BRPI0710046A2

BRPI0710046A2 - sistema de provisão de informação posicional, aparelho e transmissor de provisão de informação posicional

Info

Publication number: BRPI0710046A2
Application number: BRPI0710046-9A
Authority: BR
Inventors: Hideyuki Torimoto; Makoto Ishll; Masahiro Asako; Satoshi Kogure
Original assignee: Gnss Techonologies Inc; Japan Aerospace Exploration
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2011-08-02
Also published as: NO20084607L; JP4296302B2; MY146374A; MX2008012148A; KR101044215B1; EP2012136A1; PL2487508T3; US7948437B2; SI2487508T1; AU2007239793A1; ES2456540T3; CN101438185A; RU2008143353A; RU2440590C2; NZ572330A; EP2487508B1; ES2425760T3; CA2649110C; ZA200809138B; WO2007119645A1

Abstract

<B>SISTEMA DE PROVISãO DE INFORMAçãO POSICIONAL, APARELHO E TRANSMISSOR DE PROVISãO DE INFORMAçãO POSICIONAL<D>é provida informação posicional em um local fora do alcance da onda de rádio. O processo executado por um aparelho de provisão de informação posicional inclui as etapas de obter um sinal de posicionamento recebido (S610), de especificar uma fonte de emissão do sinal de posicionamento (S612), de obter uma mensagem de navegação incluída no sinal de posicionamento (S622), quando a fonte de emissão do sinal de posicionamento estiver ao ar livre, de executar um processo para calcular a posição com base no sinal (S624), de obter dados de mensagem do sinal de posicionamento, quando a fonte de emissão do sinal de posicionamento estiver em um lugar fechado (S630), de obter valores de coordenada dos dados (S632), e de exibir informação posicional com base nos valores de coordenada(S650).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEPROVISÃO DE INFORMAÇÃO POSICIONAL, APARELHO E TRANSMIS-SOR DE PROVISÃO DE INFORMAÇÃO POSICIONAL"

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a uma técnica para prover infor-mação posicional. Mais especificamente, a presente invenção refere-se auma técnica para prover informação posicionai, mesmo em um ambientefora do alcance de um sinal transmitido de um satélite que emite um sinal deposicionamento.

Técnica Antecedente

O GPS (Sistema de Posicionamento Global) é conhecido comoum sistema de posicionamento convencional. Um satélite (adiante denomi-nado de "satélite GPS") que transmite um sinal usado para GPS (adiantedenominado de "sinal GPS") voa em uma altitude de cerca de 20.000 km daTerra. Com a recepção e a desmodulação de um sinal emitido do satéliteGPS, um usuário pode medir a distância entre o satélite GPS e o usuário.Portanto, se não houver nenhum obstáculo entre a Terra e o satélite GPS, oposicionamento será possível usando o sinal emitido do satélite GPS. Entre-tanto, é assumido o uso do GPS em uma área urbana. Pode freqüentementeacontecer de o sinal emitido do satélite GPS não poder ser recebido por umaparelho de provisão de informação posicionai do usuário, impedido por umgrande número de edifícios altos. Ademais, a difração ou a reflexão do sinalpor um edifício pode produzir um erro na medição de distância usando o si-nal, sendo, por conseguinte, geralmente degradada a precisão do posicio-namento.

Embora seja conhecida uma técnica para receber em um espaçoum sinal GPS fraco que tenha atravessado uma parede ou um teto, o estadode recepção é instável e a precisão do posicionamento é baixa.

No antecedente, o posicionamento usando GPS foi descrito pormeio de exemplo. O fenômeno descrito acima, contudo, é comum a sistemasde posicionamento que usam satélites em geral. O sistema de posiciona-mento de satélite não é limitado ao GPS, podendo incluir sistemas, tais co-mo o GLONASS (GLObaI Navigation Satellite System (Sistema de Satélitede Navegação Global), da Federação Russa, e Galileo, da Europa.

A técnica referente à provisão de informação posicionai é descri-ta, por exemplo, na Patente Japonesa Depositada em Aberto No. 2006-67086 (Documento de Patente 1).

Documento de Patente 1: Patente Japonesa Depositada em A-berto No. 2006-67086

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

De acordo com a técnica descrita na Patente Japonesa Deposi-tada em Aberto No. 2006-67086, contudo, a leitora de entrada ou o transcri-tor de saída é exclusivo ao sistema para prover informação posicionai e ca-rece de versatilidade. A fim de impedir a interferência, é necessário restringira saída de transmissão, sendo, portanto, limitada a área na qual a informa-ção posicionai é recebível, e é difícil obter informação posicionai continua-mente. Além disso, um grande número de transmissores é exigido para co-brir uma ampla área.

Além disso, em conexão com a aquisição ou notificação de in-formação posicionai, será possível localizar uma fonte de transmissão desinal, se uma chamada telefônica for feita de um telefone fixo, já que a loca-lização do telefone fixo é conhecida de antemão. O uso difundido de telefo-nes portáteis faz, contudo, com que a comunicação móvel se torne cada vezmais comum, ficando cada vez mais difícil notificar a informação posicionaido chamador, ao contrário do caso de um telefone fixo. Por outro lado, comrelação a chamadas de emergência, a legislação foi considerada como inclu-indo informação posicionai em uma chamada de um telefone portátil.

Um telefone portátil convencional apresentando uma função deposicionamento irá obter informação posicionai, quando da recepção de umsinal de um satélite, sendo, portanto, possível notificar a posição do telefoneportátil. Quando for impossível receber uma onda de rádio, tal como em umshopping center subterrâneo ou em um lugar fechado, contudo, a informaçãoposicionai não poderá ser obtida pela técnica de posicionamento convencio-nal.

Em vista do antecedente, pode ser considerada uma técnica naqual uma pluralidade de transmissores capazes de emitirem sinais similaresao sinal GPS é disposta em um lugar fechado para encontrar a posição combase no princípio da trilateração similar ao GPS. Tal abordagem, entretanto,exige que os transmissores sejam sincronizados no tempo, aumentando ocusto dos transmissores.

Além disso, a reflexão interna e similar torna complicada a pro-pagação de ondas de rádio, prontamente resultando em erros de cerca de10 m.

A presente invenção foi criada para solucionar o problema acimadescrito, sendo seu objetivo é o de prover um sistema de provisão de infor-mação posicionai provendo informação posicionai sem sacrificar a precisão,mesmo em um local fora de alcance de uma onda de rádio de um satéliteque emite um sinal de posicionamento.

Outro objetivo é o de prover um sistema de provisão de informa-ção posicionai provendo informação posicionai com base em um sinal quenão exija a sincronização em tempo com um satélite que emite um sinal deposicionamento.

Um objetivo adicional é o de prover um aparelho de provisão deinformação que possa prover informação posicionai sem sacrificar a preci-são, mesmo em um local fora do alcance de uma onda de rádio de um satéli-te que emite um sinal de posicionamento.

Ainda um outro objetivo é o de prover um aparelho de provisãode informação que possa prover informação posicionai com base em umsinal que não exija a sincronização em tempo com um satélite que emite umsinal de posicionamento.

Ainda um outro objetivo é o de prover um transmissor que possatransmitir um sinal provendo informação posicionai sem sacrificar a precisão,mesmo em um local fora do alcance de uma onda de rádio de um satéliteque emite um sinal de posicionamento.

Ainda um outro objetivo é o de prover um transmissor que possatransmitir um sinal provendo informação posicionai com base em um sinalque não exija a sincronização em tempo com um satélite que emite um sinalde posicionamento.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

A fim de solucionar os problemas acima descritos, de acordocom um aspecto, a presente invenção apresenta um sistema de provisão deinformação posicionai para prover informação posicionai. O sistema incluium transmissor. O transmissor inclui uma unidade de armazenamento quearmazena dados posicionais para especificar uma localização onde o trans-missor é instalado, uma unidade de geração que gera um primeiro sinal deposicionamento apresentando os dados posicionais como um sinal de espa-Ihamento de espectro, e uma unidade de transmissão que transmite o sinalde espalhamento de espectro. O sistema de provisão de informação posicio-nai adicionalmente inclui um aparelho de provisão de informação posicionai.O aparelho de provisão de informação posicionai inclui uma unidade de re-cepção que recebe o sinal de espalhamento de espectro, uma unidade dearmazenamento que armazena um padrão de código referente ao primeirosinal de posicionamento, uma unidade de especificação que especifica, combase no padrão de código armazenado na unidade de armazenamento, umpadrão de código que corresponde ao sinal de espalhamento de espectrorecebido pela unidade de recepção, uma unidade de determinação que de-termina se o primeiro sinal de posicionamento foi recebido ou não com baseem um sinal desmodulado com o uso do padrão de código especificado pelaunidade de especificação, uma unidade de obtenção que irá obter os dadosposicionais do sinal desmodulado, quando o primeiro sinal de posicionamen-to tiver sido recebido, e uma unidade de saída que emite os dados posicio-nais obtidos pela unidade de obtenção.

Preferivelmente, o primeiro sinal de posicionamento apresenta omesmo formato que aquele de um segundo sinal de posicionamento emitidopor um satélite que transmite um sinal para posicionamento, e inclui os da-dos posicionais no lugar de uma mensagem de navegação incluída no se-gundo sinal de posicionamento. O aparelho de provisão de informação posi-cional adicionalmente armazena, na unidade de armazenamento, um padrãode código de cada dos segundos sinais de posicionamento. O aparelho dearmazenamento de informação de posicionamento adicionalmente incluiuma unidade de calcular que irá calcular uma posição do aparelho de provi-são de informação posicionai com base em cada mensagem de navegação,quando uma pluralidade de segundos sinais de posicionamento for recebida.

Preferivelmente, o sinal posicionai codificado apresenta uma fre-qüência central de 1574,42 MHz. A freqüência de espalhamento do sinal deposicionamento é de 1,023 MHz.

De acordo com outro aspecto, a presente invenção apresentaum aparelho de provisão de informação posicionai para prover informaçãoposicionai. O aparelho inclui uma unidade de recepção que recebe um sinalde espalhamento de espectro, e uma unidade de armazenamento que arma-zena um padrão de código referente a um primeiro sinal de posicionamento.O primeiro sinal de posicionamento é emitido de um transmissor instaladoem uma localização especificada de antemão e inclui dados posicionais paraespecificar a localização. O aparelho inclui uma unidade de especificaçãopara especificar, com base em um padrão de código armazenado na unida-de de armazenamento, um padrão de código que corresponde ao sinal deespalhamento de espectro recebido pela unidade de recepção, uma unidadede determinação que determina, com base em um sinal desmodulado com ouso do padrão de código especificado pela unidade de especificação, se oprimeiro sinal de posicionamento foi recebido, e uma unidade de obtençãoque irá obter, quando o primeiro sinal de posicionamento tiver sido recebido,os dados posicionais do sinal desmodulado, e uma unidade de saída queemite os dados posicionais obtidos pela unidade de obtenção.

Preferivelmente, o primeiro sinal de posicionamento apresenta omesmo formato que aquele de um segundo sinal de posicionamento emitidopor um satélite que transmite um sinal para posicionamento, e inclui os da-dos posicionais no lugar de uma mensagem de navegação incluída no se-gundo sinal de posicionamento. O aparelho de provisão de informação posi-cionai adicionalmente armazena, na unidade de armazenamento, um padrãode código de cada dos segundos sinais de posicionamento emitidos de umapluralidade de satélite. O padrão de código é diferente de satélite para satéli-te. O aparelho de provisão de informação posicionai adicionalmente incluiuma unidade de calcular que irá calcular uma posição do aparelho de provi-são de informação posicionai com base em cada mensagem de navegação,quando uma pluralidade de segundos sinais de posicionamento for recebida.

Preferivelmente, a unidade de recepção recebe cada dos primei-ros sinais de posicionamento emitidos dos transmissores instalados em umapluralidade de localizações especificadas de antemão. O aparelho de provi-são de informação posicionai adicionalmente inclui uma unidade de detec-ção que detecta a intensidade de um sinal recebido pela unidade de recep-ção. A unidade de obtenção especifica, dentre os primeiros sinais de posi-cionamento, um primeiro sinal de posicionamento do qual a intensidade é amais alta, e obtém dados posicionais incluídos no primeiro sinal de posicio-namento especificado.

