JP2016156837A - 位置特定の際の位置外れ値および時刻外れ値からの回復 - Google Patents

位置特定の際の位置外れ値および時刻外れ値からの回復 Download PDF

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Abstract

【課題】モバイルデバイスが、1つまたは複数の外れ値検出器を使用して、衛星測位システム(SPS)位置決定に関して外れ値条件が存在する尤度を検出することが可能である。
【解決手段】一部の実施形態において、外れ値検出器が、計算された位置決定を支援データの要素と比較して、外れ値尤度を生成する。回復動作を実行する決定が、少なくとも部分的に、生成された外れ値尤度に基づいて行われ得る。また、一部の実施形態において、位置決定の計算された信頼度が、回復判定を行う際に考慮されることも可能である。
【選択図】図３

Description

関連出願
本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれている、2011年12月14日に出願した米国非仮出願第13/325,649号、および2010年12月15日に出願した米国仮出願第61/423,412号の優先権を主張する国際出願である。
本明細書で開示される主題は、一般に、位置特定に関し、さらに、より詳細には、位置決定を得るためのプロセスにおいて生じる誤りからの回復に関する。
情報
全地球測位システム(GPS)などの衛星測位システム(SPS)は、モバイルデバイス上のSPS受信機が、宇宙船に搭載された送信機から受信される信号(「SPS信号」)を処理することによって、モバイルデバイスに関する位置推定を生成することを可能にしている。SPS受信機によって生成された位置推定は、位置決定と呼ばれ得る。通常、SPS受信機は、SPSの4つ以上の衛星からのSPS信号を獲得して、位置決定を生成する。SPS受信機は、これらのSPS信号を使用して、その4つ以上の衛星までの距離(すなわち、擬似距離)を推定することができる。次に、これらの擬似距離が、それらの衛星のロケーションについての知識と一緒に、モバイルデバイスに関する位置決定を生成するのに使用され得る。
位置決定が所望される場合、モバイルデバイスのSPS受信機が、宇宙から受信されているSPS信号の探索を実行することが可能である。SPS受信機が、SPS受信機の現在の位置、またはSPSの衛星の現在の位置についての知識を全く有さない場合、この探索には、衛星を獲得する全天スキャン(本明細書で、コールドスタートから探索を実行することと呼ばれ得る)を必然的に伴うことが可能であり、全天スキャンは、非常に複雑なプロセスであり得る。全天スキャンの複雑さのため、コールドスタートから衛星を探索し、さらに獲得しようと試みることは、相当なエネルギーを消費する可能性があり、さらに、このため、SPS受信機を有するモバイルデバイスのバッテリ寿命を短くする可能性がある。さらに、限られた処理能力を有するモバイルデバイスにおいて、コールドスタートからSPS信号を探索することは、非常に時間がかかる可能性があり、さらに、このため、位置決定の生成を遅延させる可能性がある。適時でない、または遅延した位置決定は、位置の知識に依拠するアプリケーションに悪影響を与え得る。
一部のシステムにおいて、SPS信号の探索の複雑さを小さくするのに支援データが、SPS受信機によって使用され得る。支援データが使用される場合、SPS位置決定は、より迅速に、より少ない電力消費量で達せられ得る。電力消費量を低減することにより、バッテリ寿命が伸ばされ得る。支援データには、例えば、モバイルデバイスの現在のロケーションの大まかな推定、SPS時刻の推定、ドップラ探索時間枠情報、アルマナックデータおよび/またはエフェメリスデータ、ならびに他の形態の情報が含まれ得る。この支援データは、例えば、ワイヤレス通信ネットワークを介してアクセス可能な遠隔ロケーションのサーバ、ワイヤレス通信ネットワークに関連するワイヤレス基地局もしくはアクセスポイント、モバイルデバイス自体の内部に格納された情報、および/または他の源を含め、様々な源から獲得され得る。
支援データは、位置決定がより迅速に、より少ないエネルギー消費で獲得されることを可能にし得るが、ときとして、支援データは、不正確である、または誤っていることがあり得る。理解されるとおり、不良な支援データの使用は、もたらされる位置決定の精度に悪影響を与え得る。さらに、支援データの精度を、そのデータが使用される前に判定するのは、しばしば、困難である。したがって、位置決定のもたらされる誤りは、その位置決定データを使用する1つまたは複数のロケーションベースのアプリケーションが誤動作するまで、検出されない可能性がある。より適時の、さらに/または効率的な様態で位置決定誤りを識別すること、および位置決定誤りから回復することができる技術および構造を得ることが望ましい。
限定的でなく、網羅的でもない実施形態が、添付の図を参照して説明され、特に明記しない限り、同様の参照符号が、様々な図のすべてで同様の部分を指す。
1つまたは複数の実施形態において本明細書で説明される特徴、構造、または技術を組み込むことが可能な例示的な通信構成を示す概略図である。 或る実施形態において使用され得る例示的なモバイルデバイスアーキテクチャを示すブロック図である。 或る実施形態による例示的なモバイルデバイス内部の機能を示すブロック図である。 或る実施形態におけるSPSシステムにおいて動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するための例示的な方法を示す流れ図である。 或る実施形態におけるSPSシステムにおいて動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するための別の例示的な方法を示す流れ図である。 或る実施形態におけるSPSシステムにおいて動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するためのさらに別の例示的な方法を示す流れ図である。
一部の実施形態において、マシン実施方法が、少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されたロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出するステップと、誤った条件の検出に応答して、モバイルデバイスにおいて、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするステップとを備える。
他の実施形態において、装置が、測位衛星から衛星測位システム(SPS)信号を獲得し、さらに獲得されたSPS信号を使用して装置の推定されるロケーションを計算するSPS受信機と、少なくとも部分的に初期位置に基づく装置の推定されるロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出し、さらに誤った条件の検出に応答して、装置において、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするプロセッサとを備える。
いくつかの実施形態において、装置が、少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されたロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出し、さらに誤った条件の検出に応答して、モバイルデバイスにおいて、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするようにコンピューティングシステムによって実行可能な命令を格納しているデジタル記録媒体を備える。
様々な実施形態において、装置が、少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されたロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出するための手段と、誤った条件の検出に応答して、モバイルデバイスにおいて、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートする手段とを備える。
他の実施形態において、マシン実施方法が、位置決定を生成するのに使用される支援データとの整合性に関して衛星測位システム(SPS)受信機の位置決定を検査するステップと、少なくとも部分的に位置決定を検査するステップの結果に基づいて、支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定するステップとを備える。
さらに他の実施形態において、装置が、支援データを使用して測位衛星を獲得し、獲得された衛星から受信された衛星測位システム(SPS)信号を使用して位置決定を計算し、さらに位置決定の信頼度を計算するSPS受信機と、位置決定を支援データの要素と比較して、外れ値尤度情報を生成する複数の外れ値検出器と、少なくとも部分的に位置決定の信頼度、および外れ値尤度情報に基づいて、支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を計算するようSPS受信機に命令すべきかどうかを判定する回復マネージャとを備える。
