(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ端末と、通信ネットワークを介して前記ＧＰＳ端末と通信するロケーション支援サーバとを備え、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）に基づく前記ＧＰＳ端末の位置を特定する位置決定システムであって、
前記ロケーション支援サーバは、
ロケーション支援データを形成するための支援データ生成部と、
前記通信ネットワークを介して前記ＧＰＳ端末との間でデータの送信および受信を行うための通信制御部とを備え、
前記ＧＰＳ端末は、
前記ＧＰＳ端末のみが位置決定を実行するスタンドアローンモード、前記ＧＰＳ端末が前記ロケーション支援サーバから前記ロケーション支援データを得て位置決定を実行するネットワーク支援モード、および前記ロケーション支援サーバが位置決定を実行するサーバ中心モードの３つの位置決定モードを備えており、
ＧＰＳ信号を受信して処理するためのＧＰＳ部と、
前記ＧＰＳ部に外付けされ、前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバとの間の通信ネットワークの通信状態、通信費用、およびユーザ要求のうちの少なくとも１つに基づいて前記３つの位置決定モードのうちから何れかを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定するモード決定手段と、
前記ＧＰＳ部および前記モード決定手段に結合され、前記通信ネットワークを介して前記ロケーション支援サーバとの間でデータの送信および受信を行なう通信システムとを備え、
前記ユーザ要求は、位置決定精度、位置決定時間、位置決定費用、および位置決定感度のうちから選択された少なくとも１つの要求であること
を特徴とする位置決定システム。
【請求項２】
前記ロケーション支援サーバは、前記ＧＰＳ端末から受信されたデータに基づいて当該ＧＰＳ端末の位置を計算することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項３】
前記モード決定手段は、前記ＧＰＳ部の第１位置決定状態に基づいて前記３つの位置決定モードの各モードについて第１位置決定時間の予測計算を実行し、予測された前記第１位置決定時間に基づいて前記３つの位置決定モードのうちから何れかを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項４】
前記ＧＰＳ部の第１位置決定状態は、位置決定にとって必要な時間および航法メッセージの存在／欠如、衛星補足および位置決定動作における前記ＧＰＳ部の現在の段階、捕捉された衛星の数および衛星の信号レベルを含むことを特徴とする請求項３記載の位置決定システム。
【請求項５】
前記通信ネットワークの通信状態は、前記ロケーション支援サーバへの通信リンクの可用性、前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間の通信速度、および前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間の通信遅延特性から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項６】
前記ＧＰＳ端末は、端末が計算したＧＰＳ端末の位置の宛先を選択し、この位置を送信するための端末宛先計算手段をさらに備え、前記ロケーション支援サーバは、サーバが計算した前記ＧＰＳ端末の位置の宛先を選択し、かつサーバが計算したＧＰＳ端末の位置を送信するためのサーバ宛先計算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項７】
計算された前記ＧＰＳ端末の位置結果の宛先は、前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバとで共用されることを特徴とする請求項６記載の位置決定システム。
【請求項８】
前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態に基づいて、前記ロケーション支援データを取得するか否かを決定する支援データ決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項９】
前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態は、最後の位置からの経過時間、所定の時間期間内における位置計算の有無、前記ＧＰＳ部における衛星捕捉処理シーケンスでの現在の処理段階、捕捉された衛星の数、および捕捉された衛星の信号レベルから選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項８記載の位置決定システム。
【請求項１０】
前記支援データ決定手段は、前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態に基づいて、第２位置決定時間の予測計算を実行し、予測された前記第２位置決定時間に基づいて前記ロケーション支援データを取得するか否かを決定することを特徴とする請求項８記載の位置決定システム。
【請求項１１】
前記支援データ決定手段は、前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間の通信ネットワークの通信状態、通信費用、および概略位置取得サービスの費用から選択された少なくとも１つに基づいて前記ロケーション支援データを取得するか否かをさらに決定することを特徴とする請求項８記載の位置決定システム。
【請求項１２】
