BRPI0817801B1

BRPI0817801B1 - Sistema de fornecimento de informação de posição, transmissor interno e método para fornecer informação de posição

Info

Publication number: BRPI0817801B1
Application number: BRPI0817801-1A
Authority: BR
Inventors: Hideyuki Torimoto; Kazuki Okano; Satoshi Kogure
Original assignee: Gnss Technologies Inc.
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2019-03-12
Also published as: JP5440894B2; TWI401463B; JP2009085928A; EP2211195A4; DK2211195T3; MY171530A; US20100290504A1; SI2211195T1; ZA201002454B; WO2009044819A1; CY1118273T1; RU2010117158A; HUE027632T2; RU2478986C2; PL2211195T3; CN101849195A; KR20100089830A; HK1147560A1; TW200928419A; US8174439B2

Abstract

sistema de fornecimento de informação de posição, transmissor interno e método para fornecer informação de posição a presente invenção refere-se a uma informação de posição em uma localização em que é difícil para as ondas de rádio penetrar. um transmissor interno é capaz de mudar de forma programável um formato de um sinal de transmissor. um processo para ser realizado através de um aparelho de fornecimento de informação de posição (100) compreende a etapa (s61 o) de obtenção de sinal de posicionamento recebido, e a etapa (s612) de identificação de uma fonte de emissão do sinal de posicionamento, em que, se a fonte de emissão do sinal de posicionamento é uma fonte externa, o processo compreende adicionalmente a etapa (s622) de obtenção de uma mensagem de navegação incluída no sinal de posicionamento, e a etapa (s624) de realização de um processamento para calcular uma posição baseado no sinal, ou, se a fonte de emissão do sinal de posicionamento é uma fonte interna, o processo adicionalmente compreende a etapa (s632) de obtenção de mensagem de dados a partir do sinal de posicionamento, a etapa (s634) de obtenção de valores de coordenadas a partir dos dados, e a etapa (s650) de exibição da informação de posição baseada nos valores das coordenadas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE FORNECIMENTO DE INFORMAÇÃO DE POSIÇÃO, TRANSMISSOR INTERNO E MÉTODO PARA FORNECER INFORMAÇÃO DE POSIÇÃO.

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a uma técnica para fornecimento de informação de posição. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a uma técnica capaz de fornecer informação de posição mesmo sob um ambiente que impede a penetração de um sinal emitido a partir de um satélite que emite um sinal de posicionamento.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Um GPS (Sistema de Posicionamento Global) é conhecido como um sistema de determinação de posição convencional. Um satélite para a emissão de um sinal para uso no GPS (o satélite e o sinal serão daqui em diante referenciados respectivamente como satélite GPS e sinal GPS) está voando a uma altitude de aproximadamente vinte mil quilômetros do solo. Qualquer usuário é autorizado a receber o sinal emitido a partir do satélite GPS para assim medir uma distância entre o satélite GPS e o usuário através da demodulação do sinal recebido. Assim, enquanto não existe obstáculo entre o solo e o satélite GPS, a determinação de posição pode ser realizada com o uso do sinal emitido a partir do satélite GPS. Entretanto, em casos onde o GPS é usado, por exemplo, em uma área urbana, uma floresta de edifícios frequentemente se torna um obstáculo que provoca uma situação onde um aparelho de fornecimento de informação de posição de um usuário não consegue receber o sinal emitido a partir do satélite GPS. Adicionalmente, dependendo das condições, uma difração ou reflexão do sinal que ocorrem frequentemente devido aos edifícios provocam um erro na medição de distância com o uso do sinal, o que leva a deterioração na precisão da determinação da posição.

Embora exista uma técnica de recepção em uma área interna de um sinal de GPS fraco que tenha penetrado através de uma parede ou telhado, um estado de recepção ainda é instável, o que provoca deterioração

2/69 na precisão da determinação da posição.

Ao mesmo tempo em que a descrição acima foi feita sobre a determinação de posição tomando o GPS como um exemplo, o fenômeno acima mencionado é observado em um sistema de posicionamento baseado 5 em satélite em geral. Como usado aqui, o termo sistema de posicionamento baseado em satélite significa qualquer tipo de sistema de posicionamento baseado em satélite que inclui GLONASS (Sistema de Satélite de Navegação Global) na Federação Russa, e Galileo na Europa, bem como o GPS.

Uma técnica relacionada a um sistema fornecedor de informação 10 de posição é descrita, por exemplo, na Patente JP 2006-67086A (Publicação de Patente I).

Publicação de Patente I: JP 2006-67086A r DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO

Entretanto, em uma técnica descrita na Patente JP 200667086A, existe o problema de que a mesma não possui versatilidade, devido a um leitor ou gravador ser único como um elemento de um sistema fornecedor de informação de posição. Além disso, devido à necessidade de limitação da saída de um transmissor para evitar interferência, uma faixa de re20 cepção para a informação de posição é restrita, o que provoca um problema em que o mesmo é impossibilitado de obter continuamente a informação de posição, ou é requerida uma quantidade extremamente grande de transmissores para cobrir uma área ampla.

A respeito da aquisição ou notificação de informação de posição, por exemplo, em um telefone de linha fixa, uma posição do chamador pode ser identificada através de um envio de chamada a partir de um telefone de linha fixa, porque uma localização de instalação deste é conhecida preliminarmente. Entretanto, juntamente com a popularização dos telefones móveis, as comunicações móveis têm se tornado mais e mais populares. As30 sim, a mesma frequentemente se torna incapaz de notificar uma informação de posição do chamador da mesma forma que em um telefone de linha fixa. Adicionalmente, com relação a uma mensagem em uma emergência, está

3/69 sendo estimulado o desenvolvimento de leis relativas à inclusão de informação de posição em uma mensagem a partir de um telefone celular.

Em um telefone celular convencional que tem uma função de determinação de posição, a informação de posição pode ser obtida em uma 5 localização onde é possível receber um sinal a partir de um satélite, de modo que uma posição do telefone celular pode ser informada. Entretanto, em uma localização onde é impossível receber ondas de rádio, tal como em uma área interna de um edifício ou uma área subterrânea de um centro comercial, existe um problema de estar impossibilitado de obter informação de 10 posição.

Como medidas para este problema, por exemplo, uma técnica é compensada a qual é projetada para organizar em uma área interna uma r pluralidade de transmissores cada um capaz de emitir um sinal similar a um sinal GPS para assim calcular uma posição baseado no princípio de trilatera>* lização como no GPS. Entretanto, neste caso, existe um problema de um aumento no custo dos transmissores devido a uma necessidade de permitir que as horas de relógio dos transmissores estejam em sincronização uns com os outros.

Além disso, uma propagação de onda de rádio se torna compli20 cada devido à reflexão na área interna, o que provoca outro problema em que ocorre um erro de aproximadamente dezenas de metros facilmente independente de quão caros sejam os transmissores instalados.

A presente invenção foi elaborada para resolver os problemas acima, e seu objetivo é fornecer um sistema de fornecimento de informação 25 de posição capaz de fornecer informação de posição sem deterioração na precisão mesmo em uma localização onde seja impossível receber ondas de rádio a partir de um satélite que emite um sinal para determinação de posição.

É outro objetivo da presente invenção fornecer um sistema de 30 fornecimento de informação de posição capaz de fornecer informação de posição baseada em um sinal que não precisa da sincronização da hora de relógio com uma hora de relógio de um satélite que emite um sinal para de

4/69 terminação de posição.

É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer um sistema de fornecimento de informação de posição capaz de suprimir um custo de um transmissor que emite um sinal para determinação de posição.

É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer um sistema de fornecimento de informação de posição capaz de facilitar a instalação de um transmissor em uma área interna de um edifício ou algo semelhante e a manutenção do mesmo.

É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer um transmissor interno capaz de transmitir um sinal de fornecimento de informação de posição sem deterioração na precisão mesmo em uma localização onde é impossível de receber ondas de rádio a partir de um satélite que emite um sinal para determinação de posição.

É ainda outro objetivo adicional da presente invenção fornecer um transmissor interno capaz de transmitir um sinal de fornecimento de informação de posição baseado em um sinal que não tem necessidade de uma sincronização de hora de relógio com a hora de relógio de um satélite que emite um sinal para determinação de posição.

É ainda outro objetivo adicional da presente invenção fornecer um transmissor interno capaz de facilitar a instalação e manutenção do mesmo.

É ainda outro objetivo adicional da presente invenção fornecer um método de fornecimento de informação de posição capaz de fornecer informação de posição sem deterioração na precisão mesmo em uma localização onde seja impossível receber ondas de rádio a partir de um satélite que emite um sinal para determinação de posição.

É ainda outro objetivo adicional da presente invenção fornecer um método de fornecimento de informação de posição capaz de fornecer informação de posição baseado em um sinal sem a necessidade de sincronização de hora de relógio com a hora de relógio de um satélite que emite um sinal para a determinação de posição.

MEIOS PARA SOLUÇÃO DO PROBLEMA

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De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de fornecimento de informação de posição capaz de fornecer informação de posição através do uso de um primeiro sinal de posicionamento que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um de uma pluralidade de satélites. O sistema de fornecimento de informação de posição compreende um transmissor interno e um aparelho de fornecimento de informação de posição. O transmissor interno inclui uma primeira unidade de armazenamento que armazena nela dados de posição para identificar uma localização de instalação do transmissor interno, uma unidade de geração para gerar, como um sinal de espectro espalhado, um segundo sinal de posicionamento que é um sinal modulado de quadratura que tem os dados de posição, e uma unidade de transmissão para transmitir o sinal de espectro espalhado gerado. O aparelho de fornecimento de informação de posição inclui uma unidade de recepção para receber um sinal de espectro espalhado, uma segunda unidade de armazenamento que armazena nela uma pluralidade de padrões de código relacionados ao primeiro e segundo sinais de posicionamento, uma unidade de identificação para identificar um dos padrões de código que corresponde ao sinal de espectro espalhado recebido pela unidade de recepção, uma unidade de determinação para, baseada em um sinal obtido pela demodulação do sinal de espectro espalhado recebido com o uso do padrão de código identificado pela unidade de identificação, que determina qual dos primeiro e segundo sinais de posicionamento é recebido, uma unidade de derivação de informação de posição para derivar informação de posição do aparelho de fornecimento de informação de posição, ao mesmo tempo em que comuta entre modos de processamento dependendo de um resultado da determinação, e uma unidade de saída para fornecer a informação de posição derivada pela unidade de derivação de informação de posição. No sistema de fornecimento de informação de posição, os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno, e segundos dados indicativos da localização da instalação do transmissor interno. Adicionalmente, a unidade de geração é operável para gerar, como o segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal

6/69 de fase que tem os primeiros dados depois de ser sujeito a modulação por quadratura, e um segundo sinal de fase que tem os segundos dados depois de ser sujeito a modulação por quadratura.

Preferencialmente a unidade de derivação de informação de posição é operável, quando o segundo sinal de posicionamento transmitido pelo transmissor interno que é um de uma pluralidade de transmissores internos, é recebido, para obter os dados de posição a partir do sinal obtido pela demodulação, e, quando uma pluralidade dos primeiros sinais de posicionamento é recebida, para calcular a informação de posição baseada nos respectivos sinais de espectro espalhado da pluralidade de sinais de posicionamento recebidos primeiro.

Preferencialmente, o aparelho de fornecimento de informação de posição é adaptado para ser capaz de se comunicar com um aparelho de comunicação para fornecer informação de posição associada com os primeiros dados, e a unidade de derivação de informação de posição é operável, quando a unidade de recepção recebe o segundo sinal de posicionamento, para se comunicar com o aparelho de comunicação baseado nos primeiros dados incluídos no primeiro sinal de fase para obter informação de posição associada com os primeiros dados.

Preferencialmente, o transmissor interno adicionalmente inclui uma pluralidade de filtros digitais, e uma unidade de seleção para selecionar um de uma pluralidade de filtros digitais, em que a unidade de geração é operável para gerar, como um sinal de espectro espalhado, o segundo sinal de posicionamento que tem os dados de posição, dependendo de uma banda definida pelo filtro digital selecionado pela unidade de seleção.

Preferencialmente, a unidade de derivação de informação de posição é operável, quando a unidade de recepção recebe o segundo sinal de posicionamento, para extrair os segundos dados a partir do segundo sinal de fase, e a unidade de saída é operável para exibir a localização de instalação baseada nos segundos dados extraídos.

Preferencialmente, o segundo sinal de posicionamento inclui um primeiro sinal de fase e um segundo sinal de fase, em que o primeiro sinal

7/69 de fase inclui os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno, e o segundo sinal de fase inclui os segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno, e em que a unidade de geração é operável para realizar modulação do primeiro sinal de fase e modulação do segundo sinal de fase independentemente.

Preferencialmente, a primeira unidade de armazenamento é adaptada para armazenar nela os dados de código de espalhamento para o espalhamento espectral, e o transmissor interno adicionalmente inclui uma unidade de entrada de dados adaptada para aceitar uma entrada dos dados de código de espalhamento, e gravar na primeira unidade de armazenamento os dados de código de espalhamento aceitos, e em que a unidade de geração é operável para gerar o segundo sinal de posicionamento como um sinal de espectro espalhado, baseado na entrada de dados de código de espalhamento a partir de um exterior do transmissor interno.

Preferencialmente, a unidade de geração é um circuito lógico que é programável de acordo com um firmware fornecido a partir do exterior.

Preferencialmente, o segundo sinal de posicionamento compartilha um formato comum com o primeiro sinal de posicionamento, e inclui os dados de posição no lugar de uma mensagem de navegação incluída no primeiro sinal de posicionamento, e a unidade de derivação de informação de posição do aparelho de fornecimento de informação de posição inclui uma unidade de cálculo que é operável, quando uma pluralidade dos primeiros sinais de posicionamento é recebida, para calcular uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição baseado nas mensagens de navegação dos primeiros sinais de posicionamento.

Preferencialmente, os dados de posição são configurados para identificar uma posição apenas do transmissor interno por si só, e a unidade de saída é operável para fornecer a informação de posição derivada a partir dos dados de posição na forma de uma imagem indicativa de uma posição determinada.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um transmissor interno capaz de fornecer informação de posição

8/69 através do uso de um primeiro sinal de posicionamento que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um de uma pluralidade de satélites, e um segundo sinal de posicionamento que tem o mesmo formato de dados que aquele do primeiro sinal de posicionamento. O transmissor interno compreende uma primeira unidade de armazenamento que armazena nela dados de posição para identificar uma localização de instalação do transmissor interno, uma unidade de geração para gerar, como um sinal de espectro espalhado, um segundo sinal de posicionamento que é um sinal modulado de quadratura que tem os dados de posição, e uma unidade de transmissão para transmitir o sinal de espectro espalhado gerado. No transmissor interno, os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno, e os segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno. Adicionalmente, a unidade de geração é operável para gerar, como segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal de fase que tem os primeiros dados depois de serem sujeitos a modulação por quadratura e um segundo sinal de fase que tem os segundos dados depois de serem sujeitos a modulação por quadratura.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de fornecimento de informação de posição pelo uso de um primeiro sinal de posicionamento que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um de uma pluralidade de satélites. O método compreende as etapas de: gerar um segundo sinal de posicionamento que é modulado por quadratura, como um sinal de espectro espalhado, baseado nos dados de posição para identificar uma localização de instalação de um transmissor interno; transmitir o sinal de espectro espalhado gerado; receber um sinal de espectro espalhado; identificar, baseado em uma pluralidade de padrões de código relatados para o primeiro e segundo sinais de posicionamento, um dos padrões de código que corresponde ao sinal de espectro espalhado recebido; determinar, baseado em um sinal obtido pela demodulação do sinal de espectro espalhado recebido com o uso do padrão de código identificado, qual dos primeiro e segundo sinais de posicionamento é recebido; derivar informação de posicionamento, ao mesmo tempo em que comuta entre os

9/69 modos de processamento dependendo de um resultado da determinação; e fornecer a informação de posição derivada. No método, os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno, e os segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno. Adicionalmente, a etapa de geração inclui a sub-etapa de gerar, como o segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal de fase que tem os primeiros dados depois de serem sujeitos a modulação por quadratura, e o segundo sinal de fase que tem os segundos dados depois de sujeitos a modulação por quadratura.

EFEITO DA INVENÇÃO

Na presente invenção, se torna possível fornecer informação de posição sem deterioração na precisão mesmo em uma localização onde é impossível receber ondas de rádio a partir de um satélite que emite um sinal para a determinação de posição.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A figura 1 é um diagrama que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de informação de posição 10 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

A figura 2 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware de um transmissor interno 200-1.

A figura 3 é um diagrama que mostra conceitualmente um modo de armazenamento de dados em uma EEPROM 243 fornecida no transmissor interno 200-1.

A figura 4 é um diagrama funcional de bloco para explicar uma configuração de um modulador 245a para realizar modulação de acordo com um formato de sinal, em um circuito consumado por um FPGA 245.

A figura 5 é um gráfico que mostra distribuições de intensidade espectral de um sinal de código L1C/A e um sinal de código L1C.

A figura 6 é um diagrama de bloco funcional que mostra uma configuração de uma unidade de geração de dados de mensagem 245b.

A figura 7 é um diagrama de bloco funcional que mostra uma configuração de uma unidade de geração de dados de mensagem 245c.

