WO2011021449A1 - Gps測位システム、gps測位方法、およびgps測位端末 - Google Patents

Gps測位システム、gps測位方法、およびgps測位端末 Download PDF

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WO2011021449A1
WO2011021449A1 PCT/JP2010/061656 JP2010061656W WO2011021449A1 WO 2011021449 A1 WO2011021449 A1 WO 2011021449A1 JP 2010061656 W JP2010061656 W JP 2010061656W WO 2011021449 A1 WO2011021449 A1 WO 2011021449A1
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assist data
gps positioning
positioning
storage
communication
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PCT/JP2010/061656
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Inventor
高橋　誠
Original Assignee
株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data

Definitions

  • the present invention relates to a GPS positioning system, a GPS positioning method, and a GPS positioning terminal.
  • Autonomous positioning is a technology that allows terminals to perform GPS positioning (global positioning system) independently. Autonomous positioning is used in positioning devices that do not have a communication function such as car navigation, and is classified into coldcolstart and hot start. In cold start, GPS positioning information (for example, information on initial position, time, satellite orbit, etc.) is not used, and information such as the satellite's orbit and time is obtained by demodulating the signal received from the GPS satellite. Based on this information, for example, the distance between the satellite and the measurement point is determined from the difference between the outgoing / incoming time and the speed of light, and the location of the three satellites is determined by performing this for three satellites.
  • GPS positioning information for example, information on initial position, time, satellite orbit, etc.
  • information such as the satellite's orbit and time is obtained by demodulating the signal received from the GPS satellite. Based on this information, for example, the distance between the satellite and the measurement point is determined from the difference between the outgoing / incoming time and the speed of light, and the location of the three
  • the position of one point on the ground can be determined by the distance between the positions of these satellites and the respective satellites. Further, by acquiring information from other satellites, it is possible to improve the accuracy of time information and improve positioning accuracy.
  • it is necessary to demodulate the signal received from the satellite and acquire information so in order to succeed in positioning, it is limited to an environment that can capture multiple satellites with strong electric fields, and positioning Even if it succeeds, there is a problem that it takes a long time to complete positioning.
  • hotGPSstart GPS positioning information is stored in advance, and positioning is performed using the information, so that demodulation processing of a signal related to information acquisition is unnecessary, so that the time required for positioning is effectively reduced. It can be shortened.
  • GPS positioning information it is necessary to cold start and collect information (successful positioning) to acquire GPS positioning information.
  • the GPS positioning information can be continuously updated with the obtained position information and time information by hot start.
  • positioning fails it cannot be updated, the freshness of the GPS positioning information deteriorates with time, and it becomes necessary to perform positioning again by cold start.
  • GPS positioning fails there is a problem that no information about the current position can be obtained and the current position of the terminal becomes completely unknown.
  • A-GPS positioning a method for positioning with the assistance of NW in cooperation between the terminal and the network (NW) (for example, Patent Documents).
  • NW network-assisted GPS positioning
  • A-GPS obtains the above-mentioned GPS positioning information from a mobile phone base station.
  • assistant data including GPS positioning information is acquired from a base station, and positioning is performed using the assist data.
  • Obtaining assist data from a base station on the NW is faster than obtaining GPS positioning information by demodulating a signal from a satellite.
  • positioning can be performed at a higher speed and with the same degree of accuracy as cold ⁇ ⁇ start of autonomous positioning. Even if the GPS positioning itself fails, the approximate position can be measured from the positional relationship with the base station using the assist data. Note that positioning may be performed by a terminal that receives a signal from a satellite, or by passing the signal to the NW and calculating a positioning result on the NW, either of which may be employed.
  • A-GPS positioning communication for obtaining assist data from the base station always occurs when performing positioning.
  • disconnection of the communication is not permitted in the standard specification even during the GPS positioning period after the assist data is acquired.
  • a C-Plane connection is made each time, and the C-Plane bearer must be maintained from the start to the end of positioning. For this reason, there arises a problem that power consumption due to communication increases and traffic load on the network equipment also increases.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a GPS positioning system, a GPS positioning method, and a GPS positioning terminal that can perform GPS positioning with high accuracy and efficiency at a higher speed. To do.
  • a GPS positioning system is a GPS positioning system including a GPS positioning terminal and a server on a network, the storing means for storing assist data for GPS positioning, and the storing means
  • a determination means for determining whether stored assist data that is stored assist data is valid or invalid; and when the stored assist data is determined to be valid, the stored assist data that is determined to be valid without communicating with the server Based on non-communication type positioning means for performing GPS positioning, and communication type positioning for performing GPS positioning based on assist data acquired by communication with the server when the stored assist data is determined to be invalid
  • the storage assist data is obtained based on the positioning result.
  • the stored assist data based on the assist data obtained by communication with the server when the GPS positioning by the non-communication positioning means or the communication positioning means has failed.
  • updating means for updating the data and storing it in the storage means.
  • the GPS positioning method of the present invention is a GPS positioning method in a GPS positioning system including a GPS positioning terminal and a server on a network, wherein the storing means stores assist data for GPS positioning, and the judging means A determination step for determining whether the storage assist data that is the assist data stored in the storage means is valid or invalid; and the non-communication type positioning means determines that the storage assist data is valid and Non-communication type positioning step for performing GPS positioning based on the storage assist data determined to be valid without communication, and when the communication type positioning means determines that the storage assist data is invalid,
  • the communication type positioning step for performing GPS positioning based on the assist data acquired by communication, and the updating unit are the non-communication type positioning unit or the communication type positioning unit.
  • the storage assist data is updated and stored in the storage means, and the GPS positioning by the non-communication positioning means or the communication positioning means fails And updating the storage assist data based on the assist data acquired by communication with the server and storing the stored assist data in the storage means.
  • the GPS positioning terminal of the present invention storage means for storing assist data for GPS positioning, determination means for determining whether stored assist data which is assist data stored in the storage means is valid or invalid, Non-communication type positioning means that performs GPS positioning based on the storage assist data determined to be valid without communication with a server on the network when the storage assist data is determined to be valid, and the storage assist data is invalid If it is determined that, based on the assist data acquired by communication with the server, the GPS positioning by the communication type positioning means for performing GPS positioning and the non-communication type positioning means or the communication type positioning means has been successful.
  • the storage assist data is updated and stored in the storage means, and the non-communication positioning means or the communication positioning means If the GPS positioning has failed that, based on the assist data obtained by the communication with the server, characterized in that and an updating means for storing in said storage means updates the stored assist data.
  • the determination means determines the validity and invalidity of the storage assist data. If the storage assist data is valid by this determination, the GPS positioning is performed based on the storage assist data determined to be valid without communicating with the server on the network. Thereby, the frequency
  • the update means stores the storage assist data when the storage assist data is determined valid, when it is determined invalid, and when the GPS positioning succeeds or fails. Update.
  • the non-communication positioning means does not communicate with the server on the network in the next positioning.
  • GPS positioning can be performed based on the assist data. In other words, when positioning is continuously performed, if it is determined for the first time that the stored assist data is invalid, the communication type positioning means will perform GPS positioning with communication with the server.
  • the non-communication type positioning means does not communicate with the server on the network and is updated It is possible to perform GPS positioning using the stored assist data, that is, to maintain the hot start state of autonomous positioning. Thereby, the frequency
  • GPS positioning is performed based on the storage assist data judged to be valid by the update process, it is faster than, for example, coldcolstart of autonomous positioning, while maintaining high positioning accuracy in the positioning after the first time in continuous positioning. GPS positioning at will be possible.
