JP2016503885A - 機会の信号を活用してｇｎｓｓ利用可能性を予測することによりｇｎｓｓ受信機の電力使用量を低減させるためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

航行衛星受信機の電力使用量を低減させるためのシステムおよび方法が提示される。無線信号が、信号環境内の携帯型電子機器において受信される。携帯型電子機器における無線信号の信号特性が、信号環境において測定される。信号特性に基づいて、信号環境における無線信号の推定信号強度が推定される。推定信号強度は、無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、予期される信号強度と比較される。推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、携帯型電子機器においてGNSS信号が追跡される。推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、GNSS信号の追跡は、携帯型電子機器において再構成される。

Description

本開示の実施形態は、一般に、携帯型電子機器に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、携帯型電子機器の電力使用量を低減させるためのシステムに関する。

GPS、GLONASS、Galileo、Beidouといった全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite Systems（GNSS））は、電子機器上で実行されるときに電力を消費する。モバイル電子機器上では、電池容量が限られているので、モバイル電子機器が電池充電間で動作し得る時間を延ばすために電力を節約することが非常に望ましい。いくつかの物理環境においては、GNSS信号が遮断され、または、モバイル電子機器によって確実に追跡することができず、ナビゲーションに使用できない程度まで減衰する。例えば、多くの屋内環境では、建物の屋根が、GNSS信号を遮断し、または、モバイル電子機器によるナビゲーションに有効ではない程度まで減衰させる場合がある。

航行衛星受信機の電力使用量を低減させるためのシステムおよび方法が提示される。無線信号が、信号環境内の携帯型電子機器において受信される。携帯型電子機器における無線信号の信号特性が、信号環境において測定される。信号特性に基づいて、信号環境における無線信号の推定信号強度が推定される。推定信号強度は、無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、予期される信号強度と比較される。推定信号強度変化が、予期されるGNSS（global navigation satellite system）信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、GNSS信号が携帯型電子機器において追跡される。推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、GNSS信号の追跡は、携帯型電子機器において（例えば、非アクティブ化によって）再構成される。

このように、本開示の実施形態は、モバイル電子機器における航行衛星受信機の電力使用量を低減させるためのシステムおよび方法を提供する。

一実施形態において、携帯型電子機器におけるGNSS受信機の電力使用量を低減させるための方法は、信号環境内の携帯型電子機器において、少なくとも1つの無線信号を受信する。方法は、さらに、信号環境内の携帯型電子機器における少なくとも1つの無線信号の少なくとも1つの信号特性を測定する。方法は、さらに、信号特性に基づいて、信号環境における無線信号の推定信号強度を推定する。方法は、さらに、少なくとも1つの無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、推定信号強度を予期される信号強度と比較する。方法は、さらに、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、携帯型電子機器においてGNSS信号を追跡する。方法は、さらに、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、携帯型電子機器におけるGNSS信号の追跡を再構成する。

別の実施形態において、携帯型電子機器におけるGNSS受信機の電力使用量を低減させるためのシステムは、第1の受信機と、プロセッサモジュールと、第2の受信機とを含む。第1の受信機は、信号環境内の携帯型電子機器において無線信号を受信し、信号環境内の携帯型電子機器における無線信号の信号特性を測定する。プロセッサモジュールは、信号特性に基づいて、信号環境における無線信号の推定信号強度を推定する。また、プロセッサモジュールは、無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、推定信号強度を予期される信号強度と比較する。第2の受信機は、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、携帯型電子機器においてGNSS信号を受信する。また第2の受信機は、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、携帯型電子機器におけるGNSS信号の受信を再構成する。

別の実施形態において、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、携帯型電子機器における航行衛星受信機の電力使用量を低減させるためのコンピュータ実行可能命令を含む。コンピュータ実行可能命令は、信号環境内の携帯型電子機器において無線信号を受信し、信号環境内の携帯型電子機器における無線信号の信号特性を測定する。コンピュータ実行可能命令は、さらに、信号特性に基づいて、信号環境における無線信号の推定信号強度を推定する。コンピュータ実行可能命令は、さらに、無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、推定信号強度を予期される信号強度と比較する。コンピュータ実行可能命令は、さらに、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、携帯型電子機器においてGNSS信号を追跡する。コンピュータ実行可能命令は、さらに、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、携帯型電子機器におけるGNSS信号の追跡を再構成する。

この概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明する選択された概念を、簡略化した形で紹介するために示すものである。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的特徴を特定するためのものではなく、特許請求される主題の範囲の確定の助けとして使用するためのものでもない。

本開示の実施形態のより完全な理解は、詳細な説明および特許請求の範囲を、添付の図面と併せて考察することによって得ることができる。各図において、類似の参照番号は図全体にわたって類似した要素を指す。各図は、本開示の理解を容易にするために示すものであり、本開示の広さ、範囲、規模、または適用性を制限するものではない。図面は必ずしも縮尺通り作成されているとは限らない。