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A figura 8 é um diagrama que mostra uma configuração de um sinal 500 para ser emitido a partir de um transmissor montado em um satélite GPS.

A figura 9 é um diagrama que mostra uma primeira configuração de um sinal compatível com L1C.

A figura 10 é um diagrama que mostra uma segunda configuração de um sinal compatível com L1C.

A figura 11 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware de um aparelho de fornecimento de informação de posição 100.

A figura 12 é um fluxograma que mostra etapas de um processamento a ser realizado pelo aparelho de fornecimento de informação de posição 100.

A figura 13 é um diagrama que mostra uma imagem de tela em uma unidade de exibição 440 do aparelho de fornecimento de informação de posição 100.

A figura 14 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de um aparelho de fornecimento de informação de posição 1000 em um exemplo de modificação da primeira modalidade.

A figura 15 é um diagrama que mostra um estado de utilização de um aparelho de fornecimento de informação de posição em um sistema de fornecimento de informação de posição de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 16 é um diagrama que mostra um estado de uso de um aparelho de fornecimento de informação de posição em um sistema de fornecimento de informação de posição de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

A figura 17 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware de um telefone celular 1200 na terceira modalidade.

A figura 18 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware de um servidor de fornecimento de informação 1230 na terceira modalidade.

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A figura 19 é um diagrama que mostra conceitualmente um modo de armazenamento de dados em um disco rígido 1450 fornecido no servidor de fornecimento de informação 1230.

EXPLICAÇÃO DOS CÓDIGOS

10: sistema de fornecimento de informação de posição

110,111,112: satélite GPS

120,121,122: transmissor

100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 1000, 1160, 1170: aparelho de fornecimento de informação de posição

130: edifício

200-1,200-2, 200-3, 1110, 1120, 1130, 1210: transmissor interno

210: rádio l/F

220: porta de enlace síncrono externa

230: relógio de referência do bloco de l/O

240: bloco de processamento digital

250: bloco analógico

1010, 1308: antena

1140, 1150: região

1220: Internet

1380: cartão de memória

1462: CD-ROM

MELHOR FORMA DE EXECUTAR A INVENÇÃO

Com referências as figuras, a presente invenção será agora descrita baseada em uma modalidade da mesma. Na descrição a seguir, um numeral ou código de referência comum é atribuído aos mesmos elementos ou componentes. Estes elementos ou componentes têm o mesmo nome e função. Desta forma, será omitida descrição detida duplicada sobre os mesmos.

PRIMEIRA MODALIDADE

Com referência a figura 1, um sistema de fornecimento de informação de posição 10 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção será descrita. A figura 1 é um diagrama que mostra uma configura

12/69 ção do sistema de fornecimento de informação de posição 10. O sistema de fornecimento de informação de posição 10 compreende uma pluralidade de satélites GPS (Sistema de Posicionamento Global) 110, 111, 112, 113 cada um dos quais emite um sinal para determinação da posição (daqui em diante referenciado como sinal de posicionamento) enquanto voa a uma altitude de aproximadamente vinte mil quilômetros do solo, e uma pluralidade de aparelhos de fornecimento de informação de posição 100-1 a 100-4. Quando cada um dos aparelhos de fornecimento de informação de posição 100-1 a 100-4 for descrito genericamente, o mesmo será referenciado como aparelho de fornecimento de informação de posição 100. Por exemplo, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode ser um terminal que tem uma unidade de determinação de posição convencional.

Como usado aqui, o termo sinal de posicionamento (sinal de determinação de posição) significa um assim chamado sinal de espectro espalhado, por exemplo, um assim chamado sinal GPS. Entretanto, o sinal de posicionamento não é limitado ao sinal GPS. Embora a descrição a seguir vá ser feita baseada em um exemplo onde o GPS é usado como um sistema de determinação de posição para facilidade da explicação, a presente invenção também é aplicável a qualquer outro sistema de determinação de posição baseado em satélite (tal como o Galileo ou o sistema de satélite quasi-zenith).

Por exemplo, uma frequência central de sinal de posicionamento pode ser 1575,42 MHz. Por exemplo, uma frequência de espalhamento do sinal de espalhamento pode ser 1,023 MHz. Neste caso, uma frequência do sinal de posicionamento se torna igual a aquela do sinal C/A (Aquisição/lnferior) em uma banda L1 existente de GPS. Assim, um circuito de entrada de recepção de sinal de posicionamento existente (por exemplo, circuito de recepção de sinal GPS) pode ser desviado, de modo que se torna possível permitir que o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 receba o sinal de posicionamento, apenas pela troca do software para processamento de um sinal a partir da entrada sem adicionar um novo circuito de hardware.

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O sinal de posicionamento pode ser demodulado com uma onda retangular de 1,023 MHz. Neste caso, por exemplo, se um canal de dados dela é o mesmo que aquele de um sinal de posicionamento que é novamente planejado para ser transmitido na banda L1, um usuário pode receber o sinal de posicionamento com o uso de um receptor capaz de receber e processar o novo sinal GPS. Uma frequência da onda retangular é preferencialmente 1,023 MHz. Uma frequência para a modulação é determinada através de alternância com separação de espectro para evitar interferência com outros sinais.

Um transmissor 120 é montado no satélite GPS 110 para emitir um sinal de posicionamento. Adicionalmente, um transmissor (121, 122, 123) similar ao transmissor 120 é montado em cada um dos satélites GPS 111, 112, 113.

Cada um dos aparelhos de fornecimento de informação de posição 100-2, 100-3, 100-4 que tem a mesma função que aquela do aparelho de fornecimento de informação de posição 100-1 é utilizável mesmo em uma localização onde é difícil para as ondas de rádio penetrar, tal como um edifício 130, como descrito abaixo. No edifício 130, um transmissor interno 200-1 é preso a um teto do primeiro andar do edifício 130. O aparelho de fornecimento de informação de posição 100-4 é operável para receber um sinal de posicionamento emitido a partir de um transmissor interno 200-1. Da mesma forma, dois transmissores internos 200-2, 200-3 são presos ao teto do segundo e terceiro andares do edifício 130, respectivamente. Neste caso, uma hora de relógio de cada um dos transmissores 200-1, 200-2, 200-3 (a hora de relógio será daqui para frente referenciada como hora de relógio de solo) e uma hora de relógio de cada um dos satélites GPS 110, 111, 112, 113 (a hora de relógio será daqui para frente referenciada como hora de relógio de satélite) podem ser independentes uma da outra, ou seja, não é exigido que a hora de relógio de solo e a hora de relógio de satélite sejam sincronizadas uma com a outra. Entretanto, é exigido que as horas dos relógios dos satélites GPS sejam sincronizadas umas com as outras. Assim, cada uma das horas de relógio de satélite é controlada por um relógio atômico monta

14/69 do em um respectivo satélite GPS. De acordo com a necessidade as horas de relógio de solo como as horas de relógio dos transmissores interno 200-1, 200-2, 200-3 podem ser preferencialmente sincronizadas umas com as outras.

Um sinal de espectro espalhado para ser emitido como um sinal de posicionamento a partir de cada um dos transmissores dos satélites GPS é gerado pela modulação de uma mensagem de navegação com um código PRN (Ruído Pseudorrandômico). A mensagem de navegação inclui dados de hora de relógio, dados de órbita, dados de almanaque e dados de correção ionosférica. Cada um dos transmissores 120 a 123 também mantém dados (PRN-ID (Dados de Identificação)) para identificação do próprio transmissor (120 a 123) ou do satélite GPS que monta o transmissor (120 a 123).

O aparelho de fornecimento de informação de posição 100 tem dados e gerador de código para gerar uma pluralidade de tipos de códigos de ruído pseudorrandômicos. O aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é operável, em resposta a recepção de um sinal de posicionamento, para realizar um processamento de demodulação mencionado posteriormente, com o uso de um padrão de código de um código de ruído pseudorrandômico (padrão de código de ruído pseudo-randômico) atribuído a um dos respectivos transmissores dos satélites ou a um dos respectivos transmissores interno para identificar a partir de qual dos satélites ou transmissores interno o sinal recebido é emitido. O PRN-ID é incluído nos dados de um sinal L1C como um tipo de sinal de posicionamento, para evitar a captura/rastreamento do sinal com o uso de um padrão de código de errado que é passível de ocorrer quando um nível de recepção é baixo.

TRANSMISSOR MONTADO NO SATÉLITE GPS

Uma configuração de um transmissor para ser montado em um satélite GPS é bem conhecida. Portanto, apenas o esboço da configuração do transmissor montado no satélite GPS será descrito abaixo. Cada um dos transmissores 120, 121, 122, 123 compreende um relógio atômico, um dispositivo de armazenamento para armazenamento de dados nele, um circuito

15/69 oscilador, um circuito de processamento para geração de sinal de posicionamento, um circuito de codificação para submeter o sinal gerado pelo circuito de processamento a codificação de espectro espalhado, e uma antena de transmissão. O dispositivo de armazenamento armazena nele a mensagem de navegação que inclui dados efêmeros, dados de almanaque de um dos respectivos satélites GPS e dados de correção ionosférica, e o PRN-ID

O circuito de processamento é operável para gerar uma mensagem de saída, com o uso de informação da hora do relógio a partir do relógio atômico, e os dados armazenados no dispositivo de armazenamento.

Nos transmissores 120 a 123, um padrão de código de ruído pseudo-randômico para a codificação de espectro espalhado é pré-definida em uma base transmissor-por-transmissor. Em outras palavras, o padrão de código é diferente em uma base transmissor-por-transmissor (ou seja, em uma base satélite-por-satélite). O circuito de codificação é operável para espalhar no espectro a mensagem com o uso do código de ruído pseudorandômico acima. Cada um dos transmissores 120 a 123 é operável para converter o sinal codificado em um sinal de alta frequência e emitir o sinal convertido para o espaço externo através da antena de transmissão.

Na forma acima cada um dos transmissores 120 a 123 emite um sinal de espectro espalhado que não provoca interferência prejudicial com aquela dos transmissores restantes. O não provocar interferência prejudicial pode ser garantido por um nível de saída limitado para uma extensão que não provoca interferência. Alternativamente, o mesmo pode ser alcançado através de técnicas de separação espectral. O sinal de espectro espalhado é transmitido através de uma onda portadora, por exemplo, chamada banda L1. Por exemplo, cada um dos transmissores 120, 121, 122, 123 pode ser configurado para emitir um sinal de posicionamento que tem a mesma frequência através de um esquema de comunicação de espectro espalhado. Desse modo, mesmo se os respectivos sinais de posicionamento transmitidos a partir dos satélites são recebidos pelo mesmo (por exemplo, 100-1) aparelho de fornecimento de informação de posição, eles podem ser recebidos sem provocar interferência um com o outro.

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A respeito de um sinal de posicionamento a partir do transmissor interno no solo, cada um dos sinais a partir da pluralidade de transmissores internos pode ser recebido sem provocar interferência com os sinais restantes, da mesma forma que aquela nos sinais transmitidos a partir dos satélites.

CONFIGURAÇÃO DE HARDWARE DO TRANSMISSOR INTERNO 200-1

Com referência a figura 2, o transmissor interno 200-1 será descrito abaixo. A figura 2 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware do transmissor interno 200-1.

O transmissor interno 200-1 compreende uma interface (sem fio) de rádio (daqui em diante referenciada com radio l/F) 210, um bloco de processamento digital 240, um bloco de entrada/saída do relógio de referência (daqui em diante referenciado como bloco de l/O do relógio de referência) 230 conectado eletricamente ao bloco de processamento digital 210 e para fornecer um relógio de referência para uma operação de cada seção de circuito, um bloco de processamento analógico 250 conectado eletricamente ao bloco de processamento digital 210, uma antena (não mostrada) conectada eletricamente ao bloco de processamento analógico 250 a para o envio de um sinal de posicionamento, e uma fonte de alimentação (não mostrada) para fornecimento de uma fonte de alimentação de energia para cada seção do transmissor interno 200-1.

A fonte de energia pode ser incorporada no transmissor interno 200-1, ou o transmissor interno 200-1 pode ser configurado para receber um fornecimento de energia elétrica externo.

INTERFACE DE COMUNICAÇÃO DE RÁDIO

A rádio l/F é uma interface de comunicação (sem fio) de rádio, e projetada para receber um comando externo, e receber e, se necessário, transmitir dados sobre um parâmetro de ajuste e um programa (firmware, etc.) do/para o exterior, através de comunicação de campo próximo, tal como Bluetooth (marca registrada), ou comunicações de rádio, tais como PHS (Sistema de Telefone Portátil Pessoal) ou uma rede de telefonia celular.

Baseado na l/F de rádio 210, o transmissor interno 200-1 é auto

17/69 rizado a mudar um parâmetro de ajuste, tal como dados de posição (dados indicativos de uma localização de instalação do transmissor interno 200-1) para ser transmitido a partir do transmissor interno 200-1, ou mudar o firmware para assim lidar com um esquema de comunicação diferente, mesmo depois de ser instalado em um teto ou algo semelhante em uma área interna.

Na primeira modalidade, é pressuposto que uma interface é do tipo sem fio. Alternativamente, em casos onde uma interface conectada por fio é vantajosa mesmo considerando a instalação de fiação na localização, tempo/trabalho para instalação, etc., a interface pode ser de um tipo conectada por fio.

BLOCO DE PROCESSAMENTO DIGITAL

O bloco de processamento digital 210 compreende: um processador 241 que é operável, de acordo com um comando a partir da l/F de rádio 210 ou de acordo com um programa, para controlar uma operação de um transmissor interno 200-1; uma RAM (Memória de Acesso Randômico) 242 que armazena nela um programa para ser executado pelo processador 241; uma EEPROM (Memória Somente de Leitura Programável e Apagável Eletronicamente) 243 para armazenar nela um parâmetro de ajuste e outros como parte dos dados a partir da l/F de rádio 210; um conjunto de portas programáveis em campo (daqui em diante referenciadas como FPGA) 245 que é operável, sob controle do processador 241, para gerar um sinal de banda base para ser enviado a partir do transmissor interno 200-1; uma EEPROM 244 para armazenamento nela do firmware do FPGA 245, como uma parte dos dados a partir da l/F de rádio 210; e um conversor digital/analógico (daqui em diante referenciado como conversor D/A) 247 que é operável para converter a saída do sinal de banda base a partir do FPGA 245, em um sinal analógico, e fornecer o sinal analógico para o bloco analógico 250.

Mais especificamente, o bloco de processamento digital 240 é configurado para gerar dados que são uma fonte de um sinal para ser transmitido como um sinal de posicionamento a partir do transmissor interno 200-1. Adicionalmente, o bloco de processamento digital 240 é configurado

18/69 para enviar os dados gerados para o bloco de processamento analógico 250 na forma de um fluxo de bits.

Embora não particularmente limitado ao que segue, acerca de aplicação de potência ao FPGA 245, o programa de firmware armazenado na EEPROM 244 é carregado na FPGA 245. A informação (fluxo de bits de dados) do programa de firmware é carregada em uma memória da configuração composta de uma SRAM (Memória Randômica Estática) 246 dentro do FPGA 245. Dados de bits individuais do fluxo de bits carregado servem como fonte de informação para um circuito para ser consumado no FPGA 245, para permitir que um recurso fornecido no FPGA 245 seja customizado de forma a obter um circuito específico para o programa de firmware. Como acima, o FPGA 245 tem dados de configuração externos sem depender do hardware, de modo que podem ser obtidas alta versatilidade e flexibilidade.

Adicionalmente, o processador 241 é operável, de acordo com um comando externo recebido da l/F de rádio 210 e baseado nos dados armazenados na EEPROM 243, para armazenar os seguintes dados na SRAM 246 (registro), como um parâmetro para ser ajustado para o transmissor interno 200-1.

1) Código de espalhamento (código PRN)

2) ID do transmissor

3) Coordenadas do transmissor

4) Mensagem (a qual é formada no mesmo formato que aquele da mensagem de navegação a partir do satélite, através do FPGA 245)

5) Parâmetro de seleção do filtro digital

Como descrito posteriormente, filtros passa banda de 1MHz, 2MHz e 4MHz (frequência de centro: 1575,42 MHz) são programados no FPGA 245. O parâmetro de seleção de filtro digital é um parâmetro para seleção de um dos filtros passa banda.

Um programa para a operação do processador 241 também é pré-armazenado na EEPROM 243. Em consequência da ativação do transmissor interno 200-1, este programa é lido a partir da EEPROM 243 e transferido para a RAM 242.

19/69

Um dispositivo de armazenamento para armazenar nele um programa ou dados não é limitado a EEPROM 243 ou a EEPROM 244. O dispositivo de armazenamento pode ser um tipo capaz de, pelo menos, manter dados de uma maneira não volátil. Adicionalmente, em casos onde os dados são entrados do exterior como descrito posteriormente, o dispositivo de armazenamento pode ser um tipo capaz de permitir que sejam gravados dados nele. A estrutura de dados dos dados a serem armazenados na EEPROM 243 será descrita posteriormente.

BLOCO DE PROCESSAMENTO ANALÓGICO

O bloco de processamento analógico 250 é configurado para modular uma onda portadora de 1,57542 GHz que usa o fluxo de bits de saída de dados a partir do bloco de processamento digital 240, parar gerar um sinal do transmissor, e envia o sinal do transmissor para a antena. O sinal é emitido a partir da antena.

