CN107193022B - 测定移动体的位置的装置、方法以及用户终端装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测定移动体的位置的装置、方法以及用户终端装置。本发明公开位置测定方法，本发明的位置测定方法包括：根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤；在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定上述移动体的位置的步骤；以及在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以上述第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定上述移动体的位置的步骤。

Description

测定移动体的位置的装置、方法以及用户终端装置
技术领域
本发明涉及一种测定移动体的位置的装置、方法、用户终端装置、程序及计算机可读记录介质，更详细地，涉及一种利用全球定位系统卫星信号来测定移动体的位置的装置、方法、用户终端装置、程序及计算机可读记录介质。
背景技术
以往的移动体位置测定方法包括利用全球定位系统(Global PositioningSystem)的方式、利用无线频率信号的电波特性的三角测量方式及基于基站位置跟踪移动体位置的小区识别码(Cell ID)方式等，其中，全球定位系统方式能够以低廉的费用高精密度地跟踪位置。
在上述全球定位系统方式中，用于测定位置的全球定位系统卫星包括在高度约为20000公里的上空围绕地球旋转的24个全球定位系统卫星，全球定位系统卫星使用1.5GHz带宽的电波，在地面存在称为控制站(Control Station)的调整中心，上述控制站收集从全球定位系统卫星传送的信息并进行同步，使用人员通过全球定位系统接收器接收从多个全球定位系统卫星发送的信号来计算自己的位置，而且在开阔地具有数米(m)以内的位置准确度。
其中，用于全球定位系统方式的位置测定的测位方式为三角测量法，为了进行三角测量，需要最少3个卫星，其中包括一个用于校正时间误差的观测用卫星，从而需要总共4个全球定位系统卫星。
更详细地，在全球定位系统方式的位置测定中，已知3个卫星各个的位置，因此，通过测定卫星和全球定位系统接收器之间的距离来进行测位。其中，从卫星至全球定位系统接收器之间的距离可如下计算，从卫星发送电波的时刻和内置有表的全球定位系统接收器的电波接收时刻之间的差异知道电波传递所消耗的时间，光速乘以电波传递所需要的时间可得出卫星至全球定位系统接收器的距离。
但是，根据上述以往的全球定位系统方式，因城市中心的高层建筑密集区域或公寓内部道路等周边的高建筑，在全球定位系统的接收被中断的情况下，无法测定位置。
并且，根据以往的全球定位系统方式，即使接收用于测位的卫星信号，因基于信号杂音的测位误差，位置准确度会降低。尤其，在以往的全球定位系统接收器中均计算接收的信号来修改平均误差，因此，在接受误差大的信号的概率高的阴影区域的情况下，位置准确度会降低。
并且，根据以往的全球定位系统方式，因包括计算过程复杂的演算过程，因此，在全球定位系统接收器需要高性能演算装置，为了进行演算，而需要消耗很多电力。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于，提供预先预测全球定位系统卫星可视区域(GPS Satellite visible area)及全球定位系统卫星阴影区域(GPSSatellite invisible area)，若移动体进入到相应区域，则利用适合于相应区域的测位方式来测定移动体的位置的装置、方法、用户终端装置、程序及计算机可读记录介质。
用于实现上述目的的本发明一实施例的位置测定方法包括：根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤；在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定上述移动体的位置的步骤；以及在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以上述第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定上述移动体的位置的步骤。
而且，在上述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤中，可利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
并且，上述全球定位系统卫星的轨道信息可以为包含在全球定位系统信号中的星历信息。
而且，上述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤可包括：利用上述现实世界高度信息来确定位于上述现实世界的客体及地形的高度的步骤；以及以在相应区域行驶的移动体的位置及所确定的高度为基础来确定全球定位系统卫星的可观测角度的步骤。
并且，上述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤还可包括以所确定的上述可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域的步骤。
而且，上述全球定位系统卫星可观测区域可呈将以所确定的上述可观测的角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向上述全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。