  • the occurrence of communication with the server on the network for the storage assist data update process of the update means is limited to the case where the GPS positioning has failed. This is because when the GPS positioning is successful, the storage assist data may be updated based on the successful positioning result without separately communicating with the server. As a result, the storage assist data can be maintained as the latest effective data without increasing the number of times of communication with the server on the network, and without increasing the power consumption by communication and the traffic load on the network equipment. .
  • the present invention provides an approximate position of the GPS positioning terminal based on assist data acquired by communication with the server when GPS positioning by the non-communication positioning means or the communication positioning means fails. It is preferable to further include approximate position calculating means for calculating.
  • the update processing of the storage assist data by the updating unit is performed when the GPS positioning terminal moves within an area and when it moves across the area.
  • the storage assist data is updated by the updating means regardless of the movement range of the terminal. This enables GPS positioning without communicating with the server on the network using the updated effective storage assist data regardless of the range of movement of the terminal during the first and subsequent positioning when performing continuous positioning. Is possible.
  • the non-communication type positioning means performs autonomous positioning
  • the communication type positioning means performs network-assisted GPS positioning
  • the present invention is particularly useful when the non-communication type positioning means performs autonomous positioning, and the communication type positioning means performs network assist type GPS positioning.
  • the present invention it is possible to provide a GPS positioning system, a GPS positioning method, and a GPS positioning terminal capable of performing GPS positioning with high accuracy and efficiency at a higher speed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a GPS positioning system 1.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a terminal 30.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the GPS positioning system 1.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing steps S1, S2, S3, S4, and S5 of FIG.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing steps S1, S2, S3, and S5 of FIG.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing steps S1, S6, S7, and S5 of FIG.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing steps S1, S6, S7, S8, and S5 of FIG. It is a figure for showing an example of the effect of this embodiment.
  • SYMBOLS 1 GPS positioning system, 10 ... Base station, 20 ... Network, 30 ... Terminal, 31 ... Communication part, 32 ... A-GPS positioning part, 33 ... Autonomous positioning part, 34 ... Approximate position calculation part, 35 ... Judgment part, 36: Storage unit, 37: Update unit.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the GPS positioning system 1.
  • the GPS positioning system 1 is composed of a base station 10 (corresponding to “server” in claims) and a terminal 30 (corresponding to “GPS positioning terminal” in claims).
  • the station 10 and the terminal 30 are connected to each other by a network 20.
  • the base station 10 is a device for relaying communication connection in the network of the terminal 30. Although not shown, the base station 10 physically transmits / receives data to / from main storage devices such as a CPU, ROM and RAM, input devices such as a keyboard and a mouse, output devices such as a display, and a terminal 30. It is configured as a normal computer system including a communication module such as a network card for carrying out and an auxiliary storage device such as a hard disk. Each function of the base station 10 reads predetermined computer software on hardware such as a CPU, a ROM, and a RAM, thereby operating an input device, an output device, and a communication module under the control of the CPU, and a main memory. This is realized by reading and writing data in the device and the auxiliary storage device. In particular, the assist data is stored in the storage device of the base station 10, and this assist data is used when the assist data stored in the terminal 30 is invalid, as will be described later.
  • main storage devices such as a CPU, ROM and RAM
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the terminal 30.
  • the terminal 30 physically includes a CPU 301, a ROM 302 and a RAM 303 that are main storage devices, an input device 304 such as an operation button, an output device 305 such as an LCD or an organic EL display, and a base station 10. And a communication module 306 that transmits and receives data between them, and an auxiliary storage device 307 such as a memory device.
  • Each function of the terminal 30, which will be described later, operates the input device 304, the output device 305, and the communication module 306 under the control of the CPU 301 by reading predetermined software on hardware such as the CPU 301, the ROM 302, and the RAM 303. This is realized by reading and writing data in the main storage devices 302 and 303 and the auxiliary storage device 307.
  • the terminal 30 functionally includes a communication unit 31, an A-GPS positioning unit 32 (corresponding to “communication type positioning means” in the claims), and an autonomous positioning unit 33 (in the claims).
  • A-GPS positioning unit 32 corresponding to “communication type positioning means” in the claims
  • autonomous positioning unit 33 in the claims.
  • "Corresponding to" non-communication type positioning means "), approximate position calculating section 34 (corresponding to” approximate position calculating means “in claims), determining section 35 (corresponding to” determining means “in claims), storage A unit 36 (corresponding to “storage means” in claims) and an updating unit 37 (corresponding to “update means” in claims) are provided.
  • the storage unit 36 stores assist data for GPS positioning.
  • the assist data includes, for example, positioning clock drift information, satellite navigation data, approximate position information, and initial time accuracy.
  • the assist data stored in the storage unit 36 is referred to as “stored assist data”
  • the assist data stored in the base station 10 is referred to as “NW assist data”.
  • “Stored assist data” in the claims corresponds to “stored assist data” stored in the storage unit 36, and “assist data acquired through communication with the server” is stored in the base station 10 as “NW assist data”. Corresponds to "data”.
  • the determination unit 35 determines whether the storage assist data is valid or invalid.
  • the determination method of the determination unit 35 is not particularly limited. For example, the time information included in the storage assist data is confirmed, and if a predetermined time has passed from the current time, it is determined to be invalid, and if not, it is determined to be valid. You may make it do.
  • the determination unit 35 notifies the autonomous positioning unit 33 when the storage assist data is valid, and notifies the A-GPS positioning unit 32 and the communication unit 31 when the storage assist data is invalid.
  • the autonomous positioning unit 33 When it is determined that the storage assist data is valid and notified by the determination unit 35, the autonomous positioning unit 33 performs GPS positioning based on the storage assist data determined to be valid without communicating with the base station 10. Is what you do. That is, when the storage assist data is valid, the autonomous positioning unit 33 performs autonomous positioning (autonomous positioning) with hot start. Further, when the autonomous positioning unit fails, the autonomous positioning unit 33 notifies the approximate position calculating unit 34 and the communication unit 31 to that effect.
  • the A-GPS positioning unit 32 performs GPS positioning based on the NW assist data acquired by communication with the base station 10 when the stored assist data is determined to be invalid and the determination unit 35 notifies that effect. Is what you do. That is, the A-GPS positioning unit 32 performs network-assisted GPS positioning when the storage assist data is invalid. When it is determined that the storage assist data is invalid and the determination unit 35 notifies that, the communication unit 31 requests the base station 10 to transmit the NW assist data, and transmits from the base station 10 in response to the request. The received NW assist data is received and output to the A-GPS positioning unit 32. In addition, when the A-GPS positioning unit fails, the A-GPS positioning unit 32 notifies the approximate position calculating unit 34 and the communication unit 31 to that effect.
  • the update unit 37 updates the storage assist data and causes the storage unit 36 to store the updated storage assist data. Specifically, when the GPS positioning by the autonomous positioning unit 33 or the A-GPS positioning unit 32 is successful, the updating unit 37 updates the storage assist data based on the positioning result and stores it in the storage unit 36. Further, the update unit 37 updates the storage assist data based on the NW assist data acquired by communication with the base station 10 when the GPS positioning by the autonomous positioning unit 33 or the A-GPS positioning unit 32 fails. It is stored in the storage unit 36. When the communication unit 31 is notified by the autonomous positioning unit 33 or the A-GPS positioning unit 32 that the autonomous positioning or A-GPS positioning has failed, the communication unit 31 requests the base station 10 to transmit the NW assist data, and sends the request.