例示的な信号環境の図である。 本開示の一実施形態による例示的機能ブロック図である。 本開示の一実施形態による、GNSS受信機の電力使用量を低減させるためのプロセスを示す例示的流れ図である。

以下の詳細な説明は、例示的な性格のものであり、本開示、または、本開示の実施形態の適用および使用を限定するためのものではない。具体的な機器、技法、および用途の記述は、例として示すにすぎない。当業者には、本明細書で記述される例への変更が容易に明らかになり、本明細書で定義される一般原理は、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく他の例および用途にも適用され得るものである。さらに、上記の技術分野、背景技術、発明の概要、または以下の詳細な説明において提示されるいかなる明示的、または暗黙的理論による制約も意図されていない。本開示は、特許請求の範囲と一致する範囲を与えられるべきであり、本明細書で記述され、示される例だけに限定されるべきではない。

本開示の実施形態は、本明細書において、機能的ブロック構成要素および／または論理的ブロック構成要素ならびに様々な処理ステップとして記述され得る。そうしたブロック構成要素は、指定される機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア構成要素によって実現され得ることを理解すべきである。簡潔にするために、通信システム、GNSS追跡法、GNSS探索アルゴリズム、ネットワークプロトコル、全地球測位システム、クラウドコンピューティング、ならびに、システム（およびシステムの個別動作構成要素）の他の機能的側面に関連した従来の技法および構成要素については、本明細書では詳細に記述されない場合がある。

本開示の実施形態は、非限定的用途、すなわち、携帯電話のコンテキストで記述される。しかし、本開示の実施形態は、そうした携帯電話だけに限定されるものではなく、本明細書で記述される技法は、携帯型蓄電装置の使用を必要とする、または、熱や費用の理由といった任意の他の理由で電力使用量の低減を必要とする他の用途においても利用され得る。例えば、実施形態は、デスクトップコンピュータ、ラップトップもしくはノートブックコンピュータ、iPad（商標）、iPod（商標）、セルフォン、ＰＤＡ（personal digital assistant）、メインフレーム、サーバ、ルータ、インターネットプロトコル（IP）ノード、WiFiノード、クライアント機器、または、所与の用途もしくは環境に望ましく、もしくは適し得る任意の他のタイプの専用もしくは汎用のコンピューティング機器に適用され得る。

本明細書を読めば当業者には明らかとなるはずのように、以下は、本開示の例および実施形態であり、これらの例と一致する動作だけに限定されるものではない。本開示の例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、他の実施形態も利用されてよく、変更が加えられてもよい。

実施形態は、無線信号を使用して、携帯型電子機器がGNSS信号を追跡し得ることになる尤度を決定するためのシステムおよび方法を提供する。実施形態は、この尤度を使用して、携帯型電子機器内のGNSS受信機の「電源を入れる」べきかどうか判断する。無線受信機における無線信号を用いた尤度の決定は、GNSS受信機においてGNSS信号を用いて必要とされるはずの電力より少ない電力で行うことができ、それによって、携帯型電子機器上の電力消費を低減させることができる。

図1は、携帯型電子機器104の例示的信号環境100の図である。図1には、屋内高減衰環境102内の密閉容積106内に位置する携帯型電子機器104が、無線信号110といった減衰した無線信号を受信することが示されている。減衰した無線信号110は、GNSS信号108の利用可能性がなく、よって、携帯型電子機器104のGNSSトラッカ116のアクティブ化（例えば、使用可にすること、「電源を入れること」など）が保証できないことを指示し得る。このように、GNSSトラッカ116をアクティブ化しないことによって、携帯型電子機器104のGNSS受信機118の電力使用量（例えば電池電力使用量）が低減する。

屋外低減衰環境122内に位置する携帯型電子機器104は、ほぼ減衰しない無線信号114を受信する。これらのほぼ減衰しない無線信号114は、GNSS信号112の利用可能性が高く、よって、GNSSトラッカ116のアクティブ化が、正常なGNSS追跡のために、携帯型電子機器104によって保証されることを示す。

いくつかの物理環境においては、GNSS信号108は遮断され、または、携帯型電子機器104によって確実に追跡することができず、ナビゲーションに使用できない程度まで減衰する。例えば、密閉容積106のような多くの屋内環境では、密閉容積106の屋根120が、GNSS信号108を遮断し、または、携帯型電子機器104によるナビゲーションに有効ではない程度まで減衰させる場合がある。

携帯型電子機器104が、GNSS信号108がナビゲーションに役立つ可能性のない環境にあるときには、GNSSトラッカ116を非アクティブ化状態（例えば、使用不可状態、「電源が切られた状態」）のままにすることが望ましい。これは、そうでない場合に正常なナビゲーション解決に至らないはずであり、したがって、出力の無駄となり得る電力消費を無くすことができる。