いくつかの実施形態において、装置が、位置決定を生成するのに使用される支援データとの整合性に関して衛星測位システム(SPS)受信機の位置決定を検査し、さらに少なくとも部分的に位置決定を検査したことの結果に基づいて、支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定するようにコンピューティングシステムによって実行可能な命令を格納しているデジタル記録媒体を備える。
他の実施形態において、装置が、支援データを使用して衛星測位システム(SPS)の衛星を獲得するための手段と、衛星を獲得するための手段によって獲得された衛星から受信された信号を使用して位置決定を計算するための手段と、位置決定の信頼度を生成するための手段と、位置決定を支援データの要素と比較することによって外れ値尤度を生成するための手段と、少なくとも部分的に外れ値尤度に基づいて、新たな位置決定を計算する回復手順を開始すべきかどうかを判定するための手段とを備える。
本明細書全体にわたって「一実施形態」、「或る実施形態」、「いくつかの実施形態」、または「様々な実施形態」について述べることは、説明される実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、特許請求される主題の少なくとも1つの実施形態に含まれ得ることを意味する。このため、本明細書全体の様々な箇所における「1つの例示的な実施形態において」、「或る例示的な実施形態において」、「いくつかの例示的な実施形態において」、または「様々な実施形態において」という句の出現は、必ずしもすべて同一の実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が、1つまたは複数の実施形態において組み合わされ得る。
図1は、1つまたは複数の実施形態において本明細書で説明される1つまたは複数の測位関連の特徴、構造、または技法を組み込むことが可能である例示的な通信構成10を示す概略図である。図示されるとおり、通信構成10は、衛星測位システム(SPS)の1つまたは複数の衛星14、16、18、20との通信をサポートする通信機能と、ワイヤレス通信システムまたはワイヤレス通信ネットワークと、1つまたは複数のノード22、24(例えば、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(PAN)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイヤレスミューニシパルエリアネットワーク(MAN)、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WAN)、ワイヤレスセルラネットワーク、衛星通信ネットワーク、ページングシステム、ローカルマルチポイント配信サービス(LMDS)ネットワーク、マルチチャネルマルチポイント配信サービス(MMDS)ネットワーク、および/またはその他)との通信をサポートする通信機能とを含み得るモバイルデバイス12を含む。モバイルデバイス12は、SPS衛星14、16、18、20から受信されたSPS信号に基づいてモバイルデバイス12の現在の位置を特定するSPS受信機(例えば、全地球測位システム(GPS)受信機など)を含み得る。SPS受信機に加えて、モバイルデバイス12は、地上送信機から送信された信号を獲得することができる他の受信機(例えば、ワイヤレス通信またはブロードキャスト信号で地上送信機から送信された信号を獲得することができる受信機)を含むことも可能である。この場合、SPS受信機と、地上送信機からの信号を獲得することができる他の受信機との組み合わせが、測位システムの一環として多機能測位受信機をもたらし得る。位置決定を得るプロセスを再スタートするための特定の例示的な実施形態は、SPS受信機における衛星からの信号の獲得から位置決定を得る技法を対象とする。他の実施形態において、特許請求される主題を逸脱することなく、様々なタイプの(例えば、地上送信機からの)信号の獲得から位置決定を得るためのプロセスが可能である。
モバイルデバイス12のPS受信機が、ユーザセッション中に活性化されると、PS受信機はまず、位置推定、または位置「決定」が計算され得る前に、或る数の衛星または地上信号源から測定を得る信号を探索し、さらに「獲得する」ことが可能である。次に、信号が、獲得された衛星または地上信号源から受信され、さらに位置決定が生成される。位置決定は、モバイルデバイス12の位置を識別することが可能であり、さらに、一部の状況において、衛星時間基準または地上時間基準に関するタイミング情報をモバイルデバイス12に供給することも可能である。モバイルデバイス12が、上空のSPS衛星、もしくは利用可能な地上信号源の位置について、またはSPSまたは地上源に関する時刻について、あるいはモバイルデバイス12自らの現在のロケーションについての知識を全く有さない場合、モバイルデバイス12は、広い範囲の信号周波数および信号位相の面倒なスキャンを実行して、位置推定のための十分な数の衛星および地上源を獲得しなければならない可能性がある。しかし、この情報のいくらかが利用可能である場合、この情報が大まかな推定である場合でさえ、獲得時間を大幅に短縮することができる様態で衛星および地上信号源の探索の的を絞るのに使用され得る。そのような情報は、「支援データ」と呼ばれ得る。信号源の探索をスピードアップすることにより、測位プロセスの獲得段階中に消費されるエネルギーの量が、大幅に低減されることも可能である。バッテリ駆動のデバイスの場合などの、エネルギーが限られた状況において、エネルギー消費量のこの低減は、充電間のバッテリ寿命の大幅な増加をもたらすことが可能であり、このことは、非常に望ましい可能性がある。
大まかなロケーション情報の異なる多くの源が、モバイルデバイスに利用可能であり得る。例えば、セルラネットワークなどの地上ワイヤレスネットワークの一部でもあるモバイルデバイスが、ワイヤレスネットワークの関連する基地局またはネットワークアクセスポイントのロケーションの知識を使用して、モバイルデバイスのロケーションの大まかな推定を導き出すことが可能である。例えば、図1を参照すると、モバイルデバイス12が、現在、セルラワイヤレスシステムの基地局22に現在、関連している場合、モバイルデバイス12は、モバイルデバイス12が基地局22のカバレッジエリア内、つまり、「セル」内に存在するものと想定することが可能である。この大まかな位置情報が、モバイルデバイス12の対応するPS受信機に供給されて、衛星および他の地上信号源の獲得を支援することが可能である。別の可能なアプローチにおいて、モバイルデバイス12は、地域内の基地局またはアクセスポイント22、24からの信号を探して周囲の環境をスキャンし、さらにこれらの信号を使用して、大まかな位置を計算することが可能である(例えば、三角測量、三辺測量、または何らかの類似した技術を使用して)。さらに別のアプローチにおいて、モバイルデバイス12は、モバイルデバイス12のSPS受信機によって生成された以前の位置推定を、大まかな位置の指標として使用することが可能である。一部の実施形態において、位置の大まかな推定は、以前の位置決定、およびその以前の位置決定が計算されて以来のモバイルデバイス12の移動の大まかな知識を使用して計算され得る。他のシナリオにおいて、モバイルデバイス12は、ユーザからの入力値を使用して、大まかなロケーション推定を算出することが可能である。別の可能な技法において、モバイルデバイス12の搭載カメラ、または他の画像キャプチャデバイスが、大まかなロケーション推定が暗示され得る周囲の環境の画像をキャプチャするのに使用され得る。複数の技法の組み合わせを含む他の多くの技法が、支援データとして使用するためのモバイルデバイス12の大まかなロケーション推定を算出するのに使用され得る。
SPS受信機において位置を推定する際に誤りの様々な源が存在する。1つの源は、例えば、他の衛星測位システムを含む、他のシステムから送信された信号との望ましくない相互相関である。例えば、GPS受信機を含むモバイルデバイスが、衛星ベースの補強システム(Satellite Based Augmentation System)(SBAS)からの信号との相互相関を経験する可能性がある。同様に、SBASを使用するデバイスが、準天頂衛星システム(QZSS)との相互相関を経験する可能性があるといった具合である。また、位置誤りは、少なくとも部分的に、SPS受信機が、推定を計算する前に衛星から、または正しい衛星から十分なSPS信号を獲得することができないこと(例えば、全天スキャンを余りにも早く終了すること、利用可能な衛星を探索することを怠ることなどによって)から生じる可能性もある。SPS受信機において位置を推定する際の誤りの別の潜在的な源は、不良な支援データ、または誤った支援データの使用と関係する。例えば、正しくない支援データ、または不良な支援データが使用された場合、衛星の探索は、破損する可能性があり、さらに計算される位置決定の大きな誤りにつながる、周波数サイドローブから、位相相互相関もしくは位相自己相関、正しくないタイミング想定(例えば、GPSミリ秒誤差)までに及ぶ機密の誤った信号の獲得に寄与する可能性がある。また、測位誤りの他の源が存在する可能性もある。測位誤りは、対応するロケーションベースのアプリケーションの誤動作につながる可能性があり、このことは、少なくとも、モバイルデバイスユーザに非常に不都合であり得る。位置決定誤りの検出を改善するとともに、それらの位置決定誤りからの回復を向上させ、さらに迅速化することもできる技術が、本明細書で与えられる。
