CN1616986A

CN1616986A - Gps定位系统以及对gps终端进行定位的方法

Info

Publication number: CN1616986A
Application number: CNA2004100926872A
Authority: CN
Inventors: 小田村聪
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: EP1531338B1; CN100376902C; JP2005147720A; EP1531338A2; EP1531338A3; US20050116858A1; JP4304293B2; US7245256B2

Abstract

一种定位系统，包括：一终端(1)，该终端(1)具有用于对其位置进行定位的全球定位系统(GPS)；以及一服务器(4)，该服务器(4)根据所述终端(1)所处区域的地形数据来计算高度。该终端(1)包括一控制器，该控制器根据所述服务器(4)所提供的所述高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的位置。

Description

GPS定位系统以及对GPS终端进行定位的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对终端位置进行定位的定位系统、在该定位系统中所使用的服务器、在该定位系统中所使用的移动终端、在该定位系统中所使用的GPS接收器，该定位系统中的用于对终端位置进行定位的方法、以及可使计算机执行该方法的程序。

背景技术

这些年来，全球定位系统(GPS)不仅装配在户外所使用的诸如汽车导航系统或测量单元这样的设备上，而且还装配在诸如移动电话这样的移动终端上。随着GPS的普及，则要求其包括有GPS的设备具有更高的灵敏度及准确度。

在其通过使用GPS来对某物进行定位的传统方法中，只是利用GPS来测定位置。相反，还提出了这样一种其通过使用GPS来对某物的位置进行定位的方法，该方法包括这样的步骤，即通过一网络来接收诸如来自于卫星的导航消息这样的初始数据或辅助数据。

当移动电话这样的小型终端用于通过使用GPS来对其位置进行定位时，例如，如果该终端被建筑物所环绕或者在户内使用该终端，那么通常不可能捕获卫星。由此，即使该终端很难捕获卫星，但是还希望可对终端用户的位置进行定位。

在对其具有GPS的终端位置进行定位的方法中，通过使用四个或四个以上的卫星。如果一终端只能捕获三个卫星，那么该终端必需接收由其表示终端高度的数据所组成的辅助数据，在这种情况下，高度数据的准确度对该方法所定位的位置准确度产生了重要的影响。

其具有传统GPS的终端不能接收高度数据。因此，如果该终端只能捕获三个卫星，那么在终端高度等于预定高度这样的假定之下该终端执行二维定位。由此，如果终端的实际高度极其不同于预定高度，那么所定位的终端位置具有比较小的准确度，也就是说，定位的结果是具有显著误差。

近来，提出了通过从位于网络中的服务器中接收辅助数据来以很高的速度对终端位置进行定位的各种方法。

例如，公开号为No.2002-351767的日本专利申请提出了在移动终端的显示屏上显示缩图的一方法。所提出的方法包括步骤：通过使用GPS来接收移动终端的位置数据；根据所接收到的位置数据来接收来自地图服务器的缩图；以及根据位置数据的准确度而自动选择地图的大小。

公开号为No.4-370711的日本专利申请提出了通过使用GPS来对汽车进行定位的一方法，该方法包括步骤；将定义道路的节点高度数据存储到地图数据中：接收来自地图数据的高度数据；如果GPS不能执行三维定位，那么与导航检测器所检测到的汽车位置相对应；以及通过使用所接收到的高度数据来执行二维定位而计算汽车的当前位置。

公开号为No.8-285932的日本专利申请提出了：一GPS接收器，该接收器其是由下述天线所组成的，通过所述天线来接收来自GPS卫星的数据信号；一解调器，该解调器用于对所接收到的数据信号进行解调；一数字地图，该数字地图包括有高度数据；一读取器，该读取器用于从数字地图中读取高度数据；一计算器，该计算器用于根据所解调的数据信号、高度数据、以及GPS接收器的估计时间与GPS卫星时间之间的差值来计算GPS接收器的位置、速度矢量、以及当前时间；一显示器，用于显示计算结果；以及一单元，该单元根据所逝去时间间隔的数据来估计时间间隔。如果没有接收到来自GPS卫星的与时间间隔有关的数据，那么该单元对从GPS卫星接收到的数据进行补偿。

