JP3209090B2 - 位置情報提供システム - Google Patents
位置情報提供システムInfo
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Description
能なコンピュータなどの情報処理装置に対し位置に関す
る情報を提供可能なシステムに関するものである。
位置を検出可能なシステムが開発されており、例えば、
GPS(Global Positioning Sysytem) が自動車のカー
ナビゲーションシステムなどに用いられている。このG
PSを搭載した処理端末が単独で自己の位置を測定した
場合に得られる位置の精度は、通常の方式では100m
程度である。このような位置を検出するシステムにおけ
る位置情報の精度を向上する方式の1つとして、位置が
予め精度良く判明している基準局でGPSによって得ら
れる位置情報と、その基準局の既知の基準位置情報を比
較した誤差情報(差分情報)を用いて補正する方法があ
り、GPSにおいてはDGPS(差動GPS)と呼ばれ
ている。
が、自己の位置が判明していない状態でDGPS方式に
より自己の位置情報を精度良く求めるには、衛星からの
データを受信すると共に、その時点における誤差情報を
取得して演算処理を行う必要がある。演算処理に用いら
れる誤差情報は地域や時刻によって変動する。このた
め、GPSを搭載した端末が、その端末の所在地の位置
を精度良く演算するためには、その所在地の近くで、ほ
ぼ同時刻に得られた誤差情報を取得する必要がある。衛
星からのデータは、所在地を示すデータであるので端末
に付随したGPSアンテナから求めることになる。一
方、誤差情報を得る手段としては、基準局から誤差情報
をFM波などの無線で発信する方法や、特開平8−36
044号に記載されているようにPHS基地局を基準局
として誤差情報を発信する方法などが考えられている。
末、すなわち、全ての地域に誤差情報を伝達するように
基地局を配置する必要があり、世界中に無数の基地局を
設置する必要がある。従って、DGPSを何処でも使用
できるように環境を整備するには膨大な費用が必要とな
る。また、環境が整備されたとしても、GPSを備えた
端末側では、衛星からデータを受信する機能に加えて誤
差情報を取得するための受信機能が必要となり、その受
信機能は、地上に配置された無数の基地局から最も適当
な誤差情報が得られる基地局を選択するなどといったG
PS以上に複雑なシステムおよび処理を行う必要があ
る。さらに、誤差情報がFM波やPHSなどの地域毎に
異なった通信媒体を介して伝達されていると、その地域
に適合した媒体で誤差情報が得られる端末でなければD
GPSを用いることができず、何処でも使用できる汎用
性のある情報処理端末は実現できない。
システムによって位置情報に関する誤差情報を利用でき
る位置情報提供システムを提供することを目的としてい
る。また、何時でも何処でも簡単に誤差情報を取得で
き、その誤差情報を用いてDGPSのようなシステムに
より位置情報の精度を向上できる位置情報提供システム
を提供することを目的としている。さらに、誤差情報を
利用するために必要な環境整備のためのコストを大幅に
低減でき、安価に高精度の位置情報を利用できる位置情
報提供システムを提供することを目的としている。
ては、コンピュータネットワークを介して位置情報に係
る誤差情報を提供するサービスシステムにアクセスでき
るようにしている。そして、コンピュータネットワーク
を介して得られた誤差情報によって位置情報を補正し、
あるいは、サービスシステムに位置情報を送って適当な
誤差情報によって補正された位置情報が得られるように
している。すなわち、この情報処理装置は、複数の衛星
より受信したデータに基づく自己の位置情報を取得可能
な位置情報取得手段と、位置情報の誤差情報を提供する
サービスシステムにコンピュータネットワークを介して
接続可能なアクセス手段と、サービスシステムに位置情
報を送信し、位置情報を補正するための誤差情報を受信
して位置情報を補正する位置情報補正手段とを有するこ
とを特徴としている。また、サービスシステムに位置情
報を送信し、補正された位置情報を受信することも可能
である。
手段は様々なものが考えられており、有線の公衆電話回
線はもちろん、PHSなどの携帯電話回線、CATV網
などが媒体として利用されており、現在利用できる通信
媒体網や将来利用できるであろう通信媒体網のいずれか