并且，上述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤还可包括：利用上述全球定位系统卫星的轨道信息来确定位于上述全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量的步骤；在进入到上述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量为至少4个的情况下，判断为上述全球定位系统卫星可视区域的步骤；以及在进入到上述全球定位系统卫星可观测的区域内部的全球定位系统卫星的数量少于4个的情况下，判断为上述全球定位系统卫星阴影区域的步骤。
而且，在上述测定位置的步骤中，若接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则能够以排除所接收的上述无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定上述移动体的位置。
并且，上述第二测位方式可包括利用上述移动体的速度信息及转向信息的测位方式、利用无线保真的测位方式、及通过对实时拍摄影像和已存储的现实世界建模数据进行比较来进行的测位方式中的至少一种。
另一方面，用于实现上述目的的本发明的一实施例的位置测定装置包括：确定部，根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域；以及测位部，在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定上述移动体的位置，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以上述第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定上述移动体的位置。
而且，上述确定部可利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
并且，上述全球定位系统卫星的轨道信息可以为包含在全球定位系统信号中的星历信息。
而且，上述确定部可包括：高度确定部，利用上述现实世界高度信息来确定位于上述现实世界的客体及地形的高度；以及角度确定部，以在相应区域行驶的移动体的位置及所确定的高度为基础来确定全球定位系统卫星的可观测角度。
并且，上述确定部还可包括全球定位系统卫星可观测区域定义部，上述全球定位系统卫星可观测区域定义部以所确定的上述可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域。
而且，上述全球定位系统卫星可观测区域可呈将以所确定的上述可观测角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向上述全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。
并且，上述确定部可包括：全球定位系统卫星数量确定部，利用上述全球定位系统卫星的轨道信息来确定位于上述全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量；全球定位系统卫星可视区域确定部，在进入到上述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量为至少4个的情况下，将相应区域判断为上述全球定位系统卫星可视区域；以及全球定位系统卫星阴影区域确定部，在进入到上述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量少于4个的情况下，将相应区域判断为上述全球定位系统卫星阴影区域。
而且，若接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则上述测位部能够以排除所接收的上述无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定上述移动体的位置。
并且，上述第二测位方式可包括利用上述移动体的速度信息及转向信息的测位方式、利用无线保真的测位方式及通过对实时拍摄影像和已存储的现实世界建模数据进行比较来进行的测位方式中的至少一种。
另一方面，用于实现上述目的的本发明一实施例的用户终端装置包括：位置测定部，用于测定上述用户终端装置的位置；以及显示部，用于显示所测定的上述位置，上述位置测定部包括：确定部，根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域；以及测位部，在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定上述移动体的位置，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以上述第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定上述移动体的位置。
另一方面，用于实现上述目的的本发明一实施例的程序可执行存储于计算机可读记录介质的位置测定方法。
另一方面，用于实现上述目的的本发明一实施例的计算机可读记录介质可记录用于执行位置测定方法的程序。
根据上述本发明的多种实施例，预先预测因城市中心的高层建筑密集区域或公寓内部道路等周边的高建筑，在全球定位系统的接收被中断或者不顺畅的全球定位系统卫星阴影区域，在移动体进入到全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一种为基础来测定移动体的位置，由此，在全球定位系统卫星阴影区域中，使测位误差最小化，从而可提高位置准确度。
并且，根据上述本发明的多种实施例，若接收在移动体的当前位置无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则以排出所接收的上述轨道信息的状态测定移动体的位置，由此，使基于利用不必要信息的的电力、时间、存储等的消耗最小化，并可提高位置准确度。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的位置测定装置的框图。
图2为更加具体地示出本发明一实施例的位置测定装置的框图。
图3a和图3b为示出计算本发明一实施例的全球定位系统卫星可观测角度的例示的概念图。
