(57)【要約】閉ループ追跡システムが、移動装置に位置データを、実時間及び履歴ベースでポーリングすることによって、目標を正確に追跡する。軌跡の候補を作成する前に、ポーリングしたデータを選別して修正する。この追跡システムは、最良の候補を選択して地図上に表示する。追跡システムが、最良の候補選択のために追加的な情報を必要とする際には、適正な選択を行うために必要なデータを移動装置にポーリングして、これにより追跡システムが閉ループになる。追跡システムはディジタル位置データを、追跡システムの発呼受信者との音声通信用に確立したのと同じ音声チャネル上で送信する。これにより移動装置が、追跡システムとの間に、第２の独立した無線データ通信接続を確立しなければならないことが解消される。地図を使用して、追跡中の移動装置の位置を識別する。全地球測位システム（ＧＰＳ）及び三角測量に加えて、種々の異なる情報源から測定値の修正を行うことによって、より良好な経度及び緯度の位置精度を提供することができる。
2004514185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号の送信用にも使用する通信網の音声チャネル上で、位置データの取得及び転送を行う移動装置と；
前記音声チャネル上で、前記位置データ及び前記音声信号を、前記移動装置との間で往復で受信及び送信する追跡システムとを具え、該追跡システムが前記位置データを用いて、前記位置データに対する地図上の位置を識別し、そして前記追跡システムが、前記地図上の位置をディジタルデータまたは音声信号のいずれかとして、前記音声チャネルと同一の音声チャネル上で、前記移動装置に中継して戻すことを特徴とする装置追跡用のシステム。
【請求項２】
前記追跡システムが前記移動装置からの位置履歴を要求して、前記移動装置から受信した位置データ履歴にもとづいて、前記地図上の位置を計算することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記追跡システムが、前記受信した位置データによって、交差点及び道路の候補を作成して、前記交差点及び道路の候補上の仮想軌跡を識別して、前記仮想軌跡のうち、前記位置データに最も良く整合するものを１つ、最良の仮想軌跡として選択することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記追跡システムが、前記移動装置の動作を最も良く表現する運動モデルを識別し、そして前記追跡システムが、前記識別した運動モデルに従って、前記仮想軌跡を前記交差点及び道路の候補に沿って伝播させることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記移動装置または前記追跡システムのいずれかが、前記移動装置についての所定の運動モデルに従って、前記位置データを選別することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記運動モデルが、無速度、低速、中速、及び高速の運動モデルを含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記位置データが、前記運動モデルにおいて識別した距離、速度、及び進路の範囲内に入る度合いに応じて、前記位置データを選別することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記移動装置において、前記範囲内に入らない前記位置データを、前記追跡システムに送信する前に選別することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記移動装置が、前記位置データをＧＰＳ衛星から周期的に取得し、そして前記位置データを位置履歴として記憶し、そして前記追跡システムが要求した際に、前記位置履歴を前記音声チャネル上に送信することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記移動装置が帯域内信号モデム及び音声符号復号化器を具えて、前記帯域内信号モデムが前記位置データを音声トーンに変換して、前記音声符号復号化器が前記音声トーンを、前記音声チャネル上に送信するための音声データに符号化することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記追跡システムが、前記符号化した音声データをディジタル位置データに変換する帯域内信号モデムを具えていることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記移動装置が、前記位置データを送信するための、前記追跡システムへの無線接続または有線接続を具えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
最良に選択した仮想軌跡の位置を用いて、前記位置データに対する番地を識別することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項１４】
前記追跡システムが位置データを、未修正の地図上の正確な表示用に適応させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
精度の低下した前記位置データを、修正した地図上の正確な表示用に改善することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ＧＰＳが使用可能な通信装置の地理的な位置を、遠隔的及び局所的に特定するシステム及び方法に関するものである。
【０００２】
（発明の背景）
全地球測位システム（ＧＰＳ）は移動ＧＰＳ受信機を用いて、ＧＰＳ衛星から全地球的な測位データを受信する。ＧＰＳ受信機は、操作者に経度及び緯度を提供する。位置データが高信頼性で、正確に、かつ経済的に得られれば、ＧＰＳシステムが有効なものとなる。
【０００３】
セル電話は、セル電話のユーザがほとんどどこでも、任意の時間に発呼を行うことを可能にする。例えば緊急の９１１番のセルラ電話発呼の場合には、９１１番のオペレータがセル電話の発呼者の位置を特定することが往々にして所望される。セル電話の発呼者が発呼を行っている位置を識別することは、不急の状況でも所望される。例えば操作者は、地理不案内の市内を走行している間に、特定のホテルまたはレストランの位置を知りたいことがある。
【０００４】
Ｇｒｉｍｅｓに交付された米国特許番号５，３８８，１４７には、セルラ電話が地理的座標を位置情報に変換して、この位置情報をセルラ電気通信システムに送信する電気通信システムが記載されている。
【０００５】
これらのセル電話位置決めシステムの問題点は、地理的座標から得た位置情報は、セル電話のユーザの位置決めに大きな価値をもたらすためには、往々にして粗すぎるということである。これらのセルラ位置決めシステムの他の問題点は、セルラ電話が、位置情報を含むディジタルデータを、セル電話の操作者が追跡システムの操作者と通信するために確立された音声チャネルと同じ音声チャネル上で送信することができないということである。携帯位置決め装置は、セルラ網から完全に独立した通信網を使用する。
本発明は、従来技術に関連するこれら及び他の問題に応えるものである。
【０００６】
（発明の概要）
閉ループ追跡システムは、移動装置に位置的データを、実時間ベース及び履歴ベースでポーリング（問い合わせ）することによって、目標を正確に追跡する。ポーリングしたデータは、軌跡（トラック）候補を作成する前に、選別（フィルタリング）及び修正する。追跡システムは、地図上に表示するための最良の候補を選定する。追跡システムが、最良の候補選定を行うために追加的な情報を必要とする際には、正しい選定を行うために必要なデータを移動装置にポーリングして、追跡システムを閉ループにする。
