(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータの処理によりGPS信号のドリフト値を処理する方法であって、
領域内の第1のデバイスの位置補正に関する第1の予測誤差情報を決定することと、
領域内の第2のデバイスの位置補正に関する第2の予測誤差情報を決定することと、
前記第１の予測誤差情報および前記第２の予測誤差情報に基づいて、前記第１のデバイスの第１の寄与重みを決定することであって、前記第１の寄与重みは、前記第１の予測誤差情報に反比例する、第１の寄与重みを決定することと、
前記第１の予測誤差情報および前記第２の予測誤差情報に基づいて、前記第２のデバイスの第２の寄与重みを決定することであって、前記第２の寄与重みは、前記第２の予測誤差情報に反比例する、第２の寄与重みを決定することと、
前記第１の予測誤差情報と前記第１の寄与重みを使用して、第１の重み付き補正ドリフト値を決定することと、
前記第２の予測誤差情報と前記第２の寄与重みを使用して、第２の重み付き補正ドリフト値を決定することと、
前記第１の重み付き補正ドリフト値と前記第２の重み付き補正ドリフト値を平均することにより、前記領域のＧＰＳ信号のドリフト値を決定することと、
領域内の第１のデバイスの最初のＧＰＳ初期位置を取得し、前記ＧＰＳ初期位置および前記ＧＰＳ信号のドリフト値に基づいて、前記第１のデバイスの位置を補正することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ＧＰＳ信号のドリフト値に基づいて、前記領域内にある第２のデバイスのＧＰＳ初期位置を補正することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＧＰＳ信号のドリフト値に基づいて、前記領域内のデバイスのＧＰＳ初期位置を補正することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記領域内のデバイスの位置補正について予測誤差情報を求めることは、GPSセンサの精度を含むデバイスの内在性能を表す前記デバイスの静的情報及び移動しているデバイスの連続的な位置を含む前記デバイスの動的情報の１つ又は複数に基づいて、前記デバイスの前記位置補正について前記予測誤差情報を評価することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
コンピュータの処理によりGPS信号のドリフト値を処理するシステムであって、
領域内の第1のデバイスの位置補正に関する第1の予測誤差情報を決定する手段と、
領域内の第2のデバイスの位置補正に関する第2の予測誤差情報を決定する手段と、
前記第１の予測誤差情報および前記第２の予測誤差情報に基づいて、前記第１のデバイスの第１の寄与重みを決定することであって、前記第１の寄与重みは、前記第１の予測誤差情報に反比例する、第１の寄与重みを決定する手段と、
前記第１の予測誤差情報および前記第２の予測誤差情報に基づいて、前記第２のデバイスの第２の寄与重みを決定することであって、前記第２の寄与重みは、前記第２の予測誤差情報に反比例する、第２の寄与重みを決定する手段と、
前記第１の予測誤差情報と前記第１の寄与重みを使用して、第１の重み付き補正ドリフト値を決定する手段と、
前記第２の予測誤差情報と前記第２の寄与重みを使用して、第２の重み付き補正ドリフト値を決定する手段と、
前記第１の重み付き補正ドリフト値と前記第２の重み付き補正ドリフト値を平均することにより、前記領域のＧＰＳ信号のドリフト値を決定する手段と、
領域内の第１のデバイスの最初のＧＰＳ初期位置を取得し、前記ＧＰＳ初期位置および前記ＧＰＳ信号のドリフト値に基づいて、前記第１のデバイスの位置を補正する手段と、
を含むシステム。
【請求項６】
前記ＧＰＳ信号のドリフト値を前記領域内のデバイスに与えて、前記デバイスのＧＰＳ初期位置を補正するように構成された送信モジュールをさらに含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ＧＰＳ信号のドリフト値に応じて前記領域内のデバイスのＧＰＳ位置を補正するように構成された補正モジュールをさらに含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記領域内のデバイスの位置補正について予測誤差情報を求めることは、GPSセンサの精度を含むデバイスの内在性能を表す前記デバイスの静的情報及び移動しているデバイスの連続的な位置を含む前記デバイスの動的情報の１つ又は複数に基づいて、前記デバイスの前記位置補正について前記予測誤差情報を評価することを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
請求項１〜４の何れか１項に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させる、コンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記コンピュータ・プログラムをコンピュータ可読ストレージ媒体に記録したストレージ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ測位に関し、より具体的には、ＧＰＳドリフト（drifting）を処理するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在広く利用されているＧＰＳ測位は、３次元の距離及び１次元の時間を含む、４つの衛星を用いて位置を判断する測位機構を有する。具体的には、ＧＰＳ測位技術は、空間における３つの既知点の位置及びその３つの点までの相対距離を利用して、ＧＰＳ受信機の位置を計算する。実際の適用では、３つの既知点の位置は、空の衛星によって与えられる。衛星は天体暦に従って正確に移動する。所与の瞬間の衛星の位置は既知である。つまり、衛星は特定の無線信号を発し、その無線信号は、一定期間伝搬した後、ＧＰＳ受信機に受信される。無線伝搬速度は既知であるので、ＧＰＳ受信機が信号を受信した時間と衛星が信号を発した時間との間の差から、ＧＰＳ受信機から衛星までの相対距離を計算することができる。
