CN101529270B - 具有gps功能的移动通信终端、定位系统、操作控制方法和程序 - Google Patents

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Abstract

一种具有GPS功能的移动通信终端，能够进一步改变预装在终端中的每个定位模式的定位性能。具有GPS功能的移动通信终端的GPS定位部可以通过使用A-GPS系统以多个定位模式来执行定位。当其GPS控制单元使GPS定位部执行定位时，该GPS控制单元在GPS定位部中设置定位模式，将在终端和基站之间建立的通信同步时钟的容许误差改变为与基于A-GPS系统的GPS定位的定位性能有关的参数，在A-GPS系统中通常使用固定值，并且在GPS定位装置中设置容许误差。

Description

具有GPS功能的移动通信终端、定位系统、操作控制方法和程序
技术领域
本发明涉及一种具有GPS功能的移动通信终端、定位系统、操作控制方法以及程序，并且更具体地，涉及一种通过使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS(全球定位系统)定位的具有GPS功能的移动通信终端。
背景技术
近年来，通过接收来自网络的辅助数据来允许灵敏、高速定位的A-GPS(辅助GPS)系统(参见专利文献1)在用于诸如蜂窝电话手持设备的移动通信终端中已经成为了主导。图1是示出使用在专利文献1中描述的A-GPS系统的定位系统的配置的视图。注意到，在图1中，基站2被连接到通信网络(未示出)，并且蜂窝电话手持设备10通过基站2无线连接到该网络。
蜂窝电话手持设备10接收并且使用作为辅助数据的信息片段，诸如估计时间(GPS时间)、蜂窝电话手持设备10的估计位置、GPS卫星3-1到3-3的导航数据(年历、星历等)，并且在与基站2通信时使用在蜂窝电话手持设备10和基站2之间建立的高精度通信同步时钟。这实现了比起一般GPS系统更高速、更高精度的定位。
一般期望GPS定位实现短时间、高精度的定位。然而，如图2所示，实际上在定位时间和位置精度之间存在折衷：定位时间的缩短降低了位置的精度，同时定位精度的提高需要更长的定位时间。使用在专利文献1中描述的A-GPS系统的GPS功能具有不同定位性能的多个定位模式(例如，图2所示的时间优先模式(A)、标准模式(B)以及精度优先模式(C))。模式设置允许定位时间优先的GPS定位和定位精度优先的GPS定位。
例如，在具有图2所示的特征的GPS功能的情况下，将点A处的性能预先确定为定位时间优先模式中的性能，将点C处的性能预先确定为定位精度优先模式中的性能，并且将点B处的性能预先确定为具有良好定位时间/定位精度平衡的标准模式，点B处的性能是在定位时间优先模式中的性能和定位精度优先模式中的性能之间的性能，这使得可以以期望的三个定位模式中的一个来执行GPS定位。
专利文献1
日本专利特许公开第2002-196063号
发明内容
本发明要解决的问题
然而，即使GPS功能具有如上所述的多个定位模式，也不可能利用除了预装在终端中的每个定位模式的定位性能以外的定位性能来执行定位。
本发明的示例性目的是提供一种能够进一步改变预装在终端中的每个定位模式的定位性能的具有GPS功能的移动通信终端、定位系统、操作控制方法以及程序。
解决问题的手段
根据本发明的一个示例性方面是一种具有GPS功能的移动通信终端，包括用于使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS(全球定位系统)定位的GPS定位装置，该移动通信终端包括：控制装置，用于改变在移动通信终端和该网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差，该容许误差在用于使用辅助数据的GPS定位的GPS定位装置中被设置。
根据本发明的一个示例性方面是一种定位系统，包括具有GPS功能的移动通信终端以及将辅助数据提供到具有GPS功能的移动通信终端的网络。
