ПЕРЕДАТЧИК ВНУТРЕННЕЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О МЕСТОПОЛОЖЕНИИ И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О МЕСТОПОЛОЖЕНИИ Российский патент 2013 года по МПК G01S19/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к технологии предоставления информации о местоположении. Более конкретно, настоящее изобретение относится к технологии предоставления информации о местоположении, даже в среде, препятствующей проникновению сигнала, излученного со спутника, который излучает сигнал определения местоположения.

Предшествующий уровень техники

В качестве традиционной системы определения местоположения известна глобальная система определения местоположения (GPS). Спутник для излучения сигнала для использования в GPS (спутник и сигнал будут далее упоминаться как «GPS спутник» и «GPS сигнал», соответственно) летит на высоте примерно двадцать тысяч километров от земли. Любой пользователь имеет возможность принимать сигнал, излученный от GPS спутника, чтобы измерять расстояние между GPS спутником и пользователем посредством демодуляции принятого сигнала. Таким образом, если нет препятствия между землей и GPS спутником, определение местоположения может быть выполнено с использованием сигнала, излученного с GPS спутника. Однако в случаях, когда используется GPS, например, в городской области, множество зданий часто создают препятствие, вызывая ситуацию, когда устройство для обеспечения информации о местоположении пользователя не может принять сигнал, излученный от GPS спутника. Кроме того, в зависимости от условий, дифракция или отражение сигнала часто возникают вследствие зданий, вызывая ошибку в измерении расстояния с использованием сигнала, что приводит к искажению точности определения местоположения.

Хотя имеется метод приема в области внутри помещений слабого GPS сигнала, который проникает через стену или крышу, состояние приема остается нестабильным, что вызывает искажение точности определения местоположения.

Хотя приведенное выше описание относится к определению местоположения на примере GPS, вышеописанные явления наблюдаются в общем случае в спутниковой системе определения местоположения. Как используется здесь, термин «спутниковая система определения местоположения» означает любой тип спутниковой системы определения местоположения, включая GLONASS (глобальная навигационная спутниковая система) в Российской Федерации, Galileo в Европе и GPS.

Метод, относящийся к системе обеспечения информации о местоположении, раскрыт, например, в JP 2206-67086А (патентная публикация 1).

Патентная публикация 1: JP 2206-67086А

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Однако в методе, раскрытом в JP 2206-67086А, существует проблема, состоящая в недостаточной гибкости, поскольку считывающее устройство или записывающее устройство является единственным в качестве элемента системы обеспечения информации о местоположении. Более того, ввиду необходимости ограничения выходного сигнала передатчика, чтобы избежать помех, дальность приема информации о местоположении ограничена, что вызывает проблему, состоящую в невозможности непрерывного получения информации о местоположении, или требуется очень большое число передатчиков, чтобы покрыть широкий диапазон.

В отношении получения или оповещения об информации о местоположении, например, в телефоне стационарной линии, местоположение вызывающего абонента может идентифицироваться вызовом, посланным с телефона стационарной линии, поскольку местоположение его установки предварительно известно. Однако ввиду широкого распространения мобильных телефонов, мобильная связь становится все более популярной. Таким образом, часто оказывается невозможным сообщить информацию о местоположении вызывающего абонента тем же способом, как в случае телефона стационарной линии. Кроме того, что касается сообщения в чрезвычайной ситуации, в настоящее время поддерживается разработка законов, предусматривающих включение информации о местоположении в сообщение с мобильного телефона.

В обычном мобильном телефоне, поддерживающем функцию определения местоположения, информация о местоположении может быть получена в местоположении, где имеется возможность принимать сигнал от спутника, так что о местоположении мобильного телефона можно сообщить. Однако в местоположении, где невозможно принимать радиоволны, таком как внутренняя область здания или подземный торговый центр, имеется проблема, состоящая в невозможности получения информации о местоположении.

В качестве меры для решения этой проблемы применяется метод, который предусматривает размещение во внутренней области множества передатчиков, каждый из которых может излучать сигнал, подобный GPS сигналу, чтобы вычислять местоположение на основе принципа трилатерации, как в GPS. Однако в этом случае имеется проблема, состоящая в увеличении стоимости передатчиков ввиду необходимости обеспечения того, чтобы время соответствующих часов в передатчиках было синхронизировано друг с другом.

Кроме того, распространение радиоволн становится более сложным ввиду отражения во внутренней области, что вызывает другую проблему, состоящую в том, что возникает ошибка порядка нескольких десятков метров, несмотря на установку дорогостоящих передатчиков.

Настоящее изобретение создано для решения вышеуказанных проблем и его целью является предоставление системы, способной обеспечивать информацию о местоположении без ухудшения точности даже в местоположениях, где невозможно принимать радиоволны от спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление системы, способной обеспечивать информацию о местоположении на основе сигнала, не требующего синхронизации времени часов с временем часов спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление системы обеспечения информации о местоположении, способной снижать стоимость передатчика, который излучает сигналы для определения местоположения.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление системы обеспечения информации о местоположении, способной облегчать установку передатчика во внутренней области здания и т.п. и его техническое обслуживание.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление передатчика внутренней установки, способного передавать сигнал, обеспечивающий информацию о местоположении, без ухудшения точности даже в местоположениях, где невозможно принимать радиоволны от спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление передатчика внутренней установки, способного передавать сигнал, обеспечивающий информацию о местоположении, на основе сигнала, не требующего синхронизации времени часов с временем часов спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление передатчика внутренней установки, способного облегчать его установку и техническое обслуживание.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление способа обеспечения информации о местоположении без ухудшения точности даже в местоположениях, где невозможно принимать радиоволны от спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление способа обеспечения информации о местоположении на основе сигнала, не требующего синхронизации времени часов с временем часов спутника, который излучает сигналы для определения местоположения.

Средства для решения задачи

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложена система обеспечения информации о местоположении, способная предоставлять информацию о местоположении с использованием первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников. Система обеспечения информации о местоположении содержит передатчик внутренней установки и устройство обеспечения информации о местоположении. Передатчик внутренней установки содержит первое запоминающее устройство, которое хранит данные местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки, блок генерации для генерации, в виде сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, который является квадратурно-модулированным сигналом, содержащим данные местоположения, и передающий блок для передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра. Устройство обеспечения информации о местоположении содержит приемный блок для приема сигнала расширенного спектра, второе запоминающее устройство, которое хранит множество кодовых комбинаций, относящихся к первому и второму сигналам определения местоположения, блок идентификации для идентификации одной из кодовых комбинаций, которая соответствует сигналу расширенного спектра, принимаемому приемным блоком, блок определения для того, чтобы на основе сигнала, полученного демодуляцией принятого сигнала расширенного спектра с использованием кодовой комбинации, идентифицированной блоком идентификации, определять, какой из первого и второго сигналов определения местоположения принят, блок получения информации о местоположении для получения информации о местоположении устройства обеспечения информации о местоположении, при переключении между режимами обработки в зависимости от результата определения, и блок вывода для вывода информации о местоположении, полученной блоком получения информации о местоположении. В системе обеспечения информации о местоположении данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки. Кроме того, блок генерации действует для генерации, в качестве второго сигнала определения местоположения, первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции.

Предпочтительным образом, блок получения информации о местоположении действует, когда принят второй сигнал определения местоположения, переданный передатчиком внутренней установки, который является одним из множества передатчиков внутренней установки, чтобы получать данные местоположения из сигнала, полученного путем демодуляции и, когда принято множество первых сигналов определения местоположения, вычислять информацию о местоположении на основе соответствующих сигналов расширенного спектра из множества принятых первых сигналов определения местоположения.

Предпочтительным образом, устройство обеспечения информации о местоположении приспособлено, чтобы осуществлять связь с устройством связи для обеспечения информации о местоположении, ассоциированной с первыми данными, и блок получения информации о местоположении действует, когда приемный блок принимает второй сигнал определения местоположения, чтобы осуществлять связь с устройством связи на основе первых данных, включенных в первый сигнал фазы, для получения информации о местоположении, ассоциированной с первыми данными.

Предпочтительным образом, передатчик внутренней установки дополнительно содержит множество цифровых фильтров и блок выбора для выбора одного из множества цифровых фильтров, причем блок генерации действует для генерации, в качестве сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, содержащего данные местоположения, в зависимости от полосы, определенной цифровым фильтром, выбранным блоком выбора.

Предпочтительным образом, блок получения информации о местоположении действует, когда приемный блок принимает второй сигнал определения местоположения, чтобы извлекать вторые данные из второго сигнала фазы, и блок вывода действует, чтобы отображать местоположение установки на основе извлеченных вторых данных.

Предпочтительным образом, второй сигнал определения местоположения включает в себя первый сигнал фазы и второй сигнал фазы, причем первый сигнал фазы содержит первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, а второй сигнал фазы содержит вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки, при этом блок генерации действует для выполнения модуляции первого сигнала фазы и второго сигнала фазы независимо.

Предпочтительным образом, первое запоминающее устройство приспособлено для хранения в нем данных кода расширения для спектрального расширения, и передатчик внутренней установки дополнительно содержит блок ввода данных, приспособленный для приема ввода данных кода расширения и записи принятых данных кода расширения в первое запоминающее устройство, при этом блок генерации действует для генерации второго сигнала определения местоположения в виде сигнала расширенного спектра на основе данных кода расширения, введенных внешним образом относительно передатчика внутренней установки.

Предпочтительным образом, блок генерации является логической схемой, которая запрограммирована в соответствии с встроенным программным обеспечением, поставляемым внешним образом.

Предпочтительным образом, второй сигнал определения местоположения совместно использует общий формат с первым сигналом определения местоположения и включает в себя данные местоположения вместо навигационного сообщения, включенного в первый сигнал определения местоположения, и блок получения информации о местоположении устройства обеспечения информации о местоположении содержит вычислительный блок, который действует, когда принято множество первых сигналов определения местоположения, чтобы вычислять местоположение устройства обеспечения информации о местоположении на основе навигационного сообщения первых сигналов определения местоположения.

Предпочтительным образом, данные местоположения конфигурированы для идентификации местоположения передатчика внутренней установки только как такового, а блок вывода действует для вывода информации о местоположении, полученной из данных местоположения, в форме изображения, указывающего определенное местоположение.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предусмотрен передатчик внутренней установки, способный обеспечивать информацию о местоположении с использованием первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников, и второго сигнала определения местоположения, имеющего тот же самый формат данных, что и у первого сигнала определения местоположения. Передатчик внутренней установки содержит первое запоминающее устройство, которое хранит данные местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки, блок генерации для генерации, в виде сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, который является квадратурно-модулированным сигналом, содержащим данные местоположения, и передающий блок для передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра. В передатчике внутренней установки данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки. Кроме того, блок генерации действует для генерации, в качестве второго сигнала определения местоположения, первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложен способ обеспечения информации о местоположении с использованием первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников. Способ содержит этапы генерации второго сигнала определения местоположения, который является квадратурно-модулированным, в виде сигнала расширенного спектра, на основе данных местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки; передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра; приема сигнала расширенного спектра; идентификации, на основе множества кодовых комбинаций, связанных с первым и вторым сигналами определения местоположения, одной из кодовых комбинаций, которая соответствует принятому сигналу расширенного спектра; определения, на основе сигнала, полученного демодуляцией принятого сигнала расширенного спектра с использованием идентифицированной кодовой комбинации, какой из первого и второго сигналов определения местоположения принят; получения информации о местоположении при переключении между режимами обработки, в зависимости от результата определения; и вывода полученной информации о местоположении. В способе данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки. Кроме того, этап генерации включает в себя подэтап генерации, в качестве второго сигнала определения местоположения, первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним квадратурной модуляции.

Результат, обеспечиваемый изобретением

В настоящем изобретении становится возможным обеспечить информацию о местоположении без ухудшения точности даже в местоположении, где невозможно принимать радиоволны от спутника, который излучает сигнал определения местоположения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - диаграмма, показывающая конфигурацию системы 10 обеспечения информации о местоположении согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств передатчика 200-1 внутренней установки.

Фиг.3 - диаграмма, концептуально показывающая один режим хранения данных в EEPROM 243, обеспеченном в передатчике 200-1 внутренней установки.

Фиг.4 - функциональная блок-схема для пояснения конфигурации модулятора 245a, чтобы выполнять модуляцию согласно формату сигнала, в схеме, реализованной посредством FPGA 245.

Фиг.5 - график, показывающий спектральные распределения интенсивности сигнала L1C/A кода и сигнал L1C кода.

Фиг.6 - функциональная блок-схема, показывающая конфигурацию блока 245b генерации данных сообщения.

Фиг.7 - функциональная блок-схема, показывающая конфигурацию блока 245c генерации данных сообщения.

Фиг.8 - диаграмма, показывающая конфигурацию сигнала 500, который будет излучаться передатчиком, установленным на GPS спутнике.

Фиг.9 - диаграмма, показывающая первую конфигурацию L1C-совместимого сигнала.

Фиг.10 - диаграмма, показывающая вторую конфигурацию L1C-совместимого сигнала.

Фиг.11 - блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств устройства 100 обеспечения информации о местоположении.

Фиг.12 - блок-схема, показывающая этапы обработки, которая будет выполняться устройством 100 обеспечения информации о местоположении.

Фиг.13 - диаграмма, показывающая экранное изображение на дисплейном блоке 440 устройства 100 обеспечения информации о местоположении.

Фиг.14 - блок-схема, показывающая конфигурацию устройства 100 обеспечения информации о местоположении в одном примере модификации первого воплощения.

Фиг.15 - диаграмма, показывающая состояние использования устройства 100 обеспечения информации о местоположении в системе обеспечения информации о местоположении согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 - диаграмма, показывающая состояние использования устройства 100 обеспечения информации о местоположении в системе обеспечения информации о местоположении согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.17 - блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств мобильного телефона 1200 в третьем варианте осуществления.

Фиг.18 - блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств сервера 1230 обеспечения информации в третьем варианте осуществления.

Фиг.19 - диаграмма, концептуально показывающая один способ хранения данных на жестком диске 1450, предусмотренном на сервере 1230 обеспечения информации.

Объяснение кодов

10: система 10 обеспечения информации о местоположении

110,111,112: GPS спутник

120,121,122: передатчик

100-1,100-2,100-3,100-4,1000,1160,1170: устройство обеспечения информации о местоположении

130: здание

200-1, 200-2, 200-3,1110,1120, 1130,1210: передатчик внутренней установки

210: радиоинтерфейс

220: порт внешней синхронной линии связи

221: порт внешнего тактового сигнала

230: блок ввода/вывода опорного тактового сигнала

240: блок цифровой обработки

250: аналоговый блок

1010,1308: антенна

1140, 1150: область

1220: Интернет

1380: карта памяти

1462: CD-ROM

Лучший режим осуществления изобретения

Со ссылкой на чертежи настоящее изобретение будет далее описано на основе его воплощения. В последующем описании общая ссылочная позиция или код относятся к тем же самым элементам или компонентам. Такие элементы или компоненты имеют то же самое наименование и функцию. Таким образом, дублированное детальное их описание будет опущено.

Первый вариант осуществления

Со ссылкой на фиг.1 будет описана система 10 обеспечения информации о местоположении согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.1 представлена диаграмма, показывающая конфигурацию системы 10 обеспечения информации о местоположении. Система 10 обеспечения информации о местоположении содержит множество GPS (Система глобального позиционирования) спутников 110, 111, 112, 113, каждый из которых излучает сигнал для определения местоположения (далее "сигнал определения местоположения"), летящих на высоте приблизительно двадцати тысяч км от земли, и множество устройств 100-1 - 100-4 обеспечения информации о местоположении. Когда каждое из устройств 100-1 - 100-4 обеспечения информации о местоположении будет описываться в общем, оно будет упоминаться как "устройство 100 обеспечения информации о местоположении". Например, устройство обеспечения информации о местоположении может быть терминалом, имеющим обычный блок определения местоположения.

Как используется здесь, термин "сигнал определения местоположения" означает так называемый "сигнал расширенного спектра", например так называемый "GPS сигнал". Однако сигнал местоположения не ограничен GPS сигналом. Хотя следующее описание будет сделано на основе одного примера, где GPS используется в качестве системы определения местоположения, для простоты объяснения, настоящее изобретение также применимо к любой другой спутниковой системе определения местоположения (такой как Галилео или квази-зенитная спутниковая система).

Например, центральная частота сигнала местоположения может составлять 1575,42 МГц. Например, расширенная частота сигнала местоположения может составлять 1,023 МГц. В этом случае, частота сигнала местоположения становится равной частоте C/A (грубого сопровождения) сигнала в существующей GPS LI полосе. Таким образом, схема приема существующего сигнала определения местоположения входного каскада (например, схема приема GPS сигнала) может быть переведена на другой канал, так что становится возможным, что устройство обеспечения информации о местоположении принимает сигнал определения местоположения, только изменяя программное обеспечение для обработки сигнала из входного каскада, не добавляя новых схем аппаратных средств.

