JP2016519297A - ビークルセンサーとモバイルデバイスとｇｎｓｓ入力とを用いた方位、速度および位置の推定 - Google Patents

Abstract

本開示は、概して、ワイヤレス技法を使用して動力付きビークルの位置を決定することに関する。方法、装置およびシステムを開示する。方法は、絶対測位データを受信することと、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することと、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、推定された経路に相対経路をシフトすることと、ここにおいて、推定された経路が、絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、を含むことができる。

Description

関連出願の相互参照
[0001]本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１３年３月２２日に出願された「ＨＥＡＤＩＮＧ， ＶＥＬＯＣＩＴＹ， ＡＮＤ ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ ＷＩＴＨ ＶＥＨＩＣＬＥ ＳＥＮＳＯＲＳ， ＭＯＢＩＬＥ ＤＥＶＩＣＥ， ＡＮＤ ＧＮＳＳ ＩＮＰＵＴＳ」と題する米国仮出願第６１／８０４，４９０号の利益を主張する。

[0002]開示する実施形態は、動力付きビークルの方位と、速度と、位置とを推定することに関する。より詳細には、例示的な実施形態は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定することを対象とする。

[0003]モバイル通信ネットワークは、モバイルデバイスの動き検知および／または位置ロケーション検知に関連する、ますます高度な能力を提供しつつある。たとえば、個人生産性、共同通信、ソーシャルネットワーキング、および／またはデータ収集に関係するものなど、新しいソフトウェアアプリケーションは、消費者に新しい特徴およびサービスを提供するために、動きセンサーおよび／または位置センサーを利用し得る。その上、様々な管轄区域（jurisdiction）の規制要件の中には、モバイルデバイスが、米国における９１１呼など、緊急サービスに対する呼を発したときに、ネットワーク事業者が、そのモバイルデバイスのロケーションを報告する必要があるものがある。

[0004]そのような動きおよび／または位置決定能力は、デジタルセルラー測位技法および／または衛星測位システム（ＳＰＳ）を使用して従来提供されてきた。さらに、小型化された動きセンサー（たとえば、単純なスイッチ、加速度計、角度センサーなど）がますます普及するにつれて、相対位置、速度、加速度および／または配向情報を与えるために、そのようなオンボードデバイスが使用され得る。

[0005]従来のデジタルセルラーネットワークでは、様々な時間および／または位相測定技法によって位置ロケーション能力が実現され得る。たとえば、ＣＤＭＡネットワークでは、使用される１つの位置決定手法は、アドバンストフォワードリンク三辺測量（ＡＦＬＴ：Advanced Forward Link Trilateration）である。ＡＦＬＴを使用すると、モバイルデバイスは、複数の基地局から送信されたパイロット信号の位相測定値からそれの位置を計算し得る。ＡＦＬＴに対する改善は、ハイブリッド位置ロケーション技法を利用することによって実現されており、ここで、移動局は、基地局によって送信された信号から導出された情報とは無関係に位置情報を与えることができるＳＰＳ受信機を採用し得る。さらに、位置精度は、従来の技法を使用してＳＰＳシステムとＡＦＬＴシステムの両方から導出された測定値を組み合わせることによって改善され得る。

[0006]従来のデジタルセルラーネットワークでは、様々な時間および／または位相測定技法によって位置ロケーション能力が実現され得る。たとえば、ＣＤＭＡネットワークでは、使用される１つの位置決定手法は、アドバンストフォワードリンク三辺測量（ＡＦＬＴ：Advanced Forward Link Trilateration）である。ＡＦＬＴを使用すると、モバイルデバイスは、複数の基地局から送信されたパイロット信号の位相測定値からそれの位置を計算し得る。ＡＦＬＴに対する改善は、ハイブリッド位置ロケーション技法を利用することによって実現されており、ここで、移動局は、基地局によって送信された信号から導出された情報とは無関係に位置情報を与えることができるＳＰＳ受信機を採用し得る。さらに、位置精度は、従来の技法を使用してＳＰＳシステムとＡＦＬＴシステムの両方から導出された測定値を組み合わせることによって改善され得る。

[0007]さらに、ナビゲーションデバイスは、しばしば、たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ）および／またはグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）を含み得る、普及していて重要性がますます増加しているＳＰＳワイヤレス技術をサポートする。ＳＰＳをサポートするナビゲーションデバイスは、地理的位置および方位を推定するために使用され得る、１つまたは複数の送信機を装備した衛星から受信されるワイヤレス送信としてナビゲーション信号を取得し得る。いくつかのナビゲーションデバイスは、追加または代替として、地理的位置および方位を推定するために、地上ベース送信機から受信されたワイヤレス送信としてナビゲーション信号を取得する、および／またはナビゲーションデバイスの慣性状態を測定するために、ナビゲーションデバイスにオンボードに存在する１つまたは複数の慣性センサー（たとえば、加速度計、ジャイロスコープなど）を含む。これらの慣性センサーから取得された慣性測定値は、地理的位置および方位の推定を与えるために衛星および／または地上ベース送信機から受信されたナビゲーション信号と組み合わせて、またはそれとは無関係に使用され得る。

[0008]ビークル中でセンサーベースナビゲーションとＧＮＳＳナビゲーションシステムとを組み合わせるといくつかの問題が生じる。１つのそのような問題は、ナビゲーションフィルタにおける方位の重要性にある。ビークルモデルでは、センサーの最大限の利益を受けるためにビークル方位を初期化し、維持する必要がある。方位初期化は、低速度および／または悪いＧＮＳＳ環境では困難であり得る。

[0009]方位が初期化された後、垂直方向を感知するジャイロスコープデバイスとオドメトリとがビークル上でのデッドレコニングのために利用可能なセンサーである。これによって、ビークルロールとピッチが両方とも０に近いと仮定することによるデッドレコニングが可能になる（すなわち、２次元感知でのデッドレコニング）。ＧＮＳＳデータと現実とが推定すべき垂直次元を含んでいるとすれば、ナビゲーションシステムにおいてこれを考慮する必要性が存在する。

[0010]ナビゲーション中の第２の問題は、ビークル中のオドメトリとモバイルデバイス上に存在するＧＮＳＳ受信機との間のレバーアームである。ビークルが方向転換を実行しているとき未知のレバーアームの効果が見られる。この場合にレバーアームがないかのように受信機データを扱うことは、キャリア位相ベースの擬似距離速度がデッドレコニングに基づく速度と大きく異なることにつながる。ＧＮＳＳ測定値が一致するようにするためにデッドレコニング時にこの未知の量を考慮する必要がある。

