JP2013504760A - 同時無線送信機マッピングおよび移動局測位 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれている、2009年9月10日に出願した、「Localization and Mapping of Terrestrial Positioning Sources Based on Mobile Measurements」という表題の米国特許第61/241,353号の優先権を米国特許法第119条の下で主張するものである。
シード位置
式(3)に少なくとも一部基づいて、
範囲測定と範囲推定との間の差異
変数推定を更新する
式中、下で説明されるように、Wは重み行列を含み、Gはジオメトリ行列(geometry matrix)を含む。
Σx = (WG) +WΣvWT((WG) +)T (12)
新しく特定された変数をxから除去して、先に式(10)において開示されたように、誤差伝搬式
a)アンカー無線送信機または非アンカー無線送信機からの十分な数の測定値を有するx個の移動局位置(当初、x=1)を見出す。1つの例示的な充足性テストプロセスが下で説明される。
b)関連する非アンカー無線送信機の数が最大数の変数未満である場合、推定プロセスを実行する。
c)すべての移動局位置に関して、段階aおよびbを繰り返す。
d)移動局位置からの十分な数の測定値を有するy個の無線送信機(当初、y=1)を見出す。例示的な充足性テストプロセスが下で説明される。
e)関連する、知られている移動局位置の数が指定された最大数の変数未満である場合、同時推定プロセスを実行する。指定された最大数の変数は、利用可能なコンピューティングリソースに少なくとも一部依存しうる。
f)すべての無線送信機に関して、段階dおよびeを繰り返す。
g)xおよびyを1だけ増分した後で、段階aからfを繰り返す。
3≦(L1+Mi) (15)
110 送信機タイプ
124 移動局
130 無線通信ネットワーク
132 無線通信ネットワーク
WLAN
134 無線通信ネットワーク
セルラネットワーク
140 インターネット
150 アルマナックサーバ
210 アンカー
220 アンカー
230 アンカー
240 非アンカー
250 非アンカー
260 非アンカー
310 SPS
320 無線送信機
330 移動局
340 地上波ソースマッピングサーバ
サーバ
地上波無線サーバ
350 地上波ソースデータベース
412 アンカー無線送信機
無線送信機
414 アンカー無線送信機
無線送信機
416 アンカー無線送信機
無線送信機
420 非アンカー無線送信機
無線送信機
430 移動局
440 地上波ソースマッピングサーバ
サーバ
450 地上波ソースデータベース
510 無線送信機
512 無線送信機
514 無線送信機
516 無線送信機
518 無線送信機
520 移動局
530 無線局
540 地上波ソースマッピングサーバ
サーバ
550 地上波ソースデータベース
データベース
610 ブロック
620 ブロック
710 AP
720 ミラー位置
ミラーAP
730 ユーザ経路
740 範囲測定値
810 第1のシード位置
820 第1の位置特定
840 第2のシード位置
850 第2の位置特定
910 SPS受信機
920 無線通信トランシーバ
930 特定データベースメモリ
932 入出力
入出力デバイス
940 基地局アルマナック記憶領域
950 送信機データベースメモリ
960 プロセッサ
970 慣性計測装置(IMU)
1000 コンピューティングおよび通信環境
システム
1002 第1のデバイス
1004 第2のデバイス
1006 第3のデバイス
1008 ネットワーク
1020 処理ユニット
1022 メモリ
1024 一次メモリ
1026 二次メモリ
1028 バス
1030 通信インターフェース
1032 入出力
入出力デバイス
1040 コンピュータ可読媒体
Claims (56)
- コンピューティングプラットフォームにおいて、位置が知られていない1つまたは複数の移動局から複数の範囲測定値を受信する段階であって、前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値と、位置が知られている1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値とを含む、受信する段階と、
位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置とを同時に推定する段階と
を含む方法。 - 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置とを前記同時に推定する段階が、最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 最小二乗演算を利用して前記位置を前記同時に推定する段階が、複数のシード位置を設定する段階と、前記複数のシード位置に少なくとも一部基づいて、複数の範囲推定値を計算する段階と、前記複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算する段階とを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記複数の範囲推定値と前記複数のそれぞれの範囲測定値との間の前記計算された差異に少なくとも一部基づいて、前記複数のシード位置を更新する段階をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記複数の更新されたシード位置に少なくとも一部基づいて、前記複数の範囲推定値を再計算する段階と、前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算する段階とをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が指定された誤差しきい値未満であるかどうかを決定する段階と、
位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記位置とを推定する段階と、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が前記指定された誤差しきい値未満であるという決定に少なくとも一部応答して、前記複数の更新されたシード位置に関して、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記推定された位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記推定された位置とを利用する段階と
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 複数のシード位置を試行することによって、かつ前記試行されたシード位置に基づいて、位置特定を比較することによって、ミラー効果を検出する段階をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 1つまたは複数のミラー効果の検出に少なくとも一部応答して、1つまたは複数のミラー位置特定に関連する情報をデータベース内に記憶する段階と、
追加の範囲測定情報の可用性に少なくとも一部応答して、前記1つまたは複数のミラー位置特定のうちの1つまたは複数を再訪問する段階と
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 位置が知られている前記1つもしくは複数の無線送信機が、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含み、位置が知られていない前記1つもしくは複数の無線送信機も、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含む、請求項1に記載の方法。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を前記受信する段階が、位置が知られていない複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を前記受信する段階が、位置が知られていない1つの移動局から、それぞれの複数の時点において前記複数の範囲測定値を受信する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の範囲測定値を前記受信する段階が、到着時間、到着時差、ラウンドトリップ時間、または受信信号強度インジケータのうちの1つもしくは複数を受信する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を前記受信する段階が、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局からの前記複数の範囲測定値を経時的に集約する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置とを前記同時に推定する段階が、前記集約された範囲測定値に少なくとも一部基づいて、前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置の先の推定を精緻化する段階を含む、請求項13に記載の方法。
