(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の場所にて動作可能な利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムにおいて、前記利用者アクセス制御部は、
遠隔信号源から少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段、
前記信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたビデオ信号プロセッサ、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、前記条件付きアクセス機構が前記遠隔信号源からの１以上のビデオ信号に対するアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
遠隔ＧＰＳ信号源から、前記利用者アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように利用者の場所にて動作可能であり、前記条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、
前記条件付きアクセス機構は、許可された場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とするビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２】
前記条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３】
前記条件付きアクセス機構は、前記利用者アクセス制御部の場所に関する情報に加えて、視聴を許可するための判定基準を用い、アクセスを許可することを特徴とする請求項２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項４】
前記利用者アクセス制御部は非送信ユニットであることを特徴とする請求項３に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項５】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、当該利用者アクセス制御部自体が「プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所」の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項６】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機を使用して、当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定し、かつ、前記条件付きアクセス機構は、その位置決定された場所が、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項７】
前記利用者アクセス制御部は非送信ユニットであることを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項８】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、当該利用者アクセス制御部自体が「プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所」の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項９】
前記利用者アクセス制御部の前記ＧＰＳ信号受信機は単一チャネル受信機であることを特徴とする請求項８に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１０】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機を使用して、当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定し、かつ、前記条件付きアクセス機構は、その位置決定された場所が、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１１】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサ、及び、
前記遠隔信号源からの少なくとも１つのビデオ信号を搬送する伝送媒体から受信される間接ＧＰＳ信号を出力するように、前記信号入力手段に動作可能に接続されたデコーダを備え、
前記ＧＰＳデータプロセッサは、前記間接ＧＰＳ信号からの情報を用いて、どの遠隔ＧＰＳ信号源が前記利用者アクセス制御部により使用されるべきであるかを決定し、
さらに、前記ＧＰＳデータプロセッサは、そのように決定された遠隔ＧＰＳ信号源の位置を決定することを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１２】
さらに、利用者から遠隔にある中央アクセス制御部を具備し、当該中央アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号をもつ信号源、
前記信号源からのビデオ信号を、利用者アクセス制御部をもつ利用者への伝送のための伝送媒体上に、載せるための出力装置、及び、
前記遠隔ＧＰＳ信号源から、前記中央アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように動作可能であり、当該位置情報を含むデータメッセージを前記出力装置に出力するように動作可能に接続された中央ＧＰＳ受信機を備え、
前記出力装置は、前記データメッセージに含まれる前記位置情報を、利用者への伝送のための前記伝送媒体に出力することを特徴とする請求項１１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１３】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサを備え、
前記条件付きアクセス機構は、少なくとも擬似ランダムである測定開始時間にて前記ＧＰＳデータプロセッサからの測定値を要求することを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１４】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳデータプロセッサ及び前記条件付きアクセス機構を集積回路或いはスマートカードから成るグループから選択された共通の封止容器の内部に備え、さらに、
前記共通の封止容器は、その内部に、データを得るべき遠隔ＧＰＳ信号源を選択するためのコードを発生するように動作可能なコード発生器を備えることを特徴とする請求項１３に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１５】
さらに、利用者から遠隔にある中央アクセス制御部を具備し、当該中央アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号をもつ信号源、及び、
前記信号源からのビデオ信号を利用者への伝送のための伝送媒体上に載せるための出力装置を備え、
利用者に送られるビデオ信号は、キーなしでは使用不能であることを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１６】
前記中央アクセス制御部は、さらに、
前記遠隔ＧＰＳ信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、前記位置情報を含むデータメッセージを前記出力装置に出力するように動作可能に接続された中央ＧＰＳ受信機を備え、
前記出力装置は、前記データメッセージに含まれる位置情報を、利用者への伝送のための前記伝送媒体に出力することを特徴とする請求項１５に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１７】
利用者の場所にて動作可能な利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムにおいて、当該利用者アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段、
前記信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサ、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、前記条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
遠隔ＧＰＳ信号源から、前記利用者アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように利用者の場所にて動作可能であり、前記条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、
前記条件付きアクセス機構は、前記利用者アクセス制御部が許可された場所にあることを示す信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、
前記条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある前記利用者アクセス制御部に一致する信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とするビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１８】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、当該利用者アクセス制御部自体が「プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所」の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項１７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項１９】