[0011]本発明の例示的な実施形態は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するためのシステムおよび方法を対象とする。

[0012]たとえば、例示的な実施形態は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための方法であって、絶対測位データを受信することと、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することと、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、推定された経路に相対経路をシフトすることと、ここにおいて、推定された経路が、絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、を備える方法を対象とする。

[0013]別の例示的な実施形態は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための装置であって、絶対測位データを受信することを行うように構成された位置／動きデータモジュールと、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたワイヤレスベース測位モジュールと、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたビークルデータセンサーと、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することを行うように構成されたアプリケーションモジュールと、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、推定された経路に相対経路をシフトすることを行うように構成された測位モジュールと、ここにおいて、推定された経路が、絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、を備える装置を対象とする。

[0014]別の例示的な実施形態は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための装置であって、絶対測位データを受信するための手段と、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するための手段と、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するための手段と、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化するための手段と、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、推定された経路に相対経路をシフトするための手段と、ここにおいて、推定された経路が、絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、を備える装置を対象とする。

[0015]さらに別の例示的な実施形態は、コンピュータ実行可能命令を記録した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、ここにおいて、ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための装置上でコンピュータ実行可能命令を実行する、絶対測位データを受信するためのコードと、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化するためのコードと、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、推定された経路に相対経路をシフトするためのコードと、ここにおいて、推定された経路が、絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、を備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体を対象とする。

[0016]本開示の態様とそれの付随する利点の多くとのより完全な諒解は、以下の詳細な説明を参照し、本開示を限定するためではなく単に例示するために提示する添付の図面に関連して考察することによって、よりよく理解されれば、容易に得られるであろう。

[0017]本開示の一態様による、ワイヤレス技法を使用して位置を決定することができる移動局のための例示的な動作環境を示す図。 [0018]本開示の一態様による、ワイヤレス技法を使用して位置を決定することができる動作環境中で使用され得る例示的な移動局を示す図。 [0019]ビークル内のデバイスが、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定することができる、ビークルの例示的な経路を示す図。 [0020]ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための例示的なシステムを示す図。 [0021]ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための別の例示的なシステムを示す図。 [0022]ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための例示的なシステムを示す図。 [0023]例示的な実施形態による、ワイヤレス技法を使用して位置を決定するための方法の動作フローを示す図。

[0024]以下の説明および関連する図面で様々な態様を開示する。本発明の範囲から逸脱することなく、代替態様が考案され得る。さらに、本開示の関連する詳細を不明瞭にしないように、本開示のよく知られている要素については詳細に説明しないか、または省略する。

[0025]「例示的」および／または「例」という単語は、本明細書では「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用する。本明細書で「例示的」および／または「例」として説明するいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈すべきではない。同様に、「本開示の態様」という用語は、本開示のすべての態様が、説明する特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。

[0026]さらに、多くの態様について、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実施されるべき一連のアクションに関して説明する。本明細書で説明する様々なアクションは、特定の回路（たとえば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））によって、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、あるいは両方の組合せによって実施され得ることを認識されよう。さらに、本明細書で説明するこれらの一連のアクションは、実行時に、本明細書で説明する機能を実施することを関連するプロセッサに行わせるであろう、コンピュータ命令の対応するセットを記憶した任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で全体として実施されるべきものと見なされ得る。したがって、本開示の様々な態様は、すべてが請求する主題の範囲内に入ることが企図されているいくつかの異なる形態で実施され得る。さらに、本明細書で説明する態様の各々について、任意のそのような態様の対応する形式について、本明細書では、たとえば、説明するアクションを実施する「ように構成された論理」として説明することがある。

[0027]本開示の一態様によれば、図１に、ワイヤレス測位能力を有する移動局１０８のための例示的な動作環境１００を示す。実施形態は、ワイヤレスアクセスポイントによってもたらされる処理遅延に適応するように調整されたラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）測定値に基づいてそれの位置を決定し得る移動局１０８を対象とする。処理遅延は、異なるアクセスポイントの間で変動し得、また、時間とともに変化し得る。動きセンサーからの情報を使用することによって、移動局１０８は、ワイヤレスアクセスポイントによってもたらされる処理遅延の効果を較正して除外し得る。

[0028]動作環境１００は、１つまたは複数の異なるタイプのワイヤレス通信システムおよび／またはワイヤレス測位システムを含み得る。図１に示す実施形態では、衛星測位システム（ＳＰＳ）１０２は、移動局１０８のための位置情報の独立ソースとして使用され得る。移動局１０８は、ＳＰＳ衛星からジオロケーション情報を導出するための信号を受信するように特に設計された１つまたは複数の専用ＳＰＳ受信機を含み得る。

[0029]動作環境１００はまた、ワイヤレスボイスおよび／またはデータ通信のために使用され、移動局１０８のための独立位置情報の別のソースとして使用され得る１つまたは複数のワイドエリアネットワークワイヤレスアクセスポイント（ＷＡＮＷＡＰ）１０４を含み得る。ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４は、知られているロケーションにあるセルラー基地局を含み得るワイドエリアワイヤレスネットワーク（ＷＷＡＮ）、および／または、たとえば、ＷｉＭＡＸ（登録商標）（たとえば、８０２．１６）などの他のワイドエリアワイヤレスシステムの一部であり得る。ＷＷＡＮは、簡単のために、図１に示されていない他の知られているネットワーク構成要素を含み得る。一般に、ＷＷＡＮ内のＷＡＮ−ＷＡＰ１０４ａ〜１０４ｃの各々は、固定位置から動作し、大都市エリアおよび／または地方エリアにわたるネットワークカバレージを与え得る。

[0030]動作環境１００は、さらに、ワイヤレスボイスおよび／またはデータ通信、ならびに位置データの別の独立ソースとして使用され得る１つまたは複数のローカルエリアネットワークワイヤレスアクセスポイント（ＬＡＮ−ＷＡＰ）１０６を含み得る。ＬＡＮ−ＷＡＰは、建築物中で動作し、ＷＷＡＮよりも狭い地理的領域にわたって通信を実施し得る、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の一部であり得る。そのようなＬＡＮ−ＷＡＰ１０６は、たとえば、ＷＬＡＮネットワーク（８０２．１１ｘ）、セルラーピコネットおよび／またはフェムトセル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどの一部であり得る。