Preferivelmente, os dados posicionais incluem informação repre-sentando uma localização onde o transmissor é instalado. A unidade de saí-da inclui uma unidade de vídeo que exibe a localização onde o transmissor éinstalado com base na informação.

Preferivelmente, os dados posicionais incluem dados de identifi-cação para identificar o transmissor. O aparelho inclui uma unidade detransmissão que transmite, quando da recepção do primeiro sinal de posi-cionamento, os dados de identificação e uma solicitação de transmissão pa-ra informação posicionai do transmissor através de uma linha de comunica-ção, para um servidor que supre a informação posicional em resposta a umasolicitação externa. A informação posicional e os dados de identificação sãomutuamente armazenados no servidor. O aparelho adicionalmente incluiuma unidade de entrada que recebe uma entrada da informação posicionaltransmitida pelo servidor em resposta à solicitação de transmissão atravésda linha de comunicação. A unidade de saída inclui uma unidade de vídeopara exibir a informação posicional.

Preferivelmente, o aparelho de provisão de informação posicio-nal inclui um telefone portátil, um terminal de informação portátil, um apare-lho de posicionamento portátil, ou um sistema de posicionamento instaladoem um veículo.

Preferivelmente, o transmissor é conectado a um dispositivo derelógio que emite informação de tempo. O sinal de posicionamento emitidodo transmissor inclui dados de tempo que representam o tempo sincronizadocom o tempo do dispositivo de relógio. O aparelho de provisão de informa-ção posicionai adicionalmente inclui uma unidade de relógio que controla otempo e que emite a informação de tempo, e uma unidade de calibração quecalibra o tempo da unidade de relógio com base nos dados de tempo incluí-dos no sinal de posicionamento recebido pela unidade de recepção.

Preferivelmente, o aparelho de provisão de informação posicio-nai adicionalmente inclui uma unidade de armazenamento que armazenadados de atributo que representam os atributos do aparelho de provisão deinformação posicionai, uma unidade de solicitação que transmite uma solici-tação para distribuir informação de acordo com os dados de atributo a umaparelho de provisão de informação capaz de transmitir informação de acor-do com os dados de atributo com base em uma solicitação, e uma unidadede entrada que recebe uma entrada da informação transmitida pelo aparelhode provisão de informação com base na solicitação de distribuição. A unida-de de saída inclui uma unidade de vídeo para exibir a informação.

De acordo com ainda um outro aspecto, o transmissor inclui umaunidade de armazenamento que armazena dados posicionais para especifi-car uma localização onde o transmissor é instalado, uma unidade de gera- ção que gera um sinal apresentando os dados posicionais como um sinal deespalhamento de espectro, e uma unidade de transmissão que transmite osinal de espalhamento de espectro.

Preferivelmente, a unidade de geração gera um sinal do mesmoformato que aquele de um sinal de posicionamento emitido por um satéliteque transmite um sinal para posicionamento como um sinal de espalhamen-to de espectro.

EFEITOS DA INVENÇÃOO sistema de provisão de informação posicionai de acordo coma presente invenção é capaz de prover informação posicionai usando umsinal não sincronizado no tempo com o satélite.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra uma configuração de um sistema de provisãode informação posicionai 10 de acordo com uma primeira concretização dapresente invenção.

A Figura 2 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção de hardware de um transmissor interno 200-1.

A Figura 3 é um diagrama conceituai que mostra uma maneirade armazenamento de dados em uma EEPROM 240 provida no transmissorinterno 200-1.

A Figura 4 é um diagrama de bloco que representa uma configu-ração de hardware de um aparelho de provisão de informação posicionai100-1.

A Figura 5 representa sinais de posicionamento transmitidos dotransmissor.

A Figura 6 é um fluxograma que representa um procedimento doprocesso executado pelo aparelho de provisão de informação posicionai100.

A Figura 7 mostra uma imagem em um monitor 440 do aparelhode provisão de informação posicionai 100.

A Figura 8 é um (primeiro) diagrama que representa uma estru-tura de sinal de acordo com outro aspecto da primeira concretização da pre-sente invenção.

A Figura 9 é um (segundo) diagrama que representa uma estru-tura de sinal de acordo com outro aspecto da primeira concretização da pre-sente invenção.

A Figura 10 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção de um aparelho de provisão de informação posicionai 1000 de acordocom uma modificação da primeira concretização da presente invenção.

A Figura 11 mostra uma situação na qual é usado o aparelho deprovisão de informação posicionai de acordo com a modificação da primeiraconcretização da presente invenção.

A Figura 12 mostra uma maneira de uso do aparelho de provisãode informação posicionai de acordo com uma segunda concretização dapresente invenção.

A Figura 13 é um diagrama de bloco que representa uma confi-guração de hardware de um telefone portátil 1200 de acordo com uma ter-ceira concretização da presente invenção.

A Figura 14 é um diagrama de bloco que representa uma confi-guração de hardware de um servidor de provisão de informação 1230 deacordo com uma terceira concretização da presente invenção.

A Figura 15 é um diagrama conceituai que mostra uma maneirade armazenamento de dados em um disco rígido 1450 no servidor de provi-são de informação 1230.

DESCRIÇÃO DOS SINAIS DE REFERÊNCIA

10 sisfema de provisão de informação posicionai, 110,111,112 satélite GPS,120, 121, 122 transmissor, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 1000, 1160, 1170aparelho de provisão de informação posicionai, 130 edifício, 200-1, 200-2,200-3, 1110, 1120, 1130, 1210 transmissor interno, 1010, 1308 antena,1140, 1150 área, 1220 Internet, 1382 cartão de memória, 1462 CD-ROM

MELHORES MODOS DE SE EXECUTAR A INVENÇÃO

A seguir, concretizações da presente invenção serão descritascom referência às figuras. Na seguinte descrição, os mesmos componentessão indicados pelos mesmos caracteres de referência. Seus nomes e fun-ções são também iguais. Por isso, a descrição detalhada dos mesmos nãoserá repetida.

Primeira Concretização

Com referência à Figura 1, será descrito um sistema de provisãode informação posicionai 10 de acordo com a primeira concretização da pre-sente invenção. A Figura 1 mostra uma configuração do sistema de provisãode informação posicionai 10. O sistema de provisão de informação posicio-nai 10 inclui satélites GPS (Sistema de Posicionamento Global) 110, 111,112 e 113 que voam em uma altitude de 20.000 metros acima da Terra, emi-tindo sinais para posicionamento (adiante denominados de sinais de posi-cionamento), e aparelhos de provisão de informação posicionai 100-1 a 100-4 que funcionam como aparelhos para prover informação posicionai. Os apa- relhos de provisão de informação posicionai 100-1 a 100-4 serão indicadoscomo um aparelho de provisão de informação posicionai 100. O aparelho deprovisão de informação posicionai 100 é, por exemplo, um terminal apresen-tando um dispositivo de posicionamento convencional, tal como um telefoneportátil, um sistema de navegação de carro ou outro dispositivo de posicio- namento móvel.

Aqui, o sinal de posicionamento é um sinal de espalhamento deespectro assim denominado e, por meio de exemplo, é um sinal GPS assimdenominado. O sinal, contudo, não é limitado ao sinal GPS. A seguir, parafins de simplicidade de descrição, o sistema de posicionamento será descrito usando o GPS como um exemplo. A presente invenção também é aplicávela outros sistemas de posicionamento de satélite (tais como o Galileo e oGLONASS).

A freqüência central do sinal de posicionamento é, por meio deexemplo, de 1547,42 MHz. A freqüência de espalhamento do sinal de posi- cionamento é, por meio de exemplo, de 1,023 MHz. Aqui, a freqüência dosinal de posicionamento é igual ao sinal C/A (Tosco e de Acesso) em umafaixa L1 de GPS existente. Isto indica que um circuito de recepção de sinalde posicionamento existente (tal como um circuito de recepção de sinalGPS) pode ser usado, podendo, por conseguinte, o aparelho de provisão de informação posicionai 100 receber o sinal de posicionamento sem acrescen-tar quaisquer novos circuitos.

O sinal de posicionamento pode ser modulado com uma ondaretangular de 1,023 MHz. Nesse caso, se o canal de dados do sinal modula-do for igual àquele do sinal de posicionamento planejado para uma nova transmissão na faixa L1, o usuário poderá receber o sinal de posicionamentousando um receptor que pode receber e processar o novo sinal GPS. A fre-qüência da onda retangular pode ser diferente de 1,023 MHz. A freqüênciapara modulação é determinada com base em uma troca com a separação deespectro para impedir a interferência do sinal desmodulado com sinal C/Aexistente e/ou outro sinal.

O satélite GPS 110 tem um transmissor 120 montado no mes-mo, para emitir o sinal de posicionamento. Os satélites 111, 112 e 113 têmtransmissores similares 121, 122 e 123 montados, respectivamente. Os apa-relhos de provisão de informação posicionai 100-2, 100-3 e 100-4 apresen-tando funções similares ao aparelho de provisão de informação posicionai100-1 são utilizáveis em locais onde a recepção de onda de rádio é difícil, talcomo em um edifício 130. No teto do primeiro andar do edifício 130, é conec-tado um transmissor interno 200-1. O aparelho de provisão de informaçãoposicionai 100-4 recebe o sinal de posicionamento emitido do transmissorinterno 200-1. Similarmente, os transmissores internos 200-2 e 200-3 sãorespectivamente conectados aos tetos dos segundo e terceiro andares doedifício 130. Aqui, o tempo de cada dos transmissores internos 200-1, 200-2e 200-3 (adiante denominado de "tempo da Terra") pode ser independentedo tempo dos satélites GPS 110, 111, 112 e 113 (adiante denominado de"tempo do satélite"), e não precisa estar em sincronização. É desejado queos satélites sejam sincronizados no tempo entre si.

O sinal de espalhamento de espectro emitido como um sinal deposicionamento de cada transmissor é gerado com a modulação de umamensagem de navegação com um código PRN (Ruído Pseudo-Aleatório). Amensagem de navegação inclui dados de tempo, informação de órbita, al-manaque, e dados de correção da ionosfera. Cada transmissor 120 adicio-nalmente apresenta dados (PRN-ID (Identificação)) para identificar o própriotransmissor 120 ou para identificar o satélite no qual o transmissor 120 émontado.

O aparelho de provisão de informação posicionai 100 apresentadados para gerar cada código de ruído pseudo-aleatório e um gerador decódigo. Com a recepção do sinal de posicionamento, o aparelho de provisãode informação posicionai 100 executa um processo de desmodulação, queserá descrito posteriormente, usando um padrão de código de código de rui-do pseudo-aleatório destinado a cada satélite, por meio do que ele pode i-dentificar de qual satélite o sinal recebido é emitido. Além disso, um novosinal GPS inclui a PRN-ID nos dados, sendo, portanto, possível impedir aaquisição e o rastreamento de sinal usando um padrão de código errôneo, oque acontecerá provavelmente quando o nível de recepção for baixo.

A configuração esquemática do transmissor montado em umsatélite GPS é a seguinte. Cada dos transmissores 120, 121 e 122 inclui umrelógio atômico, um armazenamento que armazena dados, um circuito deoscilação, um circuito de processamento para gerar o sinal de posiciona-mento, um circuito de codificação para a codificação de espalhamento deespectro do sinal gerado pelo circuito de processamento, e uma antena detransmissão. O armazenamento armazena mensagem de navegação apre-sentando efemérides, almanaque de cada satélite, dados de correção daionosfera e similares, e PRN-ID.

O circuito de processamento gera uma mensagem para trans-missão com o uso da informação de tempo do relógio atômico e de váriosdados armazenados no armazenamento.

É notado que um padrão de código para o código de ruído pseu-do-aleatório para a codificação de espalhamento de espectro é definido deantemão para cada transmissor 120. Cada padrão de código difere detransmissor para transmissor (isto é, de satélite para satélite GPS). O circuitode codificação efetua a distribuição de espectro da mensagem usando assimo código de ruído pseudo-aleatório. O transmissor 120 converte o sinal as-sim codificado em alta freqüência, e emite o sinal resultante para o espaçoatravés da antena de transmissão.

