(57)【要約】  本発明は、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定するように構成される位置決め装置（ＰＤ）に関する。位置決め装置は、絶対位置決めシステム及び場合によっては相対位置決めシステムを使用して位置を判定する第１のモード、並びに相対位置決めシステム及び場合によっては絶対位置決めシステムを使用して位置を判定する第２のモードで動作するように構成される。絶対位置決めシステムは、第２のモードにおいてよりも第１のモードにおいてより重点を置かれ、位置決め装置は、第１のモードから第２のモードに切り替えるように構成される。位置決め装置（ＰＤ）はデジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）へのアクセスが可能であり、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された情報と組み合わせて、少なくとも判定された位置に基づいて決定される。
2010530958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定するように構成され、更に、
・前記絶対位置決めシステム及び場合によっては前記相対位置決めシステムを使用して前記位置を判定する第１のモード、及び
・前記相対位置決めシステム及び場合によっては前記絶対位置決めシステムを使用して前記位置を判定する第２のモードで動作するように構成され、
前記絶対位置決めシステムが前記第２のモードにおいてよりも前記第１のモードにおいてより重点を置かれて前記位置を判定し、前記位置決め装置が前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるように構成される位置決め装置（ＰＤ）であって、
前記位置決め装置（ＰＤ）はデジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）を含むか又は前記デジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）へのアクセスが可能であり、前記第１のモードから前記第２のモードへの前記切り替えは、少なくとも前記判定された位置と前記デジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された情報との組み合わせに基づいて決定されることを特徴とする位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項２】
前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）は、衛星を使用する位置決めシステム（ＧＮＳＳ）及び地上の位置決めシステムのうちの１つである請求項１に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項３】
前記相対位置決めシステム（ＲＰＳ）は、ジャイロスコープ、加速度計、コンパス、速度測定モジュール、距離計、傾斜計及びハンドルのステアリング動作を検出するモジュールのうちの少なくとも１つである請求項１又は２に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項４】
前記デジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された前記情報は、複数の地理的オブジェクトを含み、前記複数の地理的オブジェクトはそれらと関連付けられる閾値距離を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項５】
前記位置決め装置（ＰＤ）は、前記判定された位置から、それらと関連付けられる閾値距離を有する前記複数の地理的オブジェクトより選択されたオブジェクトまでの少なくとも１つの距離を算出するように構成され、前記算出された距離の少なくとも１つがそれぞれに前記関連付けられる閾値を下回る場合に前記第１のモードから前記第２のモードに切り替える請求項４に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項６】
前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）は、前記衛星を使用する位置決めシステム（ＧＮＳＳ）又は前記地上の位置決めシステムの一部である複数の送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）から受信する信号に基づいて位置を判定するように構成される請求項２に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項７】
前記デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）は３次元デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）であり、前記情報は地理的オブジェクトに関する３次元情報を含み、
前記位置決め装置（ＰＤ）は、前記判定された位置、前記送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）の前記位置及び前記３次元デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）のうちの少なくとも１つに基づいて、前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）により判定される位置の品質を算出するように構成される請求項６に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項８】
前記位置決め装置（ＰＤ）は、前記信号の各々が含む位置情報に基づいて前記送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）の前記各位置を判定するように構成される請求項６又は７に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項９】
前記第２のモードから前記第１のモードへの更なる切り替えは、判定された位置と前記デジタル地図データベースに格納された情報との組み合わせに基づいて決定される請求項１から８のいずれか１項に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項１０】
前記位置決め装置（ＰＤ）は、前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）に従って判定された、以前に判定された位置及びそれに関連付けられる精度を含む履歴ファイルを保持するように構成され、前記位置決め装置（ＰＤ）は、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えられる場合に前記履歴ファイルから前記相対位置決めシステム（ＲＰＳ）に対する出発位置を選択するように構成される請求項１から９のいずれか１項に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項１１】
前記位置決め装置（ＰＤ）は、あるモードにおいて判定された位置の精度を判定し、前記判定された位置の精度を閾値と比較し、前記精度が前記閾値を下回る場合、その位置を前記あるモードとは異なる通知されたモードと関連付けて地理的オブジェクトとして格納するように構成される請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置決め装置（ＰＤ）。
【請求項１２】
絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定することとを有する方法であって、前記位置が、
・前記絶対位置決めシステム及び場合によっては前記相対位置決めシステムを使用して前記位置を判定する第１のモード、及び
・前記相対位置決めシステム及び場合によっては前記絶対位置決めシステムを使用して前記位置を判定する第２のモードにおいて判定可能であり、
前記絶対位置決めシステムが前記第２のモードにおいてよりも前記第１のモードにおいてより重点を置かれて前記位置を判定し、前記方法は前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えることを更に含み、