前記利用者アクセス制御部のＧＰＳ受信機は単一チャネル受信機であることを特徴とする請求項１７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２０】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機を使用して、当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定し、かつ、前記条件付きアクセス機構は、その位置決定された場所が、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項１７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２１】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサ、及び、
前記遠隔信号源からの少なくとも１つのビデオ信号を搬送する伝送媒体から受信される間接ＧＰＳ信号を出力するように、前記信号入力手段に動作可能に接続されたデコーダを備え、
前記ＧＰＳデータプロセッサは、前記間接ＧＰＳ信号からの情報を用いて、どの遠隔ＧＰＳ信号源が前記利用者アクセス制御部により使用されるべきであるかを決定し、
さらに、前記ＧＰＳデータプロセッサは、そのように決定された遠隔ＧＰＳ信号源の位置を決定することを特徴とする請求項１７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２２】
利用者の場所にて動作可能な利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムにおいて、前記利用者アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段、
前記信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサ、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、前記条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
前記遠隔ＧＰＳ信号源から、前記利用者アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように利用者の場所にて動作可能であり、前記条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、
前記条件付きアクセス機構は、前記利用者アクセス制御部が許可された位置にあることを示す信号を受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、
前記条件付きアクセス機構は、前記利用者アクセス制御部の場所に関する情報に加えて、視聴を許可するための判定基準を用いることを特徴とするビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２３】
前記条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２４】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、当該利用者アクセス制御部自体が「プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所」の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２５】
前記利用者アクセス制御部のＧＰＳ受信機は単一チャネル受信機であり、前記利用者アクセス制御部は非送信ユニットであることを特徴とする請求項２４に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２６】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機を使用して、当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定し、かつ、前記条件付きアクセス機構は、その位置決定された場所が、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２７】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサ、及び、
前記遠隔信号源からの少なくとも１つのビデオ信号を搬送する伝送媒体から受信される間接ＧＰＳ信号を出力するように、前記信号入力手段に動作可能に接続されたデコーダを備え、
前記ＧＰＳデータプロセッサは、前記間接ＧＰＳ信号からの情報を用いて、どの遠隔ＧＰＳ信号源が前記利用者アクセス制御部により使用されるべきであるかを決定すると共に、そのように決定された遠隔ＧＰＳ信号源の位置を決定することを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２８】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサを備え、
前記条件付きアクセス機構は、少なくとも擬似ランダムである測定開始時間にて前記ＧＰＳデータプロセッサからの測定値を要求し、前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳデータプロセッサ及び前記条件付きアクセス機構を集積回路或いはスマートカードから成るグループから選択された共通の封止容器の内部に備え、さらに、
前記共通の封止容器は、その内部に、データを得るべき遠隔ＧＰＳ信号源を選択するためのコードを発生するように動作可能なコード発生器を備えることを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項２９】
利用者の場所にて動作可能な利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムにおいて、前記利用者アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段、
前記信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたビデオ信号プロセッサ、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、前記条件付きアクセス機構が前記遠隔信号源からの１以上のビデオ信号に対するアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
遠隔ＧＰＳ信号源から、前記利用者アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように利用者の場所にて動作可能であり、前記条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、
前記条件付きアクセス機構は、許可された場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、
前記利用者アクセス制御部は非送信ユニットであることを特徴とするビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３０】
前記条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３１】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、当該利用者アクセス制御部自体が「プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所」の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３２】
前記利用者アクセス制御部の前記ＧＰＳ受信機は単一チャネル受信機であることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３３】
前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳ受信機を使用して、当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定し、かつ、前記条件付きアクセス機構は、その位置決定された場所が、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３４】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサ、及び、
遠隔信号源からの少なくとも１つのビデオ信号を搬送する伝送媒体から受信される間接ＧＰＳ信号を出力するように、前記信号入力手段に動作可能に接続されたデコーダを備え、
前記ＧＰＳデータプロセッサは、前記間接ＧＰＳ信号からの情報を用いて、どの遠隔ＧＰＳ信号源が前記利用者アクセス制御部により使用されるべきであるかを決定すると共に、そのように決定された遠隔ＧＰＳ信号源の位置を決定することを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３５】
前記利用者アクセス制御部は、さらに、
直接ＧＰＳ信号を受ける前記ＧＰＳ受信機に動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサを備え、
前記条件付きアクセス機構は、少なくとも擬似ランダムである測定開始時間にて前記ＧＰＳデータプロセッサからの測定値を要求し、前記利用者アクセス制御部は、前記ＧＰＳデータプロセッサ及び前記条件付きアクセス機構を集積回路或いはスマートカードから成るグループから選択された共通の封止容器の内部に備え、さらに、
