JP2016065883A - 認識済み位置送信機についての情報を使用する非位置送信機の場所データベースのポピュレート - Google Patents

Abstract

【課題】非位置送信機の場所データベースを動的にポピュレートし、維持するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】移動局は、非位置送信機を検出する場合、非位置送信機に関する情報ならびに認識済み位置送信機に関する情報を非位置送信機の場所(NPT_L)データベースサーバに送信する。NPT_Lデータベースサーバは特定の非位置送信機のために複数の移動局から受信した情報を集約し、この非位置送信機の場所を計算する。したがって、非位置送信機の位置を特定するために外部リソース(ドライブランなど)を使用する必要性が低減される。
【選択図】図２

Description

関連出願
本出願は、2012年1月13日に出願されたAshok Bhatiaによる「Populating Non-Positional Transmitter Location Databases Using Information about Recognized Positional Transmitters」と題する米国特許出願第13/350,576号の利益を主張し、当該出願は2011年1月17日に出願されたAshok Bhatiaによる「Populating Non-Positional Transmitter Location Databases Using Information about Recognized Positional Transmitters」と題する米国仮特許出願第61/433,459号の利益を主張し、どちらも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、ワイヤレス信号を利用して電子デバイスの場所を決定する位置決定システムに関する。

従来の測位システムは、認識済み位置送信機のシステムを利用して、距離情報および識別情報を移動局に送信する。移動局は、移動局の位置を決定するために、認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報を処理する。具体的には、距離情報は、移動局と認識済み位置送信機との間の距離を決定するために測定される。さらに、認識済み位置送信機は、移動局によって決定することができる位置を有する。たとえば、衛星測位システム(SPS)では、衛星の位置は移動局によって計算することができる。他のシステムでは、認識済み位置送信機の位置は、認識済み位置送信機によって移動局に送信されるか、または認識済み位置送信機のデータベースから移動局に送信されて、移動局に記憶される。

移動局の位置は、移動局に対して4つの認識済み位置送信機が利用可能である場合、三角測量法を使用して、認識済み位置送信機の位置、および認識済み位置送信機と移動局との間の距離を使用して計算することができる。

本明細書で使用する移動局(MS)とは、セルラーまたは他のワイヤレス通信デバイス、パーソナル通信システム(PCS)デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス(PND)、パーソナル情報マネージャ(PIM)、携帯情報端末(PDA)、ラップトップなどのデバイス、またはワイヤレス通信および/もしくはナビゲーション信号を受信することができる他の適切なモバイルデバイスのことを指す。また「移動局」という用語は、衛星信号の受信、支援データの受信、および/または位置関連の処理が、デバイスまたはパーソナルナビゲーションデバイス(PND)で生じるかどうかにかかわらず、短距離ワイヤレス、赤外線、有線接続またはその他の接続などによってPNDと通信するデバイスを含むものとする。また「移動局」は、衛星信号の受信、支援データの受信、および/または位置関連の処理が、デバイス、サーバまたはネットワークに関連した別のデバイスで生じるかどうかにかかわらず、インターネット、WiFiまたは他のネットワークなどを介してサーバと通信することができるワイヤレス通信デバイス、コンピュータ、ラップトップなどを含むすべてのデバイスを含むものとする。上記のいずれかの動作可能な組合せもまた「移動局」とみなす。

従来の測位システムは、米国の全地球測位システム(GPS)、ロシアのGlonassシステム、欧州のGalileoシステム、衛星システムの組合せからの衛星を使用する任意のシステム、または将来開発される任意の衛星システムなどの衛星測位システム(SPS)を含む。さらに、多くの衛星測位システムはまた、疑似衛星、または衛星と疑似衛星との組合せを使用する。疑似衛星は、GPS時間と同期することができる、Lバンド(または他の周波数)キャリア信号上で変調された(GPSまたはCDMAセルラー信号と同様の)PNコードまたは他の測距コードをブロードキャストする地上送信機である。そのような送信機の各々には、遠隔受信機による識別を可能にするために、一意のPNコードを割り当てることができる。疑似衛星は、トンネル、坑道、建物、ビルの谷間またはその他の閉ざされたエリアの中など、周回衛星からのGPS信号が利用できない可能性がある状況で役立つ。疑似衛星の別の実施形態は無線ビーコンとして知られている。本明細書で使用する「衛星」という用語は、疑似衛星、疑似衛星の同等物などを含むものとする。本明細書で使用する「SPS信号」という用語は、疑似衛星または疑似衛星の同等物からのSPSと同様の信号を含むものとする。

さらに、いくつかの従来の測位システムは、セルラー基地局などの既存の地上送信機を認識済み位置送信機として使用するように作成されている。したがって、いくつかのシステムでは、認識済み位置送信機は、移動局からの信号を受信することができる送受信機を包含する。一般に、セルラー基地局の位置は、セルラーネットワークを介して移動局に送信されるか、または移動局に記憶されることが可能である。

距離情報および識別情報は、認識済み位置送信機の特定の実施形態によって決まる。たとえば、米国のGPSシステムでは、GPS衛星は衛星測位信号、Gold符号(すなわち疑似ランダムシーケンス)、ならびにクロックタイミングに関するデータを送信する。識別のために、各GPS衛星は異なるGoldコードを送信する。衛星と移動局との間の距離は、GPS衛星から受信された信号と移動局上のローカルクロックとの間で測定された時間遅延に基づく疑似距離として計算される。

同様に、セルラー基地局は、セルラーネットワークの中の各セルラー基地局を一意的に識別する疑似ランダムシーケンスを周期的に送信する。この疑似ランダムシーケンスは、しばしば「パイロット信号」と呼ばれる。パイロット信号の送信時間が知られている場合、移動局におけるパイロット信号の「到達時間」の測定は、セルラー基地局と移動局との間の距離情報を提供する。