然而，固定高度通常用作基站或发射区的高度数据，并且因此，这种固定高度通常完全不同于其视地形而定的实际高度。

发明内容

鉴于现有GPS系统中的上述问题，本发明的一个目的就是提供一种用于对终端位置进行定位的定位系统，该系统可防止在定位过程中准确度降低。

此外本发明的一个目的就是提出了一种在该定位系统中所使用的服务器、在该定位系统中所使用的移动终端、在该定位系统中所使用的GPS接收器、该定位系统中的用于对终端位置进行定位的方法、以及其可使计算机执行该方法的程序，所有这些可防止在定位过程中准确度降低。

在下文中通过使用在随后实施例中所使用的参考数字来对根据本发明的用于对终端位置进行定位的定位系统、在该定位系统中所使用的服务器、在该定位系统中所使用的移动终端、在该定位系统中所使用的GPS接收器、该定位系统中的用于对终端位置进行定位的方法、以及其可使计算机执行该方法的程序进行描述。为了更清楚的示出权利要求与实施例之间的一致性而标明了参考数字。应该注意的是参考数字并不是对本申请权利要求的解释。

在本发明的一个方面中，提出了这样一种定位系统，该定位系统包括：一终端(1)，该终端具有用于对其位置进行定位的全球定位系统(GPS)；以及一服务器(4)，该服务器根据终端(1)所处区域的地形数据来计算高度，其中终端(1)包括一控制器(14)，该控制器根据服务器(4)所提供的高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算一位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的一位置。

在本发明的另一个方面中，提出了一种其与一终端(1)一起构成了一定位系统的服务器(4)，该终端(1)具有用于对其位置进行定位的全球定位系统(GPS)，其中服务器(4)根据终端(1)所处区域的地形数据来计算高度数据，并且终端(1)根据服务器(4)所提供的高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算一位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的一位置。

在本发明的又一个方面中，提出了这样一种移动终端(1)，该移动终端具有用于对其位置进行定位的一全球定位系统(GPS)，该移动终端包括一控制器(14)，该控制器根据其是根据移动终端(1)所处区域的地形数据所计算的高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算一位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的一位置。

在本发明的又一个方面中，提出了一种在下述定位系统中对终端(1)位置进行定位的方法，所述定位系统是由终端(1)以及服务器(4)组成的，终端(1)包括用于对其位置进行定位的一全球定位系统(GPS)以及一控制器(14)，该控制器选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算一位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的一位置。该方法包括：(a)根据终端(1)所处区域的地形数据来计算高度数据，该步骤(a)是由服务器(4)执行的；以及(b)根据高度数据来选择三维定位以及二维定位之一，该步骤(b)是由终端(1)执行的。

在下文中对上述本发明所获得的优点进行描述。

根据本发明，其可执行二维和三维定位的移动终端接收其包含在辅助数据之内的高度数据。移动终端根据高度数据的准确度而停止执行二维定位，这可防止高度数据误差对移动终端位置的测定产生不利影响。

根据本发明，只有当预计高度数据具有高精确度时才根据移动终端所处发射区的地形数据来执行二维定位。由此，可降低由于估计高度与移动终端实际高度之间的差值所造成的移动终端的定位误差，这可确保通过执行其只能捕获三个卫星的二维定位来降低对移动终端进行定位的准确度。

因为其具有传统GPS的终端不能接收高度数据，因此在终端高度等于预定高度的假定之下该终端执行二维定位。由此，如果终端的实际高度与预定高度极其不同，那么对该终端的定位具有很低的准确度或具有显著误差。

根据本发明，根据是否接收到高度数据或高度数据的准确度是否位于容许范围之内来确定是执行二维定位还是三维定位。由此，可防止对移动终端进行定位的准确度降低。

根据本发明，根据移动终端所处区域的地形数据来判断高度数据的准确度。根据该准确度来确定是执行二维定位还是三维定位。因此，可防止由于高度误差所造成的准确度降低。

根据本发明，根据与基站和/或发射区有关的数据来识别移动终端所处发射区的区域，并且根据该区域的地形数据来估计移动终端的高度。由此，高度数据具有很高的精确度，并且因此，可防止对移动终端进行定位的准确度降低。