前記共通の封止容器は、その内部に、データを得るべき遠隔ＧＰＳ信号源を選択するためのコードを発生するように動作可能なコード発生器を備えることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３６】
利用者から遠隔にある中央アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムにおいて、前記中央アクセス制御部は、
少なくとも１つのビデオ信号をもつ信号源、
前記信号源からのビデオ信号を利用者への伝送のための伝送媒体上に載せるための出力装置、及び、
前記中央アクセス制御部及び利用者の両者から遠隔にある遠隔ＧＰＳ信号源から、前記中央アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を直接受けるように動作可能であり、前記位置情報を含むデータメッセージを前記出力装置に出力するように動作可能に接続された中央ＧＰＳ受信機を備え、
前記出力装置は、前記データメッセージに含まれる前記位置情報を、利用者への伝送のための前記伝送媒体に出力することを特徴とするビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３７】
前記中央アクセス制御部は、さらに、
前記ＧＰＳ受信機及び前記出力装置に動作可能に接続されて、ビデオ信号を伝送媒体への載せる前にスクランブルするためのスクランブルキーを前記出力装置に出力するようにする中央条件付きアクセス機構を備えることを特徴とする請求項３６に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３８】
前記中央条件付きアクセス機構は、出力装置に出力される位置信号を暗号化することを特徴とする請求項３７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【請求項３９】
さらに、利用者アクセス制御部を具備し、当該利用者アクセス制御部は、
前記遠隔信号源から少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段、
前記信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたビデオ信号プロセッサ、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構、
前記ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、前記条件付きアクセス機構が前記遠隔信号源からの１以上のビデオ信号に対するアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
遠隔ＧＰＳ信号源から、前記利用者アクセス制御部の場所を位置決定するために用いられる位置情報を受けるように動作可能であり、前記条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、
前記条件付きアクセス機構は、許可された場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号を前記ＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可することを特徴とする請求項３７に記載のビデオ信号アクセス制御システム。
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、テレビジョンセットトップボックス（set-top box）としてよく知られたビデオ信号アクセス制御システムに関する。本発明は、より詳しくいうと、許可された場所（authorized location）にシステムが存在する場合に限って、遠隔信号源からのビデオ信号へのアクセスが許可されるビデオ信号アクセス制御システムに関する。
セットトップ一体化受信機デコーダ〔ＩＲＤ：integrated receiver decorder〕ボックスは、現在、小さな屋外アンテナを使用して衛星からの加入テレビジョンを直接受信できるように用いられている。デコーダボックスは、また、符号化又はスクランブルされた無線ビデオ信号（即ち、衛星を介することのない地上放送局から利用者／視聴者への放送）、或いは、ケーブル（即ち、有線又は光ファイバ）ビデオ信号に対して用いられる。
衛星伝送はディジタル的に圧縮することができ、これによって、単一の信号キャリア上に多くのプログラム（番組）を乗せ、単一の衛星上に多重キャリアを乗せることができる。これらのプログラムの多くは、それらプログラム（番組）の送信及び受信のための権利が獲得された地理的領域、特に、国の領域においてのみ、配給及び受信が許可されている。さらに、セットトップボックスは、需要者による非商業的な個人的利用についてのみ許可することができ、ホテル、劇場等、他の商業的活動のための利用については許可されない。従って、（衛星、無線、ケーブルに関わらず）ビデオ配給システムのオペレータにとっては、許可された場所においてのみでセットトップボックスが動作可能であり、しかも、許可されていない場所ではセットトップボックスがプログラム（番組）のデスクランブル（descramble：スクランブル解除）の許可を禁止することが有用である。
〔従来の技術〕
ＩＲＤに関しては、種々の特許が与えられている。デコーダのような利用者アクセス制御装置は、通常テレビジョン受信機とは別体である（従って、これらのデコーダは、「セットトップボックス」と普通称されている）けれども、これらのデコーダは、テレビジョン受信機、モニタ、或いは、ビデオカセットレコーダと（共通のハウジング内に）一体にすることもできるということが理解されよう。
ここに引用して本明細書に組み入れる以下の米国特許は、ビデオ信号又は通信信号に対するアクセス制御に関して知られており、その一部は以下に説明する。
0004182260.tif 000002
Teare特許は、全地球測位システム〔ＧＰＳ：global positioning system〕受信機を使用して、場所対時間トラックが適正な使用に対応するときに限って暗号化キーの供給を許可するようにした技術を開示している。この暗号化キーが供給された場合、遠隔のユニットは、この遠隔ユニットに存在するスクランブルされたビデオテープを観ることができる。この遠隔ユニットは、航空機内にあると、当該航空機が所与の場所又は国域にあり且つその位置（position）変化が予期された飛行路に一致しているときに限り、このビデオテープを観せることができる。
Daniel特許は、スマートカード及び擬似ランダム発生器を使用するビデオスクランブル解除技術を開示している。
Cohen特許は、スマートカードを使用するビデオスクランブル解除技術を開示している。
West特許は、妨害信号により調整されるケーブルテレビジョンアクセス技術を開示している。
他の開発では、ＮＡＶＳＲＡＲ  ＧＰＳが、1993年に完全な初期の動作能力（full initial operating capability）を達成し24個の周回衛星から精確に刻時された無線周波数信号を供給している。ＧＰＳ受信機では、多数の周回衛星からの伝搬遅延時間を用いて当該ＧＰＳ受信機の位置を決定するようにしている。この受信機は、ＧＰＳ衛星により送られるコードメッセージを捕捉し追跡し且つ正確な疑似レンジ測定をするために、良好な短期間精度を有するクロックを有していなければならない。各衛星における極めて精密な原子標準時計と受信機との間の時間オフセット誤差は、３個丁度よりむしろ４個の衛星から送られてくる信号コード上に操作を加えることによって除去することができる。特別な衛星信号によって、衛星と受信機との時間オフセット並びにレンジについて数学的な解明を行うことができる。
現在では、ＧＰＳ受信機には数百ドルしかコストがかからないものがあり、このようなコストは、ＧＰＳ受信機を、位置決定が所望される船舶、航空機や他の乗物に適したものにする。ＧＰＳ受信機は、測定されたデータに基づいて計算を実行するためのマイクロプロセッサ、相関関係を計算するための特別な回路を具備しており、可視ディスプレイ、パッケージング、電源、等々を必要とする。これらのもののいくつかは、他の目的で、セットトップボックス内に既に存在しており、他の機能は、アップリンク（上り通信路）サイトでの処理の一部分を実行すると共に、ビデオ、オーディオ及びデータのプログラム（番組）をＩＲＤに供給する同一通信システムを介してコマンドと一緒にその実行結果を伝送することによって、単純化することができる。それで、物理位置確認（validation）を行うためのＩＲＤ処理の複雑性は、これらの機能を実施するための電子回路のコストが許容可能な小さいレベルにまで、低減することができる。
ＧＰＳ受信機の標準的な動作においては、複数のＧＰＳ衛星からのコード分割（code-diveded）多重化無線周波数信号の到着時間（time-of-arrival）測定値はこのＧＰＳ受信機によって作成される。それから、これらの測定値は、電波伝搬速度を用いて擬似レンジ（pseudo-range）測定値に変換される。このレンジ測定値は、原子時計により制御される精密な衛星タイミングに対する不完全な受信機時間同期のために時間偏倚（bias）誤差が生じるので、「擬似レンジ」と呼ばれる。この時間偏倚は位置計算において付加的な変量として取り扱われ、１つの付加的な擬似レンジ測定値は、この付加的変量を解くための付加的な式を提供するように作成される。実行すべき計算は、簡単であるが、位置の解明は、解に到達するまで反復計算されなければならない。さらに、航空機、船舶若しくは他の乗物について標準的に要求されるのと同様に、精密な位置決定をするために、伝搬効果についての訂正値が計算されなければならない。
ここに引用して本明細書に組み入れる以下の米国特許は、種々のＧＰＳ受信機及び／又は方法を開示している。
0004182260.tif 000003
〔解決すべき課題〕
従って、本発明の主たる目的は、新規且つ改良されたビデオ信号アクセス制御システムを提供することにある。