Mais especificamente, uma saída do sinal a partir do conversor D/A 247 do bloco de processamento digital 240 é convertido para subida por um conversor de subida 252. Então, após apenas uma parte do sinal convertido para subida em uma dada banda de frequência ser amplificado através de um filtro passa banda (BPF) 253 e um amplificador 254, o sinal amplificado é convertido para subida por um conversor de subida 255 novamente. Então, após uma parte do sinal convertido para subida em uma dada banda de frequência ser extraído por um filtro SAW (Onda Acústica de Superfície), o sinal extraído é convertido em um sinal que tem uma intensidade predeterminada através de um atenuador variável 257 e um comutador RF 258, e o sinal obtido é enviado a partir da antena.

Um relógio para uso no conversor de subida 252 e no conversor de subida 255 é gerado através da multiplicação do relógio fornecido a partir do bloco de l/O do relógio de referência 230 para um FPGA 245, através de um multiplicador 251.

O ajuste dos respectivos níveis do atenuador variável 257 e do comutador RF 258 é controlado por um sinal de controle a partir do processador 241 através do FPGA 245. O comutador RF 258 é operável para tro

20/69 car efetivamente uma intensidade do sinal por meio da assim chamada PM (Modulação de Pulso). Cada um dentre atenuador variável 257 e comutador de RF 258 opera como uma parte de uma função de ajuste variável de amplitudes moduladas l/Q individualmente mencionadas posteriormente.

Na maneira acima, um sinal que tem uma configuração similar a aquela de um sinal de posicionamento do satélite é emitido do transmissor interno 200-1. Neste caso, um conteúdo do sinal não é exatamente idêntico a aquele incluído em um sinal de posicionamento emitido do satélite. Um exemplo do sinal a ser emitido do transmissor interno 200-1 será descrito posteriormente (figura 8).

Na descrição acima, o FPGA 245 é usado como uma unidade de processamento para obtenção de um processamento de sinal digital no bloco de processamento digital 240. Alternativamente, qualquer outro tipo adequado de unidade de processamento pode ser usado, desde que o mesmo seja capaz de mudar uma função de modulação de uma unidade de rádio por meio de software.

Na figura 2, um sinal de relógio (Clk) é fornecido para o bloco de processamento analógico 250 através do bloco de processamento digital 240. Alternativamente, o sinal de relógio pode ser fornecido diretamente a partir do bloco de l/O do relógio de referência 230 para o bloco de processamento analógico 250.

Na primeira modalidade, o bloco de processamento digital 240 e o bloco de processamento analógico 250 são mostrados separadamente, com o objetivo de clareza da ilustração. Entretanto, em um aspecto físico, eles podem ser montados misturados em um único chip.

BLOCO DE l/O DO RELÓGIO DE REFERÊNCIA

O bloco de l/O de referência 230 é configurado para fornecer um sinal de relógio para dirigir a operação do bloco de processamento digital 240 ou um sinal de relógio para geração de uma onda portadora, para o bloco de processamento digital 240.

Em um modo de sincronização externo, um acionador 234 do bloco de l/O do relógio de referência 230 é operável para fornecer um sinal

21/69 de relógio para o bloco de processamento digital 240 e outros, baseado em um sinal de sincronização fornecido a partir de um gerador de relógio externo para uma porta de conexão síncrona externa 220.

Adicionalmente, em um modo de relógio externo, um multiplexador 232 do bloco de l/O do relógio de referência 230 é operável para selecionar um sinal de relógio externo fornecido para uma porta de relógio externa 220 de tal forma que um sinal de relógio é disponibilizado a partir de um circuito PLL (Circuito Fechado de Fase) 233 e fornecido para o bloco de processamento digital 240 e outros, em sincronização com o relógio externo.

Em um modo de relógio interno, o multiplexador 232 do bloco de l/O do relógio de referência 230 é operável para selecionar um sinal de relógio interno gerado por um gerador de relógio interno 231 de tal forma que um sinal de relógio é disponibilizado a partir do circuito PLL (Circuito Fechado de Fase) 233 e fornecido para o bloco de processamento digital 240 e outros, em sincronização com o relógio interno.

Um estado interno (por exemplo, um sinal de controle PLL) do transmissor interno pode ser monitorado a partir da l/F de rádio 210, baseado em uma saída de sinal do processador 241. Uma interface de entrada/saída 260 pode ser configurada para aceitar uma entrada de um padrão de código de um código de ruído pseudorrandômico para modulação espalhada de um sinal para ser emitido a partir do transmissor interno 200-1, ou a l/F de rádio 210 pode ser configurada para aceitar uma entrada de dados adicionais para ser emitida a partir do transmissor interno 200-1. Por exemplo, os dados adicionais podem incluir dados de texto (dados de posição) indicativos de uma localização da instalação do transmissor interno 200-1. Em casos onde o transmissor interno 200-1 é instalado em uma área comercial, tal como uma loja de departamentos, dados de anúncio podem ser entrados no transmissor interno 200-1, como dados adicionais.

Quando o padrão de código de espalhamento (código PRN) é entrado no transmissor interno 200-1, o mesmo é gravado em uma área prédefinida na EEPROM 243. Subsequentemente, o PRN-ID gravado é incluído em um sinal de posicionamento. Os dados adicionais também são gravados

22/69 em uma área reservada na EEPROM 243 dependendo de um tipo de dados. ESTRUTURA DE DADOS A SER ARMAZENADA NA EEPROM 243

Com referência a figura 3 uma estrutura de dados a ser armazenada na EEPROM 243 será descrita abaixo.

A figura 3 é um diagrama que mostra conceitualmente um modo de armazenamento de dados na EEPROM 243 fornecida no transmissor interno 200-1. A EEPROM 243 inclui uma pluralidade de áreas 300 a 350 para armazenamento de dados nela.

Na área 300, um ID do transmissor é armazenado como um número para identificação de um transmissor. Por exemplo, o ID do transmissor pode ser um caractere numérico e/ou um caractere alfabético, ou uma combinação destes, que é gravada em uma memória de uma maneira não volátil durante a produção do transmissor.

Um PRN-ID de um código de espalhamento (código PRN) atribuído ao transmissor é armazenado na área 310. Um nome do transmissor é armazenado na região 320 na forma de dados de texto.

Um padrão de código de espalhamento (código PRN) atribuído ao transmissor é armazenado na área 330. O padrão de código de espalhamento para o transmissor é um de uma quantidade plural finita de padrões de código que são selecionados a partir de uma grande quantidade de padrões de código que pertencem à mesma categoria que aquela dos padrões de código de espalhamento para os satélites e pré-atribuídos a um sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Desta forma, o padrão de código de espalhamento atribuído ao transmissor é diferente daquele atribuído a cada um dos satélites.

A quantidade de padrões de código de espalhamento (código PRN) atribuídos ao sistema de fornecimento de informação de posição é finita, considerando que a quantidade de transmissores internos varia dependendo de um tamanho de um local de instalação para cada um dos transmissores internos, ou uma estrutura do local de instalação (a quantidade de pisos de um edifício, etc.), de modo que é provável que a quantidade

23/69 de transmissores internos se torne maior do que aquela dos padrões de código. Desta forma, existe uma possibilidade de que uma pluralidade de transmissores internos tenha o mesmo padrão de código de ruído pseudorrandômico. Neste caso, uma localização de instalação de cada um dos transmissores interno que tem o mesmo padrão de código pode ser ajustada em consideração a uma saída de um sinal. Isto faz com que seja possível evitar uma pluralidade de sinais de posicionamento que usam os mesmos padrões de códigos de ruído pseudorrandômico de serem recebidos por um mesmo dos aparelhos de fornecimento de informação de posição, ao mesmo tempo.

Os dados de posição para identificação de uma localização de instalação do transmissor interno 200-1 são armazenados na área 340. Por exemplo, os dados de posição são expressos como uma combinação de longitude, latitude e altitude. Adicionalmente ou no lugar de dados de posicionamento, um endereço de correspondência/nome do edifício pode ser armazenado na área 340. Nesta especificação, dados capazes de identificar uma localização de instalação do transmissor interno 200-1 unicamente por si próprios, tal como uma combinação de longitude, latitude e altitude”, endereço de correspondência/nome do edifício, serão referenciados como dados de ID (identificação) de posição.

Adicionalmente, um parâmetro de seleção de filtro para a seleção de filtro é armazenada na área 350. Embora não limitado especificamente ao que segue, a área 350 pode ser configurada de modo que um parâmetro de seleção de filtro 0, um parâmetro de seleção de filtro 1 e um parâmetro de seleção de filtro 2 sejam associados, respectivamente, com 1MHz”, ”2MHz”, e 4MHz para serem selecionados como larguras de banda dos filtros passa banda.

Na figura 3, cada um dos PRN-ID, o nome do transmissor, o padrão de código de ruído pseudorrandômico, os dados de ID de posição e o parâmetro de seleção do filtro podem ser substituídos com uma entrada de dados adicional através da l/F de rádio 210, como mencionado acima. CONFIGURAÇÃO DO FPGA 245

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Um circuito para ser consumado pelo FPGA 245 ilustrado na figura 2 será descrito abaixo.

A figura 4 é um diagrama de bloco funcional para explicação de uma configuração de um modulador 245a para modular um sinal de banda base de um código C/A (Aquisição/lnferior) como um sinal de posicionamento sobreposto em uma banda L1 (1575,42 MHz) de uma onda portadora em um sinal GPA existente, ou um sinal de banda base de um código LC1 como um sinal de posicionamento usado em uma banda L1 de um novo sistema de determinação de posição baseado em satélite (tal como o sistema de satélite quasi-zenith Japonês), em conformidade com um formato de sinal do mesmo, em um circuito consumado por um FPGA 245.

Como um exemplo, a seguinte descrição será feita assumindose que o código C/A é sujeito a modulação BPSK (Chaveamento de Mudança de Fase Binário), e o código L1C é sujeito à modulação QPSK (Chaveamento de Mudança de Fase por Quadratura). Como ficará claro na descrição a seguir, um esquema de modulação projetado para converter um valor digital em um valor analógico não é limitado a modulação BPSK e a modulação QPSK, mas pode ser qualquer outro esquema apropriado alcançável pelo FPGA 245.

A configuração ilustrada na figura 4 é fundamentalmente uma configuração baseada em modulador QPSK. Entretanto, se o mesmo sinal é sobreposto em cada um dentre sinal de fase I e sinal de fase Q, uma modulação resultante se torna equivalente a modulação BPSK. Baseado neste conceito, o circuito é configurado para alcançar tanto a modulação BPSK como a modulação QPSK. Alternativamente, o mesmo pode ser programado para formar um circuito independente em uma base de esquema de modulação-por-esquema de modulação, dependendo de qual dos esquemas de modulação é consumado pelo modulador 245a.

Com referência a figura 4, o modulador 245a compreende dois registradores de código PRN 2462, 2464 cada um adaptado para receber um código PRN armazenado na EEPROM 243 e armazenar nele o código PRN recebido, e dois registradores de código de mensagem 2466, 2468 ca25/69 da um adaptado para receber, a partir de uma unidade de geração de dados de mensagem mencionada posteriormente ou unidade de geração de dados de mensagem 245c, dados de mensagem em conformidade com o formato do sinal do código C/A ou código LC1, e armazenar nele os dados de mensagem recebidos.

Mais especificamente, o código PRN colocado na EEPROM 243 é recebido a partir do exterior para cada um dos registradores de código PRN 2462, 2464. Adicionalmente, como descrito acima, os mesmos dados são armazenados em cada um dos registradores de código de mensagem 2466, 2468 na modulação BPSK, ou dois tipos de dados diferentes, ou seja, dados para a fase I e dados para a fase Q, são armazenados nos respectivos registradores de código de mensagem 2466, 2468 na modulação QPSK.

O modulador 245a compreende adicionalmente: um multiplicador 2453 para multiplicação de dados de série temporal lidos a partir do registrador de código PRN 2462 pelos dados de série temporal lidos a partir do registrador de código de mensagem 2466; um multiplicador 2454 para multiplicação de dados de série temporal lidos a partir do registrador de código PRN 2464 pelos dados de série temporal lidos a partir do registrador de código de mensagem 2468; um circuito de controle de nível 2456 para mudança de uma intensidade de uma entrada de sinal a partir do multiplicador 2452 sob controle do sinal de controle de nível LVC1 a partir do processador 241; um circuito de controle de nível 2458 para mudança de uma intensidade de uma entrada de sinal a partir do multiplicador 2454 sob controle de um sinal de controle de nível LVC2 a partir do processador 241; um filtro FIR (Raios Infravermelhos Distantes) 2460 que funciona como um filtro passa banda de uma das larguras de banda selecionadas através do parâmetro de seleção de filtro, com respeito a uma saída a partir do circuito de controle de nível 2456; e um filtro FIR 2462 que funciona como um filtro passa banda de uma das larguras de banda selecionadas através do parâmetro de seleção de filtro, com respeito a uma saída a partir do circuito de controle de nível 2458.

O modulador 245a adicionalmente compreende: um circuito de relógio 2472 para geração de um relógio de referência de modulação em

26/69 conformidade com o formato do sinal, baseado no sinal de relógio do bloco de l/O do relógio de referência 230; uma tabela de busca 2474 para disponibilizar os dados respectivos que correspondem a uma onda senoidal préajustada e uma onda cosenoidal pré-ajustada, para servir respectivamente como um sinal de modulação de fase I e um sinal de modulação de fase Q; um multiplicador 2464 para multiplicar um sinal equivalente a uma saída de onda senoidal da tabela de busca 2474 por um sinal do filtro FIR 2460; um multiplicador 2466 para multiplicar um sinal equivalente a uma saída de onda cosenoidal da tabela de busca 2474 por um sinal do filtro FIR 2462; um somador 2468 para somar os respectivos sinais dos multiplicadores 2464, 2466 juntos, e uma memória temporária 2470 para armazenar temporariamente uma saída do somador 2368 e disponibilizar a saída armazenada temporariamente para o conversor D/A 247.

Dados incluídos em uma saída de sinal do modulador 245a para o conversor D/A 247 são formados como a seguir.

MODO PARA DISPONIBILIZAR SINAL COMPATÍVEL COM O SINAL DE GPS EXISTENTE

Em casos onde uma configuração de circuito é formada para disponibilizar um sinal compatível com o sinal de GPS existente (ou seja, um sinal compatível com o código L1C/A: sinal compatível com L1C/A), pelo firmware do FPGA 245, o modulador 245a é operável para modular cada um dentre o sinal de fase Q e o sinal de fase I para ter a informação longitude/latitude/altitude do transmissor como uma mensagem, para assim gerar o sinal modulado BPSK. Como usado aqui, o termo sinal compatível significa um sinal que tem um formato de sinal comum com outro sinal e, portanto permite que um receptor os receba com o uso da mesma unidade de entrada.

MODO PARA DISPONIBILIZAR SINAL COMPATÍVEL COM SINAL L1C: SINAL COMPATÍVEL COM L1C

A descrição a seguir será feita sobre casos onde uma configuração de circuito é formada para disponibilizar um sinal compatível com um sinal L1C, de acordo com o firmware do FPGA 245.

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Como fundamentação, o sinal L1C do satélite será descrito brevemente.

O sinal L1C do satélite é modulado por QPSK como mencionado acima, em que um sinal piloto para captura por um receptor (sinal piloto de assistência de captura) é modulado e sobreposto no sinal de fase Q. O sinal de fase Q tem um nível de sinal mais alto do que um sinal de fase I por 3 dB. Adicionalmente, uma mensagem de navegação é sobreposta no sinal de fase I.

A razão pela qual o sinal piloto que assiste a captura é sobreposto no sinal de fase Q é a seguinte.

O código C/A do sinal de GPS existente é um sinal que consiste em 1023 chips e tem um período de ciclo de 1 mseg, em que o mesmo sinal (um dado de mensagem) é continuado por 20 períodos de ciclo de códigos C/A. Desta forma, uma relação S/N pode ser melhorada pela integração de dados. Em contraste, o sinal L1C consiste em 10230 chips e tem um período de ciclo de 10 mseg, em que o mesmo sinal é continuado por apenas um período de ciclo do sinal L1C. Desta forma, a integração de dados não pode ser utilizada para melhoria na relação S/N. Portanto, é necessário usar o sinal de fase Q no sinal L1C do satélite, como um sinal de assistência de captura.

Diferentemente, em um sinal compatível com L1C (sinal compatível com sinal L1C) do transmissor interno 200-1, o transmissor 1D pode ser sobreposto no sinal de fase Q. A razão é que uma intensidade de um sinal emitido do transmissor interno 200-1 é maior do que aquela de um sinal transmitido do satélite GPS, e, portanto não há necessidade de sinal de assistência de captura. Isto é baseado em situações onde o sinal do satélite GPS requer um sinal de assistência de captura porque ele se torna fraco através da propagação em direção ao solo, enquanto é requerido que o transmissor interno aumente a intensidade do sinal a fim de evitar a ocorrência de propagação multitrajetória e instável. Adicionalmente, os dados de ID de posição, tais como longitude, latitude e altitude, são sobrepostos no sinal de fase I.

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A figura 5 é um gráfico que mostra distribuições de intensidade espectral de um sinal de código L1C/A e um sinal de código L1C. Na figura 5, intensidades de espectro de um código P como um código militar para ser transmitido de um satélite junto com o código C/A na banda L1, e um código M como um código militar para ser transmitido de um satélite junto com o código L1C na banda L1, são mostrados adicionalmente.