【０００７】
この追跡システムは、ディジタル位置データを、追跡システムの発呼受信者との音声通信用に確立した音声チャネルと同じ音声チャネル上で送信する。これにより、移動装置が追跡システムとの間に、第２の独立した無線データ通信接続を確立しなければならないことが解消される。
【０００８】
追跡中の移動装置の位置を識別するために地図を使用する。緯度及び経度におけるより良好な位置決め精度は、全地球測位システム及び三角測量データに加えて、種々の異なる情報源からの測定の修正を用いることによってもたらされる。
【０００９】
本発明の、以上及び他の特徴及び利点は、以下に図面を参照して詳細に説明する好適な実施例より明らかになる。
【００１０】
（好適な実施例の詳細な説明）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に、ユーザ２３からの音声信号２２を受ける移動装置１４を具えた無線通信網１２を示す。図１に示す例では、移動装置１４はセルラ電話である。しかし、この移動装置は、追跡システム４０との無線データ通信を行ういずれの携帯装置とすることもできる。例えば移動装置１４は、車内に設置した装置またはポータブル（携帯型）コンピュータ、あるいはパーム（手持ち）型コンピュータとすることもできる。
【００１１】
移動装置１４内の音声符号化器（ボコーダ）１８は、音声信号２２を符号化ディジタル音声信号３１に符号化し、そしてこの信号はディジタル無線チャネル３４上に送信される（セル発呼）。セル電話１４は、符号化音声信号３１を、セル発呼をセルラ電気通信交換システム（ＣＴＳＳ）３８に中継するセルラ通信基地（セルサイト）３６に送信する。ＣＴＳＳ３８はこのセルラ発呼を、ＰＳＴＮ網（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：公衆交換電話網）及び／またはインターネット網４２を通して、追跡システム４０に接続する。
【００１２】
移動装置１４内のＧＰＳプロセッサ３０は、経度、緯度、及び１つ以上のＧＰＳ衛星２０からの他の位置情報を受信する。移動装置１４には、帯域内信号（ＩＢＳ：Ｉｎ−Ｂａｎｄ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）モデム２８が付属している。ＩＢＳモデム２８は、ディジタルＧＰＳデータ２９を合成ディジタルデータトーン２６に変調する。ディジタルデータトーン２６は、例えばボコーダ１８のような、セルラ網１２内及び地上回線網４２における符号化構成要素が、ディジタルデータを変質させることを防止する。音声符号化器１８は、ディジタルデータトーン２６を符号化ディジタルデータ３２に変換して、このデータは、符号化音声信号３１用に用いたのと同じディジタル音声チャネル３４上で送信される。
【００１３】
ＩＢＳモデム２８で用いている符号化及び変調方式は、ディジタルデータ２９を、移動装置１４内で音声信号２２を符号化するために用いているのと同じ音声符号化器１８を通して送信することを可能にする。このことは、ユーザ２３が、独立した無線モデムを使用してディジタルデータを送信しなければならないことを解消して、ユーザ２３がディジタル無線の同一通話中に、音声信号及びディジタルデータを送信することを可能にする。ＩＢＳモデムについては、同時継続出願の米国特許出願番号０９／５３１，３６７、２０００年３月２１日出願に詳細に記載してあり、これは参考文献として本明細書に含める。
【００１４】
追跡システム４０は、移動装置１４が送信する、符号化音声信号３１及び符号化ディジタルＧＰＳデータ３２を共に受信する。追跡システム４０は、無線チャネル３４上に送信された符号化ＧＰＳデータ３２を検出して復号化する、１つ以上のＩＢＳモデム４１を具えている。
【００１５】
図２は、移動装置１４のより詳細な図である。スイッチ６０は、マイクロホン５８からの音声信号２２またはＩＢＳモデム２８からのディジタルデータトーン２９のいずれかを、音声符号化器１８に結合する。
【００１６】
スイッチ６０は、移動装置１４における表示スクリーン６２上のメニューによるか、あるいはボタン６４によるかのいずれかで制御される。ボタン６４はＧＰＳプロセッサ３０に、ＧＰＳ衛星２０から得たＧＰＳ位置データ３２を、無線チャネル３４上での送信用のＩＢＳモデム２８に送信することを開始させる。スイッチ６０は、移動装置１４のキーボード上の１つのキー（図示せず）によって制御することもできる。ＧＰＳプロセッサ３０は、追跡システム４０からの追跡要求または自発的な追跡要求によって、スイッチ６０を自動的に制御することもできる。ディジタルＧＰＳデータは、移動装置１４のハンズフリーポート（手放し入力用ポート）５６を通して入力することもできる。進歩的な変調技術を用いる際には、音声及びデータを共に同時に送信できるので、このスイッチは不要である。
【００１７】
追跡システム４０との無線チャネル３４は、ユーザ２３が、追跡システム４０用の電話番号を発呼することによって確立される。音声通信３１は、移動装置のユーザ２３と、追跡システムの所にいる発呼受信者８４（図３）との間で確立する。発呼受信者８４はユーザ２３に、ボタン６４を押すように指示する。セル電話の操作者２３がボタン６４を押して、ＧＰＳプロセッサ３０が、ＧＰＳ衛星２０から得たＧＰＳデータを送信することが可能になる。ＧＰＳプロセッサはＧＰＳデータを連続的に取得する。追跡用途では、このボタン操作は、１回押して送信することよりもむしろ周期的なものになり得る。同時に、スイッチ６０がＩＢＳモデム２８を音声符号化器１８に接続する。そしてＩＢＳモデム２８が作動する。ＧＰＳプロセッサ３０がＧＰＳデータ２９をＩＢＳモデム２８に出力する。ＩＢＳモデム２８がディジタルＧＰＳデータを変調して、移動装置１４内の音声符号化器１８に出力する。音声符号化器１８は符号化ＧＰＳデータ３２を、無線チャネル３４上で追跡システム４０に出力する。
【００１８】
ユーザ２３は追跡システム４０用の電話番号を手動で発呼した後の任意の時点で、ボタン６４を押すことができる。ＧＰＳ位置データ（または他のディジタルデータ）をディジタルデータトーンとして、ＩＢＳモデム２８を通して、無線チャンネル３４で追跡システム４０に出力する。
【００１９】
追跡システム４０はＧＰＳプロセッサ３０に対して、その後の追加的な位置履歴の要求４４を行うことができる。これらの要求４４に応答して、ＧＰＳプロセッサ３０が追加的なＧＰＳデータ３２を追跡システム４０に送信する。追跡システム４０が移動装置１４についての最良の軌跡（トラック）を識別した後に、軌跡情報４６をユーザ２３に送信する。軌跡情報４６は、追跡システムの所にいる発呼受信者による実際の音声信号の形態、自動化した応対装置から電子的に発生した音声信号の形態、あるいはディスプレイ６２上にユーザ２３に対して表示するディジタルデータの形態にすることができる。データを良好に送信した後に、ユーザが再びボタン６４を押して、スイッチ６０をマイクロホン５８に再接続することができる。
【００２０】
図３は、先に図１に示した追跡システム４０のより詳細な図である。追跡システム４０は、移動装置１４からディジタルＧＰＳデータ３２を受信するためのＩＢＳモデム７２を具えた位置サービスコントローラ（ＬＳＣ）７０を具えている。プロセッサ７６は位置データを、地図７４、運動モデル７８、及び位置履歴７９と共に用いて、移動装置１４の位置を追跡する。発呼受信者８４は、移動装置１４の所にいるユーザからの初期位置要求を、電話機８２で受信する。発呼受信者８４はコンピュータ８０を使用して、ＬＳＣ７０によって復号化した位置データにアクセスして、プロセッサ７６が提供する追跡情報を表示する。そして発呼受信者８４は、最良の軌跡位置情報を、移動装置１４のユーザ２３に明言するか、あるいはディジタル通信する。