Conforme descrito acima, o transmissor 120 emite o sinal de es-palhamento de espectro não causando interferência prejudicial com outrostransmissores. Aqui, o termo "não causando interferência prejudicial" podeser assegurado pelo nível de saída tão limitado de modo a impedir qualquerinterferência. Alternativamente, ele pode ser realizado através da distribuiçãode espectro. O sinal é transmitido usando, por exemplo, uma onda portadoradenominada de faixa L1. Os transmissores 120, 121 e 122 emite sinais deposicionamento apresentando a mesma freqüência, por exemplo, de acordocom o sistema de comunicação de espalhamento de espectro. Por isso,quando sinais de posicionamento transmitidos dos respectivos satélites fo-rem recebidos pelo aparelho de provisão de informação posicionai 100-1, os5 respectivos sinais de posicionamento poderão ser recebidos sem diafonia.Com relação aos sinais de posicionamento de transmissores internos naTerra, similares aos sinais transmitidos de satélites, os sinais de posiciona-mento da pluralidade de transmissores internos podem ser recebidos semdiafonia.

Com referência à Figura 2, será descrito o transmissor interno200-1. A Figura 2 é um diagrama de bloco que representa uma configuraçãode hardware do transmissor interno 200-1.

O transmissor interno 200-1 inclui um bloco de processamentodigital 210, uma EEPROM (Memória Somente de Leitura Eletricamente Apa-gável e Programável) 240 eletricamente conectada ao bloco de processa-mento digital 210, um UART (Receptor/Transmissor Universal Assíncrono)250 eletricamente conectado ao bloco de processamento digital 210, umainterface de entrada/saída digital 260 eletricamente conectada ao bloco deprocessamento digital 210, um relógio 280 eletricamente conectado ao blocode processamento digital 210, um bloco de processamento analógico 290eletricamente conectado ao bloco de processamento digital 210, uma antena292 eletricamente conectada ao bloco de processamento analógico 290, eum suprimento de energia 294. O bloco de processamento digital 210 incluiuma CPU (Unidade de Processamento Central) 220 e uma RAM (Memóriade Acesso Aleatório) 230.

A EEPROM 240 armazena um programa a ser executado pelaCPU 220, os dados que representam a localização onde o transmissor inter-no 200-1 é instalado, e assim por diante. O programa ou os dados serão li-dos da EEPROM 240 e transferidos para a RAM 230, quando o transmissorinterno 200-1 for energizado. A EEPROM 240 pode adicionalmente armaze-nar dados introduzidos do lado de fora do transmissor interno 200-1. O ar-mazenamento para armazenar o programa ou os dados não é limitado àEEPROM 240. Um armazenamento pelo menos capaz de armazenar dadosde uma maneira não-volátil pode ser usado. Conforme descrito posterior-mente, quando os dados forem emitidos do lado de fora, poderá ser usadoqualquer armazenamento que permita a gravação de dados. A estrutura dedados de EEPROM 240 será descrita mais tarde.

O bloco de processamento digital 210 gera dados como umafonte de um sinal a ser transmitido pelo transmissor interno 200-1 como umsinal para posicionamento. O bloco de processamento digital 210 envia osdados gerados como um fluxo de bits para o bloco de processamento analó-gico 290.

O relógio 280 supre um sinal de relógio que define uma opera-ção da CPU 220 ou um sinal de relógio para gerar uma onda portadora, parao bloco de processamento digital 210.

A interface de entrada/saída digital 260 é capaz de monitorar oestado interno (tal como o sinal "PLL Cntrl") do transmissor. Alternativamen-te, a interface de entrada/saída digital 260 pode receber de fora uma entradade um padrão de código de código de pseudo-ruído para modular por distri-buição o sinal emitido do transmissor indooor 200-1, ou uma entrada de da-dos definindo uma saída de transmissão. Além disso, ela pode receber umaentrada de outros dados a serem emitidos do transmissor interno 200-1. Osoutros dados incluem dados de texto que representam a localização onde otransmissor interno 200-1 é instalado. Se o transmissor interno 200-1 for ins-talado em instalações comerciais, tal como uma loja de departamentos, osdados de propaganda poderão ser introduzidos no transmissor interno 200-1como os outros dados.

Quando introduzido no transmissor interno 200-1, o padrão decódigo do código pseudo-espalhado será gravado em uma área predefinidana EEPROM 240. Depois disso, a PPRN-ID gravada é incluída no sinal paraposicionamento. Outros dados são também gravados em áreas garantidasde antemão dependente do tipo de dados, em EEPROM 240.

O UART 250 é usado para ajustar o transmissor interno 200-1. Orelógio externo 270 é usado para ajustar o transmissor interno 200-1, similarao UART 250. Por meio de exemplo, o relógio externo 270 é usado para re-ceber a freqüência de uma linha de força (não-mostrada) e calibrar a fre-qüência de transmissão do sinal para posicionamento.

O bloco de processamento analógico 290 modular a onda porta-dora de 1,57542 GHz usando uma saída de fluxo de bits do bloco de pro-cessamento digital 210 para gerar um sinal de transmissão, e emiti-lo para aantena 292. O sinal é emitido da antena 292. Desta maneira, um sinal apre-sentando a mesma configuração que aquela do sinal para posicionamento éemitido do transmissor interno 200-1. Aqui, os conteúdos do sinal não sãoperfeitamente os mesmos que os conteúdos do sinal de posicionamentoemitido do satélite. Um exemplo da configuração de sinal emitido do trans-missor interno 200-1 será descrito mais tarde (Figura 5).

O suprimento de energia 294 supre energia elétrica a várioscomponentes do transmissor interno 200-1. O suprimento de energia 294pode ser incorporado no transmissor interno 200-1, como mostrado na Figu-ra 2, ou energia elétrica pode ser suprida de fora.

Na descrição anterior, a CPU 220 é usada como uma unidadearitmética de processamento para realizar o processo na unidade digital deprocessamento 210. Outra unidade aritmética de processamento pode serusada. Além disso, como a operação realizada pelo transmissor interno 200-1 não é complicada, o bloco de processamento digital 210 pode ser imple-mentado por circuitos elétricos formados para realizar vários processos, nolugar de CPU 220.

Além disso, embora um sinal de relógio (Clk) seja suprido dobloco de processamento digital 210 para o bloco de processamento analógi-co 290 na Figura 2, ele pode ser diretamente suprido do relógio 280 para obloco de processamento analógico 290.

Na presente concretização, o bloco de processamento digital210 e a unidade de processamento analógico 290 são mostrados separa-damente para uma descrição mais clara. Fisicamente, estes blocos podemser montados juntos em um chip.

Com referência à Figura 3, a estrutura de dados no transmissorinterno 200-1 será descrita. A Figura 3 é uma ilustração conceituai que mos-tra uma maneira de armazenamento de dados na EEPROM 240 provida notransmissor interno 200-1. A EEPROM 240 inclui áreas 310 a 340 para ar-mazenar dados.

A área 300 armazena uma ID transmissor, como um númeropara identificar o transmissor. Um transmissor ID se apresentará, por exem-plo, como numerais e/ou alfabetos ou outra combinação escrita em uma ma-neira não-volátil na memória, quando da fabricação do transmissor. UmaPRN-ID de um código pseudo-espalhado destinada ao transmissor é arma-zenada em uma área 310. O nome do transmissor é armazenado como da-dos de texto em uma área 320.

Um padrão de código do código pseudo-espalhado destinado aotransmissor é armazenado em uma área 330. O padrão de código do códigode pseudo-espalhado é selecionado de uma pluralidade de números finitosde padrões de código destinados de antemão ao sistema de provisão deinformação posicionai, de acordo com a concretização da presente invenção,e é um padrão de código diferente do padrão de código do código pseudo-espalhado destinado a cada satélite. Além disso, conforme descrito acima, opadrão de código do código pseudo-espalhado é cambiável em outro padrãode código introduzido através da interface digital de entrada/saída 260.

O padrão de código do código pseudo-espalhado destinado aopresente sistema de provisão de informação posicionai é finito em número.O número de transmissores internos é diferente, dependente da grandeza dolocal de instalação dos transmissores ou da estrutura do local de instalação(por exemplo, número de andares de um edifício). Uma pluralidade detransmissores internos maior em número do que o número de padrões decódigo pode possivelmente ser usada. Por isso, pode ser provida uma plura-lidade de transmissores apresentando o mesmo padrão de código do códigopseudo-espalhado. Nesse caso, o local de instalação dos transmissores a-presentando o mesmo padrão de código pode ser determinado em razão dasaída de sinal. Isto impede a recepção simultânea de uma pluralidade desinais de posicionamento usando o mesmo padrão de código de códigopseudo-espalhado pelo mesmo aparelho de provisão de informação posicio-nai.

Os dados posicionais para especificar a localização onde é ins-talado o transmissor interno 200-1 são armazenados em uma área 340. Osdados posicionais são representados, por meio de exemplo, como umacombinação de latitude, longitude e altitude. Na área 320, além ou no lugardos dados posicionais, pode ser armazenado um endereço ou um nome deedifício.

Com referência à Figura 4, o aparelho de provisão de informa-ção posicionai 100-1 será descrito. A Figura 4 é um diagrama de bloco querepresenta uma configuração de hardware do aparelho de provisão de in-formação posicionai 100-1.

O aparelho de provisão de informação posicionai 100 inclui umaantena 402, um circuito dianteiro RF (radiofreqüência) 404 eletricamente co-nectado à antena 402, um conversor descendente 406 eletricamente conec-tado ao circuito dianteiro RF 404, um conversor A/D (Analógico para Digital)408 eletricamente conectado ao conversor descendente 406, um processa-dor de banda-base 410 eletricamente conectado ao conversor A/D 408, umamemória 420 eletricamente conectada ao processador de banda-base 410,um processador de navegação 430 eletricamente conectado ao processadorde banda-base 410, e um monitor 440 eletricamente conectado ao proces-sador de navegação 430.

A memória 420 inclui uma pluralidade de áreas para armazenarpadrões de código de códigos de pseudo-ruídos como dados para identificarcada fonte de emissão do sinal de posicionamento. Por meio de exemplo, deacordo com um aspecto, quando 48 padrões de código forem usados, amemória 420 incluirá áreas 421-1 a 421-48, conforme mostrado na Figura 4.De acordo com outro aspecto, quando um número maior de padrões de có-digo for usado, um número maior de áreas será garantido na memória 420.Ao contrário, também é possível que sejam usados padrões de código me-nores em número do que as áreas garantidas na memória 420.

É considerado um exemplo no qual são usados 48 padrões decódigo. Aqui, se 24 satélites forem usados para o sistema de posicionamen-to de satélite, 24 dados de identificação para identificar os respectivos satéli-tes e 12 dados sobressalentes serão armazenados nas áreas 421-1 a 421-36. Aqui, na área 421-1, por exemplo, é armazenado um padrão de códigodo código de pseudo-ruído para o primeiro satélite. Com a leitura do padrãode código daqui e com a execução do processo de correlação cruzada como sinal recebido, o rastreamento de sinal e a decifração da mensagem denavegação incluída no sinal se tornam possíveis. Embora um método noqual o padrão de código é armazenado e lido tenha sido descrito como umexemplo aqui, também é possível um método no qual o padrão de código égerado por um gerador de padrão de código. O gerador de padrão de códigoé realizado, por exemplo, com a combinação de dois registradores de reali-mentação. A estrutura e a operação do gerador de padrão de código sãoprontamente entendidas por aquele versado na técnica. Por isso, a descri-ção detalhada das mesmas não será repetida aqui.

Similarmente, os padrões de código do código de pseudo-ruídodestinado aos transmissores internos que emitem sinais de posicionamentosão armazenados nas áreas 421-37 a 421-48. Por exemplo, o padrão decódigo do código de pseudo-ruído destinado ao primeiro transmissor internoé armazenado na área 432-37. Na presente concretização, os transmissoresinternos apresentando 12 padrões de código são utilizáveis. Aqui, os trans-missores internos podem ser dispostos de tal modo que os transmissoresinternos apresentando o mesmo padrão de código não estejam em um es-copo de cobertura de um aparelho de provisão de informação posicionai.Com tal disposição, se torna possível a instalação de transmissores internosmaiores em número do que 12 em um andar de um edifício 130.