判定された位置とデジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された情報との組み合わせに基づいて前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるか否かを決定する動作を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）は、衛星を使用する位置決めシステム（ＧＮＳＳ）及び地上の位置決めシステムのうちの１つである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記相対位置決めシステム（ＲＰＳ）は、ジャイロスコープ、加速度計、コンパス、速度測定モジュール、距離計、ハンドルのステアリング動作を検出するモジュール及び傾斜形のうちの少なくとも１つである請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された前記情報は、複数の地理的オブジェクトを含み、前記複数の地理的オブジェクトはそれらと関連付けられる閾値距離を有する請求項１２から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
・前記判定された位置から、関連付けられる閾値距離を有する前記複数の地理的オブジェクトより選択されたオブジェクトまでの少なくとも１つの距離を算出し、前記算出された距離の少なくとも１つがそれぞれに関連付けられる閾値を下回る場合に前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えることを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）は、前記衛星を使用する位置決めシステム（ＧＮＳＳ）又は前記地上の位置決めシステムの一部である複数の送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）から受信する信号に基づいて位置を判定するように構成される請求項１２から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）は３次元デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）であり、前記情報は地理的オブジェクトに関する３次元情報を含み、
・前記判定された位置、前記送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）の前記位置及び前記３次元デジタル地図データベース（３ＤＭＤ）のうちの少なくとも１つに基づいて、前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）により判定される位置の品質を算出することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
・前記信号の各々が含む位置情報に基づいて前記送信機（ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３）の前記各位置を判定することを更に含む請求項１７又は１８記載の方法。
【請求項２０】
・前記絶対位置決めシステム（ＡＰＳ）及び前記相対位置決めシステム（ＲＰＳ）に従って判定された、以前に判定された位置とこれに関連付けられる精度を含む履歴ファイルを保持し、
前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えられる場合、
・前記履歴ファイルから前記相対位置決めシステム（ＲＰＳ）に対する出発位置を選択することを更に含む請求項１２から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
・あるモードにおいて判定された位置の精度を判定し、
・前記判定された位置の精度を閾値と比較し、前記精度が前記閾値を下回る場合、
・前記あるモードとは異なる通知されたモードと関連付けてそれらの位置を地理的オブジェクトとして格納することとを更に含む請求項１２から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
コンピュータの構成上にロードされる場合に、請求項１２から２１のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されるコンピュータプログラム。
【請求項２３】
請求項２２記載のコンピュータプログラムを含むデータキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定する位置決め装置及び方法、コンピュータプログラム、並びにデータキャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
全地球測位システム（ＧＰＳシステム）等の全地球的衛星航法システム（ＧＮＳＳ）は、地球上での位置（経度、緯度、高度）を判定するために世界中のユーザにより使用される。
【０００３】
ＧＰＳシステムは地球の軌道上の多くの衛星を含み、各衛星は無線信号を送信し、無線信号は自身が衛星により送信される時間に関する厳密なタイミング情報を含む。無線信号は、各衛星の位置に関する情報を含む位置情報（軌道情報）及び特定の衛星に対して固有である衛星識別を更に含む。
【０００４】
ＧＰＳ受信機等の位置決め装置は、それらの信号を受信し、受信した信号に基づいて位置を算出するように構成される。そのような位置決め装置は、基準の絶対フレームに対して絶対位置情報を提供するため、絶対位置決めシステムと呼ばれてもよい。
【０００５】
位置決め装置は、それらの送信された無線信号を受信し、無線信号が含むタイミング情報に基づいてそのような無線信号の移動時間及び位置決め装置が含むクロックを使用して測定された無線信号の到着時間を算出するように構成される。移動時間は、通常、６５〜８５ミリ秒である。移動時間に基づいて、衛星までの位置決め装置の距離は、単に移動時間を光速で乗算することにより算出される（ｃ＝２９９，７９２，４５８ｍ／ｓ）。
【０００６】
位置決め装置は、無線信号が含む受信された移動情報に基づいて衛星の位置を算出する。衛星までの距離の情報を衛星の位置と組み合わせることにより、位置決め装置は、半径がその距離と等しく且つ中心が衛星である仮想球体上に配置される。
【０００７】
少なくとも４つの衛星に対してこの算出処理を繰り返すことにより、位置決め装置は４つのそのような仮想球体を算出して、位置決め装置の位置を規定する１つの交点を規定する。
【０００８】
多くの場合、位置決め装置は、デジタル地図データを含むナビゲーション装置において使用される。そのようなナビゲーション装置は、表示装置を使用してデジタル地図上で判定されるような位置を示すように構成され得る。そのようなナビゲーション装置は地図表示装置と呼ばれてもよく、表示された地図の部分は、位置決め装置により判定された、実際の位置により判定されたものとなる。
【０００９】
また、そのようなナビゲーション装置は、出発位置（例えば、現在の位置）から目的地の位置までのナビゲーション指示を算出して、ユーザを目的地の住所まで誘導するように構成され得る。位置決め装置が現在の位置をデジタル地図上に位置決めできるため、ナビゲーション装置は、「１００メートル先で左折」等の詳細なナビゲーション指示を提供できる。最適なナビゲーション及び最適なユーザの快適さを保証するために、そのようなアプリケーションに対して正確な位置情報が必要であることが理解される。
【００１０】
絶対位置決めシステムを使用して位置決め装置により判定されるような位置の精度を高めるために、位置決め装置は５つ以上の衛星を使用してもよい。一般的に、位置決め装置は、無線信号を送信する全ての衛星からの情報を使用する。一般に、使用される衛星が多いほど、判定される位置はより正確になる。
【００１１】
位置決め装置により判定されるような位置の精度は、算出された衛星の位置、算出された無線信号の移動時間、位置決め装置のクロックにより判定されるような現在の時間等、多くの要因により影響される。当業者には周知であるように、それらのシステム誤差の影響を軽減するための多くの技術、例えばＷＡＡＳ（広域補強システム）及びＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）は周知である。
【００１２】
判定された位置の精度は、マップマッチングと呼ばれる技術を使用することにより更に高められてもよい。この技術は、判定されるような位置を地図データベースに格納されるような道路等にマッピングすることにより、判定された位置の精度を更に高めた。
【００１３】
しかし、電離層の影響、衛星クロックの誤差等、判定された位置の精度を低下させる多くの更なる外部の誤差が確認されている。特別な種類の誤差の１つは、いわゆるマルチパス歪みである。