Сигнал местоположения может модулироваться прямоугольным колебанием на 1,023 МГц. В этом случае, например, если канал данных тот же самый, что и канал сигнала определения местоположения, который заново запланирован для передачи в LI полосе, пользователь может принять сигнал позиционирования (определения местоположения), используя приемник, способный принимать и обрабатывать новый GPS сигнал. Частота прямоугольного колебания предпочтительно равна 1,023 МГц. Частота для модуляции установлена с учетом спектрального разделения, чтобы избежать взаимных помех с другими сигналами.

Передатчик 120 установлен на GPS спутнике 110, чтобы излучать сигнал местоположения. Далее, передатчик (121, 122, 123), подобный передатчику 120, установлен на каждом из GPS спутников 111, 112, 113.

Каждое из устройств 100-2, 100-3, 100-4 обеспечения информации о местоположении, имеющее ту же самую функцию, что и функция устройства 100-1 обеспечения информации о местоположении, может использоваться в местоположении, куда радиоволнам трудно проникнуть, например, в здании 130, как описано ниже. В здании 130 передатчик 200-1 внутренней установки присоединен к потолку 1-го этажа здания 130. Устройство 100-4 обеспечения информации о местоположении действует для приема сигнала местоположения, излучаемого передатчиком 200-1 внутренней установки. Тем же самым образом, два передатчика 200-2, 200-3 внутренней установки прикреплены к потолкам 2-го и 3-го этажей здания 130 соответственно. В этом случае, время часов каждого из передатчиков 200-1, 200-2, 200-3 внутренней установки (время часов будет в дальнейшем упоминаться как "земное время") и время часов каждого из GPS спутников 110, 111, 112, 113 (время часов будет в дальнейшем упоминаться как "спутниковое время") могут быть независимыми одно от другого, то есть не требуется, чтобы земное время и спутниковое время были синхронизированными друг с другом. Однако спутниковые времена часов GPS спутников должны быть синхронизированными друг с другом. Таким образом, каждое из спутниковых времен контролируется атомными часами, установленными на соответствующем из GPS спутников. Согласно потребности, земные времена часов как времена часов передатчиков 200-1, 200-2, 200-3 внутренней установки могут быть предпочтительно синхронизированы друг с другом.

Сигнал расширенного спектра, который должен излучаться как сигнал местоположения от каждого из передатчиков GPS спутников, генерируется путем модуляции навигационного сообщения PRN (псевдошумовым) кодом. Навигационное сообщение содержит данные времени часов, орбитальные данные, данные альманаха и данные ионосферной коррекции. Каждый из передатчиков 120-123 также хранит данные (PRN-ID(идентификационные данные)) для идентификации передатчика (120-123) непосредственно или GPS спутника, на котором установлен передатчик (120-123).

Устройство 100 обеспечения информации о местоположении содержит данные и генератор кода для генерации множества типов псевдошумовых кодов. Устройство обеспечения информации о местоположении действует в ответ на прием сигнала местоположения, чтобы выполнять описанную ниже обработку демодуляции, используя комбинацию псевдошумового кода, назначенную соответствующему из передатчиков спутников или соответствующему из передатчиков внутренней установки, чтобы идентифицировать, от какого из спутников или передатчиков внутренней установки излучается принятый сигнал. PRN-ID включен в данные L1C сигнала как один тип сигнала определения местоположения, чтобы предотвратить захват/отслеживание сигнала с использованием ошибочной кодовой комбинации, что может произойти, когда уровень приема низок.

Передатчик, установленный на GPS спутнике

Конфигурация передатчика, который должен устанавливаться на GPS спутнике, известна. Таким образом, только схема конфигурации передатчика, установленного на GPS спутнике, будет описана ниже. Каждый из передатчиков 120, 121, 122, 123 содержит атомные часы, запоминающее устройство для хранения данные, схему осциллятора, схему обработки для формирования сигнала определения местоположения, схему кодирования для того, чтобы подвергнуть сигнал, сформированный схемой обработки, кодированию расширения спектра, и передающую антенну. Запоминающее устройство хранит навигационное сообщение, включая эфемеридные данные, данные альманаха соответствующего из GPS спутников и данные ионосферной коррекции и PRN-ID.

Схема обработки действует для формирования исходящего сообщения с использованием информации времени часов от атомных часов и данных, сохраненных в запоминающем устройстве.

В передатчиках 120-123 комбинация псевдошумового кода для кодирования расширенного спектра предварительно определена для каждого передатчика. Иными словами, кодовая комбинация отличается от передатчика к передатчику (то есть, от спутника к спутнику). Схема кодирования действует для расширения спектра сообщения, используя вышеупомянутый псевдошумовой код. Каждый из передатчиков 120-123 действует, чтобы преобразовать кодированный сигнал в высокочастотный сигнал и излучать преобразованный сигнал во внешнее пространство через передающую антенну.

Вышеуказанным образом каждый из передатчиков 120-123 излучает сигнал расширенного спектра, не вызывающий взаимных помех остальным передатчикам. Отсутствие взаимных помех может быть гарантировано уровнем выходного сигнала, ограниченным в такой степени, чтобы не вызывать взаимных помех. Альтернативно, это может также быть достигнуто методами спектрального разделения. Сигнал расширенного спектра передается несущей, например, "LI полосы". Например, каждый из передатчиков 120, 121, 122, 123 может быть конфигурирован, чтобы излучать сигнал определения местоположения, имеющий ту же самую частоту, посредством схемы связи расширенного спектра. Таким образом, даже если соответствующие сигналы определения местоположения, переданные от спутников, принимаются тем же самым одним (например, 100-1) из устройств обеспечения информации о местоположении, они могут приниматься, не вызывая взаимных помех друг с другом.

В отношении сигнала определения местоположения от передатчика внутренней установки на земле каждый из сигналов от множества передатчиков внутренней установки может приниматься, не вызывая взаимных помех остальным сигналам, таким же способом, как в случае сигналов, переданных от спутников.

Конфигурация аппаратных средств передатчика 200-1 внутренней установки

Со ссылкой на фиг.2 ниже описывается передатчик 200-1 внутренней установки. Фиг.2 является блок-схемой, показывающей конфигурацию аппаратных средств передатчика 200-1 внутренней установки.

Передатчик 200-1 внутренней установки содержит радио-(беспроводный) интерфейс (далее упоминаемый как "радио-I/F") 210, блок 240 цифровой обработки, блок 230 ввода/вывода опорного тактового сигнала (далее упоминаемый как "блок I/O"), электрически связанный с блоком 210 цифровой обработки, для подачи опорного тактового сигнала для работы каждой секции схемы, блок 250 аналоговой обработки, электрически связанный с блоком 210 цифровой обработки, антенну (не показана), электрически связанную с блоком 250 аналоговой обработки, для передачи сигнала определения местоположения и блок питания (не показан) для подачи потенциала электропитания на каждую секцию передатчика 200-1 внутренней установки.

Источник питания может быть включен в передатчик 200-1 внутренней установки, или передатчик 200-1 внутренней установки может конфигурироваться, чтобы получать электропитание извне.

Интерфейс радиосвязи

Радио-I/F 210 является радио-(беспроводным) интерфейсом связи и предназначен для приема внешней команды и приема и, в случае необходимости, передачи данных о параметре настройки и программы (программно-аппаратного обеспечения и т.д.) от внешней стороны и к внешней стороне посредством связи в ближней зоне, такой как Bluetooth, или радиосвязи, такой как PHS (Персональная телефонная система), или мобильной телефонной сети.

На основе радио-I/F 210 передатчик 200-1 внутренней установки имеет возможность изменять параметр настройки, такой как данные местоположения (данные, указывающие на местоположение установки передатчика 200-1 внутренней установки), подлежащие передаче от передатчика 200-1 внутренней установки, или изменять встроенное программное обеспечение в соответствии с различной схемой связи, даже после того, как он установлен на потолке и т.п. во внутренней области.

В первом варианте осуществления предполагается, что интерфейс является беспроводным. Альтернативно, в случаях, где проводной интерфейс выгоден, даже с учетом проводки к местоположению установки, затрат времени/рабочей силы на установку и т.д., интерфейс может быть проводным.

Блок цифровой обработки

Блок 210 цифровой обработки содержит процессор 241, который действует, согласно команде от радио-I/F 210 или согласно программе, чтобы управлять работой передатчика 200-1 внутренней установки; RAM (память произвольного доступа) 242, которая хранит программу, выполняемую процессором 241; EEPROM (электронно-стираемая программируемая постоянная память) 243 для хранения параметра настройки и т.п. в качестве части данных от радио-I/F 210; программируемую пользователем вентильную матрицу (далее FPGA) 245, которая действует, под управлением процессора 241, для формирования сигнала базовой полосы, который будет передаваться передатчиком 200-1 внутренней установки; EEPROM 244 для хранения встроенного программного обеспечения FPGA 245, в качестве части данных от радио-I/F 210; и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 247, который действует, чтобы преобразовать выходной сигнал базовой полосы из FPGA 245 в аналоговый сигнал и выдать аналоговый сигнал на аналоговый блок 250.

Более конкретно, блок 240 цифровой обработки конфигурирован для формирования данных, которые являются источником сигнала, который будет передаваться как сигнал определения местоположения от передатчика 200-1 внутренней установки. Далее, блок 240 цифровой обработки конфигурирован для отсылки сформированных данных в блок 250 аналоговой обработки в форме битового потока.

Хотя не ограничено конкретно следующим, например, после приложения мощности питания к FPGA 245, программа встроенного программного обеспечения, сохраненная в EEPROM 244, загружается на FPGA 245. Информация (данные битового потока) встроенного программного обеспечения загружается в память конфигурации, образованной SRAM (статическая память произвольного доступа) 246 в пределах FPGA 245. Отдельные битовые данные загруженного битового потока служат источником информации для схемы, которая будет реализована на FPGA 245, обеспечивая возможность настройки ресурса, обеспеченного в FPGA 245, таким образом, чтобы реализовать схему, специфическую для встроенного программного обеспечения. Как указано выше, FPGA 245 имеет внешние данные конфигурации, не полагаясь на аппаратные средства, так что могут достигаться высокая разносторонность и гибкость.

Далее, процессор 241 действует, согласно внешней команде, принятой от радио-I/F 210 и основанной на данных, сохраненных в EEPROM 243, чтобы сохранить следующие данные в SRAM 246 (регистр), в качестве параметра установки для передатчика 200-1 внутренней установки:

1) Код расширения (PRN код)

2) ID передатчика

3) Координата передатчика

4) Сообщение (который сформировано в том же самом формате, что и навигационное сообщение от спутника, через FPGA 245)

5) Параметр выбора цифрового фильтра

Как описано ниже, полосовые фильтры на 1 МГц, 2 МГц и 4 МГц (центральная частота 1575.42 МГц) предварительно запрограммированы в FPGA 245. "Параметр выбора цифрового фильтра" является параметром для выбора одного из полосовых фильтров.

Программа для работы процессора 241 также предварительно сохранена в EEPROM 243. После активации передатчика 200-1 внутренней установки эта программа считывается из EEPROM 243 и переносится в RAM 242.

Запоминающее устройство для хранения программы или данных не ограничено EEPROM 243 или EEPROM 244. Запоминающее устройство данных может быть таким, которое способно, по меньшей мере, хранить данные энергонезависимым способом. Далее, в случаях, где данные введены извне, как описано ниже, запоминающее устройство может быть таким, которое позволяет осуществлять запись данных в него. Структура данных для данных, которые должны сохраняться в EEPROM 243, описана ниже.

Блок аналоговой обработки

Блок 250 аналоговой обработки конфигурирован, чтобы модулировать несущую 1.57542 ГГц, используя данные битового потока из блока 240 цифровой обработки, формировать сигнал передатчика и посылать сигнал передатчика в антенну. Этот сигнал излучается антенной.

Более конкретно, сигнал с выхода ЦАП 247 из блока 240 цифровой обработки преобразуется с повышением частоты повышающим преобразователем 252. Затем, после того, как только часть преобразованного с повышением частоты сигнала в данном диапазоне частот усилена посредством полосового фильтра (BPF) 253 и усилителя 254, усиленный сигнал вновь преобразуется с повышением частоты повышающим преобразователем 255. Затем, после того, как часть преобразованного с повышением частоты сигнала в данном диапазоне частот извлечена SAW (поверхностная акустическая волна) фильтром, извлеченный сигнал преобразуется в сигнал, имеющий предопределенную интенсивность, переменным аттенюатором 257 и RF переключателем 258, и полученный сигнал передается антенной.

Тактовый сигнал для использования в повышающем преобразователе 252 и повышающем преобразователе 255 генерируется умножением тактового сигнала, предоставляемого от блока 230 I/O опорного тактового сигнала на FPGA 245, посредством умножителя 251.

Настройка соответствующих уровней переменного аттенюатора 257 и RF переключателя 258 управляется управляющим сигналом от процессора 241 через FPGA 245. RF переключатель 258 действует, чтобы эффективно изменять интенсивность сигнала посредством так называемой импульсной модуляции (PM). Каждый из переменного аттенюатора 257 и RF переключателя 258 действует как часть упоминаемой далее "функции переменной настройки индивидуально I/Q модулированных амплитуд".

Вышеописанным способом сигнал, имеющий конфигурацию, подобную конфигурации сигнала определения местоположения от спутника, излучается от передатчика 200-1 внутренней установки. В этом случае, содержание сигнала не точно идентично тому, которое включено в сигнал определения местоположения, излучаемый от спутника. Один пример сигнала, который будет излучаться передатчиком 200-1 внутренней установки, будет описан ниже (фиг.8).

В приведенном выше описании FPGA 245 используется в качестве блока обработки для осуществления обработки цифрового сигнала в блоке 240 цифровой обработки. Альтернативно, любой другой подходящий тип блока обработки может использоваться, если он способен изменять функцию модуляции радио-(беспроводного) блока посредством программного обеспечения.

На Фиг.2 тактовый сигнал (Clk) подается на блок 250 аналоговой обработки через блок 240 цифровой обработки. Альтернативно, тактовый сигнал может непосредственно подаваться от блока 230 I/O опорного тактового сигнала в блок 250 аналоговой обработки.

В первом варианте осуществления блок 240 цифровой обработки и блок 250 аналоговой обработки показаны отдельно, для простоты иллюстрации. Однако в физическом аспекте они могут быть смешанным образом смонтированы на одной микросхеме.

Блок I/O опорного тактового сигнала

Блок 230 I/O опорного тактового сигнала конфигурирован для подачи тактового сигнала для управления работой блока 240 цифровой обработки или тактового сигнала для генерации несущей на блок 240 цифровой обработки.

В "режиме внешней синхронизации" возбудитель 234 блока 230 I/O опорного тактового сигнала действует, чтобы подавать тактовый сигнал в блок 240 цифровой обработки и другие блоки, основываясь на сигнале синхронизации, выданном от внешнего тактового генератора на порт 220 канала внешней синхронизации.

Далее, в "режиме внешнего тактового сигнала" мультиплексор 232 блока 230 I/O опорного тактового сигнала действует, чтобы выбрать внешний тактовый сигнал, выданный на порт 220 внешнего тактового сигнала, таким образом, что тактовый сигнал выводится из PLL (контур фазовой автоподстройки частоты) схемы 233 и подается на блок 240 цифровой обработки и другие блоки в синхронизации с внешним тактовым сигналом.

В "режиме внутреннего тактового сигнала" мультиплексор 232 блока 230 I/O опорного тактового сигнала действует, чтобы выбрать внутренний тактовый сигнал, сгенерированный внутренним генератором 231 тактового сигнала, таким образом, что тактовый сигнал выводится из PLL схемы 233 и подается на блок 240 цифровой обработки и другие блоки в синхронизации с внутренним тактовым сигналом.

Внутреннее состояние (например, сигнал "PLL управления") передатчика внутренней установки может контролироваться из радио-I/F 210 на основе сигнала с выхода процессора 241. Цифровой интерфейс 260 ввода/вывода может быть конфигурирован, чтобы принимать ввод кодовой комбинации псевдошумового кода для модуляции расширения сигнала, излучаемого передатчиком 200-1 внутренней установки, или радио-I/F 210 может быть конфигурирован, чтобы принимать ввод дополнительных данных, которые должны передаваться от передатчика 200-1 внутренней установки. Например, дополнительные данные могут включать в себя текстовые данные (данные местоположения), указывающие на местоположение передатчика 200-1 внутренней установки. В случаях, где передатчик 200-1 внутренней установки установлен в коммерческой зоне, такой как универмаг, рекламные данные могут быть введены в передатчик 200-1 внутренней установки в качестве дополнительных данных.