  • NW assist data transmitted from the base station 10 according to the above is received and output to the updating unit 37.
  • this NW assist data may be used.
  • the storage assist data update process by the update unit 37 is performed regardless of whether the terminal 30 has moved within the area, moved across the area, or the terminal 30 has not moved.
  • the “area” here refers to, for example, a region that the base station 10 has jurisdiction over, for example, a cell.
  • the approximate position calculation unit 34 determines the approximate position of the terminal 30 based on the NW assist data acquired by communication with the base station 10 when the GPS positioning by the autonomous positioning unit 33 or the A-GPS positioning unit 32 fails. Is to be calculated.
  • the communication unit 31 requests the base station 10 to transmit the NW assist data, and sends the request. NW assist data transmitted from the base station 10 according to the above is received and output to the approximate position calculation unit 34.
  • this NW assist data may be used.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the GPS positioning system 1.
  • the operation of the GPS positioning system 1 will be described in four cases.
  • the four cases are: storage assist data valid and autonomous positioning failure (GPS positioning system 1 operation, part 1), storage assist data valid and autonomous positioning successful (GPS positioning system 1 action, part 2), storage assist data Invalid and A-GPS positioning success (operation of GPS positioning system 1, part 3), and storage assist data invalid and A-GPS positioning failure (operation of GPS positioning system 1, part 4).
  • the determination unit 35 determines whether the storage assist data is valid or invalid (step S1, corresponding to “determination step” in the claims).
  • step S1 when the autonomous positioning unit 33 determines that the storage assist data is valid in step S1 and is notified by the determination unit 35 (step S1: YES), the autonomous positioning unit 33 does not communicate with the base station 10, Based on the storage assist data determined to be valid, GPS positioning (that is, autonomous positioning with hot start) is performed (step S2, corresponding to “non-communication positioning step” in the claims).
  • GPS positioning that is, autonomous positioning with hot start
  • step S3 it is determined whether the autonomous positioning in step S2 has succeeded or failed (step S3), and if it has failed (step S3: NO), the approximate position calculation unit 34 obtains through communication with the base station 10. Based on the received NW assist data, the approximate position of the terminal 30 is calculated (step S4).
  • the update unit 37 updates the storage assist data based on the NW assist data acquired by communication with the base station 10 and stores the updated storage assist data in the storage unit 36 (step S5, “update step” in the claims). Equivalent).
  • FIG. 4 shows the operations so far (steps S1, S2, S3, S4, S5) in a sequence diagram.
  • the autonomous positioning unit 33 performs the autonomous positioning with hot start, but the autonomous positioning fails (steps S101, S102, and S103).
  • the communication unit 31 establishes a communication session with the base station 10 (step S104), requests the base station 10 to transmit NW assist data (step S105), and receives the request from the base station 10 The notified NW assist data is received (step S106).
  • the communication unit 31 outputs the received NW assist data to the approximate position calculation unit 34 and the update unit 37.
  • the approximate position calculation unit 34 calculates the approximate position of the terminal 30 based on the NW assist data (step S107), and notifies the calculated approximate position to the base station 10 (step S108). (Step S109).
  • the update unit 37 updates the storage assist data based on the NW assist data received in step S106 and stores it in the storage unit 36 (step S110).
  • step S1 the validity of the storage assist data is determined by the determination unit 35 (step S1, corresponding to the “determination step” in the claims), and the storage assist data is valid (step S1: YES), the autonomous positioning unit 33 performs autonomous positioning in hot start (step S2, corresponding to “non-communication positioning step” in the claims).
  • step S3 it is determined whether the autonomous positioning in step S2 is successful or unsuccessful (step S3). If successful (step S3: YES), the update unit 37 is based on the positioning result of the successful autonomous positioning.
  • the storage assist data is updated and stored in the storage unit 36 (step S5, corresponding to “update step” in the claims).
  • FIG. 5 shows the sequence of operations up to this point (steps S1, S2, S3, and S5).
  • the storage assist data is valid, and the autonomous positioning unit 33 performs autonomous positioning with hot start, and the autonomous positioning succeeds (steps S201, S202, and S203).
  • the storage assist data is updated by the updating unit 37 without the communication unit 31 communicating with the base station 10.
  • the positioning result of autonomous positioning acquired inside the terminal is used (step S204).
  • the determination unit 35 determines whether the storage assist data is valid or invalid (step S1, corresponding to “determination step” in the claims).
  • step S1 NO
  • GPS positioning that is, network-assisted GPS positioning
  • NW assist data acquired by step S6, corresponding to “communication positioning step” in the claims.
  • step S7 it is determined whether the A-GPS positioning in step S6 is successful or unsuccessful (step S7). If successful (step S7: YES), the updating unit 37 determines the position of the successful A-GPS positioning. Based on the result, the storage assist data is updated and stored in the storage unit 36 (step S5, corresponding to “update step” in claims).
  • FIG. 6 shows the sequence of operations up to this point (steps S1, S6, S7, S5).
  • step S301 it is determined that the storage assist data is invalid, and A-GPS positioning by the A-GPS positioning unit 32 is started (step S301).
  • the communication unit 31 establishes a communication session with the base station 10 (step S302), requests the base station 10 to transmit NW assist data (step S303), and responds to the request.
  • the NW assist data notified from the base station 10 is received (step S304).
  • the communication unit 31 outputs the received NW assist data to the A-GPS positioning unit 32.
  • the A-GPS positioning unit 32 performs A-GPS positioning based on the NW assist data received in step S304, and the A-GPS positioning succeeds (step S305). Then, the A-GPS positioning unit 32 notifies the communication unit 31 that the A-GPS positioning is successful, and the communication unit 31 notifies the base station 10 of the positioning result (step S306). Next, the communication session is released (step S307), and the A-GPS positioning ends (step S308).
  • the updating unit 37 updates the storage assist data based on the positioning result of the A-GPS positioning succeeded in step S305 and stores it in the storage unit 36 (step S309).
  • the determination unit 35 determines whether the storage assist data is valid or invalid (step S1, corresponding to “determination step” in the claims).
  • step S1 NO
  • GPS positioning that is, network-assisted GPS positioning
  • NW assist data acquired by step S6, corresponding to “communication positioning step” in the claims.
  • step S6 it is determined whether the A-GPS positioning in step S6 is successful or unsuccessful (step S7). If unsuccessful (step S7: NO), the approximate position calculation unit 34 communicates with the base station 10. Based on the NW assist data acquired by the above, the approximate position of the terminal 30 is calculated (step S8).
  • the updating unit 37 updates the storage assist data based on the NW assist data acquired through communication with the base station 10 and stores the updated storage assist data in the storage unit 36 (step S6, “update step” in the claims). Equivalent).
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing the operations so far (steps S1, S6, S7, S8, S5).
  • step S401 A-GPS positioning by the A-GPS positioning unit 32 is started.
  • the communication unit 31 establishes a communication session with the base station 10 (step S402), requests the base station 10 to transmit NW assist data (step S403), and responds to the request.
  • the NW assist data notified from the base station 10 is received (step S404).
  • the communication unit 31 outputs the received NW assist data to the A-GPS positioning unit 32.
