JP2022003329A - 散発的データ収集による気圧センサ較正の制限 - Google Patents
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Abstract
【課題】モバイルデバイスの気圧センサを較正する。【解決手段】センサを含むデバイスから受信したデータに基づいて気圧センサを較正するための複数の較正結果が決定され、テーブルに格納される。このテーブルは、各較正結果と現在の較正値との関係に関する規則に基づいて更新される。較正結果は重み付け且つ組み合わされ、組み合わされた較正結果を決定する。センサを較正するための較正値は、選択基準に基づいて、較正結果、組み合わされた較正結果、または現在の較正値から選択される。【選択図】図2
Description
(関連出願)
本出願は、2020年6月11日に出願された「散発的データ収集による気圧較正の制限」という表題の米国仮特許出願第63/037,899号の優先権を主張する、2021年6月4日に出願された「散発的データ収集による気圧センサ較正の制限」という表題の米国仮特許出願第17/303,691号に対する優先権を主張し、その全体およびその全目的が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年6月11日に出願された「散発的データ収集による気圧較正の制限」という表題の米国仮特許出願第63/037,899号の優先権を主張する、2021年6月4日に出願された「散発的データ収集による気圧センサ較正の制限」という表題の米国仮特許出願第17/303,691号に対する優先権を主張し、その全体およびその全目的が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかのモバイルデバイスは、気圧に基づいてモバイルデバイスの高度を決定するシステムの一部である。このようなシステムは、モバイルデバイス内の適切に較正された気圧センサに必然的に依存する。
理想的な条件下では、モバイルデバイスが工場から出荷された時点で、既に気圧センサは適切に調整されている。あるいは、モバイルデバイスのユーザは、モバイルデバイスの気圧センサを較正する方法に関する指示に従う。
しかし、ほとんどの消費者グレードの気圧センサは適切に調整されておらず、ほとんどのユーザのモバイルデバイスの気圧センサを調整する意志または能力は不明であるか信頼性がない。さらに、たとえ気圧センサがある時に正確に較正されても、較正は時間とともにドリフトする可能性があり、それによって較正が不十分となり、モバイルデバイスの高度の決定能力が不正確、信頼性がない、または役に立たないものとなる。
そのため、モバイルデバイスは、気圧センサを較正するシステムと通信する必要がある。この較正は、通常、自動的に、すなわち、ユーザの介入または知識なしに行われる。しかし、このような、較正システムによる較正精度は、それによって使用される較正技術が、ユーザおよびモバイルデバイスが遭遇する可能性のある状況の種類に十分に適合していない場合、疑わしくなる可能性がある。
いくつかの実施形態において、サーバによって実行される方法は、以下を含む。
デバイスからデータパケットを受信すること
データパケットにおけるデータに基づいて複数の較正結果を決定することであって、複数の較正結果の各々は、デバイスの気圧センサの較正のためであり、デバイスは、現在において、気圧センサの較正のために現在の較正値を使用し、
複数の較正結果の各々の較正結果について、サーバによって、較正結果と現在の較正値との比較が、較正結果が較正結果と現在の較正値との関係に関する規則を満たすことを示す場合に、較正結果で履歴較正テーブルを更新することであって、履歴較正テーブルは、気圧センサについての複数の以前に決定された較正結果を含み、複数の以前に決定された較正結果は、履歴較正テーブルを更新した後の較正結果を含み、
複数の較正結果の各較正結果について、較正結果と現在の較正値との比較が、較正結果が規則を満たさないことを示す場合は、較正結果で履歴較正テーブルを更新しないこと
サーバによって、履歴較正テーブルにおける複数の以前に決定された較正結果に対応する複数の重み付け値を決定すること
サーバによって、複数の以前に決定された較正結果の各較正結果を複数の重み付け値の対応する重み付け値で調整して複数の重み付け較正結果を得て、複数の重み付け較正結果を組み合わせることにより組み合わされた較正結果を決定すること
サーバによって、選択基準に基づいて、組み合わされた較正結果および現在の較正値から選択された較正値を選択すること、および
サーバによって、デバイスに、気圧センサを較正する際にデバイスが使用するために選択された較正値を送信すること。
いくつかの実施形態では、各較正結果および各較正値は、較正オフセットおよび信頼区間(可能性のある誤差範囲を提供する)を含み、上記の規則は、較正オフセット、信頼区間、または較正結果の可能性のある誤差範囲と現在の較正値との間の関係に基づく。
いくつかの実施形態において、サーバは、それぞれの経過時間に基づいて、複数の以前に決定された較正結果を調整して、複数の調整された以前に決定された較正結果を得る。サーバは、複数の調整された以前に決定された較正値の結果を用いて、組み合わされた較正値を決定する。
いくつかの実施形態において、選択基準は、1)組み合わされた較正結果の最小の不確かさおよび現在の較正値、2)組み合わされた較正結果の不確かさ閾値より小さい最小の不確かさおよび現在の較正値、3)組み合わされた較正結果を決定するために使用される複数の較正技術のうちの最も優先度の高い較正技術および現在の較正値、または4)組み合わされた較正結果の中央較正値および現在の較正値に基づく。
いくつかの実施形態において、データパケットにおけるデータは、複数のデータ項目を含む。複数のデータ項目は、複数の較正結果を決定するために複数の較正技術で使用される。複数の較正結果の各較正結果は、較正技術の1つによって決定される。複数のデータ項目は、1)気圧センサに関するセンサ特性データと、2)データパケットがデバイスによって作成された時点におけるデバイスの状態に関する現在状態データとを含む。センサ特性データは、1)デバイスを一意に識別し、気圧センサのモデルタイプを識別できるデバイス識別データ、2)気圧センサのモデルタイプを識別するセンサタイプデータ、3)デバイスのモデルタイプを識別するデバイスタイプデータを含む。現在状態データは、1)気圧センサによって実行される気圧測定を示す圧力データ、2)気圧センサが気圧測定を実行した時間を示す時間データ、3)気圧センサが気圧測定を実行したときにデバイスが位置していた領域を示す位置データ、および4)気圧センサが気圧測定を実行したときにデバイス上で動作していたアプリケーションを示すアプリケーションデータを含む。方法は、データ項目と他の適切なデータとの任意の適切または有用な組み合わせに基づいて較正結果を決定することをさらに含む。
いくつかの実施形態において、本方法は、1つ以上のデータパケットを使用して実行される。
いくつかの実施形態において、システムが本方法を実行するか、または非一時的な機械可読媒体が本方法を実行するためにプログラム命令を実施する。
本明細書に記載される較正システムまたは較正方法は、ユーザデバイスおよびそのユーザが遭遇する可能性のある様々な状況を考慮したいくつかの較正技術を用いて、モバイルまたはユーザデバイスの気圧センサの較正を可能にする。較正技術とその結果の分析との組み合わせは、気圧センサの比較的正確な較正を提供し、それによって、ユーザデバイスによる比較的正確で信頼度の高い高度の決定をもたらす。
いくつかの実施形態において、較正システムは、理想的でない条件下で、散発的な時間に気圧センサを較正する。較正データが利用可能な場合、較正システムは、利用可能な較正データを検査かつ処理し、較正データによって可能となるいずれかの較正技術を実行し、較正技術の結果を組み合わせて新しい較正値を得て、新しい較正値の質または信頼度を決定し、新しい較正値を採択するか棄却するかを決定し、新しい較正値でユーザデバイスを更新するかどうかを決定する。
本発明の利点は、様々な環境にわたって気圧センサを最小のデータで較正することを可能にすることを含む。さらに、較正システムおよび方法は、結果として得られる較正値が良好な信頼度と関連するならば、ユーザの介入をほとんどまたは全く必要としない。さらに、ユーザの介入がリクエストまたは要求された場合、較正システムは、ユーザが自由に位置を選択できるようにし、建物の上階の屋内位置を処理することができる。さらに、本発明は、ユーザに対するいかなる中断も最小化し、気圧センサを較正するためのシームレスで自動化された方法を提供する。さらに、較正のために使用される最小限のデータは、ユーザデバイスによる電力消費を低減するのに役立ち、またはプライバシーの懸念を軽減することができる。
図1は、いくつかの実施形態による、ユーザのデバイスにおける気圧センサを較正するための例示的な較正システム100の簡略概略図である。いくつかの実施形態では、較正システム100は、一般に、サーバ102と、いくつかのモバイルデバイスまたはユーザデバイス104とを含む。サーバ102は、一般に、ネットワーク106を介してユーザデバイス104と通信する。サーバ102は、一般に、特に、クラウドコンピューティングシステム、サーバファーム、一組のコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータなどの1つ以上のコンピュータデバイスを表す。ユーザデバイス104の各々は、一般に、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータ等を表す。ネットワーク106は、一般に、インターネット、携帯電話通信システム、ブロードバンドセルラネットワーク、ワイドエリアネットワーク(WANs)、ローカルエリアネットワーク(LANs)、無線ネットワーク、IEEE 802.11規格ファミリに基づくネットワーク(Wi−Fiネットワーク)、および他のデータ通信ネットワークの任意の適切な組み合わせを表す。
いくつかの実施形態では、各ユーザデバイス104は、一般に、数あるハードウェア、ソフトウェア、およびデータの中で、気圧センサ108、現在の較正値110、およびデータパケット112を含む。気圧センサ108は、ユーザデバイス104がその高度を決定するための圧力測定値を生成する。現在の較正値110は、ユーザデバイス104または気圧センサ108によって、気圧センサ108を較正するために、すなわち、元の圧力測定値を調整して、高度を決定するためのより正確な調整された圧力測定値を得るために、使用される。データパケット112は、以下に説明するように、サーバ102が、現在の較正値110を決定して返すようにユーザデバイス104がサーバ102に送信するために収集した較正データを含む。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、一般に、数あるハードウェア、ソフトウェア、およびデータの中で、各ユーザデバイス104から受信されたデータパケット114(データパケット112に対応する)、各ユーザデバイス104に対する履歴較正テーブル116、および各ユーザデバイス104に対する現在の較正テーブル118を含む。各ユーザデバイス104に対して、サーバ102は、最新の期限切れになっていない較正データを含む一つ以上のデータパケット114を維持する。サーバ102は、古すぎるために信頼性がないと考えられ、従って期限切れになった較正データを含むデータパケットを削除することができる。ユーザデバイス104のうちの一つからの一つ以上のデータパケット114における較正データを用いて、サーバ102は、そのユーザデバイス104について以下に説明するように較正値を決定するための様々な較正技術のうちの一つ以上を実行する。サーバ102は、履歴較正テーブル116に較正値を格納する。履歴較正テーブル116は、対応するユーザデバイス104に対する、期限切れになっていない、すなわちまだ使用可能であると考えられる、以前に決定された較正結果120を含む。後述するように、サーバ102は、以前に決定された較正結果120の中から較正値を選択するか、または以前に決定された較正結果120に基づいて較正値を生成し、選択または生成した較正値を現在の較正テーブル118に格納する。したがって、現在の較正テーブル118は、選択または生成された較正値を現在の較正値122として含み、これは一般に、現在利用可能な最良の較正値であると考えられる。サーバ102は、気圧センサ108を較正するため現在の較正値110として使用するために、現在の較正値122(すなわち、選択または生成された較正値)をユーザデバイス104に送信する。他の実施形態においては、上述の機能の変形例を以下に説明する。
図2は、いくつかの実施形態による、較正技術を実施し、その結果を処理するための、較正システム100による例示的なプロセス200の簡略フローチャートを示す。このプロセス(および本明細書に開示される他のプロセス)のための特定のステップ、ステップの組み合わせ、およびステップの順序は、例示の目的のためにのみ提供される。異なるステップ、ステップの組合せ、またはステップの順序を有する他のプロセスを使用して、同一または類似の結果を達成することもできる。構成要素の1つによって実行されるステップの1つについて説明される特徴または機能は、いくつかの実施形態では、異なるステップまたは構成要素で可能になり得る。さらに、いくつかのステップは、図示されたステップの順序にかかわらず、他のステップの前、後、または重複して実行することができる。
202において、サーバ102は、ユーザデバイス104から(一回以上)一つ以上のデータパケット114を受信し、格納する。(任意のデータパケット114の受信により、一般に、例示的なプロセス200が実施される。)いくつかの実施態様において、ここに記載される較正技術は、ユーザデバイス104から受信されたただ一つのデータパケット114からの較正データと共に、または異なる時間に受信された複数のデータパケット114からの較正データと共に使用することができる。さらに、サーバ102は、定期的な間隔だけでなく、任意の非定期的で散発的な時間に、ユーザデバイス104から新しいデータパケット114を受信することができる。ユーザデバイス104は、典型的には、新しいデータが利用可能になるか、またはユーザデバイス104が、その位置が、以下に説明するように、較正において使用することができる既知の正確な高度または圧力測定値を有する点、物体またはデバイスの閾値距離内にあると決定するたびに、データパケット112をサーバ102に送信する。
データパケット114の較正データの一組の例は、以下のような複数のデータ項目を含む。
1)ユーザデバイス104における気圧センサ108のセンサのメーカおよびモデル情報
2) ユーザデバイス104の固有のデバイス識別(ID)
3) ユーザデバイス104のメーカおよびモデル情報
4) 気圧センサ108によって行われる圧力測定のためのタイムスタンプ(時間データ)
5) 圧力測定が行われた時点におけるユーザデバイス104の位置(位置データ)
6) 圧力測定のための圧力値(圧力データ)
7) ユーザデバイス104上で動作するアプリのリスト(アプリデータ)、および
8) ユーザデバイス104の範囲内の無線デバイス(例えば、Z位置などを送信するWi−Fiデバイス、Bluetooth(登録商標)ビーコンなど)からの無線データ。
1)ユーザデバイス104における気圧センサ108のセンサのメーカおよびモデル情報