Когда кодовая комбинация расширения (PRN код) вводится в передатчик 200-1 внутренней установки, она записывается в предопределенной области в EEPROM 243. Затем записанный PRN-ID включается в сигнал местоположения. Дополнительные данные также записываются в область, зарезервированную в EEPROM 243 в зависимости от типа данных.

Структура данных для данных, сохраняемых в EEPROM 243

Со ссылкой на фиг.3 ниже описана структура данных для данных, сохраняемых в EEPROM 243.

На фиг.3 представлена диаграмма, концептуально показывающая один режим хранения данных в EEPROM 243, предусмотренной в передатчике 200-1 внутренней установки. EEPROM 243 содержит множество областей 300-350 для хранения данных.

В области 300 ID передатчика сохранен в виде числа для идентификации передатчика. Например, ID передатчика может быть числовым символом и/или буквенным символом, или их комбинацией, которая записывается в памяти энергонезависимым способом во время изготовления передатчика.

PRN-ID кода расширения (PRN код), назначенного передатчику, сохранен в области 310. Имя передатчика сохранено в области 320 в форме текстовых данных.

Кодовая комбинация расширения (PRN код), назначенная передатчику, сохранена в области 330. Кодовая комбинация расширения, назначенная передатчику, является одной из конечного множества кодовых комбинаций, которые выбираются из большого количества кодовых комбинаций, принадлежащих той же самой категории, что и кодовые комбинации расширения для спутников, и предварительно назначенных системе обеспечения информации о местоположении согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Таким образом, кодовая комбинация расширения, назначенная передатчику, отличается от назначенной каждому из спутников.

Число кодовых комбинаций расширения (PRN код), назначенных системе обеспечения информации о местоположении, является конечным, тогда как число передатчиков внутренней установки изменяется в зависимости от размера места установки для каждого из передатчиков внутренней установки или структуры места установки (число этажей здания и т.д.), так что число передатчиков внутренней установки, вероятно, будет больше, чем число кодовых комбинаций. Таким образом, возможно, что множество передатчиков внутренней установки имеют ту же самую псевдошумовую кодовую комбинацию. В этом случае, местоположение каждого из передатчиков внутренней установки, имеющих ту же самую кодовую комбинацию, может быть установлено с учетом вывода сигнала. Это позволяет предотвратить ситуацию, когда множество сигналов определения местоположения, использующих ту же самую псевдошумовую кодовую комбинацию, будут приниматься тем же самым одним из устройств обеспечения информации о местоположении, при той же самой временной характеристике.

Данные местоположения для идентификации местоположения установки передатчика 200-1 внутренней установки хранятся в области 340. Например, данные местоположения выражены как комбинация долготы, широты и высоты. В дополнение или вместо данных местоположения в области 340 могут быть сохранены почтовый адрес/имя здания. В этой спецификации данные, обеспечивающие возможность идентификации местоположения установки передатчика 200-1 внутренней установки только как таковые, например, "комбинация долготы, широты и высоты", "почтовый адрес/имя здания" или "комбинация долготы, широта и высота и почтовый адреса/имя здания", будут упоминаться как "данные ID (идентификации) местоположения".

Далее, параметр выбора фильтра для выбора фильтра сохранен в области 350. Хотя специально не ограничено следующим, область 350 может конфигурироваться таким образом, что параметр "0" выбора фильтра, параметр "1" выбора фильтра и параметр "2" выбора фильтра ассоциированы соответственно с "1 МГц", "2 МГц" и "4 МГц", которые будут выбраны как полосы пропускания полосовых фильтров.

На фиг.3 каждое из PRN-ID, имени передатчика, псевдошумовой кодовой комбинации, данных ID местоположения и параметра выбора фильтра могут быть заменены дополнительным вводом данных через радио-I/F 210, как упомянуто выше.

Конфигурация FPGA 245

Схема, реализуемая посредством FPGA 245, проиллюстрированной на фиг.2, описана ниже.

На фиг.4 представлена функциональная блок-схема для пояснения конфигурации модулятора 245a, чтобы модулировать сигнал базовой полосы C/A (грубого отслеживания) кода в качестве сигнала местоположения, наложенного на LI полосу (1575,42 МГц) несущей существующего GPA сигнала, или сигнал базовой полосы L1C кода в качестве сигнала определения местоположения, используемого в LI полосе новой спутниковой системы определения местоположения (такой как японская квази-зенитная спутниковая система), в соответствии с ее форматом сигнала, в схеме, реализуемой посредством FPGA 245.

В качестве одного примера следующее описание основывается на предположении, что C/A код подвергнут BPSK (двоичная фазовая манипуляции) модуляции, а L1C код подвергнут QPSK (квадратурная фазовая манипуляции) модуляции. Как станет ясным из следующего описания, схема модуляции, предназначенная для преобразования цифрового значения в аналоговое значение, не ограничена BPSK модуляцией и QPSK модуляцией, но может быть любой другой подходящей схемой, реализуемой посредством FPGA 245.

Конфигурация, проиллюстрированная на фиг.4, является конфигурацией, основанной на QPSK модуляторе. Однако если тот же самый сигнал наложен на каждый синфазный (I) сигнал и квадратурный (Q) сигнал, то получающаяся модуляция становится эквивалентной BPSK модуляции. Основываясь на этом принципе, схема конфигурируется, чтобы реализовать как BPSK модуляцию, так и QPSK модуляцию. Альтернативно, она может быть запрограммирована для формирования независимой схемы по каждой схеме модуляции, в зависимости от того, какая из схем модуляции реализуется модулятором 245a.

Согласно фиг.4, модулятор 245a содержит два регистра 2462, 2464 PRN кода, каждый из которых приспособлен для получения PRN кода, сохраненного в EEPROM 243, и сохранения полученного PRN кода, и два регистра 2466, 2468 кода сообщения, каждый из которых приспособлен для получения от описываемого ниже блока 245b генерации данных сообщения или блока 245c генерации данных сообщения данных сообщения, соответствующих сигнальному формату C/A кода или L1C кода, и сохранения полученных данных сообщения.

Более конкретно, PRN код, установленный в EEPROM 243, вводится извне в каждый из регистров 2462, 2464 PRN кода. Далее, как описано выше, те же самые данные сохраняются в каждом из регистров 2466, 2468 кода сообщения в BPSK модуляции, или два типа различных данных, то есть данные для I-фазы и данные для Q-фазы, сохраняются в соответствующих регистрах 2466, 2468 кода сообщения в QPSK модуляции.

Модулятор 245a также содержит множитель 2453 для умножения последовательных во времени данных, считанных из регистра 2462 PRN кода, на последовательные во времени данные, считанные из регистра 2466 кода сообщения; множитель 2454 для умножения последовательных во времени данных, считанных из регистра 2464 PRN кода, на последовательные во времени данные, считанные из регистра 2468 кода сообщения; схему 2456 управления уровнем для изменения интенсивности входа сигнала от множителя 2452 под контролем сигнала LVC1 управления уровнем от процессора 241; схему 2458 управления уровнем для изменения интенсивности входа сигнала от множителя 2454 под контролем сигнала LVC2 управления уровнем от процессора 241; FIR (излучение дальнего ИК-диапазона) фильтр 2460, который функционирует как полосовой фильтр одной из полос пропускания, выбранных параметром выбора фильтра, относительно выходного сигнала схемы 2456 управления уровнем; и FIR фильтр 2462, который функционирует как полосовой фильтр одной из полос пропускания, выбранных параметром выбора фильтра, относительно выходного сигнала схемы 2458.

Модулятор 245a дополнительно содержит схему 2472 тактового сигнала для генерации опорного тактового сигнала модуляции, соответствующего сигнальному формату, на основе тактового сигнала от блока 230 I/O опорного тактового сигнала; таблицу 2474 преобразования для вывода соответствующих данных соответственно заданной синусоидальной волне и заданной косинусоидальной волне, чтобы служить сигналом модуляции I-фазы и сигналом модуляции Q-фазы, соответственно; умножитель 2464 для умножения сигнала, эквивалентного синусоидальному выходному сигналу из таблицы 2474 преобразования, на сигнал от FIR фильтра 2460; умножитель 2466 для умножения сигнала, эквивалентного косинусоидальному выходному сигналу из таблицы 2474 преобразования, на сигнал от FIR фильтра 2462; сумматор 2468 для суммирования соответствующих сигналов от умножителей 2464, 2466 вместе; и выходной буфер 2470 для буферизации выходного сигнала сумматора 2368 и вывода буферизованного выходного сигнала на D/A преобразователь 247.

Данные, включенные в сигнал, выводимые из модулятора 245a на ЦАП 247, формируются следующим образом.

Режим вывода сигнала, совместимого с существующим GPS сигналом

В случаях, где конфигурация схемы сформирована для вывода сигнала, совместимого с существующим GPS сигналом (то есть, сигнала, совместимого с L1C/A кодом: L1C/A-совместимого сигнала), посредством встроенного программного обеспечения FPGA 245, модулятор 245a действует, чтобы модулировать каждый сигнал Q-фазы и сигнал I-фазы так, чтобы они имели информацию "долгота/широта/высота" передатчика в качестве сообщения, чтобы генерировать BPSK-модулированный сигнал. Как используется здесь, термин "совместимый сигнал" означает сигнал, который имеет общий сигнальный формат с другим сигналом и поэтому позволяет приемнику принимать их с использованием того же самого входного блока.

Режим вывода сигнала, совместимого с L1C сигналом: L1C-совместимый сигнал

Следующее описание относится к случаям, когда конфигурация схемы сформирована для вывода сигнала, совместимого с L1C сигналом, согласно встроенному программному обеспечению FPGA 245.

В качестве предпосылки, сначала кратко описывается L1C сигнал от спутника.

L1C сигнал от спутника является QPSK-модулированным, как упомянуто выше, причем пилот-сигнал для захвата приемником (способствующий захвату пилот-сигнал) модулирован и наложен на сигнал Q-фазы. Сигнал Q-фазы имеет уровень сигнала на 3 дБ выше, чем уровень сигнала I-фазы. Кроме того, навигационное сообщение наложено на сигнал I-фазы.

Причина, почему способствующий захвату пилот-сигнал накладывается на сигнал Q-фазы, состоит в следующем.

C/A код существующего GPS сигнала представляет собой сигнал, состоящий из 1023 элементарных посылок и имеющий период цикла 1 мс, причем тот же самый сигнал (данные одного сообщения) продолжается в течение 20 периодов цикла C/A кодов. Таким образом, отношение S/N может быть улучшено интеграцией данных. Напротив, L1C сигнал состоит из 10230 элементарных посылок и имеет период цикла 10 мс, причем тот же самый сигнал продолжается в течение только одного периода цикла L1C сигнала. Таким образом, интеграция данных не может быть использована для улучшения отношения S/N. Поэтому необходимо использовать сигнал Q-фазы на L1C сигнале от спутника в качестве способствующего захвату сигнала.

В отличие от этого, в L1C-совместимом сигнале (сигнале, совместимом с L1C сигналом) от передатчика 200-1 внутренней установки, ID передатчика может быть наложен на сигнал Q-фазы. Причина состоит в том, что интенсивность сигнала, излучаемого от передатчика 200-1 внутренней установки, больше, чем интенсивность сигнала, передаваемого от GPS спутника, и поэтому нет никакой необходимости в способствующем захвату сигнале. Это основано на ситуациях, где сигнал от GPS спутника требует способствующего захвату сигнала, потому что он ослабляется при распространении к земле, тогда как передатчик внутренней установки необходим для увеличения интенсивности сигнала, чтобы предотвратить возникновение многолучевого и нестабильного распространения. Далее, данные ID местоположения, такие как долгота, широта и высота, накладываются на сигнал I-фазы.

На фиг.5 представлен график, показывающий спектральные распределения интенсивности сигнала L1C/A кода и сигнала L1C кода. На фиг.5 дополнительно показаны интенсивности спектра P кода в качестве кода военного назначения, который должен передаваться от спутника вместе с C/A кодом в L1 полосе, и М кода в качестве кода военного назначения, который должен передаваться от спутника вместе с L1C кодом в L1 полосе.

Как показано на фиг.5, C/A код имеет главный пик на центральной частоте 1575,42 МГц и сигнал боковых лепестков вокруг центральной частоты. В L1C коде имеется нулевая точка на центральной частоте 1575,42 МГц, чтобы подавлять взаимные помехи с C/A кодом. Далее, есть два главных пика с обеих сторон от нулевой точки и сигнал боковых лепестков на внешней стороне относительно главных пиков.

Таким образом, в C/A коде только главный пик может быть извлечен с использованием полосового фильтра с полосой пропускания 1 МГц. В L1C коде только главные пики могут быть извлечены с использованием полосового фильтра с полосой пропускания 2 МГц.

Как упомянуто выше, интенсивность сигнала, передаваемого от передатчика 200-1 внутренней установки, в месте, где принимается сигнал, больше, чем интенсивность сигнала, передаваемого от GPS спутника, в момент, когда сигнал принимается на земле. Таким образом, становится возможным передавать только намеченный частотный компонент, чтобы подавить взаимные помехи с другими сигналами.

Блок 245b генерации данных сообщения

На фиг.6 представлена функциональная блок-схема, показывающая конфигурацию блока 245b генерации данных сообщения, в случаях, когда встроенное программное обеспечение FPGA 245 установлено для передачи сигнала, совместимого с C/A кодом L1 полосы.

Как описано ниже, блок 245b генерации данных сообщения предназначен для выполнения обработки наложения данных ID местоположения и других данных, полученных извне, на часть C/A кода L1 полосы, соответствующего навигационному сообщению, в соответствии сигнальным форматом.

Блок 245b генерации данных сообщения содержит интерфейс 2482 команд для приема команды 2480 от процессора 241; анализатор 2484 TOW команды для считывания информации TOW (время недели) в C/A коде L1 полосы на основе команды от интерфейса 2482 команд; анализатор 2488 команды для считывания содержания команды иной, чем TOW команда; TOW генератор 2486 для генерации TOW информации; и банк 2490 сообщения для приема TOW информации от TOW генератора 2486 и информации сообщения от анализатора 2488 команды и сохранения этой информации.

Банк 2490 сообщения содержит два банка 01, 02, каждый емкостью 30 битов, чтобы хранить TOW информацию, и восемь банков 03-10 каждый емкостью 30 битов, чтобы хранить другую информацию сообщения. Каждый из банков 01-10 имеет область 2490a хранения информации емкостью 24 битов, и предусмотрен CRC генератор 2492 для генерации CRC кода (6 битов) для обнаружения ошибок, на основе 24-битовых данных в области 2490a, и хранения CRC кода в области 2490b соответствующего одного из банков, следующей за областью 2490a.

Счетчик 2492 последовательности 2494 предусмотрен для последовательной выдачи считанного сигнала в банки 01-10 синхронно с MSG часами на основе тактового сигнала из блока 230 I/O опорного тактового сигнала. В ответ на считанный сигнал данные считываются из каждого из банков 01-10 и сохраняются в регистре 2496 сообщений.

Данные в регистре 2496 сообщений записываются в каждый из двух регистров 2466, 2468 кода сообщения. Последующая обработка описана в связи с работой модулятора 245a на фиг.4.

Блок 245с генерации данных сообщения

На фиг.7 представлена функциональная блок-схема, показывающая конфигурацию блока 245с генерации данных сообщения, в случаях, когда встроенное программное обеспечение FPGA 245 установлено для передачи сигнала, совместимого с L1C кодом.

Как описано ниже, блок 245с генерации данных сообщения предназначен для выполнения обработки наложения данных ID местоположения и других данных, предоставленных извне, на часть L1C кода, соответствующую навигационному сообщению и пилот-сигналу, в соответствии с сигнальным форматом.

Блок 245c генерации данных сообщения содержит интерфейс 2502 команд для приема команды 2500 от процессора 241; анализатор 2504 команды сообщения для анализа содержания данных, которые будут передаваться как сообщение, основываясь на команде, выданной от интерфейса 2502 команд; банк 2506 сообщений для получения информации сообщения, связанного с I-фазой, от анализатора 2504 команды сообщения и сохранения в нем информации сообщения, связанного с I-фазой, и банк 2508 сообщений для получения информации сообщения, связанного с Q-фазой, от анализатора 2504 команды сообщения и сохранения в нем информации сообщения, связанного с Q-фазой.

Банк 2506 сообщений содержит одиннадцать банков I00 - I10 каждый емкостью 150 битов для хранения соответствующей информации I-фазы. Банк 2508 сообщений содержит три банка Q00 - Q02 каждый емкостью 48 битов для хранения соответствующей информации Q-фазы, три банка Q03-Q05 каждый емкостью 63 бита для хранения соответствующей информации Q-фазы и три банка Q06-Q08 каждый емкостью 75 битов для хранения соответствующей информации Q-фазы. Емкость каждого связанного с Q-фазой банка не ограничена вышеупомянутыми значениями. Например, каждая из емкостей банков Q01-Q08 может быть установлена на 150 битов, то есть на ту же самую емкость, что и у каждого банка, связанного с I-фазой.