【００１４】
マルチパスは、衛星が送信するような無線信号が建物等の物体により反射され、位置決め装置が場合によっては反射されていない無線信号と共に反射後の無線信号を受信する状況で発生する。その結果、衛星と位置決め装置との間で算出された距離は、算出された位置決め装置の位置で誤差を発生させる。
【００１５】
位置決め装置は、相対位置決めシステムを含むか又は相対位置決めシステムと対話するようにして、絶対位置決めシステムの位置決め精度を向上させるか、或いは無線信号が全く受信されないか又は十分に受信されない状況において位置を判定するようにすることができる。相対位置決めシステムは、局所的位置情報及び相対位置情報を提供する。
【００１６】
それらの相対位置決めシステムは、例えばジャイロスコープ、加速度計、コンパス、距離計（オドメータ等）、傾斜計のうちの少なくとも１つであってもよい。位置決め装置ＰＤが自動車又はオートバイ等の車両で使用される場合、相対位置決め装置は、通常そのような車両に存在するような距離／速度測定モジュール及び／又はハンドルのステアリング動作を検出するようなモジュール、並びに／あるいは車両に存在する他のセンサであってもよい。
【００１７】
相対位置決めシステムがより重視される（即ち、相対位置決めシステムからの情報に対してより重点が置かれる）状況とは、例えば位置決め装置がトンネル又は地下駐車場に入る時である。十分な無線信号が受信されないため、位置決め装置は絶対位置決めシステムを使用して位置を判定できない。位置決め装置は、トンネル又は地下駐車場の中において、相対位置決めシステムから受信されるか又は相対位置決めシステムを用いて取得される情報を使用する。
【００１８】
例えばジャイロスコープは、相対的回転運動に関する情報を提供する。これは、絶対位置決めシステム及び距離計に基づいて最後に取得された位置と組み合わせて、トンネル又は地下駐車場内での現在の位置を算出するために使用されてもよい。
【００１９】
米国特許第５，３１１，１９５号公報（特許文献１）には、ＧＰＳ受信機等の絶対位置決めシステムと搭載されたハンドルセンサ及び／又は磁気コンパス等の相対位置決めシステムとの組合せを使用するナビゲーションシステムが記載される。特許文献１によると、相対位置決めシステムにより判定される位置の等価な確率の輪郭が絶対位置決めシステムにより判定される位置の等価な確率の輪郭に重なり合う場合に、相対位置決めシステムにより判定されるような位置は絶対位置決めシステムにより判定されるような位置により更新される。従って、相対位置決めシステムの精度が低い場合、絶対位置決めシステムは相対位置決めシステムを更新するために使用されてもよい。
【００２０】
従来技術によると、位置決め装置は、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定するように構成され、また、
・絶対位置決めシステム及び場合によっては相対位置決めシステムを使用して位置を判定する第１のモード、及び
・相対位置決めシステム及び場合によっては絶対位置決めシステムを使用して位置を判定する第２のモードで動作するように構成され、
絶対位置決めシステムは、第２のモードにおいてよりも第１のモードにおいてより重点を置かれて位置を判定する。位置決め装置は、判定された絶対位置決めシステム及び／又は相対位置決めシステムの精度に基づいて第１のモードから第２のモードに及び第２のモードから第１のモードに切り替えるように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許第５，３１１，１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記に基づいて、本発明の目的は、より正確な位置情報を提供する位置決め装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
一態様によると、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定するように構成された位置決め装置が提供され、位置決め装置は、更に、
・絶対位置決めシステム及び場合によっては相対位置決めシステムを使用して位置を判定する第１のモード、及び
・相対位置決めシステム及び場合によっては絶対位置決めシステムを使用して位置を判定する第２のモードで動作するように成され、
絶対位置決めシステムは、第２のモードにおいてよりも第１のモードにおいてより重点を置かれて位置を判定し、位置決め装置は、第１のモードから第２のモードに切り替えるように構成され、位置決め装置はデジタル地図データベースを含むか又はデジタル地図データベースへのアクセス権を有し、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、少なくとも判定された位置とデジタル地図データベースに格納された情報との組み合わせに基づいて決定されることを特徴とする。あるモードの品質が大幅に損なわれる前にあるモードから別のモードに切り替えられるため、そのような位置決め装置はより正確に位置を判定する。
【００２４】
一実施形態によると、絶対位置決めシステムは、衛星を使用する位置決めシステム及び地上の位置決めシステムのうちの１つである。
【００２５】
一実施形態によると、相対位置決めシステムは、ジャイロスコープ、加速度計、コンパス、速度測定モジュール、距離計、傾斜計及びハンドルのステアリング動作を検出するモジュールのうちの少なくとも１つである。
【００２６】
一実施形態によると、デジタル地図データベースに格納された情報は、複数の地理的オブジェクトを含み、複数の地理的オブジェクトはそれらと関連付けられる閾値距離を有する。
【００２７】
一実施形態によると、位置決め装置は、判定された位置から、関連付けられる閾値距離を有する複数の地理的オブジェクトより選択されたオブジェクトまでの少なくとも１つの距離を算出するように構成され、算出された距離の少なくとも１つがそれぞれに関連付けられる閾値を下回る場合に第１のモードから第２のモードに切り替える。
【００２８】
一実施形態によると、絶対位置決めシステムは、衛星を使用する位置決めシステム又は地上の位置決めシステムの一部である複数の送信機から受信する信号に基づいて位置を判定するように構成される。
【００２９】
一実施形態によると、デジタル地図データベースは３次元デジタル地図データベースであり、情報は地理的オブジェクトに関する３次元情報を含み、位置決め装置は、判定された位置、送信機の位置及び３次元デジタル地図データベースのうちの少なくとも１つに基づいて、絶対位置決めシステムにより判定される位置の品質を算出するように構成される。
【００３０】
一実施形態によると、位置決め装置は、信号の各々が含む位置情報に基づいて送信機の各位置を判定するように構成される。
【００３１】
一実施形態によると、第２のモードから第１のモードへの更なる切り替えは、判定された位置とデジタル地図データベースに格納された情報との組み合わせに基づいて決定される。
【００３２】
一実施形態によると、位置決め装置は、絶対位置決めシステムに従って判定された、以前に判定された位置と関連付けられる精度とを含む履歴ファイルを保持するように構成され、位置決め装置は、第１のモードから第２のモードに切り替えられる場合に履歴ファイルから相対位置決めシステムに対する出発位置を選択するように構成される。
【００３３】
一実施形態によると、位置決め装置は、あるモードにおいて判定された位置の精度を判定し、判定された位置の精度を閾値と比較し、精度が閾値を下回る場合、その位置と共にそれと関連付けられる通知されたモードを地理的オブジェクトとして格納するように構成される。ここで、通知されたモードはあるモードとは異なるモードである。
【００３４】
一態様によると、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを使用して位置を判定することとから成る方法が提供され、位置は、
・絶対位置決めシステム及び場合によっては相対位置決めシステムを使用して位置を判定する第１のモード、及び
・相対位置決めシステム及び場合によっては絶対位置決めシステムを使用して位置を判定する第２のモードで判定され、
絶対位置決めシステムは、第２のモードにおいてよりも第１のモードにおいてより重点を置かれて位置を判定し、方法は第１のモードから第２のモードに切り替えることを更に含み、
方法は、デジタル地図データベースに格納された情報と組み合わせて、判定された位置に基づいて第１のモードから第２のモードに切り替えるか否かを決定する動作を含むことを特徴とする。
【００３５】