前記通信ネットワークの通信状態は、前記ロケーション支援サーバへの通信リンクの可用性、前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間の通信速度、および前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間の通信遅延特性から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１記載の位置決定システム。
【請求項１３】
前記ＧＰＳ端末はさらに、前記ＧＰＳ端末の宛先を選択し、端末によって計算された前記ＧＰＳ端末の位置を送信するための端末宛先計算手段を備え、前記ロケーション支援サーバはさらに、前記ＧＰＳ端末の宛先を選択し、サーバによって計算された前記ＧＰＳ端末の位置を送信するためのサーバ宛先計算手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の位置決定システム。
【請求項１４】
前記ロケーション支援サーバによって計算された前記ＧＰＳ端末の位置結果および前記ＧＰＳ端末によって計算された前記ＧＰＳ端末の位置結果の少なくとも１つが前記ＧＰＳ端末と前記ロケーション支援サーバの間で共用されることを特徴とする請求項１３記載の位置決定システム。
【請求項１５】
前記支援データ決定手段から前記ＧＰＳ端末に送信される支援データは、前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態の変化に基づいて動的に変更されることを特徴とする請求項８記載の位置決定システム。
【請求項１６】
前記モード決定手段は、前記通信ネットワークが使用可能でないときに、前記スタンドアローンモードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項１７】
前記モード決定手段は、前記通信費用が前記位置決定費用を超えるときには、前記スタンドアローンモードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項１８】
前記モード決定手段は、前記位置決定精度が前記ＧＰＳ端末による位置決定の可能な精度を超えるときには、前記サーバ中心モードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項１９】
前記モード決定手段は、前記通信ネットワークの通信遅延が、前記位置決定精度を保証し得る上限を超えるときには、前記スタンドアローンモードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項２０】
前記モード決定手段は、前記ＧＰＳ信号について、前記スタンドアローンモードに必要な信号レベルである臨界レベルが得られず、且つ前記位置決定感度として前記臨界レベル未満の信号によって位置決定が可能な感度が要求されているときには、前記ネットワーク支援モードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項２１】
前記モード決定手段は、前記ＧＰＳ部の第１位置決定状態に基づいて前記３つの位置決定モードの各モードについて第１位置決定時間の予測計算を実行し、前記スタンドアローンモードについて予測された前記第１位置決定時間が、前記ユーザ要求の位置決定時間よりも短いときには、前記スタンドアローンモードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定し、前記スタンドアローンモードについて予測された前記第１位置決定時間が、前記ユーザ要求の位置決定時間よりも長いときには、前記３つの位置決定モードのうち、予測された前記第１位置決定時間を最小にする位置決定モードを前記ＧＰＳ部の動作モードとして決定することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項２２】
前記支援データ決定手段は、前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態に基づいて、前記ロケーション支援データを前記ロケーション支援サーバから取得するか否かを決定することを特徴とする請求項８に記載の位置決定システム。
【請求項２３】
前記支援データ決定手段は、前記ロケーション支援サーバに接続可能か否かを判定し、接続可能であれば前記ロケーション支援データを前記ロケーション支援サーバから取得し、接続不可能であれば前記ロケーション支援データを前記ロケーション支援サーバから取得しないことを特徴とする請求項２２記載の位置決定システム。
【請求項２４】
前記ＧＰＳ部の第２位置決定状態は、最後の位置からの経過時間、所定の時間期間内における位置計算の有無、前記ＧＰＳ部における衛星捕捉処理シーケンスでの現在の処理段階、捕捉された衛星の数、および捕捉された衛星の信号レベルから選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項２２記載の位置決定システム。
【請求項２５】
前記支援データ決定手段は、前記ロケーション支援サーバから前記ロケーション支援データを取得する場合に第２位置決定時間の予測計算を実行し、予測された前記第２位置決定時間が、前記ユーザ要求の位置決定時間よりも短いときには、前記ロケーション支援データを前記ロケーション支援サーバから取得しないことを特徴とする請求項２２記載の位置決定システム。
【請求項２６】
前記支援データ決定手段は、前記ロケーション支援サーバから前記ロケーション支援データを取得する時点における取得費用の費用計算を実行し、計算された取得費用が前記ユーザ要求の位置決定費用を超えるときには、前記ロケーション支援データを前記ロケーション支援サーバから取得しないことを特徴とする請求項２２記載の位置決定システム。
