JP4738701B2 - 装置の位置推定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置の位置推定を提供する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ分野の最近の進歩は、ＧＰＳ受信機が広範囲な適応及び用途となるように相対的に安価に製造できるようにした。しかしながら、場所に基づくサービスを利用したり、場所に基づく機能を実行することを所望する全ての装置内にＧＰＳ受信機を提供することは、多くのＧＰＳ受信機となってしまい、そのため累積的なコストは高価で手が出なくなってしまう。
【０００３】
例えば、ホームネットワーク環境を考えてみる。この環境では、緊急のコールの事象において位置をセルラー電話のネットワークオペレータへ提供するためのＧＰＳ能力を持つモバイル電話と、米国特許第５６２１７９３号に述べられるようなテレビアクセス制御を提供するためのＧＰＳ能力を持つテレビと、局地的な天気予報のような、ウェブサイトからの局地的な特別の情報を取り出すためのＧＰＳ及びインターネット能力を持つパーソナルコンピュータとを提供する。斯様なホームネットワーク環境では、各々が実質的に同じ場所に戻る、３個のＧＰＳ受信機が必要とされるだろう。
【０００４】
更に、一つのＧＰＳ受信機は位置決定を戻すことができない場合、例えばそれに欠陥があるか又は充分なサテライトを見ることができないならば、他の近くにあるＧＰＳ受信機はバックアップ又はアシスタントを提供できない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、これらの問題を排除するか又は少なくとも小さくした装置の位置推定を提供する改善された方法を提供することである。
【０００６】
本発明の第１の側面によると、第１の装置付近にある別個の第２の装置の位置を決定するステップと、第２の装置の位置を第１の装置へ供給するステップと、第１の装置の位置推定として第２の装置の位置を用いるステップとを有し、第２の装置が、第１の装置の位置推定として、その位置を供給する以外の、その位置に基づく機能を実行する方法を提供する。
【０００７】
本発明の第１の側面による方法は、ＧＰＳ受信機のような位置決定手段のより効率的な使用を提供し、これにより１つの位置決定手段が少なくとも２つの装置にサービスすることができる。注意すべきは、第１の装置の位置推定として第２の位置を供給する以外の、第２の位置に基づく機能を実行するように構成された第２の装置は、第２の装置が、位置決定手段の唯一の目的が第１の装置に位置決定を提供することである当該スタンドアローンの位置決定手段である実施例を含む意図ではないことである。
【０００８】
第２の装置の位置は、第１の装置と第２の装置とを結合するケーブルのような物理的通信リンクを使用して、又は択一的に、ブルートゥースリンクのような無線通信リンクを使用して、第１の装置へ供給される。
【０００９】
本発明の第２の側面によると、第１の装置付近にある別個の第２の装置の位置を決定するステップと、第２の装置の位置を第１の装置へ供給するステップと、第１の装置の位置推定として第２の装置の位置を用いるステップとを有し、第２の装置の位置が、ブルートゥースリンクのような無線通信リンクを使用して第１の装置へ供給される、方法を提供する。
【００１０】
本発明の第１又は第２の何れかの側面による方法は、第２の装置がその位置を第１の装置へ供給するという要求を第１の装置から第２の装置へ送信するステップを更に有する。この場合、第１の装置がその位置を決定するための位置決定手段を有すると、当該位置決定手段が作用しないとき、好ましくは作用しないときだけ、要求は送信される。このことは、不具合のあるＧＰＳ受信機又は例えば都市環境における信号妨害により生じる貧弱な受信のためＧＰＳ信号を取得できないＧＰＳ受信機に対して適応するであろう。
【００１３】
本発明の上述の及び他の特徴並びに利点が、添付図面を参照して、セルラー電話ネットワークに使用されるＧＰＳ受信機を有するモバイルセルラー電話の実施例を例示して、これ以降の説明で明らかになるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１によると、２つの実質的に同一のモバイルユニットＭＳ１、ＭＳ２が示され、各々は通信送信機（Comm Tx）と通信アンテナ１０に接続され２方向ブルートゥース通信用の通信マイクロプロセッサ（Comm μc）１２により制御される受信機（Comm Rx）１１とを有する。