【００２１】
図４は、移動装置１４と追跡システム４０との間の通信順序を示すブロック図である。図４中のメッセージの流れは、ＧＰＳ位置測定が、移動装置及び追跡システムの両者によるフィルタ試験に合格していることを仮定している。ブロック１００では、ユーザが追跡システムを、無線通信システムを通してダイヤル発呼する。ブロック１０２では、発呼の確立中に、移動装置１４がＧＰＳ衛星に対するＧＰＳ位置を維持する。ブロック１０４では、追跡システム４０におけるＬＳＣ７０を、移動装置１４が確立した音声径路にブリッジ接続（橋絡）する。ブロック１０６では、ＬＳＣ７０が開き回線を検出して、移動装置１４との接続のために聴話する。ブロック１０８では、追跡システム４０が発呼に応答する。
【００２２】
ブロック１１０では、追跡システム４０の所にいる発呼受信者８４が発呼に応答して、移動装置１４の位置を要求する。ブロック１１２では、この位置要求に応答して、移動装置１４のユーザ２３が位置追跡ボタンを押す。ブロック１１４では、移動装置１４が、発声音声信号を拾うマイクロホンに接続した音声伝送径路（ＴＸ）をミュート（静音化）する。音声とデータが同時のシナリオでは、この動作は不要である。移動装置１４は、ＧＰＳ受信機からの位置を取得して、この位置を追跡システム４０に送信する。
【００２３】
ブロック１１８では、ＬＳＣ７０が、移動装置１４のＩＢＳモデム２８によって送信される位置メッセージを復号化する。そして遠隔的な追跡システム４０が、移動装置１４についての閉ループ追跡方式を実行する。閉ループ追跡方式では、遠隔的な追跡システム４０が、移動装置１４からの追加的な位置履歴データを要求することができる。移動装置１４は、以前の位置データを記憶して、追跡システムが要求した際に、この位置履歴を送信する。そしてブロック１１６では、移動装置１４が前記伝送径路のミュートを解除する。
【００２４】
ブロック１２０では、移動装置１４を追跡するために、前記位置データを地図エンジン（図３ではプロセッサ７６として示す）に送信する。この地図エンジンは、移動装置１４についての位置を取得してこれを表示する。ブロック１２２では、地図上の位置を、遠隔的な追跡システム４０の所にいる発呼受信者８４に対して表示する。この移動装置１４の位置にもとづいて、発呼受信者８４は、ミュートしていない送信チャネル上で、移動装置１４のユーザ２３に支援データを提供する。
【００２５】
ブロック１２４では、ユーザ２３が発呼受信者８４の情報を聴取することによって支援を受け、そして追跡システム４０との通話を終了する。ブロック１２６では、通話接続を中断する。ブロック１２８では、ＬＳＣ７０が通話終了を検出して、回線を切断する。そしてブロック１３０では、発呼受信者８４が回線を切断する。
【００２６】
図５に、現在のＧＰＳ位置を、移動装置内に現在維持していない通話についてのフローを示す。これは「コールドスタート」とも称し、ここではＧＰＳプロセッサ３０が、位置をＧＰＳ衛星２０から取得する前に支援を要求する。追跡システム４０と移動装置１４との間の通信を確立するために、図４に示すものと同じ動作１００、１０４、１０６、１０８、１１０、及び１１２を実行する。
【００２７】
ブロック１３２では、移動装置１４が、追跡システム４０からのＧＰＳ支援データを要求する。ブロック１３４では、ＬＳＣ７０が、移動装置１４がＧＰＳ衛星２０上の位置を得るために必要なＧＰＳ支援データ及び時間同期データを特定する。ブロック１３５では、ＬＳＣ７０が必要なＧＰＳデータを移動装置１４に送信して、移動装置１４が、位置をＧＰＳ衛星２０から得る。ブロック１３６では、このＧＰＳ位置データをＬＳＣ７０に送信する。そしてＬＳＣ７０が、送信されたＧＰＳデータを復号化して、閉ループ追跡を実行する。ブロック１３７では、ＬＳＣ７０が、移動装置１４から要求された位置情報をすべて得ると、移動装置１４が音声伝送径路のミュートを解除する。
【００２８】
ブロック１３８では、ＬＳＣ７０が位置データを地図エンジン７６に送信して、地図エンジン７６ではこの位置データを用いて、移動装置１４の最良の軌跡を得る。ブロック１３８では、この最良の軌跡を発呼受信者８４に対して表示する。ブロック１４０では、発呼受信者８４が表示された情報を用いて、移動装置１４のユーザ２３を支援する。そしてブロック１４２、１４４、１４６、及び１４８では、通話を終了する。
【００２９】
図６に、発呼受信者８４が手動で出すか、あるいは追跡システム４０が自動的に出すかのいずれかによる追跡履歴要求についてのメッセージの流れを示す。ブロック１５０では、発呼受信者８４が、移動装置１４からの「停止」履歴か、あるいは「運動」履歴かのいずれかを要求する。ブロック１５２では、ＬＳＣ７０が移動装置１４からの履歴データを要求する。そしてブロック１５４では、移動装置１４が要求された位置履歴を、メモリから追跡システム４０に送信する。
【００３０】
ブロック１５６では、ＬＳＣ７０がこの位置履歴データを復号化して、閉ループ追跡を実行する。閉ループ追跡からの履歴データを地図エンジン７６に送信する。ブロック１６０では、移動装置１４が同時に、前記音声伝送径路のミュートを解除する。ブロック１５８では、移動装置１４の位置を識別する地図を、発呼受信者８４に対して表示する。ブロック１６２では、発呼受信者８４が地図の位置にもとづいて、移動装置１４のユーザ２３に支援を提供する。ブロック１６４、１６６、１６８、及び１７０では、ユーザ２３がこの支援を受信して、通話を終了する。
【００３１】
図７に、移動装置１４がＧＰＳデータを処理して、閉ループの追跡要求に応答する方法を示すブロック図を示す。ブロック２００では、移動装置１４が、ＧＰＳ測定値を含む標準的なディジタルデータを、１つ以上のＧＰＳ衛星２０から受信する。このＧＰＳデータ列を、圧縮した２進フォーマットに変換する。
【００３２】
ブロック２０２では、移動装置１４（図２）内のＧＰＳプロセッサ３０が、追跡システム４０からの、位置及び履歴データに対する要求２０５に応答する。ＧＰＳプロセッサ３０（図２）は、前以てメモリ２０８内の履歴アレイ内に蓄積している圧縮した２進データを検索する。
【００３３】
ブロック２０４では、不良のＧＰＳレポート（報知）を選別（フィルタリング）する。高速、中速、低速、及び無速度の運動モデルにもとづいて、現在のＧＰＳレポートを過去の履歴に対して選別して、不良のＧＰＳ測定を検出して除外する。これについては図８により詳細に記載する。移動装置１４についての位置データをブロック２０８に蓄積する。移動装置１４の停止位置履歴、及び前のレポート履歴を、指定した期間について蓄積する。蓄積している位置データを用いて、運動期間中の高度変化、及び複雑な運動の追跡、及び先に指定した期間内の停止位置を特定する。一例では、履歴期間を約２４時間とする。
【００３４】
次の測定データ、即ちある所定期間中の、移動装置１４の位置を含めた運動履歴を、メモリブロック２０８に蓄積する。一例では、直前の３０秒間の運動履歴を蓄積する。運動履歴は、位置毎の全運動状態を含む。停止履歴は、直前の２４時間中に、移動装置１４が停止したすべての位置を含む。リフレッシュ（更新）データは、移動装置１４が周期的かつ自動的に起動して、現在のＸ位置及びＹ位置を更新した場所のデータである。
【００３５】
ブロック２０６では、移動装置１４の位置データをパケットに変換して、遠隔追跡システム４０への送信用のレポート２０３として変調する。「帯域内」信号変調は、ＧＰＳレポート２０３を、セルラ電話網のディジタル音声チャンネル上での送信を可能にする。ＧＰＳデータは、周波数可変変調（ＦＡＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｇｉｌｅ Ｋｅｙｉｎｇ）と称する、異なるビット表現を表わす可変周波数を使用して送信することができる。これらの周波数は、ディジタルボコーダを「騙して」、このデータを音声として通過させることを可能にする。
