(57)【要約】  本明細書において開示する主題は、測位システム、および測定スティッチングを使用するロケーション決定に関する。
2013533961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶し、情報の前記記憶された第1の部分が、少なくとも1つの前記発信源に関する非擬似距離測定値を含み、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではないステップと、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするステップとを含む方法。
【請求項２】
前記得るステップは、信号環境が変化することおよび/または前記1つまたは複数の発信源の見え方が変化することに応答して行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
情報の前記第2の部分は、前記1つまたは複数の発信源のうちの少なくとも1つからの位置情報を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
情報の前記第2の部分は、前記1つまたは複数の発信源に関連する基地局アルマナック(BSA)を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
情報の前記第2の部分は、前記1つまたは複数の発信源のエフェメリスおよび時間情報を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
情報の前記第1の部分は、擬似距離測定値および擬似距離変化率測定値を含む、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
情報の前記第1の部分は、擬似距離測定値および搬送波位相測定値を含む、請求項5に記載の方法。
【請求項８】
情報の前記第1の部分は、パイロット位相を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項９】
情報の前記第1の部分は、受信信号強度インジケータ(RSSI)を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項１０】
情報の前記第1の部分は、到来角(AOA)を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項１１】
情報の前記第1の部分は、擬似距離変化率測定値を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項１２】
情報の前記第1の部分は、搬送波位相測定値を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項１３】
前記エフェメリスおよび時間情報、ならびに前記記憶された第1の部分に少なくとも部分的に基づいて、擬似距離測定値を算出するステップと、
前記算出された擬似距離測定値および非擬似距離測定値に少なくとも部分的に基づいて前記ナビゲーションソリューションを算出するステップとをさらに含む、請求項5に記載の方法。
【請求項１４】
情報の前記第1の部分は、符号位相検出値を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
前記1つまたは複数の発信源は衛星ビークルを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
前記ナビゲーションソリューションは、モバイル受信機の位置フィックスを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
前記第1のエポックの間、前記1つまたは複数の発信源のうちの少なくとも1つの擬似距離処理を無効化するステップと、
前記第1のエポックに続いて、前記1つまたは複数の発信源のうちの前記少なくとも1つの前記擬似距離処理を有効化するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
情報の前記第2の部分は、前記第1のエポックの間は見えない前記1つまたは複数の発信源の位置情報を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶し、情報の前記記憶された第1の部分が、受信された衛星測位システム(SPS)信号に基づく情報を含まず、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではないステップと、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするステップとを含む方法。
【請求項２０】
情報の前記第2の部分は、前記1つまたは複数の発信源に関連する基地局アルマナック(BSA)を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
情報の前記第1の部分は、パイロット位相情報を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２２】
情報の前記第1の部分は、到来角情報を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２３】
情報の前記第1の部分は、受信信号強度インジケータ(RSSI)を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２４】
情報の前記第1の部分は、擬似距離変化率測定値を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２５】
情報の前記第1の部分は、搬送波位相測定値を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２６】
情報の前記第1の部分は、慣性センサ測定値を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２７】
情報の前記第2の部分は、過去の時間間隔のロケーションフィックスを含む、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
前記過去の時間間隔のロケーションフィックスに少なくとも部分的に基づき、かつ前記慣性センサ測定値に少なくとも部分的に基づいて、未来の時間における新しいロケーションを外挿するステップをさらに含む、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
情報の前記第1の部分は、あいまいなヨー位置情報および/または方位角位置情報を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項３０】
前記1つまたは複数の発信源は1つまたは複数の地上送信機を備える、請求項19に記載の方法。
【請求項３１】
前記ナビゲーションソリューションは、モバイル受信機の位置フィックスを含む、請求項19に記載の方法。
【請求項３２】
情報の前記第2の部分は、前記第1のエポックの間は見えない前記1つまたは複数の発信源の位置情報を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項３３】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するためのメモリであって、情報の前記記憶された第1の部分が、少なくとも1つの前記発信源に関する非擬似距離測定値を含み、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではないメモリと、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするように構成された処理ユニットとを備える装置。
【請求項３４】
前記得ることは、信号環境が変化することおよび/または前記1つまたは複数の発信源の見え方が変化することに応答して行われる、請求項33に記載の装置。
【請求項３５】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するための手段であって、情報の前記記憶された第1の部分が、少なくとも1つの前記発信源に関する非擬似距離測定値を含み、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではない手段と、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするための手段とを備える装置。