O processador de banda-base 410 inclui uma unidade de corre-latar 412 que recebe como uma entrada um sinal emitido do conversor A/D408, uma unidade de controle 414 que controla uma operação da unidade decorrelator 412, e uma unidade de determinação 416 que determina uma fon-te de emissão do sinal de posicionamento com base nos dados emitidos daunidade de controle 414. O processador de navegação 430 inclui uma uni-dade de posicionamento externa 432 para medir a posição externa do apare-lho de provisão de informação posicionai 100 com base no sinal emitido daunidade de determinação 416, e uma unidade de posicionamento interna434 para extrair informação que representa a posição interna do aparelho deprovisão de informação posicionai 100 com base nos dados emitidos da uni-dade de determinação 416.

A antena 402 pode receber sinais de posicionamento emitidosdos satélites GPS 110, 111 e 112, respectivamente, e um sinal de posicio-namento emitido do transmissor interno 200-1. Além disso, quando o apare-Iho de provisão de informação posicionai 100 for implementado como umtelefone portátil, a antena 420 poderá transmitir/receber sinal para telefonesem fio ou dados para comunicação de dados, além dos sinais mencionadosacima.

O circuito dianteiro RF 404 recebe os sinais recebidos pela an-tena 402 e executa a redução de ruído, ou o processo de filtragem para emi-tir sinais apenas em uma largura de faixa predefinida. O sinal emitido do cir-cuito dianteiro RF 404 é introduzido no conversor descendente 406.

O conversor descendente 406 amplifica o sinal emitido do circui-to dianteiro RF 404, e o emite como um sinal de freqüência intermediário. Osinal é introduzido no conversor A/D 408. O conversor A/D 408 executa aconversão digital do sinal de freqüência intermediária introduzido para dadosdigitais. Os dados digitais são introduzidos no processador de banda-base410.

No processador de banda-base 410, a unidade de correlator 412executa o processo de correlação entre o sinal recebido e o padrão de códi-go lido pela unidade de controle 414 da memória 420. Por exemplo, a unida-de de correlator 412 executa a associação dos dois padrões de código dife-rentes dos quais a fase de código difere em 1 bit provido pela unidade decontrole 414 com os dados digitais transmitidos do conversor A/D 408. Como uso do padrão de código, a unidade de correlator 412 rastreia o sinal deposicionamento recebido pelo aparelho de provisão de informação posicionai100, e especifica um padrão de código que apresenta uma seqüência queassocia a seqüência de bits do sinal de posicionamento. Conseqüentemente,o padrão de código do código de pseudo-ruído é especificado e, portanto, oaparelho de provisão de informação posicionai 100 pode determinar a partirde qual satélite ou de qual transmissor interno foi transmitido o sinal de posi-cionamento recebido. Além disso, é possível que o aparelho de provisão deinformação posicionai 100 desmodule e decifre a mensagem com o uso dopadrão de código especificado.

Especificamente, a unidade de determinação 416 cria esta de-terminação, conforme descrito acima, e transmite os dados de acordo com oresultado da determinação para o processador de navegação 430. A unida-de de determinação 416 determina se a PRN-ID incluída no sinal de posicio-namento recebido é a PRN-ID destinada ao transmissor diferentemente dotransmissor montado no satélite GPS.

Aqui, será descrito um exemplo no qual 24 satélites GPS sãousados no sistema de posicionamento. Aqui, são usados 36 códigos depseudo-ruído, incluindo códigos sobressalentes. Neste exemplo, PRN-01 aPRN-24 são usados como números (PRN-ID) para identificar os respectivossatélites GPS, e PRN-25 a PRN-36 são usados como números para identifi-car satélites sobressalentes. O satélite sobressalente refere-se a um satélitelançado além dos satélites originalmente lançados. Especificamente, tal sa-télite pode ser lançado no caso de falha de um satélite GPS ou um transmis-sor, ou similar, montado em um GPS.

Além disso, é assumido que 12 padrões de código do código depseudo-ruído são destinados a transmissores (tal como transmissor interno200-1 e similares) diferentemente dos transmissores montados nos satélitesGPS. Aqui, números diferentes de PRN-IDs destinadas aos satélites, porexemplo, PRN-37 a PRN-48, são destinados aos respectivos transmissores.Por isso, portanto, no presente exemplo, há 48 PRN-IDs. Aqui, PRN-37 ~PRN-48 são destinados a transmissores internos, de acordo com a disposi-ção de transmissores internos. Por isso, se a saída de transmissão usadanão for alta o suficiente para causar a interferência de sinais emitidos de ca-da dos transmissores internos, a mesma PRN-ID poderá ser usada para di-ferentes transmissores internos. Esta disposição permite o uso de transmis-sores maiores em número do que as PRN-IDs destinadas para os transmis-sores na Terra.

Por isso, a unidade de determinação 416 faz uma referência aopadrão de código 422 do código de pseudo-ruído armazenado na memória420 para determinar se o padrão de código obtido do sinal de posicionamen-to recebido se casa com o padrão de código destinado ao transmissor inter-no. Se estes padrões de código corresponderem, a unidade de determina-ção 416 determinará que o sinal de posicionamento foi emitido a partir dotransmissor interno. De outro modo, a unidade de determinação 416 deter-mina que o sinal foi emitido de um satélite GPS, e determina, com referênciaaos padrões de código armazenados na memória 402, a qual satélite GPS opadrão de código obtido foi destinado. Embora tenha sido descrito um e-xemplo no qual é usado o padrão de código para a determinação, a determi-nação poderá ser formada por comparação de outros dados. Por exemplo, acomparação usando a PRN-ID pode ser usada para a determinação.

Se o sinal recebido for emitido de cada satélite GPS, a unidadede determinação 416 transmitirá os dados obtidos do sinal especificado paraa unidade de posicionamento externa 432. Os dados obtidos do sinal inclu-em dados de navegação. Se o sinal recebido for emitido do transmissor in-terno 200-1 ou similar, a unidade de determinação 416 transmitirá os dadosobtidos do sinal para a unidade de posicionamento interna 434. Os dadosrepresentam valores coordenados ajustados de antemão, como dados paraespecificar a posição do transmissor interno 200-1. De acordo com outroaspecto, pode ser usado um número que identifica o transmissor.

No processador de navegação 430, a unidade de posicionamen-to externa 432 executa um processo para calcular a posição do aparelho deprovisão de informação posicionai 100 com base nos dados transmitidos daunidade de determinação 416. Especificamente, com o uso dos dados inclu-idos nos sinais emitidos de três ou mais (preferivelmente, quatro ou mais)satélites GPS, a unidade de posicionamento externa 432 calcula o tempo depropagação de cada sinal, e, com base no resultado de cálculo, encontra aposição do aparelho de provisão de informação posicionai 100. O processo éexecutado por um método conhecido de posicionamento de satélite. O pro-cesso pode ser prontamente entendido por aquele versado na técnica, e,portanto, a descrição detalhada do mesmo não será repetida aqui.

Por outro lado, no processo de navegação 430, a unidade deposicionamento interna 434 executará um processo de posicionamento,quando o aparelho de provisão de informação posicionai 100 existir em umlugar fechado, com base nos dados emitidos da unidade de determinação416. Conforme será descrito posteriormente, o transmissor interno 200-1emite um sinal de posicionamento incluindo dados (dados de tempo) paraespecificar uma localização. Por isso, se o aparelho de provisão de informa-ção posicionai 100 receber tal sinal, os dados poderão ser retirados do sinal,e os dados poderão ser usados como a posição do aparelho de provisão deinformação posicionai 100. A unidade de posicionamento interna 434 execu-ta este processo. Os dados calculados pela unidade de posicionamento ex-terna 432 ou pela unidade de posicionamento interna 434 são usados paraexibição na monitor 440. Especificamente, os dados são incorporados nosdados para exibirem uma imagem e uma imagem representando a posiçãomedida ou exibindo a localização onde o transmissor interno 200-1 está ins-talado sendo gerada e exibida no monitor 440

Com referência à Figura 5, será descrito o sinal de posiciona-mento transmitido do transmissor. A Figura 5 mostra uma estrutura de umsinal 500 emitido por um transmissor montado em um satélite GPD. O sinal500 é formado de cinco subquadros de 300 bits, isto é, os subquadros 510 a550. Os subquadros 510 a 550 são repetidamente transmitidos pelo trans-missor. Os subquadros 510 a 550 incluem, cada qual, 300 bits, e são trans-mitidos na taxa de bit de 50 bps (bit por segundo). Por isso, neste exemplo,cada subquadro é transmitido em 6 segundos.

O primeiro subquadro 510 inclui um código extra de transporte511 de 30 bits, informação de tempo 512 de 30 bits, e dados de mensagem513 de 240 bits. A informação de tempo 512 especificamente inclui a infor-mação de tempo obtida quando da geração do subquadro 510, e um sub-quadro ID. Aqui, o subquadro ID representa um número de identificação paradistinguir o primeiro subquadro 510 dos outros subquadros. Os dados demensagem 153 incluem o número da semana do GPS, a informação de re-lógio, a informação das boas condições do satélite GPS, e a informação deprecisão da órbita.

O segundo subquadro 520 inclui um código extra de transporte521 de 30 bits, a informação de tempo 522 de 30 bits, e dados de mensa-gem 523 de 240 bits. A informação de tempo 522 apresenta a mesma estru-tura que a informação de tempo 512 do primeiro subquadro 510. Os dadosde mensagem 523 incluem efemérides. Aqui, a efeméride (efeméride trans-mitida) representa a informação de órbita do satélite que emite o sinal deposicionamento. A efeméride é uma informação altamente precisa atualizadasucessivamente por uma estação de controle que supervisiona a navegaçãopor satélite.

O terceiro subquadro 530 apresenta a mesma estrutura que a-quela do segundo subquadro 520. Especificamente, o terceiro subquadro530 inclui um código extra de transporte 531 de 30 bits, informação de tem-po 532 de 30 bits, e dados de mensagem 533 de 240 bits. A informação detempo apresenta a mesma estrutura que aquela da informação de tempo512 do primeiro subquadro 510. Os dados de mensagem 533 incluem efe-mérides.

O quarto subquadro 540 inclui um código extra de transporte 541de 30 bits, informação de tempo 542 de 30 bits e dados de mensagem 543de 240 bits. Diferente dos outros dados de mensagem 513, 523 e 533, osdados de mensagem 543 incluem informação de almanaque, resumo de in-formação das boas condições do satélite, informação de retardo ionosférico,parâmetro UTC (Tempo Universal Coordenado) e similares.

O quinto subquadro 550 inclui um código extra de transporte 551de 30 bits, informação de tempo 552 de 30 bits, e dados de mensagem 553de 240 bits. Os dados de mensagem 553 incluem informação de almanaquee o resumo da informação das boas condições do satélite. Os dados demensagem 543 e 553 consistem, cada qual em 25 páginas, e em cada pági-na, são definidas diferentes informações descritas acima. Aqui, a informaçãode almanaque representa a órbita esquemática de satélites e ela inclui in-formação não apenas do satélite correspondente, mas também daquela detodos os satélites GPS. Quando a transmissão de subquadros 510 a 550 forrepetida 25 vezes, o processo retornará para a primeira página, e a emissãodas mesmas informações será reiniciada.

Os subquadros 510 a 550 são transmitidos de cada dos trans-missores 120, 121 e 122. Quando os subquadros 510 a 550 forem recebidospelo aparelho de provisão de informação posicionai 100, a posição do apare-lho de provisão de informação posicionai 100 será calculada com base emcada informação de manutenção/gerenciamento incluída nos código extrasde transporte 511 a 551, informação de tempo 512 a 552 e dados de men-sagem 513 a 553.

Um sinal 560 apresenta o mesmo comprimento de dados quecada dos dados de mensagem 513 a 553 incluídos nos subquadros 510 a550. O sinal 560 é diferente dos subquadros 510 a 550 pelo fato de, no lugarda informação de órbita representada como efemérides (dados de mensa-gem 523, 533), apresentar dados representando a posição da fonte de emis-são do sinal 560.

