特許 5775449 最良のＷＬＡＮ−ＰＳ導出解を選択することによるハイブリッド衛星／ＷＬＡＮ測位システムを使用した位置を決定する方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5775449

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】最良のＷＬＡＮ−ＰＳ導出解を選択することによるハイブリッド衛星／ＷＬＡＮ測位システムを使用した位置を決定する方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/46 20100101AFI20150820BHJP

   G01S 19/48 20100101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/46

   G01S19/48

【請求項の数】21

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2011-512722(P2011-512722)

(86)(22)【出願日】2009年6月5日

(65)【公表番号】特表2011-523062(P2011-523062A)

(43)【公表日】2011年8月4日

(86)【国際出願番号】US2009046504

(87)【国際公開番号】WO2009149417

(87)【国際公開日】20091210

【審査請求日】2012年5月29日

(31)【優先権主張番号】61/059,580

(32)【優先日】2008年6月6日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】507135744

【氏名又は名称】スカイフック ワイヤレス，インク．

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アリザデー−シャブディズ，ファルシド

【審査官】 中村 説志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／１３３９６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／０５７７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−３３８２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５１７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０９５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３５３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ５／００− ５／１４

Ｇ０１Ｓ１９／００−１９／５５

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

衛星測位情報を使用した無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）及び衛星を使用することができる装置のための位置推定であるＷＬＡＮ位置導出解の精度を高める方法において、
１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントに基づいてＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置に対して一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定することと、
少なくとも２つの取得された異なる衛星から、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置のために衛星情報を取得することと、
有力なＷＬＡＮ導出解のそれぞれのために、前記取得された衛星のそれぞれのための値の計算に基づき測位される、前記有力なＷＬＡＮ導出解のそれぞれと前記衛星情報との間の一致性に基づき、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を使用することを備えている方法。

【請求項2】

有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために前記少なくとも２つの異なる衛星からの前記衛星情報を使用することは、
前記衛星情報に対する前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれを検証することと、
前記衛星情報を満足する前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のどれかに基づいて前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を選択することを備えている、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために前記少なくとも２つの異なる前記衛星からの衛星情報を使用する段階は、
前記衛星情報と一致しない有力なＷＬＡＮ位置導出解を削除することを備えている、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記値は内部衛星測位システム（ＳＰＳ）受信機クロックバイアスであって、前記衛星情報はＳＰＳ位置導出解を計算するのに使用される、未処理のＳＰＳ測位を含み、
前記ＷＬＡＮ位置導出解の前記衛星情報との一致性は、前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれと前記衛星情報を、内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを計算するための公式に利用すること、及びそれぞれの有力なＷＬＡＮ位置導出解に対して、取得された衛星のそれぞれの前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを、前記公式を使って計算し、前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれのための、前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの一致性を決定するために、
前記有力なＷＬＡＮ位置のそれぞれのための、前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを比較すること、によって測定される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれに対する前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの前記一致性は、前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの比較に基づき決定され、及び、前記ＷＬＡＮ位置導出解及び前記ＷＬＡＮの実際の、推定されていない位置と衛星を使用することができる装置との間の距離を示すものとして使用される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれに対する、取得された衛星のそれぞれのための前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの前記一致性は、前記有力なＷＬＡＮ位置のそれぞれに対する前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの比較に基づき決定され、及び、前記ＷＬＡＮ位置導出解及び前記衛星情報の間の一致性を示すものとして使用され、
所与のＷＬＡＮ位置導出解に対して前記取得した衛星に亘って実質的に同じ前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスは、良好な位置推定であることを示し、
さらに、所与のＷＬＡＮ位置導出解に対して前記取得した衛星に亘る内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの不均一値は、不良な位置推定であることを示す、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記衛星情報は、衛星位置データ、衛星速度データ、疑似距離測定、ドップラー周波数測定、信号伝送時間、衛星の状態情報、及び地上での衛星信号の測定を備えている、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

衛星測位情報を使用した無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）及び衛星を使用することができる装置のための位置推定であるＷＬＡＮ位置導出解の精度を高めるシステムにおいて、
測位モジュールであって、
１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するためのＷＬＡＮモジュールと、
少なくとも２つの取得された異なる衛星から衛星情報を取得するための衛星測位モジュールと、を備えている測位モジュールと、
１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントに基づいて一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定するために、前記ＷＬＡＮモジュールの中に組み込まれる論理と、
有力なＷＬＡＮ導出解のそれぞれのために、前記取得された衛星のそれぞれのための値の計算に基づき測位される、前記有力なＷＬＡＮ導出解のそれぞれと前記衛星情報との間の一致性に基づき、有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために前記少なくとも２つの異なる衛星からの前記衛星情報を使用するために、前記測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を備えているシステム。

【請求項9】

有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために前記少なくとも２つの異なる衛星からの前記衛星情報を使用するために前記測位モジュールの中に位置している前記論理は、前記衛星情報に対する前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれを検証するため及び前記衛星情報を満足する前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のどれかに基づいて最良のＷＬＡＮ位置導出解を選択するため、の論理を更に備えている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記値は内部衛星測位システム（ＳＰＳ）受信機クロックバイアスであって、前記衛星情報はＳＰＳ位置導出解を計算するのに使用される、未処理のＳＰＳ測位を含み、
前記ＷＬＡＮ位置導出解の前記衛星情報との一致性は、前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれと前記衛星情報を、内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを計算するための公式に利用すること、及びそれぞれの有力なＷＬＡＮ位置導出解に対して、取得された衛星のそれぞれの前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを、前記公式を使って計算し、前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれのための、前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの一致性を決定するために、
前記有力なＷＬＡＮ位置のそれぞれのための、前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを比較すること、によって測定される、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれに対する取得された衛星のそれぞれに対する前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの前記一致性は、前記取得された衛星における前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの比較に基づき決定され、及び、前記ＷＬＡＮ位置導出解及び前記ＷＬＡＮの実際の、推定されていない位置と衛星を使用することができる装置の間の距離を示すものとして使用される、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

取得された衛星のそれぞれの前記有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれに対する前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの前記一致性は、前記有力なＷＬＡＮ位置のそれぞれに対する前記取得された衛星における、前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの比較に基づき決定され、及び、前記ＷＬＡＮ位置導出解及び前記衛星情報の間の一致性を示すものとして使用される、請求項１０に記載のシステム。

【請求項13】

所与のＷＬＡＮ位置導出解に対して前記取得した衛星に亘って実質的に同じ前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスは、良好な位置推定であることを示す、請求項１０に記載のシステム。

【請求項14】

所与のＷＬＡＮ位置導出解に対して前記取得した衛星に亘る内部ＳＰＳ受信機クロックの不均一値は、不良な位置推定であることを示す、請求項１０に記載のシステム

【請求項15】

前記衛星情報は、衛星位置データ、衛星速度データ、疑似距離測定、ドップラー周波数測定、信号伝送時間、衛星の状態情報、及び地上での衛星信号の測定を備えている、請求項８に記載のシステム。

【請求項16】

有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組を決定することは、
前記ＷＬＡＮ位置導出解の予測誤差に基づいてＷＬＡＮ位置導出解の周囲の不確定区域を決定することを含み、前記不確定区域は、複数の有力なＷＬＡＮ位置導出解を有しており、
さらに、有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定することは、
前記衛星情報を最もよく満足する前記ＷＬＡＮ位置の不確定区域の内側で前記ＷＬＡＮ位置導出解を決定することを含んでいることと特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記不確定区域をグリッドに分割し、当該グリッドの各点の前記衛星情報を使用して前記ＷＬＡＮ位置導出解を評価することを備えている、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記値は内部衛星測位システム（ＳＰＳ）受信機クロックバイアスであって、各グリッド点の前記衛星情報を利用して取得されたそれぞれの衛星の前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを決定することを更に備えている、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定する前記論理は、前記ＷＬＡＮ位置導出解の予測誤差に基づいてＷＬＡＮ位置導出解の周囲の不確定区域を決定する論理を含み、前記区域は、複数の有力な位置導出解を有しており、
さらに、前記衛星情報を用いて、有力なＷＬＡＮ位置導出解の前記組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するための論理は、前記衛星情報を最もよく満足する前記ＷＬＡＮ位置導出解として、前記装置の位置を決定する論理を含んでいることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。

【請求項20】

前記不確定区域を決定する論理は、当該不確定区域をグリッドに分割し、
前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するための論理は、前記グリッドの各点の前記衛星情報を使用して前記ＷＬＡＮ位置導出解を評価することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するための論理は、各グリッド点の前記衛星情報の前記内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを決定する、請求項２０に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概略的には、ハイブリッド測位システムに、より厳密には、位置推定の精度を改善し、測位サービスの可用性をより多くのユーザーへ増大させ、消費電力を下げ、更にユーザーの位置推定における予測誤差の推定を改善するための無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を利用した測位システム（ＷＬＡＮ‐ＰＳ）及び衛星を利用した測位システム（ＳＰＳ）に関する。

【0002】

本出願は、２００８年６月６日出願の米国仮特許出願第６１／０５９，５８０号「統合化されたＷＬＡＮを利用した及び衛星を利用した測位システム」の米国特許法第１１９条（ｅ）下の恩典を請求し、その全体を参考文献としてここに援用する。

【0003】

本出願は、以下の参考文献に関連している。
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムで環境情報を使用するシステム及び方法」、
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムでクロックバイアス精度を維持するシステム及び方法」、
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムで衛星測定値を使用してＷＬＡＮ‐ＰＳ推定位置を改善するシステム及び方法」、
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムで初期位置としてＷＬＡＮ−ＰＳ推定位置を使用して位置を決定する方法及びシステム」、
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムで予測誤差推定の精度を高める方法及びシステム」、
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムで静止したユーザーの検出のための方法及びシステム」及び
同時出願の米国特許出願第（未定）号「ハイブリッド測位システムでＷＬＡＮアクセスポイントにフィルターをかけるために衛星測位システムを使用するシステム及び方法」である。

【背景技術】

【0004】

近年、多くの携帯型計算装置が飛躍的に増えてきており、より進んだ移動及び無線のサービスの必要性を作り出している。移動電子メール、携帯用無線電話サービス、多人数参加型ゲーム及びコールフォロイング（ｃａｌｌ−ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ）は、如何に新しい用途が、移動装置で出現しているのか、ということの実例である。更に、ユーザーは、現在の自分の位置を利用するだけでなく更にその様な位置情報を他者と共有する利用を必要とする／求めるようになっている。親は自分の子供の動きを把握することを望み、監督者は、会社の配達車両の位置を追跡する必要があり、商用旅行者は、処方箋を受け取るために最寄りの薬局を見つけようとする。全てのこれらの例では、個人が自身の現在位置又は他の誰かの位置を知る必要がある。今日まで、我々は、行き方を尋ねること、ヒトに電話して所在を尋ねること又は被雇用者に自身の位置を報告させるためにその時々到着を報告させること、を頼りにしていた。

【0005】

位置を利用したサービスは、地理的な位置を計算し、それらをユーザー又はサービスへ報告する新しい装置の能力を活用する携帯型の利用の新たな領域である。それらのサービスの例は、局地天気、最新交通情報及び運転方向を取得することから子供を追跡する人、仲間を探す人及び都市コンシェルジェサービスに及んでいる。それらの新しい位置感知型装置は、全て、同じ一般概念を使用している様々な技術を頼りにしている。既知の基準点から発せられた無線信号を測定することで、それらの装置は、それらの基準点に対するユーザーの位置を数学的に計算することができる。それぞれのそれらのアプローチは、信号及び測定値の特質及び採用している位置決めアルゴリズムによって、長所及び短所を有している。