【請求項２７】
前記ＧＰＳ部の前記通信システムは、ロケーション支援サーバとの間で、ロケーション支援データの要求の送信およびロケーション支援データの受信を行なうことを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項２８】
前記ロケーション支援サーバの前記通信制御部は、前記ＧＰＳ端末との間で、ロケーション支援データの要求の受信およびロケーション支援データの送信を行い、
前記ＧＰＳ部の前記通信システムは、ロケーション支援サーバとの間で、ロケーション支援データの要求の送信およびロケーション支援データの受信を行い、
前記モード決定手段は、前記スタンドアローンモードにとって必要なＧＰＳ信号の信号レベルが得られるか否かを判定し、得られる場合には、前記スタンドアローンモードを選択し、得られない場合には、前記ネットワーク支援モードを選択することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項２９】
前記モード決定手段は、前記スタンドアローンモードにとって必要なＧＰＳ信号の信号レベルが得られるか否かを判定し、得られる場合には、前記スタンドアローンモードを選択し、得られない場合には、前記ネットワーク支援モードを選択することを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項３０】
前記ロケーション支援データは、前記ＧＰＳ端末の概略位置を示すデータを含むことを特徴とする請求項１記載の位置決定システム。
【請求項３１】
請求項１記載の位置決定システムが備える前記ＧＰＳ端末を備えるＧＰＳ端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概してグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）移動端末に関し、特にＧＰＳ端末用の通信制御処理（Call  Process：ＣＰ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話および携帯電話の関連技術は世界中で日常生活の一部になっている。携帯電話を使って音声、データ、さらにインターネット・アクセス等のその他のサービスを提供することは、セルラーシステムのユーザに多大の便宜をもたらした。
【０００３】
携帯電話市場における現在の目標は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）技術を携帯電話機器およびその他の無線式トランシーバに組み込むことである。携帯電話におけるＧＰＳ情報はユーザによって使用されたとき、ナビゲーションおよびロケーション・サービス、または電話の位置を緊急施設、警察、または友人等の外部の者に知らせたり、または携帯電話ユーザの位置の特定を容易にすることができる。
【０００４】
さらに、携帯電話に供給されるＧＰＳデータは、携帯電話ユーザが位置を特定しようとしている他の場所または他の携帯電話の方向、緯度および経度位置、携帯電話ユーザのほかの目標物に対する相対的位置の決定、インターネット・マップまたはその他のＧＰＳマッピング技術を介した携帯電話ユーザに対する指示のため携帯電話ユーザが使用することができる。
【０００５】
携帯電話は、多くの環境、例えば、屋外、屋内、都市環境、または田園地帯で、使用することができる。ＧＰＳ受信機を組み込んだ携帯電話がＧＰＳ信号の受信を妨げられるため、ＧＰＳ信号を受信できない場合が多くある。都会のビルの谷間、密生した草木の葉、または散乱を引き起こしたり障害の原因となる構造物が、携帯電話の位置を確定するため必要な情報を受信機が得るのを妨げる。そこで、セルラーシステムを使うことで、ＧＰＳ受信機が必要な計算を行なうための情報をＧＰＳ受信機に送ることができるが、どのような情報が必要とされるのか判断機能は現在のところ、通信制御処理装置には存在しない。
【０００６】
この技術分野には、ＧＰＳ利用可能な携帯電話に対する需要がある。更にまた、この技術分野には通信制御処理装置での意思決定知能に対する要望がある。
【０００７】
【発明の概要】
上述した従来技術における制約を最少にするため、さらに本明細書を読み、理解することで明らかになるその他の制約を最少にするため、本発明は、ＧＰＳ端末の位置を特定するシステムを開示する。このシステムはＧＰＳ端末とロケーション支援サーバからなる。ロケーション支援サーバは、ロケーション支援データを形成するための支援データ生成部と、通信ネットワークを介してＧＰＳ端末との間でデータの送信および受信を行うための通信制御部とを備える。ＧＰＳ端末は、ＧＰＳ端末のみが位置決定を実行するスタンドアローンモード、ＧＰＳ端末がロケーション支援サーバからロケーション支援データを得て位置決定を実行するネットワーク支援モード、および、ロケーション支援サーバが位置決定を実行するサーバ中心モードの３つの位置決定モードを備えており、ＧＰＳ信号を受信して処理するためのＧＰＳ部と、ＧＰＳ部に外付けされ、ＧＰＳ端末とロケーション支援サーバとの間の通信ネットワークの通信状態、通信費用およびユーザ要求のうちの少なくとも１つに基づいて３つの位置決定モードのうちから何れかをＧＰＳ部の動作モードとして決定するモード決定手段と、ＧＰＳ部およびモード決定手段に結合され、通信ネットワークを介してロケーション支援サーバとの間でデータの送信および受信を行なう通信システムとを備える。そして、ユーザ要求は、位置決定精度、位置決定時間、位置決定費用および位置決定感度のうちから選択された少なくとも１つの要求である。
【０００８】