图4为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星可观测区域的概念图。
图5为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星可视区域的概念图。
图6为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星阴影区域的概念图。
图7为示出本发明一实施例的位置测定方法的流程图。
图8为具体示出本发明一实施例的位置测定方法的流程图。
图9为示出本发明一实施例的用户终端装置的框图。
具体实施方式
以下的内容仅例示本发明的原理。因此，即使未在本说明书中明确说明或示出，但是，本发明所属技术领域的普通技术人员可发明体现本发明的原理且属于本发明的概念和范围的多种装置。并且，原则上，在本说明书中列举的所有条件术语及实施例仅用于理解本发明的概念，而并非局限于如上所述特殊列举的实施例及状态。
并且，不仅是本发明的原理、观点及实施例，列举特定实施例的所有详细的说明包括上述事项的结构性及功能性等同技术方案。并且，上述等同技术方案不仅包括当前公知的等同技术方案，而且还包括以后开发的等同技术方案，即，与结构无关，执行相同功能的所有元件。
因此，所有流程图、状态变换图、伪代码等可实际呈现在计算机可读介质，不管是否明确示出计算机或程序，应当理解成呈现通过计算或程序执行的多种程序。
在包括程序或以与其类似的概念显示的功能框的图中示出的多种元件的功能不仅包括硬件，而且还包括以与适当的软件相关的方式具有执行软件的能力的硬件。当通过程序提供功能时，上述功能可通过单一专用程序、单一共享程序或多个个别程序提供，其中一部分会被共享。
上述目的、特征及优点通过与附图相关的之后的详细说明变得更加明确，由此，本发明所属技术领域的普通技术人员可容易实施本发明的技术思想。并且，在说明本发明的过程中，在判断为对于与本发明相关的公知技术的具体说明使本发明的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。
以下，参照附图，详细说明本发明的多种实施例。
图1为示出本发明一实施例的位置测定装置的框图。图2为更加具体地示出本发明一实施例的位置测定装置的框图。参照图1至图2，位置测定装置100包括确定部110及测位部120。而且，确定部110包括高度确定部111、角度确定部112、全球定位系统卫星可观测区域定义部113、全球定位系统卫星数量确定部114、全球定位系统卫星可视区域确定部115、全球定位系统卫星阴影区域确定部116的整体或一部分。
上述位置测定装置100预先测定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域，若移动体进入到相应区域，则利用适合于相应区域的测位方式来测定移动体的位置。移动体作为可以进行移动并需要测定位置的客体，作为一例，移动体可以为人、狗、汽车、船舶等。
作为一例，确定部110预先分析呈现出构成现实世界的所有地区的数据，例如，呈现出地形高度、建筑物高度等的数据来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域，并按地域划分确定值并加以存储。
作为另一例，确定部110预先分析呈现出以移动体的当前位置为基准处于规定距离范围内的区域的数据，例如，呈现出地形高度、建筑物高度等的数据等来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域，并按地域划分确定值并加以存储。
即，确定部110的确定过程可在移动体进入到相应区域之前预先执行。具体地，确定部110利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来预先预测并确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域，并按地域划分确定值并加以存储。
为此，确定部110根据是否为固定数量以上的全球定位系统卫星可观测区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。在此情况下，确定部110利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
其中，现实世界高度信息可包在含现实世界地形信息中，作为表示除建筑、树木、人工结构物等的客体之外的地形(bare earth)部分的数值模型的数字高程模型(DEM，Digital Elevation Model)数据。
并且，现实世界高度信息可包含现实世界的所有信息，即，作为表示包括地形、树木、建筑、人工结构物等的客体的数字表面模型(DSM，Digital Surface Model)数据。
并且，现实世界高度信息可包含仅使位于现实世界的建筑物、树木、人工结构物等的客体的高度数值化的数据。
以上述现实世界高度信息为基础，确定部110可确定地形的高度及建筑物、树木、人工结构物等的客体的高度。
上述现实世界高度信息存储于服务器装置并通过实时通信向位置测定装置100传送，并在位置测定装置100中加以利用。或者，现实世界高度信息以存储于位置测定装置100的存储介质并加以利用。
另一方面，全球定位系统卫星的高度信息可包含从全球定位系统卫星发送的信号中的黄历信息和星历信息。优选地，全球定位系统卫星的轨道信息可以为星历信息。
黄历信息为对于全球定位系统卫星的配置的简要轨道参数信息。利用上述黄历信息，位置测定装置100可简要掌握在特定时刻的特定地点可接收信号的卫星。
星历信息为全球定位系统卫星各个的精制的轨道及时刻修改信息，位于地面的控制站每5个小时进行更新并向全球定位系统卫星提供。而且，接收上述信息的各个卫星周期性的再次传送相应卫星的星历信息。在此情况下，位置测定装置100利用特定卫星的最新星历信息来了解相应卫星的准确位置。但是，在位置测定装置100不包含最新的星历信息的情况下，需要接收新的星历信息，若从数据的中间开始接收，则需要重新接收从之后传送周期的开始至结束的整体信息。