一態様によると、コンピュータの構成上にロードされる場合に、上記に係る方法のいずれか１つを実行するように構成されるコンピュータプログラムが提供される。
【００３６】
一態様によると、上記に係るコンピュータプログラムを含むデータキャリアが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、従来技術に係る位置決め装置を示す概略図である。
【図２】図２は、衛星と対話する位置決め装置を示す概略図である。
【図３】、
【図４】、
【図５】図３、図４及び図５は、実施形態に係るフローチャートを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
次に、図面を参照して、本発明を例示することのみを意図し、添付の請求の範囲によってのみ限定される範囲を限定することを意図しないいくつかの例示的な実施形態を使用して本発明を更に詳細に説明する。
【００３９】
既に簡単に上述したように、位置決め装置は、第１のモード及び第２のモードで動作するように構成され得る。位置は、第１のモードにおいては絶対位置決めシステムを使用して判定され、第２のモードにおいては相対位置決めシステムを使用して判定される。そのような位置決め装置は、そのような絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムを含むか又はそれらと対話する処理ユニットＰＵを具備してもよい。処理ユニットＰＵは、第１のモードから第２のモードに及び第２のモードから第１のモードに切り替えるように構成され得る。まず、そのような位置決め装置の処理ユニットＰＵについて更に詳細に説明する。
【００４０】
処理ユニット
処理ユニットＰＵを図１に概略的に示すが、処理ユニットＰＵは、例えば、算術演算を実行するプロセッサと、本明細書において説明する機能性を位置決め装置ＰＤに提供するようにプロセッサにより読取り及び実行可能なプログラミングラインを含むメモリとを含むコンピュータユニットとして形成されてもよいことが理解される。
【００４１】
メモリは、テープユニット、ハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよい。
【００４２】
処理ユニットＰＵは、
・キーボード、マウス、タッチスクリーン、スピーカ等の入力装置と、
・表示装置、プリンタ等の出力装置と、
・例えばフロッピーディスク、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤのフラッシュカード、ＵＳＢスティック等のデータキャリアを読み取る読取り装置と、
・例えば移動電話ネットワーク、ＧＳＭネットワーク、ＵＭＴＳネットワーク、ＲＦネットワーク、（無線）インターネット等の通信ネットワークを介して他のコンピュータシステムと通信するように構成された通信装置とを更に具備してもよいか又はそれらと通信するように構成されてもよい。
【００４３】
適切な入力装置又は読取り装置を使用して以下に更に詳細に説明するように、処理ユニットＰＵは、相対位置決めシステム（独立位置決めシステムとも呼ばれる）から情報を受信するように構成されてもよい。
【００４４】
しかし、当業者に周知である更なるメモリ、入力装置、出力装置及び読取り装置、並びに／又は他のメモリ、入力装置、出力装置及び読取り装置が提供されてもよいことが理解されるべきである。また、それらのうちの１つ以上は、必要であれば処理ユニットＰＵから物理的に離れて配置されてもよい。処理ユニットＰＵは１つのボックスとして示されるが、当業者には周知のように、同時に機能するか又は１つの主処理ユニットにより制御され、互いに離れて配置されるいくつかの処理ユニットを具備してもよい。
【００４５】
処理ユニットＰＵは、クロックＣＬ及びアンテナＡＮを更に具備するか又はそれらと通信するように構成されてもよい。クロックＣＬは、絶対位置決めシステムと組み合わせて使用され得る。また、アンテナＡＮは、例えば絶対位置決めシステムの衛星から信号を受信するために使用され得る。
【００４６】
種々のハードウェア要素間の接続は物理的な接続であってもよいが、それらのうちの１つ以上を無線で接続するようにしてもよい。
【００４７】
処理ユニットＰＵは、コンピュータシステムであってもよいが、本明細書において説明する機能を実行するように構成されるアナログ技術及び／又はデジタル技術、並びに／あるいはソフトウェア技術を含む任意の信号処理システムであってもよい。
【００４８】
絶対位置決めシステム
図２は、絶対位置決めシステムを使用してその位置を判定する既に上述されたような位置決め装置ＰＤを示す。位置決め装置ＰＤは、処理ユニットＰＵと、アンテナＡＮと、クロックＣＬとを具備する。アンテナＡＮは、衛星ＳＡ１、ＳＡ２により送信される無線信号を受信し、それらの受信された無線信号を処理ユニットＰＵに送信するように構成される。アンテナＡＮは、位置決め装置ＰＤから延出する部分として示されるが、位置決め装置ＰＤの内部に形成されてもよいことが理解される。クロックＣＬは、正確な時間情報を処理ユニットＰＵに提供するように構成される。
【００４９】
上述したように、処理ユニットＰＵは、アンテナＡＮを介して衛星ＳＡ１、ＳＡ２から無線信号を受信するように構成され得る。これらの無線信号から、処理ユニットＰＵは、無線信号が衛星により送信される時間に関するタイミング情報、各衛星の位置に関する情報を含む軌道情報及び衛星ＳＡ１、ＳＡ２の衛星識別等の情報を収集する。
【００５０】
処理ユニットＰＵは、更に、クロックＣＬから受信する時間情報を使用して無線信号の到着時間を判定するように構成される。無線信号が衛星により送信された時間に関する時間情報及びクロックＣＬからの時間情報に基づいて、処理ユニットＰＵは、無線信号の移動時間を算出して（一方から他方を減算する）、位置決め装置ＰＤと各衛星との間の距離を算出できる（移動時間を光速で乗算することにより）。
【００５１】
複数の衛星（少なくとも４つ）からの情報を組み合わせることにより、位置決め装置ＰＤの位置が算出される。
【００５２】
図２は、トンネル又は地下駐車場の入口に近接して位置付けられる位置決め装置ＰＤを更に示す。実際には、位置決め装置ＰＤは、例えば建物、木、丘、山、陸橋等、衛星により送信される無線信号を阻止する任意の種類の物体に近接する場合がある。図２は、地球の軌道上の第１の衛星ＳＡ１、第２の衛星ＳＡ２及び第３の衛星ＳＡ３を更に概略的に示す。図２には３つの衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３のみを示すが、実際には、通常、３つの衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３よりも多くの衛星が存在することが理解される。
【００５３】
第１の衛星ＳＡ１は、点線で示される無線信号を送信する。無線信号は、位置決め装置ＰＤにより検出されることが分かる。次に、処理ユニットＰＵは、位置決め装置ＰＤから第１の衛星ＳＡ１までの距離を算出する。
【００５４】
また、第２の衛星ＳＡ２は、点線で示される無線信号を送信する。しかし、第２の衛星ＳＡ２からの無線信号は位置決め装置ＰＤのアンテナＡＮに直接的に移動する（図２の無線信号ａを参照）ばかりでなく、間接的に、即ちトンネルＴＵの入口の反射を介して移動する（無線信号ｂを参照）ため、それらの無線信号はマルチパス歪みを受ける。
【００５５】
ここで、処理ユニットＰＵが移動時間を算出することにより位置決め装置ＰＤと第２の衛星ＳＡ２との間の距離を算出する場合、マルチパス歪みのために結果として誤った距離が算出されることが理解される。この誤った距離は、複数の衛星ＳＡ１、ＳＡ２から取得される情報と組み合わせて使用される場合であっても、位置決め装置ＰＤの位置が誤って判定されることの原因となる。
【００５６】
第３の衛星ＳＡ３からの無線信号は、トンネルＴＵにより完全に阻止されるため、位置決め装置により全く受信されない。
【００５７】
本明細書において説明する絶対位置決めシステムの例は、ＧＰＳシステムに限定されないことが理解される。説明される実施形態は、位置決め装置ＰＤ等、複数の送信機から受信機に無線で送出される信号を使用し、受信機が受信する信号に基づいてその位置を算出できるようにする任意の種類の絶対位置決めシステムと組み合わせて使用されてもよい。
【００５８】
通常、そのような信号は低い電力強度を有し、位置決め装置に対して検出されるのが相対的に困難であることが理解される。
【００５９】
絶対位置決めシステムは、任意の種類の衛星を使用する位置決めシステム又はＧＰＳシステム、ＧＬＯＮＡＳＳ及びガリレオ等の全地球的衛星航法システム（ＧＮＳＳ）であってもよい。
【００６０】