本发明不仅可应用于移动电话，而且还可应用于诸如个人数字助理(PDA)或装配在汽车中的GPS接收器这样的移动终端。

附图说明

图1给出了根据本发明第一实施例的定位系统的方框图；

图2给出了在图1所示系统中所使用的移动电话的方框图；

图3给出了在图1所示系统中所使用的第二服务器的方框图；

图4给出了本发明第一实施例的发射区；

图5给出了图4所示点的高度；

图6给出了在图1所示系统中所使用的移动电话所执行的步骤流程图；

图7给出了由本发明第二实施例中的移动电话所执行的步骤流程图；

图8给出了在本发明的第二实施例中由移动电话所执行的步骤流程图；

图9给出了本发明第三实施例中的基站与发射区之间的位置关系；

图10给出了本发明第四实施例中的第二服务器的方框图；

图11给出了本发明第五实施例中的第二服务器的方框图；

图12给出了本发明第六实施例中的第二服务器的方框图。

具体实施方式

[第一实施例]

图1给出了根据本发明第一实施例的定位系统的方框图。

根据第一实施例的定位系统是由移动电话1、基站2、用于提供与移动电话有关的数据的第一服务器3、用于提供要通过全球定位系统(GPS)来进行定位所必需的辅助数据的第二服务器4、以及将地形数据存储在其中的数据库组成的。

基站2、第一服务器3、第二服务器4、以及数据库5可通过诸如公共网络或互联网这样的网络100来彼此进行通信。

移动电话1具有全球定位系统(GPS)并且通过一无线电信号网络而与基站2进行通信。移动电话1通过网络100而与第二服务器4进行通信以接收来自第二服务器4的辅助数据。

数据库5为第二服务器4提供了其表明移动电话1的位置及高度的数据，该数据是根据与移动电话1所注册的发射区和/或基站有关的数据而产生的。

例如，第一实施例可以应用诸如个人数字蜂窝式系统(PDC)、个人便携电话系统(PHS)、全球数字移动电话系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、宽带码分多址(W-CDMA)系统、以及码分多址(CDMA)系统这样的各种移动电话系统。此外，第一实施例可以应用其通过无线电信号局域网(LAN)、蓝牙、以及红外线信号而进行通信的一系统，并且第一实施例此外还可应用其通过有线而进行通信的一系统。

图2给出了移动电话1的方框图。

如图2所示，移动电话1包括：天线11，通过该天线来传送并且接收无线电信号；调制解调器12，该调制解调器用于对所传送的信号进行调制且解调接收信号；通信控制器13，该通信控制器用于控制通信；中央处理单元(CPU)14；存储器15，该存储器存储中央处理单元14根据其而进行操作的各种数据以及程序；显示器16，该显示器是由液晶显示器组成的；用户接口17，该用户接口17是由用户通过其可将数据输入到中央处理单元14中的按键、拨盘、开关等等组成的；GPS信号处理器18，该GPS信号处理器对GPS信号进行处理；以及GPS天线19，通过该GPS天线可接收来自GPS卫星的GPS信号(未说明)。

中央处理单元14对通信控制器13、存储器15、显示器16、用户接口17、以及GPS信号处理机18的操作进行控制。

例如，存储器15是由诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或1C存储卡这样的半导体存储器或者诸如软磁盘、硬磁盘、或光学磁盘这样的存储设备组成的。

中央处理单元14从存储器15中读取程序并且执行该程序。因此，中央处理单元14根据存储在存储器15中的程序而进行操作。

GPS信号处理器18对通过GPS天线19而从GPS卫星所接收到的GPS信号进行解调。移动电话1通过接收包含在所接收到的GPS信号之内的导航消息来执行对其位置的定位处理或者通过从位于一网络中的服务器中接收与导航消息相对应的辅助数据或初始数据来执行对其位置进行定位的处理。

在前一个处理中，因为移动电话1必须对从GPS卫星所接收到的GPS信号当中的导航消息进行解调，因此需要花费至少30秒来计算移动电话1的位置。相反，在后一个处理中，因为移动电话1通过与第二服务器4进行通信而接收与导航消息相对应的辅助数据，因此移动电话1不必对GPS信号进行解调，并且由此只需花费几秒来计算移动电话1的位置。

在高度等于预定高度的假定之下，GPS信号处理器18可执行三维定位以及二维定位，在所述三维定位中通过使用四个或四个之上的卫星来计算一位置，而在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的一位置。

