JP2010525372A - ロケーションベースのトラッキング - Google Patents

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Abstract

ここに開示される主題は、RF環境の変化に応じて、位置決定方式を使用して位置フィックスを得ることに関する。

Description

[関連出願]
本出願は、2007年4月26日に出願された米国仮特許出願第60/914,222号の優先権の利益を主張し、これにより、この仮特許出願は、その全体を参照として組み込まれる。
[技術分野]
本発明は、無線周波数(RF)環境の変化に応じて、位置決定方式を使用して位置フィックス(position fixes)を取得することに関する。
衛星測位システム(SPS:satellite positioning system)は、一般的に、エンティティ(entities)が、送信機から受信される信号に少なくとも部分的に基づいて、地球上におけるそれらの位置を決定することを可能にするように配置される送信機のシステムを含む。このような送信機は、一般的に、規定数のチップの繰り返す(repeating)疑似ランダム雑音(PN:pseudo-random noise)コードで特徴づけられた(marked)信号を送信するものであって、地球上の制御局(control stations)、ユーザ設備(user equipment)及び/又はスペースビークル(space vehicles)に配置されることができる。特定の例では、このような送信機は、地球周回軌道衛星に配置されることができる。例えば、全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)、ガリレオ(Galileo)、グロナス(Glonass)又はコンパス(Compass)等の全地球的航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)のコンステレーション(constellation)内の衛星は、コンステレーション内の他の衛星によって送信されたPNコードと識別可能なPNコードで特徴づけられた信号を送信することができる。
受信機の位置を推定するために、ナビゲーションシステム(航法システム、navigation system)は、衛星から受信された信号中のPNコードの検出に少なくとも部分的に基づいて、公知の技術を使用して受信機の「視野内にある」衛星に対する疑似距離測定値(pseudorange measurements)を決定することができる。衛星に対するこのような疑似距離は、受信機で受信信号を捕捉するプロセス中において、衛星に関連するPNコードで特徴づけられた受信信号中に検出されるコード位相に少なくとも部分的に基づいて決定されることができる。受信信号を捕捉するために、ナビゲーションシステムは、一般的に、受信信号を衛星に関連する局所生成PNコード(locally generated PN code)と相関させる。例えば、このようなナビゲーションシステムは、一般的に、このような局所生成PNコードの複数のコード及び/又は時間シフトバージョンとこのような受信信号を相関させる。最も高い信号出力を有する相関結果をもたらす特定の時間及び/又はコードシフトバージョンの検出は、上述されたような疑似距離の測定に使用される捕捉信号に関連するコード位相を示すことができる。
図1は、SPSシステムのアプリケーション(application)を示しており、無線通信システム内の移動局(MS:mobile station)100は、MS100の視野内にある衛星102a、102b、102c、102dからの伝送を受信することができ、複数のこのような伝送から時間測定値を導出する。MS100は、このような測定値を位置サーバ104に提供することができ、位置サーバ104は、測定値からこの局の位置を決定することができる。位置サーバ104は、MS100の位置を決定することができる複数のプラットフォームのうちのいずれか1つを含むことができ、これらのプラットフォームは、例えば、いくつかの例を挙げると、位置決定エンティティ(PDE:position determination entity)、モバイルロケーションセンタ(SMLC:mobile location center)、スタンドアロンSMLC(SAS)又はSUPL位置プラットフォーム(SUPL)を含む。或いは、MS100は、そのような位置サーバとは独立に、自身の位置を決定してもよい。
MS100は、衛星に関するPNコードを受信信号と相関させることにより、特定の衛星からの伝送を探索することができる。受信信号は、一般的に、雑音の存在下で、MS100の受信機の視野内にある1以上の衛星からの伝送の合成物を含む。MS100が受信衛星伝送信号からその位置を決定することができるとしても、例えば、ビルディング又は他の構造物がそのような信号を「遮断する(block)」かもしれない。換言すると、MS100の視野内に充分多くのSPS衛星があるか否かは、MS100の無線周波数(RF:radio frequency)環境に少なくとも部分的に依存することができる。MS100がSPS衛星から信号を捕捉することを妨げる可能性があるそのようなRF環境において、MS100の位置の決定は、位置サーバ104との通信を介して代わりに促進されることができる。ここで、例えば、MS100は、アドバンスト順方向リンク三辺測量法(AFLT:advanced forward link trilateration)を使用して、地球上の基地局に対する疑似距離測定値を取得し、このような疑似距離測定値及び他の情報(例えば、1以上のSPS衛星に対する疑似距離測定値)を位置サーバ104へ転送することができる。或いは、MS100は、地球上の基地局までの距離を決定するのに使用される測定値を得るために他の技術を使用してもよく、このような技術としては、例えば、数例を挙げると、観測到達時間差法(OTDOA:observed time difference of arrival)、エンハンスト観測時間差法(E−OTD:enhanced observed time difference)及びアップリンク到達時間差法(U−TDOA:uplink time difference of arrival)がある。
特定の実施では、装置は、RF環境の第1の変化に応じて、第1の位置決定方法を使用して1以上の位置フィックスを取得することから第2の位置決定方法を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行するように構成される。しかしながら、これが単に実施例であって、特許請求された主題がこの特定の実施に限定されないことは、理解されるべきである。