【0006】

米国政府によって運営されているナブスター全地球位置把握システム（ＧＰＳ）は、基準点として中軌道にある約２４の軌道衛星を活用している。ＧＰＳ受信機を装備するユーザーは、受信機が「視野内に」４つ又はそれ以上の衛星が存在しているだけ十分な空を見ることができれば、真位置の数メートル範囲内で、いつどこにいても自身の三次元位置（緯度、経度及び高度）を推定することができる。セルラー電話会社は、ユーザーの又は携帯装置の位置を決定するために携帯電話基地局から発せられる及び携帯電話基地局で受信される信号を使用してきた。アシスト型ＧＰＳ（ＡＧＰＳ）は、屋内にいる可能性のある及び天空遮断の理由でＧＰＳ信号の減衰に対処しなければならない携帯ユーザーの位置を推定するためにＧＰＳとセルラー基地局の技術の両方を組み合わせている別のモデルである。このモデルでは、セルラーネットワークは、衛星位置、クロックオフセット、現在時刻の正確な推定及び携帯基地局の位置に基づいてユーザーの概略的な位置についての情報を伝送することで、ＧＰＳ受信機が信号受信を改善することを助けようと試みる。以下において、ＧＰＳ及びＡＧＰＳは区別されない。

【0007】

基準点として衛星を使用する全ての測位システムは、本明細書では、衛星を利用した測位システム（ＳＰＳ）と称している。ＧＰＳは、本明細書執筆時点では、唯一の運用中のＳＰＳであり、他のシステムは開発下又は計画中である。ＧＬＯＮＡＳＳと呼ばれるロシア製システム及びＧａｌｉｌｅｏと呼ばれるヨーロッパ製システムは、今後数年以内に運用される可能性がある。全てのその様なシステムは、本明細書ではＳＰＳと称している。ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ及びＧａｌｉｌｅｏは、全て、三辺測量の、即ち位置が分かっている衛星までの距離の測定値に基づいて位置を推定するという同じ基本概念に基づいている。各事例では、衛星は、受信機に特定の瞬間に衛星位置を算出させる或るパラメータの値を伝送する。受信機から衛星までの距離は、信号の伝送時間の観点から測定される。それらの距離測定値は、衛星及び受信機（ユーザー装置）のクロック間の同期化の欠如に起因する通常的なバイアスを含む可能性があり、疑似距離値と称される。衛星クロック及び受信機（ユーザー装置）クロック間の同期化の欠如は、受信機クロック及び衛星クロック間の相違を生じ、ここでは内部ＳＰＳ受信機クロックバイアス又は受信機クロックバイアスと呼ばれる。三次元位置を推定するためには、三次元測定に加えて４つの衛星が受信機のクロックバイアスを推定する必要がある。各衛星からの付加的な測定値は、ドップラー周波数の形式の疑似距離比率に対応する。下文での未処理のＳＰＳ測定値への言及は、疑似距離値及びドップラー周波数の測定値を標準的には意味するように意図されている。ＳＰＳデータへの言及は、衛星によるデータ放送を標準的には意味するように意図されている。ＳＰＳ方程式への言及は、衛星からの測定値及びデータをＳＰＳ受信機の位置及び速度に関係付ける数学的な方程式を意味するように意図されている。

【0008】

ＷＬＡＮを利用した測位は、携帯電話ユーザーの位置を決定するためにＷＬＡＮアクセスポイントを使用する技術である。大都市圏内のＷＬＡＮを利用した測位システムは、幾つかの研究室によって調査されてきた。この分野における最も重要な調査活動は、Ｐｌａｃｅ Ｌａｂ（ｗｗｗ．ｐｌａｃｅｌａｂ．ｃｏｍ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ及びＩｎｔｅｌによって後援を受けている事業）、カリフォルニア大学、サンディエゴ・アクティブキャンパス事業（アクティブ・キャンパス―携帯電話技術を介した教育コミュニティの維持、技術報告書＃ＣＳ２００２−０７１４）及びＭＩＴ学内位置測定システムによって実施されてきた。本明細書執筆時点では、市場には、唯１つの民間の大都市圏内ＷＬＡＮを利用した測位システムが存在しており、それは、本明細書ではＳｋｙｈｏｏｋ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ， Ｉｎｃ．（ｗｗｗ．ｓｋｙｈｏｏｋｗｉｒｅｌｅｓｓ．ｃｏｍ）のＷＰＳ（ＷｉＦｉ測位システム）製品と称されている。

【0009】

図１は、ＷｉＦｉ信号に基づく従来式ＷＬＡＮを利用した測位システムを図示している。測位システムは、携帯電話又はユーザー装置１０１に在る測位ソフトウェア１０３を含んでいる。特定の目標地理上の区域全体に亘って、制御／共通チャネル信号を使用して情報を伝送する複数の固定無線アクセスポイント１０２が存在している。装置１０１は、それらの伝送を監視している。それぞれのアクセスポイントは、ＭＡＣアドレスとして知られている独自のハードウェア識別子を含んでいる。クライアント測位ソフトウェア１０３は、その領域内の８０２．１１アクセスポイントからの伝送を受信し、無線信号の特性を使用して計算装置の地理的位置を計算する。それらの特性は、ＭＡＣアドレス、８０２．１１アクセスポイントの独自の識別子、信号の到着時間（ＴＯＡ）及びクライアント装置１０１での信号強度を含んでいる。クライアントソフトウェア１０３は、観測された８０２．１１アクセスポイントをアクセスポイントの参考データベース１０４のアクセスポイントと比較する。この参考データベース１０４は、装置１０１に存在していてもよい又はしていなくてもよい。参考データベース１０４は、計算された地理的位置及びシステムが収集した全てのアクセスポイントの電力プロファイルを含んでいる。電力プロファイルは、様々な位置の信号電力又は信号ＴＯＡの測定値の収集から生成されてもよい。それらの周知の位置又は電力プロファイルを使用して、クライアントソフトウェア１０３は、アクセスポイント１０２の周知の位置に対するユーザー装置１０１の位置を計算し、装置１０１の緯度及び経度、又は緯度、経度及び高度、の形式の絶対地理的座標を決定する。それらの読み出しは、その後、友人を探す人、地方探索ウェブサイト、フリート管理システム及びＥ９１１サービスのような位置ベースの用途に供給することができる。

【0010】

本明細書における検討では、アクセスポイントからの未処理のＷＬＡＮ測定値は、標準的には、受信信号強度（ＲＳＳ）及び／又は到着時間（ＴＯＡ）及び／又は到着時間差（ＴＤＯＡ）を意味するように意図されている。データへの言及は、ＭＡＣアドレス、その１つ又はそれ以上の記録、１つ又はそれ以上の電力プロファイル及びそのアクセスポイントの以前の測定値に基づく他の特質を意味するように標準的には意図されている。ＷＬＡＮ‐ＰＳ方程式への言及は、ＷＬＡＮ‐ＰＳ測定値及びデータを携帯装置の位置に関係付ける数学方程式を意味するように意図されている。

【0011】

ＷＬＡＮを利用した測位システムは、屋内又は屋外で使用することができる。ユーザーの近辺にＷＬＡＮアクセスポイントが存在することが唯一の要件である。ＷＬＡＮを利用した測位システムは、位置を推定するために論理を採用する以外には何も修正せずに既存の市販のＷＬＡＮカードを使用して活用することができる。

【0012】

図２は、ＷＬＡＮ‐ＰＳとＳＰＳを統合する従来式の方法を図解しており、この方法は、ＷＬＡＮ‐ＰＳ２０１及びＳＰＳ２０６、そして位置組み合わせ論理２１０で構成されている。

【0013】

ＷＬＡＮ‐ＰＳ２０１及びＳＰＳ２０６は、独立型システムであり、それぞれは互いのシステムから独立して作動することができる。従って、それぞれのシステムの結果を互いのシステムから独立して計算することができる。各システムの予測誤差推定の付随した推定位置は、位置組み合わせ論理２１０に供給され得る。予測誤差推定は、更に、本明細書ではＨＰＥ（水平位置誤差）と称されている。ＳＰＳ２０６及びＷＬＡＮ‐ＰＳ２０１の位置更新の公称比率は、１秒に１回である。位置組み合わせ論理２１０は、両方のシステムによって同じ秒に計算された位置推定を組み合わせる。

【0014】

ＷＬＡＮ‐ＰＳ２０１は、ＷＬＡＮアクセスポイントを使用することで携帯装置の位置を推定する従来式のシステムである。ＷＬＡＮ‐ＰＳ２０１は、ＷＬＡＮ ＡＰ２０２のスキャナ、ＷＬＡＮ ＡＰ２０３を選択する装置、三辺測量モジュール２０４及びＨＰＥ推定装置２０５を含んでいてもよい。

【0015】

ＷＬＡＮスキャナ２０２は、受信電力（ＲＳＳ、受信信号強度）及び／又は信号の到着時間（ＴＯＡ）を検出することで携帯装置周辺のＷＬＡＮ ＡＰを検出する。能動的走査、受動的走査又は受動的走査及び能動的走査の組み合わせを含むＷＬＡＮ ＡＰを検出するために異なる方法を使用することができる。

【0016】

選択ＷＬＡＮ ＡＰ装置２０３は、携帯装置の位置を推定するために最良のＷＬＡＮ ＡＰの組を選択する。例えば、１０のＷＬＡＮ ＡＰが検出され、１つのＡＰがシカゴに位置しており、残りはボストンに位置しており他に情報は何もない場合、ボストンＡＰが選択される。これは、シカゴＡＰがボストンに移されたことを示している。従来式のシステムでは、最良のＷＬＡＮ ＡＰの組は、受信信号強度、ノイズ分配の信号及び移動される可能性を含む、信号ＷＬＡＮ ＡＰの対応するパラメータに加えてＷＬＡＮ ＡＰの地理学上の分布に基づいて選択される。

【0017】

三辺測量モジュール２０４は、ＷＬＡＮ ＡＰと、携帯装置の位置を推定するために対応する測定値及び特性と、を使用している。ＷＬＡＮ ＡＰから受信した信号強度又はＴＯＡ測定値は、携帯装置からＷＬＡＮ ＡＰまでの距離を推定するために使用されている。周知の位置を備える異なるＷＬＡＮ ＡＰからの距離推定の合算は、携帯装置の位置を計算するために使用されている。三辺測量２０４は、最近隣と呼ばれる方法を使用することもでき、当該方法では、携帯装置の電力読み出しに類似する又は最近接する電力プロファイルを備えた位置が、携帯装置の最終位置として報告される。各ＷＬＡＮ ＡＰ又は全受信可能範囲の電力プロファイルは、受信可能範囲の詳細な調査によってシステムの較正段階で見つけることができる。

【0018】

ＨＰＥ推定装置２０５は、携帯装置の位置推定の予測誤差を推定するモジュールである。その全体を参考文献としてここに援用する、同時係属Ｓｋｙｈｏｏｋ無線特許出願第１１／６２５，４５０号「ＷＬＡＮを利用した測位システムの中の測位誤差を推定するシステム及び方法」で説明されたように、ＨＰＥ又は水平位置調整誤差は、以前に走査したＡＰ及びそれらの特性及び更に受信信号の特性に基づいて計算される。

【0019】

ＳＰＳシステム２０６は、衛星信号受信機及び測定装置２０７、三辺測量装置２０８及びＳＰＳ ＨＰＥ推定モジュール２０９で構成されている。

【0020】

衛星信号受信機及び測定装置２０７は、装置の視界の中の衛星から信号を受信し、受信信号を復号し、各衛星からの衛星パラメータを測定する。測定値は、疑似距離、搬送周波数及びドップラー周波数を含んでいてもよい。

【0021】

三辺測量装置２０８は、ユーザー装置の位置、携帯装置の移動速度及び移動方向を推定するために、少なくとも４つの衛星からの測定値及び視界の中の衛星の位置を使用する。

【0022】

ＨＰＥ推定装置２０９は、推定位置の予測誤差を推定する。ＨＰＥ推定装置２０９は、従来式であり、衛星の幾何学及び衛星からの受信信号の信号品質に基づく予測誤差、例えばＤＯＰ（精度低下率）、及びＣ／Ｎ（搬送波対ノイズ比）などを計算する。