【請求項３６】
処理ユニットによって実行されたときに機能を実現する命令を記録するコンピュータ可読記録媒体であって、前記命令は、
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するための符号であって、情報の前記記憶された第1の部分が、少なくとも1つの前記発信源に関する非擬似距離測定値を含み、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではない符号と、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするための符号と、を含むコンピュータ可読記録媒体。
【請求項３７】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するためのメモリであって、情報の前記記憶された第1の部分が、受信された衛星測位システム(SPS)信号に基づく情報を含まず、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではないメモリと、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするように構成された処理ユニットとを備える装置。
【請求項３８】
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するための手段であって、情報の前記記憶された第1の部分が、受信された衛星測位システム(SPS)信号に基づく情報を含まず、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではない手段と、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするための手段とを備える装置。
【請求項３９】
処理ユニットによって実行されたときに機能を実現する命令を記録するコンピュータ可読記録媒体であって、前記命令は、
第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶するための符号であって、情報の前記記憶された第1の部分が、受信された衛星測位システム(SPS)信号に基づく情報を含まず、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではない符号と、
前記第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、前記ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の前記記憶された第1の部分を使用するのを可能にするための符号と、を含むコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、測位システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、全地球測位システム(GPS)、Galileo、およびGlonassのような衛星測位システム(SPS)は通常、位置、速度、および/または時間に関する情報を提供する。特定の実装形態では、SPSがGNSS(グローバルナビゲーション衛星システム)を備えてもよい。様々な受信機が、SPSの衛星ビークル(SV)から送信された信号を復号して位置、速度、および/または時間を求めるように設計されている。一般に、受信機は、そのような信号を復号して最終的な位置を算出するために、まず受信機から見えるSVから信号を取得し、受信された信号を追跡し、信号からナビゲーションデータを回復してもよい。受信機は、複数のSVまでの距離または「擬似距離」を正確に測定することによって、受信機の位置を三角測量し、たとえば緯度、経度、および/または高度を求めてもよい。特に、受信機は、信号がそれぞれのSVから受信機まで伝わるのにかかる時間を測定することによって距離を測定してもよい。
【０００３】
高いビルを含む都市環境のようなあるロケーションでは、受信機が3つ以下のSVからしか信号を取得できないことがある。そのような状況では、受信機は、緯度、経度、高度、および時間を含む位置ソリューションのすべての4つの変数を求めることができない場合がある。信号が得られるSVの数が4つよりも少ない場合、受信機は、SPSのみに基づいてその位置を算出することができない場合がある。受信機は、そのような制限に対処するために、たとえば、ワイヤレス通信システムの基地局からの信号に関連するハイブリッドロケーション技術を使用してもよい。ハイブリッド受信機は、SV信号の場合と同様に、ワイヤレス信号の時間遅延を測定してネットワークの基地局までの距離を測定してもよい。ハイブリッド受信機は、基地局からの信号とSPSのSVから取得される任意の信号を利用して位置変数および時間変数を求めてもよい。そのようなハイブリッド測位技法は、受信機が、SPS専用測位技法が失敗する恐れのある様々なロケーションにおける位置ソリューションを算出するのを可能にすることができる。たとえば符号分割多元接続(CDMA)モバイルワイヤレスシステムにおいて、ハイブリッド技術の基地局測定部は、アドバンストフォワードリンク三辺測量(AFLT)などの技術を含んでもよい。
【０００４】
受信機によって求められる位置ソリューションの精度は、測位システム内の時間精度の影響を受けることがある。たとえば既存のCDMAシステムなどの同期システムでは、セルラー基地局によって伝達されたタイミング情報をSPSのSVからのタイミング情報と同期させて、システム全体にわたって正確な時間を実現することができる。Global System for Mobile Communications(GSM(登録商標))のようないくつかのシステムでは、基地局とSPSのSVによって送信される信号との間でタイミング情報を同期させることができない。そのようなシステムでは、既存のインフラストラクチャにロケーション測定単位(LMU)を付加してワイヤレスネットワーク用の正確なタイミング情報を提供してもよい。
【０００５】
位置決定システムに使用することのできる技術ではカルマンフィルタが使用される。カルマンフィルタ(KF)は、ほんの数例を挙げると、航空機、人、および車両のような動くエンティティの属性または状態をモデル化するための再帰的データ推定アルゴリズムを含んでもよい。そのような属性または状態には速度および/または位置が含まれてもよい。システムの現在の状態および現在の測定値を使用してシステムの新しい状態を推定してもよい。カルマンフィルタは、利用可能な測定データ、システムに関する事前知識、測定デバイス、および/またはエラー統計を組み合わせ、エラーを統計的に最小限に抑えることができるように所望の変数の推定値を生成することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
非限定的かつ非網羅的な特徴について、以下の図を参照しながら説明する。様々な図を通じて同じ参照番号は同じ部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実装形態による、衛星測位システムの適用例を示す図である。
【図２】一実装形態による、ワイヤレスネットワークと通信することが可能なデバイスの概略図である。
【図３】一実装形態による、システムの状態の推定および/または予測を行うためのプロセスを含むタイムラインの図である。
【図４】一実装形態による、ナビゲーションソリューションを求めるためのプロセスを示す流れ図である。
【図５】一実装形態による、ワイヤレスネットワークと通信することとが可能なデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
特定の一実装形態において、方法は、第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得された情報の第1の部分を記憶し、情報の記憶された第1の部分が、少なくとも1つの発信源に関する非擬似距離測定値を含んでもよく、かつナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではないことと、第1のエポックに続いて情報の第2の部分を得て、ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の記憶された第1の部分を使用するのを可能にすることとを含んでもよい。ただし、これは例示的な実装形態にすぎず、請求する主題はこの特定の実装形態に限定されないことを理解されたい。