図1は、一態様に従った衛星測位システム(SPS)の概略図である。 図2は、一実施に従って、好ましい及び好ましくないRF環境下にある移動局の一態様に関する時系列の概略図である。 図3は、一実施に従って、MSAフィックスのレートを低減するプロセスを示すフローチャートである。 図4は、一実施に従って、ジオフェンスを示す概略図である。 図5は、一実施に従って、変化するRF環境を通過する移動局の軌跡を示す概略図である。 図6は、一実施に従って、無線ネットワークと通信することができる装置の概略図である。
詳細な説明
限定的でも網羅的でもない特徴は、以下の図を参照して説明され、種々の図面を通して、同様の参照番号が同様の部分を指す。
本明細書を通して、「一例(one example)」、「1つの特徴(one feature)」、「例(an example)」又は「1つの特徴(one feature)」の参照は、特徴及び/又は例に関連して記載される特定の特徴、構造又は特性が特許請求された(claimed)主題の少なくとも1つの特徴及び/又は例に含まれることを意味する。従って、本明細書を通して各所の句「一例では(in one example)」、「例(an example)」、「1つの特徴では(in one feature)」又は「特徴(a feature)」の出現は、必ずしも全てが同じ特徴及び/又は例を指すというわけではない。さらに、特定の特徴、構造又は特性は、1以上の例及び/又は特徴に兼ね備えられることができる。
本明細書において説明される方法は、特定の特徴及び/又は例に従ったアプリケーションに依存する種々の手段によって実施されることができる。例えば、このような方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア及び/又はその組み合わせで実施されることができる。ハードウェアでの実施では、例えば、処理装置は、1以上の特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processors)、デジタル信号処理装置(DSPD:digital signal processing device)、プログラマブル論理デバイス(PLD:programmable logic device)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:field programmable gate array)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子装置、ここに記載される機能を実行するように設計される他のデバイスユニット、及び/又はその組み合わせにより実現されることができる。
ファームウェア及び/又はソフトウェアでの実施においては、方法は、本明細書で説明される機能を実行するモジュール(例えば、プロシージャ、関数等)で実施されることができる。命令を明確に具現化するいかなる機械読み取り可能媒体も、本明細書に記載される方法を実施するのに使用されることができる。例えば、ソフトウェアコードは、メモリ、例えば、移動局のメモリに格納されて、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部に、或いはプロセッサの外部に実装されることができる。本明細書で使用される場合、用語「メモリ」は、任意のタイプの長期(long term)メモリ、短期(short term)メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又は他のメモリを指し、メモリのいずれかの特定のタイプ又はメモリの数にも、或いはメモリが記憶される媒体のタイプにも限定されない。
本明細書で参照される「スペースビークル」(SV)は、地表上の受信機に信号を送信することができるオブジェクト(object)に関連する。特定の例では、このようなSVは、静止衛星を含むことができる。或いは、SVは、軌道上を移動して地球上の固定位置に対して相対的に移動する衛星を含むことができる。しかしながら、これらは、単にSVの例であって、特許請求された主題がこれらの点に制限されるものではない。
本明細書で説明される位置決定及び/又は推定技術は、無線広域ネットワーク(WWAN)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)等の種々の無線通信ネットワークに使用されることができる。用語「ネットワーク」及び「システム」は、本明細書において交換可能に使用されることができる。WWANは、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交周波数分割多元接続(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)ネットワーク等であることができる。CDMAネットワークは、1以上の無線アクセス技術(RAT)、いくつかの例を挙げると、cdma2000及び広帯域CDMA(W−CDMA)等を実現することができる。ここで、cdma2000は、IS−95、IS−2000及びIS−856標準規格に準拠して実行される技術を含むことができる。TDMAネットワークは、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション(GSM:Global System for Mobile Communications)、デジタルアドバンストモバイルフォンシステム(D−AMPS:Digital Advanced Mobile Phone System)、又は他のRATを実現することができる。GSM及びW−CDMAは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP:3rd Generation Partnership Project)と命名された協会からのドキュメントに記載されている。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)と命名された協会からのドキュメントに記載されている。3GPP及び3GPP2のドキュメントは、公に利用可能である。例えば、WLANは、IEEE802.11xネットワークを含むことができ、WPANは、Bluetooth(登録商標)ネットワーク、IEEE802.15xを含むことができる。本明細書で説明されるこのような位置決定技術は、WWAN、WLAN及び/又はWPANの任意の組み合わせに使用されてもよい。
