JP2014501912A - ハイブリッド測位システムにおける位置推定の信頼性および正確さを増加するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ハイブリッド測位の方法およびシステムが、位置推定の信頼性および正確さを増加する目的で提供される。本発明の実施形態に従って、特定の位置ソースから報告された位置の質が評価される。衛星および非衛星測位システムは初期測位推定を提供する。各測位システムごとに、関連する情報が収集され、収集された情報に基づいて、各システムに適切な重みが割り当てられる。
【選択図】 図2
Description
本出願は参照により、その全内容を本明細書に組み込む『ハイブリッド測位システムにおける位置推定の信頼性および正確さを増加するための方法およびシステム(Method Of And System For Increasing The Reliability And Accuracy Of Location Estimation In A Hybrid Positioning System)』と題された、2010年11月3日出願の米国仮出願第61/409,643号の、合衆国法典第 35 巻119条(e)の下での優先権を主張する。
以下で論じるのは、複数の異なる位置ソース(個別測位システム)の間で切り替えるための方法の1つの例である。この例では、ハイブリッド測位システムは、SPSおよびWPSの両方にアクセスするものと仮定している。一定の期間、各位置ソースは位置の推定を提供することが可能である。しかしながら、信号の妨害が原因で、例えば、一方または両方のシステムが位置の推定を提供することができない時もある。
もう1つの説明のための実現では、ニューラル・ネットワークを使用して、複数の位置ソースの間で選択することができる。より多くのソースが利用できるとき、このアプローチは一般化することができる。このアプローチのトレーニング段階では、ハイブリッド測位システムは、包括的なデータ・セットを使ってトレーニングされる。各データ・セットには、SPS位置推定およびそれに関連付けられたパラメタ、WPS位置推定およびそれに関連付けられたパラメタ、CPS位置推定およびそれに関連付けられたパラメタ、およびその場合に下すことのできる最善の最終決定が含まれる。トレーニング段階では、最善の最終決定は、トレーニング・データ・セットをアセンブルしたとき、機器の既知の位置に基づいて行うことができる。SPSおよびWPSの位置ソースに対応付けられたパラメタは上述したパラメタである。位置ソースとしてのCPSに対応付けられたパラメタには、測位に使われる塔の数、塔からの信号の相対出力、信号出力の統計情報(例えば、変動性、ノイズの種類等)および利用可能であれば塔に対応付けられたエラー推定が挙げられる。ニューラル・ネットワークを収束するまで、このデータセットを使ってトレーニングした後、ニューラル・ネットワークはニューラル・ネットワークの入力に算術的に加算または乗算する係数のセットを決定する。次にこれらの係数を、受信機プログラムで使用して、全ての可能なオプションの間で選択することができる。
Claims (42)
- 複数の測位システムからの信号を利用して、機器の位置を判断するための方法であって、
衛星測位システム(「SPS」)、Wi−Fi測位システムおよびセル測位システム(「CPS」)の少なくとも2つからの信号を解析すること;
前記SPS、前記Wi−Fi測位システムおよび前記CPSの少なくとも2つの各々について、前記機器の対応する初期位置推定および少なくとも1つのパラメタを決定すること;ならびに、
以前に報告された位置の履歴、前記少なくとも1つの対応するSPSパラメタ、前記少なくとも1つの対応するWi−Fi測位システム・パラメタ、および前記少なくとも1つの対応するCPSパラメタの少なくとも1つに基づいて、前記機器の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の1つを選択することを
を含む方法。 - 各初期位置推定が、対応する前記測位システムの信号のみをもとに決定されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 複数の測位システムからの信号を使用して、機器の位置を求めるための方法であって、
衛星測位システム(「SPS」)、Wi−Fi測位システムおよびセル測位システム(「CPS」)の少なくとも2つからの信号を解析すること;
前記SPS、前記Wi−Fi測位システムおよび前記CPSの少なくとも2つの各々について、前記機器の対応する初期位置推定および対応するパラメタを決定すること;
以前に報告された位置の履歴、前記少なくとも1つの対応するSPSパラメタ、前記少なくとも1つの対応するWi−Fi測位システム・パラメタ、および前記少なくとも1つの対応するCPSパラメタの少なくとも1つに基づいて、前記機器の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の1つを選択すること;ならびに
前記以前に報告された位置の履歴、前記少なくとも1つの対応するSPSパラメタ、前記少なくとも1つの対応するWi−Fi測位システム・パラメタ、および前記少なくとも1つの対応するCPSパラメタの少なくとも1つに基づく、前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定のもう1つに切り替えること
を含む方法。 - 前記SPS初期位置を一定期間キャッシュに保管することを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 複数の測位システムからの信号を利用して、機器の位置を求める方法であって、
