JP4272360B2 - 緊急時用通信チャネルを持つｇｐｓ受信器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線航法の分野を扱っており、特に、衛星無線航法システム−ＧＰＳにより発せられた信号を基に物体の位置を示し、緊急時に位置に関するデータを含む緊急メッセージを発生する個人的安全性のシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ＧＰＳ信号上で動作するユーザーの装置の内、重要な実例の一つに監視のシステムと個人的安全性のシステムとに含まれる、物体の追跡のシステム内での使用がある。
【０００３】
輸送を追跡し監視するシステムでは（例えば、１９８６年７月１７日公開の国際特許分類Ｇ０８ Ｇ １／００ ドイツ（ＤＥ）出願第３５０１０３５号［１］、１９９０年７月２５日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ ５／０２，Ｇ０１ Ｓ ５／１４ 欧州（ＥＰ）出願第１３７９１９８号［２］、１９９２年４月１５日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ ５／１４ 欧州（ＥＰ）出願第０５０９７７５号［３］、１９９４年６月７日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ １／２４，Ｇ０１ Ｓ ５／０２，Ｇ０１ Ｓ ３／０２，Ｇ０４ Ｃ １１／０２ 米国（ＵＳ）特許第５３１９３７４号［４］）、ＧＰＳ信号上で位置を固定させるユニットと、リンクに乗り物の位置を監視する中央ステーションを持つ無線通信ユーザーとが乗り物に与えられる。
【０００４】
システムは、乗り物の位置はＧＰＳ信号を基に決定され、位置データは緊急時に追跡ステーションに送られるようなシステムが知られている（例えば、１９９０年４月１２日公開の国際特許分類Ｇ０８ Ｂ ２５／００，Ｇ０８ Ｇ １／１２３，Ｂ６０ Ｑ ９／００，Ｈ０４ Ｑ ７／００ ドイツ（ＤＥ）出願第３８３９９５９号［５］、１９９４年１０月１１日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ １／０８，Ｇ０１ Ｓ ５／０２ 米国（ＵＳ）特許第５３５５１４０号［６］、１９９３年８月１９日公開の国際特許分類Ｇ０８ Ｇ １／１２３ ＰＣＴ（ＷＯ）出願第９３／１６４５２号［７］）。追加ユニットを備えることでＧＰＳ信号の標準的な受信器の位置決定する、乗り物を追跡し監視する上記のシステム［１−７］において、位置に関するデータ送信を確実にし、また監視ステーションへの警告信号が使用される。概して、そのようなＧＰＳ受信器のシステムでは、ＧＰＳ信号受信の部分的なブロック化の際には位置決定の必要は特になく、また装備の縮小化を扱う必要もない。
【０００５】
他方、乗り物の位置決めと異なり、個人的安全性のシステムは、位置決定のために動作するＧＰＳ受信器に補足的に必要なものを追加することがある。最初に、例として以下の出願に記載されるシステム内の無線電話の本体内のＧＰＳ受信器の選択的な装備を扱う（１９９３年２月２４日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ ５／００ 欧州（ＥＰ）出願第０５２８０９０号［８］）。その結果、必要に応じて、ＧＰＳ受信器を小型化し、電力消費を最小化する。次に、ＧＰＳ信号の妨害が起こっている場合、例えば“樹下”の動作状態では、位置の決定を与える必要があるかも知れない。
【０００６】
緊急時の状況で発せられるメッセージを送信及び受信するための通信チャネルが与えられた（１９９７年４月１７日公開の国際特許分類Ｇ０１ Ｓ ５／１４，Ｇ０１ Ｓ １／０４ ＰＣＴ（ＷＯ）出願第９７／１４０５７号［９］参照）、従って、ＧＰＳ信号の妨害時に物体の検出の問題を解決するＧＰＳ受信器が知られている。［９］に記載される受信器は試作品として選択されている。試作品として選択された受信器の一般的な概略図が図１に示される。
【０００７】