2) ユーザデバイス104の固有のデバイス識別(ID)
3) ユーザデバイス104のメーカおよびモデル情報
4) 気圧センサ108によって行われる圧力測定のためのタイムスタンプ(時間データ)
5) 圧力測定が行われた時点におけるユーザデバイス104の位置(位置データ)
6) 圧力測定のための圧力値(圧力データ)
7) ユーザデバイス104上で動作するアプリのリスト(アプリデータ)、および
8) ユーザデバイス104の範囲内の無線デバイス(例えば、Z位置などを送信するWi−Fiデバイス、Bluetooth(登録商標)ビーコンなど)からの無線データ。
データ項目1〜3は、通常変化しないセンサの基本特性を決定するために使用されるので、「センサ特性データ」と呼ばれる。例えば、所与の気圧センサのメーカおよびモデルの設計者、製造者または販売者は、同じモデルの全ての気圧センサに適用可能な経験的に決定された較正値を(例えば、製品データシートにおいて)公表することができる。さらに、ユーザデバイス104内の気圧センサのメーカおよびモデルは、ユーザデバイス104の固有のデバイスIDまたはメーカ/モデルに基づいて潜在的に決定することができる。同様に、同じメーカ/モデルのすべてのユーザデバイス104における気圧センサ108に適用される較正値は、同一のメーカ/モデルである多くのユーザデバイス104の圧力測定の精度を測定し、その気圧センサの精度の分布を計算することによって経験的に決定することができる。したがって、データ項目1〜3のいずれかを用いて、気圧センサ108またはユーザデバイス104(そして、暗にその中の気圧センサ108に対して)に対して経験的に決定された較正値を決定することができる。このようにして得られた較正値は、一般に一度だけ経験的に決定されるので、この較正値は、気圧センサ108またはユーザデバイス104の静的な、または変化しない特性であると考えることができる。
一方、データ項目4〜8は、ユーザデバイス104または気圧センサ108の変化し得る特定の現在の状態に関連するため、「現在の状態データ」と呼ばれる。例えば、ユーザが任意の日にユーザデバイス104とともに移動すると、時間、位置、圧力測定、実行中のアプリ、および近くのWi−Fiデバイスは絶えず変化する。したがって、これらのデータ項目のいずれかで得られる較正値は、較正データの各データ項目が得られる時点および位置におけるユーザデバイス104および気圧センサ108の現在の状態に依存することになる。
本明細書に記載される各較正技術は、一つ以上のデータパケット114におけるデータ項目のサブセットのみを使用する。さらに、データパケット114のいくつかは、すべてのタイプのデータ項目を含むとは限らない。(欠落データ項目は、ヌル(NULL)またはダミー値で示される場合がある。)したがって、サーバ102は、(204において)一つ以上のデータパケット114からデータ項目を読み出した後、サーバ102は、(206において)利用可能なデータ項目でいずれかのタイプの較正技術が実行できるかどうかを決定する。較正技術は一般に、「気圧センサのメーカおよびモデル」較正技術208、「デバイスID」較正技術210、「デバイスのメーカおよびモデル」較正技術212、「建物および地形」較正技術214、「近くの正確なセンサ」較正技術216、「近くの既知の地理点」較正技術218、「アプリコンテクスト」較正技術220、「機械学習モデル」較正技術222、および「ユーザ介入要求」較正技術224を含む。(各較正技術は、以下でより詳細に説明される。)従って、206において、サーバ102は、一つ以上のデータパケット114における利用可能なデータ項目に基づいて、実行すべきこれらの較正技術の一つ以上を選択する。
本開示は、一般に、自動較正技術を記載しているので、ユーザ介入要求較正技術224は、例えば、他の利用可能な較正技術が、望まれない(すなわち、十分に正確ではない)信頼性を有する較正値を生じる場合、または十分に迅速に利用できない(すなわち、ユーザによって即座に必要とされる)場合に実行され得る特別な場合である。このような状況では、サーバ102は、ユーザデバイス104にユーザが較正値を手動で入力するようにユーザデバイス104に要求を送り、その後、気圧による高度決定に使用される。さらに、既存の較正の信頼区間(以下に説明する)のすべてが、サーバ102によって設定されるか、またはユーザが設定可能である所定の閾値Nを超えているため既存の較正の質が低い場合、あるいは、使用可能な較正データの不足のために利用可能な較正値がない場合、あるいは、十分な時間の経過によりセンサのドリフトのために以前の較正値が不正確である場合に、ユーザは、ユーザデバイス104を手動で較正するように要求され得る。
ユーザ介入要求較正技術224のいくつかの実施形態では、ユーザは、緯度および経度、アドレス(緯度および経度を決定するためにリバースジオコーディングすることができる)、または表示された地図上のピンドロップ(緯度および経度にマッピングすることができる)などを入力することによって、位置を入力するように要求される(およびユーザデバイス104は受信しサーバ102に送信する)。いくつかの実施形態では、手動で入力されたユーザ位置の高度は、ユーザデバイス104によって提供される不正確である可能性がある位置ではなく、ユーザによって提供される非常に正確な位置を有する後述するような位置データを使用する1つ以上の他の較正技術を使用して決定することができる。したがって、ユーザ介入要求較正技術224は、較正データのいくつかを手動で決定するために、他の較正技術のいくつかと協働して実行され得る。しかしながら、位置データのような手動で入力された較正データが較正に適さないとサーバ102が判断した場合(たとえば、ピンドロップが水上にある場合、ピンドロップが非常に傾斜した丘にある場合、ピンドロップが階数や建物の高さが不明な建物にある場合)、結果的な高度は信頼できない可能性があるので、ユーザ介入要求較正技術は中止されるか、または拒否される可能性がある。
一例として、手動で入力された場所が建物内であると判断された場合(例えば、建物ポリゴン内にあることに基づいて、建物の近くにあること、およびGNSS信号強度または他のI/O方法等に基づいて内側であると判断される)、サーバ102は、ユーザデバイス104に、ユーザに階数/表示の入力を要求するように促すことができる。サーバ102は、階数を受信すると、階の高さを含む建物データベース、建物の高さ(すなわち、屋根の高さ)と推定階数とを有する建物データベース、推定階数と階間隔の仮定とを有する建物データベース、または建物の高さと階間隔の仮定とを有する建物データベースを用いて、階数を絶対高度にマッピングすることができる。サーバ102は、必要に応じて、階数と階の表示との間で変換を行う(例えば、1階が地面より1つ上の階である場所と比較して、地面と1階が同義である場所、13階の表示が意図的にスキップされる場所、4番を含む階の表示が意図的にスキップされる場所など)。
ユーザ介入要求較正技術224のための信頼区間は、ユーザ入力がどのように使用されるかに応じて、1)既知の正確なセンサの基準ネットワークの精度、2)ネットワーク基準ノードまでの距離、3)手動で入力された2D位置の精度、4)地形/(特定の地点)/建物データベースの精度、5)ユーザ位置の信頼度円内の地形の多様性、および6)階面決定の精度、などの様々な考慮事項のうちの一つ以上に依存する。
226において、サーバ102は、選択された較正技術208〜224を実行し、これらは、図4〜13に関して以下により詳細に説明する。各較正技術208〜224は、新しい「較正結果」を生成する。228において、サーバ102は、図15に関して以下により詳細に説明するように、新しい較正結果が現在の較正値122に対して採択可能であるかどうかを決定することによって、新しい較正結果を任意にフィルタリングする。新しい較正結果が228で採択可能である場合、サーバ102は(230または以下の1512において)、新しい較正結果を、以前に決定された較正結果120の一部として、履歴較正テーブル116に格納する。代替として、サーバ102は(228において)、228でフィルタリングすることなく、全ての較正結果を履歴較正テーブル116に単純に格納する。(各較正結果および較正値は、A+/−Bの形式を有し、ここでAは、「較正オフセット」であり、Bは、以下に説明するように、「信頼区間」または「較正信頼度」である。さらに、較正オフセットは、正または負の値を有することができ、これは、+/−符号の規約に応じて、気圧センサ108によって生成される「測定圧力値」に加算または減算されて、「較正圧力値」を生成することができる。)以前に決定された各較正結果120は、1)タイムスタンプ(例えば、較正結果を生成するために使用される較正データについて測定が行われた時間または収集された時間)、2)較正オフセット、3)信頼区間、4)較正結果を生成するために使用される較正技術、および5)較正結果が組み合わされた較正結果であるかどうか(後述する)、の情報と共に履歴較正テーブル116に格納される。履歴較正テーブル116内の個々の較正結果が古くなりすぎた場合、例えば、所定時間(例えば、1か月)後に期限切れになった場合には、その較正結果を履歴較正テーブル116から削除することができる。
較正オフセットは、気圧センサ108における「実際の気圧」に実質的に近いと予想される較正された圧力値を生成するために、気圧センサ108によって生成される測定圧力値が変更される、すなわちオフセットされる量である。信頼区間が較正オフセットに適用される場合、信頼区間により較正結果または較正値の較正オフセットの上下に「可能性のある誤差範囲」(例えば、エラーバー)が得られる。信頼区間が較正された圧力値に適用される場合、信頼区間は、実際の気圧がその範囲内にあると予想される較正された圧力値よりも大きい範囲と小さい範囲である。したがって、用語「信頼区間」は、一般に、較正が実際に所与のパーセンテージ信頼水準の範囲内にあることが比較的確実な値の範囲を意味する。例えば、値の範囲が小さいほど、較正における「信頼度」が高いことを示す。例えば、100+/50Paの較正結果または較正値に対して、信頼度が1シグマ標準偏差(68%)で測定される場合、これは較正が50と150Paとの間の範囲内に収まる68%の信頼水準があることを意味する。(他のパーセント信頼水準を代替的に使用してもよい。)エラーバーのある図では、信頼区間はエラーバー全体の長さの半分であるため、この例ではエラーバーの長さは150−50=100Paとなる。さらに、用語「信頼区間」、「較正の信頼度」、「較正の不確かさ」、および「信頼値」は、本明細書において、または業界において、交換可能に使用され得る。しかしながら、較正結果または較正値における高い「信頼度」は一般に小さい「信頼区間」に対応し、較正結果または較正値における低い「信頼度」は一般に大きい「信頼区間」に対応する。さらに、「信頼度」は、本明細書で使用される一般的な用語であり、信頼区間、パーセント信頼水準、および1つの較正技術が他のものより優れている可能性がある相対的尤度の理解に基づく、較正結果または較正値における全体的な信頼度を指す。
較正された圧力値は、通常、ユーザデバイス104の較正高度を決定するために使用される。信頼区間は、実際の高度がパーセント信頼水準の範囲内にあると予想される較正高度より下および上の範囲を決定するために使用される。
図3は、いくつかの実施形態に従って、ユーザデバイス104における気圧センサ108の較正を更新するための、較正システム100による例示的なプロセス300の簡略フローチャートを示す。302において、サーバ102は、ユーザデバイス104の気圧センサ108を較正するタイミングであると決定する。この決定は、気圧センサ108が較正または更新された前回の時刻から所定の時間が経過した後(例えば、1、2日または数時間、すなわち、現在の較正値が信頼できなくなるのに十分な時間)になされ得る。あるいは、302における決定は、新しい較正結果が履歴較正テーブル116に追加されたときに行われてもよく、それによって、(任意の利用できる、または期限切れでない他の較正結果のうち、新しい較正結果および現在の較正値を含む)以前に決定された較正結果120の最良のものが現在の較正値として使用されることを保証することが望ましくする。
したがって、304において、サーバ102は、以前に決定された較正結果120を履歴較正テーブル116から読み出す。以前に決定された較正結果120が一つしかない場合、プロセス300はこの点から312に分岐することができる。
306において、サーバ102は、履歴較正テーブル116において以前に決定された較正結果120の信頼区間を更新する。いくつかの実施形態では、サーバは、以前に決定された較正結果120をそれぞれの経過時間に基づいて調整して、「調整された以前に決定された較正結果」を得る。この更新は、一般に、各信頼区間の値を増加させて、現在時刻(すなわち、プロセス300またはステップ306が実行されているとき)と以前に決定された較正結果120についての履歴較正テーブル116におけるタイムスタンプによって示される時刻との間の時間差に基づいて、「調整された信頼区間」を生成する。いくつかの実施形態では、306での更新は、現在の状態データのいずれかを使用した較正技術214〜224から得られた以前に決定された較正結果120についてのみ実行され、センサ特性データのみを使用した較正技術208〜212から得られた以前に決定された較正結果120については実行されない。これは、較正技術214〜224(これは、気圧センサ108からの測定された較正データに依存する)が、センサのドリフトを起こす傾向があり、そのため、較正技術214〜224は、時間が増加するにつれて、精度が低くなる可能性があるためである。このような「エージング(aging)」は、較正技術214〜224から生じる較正結果の不確かさを増大させるので、それに応じて信頼区間が増大する。他の実施形態では、306での更新は、気圧センサ108が線形または非振動ドリフトを示す状況において、それらを生成するために使用される較正技術にかかわらず、以前に決定された較正結果120の全てに対して実行される。エージング因子は、他のエージング技術の中でも、線形(例えば、経過時間の各日についての所定の定数、例えば、10Pa/日)、減衰指数関数(例えば、1日目は第一の所定数、2日目は第二のより小さい所定数、3日目はさらに小さい第三の所定数など、例えば、1日目は10Pa、2日目は8Paなどである)、または漸近(例えば、1日目は10Pa、2日目はさらに5Pa、合計30Paで最高値となる)であり得る。また、サーバ102は(306において)、調整された信頼区間が大きくなりすぎた、または古くなりすぎた、例えば、所定の期間(例えば、1か月)後に期限切れとなった、較正結果を履歴較正テーブル116から削除してもよい。