Como mostrado na figura 5, no código C/A, existem um pico principal em uma frequência central de 1575,42 MHz, e um sinal de lóbulo lateral em volta da frequência central. No código L1C, existe um ponto nulo na frequência central 1575,42 MHz para suprimir interferência com o código C/A. Adicionalmente, existem dois picos principais em ambos os lados do ponto nulo, e um sinal de lóbulo lateral em um lado externo dos picos principais.

Desta forma, no código C/A, apenas o pico principal pode ser extraído com o uso de um filtro passa banda com largura de banda de 1 MHz. No código L1C, apenas os picos principais podem ser extraídos com o uso de um filtro passa banda com a largura de banda de 2 MHz.

Como mencionado acima, uma intensidade de um sinal transmitido a partir do transmissor interno 200-1 em um local onde o sinal é recebido, é maior do que aquela de um sinal transmitido a partir do satélite GPS no momento em que o sinal é recebido no solo. Assim, se torna possível transmitir apenas um componente de frequência pretendido para suprimir interferência com outros sinais.

UNIDADE DE GERAÇÃO DE DADOS DE MENSAGEM 245b

A figura 6 é um diagrama de bloco funcional que mostra uma configuração de uma unidade de geração de dados de mensagem 245b, em casos onde o firmware do FPGA 245 é ajustado para transmitir um sinal compatível com o código C/A de banda L1.

Como descrito abaixo, a unidade de geração de dados de mensagem 245b é projetada para realizar um processamento de sobreposição de dados de ID de posição e outros dados fornecidos de fora dela, em uma porção do código C/A de banda L1 que corresponde a uma mensagem de

29/69 navegação, em conformidade com um formato de sinal.

A unidade de geração de dados de mensagem 245b compreende: uma interface de comando 2482 para aceitar um comando 2480 do processador 241; um analisador de comando TOW 2484 para ler informação sobre TOW (Hora da Semana) no código C/A de banda L1, baseado no comando fornecido a partir da interface de comando 2482; um analisador de comando 2488 para leitura de um conteúdo para um comando diferente do comando TOW; um gerador de TOW 2486 para gerar a informação TOW; e um banco de mensagens 2490 para receber a informação TOW a partir do gerador TOW 2486 e informações de mensagem a partir do analisador de comando 2488 e armazená-los nele.

O banco de mensagens 2490 inclui dois bancos 01, 02 em que cada um tem uma capacidade de 30 bits para armazenar neles a informação TOW, e oito bancos 03 a 10 em que cada um tem 30 bits para armazenar neles outras informações de mensagem. Cada um dos bancos 01 a 10 tem uma área de armazenamento de informações 2490a com uma capacidade de 24 bits, e é fornecido um gerador de CRC 2492 para gerar um código CRC (6 bits) para detecção de erro, baseado nos dados de 24 bits na área 2490a, e armazena o código CRC em uma área 2490b que corresponde a um dos bancos subsequente a área 2490a.

Um contador de sequência 2494 é fornecido para fornecer sequencialmente um sinal de leitura para os bancos 1 a 10 na sincronização com o relógio MSG baseado no relógio do bloco de l/O do relógio de referência 230. Em resposta ao sinal de leitura, os dados são lidos a partir de cada um dos bancos 01 a 10, e armazenados em um registro de mensagem 2496.

Os dados no registro de mensagem 2496 são gravados em cada um dos dois registros de código 2466, 2468. O processamento subsequente é como descrito em conexão com a operação do modulador 245a na figura

4.

UNIDADE DE GERAÇÃO DE DADOS DE MENSAGEM 245c

A figura 7 é um diagrama de bloco funcional que mostra uma

30/69 configuração de unidade de geração de dados de mensagem 245c, em casos onde o firmware do FPGA 245 é ajustado para transmitir um sinal compatível com o código L1C.

Como descrito abaixo, a unidade de geração de dados de mensagem 245c é projetada para realizar um processamento de sobreposição de dados de ID de posição e outros dados fornecidos de fora dela, em uma porção do código L1C que corresponde a uma mensagem de navegação e um sinal piloto, em conformidade com um formato de sinal.

A unidade de geração de dados de mensagem 245c compreende: uma interface de comando 2502 para aceitar um comando 2500 a partir do processador 241; um analisador de comando de mensagem 2504 para analisar um conteúdo de dados para ser transmitido como uma mensagem, baseado no comando fornecido a partir de uma interface de comando 2502; um banco de mensagens 2506 para receber uma informação de mensagem relacionada à fase I a partir do analisador de comando de mensagem 2504 e armazenar nele a informação de mensagem relacionada à fase I; e um banco de mensagens 2508 para receber uma informação de mensagem relacionada à fase Q a partir do analisador de comando de mensagem 2504 e armazenar nele a informação de mensagem relacionada à fase Q.

O banco de mensagens 2506 inclui onze bancos 100 a 110 em que cada um tem uma capacidade de 150 bits para armazenar neles a informação relacionada à fase I. O banco de mensagens 2508 inclui três bancos Q00 a Q02 em que cada um tem a capacidade de 48 bits para armazenar neles a informação relacionada à fase Q, três bancos Q03 a Q05 em que cada um tem uma capacidade de 63 bits para armazenar neles informação relacionada à fase Q, e três bancos Q06 a Q08 em que cada um tem uma capacidade de 75 bits para armazenar neles a informação relacionada à fase Q. A capacidade de cada um dos bancos relacionados à fase Q não é limitada aos valores acima. Por exemplo, cada uma das capacidades dos bancos Q01 a Q08 pode ser ajustada para 150 bits, ou seja, a mesma capacidade que a de cada um dos bancos relacionados à fase I.

Por exemplo, o ID do transmissor é armazenado no banco de

31/69 mensagens relacionado à fase Q 2508. Adicionalmente aos acima mencionados dados de ID de posição, outros dados, tais como dados de anúncio, informação de tráfego, informação de condições meteorológicas e/ou informação de desastres fornecidas de fora de um transmissor interno 200-1 através da l/F de rádio 210, podem ser armazenados no banco de mensagens relacionadas à fase I 2506. Por exemplo, a informação de desastres inclui informação de terremoto (previsão/ocorrência). Como usado ali, o termo de fora inclui um equipamento servidor operado por uma entidade de negócios, um escritório público, etc., que fornece a informação acima. A informação pode ser transmitida a partir do equipamento servidor externo em tempo real, ou pode ser atualizada periodicamente. Alternativamente, a informação pode ser atualizada por um gerenciador de operações do transmissor interno 200-1. Por exemplo, em casos onde o transmissor interno 200-1 é instalado em uma loja de departamentos, dados de anúncio podem ser fornecidos para o transmissor interno 200-1 através do gerenciador de operações, como uma operação de negócio da loja de departamentos.

Embora não limitado particularmente ao que segue, um código de correção de erro BCH pode ser adicionado aos dados para ser armazenado nos bancos Q00 a Q08, e um código de detecção de erro pode ser adicionado aos dados para ser armazenado nos bancos I00 a 110. Neste caso, quanto aos dados a serem armazenados nos bancos Q00 a Q08, no qual o ID do transmissor que tem um tamanho de dados relativamente pequeno é para ser repetidamente incluído, os dados corretos podem ser obtidos toda vez que um sinal é recebido em período de ciclo relativamente curto, de modo que os dados recebidos podem ser rapidamente corrigidos. Isto faz com que seja possível corrigir os dados recebidos no banco de mensagens relacionado à fase Q em um momento anterior ao banco de mensagens relacionado à fase I, e movê-los em um processamento de aquisição de informação de posição mencionado posteriormente (consulta a um servidor).

A unidade de geração de dados de mensagem 245c adicionalmente compreende: um gerenciador de sequência 2510 para leitura dos da

32/69 dos dos bancos I00 a 110 para serem incluídos na informação de fase I, em uma sequência de acordo com um comando a partir da interface de comando 2502; e um gerenciador de sequência 2512 para leitura dos dados dos bancos Q00 a Q08 para serem incluídos na informação de fase Q, em uma sequência de acordo com um comando a partir da interface de comando 2502.

A unidade de geração de mensagem de dados 245c compreende adicionalmente um registro de mensagem 2514 para ler sequencialmente dados relacionados à fase I e fase Q do gerenciador de sequência 2510 e gerenciador de sequência 2512, em sincronização com o relógio MSG baseado no relógio do bloco de l/O do relógio de referência, e gravar os dados relacionados à fase I e fase Q nos registros de código de mensagem 2466, 2468, respectivamente.

Os dados no registro de mensagem 2514 são gravados em cada um dos registros de código de mensagem 2466, 2468. O processamento subsequente é como descrito em conexão com a operação do modulador 245a na figura 4.

Na hipótese de que o sinal gerado pela unidade de geração de dados de mensagem 245c é transmitido a partir do transmissor interno 2001, um receptor (aparelho de fornecimento de informação de posição) é provido de uma pluralidade de áreas de armazenamento divididas que correspondem às respectivas mensagens de 150 bits relacionadas à fase I dos bancos I00 a 110 do transmissor interno, e uma pluralidade de áreas de armazenamento divididas que correspondem as mensagens relacionadas à fase Q dos bancos Q00 a Q08 do transmissor interno. Desta forma, toda vez logo que o receptor recebe um dos dados armazenados nos bancos I00 a 110 ou nos bancos Q00 a Q08, um conteúdo de uma área de armazenamento correspondente do receptor é atualizado. Para este propósito, os dados para serem armazenados em cada um dos bancos I00 a 110 e Q00 a Q08 incluem um identificador para identificar o banco associado com eles.

O sinal a ser gerado pela unidade de geração de dados de mensagem 245c e transmitido a partir do transmissor interno 200-1 como uma

33/69 mensagem é sumarizado como a seguir. Na descrição a seguir, o sinal gerado pela unidade de geração de dados de mensagem 245c será referenciado como mensagem compatível com L1C.

A mensagem compatível com L1C compreende um sinal de fase I e um sinal de fase Q. Cada um dos sinais de fase I e sinais de fase Q são modulados com uma mensagem individual independente. Mais especificamente, o sinal de fase Q é modulado, por exemplo, com informação relativamente pequena, tal como o ID do transmissor. Um tamanho de dados do sinal de fase Q é menor do que aquele do sinal de fase I, de modo que o receptor pode capturar rapidamente o sinal de fase Q, e logo obter o ID do transmissor. Entretanto, o próprio ID do transmissor tem um significado direto (por exemplo, informação de posição). Desta forma, o receptor não pode saber sua posição apenas pelo ID do transmissor. Portanto, em certa situação, o receptor pode ser configurado para ter acesso a um local de um equipamento servidor que fornece informação de posição, através de uma rede de telefonia celular, e transmite o ID do transmissor para o equipamento servidor, para assim obter a informação de posição associada com o ID do transmissor.

O sinal de fase I é modulado com os dados de ID de posição. Desta forma, em certa situação, uma mensagem para ser incluída no sinal de fase I pode ser configurada como uma mensagem variável. Por exemplo, o sinal de fase I é modulado com uma mensagem variável, tal como informação de tráfego, informação de condições meteorológicas ou informações de desastre, adicionalmente à informação de posição. Neste caso, quando o transmissor interno 200-1 é conectado a uma rede externa, a mensagem variável pode ser atualizada em tempo real para fornecer a informação desejada para um usuário do receptor. O próprio sinal de fase I inclui informação de posição, e, portanto o usuário do receptor pode saber seu/sua posição sem conectar o receptor a uma rede. Desta forma, mesmo em uma situação onde ocorre um desastre e as redes de comunicação estão congestionadas, uma vez que a mensagem compatível com L1C é recebível, uma posição do receptor pode ser identificada. Em tal situação, se o receptor pode enviar um

34/69 sinal de posição como um telefone celular, um recebedor do sinal pode mais facilmente identificar uma posição de um emissor do sinal (uma vítima do desastre).

Como acima, o sinal de fase I e o sinal de fase Q têm uma diferença em moderar a informação eles próprios, e uma diferença na configuração tal como um tamanho do sinal. Como um pré-requisito para obter informação de posição, é simplesmente requerido que um receptor tenha a capacidade de receber pelo menos um dos dois sinais. Em certas situações, o receptor é configurado para receber ambos os sinais. Em outra situação, o receptor é configurado para permitir um usuário a receber seletivamente um dos dois sinais de acordo com a necessidade. Esta seleção é obtida através da permissão para que o usuário entre com um ajuste para definir qual dos dois sinais é para ser recebido no receptor. Em ainda outra situação, o receptor é configurado para automaticamente comutar de um modo de recepção de sinal de fase I para um modo de recepção de sinal de fase Q, por exemplo, em resposta a uma falha na conexão ao servidor através da rede de comunicação devido a congestionamento da rede de comunicação. Neste caso, a configuração pode ser obtida de acordo com uma aplicação do receptor para aprimorar a comodidade do receptor.

ESTRUTURA DE DADOS DO SINAL PARA SER TRANSMITIDO A PARTIR DO TRANSMISSOR INTERNO 200-1

Primeiramente, será descrita uma estrutura de dados de um sinal compatível com um código C/A de banda L1 com uma mensagem gerada pela unidade de geração de dados de mensagem 245b.

SINAL COMPATÍVEL COM L1C/A

Com referência a figura 8, será descrito um sinal de posicionamento para ser transmitido a partir do transmissor. A figura 8 é um diagrama que mostra uma configuração de um sinal 500 para ser emitido a partir do transmissor montado no satélite GPS. O sinal 500 é composto de cinco subquadros em que cada um consiste de 300 bits, ou seja, subquadros 510 a 550. Os subquadros 510 a 550 são transmitidos repetidamente pelo transmissor. Neste exemplo, cada um dos subquadros 510 a 550 consiste de 300

35/69 bits, e é transmitido a uma taxa de bits de 50 bps (bit por segundo). Desta forma, cada um dos subquadros é transmitido em um período de 6 segundos.

O primeiro subquadro 510 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 511, uma informação de hora de relógio de 30 bits 512, e dados de mensagem de 240 bits 513. Mais especificamente, a informação de hora de relógio 512 inclui informação de hora de relógio obtida quando o primeiro subquadro 510 é gerado, e um ID de subquadro. O ID de subquadro é um número de identificação para distinguir o primeiro subquadro dos subquadros restantes. Os dados de mensagem 513 incluem um número da semana de GPS, informação de relógio, informação de saúde sobre o satélite GPS, informação de precisão da órbita sobre o satélite GPS.

O segundo subquadro 520 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 521, uma informação de hora de relógio de 30 bits 522, e dados de mensagem de 240 bits 523. A informação de hora do relógio 522 tem a mesma configuração que aquela do primeiro subquadro 510. Os dados de mensagem 523 incluem uma efeméride. A efeméride (efeméride difundida) significa informação de órbita sobre um satélite que emite um sinal de posicionamento. A efeméride é informação de alta precisão que é sucessivamente atualizada por um serviço administrativo que gerencia a navegação do satélite.

O terceiro subquadro 530 tem a mesma configuração que aquela do segundo quadro 520. Especificamente, o terceiro subquadro 530 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 531, uma informação de hora de relógio de 30 bits 532, e dados de mensagem de 240 bits 533. A informação de hora do relógio 532 tem a mesma configuração que aquela do primeiro subquadro 510. Os dados de mensagem 533 incluem uma efeméride.

O quarto subquadro 540 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 541, uma informação de hora de relógio de 30 bits 542, e dados de mensagem de 240 bits 543. Diferentemente dos dados de mensagem acima 513, 523, 533, os dados de mensagem 543 incluem informação de almanaque, sumário de informação de saúde do satélite, informação de atraso de

36/69 ionosfera, e um parâmetro UTC (Hora Universal Coordenada).

O quinto subquadro 550 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 551, uma informação de hora de relógio de 30 bits 552, e dados de mensagem de 240 bits 553. Os dados de mensagem 553 incluem informação de almanaque e sumário de informação de saúde do satélite. Cada um dos dados de mensagem 543, 553 é composto de 25 páginas, em que os tipos de informação diferentes acima são definidos em cada página. A informação de almanaque é indicativa das respectivas órbitas inferiores de todos os satélites GPS existentes que inclui os satélites GPS mencionados acima. Após a transmissão dos subquadros 510 a 550 ser repetida 25 vezes, os dados de mensagem são retornados para a primeira página, e a mesma informação será emitida.

Os subquadros 510 a 550 são transmitidos de cada um dos transmissores 120, 121, 122. Quando os sub-quadros 510 a 550 são recebidos pelo aparelho de fornecimento de informação de posição 100, uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição é calculada baseado na informação de manutenção/gerenciamento incluída em cada uma das sobrecargas de transporte 511 a 551, e dados de mensagem 513 a 553.

Um sinal 560 tem o mesmo tamanho de dados que aquele de cada um dos dados de mensagem 513 a 553 incluídos nos subquadros 510 a 550. O sinal 560 é diferente de cada um dos subquadros 510 a 550 pelo fato de que ele tem dados indicativos de uma posição de uma fonte de emissão do sinal 560, no lugar da informação de órbita expressa como a efeméride (nos dados de mensagem 523, 533).

Mais especificamente, o sinal 560 compreende um PRN-ID de 6 bits 561, um ID do transmissor de 15 bits 562, um valor de coordenada X 563, um valor de coordenada Y 564, um valor de coordenada Z 565, um coeficiente de correção de altitude (Zhf) 566, um endereço 567, e uma reserva 568. O sinal 560 é transmitido de cada um dos transmissores interno 200-1, 200-2, 200-3, como substituto para os dados de mensagem 513 a 553 incluídos nos subquadros 510 a 550.

