(57)【要約】  送信機のネットワーク内の異なる領域からの測距信号を用いて受信機の位置を推定するシステムおよび方法について記載する。いくつかの実施形態では、品質判定基準を超える各測距信号は、その測距信号の特性に基づいていくつかの画成された領域の１つに割り当てられる。三辺測量の際、１領域当たりの測距信号の最大数を選択して使用することもできる。
2016520801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機のネットワークを用いて受信機の位置を推定するコンピュータで実現する方法において、該方法は、
前記送信機のネットワークから１組の送信機を識別し、
該１組の送信機における送信機のそれぞれを該送信機に関連する地理的情報に基づいて３つまたはそれ以上の送信機グループのうちの少なくとも１つと対応づけ、
前記１組の送信機における送信機を含む前記３つまたはそれ以上のグループの各々における少なくとも１つの送信機に対応する少なくとも１つの測距値を用いて前記受信機の推定位置を算出することを含むことを特徴とするコンピュータで実現する方法。
【請求項２】
前記関連する地理的情報は、前記送信機の場所に対する推定方位角を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記３つまたはそれ以上のグループの各々は異なる方位角幅に対応し、各送信機について、前記３つまたはそれ以上のグループのうちの特定のグループに対応する方位角の範囲内に当該送信機に対する方位角が含まれる場合、該送信機を前記特定のグループに対応づけることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記関連する地理的情報は前記送信機の場所を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記３つまたはそれ以上のグループの各々は異なる地域に対応し、各送信機について、前記３つまたはそれ以上のグループのうちの特定のグループに対応する地域内に当該送信機に対する場所が含まれる場合、該送信機を前記特定のグル―プに対応づけることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記３つまたはそれ以上のグループの各々は、前記送信機のネットワーク内の異なる地域に対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記３つまたはそれ以上のグループの各々について、各グループに対応する送信機の個数を判定し、
該個数が整数Ｍより小さい場合、当該グループ内の送信機の各々に対応する測距値を用いて推定位置を算出し、
前記個数が整数Ｍ以上である場合、当該グループ内の少なくともＭ個の送信機に対応する少なくともＭ個の測距値を用いて前記推定位置を算出することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記３つまたはそれ以上のグループの各々について、各グループに対応する送信機の個数を判定し、
該個数が整数Ｍ以下である場合、当該グループ内の送信機の各々に対応する測距値を用いて前記推定位置を算出し、
前記個数が整数Ｍより大きい場合、当該グループ内のＭ個の送信機の選択に対応するＭ個の測距値の選択を用いて前記推定位置を算出することを含み、前記Ｍ個の送信機の各々に対する品質メトリックの値は、当該グループ内で選択していない送信機についての前記品質メトリックの各値に少なくとも等しいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記品質メトリックの各値は、当該送信機に関する推定測距誤差、当該送信機に関する三辺測量重み、該送信機と前記受信機の位置の初期推定値との間の推定距離、および当該送信機に対する取付角のうちの少なくとも１つに関するものであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
品質メトリックの値が該品質メトリックの閾値レベルより高い１つまたはそれ以上の好ましい送信機を識別し、
該好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含む前記３つまたはそれ以上のグループの各々において好ましい送信機に対応する測距値を用いて前記受信機の推定位置を算出することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
品質メトリックの値が該品質メトリックの前記閾値レベルより低い各々の好ましくない送信機を識別することを含み、前記好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含む前記３つまたはそれ以上のグループの各々から、前記好ましくない送信機のいずれかに対応する測距値を用いることなく、前記受信機の前記推定位置を算出することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含まない前記３つまたはそれ以上のグループの各々について、品質メトリックの値が該品質メトリックの前記閾値レベルより低い少なくとも１つの好ましくない送信機を識別することを含み、前記受信機の前記推定位置は、前記少なくとも１つの好ましくない送信機に対応する測距値を用いて算出されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第１の組の測距信号は、信号対雑音比閾値レベルより高い信号対雑音比を有する複数の測距信号のそれぞれを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法を実行する１つまたはそれ以上のプロセッサを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
受信機、送信機および遠隔処理システムを含むネットワークを含み、前記１つまたはそれ以上のプロセッサのうちの少なくとも１つが前記遠隔処理システム内に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
実行すると請求項１に記載の方法を実現するように構成されたプログラム命令を具体化する機械可読非一時媒体。
【請求項１７】
前記プログラム命令は、少なくとも１つの半導体チップ内に含まれることを特徴とする請求項１６に記載の機械可読非一時媒体。
【発明の詳細な説明】
【分野】
【０００１】
様々な実施形態は無線通信に関するものであり、特に、送信機ネットワーク内の異なる領域からの測距信号を用いて受信機の位置を推定するネットワーク、装置、方法およびコンピュータ可読媒体に関する。
【背景】
【０００２】
地域内の人や物の位置（すなわち「場所」）を適切な正確度で推定することが望ましい。位置の正確な推定値を用いて、緊急時応答時間を短縮し、事業資産を管理し、消費者を手近な事業に結び付けることが可能である。様々な技術を用いて物体（例えば受信機）の位置を推定する。１つの技術として三辺測量が挙げられ、これは幾何学を利用し、地理的に分散した各送信機から送信されて後に物体の場所にて受信される信号の行路差の違いを利用して物体の場所を推定する処理である。
【０００３】
多くの都市地上測位システムにおいて、送信機から受信機に至る「見通し線」信号径路は建物等によって妨害され、送信機から受信機まで「マルチパス」信号が伝わる反射径路のみが残る。三辺測量処理に反射径路の長さを用いると、受信機の位置の推定値が正確でなくなる。しかし、受信機周辺で不均一に分布するような残りの信号しか用いないならば、幾何学的位置誤差の増大が避けられないので、これを考慮しなければ、三辺測量結果に悪影響を与えるマルチパス信号を単に無視することは不可能である。このように、マルチパス由来の誤差の低減と受信機の位置に対する送信機の幾何学的位置の不正確さ由来の誤差の低減との間で、トレードオフが当然行われる。
【０００４】
したがって、このような誤差をより良好になくす改良された技術が必要となる。
【概要】
【０００５】
本開示のある実施形態は、広義には、受信機の位置を推定するネットワーク、装置、方法およびコンピュータ可読媒体に関する。このようなネットワーク、装置、方法およびコンピュータ可読媒体は、品質判定基準に基づいて第１の組の検出可能測距信号を識別し、第１の組における各測距信号の信号特性を判別し、その測距信号の信号特性に基づいて第１の組における各測距信号を複数のグループのうちの１つと対応づけ、第１の組における測距信号を含む複数のグループの各々における少なくとも１つの測距信号に対応する少なくとも１つの測距値を用いて受信機の推定位置を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】地上測位システムの態様を示す図である。
【図１Ｂ】地上測位システムにおける２組の送信機を示す図である。
【図２Ａ】測位システム内の別々の領域における送信機の組を示す図である。
【図２Ｂ】測位システム内において異なる方位角幅によって画成された別々の領域を示す図である。
【図２Ｃ】測位システム内の別々の領域を示す図であり、それらの領域のうちのいくつかのみが送信機を含む。
【図２Ｄ】受信機の周囲に分散された送信機を示す図である。
【図３】送信機をグループ化して幾何学的位置誤差を最小化し、各グループ内で性能の良い方の送信機を識別し、各グループにおける測距値のいくつか、または全てを用いて受信機の位置を推定する処理を示す図である。