三角測量のために4つの認識済み位置送信機が使用される。しかしながら、多くの場所では、移動局は4つの認識済み位置送信機から情報を受信することができない。たとえば、密集した都市エリアでは、衛星信号はしばしば高い建物によってブロックされる。同様に、セルラー基地局の信号は、マルチパス信号、反射信号およびブロック信号など、都市エリアにおける様々な問題に悩まされることがある。これらの問題は、移動局がセルラー基地局から有効な信号を受信することを妨げる場合がある。

これらの問題に対処するために、ハイブリッド測位システムは、様々な非位置(non-positional)送信機を利用して認識済み位置送信機のネットワーク(複数可)を増強する。一般に、非位置送信機は位置情報または距離情報を提供しないが、移動局によって一意的に識別されることが可能である。非位置送信機の例は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)の中のワイヤレスアクセスポイントと、WiFiアクセスポイントと、フェムトセルと、Bluetooth（登録商標）送信機とを含む。非位置送信機を利用するために、非位置送信機の場所データベースが維持される。移動局は1つまたは複数の非位置送信機を検出し、次いで非位置送信機の場所データベースを維持するデータベースサーバと連絡を取る。移動局によって検出された非位置送信機と認識済み位置送信機からの位置情報のセットに基づいて、移動局のためのおおよその位置を決定することができる。

しかしながら、非位置送信機の大半は、ハイブリッド測位システムのコントローラのいかなる制御下にもない。たとえば、多くの個人は、自分の私的使用のために維持される自分自身のワイヤレスアクセスポイントを有することになる。これらのワイヤレスアクセスポイントは、個人の好きなときに追加、削除または置換されてもよい。したがって、非位置送信機の場所データベースを作成することは、非常に難しい作業である。さらに、非位置送信機の場所データベースが作成される場合でも、新たに削除、置換または移動された非位置送信機を扱うために、非位置送信機の場所データベースの定期メンテナンスが実行されなければならない。本明細書で使用する、非位置送信機の場所データベースを「ポピュレートする」という言い回しは、非位置送信機の場所データベースを作成することと、それを維持することの両方を含む。

通常、非位置送信機の場所のデータベースをポピュレートするために、2つの方法が使用されている。第1の方法のために、非位置送信機の場所が収集されるべきエリアの中で「ドライブラン(drive run)」が使用される。具体的には、場所収集ステーションがエリアの周りで「運転」され、エリアの中の非位置送信機についての情報を収集する。場所収集ステーションの位置は、非位置送信機のための場所データを生成するために、ドライブランの間に慎重に監視される。非位置送信機の場所のデータベースは、各ドライブランの直後には非常に正確であろうが、新しい非位置送信機がエリアの中に追加されるか、またはデータベースの中の非位置送信機が移動、削除もしくは置換されるにつれ、必然的に徐々に精度を失うことになる。したがって、データベースの精度を維持するために、周期的なドライブランが実行されなければならない。

第2の方法のために、非位置送信機のエンドユーザは、非位置送信機の場所をデータベースに報告する。しかしながら、(位置送信機からのブロックされた、または劣化した信号によって)従来の測位システムが不正確であるか、またはまったく動作しないエリアの中では、エンドユーザには非位置送信機の場所を取得することが難しくなる。さらに、非位置送信機のすべてのユーザが進んでデータベースに報告するとは限らない。また、非位置送信機の一部のユーザは、データベースに不正確な情報を報告する可能性がある。したがって、非位置送信機について報告するエンドユーザによって作成されたデータベースは精度が低い場合があり、非位置送信機の小さな部分集合を単に含むことになるであろう。具体的には、位置送信機の信号を受信できる場所から受信できない非位置送信機は、決してデータベースに入ることはない。

特表２００９−５０６６７８号公報

したがって、認識済みの測位システムを非位置送信機と結び付けるハイブリッド測位システムとともに使用するために、非位置送信機の場所のデータベースを効率的にポピュレートするための方法およびシステムが求められている。

したがって、本発明は、非位置送信機データベースをポピュレートするための低コストで正確な方法およびシステムを提供する。具体的には、移動局は非位置送信機を検出した場合、非位置送信機に関する情報を認識済み位置送信機に関する情報とともに非位置送信機の場所(NPT_L)データベースサーバに送信する。NPT_Lデータベースサーバは、特定の非位置送信機のために複数の移動局から受信した情報を集約し、その非位置送信機の場所を計算する。次いで、非位置送信機の場所は移動局に送信されるので、移動局は移動局の場所を計算することができる。本発明のために、移動局は必ずしも4つの位置送信機から距離を取得して、その場所を見つけ出す必要はないことに留意されたい。

たとえば、本発明の特定の態様では、データベースサーバは、認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報および非位置送信機のための識別情報を第1の移動局から受信する。その後、データベースサーバは、認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報および同じ非位置送信機に関する識別情報を第2の移動局から受信する。データベースサーバは、認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報および認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報に基づいて非位置送信機の場所を計算するために、両方の移動局からの情報を結び付けることができる。この例では、2つの移動局だけが言及されているが、同様の概念は、3つ以上の移動局によって送信される情報が非位置送信機の場所を計算するために結び付けられる状況に拡張することができる。

本発明は、以下の説明および図面から、より完全に理解されるであろう。

複数の基地局と衛星と移動局とを備えた都市環境の簡略化された図である。 本発明の一態様による非位置送信機の場所を決定するための情報を提供するための方法のフロー図である。 本発明の一態様によるNPT_Lデータベースサーバのためのフロー図である。 本発明の一態様によるおおよそのNPTの場所を計算するための方法のフロー図である。 本発明の一態様による移動局のブロック図である。 本発明の一態様によるデータベースサーバのブロック図である。