本明細書で説明される技術は、複数のSPSのうちの任意の1つ、及び/又はSPSの組み合わせで使用されることができる。さらに、このような技術は、シュードライト(pseudolites)或いは衛星及びシュードライトの組み合わせを利用する位置決定システムで使用されることができる。シュードライトは、Lバンド(又は他の周波数)キャリア信号で変調されたPNコード又は他のランギングコード(ranging code)(例えば、GPS又はCDMAセルラ信号と同類のもの)を送信する地球上の送信機を含むことができ、それは、時間と同期されることができる。このような送信機は、遠隔の受信機による識別を可能にするように、固有のPNコードを割り当てられることができる。シュードライトは、トンネル、鉱山、ビルディング、都市の峡谷(urban canyons)又は他の囲まれたエリア内のように、周回軌道衛星からのGPS信号が利用不可能となる虞のある状況において有用であることができる。シュードライトの他の実施は、無線ビーコン(radio-beacons)として知られている。用語「衛星」は、本明細書で使用される場合、シュードライト、シュードライトの同等物及び考えうる他のものを含むように意図される。用語「SPS信号」は、本明細書で使用される場合、シュードライト又はシュードライトの同等物からのSPS疑似(SPS-like)信号を含むように意図される。
無線端末等のエンティティは、データ及び他のリソースを要求するためにネットワークと通信することができる。セルラ電話、携帯情報端末(PDA)又は無線コンピューターを含む移動局(MS)は、このようなエンティティのごくわずかの例である。このようなエンティティの通信は、ネットワークデータにアクセスすることを含むことができ、それは、通信ネットワーク、回路又は他のシステムハードウェアのリソースをタックスする(tax)ことができる。無線通信ネットワークでは、データは、ネットワーク内で動作するエンティティ間で要求及び交換されることができる。例えば、MSは、ネットワーク内で動作するMSの位置を決定するために、無線通信ネットワークにデータを要求することができ、ネットワークから受信されたデータは、このような位置決定に関して有益又は望ましいとされることができる。しかしながら、これらは、単に特定の態様におけるMS及びネットワーク間のデータ交換の例に過ぎず、特許請求された主題がこれらの点に限定されるものではない。
一実施では、SPS衛星伝送信号を利用しており、MSは、第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックス(position fixes)を取得しようと試みることができる。このようなMSは、RF環境の変化の検出に応じて第2の位置決定方式に自動的に移行(transition)することができる。例えば、SPS衛星についての明りょうな視界を有するMSは、以下で説明されるMSベースの決定方式をときどき使用して、位置フィックスを得ることができる。しかしながら、例えば、MSがビルディングに運び入れられた場合、MSベースの位置フィックスは、MSにおけるSPS信号の受信を制限するRF環境により不可能となるだろう。このような場合では、MSは、MSベースの決定方式から他の位置決定方式、例えば、以下で同様に説明されるMSアシスト型(MS-assisted)位置決定方式に自動的に移行することができる。特定の実施に従って以下に説明されるように、MSは、MSベースの決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得しようとする試みについての履歴(history)によるRF環境証拠の変化の検出に応じて、そのような代替の位置方式に移行することができる。
特定の位置決定方式が関連のコスト、例えば、1回の使用当たりの固定コストを含むことがあるので、このような方法の使用を制限することは望ましいとされる。従って、1以上の位置決定方式の使用を決定及び修正するプロセスは、以下に説明される。
上述された少なくとも1つの実施では、SPS衛星伝送信号を利用して、MS100(図1)は、SVに対する疑似距離測定値、及び/又は通信ネットワークを介して位置サーバ(location server)(例えば、位置サーバ104等)との通信から取得される他の情報を使用して、その位置を決定することができる。MSベース(MSB)測位モード(position mode)では、特定の例に従って、MS100の位置は、位置サーバと通信することなしに、MS100において取得されるSVに対する疑似距離測定値に基づいて、MS100において決定されることができる。他方では、MSアシスト型(MSA)測位モードにおけるMS100の位置情報は、MS100の代わりに位置サーバにおいて決定されることができ、従って、MS100及び位置サーバ間の通信を容易にするために通信ネットワークのリソースを使用する。この場合、位置情報は、その後、位置サーバ104からMS100へ伝送されることができる。特定の実施では、MSA測位モードは、地球上の基地局に対する疑似距離測定値を取得するために、アドバンスト順方向リンク三辺測量法(AFLT)を使用することができる。MS100の位置が決定されることができる場合、MS100は、他の情報とともに、そのような疑似距離測定値を位置サーバ104へ転送することができる。或いは、MS100は、地球上の基地局に対する距離の決定に使用される測定値を取得するために、前述の観測到達時間差法(OTDOA)、エンハンスト観測時間差法(E−OTD)及びアップリンク到達時間差法(U−TDOA)技術のいずれを使用してもよく、MS100の位置を推定するために位置サーバ104へそのような測定値を転送してもよい。例えば、MS100が位置決定のためにSVから充分な数のSPS信号を取得するのに好ましいRF環境にいないが、それでも、MS100が位置サーバ104と通信することができる場合、そのようなMSAモードの使用は、フィックスを可能にすることができる。
特定の実施に従ったMSAモードでは、MS100は、位置決定のための位置情報を受信するために、位置サーバ104とときどき通信することができる。位置サーバ104を含む通信ネットワークのリソースの少なくとも一部がそのような通信により占有されることがあるので、そのようなネットワークリソースを使用する位置決定の数を低減することは、望ましいとされる。例えば、特定の実施では、例えばMSのためのロケーションベースサービス(LBS:location based service)のトラッキング(tracking)セッション中に、ネットワークキャリアは、MS100がネットワークと通信することになるMSA位置決定の数を低減することを望むことができる。一態様では、LBSトラッキングセッション中のMSA位置決定の数及び/又はレート(rate)の低減は、ジオフェンシング(geofencing)LBSアプリケーションを含むことができる。これに関連して、用語ジオフェンシングは、ロケーション(location)によって規定されるエリア、例えば、中心点のまわりの特定の範囲を含む境界線によって境界されるエリアの境界を指すことができる。そのようなアプリケーションは、以下で詳細に説明されるだろう。