【図４】性能の良い方の送信機を識別し、性能の良い方の送信機をグループ化して幾何学的位置誤差を最小化し、各グループから測距値のいくつか、または全てを用いて受信機の位置を推定する処理を示す図である。
【図５Ａ】および
【図５Ｂ】送信機の分け方を示す図である。
【図６】送信機システムの態様を示す図である。
【図７】受信機システムの態様を示す図である。
【説明】
【０００７】
本開示の態様は、一般に、測距信号の地理的特性（例えば、その測距信号を発した送信機の場所）に基づいて、および／またはその測距信号の品質（例えば、その測距信号に対応する測距値結果が受信機の位置の推定値の正確度で有するであろう品質）に基づいて測距信号をグループ化することに関する。
【０００８】
本開示のいくつかの態様は、受信信号の品質に基づいてグループを形成し、次に信号（「良好な」信号）から抽出された品質の高い方の情報のグループに対応する測距値を用いて受信機の位置を推定し、その際、信号（「不十分な」信号）から抽出された品質の劣る方の情報を用いないことに関する。他の態様は、その信号に対応する地理的情報を用いて信号のグループを形成し、次に各グループからの信号に対応する少なくとも１つの測距値を用いて受信機の位置を推定することに関する。ある態様は、（Ａ）良好な信号のグループと不十分な信号のグループを形成し、（Ｂ）異なる領域において信号グループを形成するという動作の組合せに関する。次のような様々な実現例が想定される。すなわち、Ａの次にＢ、Ｂの次にＡ、ＡおよびＢを同時に、Ａの次にＡからのグループのサブセットを用いてＢ、およびＢの次にＢからのグループのサブセットを用いてＡを行う。
【０００９】
信号のグループを形成して、受信機の位置の推定に使用する測距値が受信機の初期位置値付近の異なる領域からの信号に対応する尤度を増してもよい。一実施形態では、様々な領域を識別する。各領域を評価して、その領域から良好な信号が発せられた（すなわちその領域から送信機によって送信された）かどうかを判定する。これらの領域のうちの１つがこのような信号を含まない場合、その領域からの不十分な信号を識別して、その受信機に対する送信機配置を改善する。各領域（または好ましい品質の少なくとも１つの信号を有する領域のみ）に対応する測距値を選択する。次にこの測距値を使用して、受信機の位置を絞り込んだ推定値を生成する。当然ながら、領域の初期識別が必要ない場合もあり、信号グループ／送信機グループは、事前に識別された領域を考慮することなく形成可能である。このようなグループは、例えば、送信機の相対的な場所に基づいて形成することも可能である。領域またはグループの数は、（移動する可能性のある）受信機の概略位置、送信機の特性および位置、ならびに他の要因に応じて変化することがある。信号の領域またはグループ化の数は、位置または時間の関数として一定でなくてよい。
【００１０】
可能性のあるグループ／領域の識別は、何らかのデータ収集の前に実行可能である（例えば、各グループは、初期位置の推定値に対応する何らかの仮定した配向に対して単に四分円であってもよい）ことを理解すべきである。あるいは、グループ／領域は、データ収集の後、識別してもよい。例えば、ある方位角幅が、都市を指向する方位角領域におけるように、多数の信号の方位角に対応することが分かっている場合、このような情報を考慮して各グループを特定することが可能である。一実施形態では、信号を収集し、その信号の送信機に対応する方位角を受信機の位置の初期推定値および送信機の場所を用いて判別する。送信機の場所は、例えば信号の構造内に含まれる情報によって送信してもよい。方位角を一旦判別すれば、初期位置推定値とは異なる方向にある領域を表すグループを形成して、受信機の実際の位置に対して何らかの最低レベルの「精度の希釈」（ＤＯＰ）が存在すると仮定する。しかし、これは必ずしもうまくいかないことがあり、特に、初期位置推定値の精度の信頼性が低くて初期推定値からある方向にあると想定した送信機が現実には受信機の実際の位置とは異なる方向に沿っているような場合である。
［概説］
【００１１】
図１Ａに注目すると、複数の送信機１１０ａないし１１０ｇと受信機１２０とを備える測位システム１１０Ａが示されている。送信機１１０ａないし１１０ｇのいずれかから送信される「測距」信号１１５ａないし１１５ｇが受信機１２０によって収集され、後にこれを使用して送信機１１０ａないし１１０ｇの位置に対する受信機１２０の位置を推定する。受信機１２０の位置を推定する１つの処理は、三辺測量と呼ばれ、これは、幾何学を利用して、受信機における信号の受信から得られる測距値を用いて受信機の場所を判別する処理である。ある許容誤差量（例えば１ないし１０メートル）内で受信機１２０の場所を判別するためには、受信信号を用いて正確な測距値を得てもよい。例えば、「到達時刻」測位方式では、信号の伝搬時間を測定し、光の速度を用いて距離すなわち「測距」に変換できる。なお、信号の伝搬時間は、信号の送信時刻とその信号の受信時刻との差であり、この場合、後者は受信機１２０が測定する。当然ながら、このような時刻表示には、一般に何らかの信号エポックが利用される。多くの場合、受信機１２０は不正確な時刻クロックを有し、このような測定値には誤差すなわち「偏り」が含まれてしまう。この場合、偏りが存在する上記測距は「疑似測距」と呼ばれる。偏りは、同時に受信した全ての信号について同じであるので、受信機１２０において十分に多くの測定値が生成される限り、三辺測量処理は場所解全体の一部として偏りを判別することができる。
【００１２】
生憎、図１Ａに示すシステム１００Ａのような測位システムは、建物１９０および他の障害物がダイレクトパス測距信号を妨害する都市環境に配置される場合が多い。これらの建物は、図１の反射（すなわち「マルチパス」）信号１１５ａおよび１１５ｂで示すように、測距信号に影響を与える。信号が１つまたはそれ以上の反射セグメントを含む際、その信号の全伝搬時間が増し、その結果、測距値が不正確となる。不正確な測距値は、反射信号に伴う他の問題と共に、望ましくない場合が多い。その理由は、三辺測量処理を行うと受信機の位置の推定に悪影響を及ぼし、その結果、許容を超える（例えば、ｘ個の測定単位より多い）量の位置誤差になり得る。したがって、不正確な測距値を識別し、次に三辺測量処理の際、その測定値を調整／フィルタリングまたは排除（「プルーニング」）することが望ましい場合が多い。識別およびプルーニングすれば、不十分な測定値を除外することができ、それによって全体の測位誤差を減少できる。測定値を調整（例えば、推定距離を短くして誤差を排除）し、または測定値の評価を低減（例えば、他の測定値と比較して小さい重みを測定値に付与）すれば、その測定値によって生じる三辺測量結果における誤差を減少させることも可能である。同様に、許容誤差量を有する測定値を識別して使用することにより、より良い三辺測量結果をもたらす場合も多い。
【００１３】
しかし、望ましくない品質を呈する送信機測距値をプルーニングすると、不十分な送信機・受信機配置を呈する組の送信機が残ることとなる可能性があり、そこでこの配置によって、最終的には緯度、経度、高度および時間（ｘ、ｙ、ｚおよびｔ）のうちのいずれか、または全てについて位置測定値の精度が損なわれる。
【００１４】
図１Ｂは、送信機セット１１１ａと他の送信機セット１１１ｂとを有するシステム１００Ｂを示す。例示のために、送信機セット１１１ｂは１組のプルーニングされた送信機を示す。例えば、その理由は、信号１１５ａおよび１１５ｂが測距誤差を三辺測量処理に誘起しかねないマルチパス信号であるからである。図示するように、送信機セット１１１ａは、受信機１２０の送信機セット１１１ｂが位置する側に配置された送信機は含まない。理想的には、三辺測量処理は、受信機１２０の周辺にまとまって分布する送信機からの測距値を使用していた。例えば、送信機１１１ｂから受信された信号にマルチパスが存在しないとしたならば、三辺測量処理が送信機セット１１１ａ内の各送信機および送信機セット１１１ｂ内の各送信機に対応する測距値を使用するであろう。これは、受信機１２０の一方側に送信機を備えない送信機セット１１１ａのみに対応する測距値を使用する場合とは対照的である。その理由は、送信機セット１１１ａ内の送信機のみを使用すると、許容不可能な量の幾何学的位置誤差を有する位置推定値が生じる場合もあるからである。このような幾何学的位置誤差は「精度希釈」（ＤＯＰ）値によって表される場合が多く、これは、受信機の場所に対する送信機の分布（例えば、方位角分布）の均一性の尺度になる。幾何学的精度希釈（ＧＤＯＰ）がこの考察の重要な問題であるが、これはＤＯＰの完全な定義が時間的誤差の影響を含むからである。ＧＤＯＰはさらに、水平精度希釈（ＨＤＯＰ）と垂直精度希釈（ＶＤＯＰ）とに分けられる。水平精度希釈はさらに、直交方向成分（例えば、東と北）、半径方向成分および方位角成分、ならびにその他の成分などの成分に分けることも可能である。これらの個々の成分は、かなり興味あるものとなる場合が多い。何故なら、全体のＤＯＰが許容可能に思えたとしても、特定の方向で不十分なＤＯＰが望ましくない可能性もあるからである。
【００１５】
送信機セット１１１ａのみからの測距信号を用いる三辺測量処理の結果は、送信機１１０ａおよび１１０ｂからの測距信号が受信機とその送信機１１０ａおよび１１０ｂとの間の最短距離の正確な測定値を生じない場合でも、送信機セット１１１ａと送信機セット１１１ｂにおける送信機１１０ａおよび１１０ｂのうちの少なくとも一方との両方からの測距信号を用いる三辺測量処理の結果よりも正確でない場合がある。当然、それ以外の場合は、この逆が真である。このように、位置推定の正確度は、個々の測距信号に対するマルチパス効果によって生じる誤差と受信機１２０に対する送信機の偏った幾何学的分布によって生じる誤差との関数であってもよい。このように、反射信号を使用する際には当然のトレードオフが存在し、このようなトレードオフは、マルチパス由来の誤差と不十分なＤＯＰ由来の誤差との間に存在する。