【００３６】
前記データが多ビットを表現するので、周波数偏移変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のような方式で送信する標準的な１／０の組合わせよりも高いビットレートを達成することができる。これらの帯域内変調技術は、同時継続出願の米国特許”ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＩＮ−ＢＡＮＤ ＳＩＧＮＡＬＩＮＧ ＦＯＲ ＤＡＴＡ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＶＥＲ ＤＩＧＩＴＡＬ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＮＥＴＷＯＲＫＳ”、第０９／５３１，３６７号、２０００年３月２１日出願に記載してあり、この特許は参考文献として本明細書に含める。
【００３７】
この伝送方式を用いて、ブロック２０６が位置及び履歴要求２０５に応答して、遠隔追跡システム４０との時間同期を実行する。
【００３８】
図８に、図７のブロック２０４において移動装置１４の不良のＧＰＳ測定を選別する方法を、さらに詳細に示す。高速／中速／低速／無速度の運動モデルにもとづいて、移動装置１４が現在のレポートを過去の測定履歴に対して選別して、不良のＧＰＳ位置測定を検出して除外する。なお、以下に記述する選別（フィルタリング）は、移動装置１４内で実行する代わりに追跡システム４０内で実行することもできる。
【００３９】
移動装置１４の運動状態を、図７の移動装置１４のメモリ２０８に保持する。ブロック２１０では、移動装置１４の前の運動状態を識別する。一例では、毎秒１回、運動状態を特定する。運動状態は、移動装置１４の、現在位置、速度、加速度、加速度変化（ジャーク）を含む。加速度変化は加速度の導関数である。
【００４０】
移動装置１４の前の測定位置について、前の運動状態を記憶して、移動装置１４の新たな、または現在の運動状態を、移動装置１４の前の運動状態に部分的にもとづいて特定する。加速度及び加速度変化のようなパラメータは、多数の前の運動状態の位置、速度、及び加速度にもとづいて特定する、時間フィルタを用いて、比較している２つの状態が、こうした計算を実行するのに合理的な期間内にあることを確認する。
【００４１】
ブロック２１８では、高速、中速、低速、及び無速度のモデルを、現在及び前の運動状態から導出した移動装置１４の動作と比較する。運動モデルは、速度範囲、進路範囲、位置範囲、加速度範囲、及び加速度変化範囲を含む。これらの範囲は運動モデルに応じて変化する。例えば、無速度運動モデルは、現在停止状態にある移動装置１４を表現する。停止中の移動装置１４の次の方向は、あらゆる方向となり得る。従って、無速度運動モデル用の進路範囲は±１８０度に選択する。しかし、静止中の移動装置１４は、１秒の測定期間中には限定量の速度変化しかできないので、無速度運動モデル用の速度範囲は比較的小さい。
【００４２】
他方では、高速運動モデルは比較的小さい進路範囲を有する。これは、高速の移動装置１４は、１秒間に限定量の進路変化しかできないからである。例えば、６０ＭＰＨ（マイル／秒）（≒９６ｋｍ／ｈ）で進行中の車のような高速の移動装置１４は、１秒間に方向を９０度変化させることはできない。しかし６０ＭＰＨの車は、移動装置１４を携行している低速の人よりも十分大きな量の、より速くなる、あるいはより遅くなる速度変化が、１秒間に可能である。従って、高速運動モデルは低速運動モデルよりも大きい速度範囲を有し得る。
【００４３】
移動装置１４の動作は、ブロック２１４で作成した運動モデルについての、前及び現在の運動状態から特定される。ブロック２１８では、高速、中速、低速、及び無速度の運動モデルを、導出した対称物の動作と比較する。現在測定した運動状態２１６がいずれかの運動モデルの範囲内である場合には、測定値を良好な測定値としてブロック２２２内に蓄積する。現在測定した運動状態が、いずれかの運動モデルについての所定しきい値内ではない場合には、ブロック２２０において、現在の測定値を不良として目印を付ける（マークする）。
【００４４】
図９〜１１に、前記運動モデルを用いて不良測定値を選別する方法をより詳細に示す。ブロック２３０は、時刻Ｔ１で測定した、運動装置１４の前の運動状態Ｋ１を示す。前の運動状態Ｋ１は、時刻Ｔ１における位置、速度、加速度、及び進路を含む。
【００４５】
運動状態は、移動装置１４を追跡するために用いる特定の追跡方法に応じて、より多い、あるいはより少ないパラメータを有し得る。ＧＰＳプロセッサ３０は、ＧＰＳ衛星２０を捕捉して、移動装置１４の位置を特定して、の速度、進路、加速度、加速度変化を、追跡処理機能として演算する役割がある。この機能は処理の必要性に応じて、追跡システム４０内または移動装置１４内で実行することができる。この選択は、処理を分散させるべき要望と、遠隔装置のコストについての要望との対比にもとづいて行う。
【００４６】
移動装置１４（図２）内、あるいはまた追跡システム４０（図３）のＧＰＳプロセッサ３０は、前の運動状態にもとづいて速度、加速度、加速度変化、及び進路を計算する。
【００４７】
無速度運動モデルの一例をブロック２３４に示す。無速度モデル２３４について、位置、速度、加速度、加速度変化、及び進路についての範囲２３５を事前選択する。例えば、無速度運動モデル２３４における位置範囲は、前に測定した時刻Ｔ１における位置から０〜５フィート（０〜１．５２４ｍ）とする。速度範囲は、前に測定した運動状態Ｋ１における速度から０〜５ＭＰＨ（０〜９．６ｋｍ／ｈ）とする。進路についても範囲を事前選択する。この例では、無速度運動モデルにおける進路範囲は、０〜３６０度のあらゆる場所とする。加速度及び加速度変化についても、範囲を事前選択する。
【００４８】
ブロック２３６に、低速運動モデルについての範囲の一例を示す。低速運動モデルについての位置範囲は０〜２０フィート（０〜６．０９６ｍ）とする。速度は０ＭＰＨ±５ＭＰＨ（０ｋｍ／ｈ±９．６ｋｍ／ｈ）とする。なお進路範囲は±９０度として、これは無速度運動モデル用の３６０度よりも小さい。これは、低速で動いている移動装置１４は、１秒間に９０度以上の方向の変化が生じにくいからである。中速及び高速の運動モデルを用いる。
【００４９】
図１０に、移動装置１４の現在の測定位置Ｍ１を、移動装置１４の予測位置と比較する方法の一例を示す。円２３８は、中速運動モデルについての、予測位置Ｐ１からの位置範囲を表わす。円２３８は、例えば１０〜４０ＭＰＨ（１６〜６４ｋｍ／ｈ）の中速で進んでいる移動装置１４が位置し得るすべての可能な位置を表わす。円２４０の中心は、移動装置１４の現在の測定位置を表わす。円２４０の直径は、ＧＰＳ測定に関連する推定誤差を表わす。例えば、円２４０は１００フィート（３０．４８ｍ）の直径を有することができる。
【００５０】
カイ（χ）２乗検定のような何らかの幾何学的検定を用いて、円２３８と円２４０との重複領域２４２の大きさを測定することができる。２つの幾何学的形状の交差部を測定することは当業者にとって既知であり、従ってここでは詳細には説明しない。領域２４２は、中速運動モデルについて測定した運動状態Ｋ１に与えられる位置得点に比例する。破線の円２４４は、高速運動モデルについての位置範囲を表わす。高速運動については移動装置１４がより高い速度を有するので、円２４４の面積がより大きくなる。点の領域２４６と横線領域２４２とを組み合わせて、高速運動モデルについての、現在測定した移動装置１４の位置Ｍ１を表わす。