Especificamente, o sinal 560 inclui a PRN-ID 561 de 6 bits, umtransmissor ID 562 de 15 bits, um valor de coordenada X 563, um valor decoordenada Y 564, um valor de coordenada Z 565, um coeficiente de corre-ção de altitude (Zhf) 566, um endereço 567, e uma reserva 568. O sinal 560é transmitido dos transmissores internos 200-1, 200-2 e 200-3, no lugar dedados de mensagem 513 a 553 incluídos nos subquadros 510 a 550.

A PRN-ID 561 é um número de identificação de padrões de có-digo de um grupo de códigos de pseudo-ruído destinado de antemão aostransmissores (por exemplo, transmissores internos 200-1, 2003 e 200-3)como a fonte de emissão do sinal 560. Embora a PRN-ID 561 seja diferentedo número de identificação dos padrões de código do grupo de códigos depseudo-ruído destinados aos respectivos transmissores montados nos satéli-tes GPS, estes são os números destinados aos padrões de código geradosda seqüência de código do mesmo sistema. Quando o aparelho de provisãode informação posicionai obtiver qualquer dos padrões de código dos códi-gos de pseudo-ruído destinados aos transmissores internos, a partir do sinalrecebido 560, será possível especificar se o sinal corresponde ao subquadro510 a 550 transmitido de um satélite, ou ao sinal 560 transmitido de umtransmissor interno.

O valor de coordenada X 563, o valor de coordenada Y 564, e ovalor de coordenada Z 565 são dados que representam a posição onde otransmissor interno 200-1 é montado. O valor de coordenada X 563, valor decoordenada Y 564, e o valor de coordenada Z 565, por meio de exemplo,indicam a latitude, a longitude e a altitude, respectivamente. O coeficiente decorreção de altitude 566 é usado para corrigir a altitude especificada pelovalor de coordenada Z 565. O coeficiente de correção de altitude 566 não éum item de dados essencial. Por isso, se uma precisão maior do que a alti-tude especificada pelo valor da coordenada Z 565 for desnecessária, o coe-ficiente não poderá ser usado. Nesse caso, os dados de "NULO", por exem-plo, são armazenados na área destinada ao coeficiente de correção de alti-tude 566.

Com referência à Figura 6, será descrita uma estrutura de con-trole do 100. A Figura 6 é um fluxograma que representa um procedimentodo processo executado pelo processador de banda-base 410 e o processa-dor de navegação 430 do aparelho de provisão de informação posicionai100.

Na etapa S610, o aparelho de provisão de informação posicionai100 obtém (rastreia e adquire) o sinal de posicionamento. Especificamente,o processador de banda-base 410 recebe como uma entrada o sinal posi-cionai recebido (dados digitalmente convertidos) do conversor A/D 408. Oprocessador de banda-base 410 gera, como uma réplica de código de pseu-do-ruído, um padrão de código do qual a fase de código é diferente compossível retardo refletido, e detecta a presença/ausência da correlação entreo padrão de código e o sinal de posicionamento recebido. O número de pa-drões de código gerados é, por exemplo, duas vezes o número de bits dopadrão de código. Por meio de exemplo, é assumido que a taxa de chip é de1023 bits. Depois, podem ser gerados 2046 padrões de código apresentan-do, cada qual, o retardo de um meio bit, isto é, a diferença de fase de códi-go. O processo de estabelecer correlação com o sinal recebido usando cadapadrão de código é executado. Quando uma saída não mais baixa do queuma intensidade predefinida for detectada no processo de correlação, o pro-cessador de banda-base 410 travará o padrão de código, e poderá especifi-car o satélite que emitiu o sinal posicionai, do padrão de código. Há apenasum código de pseudo-ruído que apresenta a seqüência de bits do padrão decódigo de interesse. Por isso, pode ser especificado o código de pseudo-ruído usado para codificação de espalhamento de espectro do sinal de posi-cionamento recebido.

Conforme será descrito mais tarde, o processo para estabelecera correlação entre o sinal obtido pela recepção e o padrão de código de ré-plica localmente gerado pode ser realizado como um processo paralelo.

Na etapa S612, o processador de banda-base 410 especifica afonte de emissão do sinal de posicionamento. Especificamente, a unidade dedeterminação 416 especifica a fonte de emissão do sinal com base na PRN-ID (vide memória 420 da Figura 4) correspondendo ao transmissor que usa opadrão de código do sinal de pseudo-ruído usado no momento da modula-ção para gerar o sinal. Se o sinal de posicionamento tiver sido emitido ao arlivre, o controle procederá para a etapa S620. Se o sinal de posicionamentofor emitido em um lugar fechado, o controle procederá para a etapa S630.Se uma pluralidade de sinais recebidos incluir sinais emitidos em um lugarfechado e ao ar livre, o controle procederá para a etapa S640.

Na etapa S620, o aparelho de provisão de informação posicionai100 desmodula o sinal de posicionamento para assim obter os dados incluí-dos no sinal. Especificamente, a unidade de posicionamento externa 432 doprocesso de navegação 430 sobreprõe o padrão de código temporariamentearmazenado na memória 420 (o padrão de código "travado" acima descrito,adiante denominado de "padrão de código travado") ao sinal de posiciona-mento para obter mensagem de navegação do subquadro que forma o sinal.Na etapa S622, a unidade de posicionamento externa 432 executa um pro-cesso de mensagem de navegação comum para calcular a posição com ouso de quatro ou mais mensagens de navegação obtidas.

Na etapa S624, a unidade de posicionamento externa 432 exe-cuta um processo, em cujo resultado é calculada a posição do aparelho deprovisão de informação posicionai 100. Por exemplo, se o aparelho de provi-são de informação posicionai 100 tiver recebido sinais de posicionamentoemitidos de quatro ou mais satélites, o cálculo de distância será feito usandoa informação de órbita, a informação de tempo e similar de cada satélite,incluídas na mensagem de navegação desmodulada de cada sinal.

De acordo com outro aspecto, se o aparelho de provisão de in-formação posicionai 100 tiver recebido um sinal de posicionamento emitidopor um satélite (sinal externo) e um sinal emitido por um transmissor interno(sinal interno) (isto é, quando a etapa S624 for executada depois da etapaS642), o sinal usado para cálculo da posição será determinado com base naintensidade dos sinais interno e externo. Por meio de exemplo, se o sinalinterno apresentar uma intensidade mais alta do que o sinal externo, o sinalinterno será selecionado, e os valores de coordenada incluídos no sinal in-terno serão usados como a posição do aparelho de provisão de informaçãoposicionai 100.

Na etapa S630, o aparelho de provisão de informação posicionai100 desmodula o sinal de posicionamento para obter dados incluídos no si-nal. Especificamente, a unidade de posicionamento interna 434 sobreprõe opadrão de código travado ao sinal de posicionamento transmitido do proces-sador de banda-base 410, por meio do que os dados de mensagem são ob-tidos do subquadro que forma o sinal de posicionamento. Os dados de men-sagem são incluídos no sinal de posicionamento emitido pelo transmissorinterno no lugar dos dados de mensagem de navegação incluídos no sinalde posicionamento transmitido de um satélite. Por isso, é preferido que ocomprimento de dados da mensagem seja igual àquele dos dados de nave-gação.

Na etapa S632, a unidade de posicionamento interna 434 obtémvalores de coordenada dos dados (isto é, dados para especificar o local dainstalação do transmissor interno (por exemplo, coordenada X563, coorde-nada Y564 e coordenada Z 565 do sinal 560 mostrado na Figura 5)). Se ainformação de texto representando o local de instalação ou um endereço dolocal da instalação for incluído no quadro no lugar de tais valores de coorde-nada, tal informação de texto será obtida.

Na etapa S640, o aparelho de provisão de informação posicionai100 desmodula o sinal de posicionamento para assim obter os dados incluí-dos no sinal. Especificamente, a unidade de posicionamento externa 432sobreprõe o padrão de código travado ao sinal de posicionamento transmiti-do pelo processador de banda-base 410 para assim obter os dados no sub-quadro formando o sinal de posicionamento. Aqui, portanto, o aparelho deprovisão de informação posicionai 100 recebe tanto o sinal de um satélitecomo um sinal de um transmissor interno e, conseqüentemente, ele estáoperando em um modo "híbrido" assim chamado. Por isso, é obtida a men-sagem de navegação apresentando dados de tempo sincronizados do sinalde cada satélite e dados apresentando informação posicionai, de tal modoque os valores de coordenada e similares mencionados acima sejam obtidosdo sinal do transmissor interno.

Na etapa S642, a unidade de posicionamento interna 434 execu-ta um processo para obter o valor de coordenada X 563, o valor de coorde-nada Y 564 e o valor de coordenada Z 565 do sinal de posicionamento emi-tido pelo transmissor interno 200-1, e obtém e processa a mensagem de na-vegação do sinal de posicionamento emitido pelo satélite GPS. Depois, ocontrole procede para a etapa S624.

Na etapa S650, o processador de navegação 430 executa umprocesso para exibir a informação posicionai no monitor 440, com base noresultado do cálculo de posição. Especificamente, os dados de imagem paraexibir as coordenadas obtidas, ou os dados para exibir o local de instalaçãodo transmissor interno 200-1 são gerados e transmitidos para o monitor 440.Com base em tais dados, a monitor 440 exibe a informação posicionai doaparelho de provisão de informação posicionai 100 em uma área de display.Com referência à Figura 7, será descrita a maneira de exibiçãoda informação posicionai do aparelho de provisão de informação posicionai100. A Figura 7 mostra uma imagem no monitor 440 do aparelho de provisãode informação posicionai 100. Quando o aparelho de provisão de informaçãoposicionai 100 receber um sinal de posicionamento emitido de cada satéliteGPS ao ar livre, o monitor 440 exibirá um ícone 710 indicando que a infor-mação posicionai está sendo recebida com base no sinal de posicionamen-to. Quando o usuário do aparelho de provisão de informação posicionai 100se mover em um lugar fechado, o aparelho de provisão de informação posi-cional 100 não poderá mais receber o sinal de posicionamento emitido decada satélite GPS. Em vez disso, o aparelho de provisão de informação po-sicionai 100 recebe um sinal emitido, por exemplo, pelo transmissor interno200-1. O sinal é transmitido da mesma maneira que o sinal de posiciona-mento emitido do sinal GPS, conforme descrito acima. Por isso, o aparelhode provisão de informação posicionai 100 executará o mesmo processo,conforme executado, quando um sinal de posicionamento for recebido de umsatélite, no sinal. Quando o aparelho de provisão de informação posicionai100 obtiver a informação posicionai do sinal, um ícone 720 indicando que ainformação posicionai é obtida com base no sinal emitido de um transmissorinstalado em um lugar fechado será exibido no monitor 440.

Conforme descrito acima, o aparelho de provisão de informaçãoposicionai 100 de acordo com a primeira concretização da presente inven-ção recebe, nos locais onde a onda de rádio do satélite GPS não pode serrecebida, tal como em um lugar fechado ou um shopping center subterrâneo,a onda de rádio emitida de um transmissor (tais como os transmissores in-ternos 200-1, 200-2 e 200-3) instalado no local. O aparelho de provisão deinformação posicionai 100 obtém a informação que especifica a posição dotransmissor (tais como valores ou endereços de coordenadas) da onda derádio, e a exibe no monitor 440. Desse modo, o usuário do aparelho de pro-visão de informação posicionai 100 sabe onde ele está no momento. Destamaneira, mesmo em um local onde o sinal de posicionamento não pode serdiretamente recebido, a informação posicionai pode ser provida.Desta maneira, se torna possível a recepção de sinal interno es-tável. Ademais, mesmo em um lugar fechado, a informação posicionai podeser provida com a precisão estável de cerca de alguns metros.

O tempo da Terra (tempo do transmissor, tal como o transmissor interno 200-1) e o tempo do satélite podem ser independentes entre si, e asincronização é desnecessária. Por isso, o custo dos transmissores internosde fabricação não é muito maior. Além disso, depois do início da operaçãodo sistema de provisão de informação posicionai, é desnecessário estabele-cer a sincronização de tempo dos transmissores internos; por conseguinte, a operação se torna fácil.