また、絶対位置決めシステムは地上の位置決めシステムであってもよく、陸上又は海上に位置付けられ、その位置を判定するために受信機により使用される情報を含む信号を送信するビーコンを使用する。そのような地上のシステムの一例は、ＬＯＲＡＮ（電波航法）である。そのようなシステムの別の例は、移動電話の支柱（ＧＳＭの支柱等）をビーコンとして使用する地上のシステムであってもよい。
【００６１】
一般に、絶対位置決めシステムは、受信する信号に基づいてその位置を算出するように構成される位置決め装置ＰＤ等の受信機により受信される無線信号等の信号を無線で送信するように構成される衛星又はビーコン等の複数の送信機を具備する。
【００６２】
相対位置決めシステム
本明細書において説明する実施形態によると、図１に概略的に示すように、位置決め装置ＰＤは、相対位置決めシステムＲＰＳを含んでもよく又は相対位置決めシステムＲＰＳと対話するようにしてもよい。上述のように、そのような相対位置決めシステムＲＰＳは、例えばジャイロスコープ、加速度計、コンパス、距離計（オドメータ等）、傾斜計のうちの少なくとも１つとすることもできる。位置決め装置ＰＤが自動車又はオートバイ等の車両で使用される場合、相対位置決めシステムＲＰＳは、通常そのような車両に存在するような距離／速度測定モジュール及び／又はハンドルのステアリング動作を検出するようなモジュール、並びに／あるいは車両に存在する他のセンサであってもよい。
【００６３】
更に、他の相対位置決めシステムＲＰＳが使用されてもよいことが理解される。また、種々の相対位置決めシステムＲＰＳの組合せが使用されてもよい。
【００６４】
例えば位置決め装置ＰＤは、速度測定モジュール及び（電子）コンパスからの入力を受信するように構成されてもよい。位置決め装置ＰＤの処理ユニットＰＵは、位置決め装置ＰＤがどの方向にどれだけ移動したかを算出できるため、それらのモジュールから受信する入力に基づいて相対位置を算出することができる。
【００６５】
従来技術によると、位置決め装置ＰＤは、
・絶対位置決めシステム及び場合によっては相対位置決めシステムを使用して位置を判定する第１のモード、及び
・相対位置決めシステム及び場合によっては絶対位置決めシステムを使用して位置を判定する第２のモードで動作するように構成されてもよく、
絶対位置決めシステムは、第２のモードにおいてよりも第１のモードにおいて位置を判定することにより重点を置かれる。第１のモードから第２のモードへの切り替えは、双方のシステムにより判定されるような位置の精度の推定値を比較することによりトリガされてもよい。また、位置決め装置ＰＤは、トンネル又は地下駐車場に入る場合等、絶対位置決め判定が不可能である場合に第１のモードから第２のモードにシフトしてもよい。
【００６６】
上記から、第１のモード及び第２のモードにおいて、位置決め装置の判定された位置は、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムから取得されるような位置情報を、重点を置くこと、フィルタリングすること、混合すること等により組み合わせることにより、取得されてもよいことが明らかである。
【００６７】
当然、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムの異なる重点を使用することで、第１のモード及び第２のモード以外の更なるモードが適用されてもよい。また、一実施形態によれば、相対位置決めシステムは第１のモードにおいて全く考慮されず及び／又は絶対位置決めシステムは第２のモードにおいて全く考慮されないようにしても良いことが理解される。
【００６８】
第２のモードにおいて、位置決め装置ＰＤは、相対位置決めシステムＲＰＳにより提供される相対位置決め情報を使用する。相対位置決め情報は、出発位置（例えば、絶対位置決めシステム又は前のモードにより判定されるような最新の位置）と組み合わせて使用され、現在の位置を判定する。
【００６９】
しかし、従来技術によると、第１のモードから第２のモード及び／又は第２のモードから第１のモードへの切り替えは、通常、初期モードに従って判定されるような位置が既に相対的に不正確である時に行なわれるため、結果として不正確な位置情報を招くことが確認されている。
【００７０】
例えば、第１のモードから第２のモードへの切り替え前に第１のモードにより判定される位置を相対位置決めシステムＲＰＳにより使用される出発位置とし、この出発位置が第２のモードにおいて判定される後続位置の基準として使用される。そのため、出発位置における誤りはそれら全てに影響を及ぼす。従って、より正確な位置情報が算出されるように改善されるべきである。
【００７１】
デジタル地図データベース
位置決め装置ＰＤは、デジタル地図データベースＤＭＤを含むか又はデジタル地図データベースＤＭＤへのアクセス権を有する。位置決め装置ＰＤは、表示装置を使用してデジタル地図上で現在の位置を示すように構成されてもよい。しかし、位置決め装置ＰＤは、出発位置（例えば、現在の位置）から目的地位置までのナビゲーション指示を提供して、ユーザを目的地の住所に誘導するように構成されてもよい。
【００７２】
本明細書で使用されるようなデジタル地図データベースという用語は、必ずしも従来のデータベースの構造を示すわけではなく、即ち必ずしもデータベースエントリ間の関係構造又はデータベースを調整するデータベース管理プログラムを示すわけではないことが理解される。本明細書で使用されるようなデジタル地図データベースは、情報が構造される厳密な方法に関係なく、地理的空間情報の任意の集合を示す。
【００７３】
本明細書で使用されるような地理的オブジェクトという用語は、例えばトンネル、建物、木、丘等の現実の物体に対応するが、より一般的な、ある特定の位置に対応してもよい。
【００７４】
地理的空間データベース、ナビゲーション地図又は電子地図としても周知であるデジタル地図データベースＤＭＤは、従来技術において周知である。今日一般的に使用されるデジタル地図データベースＤＭＤは、地理的配置に関連する地理的オブジェクト（地理的な点とも示される）を含んでいてもよく、場合によっては、例えば地点情報（美術館／博物館、レストラン）、（地下）駐車場、トンネル、橋等、ある形式の地理的に関連する情報を組み込んでいてもよい。このような適用範囲において、デジタル地図データベースＤＭＤという用語は、あらゆる種類の電子地図及びデジタル地図を示すために使用される。
【００７５】
デジタル地図データベースＤＭＤは、地理的オブジェクトの集合及びベクトルの集合を含んでもよく、道路（の部分）を示し、地理的空間の物体を接続する。デジタル地図データベースＤＭＤは、例えば道路の種類（幹線道路、歩道）、最高許容速度（時速５０キロメートル、時速１００キロメートル）、道路名、トンネル及び地下駐車場等の物体の存在に関連する追加情報を更に含んでもよい。デジタル地図データベースＤＭＤは、環境の種類（都会、地方、森林、農業）に関する情報等を更に含んでもよい。
【００７６】
上述のように、デジタル地図データベースＤＭＤは、ナビゲーション指示を算出して、ユーザを目的地に誘導するために使用されてもよい。位置決め装置により判定されるようなユーザの現在の位置に依存して、デジタル地図データベースＤＭＤの一部分が表示装置上に表示されてもよい。
【００７７】
デジタル地図データベースは、例えば建物、木、岩、山、トンネル、（地下）駐車場等の地理的オブジェクトに関する３次元情報を含む３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤであってもよい。３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤは、都会のビルの谷間及び／又は都市モデルに関する情報を更に含んでもよい。
【００７８】
そのような３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤは、そのような物体の横及び縦の範囲を含む物体の位置に関する情報を含んでもよい。３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤは、そのような地理的オブジェクトの形状に関する情報を更に含んでもよく、その情報は、例えば切妻屋根（尖った屋根）を有する建物の場合に適切である。
【００７９】
実施形態
一実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、デジタル地図データベースＤＭＤ又は３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤからの情報を使用して第１のモードから第２のモードに切り替えるように構成される。