【００１５】
更に、各モバイルユニットＭＳ１、ＭＳ２は、ＧＰＳアンテナ１３に接続され、周回しているＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ拡散スペクトラム信号を受信するＧＰＳマイクロプロセッサ（ＧＰＳ μc）１５により制御されるＧＰＳ受信機（ＧＰＳ Rx）１４を有する。動作時、ＧＰＳ受信機１４は、アンテナ１３を通じてＮＡＶＳＴＡＲ ＳＰＳ ＧＰＳ信号を受信し、通常はＲＦインタフェレンス帯域の出力を最小にするための受動バンドパスフィルタリング、前置増幅、中間周波数（ＩＦ）へのダウンコンバージョン及びＡＤ変換によりその信号を前置処理する。その結果、デジタルＩＦ信号は、利用可能な衛星からの全ての情報を依然含んだまま変調されていて、ＧＰＳマイクロプロセッサ１５のメモリへ行く。ＧＰＳ信号が、それから取得され、擬似レンジ情報を取り出す目的でトラックされる。当該情報からモバイル電話の位置が従来のナビゲーションアルゴリズムを使用して決定できる。ＧＰＳ信号取得及びトラッキングのための斯様な方法は、例えば、GPS Principles and Applications (Editor, Kaplan) ISBN 0-89006-793-7 Artech Houseの第４章（GPS satellite signal characteristics）及び第５章（GPS satellite signal acquisition and tracking）からもよく知られている。ＧＰＳマイクロプロセッサ１５は、オプション的に通信マイクロプロセッサ１２を伴って汎用のマイクロプロセッサ、又はＧＰＳのＡＳＩＣに組み込まれたマイクロプロセッサの形式で実施されてもよい。
【００１６】
ＭＳ２のＧＰＳマイクロプロセッサ及びＧＰＳ受信機が、例えば都市環境の障害のために、ＧＰＳ信号を取得できない場合、モバイルＭＳ２は、近くにあるＲＦ受信機へこれらの位置を供給することにより応答するような要求を報知するユニットである。この場合、自分の位置を決定できるモバイルユニットＭＳ１がその位置を送信して応答し、この際モバイルユニットＭＳ２は当該応答を受信し自分の位置推定としてモバイルユニットＭＳ１の位置決定を使用する。モバイルユニットＭＳ１は、表示を通じてユーザにこの推定を送る。ブルートゥースリンクのような短いレンジのＲＦ通信リンクが使用されると、ＭＳ１の位置決定が不正確でもちろんないならば、かなりの精度で見積もることが可能である。
【００１７】
ＧＰＳ可能なモバイルセルラ電話ＭＳ３が短いレンジの通信リンクを使用して、すなわちセルラ電話ネットワーク内の基地局と通信するように要求される通信ハードウェアとは別個に、テレビと通信する第２の例が図２に概略的に示される。図１のモバイルユニットのように、ブルートゥースリンクが適当であろう。
【００１８】
テレビ及び内蔵の受信機は、その位置の知識をテレビアクセス制御を供給し盗用を防止するために利用してもよい。例えば、テレビアクセス制御は、近くのモバイル電話ＧＰＳ受信機から位置推定を受信することにより働き、これにより現在の位置が認証された位置と整合するときだけ入力ビデオ信号が復号され表示される。しかしながら、それ自体がＧＰＳ受信機を有するというよりはむしろ、テレビは、近くにあるモバイルセルラ電話と通信するために無線リンクを具備し、そこからテレビはモバイル電話内のＧＰＳ受信機の位置決定に基づくその位置推定を受信する。
【００１９】
ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳ可能なモバイルセルラ電話ＭＳ３がインターネットを使用して遠隔的にアクセスするためにラップトップコンピュータで使用される第３の例が、図３に概略的に示される。位置に基づくサービスを提供するウェブサイトにアクセスするとき、ラップトップは、当該ラップトップへ送信されモバイル電話を通じてウェブサイトのサーバへ供給される位置をモバイル電話から要求する。
【００２０】