- 位置が知られていない1つまたは複数の移動局から受信された複数の範囲測定値に少なくとも一部基づいて、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する位置と、位置が知られていない1つまたは複数の無線送信機に関する位置とを同時する推定するための、コンピューティングプラットフォームのプロセッサによって実行可能な命令を記憶している記憶媒体を含む物品であって、
前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値と、位置が知られている1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値とを含む物品。 - 前記記憶媒体が、少なくとも一部、最小二乗演算を利用して位置を同時に推定することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する前記位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する前記位置とを同時に推定するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに記憶している、請求項15に記載の物品。
- 前記記憶媒体が、少なくとも、複数のシード位置を設定する段階と、前記複数のシード位置に少なくとも一部基づいて、複数の範囲推定値を計算する段階と、前記複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算する段階とによって、最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに記憶している、請求項16に記載の物品。
- 前記記憶媒体が、前記複数の範囲推定値と前記複数のそれぞれの範囲測定値との間の前記計算された差異に少なくとも一部基づいて、前記複数のシード位置を更新するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに記憶している、請求項17に記載の物品。
- 前記記憶媒体が、
前記複数の更新されたシード位置に少なくとも一部基づいて、前記複数の範囲推定値を再計算するため、および
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに格納している、請求項18に記載の物品。 - 前記記憶媒体が、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が指定された誤差しきい値未満であるかどうかを決定するため、
位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記位置とを推定するため、および
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が前記指定された誤差しきい値未満であるという決定に少なくとも一部応答して、前記複数の更新されたシード位置に関して、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記推定された位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記推定された位置とを利用するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに格納している、請求項19に記載の物品。 - 前記記憶媒体が、複数のシード位置を試行することによって、かつ前記試行されたシード位置に基づいて、位置特定を比較することによって、ミラー効果を検出するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに格納している、請求項17に記載の物品。
- 前記記憶媒体が、
1つまたは複数のミラー効果の検出に少なくとも一部応答して、1つまたは複数のミラー位置特定に関連する情報をデータベース内に記憶するため、および
追加の範囲測定情報の可用性に少なくとも一部応答して、前記1つまたは複数のミラー位置特定のうちの1つまたは複数を再訪問するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに格納している、請求項21に記載の物品。 - 位置が知られている前記1つもしくは複数の無線送信機が、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含み、位置が知られていない前記1つもしくは複数の無線送信機も、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含む、請求項15に記載の物品。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から受信された前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない複数の移動局から受信された複数の範囲測定値を含む、請求項15に記載の物品。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から受信された前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない単一の移動局から受信された、それぞれの複数の時点においてとられた複数の範囲測定値を含む、請求項15に記載の物品。
- 前記複数の範囲測定値が、到着時間、到着時差、ラウンドトリップ時間、または受信信号強度インジケータのうちの1つもしくは複数を含む、請求項15に記載の物品。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局からの前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局からとられた前記複数の範囲測定値の経時的な集約を含む、請求項15に記載の物品。
- 前記記憶媒体が、範囲測定値の前記集約に少なくとも一部基づいて、少なくとも一部、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置の先の推定を精緻化することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定するための、前記プロセッサによって実行可能な命令をさらに格納している、請求項27に記載の物品。
- 位置が知られていない1つまたは複数の移動局から複数の範囲測定値を受信するための通信インターフェースであって、前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値と、位置が知られている1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値とを含む、通信インターフェースと、
位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定するためのプロセッサと
を含むコンピューティングプラットフォーム。 - 前記プロセッサが、少なくとも一部、最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定する、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記プロセッサが、少なくとも一部、複数のシード位置を設定し、前記複数のシード位置に少なくとも一部基づいて、複数の範囲推定値を計算し、前記複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算することによって、最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定する、請求項30に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記プロセッサがさらに、前記複数の範囲推定値と前記複数のそれぞれの範囲測定値との間の前記計算された差異に少なくとも一部基づいて、前記複数のシード位置を更新する、請求項31に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記プロセッサがさらに、
前記複数の更新されたシード位置に少なくとも一部基づいて、前記複数の範囲推定値を再計算し、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算する、請求項32に記載のコンピューティングプラットフォーム。 - 前記プロセッサがさらに、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が指定された誤差しきい値未満であるかどうかを決定し、