  • the A-GPS positioning unit 32 performs A-GPS positioning based on the NW assist data received in step S404, but the A-GPS positioning fails (step S405). Then, the A-GPS positioning unit 32 notifies the communication unit 31 that the A-GPS positioning has failed, and the communication unit 31 outputs the NW assist data received in step S404 to the approximate position calculation unit 34 and the update unit 37. To do.
  • the approximate position calculation unit 34 calculates the approximate position of the terminal 30 based on the NW assist data input from the communication unit 31 (step S406), and notifies the base station 10 of the approximate position (step S407).
  • the session is released (step S408), and the A-GPS positioning ends (step S409).
  • the update unit 37 updates the storage assist data based on the NW assist data input from the communication unit 31 and stores it in the storage unit 36 (step S110). Note that the update unit 37 may update the storage assist data based on the approximate position calculated by the approximate position calculation unit 34 in step S406.
  • the determination unit 35 determines the validity and invalidity of the storage assist data. If the storage assist data is valid based on this determination, GPS positioning is performed based on the storage assist data determined to be valid without communicating with the base station 10. Thereby, the frequency
  • the update unit 37 stores the storage assist data regardless of whether the storage assist data is determined valid, invalid, the GPS positioning succeeds, or fails. Update assist data.
  • the autonomous positioning unit 33 does not communicate with the base station 10 in the next positioning, and the storage assist data determined to be valid. GPS positioning can be performed based on this. That is, when continuously performing positioning, if it is determined that the stored assist data is invalid for the first time, the A-GPS positioning unit 32 performs GPS positioning with communication with the base station 10.
  • the autonomous positioning unit 33 is updated without communicating with the base station 10. It is possible to perform GPS positioning using the effective storage assist data, that is, to maintain the hot start state of autonomous positioning. Thereby, the frequency
  • GPS positioning is performed based on the storage assist data judged to be valid by the update process, it is faster than, for example, coldcolstart of autonomous positioning, while maintaining high positioning accuracy in the positioning after the first time in continuous positioning. GPS positioning at will be possible.
  • the communication with the base station 10 occurs due to the storage assist data update process of the update unit 37 when GPS positioning by the Autonomous positioning unit 33 or the A-GPS positioning unit 32 fails.
  • the received NW assist data can be used.
  • the storage assist data may be updated based on the successful positioning result without separately communicating with the base station 10.
  • the storage assist data can be maintained as the latest effective data without increasing the number of communications with the base station 10 and without increasing the power consumption due to communication and the traffic load on the network equipment.
  • the approximate position calculation unit 34 obtains the NW assist data acquired by communication with the base station 10. Originally, the approximate position of the terminal 30 is calculated. Thereby, when GPS positioning fails, the situation where the present position of the terminal 30 becomes completely unknown can be avoided.
  • the storage assist data is updated by the updating unit 37 regardless of the movement range of the terminal 30.
  • GPS positioning is performed without communication with the base station 10 using the updated effective storage assist data regardless of the movement range of the terminal 30 at the time of the first and subsequent positioning when performing continuous positioning. Is possible.
  • the present embodiment described above is appropriate when, for example, the location information of a user (mobile terminal) is measured periodically and automatically, the positioning result is used in various applications, and a service is provided to the user. It is applicable to. Specific examples of services include, for example, a service that distributes pinpoint weather information and city event information based on the user's location information, and an action support service that informs the last train time information of the nearest station, etc. Etc. are assumed.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a result of the trial calculation. As shown in FIG. 8, in this trial calculation, a trial calculation value of a standby time when the present embodiment is applied to six types of life models and a trial calculation value of a standby time when NW assist data is acquired every time. And calculated the improvement rate. As shown in FIG. 8, in this trial calculation, a trial calculation value of a standby time when the present embodiment is applied to six types of life models and a trial calculation value of a standby time when NW assist data is acquired every time. And calculated the improvement rate. As shown in FIG.