いくつかの実施形態では、308において、サーバ102は、以前に決定された較正結果120の各々の較正結果、または調整された以前に決定された較正結果の各々の較正結果を組み合わせて(または、その較正結果の中から選択して)、(図14に関して以下でより詳細に説明するように)「組み合わされた較正結果」を得るが、これは、以前に決定された較正結果120または調整された以前に決定された較正結果の代わりに、またはそのいずれかとして使用することができる。310において、サーバ102は、選択基準に基づいて、(上記で調整された、組み合わされた、または更新された)以前に決定された較正結果から最良の較正結果(別名、選択された較正結果)を選択する。(いくつかの実施形態では、選択は、組み合わされた較正結果と現在の較正値との間で行われる。いくつかの実施形態では、選択は、履歴較正テーブル116内の以前に決定された較正結果120の全ての間で行われ、これは、現在の較正値をさらに含み、任意に、組み合わされた較正結果を含む。)選択基準は、1)(調整された)以前に決定された較正結果における最小の不確かさ(信頼区間)、2)(調整された)以前に決定された較正結果における最小の不確かさ(信頼区間)であって、最大の不確かさ閾値より小さいもの(例えば、信頼区間<=50Paの較正結果のみ)、3)(調整された)以前に決定された較正結果を決定するために使用される較正技術208〜224の最も優先度の高い較正技術、または4)(調整された)以前に決定された較正結果の中央較正値など、関連すると認められる任意の適切な基準に基づいてもよい。技術の優先度の例では、ユーザ介入要求較正技術224、デバイスのメーカおよびモデル較正技術212、およびアプリコンテクスト較正技術220から得られた以前に決定された較正結果120があり、ユーザ介入要求較正技術224が他よりも優先されている場合、サーバ102は、ユーザ介入要求較正技術224から得られた以前に決定された較正結果120を選択する。さらに、上記228でフィルタリング処理1500を実行することに加えて、または、サーバ102が、230または1512で履歴較正テーブルに格納する前に、228で新しい較正結果をフィルタリングしなかった場合、フィルタリング処理1500は、310において、最良の較正結果の選択に続いて、選択された較正結果に対して使用することができる。この場合、履歴較正テーブル116ではなく、現在の較正テーブル118を、1508〜1512または312において更新するか否かが決定される。
上記基準に基づいて選択された較正結果がある場合、サーバ102は、(312において)選択された較正結果を現在の較正値としてこの値がユーザデバイス104の現在の較正値122であることを示すために、ユーザデバイス104に対応する現在の較正テーブル118に格納する。(選択された較正結果が310で生成されない場合、現在の較正テーブル118は更新されない。)さらに、サーバ102は、(314において)選択されたまたは現在の較正値122をユーザデバイス104に送信する。ユーザデバイス104は、現在の較正値122を受信し、気圧センサ108の較正に使用するための現在の較正値110として格納する。
いくつかの代替実施形態では、サーバ102は、履歴較正テーブル116を使用せず、単にユーザデバイス104のための現在の較正値122を維持する。この場合、サーバ102は、(図15に関してより詳細に説明したように)228での選択を使用して、現在の較正値122を新しい較正値で更新するかどうかを決定し、新しい較正値をユーザデバイス104に送信する。
本明細書の開示は、気圧センサ108を較正するための信頼できる較正値を生成するために、複数の較正技術からの較正結果を統合することができるという利点を提供する。本明細書の開示はまた、最良の較正値を選択するために、以前に決定された複数の較正値を維持するという利点を提供する。
上述および以下の説明は、一般に、サーバ102が上述のような機能を実行することを前提としている。しかしながら、いくつかの代替実施形態では、ユーザデバイス104が、これらの機能のいくつかを実行することができる。この場合、ユーザデバイス104は、最新のデータパケット112を保持し、履歴較正テーブルおよび現在の較正テーブルを維持する。サーバ102は、付加記述データをユーザデバイス104に送信する。次に、ユーザデバイス104は、較正技術208〜224のいずれかがいつ実行されるべきかを決定し、較正技術208〜224を実行し、その結果を組み合わせて新しい較正値を取得し、その履歴較正テーブルに新しい較正値を格納し、その気圧センサ108をいつ較正するべきかを決定し、履歴較正テーブルから最良の以前に決定された較正値を選択し、選択された較正値をその現在の較正テーブルに現在の較正値として格納し、その現在の較正値を使用してその気圧センサ108を較正する。あるいは、ユーザデバイス104はこれらの機能の適切なサブセットを実行し、サーバ102は残りを実行する。
図4は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的なプロセス200において、206で選択され、226で実行される気圧センサのメーカおよびモデル較正技術208を実施するための、較正システム100による例示的なプロセス400の簡略フローチャートを示す。402において、サーバ102は、気圧センサのメーカおよびモデルデータをデータパケット114から読み出す。気圧センサのメーカおよびモデルは、通常、予想される精度仕様と比較するために使用される。したがって、メーカおよびモデルを使用して、サーバ102は、例えば、気圧センサ108の所定のメーカおよびモデルの設計者、製造者または販売者によって発行された製品データシートに基づいて、検索テーブルにおいて気圧センサ108の精度(すなわち、所定の較正)を(404において)検索する。したがって、サーバ102は、較正オフセットおよびセンサメーカ/モデル検索テーブルにおいて信頼区間を検索する。この情報を用いて、サーバ102は、(406において)気圧センサのメーカおよびモデル較正技術208に対して較正結果を決定する。例えば、製品データシートで+/−100Paの精度が指定されている場合、較正は100Paの信頼度で0Paとして定義できる。または、同一のセンサメーカ/モデルである多くの気圧センサを、それらの圧力測定の精度について独立して試験することができ、所定の較正をそこから計算して、気圧センサのこのメーカ/モデルの精度を提供することができる。例えば、一群の気圧センサについて測定された精度の分布が−10+/−50Paである場合、その特定のセンサメーカ/モデルを有する気圧センサのデータシートにおける所定の較正は、50Paの信頼度で−10Paとして提供することができる。サーバ102は、226の後でさらに処理するために、(408において)較正結果を例示的プロセス200に返す。
図5は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的プロセス200において、206でデバイスID較正技術が選択され、226で実行される場合に、デバイスID較正技術210を実行するための、較正システム100による例示的プロセス500の簡略フローチャートを示す。ステップ502において、サーバ102は、データパケット114において、ユーザデバイス104の固有のデバイスID(例えば、国際モバイルデバイス識別(IMEI)番号、電話番号、モバイル広告ID(AD−ID)、またはその他の固有の識別子)を読み取る。サーバ102は、デバイスIDを用いて、気圧センサのメーカおよびモデル(または気圧センサ108の固有ID)を検索テーブルにおいて(504において)検索する。(この時点から、プロセス500はプロセス400と同様に進行する。)気圧センサのメーカおよびモデルを使用して、サーバ102は、例えば、気圧センサ108の所定のメーカおよびモデルの設計者、製造者または販売者によって発行された製品データシートに基づいて、検索テーブルにおける気圧センサ108の精度(すなわち、所定の較正)を(506において)検索する。したがって、サーバ102は、センサメーカ/モデル検索テーブルにおける較正オフセットおよび信頼区間を検索する。この情報を用いて、サーバ102は、(508において)デバイスID較正技術210の較正結果を決定する。サーバ102は、226の後でさらに処理するために、(510において)較正結果を例示的プロセス200に返す。
図6は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的プロセス200において、206でデバイスのメーカおよびモデル較正技術が選択され、226で実行される場合に、デバイスのメーカおよびモデル較正技術212を実行するための、較正システム100による例示的なプロセス600の簡略フローチャートを示す。602において、サーバ102は、データパケット114におけるユーザデバイス104のデバイスのメーカおよびモデル情報を読み出す。異なるユーザデバイス104は、それらの気圧センサ108の異なる市販の精度を有し、あるユーザデバイスのセンサは、構造、アセンブリ、デバイス内の位置等の質のために他のユーザデバイスよりも正確である。したがって、同一のメーカ/モデルである多くのユーザデバイス104は、それらの気圧センサ108の圧力測定の精度について独立して試験することができ、所定の較正をそこから計算して、このメーカ/モデルのユーザデバイスの気圧センサ108の精度を提供することができる。例えば、測定された精度の分布が−10+/−50Paである場合、その特定のメーカ/モデルのユーザデバイス104の較正は、50Paの信頼度で−10Paと定義することができる。したがって、デバイスのメーカおよびモデルを使用して、サーバ102は、例えば、独立したテスト結果に基づいて、検索テーブル内のユーザデバイス104に対する気圧センサ108の精度(すなわち、所定の較正または標準較正)を(604において)検索する。これにより、サーバ102は、メーカ/モデル検索テーブルにおける較正オフセットおよび信頼区間を検索する。この情報を用いて、サーバ102は、(606において)デバイスのメーカおよびモデル較正技術212の較正結果を決定する。サーバ102は、226の後でさらに処理するために、(608において)較正結果を例示的プロセス200に返す。
いくつかの実施形態では、較正技術208〜212の較正結果は、一般に、静的、すなわち不変であると考えられるので、これらの較正技術は、一度だけ実行する必要がある。したがって、これらの較正結果に基づく較正値は、履歴較正テーブル116内に無期限に維持することができる。さらに、気圧センサ108のセンサのメーカおよびモデル情報、ユーザデバイス104の固有のデバイスID、およびユーザデバイス104のデバイスのメーカおよびモデル情報は、サーバ102に対してユーザデバイス104を識別するために必要でない限り、データパケット112または114のすべてに含まれる必要はない。
建物および地形較正技術214を、図7〜9を参照して説明する。図7は、いくつかの実施形態による、図8に示されたこの較正技術に使用するための建物700を有する例示的な地形の簡略図を示す。この例では、地形702は、異なる高度とその間の勾配で不均等に表示され、建物704と706は、異なる高さ、異なる階数、および異なる階分割値を有している。さらに、ユーザデバイス104によって提供される位置データは、ユーザデバイス104が存在し得る2D位置領域708(ユーザデバイスフットプリント)を示し得る。さらに、2D位置領域708は、影付きの部分的に重複する領域710および712によって示されるように、建物704および706の外側の領域と建物704および706内側の領域とを含む。影付き重複領域710および712は、建物704および706の各階にそれぞれ適用可能である。したがって、ユーザおよびユーザデバイス104は、(例えば、714において)建物704および706の外側、(例えば、716において)第1の建物704の内部であって、そのうちのいずれかの階、または(例えば、718において)第2の建物706の内部であって、そのうちのいずれかの階に存在し得る。
ユーザデバイス104が、その高度が明白であるときに(例えば、建物に重なり合う位置領域のない平らな地形の外側)、データパケット112を収集して送信した場合、気圧センサ108を既知の圧力センサの基準ネットワークに対して較正することが可能である。高度を明確に決定できない場合(例えば、建物の中のいずれかの階にいる可能性がある場合)、ユーザデバイス104の可能性のある高度を制限し、階の可能性のある高度に対して較正することができる。例えば、ユーザデバイス104が完全に3階建ての建物内にあると決定された場合、可能性のある高度は3階のうちの一つにあり、較正は3階の平均値または中央値(例えば、米国のフロア標示規約における2階)に対して行うことができ、信頼区間は+/−1階である。
ユーザデバイス104の可能性のある高度は、以下のようにして求めることができる。ユーザデバイス104の最も可能性の高い2D位置を中心とした所与の2D信頼度(すなわち、2D位置領域708)について、ユーザデバイスの可能性のある3D位置は、建物704および706の外側の地形上(加えて、地面より上に保持されるいくつかの追加の高さ)、およびユーザ信頼度フットプリント、すなわち、それぞれの影付き重複領域710および712内にある建物704または706内の任意の階上(加えて、地面より上に保持されるいくつかの追加の高さ)として定義することができる。事前にわかっている場合は、個々の階の高さが使用でき、または、建物の高さ、階数、階の分割に関する仮定、またはこれらの任意の組み合わせから推定することもできる。
ユーザデバイス104が、各建物704および706の各階について、影付き重複領域710および712を含む2D位置領域708内に等しく位置する可能性がある一様確率が仮定される場合、ユーザデバイス104の高度の確率分布は、地面より上または階面より上の想定される高さを含めて決定され得る。簡単な例では、地形の高度が0m、階より上のデバイスの高さが1m、2D位置領域の信頼円の面積が200m2、重複する建物は1つだけであり、重複する建物の地上階は2階だけであり、上部の階の面積が100m2、上部の階は3m離れており、ユーザデバイス104が1mに位置する確率は200/(200+100+100)=0.5、ユーザデバイス104が4mに位置する確率は100/(200+100+100)=0.25、ユーザデバイス104が7mに位置する確率は100/(200+100+100)=0.25となる。したがって、可能性のある高度の90%の範囲は1m〜7mであり、分布の中央値は2.5mであるため、可能性のある高度は2.5であり、非対称な高度信頼区間は+4.5〜−1.5mである。または、信頼区間範囲の中間と考えられる高度を報告し、4+/−3mを報告することもできる。気圧センサ108の測定された圧力に起因する測定された高度が、20mである場合、較正値は20−(4+/−3)つまり16+/−3m(または(4+/−3)−20=−16+/−3(較正定義の正/負の符号の規約に依存))である。圧力に換算すると、気圧センサ108の較正値は約192+/−36Pa(高度差と圧力差の一般的な関係として1m〜12Paを仮定)(または−192+/−36Pa(較正定義の正/負の符号の規約に依存))である。+/−の誤差は、建物フットプリントが屋外の地形フットプリントよりもかなり小さい場合や、様々な高さとフットプリントのユーザの信頼度の範囲内に他の複数の建物が存在する場合があるため、対称である必要はない。また、建物フットプリントは、ユーザデバイスのフットプリント内に完全に存在する必要はなく、ユーザデバイスのフットプリントは、建物フットプリント内に完全に存在する必要もない。これは、2つのフットプリント間の重複領域(いずれかのフットプリントの部分的または完全な範囲を含む)が重要であるためである。また、建物704又は706の1階は、周囲の地形と同じ高さである必要はなく、上または下とすることができる。また、階の一部または階のある範囲がアクセスできないことがわかっている場合(例えば、サーバ階、機械階、改装のために閉じられた階、屋根など)、これらの領域は、可能性のあるユーザデバイスの高度分布から除外できる。