上で説明したように、ハイブリッド測位システムは、認識済み位置送信機と非位置送信機の両方を利用して移動局の位置を決定する。しかしながら、移動局の位置を決定するために非位置送信機を使用するためには、非位置送信機のおおよその場所がハイブリッド測位システムに知られていなければならない。したがって、ハイブリッド測位システムは、ハイブリッド測位システムによってカバーされるエリア内にある非位置送信機の場所を記憶する非位置送信機の場所データベースを維持する。本発明は、非位置送信機の場所データベースを動的にポピュレートし、維持するための方法およびシステムを提供する。

図1は、従来のハイブリッド測位システムが、移動局の位置を決定することができない可能性がある状況を示す。図1は衛星112および衛星114を示し、それらは認識済み位置送信機、基地局122および基地局124を運搬し、それらはセルラー電話システムの中で使用され、また認識済み位置送信機、非位置送信機(NPT)142、障害物132、非位置送信機の場所データベースサーバ170(以下NPT_Lデータベースサーバ170と呼ぶ)、ならびに移動局152および移動局154として機能する。基地局122および基地局124は、通信ネットワーク160によってNPT_Lデータベースサーバ170に結合される。移動局152および移動局154は、衛星の測位と基地局の測位と非位置送信機に基づく測位とを結び付けたハイブリッド測位を使用する。

障害物132は、衛星112上の認識済み位置送信機からの信号が移動局152に到達するのを妨げる。しかしながら、移動局152は、衛星114上の基地局122、基地局124および認識済み位置送信機から距離情報および識別情報を受信することができる。さらに、移動局152はまた、非位置送信機142から識別情報を受信する。したがって、移動局152は3つの認識済み位置送信機から距離情報および識別情報を受信し、非位置送信機142を検出する。上で説明したように、移動局152は非位置送信機142の場所を探すためにNPT_Lデータベースサーバ170と連絡を取る。しかしながら、非位置送信機142がNPT_Lデータベースサーバ170によって維持されるNPT_Lデータベースの中にない場合、三角測量法のために4つの位置ソースが使用されるので、移動局152は移動局152の位置を決定することができない。

移動局154は、衛星112および衛星114上の認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報、移動局154からの識別情報および距離情報、ならびに非位置送信機142からの識別情報を受信することができる。しかしながら、移動局154は、基地局122から距離情報および識別情報を受信するためには基地局122からあまりにも離れている。移動局152と同様に、移動局154は非位置送信機142の場所を探すためにNPT_Lデータベースサーバ170と連絡を取る。しかしながら、非位置送信機142がNPT_Lデータベースサーバ170によって維持されるNPT_Lデータベースの中にない場合、移動局154は移動局154の位置を決定することができない。

同様に、他の移動局は、NPT_Lデータベースサーバ170の中のNPT_Lデータベースが非位置送信機142の場所で更新されるまで、位置決定のために非位置送信機142を使用することができない。上で説明したように、従来のハイブリッド測位システムは、「ドライブラン」の後まで、または非位置送信機142の所有者が(たとえば、その場所を、ウェブインターフェースを介してデータベースに提出することなど、何らかの他のメカニズムを使用して)その場所をNPT_Lデータベースサーバ170に報告するまで、非位置送信機142をNPT_Lデータベースの中に追加しない。

しかしながら、本発明の方法およびシステムは、移動局を使用して非位置送信機のおおよその場所を提供することができる。本発明の原理によって、移動局は、非位置送信機を検出する場合、様々な認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報、ならびに非位置送信機の識別情報をNPT_Lデータベースサーバに送信するように構成される。NPT_Lデータベースサーバは複数の移動局から受信した情報を集約し、非位置送信機のおおよその場所を計算する。

したがって、たとえば上述した図1に示すシナリオでは、移動局152は衛星114上の認識済み位置送信機からの距離および識別情報、基地局122および基地局124からの距離情報および識別情報、ならびに非位置送信機142からの識別情報を送信するように構成される。NPT_Lデータベースサーバ170は、移動局152の位置が非位置送信機152の場所に近いという概算をする。したがって、基地局122および基地局124から、また衛星114上の認識済み位置送信機から移動局142によって受信された距離情報および識別情報は、非位置送信機142のおおよその場所のために適用可能である。しかしながら、移動局152は3つの認識済み非位置送信機からの情報を有するだけなので、正確なおおよその場所はまだ計算することができない。

第2の移動局154は、非位置送信機142を検出する場合、衛星112および衛星114上の認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報、基地局124のための距離情報および識別情報、ならびに非位置送信機142のための識別情報をNPT_Lデータベースサーバ170に送信する。NPT_Lデータベースサーバ170は、移動局154の位置が非位置送信機142の場所に近いという概算をする。したがって、基地局124から、また衛星112および衛星114上の認識済み位置送信機から移動局154によって受信された距離情報および識別情報は、非位置送信機142のおおよその場所のために適用可能である。NPT_Lデータベースサーバは、以前に移動局152から受信した記憶された情報とともに移動局154からの情報を集約し、非位置送信機142のおおよその場所を計算する。おおよその場所は移動局154に送信され、移動局154はここで移動局154の位置を計算することができる。代替的に、NPT_L場所データベースサーバ170は、移動局154の位置を直接計算することができる。さらに、NPT_L場所データベース170は、他の移動局からの追加の距離および識別情報を集約することによって、非位置送信機142のおおよその場所の精度を高めることができる。異なる移動局からの距離情報および識別情報の集約を以下で説明する。