本発明のより特定的な目的は、利用者アクセス制御部の場所が許可された利用者の場所にあるときにのみ、ビデオ信号へのアクセスを許可するビデオ信号アクセス制御（以下「位置による利用者アクセス制御」と称する）を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＧＰＳ受信機が使用される、位置による利用者アクセス制御を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、単一の固定した場所での許可に適している受信機のような、簡単なＧＰＳ受信機又は単一チャネルＧＰＳ受信機が使用される、簡単且つ低コストの位置による利用者アクセス制御を提供することにある。
本発明の別の目的は、利用者から遠隔にあるビデオ信号源での中央アクセス制御を用いるビデオ信号アクセス制御を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、ＧＰＳ受信機を使用する中央アクセス制御部を有するビデオ信号アクセス制御システムであって、中央アクセス制御部によって、利用者への伝送のための伝送媒体に位置情報を供給するビデオ信号アクセス制御システムを提供することにある。
本発明の更なる目的は、視聴を許可するために複数の判定基準を用いるビデオ信号アクセス制御システムを提供することであり、その複数の判定基準には、場所のほかに、プログラム（番組）提供に対する支払い、子供が視聴可能なプログラム（番組）に関する親の制約の結果生じるブラックアウト（即ち、信号の阻止）の停止、並びに、地域的制約〔例えば、スポーツ行事が行われる都市、区域、又は州（state）の外の地域のみで当該スポーツ行事が視聴できる〕の結果生じるブラックアウトの停止のような他の諸因子が含まれる。
本発明の他の目的は、利用者の場所にある利用者アクセス制御部が中央アクセス制御部に情報を送る能力を必要とせず、しかも、中央アクセス制御部がデスクランブル（スクランブル解除）キーを送るか或いは利用者アクセス制御部からの通信に応答したりする必要としないビデオ信号アクセス制御システムを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、利用者アクセス制御部がアクセス制御を破る試みに対して高度な抵抗力をもつ、利用者の場所にある利用者アクセス制御部を有するビデオ信号アクセス制御システムを提供することにある。
各セットトップボックスは、許可されたところに物理的に位置している場合に限って、信号スクランブルの解除ができることが望ましい。本明細書で説明されるシステムは、セットトップボックスが許可されている場所に物理的に位置する場合に限り、各セットトップボックスの場所を確認し、且つ、各プログラム（番組）提供に対する支払いを含む他の判定基準に従って、利用者により注文されたプログラム（番組）を各セットトップボックスがデスクランブルすることを許可するために、現在のＮＡＶＳＴＡＲ全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いている。本明細書で用いられるように、ＧＰＳとは、異なる場所にある複数の無線送信機と、自己の場所の位置決定乃至確認を行うためにそれらの無線送信機からの送信を用いる受信機とを使用するシステムを意味する。特別に関係する問題は、セットトップボックス内の位置決定装置の能力が、意図しない場所においてセットトップボックスを使用しようとする何者かによって無効化されないことである。本明細書で説明されるシステムは、許可されていない位置に存在するにも拘わらず許可された位置にあると位置判定させる偽（false）データの挿入に対して抵抗力をもっている。最後に、位置決定装置が可能な限り安価であることが求められる。
ＩＲＤにＧＰＳを適用する場合には、許可された位置（以下において、「許可位置」と略記することがある）をプログラム（番組）チャネルを介してＩＲＤに通信させるのではなく、むしろ、最初に設置された後にＩＲＤがＩＲＤの位置を位置決定することが望ましい。これによって、利用者の郵便アドレスをＧＰＳ座標に転換するシステム作業が最小になる。この場合、ＩＲＤによって、４つの異なるＧＰＳ衛星を使用して４つの擬似レンジを測定して、位置決定用の４つの位置標定式に用いるためのタイミングデータが取得される。それから、その測定された位置が、許可された位置としてＩＲＤ内に格納され、ＩＲＤが別の場所に移動したか否かを判定するために後で測定値と比較される。ＩＲＤが許可位置で初期化された後、ＩＲＤ位置が変化しなかったことを確認するというその後の作用は、２つの方法の何れかによって実行することができる。第一の方法は、その後の位置が位置測定されて、許可位置と比較される。第二の方法は、（衛星における）ＧＰＳ送信機に対して発生されるレンジが、既知のＧＰＳ位置及び許可位置から計算されたレンジと個々に比較される。それから、各一致レンジによって、許可位置と現在のＩＲＤ位置との間の一致が確認される。通常、初期位置決定を急いで行うことは重要ではない。そのため、レンジ測定を単一チャネル受信機において順次行うことができるので、利用者所在地での受信機ハードウエアの費用が最小化できる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上述及び他の特徴は、添付した図面を参照した以下の詳細な説明によって一層容易に理解することができ、以下の構成を有する利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムによって実現される：
遠隔信号源から少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段（これは、受信機又は他の入力装置とすることができる）と、
信号入力手段からビデオ信号を（直接的又は間接的に）受信するように（直接的又は間接的に）動作可能に接続されたビデオ信号プロセッサと、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構と、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号に対するアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段、並びに、
遠隔ＧＰＳ信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機を備え、その条件付きアクセス機構は、許可された場所（以下において、「許可場所」と略記することがある）にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可する。本明細書で用いられているように、許可された場所には、家屋内の或る部屋から別の部屋に移動される利用者アクセス制御部又はＩＲＤが、どちらの部屋内にあっても許可された場所にあると見做されるような或る程度の許容誤差が含まれる。
好ましくは、条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可する。（本明細書で用いられているように、単一の固定場所には、家屋内の或る部屋から別の部屋への移動が単一の固定場所からの移動としては見做されないような、許容誤差レンジが含まれるが、利用者アクセス制御部が輸送中の部品として移動させられるときにアクセスを継続的して許可する利用者アクセス制御部は、単一の固定場所へのアクセスを制約するとはみなされないであろう。）条件付きアクセス機構は、利用者アクセス制御部の場所に関する情報に加えて、視聴を許可するための判定基準を用いて、アクセスを許可する。利用者アクセス制御部は、送信機能を有していない非送信ユニットである。
第１の実施例による利用者アクセス制御部は、ＧＰＳ受信機及び条件付きアクセス機構を使用して、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致するレンジ確認を行うようにしており、しかも、このレンジ確認は、利用者アクセス制御部が当該利用者アクセス制御部の場所を位置決定することを伴わないで行われる。この実施例は単一チャネルＧＰＳ受信機を使用する。第２の実施例による利用者アクセス制御部は、ＧＰＳ受信機を使用して、利用者アクセス制御部の場所を位置決定するようにしており、条件付きアクセス機構は、位置決定された場所がプログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある場合にのみ、アクセスを許可する。
利用者アクセス制御部はさらに、直接ＧＰＳ信号を受けるＧＰＳ受信機から直接ＧＰＳ情報を受けるように動作可能に接続されたＧＰＳデータプロセッサと、遠隔信号源からの少なくとも１つのビデオ信号を搬送する伝送媒体から受信される間接ＧＰＳ信号を出力するように信号入力手段に動作可能に接続されたデコーダとを備える。このＧＰＳデータプロセッサは、間接ＧＰＳ信号からの情報を用いて、どの遠隔ＧＰＳ信号源が利用者アクセス制御部により使用されるべきであるかを決定すると共に、そのように決定された遠隔ＧＰＳ信号源の位置を決定する。
ビデオ信号アクセス制御システムはさらに、利用者から遠隔にあって以下の構成を有する中央アクセス制御部を具備する：
少なくとも１つのビデオ信号をもつ信号源と、
この信号源からのビデオ信号を、利用者アクセス制御部をもつ利用者への伝送のための伝送媒体上に、載せるための出力装置と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、データメッセージを出力装置に供給するように動作可能に接続された中央ＧＰＳ受信機とを備え、このデータメッセージは位置情報に対応し、出力装置は、利用者への伝送のための伝送媒体に位置情報を供給する。利用者に送られるビデオ信号は、キーなしでは使用不能である。条件付きアクセス機構は、少なくとも擬似ランダム（即ち、ランダム或いは擬似ランダム）である測定開始時間にて、ＧＰＳデータプロセッサからの測定値を要求する。
利用者アクセス制御部又は利用者アクセス機構に備えられるＧＰＳデータプロセッサ及び条件付きアクセス機構は、集積回路或いはスマートカードである共通の封止容器の内部に設けられる。この共通封止容器は、その内部に、データを得るべきＧＰＳ信号源を選択するためのコードを発生するように動作可能なコード発生器を備えている。
更に、本発明は、代替的に、以下の構成を有する利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムとして説明することができる：