本発明の目的は、ＧＰＳを利用した携帯電話を提供することである。本発明のもう一つの目的は、通信制御処理装置内に意思決定知能を有するシステムを提供することである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態についての以下の説明では、その一部を構成する添付の図面に基づいて、また図面には実施の形態として、発明を実施することが可能な特定の実施の形態が示されている。他の実施の形態を用いることも可能であり、さらに本発明の範囲から逸脱することなく構造上の変更をなすことができるのは言うまでもない。
【００１０】
（概要）
ＧＰＳ構成要素を無線通信システムと一体化する際は、ＧＰＳシステムは、通常の無線通信ユーザが遭遇する条件下でＧＰＳ衛星を捕捉して追尾する能力を有する必要がある。これらの条件の幾つか、例えば、屋内での使用、衛星を視界から隠す超高層ビル群を擁する商業地域等、空がよく見通せない人口密度の高い都市部での使用等は地上の無線通信システムではありうることだが、ＧＰＳシステムでは困難な状況をもたらす。ＧＰＳ受信機が外部の支援を全く受けない通常のスタンドアローン・モードのＧＰＳは長いＴＴＦＦ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｆｉｒｓｔ  Ｆｉｘ）時間の問題を有し、さらに、屋内または空がよく見通せない状態では、ＧＰＳ衛星を補足する能力が限定される。幾つかのその他の情報があっても、エフェメリスをＧＰＳシステムから受信機自身で取得する必要があり、さらにそのような情報を確実に取得するために強力な信号を必要とするので、ＴＴＦＦ時間は３０秒を超える可能性がある。ＧＰＳシステムに必要なこれらの条件は、取得位置情報の信頼性ならびに移動式ＧＰＳ端末装置の消費エネルギーに影響する。
【００１１】
（本発明の概要）
本発明では、サーバ・クライアント（またはサーバ端末）アーキテクチャが使用される。端末側ユーザは携帯電話等のＧＰＳ端末を有し、端末のユーザ・インターフェース部分を介して端末に直接アクセスすることができる。サーバ側ユーザーはサーバのユーザ・インターフェース部分を介して、またはネットワークを介してユーザ端末からサーバにアクセスできる。したがって、ユーザからの位置決定要求は端末およびサーバの両方で受信される必要がある。さらに、位置決定の結果の通知は端末側ユーザおよびサーバ側ユーザの両方に対してなされる必要がある。
【００１２】
（ＧＰＳアーキテクチャ）
図１はセルラー環境で使用される通常のＧＰＳアーキテクチャを示す。
本発明の無線端末ロケーション技術はＧＰＳ技術を使用して、Ｅ９１１およびジオロケーションサービスの実施を支援するための種々の無線端末装置に対応する。本発明によって可能とされる低コスト、低電力、高性能および高精度のＧＰＳ受信機、ならびに無線ネットワーク通信サービスを利用することによって、本発明の無線端末ロケーション技術は無線式ＧＰＳに対して信頼性が高く、経済的な解決策を提供する。
【００１３】
本発明の無線端末ロケーション技術は、完全なスタンドアローン・モードからネットワーク援用モード、ネットワークによるサービス・モード、その他のモードに至るあらゆる種類のジオロケーションサービスに対応する。本発明の技術はまた、ＣＤＭＡ，ＴＤＭＡ，ＡＭＰ，およびポケットベルさえも含む広範な無線通信プラットフォームに対応する。図１は無線端末ロケーション技術の概念を示す。
【００１４】
システム１００は、軌道上にあるＧＰＳ衛星１０２の天空における位置を例示するＧＰＳ衛星１０２、ＧＰＳ受信機を含む無線ＧＰＳ端末１０４、基地局１０６、ジオロケーション（サーバ）・サービスセンター１０８、ジオロケーション・エンドアプリケーション１１０、およびパブリック・セイフティ・アンサーリング・ポイント（ＰＳＡＰ）１１２を示す。
【００１５】
ＧＰＳ衛星１０２は、無線ＧＰＳ端末１０４およびジオロケーション・サーバ１０８において受信される分散スペクトル信号１１４を送信する。説明を容易にするため、その他のＧＰＳ衛星１０２は図示していないが、その他のＧＰＳ衛星１０２も、無線ＧＰＳ端末１０４およびジオロケーション・サーバ１０８によって受信される信号１１４を送信している。無線ＧＰＳ端末１０４が十分強力な信号１１４を受信できるならば、無線ＧＰＳ端末１０４内のＧＰＳ受信機は、ＧＰＳで通常行なわれるように、無線ＧＰＳ端末１０４の位置を計算できる。無線ＧＰＳ端末は通常十分強力な信号１１４を受信することができないか、無線ＧＰＳ端末１０４の位置を自動的に計算するのに十分な数のＧＰＳ衛星１０２から信号を受信することができない場合、それでも基地局１０６とは通信することができる。したがって、基地局１０６は信号１１６を介して情報をＧＰＳ端末１０４に送って、ＧＰＳ端末１０４に位置を計算させることができる。基地局１０６が情報をＧＰＳ端末１０４に送信してＧＰＳ端末１０４に位置を計算させる場合は、「無線援用ＧＰＳ」と呼ばれる。さらに、基地局１０６は支援データをジオロケーション・サーバ１０８からＧＰＳ端末１０４に送ってＧＰＳ端末１０４にその位置を計算させることができるか、または情報をＧＰＳ端末１０４からジオロケーション・サーバ１０８に送ってジオロケーション・サーバ１０８にＧＰＳ端末１０４の位置を計算させることができる。基地局１０６が情報をジオロケーション・サーバ１０８からＧＰＳ端末１０４に転送するときは、「ネットワーク支援ＧＰＳ」と呼ばれる。一方、基地局１０６が情報をＧＰＳ端末１０４からジオロケーション・サーバ１０８に転送してジオロケーション・サーバ１０８にＧＰＳ端末１０４の位置を計算させるときは、「ネットワーク中心ＧＰＳ」と呼ばれる。
【００１６】