【００８０】
別の一実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、デジタル地図データベースＤＭＤ又は３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤからの情報に基づいて第２のモードから第１のモードに切り替えるように構成される。
【００８１】
第２のモードは、絶対位置決めシステムからの情報を使用せずに、相対位置決めシステムからの情報のみを使用してもよいことが理解される。例えばこれは、トンネル内等の絶対位置決めが不可能である状況の場合が挙げられる。そのような例において、位置決め装置ＰＤが第２のモードにある場合、相対位置決めシステムＲＰＳにより判定されるような相対位置決め情報は、たとえば、第１のモードにおいて又は絶対位置決めシステムにより判定されたような以前に判定された絶対位置である上述の出発位置を使用して、絶対位置に変換されるのみである。
【００８２】
従来技術によると、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、例えばより少ない無線信号しか受信されないことから判定されるような、位置の品質又は精度が相対的に劣ったという確認に基づいてトリガされた。しかし、判定された位置が精度に欠ける場合に第１のモードから第２のモードに切り替える結果、相対位置決めシステムの基準として使用される出発位置は、比較的に低品質であるか又は比較的に不正確である。これは、例えば、位置決め装置ＰＤが既にトンネルＴＵに入った時に第１のモードから第２のモードに切り替えられるのが原因である。従って、相対位置決めシステムを使用して判定される全ての位置は、比較的に不正確な出発位置のために比較的に不正確である。
【００８３】
本明細書で提供される実施形態によると、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、より精巧な方法で行なわれ、第１のモードで判定されたような位置の品質が大幅に低下する前に行われる。すなわち、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、デジタル地図データベースＤＭＤ又は３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤからの情報を使用してトリガされる。
【００８４】
また、本明細書で提供される実施形態によると、第２のモードから第１のモードへの切り替えは、第１のモードにより判定されるような位置の品質が十分に高い場合に行なわれる。第２のモードから第１のモードへの切り替えは、デジタル地図データベースＤＭＤ又は３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤからの情報を使用してトリガされる。
【００８５】
デジタル地図データベースからの情報を使用することにより、あるモードから別のモードへの切り替えのタイミングがより正確に合わせられる結果、より正確な位置情報が得られる。
【００８６】
実施形態１
一実施形態によると、デジタル地図データベースＤＭＤは、地理的オブジェクト、例えばトンネルＴＵの位置又は木、建物、陸橋等の位置を含んでもよい。その地理的オブジェクトと共に、閾値距離がデジタル地図データベースＤＭＤに格納されてもよい。例えば５０メートルという閾値距離では、第１のモードにおける位置決めの品質がトンネルＴＵからのその距離内で低く、位置決め装置ＰＤは、トンネルＴＵからの距離が例えば５０メートル未満の場合に第１のモードから第２のモードに切り替える必要があることを示す。
【００８７】
特定の地理的オブジェクトの各々が、関連付けられる特有の閾値を有するようにしてもよい。また、例えば、トンネルに対しては５０メートル及び木に対しては３０メートルというように、標準的な閾値距離が特定の種類の地理的オブジェクトに対して提供されてもよい。
【００８８】
そのような一実施形態によると、位置決め装置ＰＤはデジタル地図データベースＤＭＤへのアクセス権を有してもよい。デジタル地図データベースＤＭＤに格納された情報に基づいて、位置決め装置ＰＤは、自身の各位置が地理的オブジェクトに近接しすぎており、第１のモードにおいて判定されるような位置の品質は恐らく大幅に損なわれることになるであろうことを差算出することができる。位置決め装置ＰＤは、それが物体に近接しすぎていると判定する場合に第２のモードに切り替える。
【００８９】
また、位置決め装置ＰＤが第２のモードにあり、地理的距離からの閾値距離内にはないことを検出する場合、再び第２のモードから第１のモードに切り替えてもよい。
【００９０】
当然、この実施形態は、閾値距離を含む３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤと組み合わせて動作できる。
【００９１】
フローチャート１
図３は、一実施形態に従って、位置決め装置ＰＤ又は処理ユニットＰＵにより実行されるような動作を示すフローチャートを概略的に示す。
【００９２】
第１の動作１００において、位置決め装置ＰＤは、本明細書において説明するようなフローチャートの実行を開始する。フローチャートは、ユーザにより手動でトリガされるか又は位置決め装置ＰＤ上での切り替えによりトリガされること等で開始してもよい。
【００９３】
第２の動作１０１において、位置決め装置ＰＤは、絶対位置決めシステムＡＰＳ及び場合によっては相対位置決めシステムＲＰＳからの入力を使用して、第１のモードにおいて位置を判定する。
【００９４】
位置が判定されると、位置判定装置ＰＤは、たとえば１００メートルの範囲内の全ての地理的オブジェクト等、関連付けられる閾値を有する近接する地理的オブジェクトまでの距離を算出する。これは、動作１０２において行なわれる。この動作を実行するために、デジタル地図データベースＤＭＤからの入力が使用される。
【００９５】
次の動作１０３において、近接する地理的オブジェクトまでの算出された距離は、地理的オブジェクトと関連付けられた適切な距離閾値と比較される。
【００９６】
位置決め装置ＰＤが地理的オブジェクトに近接しすぎていない場合、動作１０４において動作１０１に戻ることが決定され、第１のモードにおいて更新された位置が判定される。位置決め装置ＰＤが地理的オブジェクトに近接しすぎている場合、動作１０４において動作１０５に進むことが決定され、第２のモードにおいて更新された位置が判定される。
【００９７】
動作１０１及び１０５の後、動作１０２、１０３及び１０４が実行される。これは、必要であり可能である場合に、位置決め装置ＰＤが第１のモードから第２のモードに及び第２のモードから第１のモードに自動的に切り替えることを保証する。
【００９８】
実施形態２
更なる実施形態によると、処理ユニットＰＵは、３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤへのアクセス権を有してもよい。そのような実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、たとえば、３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤに格納される地理的オブジェクトに関する３次元情報に基づいて、絶対位置決めシステムにより判定されるような絶対位置の品質が、絶対位置決めシステムＡＰＳにあまり重点が置かれない第２のモードに処理ユニットＰＵが切り替える必要があるようなものであるかを処理ユニットＰＵの各位置に対して算出する。
【００９９】
従って、第１の実施形態がデジタル地図データベース又は３Ｄデジタル地図データベースに格納される所定の閾値距離を使用する場合、その実施形態に従って、あるモードから他のモードへの切り替えは、３Ｄデジタル地図データベースからの情報を使用する場で判定される。
【０１００】
処理ユニットＰＵは、例えば、マルチパス歪みが発生する可能性が高い位置に到達するか又は到達した時期を算出してもよい。処理ユニットＰＵはその信号を送信する衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の現在の位置を知ることができる。衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３からの信号がそのような情報（軌道情報）を含むためである。３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤに格納される、最新の判定された位置に近接する地理的オブジェクトの形状及びサイズと組み合わせてその情報を使用することにより、処理ユニットＰＵは、簡単な幾何学を適用してマルチパス歪みが発生する可能性が高いのはどの衛星かを算出する。