らもアクセスすることができる。さらに、コンピュータ
ネットワークは、共通のプロトコルを採用することによ
り多種多用なハードウェアおよびソフトウェアの間で共
通のデータをハンドリングすることが可能である。現状
では、TCP/IPのインタネット(IP)プロトコル
を採用したインターネットがほぼ全世界を覆っており、
何らかの通信媒体を用いてインタネットにアクセスする
ことにより、インタネット上にオープンされた情報を誰
でも自由に利用することができる。従って、コンピュー
タネットワークを介して誤差情報を提供するサービスシ
ステムが用意されていれば、情報処理装置のアクセス手
段により、情報処理装置の所在地において情報処理装置
が利用できる媒体のいずれかを経由してコンピュータネ
ットワークに接続でき、さらに、サービスシステムとア
クセスして誤差情報を容易に取得できる。このため、情
報処理装置は誤差情報を取得するために通信媒体を限定
する必要がないので汎用性の高い。また、地域毎にすで
に用意されている公衆電話網などの多種多様な通信媒体
網、あるいは今後整備される多種多様な通信媒体網のい
ずれもコンピュータネットワークに接続する通信媒体と
して使用できるので、情報処理装置に対し誤差情報を送
信するために専用の通信媒体網を設ける必要はなく、将
来における拡張性も高い。従って、DGPSのような誤
差情報によって位置情報を修正するシステムを採用する
ために必要な環境整備のコストは非常に少なくて済む。
れるコンピュータネットワークを使用することにより、
誤差情報を取得するユーザが増加しても対処が可能であ
る。また、ユーザの所在地に最も便利で近い通信媒体の
アクセスポイントからコンピュータネットワークにアク
セスすれば誤差情報が取得できるので、誤差情報を取得
するための通信費も安い。
正を行う代わりに衛星から得られたデータなどをコンピ
ュータネットワークを用いてサービスシステムに送信し
て補正処理された位置情報を取得することも可能であ
り、情報処理装置の処理負荷を軽減することも可能であ
る。従って、携帯や車両に搭載して移動可能な小型で軽
量の情報処理装置に適している。
複数の衛星より受信したデータに基づき自己の位置情報
を取得可能な位置情報取得手段と、コンピュータネット
ワークを介して所望のサービスシステムに接続可能なア
クセス手段とを有する情報処理装置を以下の制御機能を
備えたソフトウェアで制御することにより実現できる。
取得する。 2.アクセス手段によって位置情報の誤差情報を提供す
るサービスシステムに接続する。 3.サービスシステムに位置情報を送信する。 4.サービスシステムから位置情報を補正するための誤
差情報、または、補正された位置情報を受信する。
はROM、ハードディスク、ICカードなどの記録媒
体、さらにインターネットなどのコンピュータネットワ
ークを介して提供することができ、位置情報取得手段と
アクセス手段とを備えた情報処理装置に対しアドオンあ
るいはプラグイン機能として提供することも可能であ
る。
行うコンピュータネットワークを介してサービスシステ
ムと接続するので、サービスシステムに対し情報処理装
置が得た位置情報を送信することが可能である。従っ
て、サービスシステム側は誤差情報の送り先であるユー
ザ、およびユーザの所在地を特定することができる。こ
のため、サービスシステムの側で情報処理装置の所在地
に適した誤差情報を選択あるいは加工して情報処理装置
に発信したり、あるいは、サービスシステムの側で位置
情報に適した誤差情報によって補正処理を行うことが可
能となる。また、ユーザの所在地に最も近い固定基準局
をサービスシステムとして用いることができる。さら
に、サービスシステムとなっている固定基準局が、ユー
ザの移動に伴って最も近くなる次の固定基準局に情報処
理装置のアクセス先を変更させて誤差情報を取得すると
いったシステムも可能である。さらに、サービスシステ
ムにおいてユーザおよびその所在地の情報を記憶してお
くことも可能である。
しては、情報処理装置の所在地の近傍に固定基準局があ
れば、その固定基準局の誤差情報を提供しても良いし、
あるいは、複数の固定基準局の誤差情報から適当な誤差
情報を加工して提供するなどのサービスも可能である。
このように本発明の位置情報提供システムは、複数の衛
星より位置情報を示すデータを受信し、予め明確にされ
ている自己の基準位置と比較することにより位置情報の
誤差情報を提供可能な複数の固定基準局から誤差情報を