当中央处理单元14将一指令传送到GPS信号处理器18以使其这样做时或当GPS信号处理器18接收到来自第二服务器4的高度数据时，如果GPS信号处理器18成功的与四个或四个以上的卫星进行通信，那么GPS信号处理器18执行三维定位。或者，如果GPS信号处理器18只捕获三个GPS卫星，那么GPS信号处理器18执行二维定位。

图3给出了第二服务器4的方框图。

如图3所示，第二服务器4是由一高度计算器41和一数据输入/输出单元42组成的。

数据输入/输出单元42通过网络100而从数据库5中接收移动电话1所处区域的地形数据，并且将由此所接收到的地形数据传送到高度计算器41。高度计算器41根据所接收到的地形数据来计算移动电话1的高度并且将所计算的高度传送到数据输入/输出单元42。数据输入/输出单元42通过网络100而将该高度传送到移动电话1。

图4给出了第一实施例中的发射区，图5给出了图4所示点的高度，并且图6给出了移动电话1所执行的步骤流程图。

在下文中参考图1至图6对移动电话1的操作进行说明。如上所述，由于从存储器15中读取一程序，因此中央处理单元14执行图6所示的步骤。

如果移动电话1中发生一事件，那么中央处理单元14开始对移动电话1的位置进行定位的处理。在这里，事件例如如下：移动电话1的用户通过在显示器16上所显示的菜单来操作接口17；预定日期与时间已到来；以及呼叫是来自预定呼叫者。

移动电话1根据下述第一模式或者第二模式来对其位置进行定位，在所述第一模式中仅执行三维定位，在所述第二模式中如果可以捕获四个或四个以上的GPS卫星则执行三维定位或者如果只能捕获三个GPS卫星则执行二维定位。当移动电话1开始对其位置进行定位的处理时用户指示选择第一和第二模式当中的哪个模式或者可预先确定该模式。

在图6中的步骤S1，当接收到来自用户的指令时，中央处理单元14例如判断用户是否选择了三维定位。

如果用户选择了三维定位(步骤S1：是)，那么在步骤S5中央处理单元14将移动电话1置于第一模式，并且在步骤S6命令GPS信号处理器18开始对移动电话1的位置进行定位的处理。

此后，GPS信号处理器18执行对移动电话1位置的定位处理。在结束了该处理之后，GPS信号处理器18将其表明移动电话1位置的数据传送到中央处理单元14。例如，从GPS 18传送到中央处理单元14的数据包括移动电话1的纬度、经度、高度、以及速度。

如果用户选择了二维定位(步骤S1：否)，那么在步骤S2中央处理单元14通过通信控制器13、调制解调器12、天线11、基站2、以及网络100来对第二服务器4进行存取并且接收来自第二服务器4的辅助数据。

辅助数据不仅包括其均包含在从GPS卫星所接收到的导航消息之中的“天文历”、“日历”、以及“健康状态”，还包括根据与移动电话1所注册的发射区和/或基站2有关的数据所计算的移动电话1的粗略位置，以及用作基准的GPS时间。

上述粗略位置不仅包括诸如纬度和经度这样的二维数据，而且还包括其表明移动电话1的估计高度的数据。当接收到来自移动电话1的请求以将辅助数据传送到移动电话1时，第二服务器4对第一服务器3进行存取并且接收与移动电话1所处发射区有关的数据。

此后，根据从第一服务器3所接收到的发射区数据，第二服务器4对数据库5进行存取并且接收移动电话1的粗略位置。通常，基站2的位置及高度或者发射区的中心位置及高度用作移动电话1的粗略位置及估计高度。

图4给出了基站2与第一和第二发射区31和32之间的位置关系的一示例，并且图5给出了距离基站2的距离与图4所示点的高度之间的关系。

如图4所示，基站2覆盖了其周围的圆形区域2A。圆形区域2A是由下半部发射区31以及上半部发射区32组成的。假定基站2位于山脚下，并且下半部发射区31与一平原相面对，而上半部发射区32与山相面对。

虚线33穿过基站2。点34、35、36、以及37位于虚线33上。如图5所示，下半部发射区31具有平均高度31a，并且上半部发射区32具有平均高度32a。点34和35具有几乎与下半部发射区31的平均高度31a相等的高度。点36具有稍小于上半部发射区32平均高度32a的高度。点37具有比上半部发射区32的平均高度更高的高度。