【００５１】
図１１に、運動モデルについて進路得点を計算する方法を図式的に示す。ベクトル２５０は、前の運動状態Ｋ１にもとづく移動装置１４の予測進路を表わす。ベクトル２５２は、現在測定した時刻Ｔ２における移動装置の進路を表わす。破線２５４は、低速運動モデルについての進路範囲を表わす。破線２５６は、中速運動モデルについての進路範囲を表わす。
【００５２】
移動装置１４の速度が増加するに連れて、進路の範囲が減少すべく変化する。例えば、４５度を４０ＭＰＨ（６４ｋｍ／ｈ）で曲がることは、１０ＭＰＨで曲がることよりも困難である。従って、低速運動モデルについての進路範囲２５４は、中速運動モデルについての進路範囲よりも大きい。
【００５３】
時刻Ｔ２で測定した現在の進路２５２が、いずれかの運動モデルの進路範囲内にあるか否かを最初に特定する。図１１に示す例では、測定した進路２５２は、中速運動モデルの進路範囲２５６内にない。従って、中速運動モデルについての進路得点は０である。この例では、現在測定した進路２５２は、低速運動モデルの進路範囲内にある。従って、予測進路２５０と測定進路２５２との間の角度２５８を測定する。低速運動モデルについての進路得点は角度２５８に比例する。
【００５４】
図１２に、異なる運動モデルについての速度得点を決定するために用いる同様のベクトル解析を示す。同様のベクトル解析を用いて、加速度及び加速度変化の得点を導出する。速度ベクトル２５１は、移動装置１４の現在時刻Ｔ２における、予測した現在速度を表わす。この例では、予測した速度は、前の運動状態Ｋ１について計算した速度と同一である。破線２５５は低速運動モデル用の速度範囲を表わす。破線２５７は中速運動モデル用の速度範囲を表わす。
【００５５】
上述したように、移動装置１４の現在測定した速度２５３が、いずれかの運動モデルの速度範囲内にあるか否かを最初に特定する。速度範囲内にない場合には、これらの運動モデルについての速度得点をすべて０に設定する。測定した速度２５３が１つ以上の運動モデルの速度範囲内にある場合には、測定した速度２５３を予測した速度２５１と比較する。
【００５６】
この例では、測定した速度２５３が、中速運動モデルについての速度範囲２５７内にある。予測速度２５１と測定速度２５３との差を用いて、中速運動モデルについての速度得点を導出する。測定速度２５３が、低速運動モデルについての速度範囲２５５内にないので、低速運動モデルについての速度得点を０に設定する。
【００５７】
図１３に、異なる運動モデルについての得点を用いて、測定した移動装置１４の位置を保持しているか放棄したかを特定する方法を示す。ブロック２６０は、低速運動モデルに関連して測定した移動装置１４の位置についての得点２６２を示す。図９〜１２を参照して上述したように、得点２６２は、無速度、低速、中速、及び高速の各運動モデルについての、パラメータ毎に導出する。一例では、各得点を、０から１までの範囲内になるように正規化する。
【００５８】
個々の得点２６２に、重みを適用することができる。重み２６４は、現在の移動装置１４の測定値の精度に関してより良好な情報を提供し得る特定のパラメータに、優先度を割り当てることを可能にする。例えば、１つの実験では、移動装置１４の測定値の精度に関して、位置得点が他のパラメータよりも多くの情報を提供していることが判明している。従って、位置パラメータに適用したブロック２６０内の重み＃１を、他の重み２６４よりも増加させる。
【００５９】
重み２６４を得点２６２に適用して、低速運動モデルの得点２６０についての総得点２６６を得る。グラフ２６８に、各運動モデルに対する得点の例を示す。現在測定した移動装置１４の位置に対する最高得点は、低速運動モデルに対する得点２６６である。この例では、低速運動モデルの得点が値２５を有する。運動モデルの最高得点がしきい値２７０を上回る場合には、図８のブロック２２２において、ＧＰＳプロセッサ３０が現在の測定値を蓄積する。運動モデルの最高得点がしきい値２７０を下回る場合には、移動装置１４の位置についての現在測定値を不良として目印を付けて放棄する。しきい値２７０は経験的なデータから既定することができ、そしてシステムの追跡性能に応じて変化させることができる。
【００６０】
測定位置を、上述した粗い選別（フィルタリング）を通過させた場合には、この測定値を蓄積して、最終的に、移動装置１４の新たな運動状態として、追跡システム４０に送信する。なお重要なこととして、ＧＰＳプロセッサから得た実際の生の測定位置データを、追跡システム４０に送信する。そして追跡システム４０がさらなる予測処理を行う。このことは、移動装置１４が、他の地図、履歴、及び追跡システム４０にとって利用可能な他のセンサパラメータを利用せずに、位置についての仮定を行うことを防止する。
【００６１】
（追跡システム処理）
図１４に、追跡システムが移動装置からの位置データを用いて、最良の軌跡を作成する方法を示す。ブロック２８０では、追跡システム４０が、移動装置１４からの、現在のＧＰＳ位置データ及び過去の位置履歴データを要求する。移動装置１４から受信したデータを、通常の表現及び座標フレーム（枠）に変換する。この通常の表現は、経度、緯度、高度、進路、速度、加速度、及び加速度変化から成る運動状態である。一例では、世界測地システム（ＷＧＳ−８４：Ｗｏｒｌｄ Ｇｅｏｄｅｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ）座標を用いる。ＷＧＳ−８４は地球に固定した全世界の基準フレームであり、地球モデルを含む。
【００６２】
いくつかの異なるレポートを、移動装置１４から要求することができる。最初の要求は、単に現在測定した移動装置１４の位置を得ることである。他の要求は、履歴レポートを得ることである。少なくとも３つの異なる種類の履歴レポートが存在する。停止履歴レポートは２４時間のようなある程度前の期間中に、移動装置１４が停止したすべての位置を識別するものである。運動履歴は、直前の３０秒のような少し前の期間中の、移動装置１４のすべての位置を識別するものである。周期的履歴レポートは、例えば３０秒毎に１回取得した移動装置１４の位置測定値を識別するものである。
【００６３】
ブロック２８２では、どの運動モデルが移動装置１４の現在の運動状態を最も良く表現するかを特定する。時刻Ｔ１における前の運動状態Ｋ１を、時刻Ｔ２における移動装置１４の現在位置と比較する。前の運動状態を現在位置と比較することによって、追跡システム４０が時刻Ｔ２における予測運動状態を特定する。ブロック２８２では、移動装置１４の現在の運動状態と最良の整合を行う運動モデルを選択する。最良の運動モデルを識別する一方法は、図７〜１３を参照して説明した最高得点を与える運動モデルを識別することによるものである。この運動モデルは、移動装置１４が高速、中速、低速、あるいは無速度のいずれであるかを識別するものである。
【００６４】
ブロック２８４では、移動装置１４の現在位置についての道路及び交差点の候補を決定する。ブロック２８６では、仮想軌跡を作成する。ブロック２８８では、仮想軌跡を関連する道路に融合させる。接線法及び射影法を用いて、現在測定した移動装置１４の運動状態についての経度及び緯度を数学的に特定する。ブロック２８４で識別した道路及び交差点の候補を、測地的距離を用いて選別する。選別に用いる測地的距離は、ＧＰＳ誤差にもとづくものである。ブロック２９０では、仮想軌跡の候補を点数化するために、ベイズ法を用いる。速度、履歴、距離、及び進路が、ベイズ得点法で用いる得点である。その結果は、算出した信頼度である。これらの信頼度を総計して、時間で正規化する。他のすべての仮想軌跡を、信号対雑音で上回る最良の軌跡が識別される。
【００６５】