明確であるために、図1は単一の非位置送信機(すなわちNPT142)を含む。しかしながら、多くの状況では、複数の非位置送信機が移動局によって検出されるであろう。本明細書で単一の非位置送信機のために説明したものと同じプロセスを、複数の非位置送信機に簡単に適用することができる。

図2は、本発明の一態様による非位置送信機の場所を決定するために移動局からの情報を提供するための方法のフロー図である。図2の方法は、位置決定の開始205で、移動局が移動局の位置を決定しようとするときに始まる。移動局は、RPT信号の受信210で、認識済み位置送信機からの信号を受信する。具体的には、移動局は、移動局の範囲内にある妨害されていない認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報を受信する。利用可能な認識済み位置送信機信号(すなわち距離情報および識別情報)を受信した後、移動局は、RPT信号の復号212で、認識済み位置送信機のための距離の測定値および位置を計算するために、認識済み位置送信機信号を復号する。十分な数(一般には4つ)の認識済み位置送信機が移動局に対して利用可能である場合、移動局は、RPT情報を使用する移動局の計算214で、移動局の位置を計算することができる。しかしながら、十分な数の認識済み位置送信機が移動局に対して利用可能ではない場合、移動局は、非位置送信機を使用するハイブリッド位置計算を試みる。

妨害されていない非位置送信機が移動局の範囲内にある場合、移動局は、NPT信号の受信220で、妨害されていない非位置送信機からの識別情報を受信する。明確であるために、この図面は1つの移動局だけを示すが、多くの移動局が認識済み位置送信機信号および非位置送信機信号を同時に受信してもよい。何らかの非位置送信機が検出される場合、移動局はNPT_Lデータベースサーバへの連絡222で、非位置送信機の場所(NPT_L)データベースサーバと連絡を取る。次いで移動局は、NPT識別の送信224で、非位置送信機についての識別情報をNPT_Lデータベースサーバに送信する。移動局はまた、RPT情報の送信230で、認識済み位置送信機についての情報も送信する。本発明の一態様によって、移動局は、情報(すなわちRPT信号の受信210で受信した情報)を復号することなく、各認識済み位置送信機からの距離情報および識別情報をNPT_Lデータベースサーバに送信する。本発明の別の態様によって、移動局は、認識済み位置送信機の計算された位置、および認識済み位置送信機と移動局との間の距離などの認識済み位置送信機についての復号された情報(すなわち、RPT信号の復号212で復号された情報)をNPT_Lデータベースサーバに送信する。さらに、移動局は、移動局情報の送信232で、移動局についての内部情報をNPT_Lデータベースサーバに送信してもよい。たとえば、移動局は内部クロックデータをNPT_Lデータサーバに送信してもよい。

本発明の別の態様によって、移動局は、移動局の計算された位置(すなわち、RPT情報を使用する移動局の位置の計算214からの位置)を、移動局情報の一部としてNPT_Lデータベースサーバに送信するように構成されてもよい。NPT_Lデータベースサーバに送信される情報は、任意の順序で送信されうる。たとえば、本発明の他の態様によるいくつかの移動局は、非位置送信機の識別情報を送信する前に移動局情報を送信してもよい。

次いで、移動局はNPT場所の受信240で、NPT_Lデータベースサーバから非位置送信機の場所を受信する。しかしながら、NPT_Lデータベースサーバが非位置送信機の場所を提供できない場合、移動局は状態コード、エラーコード、または特定の非位置送信機の場所が入手できないことを示すメッセージをNPT_Lデータベースサーバから受信してもよい。次いで、移動局はRPTおよびNPT情報を使用する移動局の位置の計算250で、認識済み位置送信機および非位置送信機についての情報を使用して移動局の位置を計算する。代替的に、本発明のいくつかの態様によって、NPT_Lデータベースサーバは移動局の位置を計算し、位置情報を移動局に送信する。したがって、非位置送信機の位置を受信する代わりに、移動局はNPT_Lデータベースサーバから移動局の位置を受信することになる。

図3は、本発明の一態様によるNPT_Lデータベースサーバのためのフロー図である。具体的には、NPT_Lデータベースサーバは、NPTの場所要求の受信305で、NPTの場所要求が移動局から受信されたときに動作を開始する。次いで、NPT_LデータベースサーバはNPT識別の受信310で、場所要求の主題である非位置送信機のための識別情報を受信する。NPT_Lデータベースサーバはまた、RPT情報の受信320で、任意の認識済み位置送信機に関する情報も受信する。上で説明したように、認識済み位置送信機に関する情報は、認識済み位置送信機から移動局によって直接受信された距離情報および識別情報でありえ、または復号された距離および位置情報でありえる。NPT_Lデータベースサーバはまた、移動局情報の受信320で、移動局情報も受信する。上で説明したように、移動局情報は内部クロックデータ、または認識済み位置送信機からの情報を使用して移動局によって計算された移動局の位置さえも含んでもよい。次いで、NPT_Lデータベースサーバは、受信情報の記憶330で、受信した非位置送信機に関する情報をNPT_Lデータベースの中に記憶する。NPT_Lデータベースサーバは、おおよそのNPTの場所の計算340で、非位置送信機に関する新たに受信した情報および以前に受信した情報を使用して、非位置送信機のおおよその場所を計算する。

NPT_Lデータベースサーバが現在の測定値のセットを(他の移動局からの)以前に蓄積された測定値と集約することによって非位置送信機のおおよその場所を計算することに成功すると、NPT_LデータベースサーバはNPTの場所の送信350で、その場所を移動局に送信する。しかしながら、NPT_Lデータベースサーバのいくつかのバージョンは、移動局の位置の計算360で、移動局から受信した情報および非位置送信機についての記憶された情報を使用して移動局の位置を計算するように構成されてもよい。NPT_Lデータベースサーバのこれらのバージョンは、次いで、移動局の位置370で移動局の位置を送信する。