当移动电话1位于其与一平原相面对的下半部发射区31的虚线33上时，基站2的高度或者下半部发射区31的平均高度31a用作估计高度以执行二维定位。

如图5所示，均位于其与一山脉相面对的上半部发射区32上的点35、36、以及37具有彼此完全不同的高度。因此，当移动电话1位于上半部发射区32的虚线33上时，如果基站2的高度用作估计高度以执行二维定位，那么可导致点36与37之间的显著误差，并且如果上半部发射区32的平均高度32a用作估计高度以执行二维定位，那么可导致点35与37之间的显著误差。

如上所述，如果发射区的平均高度或基站2的高度用作估计高度，那么根据其具有显著误差的估计高度来执行二维定位。这导致了移动电话1位置的显著误差(经纬度)。

因此，如果只能捕获三个GPS卫星，那么最好是继续执行定位测定而不使用估计高度，直到可执行三维定位，通过此可在比二维定位更短的时段并且更小的区域中执行定位，在所述二维定位中使用低精确度的高度数据，其结果是结果中有显著误差。

如果在诸如下半部发射区31这样的发射区中几乎没有波动，那么数据库5将其表示移动电话1粗略位置以及估计高度的数据传送到移动电话1，并且由此，诸如下半部发射区31的平均高度31a这样的平均高度用作估计高度。相反，如果移动电话1使用诸如上半部发射区32这样的其具有高波动的发射区的平均高度作为估计高度，那么会造成在所计算的移动电话1的位置中存在显著误差，在这种情况下，数据库5将其只是表示移动电话1粗略位置的数据传送到移动电话1，或者数据库5将其表示移动电话1粗略位置及估计高度的数据以及其表明估计高度是无效的一标志一起发送到移动电话1。

当第二服务器4获得了移动电话1的粗略位置时，第二服务器4将该粗略位置以及其他辅助数据传送到移动电话1。如果第二服务器4具有一估计高度，那么第二服务器4将该估计高度以及移动电话1的粗略位置一起传送到移动电话1。

当接收到辅助数据时，中央处理单元14将所接收到的辅助数据存储到存储器15中，并且在步骤S3判断估计高度是否包含在所接收到的辅助数据之中，且进一步判断包含在所接收到的辅助数据之中的估计高度是否有效。

如果估计高度包含在所接收到的辅助数据之中，并且包含在所接收到的辅助数据之中的估计高度是有效的(在步骤S3：是)，那么在步骤S4中央处理单元14选择二维定位。

如果估计高度没有包含在所接收到的辅助数据之中或者所接收到的辅助数据具有其表明估计高度是无效的标志(在步骤S3：否)，那么在步骤S5中央处理单元14选择三维定位。

此后，在步骤S6，中央处理单元14指示GPS信号处理器18开始执行定位。

在完成了对移动电话1的位置进行定位的处理之后，GPS信号处理器18将其表明移动电话1位置的数据传送到中央处理单元14。

根据第一实施例，根据地形数据来计算所接收到的估计高度的精确度，并且如果移动电话1的估计高度与实际高度之间存在很大的偏差，那么中央处理单元14不使用该估计高度，并且由此，中央处理单元14不选择二维定位。也就是说，中央处理单元14可使GPS信号处理器18执行三维定位。因此，可防止移动电话1定位精确度的降低。

[第二实施例]

图7给出了根据第二实施例的由移动电话1中的中央处理单元14所执行的流程图，并且图8给出了GPS信号处理器18所执行的步骤流程图。

根据第二实施例的对移动电话1进行定位的系统与根据第一实施例的系统相同。

在上述第一实施例中，在第二服务器4中计算估计高度的准确度。在第二实施例中，根据从第二服务器4所接收到的估计高度，GPS信号处理器18判断是否执行二维定位以便可确保一用户或一应用所需的估计高度的准确度。

当接收到来自用户的指令时，在图7的步骤S11中，中央处理单元14例如判断用户是否选择了三维定位。

如果用户选择了三维定位(在步骤S11：是)，那么中央处理单元14命令GPS信号处理器18开始执行三维定位。

如果用户选择了二维定位(在步骤S11：否)，那么在步骤S12中央处理单元14通过通信控制器13、调制解调器12、天线11、基站2、以及网络100来存取第二服务器4，并且接收来自第二服务器4的辅助数据。

