JP5265074B2 - 同期時間バイアスを使用する測位システムにおける位置計算 - Google Patents
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Description
本出願は、2002年9月5日に出願された米国仮出願第60/408,614号に対して優先権を主張している。
技術分野
この開示は、測位システム、とくに、移動受信機の位置の解の計算に関する。
別の実施形態では、方法は、衛星ナビゲーションシステムと無線通信システムとをもつ環境内で動作している移動体からの要求を受信することと、要求に応答して、衛星ナビゲーションシステムのシステム時間を、無線通信システムのシステム時間の関数として制約する同期バイアスデータを移動体へ通信することとを含む。
Claims (51)
- 衛星ナビゲーションシステムからの信号と無線通信システムからの信号とを、移動体で受信することと、
前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との差を定める共通システム同期バイアスを含むタイミングバイアスを前記無線通信システムから受信することと、なお、前記システム時間は、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システム内でそれぞれ同期する、
前記移動体の位置の解を、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システムが十分に同期しない非同期環境のための、前記衛星ナビゲーションシステムからの信号と、前記無線通信システムからの信号とを使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて、前記受信信号と、非同期所在位置特定技術のための測定値の最少数よりも少なく、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間および前記無線通信システムのシステム時間がよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数との関数として、前記共通システム同期バイアスを使用して、前記移動体で判断することとを含む方法。 - 前記位置の解を判断することが、
前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間を計算することと、
前記無線通信システムのシステム時間を、前記衛星ナビゲーションシステムの計算されたシステム時間と前記共通システム同期バイアスとの関数として計算することと、
位置の解を、前記受信信号と、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と、前記無線通信システムの計算されたシステム時間との関数として計算することとを含む請求項1記載の方法。 - 前記共通システム同期バイアスが、前記無線通信システムのシステム時間を、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間からの時間の範囲内に制約する請求項1記載の方法。
- 前記共通システム同期バイアスが、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との間の予測時間ずれを定める請求項1記載の方法。
- 位置の解を計算することが、前記移動体の緯度、経度、および高度を計算することを含む請求項1記載の方法。
- 前記衛星ナビゲーションシステムが、全地球測位システム(Global Positioning System, GPS)を含む請求項1記載の方法。
- 前記無線通信システムの構成要素から、前記共通システム同期バイアスを定めるデータを受信することをさらに含む請求項1記載の方法。
- 高度支援技術を適用して、前記位置の解を判断するのに使用される別の測定値を判断することをさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記無線通信システムおよび前記衛星ナビゲーションネットワークから全部でM個の信号を受信することと、
前記信号からM個の距離の測定値を生成することと、
M前記個の距離の測定値と前記共通システム同期バイアスとに基づいて、前記信号の1つ以上から、1つ以上の誤った距離の測定値の存在を検出することとをさらに含む請求項1記載の方法。 - M≧4である請求項9記載の方法。
- 前記位置の解が、M個の変数を含む請求項9記載の方法。
- 高度支援技術を適用して、別の測定値を判断することと、
前記別の測定値に少なくとも部分的に基づいて、前記誤った距離の測定値の存在を検出することとをさらに含む請求項9記載の方法。 - 衛星ナビゲーションシステムと無線通信システムとをもつ環境内で動作している移動体からの要求を受信することと、
前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とが十分に同期しない非同期環境のための、前記衛星ナビゲーションシステムからの信号と前記無線通信システムからの信号とを使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて、前記移動体によって実行されるような2以上の基地局からの独立の測定値に基づいて、かつ非同期所在位置特定技術のための測定値の最少数よりも少なく、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とがよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数と、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との差を定める共通システム同期バイアスデータとの関数として、なお、前記システム時間は、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システム内でそれぞれ同期する、前記移動体の位置の解を、前記移動体で計算することとを含む方法。 - データベースから前記共通システム同期バイアスデータを、要求移動体で検索することをさらに含む請求項13記載の方法。