【０００３】
ＧＰＳ測位の精度は、約＋／−１０〜３０ｍである。しかしながら、ＧＰＳの適用において、ドリフトは、ＧＰＳ測位の制御に影響を与える共通する問題である。ＧＰＳドリフトの背後には、例えば、衛星軌道の位置偏差又は天体暦及び時計の誤差などの多くの原因があり、これらの全てが測位精度の偏差をもたらす。さらに、空中での無線波の伝搬も、多数の要因の影響を受ける。ＧＰＳ信号が大気又は電離層を通過すると、信号速度が幾分変化し、これもまたＧＰＳドリフトを引き起こす。
【０００４】
ＧＰＳ精度を向上させるための種々の解決法が提案されてきたことが知られている。例えば、固定したステーションの既知の位置と、その上でのＧＰＳシステムにより示される位置との間の位置差を用いることによって、ステーション周辺のＧＰＳ受信機の位置が補正される。しかしながら、この解決法は、高価すぎて広く利用することができない。
【０００５】
慣性航法システム（ＩＮＳ：Inertial Navigation System）もまた、より高い測位精度を与えることができるシステムである。ＩＮＳ測位は、外部の電磁干渉の影響がないので、高い短期データ精度及び良好な安定性を有する。しかしながら、航法情報は、積分によって生成されるので、測位誤差も時間と共に増大し、従って、長期精度は悪くなる。その上、デバイスは通常、非常に高価である。従って、ＩＮＳは、上位デバイスにしか装備されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の問題に照らして、ＧＰＳドリフトを処理するための改善された方法及びシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、ＧＰＳドリフトを処理するための方法が提供される。本方法は、領域内のデバイスの位置補正についての予測誤差情報を求めることと、領域内のデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置（corrected position）を取得することと、領域内の少なくとも１つのデバイスの予測誤差情報、ＧＰＳ初期位置及び補正された位置に基づいて、領域のＧＰＳドリフトを求めることとを含む。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、ＧＰＳドリフトを処理するためのシステムがさらに提供される。システムは、領域内のデバイスの位置補正についての予測誤差情報を求めるように構成された予測誤差決定モジュールと、領域内のデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置を取得するように構成された位置取得モジュールと、領域内の少なくとも１つのデバイスの予測誤差情報、ＧＰＳ初期位置及び補正された位置に基づいて、領域のＧＰＳドリフトを求めるように構成されたＧＰＳドリフト決定モジュールとを含む。
【０００９】
本発明の種々の態様による方法及びシステムは、ＧＰＳドリフト問題を有効に改善することができる。
【００１０】
添付図面における本開示の幾つかの実施形態のより詳細な説明を通じて、本開示の上記及び他の目的、特徴、並びに利点がより明らかになり、一般に、同じ参照は本開示の実施形態における同じコンポーネントを指す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を実装するのに適用可能な例示的なコンピュータ・システム／サーバ１２を概略的に示す。
【図２】本発明の１つの実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するための方法の概略図を示す。
【図３】本発明の１つの実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するためのシステムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の好ましい実施形態が示された添付図面を参照して、幾つかの好ましい実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本開示は、様々な方法で実施することができ、従って、本明細書に開示される実施形態に限定されると解釈すべきではない。それどころか、これらの実施形態は、本開示の徹底的且つ完全な理解のため、並びに本開示の範囲を当業者に完全に伝えるために与えられたものである。
【００１３】
ここで図１を参照すると、本発明の実施形態を実施するのに適用可能な例示的なコンピュータ／サーバ１２が示される。コンピュータ／サーバ１２は、例証にすぎず、本明細書で説明される本発明の実施形態の使用の範囲又は機能に関する何らかの制限を示唆することを意図するものではない。
【００１４】
図１に示されるように、コンピュータ・システム／サーバ１２は、汎用コンピューティング装置の形態で示される。コンピュータ・システム／サーバ１２のコンポーネントは、これらに限定されるものではないが、１つ又は複数のプロセッサ又は処理ユニット１６、システム・メモリ２８、及び、システム・メモリ２８を含む種々のシステム・コンポーネントをプロセッサ１６に結合するバス１８を含むことができる。