【０００９】
本明細書全体にわたる「一例」、「1つの特徴」、「例」または「特徴」という言及は、特定の特徴および/または例に関連して説明するその特徴、構造、または特性が、請求する主題の少なくとも1つの特徴および/または例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々な箇所において「一例では」、「例」、「1つの特徴では」または「特徴」という句が記載されている場合、必ずしもすべてが同じ特徴および/または例を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、1つまたは複数の例および/または特徴に合成されることがある。
【００１０】
ほんの数例を挙げると、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、モバイル受信機、および/またはワイヤレスコンピュータのような移動局(MS)は、SPSおよび/または他のグローバルナビゲーション衛星システムから供給されるような受信されたSPS信号を使用して移動局の位置を求める機能を含んでもよい。MSなどのエンティティは、SPSのSVから信号を受信することができるだけでなく、たとえばワイヤレスサービスプロバイダによって運営されるワイヤレスネットワークと通信して情報および他のリソースを要求してもよい。MSとワイヤレスネットワークとの間のそのような通信は、ほんの数例を挙げると、任意の数のセルラー基地局、セルタワー、および/または送信機によって容易にすることができる。そのような各基地局、セルタワー、および/または送信機は、たとえば、それぞれのカバレージエリアまたはセルのための通信を行うことができる。「セル」という用語は、送信機および/またはそのカバレージエリアを指し得る。本明細書で使用される「送信機」という用語は、ほんの数例を挙げると、たとえばFM帯域用の基地局、テレビジョン送信機、および/または無線局と一緒に設置される送信デバイスを指し得る。ワイヤレスネットワークとMSとの間の通信では、ネットワーク内で動作するMSのロケーションフィックスを求めることが必要になることがあり、ネットワークから受信されるデータが、有益であり、または場合によってはそのようなロケーション決定に望ましいデータである場合がある。さらに、MSは、ワイヤレス通信デバイスが、たとえばWi-Fi、RFID、Bluetooth(登録商標)、および/または他の技術を使用してワイヤレスネットワークに接続するのを可能にする、有線ゲートウェイ、ワイヤレスゲートウェイ、および/またはワイヤレスアクセスポイント(WAP)を備えてもよいゲートウェイなどの地上ビーコンと通信を行い、ならびに/あるいは地上ビーコンから信号を受信してもよい。そのようなWAPは、有線ネットワークに接続して、たとえばネットワーク上のワイヤレスデバイスと有線デバイスとの間で情報を中継してもよい。もちろん、ゲートウェイおよびワイヤレスアクセスポイントについてのそのような説明は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００１１】
一実装形態では、MSは、その動作の様々なサイクルの間に取得される信号および/または情報に少なくとも部分的に基づいて1つまたは複数の測定値を求めてもよい。そのような測定値を使用してMSのナビゲーションソリューションを求めてもよい。特に、第1のエポックにおいて1つまたは複数の発信源から取得される情報の第1の部分は、ナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報ではない場合がある。たとえば、情報のそのような第1の部分は、いくつかのSPS発信源の少なくとも1つに関する非擬似距離測定値を含んでもよい。ある文脈では、「非擬似距離測定値」は、送信機までの擬似距離の測定値を除く特性および/または量の測定値を意味する。しかし、非擬似測定値が、たとえば、送信機までの擬似距離測定値または関連する擬似距離変化率測定値を導出するのに使用することのできる量および/または特性の測定値を含んでもよく、ただし、請求する主題がそのように限定されないことを理解されたい。そのような非擬似距離測定値には、たとえば、ほんの数例を挙げると、擬似距離変化率、パイロット位相、符号位相検出値、受信信号強度インジケータ(RSSI)、および/または到来角(AOA)の測定値が含まれてもよい。特定の例示的な実装形態では、非擬似距離測定値を含む情報の第1の部分は、MSがナビゲーションソリューションを算出するのに十分な情報をMSに提供することができない。したがって、第1のエポックに続いて情報の第2の部分を取得することによって、ナビゲーションソリューションを算出する際に情報の第1の部分を使用するのを可能にしてもよい。情報のそのような第2の部分には、ほんの数例を挙げると、1つまたは複数の発信源に関連するエフェメリス情報および時間情報、1つまたは複数の発信源に関連する基地局アルマナック、および/または1つまたは複数の発信源に関連するWi-Fiアルマナックが含まれてもよい。さらに、情報の第2の部分は、1つまたは複数の発信源に関連するAFLT(アドバンストフォワードリンク三辺測量)を使用するのをさらに可能にしてもよい。情報のそのような第1および第2の部分に少なくとも部分的に基づいてナビゲーションソリューションを算出することは、AFLT(アドバンストフォワードリンク三辺測量)、OTDOA(観測到達時間差)、E-OTD(強化観測時間差
)、エンハンストセルID(Enhanced Cell ID)などのような考えられる多数の技術の1つを使用して実現されてもよい。たとえば、MSは、基地局パイロット(たとえば、地上ネットワーク、WWAN、WLANなど)を測定して測定値情報(たとえば、パイロットID、符号位相、ドップラー情報、搬送波位相、受信信号強度など)を得て記憶し、一方、送信機のアルマナック情報(たとえば、位置)を含む情報の第2の部分が得られるのを待って、ロケーションソリューションを算出してもよい。
【００１２】
一実装形態では、MSは、第1のエポックに続いて、新しい追加の情報を受信することによって追加の測定値を得てもよい。その後、そのような追加の情報を受信すると、たとえば、事前に取得された情報によってMSのナビゲーションソリューションの精度を向上させることができる。たとえば、MSは、時間および/またはエフェメリスを検出するのに十分な情報をSPS信号から受け取ることができるが、そのような情報を欠落した搬送波位相測定値および/または擬似距離変化率によって補ってナビゲーションソリューションの精度を向上してもよい。別の実装形態では、そのような追加の情報によってMSのナビゲーションソリューションを求めるのを可能にしてもよい。たとえば、コヒーレント積分区間の間に多重相関ピークを検出し、受信されたSPS信号の符号位相を検出してもよい。しかし、検出された符号位相を表す相関ピークを選択するには追加の情報が必要になることがある。したがって、その後受信される情報は、符号位相を表すそのような相関ピークを選択するのを可能にする情報であってもよい。さらに別の例では、第1のエポックの間に取得される慣性センサ測定値は、第2のエポックの間に1つまたは複数のSVから追加の状態が得られるまで、ナビゲーションソリューションを求めるのに不十分な測定値であってもよい。もちろん、そのような追加の測定値および/または情報は、ナビゲーションソリューションを求めるのに有用である場合がある情報の例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００１３】