- データベースから検索することが、データベースから、前記要求移動体に特定の同期バイアスを検索することを含む請求項14記載の方法。
- データベースから検索することが、
前記要求移動体について前記無線通信システムの現在の領域を識別することと、
前記識別された領域に基づいて前記データベースから前記データを検索することとを含む請求項14記載の方法。 - 前記要求移動体から、計算された同期バイアスを記述しているデータを受信することと、
前記受信データに基づいて前記データベースを更新することとをさらに含む請求項14記載の方法。 - 前記計算された同期バイアスと閾値バイアスとを比較することと、
前記比較に基づいて、前記無線通信システム内の構成要素の機能状態を判断することとをさらに含む請求項17記載の方法。 - 前記計算された同期バイアスが、前記閾値バイアスを越えるとき、サービスメッセージを発行することをさらに含む請求項18記載の方法。
- 前記構成要素が、前記無線通信システム内の基地局を含む請求項18記載の方法。
- 前記構成要素が、前記無線通信システム内の移動体を含む請求項18記載の方法。
- 衛星ナビゲーションシステムおよび無線通信システムから信号を受信する1本以上のアンテナと、
非同期所在位置特定技術のための測定値の最少数よりも少なく、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とがよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数と、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との間の差を定める共通システム同期バイアスとを使用して、なお、前記システム時間は前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システム内でそれぞれ同期する、前記受信信号の関数として、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とが十分に同期しない非同期環境のための、前記衛星ナビゲーションシステムからの信号と前記無線通信システムからの信号とを使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて移動体の位置の解を計算するプロセッサとを含む装置。 - 前記衛星ナビゲーションシステムが、全地球測位システム(GPS)を含み、前記無線通信システムが、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)無線通信システムを含む請求項22記載の装置。
- 前記装置が、移動GPS受信機を含む請求項23記載の装置。
- 前記共通システム同期バイアスが、前記無線通信システムのシステム時間を、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間からの時間の範囲内に制約する請求項22記載の装置。
- 前記共通システム同期バイアスが、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との間の予測時間ずれを定める請求項22記載の装置。
- 前記プロセッサが、受信機の緯度、経度、および高度を計算する請求項22記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記信号からM個の距離の測定値を生成し、受信機自立保全監視(Receiver Autonomous Integrity Monitoring, RAIM)を適用して、前記M個の距離の測定値と前記共通システム同期バイアスとに基づいて、前記信号の1つ以上から、1つ以上の誤った距離の測定値の存在を検出する請求項22記載の装置。
- Nを位置の解の変数の数として、M>Nである請求項28記載の装置。
- N=4である請求項28記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記無線通信システムの構成要素から、前記共通システム同期バイアスを定めるデータを受信する請求項22記載の装置。
- 前記プロセッサが、位置の解を判断するときに、前記無線通信システムおよび衛星ナビゲーションシステムの新しい同期バイアスを計算し、前記計算された同期バイアスを前記構成要素へ通信する請求項31記載の装置。
- 前記プロセッサが、ディジタル信号プロセッサである請求項22記載の装置。
- 衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と無線通信システムのシステム時間との間の差を定める共通同期バイアスデータを記憶するサーバと、なお、前記システム時間は、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システム内でそれぞれ同期する、
前記サーバから前記共通システム同期バイアスデータを受信し、かつ前記共通同期バイアスデータと、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システムから受信した信号と、非同期所在位置特定技術のための測定値の最少数よりも少なく、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とがよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数との関数として、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのナビゲーションシステムとが十分に同期しない非同期環境のための、前記衛星ナビゲーションシステムからの信号と前記無線通信システムからの信号とを使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて位置の解を判断するデバイスとを含むシステム。 - 前記サーバが、前記デバイスの識別子に基づいて、データベースから共通同期バイアスデータを選択的に検索する請求項34記載のシステム。