図１に参照される試作品の受信器には、直列に接続されるＧＰＳ信号の変換器１と、信号のアナログディジタル変換のユニット２と、チャネル切替器３とが含まれる。切替器３の第１の出力には、信号の値の標本を蓄えるためのユニット４と、直列に接続されるシグナルプロセッサ５とが接続される。切替器３の第２出力には、従来からの相関処理のユニット６が接続される。無線周波数変換器１のヘテロダイン入力と、信号のアナログディジタル変換のユニット２のタクト（tact）入力、及び、信号値の標本を蓄えるためのユニット４のタクト入力と相関処理のためのユニット６のタクト入力とは、例えば周波数の合成により信号タクトとヘテロダイン周波数の形成用の手段で与えられる信号タクトとヘテロダイン周波数のための信号形成器７の適当な出力に接続される。周波数の適当な合成器の基本入力を備えた、信号形成器７の基本入力は基本発生器８の出力に接続される。切替器３の周波数制御入力の指定された合成器のプリセットの入力を備えた信号形成器７の制御入力と、また相関処理のためのシグナルプロセッサ５とユニット６のデータの入力−出力とは、航法プロセッサ９へと適当なデータバスによって接続される。航法プロセッサ９には、プログラムとデータを記憶するためにユニット１０が与えられる。データの入出力のためのユニット１１と、通信チャネル上でメッセージを送受信するためのユニット１２との周辺装置も、また航法プロセッサ９に接続される。ユニット１１は、例えば制御器やキーパッドや表示装置として実現され、インターフェイス接続部が与えられる。ユニット１２は、例えば、航法プロセッサ９が基地局１３と無線周波数で音声通信を実行するモデムとして実現される。基地局１３には、警告や受信器の位置情報を受信する手段と、またエフェメリスデータや受信器の位置の大まかな座標情報やドップラー偏移のデータを自己形成する手段と、これらのデータを無線チャネルをとおしてユニット１２に伝送する手段とが与えられている。
【０００８】
試作品の受信器は以下のように動作する。受信アンテナの出力からのＧＰＳ信号は、無線周波数変換器１の入力へと進み、そこではこれらをより低い周波数へと変換する。またこの処理で用いられるのは、変換器１の構成に含まれる合成器があり、これはヘテロダイン信号（Ｆｒ）に対して働き、信号形成器７の適当な出力から送られてくる。信号形成器７は、タクト信号（Ｆｔ）と周波数のヘテロダインを合成するのに、この目的のために基本発生器８の出力から送られる基本周波数（Ｆｂ）の信号を用いる。合成器により生成される周波数の値のプリセットは、航法プロセッサ９からの適当な調整符号を与えることでもたらされる。
【０００９】
無線周波数変換器１の出力から信号は、信号のアナログディジタル変換のためにユニット２の入力へと進み、ここでは、それらはディジタルのものへと変換される。アナログディジタル変換時のサンプリング周波数は、信号形成器７の適当な出力からの速さによって決定される。
【００１０】
その後に、信号は、処理チャネルに使用される切替器３の入力へと進みこの切替は、航法プロセッサ９によって生成される制御信号によってもたらされる。
【００１１】
通常モードでは、切替器３は、ユニット２の出力をユニット６（相関プロセッサ）の入力へ繋ぐ。ユニット６は、航法プロセッサ９と共に、１ｉ秒の間隔で受信自他ＧＰＳ信号の従来からの相関処理を実行するが、これには、周波数と符号とに基づいた信号の探索と追跡と復号とエフェメリスに関するサービス情報の抽出と航法情報の抽出（無線航法パラメータ−ＲＮＰの決定）が含まれている。特に、こうして、可視的な衛星の雑音信号の相関関数の頂点の時間的位置を決定することは、さらに位置を決める計算において航法プロセッサ９によって使用される。ユニット６での相関処理は、信号形成器７の出力からの速度（Ｆｔ）により決定されるタクト速度で実行される。
【００１２】
位置に関する情報は、ユニット１１（データの入出力）に行き、そこでは例えば画面上に表示がされる。
【００１３】
位置情報は、ユニット１２へも行き、基地局１３との通信セッションにおいて、位置と、緊急時にユニット１１と航法プロセッサとによって生成される警告信号とに関するメッセージを基地局に送る。
【００１４】
基地局１３で、エフェメリスデータのと受信器の大まかな座標データとドップラー偏位との情報が発生し、受信機の動作とは別に、そのデータは通信チャンネルを通って受信機のユニット１２へと行く。これらのデータは、受信時とは反対の状況下で、例えば不良な信号／雑音比（ＧＰＳ信号の封鎖において）時に、受信機内で使用される。
【００１５】
受信時とは反対の状況、すなわち不良な信号／雑音比において、例えばＧＰＳ信号の封鎖の域内でのヒット（hit）において、切り換え器は、ユニット２の出力をユニット４（信号値のサンプルを蓄える場所）の入力に接続する。
【００１６】
切替器３の切替えは、航法プロセッサ９によって作られる信号によって制御される、例えば、ユニット６を使用して信号の検索が失敗によって、あるいはユニット１１からの演算器の信号上でである。
【００１７】