Например, ID передатчика сохранен в банке 2508 сообщений, связанных с Q-фазой. Далее, в дополнение к вышеупомянутым "данным ID местоположения" другие данные, такие как "рекламные данные", "информация движения", "информация о погоде" и/или "информация о бедствиях", выдаваемые внешней стороной относительно передатчика 200-1 внутренней установки через радио-I/F 210, могут храниться в банке 2506 сообщений, связанных с I-фазой. Например, информация о бедствиях включает в себя информацию о землетрясениях (предсказание/возникновение). Как используется здесь, термин "внешняя сторона" содержит серверное устройство, которым управляет предприятие, общественное учреждение и т.п., обеспечивающее вышеупомянутую информацию. Информация может быть передана от внешнего серверного устройства в режиме реального времени или может периодически обновляться. Альтернативно, информация может быть обновлена администратором операций передатчика 200-1 внутренней установки. Например, в случаях, когда передатчик 200-1 внутренней установки установлен в универмаге, рекламные данные могут быть выданы передатчику 200-1 внутренней установки администратором операций, в качестве одной коммерческой операции универмага.

Хотя конкретно не ограничено следующим, ВСН код исправления ошибок может быть добавлен к данным, которые должны храниться в банках Q00-Q08, и код обнаружения ошибок может быть добавлен к данным, которые должны храниться в банках I00-I10. В этом случае, что касается данных, сохраняемых в банках Q00-Q08, в которые должен периодически включаться ID передатчика, имеющий относительно короткую длину данных, корректные данные могут быть получены каждый раз, когда сигнал принимается в относительно коротком периоде цикла, так что принятые данные могут быстро фиксироваться. Это позволяет фиксировать принимаемые данные в банке сообщений, связанном с Q-фазой, при хронировании, опережающем банк сообщений, связанный с I-фазой, и переходить к описываемой ниже обработке сбора информации о местоположения (запрос на сервер).

Блок 245с генерации данных сообщения также содержит администратор 2510 последовательности для считывания из банков I00-I10 данных, которые будут включены в информацию I-фазы, в последовательности согласно команде от интерфейса 2502 команд; и администратор 2512 последовательности для считывания из банков Q00-Q08 данных, которые будут включены в информацию Q-фазы, в последовательности согласно команде от интерфейса 2502 команд.

Блок 245с генерации данных сообщения далее содержит регистр 2514 сообщений для последовательного считывания данных, связанных с I-фазой и Q-фазой, от администратора 2510 последовательности и администратора 2512 последовательности в синхронизации с MSG тактом на основе тактового сигнала от блока 230 I/Q опорного тактового сигнала, и записи данных, связанных с I-фазой и Q-фазой, в регистры 2466, 2468 кодов сообщений, соответственно.

Данные в регистре 2514 сообщений записываются в каждый из регистров 2466, 2468 кодов сообщений. Последующая обработка описана в связи с работой модулятора 245a на фиг.4.

В предположении, что сигнал, генерируемый блоком 245с генерации данных сообщения, передан от передатчика 200-1 внутренней установки, приемник (устройство обеспечения информации о местоположении) снабжен множеством разделенных областей хранения, соответствующих ассоциированным одним из I-фазных связанных 150-битовых банков I00-I10 сообщений передатчика внутренней установки, и множеством разделенных областей хранения, соответствующих ассоциированным одним из Q-фазных связанных банков Q00-Q08 сообщений передатчика внутренней установки. Таким образом, каждый раз, когда приемник снова принимает одни из данных, сохраненных в банках I00-I10 или банках Q00-Q08, содержимое соответствующей одной из областей хранения приемника обновляется. С этой целью данные, которые будут сохранены в каждом из банков I00-I10 и Q00-Q08, включают в себя идентификатор для идентификации банка, ассоциированного с ними.

Сигнал, который генерируется блоком 245с генерации данных сообщения и передается от передатчика 200-1 внутренней установки как сообщение, может быть описан следующим образом. В следующем описании сигнал, генерируемый блоком 245с генерации данных сообщения, будет упоминаться как "LIC-совместимое сообщение".

LIC-совместимое сообщение содержит сигнал I-фазы и сигнал Q-фазы. Каждый сигнал I-фазы и сигнал Q-фазы модулирован независимым отдельным сообщением. Более определенно, сигнал Q-фазы модулирован, например, относительно короткой информацией, такой как ID передатчика. Длина данных сигнала Q-фазы меньше, чем длина сигнала I-фазы, так что приемник может быстро захватить сигнал Q-фазы и быстро получить ID передатчика. Однако сам ID передатчика имеет непосредственное значение (например, информация о местоположении). Таким образом, приемник не может узнать свое местоположение только посредством ID передатчика. Поэтому, в определенной ситуации, приемник может быть конфигурирован, чтобы получить доступ к серверному устройству, которое предоставляет информацию о местоположении, через мобильную телефонную сеть, и передать ID передатчика к серверному устройству, чтобы получить информацию о местоположении, связанную с ID передатчика.

Сигнал I-фазы модулирован данными ID местоположения. Таким образом, в определенной ситуации сообщение, которое будет включено в сигнал I-фазы, может конфигурироваться как переменное сообщение. Например, сигнал I-фазы модулируется переменным сообщением, таким как информация о дорожном движении, информация о погоде или информация о бедствиях, в дополнение к информации о местоположении. В этом случае, когда передатчик 200-1 внутренней установки связан с внешней сетью, переменное сообщение может обновляться в режиме реального времени, чтобы предоставить желаемую информацию пользователю приемника. Сигнал I-фазы содержит собственно информацию о местоположении, и поэтому пользователь приемника может узнать свое положение без соединения приемника с сетью. Таким образом, даже в ситуации, когда происходит бедствие и коммуникационные сети переполнены, если LIC-совместимое сообщение может приниматься, местоположение приемника может быть идентифицировано. В такой ситуации, если приемник может послать сигнал позиции мобильного телефона, получатель сигнала может более легко идентифицировать положение отправителя сигнала (жертвы бедствия).

Как описано выше, сигнал I-фазы и сигнал Q-фазы имеют различие в замедлении информации как таковой и различие в конфигурации, например, длине сигнала. В качестве предпосылки для получения информации о местоположении от приемника просто требуется иметь возможность принимать, по меньшей мере, один из двух сигналов. В определенной ситуации приемник конфигурирован для приема обоих сигналов. В другой ситуации приемник конфигурирован, чтобы позволить пользователю выборочно принимать один из двух сигналов согласно потребности. Этот выбор реализуется путем предоставления возможности пользователю ввести настройку для определения того, какой из двух сигналов должен приниматься, в приемник. В другой ситуации приемник конфигурирован, чтобы автоматически переключать режим приема сигнала I-фазы на режим приема сигнала Q-фазы, например, в ответ на сбой соединения с сервером через коммуникационную сеть из-за перегрузки коммуникационной сети. В этом случае конфигурация может быть реализована в соответствии с приложением приемника, чтобы увеличить удобство использования приемника.

Структура данных сигнала, передаваемого от передатчика 200-1 внутренней установки

Сначала будет описана структура данных сигнала, совместимого с C/A кодом L1 полосы с сообщением, генерированным блоком 245b генерации данных сообщения.

LIC/A совместимый сигнал

Со ссылкой на фиг.8 будет описан сигнал определения местоположения (позиционирования), передаваемый от передатчика. Фиг.8 - диаграмма, показывающая конфигурацию сигнала 500, который будет излучаться от передатчика, установленного на GPS спутнике. Сигнал 500 состоит из пяти подкадров, каждый из которых состоит из 300 битов, то есть, подкадров 510-550. Подкадры 510-550 повторно передаются передатчиком. В этом примере каждый из подкадров 510-550 состоит из 300 битов и передается со скоростью 50 б/с (бит в секунду). Таким образом, каждый из подкадров передается в периоде длительностью 6 секунд.

1-ый подкадр 510 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 511, 30-битовую информацию 512 времени часов и 240-битовые данные 513 сообщения. Более конкретно, информация 512 времени часов содержит информацию времени часов, полученную, когда генерируется 1-ый подкадр 510, и ID подкадра. ID подкадра - это идентификационный номер для того, чтобы отличить 1-ый подкадр от остальных подкадров. Данные 513 сообщения включают в себя недельное число GPS, информацию часов, информацию степени исправности для GPS спутника, информацию о точности орбиты для GPS спутника.

2-ой подкадр 520 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 521, 30-битовую информацию 522 времени часов и 240-битовые данные 523 сообщения. Информация 522 времени часов имеет ту же самую конфигурацию, как в 1-ом подкадре 510. Данные 523 сообщения включают эфемериду. Эфемерида (эфемерида широковещательной передачи) означает орбитальную информацию о спутнике, излучающем сигнал определения местоположения. Эфемерида является высокоточной информацией, которая последовательно обновляется административным бюро, руководящим навигацией спутника.

3-ий подкадр 530 имеет ту же самую конфигурацию, что и у 2-го подкадра 520. Более конкретно, 3-ий подкадр 530 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 531, 30-битовую информацию 532 времени часов и 240-битовые данные 533 сообщения. Информация 532 времени часов имеет ту же самую конфигурация, что и в 1-ом подкадре 510. Данные 533 сообщения включают эфемериду.

4-ый подкадр 540 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 541, 30-битовую информацию 542 времени часов и 240-битовые данные 543 сообщения. В отличие от вышеупомянутых данных 513, 523, 533 сообщения, данные 543 сообщения включают информацию альманаха, сводку информации о степени исправности спутника, информацию об ионосферной задержке и параметр UTC (универсальное синхронизированное время).

5-ый подкадр 550 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 551, 30-битовую информацию 552 времени часов и 240-битовые данные 553 сообщения. Данные 553 сообщения включают информацию альманаха и сводку информации о степени исправности спутника. Каждые из данных 543, 553 сообщений состоят из 25 страниц, причем вышеупомянутые различные типы информации определены в каждой странице. Информация альманаха указывает на соответствующие грубые орбиты всех существующих GPS спутников, включая вышеупомянутые GPS спутники. После того, как передача подкадров 510-550 повторена 25 раз, данные сообщения возвращаются к 1-ой странице, и будет передаваться та же самая информация.

Подкадры 510-550 передаются от каждого из передатчиков 120, 121, 122. Когда подкадры 510-550 принимаются устройством 100 обеспечения информации о местоположении, местоположение устройства 100 обеспечения информации о местоположении вычисляется на основе информации обслуживания/управления, включенной в каждую из транспортной служебной нагрузки 511-551 и данные 513-553 сообщения.

Сигнал 560 имеет ту же самую длину данных, что и длина каждых данных 513-553 сообщения, включенных в подкадр 510-550. Сигнал 560 отличается от каждого из подкадров 510-550 тем, что он имеет данные, указывающие на местоположение источника излучения сигнала 560, вместо орбитальной информации, выраженной как эфемерида (в данных 532, 533 сообщений).

Более определенно, сигнал 560 содержит 6-битовый PRN-ID 561, 15-битовый ID 562 передатчика, значение X-координаты 563, значение Y-координаты 564, значение Z-координаты 565, коэффициент коррекции высоты (Zhf) 566, адрес 567 и резерв 568. Сигнал 560 передается от каждого из передатчиков 200-1, 200-2, 200-3 внутренней установки как замена для данных 513-553 сообщений, включенных в подкадры 510-550.

PRN-ID 561 - это идентификационный номер кодовой комбинации группы псевдошумовых кодов (PRN кодовая комбинация), предварительно назначенных передатчику (например, каждому из передатчиков 200-1, 200-2, 200-3 внутренней установки) как источнику излучения сигнала 560. Хотя PRN-ID 561 отличается от идентификационных номеров группы псевдошумовых кодовых комбинаций, назначенных соответствующим передатчикам, установленным на GPS спутниках, он является идентификационным номером, назначенным псевдошумовой кодовой комбинации, принадлежащей той же самой категории, что и вышеупомянутая группа псевдошумовых кодовых комбинаций. Таким образом, в ответ на восстановление сигнала 560, устройство обеспечения информации о местоположении может получить одну из псевдошумовых кодовых комбинаций, назначенных передатчикам внутренней установки, из принятого сигнала 560, и идентифицировать, является ли сигнал подкадрами 510-550, переданными от спутника, или сигналом 560, переданным от передатчика внутренней установки.

Значение X-координаты 563, значение Y-координаты 564 и значение Z-координаты 565 являются данными, указывающими на местоположение установки передатчика 200-1 внутренней установки. Например, значение X-координаты 563, значение Y-координаты 564 и значение Z-координаты 565 могут быть представлены как широта, долгота и высота соответственно. Коэффициент 566 коррекции высоты не является существенным элементом данных. Таким образом, если не требуется степень точности большая, чем для высоты, определенной значением Z-координаты 565, то коэффициент коррекции высоты может быть опущен. В этом случае, например, данные, указывающее "нуль", сохраняются в области, назначенной для коэффициента 566 коррекции высоты.

В резервную область 568 назначены "почтовый адрес/имя здания", "рекламные данные", "информация о движении", "информация о погоде" или "информация о бедствиях (например, информация о землетрясении)".

L1C-совместимый сигнал

Далее описывается структура данных сигнала, совместимого с L1C кодом, с сообщением, генерированным блоком 245с генерации данных сообщения.

Ниже описана структура данных сигнала I-фазы.

1. Первая конфигурация сигнала I-фазы

На фиг.9 представлена диаграмма, показывающая первую конфигурацию L1C-совместимого сигнала. Как показано на фиг.9, передаются 6 подкадров. Сигнал 810 передается передатчиком как вышеупомянутый 1-ый подкадр. Сигнал 810 содержит 30-битовую транспортную служебную нагрузку 811, 30-битовую информацию 812 времени часов, 6-битовый PRN-ID 813, 15-битовый ID 814 передатчика, значение X-координаты 815, значение Y-координаты 816 и значение Z-координаты 817. Начальные 60 битов сигнала 810 те же самые, что и начальные 60 битов каждого из подкадров 510-550, передаваемых от GPS спутника.

В резервную область 818 назначены "почтовый адрес/имя здания", "рекламные данные", "информация о движении", "информация о погоде" или "информация о бедствиях".

Сигнал 820 передается передатчиком как описанный ниже 2-ой подкадр. Сигнал 820 содержит 6-битовый ID 821 подкадра, коэффициент 822 коррекции высоты и адрес 823 местоположения передатчика. Каждый из описанных ниже подкадров с 3-го по 6-ой передается при условии, что 144 бита на нижней стороне ID подкадра сигнала 820 (коэффициент 822 коррекции высоты и адрес 823 местоположения передатчика в сигнале 820) определены как отличающаяся информация. Информация, которая будет включена в каждый из подкадров, не ограничена вышеупомянутой информацией. Например, реклама, связанная с информацией о местоположении, и/или интернет-URL (унифицированные указатели информационного ресурса) могут быть сохранены в предопределенной области в каждом из подкадров.

Пять сигналов 830-870 показывают пример режима передачи сигналов 810, 820 и каждый из подкадров с 3-го по 6-ой имеют ту же самую структуру, что и у сигнала 820. Сигнал 830 содержит 1-ый подкадр 831 и 2-ой подкадр 832. 1-ый подкадр 831 имеет тот же самый заголовок, что и у каждого из подкадров 510-550, передаваемых от GPS спутника. Второй подкадр 832 является кадром, соответствующим сигналу 820.

Сигнал 840 содержит 1-ый подкадр 831 и 3-ий подкадр 842. 1-ый подкадр 831 является тем же самым, что и 1-ый подкадр 831 сигнала 830. 3-ий кадр 842 имеет ту же самую структуру, что и у сигнала 820.

Вышеупомянутая конфигурация повторяется до последнего сигнала 870 для передачи 6-го подкадра. Сигнал 870 содержит 1-ый подкадр и 6-ой подкадр.

Когда передатчик повторно передает от сигнала 830 до сигнала 870, 1-ый подкадр 831 передается при каждой передаче сигналов. После завершения передачи 1-го подкадра, вставляется любой из оставшихся подкадров. Более конкретно, подкадры передаются в следующем порядке: 1-ый подкадр 831 -> 2-ой подкадр 832 -> 1-ый подкадр 831 -> 3-ий подкадр 842 -> 1-ый подкадр -> --- ―> 6-ой подкадр 872 -> 1-ый подкадр 831 -> 2-ой подкадр 832 ---.

2. Вторая конфигурация сигнала I-фазы

На фиг.10 представлена диаграмма, показывающая вторую конфигурацию L1C-совместимого сигнала. Структура данных сообщения может быть определена независимо от подкадров 510-550.