另一方面，确定部110利用上述现实世界高度信息及上述全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
具体地，高度确定部111利用上述现实世界高度信息来确定位于现实世界的客体的高度及位于现实世界的地形的高度。而且，角度确定部112以在相应区域行驶的移动体的位置及计算的客体高度为基础来确定全球定位系统卫星可观测角度。对此，参照图3a和图3b，进行具体地说明。
图3a和图3b为示出计算本发明一实施例的全球定位系统卫星可观测角度的例示的概念图。在移动体进行移动的现实世界环境中有可能存在多种客体。作为一例，在移动体401进行移动的现实世界为城市中心的情况下，如图3a所示，可存在如高层建筑物、建筑物等的多种客体301、302、303、304、305、306。而且，移动体401可沿着位于城市中心的道路行驶。
在上述现实世界环境中，高度确定部111利用现实世界高度信息来确定位于现实世界的多种客体301、302、303、304、305、306的高度及位于现实世界的地形的高度。
作为一例，图3b为在Y-Z平面呈现现实世界环境的图。在位于规定区域的客体307位于高于移动体进行移动的位置401的位置且客体308位于移动体进行移动的位置401相同的高度的情况下，在Y-Z平面呈现如图3b所示的现实世界环境。
参照上述图3b，高度确定部111在特定区域确定移动体401进行移动的位置的地形高度h3，在特定区域确定客体307的地形高度h2+h3，并可确定客体307的高度h1。
并且，高度确定部111在特定区域确定客体308的地形高度h3，并可确定客体308的高度h4。
在此情况下，角度确定部112以在相应区域移动的移动体的位置及确定的高度为基础来确定全球定位系统卫星可观测的角度。作为一例，参照图3b，角度确定部112以在相应区域行驶的移动体401的位置为基础来计算移动体401和客体307之间的距离，以计算的距离d1和上述确定的高度h1+h2为基础来计算角度a1。而且，角度确定部112以在相应区域行驶的移动体401的位置为基础来计算移动体401和客体308之间的距离d2，以计算的记录d2和上述确定的高度h4为基础来计算角度a2。而且，角度确定部112核算计算的角度a1、a2来确定全球定位系统卫星可观测角度a。
并且，角度确定部112对具有与移动体401的X坐标值相同的X坐标值的Y-Z平面及具有其他X坐标值的Y-Z平面执行上述角度确定过程，并可计算多个角度值。
另一方面，全球定位系统卫星可观测区域定义部113以计算的角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测的全球定位系统卫星可观测区域。
图4为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星可观测区域的概念图。参照图4，全球定位系统卫星可观测区域定义部113以计算的全球定位系统卫星可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域501。
其中，全球定位系统卫星可观测区域501可将以确定的可观测角度为基础来确定的规定角度作为中心角。其中，规定角度能够以在以移动体401进行移动的位置为基准计算的的多个可观测角度值中最小的角度值为基础进行确定。
而且，全球定位系统卫星可观测区域501可朝向全球定位系统卫星所在的上空具有底部面。
作为一例，如图4所示，全球定位系统卫星可观测区域501可呈倒锥(Invertedcone)形状。
另一方面，全球定位系统卫星数量确定部114利用全球定位系统卫星的轨道信息来确定在多个全球定位系统卫星中位于可观测区域501的全球定位系统卫星的数量。具体地，全球定位系统卫星的星历信息以全球定位系统卫星各个的精准的轨道及视角修改信息为基础来了解相应卫星的准确位置。由此，全球定位系统卫星数量确定部114利用全球定位系统卫星的星历信息来确定在多个全球定位系统卫星中位于可观测区域的全球定位系统卫星的数量。
另一方面，与在全球定位系统卫星数量确定部114中确定的全球定位系统可观测区域内的全球定位系统卫星的数量为基础，确定部110可将相应区域确定为全球定位系统卫星可视区域或全球定位系统卫星阴影区域。
更具体地，用于全球定位系统方式的位置测定的测位方式使用三角测量法，为了进行三角测量，至少需要3个卫星，在此包括一个用于修改时间误差的观测用卫星，总共需要4个全球定位系统卫星。因此，确定部110根据在全球定位系统卫星数量确定部114确定的进入到全球定位系统可观测区域的全球定位系统卫星的数量是否为4个以上来确定相应区域是否为全球定位系统卫星可视区域或全球定位系统卫星阴影区域。
对此，参照图5及图6，进行具体地说明。
图5为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星可视区域的概念图。图6为示出本发明一实施例的全球定位系统卫星阴影区域的概念图。
参照图5，在多个全球定位系统卫星中，在全球定位系统卫星B、全球定位系统卫星C、全球定位系统卫星D、全球定位系统卫星E可位于全球定位系统卫星可观测区域501。即，在全球定位系统卫星可观测区域501中存在至少4个的全球定位系统卫星。
在此情况下，全球定位系统卫星可视区域确定部115可将相应区域确定为全球定位系统卫星可视区域。而且，全球定位系统卫星可视区域确定部115可向相应区域分配呈现出全球定位系统卫星可视区域的数据并加以存储。
参照图6，在多个全球定位系统卫星中，全球定位系统卫星C、全球定位系统卫星D可位于全球定位系统卫星可观测区域501。即，在全球定位系统卫星可观测区域501中可存在小于4个的全球定位系统卫星。
在此情况下，全球定位系统卫星阴影区域确定部116可将相应区域确定为全球定位系统卫星阴影区域。而且，全球定位系统卫星阴影区域确定部116可向相应区域分配呈现出全球定位系统卫星阴影区域的数据并加以存储。
如上所述，全球定位系统卫星可视区域确定部115及全球定位系统卫星阴影区域确定部116的确定动作可在移动体进入到相应区域之前预先执行。并且，多个全球定位系统卫星的轨道实时发生变化，因此，全球定位系统卫星可视区域确定部115及全球定位系统卫星阴影区域确定部116通过反复进行确定动作来持续更新并呈现出向相应区域分配的全球定位系统卫星阴影/可视区域的数据。