位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記位置とを推定し、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が前記指定された誤差しきい値未満であるという決定に少なくとも一部応答して、前記複数の更新されたシード位置に関して、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の前記推定された位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の前記推定された位置とを利用する、請求項33に記載のコンピューティングプラットフォーム。 - 前記プロセッサがさらに、複数のシード位置を試行することによって、かつ前記試行されたシード位置に基づいて、位置特定を比較することによって、ミラー効果を検出する、請求項31に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 1つまたは複数のミラー効果の検出に少なくとも一部応答して、1つまたは複数のミラー位置特定に関連する情報を記憶するためのメモリをさらに含み、前記プロセッサが、追加の範囲測定情報の可用性に少なくとも一部応答して、前記1つまたは複数のミラー位置特定のうちの1つまたは複数を再訪問する、請求項35に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 位置が知られている前記1つまたは複数の無線送信機が、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含み、位置が知られていない前記1つもしくは複数の無線送信機も、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含む、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記通信インターフェースが、位置が知られていない複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信する、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記通信インターフェースが、位置が知られていない1つの移動局から、それぞれの複数の時点において前記複数の範囲測定値を受信することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信する、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記通信インターフェースが、少なくとも一部、到着時間、到着時差、ラウンドトリップ時間、または受信信号強度インジケータのうちの1つまたは複数を受信することによって、前記複数の範囲測定値を受信する、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記通信インターフェースが、少なくとも一部、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局からの前記複数の範囲測定値を経時的に集約することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信する、請求項29に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 前記プロセッサが、前記集約された範囲測定値に少なくとも一部基づいて、少なくとも一部、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置の先の推定を精緻化することによって、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置とを同時に推定する、請求項41に記載のコンピューティングプラットフォーム。
- 位置が知られていない1つまたは複数の移動局から複数の範囲測定値を受信するための手段であって、前記複数の範囲測定値が、位置が知られていない1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値と、位置が知られている1つまたは複数の無線送信機に対する1つまたは複数の範囲測定値とを含む、受信するための手段と、
コンピューティングプラットフォームのプロセッサを少なくとも一部利用して、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定するための手段と
を含む装置。 - 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定するための前記手段が、最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定するための手段を含む、請求項43に記載の装置。
- 最小二乗演算を利用して前記位置を同時に推定するための前記手段が、複数のシード位置を設定するための手段と、前記複数のシード位置に少なくとも一部基づいて、複数の範囲推定値を計算するための手段と、前記複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算するための手段とを含む、請求項44に記載の装置。
- 前記複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記計算された差異に少なくとも一部基づいて、前記複数のシード位置を更新するための手段をさらに含む、請求項45に記載の装置。
- 前記複数の更新されたシード位置に少なくとも一部基づいて、前記複数の範囲推定値を再計算するための手段と、前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の差異を計算するための手段とをさらに含む、請求項46に記載の装置。
- 前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が指定された誤差しきい値未満であるかどうかを決定するための手段と、
前記再計算された複数の範囲推定値と前記複数の範囲測定値との間の前記差異が前記指定された誤差しきい値未満であるという決定に少なくとも一部応答して、前記複数の更新されたシード位置を含めるために、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局に関する前記位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機に関する前記位置とを推定するための手段と、
をさらに備える、請求項47に記載の装置。 - 複数のシード位置を試行することによって、かつ前記試行されたシード位置に基づいて、位置特定を比較することによって、ミラー効果を検出するための手段をさらに含む、請求項45に記載の装置。
- 1つまたは複数のミラー効果の検出に少なくとも一部応答して、1つまたは複数のミラー位置特定に関連する情報をデータベース内に記憶するための手段と、
追加の範囲測定情報の可用性に少なくとも一部応答して、前記1つまたは複数のミラー位置特定のうちの1つまたは複数を再訪問するための手段と
をさらに含む、請求項49に記載の装置。 - 位置が知られている前記1つまたは複数の無線送信機が、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含み、位置が知られていない前記1つもしくは複数の無線送信機も、無線アクセスポイントまたはフェムトセルのうちの1つもしくは複数を含む、請求項43に記載の装置。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信するための前記手段が、位置が知られていない複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信するための手段を含む、請求項43に記載の装置。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信するための前記手段が、位置が知られていない1つの移動局から、それぞれの複数の時点において前記複数の範囲測定値を受信するための手段を含む、請求項43に記載の装置。
- 前記複数の範囲測定値を受信するための前記手段が、到着時間、到着時差、ラウンドトリップ時間、または受信信号強度インジケータのうちの1つもしくは複数を受信するため手段を含む、請求項43に記載の装置。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局から前記複数の範囲測定値を受信するための前記手段が、位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局からの前記複数の範囲測定値を経時的に集約するための手段を含む、請求項43に記載の装置。
- 位置が知られていない前記1つまたは複数の移動局の位置と、位置が知られていない前記1つまたは複数の無線送信機の位置とを同時に推定するための前記手段が、前記集約された範囲測定値に少なくとも一部基づいて、前記1つまたは複数の無線送信機に関する位置の先の推定を精緻化するための手段を含む、請求項55に記載の装置。
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