[0031]移動局１０８は、ＳＰＳ衛星１０２、ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４、および／またはＬＡＮ−ＷＡＰ１０６のうちのいずれか１つまたは複数から位置情報を導出し得る。前述のシステムの各々が、異なる技法を使用して、移動局１０８の位置の独立した推定を与えることができる。いくつかの実施形態では、移動局１０８は、位置データの精度を改善するために、異なるタイプのアクセスポイントの各々から導出された解を組み合わせ得る。ＳＰＳ１０２を使用して位置を導出するとき、移動局１０８は、ＳＰＳ衛星１０２によって送信される複数の信号から、従来の技法を使用して、位置を抽出する、ＳＰＳとともに使用するために特に設計された受信機を利用し得る。

[0032]衛星測位システム（ＳＰＳ）は、一般に、送信機から受信した信号に少なくとも部分的に基づいて地球上または地球上空のエンティティのロケーションをそれらのエンティティが決定できるように配置された送信機のシステムを含む。そのような送信機は、一般に、設定された数のチップの反復擬似ランダム雑音（ＰＮ：pseudo-random noise）コードでマークされた信号を送信し、地上制御局、ユーザ機器および／またはスペースビークル上に配置され得る。特定の例では、そのような送信機は地球周回軌道衛星ビークル（ＳＶ）上に配置され得る。たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ）、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧｌｏｎａｓｓまたはＣｏｍｐａｓｓなどの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）のコンスタレーション中のＳＶは、（たとえば、ＧＰＳの場合のように各衛星について異なるＰＮコードを使用して、またはＧｌｏｎａｓｓの場合のように異なる周波数上の同じコードを使用して）コンスタレーション中の他のＳＶによって送信されたＰＮコードとは区別可能なＰＮコードでマーキングされた信号を送信し得る。いくつかの態様によれば、本明細書で提示する技法は、ＳＰＳのための全地球システム（たとえば、ＧＮＳＳ）に限定されない。たとえば、本願明細書で提供する技法は、たとえば、日本の準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：Quasi-Zenith Satellite System）、インドのインド地域航法衛星システム（ＩＲＮＳＳ：Indian Regional Navigational Satellite System）、中国のＢｅｉｄｏｕなどの様々な地域システム、ならびに／あるいは１つまたは複数の全地球および／または地域航法衛星システムに関連付けられ得るか、または場合によってはそれらのシステムとともに使用することが可能であり得る様々なオーグメンテーションシステム（たとえば、衛星ベースオーグメンテーションシステム（ＳＢＡＳ））に適用され得るか、または場合によってはそれらのシステムにおいて使用することが可能であり得る。限定ではなく例として、ＳＢＡＳは、たとえば、ワイドエリアオーグメンテーションシステム（ＷＡＡＳ：Wide Area Augmentation System）、欧州静止ナビゲーションオーバーレイサービス（ＥＧＮＯＳ：European Geostationary Navigation Overlay Service）、多機能衛星オーグメンテーションシステム（ＭＳＡＳ：Multi-functional Satellite Augmentation System）、ＧＰＳ支援ジオオーグメンテッドナビゲーションまたはＧＰＳおよびジオオーグメンテッドナビゲーションシステム（ＧＡＧＡＮ：GPS Aided Geo Augmented NavigationまたはGPS and Geo Augmented Navigation system）など、完全性情報、差分補正などを与える（１つまたは複数の）オーグメンテーションシステムを含み得る。したがって、本明細書で使用するＳＰＳは、１つまたは複数の全地球および／または地域航法衛星システムならびに／あるいはオーグメンテーションシステムの任意の組合せを含み得、ＳＰＳ信号は、ＳＰＳ信号、ＳＰＳ様の信号、および／またはそのような１つまたは複数のＳＰＳに関連付けられた他の信号を含み得る。

[0033]さらに、開示する方法および装置は、擬似衛星、または衛星と擬似衛星の組合せを利用する測位決定システムで使用され得る。スードライトは、ＧＰＳ時間と同期され得る、ＰＮコード、またはＬバンド（または他の周波数）キャリア信号上で変調される（ＧＰＳまたはＣＤＭＡセルラー信号と同様の）他のレンジングコードをブロードキャストする地上ベースの送信機である。そのような各送信機には、リモート受信機による識別を可能にするために一意のＰＮコードが割り当てられ得る。スードライトは、トンネルの中、鉱山の内、建築物の中、ビルの谷間または他の囲まれたエリア内など、周回軌道衛星からのＧＰＳ信号が利用できないことがある状況において有用である。スードライトの別の実装形態は無線ビーコンとして知られている。本明細書で使用する「衛星」という用語は、スードライト、スードライトの均等物、および場合によっては他のものを含むものとする。本明細書で使用する「ＳＰＳ信号」という用語は、スードライトまたはスードライトの均等物からのＳＰＳ様の信号を含むものとする。

[0034]ＷＷＡＮから位置を導出するとき、各ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４ａ〜１０４ｃは、デジタルセルラーネットワーク内の基地局の形態をとり得、移動局１０８は、位置を導出するために基地局信号を活用することができるセルラートランシーバとプロセッサとを含み得る。そのようなセルラーネットワークは、限定はしないが、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＭＤＡ、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥなどによる規格を含み得る。デジタルセルラーネットワークが、図１に示されていないことがある追加の基地局または他のリソースを含み得ることを理解されたい。ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４は、実際には移動可能であるか、または場合によっては再配置されることが可能であり得るが、説明のために、それらが本質的に固定位置に構成されると仮定する。

[0035]移動局１０８は、たとえば、アドバンストフォワードリンク三辺測量（ＡＦＬＴ）などの知られている到着時間（ＴＯＡ：time-of-arrival）技法を使用して位置決定を実施し得る。他の実施形態では、各ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４ａ〜１０４ｃは、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷｉＭＡＸ）ワイヤレスネットワーキング基地局を備え得る。この場合、移動局１０８は、ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４によって与えられる信号からＴＯＡ技法を使用してそれの位置を決定し得る。移動局１０８は、スタンドアロンモードで、または、以下でより詳細に説明するように、ＴＯＡ技法を使用して測位サーバ１１０とネットワーク１１２との支援を使用して位置を決定し得る。さらに、様々な実施形態は、移動局１０８に、様々なタイプがあり得るＷＡＮ−ＷＡＰ１０４を使用して位置情報を決定させ得る。たとえば、いくつかのＷＡＮ−ＷＡＰ１０４は、セルラー基地局であり得、他のＷＡＮ−ＷＡＰ１０４は、ＷｉＭＡＸ基地局であり得る。そのような動作環境では、移動局１０８は、それぞれの異なるタイプのＷＡＮ−ＷＡＰ１０４からの信号を活用し、さらに、導出された位置解を組み合わせて、精度を改善することが可能であり得る。