重複建物704または706の高さが不明である場合、形態に基づいて高さおよび階の高さの分離を仮定することが可能または採択可能である。例えば、対象の建物が郊外にある場合、一般的な1階または2階建ての住宅または小規模事業所では、高さは1階または2階と仮定できる。別の例では、対象の建物が大きな倉庫のある町の工業地区内にある場合、高さは1階と仮定できる。このような高度は正確さに欠ける場合があるが、それでも誤差は限定される。
上記の考察に従って、図8は、いくつかの実施形態に従って、建物および地形較正技術214を実施するための較正システム100による例示的なプロセス800の簡略化されたフローチャートを示す。802において、サーバ102は、データパケット114から圧力データおよび位置データを読み出す。804において、サーバ102は、位置データが示す2D位置領域708の建物および地形データを(例えば、マッピングデータベースにおいて)検索する。806において、サーバ102は、2D位置領域708がいずれかの建物と重複しているか否かを決定し、重複している場合は、(2D位置領域708と建物および地形データを使用して)ユーザデバイスの2D位置領域708と各建物の建物フットプリントエリアの重複(例えば、影付き重複領域710および712)を計算する。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、(808において)建物(例えば、704または706)の階数を決定する。例えば、階数は、1)既知の建物のデータベースで階数を検索する、2)(建物データベースから)建物の高さから階数および合理的な階の分離値(例えば、高さ12m、階間隔3mのビル:12/3=4階)を推定する、3)形態に基づいて階数を仮定する(例えば、郊外地域は一般的に1〜2階しかない)、などの任意の適切な、または利用可能な技術によって決定することができる。いくつかの実施形態では、(808において)建物の階数を決定することは、各階の高度が既に知られている場合には不要である(下記810参照)。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、(810において)各階の高度を推定または計算する。例えば、各階の高度は、1)建物のデータベースで高度を検索する、2)地形データベースから地表の高さを調べて、(階分離値)*(階数−1)を加算する(階分離値が妥当で、階が1から数え始めると仮定する)など、適切または利用可能な任意の技術によって決定することができる。このステップでは、任意で、アクセスできないことがわかっている特定の階数を除外することもできる。さらに、このステップは、ユーザデバイス104の高度が問題であるため、ユーザデバイス104が階よりどのくらい高いかを示すために、階の高度(例えば、1m)にオフセットを任意で加算することができる。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、(812において)各階とユーザデバイスの2D位置領域708との重複領域を推定または計算する。この重複領域は、異なる階に異なる領域がない限り、通常は各建物について806で計算された重複と同じになる。
プロセス800は、ユーザデバイスの2D位置領域708と重複する各建物について808〜812を繰り返す。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、(814において)非重複領域(例えば、2D位置領域708の影が付いていない領域)および非重複領域の高度分布を(地形データベースによって示されるような2D位置領域708における地形変化または地形に基づき)決定する。サーバ102はまた、ユーザデバイス104の高度が問題であるため、ユーザデバイスが地面よりどのくらい高いかを示すために、デバイスオフセットを高度分布(例えば、1m)に任意で追加することができる。
いくつかの実施形態では、サーバ102は、(816において)各高度の面積によって重み付けされた外部高度(建物外部)とすべての内部高度(建物内部の各階)の高度分布を組み合わせて、ユーザデバイス104の可能性のある高度を確立する組み合わされた高度分布を得る。図9は、プロセス800におけるこの時点での組み合わされた高度分布に対して得られる可能性の高い高度および累積確率の一例の簡略グラフ900を示す。グラフ900では、単純な水平平坦地形、部分的に重なり合う3階建て建物、1mのデバイスオフセット高度、3mの階間隔が仮定された。したがって、1mの高度が累積確率の最大部分を加算し、4mと7mの高度が累積確率のより小さい同じ大きさの部分を加算した。
(グラフ900によって示されるような)組み合わされた高度分布から、サーバ102は、任意の適切な手段によって、分布の中央高度および標準偏差(または対象の他のパーセント信頼度)を(818において)決定または計算する。820において、サーバ102は、建物および地形較正技術214の較正結果を決定し、ここで、中央高度を使用して較正オフセットを計算し、標準偏差を使用して、また、高度差と圧力差との間の典型的な関係を使用して信頼区間を計算する。830において、サーバ102は、226の後でさらに処理するために、較正結果を例示的プロセス200に返す。
図10は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的プロセス200において、近くの正確なセンサ較正技術が206で選択され、226で実行される場合に、近くの正確なセンサ較正技術216を実行するための、較正システム100による例示的プロセス1000の簡略フローチャートを示す。1002において、サーバ102は、データパケット114から圧力データ、位置データおよび時間データを読み出す。位置データを使用して、サーバ102は、ユーザデバイス104(および気圧センサ108)が既知の正確な基準圧力センサの閾値距離内にあることを(1004において)決定する。既知の正確な基準圧力センサは、高い精度で維持される基準圧力センサ、または、最近高いレベルの信頼度で較正された別のユーザデバイス104のモバイル圧力センサのネットワーク内の静圧センサであってもよい。従って、ユーザデバイス104の既知の正確な基準圧力センサへの近接性は、例えば、基準圧力センサのネットワークの位置又は他のユーザデバイス104の位置を提供する地図又はデータベースから決定することができる。別の例では、他のユーザデバイス104への近接性は、他のユーザデバイスのBluetooth(登録商標)信号(利用可能な場合)の強度を測定することによって決定することができ、信号強度が所定の閾値を超える場合、二つのユーザデバイス104は、この較正技術を実行するのに十分に近接していると考えることができる。1006において、サーバ102は、既知の正確な基準圧力センサから既知の正確な圧力データを要求し受信する。既知の正確な圧力データは、時間データを用いるデータパケット114内の圧力データと時間相関される。1008において、サーバ102は、ユーザデバイス104の位置データおよび既知の正確な基準圧力センサの位置によって示される位置領域の地形データを検索する。(位置データが、ユーザデバイス104が既知の正確な基準圧力センサの位置に十分近接しており、いかなる高度差も重要でないと仮定することを示す場合、地形データは不要であり得る。)1010において、サーバ102は、圧力データ、地形データ(任意)、および既知の正確な圧力データに基づいて、この較正技術の較正結果を決定する。データパケット114内の圧力データと既知の正確な圧力データとの間の圧力の差は、較正結果に対する較正オフセットを提供する。さらに、ユーザデバイス104と既知の正確な基準圧力センサとの間または周辺の領域における地形データは、ユーザデバイス104と既知の正確な基準圧力センサとの間の高度の可能性のある変動を提供する。高度差(すなわち平坦度)は、高度差と気圧差の一般的な関係に基づいて信頼区間を計算するために使用される。例えば、ユーザデバイス104が、都市公園内のおそらく柵で囲まれた囲いの中に位置する適切に較正された基準圧力センサから10m以内にあると判定され、ユーザデバイス104の2D位置領域内の地形平坦度メトリックが時間の約+/−1m95%(圧力差で約+/−12Pa)であり、圧力データが、基準圧力センサからの既知の正確な圧力データから約50Pa離れた圧力値を示す場合、較正結果は、50Pa+/−12Paとして定義され得る。1012において、サーバ102は、226の後でさらに処理するために、較正結果を例示的プロセス200に返す。
近くの正確なセンサ較正技術216のための代替較正計算において、気圧センサ108(またはユーザデバイス104)の気圧に基づく高度は、Hbaro=+/−((R*Treference)/(gM))*ln(Preference/Puser)として計算され、ここで、gは重力による加速度(例えば、−9.8m/s2)に対応し、Rは気体定数、およびMは空気(例えば、乾燥空気またはその他)のモル質量、Treferenceは基準圧力センサにおけるケルヴィン単位の基準温度であり、Preferenceは基準高度(典型的には0mHAEまたは他の何らかの高度)における既知の正確な圧力データからのPa単位の基準圧力であり、Puserはデータパケット114内の圧力データからの気圧センサ108における圧力である。「+/−」は、gが9.8と定義されているか−9.8と定義されているかに応じた符号の規約である。気圧センサ108の高度の信頼度(dHbaro)は、同一出願人による米国特許第10,655,961号に記載されているように決定される。気圧センサ108の真の高度(または推定された真の高度)は、地図、データベース、近くのPOI(既知高度の特定の地点)等から求められる既知の正確な高度に関連して位置データに示される位置のような任意の適切な方法によって決定される。真の高度信頼度(dHtrue)は、真の高度を決定する方法の基礎となる精度、並びにユーザデバイス104の2D位置領域の精度および地形変化に基づいて決定される。そして、サーバ102は、気圧に基づく高度と真の高度とが等しくなるように、上記式の圧力差値dPでユーザデバイス圧力Puserを調整する。圧力差値dPは、較正結果の較正オフセットである。信頼区間はdHbaro 2+dHtrue 2の和の平方根として計算される。
図11は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的プロセス200において、近くの既知の地理点較正技術が206で選択され、226で実行される場合に、近くの既知の地理点較正技術218を実行するための、較正システム100による例示的プロセス1100の簡略フローチャートを示す。1102において、サーバ102は、データパケット114から圧力データおよび位置データを読み出す。1104において、サーバ102は、ユーザデバイス104(および気圧センサ108)が既知の地理点の閾値距離内にあることを決定する。既知の地理点は、十分に調査されたPOIまたはZアンカーポイント(高度Zが既知の場所)である場合がある。あるいは、既知の地理点は、Wi−FiアクセスポイントまたはZ位置(高度)を送信するBluetooth(登録商標)ビーコンなどの無線デバイスであってもよく、その場合、サーバ102はまた、データパケットから無線データを読み取る。したがって、既知の地理点に対するユーザデバイス104の近接性は、例えば、そのような地理点の位置を提供する地図またはデータベースから決定することができる。1106において、サーバ102は、例えば地図またはデータベース内の地理点に関する既知の正確な高度データを検索する。1108において、サーバ102は、ユーザデバイス104の位置データおよび既知の地理点の位置によって示される位置領域の地形データを検索する。1110において、サーバ102は、圧力データ、地形データ、および既知の正確な高度データに基づいて、この較正技術の較正結果を決定する。いくつかの実施形態では、サーバ102は、圧力データおよび高度差と圧力差との間の典型的な関係に基づいて、ユーザデバイス104の気圧に基づく高度を計算する。次に、サーバ102は、気圧に基づく高度と地理点の既知の正確な高度との差を計算する。したがって、高度差は、高度差と圧力差との間の典型的な関係に基づいて較正結果の較正オフセットを提供する。いくつかの実施形態では、サーバ102は、高度差と圧力差との間の典型的な関係に基づいて、既知の正確な高度データを計算された圧力値に変換する。次に、計算された圧力値と圧力データとの間の圧力差が較正オフセットを提供する。さらに、ユーザデバイス104と既知の地理点との間または周辺の領域における地形データは、ユーザデバイス104と既知の地理点との間の高度の可能性のある変動を提供する。高度の変化は、高度差と気圧差の典型的な関係に基づいて信頼区間を計算するために使用される。例えば、ユーザデバイス104が都市公園のモニュメント(既知の高度)から10m以内にあると判断され、ユーザの2D位置領域周辺の地形平坦度メトリックが時間の1m95%(〜12Paの圧力変化)であり、モニュメントの高度が楕円体より上の高さ(HAE)において10mの高さであることがわかっており、気圧に基づく高度が15mHAEであると判断された場合、較正オフセットは、較正オフセットの符号の規約に応じて、60Pa((15m−10m)×12Pa/m)、または−60Paであり、信頼区間は+/−12Paである。
図12は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的なプロセス200において、アプリコンテクスト較正技術が206で選択され、226で実行される場合に、アプリコンテクスト較正技術220を実行するための、較正システム100による例示的なプロセス1200の簡略フローチャートを示す。1202において、サーバ102は、データパケット114から圧力データ、位置データ、アプリデータを読み出す。アプリデータは、データ収集時にユーザデバイス104によってどのアプリが実行されていたかを示す。これらのアプリのいくつかは、ユーザが行っている基礎的な活動、すなわち、ユーザの位置、ひいてはユーザデバイス104の位置を潜在的に示すことができる位置特定アプリを示すことができる。例えば、ユーザデバイス104が所定の企業に関連するアプリを実行しており、当該企業が所定の場所に事務所または店舗を有し、かつ、位置データが、ユーザデバイス104がこれらの所定の場所のいずれかに近いことを示している場合、ユーザが当該所定の場所で当該企業に従事していると仮定することが合理的であり、ユーザデバイス104の高度は当該所定の場所の高度と同じである。したがって、所定の場所の既知の正確な高度が存在する場合、気圧センサ108は、ユーザデバイス104が所定の場所の近くで企業のためのアプリを実行しているときに、潜在的に較正され得る。したがって、1204において、サーバ102は、アプリデータを分析し、高度が既知である企業の所定の場所に実行中のアプリが関連していると決定する。1206において、サーバ102は、ユーザデバイス104が所定の位置の閾値距離内にあると判定する。1208において、サーバ102は、データベースにおいて所定の位置について既知の正確な高度データを検索する。1210において、サーバ102は、上述した建物および地形較正技術214と同様の方法で、圧力データ、建物および地形データ、並びに既知の正確な高度データに基づいて、この較正技術の較正結果を決定するが、これは、アプリコンテクスト較正技術220が、ユーザデバイス104が所定の位置と同じ階にあり、階が平坦であると仮定することができるためである。(あるいは、企業が所定の場所で1つ以上の階を占有している場合、アプリコンテクスト較正技術220は、これを考慮して、上述の建物および地形較正技術214と同様の方法で較正オフセットおよび信頼区間を決定する。)1212において、サーバ102は、226の後でさらに処理するために、較正結果を例示的プロセス200に返す。この較正技術の一例として、ユーザデバイス104が小売店チェーン用のアプリを実行しており、ユーザデバイス104の2D位置領域がチェーンの小売店のいずれかと重複していることを位置データが示しており、小売店がショッピングモールの2階にあることが分かっている場合、サーバ102は、この情報に基づいてユーザデバイス104もショッピングモールの2階にあると決定する。一方、ユーザデバイス104が運転指示アプリを実行している場合、ユーザデバイス104は建物内ではなく車両内を移動している可能性が高く、サーバ102はこの情報を用いてユーザデバイス104の位置を限定する。