【００１６】
受信機の周辺の送信機の幾何学的分布を考慮する際、マルチパス信号からの測距値は、直接径路信号からの測距値と共に使用され、その測定値を用いて算出した位置推定値は、最大許容閾値より小さいＤＯＰとなる。特定の実施形態においては、現在の測距値グループがＤＯＰ閾値条件を満すまで、様々な測距値グループを用いて一連の位置推定値を算出してもよい。あるいは、他の実施形態では、様々な測距値グループを用いて多数の位置推定値を算出することも可能であり、最低のＤＯＰレベルに対応する位置推定値を選択することも可能である。いくつかの実施形態では、ＧＤＯＰの個々の成分を調査し（例えば、東、北、上方）、様々なグループを選択する判定基準は、これらの個々の測定値のＤＯＰを同時に最小化することが必要である。なお、これらの場合の全てについて、多数の送信機セットを考慮に入れると、初期測位時間（ＴＴＦＦ）を増加させる計算上複雑な負荷をもたらすことになり、初期の位置推定値を識別してＤＯＰ閾値条件を満たすことが好ましい場合もあり、これは、最高のＤＯＰを有する位置推定値を選択することとは対極にある。
［最小量の送信機分布の維持］
【００１７】
いくつかの実施形態では、表示の不十分な地域に配置された送信機からの可能性のあるマルチパス測距値を含むことによって、測距値の「オーバプルーニング」が回避される。例えば、このような地域は、ある範囲の方位角をカバーする方位角幅として分類できる。いくつかの実施形態が図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示されている。これらの実施形態では、システム２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの送信機１１０は、異なる送信機セットに含ませるように識別され、これらのセットはそれぞれ、受信機１２０の場所または受信機１２０の初期位置推定値に対して異なる地域２１１ａないし２１１ｃ、２１１ｄないし２１１ｇ、および２１１ｈないし２１１ｋに対応している。
【００１８】
図２Ａは、サイズが同じでない地域２１１ａないし２１１ｃを示し、各地域には同数の送信機１１０が存在する。図示するように、２つの領域が重なり、その重なりは送信機を含む場合もあり、含まない場合もある。
【００１９】
図２Ｂは、地域２１１ｄないし２１１ｇを示し、その各々は、「方位角領域」と呼ぶこともある異なる方位角幅によって画成されている。このような領域は、「ラジアルセクション」または「ラジアルセクタ」とも呼ばれる。何故なら、これらは、方位角が異なる２本の放射状線の間の領域によって画成されているからである。各領域ごとの選択された測距信号の数は、等しくても、または等しくなくてもよい。領域２１１ｄないし２１１ｇの各々には、少なくとも１つの送信機が存在する。
【００２０】
図２Ｃは、送信機１１０が全く存在しない地域２１１ｉを示す。いくつかの実施形態では、各領域ごとの送信機セットを個々に解析し、その送信機セットから受信した測距信号に対応する一定個数の測距値を（可能であれば）選択してもよい。図２Ｃの状況は、１地域当たり１個の測距値を用いて受信機１２０の位置を推定すると、あまり正確ではない位置推定値をもたらすことがある。その理由は、受信機１２０の真の位置または推定された位置の下側では送信機を選択しないことが可能であるからである。
【００２１】
一方で、図２Ｂでは、１領域当たり１つの送信機を選択した場合、受信機１２０の真の位置または推定された位置の下側の送信機のうちの２つ（すなわち、２１１ｅ内の１つ、および２１１ｄ内の１つ）が図２Ｂにおける領域に基づいて選択され、これらの２つの送信機は、受信機１２０の真の位置または推定された位置の反対側（すなわち、東―西）に存在し、こうしてＤＯＰ関連の誤差がさらに低減することになる。
【００２２】
送信機１１０の送信機セットへの分割は、様々な技術を用いて、例えば受信機１２０の推定位置に対して送信機１１０の各々が存在する広範な方位角領域に基づいて送信機を地域に分割することによって、遂行可能である。このような方位角分割は、図２Ｂおよび図２Ｃに示されている。受信機１２０が移動すると、新たな組の送信機を形成してもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、何らかの位置を推定する前に送信機セットの判別を行ってもよい。例えば、送信機セットの判別は、受信機１２０がどの測距信号を受信したかと、これらの信号に対応するものとして識別した送信機の場所とに基づいてもよい。ここで明示していない仮定は、送信機の１組の場所の地理的中間のどこかに受信機が位置していることである。
【００２４】
図２Ｄのシステム２００Ｄによって示されるように、送信機１１０ｂないし１１０ｆからそれぞれ既知の場所（例えば、送信機場所または送信機識別子を信号制御データで送ってもよい）にある信号１１５ｂおよび信号１１５ｃないし１１５ｆを受信機１２０が受信すると、送信機のグループを判別して、ＤＯＰ関連誤差を最小化する領域にこれら５つの送信機を分散させてもよい。例えば、各送信機が他の送信機に対して配置される場所を比較することによって、いくつかのグループを判別して、互いに近接した送信機を含むようにグループを形成するとともに、残りの互いに近接して位置しない送信機のうちの異なるものを含むように他のグループを形成することも可能である。
【００２５】
あるいは、信号１１５ｂおよび１１５ｃないし１１５ｆに対応する初期測距値を用いて、仮定した受信機場所を判別し、次にこの情報を使用して送信機の場所を受信機１２０の仮定した場所に対応づけることも可能である。そこで、受信機１２０の仮定した場所に基づいて、送信機セットを形成することも可能である。例として、最終の位置解を算出する際に４つの測距値のみを使用し、各測定値が異なる領域に対応する場合、送信機１１０ｂないし１１０ｄの各々に対しては異なるグループを理想的に形成し、送信機１１０ｅおよび１１０ｆに対しては１つのグループを形成し、この後者グループからは１つの送信機のみを選択する。その理由は、送信機１１０ｅおよび１１０ｆの場所が他の送信機１１０ｂないし１１０ｄの場所に対して互いにより近接しているからである。これは単純化された例である。より重要な例は、多数の送信機が受信機の領域内にあり、この受信機がこれらの送信機を少数のグループに集めたいという状況から生じる。
［受信機位置の推定を最適化］
【００２６】
上記のように、三辺測量性能を改善するためには、三辺測量処理からの位置推定に悪影響を与える送信機に由来する測距信号から抽出された情報を除外し、調整し、または評価を低減してもよい。より高い三辺測量性能を達成する一方法は、何らかの品質メトリックに従って「不十分」であるとされた送信機を除外することである。このような品質メトリックは、推定測距誤差、受信機までの推定距離、測距値に適用する重み、および当該技術分野で公知の他のメトリックに関するものでよい。しかし、三辺測量処理の際に「不十分な」送信機からの測距値を無視して送信機の品質メトリックの値に従って「良好」とされた残りの送信機の組からの測距値を使用するだけでは、三辺測量処理からの位置推定値に関して不十分な精度希釈（ＤＯＰ）を生じる場合もある。したがって、三辺測量結果に悪影響を与える送信機候補に対応する測距値を識別して除外し、これらの送信機候補を除外した後の最小ＤＯＰ閾値条件が満たされる機会を増やすようにしてもよい。
【００２７】
送信機、信号および測距値については、良好もしくは不十分、高品質もしくは低品質、不十分もしくは十分、不十分な性能もしくは良好な性能、好適もしくは不適／弱好適、または他の対比的記述を用いる場合がある。このような用語を使用するのは、冗長な表現を排除するためである。
【００２８】
いくつかの実施形態では、このような記述は、送信機の送信した測距信号から抽出された測距値または他の情報の品質について使用され、これは、そのような情報を三辺測量の際に使用する場合は位置推定値の正確度について有するであろう効果についてのものである。これらの用語は、必ずしも信号自体の品質を示すわけではない。例えば、強いマルチパスを有する都市の谷間の中に位置することが既知の送信機から送られた受信信号の信号強度が高い場合に該当することがある。この場合、受信機の真の位置または推定位置に対する送信機の場所は、たとえ信号強度が最低強度閾値を超えることがあっても、信号のマルチパス品質を測定する品質メトリックにマイナスに寄与することがある。他の場合には、信号特性自体が最重要となることもある。このように、以下でさらに詳述するように、品質メトリックは、様々な情報を査定することも可能である。
【００２９】
通常、受信信号は全て、ある種の初期検出判定基準を適用して、確実にノイズ（すなわち偽アラーム）と混同しないようにすることにも注意すべきである。いくつかの実施形態では、このような試験を通過した信号は、ある品質メトリックに従ってさらに分類可能である。このように、いくつかの実施形態では、「不十分な」送信機とは、その送信した信号がノイズスパイクである可能性を意味するわけではなく、むしろその信号から抽出された情報を位置推定に使用すると、その信号から抽出された情報を使用しない場合ほどは好ましくないと思われること意味する。送信機からの受信信号がノイズとは区別できることを表わすために、用語「可視」または「視野内」を使用する場合もある。