另一方面，在上述实施例中，全球定位系统卫星阴影区域及全球定位系统卫星可视区域以4个全球定位系统卫星是否观测与否为基础来确定，这仅是本发明的一实施例，并不局限于上述数量。根据另一实例，上述基准数量可以为用于三角测量的最少数量的3个。
另一方面，在移动体进入到全球定位系统卫星可视区域的情况下，测位部120以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础测定移动体的位置。其中，第一测位方式可以为利用全球定位系统卫星的测位方式，通过标准全球定位系统(SGPS)、修改对于通过标准全球定位系统测位方式计算的位置误差的差分全球定位系统测位方式或者基于双重差分方式的测位方式(Double Differential GPS)中的至少一个的测位方式。
并且，在移动体进入到全球定位系统卫星阴影区域的情况下，测位部120以第一测位方式及第二测位方式中的至少一个为基础来测定上述移动体的位置。作为一例，测位部120综合根据第一测位方式计算的位置和根据第二测位方式计算的位置来测定上述移动体的位置。或者，因信号断开等原因，在无法进行基于第一测位方式的位置测定的情况下，测位部120仅利用第二测位方式来测定上述移动体的位置。
其中，第二测位方式可包括利用移动体的速度信息及转向信息的测位方式、利用无线保真的测位方式及利用对实时拍摄影像和已存储的现实世界建模数据进行比较来分析的测位方式中的至少一种。
例如，测位部120可从与车辆的速度传感器及转向传感器中的至少一个相连接的车辆的转换器(例如，AVN、Audio、电子控制单元(ECU))获取速度检测信息及转向检测信息中的至少一种。其中，可通过控制器局域网(CAN，Controller Area Network)通信或本地互连网络(LIN，Local Interconnect Network)通信向车辆的速度传感器及转向传感器与转换器之间传送信息。在此情况下，测位部120利用按规定时间(例如，1秒)单位接收的速度检测信息及转向检测信息来计算车辆的移动距离及旋转角，以计算的移动距离及旋转角为基础来测定移动体的位置。
作为再一例，测位部120将多个无线保真信号强度换算为距离来获取接点或中心点，基于此，来测定移动体的位置。
作为另一例，测位部120对在移动体的行驶过程中实时拍摄的影像和已存储的现实世界建模数据进行比较急分析，并以上述结果为基础来测定移动体的位置。
更具体地，测位部120可接收在移动体的行驶中实时拍摄的拍摄影像。而且，测位部120通过对位于现实世界的客体、地形的特征点、顶点坐标值等的现实世界建模数据与接收的拍摄影像进行比较来检测与拍摄影像相匹配的现实世界建模数据。而且，测位部120以与检测的现实世界建模数据相应的位置信息为基础来测定移动体的位置。
根据上述本发明，预先预测因在城市中心的高层建筑物密集区域或公寓内部道路等周边的高建筑物，全球定位系统的接收被断开或者不顺畅的全球定位系统卫星阴影区域，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以第一测位方式及第二测位方式中的至少一个为基础来测定移动体的位置，由此，在全球定位系统卫星阴影区域中使测位误差最小化，从而提高位置准确度。
另一方面，根据本发明的一实施例，在全球定位系统卫星可视区域中可以观测的全球定位系统卫星大于4个的情况下，测位部120在多个全球定位系统卫星中选择需要的最少数量的全球定位系统卫星，利用所选择的全球定位系统卫星各个的轨道信息来测定移动体的位置。其中，最少数量可以为4个，但并不局限于此，根据实例，可以小于4个或大于4个。
如上所述，根据本发明，仅利用用于测位的最少数量的全球定位系统卫星的轨道信息来测定移动体的位置，由此，可使基于在测位过程中不必要的信息利用的电流、时间、存储等的消耗最小化。
另一方面，若测位部120接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则以排除无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定移动体的位置。
作为一例，若全球定位系统卫星的信号被如建筑物、树木等的现实世界的客体进行反射，则可接收在移动体的当前位置无法观测的全球定位系统卫星的信号。例如，全球定位系统卫星B、全球定位系统卫星C、全球定位系统卫星D、全球定位系统卫星E可观测移动体的当前位置，有可能发生从全球定位系统卫星F接收信号的现象。在此情况下，当测位部120进行测位时，排除全球定位系统卫星F的轨道信息，利用全球定位系统卫星B、全球定位系统卫星C、全球定位系统卫星D、全球定位系统卫星E各个的轨道信息来测定移动体的位置。
如上所述，根据本发明，当测定移动体的位置时，排除在移动体的当前位置无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，由此使基于不必要的信息利用的电流、时间、存储等的消耗最小化，并可提高位置准确度。
图7为示出本发明一实施例的位置测定方法的流程图。参照图7，位置测定装置100根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域(步骤S101)。在此情况下，位置测定装置100可利用地形高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。其中，全球定位系统卫星的轨道信息可以为包含在全球定位系统信号的星历信息。
如上所述，确定步骤S101可在移动体进入到相应区域之前预先执行。并且，多个全球定位系统卫星的轨道实时变更，因此，根据确定步骤S101确定的全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域可持续更新。