他の態様では、例えば、「スロットリング(throttling)」プロセスは、MSによるMSA位置決定のレートを低減することによりネットワークリソースの使用の低減を可能にすることができる。特定の例では、MS100は、所望のRF環境下にある間はMSB測位モードで位置フィックスを取得することができ、また、望ましくないRF環境下にある間はMSAモードで位置フィックスを取得することにMSが移行する場合に制御することができる。このような制御は、ネットワークリソースの使用を低減するプロセスを含むことができる。例えば、このような低減は、ネットワークのデータ容量、例えば、少数の例を挙げると、増加ネットワークスペクトル及びIPアドレスプール等を増加させることができる。さらに、スロットリングプロセスは、電力消費を低減することができ、従って、例えばMSのバッテリ寿命を向上することができる。
図2は、一実施に従って、例えば、好ましい及び好ましくないRF環境下にある、図1に示されるMS100等のMSにおける時系列の概略図である。横方向の時系列の左の部分では、MSベースモードでの動作時に位置決定を可能にするRF環境を想定していて、時間Aにおいて、MSは、MSベースモードで動作しているとして示される。MSは、例えば刻々と、MSベースモードを使用して位置フィックスを取得する試みを周期的に開始することができる。時間Bでは、MSベースの位置フィックスは、失敗し始めるようになる。これは、例えば、SPS信号を受信又は処理するための限界条件を有するRF環境、例えば、以下に限定されないが、屋内又は都市の峡谷にMSが入る場合に生じるだろう。時間B及びC間の時間間隔t0の間に、MSは、SPS信号を受信又は処理することで1回以上位置フィックスを試み続けることができる。このような試みが、例えば所定数の連続する回数、失敗となる場合、MSは、MSアシスト型測位モードに自動的に移行することができる。ここで、これは、位置フィックスを取得する試みの履歴に少なくとも部分的に基づくRF環境の変化の検出に応じて、代替の位置決定方式に自動的に移行する特定の例であり、特許請求された主題がこの点に限定されるものではない。特定の例では、時間間隔t0は、例えば、定数であってもよく、或いは、MSベースのフィックスが所定時間間隔を超えて失敗となる連続する回数のような変数に基づいたアルゴリズムに従って決定されてもよい。具体的な実施では、時間BにおいてMSベースの位置フィックスが失敗する時間から始まる間隔t0は、30秒又はそれを超える秒数とすることができ、ここで、この間はMSベースのフィックスにおける失敗した試みが続くことになる。しかし、これは、特許請求された主題が限定されなることがない単なる一例である。例えば、上述されたプロセスは、RF環境の変化を決定する1つの方法に過ぎない。
間隔t0の後に、上述されるように、MSは、MSアシスト型測位モードに自動的に移行することができ、時系列上の時間Dに「MSAフィックス」と示されている。ここで、単一のMSアシスト型位置フィックスが試みられることができるが、他の実施では追加のMSA位置フィックスが実行されてもよい。時間Eにおいて、即ち、時間DにおけるMSアシスト型フィックスから時間間隔t1の後に、MSベースフィックスが試みられることができ、時系列上に「MSBフィックス」と示されている。このような間隔t1は、定数であってもよく、例えば、上述されるジオフェンシングプロセス又はスロットリングプロセスに従って決定されるような変数であってもよい。当然ながら、これらのプロセスは、単なる例であって、特許請求された主題は、この点に限定されるものではない。
時間Eにおいて、MSベースの位置フィックスが成功する場合、MSは、時間Aのように、MSベースモードで自動的にまた続けることができる。時間Eで首尾よく決定する(fixing)ことにより、RF環境の他の変化が検出されることができる。しかしながら、これがRF環境の変化が特定の実施に従って検出される方法の特定の例であって、特許請求された主題がこの点に限定されるものではないことは、理解されるべきである。しかしながら、MSベースの位置フィックスが失敗する場合、MSは、時間Dのように、MSアシスト型位置フィックスを続けることとなる。その後、例えば、間隔t1は、時間EにおいてMSベースモードに移行することを試みるより前に、以前の値より大きい値に増大されることができる。換言すれば、時間DのMSアシスト型位置フィックスから始まった時間間隔t1は、以前のMSアシスト型フィックスから始まった以前の時間間隔t1より大きな値に延長される(lengthened)ことができる。このような方法で、位置サーバ104のように、ネットワークに要求する位置フィックスは、時間EにおけるMSベースフィックスの継続的な失敗に応じて時間Dが繰り返している間に、連続するMSアシスト型位置フィックス間の時間間隔を増大させることにより低減されることができる。このような増大された時間間隔の後に、MSベースの位置フィックスは、時間Eにおいて再度試みられることができ、このようなプロセスは、上述されたように、時間EにおけるMSベースの位置フィックスが成功又は失敗かどうかに従って繰り返されることができる。このプロセスは、以下でより詳細に説明される。
特定の実施では、プロセスは、連続するMSベースの位置フィックス毎に時間間隔t1を連続的に増加するのに使用されてもよい。このようなプロセスは、例えば、指数関数的な方法で時間間隔t1を変えるプロセス、並びに/或いは、MS及び/又はネットワークを含むシステムの値及び/又は他の変数に基づいてt1を変えることによるプロセスを含むことができる。このようなシステム変数は、例えば、数例を挙げると、ネットワークトラフィック量、ネットワークリソースの容量、MSユーザ設定、又はシステムメモリに格納されるMSユーザ履歴を含むことができる。特定の実施では、時間間隔t1は、上述されたプロセスのように、最大値に向けて増加されてもよい。
図3は、一実施に従って、MSA位置フィックスのレートを低減するプロセス444を示すフローチャートである。ブロック450では、図1に示されるMS100等のMSは、移動局ベース(MSB)の測位モードで動作するように当初は構成されることができる。このようなモードは、上述されたように、スタンドアロンモード(standalone mode)を含み、例えば、MSが位置サーバ104を利用することなしに自身の位置を決定する。