Фиг.10 концептуально показывает вторую конфигурацию L1C-совместимого сигнала. На фиг.10 сигнал 910 содержит транспортную служебную нагрузку 911, преамбулу 912, PRN-ID 913, ID 914 передатчика, первую переменную 915, значение X-координаты 916, значение Y-координаты 917, значение Z-координаты 918 и код проверки четности/CRC 919. Сигнал 920 имеет конфигурацию, подобную конфигурации сигнала 910. Сигнал 920 содержит вторую переменную 925 вместо первой переменной сигнала 910.

Каждый из сигналов имеет 150-битовую длину. Сигналы, каждый из которых имеет ту же самую структуру, передаются в количестве шести. Сигналы, имеющие вышеупомянутую конфигурацию, могут использоваться в качестве сигнала, который будет передаваться от передатчика внутренней установки.

Каждый из сигналов, проиллюстрированных на фиг.10, имеет PRN-ID, так что устройство 100 обеспечения информации о местоположении может идентифицировать источник передачи принятого сигнала на основе PRN-ID. Если источником передачи является передатчик внутренней установки, значение X-координаты, значение Y-координаты и значение Z-координаты включены в принятый сигнал. Таким образом, устройство 100 обеспечения информации о местоположении может отобразить на дисплее местоположение внутренней установки.

Конфигурация устройства 100-1 обеспечения информации о местоположении (приемник)

Со ссылкой на фиг.11 ниже описано устройство 100 обеспечения информации о местоположении. На фиг.11 показана блок-схема конфигурации аппаратных средств устройства 100 обеспечения информации о местоположении.

Устройство 100 обеспечения информации о местоположении содержит: антенну 402; RF (РЧ) входную схему 404, электрически связанную с антенной 402; понижающий преобразователь 406, электрически связанный с РЧ входной схемой 404; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 408, электрически связанный с понижающим преобразователем 406; процессор 410 базовой полосы, электрически связанный с АЦП 408; память 420, электрически связанную с процессором 410 базовой полосы; навигационный процессор 430, электрически связанный с процессором 410 базовой полосы; и дисплейный блок 440, электрически связанный с навигационным процессором 430.

Память 420 содержит множество областей, хранящих множество псевдошумовых кодовых комбинаций как данные для идентификации каждого источника излучения сигнала позиционирования. Например, в случаях, где 48 типов кодовых комбинаций используются в системе, память 420 может включать сорок восемь областей 421-1 в 421-48. В другой ситуации, если число типов кодовых комбинаций дополнительно увеличивается, большее число областей будет обеспечиваться в памяти 420. Наоборот, номер типов кодовых комбинаций может быть установлено на значение, меньшее, чем число областей, которые обеспечены в памяти 420, в зависимости от конкретного случая.

Например, в случаях, где 48 типов кодовых комбинаций используются в спутниковой системе определения местоположения, использующей 24 спутника, данные идентификации в числе 24 (PRN коды) для идентификации соответствующих спутников и 12 дополнительных данных сохранены в области 421-1 к 421-36. В этом случае, например, псевдошумовая кодовая комбинация для первого из спутников может быть сохранена в области 421-1. Кодовая комбинация может считываться из области 421-1 и подвергаться обработке взаимной корреляции по отношению к принятому сигналу, чтобы выполнить отслеживание сигнала и декодирование навигационного сообщения, включенного в принятый сигнал. Хотя метод считывания предварительно сохраненных кодовых комбинаций показан в качестве примера, также может использоваться метод генерации кодовых комбинаций с использованием генератора кодовых комбинаций. Например, генератор кодовой комбинации может быть реализован путем комбинирования двух сдвиговых регистров с обратными связями. Конфигурация и работа генератора кодового комбинации хорошо известны специалистам в данной области техники, поэтому их подробное описание опущено.

Тем же способом множество псевдошумовых кодовых комбинаций, назначенных передатчикам внутренней установки с 1-го по n-ый, способным излучать сигнал позиционирования, сохранены в областях 421-37 - 421-48. Например, псевдошумовая кодовая комбинация, назначенная 1-му передатчику внутренней установки, может быть сохранена в области 421-37. В этом случае, в то время как внутренние передатчики, имеющие 12 типов кодовых комбинаций, могут использоваться в первом варианте осуществления, предпочтительно разместить передатчики внутренней установки таким образом, что два или более из передатчиков внутренней установки, использующих ту же самую кодовую комбинацию, не располагаются в пределах диапазона приема того же самого одного из устройств обеспечения информации о местоположении. Это позволяет установить 12 или более передатчиков внутренней установки, например, на том же самом этаже здания 130.

Далее, в случаях, где принимается LIC-совместимый сигнал, множество областей хранения, соответствующих банкам 10-110, Q00-Q08 установлены в памяти 420, как описано выше.

Процессор 410 базовой полосы содержит блок 412 коррелятора, приспособленный, чтобы принимать сигнал с выхода АЦП 408, блок управления 414 для управления работой блока 412 коррелятора и блок 416 определения для определения источника излучения сигнала позиционирования на основе данных с выхода блока 414 управления. Навигационный процессор 430 содержит блок 432 определения местоположения внешней установки для определения местоположения внешней установки устройства 100 обеспечения информации о местоположении на основе сигнала с выхода блока 416 определения и блок 434 определения местоположения внутренней установки для получения информации, указывающей местоположение внутренней установки устройства 100 обеспечения информации о местоположении, на основе данных с выхода блока 416 определения.

Антенна 402 может принимать соответствующие сигналы определения местоположения, излучаемые от GPS спутников 110, 111, 112, и сигнал определения местоположения, излучаемый от передатчика 200-1 внутренней установки. Далее, в случаях, где устройство 100 обеспечения информации о местоположении реализовано как мобильный телефон, антенна 402 также может передавать и принимать сигнал беспроводной связи или передачи данных, вместо вышеупомянутых сигналов определения местоположения.

РЧ входная схема 404 действует в ответ на прием сигнала, принимаемого антенной 402, чтобы выполнить обработку удаления шума или обработку фильтрации для вывода только сигнала, имеющего предопределенную ширину полосы. Сигнал с выхода РЧ входной схемы 404 вводится в понижающий преобразователь 406.

Понижающий преобразователь 406 действует, чтобы усиливать сигнал с выхода РЧ входной схемы 404 и выводить усиленный сигнал как сигнал промежуточной частоты. Сигнал промежуточной частоты вводится в АЦП 408. АЦП 408 действует, чтобы подвергнуть сигнал промежуточной частоты, введенный в него, обработке цифрового преобразования, чтобы преобразовать его в цифровые данные. Цифровые данные вводятся в процессор 410 базовой полосы.

В процессоре 410 базовой полосы блок 412 коррелятора действует для выполнения обработки корреляции между принятым сигналом и кодовой комбинации, считанной из памяти 420 блоком 414 управления. Например, блок 414 управления действует для обеспечения двух типов кодовых комбинаций, отличающихся по фазе кода на 1 бит, и блок 412 коррелятора действует для выполнения обработки сопоставления двух типов кодовых комбинаций с цифровыми данными, посланными из АЦП 408. Далее, блок 412 коррелятора действует, основываясь на кодовых комбинациях, чтобы отслеживать сигнал определения местоположения, принимаемый устройством 100 обеспечения информации о местоположении, и идентифицировать одну из кодовых комбинаций, которая имеет битовую последовательность, идентичную последовательности сигнала определения местоположения. Таким способом идентифицируется псевдошумовая кодовая комбинация. Таким образом, устройство 100 обеспечения информации о местоположении может определить, от какого из спутников передан принятый сигнал определения местоположения, или принятый сигнал определения местоположения исходит от передатчика внутренней установки. Затем устройство 100 обеспечения информации о местоположении действует на основе идентифицированной кодовой комбинации, чтобы демодулировать сигнал определения местоположения и декодировать сообщение, содержащееся в нем.

Более конкретно, блок 416 определения действует, чтобы выполнить вышеупомянутое определение и отослать данные, в зависимости от определения, к навигационному процессору 430. Блок 416 определения действует, чтобы определить, идентичен ли PRN-ID, включенный в принятый сигнал определения местоположения, PRN-ID, назначенному передатчику иному, чем передатчики, установленные на GPS спутниках.

Один пример, где 24 GPS спутника используются в системе определения местоположения, будет описан ниже. В этом случае, используются 36 типов псевдошумовых кодов, включая дополнительные коды, причем PRN-01 - PRN-24 используются в качестве чисел для того, чтобы идентифицировать соответствующие GPS спутники (PRN-ID), и PRN-25 - PRN-36 используются в качестве чисел для того, чтобы идентифицировать соответствующие дополнительные спутники. Дополнительный спутник означает спутник, который запущен в дополнение к первоначально запущенному спутнику. Дополнительный спутник запускается, чтобы подготовиться к возможному отказу GPS спутника или передатчика и других компонентов, установленных на GPS спутнике.

Далее, например, 12 типов псевдошумовых кодовых комбинаций назначены передатчикам (например, передатчикам 200-1,… внутренней установки), иным, чем передатчик, установленный на GPS спутниках, причем числа, отличающиеся от PRN-ID, назначенных спутникам, таким как PRN-37 - PRN-48, назначаются соответствующим передатчикам. Другими словами, в этом примере, имеется 48 PRN-ID. Например, PRN-37 - PRN-48 назначены передатчикам внутренней установки, принимая во внимание расположение передатчиков внутренней установки. Таким образом, если выход передатчика установлен на уровень, способный избегать помех между сигналами, излучаемыми от передатчиков внутренней установки, тот же самый PRN-ID может использоваться в двух или более из передатчиков внутренней установки. На основе такого размещения передатчики могут использоваться в числе, большем, чем число PRN-ID, назначенных передатчикам для использования на земле.

Блок 416 определения действует, в отношении псевдошумовых кодовых комбинаций, сохраненных в памяти 420, чтобы определять, идентична ли кодовая комбинация, полученная из принятого сигнала определения местоположения, кодовой комбинации, назначенной каждому из передатчиков внутренней установки. Если две кодовых комбинации идентичны друг другу, блок 416 определения определяет, что принятый сигнал определения местоположения передан от одного из передатчиков внутренней установки. В противном случае блок 416 определения определяет, что принятый сигнал определения местоположения передан от одного из GPS спутников. Тогда блок 416 определения действует, в отношении кодовых комбинаций, сохраненных в памяти 420, чтобы определить один из спутников, которому назначена полученная кодовая комбинация. Хотя пример, основанный на кодовых комбинациях, показан как методология для определения, определение может выполняться на основе сравнения других данных. Например, сравнение PRN-ID может использоваться для определения.

Если принятый сигнал идентифицирован как сигнал, передаваемый от одного из GPS спутников, блок 416 определения действует, чтобы отсылать данные, полученные из идентифицированного сигнала, к блоку 432 определения местоположения внешней установки. Данные, полученные из идентифицированного сигнала, включают навигационное сообщение. В противном случае, если принятый сигнал идентифицирован как сигнал, переданный от одного из передатчиков внутренней установки, например, передатчика 200-1 внутренней установки, блок 416 определения действует, чтобы отослать данные, полученные из идентифицированного сигнала, к блоку 434 определения местоположения внутренней установки. Эти данные являются значениями координат, предварительно установленными как данные для идентификации местоположения передатчика 200-1 внутренней установки. В определенной ситуации может использоваться идентификационный номер этого передатчика.

В навигационном процессоре 430 блок 432 определения местоположения внешней установки действует на основе данных, посланных из блока 416 определения, чтобы выполнять обработку для вычисления местоположения устройства 100 обеспечения информации о местоположении. Более конкретно, блок 432 определения местоположения внешней установки действует на основе данных, включенных в сигналы, излучаемые от трех или более (предпочтительно, четырех или более) GPS спутников, чтобы вычислить соответствующие времена распространения сигналов и на основе результата вычисления вычислить положение устройства 100 обеспечения информации о местоположении. Эта обработка выполняется с использованием обычной технологии спутникового определения местоположения. Эта обработка была бы легко понятна специалистам в данной области техники, поэтому ее описание будет опущено.

В навигационном процессоре 430 блок 434 определения местоположения внутренней установки действует на основе данных, посланных из блока 416 определения, чтобы выполнить обработку для определения положения в случаях, когда устройство 100 обеспечения информации о местоположении расположено во внутренней области. Как описано ниже, передатчик 200-1 внутренней установки действует, чтобы излучать сигнал определения местоположения, включая данные для идентификации местоположения (данные ID местоположения). Таким образом, устройство 100 обеспечения информации о местоположении может принимать сигнал определения местоположения и извлекать данные, включенные в сигнал, чтобы идентифицировать местоположение устройства 100 обеспечения информации о местоположении на основе извлеченных данных. Блок 434 определения местоположения внутренней установки выполняет эту обработку. Данные, вычисленные блоком 432 определения местоположения внешней установки, или данные, считанные блоком 434 определения местоположения внутренней установки, используются для отображения на дисплейном блоке 440. Более определенно, эти данные включаются в данные для отображения экранного изображения для генерации изображения, чтобы указывать измеренное местоположение, или изображения, чтобы указывать считанное местоположение (например, местоположение установки передатчика 200-1 внутренней установки), и изображение отображается дисплейным блоком 440.

Устройство 100 обеспечения информации о местоположении дополнительно содержит блок 450 связи для выполнения обмена данными с внешней стороной, например, сервером обеспечения информации о местоположении (не показан), под контролем блока 414 управления.

В конфигурации, проиллюстрированной на фиг.11, хотя не ограниченной следующим, в обработке сигнала между приемом сигнала определения местоположения и генерацией информации отображения антенна 402, РЧ входная схема 404, понижающий преобразователь 406 и АЦП образованы аппаратными средствами, а обработка в каждом из процессора 410 базовой полосы и навигационного процессора 430 может быть выполнена согласно программе, сохраненной в памяти 420. Однако в отношении обработки в блоке 412 коррелятора, блок 412 коррелятора может быть конфигурирован для реализации обработки, основанной на аппаратных средствах, вместо программного обеспечения.

Со ссылкой на фиг.12 ниже описана работа устройства 100 обеспечения информации о местоположении. На фиг.12 представлена блок-схема, показывающая этапы обработки, которая должна выполняться процессором 410 базовой полосы и навигационным процессором 430.

На этапе S610 устройство 100 обеспечения информации о местоположении получает (отслеживает и захватывает) сигнал определения местоположения. Более конкретно, процессор 410 базовой полосы принимает ввод принятого сигнала местоположения (цифровым образом преобразованные данные) от АЦП. Затем процессор 410 базовой полосы генерирует, в качестве копий псевдошумовых кодов, множество кодовых комбинаций, имеющих различные фазы кодов, отражающие возможную задержку, и определяет присутствие или отсутствие корреляции между принятым сигналом определения местоположения и каждой из кодовых комбинаций. Например, число кодовых комбинаций, которые должны генерироваться, равно умноженному на два отсчету битов битовых комбинаций. В качестве примера, в случаях, где частота элементарных посылок равна 1023 бита, могут генерироваться 2046 кодовых комбинаций, имеющих последовательную задержку или разность фаз кода в 1/2 битов. Затем выполняется обработка корреляции каждой из кодовых комбинаций с принятым сигналом. В обработке корреляции, если выход, имеющий интенсивность, равную или превышающую предопределенное значение, обнаружен в одной из кодовых комбинаций, процессор 410 базовой полосы может захватить кодовую комбинацию и идентифицировать один из спутников, который излучает принятый сигнал определения местоположения, основываясь на захваченной кодовой комбинации. Имеется только один псевдошумовой код, имеющий битовую последовательность захваченной кодовой комбинации. Таким образом, идентифицируется псевдошумовой код, используемый для формирования принятого сигнала определения местоположения как кодированного сигнала расширенного спектра.

Как отмечено ниже, обработка корреляции принятого и полученного сигнала с каждого из множества копий кодовых комбинаций, сгенерированных в устройстве 100 обеспечения информации о местоположении, может также быть реализована как параллельная обработка.

На этапе S612 процессор 410 базовой полосы идентифицирует источник излучения принятого сигнала определения местоположения. Более конкретно, блок 416 определения идентифицирует источник излучения принятого сигнала определения местоположения, основываясь на PRN-ID, связанном с одним из передатчиков, которому назначена псевдошумовая кодовая комбинация, используемая при модуляции для генерации принимаемого сигнала определения местоположения (например, с использованием памяти 420 на Фиг.11). Если определено, что принимаемый сигнал определения местоположения излучается из внешней области, процедура управления переходит к этапу S620. Если определено, что принятый сигнал определения местоположения излучается из внутренней области, процедура управления переходит к этапу S630. В противном случае, если определено, что принятый сигнал определения местоположения содержит множество сигналов определения местоположения, излучаемых как из внешней области, так и из внутренней области, процедура управления переходит к этапу S640.

