、
を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、サーバの通信部は、他の位置にいる他装置の該位置情報と、時刻を示す情報を受信し、証明書生成部は、上記他装置の位置情報と、上記時刻を示す情報とのうちから１つを付加して位置情報を証明することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、サーバは、測位衛星からの位置情報の補正情報を受信する補正情報受信部を備えて、通信部は、測位端末から衛星の配置の良さを示す情報も受信して、証明書生成部は、上記補正情報と、上記測位衛星の配置の良さを示す情報との内から１つを付加して位置情報を演算して、その位置情報を証明することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、測位衛星の位置を示す位置信号を受信する受信部と、該受信部が受信した位置信号を記憶する信号蓄積部とを備えて、位置演算部は、上記記憶した位置信号を用いて測位端末の伝送データを判定して、上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係る位置保証システムは、測位衛星からの測位コードと搬送波とを端末自身の識別符号で暗号化した伝送データを送信する測位端末と、
上記測位端末の識別符号を記憶して、上記伝送データを受信して復号化する復号化部と、該復号化した測位コードと搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算部と、該位置演算で得られた位置情報を証明する書面を生成する証明書生成部とを備えて、ユーザ端末から位置保証要求があると、該当する上記位置演算による位置情報の証明を行うサーバ、とで構成されることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明に係る位置保証方法は、測位端末において、測位衛星からの測位コードと搬送波とを自身の識別符号で暗号化して伝送データとして送信するステップと、
サーバにおいて、受信した上記伝送データを記憶している上記測位端末の識別符号を用いて復号化するステップと、
上記復号化した上記測位コードと上記搬送波とに基づいて上記測位端末の位置を演算する位置演算ステップと、
位置保証要求があると、上記位置演算ステップで得られた位置情報を証明する書面を生成する証明書生成ステップ、とを備えたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、位置を演算するステップは、他の位置にいる装置からの該他位置情報と、時刻を示す情報を得て、上記他位置情報も加えて算出して、該算出した位置情報と上記時刻を示す情報との内の少なくとも１つの情報を測位端末の位置情報に付加することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、位置を演算するステップは、測位衛星からの位置情報に対する補正情報と上記測位衛星の配置の良さを示す情報と電子基準点の位置情報との内から少なくとも１つの情報を得て、該得た情報により測位端末からの伝送データがが正しいかを判定し、上記測位端末からの伝送データが正しいと判断すると上記測位端末の位置を演算することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本実施の形態におけるシステムのハードウェア構成を図１に示す。
先ず測位端末１０は、以下の構成要素からなる。即ち、ＧＰＳ信号である測位コード１１１と搬送波１１２を受信するＧＰＳアンテナ１１と、この受信したＧＰＳアンテナ１１で受信した信号、搬送波に関してはＡ／Ｄ変換した信号を、伝送用データに変換するＡ／Ｄ付受信部１２と、測位端末ごとに割り振られた固有の識別記号（ＩＤ）を記憶するＩＤ記憶部１５と、伝送用データを上記ＩＤを用いて暗号化する暗号化部１４と、暗号化された伝送用データをサーバに送信する通信部１６と、サーバから送られてくる位置保証を記憶する保証記憶部１７とで構成される。
更に詳しくは、例えばＩＤ記憶部１５は、図３に示すように、プロセッサ７１とメモリ７２とこのメモリ７２に記憶されたプログラム（この場合はＩＤ記憶プログラム７３）とで構成され、プロセッサ７１とメモリ７２が内部バス７４で接続される構成である。同様に暗号化部１４や、保証記憶部１７もメモリに記憶されたプログラムでその内容をプロセッサ７１が読取って実行する。これらの要素は内部バス７４により接続されていて、全体の動作はプロセッサが図示しない制御プログラムにより図４に示す機能を得ている。
更に以下に述べるサーバ２０の各要素も、図３に示す構成と同様に、図１で各要素が示す機能を行う実行プログラムを持つ構成とし、図４の機能を得ている。
