JP6684821B2 - 自動車用アドホックリアルタイムキネマティックロービングネットワーク - Google Patents

自動車用アドホックリアルタイムキネマティックロービングネットワーク Download PDF

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Description

本発明は、全体として、全地球測位システム（ＧＰＳ）に関し、さらに詳しくは、ＧＰＳシステムにおける自動車用アドホックリアルタイムキネマティックロービングネットワークの実装の方法及び／又は装置に関する。
従来のＧＰＳシステムは一般に、リアルタイムキネマティック（ＲＴＫ）を使用して、固定の地上観測基準点を提供する。従来のシステムでは、高価なセンサを使用して、標準的なＧＰＳの精度を向上させている。かかるシステムは、農業用途及び土地測量用途でセンチメートルレベルの精度を提供するのに有益である。従来の自動車用全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機は、センサベースのデッドレコニング搭載の位置ソリューションを採用して、屋外条件で最大５メートルの精度を維持する。次世代自動車用位置ソリューションは、車線を安全に検知する、及び／又は自動運転をサポートするために、おそらくより高い精度を必要とするであろう。従来のシステムは、次世代自動車用位置決定システムの安全かつ広範な使用に必要とされる精度をサポートしていない。
自動車用アドホックリアルタイムキネマティックロービングネットワークを実装してＧＰＳシステムの精度を高めることが好ましいであろう。
米国特許出願公開第２０１１／０１８１４６５号明細書
本発明は、（ｉ）無線ネットワーク及び（ｉｉ）ＧＰＳ衛星に接続するように構成されているアンテナに関する態様を包含する。プロセッサは、命令を実行するように構成されている。メモリは、命令を記憶するように構成されていて、命令は、実行時に、（ｉ）無線ネットワークに接続されている基準デバイスであって、（ａ）識別コード及び（ｂ）補正値を有する基準デバイスの位置を特定する工程と、（ｉｉ）補正値が品質検査に合格するかどうかを決定する工程と、（ｉｉｉ）補正値が品質検査に合格する場合、ＧＰＳ衛星に接続したときに補正値を使用して局所的条件を補償する工程と、を実施するものである。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、無線ネットワークはセルラーネットワークを備える。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、基準デバイスは静止デバイスである。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、品質検査は、基準デバイスの位置及び補正値更新後の経過時間を検査することを備える。いくつかの実施形態では、基準デバイスの位置及び補正値更新後の経過時間を検査することを実行し、位置が最小許容距離を下回るとき、装置は補正値を使用する。いくつかの実施形態では、基準デバイスの位置及び補正値更新後の経過時間を検査することを実行し、補正値更新後の経過時間が所定の閾値を下回るとき、装置は補正値を使用する。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、局所的条件は、ノイズ及び電離層干渉のうちの少なくとも１つを備える。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、装置は車両内に配置される。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、基準デバイスは駐車車両内に配置される。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、基準デバイスはアイドリング車両内に配置される。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、基準デバイスは地上基地局内に配置される。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、補正値はＧＰＳ衛星から取得したＧＰＳデータを向上させたものである。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、補正値が品質検査で不合格になる場合、装置はＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳデータを使用し続ける。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、装置は、（ｉ）第１のモードで基準デバイスの機能を実施し、（ｉｉ）第２のモードで位置データを決定するように構成されている。いくつかの実施形態では、第１のモードで基準デバイスの機能を実施し、第２のモードで位置データを決定する装置を実装し、基準デバイスの機能は、ネットワーク上の他の装置の補正値を計算することを備える。いくつかの実施形態では、第１のモードで基準デバイスの機能を実施し、第２のモードで位置データを決定する装置を実装し、位置データは、ＧＰＳ衛星への接続及び補正値に基づいている。
上述の装置態様のいくつかの実施形態では、補正値は、車両位置決定のためのリアルタイム精度補正を実装する。
本発明の目的、特徴、及び利点は、ＧＰＳシステムを提供することを含む。このＧＰＳシステムは、（ｉ）アドホックリアルタイムキネマティックロービングネットワークを実装してもよく、（ｉｉ）車両に使用されてもよく、（ｉｉｉ）使用可能な基地局の数を増やすことによって精度を向上させてもよく、（ｉｖ）駐車中の車をアドホック基地局として使用してもよく、及び／又は（ｖ）補正データの品質分析を提供してもよい。