Cada sinal emitido de cada transmissor interno inclui a própriainformação para especificar a localização onde o transmissor é instalado.Por isso, é desnecessário calcular a informação posicionai com base nossinais emitidos de uma pluralidade de satélites, podendo, portanto, a infor- mação posicionai ser extraída do sinal emitido de um único transmissor.

Além disso, visto que o sinal emitido de um único transmissorinterno é recebido, a posição onde é recebido o sinal pode ser especificada.Por isso, conforme comparado com outro sistema de posicionamento con-vencional, tal como GPS, o sistema para prover a posição poderá ser reali- zado de maneira simples.

Aqui, o aparelho de provisão de informação posicionai 100 nãoexige hardware dedicado para receber o sinal emitido pelo transmissor inter-no 200-1, e pode ser implementado por hardware para realizar o sistema deposicionamento convencional. Por isso, é desnecessário projetar do zero o hardware para aplicar a técnica da presente concretização, podendo, portan-to, o aumento de custo do aparelho de provisão de informação posicionai100 ser impedido, promovendo um uso mais amplo. Ademais, pode ser pro-vido um aparelho de provisão de informação posicionai que não aumenta oucomplica a escala de circuitos. Especificamente, a memória 420 do aparelho de provisão deinformação posicionai 100 mantém a PRN-ID definida de antemão para otransmissor interno e/ou satélite. O aparelho de provisão de informação po-sicional 100 apresentará um programa para o processo de determinar, combase na PRN-ID1 se a onda de rádio recebida for emitida de um satélite oude um transmissor interno. O programa é realizado por uma unidade aritmé-tica de processamento, tal como um processador de banda-base. Alternati-vãmente, um elemento de circuito para determinação pode ser alterado paraum elemento de circuito incluindo funções realizadas pelo programa, pormeio do que o aparelho de provisão de informação posicionai 100 pode serformado.

Se o aparelho de provisão de informação posicionai 100 for im-plementado como um telefone portátil, a informação obtida poderá ser man-tida em uma memória não-volátil 420, tal como uma memória flash. No mo-mento da emissão do telefone portátil, os dados mantidos na memória 420podem ser transmitidos para o destino. Por meio de tal abordagem, a infor-mação posicionai da fonte de emissão, isto é, a informação posicionai obtidapelo aparelho de provisão de informação posicionai 100 como o telefone por-tátil do transmissor interno, é transmitida para a estação de base que relaysa comunicação. A estação de base mantém a informação posicionai comoregistro de comunicação, juntamente com a data e a hora de recepção. Se odestino for um número de contato de emergência (110 no Japão), a informa-ção posicionai da fonte de emissão poderá ser diretamente notificada. Dessemodo, similar à notificação convencional de fonte de emissão de uma cha-mada de emergência de um telefone fixo, a notificação de uma fonte de e-missão de um corpo móvel se tornará possível.

Com relação a um transmissor instalado em uma localizaçãoespecífica, um transmissor capaz de emitir um sinal similar àquele emitidopor um transmissor montado em um satélite de posicionamento poderá serusado para realizar o sistema de provisão de informação posicionai. Por is-so, se torna desnecessário redesenhar o transmissor a partir do ponto departida.

O sistema de provisão de informação posicionai de acordo coma presente concretização usa um sinal de espalhamento de espectro como osinal para posicionamento. A transmissão deste sinal pode diminuir a potên-cia elétrica por freqüência, e, portanto, o controle da onda de rádio poderiaser mais fácil, conforme comparado com uma etiqueta RF convencional.Como resultado, a construção do sistema de provisão de informação posi-cionai se torna mais fácil.

Primeira Modificação

A seguir, uma primeira modificação da presente concretizaçãoserá descrita com referência à Figura 8. A estrutura de sinais transmitidos devários transmissores não é limitada àquela mostrada na Figura 5. A Figura 8mostra uma estrutura de sinal de acordo com a presente modificação. Napresente modificação, seis subquadros são transmitidos. Como o primeirosubquadro, um sinal 810 é transmitido pelo transmissor. O sinal 810 incluium código extra de transporte 811 de 30 bits, informação de tempo 812 debits, uma PRN-ID 813 de 6 bits, uma transmissor ID 814 de 15 bits, valorde coordenada X 815, valor de coordenada Y 816 e valor de coordenada Z817. Os primeiros 60 bits de sinal 810 são iguais aos primeiros 60 bits decada dos subquadros 510 a 550 emitidos por um satélite GPS.

Como o segundo subquadro, um sinal 820 é transmitido por umtransmissor. O sinal 820 inclui um subquadro ID 821 de 6 bits, um coeficien-te de correção de altitude 822, e um endereço de posição de transmissor823. Com a definição de diferentes informações em 144 bits (no sinal 820, ocoeficiente de correção de altitude 822 e o endereço de informação posicio-nai 823) depois do subquadro ID do sinal 820, os subquadros do terceiro aosexto são também transmitidos de maneira similar. As informações incluídasem cada subquadro não são limitadas àquelas descritas acima. Por meio deexemplo, a propaganda relacionada à informação posicionai, URL (Localiza-dor Uniforme de Recursos) do site da Internet, e similares podem ser arma-zenados em áreas definidas de antemão em cada subquadro.

O sinal 830 representa um exemplo de transmissão de sinais810 e 820 descritos acima e dos subquadros do terceiro ao sexto apresen-tando a mesma estrutura que aquela do sinal 820. Especificamente, o sinal830 apresenta um primeiro subquadro 831 e um segundo subquadro 832. Oprimeiro subquadro 831 apresenta um cabeçalho igual àquele dos subqua-dros 510 a 550 transmitidos de um satélite GPS. O segundo subquadro 832corresponde ao sinal 820.

O sinal 840 inclui um primeiro subquadro 831 e um terceiro sub-quadro 842. O primeiro subquadro 831 é igual ao primeiro subquadro 831. Oterceiro subquadro apresenta a mesma estrutura que aquela do sinal 820.

A estrutura é repetida para o sinal 870 para transmitir o sextosubquadro 872. O sinal 870 inclui o primeiro subquadro 831 e o sexta sub-quadro 872.

Quando o transmissor repetidamente transmitir os sinais 830 a870, acontecerá que o primeiro subquadro 831 será transmitido cada vezque cada sinal é transmitido. Depois de o primeiro subquadro 831 ser trans-mitido, qualquer dos outros subquadros será interpolado. Especificamente, aordem de transmissão das respectivas frames é o primeiro subquadro 831 ->segundo subquadro 832 primeiro subquadro 831 terceiro subquadro842 -> primeiro subquadro... sexto subquadro 872 -> primeiro subquadro831 segundo subquadro 832...

Segunda Modificação

A seguir, será descrita a segunda modificação. A estrutura dosdados de mensagem poderá ser definida independente dos subquadros 510a 550. A Figura 9 mostra esquematicamente a estrutura do sinal 910 de a-cordo com a presente modificação. Com referência à Figura 9, o sinal 910inclui um código extra de transporte 911, um preâmbulo 912, uma PRN-ID913, uma identificação de transmissor 914, uma primeira variável 915, valorde coordenada X 916, valor de coordenada Y 917, valor de coordenada Z918, e uma paridade/CRC 919. Um sinal 920 apresenta uma estrutura simi-lar àquela do sinal 910, e no lugar da primeira variável 915 no sinal 910, eleinclui uma segunda variável 925.

Cada sinal apresenta o comprimento de 150 bits. Seis sinais a-presentando a mesma estrutura são emitidos. O sinal apresentando tal es-trutura pode ser formado como um sinal emitido de um transmissor interno.

Cada sinal mostrado na Figura 9 apresenta a PRN-ID e, portan-to, é possível que o aparelho de provisão de informação posicionai 100 es-pecifique a fonte de transmissão do sinal recebido, com base na PRN-ID. Sea fonte de transmissão estiver em um transmissor interno, o sinal conterávalores das coordenadas X, Y e Z. Por isso, o aparelho de provisão de in-formação posicionai 100 pode exibir a posição interna.

Terceira Modificação

No lugar da estrutura da unidade de correlator 412 do aparelhode provisão de informação posicionai 100, pode ser usada uma pluralidadede correlatores. Nesse caso, os processos para associar o sinal de posicio-namento com a réplica são executados simultaneamente em paralelo, e, por-tanto, o tempo para calcular a informação posicionai se torna mais curto.

O aparelho de provisão de informação posicionai 1000 de acor-do com a presente modificação inclui uma antena 1010, um filtro de faixa depassagem 1020 eletricamente conectado à antena 1010, um amplificador deruído baixo 1030 eletricamente conectado ao filtro de faixa de passagem1020, um conversor descendente 1040 eletricamente conectado ao amplifi-cador de ruído baixo 1030, um filtro de faixa de passagem 1050 eletricamen-te conectado ao conversor descendente 1040, um conversor A/D 1060 ele-tricamente conectado ao filtro de faixa de passagem 1050, um correlator pa-ralelo 1060 incluindo uma pluralidade de correlatores eletricamente conecta-dos ao conversor A/D 1070, um processador 1080 eletricamente conectadoao correlator paralelo 1070, e uma memória 1090 eletricamente conectadaao processador 1080.

O correlator paralelo 1070 inclui η correlatores 1070-1 a 1070-n.Os correlatores executam simultaneamente a associação entre o sinal deposicionamento recebido e o padrão de código gerado da desmodulação dosinal de posicionamento, com base em um sinal de controle emitido do pro-cessador 1080.

Especificamente, o processador 1080 emite um comando a cadacorrelator paralelo 1070 para gerar um padrão de código (com fase de códi-go deslocada) que reflete um retardo possivelmente experimentado no códi-go de pseudo-ruído. O comando será o número de satélites χ 2 χ 1023(comprimento do padrão de código do código de pseudo-ruído usado). Cadacorrelator paralelo 1070 gera, com base no comando aplicado a ele, um pa-drão de código apresentando uma fase de código diferente, com o uso dopadrão de código de código de pseudo-ruído definido para cada satélite. De-pois, portanto, entre todos os padrões de código gerados há um padrão queassocia o padrão de código do código de pseudo-ruído usado para modularo sinal de posicionamento recebido. Por isso, com a preparação de correla-tores de antemão do número necessário para o processo de associação u-sando correlatores de antemão do número necessário para o processo deassociação usando respectivos padrões de código na forma de um correlatorparalelo 1070, um padrão de código do código de pseudo-ruído pode instan-taneamente ser especificado. Este processo será similarmente aplicável,quando o aparelho de provisão de informação posicionai 100 receber umsinal de um transmissor interno. Por isso, mesmo quando o usuário do apa-relho de provisão de informação posicionai ficar em um lugar fechado, a in-formação posicionai poderá ser instantaneamente obtida.

Segunda Concretização

A seguir, será descrita uma segunda concretização da presenteinvenção. O sistema de provisão de informação posicionai de acordo com apresente concretização é diferente da primeira concretização em que é co-nectada uma pluralidade de transmissores.

A Figura 11 mostra uma maneira como o aparelho de provisãode informação posicionai de acordo com a segunda concretização da pre-sente invenção é usado. Com referência à Figura 11, os transmissores inter-nos 1110, 1120 e 1130 são conectados ao teto de um mesmo andar. Cadatransmissor interno executa o mesmo processo, conforme executado pelotransmissor interno 200-1 descrito acima. Especificamente, cada transmissorinterno emite um sinal de posicionamento que inclui dados que representama localização onde ele é instalado.

Aqui, dependente da posição de conexão dos transmissores in-ternos, pode haver uma área (ou espaço) onde os sinais transmitidos dostransmissores adjacentes podem ser ambos recebidos. Por meio de exem-plo, em uma área 1140, sinais emitidos dos transmissores internos 1110 e1120 podem ser ambos recebidos. Similarmente, em uma área 1150, os si-nais de posicionamento emitidos dos transmissores internos 1120 e 1130podem ser ambos recebidos.