サーバ２０は、以下の構成要素からなる。暗号化された伝送用データを受信し、位置保証を送信する通信部２１と、暗号化された伝送用データを復号化する復号化部２３と、復号化された伝送用データから位置を算出する位置演算部２４と、算出された位置に対する証明書（位置保証）を作成する証明書生成部２２である。位置保証は、必要に応じてコピーガードを施して、受信側において違法なコピーが出来ない様にしておくこともできる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２のシステム図と、図４の動作フロー図に基づいて、システム全体の処理の流れは、以下の通りとなる。
（１）測位端末１０は、ＧＰＳアンテナ１１で測位コード１１１と搬送波１１２との組を受信し、Ａ／Ｄ付受信部１２は、これをディジタル信号にする。これは複数の測位衛星から受信して、測位衛星５０ａ，５０ｂの識別記号と共に組として信号とする。そして暗号化部１４は、この測位コード１１１と搬送波１１２と測位衛星識別記号とを、自身のＩＤを用いて暗号化する。この暗号化には一般に知られている方式が利用出来る。そしてステップＳ４１で、その暗号化出力を、伝送データとして位置保証要求と共にサーバ２０に送信する。
（２）サーバ２０は、ステップＳ３１において通信部２１経由で位置保証要求を受けると、Ｓ３２において復号化部２３で送信された信号を復号化する。この復号化には一般に知られている方式が利用出来る。Ｓ３３において位置演算部２４で、この復号された測位コード１１１と搬送波１１２と測位衛星識別番号に基づいて、送信してきた測位端末１０の位置と時刻を算出する。そして測位端末１０のＩＤと共に証明書生成部２２に渡す。この位置算出計算は、一般に知られている方式が利用出来る。
（３）そしてサーバ２０は、Ｓ３４でサーバの証明書生成部２２において、受け取った信号に基づく位置と時刻を、端末に固有のＩＤに対する証明書として作成する。この証明書にコピーガードを施すことで改ざん不可能なものとするが、その作成方式は一般に知られている方式が利用出来る。Ｓ３４が終わった時点で次のステップＳ３５として、この作成した位置保証の証明書を利用端末に送信する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
この構成におけるシステムの動作は、ほとんど実施の形態１と同様に動作するが、異なるところは以下の部分である。
サーバ２０は、端末から位置保証要求を受けると、図４のＳ３４ｂのステップで、送信されたＧＰＳ信号及び同時に受信した通信ネットワーク上の位置、例えば携帯電話であればその携帯電話が通信に利用している基地局４０が通信ネットワーク上の位置とみなして、その受信した位置情報から通信ネットワークの位置と時刻も算出する。
サーバ２０は、端末からの位置保証要求に対して、ネットワーク位置も加えた位置保証を出力する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本実施の形態における他のシステム構成を図５に基づいて説明する。
図において、測位端末１０ｂは、準天頂衛星５１や携帯電話の基地局４０などから無線通信や放送などの方法によって配布される時刻を得る。また測位端末１０ｂは、図６に示すこれらの時刻を受信する時刻証明受信部１８を備える。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この構成における動作は、ほとんどが実施の形態１と同様であるが、以下の動作が加わる。
まず、サーバの復号化部２３が復号化した伝送データと、同時に取り出された測位端末１０のＩＤとが信号除去部２６に出力される。そして、サーバの信号除去部２６は、信号除去ステップとしてＳ３２ｂで、受け取った伝送用データから混入された不要な信号を除去し、端末のＩＤとともに位置演算部２４に出力する。混入された信号としては、マルチパスなどの要因によりやむを得ず混入される場合と、信号発生装置などにより不正に混入される場合が考えられる。前者のマルチパスについては、一般に知られた方式で除去を行う。後者については、信号蓄積部２５に記録されている信号を利用して除去する。例えば、伝送用データからおおよその位置と時刻を算出し、その位置と時刻に近い信号を信号蓄積部２５から取り出し比較して、その信号が正しいものかどうかを判定する。ここで正しいものでないと判定された場合には、その信号を除去する。
サーバの位置演算部２４は、受け取った伝送用データから位置と時刻を算出し、端末のＩＤとともに証明書生成部２２に出力する。また、受け取った伝送用データと算出された位置、時刻、及び端末に固有のＩＤを信号蓄積部２５に出力し、信号蓄積部２５は、受け取ったこれらの値を関連付けて記録する。
【国際調査報告】
2005098468.tif 000015
2005098468.tif 000016
2005098468.tif 000017
2005098468.tif 000018