另一方面，在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，位置测定装置100以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定上述移动体的位置(步骤S102)。
并且，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，位置测定装置1100以第一测位方式及除上述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定移动体的位置(步骤S103)。
图8为具体示出本发明一实施例的位置测定方法的流程图。参照图8，位置测定装置100可利用地形高度信息来计算位于现实世界的客体的高度(步骤S201)。
而且，位置测定装置100以在相应区域行驶的移动体的位置及计算的客体高度为基础来计算全球定位系统卫星可观测角度(步骤S202)。
而且，位置测定装置100以计算的可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域(步骤S203)。其中，全球定位系统卫星可观测区域呈将以所确定的可观测角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。作为一例，全球定位系统卫星可观测区域可呈倒锥形状。
而且，位置测定装置100利用全球定位系统卫星轨道信息来确定位于全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量(步骤S204)。
在进入到全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量至少为4个的情况下(步骤S205：Y)，位置测定装置100可将相应区域确定为全球定位系统卫星可视区域(步骤S206)。
但是，在进入到上述全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量小于4个的情况下(步骤S205：N)，位置测定装置100可将相应区域确定为全球定位系统卫星阴影区域(步骤S207)。
另一方面，在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，位置测定装置100以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础测定移动体的位置(步骤S208)。
并且，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，位置测定装置100以第一测位方式及除第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定移动体的位置(步骤S209)。
另一方面，本发明一实施例的位置测定方法还包括若接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则以排除上述接收的无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定上述移动体的位置的步骤。
另一方面，上述位置测定装置100可利用软件、硬件或这些的组合来体现。作为一例，根据硬件的实例，可利用专用集成电路(ASIC，application specific integratedcircuits)，数字信号处理器(DSPs，digital signal processors)，数字信号处理装置(DSPDs，digital signal processing devices)、可编程逻辑器件(PLDs，programmablelogic devices)、现场可编程门阵列(FPGAs，field programmable gate arrays)、处理器(processors)、控制器(controllers)、微控制器(micro-controllers)、微处理器(microprocessors)、用于执行其他功能的电单元中的至少一种来体现。
而且，位置测定装置100可作为一个模块设置于之后说明的用户终端装置200。在此情况下，位置测定装置100执行上述位置测定功能来测定用户终端装置200的位置。对此，参照图9，进行具体地说明。
图9为示出本发明一实施例的用户终端装置的框图。参照图9，用户终端装置200包括存储部210、通信部220、显示部230、位置测定部240、控制部250的全部或一部分。
其中，用户终端装置200可体现为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理(PDA，personal digital assistant)、便携式多媒体播放器(PMP，portable multimediaplayer)、导航装置(navigation device)、可佩戴设备(wearable device)等，可佩带设备可体现为能够佩戴在使用人员的身体的智能眼镜、智能手表。
存储部210存储用于用户终端装置200的动作所需的多种数据及应用。作为一例，存储部210可存储现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息。并且，若确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域，则存储部210可向构成现实世界的多个区域分配呈现出全球定位系统卫星可视区域的数据及全球定位系统卫星阴影区域的数据并加以存储。
其中，存储部210不仅可体现为随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、闪存、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，ErasableProgrammable ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM，Electronically Erasable andProgrammable ROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、存储卡等的内置形态的存储元件，而且还可体现为如通用串行总线存储器等可拆装形态的存储元件。