【００３０】
なお、良好な送信機と不十分な送信機とを分けることは、各送信機／信号／測距値ごとに品質メトリック値を閾値と比較することによって行うことが可能であり、この場合、閾値より高い品質メトリック値が良好な送信機／信号／測距値を示し、閾値より低い品質メトリック値は不十分な送信機／信号／測距値を示す。送信機／信号／測距値は、閾値を超えるかどうかに従って、「好適」または「不適」として表示してもよい。
【００３１】
受信機の位置に対して同じ広範な区域に位置する送信機候補に対応する全ての測距値を除外することを回避する１つの手法は、これらの送信機候補のサブセットに対応する測距値を除外することである。例として、図２Ｂに示すように、受信機１２０の真の位置または推定位置周辺の区域をＮ個の送信機領域（例えば、４つの四分円）に分割することも可能である。そこで、各領域ごとに送信機を解析して、品質メトリックに対して低性能の送信機、または逆に高性能の送信機を識別することが可能である。各領域ごとに、Ｍ個の送信機が存在すると仮定して、より高性能の送信機（例えば、各領域から１つまたは２つの送信機）としてＭ個の送信機を選択する場合もある。存在する送信機がこれより少ない場合、全てを選択してもよい。
【００３２】
ある領域が品質メトリックに対して最小個数の良好な送信機を含まなければ、場合によってはこの状況を緩和する手法を採ることも可能である。例えば、不十分な送信機に対応する測距値を三辺測量処理の際に使用して、恐らく追加の試験を適用してもよい。いずれかの不十分な送信機に対応する測距値を使用することによって、許容不可能な位置誤差が生じてしまう場合もある。したがって、より低い閾値を識別して不十分な送信機を評価することが必要になることもある。例えば、許容可能な不十分送信機と許容不可能な不十分送信機とを分けることは、各々の不十分な送信機について同じ、または異なる品質メトリックの値をより低い閾値と比較することによって可能であり、この場合、低い閾値より上の品質メトリック値が許容可能な不十分送信機を表わし、この低い閾値を下回る品質メトリック値が不十分な送信機を表わす。
【００３３】
さらに、可視送信機のサブセットのみをプルーニングのための領域に分割し、残りの好ましい品質を示す送信機のサブセットがプルーニングされないこともあり得る。例えば、偽アラームを回避するために、検出可能性判定基準を用いて信号をプレクオリファイすることも可能である。これらおよび他の態様は、図３に示す。
【００３４】
図３は、送信機をグループ化して幾何学的位置誤差を最小化し、各グループ内でより高性能の送信機を識別し、各グループからの測距値のいくつか、または全てを用いて受信機の位置を推定する技法３００を示す。
【００３５】
なお、グループ（例えば、任意の数の送信機または信号が属するもの）に関する図３と同じ説明が各領域（例えば、任意の数の送信機が存在するか、または任意の数の信号を発した領域）に適用される。したがって、グループおよび領域は、それらが各々同一の送信機／信号を含むという点で互いに関連していることもある。
【００３６】
図３に示すように、送信機（または信号）は、各送信機（３１０）の特性に基づいて１つまたはそれ以上のグループに対応づける。いくつかの実施形態では、特性とは送信機の場所に関するものであり、これを用いて、ネットワーク内の一般には同一の領域から送信機のグループを識別することが可能である。しかし、いくつかの近隣の送信機は、異なるグループに配置して、各グループからのいくつかの信号のみを三辺測量の際に使用する送信機・受信機配置を最適化することも可能である。
【００３７】
一実施形態では、特性とは、受信機の位置の初期推定値に対する送信機の場所に関するものである。例えば、特性は、送信機が初期位置推定値に対して位置する推定方位角を含んでもよい。あるいは、特性は、初期位置推定値の座標に対する送信機の座標（緯度、経度および高度）を含んでもよい。そこで、各送信機の各特性を用いて、送信機のグループを識別することが可能である。図２Ａを例として用いると、位置推定値の座標に対する各送信機１１０の座標を用いてグループ２１１ａないし２１１ｃを形成することも可能である。図２Ｂを例として用いると、位置推定値に対する各送信機１１０の方位角を用いて方位角グループ２１１ｄないし２１１ｇを形成することも可能である。
【００３８】
他の実施形態では、特性とは、送信機の他の送信機に対する場所に関するものである。例えば、特性は、送信機の場所の座標を含むことも可能であり、送信機同士の特性を比較して、近隣の送信機または互いに近接する送信機のグループを形成することも可能である。
【００３９】
境界（例えば、方位角幅、何らかの幾何学形状を有する１組の領域等）を選択し、各送信機の特性を境界と比較して、その送信機が属するグループを判別することにより、グループが形成可能である。
【００４０】
なお、より優れた三辺測量性能を提供するためには、グループを適応的に形成してもよい。例えば、図２Ｃのような四分円のような特定の四分円配向では、送信機を持たない四分円（例えば、領域２１１ｉ）が生じることになる。配向全体すなわち各境界をある量、例えば４５度だけ回転すると、図２Ｂに示すように全ての四分円が送信機を含むことも可能であり、それ故に、何らかのプルーニング手順が改善可能となる。
【００４１】
境界を選択することなくグループを判別することも可能である。例えば、各送信機は、その特性が互いに類似している状態に基づいてグループ化してもよい。一手法は、位置座標または方位角の間の距離を判別し、次に、閾値レベル（例えば、所定のレベル、または全ての距離の関数）未満の距離に対応する送信機をグループ化することを含む。
【００４２】
受信機の位置の初期推定値を包囲する各領域が最小個数の送信機を（例えば、位置推定値に対応するＤＯＰを改善するために）含むようにグループを選択することも可能である。あるいは、各グループが最小個数または最大個数の送信機を含むようにグループを選択することも可能である。
【００４３】
図５Ａおよび図５Ｂは送信機を分ける方法を示す。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、８個の領域が存在し、各々の矩形が１領域を表す。１領域当たりの送信機の望ましい数は所定数であってもよい。領域を選択する一方法は、多数の地域または建物クラッタを有する領域がこれより少ない数の送信機または多い数の送信機を有することができるように地域および建物マップ障害物情報を考慮することである。簡素化するために、１領域当たり２つまでの送信機を示し、一方の送信機に対応する測距値が丸印で示され、他方の送信機に対応する測距値が菱形で示されている。各矩形は、その領域内の１送信機当たり異なる測距値を図表で示す。ここで、縦軸は送信機からの判別された相対距離を示し、横軸は測定数を示す。図示するように、各矩形に対応する測距値の数は、変ってもよい。１送信機当たり複数の測距値があるのは、受信機が判別した異なる遅延信号が複数あることを示す。当然ながら、同一の送信機からの判別した遅延信号が異なると、同一の送信機からの信号について判別した距離が異なることになる。これらの距離は、径路遅延であると考えるのがよいであろう。その理由は、当然ながら、送信機までの見通し距離が、その送信機の発した全ての信号に対して同じとなるからである。
【００４４】
図５Ａでは、例えば、矩形５１１ａは２つの送信機を有する領域を示すものでよく、丸５１０ａ（ｉ）で示す２つのグラフ化した測定値が一方の送信機に対応し、菱形５１０ａ（ｉｉ）で示すグラフ化した測定値が領域５１１ａの他方の送信機に対応する。各送信機は、測距信号を送信可能であり、受信機は、当該測距信号が異なる径路に沿って伝搬して受信機に到達し、その異なる実際値を受信することができる。例えば、丸５１０ａ（ｉ）で示す２つのグラフ化した測定値は、送信した送信機と受信機との間で異なる径路に沿って伝搬した可能性のある測距信号のそれぞれ異なる実際値に対応している。矩形５１１ｄでは、例えば、菱形５１０ｄ（ｉ）が示す測定値が、送信した送信機と受信機との間で異なる径路に沿ってそれぞれ伝搬した可能性のある測距信号の４つの異なる実際値に対応している。最短距離に対応する実際値（すなわち、５１０ｄ（ｉ）で示す菱形のうち一番左の菱形）は、受信機と当該送信した送信機との間の距離の最も正確な測定値として選択してよく、これ以外の距離は、三辺測量計算から除外してもよい。いくつかの領域では、矩形５１１ｂで示される領域のように、受信機は送信機から測距信号を受信しない可能性もある。他の領域では、矩形５１１ｃが示す領域のように、受信機は１つの送信機から測距信号を受信するのみの場合もある。
【００４５】
図３に戻ると、この図は、プルーニング（すなわち「品質」）メトリックを選択し（３２０）、その品質メトリックの値を各送信機ごとに算出する（３３０）ことを示している。各送信機に対応する品質メトリック値を品質メトリック閾値条件に照らして評価してもよい（３４０）。なお、３２０、３３０および３４０で示す動作は、３１０で示す動作の前に実行してもよい。換言すれば、プルーニング動作はグループ化動作の前に行ってもよい。良好な送信機のみをグループ化するのを待つことによって、またはより低性能の送信機をグループに追加する前に良好な送信機の十分なグループが形成可能であるかどうかが分るのを待つことによって、全処理時間を短縮することが可能である。各グループからの測距値を選択して三辺測量処理を行ってもよい。