Por isso, assumindo que o aparelho de provisão de informaçãoposicionai 1160 de acordo com a presente invenção está em uma posiçãomostrada na Figura 11, o aparelho de provisão de informação posicionai1160 pode obter dados que representam a posição de conexão do transmis-sor interno 1110 incluído no sinal emitido do transmissor interno 1110 comoa posição do aparelho de provisão de informação posicionai 1160. Depoisdisso, quando o usuário do aparelho de provisão de informação posicionai1160 se mover para uma posição que corresponde à área 1140, por exem-plo, o aparelho de provisão de informação posicionai 1160 poderá tambémreceber o sinal emitido pelo transmissor interno 1120, além do sinal dotransmissor interno 1110. Nesse caso, os dados posicionais incluídos, nosquais um sinal deve ser usado como a posição do aparelho de provisão deinformação posicionai 1160, podem ser determinados com base na intensi-dade dos sinais recebidos. Especificamente, se os sinais emitidos de umapluralidade de transmissores internos forem recebidos, os dados dos quais aintensidade de sinal é a mais alta entre estes poderão ser usados para exibira informação posicionai. Se os sinais apresentarem a mesma intensidade,uma soma aritmética de dados incluídos nos sinais poderá ser derivada eusada como a posição do aparelho de provisão de informação posicionai1160.

Conforme descrito acima, pelo aparelho de provisão de informa-ção posicionai 1160, de acordo com a presente concretização, mesmoquando uma pluralidade de sinais para posicionamento for recebida em umlugar fechado, uma fonte de emissão de qualquer dos sinais poderá ser es-pecificada e, portanto, a posição da fonte de emissão, isto é, a posição dotransmissor instalado em um lugar fechado, poderá ser especificada.

Aqui, o termo "em um lugar fechado" não é limitado ao lado dedentro de um edifício ou outra construção, significando qualquer lugar ondea onda de rádio emitida de um satélite GPS não pode ser recebida. Tais Io-cais podem incluir um shopping center subterrâneo ou um veículo de estra-da.

Terceira Concretização

A seguir, será descrita uma terceira concretização da presenteinvenção. O aparelho de provisão de informação posicionai de acordo com apresente concretização é diferente das concretizações descritas acima emque, diferentemente de especificar a posição com base nos dados incluídosno transmissor interno, os dados para identificar o transmissor são transmiti-dos para um aparelho que provê informação referente ao transmissor, demodo que a informação posicionai possa ser obtida.

A Figura 12 mostra uma maneira de como é usado o aparelhode provisão de informação posicionai de acordo com a presente invenção. Oaparelho de provisão de informação posicionai é implementado, por exem-plo, como um telefone portátil 1200. O telefone portátil 1200 pode receberum sinal de posicionamento emitido por um transmissor interno 1210. Otransmissor interno 1210 é conectado à Internet 1220. A Internet 1220 é co-nectada a um servidor de provisão de informação 1230 que pode prover in-formação relacionada ao transmissor interno 1210. A Internet 1220 é tam-bém conectada a uma estação de base 1240 para comunicação com o tele-fone portátil 1200.

Quando o telefone portátil 1200 receber um sinal emitido pelotransmissor interno 1210, ele obterá um transmissor ID para identificar otransmissor interno 1210 do sinal. Transmissor ID, por exemplo, correspondeà PRN-ID descrita acima. O telefone portátil 1200 transmite o transmissor ID(opcionalmente com a PRN-ID) para o servidor de provisão de informação1230. Especificamente, o telefone portátil 1200 começa a comunicação coma estação de base 1240, e transmite um pacote de dados incluindo o trans-missor ID obtido para o servidor de provisão de informação 1230.

Com o reconhecimento do transmissor ID, o servidor de provisãode informação 1230 faz uma referência a um banco de dados referente aotransmissor ID, e lê os dados posicionais referentes à identificação. Quandoo servidor de provisão de informação 1230 transmitir os dados para a esta-ção de base 1240, a estação de base 1240 emitirá esses dados. O telefoneportátil 1200 detectará a chegada dos dados, e, de acordo com uma opera-ção de pesquisa pelo usuário do telefone portátil 1200, obterá a posição dotransmissor 1210.

Aqui, com referência à Figura 13, será descrita a estrutura dotelefone portátil 1200. A Figura 13 é um diagrama de bloco que mostra umaconfiguração de hardware do telefone portátil 1200. O telefone portátil 1200inclui uma antena 1308, um dispositivo de comunicação 1302, uma CPU1310, um botão de operação 1320, uma câmera 1340, uma memória flash1344, uma RAM 1346, uma ROM de dados 1348, uma unidade de cartão dememória 1380, um circuito de processamento de sinal de voz 1370, um mi-crofone 1372, um alto-falante 1374, um monitor 1350, um LED (Diodo deEmissão de Luz) 1376, uma interface de comunicação de dados 1378, e umvibrador 1384, todos eletricamente conectados entre si.

Um sinal recebido pela antena 1308 é transferido para a CPU1310 pelo dispositivo de comunicação 1302. A CPU 1310 transfere o sinalpara o circuito de processamento de sinal de voz 1370. O circuito de proces-samento de sinal de voz 1370 executa um processamento de sinal predefini-do no sinal, e transmite o sinal processado para o alto-falante 1374. Combase no sinal, o alto-falante 1374 emite voz.

O microfone 1372 recebe uma fala para o telefone portátil 1200,e emite um sinal correspondente à voz fala para o circuito de processamentode sinal de voz 1370. Com base no sinal, o circuito de processamento desinal de voz 1370 executa um processamento de sinal predefinido para co-municação, e transmite o sinal processador para a CPU 1310. A CPU 1310converte o sinal em dados para transmissão e transmite os dados para odispositivo de comunicação 1302. Quando o dispositivo de comunicação1302 emitir o sinal através da antena 1308, a estação de base 1240 recebe-rá o sinal.

A memória flash 1344 armazena os dados enviados da CPU1310. A CPU 1310 lê os dados armazenados na memória flash 1344, e exe-cuta os processos predefinidos usando os dados.A RAM 1346 temporariamente armazena os dados gerados pelaCPU 1310, com base em uma operação no botão de operação 1320. A ROMde dados 1348 armazena os dados ou programa para fazer com que o tele-fone portátil 1200 execute uma operação predeterminada. A CPU 1310 lê osdados ou o programa da ROM de dados 1348, e faz com que o telefone por-tátil 1200 execute o processo predeterminado.

A unidade de cartão de memória 1380 recebe um cartão dememória 1382 localizado na mesma. A unidade de cartão de memória 1380lê os dados armazenados no cartão de memória 1382, e transmite os dadospara a CPU 1310. A unidade de cartão de memória 1380 grava os dadosemitidos da CPU 1310 em uma área de armazenamento de dados assegu-rados no cartão de memória 1382.

O circuito de processamento de sinal de voz 1370 executa umprocesso em um sinal usado para comunicação, tal como descrito acima. AΊ5 CPU 1310 e o circuito de processamento de sinal de voz 1370 podem serformados integralmente.

Com base nos dados emitidos da CPU 1310, o monitor 1350exibe uma imagem definida pelos dados. Por exemplo, se a memória flash1344 armazenar os dados (por exemplo, URL) para acessar o servidor deprovisão de informação 1230, o monitor 1350 exibirá a URL.

O LED 1376 realiza uma operação de emissão de luz com baseem um sinal da CPU 1310. Por meio de exemplo, se o LED 1376 for capazde exibir uma pluralidade de cores, com base nos dados incluídos no sinalemitido da CPU 1310, o LED 1376 emitirá luz em uma cor referente aos da-dos.

Um cabo para a comunicação de dados é conectado à interfacede comunicação de dados 1378. A interface de comunicação de dados 1378transmite um sinal emitido da CPU 1310 para o cabo. Alternativamente, ainterface de comunicação de dados 1378 transmitirá os dados recebidos docabo para a CPU 1310.

O vibrador 1384 oscila em uma freqüência predeterminada combase no sinal emitido da CPU 1310. A operação básica do telefone portátil1200 poderá ser prontamente entendida por aquele versado na técnica, e,portanto, são será repetida aqui a descrição detalhada do mesmo.

Com referência à Figura 14, será descrita uma configuração es-pecífica do servidor de provisão de informação 1230. A Figura 14 é um dia-grama de bloco que representa uma configuração de hardware do servidorde provisão de informação 1230. O servidor de provisão de informação 1230é implementado, por exemplo, por um sistema de computador bem conheci-do.

O servidor de provisão de informação 1230 inclui, como hardwa-re principal, uma CPU 1410, um mouse 1420 e um teclado 1430 para rece-ber entradas de instruções de um usuário do servidor de provisão de infor-mação 1230, uma RAM 1440 que temporariamente armazená os dados ge-rados por uma execução de um programa pela CPU 1410 ou os dados intro-duzidos através do mouse 1420 ou do teclado 1430, um disco rígido 1450que armazena uma grande quantidade de dados de maneira não-volátil, umaunidade de CD-ROM (Memória Apenas de Leitura em Disco Compacto)1460, um monitor 1480, e uma interface de comunicação 1470. Estes com-ponentes de hardware são conectados entre si por uma barra de dados. UmCD-ROM 1462 é localizado na unidade de CD-ROM 1460.

O processo no sistema de computador que implementa o servi-dor de provisão de informação 1230 é realizado pelo hardware e softwareexecutados pela CPU 1410. O software pode ser armazenado de antemãono disco rígido 1450. Alternativamente, o software pode ser armazenado emum meio de gravação de dados, tal como um CD-ROM 1460 ou similar, eespalhado como um produto do programa. Alternativamente, o software po-de ser provido como um produto de programa em que pode ser feito o down-load por outro provedor de informação conectado à Internet. O software élido pela unidade de CD-ROM 1460 ou outro dispositivo de leitura de dadosdo meio de gravação de dados, ou baixado através da interface de comuni-cação 1470, e temporariamente armazenado no disco rígido 1450. O softwa-re é lido do disco rígido 1450 pela CPU 1410, e armazenado na forma de umprograma executável na RAM 1440. A CPU 1410 executa o programa.O hardware do sistema de computador que implementa o servi-dor de provisão de informação 1230 mostrado na Figura 14 é um hardwarecomum. Por isso, porções essenciais de servidor de provisão de informação1230 de acordo com a presente invenção podem ser o software armazenadona RAM 1440, no disco rígido 1450, no CD-ROM 1462 ou em outro meio degravação de dados, ou software baixável através da rede. A operação dehardware do sistema de computador é bem conhecida. Por isso, a descriçãodetalhada não será repetida.

O meio de gravação não é limitado ao CD-ROM 1462, ao discorígido 1450 e similar descrito acima, podendo ser um meio que pode condu-zir o programa em uma maneira fixa, tal como uma fita magnética, uma fitacassete, um disco óptico (disco MO (Óptico Magnético)/ disco MD (Mini Dis-co)/DVD (Disco Versátil Digital), um cartão IC (Circuito Integrado) (incluindoum cartão de memória, um cartão óptico, uma memória de semicondutorincluindo uma ROM mascarada, EPROM, EEPROM, e uma ROM flash.

O programa aqui inclui não apenas o programa diretamente exe-cutável pela CPU 1410, mas também um programa na forma de um códigode fonte, um programa comprimido ou um programa criptografado.

Com referência à Figura 15, será descrita a estrutura de dadosdo servidor de provisão de informação 1230. A Figura 15 esquematicamentemostra uma maneira como os dados são armazenados no disco rígido 1450.O disco rígido 1450 inclui áreas 1510 a 1550 para armazenar os dados.

O registro No. para identificar o registro de dados armazenadono disco rígido 1450 é armazenado em uma área 1510. Um transmissor IDpara identificar um transmissor que emite o sinal de posicionamento é arma-zenada na área 1520. Os dados (valores das coordenadas) que representama localização onde é instalado o transmissor são armazenados na área1530. Por meio de exemplo, os dados são armazenados cada vez que umtransmissor for instalado, no disco rígido 1450. Um nome específico do localde instalação do transmissão é armazenado em uma área 1540. Os dadossão usados para permitir o reconhecimento por um administrador que geren-cia os dados armazenados no disco rígido 1450 (ou provedor de serviço queprovê a informação posicionai usando o servidor de provisão de informação1230). Os dados que representam um endereço onde é instalado o trans-missor são armazenados na área 1550. Os dados são também usados peloadministrador, similar aos dados armazenados na área 1540.