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段と、
信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサと、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構と、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機とを備え、条件付きアクセス機構は、利用者アクセス制御部が許可された場所にあることを示す信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、条件付きアクセス機構は、プログラム（番組）視聴が許可された単一の固定場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可する。
更に、本発明は、代替的に、以下の構成を有する利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムとして説明することができる：
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段と、
信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサと、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構と、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機とを備え、条件付きアクセス機構は、利用者アクセス制御部が許可された場所にあることを示す信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、条件付きアクセス機構は、利用者アクセス制御部の場所に関する情報に加えて、視聴を許可するための判定基準を用いて、アクセスを許可する。
更に、本発明は、代替的に、以下の構成を有する利用者アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムとして説明することができる：
少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段と、
信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサと、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構と、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機とを備え、条件付きアクセス機構は、利用者アクセス制御部が許可された場所にあることを示す信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可し、さらに、利用者アクセス制御部は非送信ユニットである。
更に、本発明は、代替的に、利用者アクセス制御部から遠隔にあって以下の構成を有する中央アクセス制御部を具備するビデオ信号アクセス制御システムとして説明することができる：
少なくとも１つのビデオ信号をもつ信号源と、
この信号源からのビデオ信号を、利用者への伝送のための伝送媒体上に、載せるための出力装置と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、データメッセージを出力装置に供給するように動作可能に接続された中央ＧＰＳ受信機とを備え、このデータメッセージは位置情報に対応し、出力装置は、利用者への伝送のための伝送媒体に位置情報を供給する。この中央アクセス制御部は、さらに、ＧＰＳ受信機／プロセッサ及び出力装置に動作可能に接続されて、ビデオ信号を伝送媒体に載せる前にスクランブルするためのスクランブルキーを出力装置に供給する中央条件付きアクセス機構を備える。この中央条件付きアクセス機構は、出力装置に供給される位置信号を暗号化する。
ビデオ信号アクセス制御システムはさらに、以下の構成を有する利用者アクセス制御部を具備する：
遠隔信号源から少なくとも１つのビデオ信号を受信するための信号入力手段と、
信号入力手段からビデオ信号を受信するように動作可能に接続されたされたビデオ信号プロセッサと、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続された条件付きアクセス機構と、
ビデオ信号プロセッサに動作可能に接続され、条件付きアクセス機構が遠隔信号源からの１以上のビデオ信号へのアクセスを許可するときにのみ、視聴可能なビデオ出力信号を出力する信号出力手段と、
遠隔信号源から位置情報を受けるように動作可能であり、条件付きアクセス機構に動作可能に接続されたＧＰＳ信号受信機とを備え、条件付きアクセス機構は、許可された場所にある利用者アクセス制御部に一致する信号をＧＰＳ信号受信機が受信した場合にのみ、アクセスを許可する。
本発明の上述及び他の特徴乃至利点は、添付図面を参照した以下の詳細な説明によって、一層容易に理解されるであろう。なお、図面において、同様の符号は、複数の図のおいて同様の部分を表現している。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明によるビデオ信号アクセス制御システムと共に使用される中央アクセス制御部の単純化されたブロック図を示し、
図２は、前記ビデオ信号アクセス制御システムと共に使用される利用者アクセス制御部の単純化されたブロック図を示し、
図３は、自己の位置を計算する第１実施例の利用者アクセス制御のフローチャートを示し、
図４は、自己の位置の妥当性を検査する第２実施例の利用者アクセス制御のフローチャートを示し、
図５は、図３或いは図４の何れかの技術を用いることができる改竄抵抗性の特徴を有する利用者アクセス制御部のブロック図を示し、
図６は、図５の一部において発生される異なるゴールド（Gold）コードに対する一連の相関結果を示す。
〔発明の実施の形態〕
図１及び図２を参照するに、ビデオ信号アクセス制御システムは、図１に示される中央アクセス制御部又はシステム１０、及び、図２に示される利用者アクセス制御部又はシステム１２を具備している。
中央アクセス制御部１０は、種々のプログラム（番組）を予約している利用者から遠隔にある。アンテナ１４は、全地球測位システム〔ＧＰＳ：global positioning system〕衛星（図示せず）からＧＰＳ情報を受け、また、（利用者／加入者から遠隔にある）中央ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６に接続されており、このＧＰＳ受信機／データプロセッサは、既知の態様で動作して、ＧＰＳデータメッセージ１８を中央条件付きアクセスシステム又は制御部２０に供給するように動作することができる。特に、このＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、コード分割多重化複合チャネル受信機であることが好ましい。受信された諸信号は、すべて、同一無線周波数であるが、各ＧＰＳ衛星の信号は、自己の信号を他の信号とは区別する異なる反復コードを有している。
ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、高品質の標準ユニットであるが、利用者アクセス制御システム１２が存在するサイトに位置固定するために使用するのに、どのＧＰＳ衛星が最良であるかを決定する。すなわち、標準的なＧＰＳ受信機は、どの衛星を位置決定のために使用するべきであるのかを決定するが、ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、その代わりに、利用者のサイトでどの衛星が使用されるべきであるかを決定する。種々の利用者サイトの地理的なカバレージエリアが十分に大きい場合には、ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、異なる領域に対して多数の位置決定を行うであろう。例えば、所与の地理的領域Ａ及びＢを考えると、所与の時間において、領域ＡにおいてＧＰＳデータを受けるのに最良の衛星は、領域ＢにおいてＧＰＳデータを受けるのに最良の衛星とは異なる。従って、ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、領域Ａにおける既知の地理的中央（centralor median）場所を用いて、領域ＡにおいてＧＰＳデータを受けるのに最良の衛星を容易に決定することができる。同様にして、ＧＰＳ受信機／データプロセッサ１６は、領域Ｂにおける既知の地理的中央場所を用いて、領域ＢにおいてＧＰＳデータを受けるのに最良の衛星を容易に決定することができる。このような所与領域の地理的中央場所の場所を知ることにより、既知の技術によって、所与の場所で使用する最良衛星を決定することができる。
ＧＰＳ衛星の送信機は、特定の衛星に対応する所謂「ゴールドコード（Gold code）」（人名にちなんで名付けられた）である衛星出力信号に重畳された毎秒50ビットのデータを送る。よく知られているように、これらのゴールドコード又はＧＰＳコードは、通常、毎秒１ＭＨｚのチップレートである。このデータは既知の技術を用いてデコードされて、各衛星の精確な位置及び速度（ベクトル）情報を決定するようになっており、この情報は、集合的に「エフェメリス（ephemeris：暦表）データ」と呼ばれ、以下に詳細に説明する方法にて、利用者アクセス制御システム１２の場所を確認又は位置決定するために用いられる。（よく知られているように、速度ベクトルは位置ベクトルの時間変化割合である。）期待される伝搬速度についての訂正データも、また、既知の態様でデコードされる。