На этапе S620 устройство 100 обеспечения информации о местоположении демодулирует сигнал определения местоположения, чтобы получить данные, включенные в него. Более конкретно, блок 432 определения местоположения внешней установки навигационного процессора 430 демодулирует сигнал определения местоположения с использованием кодовой комбинации, временно сохраненной в памяти 420 (кодовая комбинация, захваченная вышеописанным способом; далее "захваченная кодовая комбинация"), чтобы получить навигационное сообщение из подкадров, образующих сигнал определения местоположения. Затем, на этапе S622, блок 432 определения местоположения внешней установки подвергает четыре или более полученных сигналов определения местоположения обработке навигационного сообщения, в качестве предварительной обработки определения местоположения обычным способом.

Затем, на этапе S624, на основе результата вышеописанной обработки блок 432 определения местоположения внешней установки выполняет обработку для вычисления местоположения устройства 100 обеспечения информации о местоположении. Например, в случаях, когда устройство 100 обеспечения информации о местоположении принимает сигналы определения местоположения, излучаемые от четырех или более спутников, выполняется вычисление расстояния с использованием спутниковой орбитальной информации, информации времени часов и другой информации, включаемой в навигационные сообщения, демодулируемые из соответствующих спутниковых сигналов определения местоположения.

В противном случае, если на этапе S612 устройство 100 обеспечения информации о местоположении принимает сигнал определения местоположения, излучаемый от спутника (внешний сигнал), и сигнал определения местоположения от передатчика внутренней установки (внутренний сигнал), устройство 100 обеспечения информации о местоположении демодулирует сигналы определения местоположения, чтобы получить данные, включенные в них, на этапе S640. Более конкретно, блок 432 определения местоположения внешней установки демодулирует сигналы определения местоположения, посланные из процессора 410 базовой полосы, с использованием захваченной кодовой комбинации, чтобы получить данные в подкадре, составляющем каждый из сигналов определения местоположения. В этом случае устройство 100 обеспечения информации о местоположении работает в так называемом "гибридном режиме", потому что оно принимает и сигнал определения местоположения от спутника, и сигнал определения местоположения от передатчика внутренней установки. Таким образом, навигационное сообщение, имеющее данные о времени часов, может быть получено из сигнала определения местоположения от спутника, а данные, имеющие информацию о местоположении, такую как значения координат, могут быть получены из сигнала определения местоположения от передатчика внутренней установки. Более определенно, на этапе S642, блок 434 определения местоположения внутренней установки выполняет обработку получения значения X-координаты 563, значения Y-координаты 564 и значения Z-координаты 565 из сигнала определения местоположения, излучаемого от передатчика 200-1 внутренней установки. Далее, блок 434 определения местоположения внутренней установки получает навигационное сообщение из сигнала определения местоположения, излучаемого от GPS спутника, и выполняет обработку навигационного сообщения. Затем процедура управления переходит к этапу S624. В этом случае выполняется операция выбора одного из сигналов определения местоположения, который будет использоваться в определении местоположения, на основе, например, соответствующей интенсивности внутреннего сигнала и внешнего сигнала. Например, если интенсивность внутреннего сигнала больше, чем интенсивность внешнего сигнала, выбирается внутренний сигнал, и значения координат, включенные во внутренний сигнал, используются в качестве местоположения устройства 100 обеспечения информации о местоположении.

В противном случае, если на этапе S612 определено, что источником излучения принятого сигнала определения местоположения является внутренний источник, и интенсивность внутреннего сигнала равна или больше, чем заданный уровень, то блок 414 определения определяет, установлено ли устройство 100 обеспечения информации о местоположении в режим приема сигнала Q-фазы, на этапе S630. Если устройство 100 обеспечения информации о местоположении не установлено в режим приема сигнала Q-фазы (например, оно установлено в режим C/A-приема или в режим приема сигнала I-фазы), то устройство 100 обеспечения информации о местоположении демодулирует сигнал определения местоположения, чтобы получить данные, включенные в него, на этапе S632. Более конкретно, блок 434 определения местоположения внутренней установки демодулирует сигнал определения местоположения, посланный из процессора 410 базовой полосы, с использованием захваченной кодовой комбинации, чтобы получить данные сообщения в подкадре, составляющем сигнал определения местоположения. Эти данные сообщения являются данными, включенными в сигнал определения местоположения, излучаемый от передатчика внутренней установки, в качестве замены для навигационных сообщений, включаемых в сигналы определения местоположения, излучаемые от спутников. Поэтому предпочтительно, что данные сообщения совместно используют общий с навигационным сообщением формат.

Затем на этапе S634 блок 434 определения местоположения внутренней установки получает значения координат из данных сообщения (то есть получает данные для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки (например, значение X-координаты 563, значение Y-координаты 564 и значение Z-координаты 565 в сигнале 560)). В случаях, где текстовая информация, указывающая на местоположение установки, или почтовый адрес местоположения установки, включены в кадр вместо значений координат, получают текстовую информацию. Затем процедура переходит к этапу S650.

В противном случае, на этапе S630, если устройство 100 обеспечения информации о местоположении установлено в режим приема сигнала Q-фазы, устройство 100 обеспечения информации о местоположении демодулирует сигнал определения местоположения, чтобы получить данные (ID передатчика), включенные в него, на этапе S632. Затем на этапе S638 устройство 100 обеспечения информации о местоположении передает полученный ID передатчика к серверу (не показан) через сеть и получает информацию о местоположении, соответствующую полученному ID передатчика, от сервера.

На этапе S650, основываясь на результате определения местоположения, навигационный процессор 430 выполняет обработку для отображения информации о местоположении на дисплейном блоке 440. Более конкретно, навигационный процессор 430 генерирует данные изображения для индикации полученной координаты или данные для индикации местоположения установки передатчика 200-1 внутренней установки и отсылает данные в дисплейный блок 440. На основе этих данных дисплейный блок 440 отображает информацию о местоположении устройства 100 обеспечения информации о местоположении 100 на дисплее.

Со ссылкой на фиг.13 ниже описан режим отображения информации о местоположении устройства 100 обеспечения информации о местоположении. На фиг.13 представлена диаграмма, показывающая экран дисплея на дисплейном блоке 440 устройства 100 обеспечения информации о местоположении. Когда устройство 100 обеспечения информации о местоположении принимает сигналы определения местоположения, излучаемые от GPS спутников во внешней области, дисплейный блок 440 отображает символ 710, указывающий, что информация о местоположении получена на основе GPS сигналов определения местоположения. Затем, когда пользователь устройства 100 обеспечения информации о местоположении переходит во внутреннюю область, устройство 100 обеспечения информации о местоположении становится неспособным принимать сигналы определения местоположения, излучаемые от GPS спутников. Вместо этого 100 устройство обеспечения информации о местоположении получает излучаемый сигнал, например, от передатчика 200-1 внутренней установки. Этот сигнал передается в том же самом режиме, что и режим сигналов определения местоположения, излучаемых от GPS спутников, как упомянуто выше. Таким образом, устройство 100 обеспечения информации о местоположении выполняет обработку для этого сигнала способом, подобным обработке, которая выполняется, когда принимаются сигналы определения местоположения от GPS спутников. После того, как устройство 100 обеспечения информации о местоположении получит информацию о местоположении из сигнала, дисплейный блок 440 будет отображать пиктограмму 720, указывающую, что информация о местоположении получена на основе сигнала, излучаемого от передатчика, установленного во внутренней области.

Как описано выше, в местоположении, где невозможно принимать радиоволны, таком как внутренняя область здания или подземной торговой зоны, устройство 100 обеспечения информации о местоположении в первом варианте осуществления действует, чтобы принимать радиоволны, излучаемые от передатчика, установленного там (например, одного из передатчиков 200-1, 200-2, 200-3 внутренней установки). Затем устройство 100 обеспечения информации о местоположении действует, чтобы получить информацию, идентифицирующую местоположение передатчика (например, значения координат или почтовый адрес), и отобразить информацию на дисплейном блоке 440. На основе отображенной информации пользователь устройства 100 обеспечения информации о местоположении может знать текущее местоположение. Таким образом, становится возможным предоставлять информацию о местоположении даже в местах, где невозможно непосредственно принимать спутниковые сигналы определения местоположения.

Это позволяет гарантировать устойчивый прием сигнала во внутренней области и предоставлять информацию о местоположении со стабильной точностью порядка нескольких метров даже во внутренней области.

Кроме того, время часов на земле (время часов передатчика, такого как передатчик 200-1 внутренней установки) и время часов спутника могут быть независимыми друг от друга, то есть, не обязательно должны быть синхронизированными друг с другом. Таким образом, становится возможным не увеличивать расходы на производство передатчика внутренней установки. Также нет необходимости синхронизировать время часов множества передатчиков внутренней установки, что облегчает системное управление.

Информация для непосредственной идентификации местоположения установки каждого из множества передатчиков внутренней установки включена в сигнал, передаваемый от каждого из передатчиков внутренней установки, что исключает потребность в вычислении информации о местоположении из сигналов, излучаемых от множества спутников. Таким образом, становится возможным получить сигнал определения местоположения на основе сигнала, излучаемого от одного из передатчиков внутренней установки.

Далее, местоположение приема сигнала может быть идентифицировано путем приема сигнала, излучаемого от одного из передатчиков внутренней установки, что позволяет более просто реализовать систему обеспечения информации о местоположении по сравнению с обычными спутниковыми системами определения положения, такими как GPS.

В устройстве 100 обеспечения информации о местоположении аппаратные средства, реализующие обычные системы определения местоположения, могут использоваться для приема сигнала, передаваемого от передатчика 200-1 внутренней установки, не требуя специализированных аппаратных средств, и обработка сигнала может быть реализована путем изменения или модифицирования программного обеспечения. Таким образом, нет необходимости начинать разработку аппаратных средств с нуля, чтобы использовать методы, связанные с первым вариантом осуществления. Это позволяет не увеличивать стоимость устройства 100 обеспечения информации о местоположении 100, что обеспечивает популяризацию устройства 100 обеспечения информации о местоположении. Далее, становится возможным предоставить устройство обеспечения информации о местоположении, позволяющее не увеличивать размер схемы и сложность в схемной конфигурации.

Более конкретно, память 420 устройства 100 обеспечения информации о местоположении хранит предопределенные PRN-ID для внутренних передатчиков и/или спутников. Устройство 100 обеспечения информации о местоположении действует, согласно программе, чтобы выполнять обработку для определения того, излучаются ли принимаемые радиоволны от спутников или от передатчика внутренней установки, на основе PRN-ID. Эта программа реализуется блоком обработки, таким как процессор базовой полосы. Альтернативно, устройство 100 обеспечения информации о местоположении 100 может быть конфигурировано путем изменения схемного элемента для определения на схемный элемент, включающий в себя функцию, которая должны быть реализована программой.

Если устройство 100 обеспечения информации о местоположении реализовано как мобильный телефон, то получаемая информация может храниться в энергонезависимой памяти 420, такой как флэш-память. Затем, если вызов посылается из мобильного телефона, то данные, хранимые в памяти 420, могут посылаться получателю. В этом случае, информация о местоположении вызывающего абонента, то есть информация о местоположении, полученная от передатчика внутренней установки устройством 100 обеспечения информации о местоположении, передается к базовой станции, передающей вызов. Базовая станция сохраняет информацию о местоположении вместе с датой/временем приема как регистрацию вызова. Далее, если вызывающий абонент является контактным номером экстренного вызова (например, 110 в Японии), информация о местоположении вызывающего абонента может непосредственно уведомляться. Таким образом, уведомление о вызывающем абоненте с мобильного телефона может быть реализовано тем же самым образом, как это имеет место в случае обычного уведомления вызывающего абонента со стационарного телефона при экстренном контакте.

В отношении передатчика, устанавливаемого в определенном местоположении, система обеспечения информации о местоположении реализуется с использованием передатчика, способного излучать сигнал, подобный сигналу, излучаемому передатчиком, установленным на спутнике для определения местоположения. Таким образом, становится возможным исключить необходимость начинать разработку передатчика с нуля.

В системе 10 обеспечения информации о местоположении согласно первому варианту осуществления сигнал расширенного спектра используется в качестве сигнала определения местоположения. При передаче сигнала расширенного спектра можно уменьшить электрическую энергию, приходящуюся на частоту. Таким образом, по сравнению с обычным RF маркером, управление радиоволной облегчается. Это позволяет облегчить установку системы обеспечения информации о местоположении.

В передатчике 200-1 внутренней установки параметр настройки может изменяться после его установки. Таким образом, например, данные ID местоположения для идентификации местоположения установки могут быть все вместе перезаписаны после установки, что позволяет упростить процесс установки. Далее, в числе информации, передаваемой как сообщения, "рекламные данные", "информация о движении", "информация о погоде" и/или "информация о бедствиях (например, информация о землетрясении)" могут быть предоставлены приемнику, причем эти данные перезаписываются в реальном времени. Таким образом, могут быть реализованы различные услуги. Дополнительно, в передатчике 200-1 внутренней установки встроенное программное обеспечение FPGA 245 для выполнения обработки сигнала может непосредственно перезаписываться. Таким образом, те же самые аппаратные средства могут использоваться в коммуникационных схемах (схемах модуляции) в различных системах определения положения.

В передатчике 200-1 внутренней установки полоса сигнала, которая должна передаваться, может быть выборочно ограничена цифровым ограничивающим полосу фильтром. Таким образом, становится возможным подавлять взаимные помехи с другими системами, чтобы увеличить степень использования частот.

В передатчике 200-1 внутренней установки различная информация может быть предоставлена между сигналом I-фазы и сигналом Q-фазы, так что информация о местоположении может быть гибко предоставлена в зависимости от ситуаций. Кроме того, амплитуды сигнала I-фазы и сигнала Q-фазы могут быть настроены индивидуально, так что могут использоваться различные схемы модуляции фазы, иные, чем квадратурная модуляция. Далее, уровень передачи может настраиваться переменным образом. Таким образом, в зависимости от местоположения установки мощность передачи может быть установлена на значение, равное или меньше, чем предусмотренное законом или нормами, регулирующими использование радиоволн, такими Radio Law в Японии, так что специальная авторизация для установки становится ненужным.

Пример модификации

Со ссылкой на фиг.14 ниже описан пример модификации первого воплощения. На фиг.14 представлена блок-схема, показывающая конфигурацию устройства 100 обеспечения информации о местоположении в примере модификации. В примере модификации может использоваться множество корреляторов, вместо конфигурации блока 412 коррелятора, предусмотренного в устройстве 100 обеспечения информации о местоположении. В этом случае обработка для сопоставления копий с сигналами местоположения выполняется одновременно параллельным способом, так что время вычисления информации о местоположении может быть уменьшено.

Устройство 1000 обеспечения информации о местоположении в примере модификации содержит антенну 1010; полосовой фильтр 1020, электрически связанный с антенной 1010; малошумящий усилитель (МШУ) 1030, электрически связанный с полосовым фильтром 1020; понижающий преобразователь 1040, электрически связанный с малошумящим усилителем 1030; полосовой фильтр 1050, электрически связанный с понижающим преобразователем 1040; АЦП 1060, электрически связанный с полосовым фильтром 1050; параллельный коррелятор 1070, составленный из множества корреляторов и электрически связанный с АЦП 1060; процессор 1080, электрически связанный с параллельным коррелятором 1070; и память 1090, электрически связанную с процессором 1080.

Параллельный коррелятор 1070 содержит n корреляторов 1070-1 - 1070-n. Корреляторы действуют на основе управляющего сигнала с выхода процессора 1080, чтобы выполнять обработку сопоставления каждого из множества принятых сигналов определения местоположения с соответствующими из множества кодовых комбинаций, генерированных для демодуляции сигнала определения местоположения, одновременно параллельным способом.

Более конкретно, процессор 1080 действует, чтобы выдать инструкцию для генерации множества кодовых комбинаций, отражающих возможную задержку, возникающую в псевдошумовом коде (имеющем последовательно задержанные фазы кода), на корреляторы параллельного коррелятора 1070. Например, в существующей системе GPS эта инструкция соответствует числу спутников х 2 x 1023 (длина псевдошумовой кодовой комбинации, которая должна использоваться). Согласно инструкции, выданной на каждый из корреляторов параллельного коррелятора 1070, параллельный коррелятор 1070 генерирует множество кодовых комбинаций, отличающихся фазой кода, с использованием псевдошумовых комбинаций, установленных на спутниках. Следовательно, во всех генерированных кодовых комбинациях имеется одна кодовая комбинация, идентичная псевдошумовой кодовой комбинации, используемой для модуляции принятого сигнала определения местоположения. Поэтому псевдошумовая кодовая комбинация может быть мгновенно идентифицирована при помощи параллельного коррелятора 1070, состоящего из множества корреляторов, требуемых для выполнения обработки сопоставления с использованием кодовых комбинаций. Эта операция может также применяться к операции, выполняемой, когда устройство 100 обеспечения информации о местоположении принимает сигнал от передатчика внутренней установки. В этом случае, даже если пользователь устройства 100 обеспечения информации о местоположении находится во внутренней области, информация о его местоположении может быть мгновенно получена.