O PRN-ID 561 é um número de identificação de um padrão de

37/69 código de um grupo de códigos de ruído pseudorandômico (padrão de código PRN) pré-atribuído a um transmissor (por exemplo, cada um dos transmissores 200-1, 200-2, 200-3) como a fonte de emissão do sinal 560. Embora o PRN-ID 561 seja diferente dos números de identificação de um grupo de padrões de código de ruído pseudorrandômico atribuídos aos respectivos transmissores montados nos satélites GPS, o mesmo é um número de identificação atribuído a um padrão de código de ruído pseudorrandômico que pertence à mesma categoria que aquele do grupo acima de padrões de ruído pseudorrandômico. Desta forma, em resposta a reativação do sinal 560, o aparelho de fornecimento de informação de posição pode obter um dos padrões de código de ruído pseudorrandômico atribuídos aos transmissores interno, do sinal recebido 560, e identificar se o sinal são os subquadros 510 a 550 transmitidos a partir do satélite ou o sinal 560 transmitido a partir do transmissor interno.

O valor de coordenada X 563, o valor de coordenada Y 564 e o valor de coordenada Z 565 são indicativos de dados de uma localização de instalação do transmissor interno 200-1. Por exemplo, o valor de coordenada X 563, o valor de coordenada Y 564 e o valor de coordenada Z 565 podem ser representados como latitude, longitude e altitude, respectivamente. O coeficiente de correção de altitude 566 não é um item de dados essencial. Desta forma, se um grau de precisão maior do que aquele determinado pelo valor da coordenada Z 565, não é requerido, o coeficiente de correção de altitude pode ser omitido. Neste caso, por exemplo, dados indicativos de NULO são armazenados em uma área a ser atribuída ao coeficiente de correção de altitude 566.

Endereço de correspondência/nome do edifício, dados de anúncio, informação de tráfego, informação de condições meteorológicas ou informação de desastres (por exemplo, informação de terremoto) são atribuídos à área de reserva 568.

SINAL COMPATÍVEL COM L1C

Em segundo lugar, será descrita uma estrutura de dados de um sinal compatível com um código L1C com uma mensagem gerada por uma

38/69 unidade de geração de dados de mensagem 245c.

Uma estrutura de dados de um sinal de fase I será descrito abaixo.

PRIMEIRA CONFIGURAÇÃO DE SINAL DE FASE I

A figura 9 é um diagrama que mostra uma primeira configuração do sinal compatível com L1C. Como mostrado na figura 9, seis subquadros são transmitidos. Um sinal 810 é transmitido como um primeiro subquadro, mencionado posteriormente, pelo transmissor. O sinal 810 inclui uma sobrecarga de transporte de 30 bits 811, uma informação de hora de relógio de 30 bits 812, um PRN-ID de 6 bits 813, um ID do transmissor de 15 bits 814, um valor de coordenada X 815, um valor de coordenada Y 816 e um valor de coordenada Z 817. Os 60 bits iniciais do sinal 810 são os mesmos que os 60 bits iniciais de cada um dos subquadros 510 a 550 que são emitidos do satélite GPS.

Endereço de correspondência/nome do edifício, dados de anúncio, informação de tráfego, informação de condições meteorológicas ou informação de desastres são atribuídos à área de reserva 818.

Um sinal 820 é transmitido como um segundo subquadro mencionado posteriormente pelo transmissor. O sinal 820 inclui um ID de subquadro de 6 bits 821, um coeficiente de correção de altitude 822 e um endereço de posição de transmissor 823. Cada um dos terceiro ao sexto subquadros mencionados posteriormente também é transmitido sob uma condição em que 144 bits em um lado do fluxo a jusante do ID do subquadro do sinal 820 (o coeficiente de correção de altitude 822 e o endereço de posição do transmissor 823 no sinal 820) são definidos como informações diferentes. Informação a ser incluída em cada um dos subquadros não é limitada a informação acima. Por exemplo, anúncio relacionado à informação de posição e/ou URLs (Localizadores de Recurso Uniforme) de Internet podem ser armazenados em uma área pré-definida em cada um dos subquadros.

Cinco sinais 830 a 870 mostram um exemplo de um modo de transmissão dos sinais 810, 820, e o terceiro ao sexto subquadros em que cada um tem a mesma estrutura que o sinal 820. O sinal 830 inclui um pri

39/69 meiro subquadro 831 e um segundo subquadro 832. O primeiro subquadro 831 tem o mesmo cabeçalho que aquele de cada um dos subquadros 510 a 550 que são transmitidos a partir do satélite GPS. O segundo subquadro 832 é um quadro que corresponde ao sinal 820.

O sinal 840 inclui o primeiro subquadro 831 e um terceiro quadro 842. O primeiro subquadro 831 é o mesmo que o primeiro subquadro 831 do sinal 830. O terceiro quadro 842 tem a mesma estrutura que aquela do sinal 820.

A configuração acima é repetida para o último sinal 870 para a transmissão do sexto subquadro. O sinal 870 inclui o primeiro subquadro e o sexto subquadro.

Quando o transmissor repetidamente transmite a partir do sinal 830 até o sinal 870, o primeiro subquadro 831 é transmitido a cada transmissão dos sinais. Após a conclusão da transmissão do primeiro subquadro, cada um dos subquadros restantes é inserido. Especificamente, os subquadros são transmitidos na seguinte ordem: primeiro subquadro 831 -> segundo subquadro 832 —► primeiro subquadro 831 —► terceiro subquadro 842 —> primeiro subquadro —>... —> sexto subquadro 872 —> primeiro subquadro 831 —> segundo subquadro 832 ...

SEGUNDA CONFIGURAÇÃO DE SINAL DE FASE I

A figura 10 é um diagrama que mostra uma segunda configuração de sinal compatível com L1C. Uma estrutura de dados de mensagem pode ser definida independentemente dos subquadros 510 a 550.

A figura 10 conceitualmente mostra a segunda configuração do sinal compatível com L1C. Com referência a figura 10, um sinal 910 inclui uma sobrecarga de transporte 911, um preâmbulo 912, um PRN-ID 913, um ID do transmissor 914, uma primeira variável 915, um valor de coordenada X 916, um valor de coordenada Y 917, um valor de coordenada Z 918 e uma paridade/CRC 919. Um sinal 920 tem uma configuração similar a aquela do sinal 910. O sinal 920 inclui uma segunda variável 925 no lugar da primeira variável do sinal 910.

Cada um dos sinais tem um tamanho de 150 bits. Os sinais em

40/69 que cada um tem a mesma estrutura são transmitidos em uma quantidade de seis. Os sinais que têm a configuração acima podem ser usados como um sinal para ser transmitido a partir do transmissor interno.

Cada um dos sinais ilustrados na figura 10 tem o PRN-ID, de modo que o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode identificar uma fonte de transmissão de um sinal recebido, baseado no PRNID. Se a fonte de transmissão é o transmissor interno o valor de coordenada X, o valor de coordenada Y e o valor de coordenada Z são incluídos no sinal recebido. Desta forma, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode exibir uma posição interno.

CONFIGURAÇÃO DE APARELHO DE FORNECIMENTO DE INFORMAÇÃO DE POSIÇÃO 100-1 (RECEPTOR)

Com referência a figura 11, será descrito o aparelho de fornecimento de informação de posição 100. A figura 11 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware do aparelho de fornecimento de informação de posição 100.

O aparelho de fornecimento de informação de posição 100 compreende: uma antena 402; um circuito frontal de RF (Rádio Frequência) 404 conectado eletricamente a antena 402; um conversor de descida 406 conectado eletricamente ao circuito frontal de RF 404; um conversor A/D (Analógico para Digital) 408 conectado eletricamente ao conversor de descida 406; um processador de banda base 410 conectado eletricamente ao conversor A/D 408; uma memória conectada eletricamente ao processador de banda base 410; um processador de navegação 430 conectado eletricamente ao processador de banda base 410; e uma unidade de exibição 440 conectada eletricamente ao processador de navegação 430.

A memória 420 inclui uma pluralidade de áreas que armazenam nelas uma pluralidade de padrões de código de ruído pseudorrandômico para identificação de cada fonte de emissão de um sinal de posicionamento. Por exemplo, nos casos onde 48 tipos de padrões de código são usados no sistema, a memória 420 pode incluir quarenta e oito áreas 421-1 a 421-48. Em outra situação, se a quantidade de tipos de padrões de código é aumen

41/69 tada adicionalmente, uma quantidade maior de áreas será assegurada na memória 420. Contrariamente, a quantidade de tipos de padrões de código pode ser ajustada para um valor menor do que a quantidade de áreas assegurada na memória 420, em uma base caso a caso.

Por exemplo, em casos onde 48 tipos de padrões de código usados em um sistema de determinação de posição baseado em satélite que usa 24 satélites, 24 dados de identificação (códigos PRN) para identificação dos respectivos satélites, e 12 dados extra são armazenados na área 421-1 a 421-36. Neste caso, por exemplo, um padrão de código de ruído pseudorrandômico para o primeiro dos satélites pode ser armazenado na área 421-

1. O padrão de código pode ser lido a partir da área 421-1 e sujeito a um processamento de correlação cruzada com respeito ao sinal recebido, para assim realizar varredura e decodificação do sinal de uma mensagem de navegação incluída no sinal recebido. Embora uma técnica de leitura de padrões de código pré-armazenados tenha sido mostrada como um exemplo, uma técnica de geração de padrões de código com o uso de um gerador de padrões de código também pode ser empregada. Por exemplo, o gerador de padrão de código pode ser obtido pela combinação de dois registros de troca de realimentação. Uma configuração e uma operação do gerador de padrão de código seriam facilmente entendidas por aqueles indivíduos versados na técnica. Portanto, sua descrição detalhada será omitida.

Da mesma forma, uma pluralidade de padrões de código de ruído pseudorrandômico atribuídos do primeiro até o n-ésimo transmissor interno em que cada um é capaz de emitir um sinal de posicionamento é armazenada nas áreas 421-37 a 421-48. Por exemplo, um padrão de código de ruído pseudorrandômico atribuído ao primeiro transmissor interno pode ser armazenado na área 421-37. Neste caso, ao mesmo tempo em que os transmissores internos que tem 12 tipos de padrões de código podem ser usados na primeira modalidade, é preferível arrumar os transmissores interno de uma forma em que dois ou mais dos transmissores interno que usam o mesmo padrão de código não sejam localizados dentro de uma faixa recebível de um mesmo dos aparelhos de fornecimento de informação de posi

42/69 ção. Isto faz com que seja possível instalar 12 ou mais transmissores internos, por exemplo, no mesmo piso do edifício 130.

Adicionalmente, em casos onde o sinal compatível com L1C é recebido, uma pluralidade de áreas de armazenamento que corresponde aos bancos IO a 110, Q00 a Q08 são ajustadas na memória 420, como descrito acima.

O processador de banda base 410 compreende uma unidade correlacionadora 412 adaptada para aceitar uma saída de sinal do conversor A/D 408, uma unidade de controle 412 para o controle de uma operação de unidade correlacionadora 412, e uma unidade de determinação 416 para determinação de uma fonte de emissão de um sinal de posicionamento baseado na saída de dados da unidade de controle 414. O processador de navegação 430 compreende uma unidade de posicionamento externo (unidade de determinação de posição externa) 432 para determinação de uma posição externa do aparelho de fornecimento de informação de posição 100, baseado em uma saída de sinal da unidade de determinação 416, e uma unidade de posicionamento interno (unidade de determinação de posição interno) 434 para derivação de informação indicativa de uma posição interna do aparelho de fornecimento de informação de posição 100, baseado na saída de dados da unidade de determinação 416.

A antena 402 é capaz de receber sinais de posicionamento emitidos a partir dos satélites GPS 110, 111, 112, e um sinal de posicionamento emitido a partir de um transmissor interno 200-1. Adicionalmente, em casos onde o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é incorporado como um telefone celular, a antena 402 também é capaz de transmitir e receber um sinal para telecomunicação sem fio ou comunicação de dados, como alternativa aos sinais de posicionamento acima.

O circuito frontal de RF 404 é operável, em resposta a aceitação de um sinal recebido pela antena 402, para realizar um processamento de remoção de ruído, ou um processamento de filtragem para disponibilizar apenas um sinal que tem uma largura de banda pré-definida. Uma saída de sinal do circuito frontal de RF 404 é entrada para o conversor de descida

43/69

406.

O conversor de descida 406 é operável para amplificar a saída do sinal do circuito frontal de RF 404, e disponibilizar o sinal amplificado como um sinal de frequência intermediária. O sinal de frequência intermediária é entrada para o conversor A/D 408. O conversor A/D 408 é operável para sujeitar a entrada do sinal de frequência intermediária em seu interior a um processamento de conversão digital para convertê-lo em dados digitais. Os dados digitais são entrada para o processador de banda base 410.

No processador de banda base 410, a unidade correlacionadora 412 é operável para realizar um processamento de correlação entre o sinal recebido e o padrão de código lido da memória 420 pela unidade de controle 414. Por exemplo, a unidade de controle 414 é operável para fornecer dois tipos de padrões de código diferentes em fase de código por 1 bit, e a unidade correlacionadora 412 é operável para realizar um processamento de correspondência de dois tipos de padrões de código com os dados digitais enviados do conversor A/D 408. Adicionalmente, a unidade correlacionadora 412 é operável, baseada nos padrões de código, para rastrear um sinal de posicionamento recebido pelo aparelho de fornecimento de informação de posição 100 e identificar um dos padrões de código que tem uma sequência de bits idêntica a aquela do sinal de posicionamento. Desta forma o padrão de código de ruído pseudorrandômico é identificado. Desta maneira, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode determinar de qual dos satélites o sinal de posicionamento recebido é transmitido, ou se o sinal de posicionamento recebido é transmitido a partir do transmissor interno. Então, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é operável, baseado no padrão de código identificado, para demodular o sinal de posicionamento e decodificar a mensagem contida ali.

Mais especificamente, a unidade de determinação 416 é operável para realizar a determinação acima e enviar dados dependendo da determinação, para o processador de navegação 430. A unidade de determinação 416 é operável para determinar se um PRN-ID incluído em um sinal de posicionamento recebido é idêntico a um PRN-ID atribuído a um trans

46/69 de determinação 416, para realizar um processamento para determinação de posição em casos onde o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 está localizado em uma área interna. Como descrito posteriormente, o transmissor interno 200-1 é operável para emitir um sinal de posicionamento que inclui dados para identificação de uma posição (dados de ID de posição). Desta forma, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode receber um sinal de posicionamento e extrair dados incluídos no sinal para identificar uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 baseado nos dados extraídos. A unidade de posicionamento interna 434 realiza este processamento. Os dados calculados pela unidade de posicionamento externa 432 ou dados lidos pela unidade de posicionamento interna 434 são usados para exibir na unidade de exibição 440. Mais especificamente, estes dados são incorporados em dados para exibição de uma imagem de tela para gerar uma imagem para indicar uma posição medida ou uma imagem para indicar uma posição lida (por exemplo, uma localização de instalação de um transmissor interno 200-1), e a imagem é exibida pela unidade de exibição 440.

O aparelho de fornecimento de informação de posição 100 compreende adicionalmente uma unidade de comunicação 450 para realizar comunicação de dados com o exterior, por exemplo, um servidor provedor de informação (não mostrado), sob controle da unidade de controle 414.

Na configuração ilustrada na figura 11, embora não particularmente limitada ao que segue um processamento de sinal entre a recepção de um sinal de posição e a geração da informação de exibição, a antena 402, o circuito frontal de RF 404, o conversor de descida 406 e o conversor A/D 408 são formados por hardware, e um processamento em cada um de processador de banda base 410 e processador de navegação 430 pode ser realizado de acordo com um programa armazenado na memória 420. Entretanto, com respeito a um processamento na unidade correlacionadora 412, a unidade correlacionadora 412 pode ser configurada para obter o processamento baseada no hardware, em vez de no software.

Com referência a figura 12, será descrita uma operação de con

47/69 trole do aparelho de fornecimento de informação de posição 100. A figura 12 é um fluxograma que mostra etapas do processamento a ser realizado pelo processador de banda base 410 e o processador de navegação 430.

Na etapa S610, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 obtém (rastreia e captura) um sinal de posicionamento. Mais especificamente, o processador de banda base 410 aceita uma entrada de um sinal de posicionamento recebido (dados convertidos em digitais) a partir do conversor A/D. Então, o processador de banda base 410 gera, como réplicas dos códigos de ruído pseudorrandômicos, uma pluralidade de padrões de código que têm diferentes fases de código que refletem um possível atraso, e detecta a ausência de correlação entre o sinal de posicionamento recebido e cada um dos padrões de código. Por exemplo, a quantidade de padrões de código para ser gerada é duas vezes a contagem de bits dos padrões de bit. Como um exemplo, em casos onde uma taxa de chip é 1023 bits, 2046 padrões de código que têm um atraso sequencial ou diferença de fase de código de 1/2 bit podem ser gerados. Então, é realizado um processamento de correlacionamento de cada um dos padrões de código com o sinal recebido. No processamento de correlação, se uma saída que tem uma intensidade igual ou maior do que um valor pré-definido é detectado em um dos padrões de código, o processador de banda base 410 pode bloquear o padrão de código, e identificar um dos satélites que emite o sinal de posicionamento recebido, baseado no padrão de código bloqueado. Existe apenas um código de ruído pseudorrandômico que tem uma sequência de bits do padrão de código bloqueado. Desta forma, um código de ruído pseudorrandômico usado para formar o sinal de posicionamento recebido como um sinal codificado de espectro de espalhado é identificado.