ＧＰＳデータメッセージ（即ち、電気接続ライン１８上の信号）は、位置、速度、及び、種々の衛星に関する訂正データを含み、受信機／データプロセッサ１６によって、「中央条件付きアクセス機構」とも呼ばれる中央条件付きアクセスシステム２０に供給される。システム１０の出力の帯域幅及び他の考慮事項に応じて、ＧＰＳデータメッセージ１８は、同時に、全領域について使用される全衛星に関するデータ又は１衛星又は衛星グループからの時間多重データ（例えば、或る短い時間間隔の間に領域Ａについて用いられる衛星からの全衛星データと、それに続く、或る短い時間間隔の間に領域Ｂについて用いられる衛星からの全衛星データ）を含む。領域Ａ及びＢの例においは、領域Ａについて用いられるべき衛星からのデータは、領域Ａ内の種々の利用者アクセス制御システム１２（図２のみ）に当てることができ、一方、領域Ｂについて用いられるべき衛星からのデータは、領域Ｂ内の種々の利用者アクセス制御システム１２に当てることができる。
中央条件付きアクセスシステム２０は、また、メッセージ源（図示せず）により既知の態様で供給されるプログラム（番組）データメッセージ２２及びユーザ許可データメッセージ２４を受ける。中央条件付きアクセスシステム２０は、結合されたデータ２６（暗号形式で出力されるシステム２０への種々の入力）及びスクランブルキー２８を、「出力ユニット」と呼ばれるマルチプレクサ／スクランブラ／送信機３０に供給する。この出力ユニット３０は、プログラム（番組）源３２からオーディオ、ビデオ及びデータ信号を受信し、出力３４を伝送媒体に供給する。既知の方法により出力３４は、様々なオーディオ、ビデオ及びデータのプログラム（番組）信号のスクランブルされたものを含んでいる。この出力３４は、システム２０へ入力されるデータ入力も組み込んでおり、これによって、スクランブルされないが暗号化された形式で伝送媒体に載せられる。結合データメッセージ２６及び出力３４は、既知の技術を用いて、これまで説明したような種々のＧＰＳデータを組み込んでいる。
出力３４は、通信衛星へのアップリンク（上り通信路）に供給されるように図示されているけれども、利用者に対して（直接的或いは間接的に）伝送するための任意の伝送媒体に供給することができる。例えば、中央アクセス制御システム１０は、代りに、無線で（非衛星テレビジョン放送）及び／又はケーブル（有線又は光学ファイバ）を介して、出力３４を供給することができる。どのケースにおいても、信号はスクランブルされ、図２の利用者アクセス制御システムの１つが、以下に説明するように、許可された場所に存在する場合に限って、信号はデスクランブル（スクランブル解除）される。
マルチプレクサ／スクランブラ／送信機３０は、例えば、標準化されたＭＰＥＧ２システムマルチプレクサとすることができ、このマルチプレクサは、パケット方式で動作するものであり、オーディオ、ビデオ及びデータパケットを受け、これらのパケットを結合して、フォーマット化されたシリアルデータ流として、通信衛星へのアップリンクに送られるようになっている。熟知されているように、ＭＰＥＧ２は、多重のオーディオ、ビデオ及びデータ信号を結合して、単一無線周波数キャリアで伝送するに適合させる特定のディジタルビデオ圧縮システム又は技術である。
システム１０の高品質、多重チャネルＧＰＳ受信機／プロセッサ１６に関係して重要な特徴によって、システム１２は、以下に説明するように、他のものより一層単純にすることができる。特に、ここに説明するＧＰＳデータを再送するという有利な特徴は、本発明の最も広い概念では、本発明の必要部分ではないが、より一層単純で低価格のシステム１２を可能にする。利用者アクセス制御システム１２は各利用者／加入者の場所に存在しなければならないので、利用者アクセス制御システム１２のコスト及び複雑性を抑制することが有用であり、これに対して、中央アクセス制御システム１０は、１つ乃至比較的少数しか存在しないので、これを複雑にすることにより多大の費用を伴うことはない。条件付きアクセスシステム２０は（ＧＰＳデータメッセージ１８を受けこれをその出力に組み込むためのものを除いて）既知の態様で動作するので、（利用者アクセス制御システム１２のような）許可されたＩＲＤ〔integrated receiver decorder（一体化受信機デコーダ）〕によって普通にスクランブルキーを変更させたりデコード可能（de-codable）にしたりする既知の条件付きアクセスシステムの構成要素を含むシステム２０の詳細については、図示乃至説明の必要はないであろう。
上述したＧＰＳデータの伝送の代案として、中央アクセス制御システム１０は、位置及び速度情報を含めないで、利用者アクセス制御部１２により使用されるべき衛星の識別情報のみを送ることができる。しかしながら、これによって、利用者アクセス制御部１２には一層複雑な動作が要求される。
さて、次に図２の利用者アクセス制御システム１２について述べると、アンテナ３６は、（図１の中央アクセス制御システム１０のような中央システムから中断されることがない）ＧＰＳ衛星からの直接ＧＰＳ信号３８及び通信衛星信号４０の双方を受信する。後者の通信衛星信号４０は、（中央アクセス制御システム１０を介して中継された）間接ＧＰＳ信号を含み、１以上の通信衛星へのアップリンク及び利用者アクセス制御システム１２へのダウンリンク（下り通信路）をたどる図１の信号３４に対応する。理論上は、同一衛星（図示せず）は、いくつかの直接ＧＰＳ信号及び通信信号４０の双方を供給することができるが、衛星は、通常、ＧＰＳ機能及び通信機能を組合せてはいない。アンテナ３６は小型の皿形衛星アンテナでもよい。図示されていないが、単一受信アンテナ３６に代えて、別々の直接ＧＰＳ信号用アンテナと通信信号用アンテナとを使用することができる。
アンテナ３６により受信された信号は、一体化受信機デコーダ〔ＩＲＤ：integrated receiver decoder〕３７に送られ、既知の技術を用いてフィルタリングされ（フィルタは図示されていない）、直接ＧＰＳ信号３８はＧＰＳ信号受信機４２に送られ、通信信号４０は通信衛星受信機／デコーダ４４（これは、信号入力装置としての役目を果す）に送られるようになっている。受信機／デコーダ４４の出力は、図１の信号３４に対応する復調及びデコードされたベースバンド信号であり、この出力はデスクランブラ／デマルチプレクサ４６に供給される。このデスクランブラ／デマルチプレクサ４６は、既知の態様で動作して、デマルチプレクシングし、利用者条件付きアクセスシステム４８への接続ライン５０を介して利用者条件付きアクセスシステム４８に対して信号パケットを送る。プログラム（番組）のオーディオ、ビデオ及びデータに対応するパケットは、デスクランブル（スクランブル解除）キーがこの利用者条件付きアクセスシステム４８により接続ライン５２に供給されている場合、デスクランブラ／デマルチプレクサ４６によってデスクランブルされる。利用者条件付きアクセスシステム４８は、視聴を許可するための判定基準がすべて満足された場合にのみ、正しいデスクランブルキーを供給する。既知のＩＲＤでは、図１のプログラム（番組）データメッセージ２２及びユーザ許可データメッセージ２４に基づく視聴を許可するための判定基準を満足したときアクセスが許される。既知構成要素４４，４６，４８の共通的乃至標準的な動作の詳細については、説明する必要はないが、デスクランブルキーの供給判定基準の１つとしてＧＰＳデータがあること、及び、構成要素４４，４６，４８が通常の従来システムと異なる他の特徴については、後述する。
システム１２は、（プログラム（番組）提供に対する支払い、子供が視聴可能なプログラム（番組）に関する親の制約の結果生じるブラックアウトの停止、並びに、地域的制約の結果生じるブラックアウトの停止というような他の因子に基づく視聴を許可するための判定基準に加えて）ＩＲＤ３７自体が許可された地理的位置に存在しない限り、利用者条件付きアクセスシステム４８に正しいデスクランブルキー５２を供給することはない。ＩＲＤが適切な地理的位置に存在しているかどうかは、時間遅延相関装置５６を介してＧＰＳ信号受信機４２に接続されたＧＰＳデータプロセッサ５４によって決定される。このＧＰＳデータプロセッサ５４は、後述するように擬似レンジ及び時間偏倚（bias）の計算を実行し、ＩＲＤ３７の地理的位置が期待された場所又は予め許可された場所に一致する場合に限って、ライン５８上に位置許可２進信号を供給するようになっている。
ＧＰＳデータプロセッサ５４は時間遅延相関装置５６と関係しあって作動する。時間遅延相関装置５６は、使用されるべき衛星のために局部的に発生されるコードを伴う既知の比較技術を用いている。（使用されるべき衛星は、間接ＧＰＳデータにより供給され、ライン６０を介してＧＰＳデータプロセッサ５４に送られる。）局地的に発生されるコードは、ライン６２を介して時間遅延相関装置５６に供給され、ＧＰＳ衛星から伝送された同一コードと時間的に一致するまで時間的にシフトさせられる。この時間シフト値はライン６４を介してＧＰＳデータプロセッサ５４に送られ、次の位置標定式（ranging equation）を用いて擬似レンジ計算が行われる：
（Ｘｓ−Ｘｉ）2＋（Ｙｓ−Ｙｉ）2＋（Ｚｓ−Ｚｉ）2＝（Ｒ−Ｒｂ）2
ここで、Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓは、衛星位置座標を表し、
Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉは、ＩＲＤ３７の位置座標を表す。
Ｒは、或る特定の時点での衛星とＩＲＤ３７との間のレンジを表し、
ＲｂはＩＲＤクロック（個別図示せず）不安定性によるレンジ偏倚である。
ＩＲＤに供給することが好ましい間接ＧＰＳデータは、所与の時間での衛星位置座標と、その所与の時間での３つの速度成分とを含むので、Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓは、その後（比較的短い時間遅延）の時点でＧＰＳデータプロセッサ５４により容易に決定することができる。代替的には、より複雑なＩＲＤが使用される場合には、直接ＧＰＳデータによって、使用されるべき衛星の識別情報以外の、どんな間接ＧＰＳデータにも関係しない３つの値を発生させることができる。