別の特定の実装形態では、MSは、第1の時間期間または第1のエポックにおいて得られた情報を処理して、第1の時間期間に関連する1つまたは複数の測定値を得てもよい。そのような情報には、たとえば、位置(たとえば、緯度、経度、高度)、位置の不確かさ(たとえば、誤差楕円、水平推定エラー確率(HEPE))、速度(たとえば、スピード、ヘディング、鉛直速度)、速度の不確かさ、時間(たとえば、位置の絶対時間スタンプ)、時間の不確かさ、加速度(たとえば、水平方向および垂直方向の加速度)、環境の範疇(たとえば、屋外/屋内)を示すものであってもよい信号強度および信号対雑音比のような信号パラメータの任意の組合せまたはサブセットが含まれてもよい。そのような情報は、SVからのSPS信号、1つまたは複数の基地局からの信号、および/または地上ビーコンからの信号から得られてもよい。そのようなMSは、1つまたは複数の測定値に少なくとも部分的に基づいて第1の時間期間に続く状態の推定および/または予測を行ってもよい。そのような状態は、たとえばMSの位置および/または速度を含んでもよい。特定の実装形態では、MSは、カルマンフィルタを使用して状態の推定および/または予測を行ってもよい。一方、1つまたは複数の測定値が、第1の時間期間に続く状態の推定および/または予測を行うのに十分な測定値ではない場合、そのような測定値を記憶しておき、後で、「欠落した」情報を提供するその後取得される測定値と一緒に使用してもよい。したがって、時間の経過とともに、そのようなMSは、第1のエポックに続いて追加の情報を得てもよい。たとえば、そのような追加の情報は、ロケーションサーバから受信されるエフェメリスデータを含んでもよい。MSは、そのような追加の情報を使用して、第1のエポックにおいて得られた記憶されている情報の少なくとも一部を再処理し、MSに関連する状態を含む、MSのナビゲーションソリューションを求めるのを可能にする1つまたは複数の測定値を得てもよい。たとえば、MSのそのような状態は、MSの位置フィックスを含むリアルタイムナビゲーションソリューションを構成してもよい。そのような位置フィックスは、緯度および経度、地理的マップ、ならびに/あるいはMSのロケーションおよび/または位置を伝える任意の情報のような地理的情報を構成してもよい。位置
フィックスは、セットオフ(set off)のような相対的なロケーション情報を含んでもよく、受信機またはデバイスのロケーションは、たとえば、別のロケーションに対して示されてもよい。そのようなセットオフは、ほんの数例を挙げると、ランドマーク、地域、市場、セルラータワーおよび/または送信機、空港、第2の移動局、ならびに前のロケーションフィックスのロケーションに対する受信機またはデバイスのロケーションを示すものであってもよい。
【００１４】
図1は、一実装形態による、衛星測位システム107の適用例を示す図である。特に、MS104は、衛星ナビゲーション信号110および/またはワイヤレス通信信号112のようなナビゲーション信号を受信することのできる様々なモバイル受信機のいずれか1つの形をしていてもよい。そのような信号は、たとえば、SV106などの基準局、ならびに/あるいは地上ビーコンまたは基地局108のような地上ロケーションから送信され得る。MS104は、モバイル電話、ハンドヘルドナビゲーション受信機、および/または航空機、自動車、トラック、戦車、船舶などのような車両内に取り付けられた受信機を備えてもよい。基地局108は、いくつかのワイヤレス通信プロトコルのいずれか1つに従ってMS104と通信してもよい。一般的な1つのワイヤレス通信プロトコルは、無線周波数(RF)スペクトルを介して複数の通信が同時に行われるCDMAである。CDMA環境では、ナビゲーションソリューションを算出するための情報を得るための1つの技術がエンハンストAFLTを含んでもよい。他の例には、狭帯域時分割多元接続(TDMA)を使用してデータを伝達することのできるGSM(登録商標)、および汎用パケット無線サービス(GPRS)が含まれる。いくつかの実装形態では、MS104は、音声および/またはデータの通信のためにGPS受信機とワイヤレス通信デバイスの両方を統合することができる。したがって、本明細書ではGPSシステムの具体的な例について説明することがあるが、そのような原理および技法は、他の衛星測位システム、またはワイヤレスネットワークなどの地上測位システムに適用可能であり得る。
【００１５】
MS104は、それぞれ衛星106および基地局108から受信された信号110および/または信号112に少なくとも部分的に基づいて測位ソリューションを算出する技術を使用してもよい。MS104は、MS104から見える衛星106から信号110を取得してもよく、信号がそれぞれの衛星からMS104まで伝わる時間を測定して擬似距離測定値を求めることによって個々の衛星からの距離を測定してもよい。同様に、MS104は、ワイヤレス通信システム107の基地局108から信号112を受信し、ワイヤレス信号が基地局からMS104まで伝わるのに必要な時間に少なくとも部分的に基づいて基地局108からの距離を測定してもよい。もちろん、測位ソリューションを算出するためのそのような技術は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００１６】
図2は、一実装形態による、ワイヤレスネットワークと通信することとが可能なデバイスの概略図である。特に、たとえば図1に示されているMS104のようなモバイルデバイスは、SPSから信号を受信するように構成されたアンテナ220と、地上通信ネットワークから信号を受信するように構成されたアンテナ206とを含んでもよい。そのような信号は、ソフトウェア/ファームウェア構成要素とハードウェア構成要素の両方を利用して信号に関する信号処理機能を実現する処理ユニット202に供給されてもよい。たとえば、一実装形態では、カルマンフィルタ204は、MS104の一部として実現され、MS104の位置決定機能を補助してもよい。別の実装形態では、そのようなカルマンフィルタは、たとえば、マスタスイッチングセンター(MSC)を介してMS104と通信するロケーションサーバにおいて、MS104と通信する固定局に設けられてもよい。カルマンフィルタ204は、入力測定値を受信し、そのような入力測定値およびMSの履歴状態に少なくとも部分的に基づいて値を推定するためのプロセスおよび/または技術を実施してもよい。カルマンフィルタ204から供給される状態推定値の誤差または確かさの尺度を構成することのできるカルマンフィルタ204に関する測定値情報、状態情報、および/または共分散行列値を記憶するためにメモリ210を利用してもよい。もちろん、移動局およびカルマンフィルタのそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００１７】
上記のように、アンテナ220を介してSVから受信された信号は、様々なアルゴリズムおよび/または技術を使用して位置情報に復号され処理されてもよい。たとえば、単一の測定エポックの間に3つのSVから取得された信号を使用して位置フィックスを生成し、次いで、その位置フィックスを使用してカルマンフィルタ204を初期化してもよい。カルマンフィルタ204が初期化された後、後で得られるSPS測定値に基づく位置推定値を求めてもよい。しかし、第1のエポックの間に取得された測定値が位置フィックスを生成するのに十分な測定値ではない場合、その後取得される情報によってそのような位置フィックスを生成するのを可能にしてもよい。
【００１８】
説明したように、MS104は、セルラー電話または同様のモバイル通信デバイスを備えてもよい。したがって、MS104の一部である追加の機能ブロックおよび/またはデバイスが設けられてもよいが、図2には示されていない。そのような追加のブロックおよび/またはデバイスは、ほんの数例を挙げると、アンテナ206、220から受信された信号を処理すること、ユーザインターフェースを実現すること、音声通信を実施すること、データ通信を実施すること、および/または他の機能に関するブロックおよび/またはデバイスであってもよい。しかし、この場合も、移動局のそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００１９】