Como descrito posteriormente, o processamento de correlacionamento de um sinal recebido e obtido com cada uma de uma pluralidade de réplicas de padrões de código geradas dentro do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 também podem ser obtidos como um processamento paralelo.

Na etapa S612, o processador 410 identifica uma fonte de emis

48/69 são do sinal de posicionamento recebido. Especificamente, a unidade de determinação 416 identifica uma fonte de emissão do sinal de posicionamento recebido, baseado no PRN-ID associado com um dos transmissores que é atribuído com um padrão de código de ruído pseudorrandômico usado durante a modulação para geração do sinal de posicionamento recebido (por exemplo, usando a memória 420 na figura 11). Se for determinado que o sinal de posicionamento recebido seja emitido a partir de uma área externa, a rotina de controle é alterada para a Etapa S620. Se for determinado que o sinal de posicionamento recebido seja emitido de uma área interna, a rotina de controle é alterada para a Etapa S630. De outra forma, se é determinado que o sinal de posicionamento recebido inclui uma pluralidade de sinais de posicionamento emitidos tanto da área externa como da área interna, a rotina de controle é alterada para a Etapa S640.

Na Etapa S620, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 demodula o sinal de posicionamento para obter dados incluídos nele. Especificamente, a unidade de posicionamento externa 432 do processador de navegação 430 demodula o sinal de posicionamento com o uso do padrão de código temporariamente armazenado na memória 420 (o padrão de código bloqueado na forma acima mencionada; daqui em diante referenciado como padrão de código bloqueado) para obter uma mensagem de navegação a partir de um subquadro que constitui um sinal de posicionamento. Então, na Etapa S622, a unidade de posicionamento 432 sujeita 4 ou mais sinais de posicionamento obtidos para um processamento de mensagem de navegação como um pré-processamento da determinação de posição, em uma maneira convencional.

Então na Etapa S624 baseada em um resultado do processamento acima, a unidade de posicionamento externa 432 realiza um processamento para calcular uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 100. Por exemplo, em casos onde o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 recebe sinais de posicionamento emitidos a partir de 4 ou mais satélites, um cálculo de distância é realizado com o uso da informação de órbita do satélite, informação de hora do relógio e ou

49/69 tras incluídas nas mensagens de navegação demoduladas a partir dos respectivos sinais de posicionamento dos satélites.

De outra forma, em casos onde, na Etapa S612, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 recebe um sinal de posicionamento emitido a partir do satélite (sinal externo) e um sinal de posicionamento a partir do transmissor interno (sinal interno), o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 demodula os sinais de posicionamento para obter os dados incluídos ali, na Etapa S640. Especificamente, a unidade de posicionamento externa 432 demodula os sinais de posicionamento enviados a partir do processador de banda base 410 com o uso do padrão de código bloqueado para obter dados em um subquadro que constitui cada um dos sinais de posicionamento. Neste caso, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 opera no assim chamado modo híbrido, por que ele recebe tanto sinais de posicionamento a partir do satélite como sinais de posicionamento a partir do transmissor interno. Desta forma, uma mensagem de navegação que tem dados de hora do relógio é obtida a partir do sinal de posicionamento do satélite, e dados que têm informação de posição tais como os valores de coordenadas são obtidos a partir do sinal de posicionamento do transmissor interno. Mais especificamente, na Etapa S642, a unidade de posicionamento interna 434 realiza um processamento de obtenção do valor de coordenada X 563, do valor de coordenada Y 564 e do valor de coordenada Z 565 a partir do sinal emitido do transmissor interno 200-1. Adicionalmente, a unidade de posicionamento interna 434 obtém uma mensagem de navegação a partir do sinal de posicionamento emitida do satélite GPS e realiza um processamento de mensagem de navegação. Então, a rotina de controle é alterada para a Etapa S624. Neste caso uma operação de seleção de um dos sinais de posicionamento para ser usado na determinação é realizada baseada, por exemplo, nas respectivas intensidades do sinal interno e do sinal externo. Por exemplo, se a intensidade do sinal interno é maior do que aquela do sinal externo, o sinal interno é selecionado, e os valores de coordenada incluídos no sinal interno são usados como uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 100.

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De outra forma, em casos onde, na Etapa S612, a fonte de emissão do sinal de posicionamento recebido é uma fonte interna, e uma intensidade do sinal interno é igual ou maior do que um dado nível, a unidade de determinação 414 determina se o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 está ajustado no modo de recepção de sinal de fase Q, na Etapa S630. Se o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 não está ajustado no modo de recepção de sinal de fase Q (por exemplo, o mesmo está ajustado no modo de recepção C/A ou modo de recepção de sinal de fase I), o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 demodula o sinal de posicionamento para obter dados incluídos ali, na Etapa S632. Especificamente, a unidade de posicionamento interno 434 demodula o sinal de posicionamento enviado a partir do processador de banda base 410 com o uso do padrão de código bloqueado para obter dados de mensagem em um subquadro que constitui o sinal de posicionamento. Estes dados de mensagem são dados incluídos em um sinal de posicionamento emitido a partir do transmissor interno, como substituto para as mensagens de navegação incluídas nos sinais de posicionamento emitidos a partir dos satélites. Portanto, é preferível que os dados de mensagem compartilhem um formato comum com a mensagem de navegação.

Então, na Etapa S634, a unidade de posicionamento interna 434 obtém valores de coordenadas a partir da mensagem de dados (ou seja, obtém dados para identificação de uma localização de instalação do transmissor interno (por exemplo, o valor de coordenada X 563, o valor de coordenada Y 564 e o valor de coordenada Z 565 no sinal 560)). Em casos onde informação de texto indicativa da localização de instalação ou um endereço de correspondência da localização de instalação é incluído no quadro no lugar de valores de coordenadas, a informação de texto é obtida. Subsequentemente, a rotina é alterada para a Etapa S650.

De outra forma, na Etapa S630, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é ajustado no modo de recepção de sinal de fase Q, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 demodula o sinal de posicionamento para obter dados (ID do transmissor) incluídos ali,

51/69 na Etapa S632. Então, na Etapa S638, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 transmite o ID do transmissor obtido para um servidor (não mostrado) através de uma rede, e recebe, a partir do servidor, informação de posição que corresponde ao ID obtido do transmissor.

Na Etapa S650, baseado em um resultado da determinação de posição, o processador de navegação 430 realiza um processamento para a exibição da informação de posição na unidade de exibição 440. Especificamente, o processador de navegação 430 gera dados de imagem para indicar as coordenadas obtidas ou dados para indicar a localização do transmissor interno 200-1, e envia os dados para a unidade de exibição 440. Baseada nos dados, a unidade de exibição 440 exibe a informação de posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 em uma área de exibição.

Com referência a figura 13, um modo de exibição da informação de posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 será descrita. A figura 13 é um diagrama que mostra uma tela de exibição na unidade de exibição 440 do aparelho de fornecimento de informação de posição 100. Quando o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 recebe sinais de posicionamento emitidos a partir dos satélites GPS em uma área externa, a unidade de exibição 440 exibe um ícone 710 que indica que a informação de posição é obtida baseada nos sinais de posicionamento do GPS. Então, quando um usuário do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 se move para uma área interna, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 fica impossibilitado de receber sinais de posicionamento emitidos a partir dos satélites GPS. Em vez disso, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 recebe um sinal emitido, por exemplo, a partir de um transmissor interno 200-1. Este sinal está sendo transmitido no mesmo modo que aquele dos sinais de posicionamento emitidos a partir dos satélites GPS, como mencionado acima. Desta forma, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 realiza um processamento para o sinal de uma forma similar a um processamento realizado quando os sinais de posicionamento são recebidos a partir dos satélites

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GPS. Após o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 obter informação de posição a partir do sinal, a unidade de exibição 440 exibirá um ícone 720 que indica que a informação de posição é obtida baseada em um sinal emitido a partir de um transmissor instalado em uma área interna.

Como descrito acima, em uma localização onde é impossível receber ondas de rádio, tais como uma área interna de um edifício ou uma área subterrânea de um centro comercial, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 na primeira modalidade é operável para receber ondas de rádio emitidas a partir de um transmissor instalado ali (por exemplo, um dos transmissores 200-1, 200-2, 200-3). Então, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é operável para obter informação de identificação de uma posição do transmissor (por exemplo, valores de coordenadas ou endereço de correspondência) e exibir a informação na unidade de exibição 440. Baseado na informação exibida, um usuário do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode saber a posição corrente. Desta forma, se torna possível fornecer informação de posição mesmo em uma localização onde é impossível receber diretamente sinais de posicionamento de satélite.

Isto faz com que seja possível garantir recepção estável de sinal em uma área interna, e fornecer informação de posição com precisão estável de aproximadamente alguns metros mesmo em uma área interna.

Adicionalmente, uma hora de relógio no solo (hora de relógio de um transmissor tal como um transmissor interno 200-1) e uma hora de relógio de um satélite podem ser independentes uma da outra, ou seja, não é exigido que sejam sincronizadas uma com a outra. Desta forma, se torna possível suprimir um aumento no custo de produção de um transmissor interno. Adicionalmente, não é necessário sincronizar horas de relógio de uma pluralidade de transmissores internos, o que facilita o gerenciamento do sistema.

A informação para identificação diretamente de uma localização de instalação de cada um de uma pluralidade de transmissores internos é incluída em um sinal para ser transmitido a partir de cada um dos transmis

53/69 sores internos, o que elimina a necessidade de calcular a informação de posição a partir de sinais emitidos a partir de uma pluralidade de satélites. Assim, se torna possível derivar um sinal de posicionamento baseado em um sinal emitido a partir de um transmissor interno.

Adicionalmente, uma posição de recepção de sinal pode ser identificada pelo recebimento de um sinal emitido a partir de um dos transmissores internos, o que faz com que seja possível obter mais facilmente um sistema de fornecimento de informação de posição quando comparado com os sistemas de determinação de posição baseados em satélite convencionais, tais como o GPS.

No aparelho de fornecimento de informação de posição 100, o hardware de obtenção dos sistemas de determinação de posição convencionais pode ser usado para receber um sinal transmitido a partir de um transmissor interno 200-1, sem uma necessidade de hardware dedicado, e um processamento de sinal pode ser obtido pela troca ou modificação do software. Desta forma, não existe necessidade de começar do zero um projeto de hardware para usar técnicas relacionadas com a primeira modalidade. Isto faz com que seja possível suprimir um aumento no custo do aparelho de fornecimento de informação de posição 100, o que facilita a popularização do aparelho de fornecimento de informação de posição 100. Adicionalmente, se torna possível fornecer um aparelho de fornecimento de informação de posição capaz de evitar um aumento no tamanho do circuito e complexidade na configuração do circuito.

Mais especificamente, a memória 420 do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 detém os PRN-IDs para os transmissores internos e/ou os satélites. O aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é operável, de acordo com um programa, para realizar um processamento para determinar se as ondas de rádio recebidas são emitidas a partir de satélites ou transmissores internos, baseado no PRN-ID. Este programa é obtido por uma unidade de processamento, tal como o processador de banda base. Alternativamente, o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 pode ser configurado pela troca de um elemento de circuito

54/69 para a determinação por um elemento de circuito que inclui uma função para ser obtida pelo programa.

Em casos onde o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é incorporado como um telefone celular, a informação obtida pode ser mantida em uma memória não volátil 420, tal como uma memória flash. Então quando uma ligação é enviada a partir do telefone celular, os dados mantidos na memória 420 podem ser transmitidos para um receptor. Neste caso, informação de posição a respeito do chamador, ou seja, informação de posição obtida a partir do transmissor interno pelo aparelho de fornecimento de informação de posição 100 é transmitida para uma estação base que retransmite a chamada. A estação base armazena a informação de posição junto com data e hora de recepção como um registro da chamada. Adicionalmente, se um chamador é número de contato de emergência (por exemplo, 110 no Japão), a informação de posição do chamador pode ser notificada diretamente. Desta forma, a notificação de um chamador a partir de um telefone celular pode ser obtida da mesma maneira que em uma notificação convencional de um chamador a partir de um telefone fixo durante contato de emergência.

Com respeito a um transmissor a ser instalado em uma localização específica, o sistema de fornecimento de informação de posição é consumado pelo uso de um transmissor capaz de emitir um sinal similar a um sinal emitido a partir de um transmissor montado em um satélite para determinação de posição. Assim, se torna possível eliminar a necessidade de iniciar novamente o projeto de um transmissor a partir do zero.

No sistema de fornecimento de informação de posição 10 de acordo com a primeira modalidade, um sinal de espectro espalhado é usado como um sinal de posicionamento. Na transmissão do sinal de espectro espalhado, uma potência elétrica por frequência pode ser reduzida. Desta forma, quando comparado com um rótulo RF convencional, o gerenciamento da onda de rádio pode se tornar mais fácil. Isto faz com que seja possível facilitar o estabelecimento de um sistema de fornecimento de informação de posição.

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No transmissor de interior 200-1, um parâmetro de ajuste pode ser trocado após a instalação do mesmo. Desta forma, por exemplo, os dados de ID de posição para identificação de uma localização de instalação podem ser coletivamente regravados após a instalação isto torna possível simplificar um processo de instalação. Adicionalmente, entre a informação a ser transmitida como mensagens, dados de anúncio, informação de tráfego, informação de condições meteorológicas e/ou informação de desastres (por exemplo, informação de terremoto) podem ser fornecidas para um receptor ao mesmo tempo em que são reescritas em tempo real. Desta forma, vários serviços podem ser obtidos. Adicionalmente, no transmissor interno 200-1, o firmware do FPGA 245 para realizar um processamento de sinal pode ser reescrito diretamente. Desta forma, o mesmo hardware pode ser usado em esquemas de comunicação (esquemas de modulação) em vários sistemas de determinação de posição.

No transmissor interno 200-1, uma banda de um sinal para ser transmitido pode ser seletivamente limitada por um filtro de limitação de banda digital. Desta forma, se torna possível suprimir interferência com outros sistemas para aprimorar a taxa de utilização de frequência.

No transmissor interno 200-1, pode ser fornecida informação diferente entre o sinal de fase I e o sinal de fase Q, de modo que a informação de posição pode ser fornecida flexivelmente dependendo das situações. Adicionalmente, as amplitudes do sinal de fase I e do sinal de fase Q podem ser ajustadas individualmente, de modo que vários esquemas de modulação de fase diferentes de modulação por quadratura podem ser usados. Adicionalmente, um nível de transmissão pode ser ajustado variavelmente. Assim, dependendo de uma localização de instalação, uma potência de transmissão pode ser ajustada para um valor igual ou menor do que exigido por uma lei ou regulamentações para regulamentar o uso de ondas de rádio, tal como a Lei do Rádio no Japão, de modo que se torna desnecessária autorização específica para a instalação.

EXEMPLO DE MODIFICAÇÃO

Com referência a figura 14, um exemplo de modificação da pri

56/69 meira modalidade será descrita. A figura 14 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de um aparelho de fornecimento de informação de posição 1000 no exemplo da modificação. No exemplo da modificação, uma pluralidade de correlacionadores pode ser usada, no lugar da configuração da unidade correlacionadora 412 fornecida no aparelho de fornecimento de informação de posição 100. Neste caso, um processamento para combinar réplicas com sinais de posicionamento é realizado de uma forma paralela simultânea, de modo que um tempo de cálculo para informação de posição pode ser reduzido.

O aparelho de fornecimento de informação de posição 1000 no exemplo da modificação compreende uma antena 1010; um filtro passa banda 1020 conectado eletricamente à antena 1010; um amplificador de ruído baixo 1030 conectado eletricamente ao filtro passa banda 1020; um conversor de descida 1040 conectado eletricamente ao amplificador de ruído baixo 1030; um filtro passa banda 1050 conectado eletricamente ao conversor de descida 1040; e um conversor A/D 1060 conectado eletricamente ao filtro passa banda 1050; um correlacionador paralelo 1070 composto de uma pluralidade de correlacionadores e conectado eletricamente ao conversor A/D 1060; um processador 1080 conectado eletricamente ao correlacionador paralelo 1070; e uma memória 1090 conectado eletricamente ao processador 1080.

O correlacionador 1070 inclui n correlacionadores 1070-1 a 1070-n. Os correlacionadores são operáveis, baseados em uma saída de sinal de controle do processador 1080, para realizar um processamento de combinação de cada um de uma pluralidade de sinais de posicionamento recebidos com os seus respectivos de uma pluralidade de padrões de código gerados para demodular o sinal de posicionamento, em uma forma paralela simultaneamente.