ブロック２９２では、最良の仮想軌跡を選択する。各軌跡について算出した信頼度を比較する。信号対雑音のしきい値を確立する（レポート誤差）。信号対雑音比のしきい値は可変であり、地図に世界地点指示（ジオレフ）の誤差を与えるべく変化させることができる。このことは、追跡システム４０が、未改善あるいは少し地点修正した地図データベース上で動作することを可能にする。高精度の地図上では、信号対雑音のしきい値をより高く設定して、軌跡の計算を高速化して、不要な仮想軌跡を除外する。そして速度、進路、運動モデル、道路までの距離、及び前の運動状態にもとづいて、最良の軌跡を選択する。
【００６６】
ブロック２９４では、軌跡ファイルを更新する。雑音しきい値を越える最良の仮想軌跡にもとづいて、複合軌跡ファイルを構築する。信号対雑音のしきい値を上回る仮想軌跡が存在しない場合には、生の位置レポートを使用する。目標と移動装置１４の射影位置との誤差の推定値について共分散を計算する。表示エンジンが信頼度値を使用して、軌跡の「期限切れ」を示す。識別した最良の仮想軌跡を複合軌跡ファイル内に蓄積して、可能な軌跡候補の多数の仮定履歴として保持する。この履歴は、時間上で、相関不良を修正して、軌跡の精度を改善するために用いることができる。
【００６７】
一旦、最良の仮想軌跡を選択すると、ブロック２９６では、この最良の仮想軌跡について、世界地点符号化した番地（アドレス）を特定する。このことは、この最良の仮想軌跡に最も近い測地的番地の地点を、番地地図から抽出することによって達成される。
【００６８】
ブロック２９８では、共分散を計算することによって、仮想軌跡の信頼度を周期的に計算する。共分散が合理性のしきい値を超過するか、あるいは仮想軌跡が時間的に「期限切れ」になってれば、この仮想軌跡を消去して、履歴ファイル中の既知の最終位置を蓄積する。信頼度の減少を実時間で表示するために、軌跡ファイル中に信頼度情報を供給する。
【００６９】
ブロック３００では、軌跡履歴記録を発呼受信者８４に提供して、これには、最良の仮想軌跡毎の停止地点、位置、速度、および進路を含める。このデータを将来のレポート用の予測的追跡において使用する。ブロック３０２では、軌跡レポートをディスプレイに対して出力する。追跡ファイルに対して、更新情報を周期的に供給する。この更新情報は、位置、速度、進路、高度、経度／緯度、信頼度、及び世界地点符号化した番地を含む。
【００７０】
（仮想軌跡の作成）
図１５に、図１４のブロック２８４において、道路及び交差点の候補を識別する方法をより詳細に示す。特定領域３０４についての交差点及び道路を、経度及び緯度にもとづいて空間アレイ内に蓄積する。移動装置１４は現在測定した位置３０６から、追跡システム４０からの位置を要求する。位置３０６から所定距離３１８内にあるすべての交差点３０８、３１０、３１２、３１４、及び３１６の空間アレイを、交差点の候補として用いる。交差点３２０、３２２、及び３２４はフィルタ３２６外にあるので、これらを放棄する。同様にして、道路３２８、３３０、３３２、３３４、及び３３６はフィルタ３２６内にあるので、これらを道路候補として用いる。道路３３８はフィルタ３２６外にあるので、これを放棄する。
【００７１】
図１６に、空間アレイ３０４用に用いるマスが、現在測定した移動装置１４の位置に応じて動的な時間的変化をする様子を示す。空間アレイ３０４を、多数のマス３４０Ａ〜３４０Ｉに分割する。一例では、各マス３４０が、緯度及び経度において１度の１／１０を表わす。中心のマス３４０Ｅは、現在測定した移動装置１４の位置３０６を含むマスである。中心のマス３４０Ｅについての交差点及び道路の候補、及びマス３４０Ｅを包囲し、かつフィルタ３２６内に入る各マスを、移動装置１４を追跡するために使用する。交差点及び道路の候補を、各候補のマスに応じて記憶する。
【００７２】
現在測定した移動装置１４の位置３０６が異なるマスに移動する際には常に、中心のマス及びこれを包囲するマスからの、道路及び交差点の候補を用いて、新たな道路及び交差点の候補を識別する。現存する道路及び交差点の候補で放棄したものは、もはや、移動装置１４の現在位置についての、９マスの空間アレイの一部を構成しない。このことは、位置３０６が空間アレイの端に到達して、道路及び交差点の候補が限定数になることを防止する。例えば移動装置１４が、マス３４０Ｅ内の位置３０６から、マス３４０Ｉ内の位置３４２に移動し得る。追跡システム４０は、マス３４０Ｅ、３４０Ｆ、３４０Ｈ、及び３４０Ｉについての道路及び交差点の候補のうち、まだ新たなフィルタ領域３４４内にあるものを保持する。マス３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃ、３４０Ｄ、及び３４０Ｇについての道路及び交差点の候補を放棄して、マス３４０Ｊ、３４０Ｋ、３４０Ｌ、３４０Ｍ、及び３４０Ｎからの新たな道路及び交差点の候補のうち、フィルタ領域３４４内に入るものを追加する。空間アレイの中心を常に、現在測定した位置に置くことによって、追跡システム４０がこの空間アレイの端に到達することを防止するだけでなく、道路及び交差点の候補を迅速に識別することができる。このことは、空間アレイの動的な更新を可能にして、すべての点を同時にメモリ内に有しなければならない必要性を低減する。このことは、領域を表現するデータセットの、より良好なデータベース管理を提供する。
【００７３】
（仮想軌跡の更新及び伝播）
図１７〜１９に、図１４のブロック２８６において、追跡システム４０が仮想軌跡を作成して更新する方法、及び図１４のブロック２８８において、これらの候補を道路及び交差点に融合させる方法を、さらに詳細に示す。
【００７４】
移動装置（位置３０６）の最後に測定した運動状態を用いて、識別した交差点及び道路の候補についての新たな仮想軌跡３５０を作成する。最後に測定した移動装置１４の運動状態、選択した運動モデル、経度、緯度、進路、高度、時間、道路の識別、道路の種類、道路のクラス、そして道路及び交差点の候補に関連する他のあらゆるパラメータにもとづいて、各仮想軌跡３５０が、それ自体の運動状態を有する。
【００７５】
仮想軌跡は、移動システム１４が位置し得るものと追跡システム４０が確信した種々の異なる位置の予測である。例えば、仮想軌跡３５０Ａは、移動装置１４の測定位置３０６から道路候補３２８までの最短の接線距離の所にある。仮想軌跡３５０Ａの進路は、位置３０６から最短の、道路３２８上の点３５１における道路３２８の方向として選択する。例えば、道路３２８が概ね南北方向に走り、北向きの第１方向では北から８度外れ、反対方向に進む交通にとっては北から１８８度外れているものとする。位置３０６における移動装置１４の進路は、北から１０度の進路であり得る。道路３２８上の仮想軌跡３５０Ａは、点３５１において、８度の進路に選択する。現在の運動状態の進路に明らかに整合する道路方向が存在しない際には、仮想ベクトル３５０を、道路上の両方向、あるいは交差点から出るあらゆる方向に選択することができる。
【００７６】
図１８に、同一の道路候補について多数の仮想軌跡を作成することを示す。道路候補３３０を、セグメント３５２、３５４、及び３５６に分割する。移動装置１４の位置３０６から道路３３０のセグメント３５４までの最短の接線距離３５５を計算する。セグメント３５４についての仮想軌跡３５０Ｂを作成する。道路３３０の他のセグメント３５２及び３５６も、候補として識別する。道路のセクション３５２及び３５６からの距離を、位置３０６に射影する。道路のセクション３５２及び３５６について、それぞれ仮想軌跡３５０Ｄ及び３５０Ｅを作成する。
【００７７】