【0023】

位置組み合わせ論理２１０は、ＷＬＡＮ−ＰＳ２０１及びＳＰＳ２０６からほとんど同じ秒の間に計算された位置及びＨＰＥ推定を受信する。言い換えれば、同時に行われる測定値と推定値は、比較され且つ組み合わされる。実際には、１秒以内の測定値及び推定値は、同時と考えることができる。ユーザー装置の位置組み合わせ論理２１０は、それらの１つを選択すること又はそれらを線形に組み合わせることで１つの推定位置を報告する。例えば位置組み合わせ論理は、報告された予測誤差又はＨＰＥに基づいてＷＬＡＮ−ＰＳ２０１又はＳＰＳ２０６によって提供された推定位置の１つを選択してもよく、又はＨＰＥに照らして両方のシステムによる推定位置の加重平均を報告してもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

本願発明は、最良のＷＬＡＮ−ＰＳ導出解を選択することでハイブリッド衛星／ＷＬＡＮ測位システムを使用して位置を決定する方法及びシステムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0025】

幾つかの実施形態では、衛星測位情報を使用するＷＬＡＮを利用した位置推定の精度を高める方法は、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントに基づいてＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置に対して一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定することと、少なくとも２つの異なる衛星から、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置のために衛星情報を取得することと、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を使用することと、を含んでいてもよい。

【0026】

幾つかの実施形態では、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を使用することは、衛星情報に対する有力なＷＬＡＮ位置導出解のそれぞれを検証すること及び衛星情報を満足する有力なＷＬＡＮ位置標定のどれかに基づいて位置を選択することを含んでいてもよい。

【0027】

幾つかの実施形態では、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星位置情報を使用する段階は、衛星情報と一致しない有力なＷＬＡＮ位置導出解を削除することを含んでいてもよい。

【0028】

幾つかの実施形態では、衛星情報と一致したＷＬＡＮ位置導出解は、有力なＷＬＡＮを利用した位置推定のそれぞれを衛星測定値に適用すること及びそれぞれの有力なＷＬＡＮを利用した位置推定に対して内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを計算すること、によって測定されてもよい。

【0029】

幾つかの実施形態では、有力なＷＬＡＮを利用した位置推定のそれぞれに対する内部ＳＰＳ受信機クロックの一致性は、ＷＬＡＮを利用した位置推定及び衛星測位システムの有力な導出解の間の距離を示すものとして使用することができる。

【0030】

幾つかの実施形態では、有力なＷＬＡＮを利用した位置推定のそれぞれに対する内部ＳＰＳ受信機クロックの一致性は、ＷＬＡＮを利用した位置推定及び衛星測定値の間の一致性を示すものとして使用することができる。

【0031】

幾つかの実施形態では、所与のＷＬＡＮを利用した位置推定に対して取得した衛星に亘って実質的に同じ内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスは、良好な位置推定であることを示すことができる。

【0032】

所与のＷＬＡＮを利用した位置推定に対して取得した衛星に亘る内部ＳＰＳ受信機クロックの不均一値は、不良な位置推定であることを示すことができる。

【0033】

幾つかの実施形態では、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組は、クラスターを含んでいてもよい。

【0034】

幾つかの実施形態では、衛星情報は、領域、表面又は曲線の形式の衛星位置導出解を提供してもよい。

【0035】

幾つかの実施形態では、方法は、それぞれのＷＬＡＮ位置導出解から衛星位置導出解までの距離によってＷＬＡＮ位置導出解を重み付けすることを含んでいてもよい。

【0036】

幾つかの実施形態では、方法は、衛星位置導出解まで短い距離、例えば１０メートルを有するＷＬＡＮ位置導出解を選択することを含んでいてもよい。

【0037】

幾つかの実施形態では、方法は、衛星位置導出解まで長い距離、例えば１，０００メートルを有するＷＬＡＮ位置導出解を削除することを含んでいてもよい。

【0038】

幾つかの実施形態では、衛星情報は、衛星位置データ、衛星速度データ、疑似距離測定、ドップラー周波数測定及び信号伝送時間を含んでいてもよい。

【0039】

幾つかの実施形態では、本出願は、衛星測位情報を使用してＷＬＡＮを利用した位置推定の精度を高めるシステムに関しており、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するＷＬＡＮモジュールと、少なくとも２つの異なる衛星から衛星情報を取得する衛星測位モジュールと、を含んでいてもよい測位モジュールと、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントに基づいて一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定するＷＬＡＮモジュールの中に組み込まれる論理と、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を使用するために測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を含んでいる。

【0040】

幾つかの実施形態では、本出願は、衛星測位情報を用いてＷＬＡＮを利用した測位推定の精度を高めるハイブリッド測位システムを有する携帯装置に関している。幾つかの実施形態では、携帯装置は、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するＷＬＡＮモジュールと、少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を取得する衛星測位モジュールと、を含んでいてもよいハイブリッド測位モジュールと、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントに基づいて一組の有力なＷＬＡＮ位置導出解を決定するためにＷＬＡＮモジュールの中に組み込まれる論理と、有力なＷＬＡＮ位置導出解の組から最良のＷＬＡＮ位置導出解を決定するために少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を使用するために測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を含んでいてもよい。

【0041】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の範囲内でＷＬＡＮ ＡＰを検出することと、装置の複数の有力な衛星位置を提供するために少なくとも２つの衛星から衛星測定値を取得することと、ＷＬＡＮ ＡＰから装置の有力な衛星位置までの距離に基づいてそれぞれのＡＰに重みを付与することと、によって、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）を重み付けするために衛星測定値を使用することでＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置を決定することを含んでいてもよい。

【0042】

幾つかの実施形態では、方法は、装置の位置を決定するために位置アルゴリズムでＡＰ毎に重みを使用することを含んでいてもよい。

【0043】

幾つかの実施形態では、装置の有力な衛星位置は、装置のための有力な位置導出解の領域を含んでいてもよい。

【0044】

幾つかの実施形態では、高い重みは、装置の有力な衛星位置に近い可能性のあるＡＰに対応している。

【0045】

幾つかの実施形態では、装置の位置の衛星推定に近接しているということは、ＡＰの受信可能範囲の１０倍以内の距離を含んでいる場合がある。

【0046】

幾つかの実施形態では、低い重みは、装置の位置の衛星推定から離れている可能性のあるＡＰに対応している。

【0047】

幾つかの実施形態では、ＡＰがＡＰの受信可能範囲の１０倍を上回る距離に位置する場合、ＷＬＡＮ ＡＰは、装置の位置から離れている場合がある。

【0048】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰが装置の有力な衛星位置から離れていると決定される場合、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置は、離れているＷＬＡＮ ＡＰからのデータがなくても計算することができる。

【0049】

幾つかの実施形態では、重みは、装置のＷＬＡＮ ＡＰの位置と装置の有力な衛星の位置の間の一致性に基づいていてもよい。

【0050】

幾つかの実施形態では、方法は、装置の有力な衛星位置と一致していないＷＬＡＮ ＡＰを削除することを含んでいてもよい。

【0051】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰ位置の衛星情報との一致性は、ＷＬＡＮ ＡＰ位置のそれぞれを衛星測定値に適用し、ＷＬＡＮ ＡＰ位置毎に内部ＳＰＳ受信機のクロックバイアスを計算することで測定されてもよい。

【0052】

幾つかの実施形態では、方法は、初期位置としての各ＷＬＡＮ ＡＰの位置及び各衛星からの測定値を考察することで、内部ＳＰＳ受信機のクロックバイアスを計算することを含んでいてもよい。

【0053】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰのそれぞれに対する内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの一致性は、ＷＬＡＮ ＡＰ位置と有力な衛星装置の位置の間の距離を示すものとして使用することができる。

【0054】

幾つかの実施形態では、方法は、内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの標準偏差又は平均平方誤差を計算することを含んでいてもよい、各ＷＬＡＮ ＡＰ位置に対する内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの一致性を計算することを含んでいてもよい。

【0055】

幾つかの実施形態では、本出願は、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）を重み付けするために衛星測定値を使用することでＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置を決定するためのシステムを説明しており、システムは、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントからの情報を受信するためのＷＬＡＮモジュールと、少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報に基づいて装置の複数の有力な装置位置を提供するための衛星測位モジュールと、を含んでいてもよいハイブリッド測位モジュールと、ＷＬＡＮ ＡＰから装置の有力な衛星装置位置までの距離に基づいて各ＡＰに重みを付与する測位モジュールの中に含まれる論理と、を含んでいてもよい。

【0056】

幾つかの実施形態では、本出願は、初期のＷＬＡＮを利用した位置決定を改善するために２つ又はそれ以上の衛星測定値を使用することで、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置を決定する方法に関しており、ＷＬＡＮ測位システムを使用してＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置を推定することと、少なくとも２つの衛星から衛星位置測定値を収集することと、を含んでおり、方法は、ＷＬＡＮ位置推定の予測誤差に基づいてＷＬＡＮ位置推定の周囲の不確定要素区域を決定することであって、不確定要素区域は、複数の有力な位置導出解を有している、不確定要素を決定することと、衛星測定値を最もよく満足するＷＬＡＮ位置不確定要素の内側で装置位置推定を決定することと、を含んでいてもよい。

【0057】

幾つかの実施形態では、方法は、不確定要素区域をグリッドに分割することを含んでいてもよい。

【0058】

幾つかの実施形態では、方法は、グリッドの各点の衛星測定値を使用してＷＬＡＮ位置推定を評価することを含んでいてもよい。

【0059】

幾つかの実施形態では、方法は、各グリッド点の衛星測定値の内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを決定することを含んでいてもよい。

【0060】

幾つかの実施形態では、方法は、装置の位置を決定するために衛星測定値の内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスの一致性を使用することを含んでいてもよい。

【0061】

幾つかの実施形態では、装置の位置は、衛星測定値に対して最も一致性のある内部ＳＰＳ受信機クロックバイアスを提供するグリッド点であってもよい。

【0062】

幾つかの実施形態では、グリッドの大きさは、位置決定のための精度要件に基づいていてもよい。

【0063】

幾つかの実施形態では、精度要件は、約１０メートルであってもよい。

【0064】

幾つかの実施形態は、衛星測位情報を使用してＷＬＡＮを利用した位置推定の精度を高めるシステムに関している。システムは、ハイブリッド測位モジュールと、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するＷＬＡＮモジュールと、少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を取得する衛星測位モジュールと、ＷＬＡＮ位置推定の予測誤差に基づいてＷＬＡＮ位置推定周囲の不確定要素区域を決定するＷＬＡＮ測位モジュールの中の論理であって、当該区域は、複数の有力な位置導出解を有している、論理と、最も衛星測定値を満足するＷＬＡＮ位置推定として装置位置を決定するハイブリッド測位モジュールの中の論理と、を含んでいてもよい。

【0065】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置のＷＬＡＮ位置推定を計算することと、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置を決定するために衛星位置システムの中で初期位置としてＷＬＡＮ位置推定を使用することと、を含んでいてもよい。

【0066】

幾つかの実施形態では、システムは、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信することと、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置推定を計算することと、のためのＷＬＡＮモジュールと、
少なくとも４つの異なる衛星から衛星情報を取得するための衛星測位モジュールであって、衛星測位モジュールは、最終位置推定のために初期位置としてＷＬＡＮ位置推定を使用している、衛星測位モジュールと、を含んでいてもよい測位モジュールを含んでいてもよい。

【0067】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置決定の予測誤差を決定する方法は、ＷＬＡＮ位置推定及びＷＬＡＮ位置推定のための予測誤差推定を決定することと、少なくとも２つの衛星から測定値を取得することと、衛星測位システム測定値のＷＬＡＮ測位システム位置推定に対する一致性を評価することで位置決定の予測誤差を決定することと、を含んでいてもよい。