ブロック452では、MSは、MSB位置フィックスを首尾よく受信していて、MSBモードで動作し続けることができる。例えば、MSは、周期的にこのような位置フィックスを開始することができる。ブロック454では、ブロック452のMSB位置フィックスが成功したか否かが判断される。成功の場合、MSは、MSB位置フィックスを開始するプロセスが繰り返すように、ブロック452に戻って、MSBモードで動作し続けることとなる。しかしながら、例えばRF環境の変化のために、ブロック452のMSB位置フィックスが失敗となる場合、プロセス444は、連続して失敗するMSB位置フィックスの数が数N1までカウントアップされるブロック456に進む。プロセス444は、連続して失敗したMSB位置フィックスのこのようなカウントを省略することができ、例えば、N1を1に等しくすることができる。当然のことながら、これは、単に一例に過ぎず、特許請求された主題は、このような例に限定されない。ブロック456の説明に戻ると、連続して失敗したMSB位置フィックスの数が数N1未満であった場合、MSは、ブロック452から456が繰り返すように、MSB位置フィックスの開始をまた続けることができる。他方では、連続して失敗したMSB位置フィックスの数が数N1に達する場合、これは、例えば、長期間好ましくないRF環境下でMSが動作する場合に起こることとなるが、プロセス444は、MSがMSBモードを使用して位置フィックスを取得することからMSAモードを使用して位置フィックスを取得することに移行するブロック458に進むことができる。MSAモードでは、MSは、望ましくないRF環境下でも位置フィックスを得るためにMSA位置フィックスを開始することができる。次に、ブロック460では、プロセス444は、図2にも示される間隔t1の待機間隔(waiting interval)を含むことができる。待機間隔t1の間、位置フィックスが開始されなくてもよい。従って、位置サーバ104のリソースは、間隔t1の間にはMSA位置フィックス要求を負わされることがない。
ブロック462では、MSは、間隔t1が終了した後にMSB位置フィックスを開始する。ブロック464では、ブロック462のMSB位置フィックスが成功したか否かが判断され、それは、RF環境の変化を示すことができる。成功の場合、MSは、MSB位置フィックスを開始するプロセスが繰り返すように、ブロック452に戻って、MSBモードでの動作をまた続けることができる。しかしながら、ブロック462のMSB位置フィックスが失敗となった場合、プロセス444は、連続失敗したMSB位置フィックスの数が数N2までカウントアップされることができるブロック466に進む。プロセス444は、連続失敗したMSB位置フィックスのこのようなカウントを省略してもよく、例えば、N2を1に等しくすることができる。連続失敗したMSB位置フィックスの数が数N2未満である場合、ブロック462から466が繰り返すように、MSは、MSB位置フィックスをまた続けて開始することができる。他方では、連続失敗したMSB位置フィックスの数が数N2に達する場合、これは、例えば、長期間好ましくないRF環境下でMSが動作する場合に起こることがあるが、プロセス444は、MSがMSBモードを使用して位置フィックスを取得することからMSAモードを使用して位置フィックスを取得することに移行するブロック468に進むことができる。MSAモードでは、MSは、望ましくないRF環境下でも位置フィックスを得るためにMSA位置フィックスを開始することができる。次に、ブロック470では、プロセス444は、間隔t1+t2の待機期間(waiting period)を含むことができ、ここで、t2は、ブロック460に示される第1の待機間隔である間隔t1上への時間増加である。待機間隔の間、位置フィックスが開始されなくてもよい。従って、位置サーバ104との通信に使用されるネットワークリソースは、この間隔の間にMSA位置フィックス要求を負わされることがない。プロセス444の特定の実施では、ブロック460の間隔t1及びブロック470の間隔t1+t2のように、待機間隔の増加する特質は、例えば、位置サーバになされるMSA位置フィックス要求のレートを効果的に低減させることができる。
ブロック472では、MSは、間隔t1+t2が終了した後にMSB位置フィックスを開始する。ブロック474では、ブロック472のMSB位置フィックスが成功したか否かが判断され、それは、RF環境の変化を示すことができる。成功の場合、MSは、MSB位置フィックスを開始するプロセスが繰り返すように、ブロック452に戻って、MSBモードで動作し続けることができる。しかしながら、ブロック472のMSB位置フィックスが失敗となった場合、プロセス444は、連続失敗したMSB位置フィックスの数が数N3までカウントアップされることができるブロック476に進む。プロセス444は、連続失敗したMSB位置フィックスのこのようなカウントを省略することができ、例えば、N3を1に等しくすることができる。当然のことながら、これは、RF環境の変化を判断するプロセスについてのほんの一例に過ぎず、特許請求された主題は、このような例に限定されない。連続失敗したMSB位置フィックスの数が数N3未満である場合、ブロック472から476が繰り返すように、MSは、MSB位置フィックスをまた続けて開始することができる。他方では、連続して失敗したMSB位置フィックスの数が数N3に達し、これは、例えば、長期間好ましくないRF環境下でMSが動作する場合に起こることがある。このような場合、プロセス444は、MSBモードを使用して位置フィックスを取得することからMSAモードを使用して位置フィックスを取得することにMSが移行するブロック478に進むことができる。MSAモードでは、MSは、望ましくないRF環境下でも位置フィックスを得るためにMSA位置フィックスを開始することができる。次に、ブロック480では、プロセス444は、時間t1+t2+t3の待機間隔を含むことができ、ここで、間隔t3は、ブロック470に示される前の待機間隔である待機間隔t1+t2への時間増加である。待機間隔の間、位置フィックスが開始されなくてもよい。従って、位置サーバ104のリソースは、この間隔の間にMSA位置フィックス要求を負わされることがない。プロセス444の特定の実施では、ブロック460のt1、ブロック470のt1+t2及びブロック480のt1+t2+t3のように、待機間隔の増加する特質は、例えば、位置サーバになされたMSA位置フィックス要求のレートを効果的に低減させることができる。
プロセス444は、MSB位置フィックスが失敗し続ける間は反復する方法で継続することができる。例えば、ブロック456、466及び476のように、MSB位置フィックスが失敗するたびに、或いは、複数回連続してMSB位置フィックスが失敗するたびに、プロセス444は、待機間隔の後に続くMSA位置フィックスを開始することを含むことができる。このような待機間隔の各々は、(t1+t2+t3)>(t1+t2)>t1といったように、その前の値を越えて延長される。このような連続する待機間隔の長さは、数例を挙げると、メモリ404(図6)内の参照テーブルから決定されてもよく、或いはアルゴリズムを使用して計算されてもよい。例えば、そのようなアルゴリズムは、連続する待機間隔の各々を線形に、指数関数的に或いは他の数学的な関係によって増加させることができる。プロセス444は、上述されたように、待機間隔に関して最大長Tmaxを含むことができる。ブロック459、469及び479では、例えば、プロセス444は、アルゴリズムがTmax以上の待機間隔に達したか否かを判断してもよい。達していない場合、ブロック460、470及び480において待機時間が生じることができる。しかしながら、Tmaxに達した場合、或いはTmaxを超えた場合、ブロック461、471及び481においてTmaxの最大待機時間が生じることができる。例えば、最大待機間隔Tmaxは、t1の4倍とすることができる。さらに、N1、N2及びN3は、夫々1に等しい又はそれ以上とすることができる。特定の実施では、N1=N2=N3=1であり、その結果、MSA位置フィックスは、ブロック458、468及び478において、例えば、1回の失敗した位置フィックスの後に生じることができる。当然のことながら、特許請求された主題は、これらの例に限定されるものではなく、これらの例は、種々の実施を例証する助けをするためにここで説明されているだけである。