図１９に、仮想軌跡３５０が道路候補に沿って伝播して、現在測定した移動装置１４の運動状態に対応する様子を示す。仮想軌跡３５０は、現在の移動装置１４の運動状態用に選択した運動モデルに従って伝播する。例えばベクトル３５０Ｆは、道路３２８上の１つの仮想軌跡についての、位置３６０における運動状態を表現し、この運動状態は、前に測定した時刻Ｔ１、位置３０６における、移動装置１４の運動状態に対応する。移動装置１４の第２測定時刻Ｔ２では、仮想軌跡３５０Ｆが、新たな位置及び運動状態３６２に伝播する。
【００７８】
時刻Ｔ２における、仮想軌跡３５０Ｆについての新たな運動状態は、選択した運動モデルに従って変化する。例えば、移動装置１４用に中速運動モデルを選択しているものとする。中速運動モデルは、３０ＭＰＨ（４８ｋｍ／ｈ）の関連速度を有し得る。仮想軌跡を毎秒１回更新する場合には、時刻Ｔ２において伝播している仮想軌跡３５０Ｆは、道路３２８に沿ってさらに４８．５フィート（１４．８ｍ）先の位置に移動する。
【００７９】
図２０に、仮想軌跡３５０を絶えず作成して更新する様子を示す。移動装置１４がこの新たな位置に移動するので、追跡システム４０が空間アレイ内で新たな道路及び交差点の候補を識別する。新たな道路及び交差点の候補のうちフィルタ３２６内に入るものについて、新たな仮想軌跡３５０Ｋ、３５０Ｌ、３５０Ｍ、３５０Ｎ、及び３５０Ｒを作成する。仮想軌跡３５０Ｇ、３５０Ｈ、３５０Ｉ、及び３５０Ｊはもはやフィルタ３２６の範囲に入らず、従ってこれらを消去する。同様に、仮想軌跡が選択した期間中に最小限の得点を提供し損なった場合には、これらの仮想軌跡を「期限切れ」にすることができる。
【００８０】
移動装置１４が短期間、測定位置を生成し損なった際にも、仮想軌跡が移動装置１４の追跡を継続する。例えば、移動装置がトンネル内を進行中であり、数秒間、ＧＰＳ座標を取得及び送信することができないものとする。移動装置１４がトンネルに入る前に作成した仮想軌跡を、トンネルを通るように伝播させて、移動装置１４がトンネルを出た後に再び取り上げて、確認することができる。これにより、測定した位置が送信されない際にも、追跡システム４０が移動装置１４を仮想的に追跡することができる。
【００８１】
（仮想追跡得点）
最高得点を生成する仮想軌跡を、最良の軌跡として追跡システム４０の発呼受信者８４に報告（レポート）する。以下に、仮想軌跡を点数化する方法、及び最良の仮想軌跡を選択する方法について図２１〜２４を参照して説明する。
【００８２】
（距離）
図２１に、仮想軌跡３５０に対する距離得点を計算する方法を示す。仮想軌跡３５０から現在測定した位置３０６までの距離を測定する。この距離は、２つ以上の可能な場合をもとに計算する。第１の場合には、距離の測定値は、道路距離３６２のように、道路からの接線距離とする。第２の場合は、道路への接線が物理的な交差点外にある場合であり、これはマッピングの場合として知られている。マッピングの場合については、前に図１８を参照して説明している。
【００８３】
線３６７は、仮想軌跡３５０Ｂの位置（経度及び緯度）から測定位置３０６までの距離を表わす。線３６３は、道路３３６上の仮想軌跡３５０Ｇから測定位置３０６までの距離を表わし、線３６５は、道路３３２上の仮想軌跡３５０Ｄから測定位置３０６までの距離を表わし、そして線３６９は、道路３２８上の仮想軌跡３５０Ｆから測定位置３０６までの距離を表わす。
【００８４】
距離３７１を表３７０に記録する。同じ、あるいは異なる重み係数３７２を、これらの距離に適用することができる。例えば、仮想軌跡が直近に選択した最良の軌跡と同じ道路に関連する場合には、これらの仮想軌跡により大きい重みを付けることができる。他の例では、仮想軌跡を、低速の道路あるいは徒歩径路のような、関連する道路分類を有し得る。しかし、現在測定した移動装置１４の位置３０６における運動状態は、移動装置１４が高速道路上を進んでいることを示している。従って、この仮想軌跡に適用し得る重みが、この仮想奇跡の得点を悪化させる。
【００８５】
表３７０は、距離得点３７４のリストを提供するものである。最悪の距離得点は、最大のフィルタ距離３１８（図１５）におけるものである。最良の距離得点は距離０であり、これは、測定した移動装置１４の位置が、仮想軌跡に関連する道路の直接上にある場合である。表３７０では、仮想軌跡３５０Ｂが１０フィート（３．０５ｍ）の最良距離を有し、仮想軌跡３５０Ｇが５０フィート（１５，２４ｍ）の最悪距離を有する。そして上述したように、得点３７４に重み付けする。
【００８６】
（進路）
図２２に、仮想軌跡３５０に関連する進路に対する進路得点を決定する方法を示す。現在測定した移動装置１４の位置３０６における運動状態を、仮想軌跡３５０についての実際の道路の進路と比較する。その差を用いて、進路得点を決定する。最悪の進路得点は、移動装置１４の進路から９０度のものであり、最良の進路得点は、移動装置１４の進路から０度または１８０度のものである。道路のうちの１つが一方通行である場合には、道路の一方通行の方向、及び移動装置１４がこの方向にどれだけ近いかに応じて、進路得点を計算する。
【００８７】
表３７６に、進路得点の例を示す。仮想軌跡３５０Ｂ及び３５０Ｄが、北から９０度の道路３２２上の進路を有する。移動装置１４は北から６０度の測定進路を有する。従って、仮想軌跡３５０Ｂ及び３５０Ｄは、移動装置１４から３０度の進路差を有する。仮想軌跡３５０Ｆが北から２度の進路を有し、従って移動装置１４の測定進路から５８度の進路差を有する。進路得点にも、同じ、あるいは異なる重みを適用することができる。この例では、すべての仮想軌跡に対する進路得点に同一の重み５を与える。
【００８８】
（前の進路（履歴））
最終の更新から進路を取得して、この進路を移動装置１４の現在の進路と比較することによって、前の進路に対する得点も計算する。各仮想軌跡に得点を与える。この機能は、「極めて近接した」距離の点数化によってもたらされるオフセット近接問題の助けとなる。前の運動状態のいずれの追加的なパラメータも、重みに含めることができる。
【００８９】
（速度）
図２３に、異なる仮想軌跡３５０に対する速度得点を計算する方法を示す。仮想軌跡に関連する道路の速度評価を取得して、これを移動装置（位置３０６）の現在の運動状態について計算した速度と比較することによって、速度得点を計算する。現在測定した速度と前記速度評価との差、及び仮想軌跡の道路の分類にもとづいて、各仮想軌跡に得点を与える。
【００９０】
表３７８に、仮想軌跡３５０に対する速度得点の例を示す。移動装置１４は、時刻Ｔ１における運動状態については、３５ＭＰＨ（５６ｋｍ／ｈ）の速度を有するものとして計算されている。仮想軌跡３５０Ｂは道路３３２に関連している。道路３３２は位置３７７において、３０ＭＰＨ（４８ｋｍ／ｈ）の評価を有する。移動装置（位置３０６）と仮想軌跡３５０Ｂとの速度差は５ＭＰＨ（８ｋｍ／ｈ）である。表３７８内のすべての速度得点に、２の重みを適用する。仮想軌跡３５０Ｂは最終的な速度得点１０を有する。他の候補の仮想軌跡３５０に対する速度得点も計算する。
【００９１】
仮想軌跡３５０Ｂ、３５０Ｄ、及び３５０Ｆに関連する道路が、移動装置１４の測定速度（３５ＭＰＨ）に最も近い速度評価を有するので、これらの仮想軌跡が最良の速度得点を有する。仮想軌跡３５０Ｇに関連する道路３３６の評価が７０ＭＰＨであるので、この仮想軌跡が最悪の速度得点を有する。
【００９２】
図１４のブロック２９２において、仮想軌跡毎に、種々の得点を加算して、移動装置１４についての最良の仮想軌跡を決定する方法について、図２４及び図２５を参照してさらに説明する。表３８０では、最低の総得点が最良の仮想軌跡を表わす。しかし、種々の異なる得点技法を用いて、最も近い距離、進路、あるいは速度の仮想軌跡に最良の得点を割り当てることができる。表３８０では、他の得点パラメータも利用することができる。例えば、速度、加速度、及び加速度変化に対する得点を加算することができる。
【００９３】