本発明のこれら及びその他の目的、特徴、及び利点は、以下の発明を実施するための形態及び添付の特許請求の範囲及び図面から明らかになるであろう。
本発明の内容を示す図である。 モジュールの図である。 モジュールの補正部分の動作を示すフローチャートである。 モジュールの計算部分の動作を示すフローチャートである。 モジュールのネットワーク接続部分の動作を示すフローチャートである。 補正値の計算を示すフローチャートである。
図１を参照すると、本発明の実施形態によるシステム５０のブロック図が示されている。システム５０は全体として、複数の車両５２ａ〜５２ｎ、ネットワーク５４、衛星５６、及び基地局５８を備える。車両５２ａ〜５２ｎはそれぞれ、複数の装置１００ａ〜１００ｎのうちの少なくとも１つを備える。例えば、車両５２ａは装置１００ａを備える。装置１００ａは、図２に関連してより詳細に説明される。
装置１００ａは、ネットワーク５４及び衛星５６の両方又は一方に接続してもよい。ネットワーク５４への接続は、セルラーネットワーク接続（例えば、３Ｇ、４Ｇ ＬＴＥなど）、Ｗｉ−Ｆｉ接続、及び／又は別のタイプの接続を介して実装されてもよい。衛星５６への接続は、ＧＰＳ型接続を介して実装されてもよい。ネットワーク５４への接続により、装置１００ａは、基準デバイス（例えば、基準デバイスモードで動作している装置１００ｂ〜１００ｎ、基地局５８などのうちの１つ又は２つ以上）から補正値などの情報を受信できるようにしてもよい。
ネットワーク５４への接続はまた、基地局５８への接続も可能にしてもよい。一般に、基地局５８は、セルラーの基地局、ユーザーが設置する固定基地局、又は別のタイプの固定基地局などの固定基地局として実装されてもよい。
装置１００ａは、基地局５８から改良情報（例えば、補正値）を受信してもよい。基地局５８が装置１００ａの使用可能範囲にない場合（例えば、基地局５８が２５ｋｍの距離を超えている、補正値が品質及び／又は信頼性検査に合格しない、など）、複数の装置１００ｂ〜１００ｎの探索が行われてもよい。使用可能な装置１００ｂ〜１００ｎが使用可能範囲にあり（例えば、補正値が品質及び／又は信頼性検査に合格する、基地局５８が離れすぎている、基地局５８からの信号が過剰な干渉を有する、など）、かつ使用可能な装置１００ｂ〜１００ｎが現在移動していない場合（例えば、基準デバイスモードで動作している）、装置１００ｂ〜１００ｎによって以前使用された補正値は、改良データ（例えば、補正値）として装置１００ａによって使用されてもよい。いくつかの実施形態では、装置１００ｂ〜１００ｎ（例えば、基準デバイス）は、装置１００ａからの車両位置データに基づいて補正値を計算してもよい。
基準デバイスからの補正値を再利用すること及び／又は基準デバイスに装置１００ａの新しい補正値を計算させることにより、装置１００ａが決定する位置データの精度を向上させるための補正値を決定及び／又は適用するために、装置１００ａが費やす時間量を減少させてもよい。例えば、処理に費やされる時間量及び／又は装置１００ａによって処理で消費される電力量が低減されてもよい。他の実施例では、装置１００ａは、移動中に計算を実施することが不可能であってもよい。車両５２ａの位置及び補正値を能動的に決定することは、車両５２ａの位置を決定するために使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、車両５２ａは移動中であってもよく、ネットワーク５４に接続してもよく、これにより、基準デバイスのうちの１つ又は２つ以上から補正値を取得する。基準デバイスは、車両５２ｂ〜５２ｎ及び／又は基地局５８（例えば、静止デバイス）のうちの１つ又は２つ以上としてよい。例えば、車両５２ａ〜５２ｎは、静止中（例えば、駐車及び／又はアイドリング）の基準デバイスのうちの１つとしてよい。他の実施例では、車両５２ａ〜５２ｎは、移動中の基準デバイスのうちの１つでなくてもよい。基準デバイスが使用可能範囲内の基地局５８である場合、補正値は正確であると想定してもよい（例えば、補正値は品質検査に合格していると想定してもよい）。基準デバイスの数及び／又はタイプは、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
モジュール１００ａ〜１００ｎは、それぞれの車両５２ａ〜５２ｎ内に配置された状態のものが示されている。モジュール１００ａ〜１００ｎは、単一ユニット（例えば、設置されたデバイス及び／又はモジュール）及び／又は分散型ユニットとして実装されてもよい。例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎの様々な構成要素は、車両５２ａ〜５２ｎ内及びその上の様々な場所に実装されてもよく、電子ネットワークによって接続されてもよい。電子ネットワークは、デジタル信号の形式で情報の共有を可能にする構成要素（例えば、シリアルバス、配線及び／又はインターフェイスによって接続された電子バス、無線インターフェイスなど）のうちの１つ又は２つ以上を接続する。いくつかの実施形態では、モジュール１００ａ〜１００ｎは、車両１００ａ〜１００ｎのインフォテインメントモジュール内に実装されてもよい。車両５２ａ〜５２ｎ内及び／又はその上のモジュール１００ａ〜１００ｎの位置は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
図２を参照すると、装置（又はモジュール）１００ａの図が示されている。装置１００ａは全体として、ブロック（又は回路）１０２、ブロック（又は回路）１０４、ブロック（又は回路）１０６、及び／又はブロック（又は回路）１０８を備える。回路１０２は、プロセッサを実装してもよい。回路１０４は、アンテナを実装してもよい。回路１０６は、メモリを実装してもよい。回路１０８は、通信ポートを実装してもよい。他のブロック（又は回路）を実装してもよい（例えば、クロック回路、Ｉ／Ｏポート、電源コネクタなど）。例えば、ブロック（又は回路）１１４は、フィルタを実装した状態のものが示されている。