Especificamente, o processador 1080 é operável para fornecer uma instrução para geração de uma pluralidade de padrões de código que refletem um atraso possível que ocorre em um código de ruído pseudorrandômico (que tem fases de código atrasadas sequencialmente) para os corre

57/69 lacionadores do correlacionador paralelo 1070. Por exemplo, no GPS existente, esta instrução corresponde ao membro dos satélites x 2 x 1023 (tamanho de um padrão de código de ruído pseudorrandômico a ser usado). De acordo com a instrução dada a cada um dos correlacionadores do correlacionador paralelo 1070, o correlacionador paralelo 1070 gera uma pluralidade de padrões de código diferentes em fase de código com o uso de padrões de código de ruído pseudorrandômicos ajustados nos satélites. Consequentemente, na totalidade de padrões de código gerados, existe um padrão de código idêntico a um padrão de código de ruído pseudorrandômico usado para modulação de um sinal de posicionamento recebido. Portanto, o padrão de código de ruído pseudorrandômico pode ser identificado instantaneamente pelo uso de um correlacionador paralelo 1070 composto de uma pluralidade de correlacionadores requeridos para realizar um processamento de combinação com o uso de padrões de código. Esta operação também pode ser aplicada a uma operação para ser realizada quando o aparelho de fornecimento de informação de posição 100 recebe um sinal a partir do transmissor interno. Neste caso, mesmo se um usuário do aparelho de fornecimento de informação de posição 100 está em uma área interna, a informação de posição daquele lugar pode ser obtida instantaneamente.

Em outras palavras, o correlacionador paralelo 1070 pode realizar o processo de combinação para todos os padrões de código de ruído pseudorrandômicos ajustados nos satélites e os padrões de código de ruído pseudorrandômicos ajustados nos transmissores internos, em uma forma paralela simultânea, como o seu melhor. Adicionalmente, mesmo em casos onde o processamento de combinação não é realizado para todos os padrões de código de ruído pseudorrandômicos ajustados nos satélites e transmissores internos em consideração a um relacionamento entre a quantidade de correlacionadores e as quantidades de padrões de código de ruído pseudorrandômicos atribuídos aos satélites e aos transmissores internos, um tempo necessário para requerer a informação de posição pode ser significativamente reduzido baseado no processamento paralelo simultâneo com o uso da pluralidade de correlacionadores.

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Neste exemplo, os satélites e os transmissores internos estão transmitindo sinais em um esquema de espectro espalhado, ou seja, o mesmo esquema de comunicação, de modo que padrões de código de ruído pseudorrandômicos que pertencem à mesma categoria podem ser usados como aqueles a serem atribuídos aos satélites e transmissores internos. Desta forma, o correlacionador paralelo pode ser usado para ambos os sinais de cada um dos satélites e de um dos transmissores internos para realizar o processamento de recebimento de uma forma paralela simultânea sem distinção particular entre os sinais.

Embora não limitado particularmente ao que segue, no aparelho de fornecimento de informação de posição 1000, a antena 1010, o filtro passa banda 1020, o amplificador de ruído baixo (LNA) 1030, o conversor de descida 1040, o filtro passa banda 1050, o conversor A/D 1060, e o correlacionador paralelo 1070 para um processamento de sinal entre a recepção de um sinal de posição e a geração de informação para ser exibida em uma unidade de exibição (a qual não é ilustrada na figura 14) pode ser formada por hardware, e um processamento para a determinação de posição (o processo de controle ilustrado na figura 12) pode ser realizado pelo processador 1080 de acordo com um programa armazenado na memória 1090.

SEGUNDA MODALIDADE

Uma segunda modalidade da presente invenção será descrita abaixo. Um sistema de fornecimento de informação de posição de acordo com a segunda modalidade é diferente da primeira modalidade pelo fato de que uma pluralidade de transmissores é montada relativamente adjacente um em ralação ao outro.

A figura 15 é um diagrama que mostra um estado de uso de um aparelho de fornecimento de informação de posição na segunda modalidade. Com referência a figura 15, três transmissores internos 1110, 1120, 1130 são montados em um teto do mesmo andar de um edifício. Cada um dos transmissores internos é adaptado para realizar o mesmo processamento como aquele supramencionado transmissor interno 200-1. Especificamente, cada um dos transmissores internos é operável para emitir um sinal de posi59/69 cionamento que inclui dados indicativos de uma localização de instalação do mesmo.

Neste caso, dependendo das posições de montagem dos transmissores, existe uma região (ou seja, espaço) onde é possível receber dois sinais de posicionamento emitidos a partir de transmissores internos adjacentes. Por exemplo, em uma região 1140, os respectivos sinais emitidos a partir dos transmissores 1110, 1120 pode ser recebidos. Similarmente, em uma região 1150, os respectivos sinais emitidos a partir dos transmissores 1120, 1130 podem ser recebidos.

Portanto, por exemplo, quando o aparelho de fornecimento de informação de posição 1160 na segunda modalidade é localizado em uma posição ilustrada na figura 15, o aparelho de fornecimento de informação de posição 1160 pode receber o sinal emitido a partir do transmissor interno 1110 para obter dados incluídos no sinal para indicar uma posição de montagem do transmissor interno 1110, como uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 1160. Então, se um usuário do aparelho de fornecimento de informação de posição 1160 se move para uma posição que corresponde à região 1140, o aparelho de fornecimento de informação de posição 1160 pode receber o sinal emitido a partir do transmissor interno 1120 adicionalmente ao sinal a partir do transmissor interno 1110. Neste caso, quando é determinado qual dos dois dados de ID de posição incluídos nos sinais deve ser selecionado como uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 1160, a determinação pode ser feita baseada em uma intensidade do sinal recebido. Especificamente, se os sinais emitidos a partir de dois ou mais dos transmissores internos são recebidos, os dados que têm o maior dos respectivos valores de intensidade dos sinais recebidos pode ser usado para exibir uma informação de posição. Se os sinais recebidos têm a mesma intensidade, uma posição de uma soma aritmética dos dados incluídos nos sinais recebidos pode ser derivada para determinar uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição 1160.

Como acima, na posição do aparelho de fornecimento de infor

60/69 mação de posição 1160 na segunda modalidade, mesmo se uma pluralidade de sinais de posicionamento é recebida em uma área interna, uma fonte de emissão de um dos sinais recebidos pode ser identificada, de modo que uma posição de montagem da fonte de emissão, ou seja, um transmissor instalado na área interna pode ser determinado.

Como usado nesta especificação, o termo interno ou área interna não são limitados a uma área dentro de um edifício ou outra estrutura arquitetônica, mas inclui qualquer localização onde é difícil ou impossível receber ondas de rádio emitidas a partir de um satélite GPS. Por exemplo, esta localização inclui uma área subterrânea de um centro comercial e uma área dentro de um veículo ferroviário.

Na segunda modalidade, um tamanho de uma região a ser coberta por um dos transmissores internos pode ser limitada. Isto faz com que seja possível eliminar a necessidade de aumentar uma intensidade do sinal a ser transmitido a partir de cada um dos transmissores internos, e facilita o ajuste de uma potência de transmissão a um valor igual ou menor do que exigido por uma lei ou regulamentações para regulamentar o uso de ondas de rádio, tal como a Lei do Rádio no Japão, de modo que se torna desnecessária autorização específica para a instalação.

TERCEIRA MODALIDADE

Uma terceira modalidade da presente invenção será descrita abaixo. Um aparelho de fornecimento de informação de posição em um sistema de fornecimento de informação de posição de acordo com a terceira modalidade é designado para transmitir dados para identificação de um transmissor interno (daqui em diante referenciado como ID do transmissor) para um aparelho para fornecer informação relacionada ao transmissor interno, em vez de determinar de uma posição baseado em dados incluídos no transmissor interno, em que um processo de obtenção de informação de posição é realizado baseado em comunicações com o uso de um telefone celular. Desta forma, o aparelho de fornecimento de informação de posição de acordo com a primeira ou segunda modalidades pode ser consumado pelo uso do telefone celular na terceira modalidade. Na terceira modalidade, uma

61/69 posição do telefone celular pode ser determinada baseada no ID do transmissor. Geralmente, enquanto uma posição de um telefone celular é determinada como uma área de uma estação base que recebeu um sinal emitido a partir do telefone celular, o sistema de acordo com a terceira modalidade pode ele próprio determinar a posição do telefone celular. Por exemplo, mesmo em uma região local onde existe uma pequena quantidade de estações base, se torna possível determinar com precisão uma posição de um telefone celular com o uso do ID do transmissor.

Na terceira modalidade, uma configuração ou processo para realização da determinação de posição baseada em sinais de posicionamento a partir de satélites é a mesma que aquela na primeira e segunda modalidades. Desta forma, uma operação para ser realizada quando um ID de transmissão é recebido a partir de um transmissor interno será descrita primariamente abaixo.

A figura 16 é um diagrama que mostra um estado de uso de um aparelho de fornecimento de informação de posição na terceira modalidade. O aparelho de fornecimento de informação de posição é incorporado como um telefone celular 1200. O telefone celular 1200 é adaptado para ser capaz de receber um sinal de posicionamento emitido a partir de um transmissor interno 1210. O transmissor interno 1210 é conectado a Internet 1220. Adicionalmente, um servidor de fornecimento de informação 1230 capaz de fornecer informação sobre o transmissor interno 1210 é conectado a Internet 1220. A descrição a seguir será feita assumindo-se que uma pluralidade de IDs de transmissor e informações de posição associadas com os respectivos IDs dos transmissores estão registrados no servidor de fornecimento de informação 1230.

Em consequência da recepção de um sinal emitido a partir do transmissor interno 1210, o telefone celular 1200 obtém um ID de transmissor para identificação do transmissor interno 1210. Por exemplo, o ID do transmissor é associado com o supramencionado PRN-ID. O telefone celular 1200 transmite o ID do transmissor (ou junto com o PRN-ID) para o servidor de fornecimento de informação 1230. Mais especificamente, o telefone celu

62/69 lar 1200 inicia uma comunicação com a estação base 1240, e envia pacote de dados que inclui o ID do transmissor obtido, para o servidor de fornecimento de informação 1230.

Após o reconhecimento do ID do transmissor recebido, o servidor de fornecimento de informação 1230 referencia o bando de dados associado com o ID do transmissor e lê os dados de ID de posição associados com o ID do transmissor. O servidor de fornecimento de informação 1230 transmite os dados de ID de posição para a estação base 1240, e então a estação base 1240 transmite os dados de ID de posição. Após detectar a entrada dos dados de ID de posição, o telefone celular 1200 pode obter uma posição do transmissor interno 1210 baseado nos dados de ID de posição, de acordo com uma operação de visualização por um usuário do telefone celular 1200.

Com referência a figura 17, será descrita uma configuração do telefone celular 1200. A figura 17 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware do telefone celular 1200. O telefone celular compreende: uma antena 1308, um dispositivo de comunicação 1302, uma CPU 1310, um botão de operação 1320, uma câmera 1340, uma memória flash 1344, uma RAM 1346, uma ROM de dados 1348, um acionador de cartão de memória 1380, um circuito de processamento de sinal de voz 1370, um microfone 1372, um alto falante 1374, uma unidade de exibição 1350, um LED (dispositivo Emissor de Luz), uma IF de comunicação de dados 1378 e um vibrador 1384, que são conectados eletricamente uns aos outros.

Um sinal recebido pela antena 1308 é transferido para a CPU 1310 pelo dispositivo de comunicação 1302. A CPU 1310 é operável para transferir o sinal para o circuito de processamento de sinal de voz 1370. Então o circuito de processamento de sinal de voz 1370 é operável para submeter o sinal a um processamento de sinal pré-definido, e então enviar o sinal processado para o alto falante 1374. O alto falante 1374 é operável, baseado no sinal processado, para fornecer voz.

O microfone 1372 é operável para receber voz gerada em direção ao telefone celular 1200, e fornecer um sinal que corresponde à voz ge

63/69 rada para o circuito de processamento de sinal de voz 1370. O circuito de processamento de sinal de voz 1370 é operável, baseado no sinal, para realizar um processamento do sinal pré-definido para chamar, e enviar um sinal processado para a CPU 1310. Então, a CPU 1310 é operável para converter os dados processados em dados de transmissão, e enviar os dados de transmissão para o dispositivo de comunicação 1302. O dispositivo de comunicação 1302 é operável para transmitir o sinal através da antena 1308, e então a estação base 1240 é operável para receber o sinal.

A memória flash 1344 armazena nela os dados enviados a partir da CPU 1310. Inversamente, a CPU 1310 é operável para ler dados armazenados na memória flash 1344, e realizar um processamento pré-definido usando os dados.

A RAM 1346 é adaptada para armazenar nela temporariamente os dados gerados pela CPU 1310 baseada em uma operação manual realizada contra a operação do botão 1320. A ROM de dados 1348 préarmazena nela dados ou programas para permitir que o telefone celular realize uma operação predeterminada. A CPU 1310 é operável para ler os dados ou o programa para permitir que o telefone celular realize uma operação predeterminada.

O acionador de cartão de memória 1380 é adaptado para aceitar um carregamento de um cartão de memória 1382. O acionador de cartão de memória 1380 é operável para ler dados armazenados no cartão de memória carregado 1382, e enviar os dados lidos para a CPU 1310. O acionador de cartão de memória 1380 também é operável para inversamente gravar dados em uma área de armazenamento de dados garantida na memória 1382.

O circuito de processamento de sinal de voz 1370 é operável para realizar um processamento para um sinal a ser usado para a chamada ou algo parecido. A CPU 1310 e o circuito de processamento de sinal de voz 1370 podem ser integrados.

A unidade de exibição 1350 é adaptada, baseada na saída de dados da CPU 1310, para exibir uma imagem definida pelos dados. Por e

64/69 xemplo, em casos onde a memória flash 1344 armazena nela dados (por exemplo, URL) para acesso ao servidor de fornecimento de informação 1230, a unidade de exibição 1350 exibe a URL.

O LED 1376 é adaptado para obter uma ação de emissão de luz predeterminada baseado em um sinal a partir da CPU 1310. Por exemplo, o LED 1376 pode ser configurado para ser capaz de indicar uma pluralidade de cores. Neste caso, o LED 1376 é operável, baseado em dados incluídos em uma saída de sinal a partir da CPU 1310, para emitir luz com uma cor associada com os dados.

A IF de comunicação de dados 1378 é adaptada para receber uma ligação de um cabo para comunicação de dados. A IF de comunicação de dados 1378 é operável para enviar um sinal a partir da CPU 1310, para o cabo ligado nela. A IF de comunicação de dados 1378 também é operável para enviar dados recebidos através do cabo para a CPU 1310.

O vibrador 1384 é adaptado para gerar vibração a uma frequência predeterminada baseado em uma saída de sinal a partir da CPU 1310. Uma operação fundamental do telefone celular deve ser entendida facilmente por um indivíduo versado na técnica. Portanto, a descrição detalhada será omitida.

O telefone celular 1200 compreende adicionalmente uma antena de recepção de sinal de posicionamento 1316 e uma unidade de entrada de recebimento de sinal de posicionamento 1314.

A antena de recepção de sinal de posicionamento 1316 compreende a antena 402, o circuito frontal de RF 404, o conversor de descida 406 e o conversor A/D 408, que foram descritos como componentes a serem consumados pelo hardware no aparelho de fornecimento de informação de posição 100 ilustrado na figura 11. Adicionalmente, o processamento em cada um dentre processador de banda base 410 e o processador de navegação 430 que foram descritos como um processamento a ser consumado por software no aparelho de fornecimento de informação de posição 100 podem ser realizados por um circuito de processamento de determinação de posição 1312 na CPU 1310 de acordo com um programa carregado a partir

65/69 da memória flash 1344 na RAM 1346. Nesta configuração, a unidade correlacionadora 412 também pode ser configurada para consumar nela o processamento, baseado no hardware, como alternativa ao software. Adicionalmente, as mesmas configurações de hardware e software que aquelas no 5 aparelho de fornecimento de informação de posição 1000 ilustrado na figura 14 também podem ser empregadas.

Com referência a figura 18, uma configuração específica do servidor de fornecimento de informação 1230 será descrita. A figura 18 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração de hardware do servidor de 10 fornecimento de informação 1230. Por exemplo, o servidor de fornecimento de informação 1230 pode ser consumado por um sistema computador convencional.

Como hardware principal, o servidor de fornecimento de informação 1230 compreende: uma CPU 1410; um dispositivo de entrada que 15 inclui um mouse 1420 e um teclado 1430 para receber uma entrada instruída por um usuário do servidor de fornecimento de informação 1230; uma RAM 1440 para armazenamento temporário dos dados gerados baseados em um programa executado pela CPU 1410 ou dados inseridos através do mouse 1420 ou teclado 1430; um disco rígido 1450 que armazena nele um grande 20 volume de dados de forma não volátil; um acionador de CD-ROM (Disco Compacto de Memória Somente de Leitura) 1460; um monitor 1480; e uma IF de comunicação 1470. Estes componentes de hardware são conectados uns aos outros por um barramento de dados. Um CD-ROM 1462 é incorporado no acionador de CD-ROM 1460.

Um processamento no sistema computador consumando o servidor de fornecimento de informação 1230 é consumado pelo hardware ou software para ser executado pela CPU 1410. O software pode ser préarmazenado no disco rígido 1450. Alternativamente, o software pode ser um tipo que é armazenado no CD-ROM 1462 ou outra mídia de gravação de 30 dados como um produto de programa disponível comercialmente. Alternativamente, o software pode ser um tipo que é fornecido como um produto de programa que pode ser baixado através de um provedor de informação co

66/69 nectado a Internet. O software é lido a partir da mídia de gravação de dados pelo acionador de CD-ROM ou outro dispositivo de leitura de dados, ou baixado através da IF de comunicação 1470, e armazenado temporariamente no disco rígido 1450. Então, o software é lido a partir do disco rígido 1450 pela CPU 1410, e armazenado na RAM 1440 na forma de um programa executável. A CPU 1410 é operável para executar o programa.