【００１５】
バス１８は、メモリ・バス又はメモリ・コントローラ、周辺バス、アクセラレーテッド・グラフィックス・ポート、及び種々のバス・アーキテクチャのいずれかを用いるプロセッサ又はローカル・バスを含む、幾つかのタイプのバス構造のうちのいずれかの１つ又は複数を表す。限定ではなく例として、このようなアーキテクチャは、Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ）バス、Ｍｉｃｒｏ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＭＣＡ）バス、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＶＥＳＡ）ローカル・バス、及びＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスを含む。
【００１６】
コンピュータ・システム／サーバ１２は、典型的には、種々のコンピュータ・システム可読媒体を含む。このような媒体は、コンピュータ・システム／サーバ１２がアクセス可能ないずれかの利用可能媒体とすることができ、揮発性媒体及び不揮発性媒体の両方と、取り外し可能媒体及び取り外し不可能媒体の両方とを含む。
【００１７】
システム・メモリ２８は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３０及び／又はキャッシュ・メモリ３２といった、揮発性メモリの形態のコンピュータ・システム可読媒体を含むことができる。コンピュータ・システム／サーバ１２は、他の取り外し可能／取り外し不可能、揮発性／不揮発性のコンピュータ・システム・ストレージ媒体をさらに含むことができる。単なる例として、取り外し不可能の不揮発性磁気媒体（図示されておらず、典型的には「ハード・ドライブ」と呼ばれる）との間の読み出し及び書き込みのために、ストレージ・システム３４を設けることができる。図示されていないが、取り外し可能な不揮発性磁気ディスク（例えば、「フロッピィ・ディスク」）との間の読み出し及び書き込みのための磁気ディスク・ドライブと、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ又は他の光媒体などの取り外し可能な不揮発性光ディスクとの間の読み出し及び書き込みのための光ディスク・ドライブとを設けることができる。このような例においては、各々は、１つ又は複数のデータ媒体インターフェースによってバス１８に接続することができる。以下でさらに示され、説明されるように、メモリ２８は、本発明の実施形態の機能を実行するように構成されたプログラム・モジュールの組（例えば、少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのプログラム製品を含むことができる。
【００１８】
限定ではなく例として、メモリ２８内に、プログラム・モジュール４２の組（少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ４０、並びにオペレーティング・システム、１つ又は複数のアプリケーション・プログラム、他のプログラム・モジュール、及びプログラム・データを格納することができる。オペレーティング・システム、１つ又は複数のアプリケーション・プログラム、他のプログラム・モジュール、及びプログラム・データ、又はそれらの幾つかの組み合わせの各々は、ネットワーキング環境の実装形態を含むことができる。プログラム・モジュール４２は、一般に、本明細書で説明されるような本発明の実施形態の機能及び／又は方法を実行する。
【００１９】
コンピュータ・システム／サーバ１２はまた、キーボード、ポインティング・デバイス、ディスプレイ２４などといった１つ又は複数の外部デバイス１４；ユーザがコンピュータ・システム／サーバ１２と対話することを可能にする１つ又は複数のデバイス；及び／又は、コンピュータ・システム／サーバ１２が１つ又は複数の他のコンピューティング・デバイスと通信することを可能にするいずれかのデバイス（例えば、ネットワーク・カード、モデムなど）と通信することができる。このような通信は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２２を介して行うことができる。さらに、コンピュータ・システム／サーバ１２は、ネットワーク・アダプタ２０を介して、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、汎用広域ネットワーク（ＷＡＮ）、及び／又はパブリック・ネットワーク（例えば、インターネット）などの１つ又は複数のネットワークと通信することができる。示されるように、ネットワーク・アダプタ２０は、バス１８を介して、コンピュータ・システム／サーバ１２の他のコンポーネントと通信する。図示されないが、コンピュータ・システム／サーバ１２と共に他のハードウェア及び／又はソフトウェア・コンポーネントを使用できることを理解されたい。例として、これらに限定されるものではないが、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長処理ユニット、外部のディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、及びデータ・アーカイブ・ストレージ・システムなどが挙げられる。