上述のように、MSB位置フィックスを再試行する前に待機間隔を延長することは、MSAフィックス間の時間を増大させることにより位置サーバ104と通信するのに使用されるネットワークリソースに対する負担を減らすことができる。
図4は、一実施に従って、ジオフェンス(geofence)550を示す概略図である。上述されるように、用語ジオフェンスは、ロケーションによって規定されるエリアの境界線を指すことができる。特定の実施では、図1に示されるMS100のようなMSは、ジオフェンス550に関連するその位置に少なくとも部分的に応じて動作することができる。例えば、MSは、ジオフェンス550内で動作中には、MSA位置フィックスを開始するレートを低減することができる。従って、図2の実施又は図3のプロセス444で説明されたような待機間隔t1は、MSがジオフェンス550の内部にあるのか、或いは外部にあるのかに部分的に基づいて決定されることができる。特定の例を説明すると、MSがジオフェンス550の外部にある場合、t1は、30秒とすることができる。MSがジオフェンス550の内部にある場合、t1は、45秒とすることができる。ジオフェンス550内におけるこのようなより長いt1は、MSが既知の位置、即ち、ジオフェンス550の内部にある間には、それほど頻繁でない位置フィックスが許容できるということを反映することができる。換言すれば、MSがジオフェンス550内にある場合、ジオフェンス550のロケーションは、MSのロケーションに関する情報を提供することができる。例えば、ジオフェンス550は、大きなショッピングモールの内部のエリアを規定することができ、このエリアは、MSが歩く速度以下で移動すると予期することができるエリアである。例えば、このようなMSは、歩いている買物客のポケット内の携帯電話又はPDAを含むことができる。対照的に、MSが自動車内の携帯電話又はPDAを含むことができる場合、この例では、MSはジオフェンス550の外部においてハイウェイ速度(highway speeds)で移動することができる。従って、ジオフェンス550内では、MSは、ジオフェンス550の外部における移動距離と比較して、待機間隔t1の間に比較的短距離を移動することができる。従って、特定の実施では、特定の位置不確定性のために、待機間隔t1は、MSがジオフェンス550の外部にある場合よりも、MSがジオフェンス550の内部にある場合に長くすることができる。上述されたように、より長い待機間隔t1は、MSA位置フィックスの低減されたレート、及び位置サーバと通信するのに使用されるネットワークリソースに関する低減された負担を示唆する。
図5は、一実施に従って、変化するRF環境を通過するMSの軌跡620を示す概略図である。領域610及び領域630間の境界650は、第1のRF環境から第2のRF環境への変わり目を示すことができる。例えば、領域610は、充分な数のSPS衛星がMSの視野内にあることができることから、図1に示されるMS100のようなMSがMSB位置フィックスを達成することを可能にする望ましいRF環境を含むことができる。対照的に、領域630は、MSがMSB位置フィックスを達成するのを妨げる望ましくないRF環境を含むことができる。例えば、このような望ましくないRF環境は、屋内又は都市の峡谷において生じることができる。
図5の実施では、MSは、そのようなMSBフィックスを可能とする領域610内のポイントP1、P2、P3等を経由して移動するので、図3のブロック452のように、MSB位置フィックスに従事することができる。各点では、MSは、そのポイントにおけるMSB位置フィックスが成功したか否かを、ブロック454のように、決定することができる。このような成功は、領域610において図5の実施で想定される。従って、MSは、MSBモードで動作し続けることができる。しかし、ポイントP4では、MSは、成功するMSBフィックスを妨げるRF環境を有する領域630に移動している。従って、MSは、図3のブロック456のように、MSB位置フィックスを試みてN1回達成に失敗することがある。このような失敗の後、MSは、ポイントP5においてMSBモードからMSAモードに移行することができる。MSAモードでは、例えば、MSは、位置サーバ104を場合によっては利用して、MSA位置フィックスを達成することができる。
例えば、MSは、ブロック460のように、待機間隔t1の間にポイントP5からポイントP6に移動することができる。ポイントP6では、MSは、MSB位置フィックスを試みることができる。この特定の例では、MSが望ましくいRF環境を有する領域630にまだいるので、このMSB位置フィックスは、失敗することとなる。従って、MSは、前の待機間隔と比較して延長された待機間隔が生じた後に、MSA位置フィックスを開始することができる。このような延長された待機間隔は、例えば、図3のブロック470に示されることができる。このより長い待機間隔の後に、ここで、この待機間隔中にMSがポイントP6からポイントP7に移動することとなるが、他の試みは、MSB位置フィックスを得ることでなさることができる。ポイントP6における前の試みのように、MSは、ポイントP7でMSB位置フィックスを試みることができる。MSが望ましくないRF環境を有する領域630にまだいるので、この特定の例では、このMSB位置フィックスは、失敗することになる。従って、MSは、前の待機間隔と比較して延長される待機間隔が生じる後に、MSA位置フィックスを開始することができる。例えば、このような延長された待機間隔は、図3のブロック480に示されることができる。このより長い待機間隔の後に、ここで、この待機間隔の間にMSがポイントP7からポイントP8に移動することとなるが、他の試みがMSB位置フィックスを得ることでなされる。最後の待機間隔中に、MSは、望ましいRF環境を有する領域610に移動した。従って、ポイントP8でMSB位置フィックスを得る試みは成功することとなる。この成功で、MSは、ポイントP8においてMSAモードからMSBモードに移行することができる。MSBモードでは、例えば、MSは、領域610にいる間はMSB位置フィックスを達成することができる。