【0068】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ位置推定と衛星測位システム測定値の間の一致した測定値は、位置決定により低い予測誤差をもたらすことができる。

【0069】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ位置推定と衛星測位システム測定値の間の一致していない測定値は、位置決定により高い予測誤差をもたらすことができる。

【0070】

幾つかの実施形態では、測定値の一致性は、ＷＬＡＮ測位システム位置推定と衛星測位システム測定値によって提供される有力な導出解の間の距離を含んでいてもよい。

【0071】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮを利用した位置推定に対する内部ＳＰＳ受信機クロックの一致性は、ＷＬＡＮを利用した位置推定と衛星測定値の間の一致性を示すものとして使用されてもよい。

【0072】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置決定の予測誤差を含んでいてもよく、ＷＬＡＮを利用した位置推定とＷＬＡＮ位置推定用の予測誤差推定を決定することを含んでおり、方法は、衛星を利用した位置推定と衛星を利用した位置推定のための予測誤差推定を決定することを含んでいてもよく、方法は、衛星測位システム位置推定のＷＬＡＮ測位システム位置推定に対する一致性を評価することで、位置決定の予測誤差を決定することを含んでいてもよい。

【0073】

幾つかの実施形態では、より低い予測誤差を有する位置推定は、ＷＬＡＮと衛星を使用することができる装置の位置として選択されてもよい。

【0074】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮ位置推定と衛星測位システム位置推定を比較することで位置決定の予測誤差を決定することを含んでいてもよい。

【0075】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ位置推定と衛星測位システム位置推定の間の一致した測定値は、位置決定により低い予測誤差をもたらすことができる。

【0076】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ位置推定と衛星測位システム位置推定の間の一致していない測定値は、位置決定により高い予測誤差をもたらすことができる。

【0077】

幾つかの実施形態では、推定の一致性は、衛星測位システム位置推定とＷＬＡＮ測位システム位置推定の間の距離を含んでいてもよい。

【0078】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮを利用した位置推定と衛星測位システム位置の間の一致性を示すものとして使用されてもよい、ＷＬＡＮを利用した位置推定用の内部ＳＰＳ受信機クロックを含んでいてもよい。

【0079】

幾つかの実施形態は、衛星測位情報を使用してＷＬＡＮを利用した位置推定の精度を高めるためのシステムに関している。システムは、ＷＬＡＮ位置推定を計算するために１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するためのＷＬＡＮモジュールと、少なくとも２つの異なる衛星から衛星情報を取得するための衛星測位モジュールと、を含んでいる測位モジュールと、衛星測位システム測定値のＷＬＡＮ測位システム位置推定に対する一致性を評価することで位置決定の予測誤差を決定するための測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を含んでいてもよい。

【0080】

幾つかの実施形態は、衛星測位情報を使用してＷＬＡＮを利用した位置推定の精度を高めるシステムに関している。システムは、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するための且つＷＬＡＮ位置推定を計算する目的の、ＷＬＡＮモジュールと、衛星位置推定を計算するために少なくとも４つの異なる衛星から衛星情報を取得するための衛星測位モジュールと、を含んでいる測位モジュールと、衛星測位システム位置推定のＷＬＡＮ測位システム位置推定に対する一致性を評価することで位置決定の予測誤差を決定するための測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を含んでいてもよい。

【0081】

幾つかの実施形態では、受信した衛星信号のドップラー周波数を測定することで、衛星を使用することができる装置が静止しているか否かを決定する方法は、少なくとも２つの衛星から衛星測定値を取得することであって、衛星測定値は、ドップラー周波数測定値を含んでいる、少なくとも２つの衛星から衛星測定値を取得することと、衛星を使用することができる装置の位置の概略的な推定を取得することと、衛星を使用することができる装置の内部周波数オフセットを計算することと、を含んでいてもよい。

【0082】

幾つかの実施形態では、方法は、衛星の運動を説明するためにドップラー周波数測定値を及び装置のドップラー周波数を提供するために内部周波数オフセットを、調整することを含んでいてもよい。

【0083】

幾つかの実施形態では、方法は、装置のドップラー周波数が小さい場合、装置は静止していると決定することを含んでいてもよい。

【0084】

幾つかの実施形態では、方法は、衛星毎の内部周波数オフセットが実質的に同じ値である場合、装置は静止していると決定することを含んでいてもよい。

【0085】

幾つかの実施形態では、小さいドップラー周波数は、毎時１．６０９３４４キロメートル未満の衛星を使用することができる装置の動きに対応するドップラー周波数であってもよい。

【0086】

幾つかの実施形態では、装置が静止していると決定される場合、方法は、省電力特徴を、衛星を使用することができる装置の中に位置するＷＬＡＮ測位システムに実装することを含んでいてもよい。

【0087】

幾つかの実施形態では、省電力特徴は、ＷＬＡＮ測位システムによって、例えば毎分１回より低い頻度で装置位置を更新することを含んでいてもよい。

【0088】

幾つかの実施形態は、受信した衛星信号のドップラー周波数を測定することで衛星を使用することができる装置が静止しているか否かを決定するためのシステムに関している。当該システムは、少なくとも２つの異なる衛星からの衛星情報を取得するための衛星測位モジュールであって、衛星測定値はドップラー周波数測定値を含んでいる、衛星測位モジュールと、衛星の運動を説明するためにドップラー周波数測定値を、及び装置のドップラー周波数を提供するために衛星を使用することができる装置の周波数オフセットを、調節するための衛星測位モジュールの中に位置しており、装置のドップラー周波数が小さい場合、装置は静止していると決定する、論理と、を含んでいる測位モジュールを含んでいてもよい。

【0089】

幾つかの実施形態は、装置が位置する環境の特性を使用してＷＬＡＮと衛星の測位システムを使用することができる装置の位置を決定するための方法に関しており、装置は、装置の距離範囲にあるＷＬＡＮ ＡＰを検出することと、装置によって検出されたＷＬＡＮ ＡＰに基づいて参考データベースから環境特性を取得することと、環境特性に基づいて、ＷＬＡＮ測位システム又は衛星測位システムを使用するかどうかを決定することと、を含んでいてもよい。

【0090】

幾つかの実施形態では、環境特性は、ＡＰ付近の建築物密度、ＡＰ付近の建築物高さ及びＡＰがビルの谷間又は都市部又は郊外部に位置しているかどうか、で構成される群から選択される。

【0091】

幾つかの実施形態では、装置がビルの谷間にあると決定することができる場合、装置は、ＷＬＡＮ測位システムだけに基づいて自らの位置を決定するであろう。

【0092】

幾つかの実施形態では、装置が郊外部にあると決定することができる場合、装置は、衛星測位システムだけに基づいて自らの位置を決定するであろう。

【0093】

幾つかの実施形態では、環境特性は、装置の位置を推定する方法を選択するために衛星測位システムによって使用されてもよい。

【0094】

幾つかの実施形態では、環境特性は、装置の位置を推定する方法を選択するためにＷＬＡＮ測位システムによって使用されてもよい。

【0095】

幾つかの実施形態は、装置が位置している環境の特性を使用して装置の位置を決定するハイブリッド測位システムに関しており、当該システムは、１つ又はそれ以上のＷＬＡＮアクセスポイントから情報を受信するためのＷＬＡＮモジュールであって、環境特性を含んでいるＷＬＡＮモジュールと、衛星情報を取得するための衛星測位モジュールと、を含んでいる測位モジュールと、環境特性に基づいてＷＬＡＮ測位システム又は衛星測位システムを使用するかどうかを決定するために測位モジュールの中に組み込まれる論理と、を含んでいる。

【0096】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）を使用することで衛星測位システム受信機の内部クロックの安定性を維持するための方法は、基準として１つ又はそれ以上のＷＬＡＮ ＡＰを使用することで衛星測位システム受信機の内部クロック精度を維持することを含んでいてもよい。

【0097】

幾つかの実施形態では、内部クロック精度を維持することは、ＷＬＡＮ ＡＰによって伝送される及び衛星測位システム受信機によって受信される、１つ又はそれ以上の信号の１つ又はそれ以上の時間間隔を測定することを含んでいてもよい。

【0098】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、衛星測位システムクロックと同期することで内部クロック精度を維持している。

【0099】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、衛星測位システムクロックと同期するために衛星測位システム受信機を含んでいてもよい。

【0100】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、衛星測位システムクロックと同期するために中央側に接続されてもよい。

【0101】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、正確な内部発振器受信機を使用することで内部クロック精度を維持してもよい

【0102】

幾つかの実施形態では、方法は、ＷＬＡＮ ＡＰから、内部発振器の精度についての情報又はタイミングの予測誤差を受信することと、衛星受信機の内部クロックバイアスを修正及び維持するために異なるＷＬＡＮ ＡＰからタイミング測定値を選択することと、を含んでいてもよい。

【0103】

幾つかの実施形態では、方法は、内部発振器の衛星受信機の精度より高い内部発振器の精度を備えたＷＬＡＮ ＡＰを選択することを含んでいてもよい。

【0104】

幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、地方自治体のＡＰであってもよく、地方自治体のＡＰは、衛星測位システムクロックと同期化される。

【0105】

幾つかの実施形態では、衛星測位システム受信機は、ＷＬＡＮ受信機を含んでいてもよい。

【0106】

幾つかの実施形態では、衛星測位受信機は、基準として１つ又はそれ以上のＷＬＡＮ ＡＰを使用することで内部クロックバイアスを維持している。幾つかの実施形態では、ＷＬＡＮ ＡＰは、地方自治体のＡＰであってもよい。

【0107】

本発明の様々な実施形態のより完全な理解のため、この後に続く添付図面と関連させながらこれより下記の説明に論及してゆく。

【図面の簡単な説明】

【0108】

【図1】ＷＬＡＮ測位システムの高レベルアーキテクチャを図解している。

【図2】ＷＬＡＮ‐ＰＳ及びＳＰＳを統合する従来式の方法のためのシステムを図解している。

【図3】開示する主題の幾つかの実施形態によるＷＬＡＮ‐ＰＳ及びＳＰＳ統合導出解を提供するシステムを図解している。

【図4】開示する主題の幾つかの実施形態による２つの衛星からの未処理のＳＰＳ測定値を使用して有力なＷＬＡＮ‐ＰＳ導出解の間で導出解を選択する実施例を図解している。

【図5】ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを統合するシステムを図解しており、ここでは未処理のＳＰＳ測定値が開示する主題の幾つかの実施形態によって最良の導出解を選択するためにＷＬＡＮ‐ＰＳに提供されている。

【図6】開示する主題の幾つかの実施形態によるＳＰＳの有力な導出解に基づいて有力なＷＬＡＮ‐ＰＳ導出解の間で導出解を選択する実施例を図解している。

【図7】開示する主題の幾つかの実施形態による未処理のＳＰＳ測定値に基づいて最良の組のＷＬＡＮ ＡＰを選択する実施例を図解している。

【図8】ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを統合し、開示する主題の幾つかの実施形態によるＷＬＡＮ‐ＰＳの一組のＷＬＡＮ ＡＰを選択するために、２つ又はそれ以上の衛星から未処理のＳＰＳ測定値を使用するシステムを図解している。

【図9】開示する主題の幾つかの実施形態による携帯装置の位置の最良の推定を探し出すためにＳＰＳに対するＷＬＡＮ−ＰＳによって提供される位置推定及び不確実性要素を検討するシステムを図解している。

【図10】開示する主題の幾つかの実施形態によるグリッド法を使用することで携帯装置の位置の最良の推定を探し出すためにＳＰＳに対するＷＬＡＮ−ＰＳによって提供される位置推定及び不確実性要素を検討するシステムを図解している。

【図11】ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを統合するシステムを図解しており、ここでは未処理のＳＰＳ測定値は、本開示の主題の幾つかの実施形態によるＷＬＡＮ‐ＰＳ位置推定を改良するために使用されている。