図3は、一実装形態による、MSなどのシステムのナビゲーションソリューションを求めるためのプロセスを含むタイムラインの図である。説明したように、MSは、SVならびに/あるいはたとえば基地局および/または地上ビーコンのような地上ロケーションに配置された送信機から、第1のエポックまたは時間期間T0の間に信号を受信してもよい。そのような信号は、MSが、たとえば1つまたは複数の擬似距離および/または擬似ドップラー情報を求めるのに使用することのできる情報を含んでもよい。特定の実装形態では、そのような信号は、MSに配置された1つまたは複数のセンサから取得された慣性センサデータなどの非擬似距離情報を含んでもよい。別の実装形態では、そのような信号は、地上発信源から発信される信号であってもよく、ほんの数例を挙げると、パイロット位相情報、受信信号強度インジケータ(RSSI)、および/または到来角(AOA)のような非擬似距離情報を含んでもよい。MSは、そのような信号の測定値への復号および/または処理を行うが、そのような測定値および/または情報は、ナビゲーションソリューションおよび/またはMSの状態を算出するのに十分な測定値および/または情報ではないことがある。時間T1までに、そのような測定値および/または情報を、以下に詳しく説明するように、将来使用できるようにMSのメモリに記憶しておいてもよい。一方、特定の一実装形態では、待機期間T2の間、MSは、SVおよび/または地上送信機から追加の情報を受ける準備を整えかつその情報を「探索」してもよい。しかし、以下に詳しく説明する別の特定の実装形態では、MSを、T0および/またはT1の間1つまたは複数の測定値および/または情報を処理することに関して選択的に無効化してもよい。もちろん、SV測定値と地上測定値の収集が同時に行われることがあるので、そのようなタイムラインは、別個の時間間隔T0〜T1およびT1〜T2を含まなくてもよい。たとえば、SPS測定値を含むプロセスは、1組のそのような追加の情報(たとえば、時間およびエフェメリス)を条件としてもよく、一方、地上測定を含むプロセスは、別の1組のそのような追加の情報(たとえば、基地局アルマナック)を条件としてもよい。
【００２０】
時間T3において、MSが追加の情報を利用できるようになってもよい。一例では、追加のSVが周回してMSから見えるようになり、したがって、追加の擬似距離測定値、より正確なSPS時間、および/またはSatellite Based Augmentation System(SBAS)補正情報を使用することが可能になる。第2の例では、MSが屋内から屋外に移動する場合のように、無線周波数(RF)環境が変化することに起因して、そのような追加のSVがMSから見えるようになってもよい。第3の例では、MSへのRF環境またはRF範囲が変化することに起因して基地局および/または地上ビーコンからの信号が受信可能になってもよい。そのような信号は、ほんの数例を挙げると、搬送波位相測定値、擬似距離変化率、基地局アルマナック、Wi-Fiアルマナック、SVエフェメリス、および/またはワイヤレスシステム時間を含んでもよい。もちろん、これらは、その後MSがどのようにして追加の情報を利用できるようになるかの例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００２１】
時間T3に起こる1つまたは複数のそのような事象の結果として、MSは、第2のエポックまたは時間期間T4の間に追加の情報を含む信号を受信してもよい。時間T5において、特定の実装形態では、たとえば上述のように、そのような信号に対してMSによって復号および/または処理を行って追加の測定値を生成してもよい。もちろん、第2の時間期間T4の間に信号が受信されたときにそのような復号および/または処理が行われてもよい。そのような場合、MSは、そのような信号を受信し、その後復号および/または処理をまとめてあるいは順次行ってもよい。しかし、請求する主題は、そのような例に限定されない。この追加の情報を使用して、たとえば、第1のエポックT0の間に取得された記憶されている情報に少なくとも部分的に基づいて追加の測定値を生成してもよい。たとえば、期間T4の間に取得された追加の情報を第1のエポックT0の間に受信された情報と組み合わせて、期間T4よりも前には得られなかった測定値を生成してもよい。
【００２２】
別の例として、期間T4の間に取得された追加の情報を第1のエポックT0の間に受信された情報と組み合わせ、ノイズおよび異常値のような、第1のエポックT0の間に取得された品質の不十分な情報の決定および/または選択を破棄するのを可能にすることによって、第1のエポックT0の間に実行される測定の精度を向上させてもよい。この文脈では、「異常値」という用語は、データのスパイクのような、誤っておりならびに/あるいは近傍のデータから比較的かけ離れているデータ値を含むデータを指す。時間T6において、期間T4の間に取得された追加の信号の少なくとも一部の、その後取得される追加の情報への復号および/または処理が行われた後、記憶されている情報および追加の情報に少なくとも部分的に基づいてナビゲーションソリューションを算出し、ならびに/あるいは求めてもよい。言い換えれば、第1のエポックの後に取得された追加の測定値を使用して、ナビゲーションソリューションを算出するには不十分な情報を補足してもよい。もちろん、時間期間、事象、およびそのような事象の順序に関するそのような詳細は例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。
【００２３】
特定の実装形態では、上述のように、MSを、期間T0および/またはT1の間に1つまたは複数の測定値および/または情報を処理することに関して選択的に無効化してもよい。たとえば、第1のエポックの間、SVおよび/または地上送信機からの情報および/または信号のような情報および/または信号の1つまたは複数の発信源について、擬似距離処理を選択的に無効化してもよい。MSの処理をそのように選択的に無効化することは、MSのユーザによって実行され、ならびに/あるいはたとえば図2に示す処理ユニット202のような1つまたは複数の処理ユニットにより信号を処理することによって実行される。そのようなプロセス無効化は、たとえば都市走行条件の間に生じることがある高マルチパス信号の期間などの期間に利益をもたらすことができる。そのような状況では、信号源からの信号が、MSに到達する前に、建築物および街路のような様々な界面から複数回反射することがある。高マルチパス信号の処理を無効化すると、場合によってはナビゲーションソリューションを求めるためのプロセスに影響を与え、場合によってはたとえば、そのようなプロセスを失敗させるかまたは測位を正確でなくすることがある信号および/または測定値のノイズを低減させることができる。時間T3のような時間に1つまたは複数の発信源のマルチパス状況を軽減した後、MSを、期間T4の間1つまたは複数の測定値および/または情報を処理することに関して選択的に有効化してもよい。たとえば、時間T4の間、SVおよび/または地上送信機からの情報および/または信号のような情報および/または信号の1つまたは複数の発信源について、擬似距離処理を選択的に有効化してもよい。MSの処理をそのように選択的に有効化することは、MSのユーザによって実行され、ならびに/あるいはたとえば図2に示す処理ユニット202のような1つまたは複数の処理ユニットによって実行されてよい。
【００２４】
図4は、一実装形態による、ナビゲーションソリューションを求めるプロセスを示す流れ図である。ブロック410において、MSは、第1の時間期間または第1のエポックの間に、たとえばSV、基地局、地上ビーコン、および/または他の発信源から信号を受信してもよい。特定の一実装形態では、基地局は、WWAN、WLAN、WPANなどのようなネットワークへのワイヤレスアクセスポイントを備えてもよい。ブロック420において、MSは、そのような信号の、後で使用できるように記憶することのできる測定値または情報への復号および/または処理を行ってもよい。ブロック430において、MSは、追加の情報を取得する準備が整った状態であってもよい。たとえば、そのような準備完了状態の間、MSは、比較的劣悪なRF環境にあり、追加のロケーションベースの情報をうまく受信することができず、RF環境が改善するのを待っている。そのような追加の情報には、第1のエポックの間に信号を供給した1つまたは複数の発信源に関連するSPS時間およびSPSエフェメリス、基地局アルマナック(BSA)、および/またはWi-Fiアルマナックが含まれてもよい。特定の一実装形態では、そのような基地局アルマナックは、基地局送信機に関する情報を含むデータベースを含んでもよい。そのような情報は、たとえば、基地局の一意の識別子および送信機の位置を含んでもよい。そのようなデータベースは、使用される配置アルゴリズムに少なくとも部分的に応じて、位置ソリューションを算出するのに使用される追加の情報を含んでもよい。一実装形態では、BSAは、個々の送信機の識別子および/または位置を含んでもよい。そのような識別子は、たとえば、Wi-Fiケース用の一意のMACアドレスを含んでもよく、あるいはWWANケースのセルラー識別子であってもよい(たとえば、CDMAセクタ用のSID+NID+BASEID)。そのような識別子は、ロケーション決定を助けるうえで有用である場合がある、送信機に関する他のパラメータを含んでもよい。たとえば、そのようなパラメータには、伝達角度、カバレージ半径、送信機のタイミング(既知である場合)、送信機の高度、様々な較正パラメータ、および/またはそれらの不確かさが含まれてもよい。基地局がセクタ化されている(たとえば、様々な方向に送信するための複数のアンテナを有す