取得可能な位置情報提供システムであって、固定基準局
からの誤差情報を基準誤差情報として記憶する手段と、
コンピュータネットワークを介してユーザの位置情報を
受信する手段と、基準誤差情報をユーザの位置情報に適
した誤差情報に加工してユーザに対しコンピュータネッ
トワークを介して送信する位置情報提供手段とを有する
ことを特徴としている。また、基準誤差情報から送信さ
れたユーザの位置情報に適した誤差情報を選択または加
工して求め、ユーザの位置情報を補正したのち、その補
正されたユーザの位置情報をユーザに対しコンピュータ
ネットワークを介して送信するようにしても良い。
においては、PHS基地局から誤差情報を発信するシス
テムなどのように、誤差情報を生成する機能を持たせた
基地局を無数に配置する必要はない。また、情報処理装
置の側においても、適当な誤差情報を提供してくれるP
HS基地局を選択するなどの機能は不要である。従っ
て、本発明の位置情報提供システムを用いることによ
り、位置情報を補正して精度の高い位置情報を利用でき
るシステムを非常に安価に構築することができる。
置情報を補正するための誤差情報に限定されず、補正さ
れた精度の高い位置情報に基づき情報処理装置の近傍に
おける地図情報や他の情報をコンピュータネットワーク
を介して情報処理装置に提供することも可能である。地
図情報などは誤差情報を提供するサービスシステムから
提供されても良いし、誤差情報を提供するサービスシス
テムとは異なったサービスシステムから地図情報を提供
することも可能である。情報処理装置においては、アク
セス手段に地図情報などを提供する上記の地図情報サー
ビスシステムに対して接続する機能を用意することによ
り、補正された位置情報に基づき正確な位置に関連する
地域の地図情報を取得し、表示するなどの処理を行うこ
とが可能である。
実施の形態を説明する。図1に、GPS衛星1からの電
波を受信して自己の所在地を測定可能な端末10を用い
た例を示してある。GPSの単独測位においては最低4
つのGPS衛星1からの電波を同時に受信して経度Bま
たはb、緯度Lまたはlおよび高さHまたはhの測定座
標値を位置情報として求めることが可能である。従っ
て、GPS受信アンテナ2およびGPS測位機能を備え
た携帯型あるいは車両搭載型などの移動可能な情報処理
端末10によってGPS測位を行うことにより、情報処
理装置の所在地を求めることができる。しかし、GPS
測位によって得られた位置情報には、電離層や対流圏な
どの誤差要因による誤差が含まれており、その精度は、
現状で一般に開放されている帯域とコードでは100m
程度である。このような誤差要因を補正する方法として
は基準位置に対して得られた位置情報から誤差情報を求
めて他の位置情報を補正する方法がある。GPS測位に
よって得られた位置情報の精度を向上する方法としては
座標が明確となっている固定基準局20から得られる誤
差情報を用いて補正する差動GPS(DGPS)と呼ば
れる方法が知られている。例えば、基準座標値(B0,
L0,H0)の固定基準局20aにおいてGPS測位に
よる位置情報から測定座標値(B,L,H)が得られた
とすると、座標誤差は(ΔB,ΔL,ΔH)となる。こ
の座標誤差は誤差要因によって変動するので、GPS測
位を行う場所および時刻によって変動する。従って、固
定基準局20aの近傍において情報処理端末10がほぼ
同時刻に測定座標値(b,l,h)を得たのであれば座
標誤差情報(ΔB,ΔL,ΔH)を用いて補正すること
が可能であり、所在地の場所を精度良く算出することが
できる。実際に、GPSにおいてはこのようなDGPS
方式を採用することにより、数mあるいはそれ以下のの
誤差で所在地を正確な座標を得ることができる。しかし
ながら、DGPSにおいては、固定基地局20で得られ
た誤差情報が適用できる範囲は固定基地局20から数1
00km程度の範囲に限られており、また、所在地の判
明してない情報処理端末に対し適当な誤差情報を送信す
るシステムが必要になる。
ピュータネットワークの1つであるインターネット30
に接続して所在地において適当な誤差情報が得られるよ
うにしている。従って、その誤差情報に基づきDGPS
を用いて精度の高い位置情報を得ることができる。図2
に、本例の情報処理端末10の概略構成を示してある。
本例の情報処理端末10は携帯端末であり、制御ユニッ
トであるCPU11を中心に構成されている。CPU1
1と接続された内部バス16には、内部記憶装置である