ジオロケーション・サーバ１０８はまた信号１１８を介してジオロケーション・エンド・アプリケーション１１０と通信し、信号１２０を介してＰＳＡＰ１１２と通信する。これらの信号１１８および１２０は無線リンクまたは陸上電話ネットワークのいずれか、またはその他の有線ネットワークを介することが可能である。
【００１７】
本発明の無線ＧＰＳ端末１０４ロケーション技術は２つの主要サービスシステムを含む。すなわち、本発明のＧＰＳ受信機を有する無線ＧＰＳ端末１０４と、本発明のジオロケーション・ソフトウェア・モジュールを含むジオロケーション・サーバ１０８である。さらに、２種類の支援システムがある。すなわち、ネットワーク情報転送機構を提供する基地局（ＢＳ）１０６基幹施設と、ジオロケーション・ネットワーク・サービスを開始することができるＰＳＡＰ１１２またはアプリケーション１１０システムである。
【００１８】
図２は通信制御処理部と本発明のＧＰＳ部間の通常のインターフェースを示す。
【００１９】
図２に示すように、ＧＰＳ端末１０４は通信制御処理（ＣＰ）部２００とグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）部２０２を含む。ＧＰＳ端末内において、または別の実施態様では、ＧＰＳ端末１０４とＧＰＳ端末１０４に対する外部付属物の間において、ＣＰ部２００とＧＰＳ部２０２の間の通信が行なわれる。これらの通信は信号をＣＰ部２００からＧＰＳ部２０２に転送させ、通常はシリアル通信線２０４およびハードウェア線２０６上で行なわれるが、所望によりその他の接続が可能である。
【００２０】
例えば、もう１つの実施の形態では、ＣＰ部２００とＧＰＳ部２０２はディジタル・プロセッサおよびその他の回路を共用することができる。そのような場合は、各部の間の通信はタスク間通信によって行なうことができ、ＣＰ部２００とＧＰＳ部２０２の間の時間または周波数転送等の所定のデータ転送はハードウェア線２０６を使用しないが、回路の内部で行なわれるか、または回路設計によっては、転送は必要とされないであろう。
【００２１】
（ＧＰＳ端末）
図３は本発明のＧＰＳ端末１０４の詳細を示す。
【００２２】
ＧＰＳ測位モード切替の中心となる制御が通信制御処理（Call  Process：ＣＰ）によって行われるＧＰＳ端末（ＣＰセントリックＧＰＳ）１０４（３００）は、ユーザによって発生された位置決定要求３０２を受信し、位置決定結果３０４をユーザ・インターフェース３０６を介して表示することができる。次に、ユーザ・インターフェース３０６は位置決定要求３０８を生成し、この位置決定要求３０８は、ＧＰＳ端末３００の位置を決定するため、どの変数が設定されるべきか等の決定に際して処理部３１０によって使用される。
【００２３】
位置決定要求３０８には、位置決定要件、例えば、位置決定精度、位置決定時間、位置決定費用、および宛先通知、例えば、ＧＰＳ端末側か、またはジオロケーション・サーバ側か、ユーザのどちら側に位置決定結果が送信されるべきかが含まれる。宛先に関する情報はＧＰＳ端末１０４の処理部３１０に記憶され、経路および位置決定の結果（位置決定結果）をユーザに知らせるために使用される。位置決定要件は次にモード決定手段３１２および支援データ決定手段３１４に送信される。
【００２４】
モード決定手段３１２および支援データ決定手段３１４はＧＰＳ部２０２と界接する。モード決定手段３１２は情報、例えば、位置決定要件等をＧＰＳ部２０２に送る。ＧＰＳ部２０２は次にＧＰＳ部２０２の状態情報３１８をモード決定手段３１２に送る。
【００２５】
支援データ決定手段３１４は、ＧＰＳ部２０２によって実行されるＧＰＳ信号の捕捉または追尾のため支援データ決定手段３１４に援助を求める要求３２０をＧＰＳ部２０２から受け取る。支援データ決定手段３１４は支援データ３２１をＧＰＳ部２０２に返す。
【００２６】
（ＧＰＳ端末の動作）
通常は、ユーザはユーザ・インターフェース３０６を介してＧＰＳ端末１０４にアクセスする。ユーザは位置決定要求３０２を出し、その要求３０８は処理部３１０に渡される。位置決定要求に含まれる宛先通知は処理部３１０に記憶される。処理部３１０はモード決定手段３１２を介して、ＧＰＳ部２０２が何のモードを使用するかを決定する。ＧＰＳ部２０２は問い合わせがなくても、または問い合わせに応じて予測された精度およびＴＴＦＦをモード決定手段３１２および支援データ決定手段３１４に提供する。
【００２７】
モード決定手段３１２はもう１つの入力、すなわちネットワーク通信状態入力３２２を使って、ＧＰＳ部２０２がどの状態で動作されるかを決定する。ネットワークが使用可能でない場合は、ＧＰＳ部２０２はスタンドアローン・モードで動作する。そうでない場合は、ＧＰＳ部２０２の状態結果３１８に応じて、ＧＰＳ部２０２はその他のモードで動作可能である。
【００２８】
ネットワーク通信状態入力３２２が、ネットワークが使用可能であることを示した場合は、支援データ決定手段３１４はネットワーク接続３２４を介してサーバ１０８に概略位置要求を求めることができる。そのような概略位置が入手可能である場合は、サーバ１０８は概略位置３２６を支援データ決定手段３１４に提供し、支援データ決定手段３１４は支援３２１をＧＰＳ部２０２に転送する。
【００２９】
ＧＰＳ端末１０４の位置がサーバ１０８によって要求された場合は、位置決定要求３２８がネットワークを介してサーバ１０８から処理部３１０に送られる。処理部３１０はまた位置決定結果３３０をサーバ１０８に報告するとともに、位置決定結果３３２をサーバ１０８と共用することができる。
【００３０】