測位システムが、計算された位置決定に関する誤差推定を生成して、その決定の概算の精度を示すことが可能である。そのような誤差推定は、可能な位置誤りのガウス分布、つまり、一様分布を表すものと一般に想定される。しかし、通常の誤差推定を大きく外れた誤差がときどき存在し得る。例えば、ガウス分布想定の事例において、「3標準偏差」または「3シグマ」の誤差が通常であるはずであり、さらに「6シグマ」レベルの誤差は、非常に稀であるはずである。しかし、この大きさの大きい誤差、またはときとして、はるかに大きい誤差が生じた場合、そのことは、「位置破裂(position blowout)」と呼ばれ得、「位置破裂」は、測位解のすべてまたは一部(例えば、位置、時刻など)が誤っているが、誤りが存在するという十分な指標が存在しない(例えば、誤差推定が、実際の誤差と比べて、はるかに小さい)状態と定義され得る。そのような事例における正しくない位置または時刻は、位置「外れ値」または時刻「外れ値」と呼ばれ得る。誤差推定に加えて、測位システムは、決定の信頼度を示す、計算された位置決定に関する信頼度の数値を生成することが可能である。そのような信頼度の数値は、深刻な位置誤りまたは時刻誤りが存在する尤度がどれだけ低いかの指標を表し得る。より高い信頼度が、必ずしも誤りが存在しないことを示すわけではないが、信頼度がより高い場合、信頼度がより低い場合と比べて、位置外れ値が生じる尤度がはるかに低いことを示す。
図2は、或る実施形態において使用され得る例示的なモバイルデバイスアーキテクチャ30を示すブロック図である。図示されるとおり、モバイルデバイスアーキテクチャ30は、例えば、汎用プロセッサ32と、デジタルシグナルプロセッサ34と、ワイヤレストランシーバ36と、無線受信機38と、メモリ40と、SPS受信機42とを含み得る。バス52、または他の1つまたは複数の代替の構造体が、アーキテクチャ30の様々な構成要素の間で相互接続を確立するために設けられ得る。図示される実施形態において、選択された構成要素とバス52の間に1つまたは複数のインターフェース44、46、48、50が設けられる。ワイヤレストランシーバ36、無線受信機38、およびSPS受信機42はそれぞれ、1つまたは複数のアンテナ54、56、58、および/または他のトランスデューサに結合されて、ワイヤレス信号の送信および/または受信を円滑にすることが可能である。
汎用プロセッサ32およびデジタルシグナルプロセッサ34が、ユーザに1つまたは複数の機能および/またはサービスを提供するプログラムを実行することができるデジタル処理デバイスを備え得る。例えば、これらのプロセッサ32、34の一方、または両方が、対応するワイヤレスデバイスのオペレーティングシステムを実行するのに使用され得る。また、例えば、これらのプロセッサ32、34の一方、または両方が、例えば、正確な位置推定が利用できることに依拠し得るロケーションベースのアプリケーションを含む、ユーザアプリケーションプログラムを実行するのに使用されることも可能である。さらに、これらのプロセッサ32、34の一方、または両方が、一部の実施形態において本明細書で説明される測位関連のプロセスまたは技法のうちの1つまたは複数を部分的に、または完全に実施するのに使用され得る。例えば、1つまたは複数のコントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、縮小命令セットコンピュータ(RISC)、および/または、以上のデバイスの組み合わせを含むその他のデバイスを含め、他の形態のデジタル処理デバイスが、様々な実施形態において説明される機能の一部、またはすべてを実行するのに、さらに、または代替として使用され得ることを認識されたい。
ワイヤレストランシーバ36には、1つまたは複数の遠隔ワイヤレスエンティティとのワイヤレス通信をサポートすることができる任意のタイプのトランシーバが含まれ得る。様々な実施形態において、ワイヤレストランシーバ36は、1つまたは複数のワイヤレスネットワーキング標準および/またはワイヤレスセルラ標準に準拠して構成され得る。一部の実施形態において、周囲の環境における様々なネットワークまたはシステムを相手にした動作をサポートするように複数のワイヤレストランシーバが備えられ得る。モバイルデバイス動作中、ワイヤレストランシーバ36は、ワイヤレス通信システムまたはワイヤレス通信ネットワークの基地局またはアクセスポイントと通信するように求められ得る。無線受信機38は、周囲の環境内のセンサネットワークの1つまたは複数のセンサ、または他の送信するノードからの信号を受信するために動作することが可能である。
メモリ40には、処理デバイスまたは他の構成要素によってアクセスされるようにデジタル情報(例えば、デジタルデータ、コンピュータ実行可能命令、および/またはプログラムなど)を格納することができる任意のタイプのデバイスもしくは構成要素、あるいはそのようなデバイスおよび/または構成要素の組み合わせが含まれ得る。そのようなデバイスまたは構成要素には、例えば、半導体メモリ、磁気データストレージデバイス、ディスクベースのストレージデバイス、光ストレージデバイス、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、USBドライブ、コンパクトディスク読み取り専用メモリ(CD-ROM)、DVD、ブルーレイディスク、光磁気ディスク、消去可能なプログラマブルROM(EPROM)、電気的に消去可能なプログラマブルROM(EEPROM)、磁気カードもしくは光カード、および/または電子命令および/またはデータを格納するのに適した他のデジタルストレージが含まれ得る。
SPS受信機42には、測位衛星からのSPS信号を受信すること、およびそれらの信号を処理して、モバイルデバイスに1つまたは複数の位置推定をもたらすことができる任意のタイプの受信機が含まれ得る。SPS受信機42は、例えば、全地球測位システム(GPS)、GLONASSシステム、コンパスシステム、ガリレオシステム、IRNSSシステム、GNSSシステム、および衛星ベースの補強システム(SBAS)および/または地上ベースの補強システム(GBAS)を使用する他のシステム、および/または他の衛星航法システムを含む任意の既存の、または将来のSPSシステムで動作するように構成され得る。一部の実施形態において、本明細書で説明されるプロセスまたは技法のうちの1つまたは複数が、SPS受信機42内、または類似した構造体内で部分的にまたは完全に(例えば、SPS受信機42のプロセッサ内で部分的にまたは完全に)実施され得る。前述したような、SPS受信機42によって得られる測定に加えて、またはそのような測定の代わりに、モバイルデバイスアーキテクチャ30は、統合された測位システムの一環として地上送信機によって送信された信号の獲得から得られる測定を組み込むことも可能である。例えば、無線受信機38における、またはワイヤレストランシーバ36の受信機部分におけるワイヤレス信号(例えば、ブロードキャスト信号、またはワイヤレス通信システムの一環として送信された信号)の獲得から得られる測定が、位置決定を計算する際に使用され得る。図2のモバイルデバイスアーキテクチャ30は、或る実施形態において使用され得るアーキテクチャの可能な一例を表すことを認識されたい。他のアーキテクチャが、代替として、使用されてもよい。また、本明細書で説明される様々なデバイス、プロセス、または方法のすべて、または一部が、ハードウェア、ファームウェア、および/またはソフトウェアの任意の組み合わせを使用して実施され得ることも認識されたい。
図3は、或る実施形態による例示的なモバイルデバイス70内の機能を示すブロック図である。モバイルデバイス70は、様々な実施形態において図2のモバイルデバイスアーキテクチャ30または他の代替のアーキテクチャを利用することが可能である。図示されるとおり、モバイルデバイス70は、(複数の)受信機72、いくつかの外れ値検出器74、76、78、回復マネージャ80、および1つまたは複数のロケーションベースのアプリケーション82を含み得る。(複数の)受信機72は、信号(SPSシステムにおける測位衛星からのSPS信号、または地上送信機から送信された信号などの)を受信し、さらに獲得し、さらに獲得された信号を使用して、モバイルデバイス70に関する位置決定を計算するように動作することが可能である。計算された位置決定は、モバイルデバイス70の推定された位置を示すことが可能であり、さらに時刻情報を含むことも可能である。前述したとおり、支援データ84が、例えば、測位衛星または地上送信機によって送信された信号の探索および獲得を迅速化する際に使用されるように(複数の)受信機72に供給され得る。位置決定を計算することに加えて、(複数の)受信機72は、位置決定の信頼度を示す信頼度の数値を生成することも可能である。図3に示されるとおり、(複数の)受信機72が、位置決定および/または信頼度の数値を、1つまたは複数のロケーションベースのアプリケーション82によって使用されるようにアプリケーション82に供給することが可能である。前述したとおり、位置決定に誤りが存在する場合、1つまたは複数のロケーションベースのアプリケーション82は、誤動作する可能性があり、このことは、モバイルデバイス70のユーザに悪影響を与え得る。後段でより詳細に説明されるとおり、一部の実施形態において、回復マネージャ80が、位置決定の明白な誤りから回復するように、以前に使用された支援データの全部より少ないデータを使用して、(例えば、衛星または地上送信機からの)信号の再獲得を(複数の)受信機72が実行すべきかどうかを判定するために動作することが可能である。以前に使用された支援データの全部より少ないデータを使用した衛星信号の再獲得は、例えば、支援データが全く受け取られていないかのように、使用されたすべての支援データを無視して、獲得プロセスを再ス