【００４６】
各送信機に対応する品質メトリック値は、品質メトリック閾値条件に照らして評価され、品質メトリック閾値条件を満たさない品質メトリック値を識別し、および／または閾値条件を満たす品質メトリック値を識別してもよい。品質メトリック閾値条件を満たさない品質メトリック値に対応する測距値は、三辺測量処理に際して使用する前に、除外、調整または評価の低減を行ってもよい。品質メトリック閾値条件を満たす品質メトリック値に対応する測距値を選択（例えば、三辺測量処理の際に使用）してもよい。先に述べたように、品質メトリックが品質メトリック閾値条件を満たす送信機を「好ましい送信機」と呼び、このような送信機に対応する測距値を「好ましい測距値」と呼ぶ。同様に、品質メトリックが品質メトリック閾値条件を満たさない送信機を「好ましくない送信機」と呼び、その対応する測距値を「好ましくない測距値」と呼ぶ。
【００４７】
品質メトリックは、以下のメトリックのうちの１つまたはそれ以上に関連することがある。すなわち、推定測距誤差（例えば、最大推定測距誤差量未満の推定測距誤差値が品質メトリック閾値条件を満たす場合）；測距誤差標準偏差の推定値から得た三辺測量重み（例えば、最小三辺測量重みを超えるか、または最大三辺測量重み未満である三辺測量重み値が推定測距誤差標準偏差に反比例するか、または方向的に比例するかに応じて当該重みが品質メトリック閾値条件を満たす場合）；送信機の方向の地域および／もしくは建物マップ情報を用いて、または１組の測距値から、もしくは信号自体の測定値から判別した測距品質（例えば、測距品質量を超えるか、または下回る測距品質値が品質メトリック閾値条件を満たす場合）；送信機までの推定距離（例えば、距離が短い方が対応するマルチパス効果の尤度が低くなるとして、最大推定距離量より小さいか、または他の送信機に対する他の推定距離量より小さい送信機に対する推定距離値が品質メトリック閾値条件を満たす場合）；送信機から受信機の場所または推定場所までの直線と受信機の場所または推定場所における水平面または垂直面との間の角度として定義される送信機の取付角（例えば、取付角の値が小さいと対応するマルチパスの尤度が低くなるとして、最小取付角の値を超えるか、または他の送信機についての取付角の値を超えるような取付角の値が品質メトリック閾値条件を満たない場合）等である。
【００４８】
品質メトリックは、特定の送信機と受信機の真の位置または推定した位置との間の地域および人工物の密度に関するものでもよい。より高い密度を示す品質メトリック値に対応する送信機は、より低い密度を示す品質メトリック値に対応する送信機に鑑みれば、無視してもよい。より低密度の区域における送信機が好ましい理由として、より高密度区域からの信号がマルチパス信号であるという尤度が高いことが挙げられる。他の理由としては、高密度の区域からのマルチパス信号の方が多くの径路セグメントを有し、それ故に、より低密度の区域からのマルチパス信号と比較すると、前者は、より大きいマルチパス誤差に相当するという可能性がより高いことが挙げられる。
【００４９】
さらに他の品質メトリックは、各送信機が送信機数の最も少ない領域に存在するかどうかに関するものでもよい。送信機数が最小でない領域における送信機に対応する測距値を三辺測量処理の際に自動的に使用するようにしてもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、品質メトリックを最小値、最大値、または所定値と比較することによってプルーニングを行ってもよい。あるいは、各々が異なる送信機、異なる測距信号および／または異なる測距値に対応する多数の品質メトリック算出値を比較することによって、プルーニングを行ってもよい。
【００５１】
なお、品質メトリックの値が上記各メトリックのなんらかの組合せの関数であってもよく、その場合、この関数は１組のサブメトリックを含み、送信機のうちのいくつかをプルーニングするために使用可能な最終メトリックを算出する。品質メトリックの一例は、線形和である。
2016520801.tif 000003
【００５２】
ただし、ａｌｐｈａ（ｋ）は、他の考慮点のなかでもｋ番目のサブメトリックの性質と、送信機をより望ましいものにするかより望ましくないものにするかに応じて特定のサブメトリックに関連する正または負の「重み」である。
【００５３】
図３は、送信機／信号を各送信機／信号の特性に基づいて１つまたはそれ以上のグループに対応させ、次に品質メトリックの値に基づいて解析する方法３００を示す。他の実施形態では、送信機／信号は、まず品質メトリックの値に基づいて解析し、次に特性に基づいてグループ化する。さらに、他の実施形態では、品質メトリック値に基づく解析およびグループの識別を同時に行ってもよい。別の着目点は、あるグループに対応する送信機／信号のサブセットに対して解析動作を行なってもよいことである。同様に、ある品質メトリック値を有する送信機／信号のサブセットにグループ化動作を行ってもよい。
【００５４】
各送信機に対応する品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たすか、または満たさないと評価した後、品質メトリック閾値条件を満たさない品質メトリック値に対応する測距信号または測定値を使用することなく、受信機の位置を推定する（３５０）。いくつかの実施形態では、品質メトリック閾値条件を満たさない品質メトリック値（すなわち、好ましくない測距信号）に対応する送信機からの測距信号を識別し（３５１）、このような測距信号を使用すれば、測距信号を使用しない場合と比較して受信機の位置のより正確な推定値が得られると判定すると、これを使用して受信機の位置の推定値を算出する（３５３）ようにしてもよい。当然ながら、このような判定は推定すなわち仮説である。その理由は、このようにすることで実際に位置推定が改善されるかどうかは、受信機ではっきりと分からないからである。例えば、好ましくない測距信号が閾値条件を満たさない品質メトリック値に対応していても、その信号を使用すれば、正確度閾値条件を満たす位置推定値となると判定してもよい（例えば、位置推定値が許容可能なＤＯＰ値に対応する場合、位置推定値が受信機の真の位置から許容可能な距離誤差に対応する場合、またはそれ以外の場合）。例えば、測距信号が不十分なＳＮＲおよび相応のマルチパスに起因した大きいＲＭＳ誤差を有すると判定してもよく、このようなＲＭＳ誤差が品質メトリック閾値条件を満たすことにはならない。しかし、この信号が受信機以西への信号のみであれば、位置推定手順にこの信号を利用することでＤＯＰが大きく改善され、その結果である位置測定誤差全体が改善される見込みがあると判定してもよい。あるいは、この場合、位置測定誤差全体が僅かに増大することがあるが、特定の方向に沿った誤差はかなり改善されることがある。
【００５５】
品質メトリック閾値条件を満たさない品質メトリック値に対応する送信機からの測距信号を使用することを選択する場合、計算操作で判定しないで正確度を改善するようにしてもよい。例として図１Ｂを用いると、送信機セット１１１ａのうち良好な送信機１１０ｃないし１１０ｆの組のみを用いて送信機の１つまたはそれ以上のグループを形成する場合、送信機１１０ａまたは１１０ｂうちの一方からの測距信号を使用することによって幾何学的位置誤差が減少し、それによって正確度が増大すると仮定してもよい。したがって、低性能の方の送信機１１０ａまたは１１０ｂを含む別のグループを形成して、良好な送信機より悪く評価された区域を新たなグループがカバーするようにしてもよい。
【００５６】
図４は、より高性能の送信機を識別し、より高性能の送信機をグループ化して幾何学的位置誤差を最小化し、各グループからの測距値のうちのいくつか、または全てを用いて受信機の位置を推定する技法４００を示す。
【００５７】
図４に示すように、第１の組の測距信号を識別する（４１０）。例えば、検出可能性判定準（例えば、ＳＮＲ閾値レベル）を参照して、ノイズまたは他の干渉信号とは区別不可能な他の信号から可視信号を識別することも可能である。
【００５８】
第１の組における各測距信号の信号特性を判定してもよい（４２０）。信号特性は、測距信号に対応する地理的情報を含んでもよい。例えば、地理的情報は、その信号を送信した送信機の場所（例えば、緯度、経度、高度）を含むか、または受信機の推定位置（例えば、推定方位角、または送信機に対する位置座標の組）に対する測距信号を送信した送信機の相対的場所を含んでもよい。
【００５９】
第１の組からの各測距信号は、その測距信号の信号特性に基づいて３つまたはそれ以上のグループ（または領域）のうちの１つに対応づけてもよい（４３０）。例えば、各測距信号は、その測距信号に対する方位角が特定のグループ（または領域）に対応する方位角の範囲内である場合、その特定のグループ（または領域）に対応づけてもよい。受信機の位置は、次に第１の組からの測距信号を含むグループの各々における測距信号に対応する測距値を用いて推定する（４４０）。
【００６０】
各グループごとにさらなる動作を行ってもよい。一実施形態では、あるグループに対応する測距信号の数が整数Ｍより少ないかどうかについて判定を行う（４４１）。測距信号数が整数Ｍ以上である場合、そのグループ内の少なくともＭ個の測距信号に対応する少なくともＭ個の測距値を用いて推定位置を算出する（４４２）。測距信号数が整数Ｍより小さい場合、そのグループ内の測距信号の各々に対応する測距値を用いて推定位置を算出する（４４３）。
【００６１】