図13は、いくつかの実施形態に従って、上記の図2の例示的なプロセス200において、機械学習モデル較正技術が206で選択され、226で実行される場合に、機械学習モデル較正技術222を実行するための、較正システム100による例示的なプロセス1300の簡略フローチャートを示す。信頼度の高い較正結果をもたらす較正データのために、上述の較正技術208〜220のいずれかまたはすべてを使用して十分なデータが収集され、処理される場合、教師付き機械学習モデルを訓練して、受信データパケット114の較正データの較正結果を予測することができる。教師付き機械学習モデルは、位置データや圧力データのような測定のためのデータ項目に対する入力パラメータを使用する。入力パラメータの追加データには、2D位置領域との建物の重複領域や、2D位置領域内の地形の変化によって定量化される地形の平坦度などの導出量が含まれる。これらの入力パラメータおよびユーザデバイス104に対する対応する較正結果または較正値を使用して、深層学習ニューラルネットワークは、利用可能なすべてのデータを用いて非常に高い精度で訓練され、教師付き機械学習モデルを生成する。訓練フェーズは、将来のデータパケット114からの入力パラメータが与えられた場合に較正結果を予測するために使用される教師付き機械学習モデルを生成する。深層学習の訓練および予測ステップは、Tensorflow、Keras、Pytorch、Caffe2およびTheanoなどのいくつかの利用可能なフレームワークによってサポートされる。したがって、1302において、サーバ102は、データパケット114からの入力パラメータのためにデータ項目を読み出す。1304において、サーバ102は、入力パラメータのための追加データを検索または導出する。1306において、サーバ102は、データ項目および追加データを教師付き機械学習モデルに入力する。1308において、サーバ102は、教師付き機械学習モデルからの較正結果出力を受信する。1310において、サーバ102は、226の後でさらに処理するために、較正結果を例示的なプロセス200に返す。
図14は、いくつかの実施形態に従って、以前に決定された較正結果120のいくつかまたはすべてを組み合わせることによって、図3の308における組み合わされた較正結果を決定するための、較正システム100による例示的なプロセス1400の簡略フローチャートである。気圧センサ108は、本明細書に記載する較正技術のいずれかを用いて較正することができる。したがって、この時点でただ一つの較正技術208〜224を実行したことから、履歴較正テーブル116にただ一つの較正結果しかない場合には、この較正結果は、上述のプロセス300における新しい較正値として単純に採択される。しかし、1つの較正結果の質は、状況や環境によって異なり得る。例えば、高層ビルの中央にあるユーザデバイス104は、建物および地形較正技術214に基づく較正結果が適用された場合には非常に悪い較正であるが、ユーザデバイス104は、その中の気圧センサ108が気圧センサのメーカおよびモデル較正技術208の下で優れた精度を有した場合には非常に良好な較正結果を有することができる。複数の較正結果を組み合わせるための異なるアルゴリズム、およびその利点を本明細書に開示する。さらに、異なる較正結果は、異なる位置(例えば、家での1回の較正、職場での1回の較正など)で、異なる時間で、または同じデータパケット114を使用して異なる較正技術(例えば、近くのセンサで較正し、建物内で較正する)で決定され得る。
したがって、サーバ102が(1402において)履歴較正テーブル116に複数の較正結果があると判定した場合、サーバ102は、(1404において)複数の較正結果を重み付けして合成することができるように、各較正結果に対応する重み付け値を決定する。1406において、サーバ102は、各較正結果を調整するか、その対応する重み付け値と乗算して、重み付け較正結果を生成する。1408において、サーバ102は、重み付け較正結果を組み合わせて、組み合わされた較正結果を得る。
例えば、複数の較正結果を均等に重み付けしてから、組み合わせて、組み合わされた較正結果を形成することができる。1つの較正結果の較正オフセットがA0であり、別の較正結果の較正オフセットがA1である場合、均等に重み付けされた組み合わされた較正結果は(A0+A1)/2である。A0に対する対応する信頼区間がB0であり、A1に対する対応する信頼区間がB1である場合、信頼区間は、((B02+B12)/2)の平方根として、求積法で組み合わせることができる。別の例では、異なる重み付け値を有する複数の較正結果を組み合わせることができる:一方の較正オフセットが重みw0を有するA0であり、他方の較正オフセットが重みw1を有するA1である場合、重み付け較正オフセットは(A0*w0+A1*w1)/(w0+w1)である。A0に対する対応する信頼区間がB0であり、A1に対する対応する信頼区間がB1である場合、重み付き信頼区間は、((w02*B02+w12*B12)/(w0+w1))の平方根として、求積法で求めることができる。組み合わせた較正オフセットは、N個の較正結果(A0*w0+...+AN*wN)/(w0+...+wN)まで拡張することができ、組み合わせた信頼区間は、N個の較正結果((w02*B02+...+wN2*BN2)/(w0+...+wN))の平方根まで同様に拡張することができる。
この文脈における重み付け値wiは、対応する信頼区間ciに基づくことができる。一例では、最小の信頼区間(負でない値)を有する較正結果は、wi=1/ciまたは1/(1+ci)のように、最も重み付けされ得る。この文脈において、信頼度は、所与のケース数(例えば、全ケースの68%、全ケースの95%等)をカバーする可能性のある較正値の範囲として定義される。これらの関数形式の重み付け値を使用すると、信頼度の低い較正結果の重み付けを減少させることができる(すなわち、それらの重み付け値を減少させる)。他の重み付け関数も考慮することができる。別の例では、重み付け値はバイナリであってもよく、最小の信頼区間を有する較正結果の重み付け値は1であり、他の全ての重み付け値は0である。この場合、例示的なプロセス1400は、それらを組み合わせる代わりに、単に最良の較正結果を選択するだけである。別の例では、重み付け値は、信頼区間から独立していてもよく、較正技術の種類に基づいて重み付けされてもよい(例えば、近くの既知の地理点較正技術218またはアプリコンテクスト較正技術220、または気圧センサのメーカおよびモデルの較正技術208またはデバイスのメーカおよびモデルの較正技術212に対する重み付け値を減少させる)。1つの較正技術の他のものに対する優先順位は、一般に、各較正技術208〜224からの比較的多数の較正結果を比較し、どの較正技術208〜224が平均的に良好に機能するかを決定することによって経験的に決定される。ユーザデバイス104または気圧センサ108の異なるタイプまたはモデル、または較正技術208〜224が実行される方法の種類によって、較正技術208〜224の優先順位が異なる結果となる可能性がある。また、進行中のデータ収集プロセスでは、優先順位が時間の経過とともに変化する可能性がある。しかし、例示的な優先順位は高い優先順位から低い優先順位まで次に示す順位である。
・ユーザ介入要求
・建物と地形
・気圧センサのメーカおよびモデル
・デバイスのメーカおよびモデル
・近くの精密センサ
・デバイスID
・近くの既知の地理点
・アプリコンテクスト
・機械学習モデル
・ユーザ介入要求
・建物と地形
・気圧センサのメーカおよびモデル
・デバイスのメーカおよびモデル
・近くの精密センサ
・デバイスID
・近くの既知の地理点
・アプリコンテクスト
・機械学習モデル
代替として、組み合わせられた較正値は、較正結果の範囲の重複に基づいて決定することができる。例えば、較正結果が、A0+/−B0が60Pa+/−12Paであり、A1+/−B1が50Pa+/−10Paである場合、重複する較正値は、48〜72Paと40〜60Paとの間の重複、すなわち48〜60Pa、または54Pa+/−6Paである。
1410において、サーバ102は、308の後のさらなる処理のために、組み合わされた較正結果を、例示的プロセス300に返す。例えば、組み合わされた較正値は、以前に決定された較正結果120の一つとして含めることができ、あるいは、後続の処理において、以前に決定された較正結果120の一つ、いくつか、または全ての代わりに使用することができる。
図15は、いくつかの実施形態に従って、新しい較正結果を、履歴較正テーブル116に格納するために採択されるものとしてフィルタリング(図2の228に従って)し、もし採択されるならば、履歴較正テーブル116を新しい較正値で更新するための、較正システム100による例示的プロセス1500の簡略フローチャートを示す。(いくつかの実施形態では、プロセス1500は、上述のように、310と312との間で現在の較正テーブル118を更新する決定の一部として使用することもできる。)一般に、サーバ102は、現在の較正値122と比較して、新しい較正値が採択可能であるかどうかを選択し、採択可能である場合には、新しい較正値を、以前に決定された較正結果120の一つとして、履歴較正テーブル116に格納する。新しい較正結果が利用可能な場合には、履歴較正テーブル116を新たな較正結果で更新するか、あるいは履歴較正テーブル116を更新しないかを決定しなければならない。現在の較正オフセットA0、現在の信頼区間B0、新しい較正オフセットA1および新しい信頼区間B1に応じて、サーバ102は、履歴較正テーブル116に格納するために新しい較正結果を採択または棄却する。
したがって、1502で、サーバ102は、新しい較正結果が利用可能であること、すなわち、一つ以上の較正技術208〜224が実行され、結果が生成されたことを決定する。1504において、サーバ102は、現在の較正値122を現在の較正テーブル118において検索する。いくつかの実施形態では、1506において、サーバ102は、新しい較正結果を現在の較正値122と比較し、新しい較正結果を採択するか棄却するかを決定するための適切な規則を使用する。他の実施形態では、1506において、サーバ102は、新しい較正結果を、(現在の較正値122の代わりに)新しい較正結果の同じ較正技術の履歴較正テーブル116内の以前に決定された較正結果120の最良のものと比較し、新しい較正結果を採択するか棄却するかを決定するための適切な規則を使用する。例えば、この状況では、以前に決定された較正結果120の「最良の」ものは、最も小さい信頼区間、または以前に決定された較正結果120の平均を有するものであり得る。
図16の較正値対時間のグラフ1602〜1608によって示されるように、可能性のある第1規則に従って、新しい較正結果(A1+/−B1)は、その較正オフセットA1が、現在の較正値A0+/−B0の範囲内にある場合に、採択される。グラフ1602および1604によって示されるように、新しい較正オフセットA1(グラフ1604の中央ドットによって示される)は、現在の較正値A0+/−B0の範囲内にある(グラフ1602のエラーバーと交差する破線によって示される)。したがって、グラフ1602および1604の例の場合、第1規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を採択することになる。一方、グラフ1606および1608によって示されるように、新しい較正オフセットA1(グラフ1608の中央ドットによって示される)は、現在の較正値A0+/−B0の範囲外にある(グラフ1606のエラーバーの外側にある破線によって示される)。したがって、グラフ1606および1608の例では、第1規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を棄却することになる。第1規則は、較正値の劇的な変化を採択しないことが望ましく、したがって、新しい較正結果は、現在の較正値とあまり違わない状況において有益である。これは、気圧センサ108の較正ドリフトが、典型的には、較正技術208〜224を実行する後続の測定間の時間よりも短い特性時間にわたって遅いことが知られている場合に望ましい。
対照的に、図17の較正値対時間のグラフ1702〜1708によって示されるように、可能性のある第2規則に従って、新しい較正結果(A1+/−B1)は、その較正オフセットA1が現在の較正値A0+/−B0の範囲外にある場合に採択される。グラフ1702および1704によって示されるように、新しい較正オフセットA1(グラフ1704の中央ドットによって示される)は、現在の較正値A0+/−B0の範囲外にある(グラフ1702のエラーバーの外側にある破線によって示される)。したがって、グラフ1702および1704の例の場合、第2規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を採択することになる。一方、グラフ1706および1708によって示されるように、新しい較正オフセットA1(グラフ1708の中央ドットによって示される)は、現在の較正値A0+/−B0の範囲内にある(グラフ1706のエラーバーと交差する破線によって示される)。したがって、グラフ1706および1708の例の場合、第2規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を棄却することになる。第2規則は、現在の較正値を大幅に変更できることが望ましく、したがって、新しい較正結果は現在の較正値とは大幅に異なる状況において有益である。第2規則は、新しい信頼区間B1が現在の信頼区間B0よりも大きい場合、t1(新しい較正結果が決定された時)とt0(現在の較正値が決定された時)との間の時間が予想されるドリフト特性を超える場合、または新しい較正結果(A1+/−B1)が信頼できない2D位置領域を有する方法を用いて計算された場合など、新しい較正結果が現在の較正値からかなり変化した場合にのみ、新しい較正結果に変更することが望ましい場合に好ましい。