タートすること、周波数、位相、および視野内の可能な信号が非常に広い探索を含めること、単一の衛星を探索すること、または単に、単一の衛星に関して或る範囲の位相を探索すること(例えば、探索空間を制限するように、依然として狭い周波数範囲でのGPSに関する完全な1023PN探索)を含み得る。しかし、以上は、利用可能な支援データの全部より少ないデータを用いて衛星がどのように獲得され得るかの例に過ぎず、特許請求される主題は、この点で限定されないことを理解されたい。
(複数の)受信機72によって生成される信頼度の数値は、深刻な位置外れ値または時刻外れ値が存在することがどれだけ「尤度が低い」かを示すことが可能である。他方、外れ値検出器74、76、78は、1つまたは複数の深刻な外れ値条件が存在することがどれだけ「尤度が高いか」を判定するために動作することが可能である。これを行うのに、個々の外れ値検出器74、76、78が、(複数の)受信機72によって生成された位置決定を支援データの1つまたは複数の要素と比較することが可能である。この比較は、外れ値条件の存在を示すことが可能な不整合が存在するかどうかを判定するように実行され得る。一部の実施形態において、異なる外れ値検出器74、76、78は、異なるタイプの支援データに関する検査を実行することが可能である。例えば、可能な1つのアプローチにおいて、外れ値検出器74が、位置決定と支援データとして使用された初期の大まかな位置推定の間に不整合がないか検査することが可能である。位置決定が大まかな推定と非常に異なる場合、外れ値検出器74は、深刻な外れ値条件の高い尤度を示す出力を生成することが可能である。同様に、外れ値検出器76が、1つのアプローチにおいて、位置決定からの時間基準(例えば、SPS時間基準)を、支援データとして供給された時間基準と比較することが可能である。前述の場合と同様に、値が非常に不整合である場合、外れ値検出器76は、深刻な外れ値条件の高い尤度を示す出力信号を生成することが可能である。本明細書で説明される外れ値検出器の特定の例は、支援データの中で供給される初期位置と位置決定の間の整合性を評価することを対象とするが、位置決定を得るためのプロセスが再スタートされ得るかどうかを判定するために他のタイプの外れ値が検出されてもよい。例えば、外れ値検出器74/76/78が、測定された擬似距離レート(例えば、一連の位置決定、位相変化など)と支援データの中のドップラ指標の間の整合性を評価することを対象としてもよい。外れ値検出器74/76/78が、初期位置と、その初期位置の辺りの地域内で可視である/検出可能であるとは予期されない信号の獲得/検出との間の整合性を評価することを対象としてもよい。例えば、支援データからの初期位置が、米国内のどこかを示し、さらにWAAS(米国SBASシステム)からの検出がない状
態でEGNOS(欧州SBAS)からの強い信号が検出された場合、その初期位置は、そうでないことを示唆する信号の検出と不整合であると判定され得る。さらに別の実施形態において、外れ値検出器74/76/78が、支援データによって与えられる初期位置決定を使用する第1の方法、およびこの位置決定を使用しない第2の方法という、異なる2つの方法を使用して位置決定の間の整合性を評価することを対象としてもよい。さらに別の実施形態において、外れ値検出器74/76/78が、獲得された信号から得られた時刻(例えば、GPS信号の獲得から検出されたGPS時刻)の推定と、支援データの中で与えられる時間基準との間の整合性を評価することを対象としてもよい。
図3には3つの外れ値検出器74、76、78を備えることが例示されるが、異なる実施形態において任意の数の検出器が使用され得ることを認識されたい。一部の実施形態において、支援データのサブセットだけしか、外れ値検出器によって検査されないことが可能である。一部の実施形態において、外れ値検出器74、76、78のうちの1つまたは複数が、位置決定と支援データとして使用されなかった情報の間の整合性を検査することも可能である。
前述したとおり、回復マネージャ80は、(複数の)受信機72が、位置決定の1つまたは複数の明白な誤りから回復するために衛星の再獲得を実行すべきかどうかを判定するために動作することが可能である。この判定を行うのに、一部の実施形態において、回復マネージャ80は、外れ値検出器74、76、78のうちのいくつか(例えば外れ値尤度など)、またはすべてによって生成されたパラメータと、(複数の)受信機72によって生成された信頼度パラメータとの両方を解析することが可能である。回復マネージャ80が、外れ値検出器74、76、78によって生成されたパラメータと、(複数の)受信機72の信頼度パラメータとの両方を考慮することを可能にすることによって、この両方のパラメータの間の均衡が達せられ得る。例えば、(複数の)受信機72が低い信頼度を示し、さらにいくつかの外れ値検出器74、76、78の出力信号が高い外れ値尤度を示す場合、一部の実施形態において回復手順が迅速化され得る。他方、高い信頼度条件中、外れ値検出器の出力は、より注意深く精査され得る。例えば、高い信頼度条件の間、外れ値検出器74、76、78の誤検出がSPSパフォーマンスを阻害し得る可能性を低減するように、より多くの外れ値検出器74、76、78が、高い外れ値尤度を示す必要がある。一部の代替の実施形態において、回復マネージャ80は、再獲得判定を行うのに、外れ値検出器74、76、78のいくつか、またはすべてによって生成されたパラメータを考慮するが、信頼度の数値は考慮しないことが可能である。
回復マネージャ80が、外れ値が存在し、さらに回復が所望されると判定した場合、回復マネージャ80は、信号獲得手順を繰り返すよう(複数の)受信機72に命令することが可能である(例えば、図3の再獲得信号86などを使用して)。また、一部の実施形態において、回復マネージャ80は、支援データのいずれの要素を、(複数の)受信機72がそのような再獲得手順中に使用すべきかを識別することも可能である。例えば、外れ値検出器74、76、78からの外れ値尤度情報が、支援データのいくつかの項目が誤っていることを示唆し得る。再獲得する判定が行われた場合、回復マネージャ80は、一部の実施形態において、再獲得手順中に支援データのこれらの項目を使用しないよう(複数の)受信機72に命令することが可能である。代替のアプローチにおいて、回復マネージャ80は、再獲得中に支援データの事前選択されたサブセット(すなわち、毎回、同一のサブセット)を使用するよう(複数の)受信機72に命令することが可能である。例えば、回復マネージャ80は、一部の実施形態において、再回復中、支援データとしてアルマナックデータおよび/またはエフェメリスデータ(または最初に使用された支援データの他の何らかのサブセット)を使用するように、ただし、その他の支援データは使用しないように(複数の)受信機72に命令することが可能である。一部の実施形態において、再獲得中、支援データは全く使用されない。
外れ値検出器74、76、78は、多種多様な技法のいずれかを使用して、対応する外れ値尤度(または他の類似したパラメータ)を算出することが可能である。例えば、1つのアプローチにおいて、外れ値検出器74が、測位システムによって計算された位置と初期位置の差(d)をとり、この差(d)を、その2つの位置の間の予期されるオフセット(初期位置の不確かさ+計算された位置の不確かさ)で割り、さらにこの出力を或るしきい値と比較することが可能である。この初期位置オフセットが3(「3シグマ」)を超える場合、この外れ値検出器が、位置外れ値が現在、存在することの、より高い尤度を示唆し得る。また、別のアプローチにおいて、SPS誤検出アルゴリズムの演算が監視され得、さらに相当な数(例えば、2つ以上)の測定が解から孤立している場合、この外れ値検出器が、位置外れ値条件が存在することの、より高い尤度を示唆することも可能である。別のアプローチにおいて、或る周波数探索範囲の形態の信号獲得支援が与えられる場合、示唆される周波数探索範囲が、実際に見つかった信号の周波数と比較され得る。実際に見つかった周波数が、示唆される周波数探索範囲を大きく外れている場合、この外れ値検出器が、位置外れ値条件が存在することの、より高い尤度を示唆することも可能である。解の信頼度は、少なくとも部分的に、衛星カウント、幾何学的精度低下率(GDOP)、ならびに衛星航法の技術分野において知られているより高度な内部信頼度測定および外部信頼度測定を含め、様々な因子に基づいて算出され得る。1つの特定の例において、解の信頼度は、その解において8つ以上の擬似距離が使用される場合、「高」と呼ばれ得、その解において5つないし7つの擬似距離が使用される場合、「中」と呼ばれ得、さらにその解において4つ以下の擬似距離が使用される場合、「低」と呼ばれ得る。解の信頼度と潜在的な外れ値の指標の間の均衡をどのようにとることが可能であるかの例において、以下の論理のセットが使用され得る。位置の解の信頼度が「低」である場合に、検出器74、76などのうちのいずれかが、可能な外れ値を宣言した場合、回復アクションが開始され得る。位置の解の信頼度が「中」である場合に、検出器74、76などのうちの少なくとも2つが、可能な外れ値を宣言した場合、回復アクションが開始され得る。位置の解の信