【００２０】
本発明の発明者らは、近い位置にあるＧＰＳ受信機は、同時に共通のＧＰＳドリフトを有することを見出した。これは、ある領域内の物体は同じ衛星群に接続するので、ＧＰＳドリフトをもたらす要因が一致し、その結果としてこれらの要因により引き起こされるＧＰＳドリフトが同じになるためである。この領域において、車両又は携帯電話等を含むＧＰＳ受信機からの多数の要求があるが、一部のデバイスは基本的なＧＰＳデバイスしか有していず、一部のデバイスは高精度のＧＰＳ補正デバイス（例えば、ＩＮＳ）を装備していることがある。コネクテッド・ビークル・システム（connected vehicle system）においては、車両情報及び状況を容易に収集することができる。従って、ＧＰＳ受信機の補正信号を用いることによって、ＧＰＳドリフトを計算することができ、従って、他の近くのＧＰＳ信号も補正される。
【００２１】
添付図面を参照して、本発明の種々の実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するための方法及びシステムの説明を以下に提示する。
【００２２】
図２は、本発明の１つの実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するための方法を示す。
【００２３】
ステップＳ２１０において、ある領域内のデバイスの位置補正の予測誤差情報を求める。
【００２４】
本発明の１つの実施形態によれば、予測誤差情報を求めることは、デバイスの静的又は動的情報に基づいて実施することができる。
【００２５】
静的情報は、デバイスにより選択されるＧＰＳ補正方法の内在精度、デバイスがＩＮＳを装備しているかどうか、又はデバイスのＧＰＳセンサの精度等といった、デバイスの内在性能を含むことができる。高いＧＰＳ補正精度を有するデバイスは、予測誤差が小さい。
【００２６】
異なる測位デバイスは、異なる精度を有する。ＧＰＳ測位に関しては、種々のタイプのＧＰＳ補正デバイスがある場合があり、その１つは、ＩＮＳのようなより高い精度の測位デバイスである。
【００２７】
慣性基準システム（InertiaReference System）とも呼ばれるＩＮＳは、より高い測位精度を与えることができるシステムであり、エネルギーを外部に発しない、外部情報とは独立した自律航法システム（autonomous navigation system）である。慣性航法の基本的な作動原理を以下に明記する：ニュートン力学に基づいて、慣性基準システムにおける搬送波の加速度を測定し、時間で積分し、次いで航法座標系に変換し、それにより、速度、ヨー角（yawing angle）及び位置などの航法座標系での情報が得られる。慣性航法システムは、デッド・レコニング（Dead reckoning）スキーム、すなわち、移動している物体の連続的に測定された進路角及び速度に基づいて、既知点の位置から次の点の位置を推測し、移動している物体の現在位置を連続的に測定できるスキームに属している。航法座標系を形成するのに、慣性航法システムにおいてジャイロスコープが使用されるので、座標系において加速度計の測定軸が安定し、さらに、ジャイロスコープは配向及び姿勢角を与える。加速度計は、移動している物体の加速度の測定に用いられる。速度は、時間で積分することによって得ることができ、距離は、速度を再び時間で積分することによって得ることができる。
【００２８】
差動ＧＰＳなどの更なる幾つかのＧＰＳ補正方法、及びソフトウェア・アルゴリズムにより実施される幾つかの補正がある。
【００２９】
デバイスの関連情報を受信することにより、種々のデバイスにより採用される位置補正手法を学習することができ、それに応じて、それらの位置補正の予測誤差情報を求めることができる。
【００３０】
デバイスの動的情報は、デバイスが位置する環境要因の影響を含み得る。例えば、デバイスがバス上にある場合、バスのルートは事前設定されているので、予測誤差は比較的小さい。別の例を挙げると、車両の周囲に可能な道路が１つしかない場合も予測誤差は比較的小さい。
【００３１】
予測誤差情報を求めることは、幾つかの事前設定条件に従って実施することができる。例えば、静的又は動的情報をデバイスから受信した後、事前設定条件に従って、デバイスの位置補正の予測誤差を評価することができる。或いは、その予測誤差についての情報を、デバイスから直接受信することができる。
【００３２】
予測誤差情報は、予測誤差を示す特定の値、又は値の範囲、又は予測誤差のレベルの表示とすることができる。
【００３３】
ステップＳ２２０において、領域におけるデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置が得られる。
【００３４】
ここで、ＧＰＳ初期位置は、デバイスのＧＰＳ受信機により受信される位置である。ＧＰＳ受信機は、デバイス毎に又はデバイスとは独立して装備することができる。この場合、ＧＰＳ受信機により受信された位置をデバイスのＧＰＳ初期位置として用いる必要があるので、ＧＰＳ受信機の位置は、十分にデバイスの近くにすべきである。
【００３５】
補正された位置は、デバイスのＧＰＳ初期位置の補正の結果得られた位置である。上述のように、種々の既知の補正手法をデバイスにおいて採用し、ＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ位置を補正し、ＧＰＳ測位の精度を向上させることができる。補正された位置は、ＩＮＳ又は他の測位手法を用いて補正された位置、又は、何らかのソフトウェア・アルゴリズムを用いて補正された位置とすることができる。簡単にするために、補正された位置を得る方法については、ここでは詳述しない。