ユニット４は、ユニット２により成形される信号の値のサンプルをバッファに蓄えることを１秒ごとに実行する。ユニット４内のサンプルの記録は、信号形成器７の出力からの速度（Ｆｔ）によって決まるタクト速度で実行する。
【００１８】
ユニット４に蓄えられた信号の値のサンプルは、信号プロセッサ５によって使用され、ここで航法情報（ＲＮＰ）の抽出の目的で信号の検索とその相関処理を実行する。ＲＮＰに関するデータは航法プロセッサ９に行き、そこで位置決定が行われる。こうして、信号の検索を実行するのに、航法情報の抽出と信号プロセッサ５で受信されるＧＰＳ信号の上記の逆の環境において位置決定をする際に、エフェメリスデータと、位置に関する大まかな座標情報と、基地局１３からの通信チャンネル上の航法プロセッサ９により得られるドップラー偏位とが用いられる。
【００１９】
航法プロセッサ９で決定される場所の情報は、指示するためにユニット１１と、また受信器を監視する基地局１３への送信のためにユニット１２とに行く。位置情報と共に、もし必要ならば、基地局には、緊急時のためにメッセージが与えられる、すなわち、ユニット１１と航法プロセッサ９とにより作られる警告信号が送信され、通信チャンネルを通してユニット１２により基地局１３へと送信される。試作品の受信器は、ＧＰＳ信号受信の通常の状況下で、またそれらの封鎖時の両方の時に、位置を検出し、警告を発する能力を与える。
【００２０】
試作品の受信器の独特の特徴の一つである、緊急時にメッセージ（位置情報を備えた警告信号）を送信することは、通常のＧＰＳ信号受信時とそれらの封鎖時との両方の状況下で、信号を高速に検索するのに必要である。試作品の受信器は、これを得るのに、基地局８として高安定性の発生器を用いるが、より短時間の同じ状況下で、基本発生器の高安定性は、ＧＰＳ信号受信の通常の状況下およびその封鎖時の両方の時に、信号を追跡する必要があることは理解される。しかし、基本発生器の高安定性をこのように維持することは、非常に高負荷な仕事であり、例えば恒温手段（温度補償）のような特別な手段を必要とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
その解決には記述の発明が使われる技術的問題は、それによって基本発生器が決まった値から周波数偏位が決定することのできる、この目的のための基地局から無線チャンネル上で受信される外部の高安定性の基本サイン波信号を用いることによる受信器の装備である。
【００２２】
それに達することのできる結果は、基本発生器の周波数が基準値から偏位することに関するデータを得る能力であり、それは、信号プロセッサ５とユニット６の相関処理のために航法プロセッサ９内で搬送周波数の規正データを作る時に、信号を検索することにより使用される。それによって、ＧＰＳ信号の通常の状況下と、その信号が封鎖された状況下の両方の位置決定において信号を高速に検索することができ、それゆえ補償されたチップでなく単純な基本発生器を使用することが可能となる。
【００２３】
本発明の根幹は、緊急時にメッセージとして通信チャンネルで使用するＧＰＳ信号の受信器にあり、それは、直列にＧＰＳ信号の結合無線周波数変換機と、信号のアナログ−ディジタル変換と、その第１出力が直列に接続される、処理用発信機の発信機と、信号の値のサンプルを蓄える結合ユニットと、その第２出力への相関処理のユニットである信号プロセッサを備え、信号プロセッサと相関処理のユニットは、プログラムとデータを蓄えるメモリユニットを持つ航法プロセッサに接続され、無線周波数変換機のヘテロダイン入力と、信号のアナログ−ディジタル変換のタクト入力は、それは信号値のサンプルを蓄えるユニットと相関処理のユニットのものであるが、信号タクトとヘテロダイン周波数−周波数の合成器の生成器の適当な出力に接続され、信号タクトと周波数の合成器のヘテロダイン周波数を形成する手段である周波数の合成器が与えられ、そうして周波数の適当な合成器の基本入力により生成される信号クロックとヘテロダイン周波数の生成器の基本入力は、信号タクトの生成期の基本生成器制御入力と、指定された合成器のあらかじめ定められた入力により作られるヘテロダイン周波数とに接続され、処理用発信機の制御入力は、航法プロセッサに接続され、ここには、また受信器を基地局にリンクする通信チャンネルを通してメッセージを送受信する両方のユニットであるデータ入出力ユニットに接続され、基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位を決定するユニットも加えられ、その第１入力は基本発生器の出力に接続され、その第２入力は、通信チャンネル上のメッセージの送受信のユニットの適当な出力に信号の幹線によって接続され、航法プロセッサのメモリユニット内の決められた値から基本発生器の信号周波数がどれだけ偏位しているかのデータを蓄える手段を備える出力は、信号プロセッサの制御のための航法プロセッサ内の搬送周波数のデータを作る手段と、信号を検索することにより相関処理をするユニットとに接続される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