Другими словами, параллельный коррелятор 1070 может выполнить обработку сопоставления для всех псевдошумовых кодовых комбинаций, установленных на спутниках, и псевдошумовых кодовых комбинаций, установленных в передатчиках внутренней установки, одновременно параллельным способом, наилучшим образом. Далее, даже в случаях, когда обработка сопоставления не выполняется для всех псевдошумовых кодовых комбинаций, установленных на спутниках и передатчиках внутренней установки с учетом отношения между числом корреляторов и числами псевдошумовых кодовых комбинаций, назначенных спутникам и передатчикам внутренней установки, время, требуемое для запроса информации местоположения, может быть значительно уменьшено на основе одновременной параллельной обработки с использованием множества корреляторов.

В этом примере спутники и передатчики внутренней установки передают сигналы в схеме расширенного спектра, то есть той же самой схеме связи, так что псевдошумовые кодовые комбинации, принадлежащие той же самой категории, могут использоваться в качестве назначенных спутникам и передатчикам внутренней установки. Таким образом, параллельный коррелятор может использоваться как для сигнала от каждого из спутников, так и для сигнала от одного из передатчиков внутренней установки, чтобы выполнить обработку приема одновременно, параллельным образом, без особого различия между сигналами.

Хотя конкретно не ограничено следующим, в устройстве 1000 обеспечения информации о местоположении антенна 1010, полосовой фильтр 1020, малошумящий усилитель (МШУ) 1030, понижающий преобразователь 1040, полосовой фильтр 1050, АЦП 1060 и параллельный коррелятор 1070 для обработки сигнала между приемом сигнала местоположения и генерацией информации для отображения на дисплейном блоке (который не иллюстрируется на фиг.14) может быть сформирован аппаратными средствами, а обработка для определения местоположения (процесс, проиллюстрированный на фиг.12) может быть выполнена процессором 1080 согласно программе, сохраненной в памяти 1090.

Второй вариант осуществления

Второй вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже. Система обеспечения информации о местоположении согласно второму варианту осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что множество передатчиков установлены в относительно смежном соотношении друг с другом.

На фиг.15 представлена диаграмма, показывающая состояние использования устройства обеспечения информации о местоположении во втором варианте осуществления. Согласно фиг.15, три передатчика 1110, 1120, 1130 внутренней установки закреплены на потолке того же самого этажа здания. Каждый из передатчиков внутренней установки приспособлен для выполнения той же самой обработки, как в вышеупомянутом передатчике 200-1 внутренней установки. Более конкретно, каждый из передатчиков внутренней установки действует, чтобы излучать сигнал определения местоположения, содержащий данные, указывающие на местоположение его установки.

В этом случае, в зависимости от местоположений передатчиков внутренней установки, имеется область (то есть пространство), где возможен прием двух сигналов определения местоположения, излучаемых от смежных передатчиков внутренней установки. Например, в области 1140 могут приниматься соответствующие сигналы, излучаемые от передатчиков 1110, 1120 внутренней установки. Точно так же в области 1150 могут приниматься соответствующие сигналы, излучаемые от передатчиков 1120,1130 внутренней установки.

Поэтому, например, когда устройство 1160 обеспечения информации о местоположении во втором варианте осуществления расположено в местоположении, проиллюстрированном на фиг.15, устройство 1160 обеспечения информации о местоположении может принять сигнал, излучаемый от передатчика 1110 внутренней установки, чтобы получить данные, включенные в сигнал для указания на местоположение установки передатчика 1110 внутренней установки, в качестве информации о местоположении устройства 1160 обеспечения информации о местоположении. Затем, если пользователь устройства 1160 обеспечения информации о местоположении 1160 перемещается в положение, соответствующее области 1140, устройство 1160 обеспечения информации о местоположении может принимать сигнал, излучаемый от передатчика 1120 внутренней установки, в дополнение к сигналу от передатчика 1110 внутренней установки. В этом случае, когда определяется, какие из двух данных ID местоположения, включенных в сигналы, должны быть выбраны как местоположение устройства 1160 обеспечения информации о местоположении, это определение может быть сделано на основе интенсивности принятого сигнала. Более конкретно, если принимаются сигналы, излучаемые от двух или более передатчиков внутренней установки, то данные, имеющие самое большое значение из соответствующих значений интенсивности принятых сигналов, могут использоваться для отображения информации о местоположении. Если принятые сигналы имеют ту же самую интенсивность, местоположение, соответствующее арифметической сумме данных, включенных в принятые сигналы, может быть выведено, чтобы определить местоположение устройства 1160 обеспечения информации о местоположении.

Как отмечено выше, в устройстве 1160 обеспечения информации о местоположении во втором варианте осуществления, даже если множество сигналов определения местоположения принято во внутренней области, источник излучения одного из принятых сигналов может быть идентифицирован, так что может быть определено местоположение источника излучения, то есть передатчика, установленного во внутренней области.

Как используется в этом описании, термин "внутренний" или "внутренняя область" не ограничен внутренней областью здания или другой архитектурной структуры, но включает в себя любое местоположение, где трудно или невозможно принимать радиоволны, излучаемые от GPS спутника. Например, такое местоположение содержит подземную торговую зону и область внутри железнодорожного транспортного средства.

Во втором варианте осуществления размер области, покрываемой одним из передатчиков внутренней установки, может быть ограничен. Это позволяет избавить от необходимости увеличения интенсивности сигнала, передаваемого от каждого из передатчиков внутренней установки, и облегчит настройку мощности передачи на значение, равное или меньшее, чем предписываемое законом или регулирующими нормами для регулирования использования радиоволн, такими как закон Radio Law в Японии, так что специальная авторизация для установки становится ненужной.

Третий вариант осуществления

Третий вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже. Устройство обеспечения информации о местоположении в системе обеспечения информации о местоположении согласно третьему варианту осуществления предназначено для передачи данных для идентификации передатчика внутренней установки (далее упоминаемых как "ID передатчика") к устройству для обеспечения информации, связанной с передатчиком внутренней установки, вместо определения местоположения на основе данных, включенных в передатчик внутренней установки, причем процесс получения информации о местоположении выполняется на основе коммуникаций с использованием мобильного телефона. Таким образом, устройство обеспечения информации о местоположении согласно первому или второму варианту осуществления может быть реализовано при помощи мобильного телефона в третьем варианте осуществления. В третьем варианте осуществления местоположение мобильного телефона может быть определено на основе ID передатчика. Вообще, в то время как положение мобильного телефона определяется как область базовой станции, которая принимает сигнал, излучаемый от мобильного телефона, система согласно третьему варианту осуществления может определить положение мобильного телефона непосредственно. Например, даже в локальной области, где имеется некоторые число базовых станций, становится возможным точно определить местоположение мобильного телефона, используя ID передатчика.

В третьем варианте осуществления конфигурация или процесс для выполнения определения местоположения на основе сигналов определения местоположении от спутников являются теми же самыми, что и в первом и втором вариантах осуществления. Таким образом, ниже описывается операция, выполняемая при передаче ID от передатчика внутренней установки.

На фиг.16 представлена диаграмма, показывающая состояние использования устройства обеспечения информации о местоположении в третьем варианте осуществления. Устройство обеспечения информации о местоположении реализовано как мобильный телефон 1200. Мобильный телефон 1200 приспособлен для приема сигнала определения местоположения, излучаемого передатчиком 1210 внутренней установки. Передатчик 1210 внутренней установки связан с Интернетом 1220. Кроме того, сервер 1230 обеспечения информации, способный предоставлять информацию о передатчике 1210 внутренней установки, связан с Интернетом 1220. Следующее описание будет сделано в предположении, что множество ID передатчиков и информация о местоположении, ассоциированная с соответствующими ID передатчиков, зарегистрированы на сервере 130 обеспечения информации.

После приема сигнала, излученного передатчиком 1210 внутренней установки, мобильный телефон 1200 получает ID передатчика для идентификации передатчика 1210 внутренней установки. Например, ID передатчика ассоциирован с вышеупомянутым PRN-ID. Мобильный телефон 1200 передает ID передатчика (или вместе с PRN-ID) на сервер 1230 обеспечения информации. Более конкретно, мобильный телефон 1200 начинает связь с базовой станцией 1240 и отсылает пакетные данные, включая полученный ID передатчика, на сервер 1230 обеспечения информации.

После распознавания принятого ID передатчика сервер 1230 обеспечения информации обращается к базе данных, связанной с ID передатчика, и считывает данные ID местоположения, ассоциированные с ID передатчика. Сервер 1230 обеспечения информации передает данные ID местоположения к базовой станции 1240, и затем базовая станция 1240 передает данные ID местоположения. После обнаружения входящих данных ID местоположения, мобильный телефон 1200 может получить местоположение передатчика 1210 внутренней установки на основе данных ID местоположения, согласно операции просмотра, выполняемой пользователем мобильного телефона 1200.

Со ссылкой на фиг.17 описана конфигурация мобильного телефона 1200. На фиг.17 представлена блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств портативного телефона 1200. Мобильный телефон содержит антенну 1308, устройство 1302 связи, центральный процессор 1310, операционную кнопку 1320, камеру 1340, флэш-память 1344, RAM 1346, ROM 1348 данных, накопитель 1380 карты памяти, схема 1370 обработки речевого сигнала, микрофон 1372, динамик 1374, дисплейный блок 1350, светодиодное устройство, интерфейс 1378 передачи данных и вибратор 1384, которые электрически связаны друг с другом.

Сигнал, принятый антенной 1308, передается к центральному процессору 1310 устройством 1302 связи. Центральный процессор 1310 действует, чтобы передать сигнал в схему 1370 обработки речевого сигнала. Затем схема 1370 обработки речевого сигнала действует для выполнения предопределенной обработки сигнала и затем посылает обработанный сигнал в динамик 1374. Динамик 1374 действует, основываясь на обработанном сигнале, для вывода голоса.

Микрофон 1372 действует для приема голоса, направленного в мобильный телефон 1200, и вывода сигнала, соответствующего голосу, на схему 1370 обработки речевого сигнала. Схема 1370 обработки речевого сигнала действует, основываясь на сигнале, чтобы выполнить предопределенную обработку сигнала для вызова и послать обработанный сигнал в центральный процессор 1310. Затем центральный процессор 1310 действует, чтобы преобразовать обработанные данные в данные передачи и отослать данные передачи в устройство 1302 связи. Устройство 1302 связи действует, чтобы передать сигнал через антенну 1308, и затем базовая станция 1240 действует, чтобы принять сигнал.

Флэш-память 1344 сохраняет данные, посланные из центрального процессора 1310. И наоборот, центральный процессор 1310 действует, чтобы считывать данные, сохраненные во флэш-памяти 1344, и выполнять предопределенную обработку с использованием данных.

RAM 1346 приспособлена, чтобы временно хранить данные, сформированные центральным процессором 1310, на основе ручной операции, выполняемой по отношению к операционной кнопке 1320. ROM 1348 данных предварительно сохраняет данные или программу, чтобы позволить мобильному телефону выполнять предопределенную операцию. Центральный процессор 1310 действует для считывания данных или программы, чтобы позволить мобильному телефону выполнять предопределенную операцию.

Накопитель 1380 карты памяти приспособлен для приема загрузки карты 1382 памяти. Накопитель 1380 карты памяти 1380 действует, чтобы считывать данные, сохраненные в загруженной карте 1382 памяти, и отсылать считанные данные в центральный процессор 1310. Накопитель 1380 карты памяти также действует, чтобы записывать данные в область хранения данных, обеспеченную на карте памяти 1382.

Схема 1370 обработки речевого сигнала действует, чтобы выполнять обработку для сигнала, который будет использоваться для вызова и т.п. Центральный процессор 1310 и схема 1370 обработки речевого сигнала могут быть объединены вместе.

Дисплейный блок 1350 приспособлен для того, чтобы на основе данных с выхода центрального процессора 1310 визуализировать изображение, определяемое данными. Например, в случаях, где флэш-память 1344 сохраняет данные (например, URL) для доступа к серверу 1230 обеспечения информации, дисплейный блок 1350 отображает URL.

Светодиодное устройство 1376 приспособлено для реализации предопределенного действия светового излучения на основе сигнала от центрального процессора 1310. Например, светодиодное устройство 1376 может быть конфигурировано с возможностью индикации множества цветов. В этом случае светодиодное устройство 376 действует на основе данных, включенных в сигнал с выхода центрального процессора 1310, чтобы излучать свет с цветом, ассоциированным с данными.

Интерфейс 1378 передачи данных приспособлен для приема присоединения кабеля для передачи данных. Интерфейс 1378 передачи данных действует для передачи сигнала от центрального процессора 1310 в кабель, присоединенный к нему. Интерфейс 1378 передачи данных также действует, чтобы передать данные, принятые через кабель, к центральному процессору 1310.

Вибратор 1384 приспособлен для генерации колебаний на предопределенной частоте, основываясь на сигнале с выхода центрального процессора 1310. Принцип работы мобильного телефона хорошо известен специалистам в данной области техники, поэтому его подробное описание опущено.

Мобильный телефон 1200 дополнительно содержит антенну 1316 для приема сигнала определения местоположения (позиционирования) и входной блок 1314 для приема сигнала позиционирования.

Антенна 1316 для приема сигнала позиционирования содержит антенну 402, РЧ входную схему 404, понижающий преобразователь 406 и АЦП 408, которые были описаны как компоненты, реализованные аппаратными средствами в устройстве 100 обеспечения информации о местоположении 100, проиллюстрированном на Фиг.11. Далее, обработка в процессоре 410 базовой полосы и навигационном процессоре 430, которая была описана как обработка, реализуемая программным обеспечением в устройстве 100 обеспечения информации о местоположении, может быть выполнена схемой 1312 обработки определения местоположения в центральном процессоре 1310 согласно программе, загруженной из флэш-памяти 1344 в RAM 1346. В этой конфигурации блок 412 коррелятора может быть конфигурирован для реализации в нем обработки на основе аппаратных средств, вместо программного обеспечения. Кроме того, также могут использоваться те же самые конфигурации аппаратного и программного обеспечения, что и в устройстве 1000 обеспечения информации о местоположении, проиллюстрированном на фиг.14.

Со ссылкой на фиг.18 далее описана конкретная конфигурация сервера 1230 обеспечения информации. На фиг.18 представлена блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратных средств сервера 1230 обеспечения информации. Например, сервер 1230 обеспечения информации может быть реализован обычной компьютерной системой.

В качестве основных аппаратных средств сервер 1230 обеспечения информации содержит центральный процессор 1410; устройство ввода, включая мышь 1420 и клавиатуру 1430, для приема ввода, осуществляемого пользователем сервера 1230 обеспечения информации; RAM 1440 для временного хранения данных, генерируемых на основе программы, выполняемой центральным процессором 1410, или ввода данных через мышь 1420 или клавиатуру 1430; жесткий диск 1450 для хранения большого объема данных энергонезависимым образом; накопитель 1460 на CD-ROM; монитор 1480 и интерфейс 1470 связи. Эти компоненты аппаратных средств связаны друг с другом шиной данных. CD-ROM 1462 присоединен к дисководу 1460 CD-ROM.

Обработка в компьютерной системе, реализующей сервер 1230 обеспечения информации, реализуется аппаратными средствами или программным обеспечением, выполняемым центральным процессором 1410. Программное обеспечение может быть предварительно сохранено на жестком диске 1450. Альтернативно, программное обеспечение может быть сохранено на CD-ROM 1462 или другом носителе записи данных как коммерчески доступный программный продукт. Альтернативно, программное обеспечение может быть того типа, который обеспечивается как загружаемый программный продукт поставщиком информации, связанным с Интернетом. Программное обеспечение считывается с носителя записи данных дисководом для CD-ROM или другим устройством чтения данных или загружается через интерфейс 1470 связи и временно сохраняется на жестком диске 1450. Затем программное обеспечение считывается с жесткого диска 1450 центральным процессором 1410 и сохраняется в RAM 1440 в форме исполняемой программы. Центральный процессор 1410 действует для выполнения программы.

Аппаратные средства компьютерной системы, реализующей сервер 1230 обеспечения информации, проиллюстрированный на Фиг.18, являются обычно используемым типом. Таким образом, можно сказать, что существенная часть сервера 1230 обеспечения информации в третьем варианте осуществления является программным обеспечением, сохраненным в RAM 1440, на жестком диске 1450, CD-ROM 1460 или другом носителе записи данных, или программным обеспечением, загружаемым через сеть. Работа аппаратных средств компьютерной сети хорошо известна, поэтому ее подробное описание опущено.

Носитель записи не ограничен CD-ROM 1462 и жестким диском 1450, но может быть носителем, фиксированным образом переносящим программу, таким как магнитная лента, аудиокассета, оптический диск (МО (магнитный оптический диск)/MD (мини-диск)/ DVD (цифровой универсальный диск)), IC (интегральная схема) карта (включая карту памяти), оптическая карта или полупроводниковая память, включая ROM с масочным программированием, EEPROM и флэш ROM.