【０１０１】
別の実施形態によると、処理ユニットＰＵは、十分な精度を有する位置を算出するために、例えば、非常に少数の信号が衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３から間接的に（即ち、マルチパス歪み無しで）受信される位置に到達するか又は到達した時期を算出してもよい。これを実行するために、処理ユニットＰＵは、マルチパス歪みを受けないのはどの衛星か及びマルチパス歪みを受けるのはどの衛星かを算出するように構成される。この算出については、以下に更に詳細に説明する。そして、その結果に基づいて、処理ユニットＰＵは、第１のモードから相対位置決めシステムＲＰＳがより重要視される第２のモードに切り替えることを決定することができる。
【０１０２】
上述したように、処理ユニットＰＵは、（マルチパス歪み有りで又は無しで）受信できる信号を送信する衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の現在の位置を知っている。衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３からの信号が情報（軌道情報）を含むためである。３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤに格納される、最新の判定された位置に近接する地理的オブジェクトの形状及びサイズと組み合わせてその情報を使用することにより、処理ユニットＰＵは、簡単な幾何学を適用して、どの衛星からマルチパス歪み無しで信号が受信されるかを算出する。
【０１０３】
従って、この実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、ある特定のモード（第１のモード又は第２のモード）にあることが有利である位置に到達することを３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤからの情報に基づいて予測する。それに応答して、位置決め装置ＰＤは、その位置に到達しようとしているか又は到達した時にモードを切り替えることができる。
【０１０４】
信号の品質を判定すること
上述のように、処理ユニットＰＵは、可視である衛星ＳＡ１及び不可視である衛星ＳＡ３又はマルチパス歪みを受ける衛星ＳＡ２はどれかを判定するように構成され得る。処理ユニットＰＵは、以下に関する情報を使用することでそれを算出できる。
ａ）位置決め装置ＰＤの位置、
ｂ）各衛星の位置、及び
ｃ）３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤ。
【０１０５】
どの衛星ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３が可視であるか、不可視であるか又はマルチパス歪みを受けるかを算出するために使用される位置決め装置ＰＤの位置は、例えば前の位置決め判定において位置決め装置ＰＤにより判定される最新の位置である。位置は、推定される位置、即ち１秒後に到達すると推定される位置であってもよい。これは、運動の速度及び方向の外挿法に基づいて、場合によってはマップマッチング技術と組み合わせて及び計画された経路に関する情報を使用して行なわれてもよい。
【０１０６】
各衛星ＳＡ１、ＳＡ２の位置は、各衛星ＳＡ１、ＳＡ２から受信されるような軌道情報に基づいて算出される。その情報を使用することにより仰角ａが算出され、どの角度の下で水平に対して各衛星ＳＡ１、ＳＡ２が見られるかを示す。また、西の方向（北の方向に対して２７０°）等、どの方向ｂにおいて各衛星ＳＡ１、ＳＡ２が見られるかが判定される。
【０１０７】
上述のように、３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤは、メモリ、データキャリア等から取得されてもよい。
【０１０８】
その全ての情報は、位置決め装置ＰＤと衛星ＳＡ１、ＳＡ２との間で直接通信が可能であるか否か及び基本的な測角理論の計算を使用してマルチパス歪みが発生するか否かを算出するために使用される。位置決めシステムが地上のシステムである場合、送信機の位置は固定されてもよく且つ位置決め装置ＰＤにより周知されてもよいことが理解される。その場合、その位置は何度も判定される必要ななく、１回判定されればよい。
【０１０９】
また、３Ｄデジタル地図データベース３ＤＭＤに格納される物体（例えば、建物）の表面の特性は、３Ｄデジタル地図データベースに含まれ、期待されるマルチパスの強度を決定するために使用されるようにしてもよい。
【０１１０】
その算出結果に基づいて、絶対位置決めシステムＡＰＳにより判定されるような絶対位置の品質に対する基準が算出され、閾値品質と比較される。絶対位置決めシステムＡＰＳにより判定されるような絶対位置の品質が閾値品質を下回る場合、例えば位置決め装置ＰＤは第１のモードから第２のモードに切り替える。絶対位置決めシステムＡＰＳにより判定されるような絶対位置の品質が第２のモードにおいて閾値品質を上回る場合、位置決め装置ＰＤは第２のモードから第１のモードに切り替えてもよい。
【０１１１】
絶対位置決めシステムＡＰＳの品質は、信号を直接送信する衛星の数、地平線上の角度（低い角度を付けられた衛星は、通常、相対的に低品質の情報を提供する）、上空の空間的な分布を考慮することにより判定されてもよい。
【０１１２】
その情報は、第１のモードにより判定される位置の品質又は精度が所定の閾値以下に低下する等、大幅に低下する可能性が高くなる前に第１のモードから第２のモードに切り替えるために使用され得る。また、その情報は、可能である場合に第２のモードから第１のモードに切り替えるために使用され得る。
【０１１３】
フローチャート２
図４は、一実施形態に従って、位置決め装置ＰＤ又は処理ユニットＰＵにより実行されるような動作を示すフローチャートを概略的に示す。
【０１１４】
第１の動作２００において、位置決め装置ＰＤは、本明細書において説明するようなフローチャートの実行を開始する。フローチャートは、ユーザにより手動でトリガされるか又は位置決め装置ＰＤ上での切り替えによりトリガされること等で開始してもよい。
【０１１５】
第２の動作２０１において、位置決め装置ＰＤは、図４で概略的に示されるように、第１のモードにおいて位置を判定する。
【０１１６】
位置が判定されると、位置判定装置ＰＤは、その位置に対する絶対位置決めシステムＡＰＳの品質を算出する。これは、動作２０２において行なわれる。この動作を実行するために、簡単な幾何学を適用して衛星ＳＡ１、ＳＡ２の位置と組み合わせて、地理的オブジェクトの３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤからの入力が使用される。
【０１１７】
次の動作２０３において、絶対位置決めシステムＡＰＳに基づいて判定された位置の算出された品質は、閾値品質と比較される。
【０１１８】
品質が十分に高い場合、動作２０４において動作２０１に戻ることが決定され、第１のモードにおいて更新された位置が判定される。品質が低すぎる場合、動作２０４において動作２０５に進むことが決定され、第２のモードにおいて更新された位置が判定される。
【０１１９】
動作２０１及び２０５の後、動作２０２、２０３及び２０４が実行される。これは、必要であり可能である場合に、位置決め装置ＰＤが第１のモードから第２のモードに及び第２のモードから第１のモードに自動的に切り替えることを保証する。
【０１２０】
実施形態３
更なる実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、判定された位置及び絶対位置決めシステムＡＰＳに従って判定されるような関連付けられる精度、並びに相対位置決めシステムＲＰＳにより判定される測定値を含む履歴ファイルを保持するように構成され得る。
【０１２１】
例えば位置決め装置ＰＤは、たとえば、最後の２００メートル等、ある特定の距離にわたり履歴ファイルを保持するように構成される。あるいは、位置決め装置ＰＤは、最後の瞬間等、ある特定の時間間隔の間、履歴ファイルを保持するように構成されてもよい。
【０１２２】
履歴ファイルは、たとえば、第１のモードから第２のモードに切り替えるときに使用される。第２のモードは相対位置決めシステムＲＰＳからの情報により大きく依存するため、その精度は、相対位置決めシステムＲＰＳに対して出発位置として使用される位置に大きく依存する。
【０１２３】
第１のモードから第２のモードに切り替えるとき、位置決め装置ＰＤは、履歴ファイルを検査し、履歴ファイルに含まれる情報に基づいて第２のモードに対して出発位置として使用される位置を選択するように構成され得る。