既述の発明の核心である、実現と産業における使用とは、図１から図３で与えられる図面に示される。
【００２５】
基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位を決定するユニットには、実際に実行済みの実現された受信器において、第１の分割器が含まれ、その出力は、周波数の同調ユニットを通して位相検出器の第１の入力に接続され、その第２の入力は、第２の周波数分割器の出力に接続され、その出力は統合リンクを通して周波数の同調ユニットの制御入力と、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータ生成ユニットの信号入力とに接続され、そうして、第１の周波数分割器の入力と、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータの成形ユニットの出力とは、それによって基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位を決定するユニットの第１の入力と出力とを形成し、第２の周波数分割器の入力と、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータの形成ユニットの制御入力とは、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位を決定するユニットの第２の入力を形成する。
【００２６】
請求されている、実施形態において緊急時に用いるメッセージのための通信チャネルを持つＧＰＳ信号用受信器（図２，３）は、ＧＰＳ信号の順次結合無線周波数変換器１と、信号のアナログ−ディジタル変換を扱うユニット２と、処理チャネルのための切替器３とを含んでいる。
【００２７】
切替器３の第１の出力には、信号値のサンプルの記憶のためのユニット４と、信号プロセッサ５が順次接続される。切替器３の第２出力には、相関処理のためのユニット６が接続される。
【００２８】
タクトの信号とヘテロダイン周波数のための信号生成器７には、タクトの信号とヘテロダイン周波数を生成する手段−周波数の合成器が与えられている（図示せず）。周波数の合成器の基本入力により作られる、信号生成器７の基本入力は、基本発生器８の出力に接続される。基本発生器８は、単純ではあるが補償されていないチップに基づいて作ることができる。
【００２９】
上記合成器のプリセットの入力により作られる、信号生成器７の制御入力は、航法プロセッサ９へと適当なデータバスによって接続される。切替器３の制御入力と、信号プロセッサ５と相関処理のためのユニット６のデータの入力と出力も、また適当なデータバスを通って航法プロセッサ９に接続される。
【００３０】
航法プロセッサ９が、プログラムとデータを蓄えるためにユニット１０と共に与えられる。データの入出力のためのユニット１１と、通信チャネル上のメッセージの送受信のためのユニット１２とは、航法プロセッサ９へ周辺装置として接続される。ユニット１１は、例えば、制御器やキーパッドや表示装置として実現され、インターフェイス接続部が与えられる。ユニット１２は、例えば基地局１３の航法プロセッサ９の無線周波数音声通信を実行するモデムとして実現される。基地局１３が、緊急時のメッセージである警告信号や受信器の位置情報を受信するための手段と、また、エフェメリスデータや受信器の位置に関する大まかな座標情報やドップラー変移のデータを自身で形成する手段と、高安定性の搬送周波数上でユニット１２において無線チャネル上でこれらのデータを扱う手段とを与えられている。
【００３１】