プロセッサ１０２は、記憶されたコンピュータ読み取り可能な命令（例えば、メモリ１０６に記憶された命令１１０）を実行するように構成されてもよい。プロセッサ１０２は、記憶された命令１１０に基づいて１つ又は２つ以上の工程を実施してもよい。例えば、プロセッサ１０２によって実行／実施される工程の１つは、ネットワーク５４に接続されている基準デバイスのうちの１つ（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの１つ）の位置を特定してもよい。他の実施例では、プロセッサ１０２によって実行／実施される工程の１つは、補正値が品質検査に合格するかどうかを決定してもよい。更に他の実施例では、プロセッサ１０２によって実行／実施される工程の１つは、ＧＰＳ衛星５６に接続されたときに補正値を使用して局所的条件を補償してもよい。プロセッサ１０２によって実行される命令及び／又は実施される命令の順番は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。プロセッサ１０２は、アンテナ１０４、メモリ１０６、及び／又は通信ポート１０８に対してデータを送受信しているものが示されている。
アンテナ１０４は、セルラーネットワーク（例えば、ネットワーク５４）及び／又はＧＰＳネットワーク（例えば、衛星５６）の両方に接続できるデュアルバンドアンテナとして実装されてもよい。他の実施例では、アンテナ１０４は、２つのアンテナとして実装されてもよい。例えば、１つのアンテナがネットワーク５４に接続するように特別に設計されてもよく、その一方で、他のアンテナは、ＧＰＳネットワーク５６に接続するように最適化されているものとして実装されてもよい。アンテナ１０４は、個別のアンテナモジュール及び／又はデュアルバンドアンテナモジュールとして実装されてもよい。
メモリ１０６は、ブロック１１０及びブロック１１２を備えてもよい。ブロック１１０は、コンピュータ読み取り可能な命令（例えば、プロセッサ１０２によって読み取り可能な命令）を記憶してもよい。ブロック１１２は、車両位置データを記憶してもよい。例えば、車両位置データ１１２は、様々なデータセット１２０ａ〜１２０ｎを記憶してもよい。データセットの例は、位置座標１２０ａ、ＩＤ番号１２０ｂ、タイムスタンプ１２０ｃ、補正値１２０ｄ、デッドレコニングデータ１２０ｅ、及び／又は他のデータ１２０ｎであってもよい。
位置座標１２０ａは、ＧＰＳ衛星５６からモジュール１００ａによって取得された位置データを記憶してもよい。ＧＰＳ衛星５６は、位置データ精度の特定の解像度を提供してもよい。いくつかの実施形態では、位置座標１２０ａは、特定の用途（例えば、車線検知、自動運転など）に十分な精度を提供できない場合がある。改良データは、位置座標１２０ａの精度を向上させてもよい。車両５２ａ〜５２ｎのうちの１つが静止している場合（例えば、基準デバイスの１つとして機能している）、位置座標１２０ａは、１つ又は２つ以上のモジュール１００ａ〜１００ｎの間の距離を決定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、位置座標１２０ａは、フィルタ１１４によって計算されてもよい。
ＩＤ番号１２０ｂは、ネットワーク５４内での車両５２ａ〜５２ｎの識別情報を決定するために使用されてもよい。ＩＤ番号１２０ｂは、車両５２ａ〜５２ｎのそれぞれの識別システムを提供してもよい。例えば、ＩＤ番号１２０ｂは、モジュール１００ａ〜１００ｎそれぞれが、どのモジュールに対して通信するかを認識できるようにしてもよい。
タイムスタンプ１２０ｃは、車両位置データ１１２の経過時間を決定するために使用されてもよい。例えば、タイムスタンプ１２０ｃは、車両位置データ１１２が信頼できる又は信頼できないと見なすべきかどうかを決定するために使用されてもよい。タイムスタンプ１２０ｃは、モジュール１００ａ〜１００ｎが車両位置データ１１２を更新するときに更新されてもよい。例えば、タイムスタンプ１２０ｃは、協定世界時（ＵＴＣ）及び／又は現地時間での時刻を記録してもよい。タイムスタンプ１２０ｃの実装は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
補正値１２０ｄは、位置座標１２０ａの精度を高める（例えば、向上させる）ために使用されてもよい。補正データ１２０ｄは、位置座標１２０ａに対するリアルタイム精度補正を実装してもよい。補正データ１２０ｄは、位置座標１２０ａの精度に影響し得る局所的条件を考慮する（例えば、補償する）ために使用されてもよい。
デッドレコニングデータ１２０ｅは、過去及び／又は現在の情報を記憶するために使用されてもよく、これにより、車両５２ａで移動する位置を決定する。例えば、デッドレコニングデータ１２０ｅは、車両５２ａの以前決定された位置を記憶してもよい（例えば、推定速度、推定移動時間、推定場所など）。以前決定された位置は、車両５２ａの現在位置の決定を助けるために使用されてもよい。デッドレコニングデータ１２０ｅを決定するための実装及び／又は記憶された情報は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