図6は、一実施に従って、無線ネットワークと通信可能な装置の概略図である。特定の実施では、図1に示されるMS100のようなMSは、図6に示されるように、装置400を含むことができ、この装置400は、疑似距離測定値を決定するためにアンテナ414で受信されたSPS信号を処理することができ、さらに、アンテナ410を介して無線通信ネットワークと通信することができる。ここで、無線トランシーバ406は、RFキャリアに乗せるベースバンド情報、例えば、データ、音声及び/又はSMSメッセージでRFキャリア信号を変調し、そのようなベースバンド情報を得るために変調されたRFキャリアを復調するように構成されることができる。アンテナ410は、無線通信リンク上で変調RFキャリアを送信し、無線通信リンク上で変調RFキャリアを受信するように構成されることができる。
ベースバンドプロセッサ408は、無線通信リンク上での伝送のために、中央演算処理装置(CPU)402からトランシーバ406にベースバンド情報を提供するように構成されることができる。ここで、CPU402は、ローカルインタフェース416からそのようなベースバンド情報を得ることができ、このベースバンド情報は、例えば、環境の知覚データ(environmental sensory data)、運動センサデータ、高度データ、(例えば、加速度計からの)加速度情報、他のネットワーク(例えば、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、WiFi、ピアツーピア)への接近を含むことができる。このようなベースバンド情報は、例えば装置400の位置の推定等の位置情報、及び/又は例えば疑似距離測定値等を計算するのに使用されうる情報をさらに含むことができる。
SPS受信機(SPS Rx)412は、SVから伝送を受信して復調し、かつ復調した情報を相関器418に提供するように構成されることができる。相関器418は、受信機412によって提供された情報から相関関数を導き出すように構成されることができる。相関器418は、トランシーバ406によって提供されたパイロット信号に関連する情報からパイロット関連相関関数を導き出すようにさらに構成されることができる。この情報は、無線通信ネットワークを捕捉する装置によって使用されることができる。
チャネル復号器420は、ベースバンドプロセッサ408から受信されたチャネルシンボルを基礎となる(underlying)ソースビットに復号するように構成されることができる。チャネルシンボルが畳み込み符号化シンボルを含む例では、このようなチャンネル復号器は、ビタビ復号器を含むことができる。チャネルシンボルが畳み込みコードの直列又は並列連結を含む他の例では、チャンネル復号器420は、ターボ復号器を含むことができる。
メモリ404は、記載又は示唆されたプロセス、例、実施又はその例の1以上を実行するように実行可能な機械読み取り可能命令を格納するように構成されることができる。CPU402は、このような機械読み取り可能命令にアクセスして実行するように構成されることができる。しかしながら、これらは、特定の態様においてCPUにより実行されるタスクの一例に過ぎず、特許請求された主題がこれらの点に限定されることはない。
これまでに特徴例(example features)と考えられるものが例示及び説明されたが、特許請求された主題から逸脱することなく、種々の他の変更がなされてもよく、等価物が代用されてもよいことは当業者によって理解される。さらに、多くの変更が本明細書で説明された中心的な概念から逸脱することなく、特許請求された主題の教示に特有の状況を適応させられてもよい。従って、特許請求された主題が開示された特定の例に制限されることはないが、特許請求された主題が添付の特許請求の範囲、及びその等価物の範囲内に含まれる全ての態様をさらに含むように意図される。

Claims (29)

  1. 試みられた位置フィックスの履歴に少なくとも部分的に基づくRF環境の第1の変化の検出に応じて、第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行することと、
    自動的に、及び前記RF環境の第2の変化の検出に応じて、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行することと、
    を具備する方法。
  2. 前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することへの前記移行は、前記第1の位置決定方式を使用して取得される1以上の成功した試みられた位置フィックスに応じて、前記RF環境の前記第2の変化を検出することをさらに備える請求項1の方法。
  3. 前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することへの前記移行の前の第1の時間間隔の間、待機することさらに具備する請求項1の方法。
  4. 前記第2の位置決定方式から前記第1の位置決定方式への前記移行の前の前記第2の時間間隔に、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することをさらに具備し、
    前記第2の時間間隔は、前記第1の時間間隔の間待機した後における1以上の位置フィックスを取得する前記第1の位置決定方式の失敗に応じて、前記第1の時間間隔より長い請求項3の方法。
  5. 前記第1の位置決定方式は、
    位置サーバからデータを受信することと、
    前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づいて、移動局において位置フィックスを決定することと、
    を備える請求項1の方法。
  6. 前記第1の位置決定方式は、
    航法衛星からデータを受信することと、
    前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づいて、移動局において位置フィックスを決定することと、
    を備える請求項1の方法。
  7. 前記第2の位置決定方式は、
    位置サーバにおいて位置フィックスを決定することと、
    移動局において前記位置サーバから前記位置フィックスを受信することと、
    を備える請求項1の方法。
  8. 前記RF環境の前記第1の変化は、衛星ビークルに対する疑似距離測定値を使用して移動局において位置フィックスを取得することを可能にするRF環境から、前記疑似距離測定値を使用する前記移動局における位置フィックスを妨げるRF環境への変化を備える請求項1の方法。
  9. 前記RF環境の前記第2の変化は、衛星ビークルに対する疑似距離測定値を使用して移動局において位置フィックスを取得することを妨げるRF環境から、前記疑似距離測定値を使用する前記移動局における位置フィックスを可能にするRF環境への変化を備える請求項1の方法。