図18の較正値対時間のグラフ1802〜1808によって示されるように、可能性のある第3規則に従って、新しい信頼区間の長さに対する現在の較正値(A0+/−B0)と新しい較正結果(A1+/−B1)との間の重複の比が重複閾値(例えば、0.8)以上である場合、新しい較正結果(A1+/−B1)が採択される。グラフ1802および1804によって示されるように、新しい信頼区間の長さ(A1+/−B1についてのエラーバーの範囲によって示される)に対する重複(グラフ1802および1804の間の斜線領域によって示される)の比は、比較的大きく、例えば、0.8より大きい。したがって、グラフ1802および1804の例の場合、第3規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を採択することになる。一方、グラフ1806および1808によって示されるように、新しい信頼区間の長さ(A1+/−B1についてのエラーバーの範囲によって示される)に対する重複(グラフ1806および1808の間の斜線領域によって示される)の比は、比較的小さく、例えば、0.8未満である。したがって、グラフ1806および1808の例の場合、第3規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を棄却することになる。第3規則は、新しい較正結果の信頼区間が2つの較正値の信頼区間の重複に比べて小さいならば(すなわち、新しい較正結果の信頼度が高いことを示す)、現在の較正値を変更することが好ましい状況において有益である。
図19の較正値対時間のグラフ1902〜1908によって示されるように、可能性のある第4規則に従って、新しい較正オフセットA1(グラフ1904の中央ドットによって示される)と現在の較正オフセットA0(グラフ1902の中央ドットによって示される)との間の差を新しい信頼区間B1で割った値が閾値(例えば2)以下である場合、新しい較正結果(A1+/−B1)が採択される。グラフ1902および1904によって示されるように、B1で割った差(A1−A0)は2未満である。したがって、グラフ1902および1904の例の場合、第4規則は、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を採択することになる。一方、グラフ1906および1908に示されるように、B1で割った差(A1−A0)は2より大きい。したがって、グラフ1906および1908の例の場合、第4規則は、サーバ102が、サーバ102が、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果を棄却することになる。第4規則は、新しい較正結果が過度にドリフトすることなく現在の信頼区間を超えてドリフトした場合に、現在の較正値の変化を採択する状況において有益である。
可能性のある第5規則に従って、新しい較正結果を生成するために使用される較正技術と現在の較正値との比較に基づいて、新しい較正結果が採択されるか、または棄却される。したがって、第5規則は、2つの較正値の較正オフセットまたは信頼区間を含む比較または計算に基づくものではない。代わりに、あるタイプの較正技術208〜224は、他のタイプよりも優先されてもよく、それは、ある較正技術は、他のものよりも信頼度が高い可能性があるからである。較正技術208〜224の信頼度または優先順位付けは、多数の較正結果を高い信頼度の結果と比較して、どの較正技術が典型的に他のものよりも良好に機能するかを決定することによって経験的に決定することができる。第5規則は、より信頼度が高い、またはより高い信頼度を有すると考えられる較正値を選択することを可能にするので、有益である。例えば、現在の較正値(A0+/−B0)がアプリコンテクスト較正技術220を用いて決定され、新しい較正結果(A1+/−B1)が、近くの既知の地理点較正技術218を用いたよく調査されたPOIを用いて決定され、よく調査されたPOIを用いた技術がアプリコンテクスト較正技術220よりも優先される場合、サーバ102は、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果(A1+/−B1)を採択する。別の例では、現在の較正値(A0+/−B0)が建物および地形較正技術214を使用して測定され、新しい較正結果(A1+/−B1)がユーザ介入要求較正技術224を使用して測定され、ユーザ介入要求較正技術224が建物および地形較正技術214よりも優先される場合、サーバ102は、履歴較正テーブル116に格納するための新しい較正結果(A1+/−B1)を採択する。
1506での比較および決定の結果が、1508で決定されたように、新しい較正結果を棄却するか、または採択しない場合、サーバ102は、(1510において)新しい較正結果で履歴較正テーブルを更新しない。一方、1506での比較および決定の結果が、1508で決定されたように、新しい較正結果を採択する場合、サーバ102は、新しい較正結果を以前に決定された較正結果120の一つとして格納することによって、履歴較正テーブル116を(1512において)新しい較正結果で更新する。次に、プロセス1500はプロセス200に戻る。
本明細書に記載される較正技術の多くは、ユーザデバイス104の2D位置および位置データに提供されるその信頼度(例えば、2D位置領域708によって示されるように)が正確であると仮定する。しかし、2D位置が信頼できないと判断された場合、2D位置を使用して決定されたいかなる較正結果も、それが組み合わせられる可能性のある較正結果をすべて考慮するときに、重み付けが低下し得る。2D位置の基本的な精度は、次のようないくつかの要因に基づいて疑問視される。
1)位置の形態、例えば、2D位置は、高密度の都市および都市環境において決定することが困難であることが先験的に知られている。
2) 異なる2D位置ソース、例えば、いくつかのユーザデバイス104は、グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)、Wi−Fi送信機等のようなソースの組み合わせを使用して位置を決定するので、位置データの精度は、各ソースの位置を測定し、それらがどの程度相関しているか、またはクラスタ化されているかを決定することによって決定することができる。
3) 後続の測定の安定性、例えば、後続の2D位置がかなり異なるが、ユーザデバイス104が静止したままであると判断できる場合、2D位置は信頼できない可能性がある。
4) アプリコンテクスト較正技術220に関しては、ユーザデバイス104が、小売店アプリでの支払いのような、位置特定アプリを使用してタスクを実行しているが、最も近い関連小売店が、ユーザデバイス104から遠く離れており、2D位置領域の外にある場合、2D位置は信頼できない可能性がある。
5) 以前の較正で建物エンベロープ(例えば、可能性のある階の範囲外、屋根のはるか上、または地下のかなり下)に対して非物理的な結果が得られた場合は、以前の較正で使用された2D位置の信頼度が低かったか、現在の2D位置の信頼度が低い可能性がある。
6) 異なる較正技術による比較の矛盾、例えば、2D位置を使用しないで決定された較正結果が2D位置を使用する較正結果と矛盾する場合、ユーザデバイス104は外れ値であるか、または2D位置が信頼できない可能性がある。
1)位置の形態、例えば、2D位置は、高密度の都市および都市環境において決定することが困難であることが先験的に知られている。
2) 異なる2D位置ソース、例えば、いくつかのユーザデバイス104は、グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)、Wi−Fi送信機等のようなソースの組み合わせを使用して位置を決定するので、位置データの精度は、各ソースの位置を測定し、それらがどの程度相関しているか、またはクラスタ化されているかを決定することによって決定することができる。
3) 後続の測定の安定性、例えば、後続の2D位置がかなり異なるが、ユーザデバイス104が静止したままであると判断できる場合、2D位置は信頼できない可能性がある。
4) アプリコンテクスト較正技術220に関しては、ユーザデバイス104が、小売店アプリでの支払いのような、位置特定アプリを使用してタスクを実行しているが、最も近い関連小売店が、ユーザデバイス104から遠く離れており、2D位置領域の外にある場合、2D位置は信頼できない可能性がある。
5) 以前の較正で建物エンベロープ(例えば、可能性のある階の範囲外、屋根のはるか上、または地下のかなり下)に対して非物理的な結果が得られた場合は、以前の較正で使用された2D位置の信頼度が低かったか、現在の2D位置の信頼度が低い可能性がある。
6) 異なる較正技術による比較の矛盾、例えば、2D位置を使用しないで決定された較正結果が2D位置を使用する較正結果と矛盾する場合、ユーザデバイス104は外れ値であるか、または2D位置が信頼できない可能性がある。
本明細書の開示によって説明されるかまたは他の方法で可能とされる任意の方法、技術、プロセス、アプローチまたは計算は、ハードウェア構成要素(例えば機械)、(例えば、機械可読媒体に保存される)ソフトウェアモジュール、またはそれらの組み合わせによって実施することができる。特に、本明細書の開示によって記載されるか、または本明細書の開示によって可能とされる任意の方法または技術は、本明細書に記載される任意の具体的かつ有形のシステムによって実施することができる。一例として、機械は、1つ以上のコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、集積回路、チップ、チップ上のシステム、サーバ、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、電子デバイス、特定目的回路、および/または本明細書に記載されるか、または当技術分野で公知の他の適切なデバイスを含み得る。1つ以上の機械によって実行される場合、本明細書に記載される方法のいずれかのステップを含む動作を1つ以上の機械に実行または実施させる、プログラム命令を具現化する1つ以上の非一時的機械可読媒体が本明細書に企図される。本明細書で使用される場合、機械可読媒体は、1つ以上の不揮発性または揮発性記憶媒体、取外し可能または取外し不可能な媒体、集積回路媒体、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、またはRAM、ROM、およびEEPROMを含む他の記憶媒体を含むがこれらに限定されない、あらゆる形態の機械可読媒体を含み、これらは本出願が出願された管轄の法律に基づいて特許を取得することができるが、本出願が出願された管轄の法律に基づいて特許を取得することができない機械可読媒体(例えば、一時的伝播信号)は含まない。本明細書に開示される方法は、実施される規則のセットを提供する。本明細書に記載される任意の方法を実施するための1つ以上の機械および1つ以上の非一時的機械可読媒体を含むシステムも本明細書に企図される。本明細書に記載される任意の方法のステップを含む動作を実施するか、実行するか、または実施するか、実行するように構成されるか、動作可能であるか、または適合される1つ以上の機械も、本明細書に企図される。従来技術ではない本明細書に記載された各方法は、較正および測位分野において重要な利点を提供するプロセスフローにおける特定の規則のセットを表す。本明細書に記載される方法ステップは、順序に依存せず、可能であれば、記載されたものと並行して、または異なる順序で実行することができる。本明細書に記載された異なる方法ステップは、当業者に理解されるように、任意の数の方法を形成するように組み合わせることができる。本明細書に開示された任意の方法ステップまたは特徴は、任意の理由で請求項から省略することができる。本開示の概念を不明瞭にすることを避けるために、特定の周知の構造およびデバイスは、図に示されていない。2つのものが互いに「結合」している場合、それら2つのものは直接接続されているか、または1つ以上の介在物によって分離され得る。2つの特定のものを接続する線または介在物がない場合、別段の記載がない限り、これらのものの結合が、少なくとも1つの実施形態において企図される。あるものの出力と別のものの入力とが結合されている場合、出力から送信された情報は、その情報が1つ以上の中間のものを通過する場合であっても、その出力形式またはその修正版で入力により受信される。別段の記載がない限り、本明細書に開示される情報(例えば、データ、コマンド、信号、ビット、シンボル、チップ等)を送信するために、任意の既知の通信経路およびプロトコルを使用することができる。「備える(comprise)」、「備える(comprising)」、「含む(include)」、「含む(including)」、などの語は、排他的な意味(すなわち、〜のみから成る)ではなく、包括的な意味(すなわち、〜に限定されない)で解釈されるべきである。単数または複数の数を用いる語は、別段の記載がない限り、それぞれ複数または単数を含む。「詳細な説明」に使用される「または(or)」及び「および(and)」の語は、別段の記載がない限り、リスト中のいずれかの項目及びすべての項目を包含する。いくつかの(some)、任意の(any)、および少なくとも1つの(at least one)という語は、1つ以上を指す。「よい(may)」または「できる(can)」の用語は、本明細書において、要件ではなく例を示すために使用され、例えば、動作を実施してもよく、もしくは実施することができ、または特性を有してもよく、もしくは有することができ、各実施形態においてその動作を実施する必要はなく、またはその特性を有する必要はないが、少なくとも1つの実施形態においてその動作を実施するか、またはその特性を有するものである。別のアプローチが記載されていない限り、データソースからのデータへのアクセスは、既知の技術(例えば、要求側構成要素がクエリまたは他の既知のアプローチを介してソースからデータを要求し、ソースがデータを検索して見つけ、ソースがデータを収集して要求側構成要素に送信する、または他の既知の技術)を用いて達成され得る。
本明細書に記載のプロセスが動作し得る環境は、地上送信機のネットワーク、少なくとも1つのモバイルデバイス(例えば、ユーザデバイス)、およびサーバを含み得る。送信機およびモバイルデバイスのそれぞれは、さまざまな自然または人工の構造物(例えば建物)の内部または外部にあるさまざまな高度または深さに配置できる。位置信号または測位信号は、それぞれ送信機および衛星から送信され、その後、既知の送信技術を使用してモバイルデバイスによって受信されてもよい。例えば、送信機は、当技術分野で公知であるか、または本明細書で開示されているように、タイムスロット、擬似ランダムシーケンス、周波数オフセット、または他のアプローチを利用する1つ以上の共通の多重化パラメータを使用して信号を送信することができる。モバイルデバイスは、携帯電話または他の無線通信デバイス、ポータブルコンピュータ、ナビゲーションデバイス、追跡デバイス、受信機、または信号を受信することができる他の適切なデバイスを含む様々な形態をとることができる。各送信機およびモバイルデバイスは、モバイルデバイスの未知の高度を推定するために使用される大気条件(例えば、圧力と温度)の測定値を生成する大気センサ(例えば、圧力および温度センサ)を含むことができる。一例として、モバイルデバイスの圧力センサを適宜較正することもできる。
一例として、本明細書で議論される送信機は、モバイルデバイスと情報を交換するためのモバイルデバイスインタフェース(例えば、当該技術分野で公知であるかまたは本明細書に開示されているアンテナおよびRFフロントエンド構成要素)、一つ以上のプロセッサ、情報および/またはプログラム指令を記憶および検索するためのメモリ/データソース、送信機における、および送信機付近の環境条件(例えば、圧力、温度、湿度、その他)を測定するための大気センサ、サーバと情報を交換するためのサーバインタフェース(例えば、アンテナ、ネットワークインタフェース、またはその他)、および当業者に知られたその他の構成要素を含むことができる。メモリ/データソースは、実行可能な命令を有するソフトウェアモジュールを記憶するメモリを含んでもよく、プロセッサは、モジュールからの命令を実行することによって、以下を含む異なる動作を実行してもよい:(i)送信機で実行可能であるとして本明細書に記載されるか、または当業者に理解される方法の一部または全部の実行、(ii)選択された時刻、周波数、符号、および/または位相を用いて送信するための測位信号の生成、(iii)モバイルデバイスまたは他のソースから受信した信号の処理、または(iv)本開示に記載された操作によって要求されるその他の処理。送信機によって生成および送信される信号は、モバイルデバイスまたはサーバによって一旦決定されると、送信機、送信機の位置、送信機における、またはその付近の環境条件、および/またはその他の公知の情報を特定することができる異なる情報を伝達することができる。大気センサは、送信機と一体であってもよく、または送信機とは別個であってもよく、送信機と同じ位置にあってもよく、または送信機の近く(例えば、距離の閾値内)にあってもよい。