携帯型電子機器104は、多くの消費者アプリケーションをサポートし得る。例えば、多くの金融取引は、セルフォンやラップトップといったモバイル機器を、シティビル内といった屋内で利用する。携帯型電子機器104は、デスクトップコンピュータ、ラップトップもしくはノートブックコンピュータ、iPad（商標）、iPod（商標）、セルフォン、ＰＤＡ（personal digital assistant）、メインフレーム、サーバ、ルータ、インターネットプロトコル（IP）ノード、サーバ、WiFiノード、クライアント、または、所与の用途もしくは環境に望ましく、もしくは適し得る他のタイプの専用もしくは汎用のコンピューティング機器といった通信機器を含み得るが、それだけに限らない。

一般的な動作（すなわち、本明細書の実施形態で記述されるGNSS受信機の電力使用量の低減のない動作）の下では、GNSS受信機118は、GNSS受信機118がGNSS信号108を追跡しようとしてすでにかなりの電力を費やしてしまった後になるまで、GNSS受信機118の位置が、屋内高減衰環境102といった信号減衰環境内であるかどうかを効率よく判定し得ない。GNSS信号108を追跡することができないとGNSS受信機118が判定することが必要となるときには、かなりの電力がすでに消費され、無駄になった可能性がある。加えて、携帯型電子機器104は、ユーザがいつかは、GNSS信号108を追跡できる屋外低減衰環境122といった環境へ、携帯型電子機器104を移動させるであろうという予想に基づいて、GNSS信号108を追跡しようとして電力を消費し続ける可能性もある。例えば、ユーザは、携帯型電子機器104を、屋内高減衰環境102から屋外低減衰環境122へ移動させ得る。GNSS信号108を追跡しようとするこの途切れることのない活動は、携帯型電子機器104上の電力のさらなる浪費につながり得る。

図2は、本開示の実施形態による、GNSS受信機の電力使用量を低減させるための携帯型電子機器200（図1の104）の例示的な機能ブロック図を示したものである。機器／システム200は、第1の受信機202と、GNSS受信機118と、プロセッサモジュール206と、メモリモジュール208と、蓄電装置210と、GNSSトラッカ設定手段212と、データベースモジュール214とを含み得る。

第1の受信機202は、信号環境100内のアンテナ218を介して携帯型電子機器200（図1の104）において、少なくとも1つの無線信号110／114を受信し、信号環境100内の携帯型電子機器200における無線信号110／114の少なくとも1つの信号特性を測定するように構成されている。

プロセッサモジュール206は、信号特性に基づいて、信号環境100内の（1つまたは複数の）無線信号110／114のうちの少なくとも1つの推定信号強度を推定し、無線信号110／114の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、推定信号強度を予期される信号強度と比較するように構成されている。無線信号110／114の推定信号強度変化は、予期されるGNSS信号強度変化を推定するのに使用される無線信号110／114の尺度を含む。無線信号110／114の推定信号強度変化は、無線信号110／114の推定減衰を含み得る。よって、無線信号110／114の推定信号推定が、予期されるGNSS信号減衰を推定するのに使用される。このように、GNSS信号減衰がおおむね予測される。

信号特性は、例えば、信号周波数、信号振幅、信号位相、信号電力、信号雑音、信号時間遅延、および／または他の信号特性を含み得るが、それだけに限らない。推定信号強度は、例えば、推定受信信号強度標識（received signal strength indicator（RSSI））、推定信号対雑音比（C／No）、推定信号対干渉比（C／I）、または他の尺度を含み得るが、それだけに限らない。

プロセッサモジュール206は、蓄電装置210の残りの携帯型貯蔵電力を測定するようにも構成され得る。

一実施形態において、GNSS受信機118は、蓄電装置210の残りの蓄電容量が閾値未満である場合、携帯型電子機器200におけるGNSS信号108／112の受信を停止するように構成されている。閾値は、例えば、約80ミリアンペア時から約100ミリアンペア時まで、または他の閾値を含み得るが、それだけに限らない。

蓄電装置210は、電池、コンデンサ、または他のエネルギー貯蔵装置を含み得る。

GNSS受信機118は、無線信号110／114の推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、アンテナ220を介して携帯型電子機器200において、GNSS信号108／112を受信し、追跡するようにも構成されている。

GNSS受信機118は、無線信号110／114の推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、携帯型電子機器200においてGNSS信号108／112を受信するための受信手順を再構成するようにも構成されている。