メモリー12と、LCDなどの表示装置13と、キーボ
ードあるいはペン入力などが可能な入力装置14と、ハ
ードディスクあるいはフロッピーディスクなどの外部記
憶装置15と、さらに、拡張用バスインタフェース17
が接続されている。また、内部バス16にはデータ通信
装置18が接続されており、このデータ通信端末18に
よって、公衆電話回線あるいはPHS回線網を介して近
くのインターネットのアクセスポイント30aに情報処
理端末10を接続し、さらに、TCP/IPプロトコル
に従ってインターネットに接続されたサービスサーバと
データの交換ができるようになっている。本例において
は、データ通信装置18がインターネットを介して所定
のサービスステーションとアクセスする機能を備えたア
クセス部である。さらに、内部バス16には、GPS測
量部19も接続されており、このGPS測量部19は、
GPS受信アンテナ2を介してGPS衛星からデータを
受信する受信機19aと、受信されたデータを解析して
座標位置や時刻情報などの位置情報を求める計算機19
bを備えている。本例の情報処理端末10においては、
内蔵されたGPS受信アンテナ2の他に受信アンテナを
装着できるように端子3を設けてある。
5には、GPS機能を用いて情報処理端末10の所在地
を求めるアプリケーションプログラムが用意されてお
り、ユーザの操作あるいは他のアプリケーションの要求
によって情報処理端末10の所在地の正確な座標値が得
られるようになっている。図5に所在地を求めるアプリ
ケーションプログラムによる制御動作の例を示してあ
る。所在地を求める要求があると、この外部記憶装置1
5に格納されていたアプリケーションプログラムがメモ
リーにロードされCPU11がプログラムに沿った処理
を開始する。まず、ステップ51においてGPS測量部
19を用いてGPS測量を行う。次に、ステップ52に
おいてデータ通信装置18を用いてインターネット30
と接続し、さらに、ステップ53においてDGPS用の
誤差情報を提供するサービスシステム35のインターネ
ットアドレスを用いてサービスシステムとの接続を確立
する。サービスシステム35との接続を確立する処理
と、GPS測量を行う処理を同時に行っても良いし、あ
るいはサービスシステムとの接続が確立した後にGPS
測量を開始してももちろん良い。次に、ステップ54に
おいて、インターネット30を経由してサービスシステ
ム35にGPS測量で得られた座標値や時刻情報を含む
位置情報を送信する。ステップ55において送信した位
置情報に対する誤差情報をインターネット経由で受け取
り、ステップ56において座標値などを補正して表示装
置13に表示する。誤差情報と共に地図情報もサービス
システム35から受信して表示装置に情報処理端末の所
在地の地図情報を表示し、表示された地図の上に所在地
を示すことも可能である。
信する代わりに既に補正済の座標値などの位置情報を取
得することにより、情報処理端末10における処理負荷
を低減することも可能である。さらに、GPS測量を定
期的に繰り返して行う場合は、一定の測量間隔でインタ
ーネット経由で誤差情報を取り寄せ、その誤差情報を用
いて単独測位を行うことも可能であり、インターネット
経由で誤差情報を取り寄せるために必要な処理時間を短
縮することができる。
0の概略構成を示してある。本例のGPSアンテナ2
と、GPS測量を行うGPS測量部21とを備えてお
り、GPS測量部21は、GPSアンテナ2によってG
PS衛星の電波を受信する受信機21aと、予め判明し
ている基準位置情報とGPS衛星から求められる測定位
置情報を比較して誤差情報(差分データ)を演算する計
算機能部21bを備えている。演算された誤差情報(Δ
B,ΔL,ΔH)はサーバ23の記憶装置に記憶され、
所定の時間毎にあるいは連続して通信設備24によって
サービスシステム35に供給される。本例においては、
固定基準局20もインターネットを経由して誤差情報を
サービスシステム35に供給するようにしており、固定
基準局20とサービスシステム35の間を結ぶ専用線
や、誤差情報を伝達する専門の無線設備を設置しないで
良いようにしている。もちろん、専用線や無線などによ
って固定基準局20とサービスシステム35を接続して
も良い。また、本例の固定基準局20は、インターネッ
ト30に接続されているので、情報処理端末10とイン
ターネット30を経由して直に接続することも可能であ
りる。従って、情報処理端末10は自己に適当な固定基