２つの異なる衛星について位置標定式を評価する（位置標定式を２倍にする）ことによって、許可場所と一致しているかどうかのチェックが可能となる。本明細書において用いられるように、このような一致チェックは位置の確認と称する。ＩＲＤ３７の位置座標を表すＸｉ，Ｙｉ，Ｚｉが、適正なレンジＲが知られることを意味する許可位置にあるとみなすならば、位置標定式の最初の適用によって、ＩＲＤクロックの衛星クロックからのオフセットによるレンジ偏倚Ｒｂの値が生成される。次の位置標定式の適用が、異なる衛星を使用してプロセッサ５４によって実行され、これよって、位置標定式の左辺及び右辺が等しいかどうかチェックされる。位置標定式の左辺及び右辺が等しい場合には、そのレンジは適正であり、等しいレンジはありそうもないので、その位置は有効である蓋然性が高い。（レンジが所与の時点で適正なレンジに等しい場合でも、ＩＲＤ衛星の運行により、簡単に後述するように、ＩＲＤが許可位置に存在しない限り、このレンジは無効になる。）位置標定式の左辺及び右辺が等しくない場合には、ＧＰＳデータプロセッサ５４は、ライン５８上に「確認信号」を供給せず、これによって、利用者条件付きアクセスシステム４８はデスクランブルキーをライン５２上に供給せず、視聴可能プログラム（番組）出力はデスクランブラ／デマルチプレクサ４６によって供給されないようにする。
上述したようにＩＲＤ位置について単純に確認を行うことに代わる１つの代替案は、ＩＲＤ３７を位置決定モードで動作させることである。このモードでは、上述の位置標定式は、計算を４回行って、４つの未知数、つまり、レンジ偏倚Ｒｂ及びＩＲＤ３７の位置座標を表すＸｉ，Ｙｉ，Ｚｉについて、解を求めるようにする。テイラー級数又は他の反復技術は、これらの４つの未知数について解を求めるのに利用することができる。それから、位置決定されたＩＲＤ位置座標は、前以って格納されたＩＲＤ座標と比較されるようにしてよい。両座標が等しい（或いは、所与の許容誤差範囲内にある）場合は、「確認信号」がライン５２上に供給される。両座標が等しくない（若しくは、所与の許容誤差範囲内にない）場合は、「確認信号」が供給されず、これによって、利用者条件付きアクセスシステム４８はデスクランブルキーをライン５２上に供給せず、視聴可能プログラム（番組）出力はデスクランブラ／デマルチプレクサ４６によって供給されないようにする。
上記した位置確認技術を使用することによる利点は、ＩＲＤ３７に位置装置測定機能を持たせる場合よりも一層単純になり得る（より低い価格及びより小さい必要処理能力ですむことにつながる）ということである。ＩＲＤ位置測定の利点は、利用者サイトでの自己初期化のためにこの位置測定値が利用できることである。すなわち、利用者が最初にＩＲＤのセットアップを行ったところで、許可された場所を初期化することができるのである。これによって、ＩＲＤを提供する会社が正しい位置を位置測定して正しい位置ののＩＲＤ値を決定し初期化する必要を回避することができる。また、これによって他の場所でのデスクランブルが防止されるが、ＩＲＤを提供する会社は、利用者が当初ＩＲＤを非許可場所で初期化しなかったことを確認するために何らかの方法でチェックする必要が依然としてある。一方で、この位置の自己初期化の技術は、会社の従業員がＩＲＤを利用者に配達する場合、実に有用である。
第１の実施例の更なる詳細を図３に示す。この図に示される処理は、ＧＰＳ、並びにＭＰＥＧ２又は他のプログラム（番組）供給システムとのＧＰＳインターフェイスの動作に限定されている。この実施例に含まれるのは、ＩＲＤ位置を明白に位置決定するために、４つの擬似レンジ測定値をＧＰＳ処理することである。図４におけるＩＲＤでのＧＰＳ処理は、プログラム（番組）供給システムが許可場所のＧＰＳ座標をＩＲＤに供給した後に、レンジの確認（これは、或る時間にわたって行われる位置確認である）のみを実行する点で、図４は図３とは異なっている。
図３において、開始ブロック１００はブロック１１０に進み、このブロック１１０は、デマルチプレクサにより、プログラム（番組）信号のうち、ライン１１１を介してブロック１２０に供給されるＧＰＳコマンド及びデータに向けられる部分を出力する。ブロック１２０においては、ＧＰＳ受信機がライン１１１からのコマンドを受けて（これは、図２の条件付きアクセスシステムを介して行われる）、擬似レンジ測定を実行して特定の衛星を同定する。ブロック１２０では、ＧＰＳ受信機は、擬似レンジを得るのに必要な相関計算を実行して、この擬似レンジをブロック１２５のＧＰＳデータプロセッサに出力する。測定のために使用されるＧＰＳ衛星のＧＰＳ座標は、デマルチプレクサブロック１１０からブロック１２５の入力１２７に供給される。プログラム（番組）チャネルを介した供給は、図２のＧＰＳ受信機４２がＧＰＳ信号から直接このデータを必ずしも復調する必要がなく、従って、処理されるべき次のＧＰＳ衛星信号に迅速に移行することができるようにしている。また、ＧＰＳ受信機が複数のＧＰＳ信号を一度に処理する必要を回避することもできるので、必要とされるハードウエア量を節約することになる。
ＩＲＤ初期化のときに、第１の位置決定値は、データパス１３３を介して、ブロック１３０で示される許可位置メモリ内に格納される。後続する位置決定で、新しい位置決定値をメモリ内に格納された位置と比較する。この比較は、ブロック１４０において実行され、このブロック１４０では、現在の測定位置を図２のＧＰＳデータプロセッサから受ける。許可位置はパス１３８を介して通常受けられる。しかしながら、このシステムでは、パス１４２を介するプログラム（番組）チャネルを通じて通信される位置によって、位置チェックを行うことができる。システムオペレータは、所望の場合に、システムオペレータがＩＲＤに送った位置を基準にして位置の確認を行う選択肢を有している。図３のこのシステムは、システム自体で初期位置決定を行うことができるので、初期位置をプログラム（番組）チャネルにて供給する必要がない。後でこの初期位置の確認を行うことによって、初期位置測定が、許可されていない場所ではなく許可された場所で行われたことが保証される。
ブロック１４０の出力は、現在の測定位置と許可位置とのレンジ誤差であり、ブロック１４５に送られる。ブロック１４５は、レンジ誤差が前述のように閾値αより小さいかどうかを先ず決定する処理を実行する。閾値α及びこの後で用いられる閾値βの値は、パス１４４を介してプログラムチャネルから供給される。この処理から得られた２進信号で表される結果によって、値α以下のレンジ誤差の場合、２進値「１」が生成され、値αを越えるレンジ誤差の場合、２進値「０」が生成される。
ＧＰＳ測定処理により生成される（たった）１つのどんなレンジ誤差でもＩＲＤがプログラム（番組）をデスクランブルすることができなくことにならないように、「β」と呼ばれる第２閾値が使用される。この処理は、レンジ誤差の所定のパーセント値が閾値α内に存在することを要求する。この所定のパーセント値は、閾値βにより決められる。
処理ブロック１４５の出力は、参照番号「１４７」で示される位置許可２進信号である。この信号１４７は許可ロジックブロック１１５への１つの入力成分である。視聴を許可するための他の判定基準はパス１１３を介してブロック１１５に供給される。ブロック１１５におけるロジックの本質的に要件は、デスクランブル許可１１８を与えるための他の判定基準１１３に従って信号１４７がデスクランブルを許可し、プログラム（番組）が視聴できるようにすることをである。
許可ロジック１１５は、許可位置信号１４７の状態に係りなく、プログラムチャネルによりデスクランブルを可能に又は不可能化できるように簡単なＡＮＤゲートより複雑である。これにより、或る場合には、システムに位置確認を必要とさせない自在性を持たせることができる。
このシステムの更なる能力によって、所定の地理的エリアを、位置許可を行う地域から除外することが可能になる。このケースにおいて、デマルチプレクサ１１０は、ＧＰＳ座標に基づく当該除外エリアをパス１４２を介してプロセッサ１４０に供給する。それから、プロセッサ１４２は、この除外エリアをメモリ１３内に保持された位置と比較する。メモリ内の位置がパス１４２を介して送られた除外エリア内にある場合には、ブロック１４０は、可能な最大レンジ誤差をブロック１４５に送り、ブロック１４５はこれに応答して、その出力１４７にて位置を許可しないようにする。
図４には、ＩＲＤが何らの位置決定もしない本発明の第２の実施例が示されている。この実施例においては、レンジ確認のみが、ＩＲＤにて作成される擬似レンジ測定値、及び、プログラム（番組）チャネルを介してＩＲＤに送られる許可位置を用いて実行される。この実施例の利点は、４つの連立非線形方程式を用いた反復処理で擬似レンジ測定値を処理するハードウエア及びソフトウエアを節約することである。図４におけるＧＰＳ受信機動作２２０は、図３における受信機動作１２０と同一である。また、図３と図４との間で同一のものは、ブロック１００と２００、ブロック１１０と２１０、ブロック１１５と２１５、及び、ブロック１４５と２４５である。
図４において、特に、許可位置メモリに関係するブロック２３０は、許可位置が図４のプログラムチャネルから入力され得るだけであり、ブロック２４０での処理がレンジ確認のみを実行するという点で、図３に示されたものと異なる。図４のプロセッサ２４０は、測定されているＧＰＳ衛星と、メモリ２３０内の許可位置座標及びデマルチプレクサ操作ブロック２１０からパス２４２を介して送られた座標に基づくＩＲＤとの間のレンジ計算を実行する。代替的に、ＧＰＳ衛星位置座標はＧＰＳデータから復調することができるが、これには、単一チャネル受信機２２０が、より長い時間の間、単一のＧＰＳ衛星と同期を維持することが必要である。レンジ計算の結果は、それから、測定データより決定したレンジから減算される。これによって、レンジオフセット値が直接得られ、このレンジオフセット値はブロック２４５に送られるべき必要出力である。図４での残る処理は図３で既に説明したものにと対応する。
本発明の重要な特徴は、セットトップボックス（set-top box）が、実際に非許可位置に移動したときに許可位置にいるものと考えてしまうように、騙されることがないことである。ＧＰＳ受信機が、実際には、その実際の場所ではなく、許可位置に一致する偽の時間遅延測定値を受けているにも拘わらず、許可位置に一致する時間遅延測定値を受けていると判断させようと思う者にＩＲＤが渡る可能性をある。当然考えねばならないことは、ＩＲＤの全体的な設計は、電子回路設計分野の当業者、特に、セットトップボックス及び条件付きアクセスシステムの経験を有する当業者に知られるようになるであろうということである（これは、ＩＲＤのどのような商業的販売によって起きる）。セットトップボックスが開けられて回路構成要素が露出させられた場合には、集積回路のような構成要素間を伝わる電子信号は、試験測定装置で容易に観察することができる。さらには、或る接続を断線させて他の信号に取り替えることもできる。図２を参照すると、確認信号５８を改竄することによって（以下に述べる特徴がない場合には）許可システムが容易に無効化され得ることを理解することができる。利用者条件付きアクセスシステム４８への信号接続ライン５８を断線して、その代わりに正しい位置確認に対応する電圧レベルが接続された場合には、ＧＰＳシステムは完全にバイパスされ、その目的は無効化させられるであろう。