上記の受信器において、試作品の受信とは異なり、ユニット１４の基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位の決定が追加で入れられる。ユニット１４の第１の入力は、基本発生器８の出力に接続され、ユニット１４の第２の入力は、信号の幹線によってユニット１２の適当な出力に接続され、ユニット１４の出力はデータ交換によって、航法プロセッサ９のメモリ用のユニット１０内の基本発生器８の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータを蓄えるためのユニット１５に接続される。例えば、データの登録の記憶場所を表すユニット１５は、航法プロセッサ９内で搬送周波数においてデータを作るユニット１６へと接続されるが、これは信号を検索することで相関処理のために信号プログラム５とユニット６の制御を意図している。実際の装置では、基本発生器８の信号周波数の決まった値からの偏位を決定することを意図しているユニット１４は、（図３）位相検出器１７を備え、その第１の入力は、周波数の同調のためのユニット１８の出力に接続され、ユニット１８の信号入力は、第１の周波数分割器１９の出力に接続される。位相検出器１７の第２入力は、第２周波数分割器２０の出力に接続され、統合リンク２１を通った出力は、ユニット１８の制御入力とユニット２２の信号入力とに接続され、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータを作る。周波数分割器１９の入力は、ユニット１４の第１入力を作り、ユニット２２の出力は、ユニット１４の出力を作り、周波数分割器２０の入力とユニット２２の制御入力とは、ユニット１４の第２の入力を作る。周波数分割器２０の除算の係数は、中間周波数（F med.norm）の決められた値が外部基準信号（F ext.base）の周波数の動きに等しく、位相検出器１７の動作が通信チャネル上の基地局１３から実際のユニット１２を通して進む。周波数分割器１９の除算の係数は、例えば、指定された中間周波数の決められた値が基本発生器８により作られる信号周波数の決められた値への動きに等しい。周波数の同調のためのユニット１８が、例えば、変位の係数を作り直した周波数分割器（乗算器）として実現可能であり、ユニット２２は、基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータを作るもの、例えば、その範疇の入力と出力とがユニット２２の制御入力と出力とをそれゆえに作るデータ登録機として実現される。統合リンク２１は、位相検出器１７の統合信号のアナログ−ディジタル変換により得られたディジタル信号を出力上に作る。ユニット１８のアナログによる実現において、例えば、制御された位相切替器として統合リンク２１は、出力上にアナロク信号を作り、ユニット２２の構造は適当なＡ／Ｄ変換器を始動させる。
【００３２】
上記の受信器は、以下のように動作する。
受信器は、基地局１３の確実な無線通信の領域内に置かれるべきである。基地局１３として、例えば、セル型電話ネットワークの基地局が使用可能である。この場合、ユニット１２は、無線電話におけるメッセージの送受信の適当なユニットを表している。基地局１３において、エフェメリスデータと受信器の位置に関する大まかな座標情報のデータとドップラー偏位を実行するデータを生成する。これらのデータは、ユニット１２の受信器内において高安定性搬送周波数で、確立された通信セッションによって送信される。エフェメリスデータである、大まかな座標情報のデータ（F ext.base）とユニット１２により受信されるドップラー偏位のデータは、ＧＰＳ信号を受信したときと反対の条件である、不良な信号対雑音比やＧＰＳ信号の封鎖時において受信器の動作に使われる。その上で上記のデータが送信される高安定な搬送周波数（F ext.base）が、受信器内で外部基準周波数として使用され、これに関連して基本発生器８の信号周波数が決められた値からどれだけ偏位しているかが評価される。位置決定は、ＧＰＳ信号に対して受信器内で実行される。受信アンテナの出力からのＧＰＳ信号は、無線周波数変換器１の入力へと進み、そこで周波数を減少させる変換が行われる。こうして、変換器１の構造内に含まれ、ヘテロダイン信号（Ｆｒ）上で動作し、信号生成器７の適当な出力から来る混合器が使用される。生成器７は、基本発生器８の出力から来る、この目的のための基準周波数の信号（Ｆ_base）を使用して、タクト（クロック）の信号（Ｆｔ）とヘテロダイン（Ｆｒ）周波数とを合成する。合成器により作られる、プリセットされた周波数の値は、航法プロセッサ９からの適当な規正符号を受けて実行される。基準周波数Ｆ_baseの不安定性と偏位とは、ヘテロダインの形成済み周波数の決められた値からの偏位に反映され、従って無線周波数変換器１の出力内の信号周波数の偏位に反映される。無線周波数変換器１の出力から、信号は、信号のアナログ−ディジタル変換のためにユニット２の入力へと進み、そこでディジタルへと変換される。アナログ−ディジタル変換の離散化の時間比は、生成器７の適当な出力から来る速度（Ｆｔ）によって決定される。