  10. 成功した位置フィックスを取得することに前記失敗することは、連続する2以上の位置フィックスを試みることを備える請求項4の方法。
  11. 前記第1の時間間隔に少なくとも部分的に基づいて、数学的関係を使用して前記第2の時間間隔を決定することをさらに具備する請求項4の方法。
  12. 前記数学的関係は、指数関数的な関係を備える請求項11の方法。
  13. 前記数学的関係は、線形の関係を備える請求項11の方法。
  14. ジオフェンスを規定することと、
    位置フィックスが前記ジオフェンス内で実行されるか否かに少なくとも部分的に基づいて、前記第2の時間間隔を決定することと、
    をさらに具備する請求項4の方法。
  15. 速度を決定することと、
    前記速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第2の時間間隔を決定することと、
    を具備する請求項4の方法。
  16. 前記速度は、2以上の位置フィックスを使用して決定される請求項15の方法。
  17. 前記第2の時間間隔を最大値までに制限することをさらに具備する請求項4の方法。
  18. 1以上の衛星測位システム(SPS)信号を受信するために、RF環境において動作するように構成される受信機と、
    無線通信ネットワークと通信するように構成されるトランシーバと、
    を具備する移動局であって、
    自動的に、及び第1の位置決定方式を使用して試みられた位置フィックスに少なくとも部分的に基づく前記RF環境の第1の変化の検出に応じて、前記第1の位置決定方式を使用して前記SPS信号に少なくとも部分的に基づいて1以上の位置フィックスを取得することから、前記トランシーバを使用する第2の位置決定方式を使用して前記SPS信号に少なくとも部分的に基づいて1以上の位置フィックスを取得することに移行し、
    自動的に、及び前記RF環境の第2の変化の検出に応じて、前記トランシーバを使用する前記第2の位置決定方式を使用して前記SPS信号に少なくとも部分的に基づいて1以上の位置フィックスを取得することから、前記第1の位置決定方式を使用して前記SPS信号に少なくとも部分的に基づいて1以上の位置フィックスを取得することに移行するように構成される移動局。
  19. 前記移動局は、前記第1の位置決定方式を使用して取得された1以上の成功した試みられた位置フィックスに応じて、前記RF環境の第2の変化を検出するようにさらに構成される請求項18の移動局。
  20. 前記移動局は、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することへの前記移行の前の第1の時間間隔の間、待機するようにさらに構成される請求項18の移動局。
  21. 前記基地局は、前記第2の位置決定方法から前記第1の位置決定方法への前記移行の前の第2の時間間隔に、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得するようにさらに構成され、
    前記第2の時間間隔は、前記第1の時間間隔の間待機した後における1以上の位置フィックスを取得する前記第1の位置決定方法の失敗に応じて、前記第1の時間間隔より長い請求項20の移動局。
  22. 機械読み取り可能命令を格納して備える記憶媒体を具備する物品であって、
    前記命令は、当該命令がコンピュータプラットフォームによって実行される場合、当該コンピュータプラットフォームに、
    自動的に、及び第1の位置決定方式を使用する試みられた位置フィックスの履歴に少なくとも部分的に基づいたRF環境の第1の変化の検出に応じて、前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行し、
    自動的に、及び前記RF環境の第2の変化の検出に応じて、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行することを可能にさせるように構成される、物品。
  23. 前記命令は、前記コンピュータプラットフォームに実行される場合、当該コンピュータプラットフォームに、前記第1の位置決定方式を使用して取得される1以上の成功した試みられた位置フィックスに応じて、前記RF環境の前記第2の変化を検出することを可能にさせるようにさらに構成される請求項22の物品。
  24. 前記命令は、前記コンピュータプラットフォームに実行される場合、当該コンピュータプラットフォームに、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することへの前記移行の前の第1の時間間隔の間、待機することを可能にさせるようにさらに構成される請求項22の物品。
  25. 前記命令は、前記コンピュータプラットフォームに実行される場合、前記コンピュータプラットフォームに、前記第2の位置決定方式から前記第1の位置決定方式への前記移行の前の前記第2の時間間隔の間、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することを可能にさせるようにさらに構成される請求項24の物品。
  26. 前記第1の位置決定方法は、
    位置サーバからデータを受信することと、
    前記受信さえたデータに少なくとも部分的に基づいて、移動局において位置フィックスを決定することと、
    を備える請求項22の物品。
  27. 自動的に、及び第1の位置決定方式を使用する試みられた位置フィックスの履歴に少なくとも部分的に基づいたRF環境の第1の変化の検出に応じて、前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行する手段と、
    自動的に、及び前記RF環境の第2の変化の検出に応じて、前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行する手段と、
    を具備する装置。
  28. 前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することに移行する前記手段は、前記第1の位置決定方式を使用して取得される1以上の成功した試みられた位置フィックスに応じて、前記RF環境の前記第2の変化を検出する手段をさらに備える請求項27の装置。
  29. 前記第2の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することから前記第1の位置決定方式を使用して1以上の位置フィックスを取得することへの前記移行の前の第1の時間間隔の間待機する手段をさらに具備する請求項27の装置。
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