根据本发明的一个示例性方面是一种用于具有GPS功能的移动通信终端的操作控制方法，该移动通信终端包括用于使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS(全球定位系统)定位的GPS定位装置，该操作控制方法包括：对在移动通信终端和网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差进行改变的步骤，该容许误差在用于使用辅助数据的GPS定位的GPS定位装置中被设置。
根据本发明的一个示例性方面是一种用于使计算机执行用于具有GPS功能的移动通信终端的操作控制方法的程序，该移动通信终端包括用于使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS(全球定位系统)定位的GPS定位装置，该程序包括：对在移动通信终端和网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差进行改变的处理，所述容许误差在用于使用辅助数据的GPS定位的GPS定位装置中被设置。
本发明的优点
本发明具有以下效果：通过使通信同步时钟的容许误差可变为与基于A-GPS系统GPS定位的定位性能(定位时间和定位精度)有关的参数，可以进一步改变预装在终端中的每个定位模式的定位性能。
附图说明
图1是示出相关技术中使用A-GPS系统的定位系统的配置的视图；
图2是用于解释相关技术中蜂窝电话手持设备的多个定位模式的曲线图；
图3是示出根据本发明示例性实施例的具有GPS功能的蜂窝电话手持设备的配置的图；
图4是示出在本发明示例性实施例中当改变时钟容许误差时每个定位模式的定位性能的变化的曲线图；
图5是示出在使用A-GPS系统的定位中通信同步时钟的容许误差和定位处理时间之间的关系的曲线图；
图6是用于解释由多普勒效应造成的通信同步时钟的偏移的视图；
图7是示出在使用A-GPS系统的定位中通信同步时钟的容许误差和行进速度容许偏差之间的关系的曲线图；
图8是示出根据本发明示例性实施例的由具有GPS功能的蜂窝电话手持设备执行的操作流程的流程图；
图9是示出根据本发明示例性实施例的由具有GPS功能的蜂窝电话手持设备执行的操作流程的流程图；以及
图10是示出在本发明的示例性实施例中当改变时钟容许误差时每个定位模式的定位性能的变化的另一个示例的曲线图。
符号的描述
1  蜂窝电话手持设备
2  基站
3  GPS卫星
11 蜂窝电话天线
12 GPS天线
13 通信部
14 GPS控制部
15 GPS定位部
16 存储器
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例。
图3是示出根据本发明示例性实施例的具有GPS功能的蜂窝电话手持设备的配置的图。使用具有GPS功能的蜂窝电话手持设备1的定位系统的配置与图1中所示的系统配置相同。
在图3中，具有GPS功能的蜂窝电话手持设备1包括：蜂窝电话天线11；GPS天线12；通信部13，该通信部13使用蜂窝电话天线11与连接到网络(未示出)的基站2通信；GPS定位部15，该GPS定位部15使用GPS天线12从GPS卫星3接收信号并且执行定位；GPS控制部14，该GPS控制部14执行由通信部13从网络获得的辅助数据的提供，并且设置/控制GPS定位部15；以及存储器16。
通信部13将使用A-GPS系统从网络接收到的用于定位的辅助数据提供到GPS控制部14，并且在与基站2通信时将在通信部13和基站2之间建立的高精度通信同步时钟提供到GPS定位部15。在GPS定位部15上，GPS控制部14执行辅助数据的GPS设置/控制/提供。GPS定位部15使用来自网络的辅助数据和从通信部13提供的高精度通信同步时钟执行定位。如图4所示，根据由GPS控制部14做出的定位模式设置，GPS定位部15能够以具有不同定位性能的三个定位模式(时间优先模式(A)、标准模式(B)以及精度优先模式(C))来执行定位。