衛星測位システム(「SPS」)、Wi−Fi測位システムおよびセル測位システム(「CPS」)の少なくとも2つからの信号を解析すること;
前記SPS、前記Wi−Fi測位システムおよび前記CPSの少なくとも2つの各々につき、前記機器の対応する初期位置推定および対応するパラメタを決定すること;
前記対応する初期位置推定の各々について、前記初期位置推定の質を評価すること;ならびに
前記初期位置推定の前記評価された質に基づく前記機器の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の1つを選択すること を含む方法。 - 位置決定を得るための経過時間(TTF)が前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識として使用されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、前記環境の種類の標識が前記TTFに基づくことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 位置決定後経過時間(TAF)が前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識として使われることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、前記環境の種類の標識が前記TAFに基づくことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識として、TTFとTAFとの組合せが使われることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、対応する前記初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記TTFとTAFとの組合せに基づくことを特徴とする、請求項10に記載の方法。 - 位置決定内または視界内の衛星の数が前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識として使われることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、前記環境の種類の標識が位置決定中または視界内の衛星の数に基づくことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 機器の速度が、前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識として使われることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記機器の速度に基づくことを特徴とする、
請求項14に記載の方法。 - 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が、TTF、TAF、位置決定内または視界内の衛星の数、および前記機器の速度の少なくとも2つの組合せに基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記TTF、前記TAF、前記位置決定内または視界内の衛星の数、および前記機器の速度の少なくとも2つの前記組合せに基づくことを特徴とする、請求項16に記載の方法。 - 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が、前記SPSにより提供される位置推定の変動に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記SPSにより提供される前記位置推定の変動に基づくことを特徴とする、
請求項18に記載の方法。 - 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が、前記機器の速度の変動に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つへと切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記機器の速度の前記変動に基づくことを特徴とする、
請求項20に記載の方法。 - 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が相対的位置の変動に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が前記相対的位置の変動に基づくことを特徴とする、
請求項22に記載の方法。 - 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が、前記SPSにより報告される位置のジャンプの多さ(jumpiness)に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み;
前記環境の種類の標識が前記SPSにより報告される位置のジャンプの多さ(jumpiness)に基づくことを特徴とする、
請求項24に記載の方法。 - 前記Wi−Fi測位システムの初期位置推定の前記質の標識が、前記機器の範囲内にあるWi−Fiアクセス・ポイントの数に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が、前記機器の範囲内にあるWi−Fiアクセス・ポイントの数に基づくことを特徴とする、請求項26に記載の方法。 - 前記Wi−Fi測位システムの前記初期位置推定の前記質の標識が、前記機器の範囲内にあるWi−Fiアクセス・ポイントからの最大観測出力に基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく前記機器の第2の最終位置推定として、前記対応する初期位置推定の他の1つに切り替えることをさらに含み、