【００３６】
ステップＳ２３０において、領域内の少なくとも１つのデバイスの予測誤差情報、ＧＰＳ初期位置及び補正された位置に従って、領域のＧＰＳドリフトを求める。
【００３７】
本発明の１つの実施形態によれば、領域内のデバイスの予測誤差情報に基づいて、ＧＰＳドリフトを計算するのに用いられるデバイスを選択することができ、選択されたデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置に基づいて、領域のＧＰＳドリフトを求めることができる。
【００３８】
異なる要求に応じて、異なる手法を用いて、領域のＧＰＳドリフトを求めることができる。例えば、領域内の最小予測誤差を有するデバイスのＧＰＳドリフトを、領域のＧＰＳドリフトとして選択することができ、又は、領域内の比較的小さい予測誤差を有するデバイスの一部又は全てのＧＰＳドリフトを選択して領域のＧＰＳドリフトを計算することができる。
【００３９】
例えば、各デバイスの予測誤差を閾値と比較することができる。予測誤差が閾値より大きい場合、それは、デバイスの測位精度がかなり悪いことを示すので、ＧＰＳドリフトを求めるとき、そのデバイスを参照しない。予測誤差が閾値より小さいか又は閾値と等しい場合、デバイスのデータを、処理のために選択することができる。
【００４０】
本発明の１つの実施形態によれば、領域のＧＰＳドリフトを求めるとき、各デバイスの予測誤差情報に基づいて、デバイスの寄与重み（contribution weight）を決定することができ、次いで、寄与重みに従って、領域内のそれぞれのデバイスの重み付けされた補正ドリフトの平均値を求めて領域のＧＰＳドリフトを求め、ここで、補正ドリフトは、各デバイスのＧＰＳ初期位置と補正された位置との間の位置差を表わす。
【００４１】
ＧＰＳドリフトを求めるための方法の一例が以下に提示される。
最初に、以下のように入力が与えられる。
Ｌｏｒｉ：各デバイスのＧＰＳ初期位置。
Ｌａｕｇ：各デバイスの補正された位置。
ｅ：各デバイスの位置補正の予測誤差であり、これは、デバイスに応じて静的情報及び／又は動的情報に基づき、合同評価（joint evaluation）により求めることができる。
以下に、出力が与えられる。
Ｘ：略してＧＰＳドリフトと呼ばれる、領域のＧＰＳ共通ドリフトの最適解である。
【００４２】
最初に、それぞれのデバイスの位置補正の予測誤差に基づいて、全ての最適解に対するそれぞれのデバイスの寄与重みを決定する。それらの重みを決定する原理は、誤差がより大きいと重みはより小さく、一方、誤差がより小さいと重みがより大きいというものである。重みを決定するための簡単な方法は、誤差の逆数を用いることである、すなわち、
【数１】
0006643883.tif 000002
であり、ここで、ｊは各車両のシリアル番号である。
【００４３】
次に、それぞれのデバイスの重みに応じて、種々のデバイスの重み付けされた補正ドリフトの平均値を求める。それぞれのデバイスの補正ドリフトは、
【数２】
0006643883.tif 000003
として表わすことができ、この場合、ここでの位置は、２次元座標系内の点とすることができ、ドリフト距離はベクトルである。次に、重み付けされたＧＰＳドリフトの平均は、
【数３】
0006643883.tif 000004
であり、一方、ＧＰＳドリフトは、依然としてベクトルであり、各次元に応じてこれに重み付けすることができる。
【００４４】
本発明の１つの実施形態によれば、ＧＰＳドリフトは、カルマン・フィルタリング（Kalman filtering）を用いて求めることもできる。
【００４５】
カルマン・フィルタリングは、最適な自己回帰データ処理アルゴリズムであり、その本質は、測定値によりシステムの状態ベクトルを再構成するというものである。このアルゴリズムは「予測−測定−補正」の順に従って繰り返し、システムの測定値に基づきランダム干渉をキャンセルし、それにより、システム状態を再現する、又は、システムの測定値に基づいて汚染されたシステムからシステムの真の外観を回復する。
【００４６】
この方法で、カルマン・フィルタリングによって、最適ドリフトが計算される。最初に、カルマン・フィルタリングの状態遷移方程式及び観測方程式を列挙する。
状態遷移方程式：
【数４】
0006643883.tif 000005
観測方程式：
【数５】
0006643883.tif 000006
ここで、ｋはカルマン・フィルタリングの予測状態ラベルを表わし、Ｌ（ｋ）は状態ｋにおける各デバイスの実際の位置を表わし、Ｌａｕｇ（ｋ）は状態ｋにおける各デバイスの補正された位置を表わし、ここでは補正された位置が１つしかないと仮定するので、補正された位置は種々の状態について同じままである。Δは、状態についてのプロセス誤差を表わす。計算を容易にするために、Δは、０の平均値及び小さい標準偏差（例えば、１ｍ）を有するガウス分布誤差によって表わすことができ、一方、標準偏差はδによって表わすことができ、δ＝１である。Ｅはデバイスの補正された位置の誤差を表わし、デバイスの静的情報及び動的情報の両方に基づいた評価により求められる。一般に、Ｅは０の平均値を有するガウス分布誤差であり、その標準偏差は単にｅとなる。
【００４７】
上記の２つの方程式に基づき、カルマン・フィルタリングにより最適ドリフトを計算するためのステップは、以下の通りである。
【００４８】
状態変数の初期化：状態ｋ＝０、
【数６】
0006643883.tif 000007
ここで、
【数７】
0006643883.tif 000008