【図12】ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを統合するシステムを図解しており、ここではＷＬＡＮ−ＰＳ位置推定は、開示する主題の幾つかの実施形態による初期の位置推定として提供されている。

【図13】開示する主題の幾つかの実施形態によるＳＰＳ及びＷＬＡＮ‐ＰＳの情報を使用することで予測誤差の推定の精度を高める実施例を図解している。

【図14】開示する主題の幾つかの実施形態によるＳＰＳ及びＷＬＡＮ‐ＰＳの情報を使用することで予測誤差の推定の精度を高めるシステムを図解している。

【図15】開示する主題の幾つかの実施形態による２つ又はそれ以上の衛星に基づく静止したユーザーの検出用システムを図解している。

【発明を実施するための形態】

【0109】

開示する主題の実施形態は、ハイブリッド測位システムを作るためにＷＬＡＮを利用した測位システム（ＷＬＡＮ‐ＰＳ）及び衛星を利用した測位システム（ＳＰＳ）を統合する方法を提供している。統合された又はハイブリッドのシステムは、測位及び速度推定及び方位推定の精度及び予測誤差推定の精度を高めるため、及び独立して機能する各個別のシステムと比較して消費電力を低減するために、１つ又はそれ以上のシステムからの測定値を組み合わせるシステムを指している。ハイブリッド測位システムを作り出すためにＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを統合する方法は、別の入力として未処理のＳＰＳ測定値をＷＬＡＮ−ＰＳへ及び別の入力としてＷＬＡＮ‐ＰＳ最終推定をＳＰＳに追加することができる。２つ又はそれ以上の衛星からの未処理のＳＰＳ測定値は、ＷＬＡＮ−ＰＳが位置推定、ＨＰＥ及び静止ユーザー検出の精度を高めることを支援することができる。ＷＬＡＮ−ＰＳ初期位置推定及び他の推定は、同様に、ＳＰＳが初回測位時間（ＴＴＦＦ）及び電力消費を低減することを支援することができる。ハイブリッド測位システムは、更に、精度向上又は他の推定に関する値を追加していない時には、ＷＬＡＮ−ＰＳ又はＳＰＳの動作を停止することで、別々に作動するＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳと比較して電力消費を低減することができる。

【0110】

図３はＷＬＡＮ−ＰＳ３０１及びＳＰＳ３０６のハイブリッドシステムのブロック図を図解している。

【0111】

ＳＰＳ３０６は、図２のＳＰＳ２０６と同じ装置から構成されており、出力３１１及び（本明細書でより詳細に検討される）ＷＬＡＮ−ＰＳからの入力３１２が追加された、市販の従来式の衛星測位装置である。衛星受信機及び測定装置２０７は、全ての従来式ＳＰＳ受信機３０６の一部であり、未処理のＳＰＳ測定値は、ＳＰＳ測定の重要な一部である。しかしながら、ここでは、未処理のＳＰＳ測定値は、出力３１１で示すように、ＳＰＳ３０６の外部で使用されている。全ての市販されるＳＰＳ受信機が、未処理のＳＰＳ測定値をＳＰＳ３０６の外部の装置へ公開するわけではない。例えば、ＳｉＲＦ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（カリフォルニア州、サンノゼ）製のＳｔａｒ ＩＩＩ ＧＰＳは、未処理のＳＰＳ測定値を標準インターフェイスの一部として提供している。しかしながら、その様な測定値を提供しない他のＧＰＳ受信機も幾つかある。未処理のＳＰＳ測定値を標準インターフェイスの一部として公開していないＳＰＳ受信機では、ＳＰＳ受信機３０６は、未処理のＳＰＳ測定値へのアクセスを認めるように修正される。

【0112】

ＷＬＡＮ−ＰＳ３０１は、未処理のＳＰＳ測定値３１１を受信するように構成されている点を除いて、図２に示すＷＬＡＮ−ＰＳ２０１と同様の様式で機能している。未処理のＳＰＳ測定値のＷＬＡＮ−ＰＳ３０１との統合は、ＷＬＡＮ ＡＰ選択装置３０３、三辺測量装置３０４及びＨＰＥ推定装置３０５の設計を変えている。ＷＬＡＮ−ＰＳ３０１は、ＳＰＳ３０６からの測位又は導出解が何らなくとも、少なくとも２つの衛星が獲得される場合には未処理のＳＰＳ測定値の利点を生かすことができる。

【0113】

未処理のＳＰＳ測定値を受信した後のＷＬＡＮ−ＰＳ３０１のこの設計変更を本明細書でより詳細に検討する。

【0114】

１つの実施形態下では、開示する方法は、ＷＬＡＮを利用した測位システム（ＷＬＡＮ−ＰＳ）及び衛星を利用した測位システム（ＳＰＳ）を統合しており、ここでは、ＷＬＡＮ−ＰＳは、携帯装置の一組の有力な位置を提供し、当該有力な位置の中で、ＳＰＳ測定値に最も適合する１つが、最終位置推定として選択される。

【0115】

この実施形態は、ＷＬＡＮを利用した測位システム（ＷＬＡＮ−ＰＳ）及び衛星を利用した測位システム（ＳＰＳ）を統合する方法を更に提供することができ、ここでは、ＷＬＡＮ−ＰＳは、携帯装置用の一組の有力な位置を提供し、有力な位置は、複数の有力なＳＰＳ装置位置導出解までの距離によって重み付けされる。言い換えると、重みは、ＷＬＡＮ−ＰＳの有力な導出解がどれ程衛星測定値に一致しているのかによってＷＬＡＮ−ＰＳ有力な導出解に割り当てられる。重みをそれぞれの有力な位置に割り当てた後、様々なアルゴリズムをＷＬＡＮ−ＰＳ有力な位置を組み合わせる又は選択するために使用することができる。例えば、最終記録位置を、全ての有力な位置の平均を用いて重み付けすることができ、低い重みの位置は、記録され得る平均の重みの付けられた位置から除去することができる又は最高の重みが付けられた位置だけを記録することができる。選択は、個別の重みがゼロ及び１である重み付けの特別な事例であってもよい。

【0116】

例えば、幾つかの区域におけるＷＬＡＮ ＡＰの高密度の理由から、ＷＬＡＮ−ＰＳは、所与の位置の中で１０のＷＬＡＮ ＡＰを検出する場合がある。検出されたＷＬＡＮ ＡＰは、１つよりも多くのクラスターを形成してもよい。クラスターは、互いの受信可能範囲で一組のＡＰと画定される。ＷＬＡＮ ＡＰの受信可能範囲が周知でない場合、公称受信可能範囲を考察してもよい。ＷＬＡＮ ＡＰの公称受信可能範囲又は標準的な受信可能範囲は、数千のＷＬＡＮ ＡＰの受信可能範囲を測定することで統計的に獲得され、この文書の執筆時、１００ｍ及び２５０ｍの間の数字が報告されている。例えば、携帯装置が１５のＷＬＡＮ ＡＰを検出し、その内１０は、高層ビルの中に位置し、他の５つは高層ビルから離れた（例えば高層ビルから５００メートル離れた）オフィスビルの中に位置する場合、検出されたＷＬＡＮ ＡＰは、それぞれ、１０及び５の大きさをした２つのクラスターとして考えることができる。従来式の測位アルゴリズムは、高いほうの数のＡＰを備えたクラスター、即ち１０のＡＰのクラスターを選択するであろう。従来式の手法下では、位置は高層ビルの中のどこかであろう。しかしながら、２つ又はそれ以上の衛星からの未処理のＳＰＳ測定値が、たとえＳＰＳからの位置測定を備えていなくてもクラスター情報を備えていると考えられる場合、未処理のＳＰＳ測定値は、複数のクラスターからＷＬＡＮ ＡＰの適正なクラスターを選択するために使用することができる。この実施例では、携帯装置も同様にＳＰＳ方程式を満足させるので、５つのＷＬＡＮ ＡＰのクラスターは、携帯装置の位置に最近接するクラスターとして選択されてもよい。ＳＰＳ測定値も、同様に、有力なＳＰＳ導出解からの推定距離によって、重みを５つ及び１０のＡＰのクラスターに割り当てるために使用することができる。重みをクラスターに割り当てた後、論理は、クラスターの推定結果を組み合わせ、１つの位置だけを記録するために使用され得る。例えば、クラスターの推定結果の重み付けされた平均、最大重みを有するクラスターの推定又はより高い重みを有するクラスターの推定の平均は、最終推定結果として報告することができる。

【0117】

第１の段階は、ユーザー装置を位置付けるための基準点として使用されるであろうＷＬＡＮアクセスポイントを検出することである。ＷＬＡＮアクセスポイントは、無作為に分散され、それらは、更に、時間と共に動く場合がある。従って、ＷＬＡＮ測位システムは、エンドユーザーによって検出されるＷＬＡＮアクセスポイントの全てのクラスターを識別するためにクラスター化アルゴリズムを適用する。

【0118】

ＷＬＡＮアクセスポイントのクラスターは、互いの受信可能範囲内にある一組のＷＬＡＮアクセスポイントである。アクセスポイントの通常の受信可能範囲よりクラスターから更に離れているＷＬＡＮアクセスポイントは、新しいクラスターとして考えられる。

【0119】

例えば、ユーザーが、４つのアクセスポイントを検出し、その内の３つは、ボストンに、その内の１つはシアトルに位置している。従って、それらは、２つのクラスターを形成しており、即ちボストンの１つは３つのＷＬＡＮアクセスポイントを備え、シアトルの１つは、１つのＷＬＡＮアクセスポイントを備えている。ＷＬＡＮアクセスポイントの各クラスターは、ＷＬＡＮ測位システムの中で離れた位置になってもよい。携帯装置が更に２つ又はそれ以上の衛星から信号を取得する場合、衛星測定値は、ＷＬＡＮアクセスポイントのクラスターを選択するため又はＷＬＡＮアクセスポイントのクラスターを拒否するために使用されてもよい。２つ又はそれ以上の衛星測定値は、領域（容積、表面又は曲線）の形式をした一組の導出解を提供する。有力なＷＰＳ導出解のＳＰＳ有力な導出解に対する近接性は、ＷＰＳ導出解を重み付け、選択又は拒否するための基準になり得る。言い換えれば、ＷＬＡＮ−ＰＳ導出解がＳＰＳ導出解に近いほど、ＷＬＡＮ−ＰＳ導出解の品質は高くなる。

【0120】

例えば図４は、５つのＷＬＡＮアクセスポイント４０４から成るＷＬＡＮ−ＰＳ４０１を示している。ＷＬＡＮアクセスポイントは、この実施例では２つのクラスター、第１のクラスター４０２及び第２のクラスター４０３を形成している。それぞれのクラスターは、ユーザー装置の位置を推定するために使用することができる。ユーザー装置が少なくとも２つの衛星４０５から信号を取得する場合、２つ又はそれ以上の衛星４０６の有力な導出解を、幾つかのクラスターを選択又は削除するために使用してもよい。この実施例では、２つ又はそれ以上の衛星の有力な導出解を帯域４０６として示している。クラスター４０２は、クラスター４０３と比べて有力な衛星導出解帯域４０６により近くなっている。従って、クラスター４０２は選択され、クラスター４０３は拒否され得る。

【0121】

図５は、ＳＰＳ及びＷＬＡＮ−ＰＳの統合された導出解のブロック図を図解している。ＳＰＳ５０６は、標準の市販される装置であってもよいが、図３で検討したような未処理のＳＰＳ測定値を提供することができなければならない。未処理のＳＰＳ測定値３１１は、ＷＬＡＮ ＡＰ５０３及び三辺測量装置５０４へ方向付けられる。