他の実施形態では、当該グループに対応する測距信号の数が整数Ｍより大きいかどうかについて判定を行う（４４５）。測距信号数がＭ以下である場合、そのグループ内の測距信号の各々に対応する測距値を用いて推定位置が算出する（４４６）。測距信号数がＭより大きい場合、そのグループ内で使用しない他の測距信号に対する各品質メトリック値に少なくとも等しい品質メトリック値に対応するＭ個の測距信号に対応するＭ個の測距値を選択することによって、推定位置を算出する（４４７）。
［さらなる技法］
【００６２】
ここで開示する機能および動作は、１つまたはそれ以上の多数の場所においてプロセッサによって実現される１つまたはそれ以上の方法として具体化可能である。本方法を実現するために実行されるように構成されたプログラム命令を具体化するプロセッサ可読非一時的媒体も、意図している。
【００６３】
送信機のグループに関連する以下の説明も同様に、測距信号のグループに適用される。その理由は、両方とも、受信機の位置推定に使用される測距値または使用されない測距値に対応するからである。なお、送信機に代わって、測距信号を発した送信機の特性に基づいて当該測距信号をグループに対応付けてもよい。このような測距信号もまた、好ましい送信機か、または好ましくない送信機として識別できたのと同じやり方で、好ましいか、または好ましくないものとして識別することも可能である。
【００６４】
限定ではなく例として、本方法は、受信機の受信した複数の測距信号のなかから送信機のネットワークからの第１の組の可視測距信号を識別し、第１の組から測距信号を送信した送信機のそれぞれをその送信機に対応する地理的情報に基づいて３つまたはそれ以上のグループのうちの少なくとも１つに対応づけ、３つまたはそれ以上のグループの各々における少なくとも１つの送信機からの少なくとも１つの測距信号に対応する少なくとも１つの測距値を用いて受信機の推定位置を算出することを含んでもよい。地理的情報は送信機から得てもよい（例えば、送信機の緯度、経度、高度、または送信機が存在するマッピング領域）。
【００６５】
いくつかの態様によれば、送信機に関連する地理的情報は、送信機の場所に関連する推定方位角を含む。いくつかの態様によれば、３つまたはそれ以上のグループの各々は異なる方位角の範囲に対応し、各送信機は、その送信機についての方位角が、その特定のグループに対応する方位角の範囲内にあると、３つまたはそれ以上のグループのうちの特定のグループに対応している。
【００６６】
いくつかの態様によれば、送信機に対応する地理的情報は、送信機の場所を含む。いくつかの態様によれば、３つまたはそれ以上のグループの各々は異なる地域に対応し、その送信機についての場所が、その特定のグループに対応する地域内に含まれる場合、各送信機は３つまたはそれ以上のグループのうちの特定のグループに対応している。
【００６７】
いくつかの態様によれば、３つまたはそれ以上のグループの各々は、送信機のネットワーク内の異なる地域に対応している。
【００６８】
本方法は、さらに、または代替えとして、３つまたはそれ以上のグループの各々について、各グループに対応する送信機の数を判別し、その数が整数Ｍ未満である場合、そのグループ内の送信機の各々に対応する測距値を用いて推定位置を算出し、その数が整数Ｍ以上である場合は、そのグループ内の送信機のうちの少なくともＭ個に対応する少なくともＭ個の測距値を用いて推定位置を算出することを含んでもよい。
【００６９】
本方法は、さらに、または代替えとして、３つまたはそれ以上のグループの各々について、各グループに対応する送信機の数を判別し、その数が整数Ｍ以下である場合、そのグループ内の送信機の各々に対応する測距値を用いて推定位置を算出し、その数が整数Ｍより大きい場合、そのグループ内のＭ個の送信機に対応するＭ個の測距値の選択を利用して推定位置を算出することを含んでもよく、Ｍ個の送信機の各々について、品質メトリックの値がそのグループ内の他の未選択の送信機の各品質メトリックの値に少なくとも等しい。いくつかの態様によれば、各品質メトリックの値は、その送信機に対する推定測距誤差と、その送信機に関する三辺測量重みと、送信機と受信機位置の初期推定値との間の推定距離と、その送信機に対する取付角とのうちの少なくとも１つに関するものである。
【００７０】
いくつかの態様によれば、第１の組の可視測距信号は、信号対雑音比閾値レベルより高い信号対雑音比を有する複数の測距信号の各々を含む。
【００７１】
本方法は、さらに、または代替えとして、品質メトリックの閾値レベルより高い品質メトリックの値を有する１つまたはそれ以上の好ましい送信機を識別し、好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含む３つまたはそれ以上のグループの各々から、好ましい送信機に対応する測距値を用いて、受信機の推定位置を算出することを含んでもよい。本方法は、さらに、または代替えとして、品質メトリックの閾値レベルより低い品質メトリックの値を有する各々の好ましくない送信機を識別することを含んでもよく、好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含む３つまたはそれ以上のグループの各々から、好ましくない送信機のいずれかに対応する測距値を用いることなく、受信機の推定位置を算出する。
【００７２】
本方法は、さらに、または代替えとして、好ましい送信機のうちの少なくとも１つを含まない３つまたはそれ以上のグループの各々について、品質メトリックの閾値レベルより低い品質メトリックの値を有する少なくとも１つの好ましくない送信機を識別することを含んでもよく、少なくとも１つの好ましくない送信機に対応する測距値を用いて、受信機の推定位置を算出する。
【００７３】
本方法は、さらに、または代替えとして、品質メトリック値が所定の閾値より低い信号（すなわち、好ましくない信号）をグループの各々から削除するか、または三辺測量処理の際にその好ましくない信号を無視することを含んでもよい。
【００７４】
限定ではなく例として、本方法は、送信機のネットワークから、１つまたはそれ以上の送信機の第１、第２および第３の組を識別し、その場合、１つまたはそれ以上の送信機の第１、第２および第３の組の各々が他の組に含まれない送信機を含むようにし、各々が１つまたはそれ以上の送信機の第１の組内の異なる送信機に対応する１つまたはそれ以上の第１の組の品質メトリック値を判別し、１つまたはそれ以上の送信機の第１の組内の第１の送信機に対応する第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たすかどうかを判定し、第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たさないと判定すると、第１の送信機の送信した第１の測距信号に対応する第１の測距値を用いることなく受信機の推定位置を算出することを含んでもよい。
【００７５】
限定ではなく例として、本方法は、送信機のネットワークから送信機の第１、第２および第３の組を識別し、その場合、送信機の第１、第２および第３の組の各々が送信機の他の組に含まれない少なくとも１つの送信機を含むようにし、各々が第１の組の送信機からの各送信機に対応する品質メトリック値の第１の組を判別し、品質メトリック閾値条件を満たす第１の組の品質メトリック値からのそれぞれの品質メトリック値に各々が対応する好ましい送信機の第１の個数を識別し、送信機の第１の個数が最小個数より小さいかどうかを判定し、第１の個数が最小個数以上であると判定すると、品質メトリック閾値条件を満たす品質メトリック値の第１の組からそれぞれの品質メトリック値に対応するそれぞれの送信機に対応する１つまたはそれ以上の測距値のみを用いて受信機の推定位置を算出し、第１の個数が最小個数より小さいと判定すると、第１の好ましくない送信機、すなわち品質メトリック値閾値条件を満たさない第１の組の品質メトリック値から第１の品質メトリック値に対応する第１の送信機に対応する第１の測距値を用いて受信機の推定位置を算出することを含んでもよい。
【００７６】
いくつかの態様によれば、最小個数は２である。いくつかの態様によれば、１つまたはそれ以上の測距値は、最小個数の測距値から成る。いくつかの態様によれば、各々が送信機の第１、第２および第３の組の各々とは異なる送信機に対応する少なくとも３つの測距値を用いて推定位置を算出する。いくつかの態様によれば、送信機のネットワーク内の少なくとも１つの送信機は、送信機の第１、第２および第３の組のうちの２つまたはそれ以上に含まれる。いくつかの態様によれば、送信機の第１、第２および第３の組の各々が送信機のネットワーク内の異なる地域に対応する。いくつかの態様によれば、異なる地域の各々は異なる方位角の範囲に対応する。いくつかの態様によれば、第１の品質メトリック値と第１の組の品質メトリック値からの第２の品質メトリック値との比較に基づくと、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たしていない。いくつかの態様によれば、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値は、第１の組の送信機のうちの第１の送信機に対応する第１の推定測距誤差を示し、第１の組の品質メトリック値からの第２の品質メトリック値は、第１の組の送信機のうちの第２の送信機に対応する第２の推定測距誤差を示し、第１の品質メトリック値は、第１の推定測距誤差が第２の推定測距誤差より大きいと品質メトリック閾値条件を満たさない。
【００７７】