は反復（iteration）における評価位置であり、
【数８】
0006643883.tif 000009
は評価の共分散であり、Ｌｏｒｉは各デバイスのＧＰＳ初期位置である。
【００４９】
反復：各状態ｋについて、
予測段階：
【数９】
0006643883.tif 000010
状態更新段階：
【数１０】
0006643883.tif 000011
であり、ここで
【数１１】
0006643883.tif 000012
は反復における予測位置であり、
【数１２】
0006643883.tif 000013
は反復における予測の共分散であり、Ｇ（ｋ）は最適カルマン・ゲインである。反復プロセスはループで進み、状態ｋは、２つの隣接する状態における評価位置間の差が予め設定された閾値より小さくなるまで、すなわち
【数１３】
0006643883.tif 000014
となるまで、毎回自動的に１だけ増加し、最後に、評価位置が最適位置に集まり、一方、最適ドリフトは、
【数１４】
0006643883.tif 000015
となる。
【００５０】
本発明の１つの実施形態によれば、上記の実施形態を踏まえて、領域内の少なくとも１つのデバイスの予測誤差情報、ＧＰＳ初期位置、及び補正された位置に基づいて領域のＧＰＳドリフトを求めるプロセスの間、前処理フィルタリングをさらに加え、干渉の影響をさらに低減させ、計算精度を高めることができる。例として、前処理フィルタリングのための方法の例証が、以下に提示される。
【００５１】
本発明の１つの実施形態によれば、実験及び経験によって、誤差閾値を予め設定することができる。特定のデバイスの誤差ｅが閾値より大きい場合、そのデバイスは計算範囲から除外され、誤差が閾値内にあるデバイスだけが、上記の解決法に従って処理される。
【００５２】
本発明の１つの実施形態によれば、範囲内にある種々のデバイスの予測誤差情報にさらに統計分析を施し、領域の閾値を動的に決定することができる。動的決定ポリシーは、特定の百分率の最小誤差のデバイスを選び出すこと、その誤差が中央値及び四分位数より小さいデバイスを選び出すこと、その誤差が特異性を有する（例えば、非常に小さい）デバイスを選び出すことのうちの１つ又は複数とすることができる。
【００５３】
本発明の上記の種々の実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するための方法を、サーバ上又はそれぞれのクライアント上で実施することができる。例えば、各車両に装備されたデバイスについての車のインターネット（Internet of Vehicles）環境においては、上述の実施形態において説明された方法を用いて、車両が位置する領域のＧＰＳドリフトをサーバ上で求めることができる。この時点で、サーバは、求められたＧＰＳドリフトを領域内の種々の車両に与えることができるので、これらの車両は、それらのＧＰＳ位置を較正することができる。或いは、上述の実施形態における方法を用いて、その周囲の車両又は他のデバイスから信号を受信することにより、車両の位置のＧＰＳドリフトを、車両において局所的に求めることができる。この時点で、車両は、ＧＰＳドリフトに応じてそのＧＰＳ位置を較正することができ、又は、求められたＧＰＳドリフトを他の周囲の車両又はデバイスにさらに与えて、それらのＧＰＳ位置を較正することができる。
【００５４】
さらに、本発明の種々の実施形態によれば、デバイスは、車両、携帯電話、又はいずれかの移動式装置若しくは固定式装置上に配置することができる。
【００５５】
当業者であれば、本方法を、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装できることを理解できるであろう。さらに、当業者であれば、上述の方法におけるステップを、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装することによって、ＧＰＳドリフトを処理するためのシステムを提供できることを理解できるであろう。システムが汎用処理デバイスと同じハードウェア構造を有する場合でも、内部に収容されるソフトウェアの機能により、システムは、汎用処理デバイスとは区別された特徴を示すようになり、それにより、本発明の種々の実施形態の装置が形成される。
【００５６】
図３を参照して、本発明の種々の実施形態によるＧＰＳドリフトを処理するためのシステムについての説明が、以下に提示される。
【００５７】
図３に示されるように、システム３００は、領域内のデバイスの位置補正についての予測誤差情報を求めるように構成された予測誤差決定モジュール３１０と、領域内のデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置を取得するように構成された位置取得モジュール３２０と、領域内の少なくとも１つのデバイスの予測誤差情報、ＧＰＳ初期位置、及び補正された位置に基づいて、領域のＧＰＳドリフトを求めるように構成されたＧＰＳドリフト決定モジュール３３０とを含む。
【００５８】
本発明の１つの実施形態によれば、システムは、ＧＰＳドリフトを領域内のデバイスに与え、デバイスのＧＰＳ位置を較正するように構成された送信モジュール（図示せず）をさらに含むことができる。
【００５９】
本発明の１つの実施形態によれば、システムは、ＧＰＳドリフトに基づき、領域内のデバイスのＧＰＳ位置を較正するように構成された較正モジュール（図示せず）をさらに含むことができる。
【００６０】
本発明の１つの実施形態によれば、予測誤差決定モジュールは、デバイスの静的情報及びデバイスの動的情報の１つ又は複数に応じて、デバイスの位置補正についての予測誤差情報を評価するようにさらに構成される。