頼度が「高」である場合に、検出器74、76などのうちの少なくとも3つが、可能な外れ値を宣言した場合、回復アクションが開始され得る。このため、この高い信頼度の位置は、外れ値検出器試験の起こり得る誤検出に対して、より堅牢であり得る。
一部の実施形態において、外れ値検出器74、76、78のうちの1つまたは複数が、外れ値の尤度を算出するのに使用される可変のしきい値を有し得る。少なくとも1つのアプローチにおいて、そのような可変のしきい値は、システムの全体的な応答を改良するように時とともに調整され得る。例えば、システムが位置を特定することを始めたばかりである場合、外れ値の可能性について注意深いことがより重要である可能性があり、したがって、前述した初期位置オフセット外れ値検出器は、2シグマなどの、より低いしきい値を使用することが可能であるのに対して、システムが、位置出力を生成して、数分間、動作していた後、初期位置オフセット外れ値検出器は、5シグマなどの、より高いしきい値を使用することが可能である。
図3では、(複数の)受信機72とは別個であるものとして例示されるものの、様々な実施形態において、外れ値検出器74、76、78、および/または回復マネージャ80のうちの1つまたは複数が、1つまたは複数の受信機の一部として実装されてもよいことを認識されたい。一部の実施形態において、外れ値検出器74、76、78、および/または回復マネージャ80のうちの1つまたは複数が、ローカル受信機と通信状態にあるモバイルデバイスの1つまたは複数のプロセッサ内に実装され得る。また、外れ値検出器74、76、78、および/または回復マネージャ80のうちの1つまたは複数が、一部の実施例において、モバイルデバイスと通信状態にある遠隔サーバ内に実装されることも可能である。例えば、一部の実施形態において、クラウドコンピューティング技法が、本明細書で説明される技法およびプロセスのいくつか、またはすべてを実行するのに使用され得る。
図4は、或る実施形態における測位システム(例えば、SPS測位システム)において動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するための例示的な方法90を示す流れ図である。最初に、位置決定が、その位置決定を生成する際に使用するために衛星を獲得するのに使用された支援データの1つまたは複数の要素に照らして、整合性を検査される(ブロック92)。一部の実施形態において、これらの検査は、例えば、その位置決定を支援データの要素と比較する外れ値検出器によって実行され得る。これらの整合性検査のうちの1つまたは複数の検査の結果は、例えば、その位置決定、および支援データの対応する要素を所与として、外れ値が存在する尤度を識別する情報を含み得る。その後、少なくとも部分的に、その位置決定を検査したことの結果に基づいて、測位信号を再獲得し、さらに以前に使用した支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を生成すべきかどうかが判定され得る(ブロック94)。例えば、しきい値数を超えた数の整合性検査が、高い外れ値尤度を示す結果をもたらした場合、外れ値が存在するものと想定され得、さらに回復が行われ得る。
図5は、或る実施形態におけるSPSシステムにおいて動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するための別の例示的な方法100を示す流れ図である。しかし、SPSシステムのこの特定の実施形態に対する方法100の適用は、単に例示的な実施例に過ぎないこと、および方法の態様は、特許請求される主題を逸脱することなく、地上送信機からの信号の獲得に基づく測位技術に適用され得ることを理解されたい。最初に、SPSシステムにおける測位衛星を獲得する探索が、支援データを使用して実行され、さらに獲得された衛星から受信されたSPS信号を使用して位置決定が計算される(ブロック102)。1つのシナリオにおいて、4つ以上の衛星が獲得され得る。次に、この位置決定の信頼度の数値が、計算され得る(ブロック104)。前述したとおり、この位置決定の信頼度の数値は、例えば、深刻な位置誤りまたは時刻誤りが存在すると考えられる尤度がどれだけ低いかを示すことが可能である。次に、この位置決定が、支援データのいくつか、またはすべてと比較されて、外れ値尤度が算出され得る(ブロック106)。外れ値尤度はそれぞれ、例えば、外れ値が存在すると考えられる尤度がどれだけ高いかを示すことが可能である。次に、少なくとも部分的に、外れ値尤度および位置決定信頼度に基づいて、以前に使用されたより少ない支援データを使用して衛星を再獲得し、さらに位置決定を再計算すべきかどうかの判定が、行われ得る(ブロック108)。
図6は、或る実施形態における測位システムにおいて動作するモバイルデバイスに関する測位回復を管理するためのさらに別の例示的な方法110を示す流れ図である。少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されたロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件が検出され得る(ブロック112)。初期位置は、例えば、支援データから得られた位置を含み得る。少なくとも1つの実施形態において、初期位置は、例えば、モバイルデバイスにおいて獲得された基地局IDに基づいて得られ得る。推定されるロケーションは、例えば、測位受信機(例えば、SPS受信機)によって計算され得る。誤った条件は、例えば、推定されたロケーションを初期位置と比較することによって検出され得る。誤った条件の検出に応答して、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスが、モバイルデバイスにおいて再スタートされ得る(ブロック114)。このことは、例えば、初期位置、または計算されたロケーション推定(例えば、以前の位置決定)を使用せずに、新たな位置決定を生成するよう受信機に命令することを含み得る。位置決定を得るのに、複数の測位信号が、モバイルデバイスにおいて獲得され得る。また、いくつかの実施形態において、エフェメリス情報および/またはアルマナック情報が使用されることも可能である。SPS測位の一部の実施形態において、とりわけ、1つまたは複数のSPS信号を獲得する全天スキャンを開始することによって、位置決定が取得され得る。
本明細書で使用される場合、「および」、「または」、および「および/または」という言葉は、少なくとも部分的に、そのような言葉が使用される文脈に依存することも予期される様々な意味を含み得る。通常、「または」は、A、B、またはCなどのリストを関連付けるのに使用される場合、ここでは、包括的な意味で使用されるA、B、およびCとともに、ここでは、排他的な意味で使用されるA、B、またはCも意味することを意図している。さらに、本明細書で使用される場合、「1つまたは複数の」という言葉は、任意の特徴、構造、または特性を単数で表すのに使用されることも、複数の特徴、構造、または特性、あるいは特徴、構造、または特性の他の何らかの組み合わせを表すのに使用されることも可能である。ただし、以上は、単に説明的な例に過ぎず、特許請求される主題は、この例に限定されないことに留意されたい。
本明細書で説明される方法は、用途に依存して様々な手段によって実施され得る。例えば、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、または以上の組み合わせで実施され得る。ハードウェア実施形態の場合、処理は、例えば、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、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、電子デバイス、本明細書で説明される機能を実行するように設計された他の電子ユニット、または以上の組み合わせの内部で実施され得る。本明細書で、「制御論理」という用語は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または組み合わせによって実施される論理を包含する。
ファームウェアおよび/またはソフトウェア実施形態の場合、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、手順、関数など)で実施され得る。命令を有形に具現化する任意のマシン可読デジタル媒体が、本明細書で説明される方法を実施するのに使用され得る。例えば、ソフトウェアコードが、記録媒体の中に格納されて、処理ユニットによって実行され得る。ストレージは、処理ユニット内部に実装されることも、処理ユニットの外部に実装されることも可能である。本明細書で使用される場合、「記録媒体」、「ストレージメディア」、「ストレージデバイス」、「デジタルストレージ」などの用語は、任意のタイプの長期、短期、揮発性、不揮発性、またはその他のストレージ構造を指し、データが格納されるいずれの特定のタイプのメモリにも、メモリの数にも、媒体のタイプにも限定されない。