る)場合、上述のパラメータを個々のセクタに適用してもよい。上記のパラメータは、送信機が使用する1つまたは複数の周波数に関して記憶されてもよい。一実装形態では、たとえば較正および/または伝達半径は、様々な周波数において互いに異なるものであってもよい。もちろん、パラメータのそのような非網羅的なリストは一例にすぎず、請求する主題がそのように限定されることはない。ブロック440において、MSは、上記に記載した1つまたは複数の発信源からの信号を含み得るそのような追加の情報を取得してもよい。ブロック450において、第1のエポックの間に取得された記憶されている情報およびその後得られた追加の状態を使用して、MSのナビゲーションソリューションを求め、ならびに/あるいは算出してもよい。ブロック460において、MSの状態を表し得るそのようなナビゲーションソリューションをディスプレイに出力するかまたは別のナビゲーションプロセスにおいて使用してもよい。たとえば、特定の一実装形態では、上述のプロセス400の結果として得られるようなリアルタイムナビゲーションソリューションをマップマッチング(MM)アルゴリズムに供給してもよい。そのようなアルゴリズムは、推定されるMS位置の周囲の道路網と比較したMSの位置および速度の履歴を表す値に関連するアルゴリズムであってもよい。次いで、MSのロケーションを、たとえば最も確率の高い道路上に決定してもよい。
【００２５】
別の特定の実装形態では、上述のプロセス400のような、リアルタイムナビゲーションソリューションを求めるためのプロセスは、MSによって、慣性航法システム(INS)を初期化する前に収集されるINS/SPSデータを処理することを含んでもよい。この場合、MSは、そのようなINSデータを提供するための搭載された1つまたは複数の加速度計、ジャイロ、および/またはコンパスを備える慣性測定ユニット(IMU)を含んでもよい。INSを初期化した後、IMUによって測定されるMSの方位を開始時間まで遡り、たとえば開始時間から現在までのINS/SPSデータを有効化してもよい。そのようなプロセスは、有用であり得る現在までのナビゲーション結果をもたらし、かつ場合によってはナビゲーション状態の推定を改善することができる。
【００２６】
さらに別の特定の実装形態では、上述のプロセス400のような、ナビゲーションソリューションを求めるためのプロセスは、第1のSPSフィックスが得られる前にINSデータを処理することを含んでもよい。たとえば、SPS擬似距離、時間、および/またはエフェメリスをMSが(十分に)利用できない場合、INSデータが利用可能である場合でも、第1のSPSフィックスが得られるまでナビゲーションソリューションを求めることはできない。しかし、第1の完全なSPS/INSソリューションから時間を遡ってINSベースの結果を算出することによってナビゲーションソリューションを得ることが可能である場合がある。特定の実装形態では、MSは、第1のエポックにおいてINS測定値を受信してもよく、次いで、少なくとも、MSがそのような測定値がどこで得られたかについての過去の位置フィックスを求めることが可能になるまで、そのような測定値を記憶していてもよい。MSは、たとえば、SPS擬似距離、時間、および/またはエフェメリスのような追加の測位情報を受信した後にそのように位置フィックスを求めてもよい。その後、MSは次いで、そのような過去の位置フィックスを、INS測定値が得られた記録されている時間と相関させてもよい。したがって、MSは、そのような時間およびINS測定値が得られた求められた開始ロケーションから、たとえば、慣性センサ測定値に少なくとも部分的に基づいて、そのような開始ロケーションからの位置を外挿してもよい。
【００２７】
さらに別の特定の実装形態では、たとえば歩行者ナビゲーションなどのナビゲーションソリューションにおいて、慣性センサ(コンパス、加速度計など)のような1つまたは複数のセンサが情報の第1の部分をMSに供給してもよい。情報のそのような第1の部分は、1つまたは複数の衛星測位測定値を含んでもよい。ただし、請求する主題がそのように限定されることはない。別の例では、情報の第1の部分は、たとえば、SVエフェメリスおよび/またはシステム時間を含む情報の第2の部分を含めることによって解決することのできるあいまいなヨー位置情報および/または方位角位置情報を含んでもよい。
【００２８】
図5は、一実装形態による、ワイヤレスネットワークと通信することとが可能なデバイス500の概略図である。そのようなデバイスは、たとえば図1に示すMS104などのMSを備えてもよい。デバイス500は、アンテナ522を介して信号を送受信することのできるセルラー通信システムなどであるがそれに限定されない双方向通信システム520を含んでもよい。通信システム520は、情報を1つまたは複数の前述のネットワークにおいて伝達できるように処理するように構成されたモデムを含んでもよい。代替的な一実装形態では、デバイス500は、SPS信号を受信するためのSPS受信機などの位置ロケーションシステムを含んでもよい。モデムとSPS受信機は互いに通信してもよく、そのような通信は、たとえば、デバイスのセルラー識別情報、時間の推定値、および/またはロケーション、周波数、もしくは他の情報を含んでもよい。別の実装形態では、デバイス500は、位置ロケーションシステムを含まなくてもよく、したがって、SPS信号を取得する固有の能力を有さない。
【００２９】
制御装置540は、処理ユニット(PU)542ならびに関連するメモリ544、サポートハードウェア、サポートソフトウェア、もしくはサポートファームウェアのような専用コンピューティングプラットフォームを備えてもよい。たとえば、PU542は、図2に示す処理ユニット202を含んでもよい。本明細書では、PU542は、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、組込み型プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DPS)などを含み得るが、必ずしもそれらを含む必要もないことが理解されよう。PUという用語は、特定のハードウェアではなくてシステムによって実装される機能を表すことを目的とした用語である。代替実装形態では、メモリ544は参照用テーブルを含んでもよい。メモリ544は、PU542によって実行された場合に、少なくとも上述の実装形態と同様にデバイス500がその位置を判定するのを可能にすることができる機械可読命令を表す信号を記憶してもよい。
【００３０】
少なくともいくつかの実装形態では、メモリ544の1つまたは複数の部分は、メモリ544の特定の状態によって表されるようにデータおよび/または情報を表す信号を記憶してもよい。たとえば、データおよび/または情報を表す電子信号は、メモリ544の一部分に、バイナリ情報(たとえば、1および0)としてデータおよび/または情報を表すようにメモリ544のそのような部分の状態に影響を与えるか、またはその状態を変化させることによって「記憶」され得る。したがって、特定の実装形態では、メモリの、データおよび/または情報を表す信号を記憶するための部分の状態を変化させることは、メモリ544を異なる状態または物に変換することを意味する。
【００３１】
機械可読命令を、たとえばワイヤレス通信事業者などのリモートエンティティからダウンロードし、たとえば双方向通信520を介して受信してもよい。機械可読命令は、デバイス500がパイロット信号に含まれるセルラー基地局の識別情報を識別し抽出するのを可能にするアプリケーションを含んでもよい。そのようなアプリケーションは、世界のある地域に関するセルラー基地局情報の参照用テーブルを含んでもよい。機械可読命令は、上述のようにカルマンフィルタを含んでもよい。もちろん、請求する主題はこれらの例に限定されず、これらの例は、様々な実装形態を例示するのを助けるために本明細書に記載されているにすぎない。メモリ544は、1つまたは複数の種類の記憶媒体を備えてもよい。ユーザインターフェース550によって、ユーザが音声またはデータのような情報をデバイス500に入力しデバイス500から受信するのを可能にしてもよい。ユーザインターフェース550には、たとえば、キーパッド、ディスプレイ画面(たとえば、タッチスクリーン)、マイクロフォン、およびスピーカが含まれてもよい。
【００３２】