GNSS信号108／112の受信および／または追跡の再構成は、例えば、無線信号110／114の推定信号減衰を示す推定信号強度変化に基づいて、GNSS受信および／または追跡をアクティブ化し、または非アクティブ化すること（例えば、電源を「入れ」、または「切る」こと）を含み得るが、それだけに限らない。例えば、GNSS信号108／112の受信および／または追跡の再構成は、受信機のアクティブ化、受信機の非アクティブ化、追跡モジュールのアクティブ化、追跡モジュールの非アクティブ化、受信機および／もしくは追跡モジュールのアクティブ化パターンの変更、受信機および／もしくは追跡モジュールの非アクティブ化パターンの変更、低電力モードの確立、または他の再構成を含み得るが、それだけに限らない。

よって、GNSS受信機118は、無線信号110／114の推定信号減衰が信号減衰閾値より大きい場合、例えば、GNSSトラッカ116を非アクティブ化する（例えば「電源を切る」）ことによって、GNSS信号108／112を追跡しようとする試みを停止することもでき、無線信号110／114の推定信号減衰が信号減衰閾値より大きい場合、無線信号110／114の推定信号強度変化に基づく周期レート（periodic rate）でのみ、GNSS信号108／112を連続追跡しようと試みることもできる。

信号減衰閾値は、例えば、約−20dBから約−25dBまで、または他の信号減衰閾値を含み得るが、それだけに限らない。

周期レートは、例えば、推定信号減衰が低い場合には、約5分間隔から約10分間隔までを含み得るが、それだけに限らない。周期レートは、例えば、推定信号減衰が高い場合には、約30分間隔から約40分間隔までを含み得るが、それだけに限らない。

GNSS信号108／112は、LEO衛星、MEO衛星、GEO衛星、GNSS（Global Navigation Satellite System）衛星、GPS（商標）（Global Positioning System）衛星、GLONASS（商標）（Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema）衛星、COMPASS（商標）（BeiDou Navigation System）衛星、Galileo（商標）衛星、または他の衛星のうちの少なくとも1つから送信され得る。少なくとも1つの衛星は、将来のコンステレーションからの衛星を含み得る。加えて、各衛星は、低地球軌道（low Earth orbiting（LEO））衛星、中地球軌道（medium Earth orbiting（MEO））衛星、および／または静止軌道（geosynchronous Earth orbiting（GEO））衛星も含み得る。

一実施形態では、無線信号110／114は、イリジウム衛星ベースの信号（および／またはイリジウムNEXTベースの信号）を含む。イリジウム衛星ベースの信号の信号対雑音比（C／No）は、GNSS信号108／112のC／Noより少ない電力消費で測定され得る。これは、イリジウム衛星ベースの信号の受信信号電力が、一般により高く、イリジウム衛星ベースの信号の信号構造が、GNSS信号108／112よりも一般に連続追跡が容易なキャリアトーンを含むからである。この例では、イリジウム衛星ベースの信号の信号対雑音比（C／No）が所定の閾値を上回る場合には、ユーザに空がはっきり見えている可能性が高い。この例では、無線信号110／114の推定信号強度は、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す推定信号強度変化をもたらし得る。したがって、この例については、GNSS受信機118は、航行位置決定を実行するためにGNSS信号108／112を正常に追跡することができる可能性が高く、そのため、携帯型電子機器200上でのGNSS追跡がアクティブ化される（「電源が入れられる」）。

しかし、この例については、イリジウム衛星ベースの信号の信号対雑音比（C／No）が所定の閾値を下回る場合には、ユーザに空がはっきり見えていない可能性が高い。この例では、無線信号110／114の推定信号強度は、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す推定信号強度変化をもたらし得る。したがって、この例については、GNSS受信機118は、航行位置決定を正常に実行することができない可能性が高く、そのため、携帯型電子機器200上のGNSSトラッカ116は非アクティブ化される（「電源が切られる」）。

代替の実施形態において、無線信号110／114は、任意の衛星信号を含み得る。例えば、民放ラジオ放送（XM／Siriusなど）、民放テレビ放送（DirectTVなど）、または別の衛星通信信号（Globalstarなど）である。上述したイリジウムベースの信号と同様に、これらの信号について受信される信号電力が低い場合には、GNSS受信機118はナビゲーションに十分な品質でGNSS信号108を追跡することができなくなる可能性が高い。この例では、無線信号110／114の推定信号強度は、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す推定信号強度変化をもたらし得る。

別の実施形態では、地上波送信機が無線信号110を提供し得る。例えば、セルラータワー信号（セルラー信号）、ローカル地上波ラジオ信号、またはローカル地上波テレビ放送信号が無線信号110を提供し得る。これらの信号源からの低信号レベルは、ユーザが屋内に居ることを指示し得る。

別の実施形態では、WiFiまたは他のローカル信号が、無線信号110を提供し得る。この場合、高出力WiFi信号は、屋内ユーザの指示である可能性が高く、高出力WiFi信号の欠如は、おそらくは、屋外ユーザの指示である。