A informação posicionai do transmissor é provida pelo servidorde provisão de informação 1230 da seguinte maneira. O telefone portátil1200 gera dados de pacote que solicitam a informação posicionai (adiantedenominada de "solicitação"), usando a identificação de transmissor e osdados (URL e similares) para acessar o servidor de provisão de informação1230 obtido com base no resultado da determinação de PRN-ID. O telefoneportátil 1200 transmite a solicitação para a estação de base 1240. A trans-missão é realizada pelo processamento de comunicação conhecido. Com arecepção da solicitação, a estação de base 1240 a transfere para o servidorde provisão de informação 1240.

O servidor de provisão de informação 1230 detecta a recepçãoda solicitação. A CPU 1410 obtém o transmissor ID da solicitação, e pesqui-sa no disco rígido 1450. Especificamente, a CPU 1410 executa um processode associação para ver se o transmissor ID obtido é associado com umtransmissor ID armazenado na área 1520. Como resultado da associação,se for encontrada um transmissor ID que seja associado ao transmissor IDincluído nos dados transmitidos do telefone portátil 1200, a CPU 1410 leráos valores de coordenada (área 1530) referentes ao transmissor ID, e irágerar dados de pacote para retornar a informação posicionai para o telefoneportátil 1200. Especificamente, a CPU 1410 acrescenta um endereço de te-lefone portátil 1200 aos dados apresentando os valores de coordenada paragerar dados de pacote. A CPU 1410 transmite os dados de pacote para aestação de base 1240, através da interface de comunicação 1470.

Com a recepção dos dados de pacote transmitidos pelo servidorde provisão de informação 1230, a estação de base 1240 emite os dados depacote com base no endereço incluído nos dados. A estação de base 1240pode armazenar os dados de pacote recebidos e o tempo de recepção emum armazenamento volátil (tal como um disco rígido). Com isto pode-se ob-ter informação posicionai pelo usuário do telefone portátil 1200, podendo,portanto, ser rastreado o percurso de movimento do usuário.

Quanto o telefone portátil 1200 estiver dentro do alcance da on-da de rádio da estação de base 1240, ele receberá os dados de pacote emi-tidos pela estação de base 1240. Quando o usuário do telefone portátil 1200executar uma operação predefinida (tal como uma operação para pesquisarum correio eletrônico) para pesquisa os dados recebidos, o monitor 1350exibirá os valores de coordenada do transmissor. Desse modo, é possívelque o usuário conheça a posição aproximada. Com esta abordagem, se tor-na desnecessário registrar de antemão os valores de coordenada de cadados transmissores instalados em um lugar fechado. Portanto, o local de ins-talação do transmissor pode ser flexivelmente mudado.

Conforme descrito acima, de acordo com o sistema de provisãode informação posicionai de acordo com a presente concretização, o sinalemitido de um transmissor provido na Terra tem que incluir apenas os dados(transmissor ID) para identificar o transmissor. Em um servidor que provê ainformação posicionai do transmissor, os dados são armazenados em rela-ção à informação posicionai. O telefone portátil 1200 que funciona como umaparelho de provisão de informação posicionai obtém a informação posicio-nal por meio da transmissão da transmissor ID para o servidor. De acordocom tal método de prover informação, é desnecessário que o transmissorretenha a informação posicionai do próprio transmissor, podendo, portanto, aposição da instalação do transmissor ser facilmente mudada.

As concretizações, conforme descritas aqui, são meros exem-pios e não devem ser interpretadas como restritivas. O escopo da presenteinvenção é determinado por cada das reivindicações em se considerandoapropriadamente a descrição escrita das concretizações e adota as modifi-cações dentro do significado das linguagens nas reivindicações, e equivalen-te às mesmas.

Aplicabilidade Industrial

O aparelho de provisão de informação posicionai de acordo coma presente invenção é aplicável a um telefone portátil apresentando a funçãode posicionamento, um terminal de posicionamento portátil, um terminal demonitoramento portátil ou outro terminal capaz de receber um sinal posicio-nai. Além disso, o transmissor, de acordo com a presente invenção, é apli-cável a um transmissor instalado em um lugar fechado ou a outros aparelhosde transmissão.

Claims

1. Sistema de provisão de informação posicionai para prover in-formação posicionai, que compreende:um transmissor (200-1), o dito transmissor incluindo:uma unidade de armazenamento (240) que armazena dadosposicionais para especificar uma localização onde o dito transmissor é insta-lado,uma unidade de geração (210) que gera um primeiro sinal deposicionamento apresentando os ditos dados posicionais como um sinal deespalhamento de espectro, euma unidade de transmissão (292) que transmite o dito sinal deespalhamento de espectro, eum aparelho de provisão de informação posicionai (100), o ditoaparelho de provisão de informação posicionai incluindo:uma unidade de recepção (402) que recebe o sinal de espalha-mento de espectro,uma unidade de armazenamento (420) que armazena um pa-drão de código referente ao primeiro sinal de posicionamento,uma unidade de especificação (412) que especifica, com baseno padrão de código armazenado no dito armazenamento, um padrão decódigo que corresponde ao sinal de espalhamento de espectro recebido peladita unidade de recepção,uma unidade de determinação (316) que determina se o ditoprimeiro sinal de posicionamento foi recebido ou não, com base em um sinaldesmodulado com o uso do padrão de código especificado pela dita unidadede especificação,uma unidade de obtenção (430) que obterá os ditos dados posi-cionados do dito sinal desmodulado, quando o dito primeiro sinal de posicio-namento tiver sido recebido, euma unidade de saída (440) que emite os dados posicionais ob-tidos pela dita unidade de obtenção.

2. Sistema de provisão de informação posicionai, de acordo coma reivindicação 1, no qual o dito primeiro sinal de posicionamento apresentao mesmo formato que aquele de um segundo sinal de posicionamento emiti-do por um satélite que transmite um sinal para posicionamento, e inclui osditos dados posicionais no lugar de uma mensagem de navegação incluída no dito segundo sinal de posicionamento; eo dito aparelho de provisão de informação posicionai adicional-mente armazena, na dita unidade de armazenamento, um padrão de códigode cada dos ditos segundos sinais de posicionamento, e inclui uma unidadede calcular que irá calcular uma posição do dito aparelho de provisão de in- formação posicionai com base em cada dita mensagem de navegação,quando uma pluralidade dos ditos segundos sinais de posicionamento forrecebida.

3. Sistema de provisão de informação posicionai, de acordo coma reivindicação 1, no qual o dito sinal posicionai codificado apresenta uma freqüência central de 1574,42 MHz, a freqüência de espalhamento do ditosinal de posicionamento sendo de 1023 MHz.

4. Aparelho de provisão de informação posicionai (100) paraprover informação posicionai, que compreende:uma unidade de recepção (402) que recebe um sinal de espa- Ihamento de espectro,uma unidade de armazenamento (420) que armazena um pa-drão de código referente ao primeiro sinal de posicionamento, o dito primeirosinal de posicionamento sendo emitido de um transmissor instalado em umalocalização especificada de antemão e incluindo dados posicionais para es- pecificar a localização;uma unidade de especificação (412) para especificar, com baseem um padrão de código armazenado na dita unidade de armazenamento,um padrão de código que corresponde ao sinal de espalhamento de espec-tro recebido pela dita unidade de recepção; uma unidade de determinação (316) que determina se o ditoprimeiro sinal de posicionamento foi recebido, com base no sinal desmodu-Iado com o uso de um padrão de código especificado pela dita unidade deespecificação;uma unidade de obtenção (430) que obterá os ditos dados posi-cionais do dito sinal desmodulado, quando o primeiro sinal de posicionamen-to tiver sido recebido; euma unidade de saída (440) que emite os dados posicionais ob-tidos pela dita unidade de obtenção.

5. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, no qual:o dito primeiro sinal de posicionamento apresenta o mesmo for-mato que aquele de um segundo sinal de posicionamento emitido por umsatélite que transmite um sinal para posicionamento, e inclui os ditos dadosposicionais no lugar de uma mensagem de navegação incluída no dito se-gundo sinal de posicionamento;o dito aparelho de provisão de informação posicionai adicional-mente armazena, na dita unidade de armazenamento, um padrão de códigode cada dos ditos segundo sinais de posicionamento emitidos de uma plura-lidade de satélites, o dito padrão de código sendo diferente de satélite parasatélite; eo dito aparelho de provisão de informação posicionai adicional-mente inclui uma unidade de calcular que irá calcular uma posição do ditoaparelho de provisão de informação posicionai com base em cada dita men-sagem de navegação, quando uma pluralidade dos ditos segundos sinais deposicionamento for recebida.

6. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, no quala dita unidade de recepção recebe cada dos ditos primeiros si-nais de posicionamento emitidos dos transmissores, cada qual instalado emcada de uma pluralidade de localizações especificadas de antemão;o dito aparelho de provisão de informação posicionai adicional-mente compreendendo:uma unidade de detecção que detecta a intensidade de um sinalrecebido pela dita unidade de recepção; ondea dita unidade de obtenção especifica, dentre os ditos primeirossinais de posicionamento, um primeiro sinal de posicionamento do qual adita intensidade é a mais alta, e obtém dados posicionais incluídos no pri-meiro sinal de posicionamento especificado.

7. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, no qualos ditos dados posicionais incluem informação que representauma localização onde o dito transmissor é instalado; ea dita unidade de saída inclui uma unidade de exibição que exi-be a localização onde o dito transmissor é instalado com base na dita infor-mação.

8. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, no qualos ditos dados posicionais incluem dados de identificação paraidentificar o dito transmissor;o dito aparelho de provisão de informação posicionai compreen-dendo:uma unidade de transmissão que, quando da recepção do ditoprimeiro sinal de posicionamento, transmite os ditos dados de identificação euma solicitação de transmissão para informação posicionai do dito transmis-sor através de uma linha de comunicação, para um servidor que provê in-formação posicionai em resposta a uma solicitação externa, a dita informa-ção posicionai e os ditos dados de identificação sendo mutuamente armaze-nados no dito servidor; euma unidade de entrada que recebe uma entrada da dita infor-mação posicionai transmitida pelo dito servidor em resposta à dita solicitaçãode transmissão através da dita linha de comunicação; ondea dita unidade de saída inclui uma unidade de vídeo para exibir adita informação posicionai.

9. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, que compreende um telefone portátil, um terminal deinformação portátil, um aparelho de posicionamento portátil, ou um sistemade posicionamento instalado em um veículo.

10. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, no qualo dito transmissor é conectado a um dispositivo de relógio queemite a informação de tempo, um sinal de posicionamento emitido do ditotransmissor incluindo dados de tempo representando o tempo sincronizadocom o tempo do dito dispositivo de relógio;o dito aparelho de provisão de informação posicionai adicional-mente compreendendo:uma unidade de relógio que controla o tempo e que emite a in-formação de tempo; euma unidade de calibração que calibra o tempo da dita unidadede relógio com base nos dados de tempo incluídos no sinal de posiciona-mento recebido pela dita unidade de recepção.

11. Aparelho de provisão de informação posicionai, de acordocom a reivindicação 4, que adicionalmente compreende:uma unidade de armazenamento que armazena dados de atribu-to que representam o atributo do dito aparelho de provisão de informaçãoposicionai;uma unidade de solicitação que transmite uma solicitação paradistribuir a informação de acordo com os ditos dados de atributo para umaparelho de provisão de informação capaz de transmitir informação de acor-do com os ditos dados de atributo com base em uma solicitação, euma unidade de entrada que recebe uma entrada da dita infor-mação transmitida pelo dito aparelho de provisão de informação com basena dita solicitação de distribuição; ondea dita unidade de saída inclui uma unidade de vídeo para exibir adita informação.

12. Transmissor, que compreende:uma unidade de armazenamento que armazena dados posicio-nais para especificar uma localização onde o dito transmissor é instalado;uma unidade de geração que gera um sinal apresentando osditos dado posicionais como um sinal de espalhamento de espectro; euma unidade de transmissão que transmite o dito sinal de espa-lhamento de espectro.

13. Transmissor, de acordo com a reivindicação 12, no quala dita unidade de geração gera um sinal do mesmo formato co-mo aquele de um sinal de posicionamento emitido por um satélite quetransmite um sinal para posicionamento, como o dito sinal de espalhamentode espectro.