本発明のNPT_Lデータベースサーバ170のいくつかの態様では、非位置送信機の場所は、移動局から受信した認識済み位置送信機に関する情報、および他の移動局から以前に受信した情報を使用する三辺測量を使用して計算される。さらに、本発明のいくつかの態様では、特定の非位置送信機に関係するいくつかのエントリーは、新しいエントリーが受信されると削除されてもよい。たとえば、本発明の一態様では、NPT_Lデータベースサーバ170は、各非位置送信機に対して等しい構成可能なエントリーの記憶閾値数を有する。特定の非位置送信機に関する現在の移動局から新しい情報が受信され、エントリーの記憶閾値数に達すると、その非位置送信機に関係する最も古いエントリーは、現在の移動局からの情報に置き換えられる。本発明の別の態様では、NPT_Lデータベースサーバは、最も古いエントリーを置き換えるのではなく、最も不正確なエントリーを置き換える。この状況における精度は、1つのエントリーに基づく推定場所を、すべてのエントリーに基づく全体の推定場所と比較してどれだけ近いかということに基づく。本発明の別の態様では、NPT_Lデータベースサーバは、同じ非位置送信機について他のエントリーと最も相関するエントリーを置き換える。

図4は、本発明の一態様によるおおよそのNPTの場所を計算するための方法のフロー図である。具体的には、図4に示す方法は、図3のおおよそのNPTの場所の計算340を実行する。最初に、NPT_Lデータベースサーバの中にすでに存在するエントリー数が構成された最大数にすでに達している場合、古いエントリーの消去410で最も古いエントリーが消去される。次いで、移動局から受信した情報からエントリー場所のセットが計算される(図3参照)。エントリー場所は、移動局によって提供される不完全な情報から計算される非位置送信機の可能な場所を含む。次いで、エントリー場所は、エントリー場所の記憶430で記憶される。次いで、非位置送信機のおおよその場所は、エントリー場所からのおおよそのNPTの場所の計算440で、非位置送信機を報告している様々な移動局からの情報から計算されたすべてのエントリー場所を使用して計算される。(以前に記憶された情報を使用し、移動局からの新しい情報と結び付けて)おおよその場所を首尾よく計算することができる場合、次いで、おおよその場所は移動局に送信される(図3参照)。首尾よく計算することができない場合、(他のモバイルからのさらなる情報が同じ非位置送信機で受信されるまで)RPT情報は非位置送信機の識別とともに記憶される。

したがって、図2の方法を実行するように構成された移動局および図3の方法を実行するように構成されたNPT_Lデータベースサーバを使用するハイブリッド測位システムは、ハイブリッド測位システムのユーザからの情報を使用してNPT_Lデータベースをポピュレートし、維持することができる。したがって、非位置送信機の位置を特定するための高価な「ドライブラン」は、本発明によるハイブリッド測位システムには必要ではない。さらに、複数の移動局からのデータを集約することによって、本発明の原理によるハイブリッド測位システムは、他の方法を使用して計算することができない非位置送信機の場所を計算することができる。より具体的には、各々の個々の移動局は十分なRPT測定値を得られない場合があるので、NPT送信機の識別情報とともに移動局の計算された場所を単に送信するために移動局に依存する方法では、非位置送信機の位置を計算できない場合がある。しかしながら、複数の移動局の間で集約する場合、NPT_Lデータベースサーバはより多くのRPT測定値を集めることができ、したがって非位置送信機の位置を計算することができる。

図5は、本発明の一態様による移動局500の簡略化したブロック図である。図5の移動局は、アンテナ512、514および516と、NPT検出ユニット522と、RPT通信システム524と、RPT受信機526と、制御ユニット530と、メモリユニット540と、位置計算ユニット550と、ディスプレイユニット560と、オーディオユニット570と、ユーザインターフェース580とを含む。アンテナ512に結合されたNPT検出ユニット522は、移動局の近辺で非位置送信機を検出し、非位置送信機から識別情報を受信するように構成される。非位置送信機の識別情報は、識別情報をメモリユニット540の中に記憶することができる制御ユニット530に与えられる。アンテナ514に結合されたRPT通信システム524は、認識済み位置送信機とNPT_Lデータベースサーバとを含む通信ネットワークとの双方向通信のために構成される。通信ネットワークは、たとえば、携帯電話網、またはインターネットのバックホールに接続されたWiFiシステムでありうる。アンテナ516に結合されたRPT受信機526は、衛星測位システムからなど、認識済み位置送信機からの信号を受信するように構成される。制御ユニット530は、NPT検出ユニット522、RPT通信システム524およびRPT受信機526を制御する。制御ユニット530は一般にマイクロプロセッサを含み、メモリユニット540に記憶されたソフトウェアを実行する。制御ユニット530は、移動局500が他の移動局の機能に加えて、図2に示す方法を実行できるように構成される。たとえば、携帯電話でもある移動局では、制御ユニット530は携帯電話に必要な機能を実行するようにも構成される。移動局500はまた、NPT検出ユニット522、RPT通信システム524およびRPT受信機526を介して受信した情報を使用して移動局500の位置を計算するように構成された位置計算ユニット540も含む。移動局のいくつかのバージョンでは、位置計算ユニットは、制御ユニット530で実行されるソフトウェアにおいて実装される。制御ユニット530はまた、ディスプレイユニット560、オーディオユニット570およびユーザインターフェース580も制御する。たとえばLCDディスプレイでありうるディスプレイユニット560は、情報をユーザに伝えるために使用される。オーディオユニット570は通常、双方向音声通信のためのマイクとスピーカとを含む。ユーザインターフェース580は、移動局へのユーザ入力のために使用される。ユーザインターフェース580はキーパッド、タッチスクリーン、音声起動システムを含みうる。