【0122】

ＷＬＡＮ ＡＰ選択装置５０３は、ＷＬＡＮスキャナ２０２から入力としてデータを受信する。ＷＬＡＮ ＡＰ選択装置５０３は、アクセスポイント間の距離に基づいてＷＬＡＮ ＡＰを集めてクラスター化する。ＷＬＡＮ ＡＰ選択装置５０３は、クラスターを識別するだけでなく、クラスター毎に異なる組のＷＬＡＮ ＡＰを選択する。それぞれの異なるクラスターは、異なる位置推定をもたらし得る。全ての異なる組のクラスターは、三辺測量装置５０４で使用することができ、異なる位置推定をもたらし得る。クラスターに基づく位置推定は、ＳＰＳ有力な導出解からのクラスター距離によって重み付けされてもよく、又はＳＰＳ有力な導出解からのクラスター距離によって選択されてもよい。クラスターが衛星距離導出解に（短距離で）近接していると考えられる場合、クラスターは、高い重みを割り当てられ得る。例えば、クラスターは、衛星距離導出解から約１０メートル離れて位置する場合など。クラスターが衛星距離導出解から（長距離で）離れていると考えられる場合、例えばクラスターが衛星距離導出解から約１００メートル又は１，０００メートル離れて位置する場合などでは、クラスターには低い重みが割り当てられ得る。

【0123】

ＳＰＳ導出解は、以下のように得ることができる。各衛星測定値では、標準的には、携帯装置の位置の４つの未知の座標（ｘ、ｙ、ｚ）及びＳＰＳ受信機の内部クロックバイアスが存在している。２つ又はそれ以上の衛星からの未処理のＳＰＳ測定値は、方程式からＳＰＳ受信機の内部クロックバイアスを削除するために使用することができる。この場合、結果は、ユーザー装置の位置の座標（ｘ、ｙ、ｚ）の関数になり、一般的な形式として以下のように書くことができる。
Ｆ（ｘ、ｙ、ｚ）＝０

【0124】

この関数は、衛星の数に基づいて区域、表面、又は曲線を表現することができる。従って、２つ又はそれ以上の衛星からの未処理のＳＰＳ測定値は、最終の位置推定を有せずとも、一組の有力な導出解をもたらすことができる。

【0125】

ＷＬＡＮ−ＰＳの異なる導出解及びＳＰＳ有力な導出解の間の距離は、各ＷＬＡＮ−ＰＳ導出解を重み付けするための基準として使用することができる。重みを各ＷＬＡＮ−ＰＳ有力な導出解に割り当てた後、論理は、導出解を組み合わせる又は有力な導出解から導出解を選択するために使用することができる。

【0126】

更に、ＳＰＳ測定値及びＷＬＡＮ−ＰＳによって提供される位置の間の一致性は、ＷＬＡＮ−ＰＳによって提供される位置と携帯装置の位置の間の距離を示すものとして使用することができる。ユーザー装置の位置は、（１）有力なＷＬＡＮ−ＰＳ位置をユーザー装置の位置の概略的な推定として使用すること（即ちそれぞれの有力なＷＬＡＮ−ＰＳ位置をｘ、ｙ、ｚとして使用すること）及び（２）各衛星からの測定値を使用して、各ＷＬＡＮ−ＰＳ位置推定毎に最終の未知の内部衛星受信機クロックバイアスを計算すること、で計算することができる。ＷＬＡＮ位置推定毎の、計算された（近い将来では各衛星毎に計算された）内部衛星受信機クロックバイアスの間の一致性は、ＷＬＡＮ−ＰＳの位置推定と携帯装置の実際の位置の間の距離を示すものとして使用することができる。良好なＷＬＡＮ−ＰＳ推定値は、一致した受信機クロックバイアス推定値を有するであろう、即ちＷＬＡＮ−ＰＳ推定位置が、衛星毎にｘ、ｙ、ｚ位置として使用される時には、受信機クロックバイアスは、例えば互いの約１０％以内で、実質的には同じであろう。しかしながら、ＷＬＡＮ−ＰＳ位置がユーザー装置の位置の不良な推定であれば、ＷＬＡＮ−ＰＳ位置は、衛星毎に様々な衛星受信機クロックバイアス推定を生み出すであろう、例えば受信機クロックバイアスは、１０％より多く変化するであろう。

【0127】

衛星測定値毎に得られるクロックバイアスがＣｉで示される場合、Ｃｉの一致性は、所与の位置（この場合、ＷＬＡＮ−ＰＳによって決定される位置）と衛星方程式を満足する位置の間の距離の測定として使用することができる。Ｃｉの一致性は、以下のような、

【数1】

Ｃｉの標準偏差又はＣｉ推定の平均平方誤差などの異なる数学的な手法で測定することができる。

【0128】

ＭＳＥの値は、Ｃｉ標本の一致性の指標として使用することができる。従って、ＷＬＡＮ−ＰＳの全ての有力な位置は、ＳＰＳの未処理の測定値で検証することができ、Ｃｉの一致性は、実際の携帯装置の位置までの導出解の距離の指標として使用することができる。この距離は、携帯装置の位置を計算する過程で、ＡＰを重み付けする又は選択する又は非選択化する（除外する）ために他のＷＬＡＮ ＡＰパラメータと共に使用することができる。

【0129】

図６は、領域６０６の形式のＳＰＳ導出解及びＷＬＡＮ測位システム６０１を示しており、ここではＷＬＡＮアクセスポイント６０４が第１のクラスター６０２及び第２のクラスター６０３を形成している。携帯装置の２つ又はそれ以上の衛星６０５の取得は、更に、一組の有力な衛星装置の導出解６０６をもたらすことができる。ＳＰＳ導出解６０６及びＷＬＡＮ−ＰＳ導出解６０２の間の一致性は、この実施例ではＷＬＡＮ−ＰＳの６０２導出解である最良の導出解を選択するために使用される。ＳＰＳとＷＬＡＮ−ＰＳの間の一致性は、それらの両方が導出解の一部と同じ位置を説明している又は最終推定位置が両方のシステムの導出解の内の１つであることを意味している。更に、ＡＰのクラスターは、ＳＰＳ有力な導出解までの距離によって重み付けされてもよい。

【0130】

開示する主題の別の実施形態は、未処理のＳＰＳ測定値を使用することでＷＬＡＮアクセスポイントを重み付けする方法を提供している。未処理のＳＰＳ測定値を使用することでエンドユーザーの位置を推定するためにＷＬＡＮアクセスポイントの最良の組を選択することは、重みをＷＬＡＮ ＡＰに割り当てる特殊な事例であり得る。携帯装置の位置を推定するためにＷＬＡＮアクセスポイントの最良の組を重み付け又は選択するために使用される他の基準に加えて、未処理のＳＰＳ測定値を使用してもよい又は他の基準と組み合わせてもよい。他の基準及び重みは、受信信号強度に基づく重み又は受信信号の往復時間に基づく重みである。ＷＬＡＮ−ＰＳは、携帯装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ−ＡＰ及びその特性を使用する。

【0131】

ＷＬＡＮ ＡＰの特性は、受信信号強度（ＲＳＳ）、位置又は位置の推定、信号対ノイズ比及び到着時間（ＴＯＡ）を、これらに限定するわけではないが、含んでいてもよい。２つ又はそれ以上の衛星からの未処理のＳＰＳ測定値は、ＷＬＡＮ ＡＰの位置（又は推定位置）と携帯装置の実際の位置の間の距離を示すものを計算するために使用される。距離のこの表示は、携帯装置の位置を推定するためにＷＬＡＮ ＡＰの最良の組みを選択するために使用することができる又は距離の指標は、装置の位置からの距離によってＷＬＡＮ ＡＰを重み付けするために使用することができる。少なくとも２つの衛星からの未処理のＳＰＳ測定値は、ＳＰＳから位置推定を有している又は有していない状態で、この工程で使用することができる。距離がＷＬＡＮ ＡＰの受信可能範囲の１０倍を上回る場合、距離は遠いと考えられる。近い又は遠くないと考えられる距離は、ＷＬＡＮ ＡＰの受信可能範囲の１０倍以内の距離である。遠いと考えられるＷＬＡＮ ＡＰは、測位計算から削除することができる。

【0132】

図７は、ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳの統合型導出解の実施例を示しており、ここでは、携帯装置は５つのＷＬＡＮアクセスポイント７０２を検出し、２つの衛星７０４から信号及び未処理の測定値を取得している。この実施例では、ＷＬＡＮアクセスポイントは、携帯装置の周囲に無作為に広がり、ＷＬＡＮアクセスポイント７０２と２つの衛星７０３の有力な導出解の間の距離は、ＷＬＡＮアクセスポイントと携帯装置の実際の位置の間の距離を示すものとして使用することができる。有力なＳＰＳ導出解７０３の領域は、２つの衛星からの測定値を使用して計算される。ＷＬＡＮアクセスポイント７０２とＳＰＳ有力な導出解７０３の間の距離は、ＷＬＡＮアクセスポイントと携帯装置の実際の位置の間の距離の指標として使用される。この実施例では、全てのＷＬＡＮアクセスポイント７０２−１は、ＳＰＳ有力な導出解７０３に非常に近接しているが、１つのＷＬＡＮアクセスポイント７０２−２はそうではない。従って、ＷＬＡＮアクセスポイント７０２―２と有力なＳＰＳ導出解７０３の間のより長い距離は、他の検出されたＷＬＡＮアクセスポイント７０２−１と比較して、ＷＬＡＮアクセスポイント７０２−２と携帯装置の位置の間のより大きい距離の指標である。従って、ＷＬＡＮアクセスポイント７０２−２は、ＳＰＳ有力な導出解までの距離によって重み付けされ得る、又は携帯装置位置を計算するためにＡＰの組から除去され得る。

【0133】

図８は、ＷＬＡＮ−ＰＳ８０１及びＳＰＳ８０６の統合導出解を図解しており、ここでは全てのモジュールは、ＷＬＡＮ ＡＰ８０３を選択すること以外は図２と同じである。ＷＬＡＮ ＡＰ８０３の選択では、更に、入力として未処理のＳＰＳ測定値３１１を受信している。これらの未処理の測定値は、ＷＬＡＮ ＡＰの位置（又は推定位置）と携帯装置の位置の間の距離を推定するために使用される。

【0134】

前述の実施形態で検討したように、この実施形態では、２つ又はそれ以上の衛星からのＳＰＳ測定値を使用して、ＷＬＡＮ ＡＰ位置（又は推定位置）と携帯装置の実際の位置の間の距離の表示を計算する必要性が存在している。未処理のＳＰＳ測定値とＷＬＡＮ ＡＰの間の一致性は、ＷＬＡＮ ＡＰの位置と携帯装置の位置の間の距離を示すものとして使用することができる。一致性は、（１）ＷＬＡＮ ＡＰの位置を携帯装置の位置の推定として使用すること及び（２）各衛星からの測定値に基づいてＷＬＡＮ ＡＰの位置毎に受信機のクロックバイアスを計算することで、計算することができる。計算した受信機クロックバイアス間の一致性は、ＷＬＡＮ ＡＰ位置と携帯装置の実際の位置の間の距離の指標として使用することができる。

【0135】

言い換えれば、疑似距離測定値を用いてＷＬＡＮ ＡＰの位置をＳＰＳ方程式の初期位置に適用した後、唯一残っている未知の要素は、全てのＳＰＳの未処理の測定値に対して同じある、受信機クロックバイアスである。衛星測定値毎に得られるクロックバイアスがＣｉで示される場合、Ｃｉの一致性は、所与の位置（この場合、ＷＬＡＮ ＡＰの位置）と衛星方程式を満足する位置の間の距離の測定として使用される。Ｃｉの一致性は、以下のような、

【数2】

Ｃｉの標準偏差又はＣｉ推定の平均平方誤差などの異なる数学的な手法で測定することができる。

【0136】

ＭＳＥの値は、Ｃｉ標本の一致性の指標として使用することができる。従って、全ての検出されたＷＬＡＮ ＡＰの位置は、ＳＰＳの未処理の測定値で検証することができ、Ｃｉの一致性は、携帯装置の位置までの距離の指標として使用することができる。この指標は、携帯装置の位置を計算する過程でＡＰを重み付け、選択又は除去するために他のＡＰパラメータと共に使用することができる。