ＧＰＳを利用するセットトップボックスシステムは、密封された封止容器の内部に条件付きアクセスシステム及びＧＰＳに関する回路をすべて収容することによって、改竄に対して抵抗力をもたせることができる。このような封止容器は、例えば、集積回路又はスマートカードとすることができる。封止容器は、内部信号測定目的のためにプローブ測定しようとする試みるならば、封止容器の内部回路が破壊されるように、設計されている。このようにすることにより、封止容器内に入力されてゆく暗号化データしか、及び、封止容器の出力ピンに現れるデスクランブルキー（デスクランブルキーは、急速に変化している）しか観察することができない。スマートカードのみを取り替えるという簡単な方法などの技術によって条件付きアクセスシステムの安全措置が破られることがあるならば、条件付きアクセスシステムは更新することができるようにすることが望ましい。しかしながら、取り替えられるスマートカードの内部にＧＰＳ回路を配置した場合、ＧＰＳ回路のすべてを処分することは、比較的に高価となる。次に説明する方法では、ＧＰＳ回路の所定部分がスマートカードのような封止容器の内部に配置され、ＧＰＳ回路の他の部分は封止容器の外部に配置される。封止容器外部の回路部分は、スマートカードが変換されるときでも、取り替えられない。
図５は、改竄方法による無効化に対して抵抗力があるＧＰＳ回路を使用する方法を図示している。スマートカードが取り替えられたとき、取り替える必要がないＧＰＳ回路の所定部分をセットトップボックス内に恒久的に搭載している。図５のいくつかの要素は、図２における要素と同じ機能を遂行する。特に、図５における要素３５０，３５５，３６０，３７０，３７５，３８０，３８７は、それぞれ、図２における要素３８，４０，３６，４４，４２，４６，５２に対応する。遂行される機能は同じなので、これらの要素について、もう一度説明をすることはしない。
図５において、破線３４０内に示された諸要素は、封止容器の内部に共に配置される。封止容器内に入力されてゆきそしてこの封止容器外に出力されてゆく観察可能な諸信号は、以下のとおりである。第一に、デスクランブル及びデマルチプレクサ３８０からの暗号化されたＧＰＳ及び条件付きアクセスデータ３３２は、封止容器３４０内に入力される。第二に、セットトップボックス又はＩＲＤ内にある安定クロック３８２は、パス３３８を介して封止容器３４０に入力される。このクロックは、ＧＰＳ受信機処理システムを動作するために、十分な短期間安定性を有する。第三に、オーディオ、ビデオ及びデータのプログラム（番組）をデスクランブルするためのキー３８７は、封止容器から出力される。このキーは、ＧＰＳ位置判定基準を含む全ての許可判定基準が満たされた場合のみにおける正しいキーである。
次に、ベースバンドコードＷ：３３４は、相関装置及び復調器３４５を動作するために、封止容器３４０から出力される。これは、複数のＧＰＳ衛星の内の１つのＧＰＳ衛星のコードに対応する１ＭＨｚのチップレートのＧＰＳコードである。封止容器内部に、特定のＧＰＳ衛星に対応するコードシーケンスを生成する回路を載置することは、望ましい対抗策である。これは、ビットストリームを観察可能なＧＰＳ衛星の沢山のビットストリームと相関させることによって、どの衛星が対象となっているかをシステムのアタッカーが判定することが必要となる効果がある。このアタッカーについての付加的な問題は、用いられるコードの特定の時間遅延をも測定することである。これらの２つの処理には、測定装置及び測定時間が必要である。もし、コード発生器３８８が封止容器３４０の外部にあれば、アタッカーは、ＩＲＤにより用いられる特定のコード及びコード時間を容易に決定することができるであろうと推定される。コード発生器３８８のステートマシーンを、直接的に或いは、コード発生器３８８に開始状態をロードするために使用されているローディングワードによって、観察することによって、アタッカーは助けられるであろう。ＧＰＳコード発生器は、一致する衛星コードを発生するために、周知のゴールドコードを用いているので、ステートマシーンの状態を知ることにより、用いられている特定コードに関する情報をアタッカーが得ることになる。したがって、コード発生器３８８は封止容器３４０の内部に隠すことが望ましい。
安全措置の観点から、図５における封止容器内に相関装置３４５を置くことが有益であり、これはこの装置を取り囲む破線によって示される。そして、このことによって、パス３３４上のコードＷ、パス３３４上の出力相関結果Ｚがアタッカーにより観察されるのを不可能にする。これにより、ＧＰＳシステムの騙しに対する非常に高レベルの安全措置が実現される。本発明のこの実施例は、特に、封止容器３４０がセットアップボックス３６５から滅多に取り去られることがないシステムにおいて使用することができる。
より価格に敏感な実施例、及び／又は、封止容器３４０が極く頻繁に更新されるように予想される場合では、相関装置及び復調器３４５は、封止容器３４０の外部に置くことができる。これによって、ブロック３４５における無線周波数（ＲＦ）処理を封止容器３４０の外部で実行することができると共に、ＧＰＳ信号受信機３７５からのＲＦ信号を封止容器３４０のコネクタピンを介して送る必要がなくなる。さらに、パス３３４上のコードＷにより復調され、しかも、コスタス（Costas）又は等価な位相ロックループ並び信号復調器により復調することができる周波数にＲＦ信号をヘテロダイン式に周波数変換する局部ＲＦ発振器は、封止容器の外部に置くことができる。ＩＲＤの更新可能部分の費用を最小にするには、ブロック３４５の回路は、封止容器外部のＩＲＤボックス内に置かれるであろう。
局部発生コードと相関されるＧＰＳ衛星に関して観察可能性を大きく低減するための本発明の２つの方法が、次に開示される。第１の方法では、ＧＰＳ衛星間で、図５のパス３３４上の波形Ｗをランダムに変化させる。この方法では、特定な順位で衛星がアドレスされることはないので、何者かがシステムを騙そうと試みることの困難性を増大させる。観察可能でない衛星もさらに含めることによって、ＩＲＤシステムが行っているものをアタッカーが選び出そうと試みを、一層困難なものに更には混乱させることができる。このような様々な対策を追加することは、実際の位置の至急確認を繰り返えす必要がないことから、実際的である。
第２の方法では、特定のＧＰＳ衛星に対するＧＰＳコードの特定の時間遅延の測定をランダムな順番で行う。この方法によると、図５のパス３３４上の局部発生コードＷとＧＰＳ衛星からの信号との間の望ましい時間相関を、ランダムな時間間隔で生じさせる。図５のパス３３６上の時間相関結果Ｚは、封止容器３４０内の共通プロセッサ３８５に送られる。これは、封止容器３４０内へ入力され又は封止容器外に出力されてゆく５つの信号の内の最後の信号である。この信号は、すべての有りうる相関結果時間で前記プロセッサによりチェックされて、相関一致が得られたか否かを決定される。一致が得られるべきでなかいときに望ましい一致が生じた場合、或いは、一致が許可ＩＲＤ位置に合わなかったときは、プロセッサは、不正位置を登録する。それ故、信号Ｚは、望ましい相関がランダムな時間に生起することにおいてダイナミックである。さらに、プロセッサが何ら正の（positive）相関を全く予期しない時間は、負の（negative）相関としてチェックされる。正の相関が予期されない時間での正の相関は、エラーとして登録される。
図６は一連の相関を示す。ここでは、実際の異なる衛星及びいくつかの架空の衛星即ち現在地球の同一側では観察可能ではない衛星に対応する図５のパス３３４上に現われる異なるゴールドコードが発生され、その結果得られる相関は、図５のパス３３６を介して信号Ｚとして送られる。図６の時間軸４００は、左から右へ時間経過を示している。その時間軸は、複数の独立した相関期間に分割されている。それら相関期間の内の４つが、肯定的相関であり、それぞれＤ７３２、Ｓ８９、Ｋ７７及びＧ９５５と参照符号を付してある。これらの各参照符号の内のアルファベットは、特定のＧＰＳ衛星に対応している。これらの各参照符号の内の数字は、ＧＰＳ衛星のコードに使用される時間遅延に対応している。図６中の他の相関期間は、肯定的相関ではないが、他のＧＰＳ衛星のコードのための様々な時間遅延を含んでいる。
図６の時間軸４１０は、時間軸４００に沿って実行される相関結果を示すと共に、正の相関となった相関結果を示している。これらの正の相関は、衛星及び時間遅延指定が並んでいる時間軸４００に沿う相関期間に対応している。正の相関の欠如及び正の相関の存在の双方がチェックされ、図５のパス３３６上の信号Ｚにより報告される。許可位置を封止容器３４０の内部のプロセッサ３８５に登録させようとするどんな人物も、ランダムに変化するこの波形を生成させなくてはならない。
図５に示される共通プロセッサ３８５は、ＧＰＳ座標での許可位置の記憶、ＧＰＳ処理、及び、既知の条件付きアクセスなどのタスクを実行する。プロセッサ３８５は、ＧＰＳ実時間制御器３８３に関連して作動し、この制御器に対してデータ語の命令を供給することができる。この制御器は、クロック３３８により時間制御される状態に従って、実時間順次動作を実行する。制御器３８３、プロセッサ３８５及びコード発生器３８８は、最小コストプロセッサを提供するために同一集積回路チップ上に実装される。
本明細書では特定の構造が提示されたが、これらの構造は例示の目的のみのためのものであることが理解されたい。種々の変更及び適合があることが、当業者に明らかであろう。変更が可能であるので、本発明の範囲は、本明細書に添付された請求の範囲を参照することにより決定されるべきであることがわかるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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