【０１２４】
例えば、切り替え前で５０メートルと判定される第１の位置の精度が非常に高い精度を有し、且つ切り替えの位置に近接する（例えば、５メートル）と判定される第２の位置が非常に低い精度を有する場合、第２の位置が第１のモードから第２のモードの切り替えの位置により近接しているが、第２の位置ではなく第１の位置を出発点として使用する方がより正確であるだろう。
【０１２５】
この第１の位置を出発位置として使用するためには、位置決め装置ＰＤが第１の位置と切り替えの位置との間で相対位置決めシステムＲＰＳの測定値を格納して、第２のモードにおいて更なる位置を算出できることが必要である。
【０１２６】
位置決め装置ＰＤは、結果として切り替えを招く地理的オブジェクトが接近する場合に履歴ファイルのみを保持するように構成されてもよいことが理解される。位置決め装置ＰＤは、そのような地理的オブジェクトが接近されるかを速度及び方向の外挿法に基づいて又は計画された経路に基づいて算出するようにしてもよい。
【０１２７】
フローチャート３
図５は、位置決め装置ＰＤにより実行され、本明細書において説明する実施形態を実行するフローチャートを概略的に示す。
【０１２８】
第１の動作３００において、フローチャートは開始する。次の動作３０１において地理的オブジェクトが接近し、モード間の切り替えを引き起こすかが判定される。地理的オブジェクトが近接していない場合、位置決め装置ＰＤは動作３０１に戻る。地理的オブジェクトが近接する場合、位置決め装置ＰＤは、動作３０２において履歴ファイルの保持を開始する。
【０１２９】
動作３０３において、位置決め装置ＰＤが第１のモードから第２のモードに切り替えるかが判定される。所定の時間間隔内又は移動距離内において切り替えられない場合、位置決め装置ＰＤは動作３０３に戻る。
【０１３０】
第１のモードから第２のモードに切り替えられる場合、位置決め装置ＰＤは、動作３０４において相対位置決めシステムＲＰＳに対する最適な出発位置は何かを判定する。
【０１３１】
実施形態４
上述のように、地理的オブジェクトは、第１のモードと第２のモードとの間の切り替えを行なう時期を決定するために使用されてもよい。それらの地理的オブジェクトは、例えばトンネル、建物、木、丘等、絶対位置決めシステムＡＰＳに影響を及ぼす可能性がある現実の物体に対応してもよい。
【０１３２】
地理的オブジェクト（地理的ポイントとも呼ばれる）は、あるモードが他のノードよりも好まれることが周知である位置であってもよい。位置は、トンネル、建物、木、丘等の現実の物体に必ずしも対応しないか又は必ずしもそれらにリンクされない。
【０１３３】
一実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムによる測定値及び過去の関連付けられる精度に基づいて、地理的オブジェクトをデジタル地図データベースＤＭＤに付加するように構成される。そのような一実施形態によると、位置決め装置ＰＤは、判定された位置の精度及び位置が判定されたモードを算出及びログ記録するように構成される。
【０１３４】
判定された位置の精度又は位置の範囲（トンネルにおいて等）が例えば第１のモードにおいてある特定の閾値を下回ることを検出される場合、その位置は、それと関連付けられる通知されたモード（例えば、第２のモード）と共に地理的オブジェクトとして格納されてもよい。位置決め装置ＰＤは、あるモードにおいて判定された位置の判定された精度が所定の回数（例えば、５回）以上又は所定の回数の割合以上（例えば、位置が判定される場合の５０パーセント以上）閾値を下回る場合にのみ、それと関連付けられる通知されたモードと共にそのような位置を地理的オブジェクトとして格納するように構成されてもよい。
【０１３５】
この実施形態は、ある特定のモードにおける位置が相対的に低い精度を招く可能性が高いと判定する前の測定値に基づいて周知であるデジタル地図データベースＤＭＤ又は３次元デジタル地図データベース３ＤＭＤに位置を付加することのできる自己教示型位置決め装置ＰＤを提供する。従って、位置決め装置ＰＤは、そのような位置に到達する前に別のモードに切り替えてもよい。その結果、より正確な位置決めとなるだろう。
【０１３６】
測定された正確な情報は、デジタル地図データベースＤＭＤ／３ＤＭＤにリンクされて再び地図プロバイダに供給され、デジタル地図データベースＤＭＤ／３ＤＭＤのより新しい世代に含まれるか又はサービスプロバイダに同報通信されて再び新しいユーザに配信される。更に情報は、近傍のユーザに直接同報通信されて運転者間で共有される。従って、絶対位置決めシステムの今後のドロップアウト（トンネル、電力線）に気付いていない他の運転者はそのことを知り、必要な対策をとる、即ち第２のモードに切り替える。
【０１３７】
情報は、地図プロバイダによりデジタル地図データベースＤＭＤに戻されるか又は実行中にサービスセンターに配信された後に他の運転者に配信される。更にその情報は、上述のように、付近の車両に直接同報通信され、車両は、今後使用するためにその情報をローカルデジタル地図データベースＤＭＤに格納してもよい。
【０１３８】
更なる所見
上述した双方の実施形態において、第１のモードから第２のモードへの切り替え及び第２のモードから第１のモードへの切り替えは、デジタル地図データベースに格納された情報と組み合わせて前に判定された位置に基づいて決定される。一実施形態によると、衛星の位置に関する情報が更に使用されてもよい。
【０１３９】
上記の実施形態では第１のモード及び第２のモードを使用する位置決め装置ＰＤについて説明したが、位置決め装置ＰＤは、例えば第３のモード、第４のモード等の更なるモードで動作するように更に構成されてもよい。それらの更なるモードにおいて、絶対位置決めシステム及び相対位置決めシステムの重に付けは、第１のモード及び第２のモードにおけるものとは異なってもよい。更にモードは、種々の相対位置決めシステムＲＰＳの集合が使用される点で異なってもよい。例えば、位置決め装置ＰＤは、第２のモードにおいてコンパス及び速度計量器を使用してもよく、第３のモードにおいて加速度計が使用されてもよい。あらゆる種類の変形例が可能であることが理解される。
【０１４０】
従って、位置決め装置ＰＤは、デジタル地図データベース（ＤＭＤ、３ＤＭＤ）に格納された情報と組み合わせて、判定された位置に基づいて第１のモードと、第２のモードと、更なるモードとの間で切り替えられるように構成されてもよい。地理的オブジェクトはそれらと関連付けられる通知されたモードを更に有し、そのような地理的オブジェクトに接近する場合に位置決め装置ＰＤがどのモードに切り替えるべきかを示す。
【０１４１】
第１のモードから第２のモードへの切り替え又は第２のモードから第１のモードへの切り替えをトリガするデジタル地図データベースＤＭＤ、３ＤＭＤに格納された情報は、ある特定の期間においてのみ切り替えが必要であることを示す時間パラメータを含んでもよい。例えば、木々の葉の存在は、春から秋にかけて又は春から夏にかけてのみ絶対位置決めシステムＡＰＳにより使用される信号の受信を阻止するだろう。
【０１４２】
上記の実施形態は別個の実施形態として提示されたが、組合せて実施されてもよいことが理解される。
【０１４３】
本明細書において説明するような実施形態は、コンピュータ装置上にロードされる場合に上述した実施形態のうちのいずれか１つを実行するように構成されるコンピュータプログラムとして提供されてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体等のデータキャリア、例えばフロッピーディスク、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ上に提供されてもよい。
【０１４４】
本発明を教示するため、本発明の方法及び装置の好適な実施形態が説明された。本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに、本発明の他の実施形態及び等価な実施形態が想達実施され、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されることが当業者には明らかとなるだろう。
【図１】
2010530958.tif 000003
【図２】
2010530958.tif 000004
【図３】
2010530958.tif 000005
【図４】
2010530958.tif 000006
【図５】
2010530958.tif 000007
【国際調査報告】
2010530958.tif 000008
2010530958.tif 000009