[0036]ＷＬＡＮを使用して位置を導出するとき、移動局１０８は、測位サーバ１１０とネットワーク１１２との支援を受けて、到達時刻技法を利用し得る。測位サーバ１１０は、ネットワーク１１２を通じて移動局１０８と通信し得る。ネットワーク１１２は、ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６を組み込むワイヤードおよびワイヤレスネットワークの組合せを含み得る。一実施形態では、各ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６ａ〜１０６ｅは、たとえば、必ずしも固定位置に設定されるとは限らない、ロケーションを変更することができるＷＬＡＮワイヤレスアクセスポイントであり得る。各ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６ａ〜１０６ｅの位置は、共通座標系において測位サーバ１１０中に記憶され得る。一実施形態では、移動局１０８の位置は、移動局１０８に、各ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６ａ〜１０６ｅから信号を受信させることによって決定され得る。各信号は、（たとえば、ＭＡＣアドレスなど）受信信号に含まれ得る何らかの形態の識別情報に基づいてそれの発信側のＬＡＮ−ＷＡＰに関連付けられ得る。移動局１０８は、次いで、信号強度に基づいて受信信号をソートし、ソートされた受信信号の各々に関連する時間遅延を導出し得る。移動局１０８は、次いで、時間遅延とＬＡＮ−ＷＡＰの各々の識別情報とを含むことができるメッセージを形成し、測位セベール１１０にネットワーク１１２を介してメッセージを送り得る。受信メッセージに基づいて、測位サーバは、次いで、関係するＬＡＮ−ＷＡＰ１０６の記憶されたロケーションを使用して、移動局１０８の位置を決定し得る。測位サーバ１１０は、局所座標系における移動局１０８の位置へのポインタを含むロケーション構成指示（ＬＣＩ）メッセージを生成し、それを移動局１０８に与え得る。ＬＣＩメッセージはまた、移動局１０８のロケーションに関する他の関心ポイントを含み得る。移動局１０８の位置を計算するとき、測位サーバは、ワイヤレスネットワーク内の要素によってもたらされ得る様々な遅延を考慮に入れ得る。

[0037]本明細書で説明する位置決定技法は、ワイドエリアワイヤレスネットワーク（ＷＷＡＮ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）などの様々なワイヤレス通信ネットワークのために使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は互換的に使用され得る。ＷＷＡＮは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６）などであり得る。ＣＤＭＡネットワークは、ｃｄｍａ２０００、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））などの１つまたは複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を実装し得る。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−９５標準、ＩＳ−２０００標準、およびＩＳ−８５６標準を含む。ＴＤＭＡネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications）、デジタルアドバンストモバイルフォンシステム（Ｄ−ＡＭＰＳ：Digital Advanced Mobile Phone System）、または何らかの他のＲＡＴを実装し得る。ＧＳＭおよびＷ−ＣＤＭＡは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ：3rd Generation Partnership Project）と称する団体からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（「３ＧＰＰ２」：3rd Generation Partnership Project 2）と称する団体からの文書に記載されている。３ＧＰＰおよび３ＧＰＰ２の文書は公開されている。ＷＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘネットワークであり得、ＷＰＡＮは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．１５ｘネットワーク、または何らかの他のタイプのネットワークであり得る。本技法はまた、ＷＷＡＮ、ＷＬＡＮ、および／またはＷＰＡＮの任意の組合せのために使用され得る。

[0038]図２は、例示的な移動局２００の様々な構成要素を示すブロック図である。簡単のために、図２のボックス図に示す様々な特徴および機能は、共通バスを使用して互いに接続されており、これは、これらの様々な特徴および機能が互いに動作可能に結合されることを表すことを意味する。実際のポータブルワイヤレスデバイスを動作可能に結合し、構成するために、他の接続、機構、特徴、機能などが必要に応じて与えられ、適応され得ることを、当業者は認識されよう。さらに、図２の例に示す特徴または機能のうちの１つまたは複数は、さらに再分割され得、あるいは図２に示す特徴または機能のうちの２つ以上が組み合わされ得ることも認識されたい。

[0039]移動局２００は、１つまたは複数のアンテナ２０２に接続され得る１つまたは複数のワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）トランシーバ２０４を含み得る。ＷＡＮトランシーバ２０４は、ＷＡＮ−ＷＡＰ１０４と通信すること、および／またはＷＡＮ−ＷＡＰ１０４との間の信号を検出すること、および／またはネットワーク内の他のワイヤレスデバイスと直接通信することを行うための適切なデバイス、ハードウェア、および／またはソフトウェアを備える。一態様では、ＷＡＮトランシーバ２０４は、ワイヤレス基地局のＣＤＭＡネットワークと通信するのに好適なＣＤＭＡ通信システムを備え得るが、他の態様では、ワイヤレス通信システムは、たとえば、ＴＤＭＡまたはＧＳＭなど別のタイプのセルラーテレフォニーネットワークを備え得る。加えて、任意の他のタイプのワイドエリアワイヤレスネットワーキング技術、たとえば、ＷｉＭＡＸ（８０２．１６）などが使用され得る。移動局２００はまた、１つまたは複数のアンテナ２０２に接続され得る１つまたは複数のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）トランシーバ２０６を含み得る。ＬＡＮトランシーバ２０６は、ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６と通信すること、および／またはＬＡＮ−ＷＡＰ１０６との間の信号を検出すること、および／またはネットワーク内の他のワイヤレスデバイスと直接通信することを行うための適切なデバイス、ハードウェア、および／またはソフトウェアを備える。一態様では、ＬＡＮトランシーバ２０６は、１つまたは複数のワイヤレスアクセスポイントと通信するのに適切なＷＬＡＮ（８０２．１１ｘ）通信システムを備え得るが、別の態様では、ＬＡＮトランシーバ２０６は、別のタイプのローカルエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）を備え得る。加えて、任意の他のタイプのワイヤレスネットワーキング技術、たとえば、Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ワイヤレスＵＳＢなどが使用され得る。