此后，在步骤S13中央处理单元14将所接收到的辅助数据传送到GPS信号处理器18，并且在步骤S14命令GPS信号处理器18开始执行二维定位。

此后，中央处理单元14等待从GPS信号处理器18传送而来的其表示移动电话1位置的数据。

在图8的步骤S21中，当接收到来自中央处理单元14的开始进行定位的指令时，GPS信号处理器18判断在中央处理单元14中是否接收到估计高度。

在步骤S25，如果中央处理单元14没有接收到估计高度(在步骤S21：否)，那么GPS信号处理器18开始执行三维定位。

在步骤S22，如果中央处理单元14接收到估计高度(在步骤S21：是)，那么GPS信号处理器18通过检查估计高度是否伴随有标志来判断估计高度是否有效。

在步骤S25，如果GPS 18判断估计高度无效(在步骤S22：否)，那么GPS信号处理器18选择三维定位，并且在步骤S26开始执行三维定位。

在步骤S23，如果GPS信号处理器18判断估计高度有效(在步骤S22；是)，那么GPS信号处理器18进一步判断估计高度是否具有位于容许范围之内的准确度。

在步骤S24，如果估计高度具有位于容许范围之内的精确度(在步骤S23：是)，那么GPS信号处理器18选择二维定位，并且在步骤S26开始执行二维定位。

通过使用纬度、经度、位置的准确度或精度、估计高度、以及高度的准确度或精度作为其表示粗略位置及估计高度的数据。

二维定位的准确度高度依赖于估计高度的准确度。在第二实施例中，根据其表示估计高度的准确度来确定是选择二维定位还是三维定位。

在第二实施例中，将移动电话1所处发射区的平均高度ALTave存储在数据库5中以作为其表示估计高度的数据。根据发射区的最大高度ALTmax以及最低高度ALTmin，如下来计算估计高度的准确度ALTqua。

IF(ABS(ALTmax-ALTave)≥ABS(ALTave-ALTmin))

ALTqua＝ABS(ALTmax-ALTave)

ELSE

ALTqua＝ABS((ALTave-ALTmin)

在上述计算中，ABS(X)表示其用于计算X的绝对值的一函数。总而言之，估计高度ALTave与一发射区中的移动电话1的位置之间的最大误差被认为是估计高度的准确度ALTqua。

在计算估计高度的准确度ALTqua中，预先确定容许范围Qua。如果估计高度的准确度ALTqua在容许范围Qua之内，那么中央处理单元14选择二维定位，并且如果估计高度的准确度ALTqua不在容许范围Qua之内，那么中央处理单元14必须选择三维定位。也就是说，如下来确定估计高度的准确度ALTqua。

IF(ALTQua＜Qua)

选择二维定位

ELSE

选择三维定位

通过移动电话1的用户或者根据安装在移动电话1中的一应用所需位置的准确度来确定容许范围Qua。如果移动电话1的位置需要高准确度，那么将容许范围Qua设置为相对很小以增加通过三维定位来对移动电话1进行定位的机会。如果对移动电话1进行定位的机会增加了或者执行定位的区域扩展了，那么将容许范围Qua设置为相对很高，在这种情况下，执行二维定位，并且以低准确度来计算移动电话1的位置。

根据第二实施例，GPS信号处理器18选择是执行二维定位还是三维定位。虽然在第二实施例中计算估计高度的精确度ALTqua以作为平均高度与发射区最大高度之间的差值和平均高度与发射区最低高度之间的差值当中的最大一个，但是值得注意的是其他统计值可用作估计高度的精确度ALTqua以代替上述差值，通过所述其他统计值可计算诸如标准偏差这样的偏差。

[第三实施例]