在A-GPS系统中，除了上述定位模式的设置以外，在GPS定位部15中要设置的参数一般包括：估计位置的容许误差、估计时间的容许误差以及通信同步时钟的容许误差。这些容许误差是估计位置、估计时间和通信同步时钟可以采取的最大误差，并且考虑到各种条件由系统设计者预先确定容许误差的值。具体地，考虑到基站误差(由基站的振荡器造成的时钟误差)、终端中的AFC(自动频率控制)引入(pull-in)误差以及在终端的行进期间由多普勒效应造成的误差等，由系统设计者预先确定通信同步时钟的容许误差的值。
在这些容许误差中，通信同步时钟的容许误差一般对GPS定位性能有显著的影响。如果通信同步时钟的容许误差值大，则扩大用于从GPS卫星3获取信号的搜索窗，并且如果通信同步时钟的容许误差值小，则缩小搜索窗。如图5所示，通信同步时钟的容许误差越小，定位处理时间就变得越短并且就越提高GPS性能。因此，将作为通信同步时钟的容许误差的值设置得尽可能的小，就更有利。然而，如果通信同步时钟的实际精度超过了容许误差，则从GPS卫星3获取信号就变得困难，并且显著地减低了GPS定位性能。因此，需要将大于通信同步时钟的实际精度的值设置为通信同步时钟的容许误差，并且考虑到如上所述的各种条件，由系统设计者预先确定该值。
如果蜂窝电话手持设备1如图6所示行进，则与在蜂窝电话手持设备1和基站2之间相对速度相对应的多普勒频移造成了通信同步时钟的偏移。与在蜂窝电话手持设备1和GPS卫星3之间相对速度相对应的多普勒频移也造成了GPS卫星3要搜索的范围的偏移。由于由行进造成的多普勒效应，在通信同步时钟的容许误差和行进速度容许偏差之间的关系变成了如图7所示的关系。更具体地，由于通信同步时钟的容许误差的增加增大了由多普勒效应造成的时钟偏移的容许偏差，所以行进速度容许偏差增大了。另一方面，通信同步时钟的容许误差的降低减小了行进速度容许偏差。
换言之，以下关系在通信同步时钟的容许误差和定位处理时间/行进速度容许偏差之间成立：
如果时钟容许误差小，则定位处理时间短，并且行进速度容许偏差小；以及
如果时钟容许误差大，则定位处理时间长，并且行进速度容许偏差大。
通信同步时钟的容许误差的设置和具有在专利文献1所描述的GPS功能本身的定位模式设置的上述特征的组合，允许了基于在容许误差和行进速度容许偏差之间折衷的设置，并且缩短了定位时间优先的定位模式中的定位时间。
为此，在本发明的示例性实施例中，考虑到上述的基站误差、AFC引入误差、在终端行进期间的多普勒误差等，由系统设计者预先确定的通信同步时钟的容许误差的值(在下文中称为第一值)事先存储在存储器16中，并且事先另外存储了大于第一值的第二值以及小于第一值的第三值。在专利文献1中描述的能够以多个定位模式定位的A-GPS系统中，将终端的GPS定位部的定位模式设置为图2所示的任何一个模式，在GPS定位部中将上述第一值设置为通信同步时钟的容许误差的固定值。相反地，在本发明的示例性实施例中，在存储器16中存储了第一到第三值，并且GPS控制部14可以改变通信同步时钟的容许误差，并且在GPS定位部15中设置该容许误差。
如果GPS控制部14将GPS定位部15的定位模式设置为如图4中点A所指示的时间优先模式，并且将通信同步时钟的容许误差值设置为小于第一值的第三值，则在该模式中定位时间最初是短的，并且行进速度容许偏差降低。然而，这允许时间优先模式具有缩短定位时间的特征。另一方面，如果GPS控制部14将GPS定位部15的定位模式设置为如图4中点C所指示的精度优先模式，并且将通信同步时钟的容许误差值设置为大于第一值的第二值，则虽然定位时间变长了，但是行进速度容许偏差增加了，并且使用场景的范围增大了。这允许精度优先模式具有增加定位精度的特征。
现在将参考附图描述根据本发明示例性实施例的具有GPS功能的蜂窝电话手持设备1的操作。图8是示出当将定位模式设置为时间优先模式并且将时钟容许误差设置为小于第一值的第三值时，图3中具有GPS功能的蜂窝电话手持设备1的操作的流程图。
在图8中，一旦通过用户操作从外部接收到以时钟容许误差设置为小的时间优先模式开始定位的指令，GPS控制部14就将辅助数据输入到GPS定位部15(步骤S1)，并且将GPS定位部15的定位模式设置为时间优先模式(步骤S2)。GPS控制部14进一步在GPS定位部15中设置通信同步时钟的容许误差连同其他参数。这时，GPS控制部14从存储器16读出小于第一值的第三值，并且将第三值设置为通信同步时钟的容许误差(步骤S3)。然后，GPS控制部14向GPS定位部15给出开始定位的指令(步骤S4)，从而使GPS定位部15开始GPS定位。