  • the estimated value of the standby time when this embodiment is applied is 89.2 hours, and the estimated value of the standby time when acquiring NW assist data every time is It was 65.8 hours. Therefore, the improvement rate reached 35.6%. Moreover, the improvement rate of 25.7% was able to be obtained also in the case of the weekday of the member of society who moves with the car whose improvement rate was the smallest.
  • the A-GPS positioning unit 32 and the autonomous positioning unit 33 are configured as separate GPS positioning modules.
  • the present invention is not limited to this, for example, the A-GPS positioning unit 32 and the autonomous positioning unit.
  • the unit 33 may be configured as one GPS positioning module (hereinafter referred to as “integrated GPS positioning module”). When it is determined that the stored assist data is invalid, the integrated GPS positioning module operates as the A-GPS positioning unit 32 and performs GPS positioning based on the NW assist data acquired through communication with the base station 10.
  • the integrated GPS positioning module when it is determined that the storage assist data is valid, operates as the autonomous positioning unit 33 and performs GPS positioning based on the storage assist data determined to be valid without communicating with the base station 10. Do.
  • the integrated GPS positioning module corresponds to both “non-communication type positioning means” and “communication type positioning means” in the claims.
  • the present invention provides a GPS positioning system, a GPS positioning method, and a GPS positioning terminal capable of performing GPS positioning with high accuracy and efficiency at a higher speed.

Abstract

　GPS測位用のアシストデータを格納する格納部３６と、格納部３６に格納された格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断部３５と、格納アシストデータが有効と判断された場合に、基地局１０と通信せず当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位を行うAutonomous測位部３３と、格納アシストデータが無効と判断された場合に、基地局１０との通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行うA-GPS測位部３２と、GPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、格納アシストデータを更新し、且つGPS測位が失敗した場合に、基地局１０との通信により取得されたアシストデータを元に、格納アシストデータを更新する更新部３７と、を備える。

Description

GPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末
　本発明は、GPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末に関するものである。
　端末が単独でGPS測位（全地球測位システム）を行う技術としてAutonomous測位（オートノーマス測位）がある。Autonomous測位は、例えばカーナビ等の通信機能を有さない測位装置で用いられ、cold startとhot startとに分類される。cold startでは、GPS測位用情報（例えば、初期位置、時刻、衛星の軌道等の情報）を用いず、GPS用衛星から受信した信号を復調することにより該衛星の軌道及び時刻等の情報を獲得し、当該情報に基づき、例えば発信・着信時刻差と光の速度から該衛星と測定地点との距離を判定し、これを3つの衛星について行うことで、当該3つの衛星の場所が判明していれば、それら衛星の位置とそれぞれの衛星との距離により地上の一点の位置を判定することができる。また、さらに他の衛星からも情報を獲得することで、時刻情報の精度を向上させ、測位精度を向上させることも可能である。しかし、cold startでは、衛星から受信した信号を復調し、情報を獲得することが必要であることから、測位を成功させるためには、強電界の衛星を複数補足できる環境に限定され、且つ測位成功となる場合でも測位完了までに多大な時間がかかるという問題がある。これに対し、hot startでは、GPS測位用情報を予め保持し、当該情報を用いて測位を行うことにより、情報獲得に係る信号の復調処理が不要であるため、測位に要する時間を効果的に短縮することができる。
　このようなAutonomous測位では、GPS測位用情報を獲得するには、一度cold startして情報収集（測位を成功）する必要がある。GPS測位用情報を一度獲得すれば、その後はhot startで、得られた位置情報及び時刻情報により、当該GPS測位用情報を更新し続けることができる。しかし、一度測位が失敗すると、更新ができず、GPS測位用情報の鮮度が時間の経過とともに劣化し、再度cold startにより測位をする必要が出てくる。また、GPS測位が失敗すると、現在位置に関して何ら情報を得られず、端末の現在位置が完全に不明となるという問題がある。
　一方、端末とネットワーク（NW）が連携して、NWの補助を受けて測位を行う方式として、ネットワークアシスト型のGPS測位（以下「A-GPS測位」と記載する。）がある（例えば特許文献１を参照）。A-GPSは、上述のGPS測位用情報を携帯電話の基地局から獲得するものである。A-GPSでは、測位をする際に、基地局からGPS測位用情報を含む「アシストデータ」を取得し、当該アシストデータを用いて測位を行う。NW上の基地局からアシストデータを取得することは、衛星からの信号を復調してGPS測位用情報を得ることより早い。このため、A-GPS測位では、Autonomous測位のcold startより高速で、且つ同程度の精度で、測位をすることができる。また、GPS測位そのものが失敗しても、アシストデータを用いて基地局との位置関係から概略位置を測定することができる。なお、測位については、衛星からの信号を受信した端末で行う場合と、当該信号をNWに渡しNW上で測位の結果を算出する場合とが考えられ、そのどちらを採用しても良い。
特開2003－43127号公報
　しかし、A-GPS測位では、測位を行うにあたり、常に、基地局からアシストデータを取得するための通信が発生する。また、当該アシストデータを取得後、GPS測位をしている期間中においても、当該通信を切断することは標準仕様上許されない。更に、毎回A-GPS測位を行う場合、その都度C-Plane接続を行うことになり、測位開始から完了までC-Planeベアラを維持しなくてはならない。このため、通信による電力消費が増大するとともに、ネットワーク設備へのトラヒック負荷も増大するという問題が生じる。
　そこで、本発明は上記に鑑みてなされたもので、高精度で且つ効率良く更に高速でGPS測位を行うことが可能なGPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のGPS測位システムは、GPS測位端末およびネットワーク上のサーバを含むGPS測位システムであって、GPS測位用のアシストデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断手段と、前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、前記サーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位手段と、前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位手段と、前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新手段と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明のGPS測位方法は、GPS測位端末およびネットワーク上のサーバを含むGPS測位システムにおけるGPS測位方法であって、格納手段に、GPS測位用のアシストデータが格納されており、判断手段が、前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断ステップと、非通信型測位手段が、前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、前記サーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位ステップと、通信型測位手段が、前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位ステップと、更新手段が、前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新ステップと、を備えることを特徴とする。
　また、本発明のGPS測位端末は、GPS測位用のアシストデータを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断手段と、前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、ネットワーク上のサーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位手段と、前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位手段と、前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新手段と、を備えることを特徴とする。