- 前記サーバが、前記無線通信システムの各領域ごとに識別子にしたがって配列された同期バイアスの組を定めるデータを記憶するデータベースを維持する請求項34記載のシステム。
- 前記衛星ナビゲーションシステムが、全地球測位システム(GPS)を含み、前記無線通信システムが、符号分割多元接続(CDMA)無線通信システムを含む請求項34記載のシステム。
- 前記デバイスが、移動GPS受信機を含む請求項37記載のシステム。
- 前記共通同期バイアスデータが、前記無線通信システムのシステム時間を、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間からの時間の範囲内に制約する請求項34記載のシステム。
- 前記共通同期バイアスデータが、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との間の予測時間ずれを定める請求項34記載のシステム。
- 前記デバイスが、緯度、経度、および高度を計算する請求項34記載のシステム。
- 前記デバイスが、移動体、位置特定サーバ、位置判断エンティティ(Position Determination Entity, PDE)、位置特定測定ユニット(Location Measuring Unit, LMU)、実行中の移動位置特定局(Serving Mobile Location Center, SMLC)、無線位置特定ゲートウエイ(Wireless Location Gateway, WLG)、移動位置特定局(Mobile Location Center, MLC)の中の1つを含む請求項34記載のシステム。
- 衛星ナビゲーションシステムおよび無線通信システムを含む、同期するシステム時間をもつ複数のシステムから、信号を移動体で受信することと、
前記移動体の位置の解を、前記複数のシステムのそれぞれのシステム時間が十分に同期しない非同期環境のための、前記複数のシステムからの信号を使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて、前記信号と、前記複数のシステムのそれぞれのシステム時間がよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数と、少なくとも前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システムの前記それぞれのシステム時間の差を定める共通システム同期バイアスとの関数として、前記移動体で判断することとを含み、前記独立の測定値の数は非同期所在位置特定技術のための測定値の最小値よりも少なく、前記システムは2以上のシステム要素を含む、方法。 - 前記位置の解を判断することが、
前記システムの中の第1のシステムの時間を計算することと、
前記システムの中の第2のシステムの時間を、前記第1のシステムの前記計算された時間と前記共通システム同期バイアスとの関数として計算することと、
位置の解を、前記信号と、前記第1および第2のシステムの前記計算された時間との関数として計算することとを含む請求項43記載の方法。 - 前記共通システム同期バイアスが、前記システムの中の第1のシステムの前記システム時間を、前記システムの中の第2のシステムの前記システム時間からの定められた範囲内に制約する請求項43記載の方法。
- 衛星ナビゲーションシステムから受信した信号と、無線通信システムから受信した信号と、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とがよく同期する同期環境のための所在位置特定技術に基づく独立の測定値の数と、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と2以上の基地局を含む前記無線通信システムのシステム時間との間の差を定める共通システム同期バイアスとの関数として、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間とが十分に同期しない非同期環境のための、前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システムからの信号を使用するハイブリッド所在位置特定技術に基づいて移動体の位置の解をプロセッサに判断させる命令を含み、前記独立の測定値の数は非同期所在位置特定技術のための測定値の最少数よりも少なく、前記システム時間は前記衛星ナビゲーションシステムおよび前記無線通信システム内でそれぞれ同期する、コンピュータプログラムでコード化されたコンピュータ読み出し可能媒体。
- 前記共通システム同期バイアスが、前記無線通信システムのシステム時間を、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間からの時間の範囲内として定める請求項46記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
- 前記共通システム同期バイアスが、前記衛星ナビゲーションシステムのシステム時間と前記無線通信システムのシステム時間との間の時間ずれを定める請求項46記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
- 前記命令が、前記プロセッサに受信機の緯度、経度、および高度を含む位置の解を計算させる請求項46記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
- 前記衛星ナビゲーションシステムが、全地球測位システム(GPS)を含む請求項46記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
- 前記命令により、前記プロセッサが、前記無線通信システムの構成要素から、前記共通システム同期バイアスを定めるデータを受信する請求項46記載のコンピュータ読み出し可能媒体。
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