通信部220可向用户终端装置200提供通信功能。作为一例，现实世界高度信息及/或全球定位系统卫星的轨道信息可存储于服务器装置，在此情况下，用户终端装置200的通信部220可从服务器装置接收现实世界高度信息及/或全球定位系统卫星的轨道信息。
其中，通信部220可利用通过近距离通信网(LAN，Local Area Network)及互联网并以无线或有线方式接触的形态、通过通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)端口连接的形态、通过如3G、4G的移动通信网连接的形态、通过如近场通信(NFC，Near FieldCommunication)、无线射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)、无线保真等的近距离无线通信方式连接的形态等多种通信方式来体现。
显示部230起到显示画面的功能。尤其，若在位置测定部240测定出用户终端装置200的位置，则显示部230可显示所测定的位置。
其中，显示部230可以为液晶显示器(liquid crystal display)、薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display)、有机发光二极管(organiclight-emitting diode)、柔性显示器(flexible display)、三维显示器(3D display)、透明显示器、平视显示器(HUD，Head Up Display)、头戴式显示器(HMD，Head MountedDisplay)、Prism Project Display中的至少一种。
位置测定部240可执行上述图1至图8所示的位置测定装置100的功能。具体地，位置测定部240根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星可观测区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。并且，在移动体进入到上述全球定位系统卫星可视区域的情况下，位置测定部240以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定移动体的位置。并且，在移动体进入到上述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，位置测定部240以第一测位方式及除第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一种来测定移动体的位置。
另一方面，控制部250可控制用户终端装置200的整体动作。作为一例，控制部250可控制显示部230，以使可在画面显示从位置测定部240测定的位置。
另一方面，上述本发明多种实施例的位置测定方法体现为设置数据形态，由此以存储于非临时性计算机可读介质(non-transitory computer readable medium)的状态向服务器或设备提供。由此，各个装置与存储有设置数据的服务器或设备相连接，并可下载上述设置数据。
非临时性计算机可读介质并非为如寄存器、高速缓存、内存等短暂存储数据的介质，而是半永久性存储数据，且可通过设备读取(reading)的介质。具体地，上述多种应用或程序可存储于如小型镭射盘、数字通用光盘、硬盘、蓝光光盘、通用串行总线、存储卡、只读存储器等的非临时性计算机可读介质。
并且，以上，示出并说明本发明的优选实施例，但是，本发明并不局限于上述特定实施例，在不超出发明要求保护范围中的本发明的主旨的情况下，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种变形实施，上述变形实施不得从本发明的技术思想或展望个别理解。

Claims (15)

1.一种位置测定方法，其特征在于，包括：
根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤；
在移动体进入到所述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定所述移动体的位置的步骤；以及
在移动体进入到所述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以所述第一测位方式及除所述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定所述移动体的位置的步骤，
所述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤包括：
确定全球定位系统卫星的可观测角度的步骤；以及
以所确定的所述可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域的步骤，
所述全球定位系统卫星可观测区域呈将以所确定的所述可观测角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向所述全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。
2.根据权利要求1所述的位置测定方法，其特征在于，在所述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤中，利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
3.根据权利要求2所述的位置测定方法，其特征在于，所述全球定位系统卫星的轨道信息为包含在全球定位系统信号中的星历信息。
4.根据权利要求2所述的位置测定方法，其特征在于，所述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤包括：