位置決定結果３３４（位置計算）がＧＰＳ端末１０４によって決定されるときは、そのような情報および宛先通知は、ＧＰＳ端末、特に通信制御処理のモード決定手段３１２部分が、サーバ１０８がＤＧＰＳ補正（Differential補正）等の最終計算を行なうネットワーク中心モードを選択するときに、リンク３３２を介してサーバ１０８の処理部に送られる。最終計算の後、サーバ１０８は位置をサーバのユーザに報告するか、宛先通知に基づいてＧＰＳ端末１０４に送り返す。ＧＰＳ端末１０４のＧＰＳ部２０２がＧＰＳ端末１０４の位置を決定する場合は、それ以上の支援を必要とせず、したがって、支援のため情報がサーバ１０８に送信される必要がない。最後に、位置をＧＰＳ端末ユーザに送ることが宛先通知によって指示されている場合は、ユーザに表示３０４するため、位置結果３３６が処理部３１０からユーザ・インターフェース３０６に転送される。一方、最終位置結果３３６は宛先通知に基づいてジオロケーション・サーバ１０８に送られる。
【００３１】
（モード決定手段）
モード決定手段３１２は位置決定要求３０２、ＧＰＳ部２０２の状態３１８、およびネットワーク３２２の状態に基づいて最適な位置決定モードを選択する。スタンドアローン・モード、ネットワーク支援モードおよびサーバ中心モード等の幾つかの位置決定モードがモード決定手段３１２にとって使用可能である。
【００３２】
スタンドアローン・モードは、端末のみが位置決定を実行するためのモードである。ネットワーク支援モードは、サーバによって支援される端末が位置決定を実行するためのモードである。サーバ中心モードは、サーバが位置決定を実行するためのモードである。
【００３３】
モード決定手段３１２は最初に要求３０２を介して位置決定要件を取得する。これらの要件は位置決定要求３０２によって指定することができ、または前もってＧＰＳ端末１０４に保持しておくこともできる。また、位置決定要件は、位置決定処理中にＧＰＳ端末１０４のユーザ・インターフェース部３０６を介して問い合わせることによって取得することもできる。位置決定要件は位置決定精度要求、位置決定感度要求、位置決定時間要求、および位置決定費用要求を含む。
【００３４】
モード決定手段３１２は、モード決定手段３１２が位置決定費用要求およびネットワークの通信状態３２２から、ネットワークを使用するモードが無効にされていると判定したとき、スタンドアローン・モードを選択する。ネットワークを使用するモードはネットワーク支援モード、およびサーバ中心モードである。モード決定手段３１２はまた、費用がユーザによる位置決定費用要求を超えたとき、またはネットワークを使用することが不可能なときも、スタンドアローン・モードを選択する。
【００３５】
次に、モード決定手段３１２は位置決定精度要求を調べ、精度要求がＧＰＳ端末１０４による位置決定の可能なレベルを超えた場合、もっと精度の高い位置決定動作を可能にするサーバ中心モードが選択される。さらに、ネットワークの通信状態の通信遅延が、ネットワークを使用する位置決定モードで必要な精度を保証することができる上限を超えたときは、スタンドアローン・モードが選択される。
【００３６】
次に、モード決定手段３１２は位置決定感度要求およびＧＰＳ部２０２の位置決定状態に基づいて、サーバ１０８による支援が必要かどうかを判定する。捕捉される衛星の信号レベルが、端末がエフェメリス（航法メッセージ）および時間を取得できる下限以下であり、さらに位置決定感度要求が、このレベル以下のレベルの信号によって位置決定が可能な感度を要求する場合は、サーバ１０８からの支援が位置決定にとって不可欠であるので、ネットワーク支援モードが選択される。
【００３７】
モード決定手段３１２は各モードについて位置決定時間の予測計算を実行し、その結果を位置決定要件の位置決定時間要求と比較する。位置決定時間の予測には、ＧＰＳ部２０２の位置決定状態３１８が使用される。ＧＰＳ部２０２の位置決定状態３１８は位置決定にとって必要な正確な時間およびエフェメリス（航法メッセージ）の存在／欠如、衛星捕捉および位置決定動作におけるＧＰＳ部の現在の段階、捕捉された衛星の数、および使用される衛星の捕捉状態として捕捉衛星の信号レベルを含む。位置決定時間の予測には、位置決定状態３１８に加えて、ネットワークの通信状態３２２および位置決定要求３０２の位置決定要件の位置決定感度要求が使用される。
【００３８】
予測された位置決定時間が位置決定時間要求よりも短いときは、モード決定手段３１２は位置決定費用を優先し、スタンドアローン・モードを選択する。予測された位置決定時間が位置決定時間要求よりも長いときは、位置決定時間を最少にするモードが選択される。
【００３９】
（支援データ決定手段）
支援データ決定手段３１４はサーバ１０８からの概略位置データ３２６を処理し、ＧＰＳ部２０２がどのような支援データ（あったとしたら）を必要とするかを判断する。端末概略位置３２６はＧＰＳ部２０２によってＧＰＳ衛星１０２からの信号をより早く捕捉するため使用される。
【００４０】
支援データ決定手段３１４は、位置要求３０２がなされたとき、先ずユーザによって指定された位置決定要件を取得する。これらの要件は位置決定要求３０２によって指定することができ、前もってＧＰＳ端末１０４に保持することもできる。さらに、位置決定要件は、位置決定処理中にＧＰＳ端末１０４のユーザ・インターフェースを介して問い合わせることによって取得することができる。
【００４１】
支援データ決定手段３１４は、概略位置データ３２６がある場合と、ない場合の両方について、位置決定時間の予測計算を行なう。これらの結果は位置決定時間要求および要求３０２内の位置決定要件と比較される。支援データ決定手段３１４はまたＧＰＳ部２０２の位置決定状態３２０を使用して位置決定時間を予測する。ＧＰＳ部２０２の位置決定状態３２０は以下のうちの１つまたは複数である。すなわち、最後の位置からの経過時間、所定の時間期間内における位置計算の有無、ＧＰＳ部２０２における衛星捕捉処理シーケンスでの現在の処理段階、捕捉された衛星の数、および捕捉された衛星の信号レベルである。