データベースモジュール214は、図1の屋内高減衰環境102で測定される無線信号110の予期される信号強度対図1の屋外低減衰環境122で測定される無線信号114を記憶するように構成されている。

GNSSトラッカ設定手段212は、例えば、ユーザ入力に応答して、GNSSトラッカ116を使用不可にして携帯型電子機器200のための節電モード使用可にし、またはGNSSトラッカ116を使用可にして携帯型電子機器200の節電モードを使用不可にするように構成され得る。ユーザ入力は、例えば、音声信号、タッチ信号、圧力信号、または他のアクティブ化入力を含み得るが、それだけに限らない。

一実施形態では、GNSSトラッカ設定手段212は、機器200を、プロセッサモジュール206によって節電モードが自動的に使用可、使用不可になる自動構成へ設定するように構成されている。GNSSトラッカ設定手段212は、GNSSトラッカ116を使用不可にし／使用可にし／自動化するための鍵、アイコン、または他の手段を含み得る。

プロセッサモジュール206は、本明細書で記述される機能を果たすように設計された、汎用プロセッサ、コンテンツアドレス指定可能メモリ、ディジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、任意の適切なプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリート・ハードウェア・コンポーネント、またはそれらの任意の他の組み合わせを用いて実装され、または実現され得る。このように、プロセッサは、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械などとして実現され得る。

また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ディジタル信号プロセッサとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、1つもしくは複数のマイクロプロセッサとディジタル信号プロセッサコアとの併用、または任意の他のそうした構成としても実装され得る。プロセッサモジュール206は、システム200の動作と関連付けられる機能、技法、および処理タスクを実行するように構成された処理論理を含む。

特に、処理論理は、上述したようにGNSS受信機の電力使用量を低減させるための方法をサポートするように構成されている。さらに、本明細書で開示される実施形態に関連して記述される方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアとして、ファームウェアとして、プロセッサモジュール206によって実行されるソフトウェアモジュールとして、またはそれらの任意の組み合わせとして具現化され得る。

メモリモジュール208は、不揮発性記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハード・ディスク・デバイス、光ディスクデバイスなど）、ランダムアクセス記憶デバイス（例えば、SRAM、DRAM）、または、当分野で公知の任意の他の形態の記憶媒体として実現され得る。メモリモジュール208は、メモリモジュール208から情報を読み取り、メモリモジュール208へ情報を書き込むことができるプロセッサモジュール206に結合され得る。

一例として、プロセッサモジュール206およびメモリモジュール208は、それぞれのASIC内に配置され得る。メモリモジュール208は、プロセッサモジュール206内に統合されていてもよい。一実施形態では、メモリモジュール208は、プロセッサモジュール206によって実行されるべき命令の実行中の一時変数または他の中間情報を記憶するためのキャッシュメモリを含み得る。メモリモジュール208は、プロセッサモジュール206によって実行されるべき命令を記憶するための不揮発性メモリも含み得る。

メモリモジュール208は、電力閾値、信号減衰閾値、周期レート、データベースモジュール214、受信信号強度標識（RSSI）、推定信号対雑音比（C／No）、推定信号対干渉比（C／I）、および本開示の実施形態と一致する他のデータを記憶し得る。

本明細書で開示される実施形態と関連して記述される様々な例示的ブロック、モジュール、回路、および処理論理は、ハードウェア、コンピュータ可読ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの他の組み合わせとして実装され得ることを当業者は理解するであろう。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアのこの互換性および両立性を明確に例示するために、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、一般に、それらの機能に関して記述する。

いくつかの実施形態では、システム200は、本明細書で記述されるそれらの動作に適する任意の数のプロセッサモジュール、任意の数の処理モジュール、任意の数のメモリモジュール、任意の数の送信機モジュール、および任意の数の受信機モジュールを含み得る。例示のシステム200は、説明を容易にするために単純な実施形態を示している。システム200の上記その他の要素は、相互に接続されており、システム200の様々な要素間の通信を可能とする。一実施形態では、システム200の上記その他の要素は、それぞれのデータ通信バス216を介して相互に接続され得る。

送信機モジュールおよび受信機モジュールは、共用アンテナ222に結合されたプロセッサモジュール206内に位置し得る。単純なモジュールでは、ただ1つの共用アンテナ222だけが設けられ得るが、より高度なモジュールは、複数の、かつ／またはより複雑なアンテナ構成を備えることができる。加えて、この図2には示されていないが、送信機が複数の受信機へ送信してもよく、複数の送信機が同じ1つの受信機へ送信してもよいことを当業者は理解するであろう。

そうした機能が、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアのいずれとして実装されるかは、システム全体に課される個々の用途および設計制約条件に依存する。本明細書で記述される概念に精通する者は、そうした機能を、個々の特定用途ごとに適切なやり方で実装し得るが、そうした実装判断は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。