一例として図20を参照すると、ユーザデバイス104は、ネットワーク106(例えば、有線および/または無線インタフェースポート、アンテナ、および当技術分野で公知のまたは本明細書に開示されたRFフロントエンド構成要素)を介してサーバ102と情報を交換するためのネットワークインタフェース2001、一つ以上のプロセッサ2002、情報および/またはプログラム命令の記憶および検索を提供するためのメモリ/データソース2003、環境条件(例えば、圧力、温度、その他)をユーザデバイス104で測定するための大気センサ2004(気圧センサ108を含む)、その他の条件を測定するためのその他のセンサ2005(例えば、運動と方向を測定するためのコンパスと慣性センサ)、ユーザデバイス104のユーザが入力を提供し、出力を受信することを可能にするユーザインタフェース2006(ディスプレイ、キーボード、マイク、スピーカー、その他)、および当業者に知られたその他の構成要素を含むことができる。GNSSインタフェースおよび処理ユニット(図示せず)が企図され、それらは他の構成要素またはスタンドアロンアンテナ、RFフロントエンド、およびGNSS信号の受信および処理専用のプロセッサと統合することができる。メモリ/データソース2003は、信号処理モジュール、信号に基づく位置推定モジュール、圧力に基づく高度モジュール、運動決定モジュール、現在の較正値、データパケット、較正モジュール、およびその他のモジュールを含む、実行可能な命令を有するデータおよびソフトウェアモジュールを格納するメモリを含み得る。プロセッサ2002は、モジュールからの命令を実行することによって、以下を含む、異なる動作を実行してもよい: (i)ユーザデバイス104で実行可能であるとして、本明細書に記載されているか、または当業者によって他の方法で理解される方法、プロセスおよび技術の一部または全部の実行、(ii)(ユーザデバイス104および送信機からの圧力の測定値、送信機または別のソースからの温度測定値、および計算に必要なその他の情報に基づく)ユーザデバイス104の高度の推定、(iii)位置情報または位置データを決定するための受信信号の処理(例えば、信号の到着時間または移動時間、モバイルデバイスと送信機との間の擬似距離、送信機の大気条件、送信機および/または位置、または他の送信機情報)、(iv)ユーザデバイス104の推定位置を計算するための位置情報の使用、(v)ユーザデバイス104の慣性センサからの測定に基づく運動の決定、(vi)GNSS信号処理、(vii)データパケット112の収集、および送信、(viii)現在の較正値110およびデータパケット112の記憶、(ix)気圧センサ108の較正、および/または(x)本開示に記載された操作によって要求されるその他の処理。
一例として図21を参照すると、サーバ102は、ネットワーク106(例えば、有線および/または無線インタフェースポート、アンテナ、またはその他)を介してユーザデバイス102および他のデータソースと情報を交換するためのネットワークインタフェース2101、一つ以上のプロセッサ2102、情報および/またはプログラム命令の記憶および検索を提供するためのメモリ/データソース2103、および当業者に知られたその他の構成要素を含むことができる。メモリ/データソース2103は、例えば、気圧センサのメーカおよびモデル較正モジュール、デバイスID較正モジュール、デバイスのメーカおよびモデル較正モジュール、建物および地形較正モジュール、近くの正確なセンサ較正モジュール、近くの既知の地理点較正モジュール、アプリコンテクスト較正モジュール、機械学習モデル較正モジュール、およびユーザ介入要求較正モジュールならびに上記の方法およびプロセスのそれぞれに対する他のモジュールのような実行可能な命令を有するソフトウェアモジュール、を格納するメモリを含んでもよい。プロセッサ2102は、モジュールからの命令を実行することによって、以下を含む、異なる動作を実行することができる:(i)サーバ102で実行可能であるとして、本明細書に記載されているか、または当業者によって他の方法で理解される方法、プロセスおよび技術の一部または全部の実行、(ii)ユーザデバイス104の高度の推定、(iii)ユーザデバイス104の推定位置の計算、(iv)較正技術の実施、(v)ユーザデバイス104の較正、または(vi)本開示に記載された操作またはプロセスによって要求されるその他の処理。本明細書に記載されるようにサーバによって実行されるステップは、企業のコンピュータまたは任意の他の適切な機械を含む、ユーザデバイス104から離れた他の機械上で実行されてもよい。
本明細書に開示されている特定の態様は、ユーザデバイスの位置または場所を推定することに関するものであり、例えば、位置は、緯度、経度、および/または高度座標、x、y、z座標、角座標、またはその他の表現によって表される。ユーザデバイスの位置を推定する様々な技術を使用することができ、そのような技術には、異なるビーコン(例えば、地上送信機および/または衛星)からユーザデバイスによって受信される、異なる「測位」(または「測距」)信号による移動距離を使用してユーザデバイスの位置を推定するためにジオメトリを使用するプロセスである三辺測量が含まれる。ビーコンからの測位信号の送信時刻や受信時刻などの位置情報がわかっている場合は、これらの時間差に光速を掛けると、そのビーコンからユーザデバイスへの測位信号の移動距離の推定値が得られる。異なるビーコンからの異なる測位信号に対応する異なる推定距離を、これらのビーコンの位置のような位置情報と共に使用して、ユーザデバイスの位置を推定することができる。ビーコン(例えば、送信機および/または衛星)および/または大気測定からの測位信号に基づいて(緯度、経度および/または高度に関して)ユーザデバイスの位置を推定する測位システムおよび方法は、同一出願人による2012年3月6日に発行された米国特許第8,130,141号、および2015年6月16日に発行された米国特許第9,057,606号に記載されている。「測位システム」という用語は、衛星システム(例えば、GPS、GLONASS、Galileo、Compass/Beidouなどの全地球航法衛星システム(GNSS))、地上送信機システム、およびハイブリッド衛星/地上システムを指すことができることに留意されたい。
ある環境内において、ユーザデバイスの正確な位置(高度を含む)を特定することは、特に、都市環境に、または建物内にユーザデバイスがある場合、非常に困難になり得る。例えば、不正確な高度の推定は、緊急要員が建物の複数の階でユーザを捜索する際に、緊急要員の応答時間を遅らせる可能性があるため、ユーザデバイスの高度の不正確な推定は、ユーザデバイスのユーザに対して生死に関わる結果をもたらす可能性がある。あまり深刻でない状況では、不正確な高度の推定によって、ユーザが環境内の間違った場所に導かれる可能性がある。ユーザデバイスの高度を推定するために様々なアプローチが存在する。気圧に基づく測位システムでは、較正された基準圧力センサのネットワークからの周囲圧力の測定値、およびネットワークまたは他のソースからの周囲温度の測定値とともに、ユーザデバイスの較正された圧力センサからの圧力の測定値を使用して、高度を計算することができる。ユーザデバイスの高度の推定値(huser)は、必要な情報を受信するユーザデバイス、サーバ、またはその他の機器によって次のように計算できる。
(式1)
(式1)
ここで、Puserは、ユーザデバイスの位置におけるユーザデバイスの圧力センサによる圧力の推定値であり、Psensorは、真の圧力から許容範囲内の圧力(例えば、5Paより小さい)において正確である基準圧力センサの位置における圧力の推定値であり、Tremoteは、基準圧力センサの位置または遠隔温度センサの異なる位置における温度(例えばケルビンで)の推定値であり、hsensorは、所望の高度誤差内(例えば、1.0mより小さい)にあると推定される基準圧力センサの推定高度であり、gは重力加速度(例えば、−9.8m/s2)に該当し、Rは気体定数であり、Mは空気(例えば、乾燥空気またはその他)のモル質量である。当業者に理解されるように、式1の別の実施形態において、マイナス記号(−)はプラス記号(+)に置き換えてもよい(例えば、g=9.8m/s2)。
基準圧力センサの位置における圧力の推定値は、基準圧力センサの緯度及び経度における圧力の推定値を特定するが、基準圧力センサの高度とは異なる可能性がある基準面高度における圧力の推定値を特定するという点で、基準圧力センサに対応する推定基準面圧力に変換することができる。基準面の圧力は、以下のように求めることができる。
(式2)
(式2)
ここで、Psensorは基準圧力センサの位置における圧力の推定値、Prefは基準面の圧力推定値、Tremoteは基準周囲温度、hrefは基準面の高度である。ユーザデバイスの高度huserは、式1を使用して計算でき、ここで式1において、hsensorはhrefに代わり、PsensorはPrefに代わる。基準面の高度hrefは任意の高度でよく、平均海面(MSL)に設定されることが多い。2つ以上の基準面圧力推定値が利用可能な場合、基準面圧力推定値は、(例えば、基準圧力の平均値、加重平均値、またはその他の適切な組み合わせを用いて)単一の基準面圧力推定値に組み合わせられ、単一の基準面圧力推定値は、基準面圧力推定値Prefに使用される。
開示された発明の実施形態が詳細に参照されており、その1つ以上の例が添付の図面に示されている。各例は、本発明の技術の限定としてではなく、本発明の技術の説明として提供されている。実際、本明細書は、本発明の特定の実施形態に関して詳細に説明されてきたが、当業者は、前述のことを理解した上で、これらの実施形態の変更、変形、および等価物を容易に考えることができることが理解されよう。例えば、1つの実施形態の一部として図示または説明された特徴を別の実施形態とともに使用して、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本主題は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内においてすべてのそのような変更および変形をカバーすることが意図される。本発明に対するこれらおよび他の変更および変形は、より詳細には添付の特許請求の範囲において記載される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって実施され得る。さらに、当業者であれば、前述の説明は単なる例であり、本発明を限定することを意図したものではないことを理解するであろう。
Claims (29)
- サーバによってデバイスから、データパケットを受信することと、
前記サーバによって、前記データパケットにおけるデータに基づいて複数の較正結果を決定することであって、前記複数の較正結果の各々は、前記デバイスの気圧センサの較正のためであり、前記デバイスは、現在において、前記気圧センサの較正のために現在の較正値を使用する、決定することと、
前記複数の較正結果の各較正結果について、前記サーバによって、前記較正結果と前記現在の較正値との比較が、前記較正結果が前記較正結果と前記現在の較正値との関係に関する規則を満たすことを示す場合に、前記較正結果で履歴較正テーブルを更新することであって、前記履歴較正テーブルは、前記気圧センサについての複数の以前に決定された較正結果を含み、前記複数の以前に決定された較正結果は、前記履歴較正テーブルを更新した後の前記較正結果を含む、更新することと、
前記複数の較正結果の各較正結果について、前記サーバによって、前記較正結果と前記現在の較正値との前記比較が、前記較正結果が、前記規則を満たさないことを示す場合には、前記較正結果で前記履歴較正テーブルを更新しないことと、
前記サーバによって、前記履歴較正テーブルにおける前記複数の以前に決定された較正結果に対応する複数の重み付け値を決定することと、
前記サーバによって、前記複数の以前に決定された較正結果の各較正結果を前記複数の重み付け値の対応する重み付け値で調整して複数の重み付け較正結果を得て、前記複数の重み付け較正結果を組み合わせることによって、組み合わされた較正結果を決定することと、
前記サーバによって、選択基準に基づいて、前記組み合わせられた較正結果および前記現在の較正値から、選択された較正値を選択することと、
前記サーバによって、前記デバイスに、前記気圧センサを較正する際に前記デバイスが使用するために前記選択された較正値を送信することと、を備える、方法。 - 前記較正結果は、較正オフセットと信頼区間とを含み、
前記較正オフセットは、前記気圧センサにおける実際の気圧に実質的に近いと予想される較正圧力値を生成するために前記気圧センサによって生成された測定圧力値が変更される量であり、
前記較正オフセットに適用する場合、前記信頼区間は、前記較正結果の可能性のある誤差範囲を与え、
前記較正圧力値に適用する場合、前記信頼区間は、前記実際の気圧がその範囲内にあると予想される前記較正圧力値よりも大きい範囲および小さい範囲である、請求項1に記載の方法。 - 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲が前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲と完全に重複することに基づく、請求項2に記載の方法。
- 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記較正オフセットが前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲内にないことに基づく、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記サーバによって、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲が、前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲と重複量だけ重複することを決定することであって、
前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲に対する前記重複量の比が閾値量以上であることに基づく、請求項2に記載の方法。 - 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記較正オフセットと前記現在の較正値の較正オフセットとの差を前記較正結果の前記信頼区間で割った値が閾値量以下であることに基づく、請求項2に記載の方法。
- 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果を決定するために使用される第1較正技術が前記現在の較正値を決定するために使用される第2較正技術よりも優先されることに基づく、請求項2に記載の方法。