【0137】

開示する主題の別の実施形態の下では、ＷＬＡＮ−ＰＳが、有力な位置導出解が存在する領域を提供するシステム及び方法が提供されており、当該提供される領域の中で、携帯装置の最終の位置推定が、２つ又はそれ以上の衛星からのＳＰＳ測定値に基づいて選択される。

【0138】

図９は、統合されたＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳを示しており、ここではＷＬＡＮ−ＰＳ９０１は、幾つかの不確定要素９０３と共に携帯装置の位置の推定を提供している。不確定要素９０３は、ＷＬＡＮ−ＰＳの予測誤差であり得る。携帯装置は、２つ又はそれ以上の衛星９０２からの信号を更に取得する。ＷＬＡＮ−ＰＳによって報告される不確定要素区域９０３の中の全てのポイントを使用して、衛星測定値に最も適合する位置９０４は、携帯装置の位置の最良の推定として選択される。

【0139】

その領域で衛星の導出解に適合する最良のポイントは、不確定要素区域９０３を小グリッドに分割し、図１０に示すようなそれぞれのグリッド点を評価することで探し出すことができる。グリッド線間の距離は、位置推定の必要な精度及びＳＰＳ測定値の品質に基づいていてもよい。精度要件及びＳＰＳ測定値品質が高いほど、できるグリッド線間の距離が小さくなり、且つ位置推定がより正確になる。例えばグリッド線は、約５メートル及び約１００メートルの間だけ離れていてもよく、約１０メートル離れていれば望ましい。

【0140】

この実施形態では、ＳＰＳ衛星９０２の数は、２つ又はそれ以上であってもよい。このシステム又は方法は、ＳＰＳが、携帯装置の位置をそれ自体では決定することができないが、ＳＰＳ疑似距離方程式と最も一致する物を最良の位置９０４として選択するために、ＷＬＡＮ−ＰＳ有力な導出解９０３をＳＰＳ情報で検証することができる事例で使用することができる。

【0141】

図１１は、ＷＬＡＮ−ＰＳ１１０１及びＳＰＳ１１０６の統合導出解を示しており、ここでは、ＷＬＡＮ−ＰＳによって提供される最終位置推定は、２つ又はそれ以上の衛星からのＳＰＳ測定値３１１を使用することで改良されている。新しいモジュール、改良モジュール１１１１は、ＷＬＡＮ−ＰＳ三辺測量結果、それらの測定値の対応する不確定要素及び２つ又はそれ以上の衛星からのＳＰＳ測定値を受信する従来式ＷＬＡＮ−ＰＳに追加される。この情報を使用して、改良モジュール１１１１は、携帯装置の位置の推定を報告する。

【0142】

例えば、ＷＬＡＮ‐ＰＳが、有力な位置導出解の圏域を改良モジュール１１１１に提供する場合。圏域の大きさは、幾つかの実施形態のそれぞれの位置推定のために計算することができる、又はＷＬＡＮ−ＰＳの不確定要素の公称値を使用することができる、ＷＬＡＮ−ＰＳ（予測誤差）の位置推定の不確定要素に対応している。例えば、Ｓｋｙｈｏｏｋ無線ＷＬＡＮ−ＰＳの中央誤差は、約３０ｍであり、ＷＬＡＮ−ＰＳ誤差の公称値として使用することができる。次の段階では、２つ又はそれ以上の衛星からのＳＰＳ測定値は、ＳＰＳ測定値を最もよく満足するＷＬＡＮ−ＰＳによって特定される領域の中でポイントを探し出すために使用することができる。衛星毎の衛星方程式は以下のように
Ｆｉ（ｘ，ｙ，ｚ，ｂ）＝０
と書ける。

【0143】

その（ｘ、ｙ、ｚ）は、携帯装置の位置であり、ｂは、ＳＰＳ受信機の内部クロックバイアスを示している。ＷＬＡＮ−ＰＳによって特定される領域の中の任意のポイントは、携帯装置の位置（ｘ、ｙ、ｚ）の推定を提供し、内部クロックバイアスは、それぞれの取得衛星に対して計算される。全ての測定値は、同じＳＰＳ受信機によってほぼ同時に行われるので、ＳＰＳ受信機の内部クロックバイアスは、全てのＳＰＳ測定値に対してほぼ同じでなければならない。従って、先に論じたように、異なる取得衛星から計算されたＳＰＳ受信機の受信機クロックバイアス間の一致性は、携帯装置の位置推定（ｘ、ｙ、ｚ）と実際の位置の間の距離を示すことができる。ＳＰＳ受信機の計算された内部クロックの一致性は、受信機クロックバイアス測定値の標準偏差を計算することで測定することができる。

【0144】

ＷＬＡＮ−ＰＳによって特定される領域がグリッドに分割される場合、ＳＰＳ方程式は各グリッド点で検証される。全ての取得衛星に対して最も一致性を有する受信機クロックバイアスを提供するグリッド点は、携帯装置の最良の位置推定である。

【0145】

本発明の別の実施形態は、初期位置としてのＷＬＡＮ−ＰＳの位置推定をＳＰＳに提供することでＳＰＳの取得時間を短縮する方法を提供している。ＷＬＡＮ−ＰＳによって初期位置を提供することは、ＳＰＳの取得期間を短縮し、それによってＳＰＳの初回測位時間を短縮する。衛星の測位システムは、既に初期位置を受信する方法を提供しており、当該システムがＳＰＳの内部に提供された初期位置を使用する方法は、一般的に周知である。本システムは、衛星測位システム用の初期位置の源としてＷＬＡＮ−ＰＳ位置推定を使用する。ＳＰＳ衛星の位置は如何なる時も周知であるので、携帯装置の概略的な位置の知識は、ＳＰＳが探索する衛星の組を、全ての衛星ではなく、装置にとって実際に可視的な衛星の組まで減らすことに役立ち得、それによって探索時間を短縮する。

【0146】

図１２は、ＷＬＡＮ−ＰＳ２０１及びＳＰＳ１２０３を図解しており、ここではＷＬＡＮ−ＰＳは、ＳＰＳシステムに初期位置１２１１を提供している。従って、ＷＬＡＮ−ＰＳ２０１によって携帯装置１２１１の推定される位置は、初期位置としてＳＰＳ１２０２に提供することができる。携帯装置の初期位置を知ることは、ＳＰＳ１２０２が装置の位置を探索し、装置の位置の測位時間を短縮するために、最良の組の衛星を選択することに役立つことができる。

【0147】

ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳは、独立して機能し、位置推定、位置推定の予測誤差、速度及び方位推定を含む携帯装置の特質の推定を提供することができる。しかしながら、ＷＬＡＮ−ＰＳは、ＳＰＳに比べて初回測位時間（ＴＴＦＦ）がかなり短いので、ＷＬＡＮ−ＰＳによる推定位置は、携帯装置の初期位置としてＳＰＳに提供することができ、位置を探し出すのに必要な時間を短縮している。

【0148】

初期位置の受け取りは、ＳＰＳの標準的な動作であり、ＳＰＳ受信機のほとんどは、初期位置を受信する方法を提供している。ここでＷＬＡＮ−ＰＳは、初期位置をＳＰＳに提供する源として使用されている。

【0149】

本発明の別の実施形態は、ＳＰＳ及びＷＬＡＮ−ＰＳの統合位置導出解の位置推定の予測誤差の精度を高め、各個別のシステム毎に誤差を誤差位置結果と比較する方法を提供している。予測誤差推定は、推定位置付近の不確定要素区域を提供している。ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳの推定位置が互いの不確定要素区域の中にある場合、不確定要素区域は、両方のシステムから推定される位置の間の距離に基づいて縮小される。ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳの推定位置が互いの不確定要素区域の中にない場合、不確定要素区域は両方のシステムから推定される位置の間の距離に基づいて増大される。ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳの推定位置の内の１つだけが他のシステムの不確定要素区域の内側に入る場合、不確定要素区域は、各システムから推定される誤差の品質に基づいて縮小又は増大することができる。位置推定の推定誤差は、通常９５％信頼区間を報告しているが、何らかの他の信頼区間を更に報告してもよい。

【0150】

本発明の別の実施形態は、ＳＰＳ及びＷＬＡＮ−ＰＳの統合された位置導出解の位置推定の予測誤差の精度を高める方法を提供している。ＷＬＡＮ−ＰＳは、位置推定を提供しており、ＳＰＳは、少なくとも２つの衛星を取得している。予測誤差推定は、推定ＷＬＡＮ−ＰＳ位置の周囲の不確定要素区域を提供している。ＷＬＡＮ−ＰＳの推定位置及び未処理のＳＰＳ測定値の間の一致性は、予測誤差推定を減らす又は増やす基準として使用されている。ＷＬＡＮ−ＰＳの推定位置及び未処理のＳＰＳ測定値が一致する場合、不確定要素区域は、ＳＰＳ有力な導出解からＷＬＡＮ−ＰＳ推定位置の間の距離に基づいて減らされる。ＷＬＡＮ−ＰＳの推定位置及び未処理のＳＰＳ測定値が一致していない場合、不確定要素区域は、ＳＰＳ有力な導出解からＷＬＡＮ−ＰＳ推定位置の間の距離に基づいて増やされる。

【0151】

図１３は、ＷＬＡＮ−ＰＳ位置推定１３０１及び推定のＷＬＡＮ−ＰＳ予測誤差１３０３並びに更にＳＰＳ位置推定１３０２及び推定のＳＰＳ予測誤差１３０４を図解している。各システムによって報告される不確定要素は、位置推定の予測誤差である。

【0152】

その様なシステムでは、ＳＰＳ及びＷＬＡＮ−ＰＳは、それぞれ、位置推定及び更にその位置推定における予測誤差の推定を提供している。両方のシステムによって提供される位置推定の予測誤差は、位置推定の誤差のより良い推定を提供するために結合される。例えば、各システムが、報告された位置周囲の区域を推定位置の不確定要素として提供する場合（１３０３及び１３０４）、統合システムは、最終位置推定の不確定要素を推定するために不確定要素区域の重複部１３０５及び更に推定位置間の距離１３０６を考察する。ＳＰＳ及びＷＬＡＮ−ＰＳによって推定される位置の間の距離が大きいほど、位置推定の予測誤差は高くなる。別の実装では、システムは、最終位置推定として最も低い不確定要素を備える位置推定を選択することができる。

【0153】

図１４は、統合ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳシステムのブロック図を図解しており、ここでは、それぞれのシステムの予測誤差は従来式の方法を用いて計算され、結果は、統合誤差推定システム装置１４１１に提供される。統合誤差推定１４１１は、ＷＬＡＮ−ＰＳ及びＳＰＳによって報告された位置の間の一致性を考察することで最終予測誤差を計算する。一致性は、先に論じたように、受信機クロックバイアスを比較することで決定することもできる。

【0154】

幾つかの実施形態では、ＳＰＳは、携帯装置が静止していることを検出することができる。一般的には、携帯装置の速度又は速さを推定するために４つのＳＰＳ衛星から測定値を受け取る。本方法及び本システムは、２つ又はそれ以上の衛星からのドップラー周波数測定値の一致性を検証することで、僅か２つの衛星からの測定値を使用して携帯装置が静止しているか否かを決定することができる。装置が静止している場合、ＳＰＳからのドップラー測定値は、装置の初期位置に対する衛星の運動及び受信機のクロックの周波数オフセットによって完全に説明されなければならない。受信機クロックオフセットは、２つ又はそれ以上の衛星からのドップラー測定値を与えられて推定することができる。ユーザーが静止しているという仮説は、推定受信機周波数バイアスがＳＰＳドップラー方程式で置き換えられた後、残余部の大きさに基づいている。