ファームウェアおよび/またはソフトウェアで実施される場合、それらの関数は、コンピュータ可読記録媒体上に1つまたは複数の命令またはコードとして格納され得る。例には、データ構造が符号化されたコンピュータ可読記録媒体、およびコンピュータプログラムが符号化されたコンピュータ可読記録媒体が含まれる。コンピュータ可読記録媒体は、製造品の形態をとり得る。コンピュータ可読記録媒体には、物理的コンピュータ記録媒体が含まれる。コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能なデジタル媒体であり得る。例として、限定としてではなく、そのようなコンピュータ可読記録媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態で所望されるプログラムコードを格納するのに使用され得、さらにコンピュータによってアクセスされ得る他の任意の媒体を備えることが可能であり、本明細書で使用される場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)には、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタルバーサタイルディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、およびブルーレイディスク(disc)が含まれ、ただし、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再現するのに対して、ディスク(disc)は、レーザを用いてデータを光学的に再現する。また、以上の媒体の組み合わせも、コンピュータ可読記録媒体の範囲に含められなければならない。
本明細書で説明される技法は、例えば、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)などの様々なワイヤレス通信ネットワークに関連して実施され得る。「ネットワーク」という用語と「システム」という用語は、互換的に使用され得る。「位置」という用語と「ロケーション」という用語は、互換的に使用され得る。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、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワーク、WiMAX(IEEE802.16)ネットワークなどであり得る。CDMAネットワークは、例えば、cdma2000、広帯域CDMA(W-CDMA)などの1つまたは複数の無線アクセス技術(RAT)を実施することが可能である。cdma2000は、IS-95標準、IS-2000標準、およびIS-856標準を含み得る。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ズ(GSM(登録商標))、デジタルアドバンストモバイルフォンシステム(D-AMPS)、または他の何らかのRATを実施することが可能である。GSM(登録商標)およびW-CDMAは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称のコンソーシアムからの文書において説明される。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称のコンソーシアムからの文書において説明される。3GPPおよび3GPP2は、公開されている。WLANは、例えば、IEEE802.11xネットワークまたは他の何らかのタイプのネットワークであり得る。WPANは、例えば、Bluetooth(登録商標)ネットワーク、IEEE802.15xネットワーク、または他の何らかのタイプのネットワークであり得る。また、本明細書で開示される技法は、WWAN、WLAN、および/またはWPANの任意の組み合わせに関連して実施されることも可能である。
本明細書で使用される場合、「モバイルデバイス」という用語は、セルラ電話機、スマートフォン、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)、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ポータブルメディアプレーヤ、またはワイヤレス通信信号および/また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もしくはポータブルデバイスなどのデバイスを指す。また、「モバイルデバイス」という用語は、衛星信号受信、支援データ受信、および/または位置関連の処理がそのデバイスにおいて行われるか、またはパーソナルナビゲーションデバイス(PND)において行われるかにかかわらず、短距離ワイヤレス接続、赤外線接続、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ことも意図している。また、「モバイルデバイス」という用語は、衛星信号受信、支援データ受信、および/または位置関連の処理が、そのデバイスにおいて行われるか、サーバにおいて行われるか、またはネットワークに関連する別のデバイスにおいて行われるかにかかわらず、インターネット、Wi-Fi、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ことも意図している。また、以上のデバイスの任意の動作可能な組み合わせも、「モバイルデバイス」と考えられる。
何かが「最適化された」もしくは「要求される」として指定されること、または他の類似した指定は、本開示が、最適化されたシステム、または「要求される」要素が存在するシステムだけに適用されること(または他の指定による他の限定)を示さない。これらの指定は、説明される特定の実施形態だけを指す。無論、多くの実施形態が可能である。これらの技法は、開発中のプロトコル、または開発されることになるプロトコルを含め、本明細書で説明されるプロトコル以外のプロトコルで使用され得る。
前述の詳細な説明において、特許請求される主題の徹底的な理解をもたらすように多数の特定の詳細が示されてきた。しかし、特許請求される主題は、それらの特定の詳細なしに実施され得ることが当業者には理解されよう。その他、当業者によく知られている方法または構造は、特許請求される主題を不明瞭にしないように詳細には説明されていない。
前述の詳細な説明のいくつかの部分は、特定の装置、または専用のコンピューティングデバイスもしくはコンピューティングプラットフォームの記録媒体の中に格納されたバイナリ状態での動作の論理、アルゴリズム、またはシンボル表現の点で提示されてきた。この特定の明細書の文脈で、特定の装置という言葉、またはそれに類する言葉には、プログラムソフトウェアからの命令に従って特定の機能を実行するようにプログラミングされた後の汎用コンピュータが含まれ得る。アルゴリズム上の説明、またはシンボル表現は、信号処理分野または関連技術分野の業者によって、自らの作業の内容を他の同業者に伝えるのに使用される技法の例である。アルゴリズムとは、本明細書で、さらに一般的にも、所望される結果につながる自己矛盾のない一連の動作または類似した信号処理であると考えられる。この文脈で、動作または処理には、物理的量の物理的操作が関与する。通常、ただし、必然的にではなく、そのような量は、情報を表す電子信号として格納される、転送される、組み合わされる、比較される、またはそれ以外で操作され得る電気信号または磁気信号の形態をとることが可能である。ときとして、主に一般的な用法の理由で、そのような信号をビット、データ、値、要素、シンボル、文字、項、数、数値、情報などと呼ぶことが好都合であることが分かっている。しかし、これら、または類似する用語のすべては、適切な物理的量に関連付けられるべきであり、単に便利なラベルに過ぎないことを理解されたい。
特に明記しない限り、以下の説明から明白なとおり、本明細書全体にわたって、「処理すること」、「演算すること」、「計算すること」、「判定/特定/算出すること」、「確立すること」、「得ること」、「識別すること」、「選択すること」、「生成すること」、「推定すること」、「初期化すること」などの用語を利用する説明は、専用コンピュータまたは類似した専用電子コンピューティングデバイスなどの特定の装置のアクションまたはプロセスを指すことが可能であるものと認識されたい。したがって、本明細書の文脈で、専用コンピュータまたは類似した専用電子コンピューティングデバイスは、その専用コンピュータまたは類似する電子コンピューティングデバイスのメモリ、レジスタ、または他の情報格納デバイス、情報伝送デバイス、もしくは情報表示デバイスの内部で物理的な電子的量もしくは磁気的量として通常、表される信号を操作すること、または変換することができる。この特定の特許出願の文脈で、「特定の装置」という言葉には、プログラムソフトウェアからの命令に従って特定の機能を実行するようにプログラミングされた後の汎用コンピュータが含まれ得る。
コンピュータ可読記録媒体は、通常、非一時的であることが可能であり、または非一時的なデバイスを備えることが可能である。この文脈で、非一時的な記録媒体には、有形であるデバイス、つまり、デバイスは、デバイスの物理的状態を変化させ得るものの、具体的な物理的形態を有するデバイスが含まれ得る。したがって、例えば、非一時的とは、デバイスが、この状態の変化にもかかわらず、有形なままであるデバイスを指す。