他の信号は、切替器３（処理のチャネル）の入力へと進み、この切替により航法プロセッサ９からの制御信号を実行する。通常のモード（すなわち正常な信号対雑音比で、ＧＰＳ信号の封鎖が無い場合）では、切替器３はユニットの出力を相関処理ユニット６の入力へと接続する。ユニット６は、航法プロセッサ９と共に、１ミリ秒間隔で適応したＧＰＳ信号の従来からの相関処理を実行するが、この中には、周波数と符号とでの信号の検索と、追跡と、復号と、サービス信号からエフェメリス情報の抽出と、航法情報（無線航法パラメータ−の決定）の抽出とを含む。特に、位置の決定において、航法プロセッサ９によって使用される、目に見える衛星の雑音信号の相関機能の頂点の一時的な位置を決定することが実行される。ユニット６内の相関処理は、速度（Ｆｔ）により決定される、生成器７の出力から来るクロック速度で実行される。プロセッサ９により計算される位置情報は、ユニット１１（データの入出力）へ進み、そこで例えば、画面上に表示される。位置情報は、またユニット１２へも進み、通信セッションにおいて基地局１３は基地局へと、位置に関するメッセージと、もし必要ならば、ユニット１１と航法プロセッサ９により作られる緊急時のメッセージ−警告信号とを送信する。ＧＰＳ信号の受信の反対の状況、例えば、ＧＰＳ信号の封鎖の領域内で受信器がヒットし、信号／雑音比が悪化した時、切替器３は、ユニット２の出力をユニット４の入力へと信号値のサンプロを蓄えるために接続する。切替器３の切替えは、航法プロセッサ９により作られる信号上で行われる、例えば、ユニット６を用いた信号の検索が失敗した結果によって、あるいはユニット１１から来る操作者の信号上でである。ユニット４は、ユニット２によって作られる信号値のサンプルを約１秒間隔でバッファに蓄えることを実行する。ユニット４におけるサンプルの記録は、生成器７の出力から来る、速度（Ｆｔ）により決定されるクロック速度で実行される。ユニット４内に蓄えられた、信号値のサンプルは、信号プロセッサ５によって使用され、これは信号の検索と、航法情報（ＲＮＰ）の抽出の目的で相関処理とを実行する。ＲＮＰに関するデータは、航法プロセッサ９に行き、そこで位置決定がされる。こうして、信号の検索と、航法情報の抽出と、ＧＰＳ信号受信の上記反対の状況に置ける位置決定とを実行するのに、信号プロセッサ５は、エフェメリスデータと、位置に関する大まかな座標情報と、基地局１３から通信チャネル上で航法プロセッサ９により得られるドップラー偏位とを用いる。航法プロセッサ９内で決定される位置情報は、ユニット１１に知らせに行き、基地局１３で送信するためにユニット１２へも行き、受信器の追跡を実行する。基地局の位置情報と共に、もし必要ならば、緊急時のメッセージ−警告信号がユニット１１と航法プロセッサ９により作られ、ユニット１２の補助で基地局１３へと通信チャネル上を送信される。
【００３３】
緊急時に位置決定と位置データに含まれる警告情報の送信とができる、請求される受信器の特徴は（試作品の受信器と同様に）、信号受信ＧＰＳの通常の期間と、封鎖時の両方において信号の検索を高速に行う必要性である。上述の受信器における信号の高速検索の実現は、ユニット１内の変換の結果として得られる実周波数を正確に知ることによって与えられる。実周波数の説明は、上記受信器において、ユニット１４と、さらに手段１５，１６、航法プロセッサ９によって与えられる。
【００３４】
これらの手段の動作は、以下のように実行される。
ユニット１２において、高安定性の搬送信号（F_base,extern.）が、例えば通信チャネルを通して基地局１３から来る信号の狭帯域のフィルタをかけることにより、選択される。ユニット１２内で、あるレベルの信号F_base,externの大体の存在を示す追加的な制御信号Ｖ_contr.も作られる。Ｖ_controlを調整する信号を、例えば信号F_base,externを検出して閾値と比較することで実行することができる。ユニット１２の適当な出力からの信号Ｆ_base,externとＶ_controlは、ユニット１４の第２入力上の信号の幹線に行く。ユニット１４において、信号Ｖ_controlは、ユニット２２の制御入力に行き（基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータを作る）、特にユニット２２の構造内に含まれるデータの登録機の制御入力上で、統合リンク２１の出力から来るデータの記録ができる。信号Ｖ_controlが存在すると、信号Ｆ_base,externがあるだけでユニット１４が動作し、ユニット１４で明らかなエラーデータが作られる（信号Ｆ_base,externが無い状況で）のを排除する。