ブロック３８２では、候補の仮想軌跡３５０毎に、距離、進路、速度、及び履歴の得点を合計加算して、仮想軌跡毎の総得点を計算する。これらの仮想軌跡に追加的な重みを適用することができる。図２４の例では、しきい値２００を用いている。判定ブロック３８６において、前記しきい値よりも良い得点を有する仮想軌跡が１つ以上存在する場合には、ブロック３８４において、最良の得点を有する仮想軌跡を最良の仮想軌跡として選択する。図２４の例では、最低の得点が最良の得点である。しきい値２００未満の最低の得点を有する仮想軌跡は、仮想軌跡３５０Ｂである。従ってブロック３８４では、仮想軌跡３５０Ｂを最良の仮想軌跡として選択する。
【００９４】
判定ブロック３８６において、しきい値２００よりも良い得点の仮想軌跡がない場合には、ブロック３８８では、追跡システム４０が、追加的な測定履歴が入手可能であれば、これを要求することができる。そしてブロック３９０では、追加的な仮想軌跡を作成して、新たな仮想軌跡の得点を、履歴レポートから計算する。判定ブロック３９２において、新たな仮想軌跡の得点のうちの１つ以上がしきい値２００よりも良い場合には、ブロック３９４では、最良の得点を有する仮想軌跡を最良の仮想軌跡として選択する。判定ブロック３９２において、前記しきい値よりも良い仮想軌跡の得点がまだない場合には、ブロック３９６では、現在測定した移動装置１４の運動状態を最良の軌跡として用いる。
【００９５】
発呼受信者８４に対する表示用に用いる最良の仮想軌跡は、時間と共に変化する。最良の仮想軌跡として選択した種々の異なる仮想軌跡を用いて、図１４のブロック２９４における軌跡ファイルを更新する。測定した時間基準についての最良の仮想軌跡のみを、発呼受信者８４に対して出力する。他の仮想軌跡は、追跡システム４０内で保持し伝播させるが、発呼受信者８４に対しては表示しない。次の測定時間について、他の仮想軌跡がより良い得点をもたらす場合には、次の測定時間については、この仮想軌跡を発呼受信者８４に送信する。このことは、追跡システム４０を適応型多仮定追跡機にするものである。
【００９６】
選択した最良の仮想軌跡に対して、信頼度値を生成することができる。信頼度得点は、選択した最良の仮想軌跡の得点に比例する。例えば図２４では、選択した最良の仮想軌跡３５０Ｂに対する信頼度得点は、得点１８０に比例する。所定量の時間中に、古い仮想軌跡がしきい値よりも良い得点を提供できなかった際には、これらの古い仮想軌跡を追跡システム４０のデータベースから除去する。
【００９７】
（世界地点符号化番地の生成）
図２６に、選択した最良の仮想軌跡によって街路番地（アドレス）を識別する方法を示す。この例では、仮想軌跡３５０Ｂを最良の仮想軌跡として選択している。現在の測定時刻についての仮想軌跡３５０Ｂが、点３９９に位置している。仮想軌跡が既知の街路の緯度及び経度に関連しているので、実際に測定した移動装置１４の運動状態ではなく、仮想軌跡を用いて街路番地を識別する。
【００９８】
点４０１、４０３、４０５、４０７、及び４０９は、追跡システム４０内の地図データベースに事前に記憶している世界地点符号化した番地を表わす。各番地４０１、４０３、４０５、４０７、及び４０９は、関連する緯度及び経度を有する。最良の仮想軌跡３５０Ｂの経度及び緯度を、フィルタ領域内の街路番地４０１、４０３、４０５、４０７、及び４０９についての緯度及び経度値と比較する。このフィルタ領域は標準的なＧＰＳ誤差によって規定される。位置３００までの最短距離を有する街路番地を選択する。例えば、番地４０９を、仮想軌跡３５０Ｂの位置への最短距離として識別する。点４０９に関連する街路番地は、１１１ Ｓ．Ｗ． Ｍｏｒｒｉｓｏｎ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｏｒ． ９７２０５である。そしてこの番地を、発呼受信者８４に対して、移動装置１４のユーザ２３への中継用に出力するか、あるいは他の緊急／サービス装置に対して出力する。
【００９９】
最良番地の識別を手助けするために、他のパラメータを使用することができる。例えば、移動装置１４の測定位置を、道路３３２の特定の側で識別することができる。道路３３２の同じ側で識別した街路番地に、道路３３２の反対側にある街路番地より上の優先度を与えることができる。
【０１００】
選択した最良の仮想軌跡の進路によって、街路番地を選択することもできる。例えば最良の仮想軌跡が、道路３３２上で東向きの進路を有するものとする。そこで、道路３３２の南側の番地に、道路３３２の北側の番地よりも上の優先度を与えることができる。同様にして、仮想軌跡の進路が道路３３２上で西向きの場合には、道路３３２の北側の番地が、道路３３２の南側の番地よりも上の優先度を得ることができる。
【０１０１】
そして、最良の仮想軌跡及びこれに関連する街路番地を、発呼受信者８４に対して出力する。そして発呼受信者８４はこの情報を、発声によって、あるいはディジタル的に、移動装置１４のユーザ２３に中継する。
【０１０２】
本発明の元になる原理から逸脱することなく、上述した本発明の実施例の詳細部に対して多数の変更を行い得ることは、当業者にとって明らかである。従って本発明の範囲は、請求項によってのみ規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動装置を追跡するための閉ループ追跡を用いる通信システムのシステム図である。
【図２】図１に示す移動装置の詳細ブロック図である。
【図３】図１に示す追跡システムの詳細図である。
【図４】移動装置と追跡システムとの間の通信を追跡するためのメッセージの流れを示す図である。
【図５】コールドスタートから、移動装置の位置を得るためのメッセージの流れを示す図である
【図６】移動装置の履歴要求のためのメッセージの流れを示す図である。
【図７】移動装置または追跡システムのいずれかにおいて実行する処理を示すブロック図である。
【図８】移動装置の不良測定を除外するための前処理中に粗フィルタを使用するところを示すブロック図である。
【図９】測定した運動状態、及び運動モデルから予測した運動状態を示す図である。
【図１０】運動モデルに対する位置得点を決定する方法を示す図である。
【図１１】運動モデルに対する進路得点を決定する方法を示す図である。
【図１２】運動モデルに対する、速度、加速度、または加速度変化の得点を決定する方法を示す図である。
【図１３】運動モデルに対する総得点を用いて、移動装置の良好な測定と不良測定とを識別する方法を示す図である。
【図１４】追跡システムにおいて、追跡を実行する方法を示すブロック図である。
【図１５】空間アレイ内の、道路及び交差点の候補を示す図である。
【図１６】空間アレイ内で、マスを交換する方法を示す図である。
【図１７】仮想軌跡を作成する方法を示す図である。
【図１８】同じ道路について、１つ以上の仮想軌跡を作成する方法を示す図である。
【図１９】仮想軌跡が時間的に伝播する様子を示す図である。
【図２０】新たな仮想軌跡を作成する方法、及び異なる運動状態についての古い仮想軌跡を消去する方法を示す図である。
【図２１】仮想軌跡に対する距離得点を生成する方法を示す図である。
【図２２】仮想軌跡に対する進路得点を生成する方法を示す図である。
【図２３】仮想軌跡に対する速度得点を生成する方法を示す図である。
【図２４】仮想軌跡に対する総得点を生成する方法を示す表である。
【図２５】追跡システムが最良の仮想軌跡を選択する方法を示す図である。
【図２６】最良の仮想軌跡に対する番地を導出する方法を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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