图9给出了本发明第三实施例中的基站2与发射区之间的位置关系。

根据第三实施例，数据库5所提供的估计高度的精确度ALTqua提高了。

在第三实施例中，当移动电话1接收到来自第二服务器4的辅助数据时，移动电话1将其表示移动电话1所捕获的一个基站或多个基站的数据传送到第二服务器4。

参考图9，在第三实施例中，移动电话1捕获其根据发射区中的移动电话1的位置所确定的基站或发射区。这确保了可计算出较小区域中的估计高度。

图9给出了这样的一示例，在该示例中在第一基站20A中所注册的移动电话1位于发射区A-1中。

如果移动电话1位于区域Aa中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1以及第二基站20B的发射区B-1。如果移动电话1位于区域Ab中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1、第二基站20B的发射区B-1、以及第三基站20C的发射区C-1。如果移动电话1位于区域Ac中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1、第二基站20B的发射区B-2、以及第三基站20C的发射区C-1。如果移动电话1位于区域Ad中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1以及第三基站20C的发射区C-1。如果移动电话1位于区域Ae中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1以及第三基站20C的发射区C-2。如果移动电话1位于区域Af中，那么移动电话1捕获第一基站20A的发射区A-1。

数据库5根据移动电话1所捕获的基站与发射区的组合的每一个的地形数据来计算具有高准确度的估计高度，并且将因此所计算的估计高度存储在其中。因此，可降低由于二维定位中的高度误差所造成的移动电话1的位置误差。

[第四实施例]

图10给出了本发明第四实施例中的第二服务器的方框图。

与图3所示的第一实施例中的第二服务器4相比，第四实施例中的第二服务器4a进一步包括一准确度/偏差数据产生器43。

准确度/偏差数据产生器43根据数据库5所提供的地形数据来计算移动电话1所处区域的高度分布，并且根据所计算的高度分布而产生了其表示高度数据准确度或偏差的数据。准确度/偏差数据传送到数据输入/输出单元42。

数据输入/输出单元42从高度计算器41中接收移动电话1所处区域的地形数据且从准确度/偏差数据产生器43中接收其表示高度数据准确度或偏差的准确度/偏差数据，并且通过网络100将所接收到的地形数据以及准确度/偏差数据传送到移动电话1。

根据第四实施例，因为根据移动电话1所处区域的地形数据而产生了其表示高度数据准确度或偏差的准确度/偏差数据，因此可很容易的知道估计高度与实际高度之间是否存在很大的偏差。

[第五实施例]

图11给出了本发明第五实施例中的第二服务器的方框图。

如图11所示，第五实施例中的第二服务器4b是由数据输入/输出单元42、基站/发射区数据接收器44、区域识别器45、以及高度计算器46组成的。

数据输入/输出单元42具有与图3所示的第一实施例的数据输入/输出单元42相同的结构和功能。

基站/发射区数据接收器44通过数据输入/输出单元42来接收其表示移动电话1所捕获的多个基站或发射区的数据，并且将所接收到的数据传送到区域识别器45。

区域识别器45对下述基站或发射区所覆盖的一区域或多个区域进行识别，所述基站或发射区是由从基站/发射区数据接收器44中所接收到的数据所表示的。

高度计算器46计算区域识别器45所识别的区域中的移动电话1的高度。

在上述第三实施例中，在数据库5中生成了具有高准确度的其表示估计高度的数据。在第五实施例中，在第二服务器4b中生成了具有高准确度的其表示估计高度的数据，这可确保在二维定位中可降低由于估计高度误差所造成的移动电话1的计算位置误差。

[第六实施例]

图12给出了本发明第六实施例中的第二服务器的方框图。

与图5所示第五实施例中的第二服务器4b相比，第六实施例中的第二服务器4c进一步包括一准确度/偏差数据产生器43。第六实施例中的准确度/偏差数据产生器43具有与第四实施例中的准确度/偏差数据产生器43相同的结构和功能。因此，第六实施例可提供第四实施例所提供的优点以及第五实施例所提供的优点。

Claims

1.一种定位系统，包括：

一终端，该终端具有用于对其位置进行定位的全球定位系统(GPS)；以及

一服务器，该服务器根据所述终端所处区域的地形数据来计算所述终端的高度，

所述终端包括一控制器，该控制器根据所述服务器所提供的所述高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的位置。

2.如权利要求1所述的定位系统，其中所述服务器是由第一设备和第二设备组成的，该第一设备获得了与所述终端所捕获的多个基站/发射区有关的信息，并且第二设备产生了其与所述多个基站/发射区所覆盖的区域有关的高度数据。