[0040]本明細書で使用する「ワイヤレスアクセスポイント」（ＷＡＰ）という略語は、ＬＡＮ−ＷＡＰ１０６および／またはＷＡＮ−ＷＡＰ１０４を指すために使用され得る。詳細には、以下で提示する説明では、「ＷＡＰ」という用語が使用される場合、実施形態は、複数のＬＡＮ−ＷＡＰ１０６、複数のＷＡＮ−ＷＡＰ１０４、またはその２つの任意の組合せからの信号を利用することができる移動局２００を含み得ることを理解されたい。移動局２００によって利用される特定のタイプのＷＡＰは、動作の環境に依存し得る。さらに、移動局２００は、正確な位置解を得るために、様々なタイプのＷＡＰの中から動的に選択し得る。他の実施形態では、様々なネットワーク要素は、ピアツーピア方式で動作し得、それにより、たとえば、移動局２００は、ＷＡＰと置き換えられ得、またその逆も同様である。他のピアツーピア実施形態は、１つまたは複数のＷＡＰの代わりに働く別の移動局（図示せず）を含み得る。

[0041]ＳＰＳ受信機２０８はまた、移動局２００中に含まれ得る。ＳＰＳ受信機２０８は、衛星信号を受信するための１つまたは複数のアンテナ２０２に接続され得る。ＳＰＳ受信機２０８は、ＳＰＳ信号を受信し処理するための、任意の好適なハードウェアおよび／またはソフトウェアを備え得る。ＳＰＳ受信機２０８は、他のシステムに適宜に情報および動作を要求し、任意の好適なＳＰＳアルゴリズムによって取得された測定値を使用して移動局２００の位置を決定するために必要な計算を実施する。

[0042]ビークルデータセンサー２１２は、ＷＡＮトランシーバ２０４と、ＬＡＮトランシーバ２０６と、ＳＰＳ受信機２０８とによって受信された信号から導出される動きデータとは無関係である動き情報および／または方向情報を与えるために、プロセッサ２１０に結合され得る。

[0043]例として、ビークルデータセンサー２１２は、加速度計（たとえば、ＭＥＭＳデバイス）、ジャイロスコープ、地磁気センサー（たとえば、コンパス）、高度計（たとえば、気圧高度計）、および／または任意の他のタイプの移動検出センサーを利用し得る。さらに、ビークルデータセンサー２１２は、複数の異なるタイプのデバイスを含み、動き情報を与えるために、それらの出力を合成し得る。たとえば、ビークルデータセンサー２１２は、２Ｄおよび／または３Ｄ座標系における位置を計算する能力を与えるために、多軸加速度計と方向センサーとの組合せを使用し得る。

[0044]プロセッサ２１０は、ＷＡＮトランシーバ２０４と、ＬＡＮトランシーバ２０６と、ＳＰＳ受信機２０８と、ビークルデータセンサー２１２とに接続され得る。プロセッサ２１０は、処理機能ならびに他の計算および制御機能を与える１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、および／または、デジタル信号プロセッサを含み得る。プロセッサ２１０はまた、データを記憶するためのメモリ２１４と、移動局２００内でプログラムされた機能を実行するためのソフトウェア命令とを含み得る。メモリ２１４はプロセッサ２１０に搭載され（たとえば、同じＩＣパッケージ内にあり）得、および／または、メモリは、プロセッサにとって外部メモリであり、データバスを介して機能的に結合され得る。本開示の態様に関連する機能的詳細について、以下でより詳細に説明する。

[0045]いくつかのソフトウェアモジュールとデータテーブルとが、メモリ２１４中に常駐し、通信と位置決定機能との両方を管理するために、プロセッサ２１０によって利用され得る。図２に示すように、メモリ２１４は、ワイヤレスベース測位モジュール２１６と、アプリケーションモジュール２１８と、測位モジュール２２８とを含み、および／または場合によっては受け得る。図２に示すメモリ内容の編成は、例にすぎず、したがって、モジュールおよび／またはデータ構造の機能は、移動局２００の実装形態に応じて様々な方法で組合せ、分離、および／または構造化が行われ得ることを諒解されたい。

[0046]アプリケーションモジュール２１８は、ワイヤレスベース測位モジュール２１６に位置情報を要求する、モバイルデバイス２００のプロセッサ２１０上で実行されるプロセスであり得る。アプリケーションは、一般に、ソフトウェアアーキテクチャの上位レイヤ内で実行され、アプリケーションには、Ｉｎｄｏｏｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ、Ｂｕｄｄｙ Ｌｏｃａｔｏｒ、Ｓｈｏｐｐｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｕｐｏｎｓ、Ａｓｓｅｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ、およびｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｗａｒｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒがあり得る。ワイヤレスベース測位モジュール２１６は、複数のＷＡＰと交換される信号から測定される時間情報から導出される情報を使用してモバイルデバイス２００の位置を導出し得る。時間ベース技法を使用して位置を正確に決定するために、各ＷＡＰの処理時間によってもたらされる時間遅延の妥当な推定が、信号から取得された時間測定値を較正／調整するために使用され得る。本明細書で使用するこれらの時間遅延を、「処理遅延」と呼ぶ。

[0047]ＷＡＰの処理遅延をさらに改善するための較正は、ビークルデータセンサー２１２によって取得された情報を使用して実施され得る。一実施形態では、ビークルデータセンサー２１２は、プロセッサ２１０に位置および／または方向データを直接与え得、位置および／または方向データは、位置／動きデータモジュール２２６中のメモリ２１４に記憶され得る。他の実施形態では、ビークルデータセンサー２１２は、較正を実施するために情報を導出するためにプロセッサ２１０によってさらに処理される必要があるデータを与え得る。たとえば、ビークルデータセンサー２１２は、ワイヤレスベース測位モジュール２１６中で処理遅延を調整するための位置データを導出するために測位モジュール２２８を使用して処理され得る加速度および／または方向データ（単軸または多軸）を与え得る。したがって、いくつかの実施形態では、測位モジュール２２８は、推定された経路に相対経路をシフトすることができる。

[0048]較正の後に、位置は、次いで、それの上述の要求に応答してアプリケーションモジュール２１８に出力され得る。さらに、ワイヤレスベース測位モジュール２１６は、動作パラメータを交換するためにパラメータデータベース２２４を利用し得る。そのようなパラメータは、ＷＡＰごとの決定された処理遅延、共通座標フレームにおけるＷＡＰ位置、ネットワークに関連する様々なパラメータ、初期処理遅延推定などを含み得る。

[0049]他の実施形態では、追加情報は、たとえば、ＳＰＳ測定値からなど、ビークルデータセンサー２１２のほかに他のソースから決定され得る補助位置および／または動きデータを随意に含み得る。補助位置データは、間欠的および／またはノイズが多いことがあるが、移動局２００が動作している環境に依存するＷＡＰの処理遅延を推定するための独立した情報の別のソースとして有用であり得る。