前記環境の種類の標識が、前記機器の範囲内にあるWi−Fiアクセス・ポイントからの最大観測出力に基づくことを特徴とする、請求項28に記載の方法。 - 前記機器の最終位置推定として、前記機器の対応する初期位置推定の1つを選択することが、前記SPSが提供する初期位置推定から前記Wi−Fi測位システム初期位置推定までの距離に従うことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記機器の最終位置推定として、前記機器の前記対応する初期位置推定の1つを選択することが、位置決定で使われる衛星の数、水平精度低下率、Wi−Fi測位で使われるWi−Fiアクセス・ポイントの数、Wi−Fiアクセス・ポイントへの関連付け情報、および以前の位置推定の履歴の少なくとも1つに従うことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記SPSの前記初期位置推定の前記質の標識が、TTF、TAF、位置決定内または視界内の衛星の数、車両の速度、HDOP、前記TTFの変動、前記TAFの変動、位置決定内または視界内の衛星の数の変動、前記車両の速度の変動、および前記HDOPの変動の少なくとも1つを含む、SPSパラメタに基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく初期位置推定を決定する、前記機器内のロジックをオンまたはオフにすること;
前記Wi−Fi測位システムの走査速度および/または環境の種類の標識に基づく前記CPSを変更することをさらに含み;
前記環境の種類の標識が、前記SPSパラメタに基づくことを特徴とする、
請求項32に記載の方法。 - 前記Wi−Fi測位システムの初期位置推定の前記質の標識が、前記機器の範囲内にあるアクセス・ポイントの数、最大出力、出力の統計情報、Wi−Fi測位システムの質、前記機器の範囲内にあるアクセス・ポイントの数の変動、最大出力の変動、出力の統計情報の変動、前記Wi−Fi測位システムの前記初期位置推定の前記質の変動の少なくとも1つを含む、Wi−Fiパラメタに基づくことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 環境の種類の標識に基づく初期位置推定を決定する、前記機器中のロジックをオンまたはオフにすること;
前記Wi−Fi測位システムの走査速度および/または環境の種類の標識に基づく前記CPSを変更することをさらに含み;
前記環境の種類の標識が、前記Wi−Fi測位システムのパラメタに基づくことを特徴とする、
請求項34に記載の方法。 - SPS、Wi−Fi測位システム、およびCPSの少なくとも2つの各々の走査速度が、Wi−Fiアクセス・ポイントへの関連付け情報、前記機器の速度、Wi−Fi測位で使われるWi−Fiアクセス・ポイントの数、および視界内の衛星の数の少なくとも1つに従って、個別に最適化されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記機器がワン・ショット・モードまたはトラッキング・モードにある場合に、前記Wi−Fi測位システムまたは前記CPSの走査速度を変更することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記機器がワン・ショット・モードまたはトラッキング・モードのどちらにあるかに基づいて、前記機器をオンまたはオフにすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記機器が外部電源に接続されている場合、前記Wi−Fi測位システムまたは前記CPSの走査速度を変更することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- SPS、Wi−Fi測位システムおよびCPSの前記少なくとも2つのうちの第1の測位システムの対応する初期位置推定の質を評価すること;および
SPS、Wi−Fi測位システムおよびCPSの前記少なくとも2つのうちの第2の測位システムの前記初期位置推定の前記質を評価することなく、前記機器の前記最終位置推定として、第1の測位システムの前記対応する初期位置推定を選択することをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 複数の測位システムからの信号を利用して、機器の位置を求めるための方法であって、
衛星測位システム(「SPS」)、Wi−Fi測位システム、およびセル測位システム(「CPS」)の少なくとも2つからの信号を解析すること;
SPS、Wi−Fi測位システムおよびCPSの少なくとも2つのうちの各々について、前記解析した信号に基づいて前記機器の対応する初期位置の推定を決定すること;
前記対応する初期位置推定を合わせて、合わせた初期位置推定を決定すること;および
前記機器の最終位置推定として、前記機器の前記対応する初期位置推定または前記合わせた初期位置推定のいずれか1つを選択すること
を含む方法。 - モバイル機器に、
衛星測位システム(「SPS」)、Wi−Fi測位システムおよびセル測位システム(「CPS」)の少なくとも2つからの信号を解析すること;
SPS、Wi−Fi測位システムおよびCPSの前記少なくとも2つの各々につき、前記解析した信号に基づいて前記機器の対応する初期位置推定を決定すること;ならびに
前記機器の最終位置推定として、前記機器の前記対応する初期位置推定の1つを選択すること
を行うように仕向ける命令のセット
を含むコンピュータ読取り可能記憶装置。
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