通信ポート１０８は、モジュール１００ａが外部デバイス及び／又はモジュールと通信することを可能にしてもよい。例えば、モジュール１００ａは、外部電子バス７０に接続された状態のものが示されている。いくつかの実施形態では、電子バス７０は、車両コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）として実装されてもよい。電子バス７０は、電子有線ネットワーク及び／又は無線ネットワークとして実装されてもよい。全体として、電子バス７０は、１つ又は２つ以上の構成要素（例えば、シリアルバス、配線及び／又はインターフェイスによって接続された電子バス、無線インターフェイスなど）を接続してもよく、これにより、デジタル信号の形態での情報の共有を可能にする。通信ポート１０８は、モジュール１００ａが、車両５２ａの様々なインフラストラクチャと車両位置データ１１２を共有することを可能にしてもよい。例えば、モジュール１００ａからの情報は、ドライバへの表示用インフォテインメントデバイスに伝達されてもよい。他の実施例では、ポータブルコンピューティングデバイス（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、スマートウォッチなど）への無線接続（例えば、Ｗｉ−ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、セルラーなど）は、モジュール１００ａからの情報がユーザーに表示されることを可能にしてもよい。通信の方法及び／又は送信されるデータのタイプは、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
フィルタ１１４は、線形２次予測を実施するように構成されてもよい。例えば、フィルタ１１４は、カルマンフィルタを実装してもよい。全体として、フィルタ１１４は、統計的に最適な推定を行うために入力データに対して再帰的に動作してもよい。例えば、フィルタ１１４は、位置座標１２０ａを計算する及び／又は位置座標１２０ａの精度を推定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、フィルタ１１４は、個別のモジュールとして実装されてもよい。いくつかの実施形態では、フィルタ１１４は、記憶された命令１１０の一部として実装されてもよい。フィルタ１１４の実装は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
局所的条件は、位置座標１２０ａの決定に影響を及ぼし得る、任意のタイプの干渉及び／又は要因であってもよい。局所的条件は、位置座標１２０ａの信頼性を低下させてもよい。例えば、局所的条件は、電離層干渉、ノイズ、密集した都市部によって生じる信号劣化、高層ビルによって生じる信号劣化などに起因してもよい。局所的条件のタイプ及び／又は原因は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
図３を参照すると、方法（又はプロセス）２００が示されている。方法２００は、モジュール１００の補正部分の動作であってもよい。方法２００は全体として、工程（又は状態）２０２、工程（又は状態）２０４、工程（又は状態）２０６、決定工程（又は状態）２０８、工程（又は状態）２１０、工程（又は状態）２１２、工程（又は状態）２１４、決定工程（又は状態）２１６、工程（又は状態）２１８、工程（又は状態）２２０、及び工程（又は状態）２２２を含む。
工程２０２は、方法２００の開始工程であってもよい。工程２０４は、無線ネットワーク５４及び／又はＧＰＳ衛星５６に接続してもよい。次に、工程２０６は、基準デバイス（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの静止しているもの及び／又は基地局５８）の位置を特定してもよい。次に、決定工程２０８は、基準デバイスの位置が特定されている（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの静止しているもの及び／又は基地局５８が範囲内にある）かどうかを決定する。特定されていない場合、方法２００は工程２０６に戻る。特定されている場合、方法２００は工程２１０に進む。
工程２１０は、基準デバイスから識別コード（例えば、ＩＤ番号１２０ｂ）を取得してもよい。次に、工程２１２は、基準デバイスから補正値１２０ｄを取得してもよい。次に、工程２１４は、取得した補正値１２０ｄに品質検査を実施する。
次に、決定工程２１６は、補正値が品質検査に合格するかどうかを決定する。合格しない場合、方法２００は工程２２０に進む（例えば、補正値１２０ｄなしにＧＰＳデータを発行し、補正フラグの値に基づいて補正されていないとしてＧＰＳデータに印を付ける）。合格する場合、方法２００は工程２１８に進む。工程２１８は、補正値を使用して局所的条件を補償する。次に、工程２２０は、車両５２の位置を（例えば、記憶された位置座標１２０ａ及び／又は補正値１２０ｄに基づいて）決定する。次に、工程２２２は方法２００を終了する。
補正値１２０ｄの品質検査は、基準デバイスによって提供される車両位置データ１１２に基づいてもよい。いくつかの実施形態では、モジュール１００は、固定基地局５８に接続してもよい。固定基地局５８からの位置データは、正しいもの（例えば、品質検査に合格する）と見なしてもよい。いくつかの実施形態では、モジュール１００ａは、車両５２ｂ〜５２ｎ内のモジュール１００ｂ〜１００ｎのうちで、基準デバイスモードで動作している他のモジュールに接続してもよい。モジュール１００ａは、他のモジュール１００ｂ〜１００ｎからの車両位置データ１１２を検査してもよい（例えば、品質検査を実施する）。例えば、品質検査は、モジュール１００ａから他のモジュール１００ｂ〜１００ｎまでの最小許容距離（例えば、位置座標１２０ａ）に基づいてもよい。他の実施例では、品質検査は、他のモジュール１００ｂ〜１００ｎのタイムスタンプ１００ｃに基づいてもよい。タイムスタンプ１００ｃが所定の閾値より古い場合、他のモジュール１００ｂ〜１００ｎによって提供された補正データ１２０ｄは、使用するには古すぎる可能性がある（例えば、信頼性が低いと見なされる）。データが品質検査に合格するかどうかを判断するために検査されるデータのタイプ及び／又は使用される閾値は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