図3は、本開示の一実施形態による、GNSS受信機の電力使用量を低減させるためのプロセス300を示す例示的流れ図である。プロセス300と関連して実行される様々なタスクは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、プロセスの方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体、またはそれらの任意の組み合わせによって実行され得る。プロセス300は、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどといったコンピュータ可読媒体に記録されていてよく、例えば、コンピュータ可読媒体が記憶されるプロセッサモジュール206といったコンピュータCPUによってアクセスされ、実行され得る。

プロセス300は、任意の数の追加タスクまたは代替タスクを含んでいてよく、図3に示すタスクは、図示の順序で実行されなくてもよく、プロセス300は、ここで詳述されない追加的機能を有するより包括的な手順またはプロセスに組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、プロセス300の各部分が、信号環境100およびシステム200の異なる要素によって実行され得る。それらの要素は、第1の受信機202、GNSS受信機118、プロセッサモジュール206、蓄電装置210、GNSSトラッカ設定手段212、およびデータベースモジュール214などである。プロセス300は、図1〜図2に示す実施形態と類似した機能、材料、および構造を有し得る。したがって、共通の機構、機能、および要素については、ここで重複して記述されていない場合もある。

プロセス300は、最初に、信号環境100といった信号環境内の携帯型電子機器104／200といった携帯型電子機器において、無線信号110／114といった少なくとも1つの無線信号を受信し得る（タスク302）。

プロセス300は、続いて、信号環境100内の携帯型電子機器104／200における少なくとも1つの無線信号110／114の少なくとも1つの信号特性を測定し得る（タスク304）。

プロセス300は、続いて、少なくとも1つの信号特性に基づいて、信号環境100における少なくとも1つの無線信号110／114の推定信号強度を推定し得る（タスク306）。

プロセス300は、続いて、少なくとも1つの無線信号110／114の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、推定信号強度を予期される信号強度と比較し得る（タスク308）。

プロセス300は、続いて、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、携帯型電子機器104／200において、GNSS信号108／112といったGNSS信号を追跡し得る（タスク310）。

プロセス300は、続いて、推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より大きいことを示す場合、携帯型電子機器104／200におけるGNSS信号108／112の追跡を再構成し得る（タスク312）。

プロセス300は、続いて、GNSS信号108／112の受信を停止し得る（タスク314）。

プロセス300は、続いて、推定信号強度変化に基づく周期レートで、GNSS信号108／112を連続追跡しようと試み得る（タスク316）。

プロセス300は、続いて、携帯型電子機器104／200の蓄電装置210といった蓄電装置の残りの蓄電容量を測定し得る（タスク318）。

プロセス300は、続いて、蓄電装置210の残りの蓄電容量が閾値未満である場合、携帯型電子機器104／200におけるGNSS信号108／112の受信を停止し得る（タスク320）。

このように、本開示の実施形態は、航行衛星受信機の電力使用量を低減させるためのシステムおよび方法を提供する。

以上の詳細な説明では、少なくとも1つの例示的実施形態が提示されているが、多数の変形が存在することを理解すべきである。本明細書で記述される1つまたは複数の実施形態は、本発明の主題の範囲、適用性、または構成をいかなる形でも限定するためのものではないことも理解すべきである。そうではなく、以上の詳細な説明は、当業者に、前述の1つまたは複数の実施形態を実装するのに好都合なロードマップを提供するものである。特許請求の範囲によって定義される範囲を逸脱することなく、各要素の機能および配置に様々な変更を加えることができ、特許請求の範囲は、本特許明細書の出願時における公知の均等物および予測可能な均等物を含むものであることを理解すべきである。

本明細書において、ここで使用される「モジュール」という語は、本明細書で記述される関連付けられる機能を実行するための、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、およびこれらの要素の任意の組み合わせを指すものである。加えて、考察のために、様々なモジュールがディスクリートモジュールとして記述されているが、当業者には明らかなように、2つ以上のモジュールが、本開示の実施形態に従った関連付けられる機能を実行する単一のモジュールを形成するように組み合わされてもよい。

本明細書において、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータ可読媒体」などという用語は、一般に、例えば、メモリ、記憶デバイス、または記憶ユニットといった媒体を指すのに使用され得る。コンピュータ可読媒体の上記その他の形態は、プロセッサモジュール206が使用するための1つまたは複数の命令の記憶に関与し、指定の動作を実行し得る。そうした命令を、一般に、「コンピュータプログラムコード」または「プログラムコード」と呼び（コンピュータプログラムまたは他のグループ化の形でグループ化され得る）、実行されると、システム200を使用する方法を可能にする。