本発明の他の態様によるいくつかの移動局では、アンテナ512、514および516は、2つのアンテナまたは単一のアンテナに結合されてもよい。さらに、いくつかの移動局はRPT受信機526およびアンテナ516を省略し、RPT通信システム524およびNPT検出ユニット522だけを使用して測位を実行してもよい。さらに他の移動局は、RPT通信システム524を、位置計算のために使用されない通信システムと交換してもよい。

図6は、通信ユニット610と、サーバ制御ユニット620と、非位置送信機(NPT)の場所計算ユニット630と、メモリユニット640と、移動局の位置計算ユニット650と、記憶ユニット660と、記憶ユニット660内の非位置送信機の場所(NPT_L)データベース665とを含むNPT_Lデータベースサーバ600のブロック図である。通信ユニット610は、移動局によっても使用されうる通信ネットワークと通信するように構成される。具体的には、通信ユニット610は、(上述のように)移動局からの情報を受信し、非位置送信機のための場所情報または移動局のための位置情報を送信するように構成される。通常はメモリユニット640に記憶されたソフトウェアを実行するためのマイクロプロセッサを含むサーバ制御ユニット620は、NPT_Lデータベースサーバ600が図4の方法を実施できるように構成される。さらにサーバ制御ユニット620は、たとえばハードディスクドライブでありうる記憶ユニット660の中で非位置送信機の場所データベース665を維持する。NPT_Lデータベースサーバ600はまた、入来する情報ならびにNPT_Lデータベース665に記憶された以前に受信した情報に基づいて非位置送信機の場所を計算するように構成されたNPTの場所計算ユニットも含む。NPT_Lデータベースサーバ600のいくつかのバージョンでは、NPTの場所計算ユニット630は、サーバ制御ユニット620によって実行されるソフトウェアにおいて実装される。NPT_Lデータベースサーバ600のいくつかのバージョンはまた、移動ユニットから受信した情報およびNPT_Lデータベース665の中の記憶された情報に基づいて移動ユニットの位置を計算するように構成された移動局の位置計算ユニット650も含む。移動局の位置計算ユニット650もまた、サーバ制御ユニット620によって実行されるソフトウェアにおいて実装されうる。

本明細書に記載する方法は、用途に応じて様々な手段によって実施されてもよい。たとえば、これらの方法はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せにおいて実施されてもよい。たとえば、移動局500およびNPT_Lデータベースサーバ600は、本明細書に記載する方法を実施するために制御ユニット(マイクロプロセッサを含む)およびメモリを使用するものとして上述されている。しかしながら、他の実施形態では、制御ユニットは、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コントローラ、マイクロコントローラ、電子デバイス、本明細書に記載する機能を実行するように設計されたその他の電子ユニット、またはそれらの組合せの内部で実装されてもよい。

さらに、本方法は、本明細書に記載する機能を実行するモジュール(たとえば、プロシージャ、関数など)を用いて実施されてもよい。本明細書に記載する方法を実施する際に、命令を有形に具体化する任意の機械可読記録媒体を使用してもよい。たとえば、ソフトウェアコードはメモリの中に記憶され、プロセッサによって実行されてもよい。メモリはプロセッサの内部で、またはプロセッサの外部で実装されてもよい。本明細書で使用する「メモリ」という用語は、任意の種類の長期、短期、揮発性、不揮発性またはその他のメモリのことを指し、任意の特定のメモリの種類もしくはメモリの数、またはメモリが記憶されるメディアの種類に限定されるものではない。

本発明の様々な態様において、非位置送信機の場所データベースをポピュレートし、維持するための新規の方法およびシステムが説明されている。上述の本発明の構造および方法の様々な態様は本発明の原理の単なる例示であり、本発明の範囲を説明された特定の態様に限定するものではない。たとえば、本開示を鑑みて、当業者は他の移動局、NPT検出ユニット、RPT通信システム、RPT受信機、制御ユニット、位置計算ユニット、NPT_Lデータベース、NPT_Lデータベースサーバ、NPTの場所計算ユニットなどを定義し、これらの代替の機能を使用して、本発明の原理による方法またはシステムを作成することができる。したがって、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ限定される。

112、114 衛星
122、124 基地局
132 障害物
142 非位置送信機(NPT)
152、154 移動局
160 通信ネットワーク
170 非位置送信機の場所(NPT_L)データベースサーバ

Claims (40)