周波数Ｆ_base,externの高安定性の信号は、周波数分割器２０の入力に進み、そこで位相検出器１７が動作する適当な周波数であるＦ_mod.normの信号に変換される。ユニット１４の第１の入力に来る、基本発生器８の周波数Ｆ_baseの信号は、周波数分割器１９の中で周波数Ｆ_med.に変換される。一般的に周波数Ｆ_mod.normとＦ_med.は、一致しない。基本発生器８の信号の決められた値からの周波数Ｆ_baseの変移を示す、これらの周波数の不一致は、位相検出器１７により作られる周波数を持つＰＬＬの回路と、統合リンク２１と、周波数を同調するユニット１８とにより決定される。
【００３５】
回路は以下のように動作する。周波数分割器１９の出力から、周波数Ｆ_medの信号は、周波数の同調のためにユニット１８の信号入力へと進み、ここで信号（ΔＦ）に応じた信号の周波数を変更し、その制御入力には統合リンク２１の出力から信号が来る。ユニット１８の出力信号は、位相検出器１７の第１の入力に進み、そこでは周波数分割器２０の出力から第２の入力へと来る信号（Ｆ_med.norm.）に比較される。位相検出器１７の出力からずれた信号は、統合リンク２１の入力に進み、制御信号を作るがこれは周波数Ｆ_medとＦ_med.norm.の発散に比例する。安定した動作値において、ユニット１８の出力上の信号は、周波数と位相とにおいて、信号Ｆ_med.norm.に一致し、位相検出器１７の出力上でずれは最小化され、統合リンク２１の出力上の信号ΔＦは、周波数Ｆ_med.norm.とＦ_med.Ｆ_med.norm.とＦ_med.norm.の発散の値と特性を特徴付ける、すなわち基本発生器８の信号周波数の決まった値からの偏位を特徴付ける。基本発生器８の信号周波数の決まった値からの偏位を表す信号ΔＦは、ユニット２２のデータの登録機内に捕まる（特性の観点から）。ユニット２２のデータの登録機の範疇の出力から、基本発生器８の信号周波数の決まった値からの偏位の値と特性に関する過渡的データが、メモリユニット１０に行き、そこで手段１５の補助でそれらが記憶される。基本発生器８の信号周波数の手段１５に蓄えられた決まった値からの偏位に関するデータは、信号プロセッサ５の動作を制御するための航法プロセッサ９と、信号を検索する際の相関処理のためのユニット６とにおける搬送周波数の修正データを作るときに要素１６によって使用される。この際の高速検索は、無線周波数変換器１の出力上で得られる信号の実周波数速度に応じたユニット５と６の半焼周波数の微調整によって与えられる。実際、周波数を微調整して信号を高速検索することは、検索の１サイクルの制限内において実行される。
【００３６】
こうして、上述したことから、請求される発明は、実現可能であり、産業上で応用可能であり、基準（基本）周波数の決まった値からの偏位を決定することができ、この目的のために基地局から無線チャネル上で受信される外部高安定性基準（基本）信号を用いた技術手段による受信器を与える問題を解決する。それにより達成された結果は、すなわち基準周波数の決まった値からの偏位に関するデータを作る能力は、信号プロセッサ５の動作を制御するための航法プロセッサ９と、信号を検索する際の相関処理のためのユニット６とにおける搬送周波数の修正データを作るときに使用され、これらにより、ＧＰＳ信号受信の通常の状況時と封鎖時との両方において決まった位置で信号を高速に検索することが実行できる。こうして、単純な基本発生器−補償されないが単純なチップを使用することが可能となる。上記の肯定的な特徴によって、請求されている発明を、人間の安全性のシステムで使用する見通しが生まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 試作品の受信器の一般的な概略図である。
【図２】 選ばれた実現例における既述の受信器の概略図である。
【図３】 基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位を決定するユニットの概略図である。
【符号の説明】
１…ＧＰＳ信号の無線周波数変換器
２…信号のアナログーディジタル変換ユニット
３…処理の発信機
４…信号値のサンプルの記憶ユニット
５…信号プロセッサ
６…従来の相関処理のユニット
７…信号タクトとヘテロダイン周波数の生成器
８…基本発生器
９…航法プロセッサ
１０…メモリユニット
１１…データの入出力ユニット
１２…メッセージの送受信のユニット
１３…基地局