上記説明では、要素またはノードまたは機構が相互に「接続される」または「結合される」ことに言及されている。本明細書で使用される場合、特に明記しない限り、「接続される（connected）」とは、ある要素／ノード／機構が、別の要素／ノード／機構に直接つなぎ合わされる（または、それらと直接通信する）ことを意味し、必ずしも機械的な接続とは限らない。同様に、特に明記しない限り、「結合される（coupled）」とは、ある要素／ノード／機構が、別の要素／ノード／機構に直接的に、もしくは間接的につなぎ合わされる（または、それらと直接的に、もしくは間接的に通信する）ことを意味し、必ずしも機械的な結合とは限らない。よって、図2には、要素の例示的配置が示されているが、本開示の実施形態には、追加的な介在要素、デバイス、機構、または構成要素が存在し得る。

本明細書で使用される語句、およびそれらの変形は、特に明記しない限り、限定的ではなく、非制限的であるものと解釈すべきである。前述の語句の例として、「〜を含む（including）」という語は、「〜を含むがそれだけに限らない（including, without limitation）」などを意味するものと読み取るべきであり、「例（example）」という語は、考察中の項目の網羅的な、または限定的なリストではなく、その実例を提供するのに使用され、「従来の（conventional）」、「在来の（traditional）」、「通常の（normal）」、「標準的な（standard）」、「公知の（known）」といった形容詞、および類似した意味の語は、記述される項目を、所与の期間だけに、または所与の時点に利用可能な項目だけに限定するものと解釈すべきではなく、現在利用可能な、もしくは知られ得る、または将来的に利用可能になり、または知られ得る、従来の、在来の、通常の、または標準的な技術を包含するものと読み取るべきである。

同様に、接続詞「および（and）」で連結される項目のグループは、それらの項目の1つ1つがグループ内に存在することを必要とするものと読み取るべきではなく、むしろ、特に明記しない限り、「および／または（and/or）」と読み取るべきである。同様に、接続詞「または（or）」で連結される項目のグループは、当該グループ間での相互排他性を必要とするものと読み取るべきではなく、むしろ、特に明記しない限り、やはり、「および／または（and/or）」と読み取るべきである。

さらに、本開示の項目、要素、または構成要素は、単数形で記述され、または特許請求され得るが、単数形への限定が明記されない限り、複数形もそれらの範囲内であるべきことが企図されている。「1つまたは複数（の）（one or more）」、「少なくとも（at least）」、「しかし、それだけに限らない（but not limited to）」、または、いくつかの例における他の同様の語句といった、範囲を広げる語句の存在は、そうした範囲を広げる語句が存在しない例においてはより狭い範囲の事例が意図され、または必要とされることを意味するものとして読み取られるものではない。「〜に関する（about）」という語は、数値または範囲に言及する場合、測定を行うときに発生し得る実験誤差から生じる値を包含するためのものである。

本明細書で使用される場合、特に明記しない限り、「動作可能な（operable）」とは、使用され得ること、使用もしくはサービスに適合し、または使用もしくはサービスの用意ができていること、本明細書に記載の、もしくは所望の機能を実行することが可能であることを意味する。システムおよび機器に関して、「動作可能な（operable）」という語は、システムおよび／または機器が十分に機能し、較正されており、アクティブ化されるときに、記載される機能を果たすための適用可能な動作要件のための要素を含み、それらの要件を満たすことを意味する。システムおよび回路に関して、「動作可能な（operable）」という語は、システムおよび／または回路が十分に機能し、較正されており、アクティブ化されるときに、記載される機能を果たすための適用可能な動作要件のための論理を含み、それらの要件を満たすことを意味する。

100 信号環境
102 屋内高減衰環境
104 携帯型電子機器
106 密閉容積
108 GNSS信号
110 無線信号
112 GNSS信号
114 無線信号
116 GNSSトラッカ
118 GNSS受信機
120 屋根
122 屋外低減衰環境
200 携帯型電子機器／システム
202 第1の受信機
206 プロセッサモジュール
208 メモリモジュール
210 蓄電装置
212 GNSSトラッカ設定手段
214 データベースモジュール
216 データ通信バス
218 アンテナ
220 アンテナ
222 共用アンテナ
300 プロセス
302〜320 タスク

Claims (16)