衛星測位システム(SPS)は、通常、エンティティが、少なくとも部分的に、送信機から受信される信号に基づいて、地球上、または地球上空のエンティティのロケーションを特定することを可能にするように位置付けられた送信機のシステムを含む。そのような送信機は、決まった数のチップの反復する擬似ランダム雑音(PN)符号で印が付けられた信号を、通常、送信し、さらに地上ベースの制御局、ユーザ機器、および/または宇宙船の上に配置され得る。或る特定の例において、そのような送信機は、地球周回軌道衛星(SV)上に配置され得る。例えば、全地球測位システム(GPS)、ガリレオ、GLONASS、またはコンパスなどの地球航法衛星システム(GNSS)の星座における或るSVが、その星座の他のSVによって送信されたPN符号とは区別できるPN符号で印が付けられた信号を送信することが可能である(例えば、GPSの場合のように各衛星に関して異なるPN符号を使用して、またはGLONASSの場合のように異なる周波数上で同一の符号を使用して)。いくつかの態様によれば、本明細書で提示される技法は、SPSのための全地球システム(例えば、GNSS)に限定されない。例えば、本明細書で提供される技法は、例えば、日本上空の準天頂衛星システム(QZSS)、インド上空のインド地域航法衛星システム(IRNSS)、中国上空の北斗などの様々な地域システム、および/または1つまたは複数の全地球航法衛星システムおよび/または地域航法衛星システムに関連付けられる、もしくはそれ以外でそのようなシステムのために使用できるようにされ得る様々な補強システム(例えば、衛星ベースの補強システム(SBAS))に適用される、またはそれ以外でそのようなシステムのために使用できるようにされ得る。例として、限定としてではなく、SBASには、例えば、広域補強システム(WAAS)、欧州静止衛星航法オーバーレイサービス(EGNOS)、多機能衛星補強システム(MSAS)、GPSによって支援された静止衛星補強航法システム、もしくはGPS-静止衛星補強航法システム(GAGAN)、および/または以上に類するシステムなどの、完全性情報、差分補正などをもたらす1つまたは複数の補強システムが含まれ得る。このため、本明細書で使用される場合、SPSには、1つまたは複数の全地球航法衛星システム、および/または地域航法衛星システム、および/または補強システムの任意の組合せが含まれ得、さらにSPS信号には、そのような1つまたは複数のSPSに関連するSPS信号、SPS様の信号、および/またはその他の信号が含まれ得る。
現在、例示的な特徴と考えられるものを例示し、説明してきたが、特許請求される主題を逸脱することなく、他の様々な変形が行われ得、さらに均等形態が代わりに使用され得ることが当業者には理解されよう。さらに、本明細書で説明される中心的概念を逸脱することなく、特許請求される主題の教示に特定の状況を適応させる多くの変形が行われ得る。
したがって、特許請求される主題は、開示される特定の例に限定されるのではなく、そのような特許請求される主題は、添付の特許請求の範囲、およびその均等物に含まれるすべての態様も含み得ることが意図される。
12 モバイルデバイス
14、16、18、20 衛星
22、24 基地局
32 汎用プロセッサ
34 デジタルシグナルプロセッサ
36 ワイヤレストランシーバ
38 無線受信機
40 メモリ
42、72 衛星測位システム受信機
44、46、48、50 インターフェース
52 バス
54、56、58 アンテナ
74、76、78 外れ値検出器
80 回復マネージャ
82 ロケーションベースのアプリケーション
84 支援データ
86 再獲得信号

Claims (56)

  1. 少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されるロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出するステップと、
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、前記初期位置および前記計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするステップとを備えるマシン実施方法。
  2. 前記初期位置は、支援データから得られる請求項1に記載の方法。
  3. 前記初期位置は、少なくとも部分的に、前記モバイルデバイスにおいて獲得された基地局IDに基づく請求項1に記載の方法。
  4. 前記位置決定を得る前記ステップは、少なくとも部分的に前記モバイルデバイスにおける複数の衛星測位システム信号の獲得に基づいて前記位置決定を得るステップをさらに備える請求項1に記載の方法。
  5. 前記位置決定を得る前記ステップは、エフェメリス情報および/またはアルマナック情報を使用して前記位置決定を得るステップをさらに備える請求項4に記載の方法。
  6. 前記位置決定を得る前記ステップは、1つまたは複数の衛星測位システム信号を獲得する全天スキャンを開始するステップをさらに備える請求項1に記載の方法。
  7. 前記モバイルデバイスの前記推定されるロケーションの適合性の前記判定に応答して、前記誤った条件を検出する前記ステップは、前記推定されるロケーションを前記初期位置と比較するステップをさらに備える請求項1に記載の方法。
  8. 測位衛星からSPS(衛星測位システム)信号を獲得し、さらに前記獲得されたSPS信号を使用して装置の推定されるロケーションを計算するSPS受信機と、
    少なくとも部分的に初期位置に基づく装置の推定されるロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出し、さらに前記誤った条件の前記検出に応答して、装置において、前記初期位置および前記計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするプロセッサとを備える装置。
  9. 前記初期位置は、支援データから得られる請求項8に記載の装置。
  10. 前記初期位置は、少なくとも部分的に、装置において獲得された基地局IDに基づく請求項8に記載の装置。
  11. 位置決定を得る前記プロセスは、装置において複数のSPS信号を獲得するプロセスを含む請求項8に記載の装置。
  12. 位置決定を得る前記プロセスは、SPS衛星に関するエフェメリス情報および/またはアルマナック情報を得るプロセスを含む請求項11に記載の装置。
  13. 位置決定を得る前記プロセスは、1つまたは複数のSPS信号を獲得する全天スキャンを開始するプロセスを含む請求項8に記載の装置。
  14. 前記誤った条件を検出する前記プロセスは、前記推定されるロケーションを前記初期位置と比較するプロセスをさらに備える請求項8に記載の装置。
  15. 少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されるロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出し、さらに
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、前記初期位置および前記計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするようにコンピューティングシステムによって実行可能な命令を格納しているデジタル記録媒体を備える装置。
  16. 前記初期位置は、支援データから得られる請求項15に記載の装置。
  17. 前記初期位置は、少なくとも部分的に、前記モバイルデバイスにおいて獲得された基地局IDに基づく請求項15に記載の装置。
  18. 前記位置決定を得る前記プロセスは、少なくとも部分的に前記モバイルデバイスにおける複数のSPS信号の獲得に基づいて前記位置決定を得るプロセスをさらに備える請求項15に記載の装置。
  19. 前記位置決定を得る前記プロセスは、エフェメリス情報および/またはアルマナック情報を使用して前記位置決定を得るプロセスをさらに備える請求項18に記載の装置。
  20. 前記位置決定を得る前記プロセスは、1つまたは複数のSPS信号を獲得する全天スキャンを開始するプロセスをさらに備える請求項15に記載の装置。
  21. 前記モバイルデバイスの前記推定されるロケーションの適合性の前記判定に応答して、前記誤った条件を検出する前記プロセスは、前記推定されるロケーションを前記初期位置と比較するプロセスをさらに備える請求項15に記載の装置。
  22. 少なくとも部分的に初期位置に基づいて計算されたモバイルデバイスの推定されるロケーションの適合性の判定に応答して、誤った条件を検出するための手段と、
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、前記初期位置および前記計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするための手段とを備える装置。
  23. 前記初期位置は、支援データから得られる請求項22に記載の装置。
  24. 前記初期位置は、少なくとも部分的に、前記モバイルデバイスにおいて獲得された基地局IDに基づく請求項22に記載の装置。
  25. 前記プロセスを再スタートする前記手段は、少なくとも部分的に前記モバイルデバイスにおける複数のSPS信号の獲得に基づいて前記位置決定を得るための手段をさらに備える請求項22に記載の装置。
  26. 前記プロセスを再スタートする前記手段は、エフェメリス情報および/またはアルマナック情報を使用して前記位置決定を得るための手段をさらに備える請求項25に記載の装置。