　このような本発明のGPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末によれば、判断手段が格納アシストデータの有効性および無効性について判断する。この判断により、格納アシストデータが有効の場合には、ネットワーク上のサーバと通信せず、当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位が行われる。これにより、ネットワーク上のサーバと通信する回数を減らすことができ、通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、効率良くGPS測位を行うことができる。一方、有効判断された格納アシストデータを元にGPS測位が行われることから、高い測位精度を保ちながらも、例えばAutonomous測位のcold startより、高速でのGPS測位が可能となる。
　また、本発明によれば、格納アシストデータが有効判断された場合にも、無効判断された場合にも、且つGPS測位が成功した場合にも、失敗した場合にも、更新手段は格納アシストデータを更新する。この格納アシストデータの更新処理により、次回の測位では格納アシストデータが有効と判断され、その結果、次回の測位では非通信型測位手段がネットワーク上のサーバと通信せずに当該有効判断された格納アシストデータを元にGPS測位を行うことが可能となる。つまり、継続的に測位を行う場合に、その初回で且つ格納アシストデータが無効と判断された場合には、通信型測位手段がサーバとの通信を伴うGPS測位を行うこととなるが、それ以外の場合、すなわち初回以後の継続的測位の場合（初回でも格納アシストデータが有効と判断された場合を含む）には、非通信型測位手段がネットワーク上のサーバと通信せずに更新後の有効の格納アシストデータを用いてGPS測位を行うこと、すなわちAutonomous測位のhot start状態を維持し続けること、が可能となる。これにより、ネットワーク上のサーバと通信する回数を減らすことができ、通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、効率良くGPS測位を行うことができる。一方、更新処理により有効判断される格納アシストデータを元にGPS測位が行われることから、継続的測位における初回以後の測位において、高い測位精度を保ちながらも、例えばAutonomous測位のcold startより、高速でのGPS測位が可能となる。
　また、本発明において、更新手段の格納アシストデータ更新処理のために、ネットワーク上のサーバとの通信が発生することは、GPS測位が失敗した場合に限定される。GPS測位が成功した場合には、サーバと別途通信を行うことなく、当該成功した測位結果を元に、格納アシストデータの更新処理をすれば良いからである。これにより、ネットワーク上のサーバとの通信回数を増大させず、且つ通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、格納アシストデータを最新の有効なものとして維持し続けることができる。
　また、本発明は、前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記GPS測位端末の概略位置を算出する概略位置算出手段を更に備える、ことが好ましい。
　この発明によれば、GPS測位が失敗した場合に端末の現在位置が完全に不明となるという事態を回避できる。
　また、本発明においては、前記更新手段による前記格納アシストデータの更新処理は、前記GPS測位端末がエリア内で移動した場合およびエリアを跨いで移動した場合に、行われる、ことが好ましい。
　この発明によれば、端末の移動範囲と関係なく、更新手段による格納アシストデータの更新処理が行われる。これにより、継続的に測位を行う際の初回以後の測位時に、端末の移動範囲と関係なく、更新後の有効の格納アシストデータを用いてネットワーク上のサーバと通信せずにGPS測位を行うことが可能となる。
　また、本発明においては、前記非通信型測位手段は、オートノーマス測位を行い、前記通信型測位手段は、ネットワークアシスト型のGPS測位を行う、ことが好ましい。
　本発明は、非通信型測位手段がオートノーマス測位を行い、且つ通信型測位手段がネットワークアシスト型のGPS測位を行う場合に、特に有用である。
　本発明によれば、高精度で且つ効率良く更に高速でGPS測位を行うことが可能なGPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末を提供することができる。
GPS測位システム１の構成概要図である。 端末３０のハードウェア構成図である。 GPS測位システム１の動作を示すフローチャートである。 図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５をシーケンス図で示したのが図である。 図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５をシーケンス図で示したのが図である。 図３のステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ５をシーケンス図で示したのが図である。 図３のステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ５をシーケンス図で示したのが図である。 本実施形態の効果の一例を示すための図である。
　１…GPS測位システム、１０…基地局、２０…ネットワーク、３０…端末、３１…通信部、３２…A-GPS測位部、３３…Autonomous測位部、３４…概略位置算出部、３５…判断部、３６…格納部、３７…更新部。 
　以下、添付図面を参照して本発明にかかるGPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　（GPS測位システム１の全体構成）
　まず、本発明の実施形態に係るGPS測位システム１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、GPS測位システム１の構成概要図である。図１に示すように、GPS測位システム１は、基地局１０（特許請求の範囲における「サーバ」に相当）および端末３０（特許請求の範囲における「GPS測位端末」に相当）から構成され、基地局１０と端末３０とはネットワーク２０により互いに接続されている。
　（基地局１０の構成）
　基地局１０は、端末３０のネットワークでの通信接続を中継するための装置である。基地局１０は、図示はしないが、物理的には、CPU、ROM及びRAM等の主記憶装置、キーボード及びマウス等の入力デバイス、ディスプレイ等の出力デバイス、端末３０との間でデータの送受信を行うためのネットワークカード等の通信モジュール、ハードディスク等の補助記憶装置などを含む通常のコンピュータシステムとして構成される。基地局１０の各機能は、CPU、ROM、RAM等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPUの制御の元で入力デバイス、出力デバイス、通信モジュールを動作させると共に、主記憶装置や補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。特に、基地局１０の記憶装置には、アシストデータが格納されており、このアシストデータは、後述するように、端末３０に格納されているアシストデータが無効の場合等に使用される。
　（端末３０の構成）
　続いて、端末３０について詳細に説明する。図２は端末３０のハードウェア構成図である。図２に示すように、端末３０は、物理的には、CPU３０１、主記憶装置であるROM３０２及びRAM３０３、操作ボタンなどの入力デバイス３０４、LCDや有機ELディスプレイなどの出力デバイス３０５、基地局１０との間でデータの送受信を行う通信モジュール３０６、メモリディバイス等の補助記憶装置３０７を備えて構成される。後述する端末３０の各機能は、CPU３０１、ROM３０２、RAM３０３等のハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、CPU３０１の制御の元で入力デバイス３０４、出力デバイス３０５、通信モジュール３０６を動作させると共に、主記憶装置３０２，３０３や補助記憶装置３０７におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
　図１に戻り、端末３０は、機能的には、通信部３１、A-GPS測位部３２（特許請求の範囲における「通信型測位手段」に相当）、Autonomous測位部３３（特許請求の範囲における「非通信型測位手段」に相当）、概略位置算出部３４（特許請求の範囲における「概略位置算出手段」に相当）、判断部３５（特許請求の範囲における「判断手段」に相当）、格納部３６（特許請求の範囲における「格納手段」に相当）、および更新部３７（特許請求の範囲における「更新手段」に相当）を備えて構成される。
　格納部３６は、GPS測位用のアシストデータを格納するものである。このアシストデータには、例えば、測位用クロックのドリフト情報、衛星航法データ、概略位置情報、および初期時刻精度等が含まれる。以下、格納部３６に格納されたアシストデータを「格納アシストデータ」といい、基地局１０に格納されたアシストデータを「ＮＷアシストデータ」という。特許請求の範囲における「格納アシストデータ」は格納部３６に格納された「格納アシストデータ」に相当し、「サーバとの通信により取得されたアシストデータ」は基地局１０に格納された「ＮＷアシストデータ」に相当する。
　判断部３５は、格納アシストデータが有効か無効かを判断するものである。判断部３５の判断手法としては、特に限定はされないが、例えば、格納アシストデータに含まれた時刻情報を確認し、現在時刻より一定時間過ぎていたら無効と判断し、そうでなかったら有効と判断するようにしても良い。判断部３５は、格納アシストデータが有効の場合にその旨をAutonomous測位部３３に通知し、格納アシストデータが無効の場合にその旨をA-GPS測位部３２および通信部３１に通知する。
　Autonomous測位部３３は、格納アシストデータが有効と判断され、その旨を判断部３５より通知された場合に、基地局１０と通信せず当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位を行うものである。すなわち、Autonomous測位部３３は、格納アシストデータが有効の場合に、hot startでのAutonomous測位（オートノーマス測位）を行う。また、Autonomous測位部３３は、当該Autonomous測位が失敗した場合に、その旨を概略位置算出部３４および通信部３１に通知する。
　A-GPS測位部３２は、格納アシストデータが無効と判断され、その旨を判断部３５より通知された場合に、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、GPS測位を行うものである。すなわち、A-GPS測位部３２は、格納アシストデータが無効の場合に、ネットワークアシスト型のGPS測位を行う。通信部３１は、格納アシストデータが無効と判断され、その旨を判断部３５より通知された場合に、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し、当該要求に応じた基地局１０より送信されたＮＷアシストデータを受信し、A-GPS測位部３２に出力する。また、A-GPS測位部３２は、当該A-GPS測位が失敗した場合に、その旨を概略位置算出部３４および通信部３１に通知する。