- 前記組み合わせられた較正結果を決定する前に、前記サーバによって、それぞれの経過時間に基づいて前記複数の以前に決定された較正結果を調整して、複数の調整された以前に決定された較正結果を得ることと、
前記複数の調整された以前に決定された較正結果を用いて、前記組み合わせられた較正結果を決定することと、をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記選択基準は、1)前記組み合わせられた較正結果の最小の不確かさおよび前記現在の較正値、2)前記組み合わせられた較正結果の不確かさ閾値より小さい前記最小の不確かさおよび前記現在の較正値、3)前記組み合わせられた較正結果を決定するために使用される複数の較正技術のうち最も優先度の高い較正技術および前記現在の較正値、または4)前記組み合わせられた較正結果の中央較正値および前記現在の較正値に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記データパケットにおける前記データは複数のデータ項目を含み、
前記複数のデータ項目は、前記複数の較正結果を決定するために複数の較正技術で使用され、
前記複数の較正結果の各較正結果は、前記複数の較正技術の異なる較正技術によって決定される、請求項1に記載の方法。 - 前記複数の較正技術の各較正技術は、それによって生成される前記較正結果の対応する信頼度に関連付けられ、
前記複数の重み付け値の各重み付け値は、前記複数の較正結果の対応する較正結果の前記信頼度に基づく、請求項10に記載の方法。 - 前記複数のデータ項目は、1)前記気圧センサに関するセンサ特性データと、2)前記デバイスにより前記データパケットが作成された時点における前記デバイスの状態に関する現在の状態データとを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記センサ特性データは、1)前記デバイスを一意に識別し、前記気圧センサのモデルタイプを識別できるデバイス識別データ、2)前記気圧センサの前記モデルタイプを識別するセンサタイプデータ、および、3)前記デバイスのモデルタイプを識別するデバイスタイプデータを含み、
前記現在の状態データは、1)前記気圧センサによって実行された気圧測定を示す圧力データ、2)前記気圧センサが前記気圧測定を実行した時間を示す時間データ、3)前記気圧センサが前記気圧測定を実行したときに前記デバイスが位置していた領域を示す位置データ、および、4)前記気圧センサが前記気圧測定を実行したときに前記デバイス上で動作していたアプリケーションを示すアプリケーションデータを含み、
さらに、
前記サーバによって、前記気圧センサの前記モデルタイプに対する第1所定較正に基づいて、前記複数の較正結果のうちの第1較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記デバイスの前記モデルタイプに対する第2所定較正に基づいて、前記複数の較正結果のうちの第2較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、建物および地形データに基づいて、前記複数の較正結果のうちの第3較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、前記時間データ、および既知の正確な圧力データに基づいて前記複数の較正結果のうちの第4較正結果を決定することであって、前記既知の正確な圧力データは、前記デバイスが位置していた前記領域の第1閾値距離内にある既知の正確な気圧センサからである、決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、および既知の正確な高度データに基づいて前記複数の較正結果のうちの第5較正結果を決定することであって、前記既知の正確な高度データは、その高度が既知であり、前記デバイスが位置していた前記領域の第2閾値距離内にある地理点に基づく、決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、および前記アプリケーションデータに基づいて前記複数の較正結果のうちの第6較正結果を決定することであって、前記アプリケーションデータは、前記デバイス上で動作していた前記アプリケーションが、高度が既知であり、かつ、前記デバイスが位置していた前記領域の第3閾値距離内にある所定の場所に関連していることを示す、決定することと、
前記サーバによって、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6較正結果のうちの2つ以上に基づいて、前記気圧センサの前記新しい較正値を決定することと、を備える、請求項12に記載の方法。 - 前記データパケットは第1データパケットであり、前記データパケットにおける前記データは第1データであり、
さらに、
前記サーバによって、前記デバイスから第2データパケットを受信することと、
前記サーバによって、前記第1データパケットの前記第1データと前記第2データパケットの第2データとに基づいて前記複数の較正結果を決定することと、を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記サーバによって、前記第1データパケットの前記第1データと第1較正技術とを使用して、前記複数の較正結果のうちの第1較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記第2データパケットの前記第2データと第2較正技術とを使用して、前記複数の較正結果のうちの第2較正結果を決定することであって、前記第2較正技術は前記第1較正技術とは異なる、決定することと、をさらに備える、請求項14に記載の方法。 - 前記サーバによって、前記第1データパケットの前記第1データと較正技術とを使用して、前記複数の較正結果のうちの第1較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記第2データパケットの前記第2データと前記較正技術とを使用して、前記複数の較正結果のうちの第2較正結果を決定することと、をさらに備える、請求項14に記載の方法。 - サーバによってデバイスから、第1データパケットを受信することと、
前記サーバによって前記デバイスから、第2データパケットを受信することと、
前記サーバによって、前記第1データパケットの第1データと前記第2データパケットの第2データに基づいて複数の較正結果を決定することであって、前記複数の較正結果の各々は、前記デバイスの気圧センサの較正のためであり、前記デバイスは、現在、前記気圧センサの較正のために現在の較正値を使用する、決定することと、
前記複数の較正結果のうちの各較正結果について、前記サーバによって、前記較正結果と前記現在の較正値との比較が、前記較正結果が前記較正結果と前記現在の較正値との関係に関する規則を満たすことを示すときに、前記較正結果で履歴較正テーブルを更新することであって、前記履歴較正テーブルは、前記気圧センサについての複数の以前に決定された較正結果を含み、前記複数の以前に決定された較正結果は、前記履歴較正テーブルを更新した後の前記較正結果を含む、更新することと、
前記複数の較正結果のうちの各較正結果について、前記較正結果と前記現在の較正値との前記比較が、前記較正結果が、前記規則を満たさないことを示している場合には、前記較正結果で前記履歴較正テーブルを更新しないことと、
前記サーバによって、前記履歴較正テーブルにおける前記複数の以前に決定された較正結果に対応する複数の重み付け値を決定することと、
前記サーバによって、前記複数の以前に決定された較正結果の各較正結果を前記複数の重み付け値の対応する重み付け値で調整して複数の重み付け較正結果を得て、前記複数の重み付け較正結果を組み合わせることによって、組み合わされた較正結果を決定することと、
前記サーバによって、選択基準に基づいて、前記組み合わせられた較正結果および前記現在の較正値から、選択された較正値を選択することと、
前記サーバによって、前記デバイスに、前記気圧センサを較正する際に前記デバイスが使用するために前記選択された較正値を送信することと、を備える、方法。 - 前記新しい較正値は、較正オフセットと信頼区間とを含み、
前記較正オフセットは、前記気圧センサにおける実際の気圧に実質的に近いと予想される較正圧力値を生成するために前記気圧センサによって生成された測定圧力値が変更される量であり、
前記信頼区間は、前記較正オフセットに適用する場合、前記新しい較正値の可能性のある誤差範囲を与え、
前記較正圧力値に適用する場合、前記信頼区間は、前記実際の気圧がその範囲内にあると予想される前記較正圧力値よりも大きい範囲および小さい範囲である、請求項17に記載の方法。 - 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲が前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲と完全に重複することに基づく、請求項18に記載の方法。
- 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記較正オフセットが前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲内にないことに基づく、請求項18に記載の方法。
- さらに、前記サーバによって、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲が、前記現在の較正値の以前の可能性のある誤差範囲と重複量だけ重複することを決定することであって、
前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記可能性のある誤差範囲に対する前記重複量の比が閾値量以上であることに基づく、請求項18に記載の方法。 - 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果の前記較正オフセットと前記現在の較正値の較正オフセットとの差を前記較正結果の前記信頼区間で割った値が閾値量以下であることに基づく、請求項18に記載の方法。
- 前記較正結果と前記現在の較正値との前記関係に関する前記規則は、前記較正結果を決定するために使用される第1較正技術が、前記現在の較正値を決定するために使用される第2較正技術よりも優先されることに基づく、請求項18に記載の方法。
- 前記組み合わせられた較正結果を決定する前に、前記サーバによって、それぞれの経過時間に基づいて前記複数の以前に決定された較正結果を調整して、複数の調整された以前に決定された較正結果を得ることと、
前記複数の調整された以前に決定された較正値の結果を用いて、前記組み合わせられた較正値を決定することと、をさらに備える、請求項17に記載の方法。 - 前記選択基準は、1)前記組み合わせられた較正結果の最小の不確かさおよび前記現在の較正値、2)前記組み合わせられた較正結果の不確かさ閾値より小さい前記最小の不確かさおよび前記現在の較正値、3)前記組み合わせられた較正結果を決定するために使用される複数の較正技術のうち最も優先度の高い較正技術および前記現在の較正値、または4)前記組み合わせられた較正結果の中央較正値および前記現在の較正値に基づく、請求項17に記載の方法。
- 前記第1データパケットにおける前記第1データは、第1の複数のデータ項目を含み、前記第2データパケットにおける前記第2データは、前記第1の複数のデータ項目に対応する第2の複数のデータ項目を含み、
前記第1の複数のデータ項目は、前記複数の較正結果の第1部分を決定するために第1の複数の較正技術において使用され、
前記第2の複数のデータ項目は、前記複数の較正結果の第2部分を決定するために第2の複数の較正技術において使用される、請求項17に記載の方法。 - 前記第1および第2の複数の較正技術の各較正技術は、それによって生成される前記較正結果の対応する信頼度に関連付けられ、
前記複数の重み付け値のうちの各重み付け値は、前記複数の較正結果の対応する較正結果の前記信頼度に基づく、請求項26に記載の方法。 - 前記第1および第2の複数のデータ項目は、1)前記気圧センサに関するセンサ特性データと、2)前記デバイスによって前記第1または第2の各データパケットが作成された時点における前記デバイスの状態に関する現在の状態データとを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記センサ特性データは、1)前記デバイスを一意に識別し、前記気圧センサのモデルタイプを識別できるデバイス識別データ、2)前記気圧センサの前記モデルタイプを識別するセンサタイプデータ、および、3)前記デバイスのモデルタイプを識別するデバイスタイプデータを含み、
前記現在の状態データは、1)前記気圧センサによって実行された気圧測定を示す圧力データ、2)前記気圧センサが前記気圧測定を実行した時間を示す時間データ、3)前記気圧センサが前記気圧測定を実行したときに前記デバイスが位置していた領域を示す位置データ、および4)前記気圧センサが前記気圧測定を実行したときに前記デバイス上で動作していたアプリケーションを示すアプリケーションデータを含み、
さらに、
前記サーバによって、前記気圧センサの前記モデルタイプに対する第1所定較正に基づいて、前記複数の較正結果のうちの第1較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記デバイスの前記モデルタイプに対する第2所定較正に基づいて、前記複数の較正結果のうちの第2較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、建物および地形データに基づいて、前記複数の較正結果のうちの第3較正結果を決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、前記時間データ、および既知の正確な圧力データに基づいて、前記複数の較正結果のうちの第4較正結果を決定することであって、前記既知の正確な圧力データは、前記デバイスが配置された前記領域の第1閾値距離内にある既知の正確な気圧センサからである、決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、および既知の正確な高度データに基づいて前記複数の較正結果のうちの第5較正結果を決定することであって、前記既知の正確な高度データは、その高度が既知であり、前記デバイスが位置していた前記領域の第2閾値距離内にある地理点に基づく、決定することと、
前記サーバによって、前記圧力データ、前記位置データ、および前記アプリケーションデータに基づいて前記複数の較正結果のうちの第6較正結果を決定することであって、前記アプリケーションデータは、前記デバイス上で動作していた前記アプリケーションが、高度が既知であり、かつ、前記デバイスが位置していた前記領域の第3閾値距離内にある所定の場所に関連していることを示す、決定することと、
前記サーバによって、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6較正結果のうちの2つ以上に基づいて、前記気圧センサの前記新しい較正値を決定することと、を備える、請求項28に記載の方法。
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