  27. 前記プロセスを再スタートする前記手段は、1つまたは複数のSPS信号を獲得する全天スキャンを開始するための手段をさらに備える請求項22に記載の装置。
  28. 前記モバイルデバイスの前記推定されるロケーションの適合性の前記判定に応答して、前記誤った条件を検出するための前記手段は、前記推定されるロケーションを前記初期位置と比較するための手段をさらに備える請求項22に記載の装置。
  29. 衛星測位システム(SPS)受信機の位置決定を、前記位置決定を生成するのに使用された支援データとの整合性に関して検査するステップと、
    少なくとも部分的に前記位置決定を検査する前記ステップの結果に基づいて、前記支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定するステップとを備えるマシン実施方法。
  30. 前記位置決定の信頼度を計算するステップをさらに備える方法であって、
    前記新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定する前記ステップは、少なくとも部分的に前記位置決定の前記信頼度、および前記位置決定を検査する前記ステップの前記結果に基づく請求項29に記載の方法。
  31. 前記位置決定を検査する前記ステップは、
    前記位置決定を前記支援データの第1の要素と比較して、第1の外れ値尤度を生成するステップと、
    前記位置決定を前記支援データの第2の要素と比較して、第2の外れ値尤度を生成するステップとを備える方法であって、
    前記新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定する前記ステップは、少なくとも部分的に前記第1の外れ値尤度および前記第2の外れ値尤度に基づく請求項29に記載の方法。
  32. 前記新たな位置決定を生成する判定が行われた場合、前記支援データの全部より少ないデータを使用して衛星を再獲得するようSPS受信機に命令するステップをさらに備える請求項29に記載の方法。
  33. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、前記支援データの要素の事前定義されたサブグループを含む請求項29に記載の方法。
  34. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、支援データを全く含まない請求項29に記載の方法。
  35. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、少なくとも部分的に前記位置決定を検査する前記ステップの前記結果に基づいて選択される請求項29に記載の方法。
  36. 前記支援データは、以下、すなわち、現在のロケーションの推定、SPS時刻の推定、アルマナックデータ、およびエフェメリスデータのうちの1つまたは複数を含む請求項29に記載の方法。
  37. 支援データを使用して測位衛星を獲得し、獲得された衛星から受信されたSPS(衛星測位システム)信号を使用して位置決定を計算し、さらに前記位置決定の信頼度を算出するSPS受信機と、
    前記位置決定を前記支援データの要素と比較して、外れ値尤度情報を生成する複数の外れ値検出器と、
    少なくとも部分的に前記位置決定の前記信頼度、および前記外れ値尤度情報に基づいて、前記支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を計算するよう前記SPS受信機に命令すべきかどうかを判定する回復マネージャとを備える装置。
  38. 前記複数の外れ値検出器は、前記位置決定を前記支援データの大まかな位置推定と比較して、第1の外れ値尤度指標を生成する第1の外れ値検出器を含む請求項37に記載の装置。
  39. 前記複数の外れ値検出器は、前記位置決定を前記支援データの推定されるSPS時刻と比較して、第2の外れ値尤度指標を生成する第2の外れ値検出器を含む請求項37に記載の装置。
  40. 前記複数の外れ値検出器は、装置のパフォーマンスを向上させるように時とともに調整され得る可変しきい値を有する第1の外れ値検出器を含む請求項37に記載の装置。
  41. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、前記支援データの要素の事前定義されたサブグループを含む請求項37に記載の装置。
  42. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、支援データを全く含まない請求項37に記載の装置。
  43. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、少なくとも部分的に前記外れ値尤度情報に基づいて選択される請求項37に記載の装置。
  44. 衛星測位システム(SPS)受信機の位置決定を、前記位置決定を生成するのに使用された支援データとの整合性に関して検査し、
    少なくとも部分的に前記位置決定の前記検査の結果に基づいて、前記支援データの全部より少ないデータを使用して新たな位置決定を生成すべきかどうかを判定するようにコンピューティングシステムによって実行可能な命令を格納しているデジタル記録媒体を備える装置。
  45. 前記デジタル記録媒体は、
    前記位置決定の信頼度を計算する命令をさらに含み、
    前記新たな位置決定を生成すべきかどうかの前記判定は、少なくとも部分的に前記位置決定の前記信頼度、および前記位置決定の前記検査の前記結果に基づく請求項44に記載の装置。
  46. 前記位置決定を検査する前記命令は、
    前記位置決定を前記支援データの第1の要素と比較して、第1の外れ値尤度を生成し、さらに
    前記位置決定を前記支援データの第2の要素と比較して、第2の外れ値尤度を生成する命令を含み、
    前記新たな位置決定を生成すべきかどうかの前記判定は、少なくとも部分的に前記第1の外れ値尤度および前記第2の外れ値尤度に基づく請求項44に記載の装置。
  47. 支援データを使用して衛星測位システム(SPS)の衛星を獲得するための手段と、
    衛星を獲得するための前記手段によって獲得された衛星から受信された信号を使用して位置決定を計算するための手段と、
    前記位置決定の信頼度を生成するための手段と、
    前記位置決定を前記支援データの要素と比較することによって外れ値尤度を生成するための手段と、
    少なくとも部分的に前記外れ値尤度に基づいて新たな位置決定を計算する回復手順を開始すべきかどうかを判定するための手段とを備える装置。
  48. 判定するための前記手段は、少なくとも部分的に前記信頼度および前記外れ値尤度に基づいて前記回復手順を開始すべきかどうかを判定するための手段を含む請求項47に記載の装置。
  49. 回復手順を開始すべきかどうかを判定するための前記手段は、回復手順を開始する判定が行われた場合、前記支援データの全部より少ないデータを使用して衛星を再獲得するよう衛星を獲得するための前記手段に命令する請求項47に記載の装置。
  50. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、前記支援データの特定のサブセットを含む請求項49に記載の装置。
  51. 判定するための前記手段は、少なくとも部分的に前記外れ値尤度に基づいて前記支援データの前記全部より少ないデータを選択するための手段を含む請求項49に記載の装置。
  52. 前記支援データの前記全部より少ないデータは、支援データを全く含まない請求項49に記載の装置。
  53. 外れ値尤度を生成するための前記手段は、前記位置決定を前記支援データの要素と比較するのに使用されるしきい値を、時とともに変更するための手段を含む請求項49に記載の装置。
  54. モバイルデバイスにおける1つまたは複数の測位信号の獲得から観察された時刻と測位支援データから得られた時間基準との比較に応答して、誤った条件を検出するステップと、
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、前記測位支援データとは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするステップとを備えるマシン実施方法。
  55. モバイルデバイスにおける1つまたは複数の測位信号の獲得から観察された情報と測位支援データから得られた初期位置との整合性の評価に応答して、誤った条件を検出するステップと、
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、前記初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするステップとを備えるマシン実施方法。
  56. 少なくとも部分的にモバイルデバイスにおいて得られた1つまたは複数の位置決定に基づいて計算された前記モバイルデバイスの速度と測位支援データから得られたドップラ情報との整合性の評価に応答して、誤った条件を検出するステップと、
    前記誤った条件の前記検出に応答して、前記モバイルデバイスにおいて、初期位置および計算されたロケーション推定とは独立に位置決定を得るプロセスを再スタートするステップとを備えるマシン実施方法。
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