　更新部３７は、格納アシストデータを更新し、当該更新後の格納アシストデータを格納部３６に格納させるものである。具体的に、更新部３７は、Autonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、格納アシストデータを更新し、格納部３６に格納させる。また、更新部３７は、Autonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２によるGPS測位が失敗した場合に、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、格納アシストデータを更新し格納部３６に格納させる。通信部３１は、Autonomous測位またはA-GPS測位が失敗した旨をAutonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２より通知された場合に、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し、当該要求に応じた基地局１０より送信されたＮＷアシストデータを受信し、更新部３７に出力する。なお、A-GPS測位失敗の場合には、A-GPS測位を行うために既にＮＷアシストデータを受信しているため、このＮＷアシストデータを援用しても良い。また、更新部３７による格納アシストデータの更新処理は、端末３０がエリア内で移動したか、あるいはエリアを跨いで移動したか、または端末３０が移動してないかにかかわらず、行われる。なお、ここでいう「エリア」とは、例えば、基地局１０が管轄する領域をいい、例えばセルである。
　概略位置算出部３４は、Autonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２によるGPS測位が失敗した場合に、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、端末３０の概略位置を算出するものである。通信部３１は、Autonomous測位またはA-GPS測位が失敗した旨をAutonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２より通知された場合に、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し、当該要求に応じた基地局１０より送信されたＮＷアシストデータを受信し、概略位置算出部３４に出力する。なお、A-GPS測位失敗の場合には、A-GPS測位を行うために既にＮＷアシストデータを受信しているため、このＮＷアシストデータを援用しても良い。
　（GPS測位システム１の動作）
　続いて、GPS測位システム１により行われる動作（特許請求の範囲における「GPS測位方法」に相当）について、図３を参照しながら説明する。図３は、GPS測位システム１の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、GPS測位システム１の動作を４つに場合分けして説明する。４つの場合分けとは、格納アシストデータ有効且つAutonomous測位失敗（GPS測位システム１の動作、その１）、格納アシストデータ有効且つAutonomous測位成功（GPS測位システム１の動作、その２）、格納アシストデータ無効且つA-GPS測位成功（GPS測位システム１の動作、その３）、および格納アシストデータ無効且つA-GPS測位失敗（GPS測位システム１の動作、その４）である。
　（GPS測位システム１の動作、その１）
　最初に、判断部３５が、格納アシストデータが有効か無効かを判断する（ステップＳ１、特許請求の範囲における「判断ステップ」に相当）。
　次に、Autonomous測位部３３が、ステップＳ１にて格納アシストデータが有効と判断され、且つその旨を判断部３５より通知された場合に（ステップＳ１：ＹＥＳ）、基地局１０と通信せず、当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位（つまり、hot startでのAutonomous測位）を行う（ステップＳ２、特許請求の範囲における「非通信型測位ステップ」に相当）。
　次に、ステップＳ２のAutonomous測位が成功したか失敗したかが判断され（ステップＳ３）、失敗した場合には（ステップＳ３：ＮＯ）、概略位置算出部３４が、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、端末３０の概略位置を算出する（ステップＳ４）。
　次に、更新部３７が、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、格納アシストデータを更新し格納部３６に格納させる（ステップＳ５、特許請求の範囲における「更新ステップ」に相当）。
　ここまでの動作（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）をシーケンス図で示したのが図４である。図４に示すように、最初に格納アシストデータが有効と判断され、Autonomous測位部３３によるhot startでのAutonomous測位が行われるが、そのAutonomous測位が失敗する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３）。この場合に、通信部３１が、基地局１０との通信セッションを確立し（ステップＳ１０４）、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し（ステップＳ１０５）、当該要求に応じた基地局１０より通知されたＮＷアシストデータを受信する（ステップＳ１０６）。次に、通信部３１が当該受信したＮＷアシストデータを概略位置算出部３４および更新部３７に出力する。次に、概略位置算出部３４は当該ＮＷアシストデータを元に端末３０の概略位置を算出し（ステップＳ１０７）、当該算出した概略位置を基地局１０に通知すると（ステップＳ１０８）、通信セッションは開放される（ステップＳ１０９）。次に、更新部３７が、ステップＳ１０６にて受信されたＮＷアシストデータを元に格納アシストデータを更新し格納部３６に格納させる（ステップＳ１１０）。
　（GPS測位システム１の動作、その２）
　図３に戻り、最初に、判断部３５より格納アシストデータの有効性が判断され（ステップＳ１、特許請求の範囲における「判断ステップ」に相当）、格納アシストデータが有効の場合に（ステップＳ１：ＹＥＳ）、Autonomous測位部３３がhot startでのAutonomous測位を行う（ステップＳ２、特許請求の範囲における「非通信型測位ステップ」に相当）。
　次に、ステップＳ２のAutonomous測位が成功したか失敗したかが判断され（ステップＳ３）、成功した場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、更新部３７が当該成功したAutonomous測位の測位結果を元に、格納アシストデータを更新し、格納部３６に格納させる（ステップＳ５、特許請求の範囲における「更新ステップ」に相当）。
　ここまでの動作（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５）をシーケンス図で示したのが図５である。図５に示すように、格納アシストデータが有効と判断され、Autonomous測位部３３によるhot startでのAutonomous測位が行われ、そのAutonomous測位が成功する（ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３）。この場合に、通信部３１による基地局１０との通信を伴わないで、更新部３７による格納アシストデータの更新処理が行われる。この更新処理では、端末内部で取得したAutonomous測位の測位結果が用いられる（ステップＳ２０４）。
　（GPS測位システム１の動作、その３）
　図３に戻り、最初に、判断部３５が、格納アシストデータが有効か無効かを判断する（ステップＳ１、特許請求の範囲における「判断ステップ」に相当）。
　次に、A-GPS測位部３２が、ステップＳ１にて格納アシストデータが無効と判断され、且つその旨を判断部３５より通知された場合に（ステップＳ１：ＮＯ）、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、GPS測位（つまり、ネットワークアシスト型のGPS測位）を行う（ステップＳ６、特許請求の範囲における「通信型測位ステップ」に相当）。
　次に、ステップＳ６のA-GPS測位が成功したか失敗したかが判断され（ステップＳ７）、成功した場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、更新部３７が当該成功したA-GPS測位の測位結果を元に、格納アシストデータを更新し、格納部３６に格納させる（ステップＳ５、特許請求の範囲における「更新ステップ」に相当）。
　ここまでの動作（ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ５）をシーケンス図で示したのが図６である。図６に示すように、最初に格納アシストデータが無効と判断され、A-GPS測位部３２によるA-GPS測位が開始される（ステップＳ３０１）。A-GPS測位を行うために、通信部３１が、基地局１０との通信セッションを確立し（ステップＳ３０２）、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し（ステップＳ３０３）、当該要求に応じた基地局１０より通知されたＮＷアシストデータを受信する（ステップＳ３０４）。次に、通信部３１が当該受信したＮＷアシストデータをA-GPS測位部３２に出力する。
　次に、A-GPS測位部３２がステップＳ３０４にて受信されたＮＷアシストデータを元にA-GPS測位を行い、そのA-GPS測位が成功する（ステップＳ３０５）。すると、A-GPS測位部３２がA-GPS測位成功の旨を通信部３１に通知し、通信部３１は当該測位結果を基地局１０に通知する（ステップＳ３０６）。次に、通信セッションは開放され（ステップＳ３０７）、A-GPS測位は終了する（ステップＳ３０８）。
　次に、更新部３７が、ステップＳ３０５にて成功したA-GPS測位の当該測位結果を元に、格納アシストデータを更新し、格納部３６に格納させる（ステップＳ３０９）。
　（GPS測位システム１の動作、その４）
　図３に戻り、最初に、判断部３５が、格納アシストデータが有効か無効かを判断する（ステップＳ１、特許請求の範囲における「判断ステップ」に相当）。
　次に、A-GPS測位部３２が、ステップＳ１にて格納アシストデータが無効と判断され、且つその旨を判断部３５より通知された場合に（ステップＳ１：ＮＯ）、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、GPS測位（つまり、ネットワークアシスト型のGPS測位）を行う（ステップＳ６、特許請求の範囲における「通信型測位ステップ」に相当）。
　次に、ステップＳ６のA-GPS測位が成功したか失敗したかが判断され（ステップＳ７）、失敗した場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、概略位置算出部３４が、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、端末３０の概略位置を算出する（ステップＳ８）。
　次に、更新部３７が、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、格納アシストデータを更新し格納部３６に格納させる（ステップＳ６、特許請求の範囲における「更新ステップ」に相当）。
　ここまでの動作（ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ５）をシーケンス図で示したのが図７である。図７に示すように、最初に格納アシストデータが無効と判断され、A-GPS測位部３２によるA-GPS測位が開始される（ステップＳ４０１）。A-GPS測位を行うために、通信部３１が、基地局１０との通信セッションを確立し（ステップＳ４０２）、基地局１０にＮＷアシストデータの送信を要求し（ステップＳ４０３）、当該要求に応じた基地局１０より通知されたＮＷアシストデータを受信する（ステップＳ４０４）。次に、通信部３１が当該受信したＮＷアシストデータをA-GPS測位部３２に出力する。