最初の位置決めのための時間を低減するために、斯様なモバイル電話のＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ信号をもっと速く得るために基地局アシスタントを具備する。斯様なアシスタントは、ＧＰＳ受信機内で使用されるローカルオシレータを較正するため正確なキャリア周波数基準信号と、その衛星に対するドップラーシフトが決定される衛星の暦及び位置推算データを更新するためのデータメッセージと現行のＰＲＮコードフェーズとを基地局による受信機への供給を含む。斯様なアシスタントで、ターゲットのＰＲＮコードが占有するために知られているコードフェーズ及び狭いレンジの周波数だけをスイープすることが可能となり、これにより、調べられる必要があるコード例の数を低減し、よってコード取得の時間を低減する。基地局アシスタントは、更に米国特許第５８４１３９６号及び第５８７４９１４号で説明されていて、ここに参照として組み入れられる。
【００２１】
現在、ＧＰＳは、最も有名なのはTime and Ranging (NAVSTAR) GPSを持つナビゲーションシステム、米国国防省（US Department of Defense）により開発され操作される全天候型スペースベースのナビゲーションシステムに従っているが、ＧＰＳにある一般的な原理は共通であり、単にＮＡＶＳＴＡＲに限定されるものではない。したがって、ＧＰＳは、異なる位置にある複数の無線送信機と無線送信機の送信の到着時間に基づいた位置を決定する受信機とを有する位置決定システムに言及する。電話が関連している限り、これは、時間測定が基地局により採用され、モバイル電話へ中継された基地局三角測量を含むだろう。
【００２２】
本発明は、加入者アドレス、よってその位置へのアクセスを持つ固定電話、又はその位置を語ることができる、近くのＧＰＳ可能なモバイル電話から、将来の普及の為に記憶できる、中央ヒーティングコントローラのような従来の固定装置のような、ＧＰＳではない位置決定手段にも等しく適用できる。
【００２３】
本発明の開示を読んで、他の変形例が当業者には明らかであろうし、ＧＰＳ受信機の設計、製造及び使用並びにその部品ですでに知られ、ここですでに述べられた特徴に加えて又はそれに代えて用いられる他の特徴を含んでもよい。特徴の特定の組合せに対してこの明細書内にクレームが規定されているけれども、本発明の開示の範囲は、明瞭に又は暗示的にここに説明された特徴の新たな組合せ及び如何なる特徴も、現在クレームに記載されたのと同一の発明であるにせよないにせよ、本発明と同じ問題の全て又は幾らかを低減するにせよしないにせよ、含まれてもよい。本出願人は、本願又は本願から出てきた他の出願の審査中に斯様な特徴及び／又は斯様な特徴の組合せに対する新たなクレームが規定されてもよいことをここに注記する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による２つのモバイルユニットＭＳ１、ＭＳ２を概略的に示す。
【図２】 本発明によるモバイルセルラー電話及びテレビを概略的に示す。
【図３】 本発明によるモバイルセルラー電話及び携帯コンピュータを概略的に示す。

Claims (7)

1. 第１の装置の位置推定を提供する方法であって、
   前記第１の装置付近にある別個の第２の装置の位置を決定するステップと、
   前記第２の装置の位置を前記第１の装置へ供給するステップと、
   前記第１の装置の位置推定として前記第２の装置の位置を用いるステップと
   前記第２の装置が前記第１の装置へ前記第２の装置の位置を供給する要求を、前記第１の装置から前記第２の装置へ送信するステップとを有し、
   前記第１の装置がその位置を決定するための位置決定手段を有し、当該位置決定手段が作用しないとき前記要求が送信される、
   前記第２の装置が、前記第１の装置の位置推定として、その位置を供給する以外の、その位置に基づく機能を実行する方法。
2. 前記第２の装置の位置が物理的通信リンクを使用して前記第１の装置へ供給される、請求頂１に記載の方法。
3. 前記物理的通信リンクが前記第１の装置と前記第２の装置とを結合するケーブルである、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２の装置の位置が無線通信リンクを使用して前記第１の装置へ供給される、請求項１に記載の方法。
5. 前記無線通信リンクがブルートゥースリンクである、請求項４に記載の方法。
6. 前記第２の装置が、ＧＰＳ受信機を有する、請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記位置決定手段が作用しないときにのみ前記要求が送信される、請求項１に記載の方法。

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