[0050]たとえば、いくつかの実施形態では、ＳＰＳ受信機２０８から導出されたデータは、（位置／動きデータモジュール２２６が絶対測位データを受信することができる、位置／動きデータモジュール２２６から直接に、または測位モジュール２２８によって導出された）ビークルデータセンサー２１２によって供給された位置データを補い得る。他の実施形態では、位置データは、非ＲＴＴ技法（たとえば、ＣＤＭＡネットワーク内のＡＦＬＴ）を使用して追加のネットワークを通じて決定されたデータと組み合わされ得る。いくつかの実装形態では、ビークルデータセンサー２１２および／またはＳＰＳ受信機２０８は、プロセッサ２１０によるさらなる処理なしに補助位置／動きデータ２２６の全部または一部を与え得る。いくつかの実施形態では、補助位置／動きデータ２２６は、プロセッサ２１０にビークルデータセンサー２１２および／またはＳＰＳ受信機２０８によって直接与えられ得る。

[0051]図２に示すモジュールは、メモリ２１４中に含まれているものとして例に示しているが、いくつかの実装形態では、そのようなプロシージャは、他の機構または追加の機構を使用して与えられるか、または場合によっては動作可能に構成され得ることを認識されたい。たとえば、ワイヤレスベース測位モジュール２１６および／またはアプリケーションモジュール２１８の全部または一部はファームウェア中に与えられ得る。さらに、この例では、ワイヤレスベース測位モジュール２１６とアプリケーションモジュール２１８とは、別個の特徴であるものとして示されているが、たとえば、そのようなプロシージャは、１つのプロシージャとして、あるいは他のプロシージャと一緒に組み合わされ得るか、または場合によっては複数のサブプロシージャにさらに分割され得ることを認識されたい。

[0052]プロセッサ２１０は、少なくとも本明細書で与える技法を実施するのに好適な任意の形態の論理を含み得る。たとえば、プロセッサ２１０は、メモリ２１４中の命令に基づいて、モバイルデバイスの他の部分において使用するために、動きデータを活用する１つまたは複数のルーチンを選択的に開始するように動作可能に構成可能であり得る。

[0053]移動局２００は、移動局２００とのユーザ対話を可能にするマイクロフォン／スピーカー２５２、キーパッド２５４、およびディスプレイ２５６など、任意の好適なインターフェースシステムを与えるユーザインターフェース２５０を含み得る。マイクロフォン／スピーカー２５２は、ＷＡＮトランシーバ２０４および／またはＬＡＮトランシーバ２０６を使用して、音声通信サービスを提供する。キーパッド２５４は、ユーザ入力のための任意の好適なボタンを備える。ディスプレイ２５６は、たとえば、バックライト付きのＬＣＤディスプレイのような任意の好適なディスプレイを備え、追加のユーザ入力モードのために、タッチスクリーンディスプレイをさらに含み得る。

[0054]本明細書で使用される移動局１０８および／または移動局２００は、１つまたは複数のワイヤレス通信デバイスまたはネットワークから送信されたワイヤレス信号を捕捉することと、ワイヤレス信号を１つまたは複数のワイヤレス通信デバイスまたはネットワークに送信することとを行うように構成可能である任意のポータブルまたは移動可能なデバイスまたは機械であり得る。図１および図２に示すように、移動局１０８および／または移動局２００は、そのようなポータブルワイヤレスデバイスを表す。したがって、限定ではなく例として、移動局１０８は、無線デバイス、セルラー電話デバイス、コンピューティングデバイス、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイス、あるいは他の同様の移動可能なワイヤレス通信機能搭載デバイス、機器、または機械を含み得る。また、「移動局」という用語は、衛星信号受信、支援データ受信、および／または位置に関係する処理が当該デバイスで発生するかパーソナルナビゲーションデバイス（ＰＮＤ）で発生するかにかかわらず、短距離ワイヤレス、赤外線、ワイヤライン接続、または他の接続などによってＰＮＤと通信するデバイスを含むものとする。また、「移動局」は、衛星信号受信、支援データ受信、および／または位置に関係する処理が当該デバイスで発生するか、サーバで発生するか、またはネットワークに関連する別のデバイスで発生するかにかかわらず、インターネット、ＷＬＡＮ、または他のネットワークなどを介してサーバとの通信が可能である、ワイヤレスデバイス、コンピュータ、ラップトップなどを含む、すべてのデバイスを含むものとする。上記の任意の動作可能な組合せも「移動局」と見なされる。

[0055]本明細書で使用する「ワイヤレスデバイス」という用語は、ネットワークを介して情報を転送し、さらに、位置決定および／またはナビゲーション機能を有し得る任意のタイプのワイヤレス通信デバイスを指すことがある。ワイヤレスデバイスは、ネットワークおよび／またはＳＰＳ信号を受信し、処理することが可能な任意のセルラーモバイル端末、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス、ラップトップ、携帯情報端末、または任意の他の好適なモバイルデバイスであり得る。

[0056]図３に、ビークル内のデバイスが、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定することができる、ビークルの例示的な推定３００を示す。ビークルは、起点３０２において開始し、終点３０６において終了する。終点３０６が起点３０２から統計的に分離されているとき、方位は、デッドレコニングし、相対経路３０４を決定するビークルセンサーの能力を使用して初期化され得る。２つのポイント３０２、３０６の間のオドメトリとジャイロスコープデータとを記憶しているとき、十分によく知られている速度を観測し、ビークルがその方向を向いていると仮定することによって初期方位が計算され得る。図示のように、しかしながら、ビークルの終点３０６は、相対経路３０４だけを使用して決定されなくてもよい。

[0057]相対経路３０４を決定するためにオドメトリとジャイロスコープデータとを使用する際に、基準方向３０８が使用され得る。図３に示すように、基準方向３０８は北であり得る。ＧＮＳＳデータなどの絶対測位データを使用するとき、相対経路３０４は、推定された経路３１０に相対経路３０４をシフトするためにデータを受信することができる。そうした後、デッドレコニングは、通常のフィルタ処理演算のために使用され得る、終点３０６に向かう方位を有することになる。

[0058]いくつかの実施形態では、ビークルのロケーションは、誤差限界を有することができる。たとえば、図３では、起点３０２は開始エリア３１２を有し、終点３０６は終了エリア３１４を有する。ビークルがゆっくりとまたは悪いＧＮＳＳの環境下で移動している場合、方位は、十分な移動の後でのみ明らかになり得る。

[0059]図４に、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための例示的なシステムを示す。図４では、動力付きビークル４００は、コロケートされない、オドメトリデバイス４０２と、ＧＮＳＳ受信機４０４などのジャイロスコープデバイスとを備える。たとえば、ＧＮＳＳ受信機４０４は、車の乗車エリアの前面に位置し得るモバイルフォンであり得る。