利用所述现实世界高度信息来确定位于所述现实世界的客体及地形的高度的步骤；以及
以在相应区域行驶的移动体的位置及所确定的高度为基础来确定所述全球定位系统卫星的可观测角度的步骤。
5.根据权利要求1所述的位置测定方法，其特征在于，所述根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域的步骤包括：
利用所述全球定位系统卫星的轨道信息来确定位于所述全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量的步骤；
在进入到所述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量为至少4个的情况下，判断为所述全球定位系统卫星可视区域的步骤；以及
在进入到所述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量为少于4个的情况下，判断为所述全球定位系统卫星阴影区域的步骤。
6.根据权利要求2所述的位置测定方法，其特征在于，在所述测定位置的步骤中，若接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则以排除所接收的所述无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定所述移动体的位置。
7.根据权利要求1所述的位置测定方法，其特征在于，所述第二测位方式包括利用所述移动体的速度信息及转向信息的测位方式、利用无线保真的测位方式及通过对实时拍摄影像和已存储的现实世界建模数据进行比较来进行的测位方式中的至少一种。
8.一种位置测定装置，其特征在于，包括：
确定部，根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域；以及
测位部，在移动体进入到所述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定所述移动体的位置，在移动体进入到所述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以所述第一测位方式及除所述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定所述移动体的位置，
所述确定部包括：
角度确定部，确定全球定位系统卫星的可观测角度；以及
全球定位系统卫星可观测区域定义部，以所确定的所述可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域，
所述全球定位系统卫星可观测区域呈将以所确定的所述可观测角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向所述全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。
9.根据权利要求8所述的位置测定装置，其特征在于，所述确定部利用现实世界高度信息及全球定位系统卫星的轨道信息来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域。
10.根据权利要求9所述的位置测定装置，其特征在于，所述全球定位系统卫星的轨道信息为包含在全球定位系统信号中的星历信息。
11.根据权利要求9所述的位置测定装置，其特征在于，所述确定部包括：
高度确定部，利用所述现实世界高度信息来确定位于所述现实世界的客体及地形的高度；以及
角度确定部，以在相应区域行驶的移动体的位置及所确定的高度为基础来确定所述全球定位系统卫星的可观测角度。
12.根据权利要求8所述的位置测定装置，其特征在于，所述确定部包括：
全球定位系统卫星数量确定部，利用所述全球定位系统卫星的轨道信息来确定位于所述全球定位系统卫星可观测区域内的全球定位系统卫星的数量；
全球定位系统卫星可视区域确定部，在进入到所述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量为至少4个的情况下，将相应区域判断为所述全球定位系统卫星可视区域；以及
全球定位系统卫星阴影区域确定部，在进入到所述全球定位系统卫星可观测区域内部的全球定位系统卫星的数量少于4个的情况下，将相应区域判断为所述全球定位系统卫星阴影区域。
13.根据权利要求9所述的位置测定装置，其特征在于，若接收在相应区域无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息，则所述测位部以排除所接收的所述无法观测的全球定位系统卫星的轨道信息的状态测定所述移动体的位置。
14.根据权利要求8所述的位置测定装置，其特征在于，所述第二测位方式包括利用所述移动体的速度信息及转向信息的测位方式、利用无线保真的测位方式及通过对实时拍摄影像和已存储的现实世界建模数据进行比较来进行的测位方式中的至少一种。
15.一种用户终端装置，其特征在于，
包括：
位置测定部，用于测定所述用户终端装置的位置；以及
显示部，用于显示所测定的所述位置，
所述位置测定部包括：
确定部，根据是否为规定数量以上的全球定位系统卫星能够观测的区域来确定全球定位系统卫星可视区域及全球定位系统卫星阴影区域；以及
测位部，在移动体进入到所述全球定位系统卫星可视区域的情况下，以利用全球定位系统卫星的第一测位方式为基础来测定所述移动体的位置，在移动体进入到所述全球定位系统卫星阴影区域的情况下，以所述第一测位方式及除所述第一测位方式之外的第二测位方式中的至少一个为基础来测定所述移动体的位置，
所述确定部包括：
角度确定部，确定全球定位系统卫星的可观测角度；以及
全球定位系统卫星可观测区域定义部，以所确定的所述可观测角度为基础来定义全球定位系统卫星可观测区域，
所述全球定位系统卫星可观测区域呈将以所确定的所述可观测角度为基础确定的规定角度为中心角并朝向所述全球定位系统卫星所在的上空具有底部面的形状。
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