1. 携帯型電子機器におけるGNSS受信機の電力使用量を低減させるための方法であって、
   信号環境内の携帯型電子機器において少なくとも1つの無線信号を受信するステップと、
   前記信号環境内の前記携帯型電子機器における前記少なくとも1つの無線信号の少なくとも1つの信号特性を測定するステップと、
   前記少なくとも1つの信号特性に基づいて、前記信号環境における前記少なくとも1つの無線信号の推定信号強度を推定するステップと、
   前記少なくとも1つの無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、前記推定信号強度を、前記予期される信号強度と比較するステップと、
   前記推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、前記携帯型電子機器においてGNSS信号を追跡するステップと、
   前記推定信号強度変化が、前記予期されるGNSS信号減衰が前記信号減衰閾値より大きいことを示す場合、前記携帯型電子機器における前記GNSS信号の追跡を再構成するステップと
   を含む方法。
2. 前記GNSS信号の前記追跡を再構成する前記ステップは、前記GNSS信号の受信を停止するステップを含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記GNSS信号の前記追跡を再構成する前記ステップは、前記推定信号強度変化に基づく周期レートで前記GNSS信号を連続追跡しようと試みるステップを含む、請求項1に記載の方法。
4. 前記携帯型電子機器の蓄電装置の残りの蓄電容量を測定するステップと、
   前記残りの蓄電容量が閾値未満である場合、前記携帯型電子機器における前記GNSS信号の受信を停止するステップと
   をさらに含む、請求項1に記載の方法。
5. 前記推定信号強度は、推定受信信号強度標識（received signal strength indicator（RSSI））、推定信号対雑音比（C／No）、および推定信号対干渉比（C／I）のうちの1つを含む、請求項1に記載の方法。
6. 前記無線信号は、低地球軌道（low Earth orbiting（LEO））衛星信号、イリジウム衛星ベースの信号、WiFi信号、およびセルラー信号のうちの1つを含む、請求項1に記載の方法。
7. 携帯型電子機器におけるGNSS受信機の電力使用量を低減させるためのシステムであって、
   信号環境内の携帯型電子機器において少なくとも1つの無線信号を受信し、前記信号環境内の前記携帯型電子機器における前記少なくとも1つの無線信号の少なくとも1つの信号特性を測定するように動作する第1の受信機と、
   前記少なくとも1つの信号特性に基づいて、前記信号環境内の前記少なくとも1つの無線信号の推定信号強度を推定し、前記少なくとも1つの無線信号の予期される信号強度を基準とした推定信号強度変化を計算するために、前記推定信号強度を前記予期される信号強度と比較するように動作するプロセッサモジュールと、
   前記推定信号強度変化が、予期されるGNSS信号減衰が信号減衰閾値より低いことを示す場合、前記携帯型電子機器においてGNSS信号を受信し、前記推定信号強度変化が、前記予期されるGNSS信号減衰が前記信号減衰閾値より大きいことを示す場合、前記携帯型電子機器において前記GNSS信号を受信するための受信手順を再構成するように動作する第2の受信機と
   を含むシステム。
8. 前記第2の受信機は、前記信号減衰が前記信号減衰閾値より大きい場合、GNSSトラッカを非アクティブ化することによって、前記GNSS信号の受信を停止するようにさらに動作する、請求項7に記載のシステム。
9. 前記第2の受信機は、前記推定信号強度変化に基づく周期レートで、前記GNSS信号を連続追跡しようと試みるようにさらに動作する、請求項8に記載のシステム。
10. 前記プロセッサは、前記携帯型電子機器の蓄電装置の残りの蓄電容量を測定するようにさらに動作する、請求項7に記載のシステム。
11. 前記第2の受信機は、前記残りの蓄電容量が閾値未満である場合、GNSSトラッカを非アクティブ化することによって、前記携帯型電子機器における前記GNSS信号の受信を停止するようにさらに動作する、請求項10に記載のシステム。
12. 前記推定信号強度は、推定受信信号強度標識（RSSI）、推定信号対雑音比（C／No）、および推定信号対干渉比（C／I）のうちの1つを含む、請求項7に記載のシステム。
13. 前記GNSS信号は、LEO衛星、MEO衛星、GEO衛星、GNSS（Global Navigation Satellite System）衛星、GPS（商標）（Global Positioning System）衛星、GLONASS（商標）（Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema）衛星、COMPASS（商標）（BeiDou Navigation System）衛星、Galileo（商標）衛星からなる群のうちの少なくとも1つから送信される、請求項7に記載のシステム。
14. 前記無線信号は、低地球軌道（LEO）衛星信号、イリジウム衛星ベースの信号、WiFi信号、およびセルラー信号のうちの1つを含む、請求項7に記載のシステム。
15. 屋外低減衰環境において測定される前記少なくとも1つの無線信号の前記予期される信号強度を含むデータベースモジュールをさらに含む、請求項7に記載のシステム。
16. GNSS追跡モードを使用不可にして前記携帯型電子機器のための節電モードを使用可にする、前記GNSS追跡モードを使用可にして前記携帯型電子機器の前記節電モードを使用不可にする、および、前記携帯型電子機器を、前記節電モードが前記プロセッサモジュールによって自動的に使用可、使用不可になる自動構成に設定する、のうちの1つを実行するように動作するGNSSトラッカ設定手段をさらに含む、請求項7に記載のシステム。

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