【００６１】
本発明の１つの実施形態によれば、補正された位置は、慣性航法システムによって補正された位置である。
【００６２】
本発明の１つの実施形態によれば、ＧＰＳドリフト決定モジュールは、領域内のデバイスから少なくとも１つのデバイスを選択し、選択されたデバイスのＧＰＳ初期位置及び補正された位置に応じて、領域のＧＰＳドリフトを求めるようにさらに構成される。
【００６３】
本発明の１つの実施形態によれば、ＧＰＳドリフト決定モジュールは、閾値より小さい予測誤差情報を有するデバイスを、領域内のデバイスから選択するようにさらに構成される。
【００６４】
本発明の１つの実施形態によれば、閾値は、領域内のデバイスの予測誤差情報を分析することによって動的に求められる。
【００６５】
本発明の１つの実施形態によれば、ＧＰＳドリフト決定モジュールは、
デバイスの予測誤差情報に応じてデバイスの寄与重みを決定し、
寄与重みに基づいて、領域内の少なくとも１つのデバイスの重み付けされた補正ドリフトの平均値を求めることによって領域のＧＰＳドリフトを求めるようにさらに構成され、補正ドリフトは、デバイスのＧＰＳ初期位置と補正された位置との間の位置差を表わす。
【００６６】
本発明の１つの実施形態によれば、ＧＰＳドリフト決定モジュールは、カルマン・フィルタリング方法を用いて、領域のＧＰＳドリフトを求めるようにさらに構成される。
【００６７】
本発明は、システム、方法、及び／又はコンピュータ・プログラム製品とすることができる。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためにコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読ストレージ媒体（又は複数の媒体）を含むことができる。
【００６８】
コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによって用いられる命令を保持し格納することができる有形デバイスとすることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、これらに限定されるものではないが、電子ストレージ・デバイス、磁気記憶装置、光記憶装置、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、又は上記のものの任意の適切な組み合わせとすることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体のより具体的な例の非網羅的なリストとして、以下のもの、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュ・メモリ）、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピィ・ディスク、命令が記録されたパンチカード又は溝内の隆起構造などの機械的にエンコードされたデバイス、及び上記のものの任意の適切な組み合わせが挙げられる。本明細書で用いられるコンピュータ可読ストレージ媒体は、無線波又は他の自由に伝搬する電磁波、導波路若しくは他の伝送媒体を通って伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通る光パルス）、又はワイヤを通して伝送される電気信号などの過渡信号自体であると解釈されるべきではない。
【００６９】
本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスへ、又は、例えばインターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、及び／又は無線ネットワークなどのネットワークを介して、外部のコンピュータ又は外部のストレージ・デバイスへダウンロードすることができる。ネットワークは、銅の伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイヤウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、及び／又はエッジ・サーバを含むことができる。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カード又はネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、コンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体内に格納するために転送する。
【００７０】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＪａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向型プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語、又は同様のプログラミング言語を含む、１つ又は複数のプログラミング言語のいずれかの組み合わせで記述することができるソースコード若しくはオブジェクトコードとすることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、全体がユーザのコンピュータ上で実行される場合もあり、独立型ソフトウェア・パッケージとして、一部がユーザのコンピュータ上で実行される場合もあり、一部がユーザのコンピュータ上で実行され、一部が遠隔コンピュータ上で実行される場合もあり、又は全体が遠隔コンピュータ若しくはサーバ上で実行される場合もある。