O hardware do sistema computador consumando do servidor de fornecimento de informação 1230, ilustrado na figura 18, é um tipo usado comumente. Desta forma, pode ser dito que uma parte substancial do servidor de fornecimento de informação 1230 na terceira modalidade é software armazenado na RAM 1440, no disco rígido 1450, no CD-ROM 1460 ou outra mídia de gravação de dados, ou software que pode ser baixado através de uma rede. Uma operação do hardware da rede de computadores é bem conhecida. Portanto, sua descrição detalhada será omitida.

O meio de gravação não é limitado ao CD-ROM 1462 e disco rígido 1450, mas pode ser uma mídia capaz de conter fixamente um programa, tal como uma fita magnética, uma fita cassete, um disco ótico (MO (Disco Ótico Magnético (Mini Disco)/DVD (Disco Versátil Digital)), um cartão de IC (Circuito Integrado) (incluindo um cartão de memória), um cartão ótico, ou uma memória de semicondutor que inclui uma máscara ROM, uma EEPROM e uma flash ROM.

Como usado aqui, o termo programa não está limitado a um programa executável diretamente pela CPU 1410, mas inclui um tipo de programa fonte, um programa comprimido, e um programa encriptado.

Com referência a figura 19, uma estrutura de dados para ser mantida no servidor de fornecimento de informação 1230 será descrita. A figura 19 é um diagrama que mostra conceitualmente uma forma de armazenamento de dados no disco rígido 1450. O disco rígido 1450 inclui cinco áreas 1510 a 1550 para armazenamento de dados ali. Os dados armazenados nas áreas 1510 a 1550 são associados uns com os outros.

Um N° de registro para identificação de cada registro armazenado no disco rígido 1450 é armazenado na área 1510. Um ID do transmissor

68/69 quisição, a estação base 1240 transfere a requisição para o servidor de fornecimento de informação 1230.

O servidor de fornecimento de informação 1230 detecta a recepção da requisição. Então, a CPU 1410 obtém o ID do transmissor a partir da requisição, e realiza uma busca com respeito ao disco rígido 1450. Mais especificamente, a CPU 1410 realiza um processo de correspondência para determinar se o ID do transmissor obtido corresponde a um dos IDs de transmissor armazenados na área 1520. Como resultado do processo de correspondência, se existe um ID de transmissor idêntico ao ID de transmissor incluído nos dados transmitidos a partir do telefone celular 1200, a CPU 1410 lê os valores das coordenadas (área 1530) associados com o ID do transmissor, e gera um pacote de dados para retornar a informação de posição para o telefone celular 1200. Especificamente, a CPU 1410 gera o pacote de dados com dados que têm os valores das coordenadas, ao mesmo tempo em que adiciona um endereço do telefone celular 1200 a um cabeçalho. A CPU 1410 transmite o pacote de dados para a estação base 1240 através da IF de comunicação 1470.

Em resposta a recepção do pacote de dados transmitido a partir do servidor de fornecimento de informação 1230, a estação base 1240 transfere o pacote baseada no endereço incluído nos dados. A estação base 1240 pode armazenar os dados do pacote recebidos e uma hora de recepção em um dispositivo não volátil de armazenamento (por exemplo, unidade de disco rígido). Neste caso, um registro de obtenção de informação de posição de um usuário do telefone celular 1200 é preservado, o que faz com que seja possível descobrir uma rota de movimento do usuário.

Em uma situação onde o telefone celular 1200 está localizado dentro de uma faixa alcançada pelas ondas de rádio a partir da estação base 1240, o telefone celular 1200 recebe o pacote transmitido a partir da estação base 1240. Quando o usuário do telefone celular 1200 realiza uma operação pré-definida para visualizar os dados recebidos (por exemplo, uma operação para visualizar um e-mail), a unidade de exibição 1350 exibe os valores das coordenadas do transmissor. Desta maneira, o usuário pode conhecer apro

69/69 ximadamente a posição corrente. Neste caso, não existe a necessidade de registrar os valores das coordenadas em cada transmissor a ser instalado em uma área interna, de modo que uma localização de instalação de um transmissor pode ser mudada flexivelmente.

Como acima, no sistema de fornecimento de informação de posição de acordo com a terceira modalidade, um sinal emitido a partir de um transmissor instalado no solo inclui dados para identificação do transmissor (ID do transmissor), dependendo das situações. Estes dados são armazenados em um equipamento servidor para fornecer informação de posição do transmissor, de uma forma associada com a informação de posição. O telefone celular 1200 que funciona como um aparelho de fornecimento de informação de posição transmite o ID do transmissor para o equipamento servidor para obter a informação de posição. O uso desta técnica de fornecimento de informação faz com que seja possível eliminar a necessidade de que uma informação de posição de um transmissor seja mantida pelo próprio transmissor, e, portanto, facilita uma mudança de uma posição de instalação do transmissor.

Deve ser percebido que as modalidades acima foram mostradas e descritas apenas a título de ilustração, mas a descrição não deve ser interpretada com o sentido de limitação. Consequentemente, o escopo da invenção deve ser determinado pelas reivindicações a seguir e suas equivalentes legais, em vez da descrição acima, e tem a intenção de que todas as mudanças e modificações feitas dentro do escopo sejam incluídas nela.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

O sistema de fornecimento de informação de posição da presente invenção pode ser aplicado a um telefone celular que tem uma função de posicionamento, e qualquer outro terminal capaz de receber um sinal de posicionamento, tal como um terminal de posicionamento portátil e um terminal de monitoração portátil. Adicionalmente, o transmissor da presente invenção pode ser aplicado a um transmissor a ser instalado em uma área interna a qualquer outro dispositivo de transmissão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de fornecimento de informação de posição (10) capaz de fornecer informação de posição através do uso de um primeiro sinal de posicionamento que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um

5 de uma pluralidade de satélites caracterizado pelo fato de que compreende um transmissor interno (200-1), e um aparelho de fornecimento de informação de posição (100), em que:

o transmissor interno (200-1) inclui uma primeira unidade de armazenamento (243) que armazena ali dados de posição para identificar uma 10 localização de instalação do transmissor interno (200-1), uma unidade de geração (245) para gerar, como um sinal de espectro espalhado, um segundo sinal de posicionamento que é um sinal modulado que tem os dados de posição, e uma unidade de transmissão (250) para transmitir o sinal de espectro espalhado gerado; e

15 o aparelho de fornecimento de informação de posição (100) inclui uma unidade de recepção (402) para receber um sinal de espectro espalhado, uma segunda unidade de armazenamento (420) que armazena ali uma pluralidade de padrões de código relacionados ao primeiro e segundo sinais de posicionamento, uma unidade de identificação (412) para identificar

20 um dos padrões de código que corresponde ao sinal de espectro espalhado recebido pela unidade de recepção (402), uma unidade de determinação (316) para, baseada em um sinal obtido pela demodulação do sinal de espectro espalhado recebido com o uso do padrão de código identificado pela unidade de identificação (412), determinar qual dos primeiro e segundo si25 nais de posicionamento é recebido, uma unidade de derivação de informação de posição (430) para derivar informação de posição do aparelho de fornecimento de informação de posição (100), ao mesmo tempo em que comuta entre modos de processamento dependendo de um resultado da determinação, e uma unidade de saída (440) para fornecer a informação de

30 posição derivada pela unidade de derivação de informação de posição (430), e em que:

os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de

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2/8 identificar o transmissor interno (200-1), e os segundos dados indicativos da localização da instalação do transmissor interno (200-1); e a unidade de geração (245) é operável para gerar, como o segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal de fase que tem os primeiros dados depois de serem sujeitos a modulação, e um segundo sinal de fase que tem os segundos dados depois de serem sujeitos a modulação; em que um relógio do transmissor interno (200-1) é independente de um relógio de cada um dos satélites, e a unidade de derivação de informação de posição (430) é operável, (a) quando o segundo sinal de posicionamento transmitido pelo transmissor interno (200-1) que é um dentre uma pluralidade de transmissores internos, é recebido, para obter os dados de posição a partir do sinal obtido pela demodulação, e (b) quando uma pluralidade dos primeiros sinais é recebida, para calcular a informação de posição nos respectivos sinais de espectro espalhado da pluralidade de primeiros sinais de posicionamento recebidos, em que as operaçõs (a) e (b) são comutadas independentemente por determinação de PRN-IDs dos primeiro e segundo sinais de posicionamento.

2. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

o aparelho de fornecimento de informação de posição (100) é adaptado para ser capaz de se comunicar com um aparelho de comunicação para fornecer informação de posição associada com os primeiros dados; e a unidade de derivação de informação de posição (430) é operável, quando a unidade de recepção (402) recebe o segundo sinal de posicionamento, para se comunicar com o aparelho de comunicação baseado nos primeiros dados incluídos no primeiro sinal de fase para obter informação de posição associada com os primeiros dados.
3. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o transmissor interno

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3/8 (200-1) inclui ainda uma pluralidade de filtros digitais (2460, 2462), e uma unidade de seleção para selecionar um de uma pluralidade de filtros digitais (2460, 2462), e em que a unidade de geração (245) é operável para gerar, como um sinal de espectro espalhado, o segundo sinal de posicionamento que tem os dados de posição, dependendo de uma banda definida pelo filtro digital selecionado pela unidade de seleção.
4. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

a unidade de derivação de informação de posição (430) é operável, quando a unidade de recepção (402) recebe o segundo sinal de posicionamento, para extrair os segundos dados a partir do segundo sinal de fase; e a unidade de saída (440) é operável para exibir a localização de instalação baseada nos segundos dados extraídos.
5. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

o segundo sinal de posicionamento inclui um primeiro sinal de fase e um segundo sinal de fase, e em que o primeiro sinal de fase inclui primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno (200-1), e o segundo sinal de fase inclui segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno (200-1), e em que a unidade de geração (245) é operável para realizar modulação do primeiro sinal de fase e modulação do segundo sinal de fase independentemente.
6. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

a primeira unidade de armazenamento (243) é adaptada para armazenar ali os dados de código de espalhamento para o espalhamento espectral; e o transmissor interno (200-1) inclui ainda uma unidade de entrada de dados (210) adaptada para aceitar uma entrada dos dados de código de espalhamento, e gravar na primeira unidade de armazenamento (243) os dados de código de espalhamento aceitos,

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4/8 e em que a unidade de geração (245) é operável para gerar o segundo sinal de posicionamento como um sinal de espectro espalhado, baseado na entrada de dados de código de espalhamento a partir de um exterior do transmissor interno (200-1).
7. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de geração (245) é um circuito lógico que é programável conforme o firmware fornecido a partir do exterior.
8 Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

o segundo sinal de posicionamento compartilha um formato comum com o primeiro sinal de posicionamento, e inclui os dados de posição no lugar de uma mensagem de navegação incluída no primeiro sinal de posicionamento; e a unidade de derivação de informação de posição (430) do aparelho de fornecimento de informação de posição (100) inclui uma unidade de cálculo que é operável, quando uma pluralidade dos primeiros sinais de posicionamento é recebida, para calcular uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição (100) com base nas mensagens de navegação dos primeiros sinais de posicionamento.
9. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

os dados de posição são configurados para identificar uma posição do transmissor interno (200-1) apenas por si só; e a unidade de saída (440) é operável para fornecer a informação de posição derivada a partir dos dados de posição na forma de uma imagem indicativa de uma posição determinada.
10. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo sinal de posicionamento inclui um primeiro sinal de fase e um segundo sinal de fase, e em que o primeiro sinal de fase inclui primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno (200-1), e o segundo sinal de fase inclui sePetição 870180159793, de 07/12/2018, pág. 7/15

5/8 gundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno (200-1), e em que a unidade de geração (245) é operável para realizar modulação do primeiro sinal de fase e modulação do segundo sinal de fase independentemente.
11. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que:

o segundo sinal de posicionamento inclui um primeiro sinal de fase e um segundo sinal de fase, e em que o primeiro sinal de fase inclui primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno (200-1), e o segundo sinal de fase inclui segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno (200-1), e em que a unidade de geração (245) é operável para realizar modulação do primeiro sinal de fase e modulação do segundo sinal de fase independentemente.
12. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

a primeira unidade de armazenamento (243) é adaptada para armazenar ali os dados de código de espalhamento para o espalhamento espectral; e o transmissor interno (200-1) inclui ainda uma unidade de entrada de dados (210) adaptada para aceitar uma entrada dos dados de código de espalhamento, e gravar na primeira unidade de armazenamento (243) os dados de código de espalhamento aceitos, e em que a unidade de geração (245) é operável para gerar o segundo sinal de posicionamento como um sinal de espectro espalhado, baseado na entrada de dados de código de espalhamento a partir de um exterior do transmissor interno (200-1).
13. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:

o segundo sinal de posicionamento compartilha um formato comum com o primeiro sinal de posicionamento, e inclui os dados de posição em um local de uma mensagem de navegação incluído no primeiro sinal de posicionamento; e

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6/8 a unidade de derivação de informação de posição (430) do aparelho de fornecimento de informação de posição (100) inclue uma unidade de cálculo que é operável, quando uma pluralidade dos primeiros sinais de posicionamento são recebidos, para calcular uma posição do aparelho de fornecimento de informação de posição (100) com base nas mensagens de navegação dos primeiros sinais de posicionamento.
14. Sistema de fornecimento de informação de posição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:

os dados de posição são configurados para identificar uma posição do transmissor interno (200-1) apenas por si só; e a unidade de saída (440) é operável para fornecer a informação de posição derivada a partir dos dados de posição na forma de uma imagem indicativa de uma posição determinada.
15. Transmissor interno (200-1) capaz de fornecer informação de posição que usa um segundo sinal de posicionamento que tem o mesmo formato de dados que um primeiro sinal de posicionamento, que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um de uma pluralidade de satélites, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma primeira unidade de armazenamento (243) que armazena ali dados de posição para identificar uma localização de instalação do transmissor interno (200-1);

uma unidade de geração (245) para gerar, como um sinal de espectro espalhado, um segundo sinal de posicionamento que é um sinal modulado que tem os dados de posição; e uma unidade de transmissão (250) para transmitir o sinal de espectro espalhado gerado, em que:

os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno (200-1), e os segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno (200-1); e a unidade de geração (245) é operável para gerar, como

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7/8 o segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal de fase que tem os primeiros dados depois de serem sujeitos a modulação;

em que um relógio do transmissor interno (200-1) é independente de um relógio de cada um dos satélites.
16. Transmissor interno, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de filtros digitais (2460, 2462), e uma unidade de seleção para selecionar um de uma pluralidade de filtros digitais (2460, 2462), e em que a unidade de geração (245) é operável para gerar, como sinal de espectro espelhado, o segundo sinal de posicionamento que tem dados de posição, dependendo de uma banda definida pelo filtro digital selecionado pela unidade de seleção.
17. Transmissor interno, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que:

a primeira unidade é adaptada para armazenar ali dados de código de espalhamento para espalhamento espectral; e o transmissor interno (200-1) inclui ainda uma unidade de entrada de dados (210) adaptada para receber uma entrada de dados de código de espalhamento, e gravar os dados de código de espalhamento recebidos na primeira unidade de armazenamento (243);

e em que a unidade de geração (245) é operável para gerar o segundo sinal de posicionamento como um sinal de espectro de espalhamento, baseado na entrada de dados de código de espalhamento a partir de um exterior do transmissor interno (200-1).
18. Transmissor interno, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a unidade de geração (245) é um circuito lógico que é programável conforme o firmware fornecido a partir do exterior.
19. Método para fornecer informação de posição pelo uso de um primeiro sinal de posicionamento que é um sinal de espectro espalhado a partir de cada um de uma pluralidade de satélites, o método empregando um sistema de fornecimento de posição (10) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que compreen

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8/8 de as etapas de:

gerar um segundo sinal de posicionamento que é modulado, como um sinal de espectro espalhado, baseado nos dados de posição para identificar uma localização de instalação de um transmissor interno (200-1);

transmitir o sinal de espectro espalhado gerado;

receber um sinal de espectro espalhado;

identificar (S610), baseado em uma pluralidade de padrões de código relatados para o primeiro e segundo sinais de posicionamento, um dos padrões de código que corresponde ao sinal de espectro espalhado recebido;

determinar (S612), baseado em um sinal obtido pela demodulação do sinal de espectro espalhado recebido com o uso do padrão de código identificado, qual dos primeiro e segundo sinais de posicionamento é recebido;

derivar (S620, S632, S636, S640) informação de posicionamento, ao mesmo tempo em que comuta entre os modos de processamento dependendo de um resultado da determinação; e fornecer (S650) a informação de posição derivada, em que:

os dados de posição incluem os primeiros dados capazes de identificar o transmissor interno (200-1), e os segundos dados indicativos da localização de instalação do transmissor interno (200-1);

a etapa de gerar inclui a sub-etapa de gerar, como o segundo sinal de posicionamento, um primeiro sinal de fase que tem os primeiros dados depois de serem sujeitos a modulação, e o segundo sinal de fase que tem os segundos dados depois de sujeitos a modulação; e um relógio do transmissor interno (200-1) é independente de um relógio de cada um dos satélites.