いくつかの態様によれば、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値は、推定位置と第１の組の送信機の第１の送信機との間の第１の推定距離を示し、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が推定位置と第１の組の送信機の第２の送信機との間の第２の推定距離を示し、第１の推定距離が第２の推定距離より長い場合、第１の品質メトリック値は品質メトリック閾値条件を満たさない。いくつかの態様によれば、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が、第１の組の送信機の第１の送信機に対応する第１の取付角を示し、第１の組の品質メトリック値からの第２の品質メトリック値が、第１の組の送信機の第２の送信機に対応する第１の取付角を示し、第１の取付角が第２の取付角より大きい場合、第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たさない。
【００７８】
いくつかの態様によれば、第１の組の送信機の第１の送信機に対応する推定測距誤差が最大測距誤差値より大きいことを示す場合、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たしていない。いくつかの態様によれば、推定位置と第１の組の送信機の第１の送信機との間の第１の推定距離が最大距離より大きいことを示す場合、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たしていない。いくつかの態様によれば、第１の組の送信機の第１の送信機に対応する第１の取付角が最大取付角より大きいことを示す場合、第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たしていない。
【００７９】
いくつかの態様によれば、第１の測距値は、品質メトリック閾値条件を満たさない第１の組の品質メトリック値からの第１の品質メトリック値に対応する。本方法は、さらに、または代替えとして、受信機の位置の推定に第１の測距値を使用しなかったものに対応する第１の位置誤差が受信機位置の推定に第１の測距値を使用したものに対応する第２の位置誤差より小さいかどうかを判定することを含んでもよく、第１の位置誤差が第２の位置誤差より小さい場合、第１の測距値を用いることなく推定位置を算出し、第２の位置誤差が第１の位置誤差より小さい場合、第１の測距値を用いて推定位置を算出する。いくつかの態様によれば、第１の位置誤差および第２の位置誤差は、地理的位置誤差に関するものである。本方法は、さらに、または代替えとして、第１の品質メトリック値が品質メトリック閾値条件を満たさないと判定すると、第１の品質メトリック値に対応する第１の測距値を調整することを含んでもよく、調整された第１の測距値を用いて推定位置を算出する。
【００８０】
限定ではなく例として、本方法は、送信機のネットワークから２つまたはそれ以上の第１の組の送信機を識別し、第１の組の送信機を評価して、どの送信機が１つまたはそれ以上の品質に対応しているかを判別し、１つまたはそれ以上の品質を示す送信機に基づいて受信機の推定位置を絞り込むことを含んでもよい。いくつかの態様によれば、第１の組における第１の個数の送信機は、地域および人工物の密度に依存し、第１の個数および第１の密度は、反比例するか、または比例する。本方法は、さらに、または代替えとして、送信機のネットワークから２つまたはそれ以上の他の送信機のさらなる組を識別することを含んでもよい。いくつかの態様によれば、第１の組における送信機の個数は、第１の組における送信機の個数とは異なるか、または第１の組および第２の組を含む全ての組における送信機の個数が等しい。いくつかの態様によれば、第１の領域のサイズは、ネットワークの送信機の近くの自然の地形または人工構造の空間マッピングに基づく。本方法は、さらに、または代替えとして、第１の組における第１の送信機に対応する品質メトリックの第１の値を算出することを含んでもよく、この場合、品質メトリックの第１の値が閾値条件を満たすと、第１の送信機に対応する第１の測距値に基づいて推定位置を絞り込む。本方法は、さらに、または代替えとして、第１の組における第１の送信機に対応する品質メトリックの第１の値を算出し、第１の組における第２の送信機に対応する品質メトリックの第２の値を算出することを含んでもよく、この場合、品質メトリックの第１の値が品質メトリックの第２の値より好ましいと、推定位置は、第１の送信機に対応する第１の測距値に基づいて絞り込まれ、品質メトリックの第２の値が品質メトリックの第１の値より好ましいと、推定位置は、第２の送信機に対応する第１の測距値に基づいて絞り込まれる。いくつかの態様によれば、第１の品質メトリックは、以下のものから成るグループから選択された１つまたはそれ以上の加重サブメトリックの計算に基づく。すなわち、推定測距誤差、三辺測量の際に第１の測距値に適用された重み、推定位置と第１の送信機との間の推定距離、推定位置から第１の送信機の方向における障害物に関連して生じ得るマルチパス効果の定量化、および第１の送信機の取付角である。いくつかの態様によれば、第１の組の送信機からの送信機のサブセットのみが１つまたはそれ以上の品質に対応している。いくつかの態様によれば、この１つまたはそれ以上の品質は、１つまたはそれ以上の小さい推定測距誤差と、三辺測量の際にそれぞれの送信機の測距値に適用された大きい重みと、他の送信機について推定距離に対する推定位置とそれぞれの送信機との間のより短い推定距離と、推定位置からのそれぞれの送信機の方向において障害物に関連する低い推定マルチパス効果と、それぞれの送信機の大きい取付角とを含む。
［システム例および他の態様］
【００８１】
図６は、信号を生成可能な送信機システム６００の詳細を示す。送信機６００は、信号処理（例えば、受信信号の解読および送信信号の生成）を実行するプロセッサ６１０を含んでもよい。１つまたはそれ以上のメモリ６２０は、データおよび／または本願に記載の機能を遂行する実行可能な命令の記憶および検索を行うことが可能である。送信機システム６００はさらに、信号を送受信する１つまたはそれ以上のアンテナ素子（例えば、衛星アンテナ６３０ａまたは地上アンテナ６３０ｂ）と、場所情報および／または他の情報（例えば、タイミング、精度希釈（ＤＯＰ）等）が抽出可能な衛星信号を受信する衛星ＲＦ部６４０と、地上波ネットワークから信号を受信し、および／または出力信号を生成して送信する地上波ＲＦ部６５０と、他のシステムと通信するインタフェース６６０とを含んでよい。送信機システム６００もまた、環境条件（例えば、気圧、気温、湿度、風、音等）を検出する１つまたはそれ以上の環境センサ６７０を含んでよく、これらの条件は、受信機において検出されるような条件に対応して送信機システム６００における条件と受信機における条件の類似点および相違点に基づいて受信機の位置を推定するためのものである。なお送信機システム６００は、ここで述べる送信機によって実現することも可能であり、または、当業者に既知のような他の形態をとってもよい。各送信機システム６００はまた、当該技術において既知であるか、または開発されるような、アンテナに出力信号を送りアンテナから入力信号を受信する様々な要素を含んでよく、これらは、アナログまたはデジタル論理回路および電力回路、信号処理回路、同調回路、バッファおよび電力増幅器等を含む。
【００８２】
図７は、受信機システム７００の詳細を示し、送信機（例えば、送信機システム６００）からの信号を受信して処理し、受信機システム７００の推定位置の算出に使用される情報を抽出することが可能である。受信機システム７００は、ＲＦ信号または他の信号を受信するように構成された様々な電子装置のいずれかを含んでよく、これらは、無線手段（無線周波数、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｍａｘ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または当該技術において既知であるか、もしくは後に開発されるような他の無線通信路）、または有線手段（例えば、イーサネット、ＵＳＢ、フラッシュＲＡＭ、または当該技術において既知であるか、または後に開発されるような他の類似の通信路）を用いる。各受信機システム７００は、セルラフォンもしくはスマートフォン、タブレット装置、ＰＤＡ、ノートパソコンまたは他の計算機装置の形態であってもよい。なお、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局（ＭＳ）、ユーザ端末（ＵＴ）、ＳＵＰＬ可能端末（ＳＥＴ）、受信機（Ｒｘ）およびモバイル装置も、受信機システム７００に言及する場合に使用されることがある。図示するように、ＲＦ部７３０は、他のシステム（例えば、衛星、地上システム）との情報交換を制御することも可能である。衛星部７４０または地上部７５０において信号処理を行ってもよく、アンテナ、ＲＦ回路等の別個の、または共有のリソースを使用することも可能である。１つまたはそれ以上のメモリ７２０はプロセッサ１０に結合されて、プロセッサ７１０が実行可能な本願記載の技法に関するデータおよび／または命令を記憶し、検索することも可能である。受信機システム７００はさらに、気圧、気温、湿度、加速度、移動方向、風力、風向、音または他の条件等の環境条件を測定する１つまたはそれ以上のセンサ７７０を含んでよい。受信機システム７００はさらに、入出力（Ｉ／Ｏ）部７８０および７９０を含んでよく、これらは、当該技術において既知の手段によって制御可能なキーパッド、タッチスクリーンディスプレイ、カメラ、マイクロフォン、スピーカ等を含んでよい。なお、受信機システム６００は、ここで述べた受信機によって実現してもよく、これに代わって、当業者に既知のような他の形態をとってもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、送信機システム６００および／または受信機システム７００は、様々な有線または無線通信リンクを介してサーバシステム（不図示）に接続可能であり、これは、送信機システム６００および／または受信機システム７００に対して情報の受信／送信を行うことも可能である。サーバシステムはまた、送信機システム６００および／または受信機システム７００の動作を制御することも可能である。送信機システム６００および／または受信機システム７００において実行可能な処理のいくつか、または全ては、そのようにせずに、これらのシステムから遠隔にある（例えば、異なる市、州、地方または国にある）１つまたはそれ以上のプロセッサによって実行してもよい。このようなリモートプロセッサは、サーバシステムに配置してもよい。このように、処理は地理的に分散可能である。１つのシステムまたはコンポーネントにおける処理は、他のシステムによって起動（例えば、当該他のシステムから信号または情報を受信すると）してもよい。