[0060]いくつかの実施形態では、動力付きビークル４００は、動力付きビークル４００が非ゼロのピッチおよびロールを有するように、道路４０６上を走行し得る。したがって、ＧＮＳＳ受信機４０４とオドメトリデバイス４０２との間に高低差４０８があり得る。初期化後、デッドレコニング機能を使用するために、その位置が平坦局所座標において伝搬される。オドメトリデバイス４０２は、伝搬が水平平面におけるものであると仮定し得る。しかしながら、ジャイロスコープデータは、上方を指していないことがあり、ジャイロスコープデータに対する仮定最大スケールファクタを必要とし得る。したがって、オドメトリに対するスケールファクタは、ピッチの当然の変更を変化させることを許されなければならない。

[0061]これは、１次元ジャイロスコープデータで方位を更新し、オドメトリデータによって示される位置増分だけ位置を移動することによって達成される。ピッチ推定値およびロール推定値を追跡するのではなく、誤りモデルは、非ゼロのピッチおよびロールの可能性の余地を残す
[0062]図５に、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための別の例示的なシステムを示す。図５では、動力付きビークル５００は、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための構成要素を含む。いくつかの実施形態では、オドメトリデバイス５０２とＧＮＳＳ受信機５０４（すなわち、ジャイロスコープデータと相対位置データの両方を与えるデバイス）とはコロケートされないことがある。たとえば、ＧＮＳＳ受信機５０４は、車の乗車エリアの前面に位置し得るモバイルフォンであり得る。測位の差を組み込むために、レバーアーム５０６のレバーアーム値が決定され得る。いくつかの実施形態では、ゼロベースの大きい不確実性が使用され得る。他の実施形態では、たとえば、オドメトリデバイス５０２からＧＮＳＳ受信機５０４までの移動が、レバーアーム値を決定するために測定され得る。別の実施形態では、レバーアーム５０６の仮定が行われ得る。

[0063]レバーアーム５０６の長さは２メートルであると仮定され得る。他の値も考慮され得る。オドメトリデータを使用してナビゲーション解を伝搬するとき、回転速度に基づいてクロストラック速度（および位置の変化）が計算され得る。クロストラック速度の不確実性は、レバーアーム不確実性とジャイロスコープ雑音特性とに基づき得る。クロストラック速度は、計算された後、位置伝搬と速度に関する非ホロノミック制約とに組み込まれ得る。

[0064]図６に、ビークルセンサーと、モバイルデバイスと、ＧＮＳＳ入力とを用いて方位と、速度と、位置とを推定するための例示的なシステムを示す。図６では、動力付きビークル６００は、オドメトリデバイス６０２と、ＧＮＳＳ受信機６０４と、レバーアーム６０６と、クロストラック速度構成要素（Ｖｃｔ）６０８と、Ｖｃｔ不確実性６１０とを含む。いくつかの実施形態では、Ｖｃｔが推定され得る。たとえば、Ｖｃｔは、非ホロノミック制約計算とＶｃｔ不確実性６１０とに関与し得る。別の実施形態では、Ｖｃｔが推定されないことがあり、一方、全体的な不確実性６１２が推定され得る。たとえば、全体的な不確実性６１２は、Ｖｃｔの可能な値とＶｃｔ不確実性６１０とから計算され得る。この場合、非ホロノミック制約の不確実性が全体的な不確実性６１２であり得る。

[0065]実施形態は、本明細書で開示するプロセス、機能および／またはアルゴリズムを実施するための様々な方法を含むことを諒解されよう。たとえば、図７に示すように、実施形態は、ワイヤレス技法を使用して動力付きビークルの位置を決定する方法であって、絶対測位データを受信することと−ブロック７０２、モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと−ブロック７０４、ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと−ブロック７０６、相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することと、ここにおいて、相対経路が、モバイルデバイスとビークルとからの受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、受信されたデータが、ジャイロスコープデータ（たとえば、ＧＮＳＳデバイス４０４から取り出されたデータ）とオドメトリデータ（たとえば、後輪トランスミッションから取り出されたデータ）とを備える−ブロック７０８、推定された経路に相対経路をシフトすることと、ここにおいて、推定された経路が、（たとえば、ＧＮＳＳデバイス４０４を使用する）絶対測位データに少なくとも部分的に基づく−ブロック７０４、を備える方法を含むことができる。

[0066]いくつかの実施形態では、推定された経路は、絶対測位データを考慮するために誤差限界を含むことができる。たとえば、図５に示したＧＮＳＳ受信機５０４からのデータは、正確な情報を与えないことがある。誤差限界はこの問題を許容する。動力付きビークルは、水平面上にないことがある。したがって、ジャイロスコープデータに対して仮定最大スケールファクタを考慮に入れ、オドメトリデータに対してばらつきのあるスケールファクタを考慮に入れると役に立つことがある。

[0067]情報および信号は、多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は諒解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。

[0068]さらに、本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、概してそれらの機能に関して上記で説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲から逸脱させるものと解釈されるべきではない。

[0069]本明細書で開示する態様に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明する機能を実施するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実施され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実現され得る。

[0070]本明細書で開示する態様に関して説明した方法、シーケンスおよび／またはアルゴリズムは、ハードウェアで直接実装されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実装されるか、またはそれらの２つの組合せで実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐し得る。ＡＳＩＣは電子オブジェクト中に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。

[0071]１つまたは複数の例示的な態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備え得る。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他の遠隔源から送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク（disk）およびディスク（disc）は、ＣＤ（disc）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、ＤＶＤ（disc）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

[0072]上記の開示は本開示の例示的な態様を示しているが、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更および修正が行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様による方法クレームの機能、ステップおよび／またはアクションは、特定の順序で実施されなくてもよい。さらに、本開示の要素は、単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。