图9是示出当将定位模式设置为精度优先模式并且将时钟容许误差设置为大于第一值的第二值时，图3中具有GPS功能的蜂窝电话手持设备1的操作的流程图。
在图9中，一旦通过用户操作从外部接收到以时钟容许误差设置为大的精度优先模式开始定位的指令，GPS控制部14就将辅助数据输入到GPS定位部15(步骤S11)，并且将GPS定位部15的定位模式设置为精度优先模式(步骤S12)。GPS控制部14进一步在GPS定位部15中设置通信同步时钟的容许误差连同其他参数。这时，GPS控制部14从存储器16读出大于第一值的第二值，并且将第二值设置为通信同步时钟的容许误差(步骤S13)。然后，GPS控制部14向GPS定位部15给出开始定位的指令(步骤S14)，从而使GPS定位部15开始GPS定位。
注意到，当执行在专利文献1中描述的定位时，即，在不改变每个定位模式的定位性能的情况下以预先确定的定位模式执行定位时，GPS控制部14可以从存储器16读出第一值作为通信同步时钟的容许误差，并且在图8的步骤S3中或者图9的步骤S13中，在GPS定位部15中设置第一值。
图4、8和9示出了其中除了将定位模式设置为时间优先模式以外还将通信同步时钟的容许误差设置为小值的示例；以及其中除了将定位模式设置为精度优先模式以外，还将通信同步时钟的容许误差设置为大值的示例。然而，如图10所示，当将定位模式设置为时间优先模式时，可以将通信同步时钟的容许误差设置为大值；或者当将定位模式设置为精度优先模式时，可以将通信同步时钟的容许误差设置为小值。
如上所述，当将定位模式设置为时间优先模式时，如果将通信同步时钟的容许误差设置为大于第一值的第二值时，则时间优先模式可以具有以下特征：虽然定位时间变得稍微更长，但是行进速度容许偏差增加，并且使用场景的范围扩大。另一方面，当将定位模式设置为精度优先模式时，如果将通信同步时钟的容许误差设置为小于第一值的第三值，则精度优先模式能够具有以下特征：虽然行进速度容许偏差降低了，但是缩短了定位时间。
即使当将定位模式设置为由图4和10中点B所指示的标准模式时，也可以将通信同步时钟的容许误差设置为第二值或者第三值而不是第一值。本发明中包括了一种用于使用GPS功能本身的定位模式设置和通信同步时钟的容许误差的组合向每个定位模式添加特征的方法，而不考虑要做出哪种具体的设置。
已经参考图8描述了一个示例，其中，除了将定位模式设置为时间优先模式以外，将通信同步时钟的容许误差设置为小于第一值的第三值。如果在步骤S4之后通过GPS定位部15的GPS定位不成功，即，如果即使在自从定位开始以来过去了预先确定的时间之后也无法获得定位结果(蜂窝电话手持设备1的纬度和经度)，则GPS控制部14再次执行步骤S1到S4中的处理，以使GPS定位部15再次执行定位。这时，GPS控制部14可以在步骤S3中将容许误差值设置为大于上一次设置的第三值的值(例如，第二值)。如上所述，将通信时钟的容许误差设置为大于上一次设置的第三值的值，增大了行进速度容许偏差，并且使得可以抑制不成功的GPS定位。
如上所述，在本发明的示例性实施例中，通信同步时钟的容许误差的设置与在专利文献1中描述的GPS功能本身的定位模式设置的组合使得可以进一步改变每个定位模式的定位性能(例如，允许了基于在容许误差和行进速度容许偏差之间折衷的设置，并且缩短了定位时间优先的定位模式中的定位时间)。
当然，注意到，通过使得用作CPU的计算机(控制部)读取并且执行事先存储在诸如ROM的存储介质中的程序，可以在终端中实现根据图8和9中所示的流程图的蜂窝电话手持设备1的处理操作。
如上所述，应用本发明的具有GPS功能的移动通信终端是包括GPS定位装置的具有GPS功能的移动通信终端，该GPS定位装置用于使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS(全球定位系统)定位，移动通信终端的特征在于，包括：控制装置，用于改变在移动通信终端和网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差，该容许误差在用于使用辅助数据的GPS定位的GPS装置中被设置。