本明細書で説明する方法は、用途に応じ特定の特徴および/または例に従って様々な手段によって実装され得る。たとえば、そのような方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアおよび/またはそれらの組合せで実施できる。ハードウェア実装では、たとえば、1つまたは複数のASIC、DSP、デジタルシグナルプロセシングデバイス(DSPD)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するように設計された他のデバイスユニット、および/またはこれらの組合せ内に処理ユニットを実装してもよい。
【００３３】
上述の詳細な説明のいくつかの部分は、特定の装置または専用のコンピューティングデバイスまたはプラットフォームのメモリ内に記憶される、バイナリのデジタル信号上の、動作のアルゴリズムまたは記号による表現の形で提示されている。この特定の明細書の文脈においては、特定の装置などの用語は、プログラムソフトウェアからの命令に従って特定の機能を実行するようにプログラムされた後の、汎用コンピュータを含む。アルゴリズムによる説明または記号による表現は、信号処理または関連技術の当業者が、他の当業者に自身の成果の本質を伝えるために用いる技術の例である。アルゴリズムは、本明細書では、所望の結果をもたらす自己無撞着な一連の演算または同様の信号処理であると考えられ、かつ一般的にもそのように考えられている。この場合の動作または処理は、物理量の物理的な操作を含む。通常、必須ではないが、そのような物理量は、記憶され、送信され、組み合わされ、比較され、または場合によっては操作され得る、電気信号または磁気信号の形態であり得る。そのような信号をビット、データ、値、要素、記号、文字、項、数、数字などと呼ぶことは、主としてそれが一般的な用法であるという理由で好都合である場合があることがわかっている。しかし、これらの用語または同様の用語のすべてが、適切な物理量と関連付けられるべきであり、かつ便宜的な呼び方にすぎないことを、理解されたい。別段に明記されていない限り、本明細書全体にわたって、「処理する」、「算出する」、「計算する」、「決定する」などの用語を利用した説明は、専用コンピュータまたは同様の専用電子コンピューティングなど、特定の装置のアクションまたはプロセスを指すことを諒解されたい。したがって、本明細書の文脈においては、専用のコンピュータまたは同様の専用の電子コンピューティングデバイスは、メモリ、レジスタ、または他の情報記憶デバイス、伝送デバイス、または、専用のコンピュータもしくは同様の専用の電子コンピューティングデバイスの表示デバイス内の物理的な電子的な量または磁気的な量として通常表される信号を操作または変換することができる。
【００３４】
衛星測位システム(SPS)は、通常、エンティティが、地上または上空での自身の位置を、送信機から受信された信号に少なくとも部分的に基づいて測定することを可能にするように配置された、送信機のシステムを含む。そのような送信機は通常、設定された数のチップの繰り返し擬似ランダム雑音(PN)コードによりマークされた信号を送信し、地上の制御局、ユーザ機器、および/または宇宙船に配置され得る。ある特定の例では、そのような送信機は、地球を周回する宇宙船(SV)に配置され得る。たとえば、全地球測位システム(GPS)、Galileo、GlonassまたはCompassのような様々なグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)において、SVは、様々なGNSSの他のSVにより送信されるPN符号と区別できるPN符号によりマークされる信号を(たとえば、GPSのように衛星ごとの異なるPN符号を用いて、またはGlonassのように異なる周波数で同一の符号を用いて)、送信することができる。特定の態様によれば、本明細書で提示される技術は、SPSのための地球規模のシステム(たとえばGNSS)には限定されない。たとえば、本明細書で提供される技術は、たとえば、日本の準天頂衛星システム(QZSS)、インドのインド地域ナビゲーション衛星システム(IRNSS)、中国の北斗などのような様々な地域的システム、ならびに/または、1つまたは複数の地球規模のおよび/もしくは地域的なナビゲーション衛星システムと関連し得る、または場合によってはこれらとともに使用できるようにされ得る、様々な補強システム(たとえば、静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS))に対して適用されてもよく、または場合によってはそれらの地域的システムおよび補強システムにおいて使用できるようにされてもよい。限定ではなく例として、SBASは、たとえば、広域補強システム(WAAS)、European Geostationary Navigation Overlay Service(EGNOS)、運輸多目的衛星用衛星航法補強システム(MSAS)、GPS Aided Geo Augmented Navigation or GPS and Geo Augmented Navigation system(GAGAN)などのような、インテグリティ情報、差分修正などを提供する、補強システムを含み得る。したがって、本明細書で用いられるSPSは、1つまたは複数の地球規模のならびに/または地域的なナビゲーション衛星システムおよび/もしくは補強システムの任意の組合せを含んでもよく、SPS信号は、SPS信号、SPS信号のような信号、および/またはそのような1つまたは複数のSPSと関連する他の信号を含み得る。
【００３５】
ナビゲーションシステムは、受信機においてロケーションを推定するために、たとえば、衛星から受信された信号中のPN符号の検出に少なくとも部分的に基づいて、よく知られている技法を使用して、受信機から「見える」衛星までの擬似距離測定値を求めてもよい。衛星までのそのような擬似距離測定値は、たとえば、受信機において受信信号を取得するプロセスの間に衛星に、関連するPN符号によってマークされた受信信号において検出される符号位相に少なくとも部分的に基づいて求められてもよい。ナビゲーションシステムは、受信信号を取得するために、通常、衛星に関連する局所的に生成されるPN符号と受信信号を相関させる。たとえば、そのようなナビゲーションシステムは通常、そのような受信信号を、局所的に生成されるPN符号の複数の符号シフトバージョンおよび/またはタイムシフトバージョンと相関させる。最高の信号電力を有する相関結果を生成する特定のタイムシフトバージョンおよび/または符号シフトバージョンを検出することによって、前述のように擬似距離を測定するのに使用できる、取得された信号に関連する符号位相を示すことができる。
【００３６】
受信機は、SPS衛星から受信された信号の符号位相を検出したときに、複数の擬似距離仮説を形成してもよい。たとえば、あるチャネルについてGPSビット同期が行われる前に、1ミリ秒間隔の考えられる20個の擬似距離候補が存在し得る。このSVからのGPS信号の追跡および/または処理を行うかまたは他の情報を使用すると、候補の数を1つのみに減らすことができる。代替的に、信号取得が誤りであることがわかった場合に、追加の情報によって擬似距離仮説をなくしてもよい。言い換えれば、受信機は、追加の情報を使用して、そのような擬似距離仮説をなくし、事実上、真の擬似距離測定値に関連するあいまいさを低減させることができる。SPS衛星から受信される信号のタイミングの知識の精度が十分である場合、誤った擬似距離仮説の一部または全部をなくしてもよい。
【００３７】
本明細書で言及するSVは、地球の表面上の受信機に信号を送信することが可能である物体に関する。1つの特定の例では、そのようなSVは静止衛星を備えてもよい。代替的に、SVは、軌道を航行し、地球上の静止位置に対して移動する衛星を備えてもよい。ただし、これらはSVの例にすぎず、請求する主題はこれらの点について限定されない。
【００３８】
本明細書で使用する移動局(MS)は、セルラー通信デバイスまたは他のワイヤレス通信デバイス、パーソナル通信システム(PCS)デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス(PND)、個人情報マネージャ(PIM)、携帯情報端末(PDA)、ラップトップ、あるいはワイヤレス通信および/またはナビゲーション信号を受信することができる他の適切なモバイルデバイスなどのデバイスを指す。「移動局」という用語はまた、短距離ワイヤレス接続、赤外線接続、有線接続、または他の接続などによって、パーソナルナビゲーションデバイス(PND)と通信するデバイスを、衛星信号受信、支援データ受信、および/または位置関連処理がそのデバイスでまたはPNDで行われるかどうかにかかわらず含むものである。また、「移動局」は、インターネット、Wi-Fi、または他のネットワークなどを介してサーバとの通信が可能である、ワイヤレス通信デバイス、コンピュータ、ラップトップなどを含むすべてのデバイスを、衛星信号受信、支援データ受信、および/または位置に関係する処理がそのデバイスにおいて行われるか、サーバにおいて行われるか、またはネットワークに関連する別のデバイスにおいて行われるかにかかわらずに含むものである。上記のデバイスの任意の動作可能な組合せも「移動局」と見なされる。