【0155】

携帯装置が静止していることが分かると、ハイブリッドシステムは、装置が動いている時とは異なってＷＬＡＮ−ＰＳに応答させることができる。例えば、ＷＬＡＮ−ＰＳは、それほど頻繁ではなく、例えば１秒に１回、位置の更新を行うことで電力を節約することができる。更に、ＷＬＡＮ−ＰＳは、携帯装置が静止している時間間隔を通して検出されたＷＬＡＮアクセスポイントの全てを考察し、携帯装置の改良された位置を推定するために集合的な情報を使用することができる。これは、ＷＬＡＮ−ＰＳが、アクセスポイントから受信した信号強度のより良い推定を取得することができ、及びユーザーが静止している時には、多重通路に起因する電源変動をより一層緩和することができるからである。多重通路は、２つ又はそれ以上の通路を通って受信アンテナに届く無線信号をもたらし、電力を変動させる伝播現象であり、それは、無線伝播分野の専門家には周知の現象である。

【0156】

図１５は、２つ又はそれ以上の衛星に基づく静止したユーザーの検知を図解している。

【0157】

携帯装置１５０３が２つ又はそれ以上の衛星１５０１、１５０２を検出する場合、携帯装置は静止している又は衛星からの受信信号のドップラー測定から動いていることを決定することができる。

【0158】

第１の段階は、ＷＬＡＮ−ＰＳによって計算することができる携帯装置１５０３の概略的な位置を探しだすことである。携帯装置の位置についてのこの概略的な推定は、他の測位技術によっても同様に提供され得る。携帯装置の位置についての概略的な推定は、約２キロメータまでの誤差を有する場合があるが、ＷＬＡＮ−ＰＳによる位置の概略的な推定の精度は最大で２百メートルである。

【0159】

携帯装置は、図１５では衛星１５０１及び１５０２で示される、少なくとも２つの衛星からの信号を取得することができる。携帯装置は、更に、信号取得の正にその時点の衛星の速度が分かっている。言い換えれば、携帯装置１５０３が時間ｔに衛星１５０１及び１５０２から信号を取得する場合、時間ｔの時点の衛星の速度を携帯装置は分かっている。全ての衛星は、いつの時点においてもその速度を送信しているので、携帯装置１５０３は、衛星から受信したメッセージを復号化することで取得した衛星１５０１及び１５０２の速度を確定することができる。携帯装置は、他の源、例えばセルラーネットワークから衛星速度を受信することもできる。

【0160】

速度は、大きさ及び方向を備えたベクトルであり、衛星１５０１及び１５０２に関してそれぞれ速度Ｖ１及びＶ２で示されている。衛星の運動に起因するドップラー周波数は、速度に基づいて計算される。衛星毎のドップラー周波数を得るための簡易方程式は、以下のようである。

【数3】

【0161】

λは、ＳＰＳ無線の波長であり、どの様なＳＰＳシステムでも既知のものであり、ｆｄは、ドップラー周波数である。

【0162】

携帯装置は、各衛星から受信した信号の周波数を測定する。各衛星の伝送周波数は分かっているので、携帯装置は、受信信号周波数及び伝送信号周波数間の差を測定することができる。受信周波数及び伝送周波数の差は、衛星１５０１及び１５０２ではそれぞれｆｍ１及びｆｍ２と表示される。

【0163】

内部クロックの携帯装置周波数オフセットがｆ０であり、携帯装置１５０３の速度がｖｍである場合、各衛星から測定される周波数は、以下のように計算される。

【数4】

【0164】

角度α１及びα２は、衛星の速度ベクトルと、衛星１５０１及び１５０２それぞれに関して携帯装置を衛星まで結ぶ線と、の間に存在する。携帯装置は、装置の位置、衛星の位置及び衛星の速度ベクトルに基づいて角度を計算することができる。携帯装置が静止している場合、上記の方程式は以下のように書き換えられる。

【数5】

【0165】

これらの方程式で携帯装置に関して未知の要素は、ｆ０だけであり、各衛星の方程式それぞれから見つけることができる。携帯装置が静止している場合、全ての取得衛星からのｆ０の値は、同じになるであろう。言い換えれば、全ての取得衛星のための方程式から得られるｆ０の値が同じではない場合、携帯装置は静止していない。

【0166】

開示する主題の別の実施形態は、ＷＬＡＮ−ＰＳを使用することで携帯装置の環境特性を提供する方法に関している。ＷＬＡＮ ＡＰは、測位目的で調査される比較的小さい受信可能範囲を有する静止した無線送受信機である。調査過程の間、ＷＬＡＮ ＡＰと関連付けられる特性の１つは、環境特性であり得る。その後、携帯装置によって検出されたＷＬＡＮアクセスポイントは、携帯装置が作動している環境を決定するためにまとめて使用される。環境特性は、ＷＬＡＮアクセスポイントの属性、例えばＡＰ付近の建築物の密度、ＡＰ付近の建築物の高さ及びＡＰがビルの谷間、都市又は郊外にあるか否か、として考えてもよい。アクセスポイントの環境特性に関するデータは、アクセスポイントの関連データベースに存在する場合があり、ユーザー装置によってそこで取得することができる。区域の細分性は、ＷＬＡＮアクセスポイントで特徴付けられるが、様々であってもよく、建築物ほど小さい又は周辺地域ほど大きい場合がある。環境情報は、位置取得を処理するシステム及び／又は電力管理用のシステムを調整するために、ＳＰＳ、ＷＬＡＮ−ＰＳ及び更に両方のシステムの統合導出解によって使用することができる。例えば、携帯装置がビルの谷間環境にあるという事実についての情報は、ハイブリッドシステムにＷＬＡＮ−ＰＳだけを信頼するようにさせ、一方で郊外環境にある場合、ＳＰＳは、携帯装置の位置及び他の属性を推定する主要な源と見なされるであろう。

【0167】

開示する主題及びシステムの別の実施形態は、ＷＬＡＮ ＡＰを使用することでＳＰＳ受信機の内部クロックの安定性を維持する方法を提供している。これは、安定したクロックを備えたＷＬＡＮ装置によって伝送される信号の既知の時間間隔を測定することで実現することができる。ＳＰＳ受信機の内部クロックの安定性を維持することは、位置決定に重要である。例えば、それは、衛星信号をより高速で取得すること、より低電力で作動することが可能であること及び更に、より少ない衛星で位置決定（位置推定）を提供すること、に有用である。ＷＬＡＮ規格は、ＷＬＡＮ８０２．１１規格ＤＩＦＳ（ＤＣＦフレーム間空間）、ＳＩＦＳ（短フレーム間空間）又はスロット時間などにあるような、幾つかのパケットヘッダ、幾つかのパケットの幾つかの分野を、これらに限定するわけではないが、含む一定の時間間隔を画定しており、携帯装置は、長期に亘って内部クロックバイアスを測定し安定性を維持するためにそれらの既知の時間間隔を使用することができる。

【0168】

様々なクロック安定性を備えたＷＬＡＮアクセスポイントが存在する場合がある。この場合、安定したクロックを備えているアクセスポイントを特定するデータは、ＷＬＡＮ ＡＰの特性の一部として考えることができる及び／又は特性は、アクセスポイントのデータベースにあり、そこから取得することができる。

【0169】

初期位置及びクロック情報を提供することに加えて、ＷＬＡＮ測位システムは、ＷＬＡＮを使用することができるＳＰＳ受信機にクロック更新を提供することができる。全てのＳＰＳ受信機は、ＧＰＳクロック情報の表示を維持するために内部発振器を備えている。しかしながら、それらの発振器は、時間の正確な測定を維持することに不備があるので、ＳＰＳ受信機内部のクロックは、漂動する。このクロック漂動は、位置推定誤差を引き起こす場合がある。正確なＧＰＳクロック情報をＳＰＳシステムに提供しているＷＬＡＮ−ＰＳによって、ＷＬＡＮ測位システムは、その様な位置推定誤差の回避を促進する。更に、ＳＰＳ受信機は、ＧＰＳクロック情報の高度に正確な測定を維持することができるので、それらは、位置推定計算ではノイズ比（ＳＮＲ）値よりも比較的低い信号で作動することができる。ＳＰＳ受信機によるＳＰＳタイミング維持は、衛星から受信された信号の時間の不確定要素を減らす。従って、ノイズから信号を引き出すことはより容易であり、ＳＰＳ受信機は、ＳＰＳ信号の観点から、より弱い信号を検出し、より厳しい位置で作動することができる。従って、方法の態様は、ＳＰＳ受信機が、そのような望ましいＳＰＳ信号状態を下回る区域で作動することを可能にする。

【0170】

本開示の別の実施形態は、初期のタイミング及び位置情報をＳＰＳ受信機に提供することでＳＰＳ受信機推定の精度を高めるために、ＷＬＡＮ地方自治体ネットワークを使用することに関している。ＷＬＡＮ地方自治体ネットワークは、ＷＬＡＮ技術を用いて無線接続を提供するために、市の役人によって又はその管理下で市に設置される市全域に及ぶＷＬＡＮネットワークである。ＷＬＡＮ地方自治体ネットワークデータを用いてＳＰＳ受信機の位置推定精度を改良する方法及びシステムの態様は、以下の項目から構成される。

【0171】

ＧＰＳクロック情報を提供することによってＳＰＳ位置推定を支援するために、地方自治体ＷＬＡＮアクセスポイントは、ＧＰＳクロックと同期化されなければならない。地方自治体ネットワークのＷＬＡＮアクセスポイントは、以下の例証的な方法、（１）地方自治体ネットワークの各ＷＬＡＮ ＡＰは、ＧＰＳ無線信号からＧＰＳクロック情報を引き出す装置を装備することができる、ＳＰＳを使用することができるＷＬＡＮ ＡＰの使用、（２）ＧＰＳクロック情報は、１か所で引き出され、その後地方自治体ネットワークの全てのＷＬＡＮ ＡＰに分配されることができる、同期化される集権的クロック分配エンティティの使用及び（３）ＷＬＡＮ ＡＰの高品質発振器の使用、の内の１つを用いることでＧＰＳクロックと同期化することができる。発振器は時間を測定し、ＧＰＳクロックとの同期化を維持するために使用されている。ＷＬＡＮ ＡＰ発振器の品質がＳＰＳ受信機の発振器よりも高い限り、ＷＬＡＮ ＡＰによって提供されるタイミングは、ＳＰＳ受信機よりも高くなるであろう。従って、ＳＰＳ受信機は、内部クロックを使用するよりも良好にタイミングを維持するために、ＷＬＡＮ ＡＰを使用することができる。ＧＰＳクロック情報を引き出す単一のモジュール（ここでは「クロック分配エンティティ」）は、ＧＰＳクロック情報を引き出し、その後、ネットワークの全てのＷＬＡＮアクセスポイントにタイミングを提供する唯一のユニット及び唯一の位置である。

【0172】

更に、ＷＬＡＮ受信機がＳＰＳ受信機に統合される場合、ＳＰＳ受信機は、ＷＬＡＮ地方自治体ネットワークのＷＬＡＮアクセスポイントから受信された信号からタイミング情報を引き出すためにＷＬＡＮ受信機を使用することができる。初期タイミングをＳＰＳ受信機に提供する着想は、ＷＬＡＮ地方自治体ネットワークに関して説明されてきたが、それは、ＧＰＳクロックに同期化されるどのようなＷＬＡＮネットワークにも適用することができる。

【0173】

本発明の説明及び実施形態を検討すれば、本発明の本質から逸脱すること無く本発明を実現する中で修正及び均等な置き換えを行うことができることは、当業者には理解頂けるであろう。従って、本発明は、上文で明示的に説明した実施形態によって制限されるように意図されてはおらず、本発明はこの後の特許請求の範囲によってのみ制限される。更に、開示される実施形態の特徴は、追加的な実施形態を作り出すために本発明の範囲の中で組み合わせる、再配置するなどを行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】