１４…基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位を決定するユニット
１５…基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータを蓄える手段
１６…航法プロセッサ内の搬送周波数のデータを作る手段
１７…位相検出器
１８…周波数の同調ユニット
１９…第１の周波数分割器
２０…第２の周波数分割器
２１…統合リンク
２２…基本発生器の信号周波数の決まった値からの偏位に関するデータの生成ユニット

Claims (1)

1. 緊急通信チャンネルを持つＧＰＳ受信器であって、
   ＧＰＳアンテナに順次に接続される、ＧＰＳ信号の無線周波数変換機と、
   前記無線周波数変換機に順次に接続される、信号のアナログ−ディジタル変換のユニットと、
   処理チャネルの切替器のユニットと、
   前記切替器のユニットを介して前記アナログ−ディジタル変換のユニットに順次に接続される、信号値のサンプルを蓄えるユニットと、
   前記信号値のサンプルを蓄えるユニットに順次に接続される信号プロセッサと、
   前記切替器のユニットを介して前記アナログ−ディジタル変換のユニットに順次に接続される、ＧＰＳ信号の信号検索を実行するための相関処理のユニットと、
   前記信号プロセッサと前記相関処理のユニットとに接続されると共に、プログラムとデータを蓄えるメモリユニットを持つ航法プロセッサと、
   前記航法プロセッサに接続されるデータの入出力のためのユニットと、
   前記航法プロセッサに接続されると共に、通信チャネル上でメッセージを送受信するための送受信ユニットと、
   タクト信号とヘテロダイン周波数を生成する周波数の合成器を備えた信号形成器と、
   前記信号形成器の合成器の基本入力に接続される前記信号形成器のための基本発生器と、
   前記送受信ユニットが出力する前記通信チャネルの搬送波信号の周波数と比較することにより、前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位を決定するユニットと、
   前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位に関するデータを蓄えるユニットとを備え、
   前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位を決定するユニットは、
   前記基本発生器の信号周波数を分割する第１の周波数分割器と、
   前記通信チャネルの搬送波信号の周波数を分割する第２の周波数分割器と、
   前記第１の周波数分割器の出力に接続される周波数の同調ユニットと、
   前記同調ユニットの出力信号と前記第２の周波数分割器の出力信号との位相差を検出する位相検出器と、
   検出された前記位相差に基づいて、前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位に関するデータを出力するユニットとを備え、
   前記同調ユニットは、前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位に関するデータを受けて、前記同調ユニットの出力信号と前記第２の周波数分割器の出力信号との周波数及び位相を一致させるように動作し、
   前記信号形成器の第１出力は、前記無線周波数変換機のヘテロダイン入力と接続されると共に、前記信号形成器の第２出力は、前記信号のアナログ−ディジタル変換のユニットのタクト信号入力、前記信号値のサンプルを蓄えるユニットのタクト信号入力、及び前記相関処理のユニットのタクト信号入力にそれぞれ接続され、
   前記切替器のユニットの制御入力は、前記航法プロセッサに接続され、
   前記偏位を決定するユニットの第１入力は、前記基本発生器の出力に接続されると共に、前記偏位を決定するユニットの第２入力は、前記送受信ユニットの出力に接続され、
   前記基本発生器の信号周波数の決められた値からの偏位に関するデータは、前記航法プロセッサにより前記信号プロセッサと前記相関処理のユニットとを制御するために使用され、
   もし前記相関処理のユニットによる信号検索に失敗した場合には、前記通信チャネルを介して基地局より受信した、該基地局が生成するエフェメリスデータと受信器の位置座標情報とドップラー偏移のデータを利用して、前記航法プロセッサが位置決定を実行する
   ことを特徴とするＧＰＳ受信器。

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