具有GPS功能的移动通信终端的特征在于，GPS定位装置能够以具有不同定位性能的多个定位模式来操作，并且在GPS定位装置中，控制装置将多个定位模式中的一个设置为以下模式：在该模式中，操作GPS定位装置，并且改变容许误差，并且在GPS定位装置中设置容许误差。
具有GPS功能的移动通信终端的特征在于，如果GPS定位不成功，则控制装置将容许误差设置为大于设置值的值，并且使GPS定位装置再次执行定位。
如上所述，本发明被配置成，控制装置将通信同步时钟的容许误差改变为与基于A-GPS系统的GPS定位的定位性能(定位时间和定位精度)有关的参数，并且在GPS定位装置中设置容许误差，在A-GPS系统中固定值已经在相关技术中被使用。
已经参考示例性实施例描述了在本申请中所请求保护的本发明。然而，在本申请中所请求保护的发明不限于上述示例性实施例。在根据本申请中所请求保护的本发明的范围之内，可以对根据本申请中所请求保护的本发明的构成和细节做出本领域技术人员可理解的各种变化。
本申请基于并且要求2006年10月18日提交的日本专利申请第2006-283212号的优先权的权益，并且其公开通过引用的方式全文合并于此。

Claims (8)

1.一种具有GPS功能的移动通信终端，包括GPS定位单元，所述GPS定位单元使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS全球定位系统定位，所述移动通信终端包括：
控制单元，所述控制单元改变在所述移动通信终端和所述网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差，所述容许误差在用于使用所述辅助数据的GPS定位的所述GPS定位单元中被设置，
其中所述GPS定位单元能够以具有不同定位性能的多个定位模式操作，并且
所述控制单元与定位模式设置组合地设置所述通信同步时钟的容许误差。
2.根据权利要求1所述的具有GPS功能的移动通信终端，其中
所述控制单元：在所述GPS定位单元中将所述GPS定位单元能够操作的具有不同定位性能的多个定位模式中的一个定位模式设置为以下模式：在该模式中，所述GPS定位单元进行操作；改变所述容许误差；并且在所述GPS定位单元中设置所述容许误差。
3.根据权利要求1所述的具有GPS功能的移动通信终端，其中，如果所述GPS定位不成功，则所述控制单元将所述容许误差设置为大于设置值的值，并且使所述GPS定位单元再次执行定位。
4.根据权利要求1所述的具有GPS功能的移动通信终端，进一步包括存储单元，所述存储单元包括预先存储的作为所述容许误差值的候选的多个值。
5.一种定位系统，包括：
根据权利要求1的具有GPS功能的移动通信终端；以及
网络，所述网络将所述辅助数据提供到所述具有GPS功能的移动 通信终端。
6.一种用于具有GPS功能的移动通信终端的操作控制方法，所述具有GPS功能的移动通信终端包括GPS定位单元，所述GPS定位单元使用从网络接收到的辅助数据来执行GPS全球定位系统定位，所述操作控制方法的特征在于，包括：
对在所述移动通信终端和所述网络的基站之间建立的通信同步时钟的容许误差进行改变的步骤，所述容许误差在用于使用所述辅助数据的GPS定位的所述GPS定位单元中被设置，
其中所述GPS定位单元能够以具有不同定位性能的多个定位模式操作，并且
所述控制单元与定位模式设置组合地设置所述通信同步时钟的容许误差。
7.根据权利要求6所述的操作控制方法，其中，所述步骤包括：在所述GPS定位单元中，设置具有不同定位性能的多个定位模式中的一个定位模式，在该模式中，所述GPS定位单元进行操作；改变所述容许误差；并且在所述GPS定位单元中设置所述容许误差。
8.根据权利要求6所述的操作控制方法，进一步包括以下步骤：如果所述GPS定位不成功，则将所述容许误差设置为大于设置值的值，并且使所述GPS定位单元再次执行定位。 
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