1. 計算ユニットと記憶ユニットとを備えるデータベースサーバ上で非位置送信機の場所を計算するための方法であって、
   エントリー場所の第1のセットを計算し、記憶するステップであって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が第1の移動局から非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報に基づくステップと、
   エントリー場所の第2のセットを計算し、記憶するステップであって、前記計算が第2の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報に基づくステップと、
   前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得するステップと、
   エントリー場所の前記第1のセット、エントリー場所の前記第2のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するステップとを備える、方法。
2. エントリー場所の前記第1のセットを前記記憶ユニットに記憶するステップと、
   エントリー場所の前記第2のセットを前記記憶ユニットに記憶するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
3. エントリー場所の第3のセットを計算し、記憶するステップであって、前記計算が第3の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第3のセットに関する位置情報に基づくステップと、
   エントリー場所の前記第3のセットにさらに基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
4. エントリー場所の前記第1のセットを前記記憶ユニットに記憶するステップと、
   エントリー場所の前記第2のセットを前記記憶ユニットに記憶するステップと、
   エントリー場所の前記第3のセットを前記記憶ユニットに記憶するステップとをさらに備える、請求項3に記載の方法。
5. 記憶されたエントリー場所のセットを消去するステップが、前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、エントリー場所の最も古いセットを消去するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
6. 記憶されたエントリー場所のセットを消去するステップが、
   前記非位置送信機のためのエントリー場所の最も不正確なセットを決定するステップと、
   前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、エントリー場所の前記最も不正確なセットを消去するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
7. 認識済み位置送信機の前記第1のセットに関する位置情報を記憶するステップと、
   認識済み位置送信機の前記第2のセットに関する位置情報を記憶するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
8. エントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットのための位置情報が受信された後、認識済み位置送信機の最も古いセットに関する位置情報を消去するステップをさらに備える、請求項7に記載の方法。
9. 前記非位置送信機のための認識済み位置送信機の最も不正確なセットを決定するステップと、
   前記非位置送信機のためのエントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットに関する位置データが受信された後、認識済み位置送信機の前記最も不正確なセットに関する位置情報を消去するステップとをさらに備える、請求項7に記載の方法。
10. 前記非位置送信機の前記場所を前記記憶ユニットに記憶するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
11. 計算ユニットと記憶ユニットとを有するデータベースサーバ上で非位置送信機の場所を計算するためのシステムであって、
    エントリー場所の第1のセットを計算し、記憶するための手段であって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が第1の移動局から非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報に基づく手段と、
    エントリー場所の第2のセットを計算し、記憶するための手段であって、前記計算が第2の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報に基づく手段と、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得するための手段と、
    エントリー場所の前記第1のセット、エントリー場所の前記第2のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するための手段とを備える、システム。
12. エントリー場所の前記第1のセットを前記記憶ユニットに記憶するための手段と、
    エントリー場所の前記第2のセットを前記記憶ユニットに記憶するための手段とをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
13. エントリー場所の第3のセットを計算し、記憶するための手段であって、前記計算が第3の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第3のセットに関する位置情報に基づく手段と、
    エントリー場所の前記第3のセットにさらに基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するための手段とをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
14. エントリー場所の前記第1のセットを前記記憶ユニットに記憶するための手段と、
    エントリー場所の前記第2のセットを前記記憶ユニットに記憶するための手段と、
    エントリー場所の前記第3のセットを前記記憶ユニットに記憶するための手段とをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
15. 記憶されたエントリー場所のセットを消去するための手段が、前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、エントリー場所の最も古いセットを消去するための手段をさらに備える、請求項11に記載のシステム。
16. 記憶されたエントリー場所のセットを消去するための手段が、
    前記非位置送信機のためのエントリー場所の最も不正確なセットを決定するための手段と、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、エントリー場所の前記最も不正確なセットを消去するための手段とをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
17. 認識済み位置送信機の前記第1のセットに関する位置情報を記憶するための手段と、
    認識済み位置送信機の前記第2のセットに関する位置情報を記憶するための手段とをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
18. エントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットのための位置情報が受信された後、認識済み位置送信機の最も古いセットに関する位置情報を消去するための手段をさらに備える、請求項17に記載のシステム。
19. 前記非位置送信機のための認識済み位置送信機の最も不正確なセットを決定するための手段と、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットに関する位置データが受信された後、認識済み位置送信機の前記最も不正確なセットに関する位置情報を消去するための手段とをさらに備える、請求項17に記載のシステム。
20. 前記非位置送信機の前記場所を前記記憶ユニットに記憶するための手段をさらに備える、請求項11に記載のシステム。
21. 位置計算ユニットを有する第1の移動局の場所を計算する方法であって、
    認識済み位置送信機の第1のセットから位置情報を受信するステップと、
    非位置送信機から識別情報を受信するステップと、
    認識済み位置送信機の前記第1のセットからの前記位置情報および前記非位置送信機からの前記識別情報をデータベースサーバに送信するステップと、
    前記データベースサーバから前記非位置送信機の場所を受信するステップであって、前記データベースサーバが、
    エントリー場所の第1のセットを計算して、記憶し、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が認識済み位置送信機の前記第1のセットからの位置情報に基づき、前記データベースサーバがさらに、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得し、
    エントリー場所の前記第1のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に一部基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するステップと、