図４を参照すると、方法（又はプロセス）３００が示されている。方法３００は、モジュール１００の計算部分の動作であってもよい。方法３００は全体として、工程（又は状態）３０２、工程（又は状態）３０４、工程（又は状態）３０６、決定工程（又は状態）３０８、工程（又は状態）３１０、工程（又は状態）３１２、工程（又は状態）３１４、工程（又は状態）３１６、工程（又は状態）３１８、及び工程（又は状態）３２０を含む。工程３０２は、方法３００の開始工程であってもよい。工程３０４は、モジュール１００がネットワーク５４にアクセスすることを可能にしてもよい。次に、工程３０６は、（例えば、ＧＰＳ衛星５８からの）ＧＰＳデータを決定してもよい。次に、決定工程３０８は、車両５２が移動中かどうかを決定してもよい。
決定工程３０８で車両５２が移動中でないと決定される場合、方法３００は状態３１０に進む。状態３１０は、改良データ（例えば、補正値１２０ｄ）を計算してもよい。次に、工程３１４は、改良データをネットワーク５４に提供する。その後、方法３００は工程３２０に進み、この工程は方法３００を終了する。決定工程３０８で車両が移動中であると決定される場合、方法３００は工程３１２に進む。工程３１２は、車両位置データ（例えば、位置座標１２０ａ）を取得する。次に、工程３１６は、改良データ１２０ｄを取得する。次に、工程３１８は、車両位置決定のためのリアルタイム精度補正を（例えば、車両位置データ１１２の精度を向上させるために）計算する。次に、方法３００は終了工程３２０に進んでもよい。
モジュール１００ａ〜１００ｎは、位置データ（例えば、それぞれの車両５２ａ〜５２ｎの位置）を計算するように構成されてもよい。位置データの計算は、位置座標１２０ａ及び／又は座標値１２０ｄに基づいてもよい。プロセッサ１０２は、位置データを決定するための計算を実行するように構成されてもよい。例えば、アンテナ１０４は、複数のＧＰＳ衛星に接続するように構成されてもよい。他の実施例では、モジュール１００ａ〜１００ｎは、複数のＧＰＳ衛星に接続するために個別のアンテナを実装してもよい。アンテナ１０４は、ＧＰＳ衛星からデータを受信してもよく、位置座標１２０ａを決定するために計算を実施してもよい。局所的条件に起因する干渉が推定されてもよい。補正値１２０ｄは、局所的条件に起因する推定干渉をキャンセルするために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の基準デバイスからの改良データが検査されてもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎは、受信された様々な改良データをテストし、最も正確な推定値を決定してもよい。最も正確になるように決定された改良データは、補正値１２０ｄとして使用されてもよい。
図５を参照すると、方法（又はプロセス）４００が示されている。方法４００は、モジュール１００のネットワーク接続部分の動作であってもよい。方法４００は全体として、工程（又は状態）４０２、工程（又は状態）４０４、決定工程（又は状態）４０６、工程（又は状態）４０８、工程（又は状態）４１０、工程（又は状態）４１２、決定工程（又は状態）４１４、工程（又は状態）４１６、決定工程（又は状態）４１８、工程（又は状態）４２０、及び工程（又は状態）４２２を含む。工程４０２は、方法４００の開始工程であってもよい。工程４０４は、接続するモジュール（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの１つ）を探索してもよい。次に、方法４００は決定工程４０６に進んでもよい。
決定工程４０６は、検知されたモジュールがあるかどうかを決定する。検知されたモジュールがない場合、方法４００は工程４０４に戻る。検知されたモジュールがある場合、方法４００は工程４０８に進む。工程４０８は、新しいモジュール（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの１つ）をネットワーク５４に追加する。次に、工程４１０は、モジュールから位置データ情報（例えば、位置座標１２０ａ）を取得する。次に、工程４１２は、モジュールの改良データを決定する。次に、方法４００は決定工程４１４に進んでもよい。
決定工程４１４は、ネットワーク５４に接続されているモジュールが他にあるかどうかを決定する。モジュールが他にない場合、方法４００は工程４１６に進む。工程４１６は、改良データをモジュールに送信する。その後、方法４００は、終了工程４２２に進む。ネットワーク５４に接続されているモジュールが他にあると決定工程４１４が決定した場合、方法４００は決定工程４１８に進む。
決定工程４１８は、より多くの補正値セットの使用が精度を改善するかどうかを決定する。改善しない場合、方法４００は工程４１６に進む。例えば、モジュール１００ｂがモジュール１００ｃと同じ補正値を提供する場合、追加の補正値は、改良データの精度を改善しない可能性がある。より多くの補正値セットの使用が精度を改善すると決定工程４１８が決定した場合、方法４００は工程４２０に進んでもよい。工程４２０は、改良データの精度を調整する。次に、方法４００は工程４１６に進む。
図６を参照すると、方法（又はプロセス）５００が示されている。方法５００は補正値を計算してもよい。方法５００は全体として、工程（又は状態）５０２、工程（又は状態）５０４、工程（又は状態）５０６、工程（又は状態）５０８、工程（又は状態）５１０、決定工程（又は状態）５１２、工程（又は状態）５１４、工程（又は状態）５１６、工程（又は状態）５１８、及び工程（又は状態）５２０を含む。