準局20のインターネットアドレスが判れば固定基準局
20をサービスシステムとして誤差情報を取得すること
も可能である。
スシステム35を示してある。本例のサービスシステム
35はインターネット30と接続する通信設備36と、
インターネット30を介してサービスシステム35にア
クセスしたユーザの情報を管理するサーバ36と、アク
セスしたユーザに対して誤差情報を提供するサービスサ
ーバ37を備えている。このようなサービスシステム3
5は、ユーザがGPS測量を用いなくても認識できる広
い地域毎、例えば国毎に1ないしは数カ所設けておけば
良い。そして、サービスシステムのインターネットアド
レスを情報処理端末10あるいは情報処理端末10で動
くGPS測量用のアプリケーションプログラム内に用意
しておけば良い。ユーザあるいはアプリケーションプロ
グラムが適当なサービスシステムのインターネットアド
レスを指定してインターネットにアクセスすることによ
り、その地域のサービスシステム35のサービスを受け
ることができる。また、情報処理端末10がサービスシ
ステム35にアクセスするときは、GPS測量された位
置情報も送るようにしている。このため、情報処理端末
10の所在地がアクセスされたサービスシステム35の
範囲外である場合は、アクセスされたサービスシステム
35から適当なサービスシステム35のインターネット
アドレスが情報処理端末側に返され、情報処理端末10
がアクセスし直すなどの処理は簡単に行うことができ
る。
る際はGPS測量で得られた座標値および時刻情報を含
んだ位置情報がサービスシステム35の側に伝達され
る。このため、サービスシステム35の側は、固定基準
局20の中からユーザの座標値に最も近い固定基準局2
0の座標誤差を選択することが可能であり、さらに、時
刻情報を付加されているのでその時刻に得られた誤差情
報を送信し、あるいはその誤差情報を用いて位置情報を
補正できる。従って、本例の情報処理端末およびサービ
スシステムによりGPS測量で得られた位置情報をいっ
そう信頼性が高く精度の良いものに補正することができ
る。
理の一例を示してある。まず、ステップ61においてサ
ービスシステム35に接続されている、あるいはそのサ
ービスシステム35のサービス範囲内である複数の固定
基準局20から基準となる誤差情報を取得し、時刻情報
と共にサービスサーバ38に記憶する。そして、ステッ
プ62においてユーザからのインターネット経由でアク
セスがあると、ステップ63において位置情報を受信す
る。次に、その位置情報を解析してGPS測量された座
標値および時刻情報から適当な固定基準局の同時刻の誤
差情報を選択する。そして、ステップ64においてその
誤差情報をインターネット経由で送信する。もちろん、
ステップ64において補正済の位置情報を送信しても良
いし、あるいは位置情報に関連した地図情報などをユー
ザの情報端末に送信することも可能である。さらに、本
例のサービスサーバ38は、ステップ65において、ア
クセスされたユーザの情報(ユーザ識別情報など)と位
置情報を記憶し、例えば、迷い子などの捜索の依頼があ
れば、アクセスのあったユーザと、その位置情報を提供
するといったサービスも可能なようにしている。また、
本例においては、誤差情報としてユーザの情報処理端末
の所在地に最も近い固定基準局の誤差情報を提供するよ
うにしているが、複数の固定基準局の誤差情報からユー
ザの所在地で最も適当であろうと思われる誤差情報を加
工してユーザに提供するといったサービスももちろん可
能である。さらに、最初にユーザからアクセスされたサ
ービスシステムがユーザに最も近い固定基準局のインタ
ーネットアドレスを提供して固定基準局をサービスシス
テムとして利用できるようにすることも可能である。さ
らに、ユーザの移動に伴って固定基準局が次の固定基準
局やサービスシステムのインターネットアドレスを情報
処理端末に指示するといったサービスも可能である。
機能を備えた情報処理端末を用いたシステムにおいて
は、DGPSに必要な差分情報、すなわち、誤差情報を
コンピュータネットワークであるインターネットを介し
て得られるようにしている。このインターネット自体
は、既に全地球的な規模で構築されており、インターネ
ットへのアクセスは有線および無線電話網、PHS、C
ATVなど様々な通信媒体を用いて可能である。さら
に、インターネットに接続されたアクセスポイントにこ
れらの通信媒体のいずれかによってアクセスすれば、イ