[0072]上記の開示は本開示の例示的な態様を示しているが、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更および修正が行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様による方法クレームの機能、ステップおよび／またはアクションは、特定の順序で実施されなくてもよい。さらに、本開示の要素は、単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。
以下、出願当初の特許請求を付記する。
［Ｃ１］
ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための方法であって、
絶対測位データを受信することと、
モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、
ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、
相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、
推定された経路に前記相対経路をシフトすることと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
を備える、方法。
［Ｃ２］
前記絶対測位データは不確実性を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記受信されたジャイロスコープデータは仮定最大スケールファクタを備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］
前記受信されたオドメトリデータはばらつきのあるスケールファクタを備える、Ｃ３に記載の方法。
［Ｃ５］
前記ビークル内のジャイロスコープデバイスは前記受信されたジャイロスコープデータを与え、前記ビークル内のオドメトリデバイスは前記受信されたオドメトリデータを与え、前記受信されたジャイロスコープデバイスと前記受信されたオドメトリデバイスとがコロケートされない、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ６］
前記モバイルデバイスと、前記ビークルのオドメトリデバイスとジャイロスコープデバイスとのうちの少なくとも１つとのロケーションの差は、レバーアーム値を決定するために測定される、Ｃ５に記載の方法。
［Ｃ７］
前記レバーアーム値は仮定値である、Ｃ５に記載の方法。
［Ｃ８］
前記受信されたオドメトリデータはスケールファクタを備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ９］
前記ジャイロスコープは垂直感知ジャイロスコープである、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１０］
２つ以上のジャイロスコープがあり、少なくとも１つのジャイロスコープはピッチを測定する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１１］
前記２つ以上のジャイロスコープのうちの第２のジャイロスコープはロールを測定する、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］
ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための装置であって、
絶対測位データを受信することを行うように構成された位置／動きデータモジュールと、
モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたワイヤレスベース測位モジュールと、
ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたビークルデータセンサーと、
相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することを行うように構成されたアプリケーションモジュールと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づき、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備え、
推定された経路に前記相対経路をシフトすることを行うように構成された測位モジュールと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
を備える、装置。
［Ｃ１３］
前記絶対測位データは不確実性を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記受信されたジャイロスコープデータは仮定最大スケールファクタを備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記受信されたオドメトリデータはばらつきのあるスケールファクタを備える、Ｃ１４に記載の装置。
［Ｃ１６］
前記ビークル内のジャイロスコープデバイスは前記受信されたジャイロスコープデータを与え、前記ビークル内のオドメトリデバイスは前記受信されたオドメトリデータを与え、前記受信されたジャイロスコープデバイスと前記受信されたオドメトリデバイスとがコロケートされない、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１７］
前記モバイルデバイスと、前記ビークルのオドメトリデバイスとジャイロスコープデバイスとのうちの少なくとも１つとのロケーションの差は、レバーアーム値を決定するために測定される、Ｃ１６に記載の装置。
［Ｃ１８］
前記レバーアーム値は仮定値である、Ｃ１６に記載の装置。
［Ｃ１９］
前記受信されたオドメトリデータはスケールファクタを備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２０］
コンピュータ実行可能命令を記録した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、ここにおいて、ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための装置上で前記コンピュータ実行可能命令を実行する、
絶対測位データを受信するためのコードと、
モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、
ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、
相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化するためのコードと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づき、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備え、
推定された経路に前記相対経路をシフトするためのコードと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

Claims (20)

1. ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための方法であって、
   絶対測位データを受信することと、
   モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、
   ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することと、
   相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づく、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備える、
   推定された経路に前記相対経路をシフトすることと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
   を備える、方法。
2. 前記絶対測位データは不確実性を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記受信されたジャイロスコープデータは仮定最大スケールファクタを備える、請求項１に記載の方法。
4. 前記受信されたオドメトリデータはばらつきのあるスケールファクタを備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記ビークル内のジャイロスコープデバイスは前記受信されたジャイロスコープデータを与え、前記ビークル内のオドメトリデバイスは前記受信されたオドメトリデータを与え、前記受信されたジャイロスコープデバイスと前記受信されたオドメトリデバイスとがコロケートされない、請求項１に記載の方法。
6. 前記モバイルデバイスと、前記ビークルのオドメトリデバイスとジャイロスコープデバイスとのうちの少なくとも１つとのロケーションの差は、レバーアーム値を決定するために測定される、請求項５に記載の方法。
7. 前記レバーアーム値は仮定値である、請求項５に記載の方法。
8. 前記受信されたオドメトリデータはスケールファクタを備える、請求項１に記載の方法。
9. 前記ジャイロスコープは垂直感知ジャイロスコープである、請求項１に記載の方法。
10. ２つ以上のジャイロスコープがあり、少なくとも１つのジャイロスコープはピッチを測定する、請求項１に記載の方法。
11. 前記２つ以上のジャイロスコープのうちの第２のジャイロスコープはロールを測定する、請求項１０に記載の方法。
12. ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための装置であって、
    絶対測位データを受信することを行うように構成された位置／動きデータモジュールと、
    モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたワイヤレスベース測位モジュールと、
    ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信することを行うように構成されたビークルデータセンサーと、
    相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化することを行うように構成されたアプリケーションモジュールと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づき、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備え、
    推定された経路に前記相対経路をシフトすることを行うように構成された測位モジュールと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
    を備える、装置。
13. 前記絶対測位データは不確実性を備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記受信されたジャイロスコープデータは仮定最大スケールファクタを備える、請求項１２に記載の装置。
15. 前記受信されたオドメトリデータはばらつきのあるスケールファクタを備える、請求項１４に記載の装置。
16. 前記ビークル内のジャイロスコープデバイスは前記受信されたジャイロスコープデータを与え、前記ビークル内のオドメトリデバイスは前記受信されたオドメトリデータを与え、前記受信されたジャイロスコープデバイスと前記受信されたオドメトリデバイスとがコロケートされない、請求項１２に記載の装置。
17. 前記モバイルデバイスと、前記ビークルのオドメトリデバイスとジャイロスコープデバイスとのうちの少なくとも１つとのロケーションの差は、レバーアーム値を決定するために測定される、請求項１６に記載の装置。
18. 前記レバーアーム値は仮定値である、請求項１６に記載の装置。
19. 前記受信されたオドメトリデータはスケールファクタを備える、請求項１２に記載の装置。
20. コンピュータ実行可能命令を記録した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、ここにおいて、ワイヤレス技法を使用してビークルの位置を決定するための装置上で前記コンピュータ実行可能命令を実行する、
    絶対測位データを受信するためのコードと、
    モバイルデバイスから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、
    ビークルから、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとのうちの少なくとも１つを受信するためのコードと、
    相対経路を決定するために少なくとも方位を初期化するためのコードと、ここにおいて、前記相対経路は、前記モバイルデバイスと前記ビークルとからの前記受信されたデータに少なくとも部分的に基づき、ここにおいて、前記受信されたデータは、ジャイロスコープデータとオドメトリデータとを備え、
    推定された経路に前記相対経路をシフトするためのコードと、ここにおいて、前記推定された経路は、前記絶対測位データに少なくとも部分的に基づく、
    を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

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