工程５０２は、方法５００の開始工程であってもよい。次に、工程５０４は、ＧＰＳデータを（例えば、ＧＰＳ衛星５６から）受信してもよい。次に、工程５０６は、フィルタ１１４を使用して位置座標１２０ａを計算してもよい。工程５０８は、位置座標１２０ａの精度を推定してもよい。工程５１０は、アドホックネットワーク５４で補正値１２０ｄを探索してもよい。次に、方法５００は決定工程５１２に進んでもよい。
決定工程５１２は、補正値１２０ｄが品質検査に合格するかどうかを決定してもよい。合格しない場合、方法５００は工程５１４に進んでもよい。合格する場合、方法５００は工程５１６に進んでもよい。工程５１４は、位置座標１２０ａを補正フラグなしで電子バス７０に伝達してもよい。次に、方法５００は工程５２０で終了してもよい。工程５１６は、位置座標１２０ａから補正値１２０ｄを差し引いてもよい。次に、工程５１８は、更新された位置座標１２０ａ及び補正フラグを電子バス７０に伝達してもよい。次に、方法５００は工程５２０で終了してもよい。
モジュール１００ａは、補正フラグを電子バス７０に送信してもよい。補正フラグは、インジケータ（例えば、ビット、命令、信号など）として実装されてもよい。補正フラグは、位置座標１２０ａが補正値１２０ｄを使用して補正されているかどうかを示してもよい。例えば、補正フラグが設定されている場合、モジュール１００ａによって伝達される位置座標１２０ａを使用する他の構成要素は、位置座標１２０ａが改善された精度を有する（例えば、補正値１２０ｄが適用されている）と見なしてもよい。他の実施例では、補正フラグが設定されていない場合、モジュール１００ａによって伝達される位置座標１２０ａを使用する他の構成要素は、位置座標１２０ａが改善された精度を有しない（例えば、補正値１２０ｄが適用されていない）と見なしてもよい。いくつかの実施形態では、特定の特徴は、補正フラグの状態に依存してもよく、補正フラグが設定されていない場合は特徴が無効にされてもよい。補正フラグの実装は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
いくつかの実施形態では、モジュール１００ａ〜１００ｎは様々な場所に配置されてもよい。例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎは基地局５８に設置されてもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎを配置することは、専有の測位ネットワークを構築するために使用されてもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎは、既存の電源（例えば、携帯電話基地局内で利用可能な電源、街路灯の電源、各種ランドマークにある電源など）を使用することによって様々な場所で設置されてもよい。例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎは、ボート内及び／又はブイ上に設置されると、水に対する改善された位置精度を提供してもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎの配置は、特定の実装の設計基準に従って変更されてもよい。
いくつかの実施形態では、モジュール１００ａ〜１００ｎは、品質検査に合格する補正値１２０ｄを取得することが不可能であってもよい。例えば、近隣のモジュール１００ａ〜１００ｎ（例えば、基準デバイス）のいずれも信頼できる情報を提供することが不可能であってもよい（例えば、タイムスタンプ１２０ｃが古すぎる可能性がある）。他の実施例では、基準デバイスとなる近隣のモジュール１００ａ〜１００ｎ又は固定基地局５８が１つも存在しない可能性がある。品質検査に合格する補正値１２０ｄが１つも存在しない場合、モジュール１００ａ〜１００ｎは、ＧＰＳデータ（例えば、衛星５６から取得した位置座標１２０ａ）を使用し続けてもよい。例えば、補正フラグは、位置座標１２０ａと共に送信されるときに設定されなくてもよい。いくつかの実施形態では、品質検査に合格する補正値１２０ｄが１つも存在しない場合、モジュール１００ａ〜１００ｎは、位置精度に関する一部の機能（例えば、車両５２ａ〜５２ｎの機能）を抑止（例えば、シャットダウン、無効化）してもよい。例えば、自動運転は、安全な実行に必要な精度レベルが得られないことから使用不可能になってもよい。
モジュール１００ａ〜１００ｎは、基準デバイスの機能を実施する（例えば、ネットワーク５４のモジュール１００ａ〜１００ｎの補正値１２０ｄを計算する）ように構成されてもよく、及び／又は、位置データを決定する（例えば、位置を計算するために、ＧＰＳ衛星５６及び／又は補正値１２０ｄから位置座標１２０ａを取得する）ように構成されてもよい。例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎが静止している場合（例えば、車両５２ａ〜５２ｎが駐車状態及び／又はアイドリング状態である）、モジュール１００ａ〜１００ｎは基準デバイスの機能を実施してもよい。基準デバイスの機能を実施しているモジュール１００ａ〜１００ｎは、ネットワーク５４内の他のモジュール１００ａ〜１００ｎの補正値１２０ｄを計算するように構成されてもよい。他の実施例では、モジュール１００ａ〜１００ｎが移動中の場合、モジュール１００ａ〜１００ｎは、衛星５６から位置座標１２０ａを取得し、及び／又は、ネットワーク５４から補正値１２０ｄを受信して、精密な位置データを決定してもよい。