【００３９】
本明細書で説明されるロケーション決定技術および/またはロケーション推定技術は、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)などのような様々なワイヤレス通信ネットワーク用に使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。WWANは、CDMAネットワーク、TDMAネットワーク、FDMAネットワーク、直交周波数分割多元接続(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)ネットワーク、Long Term Evolution(LTE)ネットワーク、WiMAX(IEEE802.16)ネットワークなどを備え得る。CDMAネットワークは、ほんのいくつかの無線技術を挙げれば、CDMA2000、広帯域CDMA(W-CDMA)など、1つまたは複数の無線アクセス技術(RAT)を実装し得る。この場合、CDMA2000は、IS-95規格、IS-2000規格、およびIS-856規格に従って実装される技術を含み得る。TDMAネットワークは、GSM(登録商標)、Digital Advanced Mobile Phone System(D-AMPS)または何らかの他のRATを実装してもよい。GSM(登録商標)およびW-CDMAは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載されている。CDMA2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称の組織からの文書に記載されている。3GPPおよび3GPP2の文書は、公開されている。たとえば、WLANは、IEEE802.11xネットワークを備えてもよく、WPANは、たとえばBluetooth(登録商標)ネットワーク、IEEE802.15xを備えてもよい。本明細書において説明するそのようなロケーション決定技術はまた、WWAN、WLAN、および/またはWPANの任意の組合せのために使用され得る。
【００４０】
本明細書に記載された技術は、いくつかのSPS衛星のいずれか1つおよび/またはSPS衛星同士の組合せと一緒に使用されてもよい。さらに、そのような技法は、擬似衛星または衛星と擬似衛星の組合せを利用する測位システムとともに使用され得る。擬似衛星は、時間と同期され得るL帯(または他の周波数)の搬送波信号上で変調されるPN符号または他の測距離符号(たとえばGPSセルラー信号またはCDMAセルラー信号と類似の)をブロードキャストする地上ベースの送信機である。そのような送信機には、遠隔受信機による識別を可能にするように一意のPN符号が割り当てられ得る。擬似衛星は、軌道衛星からのGPS信号が利用できない可能性がある状況、たとえば、トンネル、鉱山、建物、アーバンキャニオン、または他の閉鎖された領域の中で、特に有用であり得る。擬似衛星の別の実装形態は、無線ビーコンとして知られている。本明細書で使用する「衛星」という用語は、擬似衛星、擬似衛星の等価物、および場合によっては他のものを含むものである。本明細書で用いられる「SPS信号」という用語は、擬似衛星または擬似衛星の等価物からの、SPSのような信号を含むものである。
【００４１】
ファームウェアおよび/またはソフトウェアに関与する実装形態の場合、本方法は、本明細書で説明する機能を実行するモジュール(たとえば、プロシージャ、関数など)を用いて実装され得る。本明細書で説明する方法を実施する際に、命令を有形に具現化する任意の機械可読媒体を使用してもよい。たとえば、ソフトウェアコードは、メモリに記憶され、処理ユニットによって実行され得る。メモリは、処理ユニット内に実装されるかあるいは処理ユニットの外部に実装され得る。本明細書で用いられる「メモリ」という用語は、任意の種類の長期メモリ、短期メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、または他のメモリを指し、この用語をいずれかの特定の種類のメモリもしくはいずれかの特定のメモリ数に限定すべきではなく、また、メモリが記憶される媒体としていずれかの特定の種類の媒体に限定すべきではない。
【００４２】
ファームウェアおよび/またはソフトウェアで実装する場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に1つもしくは複数の命令または符号として記憶されてもよい。この例には、データ構造によって符号化されたコンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムによって符号化されたコンピュータ可読媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の使用可能な媒体であってもよい。限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMまたは他の光ディスク(disk)ストレージ、磁気ディスク(disk)ストレージ、半導体ストレージ、または他のストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含んでもよい。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フレキシブルディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の媒体の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００４３】
命令および/またはデータは、コンピュータ可読媒体上に記憶されるだけでなく、通信装置中に含まれる伝送媒体上の信号として供給されてもよい。たとえば、通信装置には、命令およびデータを示す信号を有する送受信機を含めてもよい。命令およびデータは、1つまたは複数の処理ユニットに、特許請求の範囲で概説する機能を実装させるように構成される。すなわち、通信装置は、開示する機能を実行するための情報を示す信号をもつ伝送媒体を含む。第1の時間において、通信装置中に含まれる伝送媒体は、開示する機能を実行するための情報の第1の部分を含んでもよく、一方、第2の時間において、通信装置中に含まれる伝送媒体は、開示する機能を実行するための情報の第2の部分を含んでもよい。
【００４４】
例示的な特徴であると現在考えられるものを例示し説明したが、請求する主題から逸脱することなく、様々な他の修正を行うことができ、等価物で置換され得ることが、当業者には理解されよう。加えて、本明細書で説明する中心的な概念から逸脱することなく、請求する主題の教示に具体的な状況を適合させるように多くの修正を施してもよい。したがって、請求する主題は、開示する特定の例に限定されず、また、そのような特許請求する主題は添付の特許請求の範囲内のすべての態様およびその同等物を含み得るものである。
【符号の説明】
【００４５】
104  移動局(MS)
106  衛星ビークル(SV)
107  衛星測位システム
108  基地局
110  衛星ナビゲーション信号
112  ワイヤレス通信信号
202  処理ユニット
204  カルマンフィルタ
206  アンテナ
210  メモリ
220  アンテナ
T0  第1のエポック
T1  時間
T2  待機期間
T3  時間
T4  時間期間
T5  時間
T6  時間
500  デバイス
520  双方向通信システム
522  アンテナ
542  処理ユニット(PU)
544  メモリ
【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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【国際調査報告】
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