    前記計算ユニットを使用して、前記位置情報および前記非位置送信機の前記場所に基づいて前記第1の移動局の前記場所を計算するステップとを備える、方法。
22. 前記データベースサーバが、エントリー場所の第2のセットにさらに基づいて前記非位置送信機の前記場所を計算し、エントリー場所の前記第2のセットが、認識済み位置送信機の第2のセットからの位置情報に基づく、請求項21に記載の方法。
23. 認識済み位置送信機の前記第2のセットからの前記位置情報が第2の移動局によって前記データベースサーバに送信された、請求項22に記載の方法。
24. 第1の移動局の場所を計算するためのシステムであって、
    認識済み位置送信機の第1のセットから位置情報を受信するための手段と、
    非位置送信機から識別情報を受信するための手段と、
    認識済み位置送信機の前記第1のセットからの前記位置情報および前記非位置送信機からの前記識別情報をデータベースサーバに送信するための手段と、
    前記データベースサーバから前記非位置送信機の場所を受信するための手段であって、前記データベースサーバが、
    エントリー場所の第1のセットを計算して、記憶するための手段であって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が認識済み位置送信機の前記第1のセットからの位置情報に基づく手段と、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得するための手段と、
    エントリー場所の前記第1のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に一部基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するための手段とを備える手段と、
    前記位置情報および前記非位置送信機の前記場所に基づいて前記第1の移動局の前記場所を計算するための手段とを備える、システム。
25. 前記非位置送信機の前記場所の前記計算が認識済み位置送信機の第2のセットからの位置情報にさらに基づく、請求項24に記載のシステム。
26. 認識済み位置送信機の前記第2のセットからの前記位置情報が第2の移動局によって前記データベースサーバに送信された、請求項25に記載のシステム。
27. 非位置送信機に関する場所情報を記憶するためのデータベースサーバであって、
    認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報および非位置送信機のための識別情報を第1の移動局から受信するように構成され、認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報および前記非位置送信機のための識別情報を第2の移動局から受信するように構成された通信ユニットと、
    認識済み位置送信機の前記第1のセットに関する前記位置情報から計算されたエントリー場所の第1のセット、および認識済み位置送信機の前記第2のセットに関する前記位置情報から計算されたエントリー場所の第2のセットを記憶するための記憶ユニットであって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備える記憶ユニットと、
    エントリー場所の第1のセット、エントリー場所の第2のセットおよび更新されたエントリー場所情報に一部基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するように構成された非位置送信機の場所計算ユニットであって、前記更新されたエントリー場所情報が、前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって取得される非位置送信機の場所計算ユニットとを備える、データベースサーバ。
28. 前記第2の移動局の前記位置を計算するように構成された移動局の位置計算ユニットをさらに備える、請求項27に記載のデータベース。
29. 前記移動局の位置計算ユニットが、前記非位置送信機の場所計算ユニットによって計算された前記非位置送信機の前記場所を使用して、前記第2の移動局の前記位置を計算する、請求項28に記載のデータベースサーバ。
30. 前記通信ユニットが前記第2の移動局の前記場所を送信するように構成される、請求項28に記載のデータベースサーバ。
31. 前記通信ユニットが前記非位置送信機の前記場所を送信するように構成される、請求項27に記載のデータベースサーバ。
32. 記憶されたプログラムコードを含む有形機械可読記録媒体であって、
    エントリー場所の第1のセットを計算し、記憶するためのプログラムコードであって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が第1の移動局から非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第1のセットに関する位置情報に基づくプログラムコードと、
    エントリー場所の第2のセットを計算し、記憶するためのプログラムコードであって、前記計算が第2の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第2のセットに関する位置情報に基づくプログラムコードと、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得するためのプログラムコードと、
    前記計算ユニットを使用して、エントリー場所の前記第1のセット、エントリー場所の前記第2のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するためのプログラムコードとを備える、有形機械可読記録媒体。
33. エントリー場所の前記第1のセットを記憶ユニットに記憶するためのプログラムコードと、
    エントリー場所の前記第2のセットを前記記憶ユニットに記憶するためのプログラムコードとをさらに備える、請求項32に記載の有形機械可読記録媒体。
34. エントリー場所の第3のセットを計算し、記憶するためのプログラムコードであって、前記計算が第3の移動局から前記非位置送信機のための識別情報とともに受信された認識済み位置送信機の第3のセットに関する位置情報に基づくプログラムコードと、
    エントリー場所の前記第3のセットにさらに基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算するためのプログラムコードとをさらに備える、請求項32に記載の有形機械可読記録媒体。
35. 認識済み位置送信機の前記第1のセットに関する位置情報を記憶するためのプログラムコードと、
    認識済み位置送信機の前記第2のセットに関する位置情報を記憶するためのプログラムコードとをさらに備える、請求項32に記載の有形機械可読記録媒体。
36. エントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットのための位置情報が受信された後、認識済み位置送信機の最も古いセットに関する位置情報を消去するためのプログラムコードをさらに備える、請求項35に記載の有形機械可読記録媒体。
37. 前記非位置送信機のための認識済み位置送信機の最も不正確なセットを決定するためのプログラムコードと、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数の認識済み位置送信機のセットに関する位置データが受信された後、認識済み位置送信機の前記最も不正確なセットに関する位置情報を消去するためのプログラムコードとをさらに備える、請求項35に記載の有形機械可読記録媒体。
38. 記憶されたプログラムコードを含む有形機械可読記録媒体であって、
    認識済み位置送信機の第1のセットから位置情報を受信するためのプログラムコードと、
    非位置送信機から識別情報を受信するためのプログラムコードと、
    認識済み位置送信機の前記第1のセットからの前記位置情報および前記非位置送信機からの前記識別情報をデータベースサーバに送信するためのプログラムコードと、
    前記データベースサーバから前記非位置送信機の場所を受信するためのプログラムコードであって、前記データベースサーバに、
    エントリー場所の第1のセットを計算して、記憶することであって、エントリー場所が前記非位置送信機の可能な場所を備え、前記計算が認識済み位置送信機の前記第1のセットからの位置情報に基づく、計算して記憶すること、
    前記非位置送信機のためのエントリー閾値数のエントリー場所のセットが計算された後、記憶されたエントリー場所のセットを消去することによって、更新されたエントリー場所情報を取得すること、ならびに
    エントリー場所の前記第1のセットおよび前記更新されたエントリー場所情報に一部基づいて、前記非位置送信機の前記場所を計算すること
    をさらに指示するプログラムコードと、
    前記計算ユニットを使用して、前記位置情報および前記非位置送信機の前記場所に基づいて、前記第1の移動局の前記場所を計算するためのプログラムコードとを備える、有形機械可読記録媒体。
39. 前記非位置送信機の前記場所を計算するための前記プログラムコードが、認識済み位置送信機の第2のセットからの位置情報を使用する、請求項38に記載の有形機械可読記録媒体。
40. 認識済み位置送信機の前記第2のセットからの前記位置情報を第2の移動局から受信するためのプログラムコードをさらに備える、請求項39に記載の有形機械可読記録媒体。

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