車両５２ａ〜５２ｎに配置されるモジュール（例えば、ＲＴＫタイプの受信機）１００ａ〜１００ｎは、ネットワーク５４（例えば、クラウド、インターネット、無線システム、セルラーシステムなど）へのアクセスを提供してもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎのそれぞれは、位置座標１２０ａ、ＩＤ番号１２０ｂ、データの経過時間（例えば、タイムスタンプ１２０ｃなど、データが最後に更新されたとき）、補正値１２０ｄ、及び／又は他のデータ１２０ｎなどのような、位置及び／又はブロードキャストデータを計算するように構成されてもよい。モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの１つが移動中でない場合、移動中でないモジュールは、改良されたデータ（例えば、補正値１２０ｄ）を計算及び／又は提供してもよく、改良されたデータは、ネットワーク５４上の他のモジュール１００ａ〜１００ｎによって使用されるように構成されている。
改良されたデータは、一定距離（例えば、典型的には最大１５ｋｍ）内の車両５２ａ〜５２ｎに対する位置精度の決定を支援する（例えば、リアルタイム精度補正を計算する）ために使用されてもよい。所定領域内により多くのモジュール１００ａ〜１００ｎが存在するほど、より優れた改良データの適用範囲及び／又はネットワーク５４の形成がもたらされてもよい。例えば、車両５２ａ〜５２ｎは、ローカルメッシュネットワークを形成してもよく、これにより、広域ネットワーク（例えば、インターネット及び／又は特定のサービスプロバイダーのセルラーシステム）に接続することなく、車両位置データ１１２を共有する。車両５２ａ〜５２ｎのそれぞれは、モジュール（例えば、モジュール１００ａ〜１００ｎのうちの１つ）を有してもよく、モジュールは、車両５２ａ〜５２ｎ内で及び／又はネットワーク５４を介して使用する改良データを計算することができる。位置精度の改善レベルは、無線ネットワーク５４上の任意の場所での補正データ１２０ｄの密度及び／又は品質に基づいてもよい。例えば、特定の距離範囲内でより多くのモジュール１００ａ〜１００ｎを有することにより、その特定の距離範囲内のモジュール１００ａ〜１００ｎのそれぞれに対する補正データの品質は改善してもよい。
モジュール１００ａ〜１００ｎを使用してもよく、これにより、ＧＰＳ／ＧＮＳＳ衛星型システムの位置データの正確さを向上させる。モジュール１００ａ〜１００ｎは、固定基準デバイス（例えば、基地局５８及び／又は基準デバイスとなる車両５２ａ〜５２ｎのうちの静止しているもの）からの位相波及び搬送波を使用するように構成されてもよく、これにより、リアルタイム補正及び／又は改良を提供して、位置ソリューションを決定する。
モジュール１００ａ〜１００ｎは、車両位置データ１１２を電子バス７０に公開するように実装されてもよい。例えば、車両位置データ１１２は、ナビゲーション及び／又は自動緊急救急サービスなどの複数の構成要素で使用可能にされてもよい。車両位置データ１１２は、緯度、経度及び高度、対地速度情報、時間情報、及び／又は進行方向を含んでもよい。例えば、緊急呼び出し（例えば、ｅＣａｌｌ）がトリガされると（例えば、衝突の検知及び／又はエアバッグの展開による）、車両位置データ１１２が送信されてもよい。他の実施例では、車両位置データ１１２は、コンパス方位に変換され、電子バス７０に公開されてもよい。コンパス方位及び／又は位置情報は、インフォテインメントモジュール及び／又はユーザーデバイスに表示されてもよい。
当業者には明らかであるように、図３〜図６で実施される機能は、本明細書の教示に従ってプログラムされた、従来の汎用プロセッサ、デジタルコンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＲＩＳＣ（縮小命令セットコンピュータ）プロセッサ、ＣＩＳＣ（複雑命令セットコンピュータ）プロセッサ、ＳＩＭＤ（単一命令多重データ）プロセッサ、信号プロセッサ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、演算論理回路（ＡＬＵ）、ビデオデジタル信号プロセッサ（ＶＤＳＰ）及び／又は類似の計算機のうちの１つ又は２つ以上を使用して実装されてもよい。同じく当業者には明らかであるように、適切なソフトウェア、ファームウェア、コード化、ルーチン、命令、オペコード、マイクロコード、及び／又はプログラムモジュールは、本開示の教示に基づいて習熟したプログラマによって容易に準備されてもよい。ソフトウェアは全体として、マシン実装のプロセッサのうちの１つ又は２つ以上によって、１つ又は複数の媒体から実行されてもよい。
本明細書に記載されているように、本発明はまた、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、Ｐｌａｔｆｏｒｍ ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＰＬＤ（プログラマブル論理デバイス）、ＣＰＬＤ（複合プログラマブル論理デバイス）、シーオブゲート、ＲＦＩＣ（無線周波数用集積回路）、ＡＳＳＰ（特定業務用標準製品）、１つ若しくは２つ以上のモノリシック集積回路、１つ又は２つ以上のチップ、又はフリップチップモジュール及び／又はマルチチップモジュールとして配置されたダイの準備によって、あるいは、従来の構成要素回路の適切なネットワークを相互接続することによって実装されてもよく、その改良例は当業者には容易に明らかになるだろう。
