Se trata de un sistema muy sencillo que recibe las señales GPS desde los satélites por antenas exteriores y que,

a través de amplificadores, las inyecta en tiempo real a espacios interiores, tales como túneles, donde distintas antenas interiores separadas regularmente las retransmiten, con lo que los vehículos dentro del túnel reciben señales auténticas GPS en tiempo real.Cada antena interior presenta un radio de cobertura dentro del cual la posición GPS leída por los receptores permanece constante, siendo ésta igual a la recibida por la antena GPS exterior. De esta forma, un receptor que se desplace por el interior del túnel irá recibiendo diferentes posiciones GPS según avance pasando de la zona de cobertura de una antena a la siguiente.El receptor GPS captará a lo largo del túnel tantas posiciones diferentes como conjuntos de antena exterior/antena interior existan a lo largo de su recorrido

Sistema de localización de vehículos en interiores.

Campo de aplicación industrial

La mayor parte de los Servicios Públicos, (Policía, Bomberos, Ambulancias, Servicios de transporte público) disponen de sistemas de gestión y localización de flotas basados en tecnologías de localización por satélite GPS, o Sistema de Posicionamiento Global. En este sentido, cobra gran importancia dotar de cobertura GPS en el interior de los túneles de carreteras para que, ante emergencias, los vehículos de los Servicios Públicos puedan estar localizados en todo momento y lugar.

Además, esta medida redunda también en beneficio de la gran cantidad de ciudadanos que disponen de navegadores comerciales (GPS) que se han convertido en imprescindibles tanto para su trabajo diario como para su tiempo de ocio.

Estado de la técnica anterior

En la actualidad existen numerosos métodos para la inserción de señales en el interior de túneles, como puede ser la utilización de cable radiante, pero la necesidad de inyectar diferentes señales en función de las coordenadas invalida este tipo de soluciones convencionales, ya que el resultado de realizar una localización GPS sería el mismo para cualquier punto del túnel.

Existe una patente japonesa, la JP7280917, "Method for retransmitting GPS radio waves to GPS-radio-wave unrecivable space", de Universal syst KK, que detalla un método de repetir las señales GPS recibidas por una antena exterior a un receptor colocado en el interior de un túnel, el cual a su vez lo retransmite a través de una antena interior. La patente americana US5959575, "Interior GPS Navigation", de Northrop Grumman Co, se basa en instalar unos transmisores cerca del túnel que emiten señales pseudo-satélite. La patente PCT W02004/008170, "Assisted GPS signal detection and processing system for indoor location determination", de Geocodex LLC, está orientado al caso de varios edificios o locales en donde la señal GPS se recibe directamente desde los satélites y además por un centro que la reenvía por algún medio a los correspondientes edificios, por si alguno de ellos no tiene una buena cobertura. La patente japonesa JP2003057330, "Signal radiation device, position detecting device, position identifying program and naviation device", de Denso Co, describe también un sistema de localización GPS, pero incluye un dispositivo de transmisión de datos de posición que transmite datos de longitud y latitud almacenados en una memoria, gracias a una antena.

Explicación de la invención

Se trata de un sistema muy sencillo que trabaja con señales reales GPS para situar los vehículos en interiores. La solución expuesta consiste en la inyección de la señal GPS a intervalos regulares en el interior del túnel. Ningún sistema existentes realiza lo que la presente invención, que es inyectar en tiempo real al interior del túnel la señal GPS auténtica recibida de los satélites por las antenas exteriores, a través de amplificadores, a las distintas antenas interiores separadas regularmente, con lo que los vehículos dentro del túnel reciben señales auténticas GPS en tiempo real. Cada antena interior presenta un radio de cobertura dentro del cual la posición GPS leída por los receptores permanece constante, siendo ésta igual a la recibida por la antena GPS exterior. De esta forma, un receptor que se desplace por el interior del túnel irá recibiendo diferentes posiciones GPS según avance pasando de la zona de cobertura de una antena a la siguiente. La precisión en el posicionamiento del receptor GPS en el interior del túnel estará condicionada por el número de antenas GPS instaladas y por la separación entre las mismas. El receptor GPS captará a lo largo del túnel tantas posiciones diferentes como conjuntos de antena exterior/antena interior existan a lo largo de su recorrido.

Breve descripción de los dibujos

En la figura 1 se representa un esquema de la solución propuesta, donde se aprecian unos vehículos dentro de un túnel, unos satélites GPS y los equipos que conforman esta solución. La figura 2 amplía una parte de la figura 1, resaltando la configuración de cada uno de esos equipos. La figura 3 es un diagrama real de dos túneles con un tercer túnel de servicio que une ambos y un pozo de ventilación y emergencia.