［他の態様］
【００８４】
「送信機」に関する説明は、地上送信機および衛星送信機のいずれか、または両方に及ぶ場合もある。何学的精度希釈は、二次元および三次元に対して判定してもよい。大抵は、ＤＯＰに言及する場合、本願での考察は、時間的精度希釈を含むよりもむしろ、幾何学的精度希釈を指している。領域は互いに重なり合うか、または地域的に分かれていてもよい。各方位角領域における送信機の個数は配置の一要素であることがあり（例えば、受信機が配置される場合、および送信機が配置される場合）、例えば、受信機の位置に対して１つの四分円（例えば北東四分円）に多数の送信機が存在し、他の四分円（例えば南西四分円）には送信機がほとんど存在しない場合もある。例えば、受信機が北東方向寄りに移動すると、受信機の新たな場所の北東方向に対する送信機の数は減少することがある。可視送信機の数が減少すると、その方向にあるより多くの送信機からの情報を三辺測量処理の際に使用して、不十分なＤＯＰ特性を回避することも可能である。
【００８５】
本願で述べた様々な例示のシステム、方法、論理的機能、ブロック、モジュール、コンポーネント、回路およびアルゴリズムステップは、当該技術において既知であるか、もしくは後に開発される好適なハードウェアによって、またはプロセッサで実行されるファームウェアもしくはソフトウェアによって、またはハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアの組合せによって実現し、実行し、または、別の言い方では制御することが可能である。各システムは、本願で述べた機能（例えば、方法として具体化された機能）を実現する１つまたはそれ以上の装置または手段を含んでもよい。例えば、このような装置または手段は、命令を実行すると、本願に開示のいずれかの方法を実行するプロセッサを含んでもよい。このような命令は、ソフトウェア、ファームウェアおよび／またはハードウェアで具体化可能である。プロセッサ（「処理装置」とも呼ばれる）は、動作ステップ、処理ステップ、計算ステップ、方法ステップ、または本願に開示の他の機能のいずれをも実現し、別の言い方では実行することが可能であり、これらには、データの解析、操作、変換もしくは生成、またはデータに対する他の動作が含まれる。プロセッサとは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、集積回路、サーバ、他のプログラマブル論理デバイス、またはそれらの何らかの組合せを包含することがある。プロセッサは、従来のプロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサは、チップまたはチップの一部（例えば半導体チップ）を示すこともできる。用語「プロセッサ」は、１つ、２つまたはそれ以上の同じ、または異なるタイプのプロセッサを指すことがある。なお、コンピュータ、計算装置、ユーザ装置等は、プロセッサを含む装置であってもよく、またはプロセッサ自体と同等であってもよい。
【００８６】
「メモリ」は、プロセッサによってアクセスされ、プロセッサがメモリから情報を読み出し、および／またはこれに書き込むことが可能である。メモリは、プロセッサと一体でも、別体でもよい。命令は、このようなメモリ（例えば、ＲＡＭ、フラッシュ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ディスク記憶装置）または他の形態の記憶媒体のいずれかに保存してもよい。メモリは、そこで具体化されたプロセッサ可読プログラムコード（例えば、命令）を有するプロセッサ可読非一時的媒体を含んでもよく、プログラムコードは、実行すると本願に開示の様々な方法を実現するように構成されている。プロセッサ可読媒体はいずれの利用可能な記憶媒体でもよく、これは、不揮発性媒体（例えば、光学的、磁気的、半導体）、およびネットワーク転送プロトコルを用いてネットワーク上で無線、光または有線の信号方式媒体を介してデータおよび命令を転送する搬送波を含むものである。ソフトウェアで具体化された命令は、ダウンロードして、公知のオペレーティングシステムで使用される様々なプラットフォームに保存し動作することができる。ファームウェアで具体化された命令は、集積回路または他の好適なデバイスに組み込むことができる。
【００８７】
本願に開示された機能は、当業者の理解するような目的に適した様々な回路のいずれにもプログラミング可能である。例えば、機能は、ソフトウェアベースの回路エミュレーション、個別論理回路、カスタムデバイス、ニューラル論理回路、量子デバイス、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＰＡＬ、ＡＳＩＣ、ＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳ、ＥＣＬ、高分子技術、アナログ・デジタル混合回路、およびそれらの混成回路を有するプロセッサで具体化可能である。本願に開示したデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁気粒子、光学場もしくは光粒子、またはそれらの何らかの組合せによって表すことも可能である。コンピューティングネットワークを用いて機能を実行してもよく、ハードウェアコンポーネント（サーバ、モニタ、Ｉ／Ｏ、ネットワーク接続）を含んでもよい。アプリケーションプログラムは、データを受信、変換、処理、記憶、検索、転送および／またはエクスポートすることによって各態様を実行可能であり、データは、階層データソース、ネットワークデータソース、リレーショナルデータソース、非リレーショナルデータソース、オブジェクト指向データソース、またはその他のデータソースに記憶してもよい。データソースを用いて情報を記憶してもよく、データソースは、当業者に既知のいずれの記憶装置を含んでもよい。本願で使用するように、コンピュータ可読媒体は、このような媒体が非固定的と認められる（例えば一時的伝播信号）程度まで除いて、コンピュータ可読媒体の全ての形態を含む。矩形で示したシステム図および装置図における各機能部は、ハードウェア、ファームウェアまたはソフトウェアを示すことがある。なお、このような機能部２つを接続する線は、これらの機能部間のデータ転送を示すものであってよい。このような転送は、たとえ図示しなくても、それらの機能部間で直接、または中間機能部を介して行ってもよい。２つの機能部を線で接続していない場合は、特に指定のない限り、それらの機能部間のデータの転送があり得る。したがって、ある態様を示すために線を引いてあっても、限定するものとして解釈すべきでない。用語「備える」、「備えること」、「含む」、「含むこと」等は、排他的意味（すなわち、のみによって構成される）とは対照的に、包括的意味（すなわち、限定されない）で解釈すべきである。単数形または複数形の用語も、それぞれ複数または単数を包含する。用語「または」もしくは「および」は、列挙したなかのいずれかの項目の場合と全項目の場合の両方をカバーしている。「いくつか」、「いずれか」および「少なくとも１つ」は、１つまたはそれ以上を示す。本開示は、本願に示した態様に限定されることを意図せず、それらと均等のシステムおよび方法を含む当業者の理解における最も広い範囲を与えるべきである。
【図１Ａ】
2016520801.tif 000004
【図１Ｂ】
2016520801.tif 000005
【図２Ａ】
2016520801.tif 000006
【図２Ｂ】
2016520801.tif 000007
【図２Ｃ】
2016520801.tif 000008
【図２Ｄ】
2016520801.tif 000009
【図３】
2016520801.tif 000010
【図４】
2016520801.tif 000011
【図５Ａ】
2016520801.tif 000012
【図５Ｂ】
2016520801.tif 000013
【図６】
2016520801.tif 000014
【図７】
2016520801.tif 000015
【国際調査報告】
2016520801.tif 000016
2016520801.tif 000017
2016520801.tif 000018