【００４２】
予測された位置決定時間が位置決定時間要求よりも短いときは、支援データ決定手段３１４は、概略位置データ３２６を取得することなく、ＧＰＳ部２０２がＧＰＳ部２０２の位置決定状態３２０を確認しながら位置決定を実行するのを待つ。ＧＰＳ部２０２の位置決定状態３２０に変化があった場合は、流れは位置決定時間の予測計算処理に戻る。概略位置が決定される前にＧＰＳ部２０２が位置計算を完了した場合は、概略位置データ３２６の取得は省略される。
【００４３】
予測された位置決定時間が位置決定時間要求よりも長い場合は、概略位置を取得する時点における位置決定時間および費用、例えば、ネットワークを使用する特定の単位時間当たり費用において要する時間量、ネットワークによって送られる情報の費用等が計算される。費用を適正に決定するため、概略位置を取得するため使用されるネットワークの通信速度、通信費用、および概略位置取得サービスの費用等の状態が使用される。予測された計算時間、概略位置を取得する費用、および要求された位置決定時間に応じて、概略位置をサーバ１０８から得ることができる。
【００４４】
概略位置が取得される場合でさえ位置決定時間が短くならないとき、または要求された費用が位置決定費用要求を超える場合は、概略位置は取得されない。さらに、サーバに接続不可能な場合は、概略位置は取得されず、装置は衛星捕捉処理を続行する。
【００４５】
（サーバ動作）
図４は本発明によるサーバ１０８を示す。
【００４６】
システム４００は、ユーザ・インターフェース４０２、処理部４０４、動作部４０６、および支援データ作成手段４０８を有するサーバ１０８を示す。
【００４７】
ユーザ・インターフェース４０２はサーバ１０８のユーザから位置要求４１０を受け取り、位置決定結果４１２をユーザに送ることができる。ユーザ・インターフェースはまた要求４１４を処理部４０４に送り、処理部４０４から結果４１６を受け取る。
【００４８】
処理部４０４は、サーバが計算した結果３２８をＧＰＳ端末３００に送り、端末が計算した結果３３０をＧＰＳ端末３００から受け取り、結果および宛先通知３３２をＧＰＳ端末３００の処理部３１０と共用する。処理部４０４はまた動作部４０６から位置決定結果を受け取る。
【００４９】
動作部４０６は支援データ作成手段４０８から支援データ４１８を受け取り、データ４１８を使って位置結果４２０を決定して処理部４０４に報告するか、または、要求３２４に応答して、または自動的に支援データ３２６をＧＰＳ端末１０４に送るかのいずれかである。
【００５０】
（サーバ動作）
ユーザ・インターフェース４０２は、ユーザが直接位置決定要求をサーバ１０８に入力することと、ネットワークを介してユーザ端末から位置決定要求を入力することを可能にする。位置決定要求４１０には、位置決定要件、例えば、位置決定精度、位置決定時間、位置決定費用等、および宛先通知が含まれる。サーバ１０８の処理部４０４は、入力された位置決定要求３２８をＧＰＳ端末１０４の処理部３１０に送る。さらに、位置決定要求に含まれる宛先通知情報は、位置決定結果の通知で使用するためサーバ１０８の処理部４０４に記憶され、さらにリンク３３２を介してＧＰＳ端末１０４にも送られる。位置決定結果は、モード決定手段３１０によって選択された位置決定モードに応じて、ＧＰＳ端末１０４のＧＰＳ部２０２か、またはサーバ１０８の動作部４０６のいずれかで得られる。
【００５１】
位置決定結果がＧＰＳ端末１０４のＧＰＳ部２０２で得られるときは、ＧＰＳ部２０２は位置決定結果３３４をＧＰＳ端末１０４の処理部３１０に送る。ＧＰＳ端末１０４の処理部３１０は位置決定結果３０４をユーザ・インターフェース３０６を介してユーザに知らせるか、または記憶された宛先通知情報に基づいて位置決定結果３３０をサーバ１０８の処理部４０４に送る。サーバ１０８の処理部４０４に送られた位置決定結果３３０は、記憶された宛先通知情報に基づいてサーバ１０８に伝えられる。
【００５２】
位置決定結果がサーバ１０８の動作部４０６で得られるときは、動作部４０６は位置決定結果をサーバ１０８の処理部４０４に送る。サーバ１０８の処理部４０４は記憶された宛先通知情報に基づいて位置決定結果をサーバ１０８のユーザ・インターフェース４０２を介してユーザに直接送るか、または位置決定結果３２８をＧＰＳ端末１０４の処理部３１０に送る。
【００５３】
（工程図）
図５〜図７は、本発明を実施するため使用されるステップを示すフローチャートである。
【００５４】
ブロック５００は概略位置取得処理の開始を示す。
【００５５】
ブロック５０２はユーザ要件における位置決定時間要求の取得を示す。ブロック５０４は、概略位置を得ることなく位置決定時間を予測することを示す。
【００５６】
ブロック５０６は、予測された位置決定時間がユーザによって要求された位置決定時間よりも短いかどうかを判定する判定ブロックである。予測された位置決定時間が要求された時間よりも短い場合は、制御はブロック５０８に渡され、そうでない場合はブロック５１０に渡される。
【００５７】
ブロック５０８は、位置決定計算が完了したかどうかを判定する判定ブロックである。完了していれば、制御はブロック５１２に渡され、さもない場合は、制御はブロック５１４に渡される。
【００５８】
ブロック５１４は、ＧＰＳ状態が変化したかどうかを判定する判定ブロックである。変化した場合は、制御はブロック５０４に渡され、さもない場合は、制御はブロック５０８に渡される。
【００５９】
ブロック５１０は概略位置を得るための時間および費用を判定する。
【００６０】
ブロック５１６は、概略位置を得るための計算された時間および費用はユーザ要求を満たすかどうかを判定する判定ブロックである。満たす場合は、制御はブロック５１８に渡され、さもない場合は、制御はブロック５１２に渡される。