　次に、A-GPS測位部３２がステップＳ４０４にて受信されたＮＷアシストデータを元にA-GPS測位を行うが、そのA-GPS測位が失敗する（ステップＳ４０５）。すると、A-GPS測位部３２がA-GPS測位失敗の旨を通信部３１に通知し、通信部３１はステップＳ４０４にて受信されたＮＷアシストデータを概略位置算出部３４および更新部３７に出力する。
　次に、概略位置算出部３４が通信部３１より入力したＮＷアシストデータを元に端末３０の概略位置を算出し（ステップＳ４０６）、当該概略位置を基地局１０に通知すると（ステップＳ４０７）、通信セッションは開放され（ステップＳ４０８）、A-GPS測位は終了する（ステップＳ４０９）。
　次に、更新部３７が通信部３１より入力したＮＷアシストデータを元に格納アシストデータを更新し格納部３６に格納させる（ステップＳ１１０）。なお、更新部３７が、ステップＳ４０６にて概略位置算出部３４より算出された概略位置を元に、格納アシストデータを更新するようにしても良い。
　（本実施形態の作用及び効果）
　続いて、本実施形態にかかるGPS測位システム１の作用及び効果について説明する。以上で説明した本実施形態によれば、判断部３５が格納アシストデータの有効性および無効性について判断する。この判断により、格納アシストデータが有効の場合には、基地局１０と通信せず、当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位が行われる。これにより、基地局１０と通信する回数を減らすことができ、通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、効率良くGPS測位を行うことができる。一方、有効判断された格納アシストデータを元にGPS測位が行われることから、高い測位精度を保ちながらも、例えばAutonomous測位のcold startより、高速でのGPS測位が可能となる。
　また、本実施形態によれば、格納アシストデータが有効判断された場合にも、無効判断された場合にも、且つGPS測位が成功した場合にも、失敗した場合にも、更新部３７は格納アシストデータを更新する。この格納アシストデータの更新処理により、次回の測位では格納アシストデータが有効と判断され、その結果、次回の測位ではAutonomous測位部３３が基地局１０と通信せずに当該有効判断された格納アシストデータを元にGPS測位を行うことが可能となる。つまり、継続的に測位を行う場合に、その初回で且つ格納アシストデータが無効と判断された場合には、A-GPS測位部３２が基地局１０との通信を伴うGPS測位を行うこととなるが、それ以外の場合、すなわち初回以後の継続的測位の場合（初回でも格納アシストデータが有効と判断された場合を含む）には、Autonomous測位部３３が基地局１０と通信せずに更新後の有効の格納アシストデータを用いてGPS測位を行うこと、すなわちAutonomous測位のhot start状態を維持し続けることが可能となる。これにより、基地局１０と通信する回数を減らすことができ、通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、効率良くGPS測位を行うことができる。一方、更新処理により有効判断される格納アシストデータを元にGPS測位が行われることから、継続的測位における初回以後の測位において、高い測位精度を保ちながらも、例えばAutonomous測位のcold startより、高速でのGPS測位が可能となる。
　また、本実施形態において、更新部３７の格納アシストデータ更新処理のために、基地局１０との通信が発生することは、Autonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２によるGPS測位が失敗した場合（ただしA-GPS測位失敗の場合には既に受信したNWアシストデータを援用可）に限定される。GPS測位が成功した場合には、基地局１０と別途通信を行うことなく、当該成功した測位結果を元に、格納アシストデータの更新処理をすれば良いからである。これにより、基地局１０との通信回数を増大させず、且つ通信による電力消費やネットワーク設備へのトラヒック負荷を増大させることなく、格納アシストデータを最新の有効なものとして維持し続けることができる。
　また、本実施形態によれば、Autonomous測位部３３またはA-GPS測位部３２によるGPS測位が失敗した場合に、概略位置算出部３４が、基地局１０との通信により取得されたNWアシストデータを元に、端末３０の概略位置を算出する。これにより、GPS測位が失敗した場合に端末３０の現在位置が完全に不明となるという事態を回避できる。
　また、本実施形態によれば、端末３０の移動範囲と関係なく、更新部３７による格納アシストデータの更新処理が行われる。これにより、継続的に測位を行う際の初回以後の測位時に、端末３０の移動範囲と関係なく、更新後の有効の格納アシストデータを用いて基地局１０と通信せずにGPS測位を行うことが可能となる。
　以上で説明した本実施形態は、例えば、ユーザ（移動端末）の位置情報を定期的・自動的に測位し、当該測位結果を様々なアプリケーションで利用させ、ユーザにサービスを提供する場合に、適切に適用可能である。サービスの具体例としては、例えば、ユーザの位置情報を元にピンポイントの天気情報や街のイベント情報等をPushで配信するサービスや、最寄駅の終電時刻情報等をお知らせする行動支援型サービス等が想定される。
　そこで、本発明者らは、本実施形態を適用した実際の例の一つとして、「一日８時間程度の移動を行う人で、移動している間は５分ごとにGPS測位を行う」という行動モデリングをした上で、端末の待ち受け時間を試算してみた。図８は、試算の結果を示す図である。図８に示すように、今回の試算では、６種類の生活モデルに対して、本実施形態を適用した場合の待ち受け時間の試算値と、毎回NWアシストデータを取得する場合の待ち受け時間の試算値とを比較し、その改善率を計算してみた。図８に示すように、学生の休日の場合に、本実施形態を適用した場合の待ち受け時間の試算値は８９．２時間であり、毎回NWアシストデータを取得する場合の待ち受け時間の試算値は６５．８時間であった。したがって、その改善率は３５．６％にも至った。また、改善率が最も小さかった自動車で移動する社会人の平日の場合にも、２５．７％の改善率を得ることができた。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態においては、A-GPS測位部３２とAutonomous測位部３３とが別々のGPS測位モジュールとして構成されているが、これに限られることなく、例えばA-GPS測位部３２とAutonomous測位部３３とを一つのGPS測位モジュール（以下「統合GPS測位モジュール」と記載する。）として構成しても良い。格納アシストデータが無効と判断された場合に、統合GPS測位モジュールは、A-GPS測位部３２として動作し、基地局１０との通信により取得されたＮＷアシストデータを元に、GPS測位を行う。また、格納アシストデータが有効と判断された場合に、統合GPS測位モジュールは、Autonomous測位部３３として動作し、基地局１０と通信せず当該有効判断された格納アシストデータを元に、GPS測位を行う。なお、統合GPS測位モジュールは、特許請求の範囲における「非通信型測位手段」および「通信型測位手段」の両方に相当する。
　本発明は、高精度で且つ効率良く更に高速でGPS測位を行うことが可能なGPS測位システム、GPS測位方法、およびGPS測位端末を提供する。

Claims (6)

  1. 　GPS測位端末およびネットワーク上のサーバを含むGPS測位システムであって、
    　GPS測位用のアシストデータを格納する格納手段と、
    　前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断手段と、
    　前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、前記サーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位手段と、
    　前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位手段と、
    　前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新手段と、
    　を備えることを特徴とするGPS測位システム。
  2. 　前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記GPS測位端末の概略位置を算出する概略位置算出手段を更に備える、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のGPS測位システム。
  3. 　前記更新手段による前記格納アシストデータの更新処理は、前記GPS測位端末がエリア内で移動した場合およびエリアを跨いで移動した場合に、行われる、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載のGPS測位システム。
  4. 　前記非通信型測位手段は、オートノーマス測位を行い、
    　前記通信型測位手段は、ネットワークアシスト型のGPS測位を行う、
    　ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のGPS測位システム。
  5. 　GPS測位端末およびネットワーク上のサーバを含むGPS測位システムにおけるGPS測位方法であって、
    　格納手段に、GPS測位用のアシストデータが格納されており、
    　判断手段が、前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断ステップと、
    　非通信型測位手段が、前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、前記サーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位ステップと、
    　通信型測位手段が、前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位ステップと、
    　更新手段が、前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新ステップと、
    　を備えることを特徴とするGPS測位方法。
  6. 　GPS測位用のアシストデータを格納する格納手段と、
    　前記格納手段に格納されたアシストデータである格納アシストデータが有効か無効かを判断する判断手段と、
    　前記格納アシストデータが有効と判断された場合に、ネットワーク上のサーバと通信せず当該有効判断された前記格納アシストデータを元に、GPS測位を行う非通信型測位手段と、
    　前記格納アシストデータが無効と判断された場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、GPS測位を行う通信型測位手段と、
    　前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が成功した場合に、当該測位結果を元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させ、且つ前記非通信型測位手段または前記通信型測位手段によるGPS測位が失敗した場合に、前記サーバとの通信により取得されたアシストデータを元に、前記格納アシストデータを更新し前記格納手段に格納させる更新手段と、
    　を備えることを特徴とするGPS測位端末。
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