ンターネットを経由して所定のサービスシステムとの接
続を確立することができる。さらに、情報インフラが整
備されるに伴いより多くのアクセスポイントから簡単
に、そして安価にインターネットにアクセスすることが
可能になると考えられる。従って、本発明に係るシステ
ムのようにインターネットを経由して誤差情報を個々の
情報処理端末に供給することにより、誤差情報を用いて
位置情報の精度を向上するシステムを構築するための費
用はほとんど不要となり、非常に安価に何処でもDGP
Sを利用することが可能になる。また、インターネット
に接続できる機能を持った情報処理端末であれば誤差情
報を取得できるので、専用のPHSやFMといった通信
設備を情報処理端末に設ける必要はなく、汎用性の高い
情報処理端末で誤差情報あるいは精度の高い位置情報を
利用できる。さらに、双方向通信可能なインターネット
経由でサービスシステムをアクセスすることにより、サ
ービスシステムに上述したような多くの機能や情報を持
たせ、情報処理端末側でその機能を利用することが可能
になる。従って、携帯型や自動車搭載型などの小型、軽
量の情報処理端末を用いてGPS測量に係る多くの機能
や情報を得ることが可能となる。
地を測定する方法としてGPS衛星を用いた例を説明し
ているが、本発明はGPSに限定されるものではなく、
他の衛星からの電波により位置を特定する場合において
ももちろん適用できる。さらに、現状ではコンピュータ
ネットワークとしてインターネットが最も利用価値が高
いと思われるが、本発明はインターネットに限定される
ものではなく、将来、汎用的に利用可能になるコンピュ
ータネットワークであればどのようなものであっても適
用できることはもちろんである。
報提供システムにおいては、衛星から得られる位置情報
の精度を高くする誤差情報をコンピュータネットワーク
経由で取得するようにしている。このため、誤差情報を
提供するための通信システムを新たに構築する必要がな
く、DGPSなどの高精度の位置情報を利用できる環境
を非常に安価に提供することができる。また、誤差情報
を得る際にGPS等により測定された位置情報をコンピ
ュータネットワーク経由でサービスシステムに送ること
ができるので、上述したような多種多様なサービスを受
けることが可能になる。
得られるGPS測量機能を搭載した情報処理端末を用い
たシステムの概要を示す図である。
ク図である。
図である。
ロック図である。
ビスシステムにおける処理の概要を示すフローチャート
である。
部) 19・・GPS測量部 20・・固定基準局 30・・インターネット 35・・サービスシステム 36・・通信部(インターネットへのアクセス部) 37・・利用者管理サーバ 38・・誤差情報サービスサーバ
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の衛星より位置情報を示すデータを
受信し、予め明確にされている自己の基準位置と比較す
ることにより前記位置情報の誤差情報を提供可能な複数
の固定基準局から前記誤差情報を取得可能な位置情報提
供システムであって、 前記固定基準局からの前記誤差情報を基準誤差情報とし
て記憶する手段と、 コンピュータネットワークを介してユーザの前記位置情
報を受信する手段と、 前記基準誤差情報から前記ユーザの位置情報に適した誤
差情報を選択または加工して前記ユーザに対し前記コン
ピュータネットワークを介して送信する位置情報提供手
段とを有することを特徴とする位置情報提供システム。 - 【請求項2】 複数の衛星より位置情報を示すデータを
受信し、予め明確にされている自己の基準位置と比較す
ることにより前記位置情報の誤差情報を提供可能な複数
の固定基準局から前記誤差情報を取得可能な位置情報提
供システムであって、 前記固定基準局からの前記誤差情報を基準誤差情報とし
て記憶する手段と、 コンピュータネットワークを介してユーザの前記位置情
報を受信する手段と、 前記基準誤差情報から前記ユーザの位置情報に適した誤
差情報を選択または加工して求め、前記ユーザの位置情
報を補正したのち、補正された前記ユーザの位置情報を
前記ユーザに対し前記コンピュータネットワークを介し
て送信する位置情報提供手段とを有することを特徴とす
る位置情報提供システム。
Priority Applications (1)
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