Exposición detallada de un modo de realización

El sistema se basa en la inyección de la señal GPS a intervalos regulares en el interior del túnel. Cada antena interior presenta un radio de cobertura dentro del cual la posición GPS leída por los receptores permanece constante, siendo ésta igual a la recibida por la antena GPS exterior. De esta forma, un receptor que se desplace por el interior del túnel irá recibiendo diferentes posiciones GPS según avance pasando de la zona de cobertura de una antena a la siguiente, tal como se esquematiza en la figura 1.

Los componentes del sistema, tal como se representa en la figura 2, son: antenas externas que captan las señales de los satélites (1), antenas interiores colocadas en los techos de los túneles (3) y amplificadores (2) que retransmiten las señales desde las primeras a las segundas. La precisión en el posicionamiento del receptor GPS en el interior del túnel estará condicionada por el número de antenas GPS instaladas y por la separación entre las mismas. El receptor GPS captará a lo largo del túnel tantas posiciones diferentes como conjuntos de antena exterior/antena interior existan a lo largo de su recorrido.

Si la disposición final de las antenas no fuera totalmente equidistante no se dispondría de una localización tan exacta de todos los puntos del recorrido, pero se dispone de suficiente información para determinar la localización de los vehículos en cuanto a su sentido, marcha o tramo de la carretera en el que se encuentran, puesto que en el momento en el que un vehículo abandone un radio de localización entrará en el siguiente. El número definitivo de conjuntos y su separación estará sujeto a diferentes factores como pueden ser: características constructivas del interior de los túneles y su influencia en la propagación de la señal, situación de los pozos y canalizaciones que comuniquen el exterior con el interior de los túneles, distancias de cableado entre antenas, posibilidades de montaje de las antenas, etc.

La instalación de las antenas es permanente y muy sencilla contando con las canalizaciones y accesorios preinstalados. En la figura 3 se ha representado un túnel real, que normalmente está compuesto de dos túneles, uno para cada sentido de marcha, un tercer túnel de servicio que une ambos y un pozo de ventilación y emergencia. En la parte exterior del túnel se instalan las antenas exteriores (1), las cuales son activas y reciben la señal GPS en tiempo real.

Los amplificadores de la señal GPS (2), de bajo ruido y ancho de banda el de la señal GPS, permiten la inyección la inyección de dicha señal y se pueden instalar, en el modo de realización que explicamos, dentro de los túneles de servicio, aunque se pueden instalar en cualquier otro lugar adecuado; su ganancia es a determinar en cada caso y se calcula en función de la potencia de emisión necesaria en cada antena.

Las antenas interiores (3) también son activas y emiten la señal GPS en tiempo real, con una potencia de emisión que varia según su alcance. Esta potencia se calcula estableciendo que en el punto de solape entre la señal de dos antenas adyacentes el nivel de señal sea óptimo.

Los cables entre antena interior y amplificador intermedio y amplificador intermedio y antena exterior deben tener pérdidas muy bajas.

Como es lógico es necesario prever unos medios para la alimentación de los amplificadores (4), los cuales pueden proporcionar la energía necesaria, bien desde el túnel de servicio, bien a través del pozo de ventilación y emergencia.

Es necesario establecer un vado de entre 2 y 8 metros entre 2 antenas transmisoras con el fin de evitar el solape entre las señales. En cada caso se establecerá el vado necesario para el correcto funcionamiento del sistema.

Una vez efectuada la instalación, la puesta en marcha se realiza de forma rápida, puesto que la arquitectura del sistema permite intercambiar las piezas que se desee y el único ajuste posible reside en la elección de los amplificadores (potencia) y antenas emisoras (directivas u omnidireccionales) adecuadas para radiar la señal de manera uniforme y sin solapamientos.

Conviene insistir en que esta solución es para detección...

1. Sistema de localización de vehículos en interiores compuesto por antenas exteriores que reciben las señales GPS de los satélites y poseen algún medio de retransmisión de las mismas, caracterizado por varias antenas interiores activas a las que les llega en tiempo real la señal GPS de las antenas exteriores a través de amplificadores de bajo ruido, retransmitiéndolas a lo largo del túnel, también en tiempo real.

2. Sistema de localización de vehículos en interiores, según la reivindicación anterior, caracterizado por un número determinado de antenas interiores, separadas una distancia determinada, todo ello en función de la precisión deseada en el posicionamiento del vehículo.

3. Sistema de localización de vehículos en interiores, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por existir un vado entre 2 antenas interiores emisoras que evitan el solape entre las señales.

4. Sistema de localización de vehículos en interiores, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la potencia de cada amplificador intermedio se calcula en función de la potencia de emisión necesaria en cada antena interior.

5. Sistema de localización de vehículos en interiores, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la potencia de emisión de cada antena se calcula estableciendo que en el punto de solape entre la señal de dos antenas adyacentes el nivel de señal sea óptimo.