3.如权利要求1所述的定位系统，其中所述服务器进一步包括第三设备，该第三设备根据所述地形数据来计算一区域的高度分布，并且根据所述高度分布而产生了其表示所述高度数据的准确度或偏差的准确度/偏差数据。

4.如权利要求1至3中任一个权利要求所述的定位系统，其中所述控制器根据是否存在所述高度数据来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

5.如权利要求1至3中任一个权利要求所述的定位系统，其中所述控制器根据所述高度数据的准确度来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

6.如权利要求1至3中任一个权利要求所述的定位系统，其中所述控制器根据预定标准来判断所述高度数据的准确度，并且根据判断结果来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

7.如权利要求6所述的定位系统，其中所述控制器使用所述高度数据与所述终端所处发射区的最大高度或最低高度之间的差值作为所述预定标准。

8.如权利要求中1至3中任一个权利要求所述的定位系统，其中当仅通过所述全球定位系统来对所述终端的位置进行定位时，所述控制器选择所述三维定位。

9.如权利要求中1至3中任一个权利要求所述的定位系统，其中所述终端是移动电话。

10.一种与一终端一起构成了一定位系统的服务器，该终端具有用于对其位置进行定位的全球定位系统(GPS)，

其中所述服务器根据所述终端所处区域的地形数据来计算高度数据，并且

所述终端根据所述服务器所提供的所述高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的位置。

11.如权利要求10所述的服务器，其中所述服务器是由第一设备和第二设备组成的，该第一设备获得了与所述终端所捕获的多个基站/发射区有关的信息，并且第二设备产生了其与所述多个基站/发射区所覆盖的一区域有关的高度数据。

12.如权利要求10或11所述的定位系统，其中所述服务器进一步包括第三设备，该第三设备根据所述地形数据来计算区域的高度分布，并且根据所述高度分布而产生了其表示所述高度数据的准确度或偏差的准确度/偏差数据。

13.一种移动终端，该移动终端具有用于对其位置进行定位的一全球定位系统(GPS)，该移动终端包括一控制器，该控制器根据其是根据所述移动终端所处区域的地形数据所计算的高度数据来选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的位置。

14.如权利要求13所示的移动终端，其中所述控制器根据是否存在所述高度数据来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

15.如权利要求13所述的移动终端，其中所述控制器根据所述高度数据的准确度来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

16.如权利要求13所述的移动终端，其中所述控制器根据预定标准来判断所述高度数据的准确度，并且根据判断结果来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

17.如权利要求16所述的移动终端，其中所述控制器使用所述高度数据与所述终端所处发射区的最大高度或最低高度之间的差值作为所述预定标准。

18.如权利要求中13至17中任一个权利要求所述的移动终端，其中当仅通过所述全球定位系统来对所述终端的位置进行定位时，所述控制器选择所述三维定位。

19.如权利要求中13至17中任一个权利要求所述的移动终端，其中所述终端是移动电话。

20.一种对定位系统中的终端位置进行定位的方法，所述定位系统是由所述终端以及一服务器组成的，所述终端包括用于对其位置进行定位的一全球定位系统(GPS)以及一控制器，该控制器选择三维定位和二维定位之一，在所述三维定位中通过使用四个或四个以上的卫星来计算位置，在所述二维定位中计算其内只可捕获三个卫星的圆周中的位置，所述方法包括：

(a)根据所述终端所处区域的地形数据来计算高度数据，该步骤(a)是由所述服务器(4)执行的；以及

(b)根据所述高度数据来选择所述三维定位以及所述二维定位之一，该步骤(b)是由所述终端(1)执行的。

21.如权利要求20所述的方法，其中在所述步骤(b)中根据是否存在所述高度数据来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

22.如权利要求20所述的方法，其中在所述步骤(b)中根据所述高度数据的准确度来选择所述三维定位与所述二维定位之一。

23.如权利要求20所述的方法，进一步包括(c)根据预定标准来判断所述高度数据的准确度，并且其中在所述步骤(b)中根据判断结果来选择所述三维定位和所述二维定位。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述高度数据与所述终端所处发射区的最大高度或最低高度之间的差值作为所述预定标准。

25.如权利要求20至24中任一个权利要求所述的方法，其中当仅通过所述全球定位系统来对所述终端的位置进行定位时，在所述步骤(b)中总是选择所述三维定位。