Как используется здесь, термин "программа" не ограничен программой, исполняемой непосредственно центральным процессором 1410, но содержит исходный тип программы, сжатую программу и зашифрованную программу.

Со ссылкой на фиг.19 описана структура данных, хранимых на сервере 1230 обеспечения информации. На фиг.19 представлена диаграмма, концептуально показывающая один способ хранения данных на жестком диске 1450. Жесткий диск 1450 содержит пять областей 1510-1550 для хранения данных. Данные, хранимые в областях 1510-1550, ассоциированы друг с другом.

Номер записи для идентификации каждой записи данных, сохраненной на жестком диске 1450, сохранен в области 1510. ID передатчика для идентификации каждого из множества передатчиков для излучения сигнала определения местоположения сохранен в области 1520. Например, ID передатчика может быть технологическим номером, уникально назначенным передатчику изготовителем, или номером, уникально назначенным передатчику администратором системы. Данные (значения координат) для указания местоположения установки передатчика хранятся в области 1530. Например, эти данные могут сохраняться на жестком диске каждый раз, когда передатчик устанавливается. Конкретное имя местоположения установки передатчика сохранено в области 1540. Например, эти данные используются, чтобы позволить администратору распределять данные, сохраненные на жестком диске (или поставщику услуг обеспечивать информацию о местоположении, используя сервер 1230 обеспечения информации), чтобы распознавать местоположение установки. Данные, указывающие почтовый адрес местоположения установки передатчика, хранятся в области 1550. Эти данные используются администратором тем же способом, что и данные, сохраненные в области 1540. Данные, сохраненные в областях 1510-1550, ассоциированы друг с другом. Таким образом, если ID передатчика идентифицирован, координата положения, например координата местоположения установки (область 1530), и название местоположения установки могут быть идентифицированы. Это позволяет определить местоположение отправителя ID передатчика областью, более узкой, чем покрываемая базовой станцией.

Процесс предоставления информации о местоположении передатчика внутренней установки сервером 1230 обеспечения информации заключается в следующем. Мобильный телефон 1200 генерирует пакетные данные для запроса информации о местоположении (далее упоминается как "запрос"), используя ID передатчика, полученный на основе результата определения на PRN-ID и данных (URL и т.д.) для получения доступа к серверу 1230 обеспечения информации. Мобильный телефон 1200 передает запрос к базовой станции 1240. Эта передача реализуется обычной обработкой передачи. В ответ на получение запроса базовая станция 1240 передает запрос на сервер 1230 обеспечения информации.

Сервер 1230 обеспечения информации обнаруживает прием запроса. Затем центральный процессор 1410 получает ID передатчика из запроса и выполняет поиск по отношению к жесткому диску 1450. Более конкретно, центральный процессор 1410 выполняет обработку сопоставления, чтобы определить, совпадает ли полученный ID передатчика с одним из ID передатчиков, сохраненных в области 1520. В результате обработки сопоставления, если есть ID передатчика, идентичный ID передатчика, включенному в данные, переданные с мобильного телефона 1200, центральный процессор 1410 считывает значения координат (область 1530), ассоциированные с ID передатчика, и генерирует пакетные данные для того, чтобы возвратить информацию о местоположении к мобильному телефону 1200. Более конкретно, центральный процессор 1410 генерирует пакетные данные с данными, имеющими значения координат, добавляя адрес мобильного телефона 1200 к заголовку. Центральный процессор 1410 передает пакетные данные к базовой станции 1240 через интерфейс 1470 связи.

В ответ на прием пакетных данных, переданных от сервера 1230 обеспечения информации, базовая станция 1240 передает пакет, основываясь на адресе, включенном в данные. Базовая станция 1240 может хранить принятые пакетные данные и время приема в энергонезависимом устройстве хранения данных (например, блоке жесткого диска). В этом случае, запись получения информации о местоположения для пользователя мобильного телефона 1200 сохраняется, что позволяет вычислить маршрут движения пользователя.

В ситуации, когда мобильный телефон 1200 расположен в пределах дальности распространения радиоволн от базовой станции 1240, мобильный телефон 1200 принимает пакет, переданный от базовой станции 1240. Когда пользователь мобильного телефона 1200 выполняет предопределенную операцию для просмотра принятых данных (например, операцию для просмотра электронной почты), дисплейный блок 1350 отображает значения координат передатчика. Таким образом, пользователь может примерно знать текущее местоположение. В этом случае нет необходимости регистрировать значения координат по каждому передатчику, устанавливаемому во внутренней области, так что местоположение передатчика может гибко изменяться.

Как описано выше, в системе обеспечения информации о местоположении согласно третьему варианту осуществления, сигнал, излучаемый от передатчика, установленного на земле, содержит данные для идентификации передатчика (ID передатчика) в зависимости от ситуаций. Эти данные хранятся в серверном устройстве для предоставления информации о местоположении передатчика способом, связанным с информацией о местоположении. Мобильный телефон 1200, функционирующий как устройство обеспечения информации о местоположении, передает ID передатчика к серверному устройству, чтобы получить информацию о местоположении. Использование этого метода обеспечения информации позволяет исключить необходимость в том, чтобы информация о местоположении передатчика поддерживалась самим передатчиком, и облегчить изменение местоположения установки передатчика.

Понятно, что вышеупомянутые варианты осуществления показаны и описаны только для иллюстрации, и описание не предназначено для рассмотрения его в ограничивающем смысле. Соответственно, объем изобретения должен определяться пунктами формулы изобретения и их юридическими эквивалентами, а не описанием, и подразумевается, что все изменения и модификации, выполненные в пределах объема изобретения, включены в него.

Промышленная применимость

Система обеспечения информации о местоположении согласно настоящему изобретению может быть применена к мобильному телефону, имеющему функцию определения местоположения, и любому другому терминалу, имеющему возможность приема сигнала определения местоположения, такому как портативный терминал определения местоположения и портативный терминал контроля. Кроме того, передатчик согласно настоящему изобретению может быть применен к передатчику, подлежащему установке во внутренней области, и любому другому передающему устройству.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к предоставлению информации о местоположении, и может быть использовано в системе обеспечения информации о местоположении. Технический результат заключается в предоставлении возможности обеспечения информации о местоположении без ухудшения точности даже в местоположениях, где невозможно принимать радиоволны от спутника; и на основе сигнала, не требующего синхронизации времени часов с временем часов спутника. Для этого передатчик внутренней установки имеет возможность изменять формат сигнала. Процесс, выполняемый устройством обеспечения информации о местоположении, содержит этап (S610) получения сигнала определения местоположения и этап (S612) идентификации источника излучения сигнала, причем если источник излучения является внешним источником, процесс далее содержит этап (S622) получения навигационного сообщения, включенного в сигнал определения местоположения, и этап (S624) выполнения обработки для вычисления местоположения на основе сигнала, или если источник излучения является внутренним источником, процесс далее содержит этап (S632) получения данных сообщения из сигнала определения местоположения, этап (S634) получения значений координат из данных и этап (S650) отображения информации о местоположении на основе значений координат. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Система обеспечения информации о местоположении, способная предоставлять информацию о местоположении с использованием первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников, содержащая передатчик внутренней установки и устройство обеспечения информации о местоположении, в которой:
передатчик внутренней установки содержит первое запоминающее устройство, которое хранит данные местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки, блок генерации для генерации, в виде сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, который является модулированным сигналом, содержащим данные местоположения, и передающий блок для передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра; и
устройство обеспечения информации о местоположении содержит приемный блок для приема сигнала расширенного спектра, второе запоминающее устройство, которое хранит в себе множество кодовых комбинаций, относящихся к первому и второму сигналам определения местоположения, блок идентификации для идентификации одной из кодовых комбинаций, которая соответствует сигналу расширенного спектра, принимаемому приемным блоком, блок определения для того, чтобы на основе сигнала, полученного демодуляцией принятого сигнала расширенного спектра с использованием кодовой комбинации, идентифицированной блоком идентификации, определять, какой из первого и второго сигналов определения местоположения принят, блок получения информации о местоположении для получения информации о местоположении устройства обеспечения информации о местоположении при переключении между режимами обработки в зависимости от результата определения и блок вывода для вывода информации о местоположении, полученной блоком получения информации о местоположении,
и в которой
данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки; и
блок генерации действует для генерации в качестве второго сигнала определения местоположения первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним модуляции,
причем генератор тактового сигнала передатчика внутренней установки независим от генератора тактового сигнала каждого из спутников, и
блок получения информации о местоположении действует: (а) когда принят второй сигнал определения местоположения, переданный передатчиком внутренней установки, который является одним из множества передатчиков внутренней установки, чтобы получать данные местоположения из сигнала, полученного путем демодуляции, и (б) когда принято множество первых сигналов определения местоположения, чтобы вычислять информацию о местоположении на основе соответствующих сигналов расширенного спектра из множества принятых первых сигналов определения местоположения, при этом упомянутые действия (а) и (б) переключаются независимо путем определения PRN-ID первых и вторых сигналов определения местоположения.

2. Система обеспечений информации о местоположении по п.1, в которой
устройство обеспечения информации о местоположении приспособлено, чтобы осуществлять связь с устройством связи для обеспечения информации о местоположении, ассоциированной с первыми данными, и
блок получения информации о местоположении действует, когда приемный блок принимает второй сигнал определения местоположения, чтобы осуществлять связь с устройством связи на основе первых данных, включенных в первый сигнал фазы, для получения информации о местоположении, ассоциированной с первыми данными.

3. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой передатчик внутренней установки дополнительно содержит множество цифровых фильтров и блок выбора для выбора одного из множества цифровых фильтров, причем блок генерации действует для генерации, в качестве сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, содержащего данные местоположения, в зависимости от полосы, определенной цифровым фильтром, выбранным блоком выбора.

4. Система обеспечения информации о местоположении по п.3, в которой второй сигнал определения местоположения включает в себя первый сигнал фазы и второй сигнал фазы, причем первый сигнал фазы содержит первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, а второй сигнал фазы содержит вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки, при этом блок генерации действует для выполнения модуляции первого сигнала фазы и модуляции второго сигнала фазы независимо.

5. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой
блок получения информации о местоположении действует, когда приемный блок принимает второй сигнал определения местоположения, чтобы извлекать вторые данные из второго сигнала фазы, и
блок вывода действует, чтобы отображать местоположение установки на основе извлеченных вторых данных.

6. Система обеспечения информации о местоположении по п.5, в которой второй сигнал определения местоположения включает в себя первый сигнал фазы и второй сигнал фазы, причем первый сигнал фазы содержит первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, а второй сигнал фазы содержит вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки, при этом блок генерации действует для выполнения модуляции первого сигнала фазы и модуляции второго сигнала фазы независимо.

7. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой второй сигнал определения местоположения включает в себя первый сигнал фазы и второй сигнал фазы, причем первый сигнал фазы содержит первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, а второй сигнал фазы содержит вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки, при этом блок генерации действует для выполнения модуляции первого сигнала фазы и модуляции второго сигнала фазы независимо.

8. Система обеспечения информации о местоположении по п.7, в которой
первое запоминающее устройство приспособлено для хранения в нем данных кода расширения для спектрального расширения и
передатчик внутренней установки дополнительно содержит блок ввода данных, приспособленный для приема ввода данных кода расширения и записи принятых данных кода расширения в первое запоминающее. устройство,
при этом блок генерации действует для генерации второго сигнала определения местоположения в виде сигнала расширенного спектра на основе данных кода расширения, введенных извне передатчика внутренней установки.

9. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой
первое запоминающее устройство приспособлено для хранения в нем данных кода расширения для спектрального расширения и
передатчик внутренней установки дополнительно содержит блок ввода данных, приспособленный для приема ввода данных кода расширения и записи принятых данных кода расширения в первое запоминающее устройство,
при этом блок генерации действует для генерации второго сигнала определения местоположения в виде сигнала расширенного спектра на основе данных кода расширения, введенных извне передатчика внутренней установки.

10. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой блок генерации является логической схемой, которая запрограммирована в соответствии с встроенным программным обеспечением, поставляемым от внешней стороны.

11. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой
второй сигнал определения местоположения совместно использует общий формат с первым сигналом определения местоположения и включает в себя данные местоположения вместо навигационного сообщения, включенного в первый сигнал определения местоположения, и
блок получения информации о местоположении устройства обеспечения информации о местоположении содержит вычислительный блок, который действует, когда принято множество первых сигналов определения местоположения, чтобы вычислять местоположение устройства обеспечения информации о местоположении на основе навигационных сообщений первых сигналов определения местоположения.

12. Система обеспечения информации о местоположении по п.2, в которой
второй сигнал определения местоположения совместно использует общий формат с первым сигналом определения местоположения и включает в себя данные местоположения вместо навигационного сообщения, включенного в первый сигнал определения местоположения, и
блок получения информации о местоположении устройства обеспечения информации о местоположении содержит вычислительный блок, который действует, когда принято множество первых сигналов определения местоположения, чтобы вычислять местоположение устройства обеспечения информации, о местоположении на основе навигационных сообщений первых сигналов определения местоположения.

13. Система обеспечения информации о местоположении по п.1, в которой
данные местоположения конфигурированы для идентификации местоположения передатчика внутренней установки только посредством себя и
блок вывода действует для вывода информации о местоположении, полученной из данных местоположения, в форме изображения, указывающего определенное местоположение.

14. Система обеспечения информации о местоположении по п.11, в которой
данные местоположения конфигурированы для идентификации местоположения передатчика внутренней установки только посредством себя и
блок вывода действует для вывода информации о местоположении, полученной из данных местоположения, в форме изображения, указывающего определенное местоположение.

15. Передатчик внутренней установки, способный обеспечивать информацию о местоположении с использованием второго сигнала определения местоположения, имеющего тот же формат данных, что и у первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников, содержащий
первое запоминающее устройство, которое хранит в себе данные местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки;
блок генерации для генерации, в виде сигнала расширенного спектра, второго сигнала определения местоположения, который является модулированным сигналом, содержащим данные местоположения, и
передающий блок для передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра,
в котором
данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки; и
блок генерации действует для генерации в качестве второго сигнала определения местоположения первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним модуляции;
причем генератор тактового сигнала передатчика внутренней установки независим от генератора тактового сигнала каждого из спутников.

16. Передатчик внутренней установки по п.15, дополнительно содержащий множество цифровых фильтров и блок выбора для выбора одного из множества цифровых фильтров, причем блок генерации действует для генерации в качестве сигнала расширенного спектра второго сигнала определения местоположения, содержащего данные местоположения, в зависимости от полосы, определенной цифровым фильтром, выбранным блоком выбора.

17. Передатчик внутренней установки по п.15, в котором первое запоминающее устройство приспособлено для хранения в нем данных кода расширения для спектрального расширения и
передатчик внутренней установки дополнительно содержит блок ввода данных, приспособленный для приема ввода данных кода расширения и записи принятых данных кода расширения в первое запоминающее устройство,
при этом блок генерации действует для генерации второго сигнала определения местоположения в виде сигнала расширенного спектра на основе данных кода расширения, введенных извне передатчика внутренней установки.

18. Передатчик внутренней установки по п.15, в котором блок генерации является логической схемой, которая запрограммирована в соответствии с встроенным программным обеспечением, поставляемым от внешней стороны.

19. Способ обеспечения информации о местоположении с использованием первого сигнала определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников, содержащий
этап генерации второго сигнала определения местоположения, который является модулированным, в виде сигнала расширенного спектра, на основе данных местоположения для идентификации местоположения установки передатчика внутренней установки;
этап передачи сгенерированного сигнала расширенного спектра;
этап приема сигнала расширенного спектра;
этап идентификации, на основе множества кодовых комбинаций, связанных с первым и вторым сигналами определения местоположения, одной из кодовых комбинаций, которая соответствует принятому сигналу расширенного спектра;
этап определения на основе сигнала, полученного демодуляцией принятого сигнала расширенного спектра с использованием идентифицированной кодовой комбинации, какой из первого и второго сигналов определения местоположения принят;
этап получения информации о местоположении при переключении между режимами обработки в зависимости от результата определения и
этап вывода полученной информации о местоположении,
причем
данные местоположения включают в себя первые данные, обеспечивающие идентификацию передатчика внутренней установки, и вторые данные, указывающие местоположение установки передатчика внутренней установки;
этап генерации включает в себя подэтап генерации, в качестве второго сигнала определения местоположения, первого сигнала фазы, имеющего первые данные после выполнения над ним модуляции, и второго сигнала фазы, имеющего вторые данные после выполнения над ним модуляции, и
генератор тактового сигнала передатчика внутренней установки независим от генератора тактового сигнала каждого из спутников.