【００６１】
ブロック５１８は、サーバへの使用可能な接続があるかどうかを判定する判定ブロックである。あれば、制御はブロック５２０に渡され、概略位置がサーバから取得され、制御は次にブロック５２０に渡される。さもない場合は、制御はブロック５１２に渡され、概略位置取得処理は終了する。
【００６２】
図６、図７は、位置決定モード決定処理の開始部分であるブロック６００から始まる。ブロック６０２はユーザ位置決定要件からの位置決定時間要求の取得を示す。ブロック６０４は、ネットワーク状態およびネットワークを使用する費用が与えられたときネットワークが使用可能かどうかを判定する判定ブロックである。ネットワークが使用可能であると判定された場合は、制御はブロック６０６に渡され、さもない場合はブロック６０８が選択され、スタンドアローン・モードが選択される。
【００６３】
ブロック６０６は、ユーザが要求した精度がＧＰＳ端末で得られるかどうかを判定する判定ブロックである。得られる場合は、制御はブロック６１０に渡され、さもない場合は、制御はブロック６１２に渡され、サーバ中心モードが選択される。
【００６４】
ブロック６１０は、ユーザが要求した精度を得るためのネットワーク待ち時間が許容可能であるかどうかを判定する判定ブロックである。そうである場合は、制御はブロック６１４に渡され、さもない場合は、制御はブロック６０８に渡され、スタンドアローン・モードが選択される。
【００６５】
ブロック６１４は、スタンドアローン・モードにとって必要な信号レベルおよび感度が得られるかどうかを判定する判定ブロックである。得られない場合は、制御はブロック６１６に渡され、サーバ支援モードが選択される。得られる場合は、制御はブロック６１８に渡され、各モードに対する位置決定時間が決定される。
【００６６】
ブロック６２０は、スタンドアローン・モードにおいてユーザ要件にとって十分な時間が可能であるかどうかを判定する判定ブロックである。可能である場合は、ブロック６０８でスタンドアローン・モードが選択され、さもない場合は、ブロック６２０を使って、位置決定時間を最少にするモードが選択される。
【００６７】
（結論）
これで本発明の好適な実施の形態の説明は終了する。以下のパラグラフでは、同じ目的を達成する別の方法を幾つか説明する。本発明はＧＰＳシステムに関して説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなくいかなる衛星位置決定システム（ＳＡＴＰＳ）にも使用することができる。
【００６８】
要するに、本発明は、ＧＰＳ端末の位置を決定するシステムを開示する。このシステムはＧＰＳ端末とロケーション支援サーバから成る。ロケーション支援サーバは、ロケーション支援データを形成するための支援データ生成部と、通信ネットワークを介してＧＰＳ端末との間でデータの送信および受信を行うための通信制御部とを備える。ＧＰＳ端末は、ＧＰＳ端末のみが位置決定を実行するスタンドアローンモード、ＧＰＳ端末がロケーション支援サーバからロケーション支援データを得て位置決定を実行するネットワーク支援モード、および、ロケーション支援サーバが位置決定を実行するサーバ中心モードの３つの位置決定モードを備えており、ＧＰＳ信号を受信して処理するためのＧＰＳ部と、ＧＰＳ部に外付けされ、ＧＰＳ端末とロケーション支援サーバとの間の通信ネットワークの通信状態、通信費用およびユーザ要求のうちの少なくとも１つに基づいて３つの位置決定モードのうちから何れかをＧＰＳ部の動作モードとして決定するモード決定手段と、ＧＰＳ部およびモード決定手段に結合され、通信ネットワークを介してロケーション支援サーバとの間でデータの送信および受信を行なう通信システムとを備える。そして、ユーザ要求は、位置決定精度、位置決定時間、位置決定費用および位置決定感度のうちから選択された少なくとも１つの要求である。
【００６９】
本発明の好適な実施の形態についての上記説明は例示および説明のためになされた。包括的なもの、すなわち本発明を開示された通りの態様に限定するものではない。上記教示に照らして多くの変更および変形が可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明によって限定されるものではなく、むしろ頭書の特許請求の範囲によって限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  セルラー環境で使用される通常のＧＰＳアーキテクチャを示す図である。
【図２】  本発明の通信制御処理部とＧＰＳ部の間の標準的なインターフェースを示す図である。
【図３】  本発明のＧＰＳ端末の詳細を示す図である。
【図４】  本発明によるサーバを示す図である。
【図５】  本発明を実施するため使用されるステップを示すフローチャートである。
【図６】  本発明を実施するため使用されるステップを示すフローチャートである。
【図７】  本発明を実施するため使用されるステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０２  ＧＰＳ衛星
１０６  基地局
１０８  ジオロケーション・サービスセンター
２０４  シリアル通信
２０６  Ｈ／Ｗ線
３０６  ユーザ・インターフェース
３１０  処理部
３１２  モード決定手段
３１４  支援データ決定手段
２０２  ＧＰＳ部
４０２  ユーザ・インターフェース
４０４  処理部
４０６  動作部
４０８  支援データ作成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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