後者のシナリオにおいては、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含むいずれかのタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続される場合もあり、又は（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを用いてインターネットを通じて）外部コンピュータへの接続がなされる場合もある。幾つかの実施形態において、例えば、プログラム可能論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はプログラム可能論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、電子回路を個人化するためにコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行し、本発明の態様を実行することができる。
【００７１】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータ・プログラムのフローチャート図及び／又はブロック図を参照して、本明細書で説明される。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図内のブロックの組み合わせは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることが理解されるであろう。
【００７２】
これらのコンピュータ可読プログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに与えてマシンを製造し、それにより、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装するための手段を作り出すようにすることができる。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、及び／又は他のデバイスを特定の方式で機能させるように指示することができるコンピュータ可読ストレージ媒体内に格納し、それにより、内部に命令が格納されたコンピュータ可読ストレージ媒体が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作の態様を実装する命令を含む製品を含むようにすることもできる。
【００７３】
コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードして、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラム可能装置、又は他のデバイス上で実行させて、コンピュータ実装プロセスを生成し、それにより、コンピュータ、他のプログラム可能装置、又は他のデバイス上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装するようにすることもできる。
【００７４】
図面内のフローチャート及びブロック図は、本発明の種々の実施形態によるシステム、方法及びコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能及び動作を示す。この点に関して、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ又は複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの部分を表すことができる。幾つかの代替的な実装において、ブロック内に記載された機能は、図面内に記載された順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続して示された２つのブロックが、関与する機能に応じて、実際には、実質的に同時に実行されることもあり、ときにはブロックが逆順に実行されることもある。ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフローチャート図内のブロックの組み合わせは、指定された機能又は動作を実行する専用ハードウェアベースのシステムによって、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装できることにも留意されたい。
【００７５】
本発明の種々の実施形態の説明は、例示のために提示されたものであり、網羅的であること又は本発明を開示された実施形態に限定することを意図したものではない。当業者には、説明される実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの変更及び変形が明らかであろう。本明細書で用いられる用語は、本発明の原理、実際の用途、又は市場で見出される技術に優る技術的改善を最も良く説明するため、又は、当業者が、本明細書に開示される実施形態を理解するのを可能にするために選択された。
【符号の説明】
【００７６】
１２：コンピュータ・システム／サーバ
１６：処理ユニット
１８：バス
２８：メモリ
３００：システム
３１０：予測誤差決定モジュール
３２０：位置取得モジュール
３３０：ＧＰＳドリフト決定モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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