このように、本発明はまた、本発明に従って１つ又は２つ以上のプロセス又は方法を実施するように、マシンをプログラムするために使用され得る命令を含む、１つ又は２つ以上の記憶媒体及び／又は１つ若しくは２つ以上の送信媒体であり得るコンピュータ製品を含んでもよい。周辺回路の動作に加えて、マシンによるコンピュータ製品に含まれる命令の実行は、入力データを、記憶媒体上の１つ又は２つ以上のファイル、及び／又は、聴覚及び／若しくは視覚的描写などの物理対象又は実体を表す１つ又は２つ以上の出力信号に変換してもよい。記憶媒体としては、限定するものではないが、フロッピーディスク、ハードドライブ、磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、及び光磁気ディスクを含む任意のタイプのディスク、及びＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブルＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ）、ＵＶＰＲＯＭ（紫外線消去型プログラマブルＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気カード、光カード、及び／又は電子命令の記憶に適した任意のタイプの媒体などの回路を含んでもよい。
本発明の要素は、１つ又は２つ以上のデバイス、ユニット、コンポーネント、システム、マシン、及び／又は装置の一部又は全部を形成してもよい。装置としては、限定するものではないが、サーバ、ワークステーション、ストレージアレイコントローラ、ストレージシステム、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、パームコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ポータブル電子デバイス、バッテリ駆動デバイス、セットトップボックス、エンコーダ、デコーダ、トランスコーダ、圧縮器、減圧器、プリプロセッサ、ポストプロセッサ、送信機、受信機、トランシーバ、暗号回路、携帯電話、デジタルカメラ、位置決定及び／又はナビゲーションシステム、医療機器、ヘッドアップディスプレイ、無線デバイス、音声記録、音声記憶及び／又は音声再生デバイス、ビデオ録画、ビデオ記憶、及び／又はビデオ再生デバイス、ゲームプラットフォーム、周辺機器、及び／又はマルチチップモジュールを含んでもよい。本発明の要素は、特定の用途の基準に合わせて他のタイプの装置に実装されてもよいことを、当業者は理解するであろう。
本発明はその好ましい実施形態を参照して特に示され説明されているが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、形態及び詳細の様々な変更が加えられてもよいことを理解するであろう。

Claims (11)

  1. （ｉ）無線ネットワーク及び（ｉｉ）ＧＰＳ衛星に接続するように構成されているアンテナと、
    命令を実行するように構成されているプロセッサと、
    前記命令を記憶するように構成されているメモリと、を備えた装置であって、
    前記命令は、実行時に、（ｉ）前記無線ネットワークに接続されている基準デバイスの位置を特定する工程であって、前記基準デバイスが（ａ）識別コード及び（ｂ）補正値を有する工程と、（ｉｉ）前記補正値が品質検査に合格するかどうかを決定する工程と、（ｉｉｉ）前記補正値が前記品質検査に合格する場合、前記ＧＰＳ衛星に接続したときに前記補正値を使用して局所的条件を補償する工程と、を実施し、
    前記品質検査は、前記基準デバイスの位置及び前記補正値の更新後の経過時間を検査することを備え、
    前記装置は、前記位置が最小許容距離を下回るとき、および／または、前記補正値の前記更新後の前記経過時間が所定の閾値を下回るとき、前記補正値を使用し、
    前記装置は、前記補正値が前記品質検査で不合格になる場合、前記ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳデータを使用し続けることを特徴とする装置。
  2. 前記無線ネットワークは、セルラーネットワークを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記基準デバイスは、静止デバイスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
  4. 前記装置は、車両内に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 前記基準デバイスは、駐車車両内に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 前記基準デバイスは、アイドリング車両内に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
  7. 前記基準デバイスは、地上基地局内に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 前記装置は、（ｉ）第１のモードで前記基準デバイスの機能を実施し、（ｉｉ）第２のモードで位置データを決定するように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
  9. 前記基準デバイスの前記機能は、前記ネットワーク上の他の前記装置の前記補正値を計算することを備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 前記位置データは、前記ＧＰＳ衛星への前記接続及び前記補正値に基づいていることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
  11. 前記補正値は、車両位置決定のためのリアルタイム精度補正を実装していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
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