アップルは、GPSを補完し、置き換える、都市全体にわたる地上ベースのナビゲーションインフラを構想している

アップルは火曜日に取得した特許の中で、都市全体に低電力の無線送信機を設置し、iPhoneや車載ナビゲーションシステムに正確な位置情報や動的な環境警報を送信できるシステムを想定している。

米国特許商標庁が公開したAppleの米国特許9,344,989号「位置精度を向上させる無線メッセージ付きシステム」は、同社のビーコンベースナビゲーション研究の継続を示すものであり、その規模はより大規模です。iPhoneユーザーが地下駐車場に駐車した車を見つけたり、高度なジオフェンシングアルゴリズムを用いて三角測量で位置を特定したりするのを支援するのではなく、Appleの最新の発明は、あらゆるGPSベースナビゲーションシステムに内在する弱点を克服することを目指しています。

具体的には、本日発表された特許は、高層ビルが立ち並ぶ都市部（アーバンキャニオンと呼ばれることもある）で発生する信号受信の問題を解決しつつ、測位データの精度を向上させることを目指しています。重要なのは、Appleのソリューションは、A-GPS、Wi-Fi測位、携帯電話基地局による三角測量といった、いずれも現行のGPSの拡張機能よりも消費電力が少ないことです。

この大胆な計画では、都市の道路沿いやその周辺、例えば隣接する建物、既存の信号機、道路標識、ガードレール、その他の構造物内など、戦略的な位置に多数の固定式送信機を設置することになっています。各送信機は基本的に、無線トランシーバーを多数備えたスマート無線ハブであり、理想的な構成では、携帯電話、Bluetooth Low Energy、Wi-Fi、GPSデータ転送プロトコルをサポートします。機器への給電は、ACライン電源または太陽光発電で行います。

動作中、固定されたウェイポイントデバイスは、直交座標上にプロットされた位置データを、無線Bluetooth LEメッセージを介してブロードキャストします。各メッセージは既知の信号強度で送信されるため、iPhoneや自動車などの受信デバイスは、受信信号強度表示（RSSI）値に基づいて相対的な位置を推定できます。受信デバイスは、受信したメッセージの数と品質に応じて、三角測量法と飛行時間計算を含む2つのオプションを含む、さまざまな手法を用いて絶対位置を特定します。

いくつかの実施形態では、iPhoneは静的デバイスから提供される位置情報をGPS情報と組み合わせて使用できますが、Appleの発明はクローズドシステムとして動作することも可能です。さらに、送信機はZ軸（垂直高度）データも送信できます。これは、例えば立体道路での使用を想定しており、市販のGPSシステムでよく見られる測定値です。

ナビゲーションに適用することで、このシステムは車両の動きを高精度に追跡するように構成できます。例えば、オフランプやオンランプ、道路の分岐点、高速道路の出口など、従来のGPSシステムではユーザーの位置を十分な精度で特定できないことが多い場所に、複数の送信機を設置することができます。

本日の文書では言及されていないものの、Appleの発明は自動運転車のロジックにおいて重要な役割を果たす可能性があります。特に、記載されている送信機は、交通状況、道路状況、その他の運転状況に関する情報を含む豊富なデータを送信できるように設定できます。例えば、接続された送信機を通過する際に、ユーザーは制限速度の変更、危険な道路状況、悪天候などの情報を受け取ることができます。既存の車載機器では、これらのメッセージは画面上のダイアログと音声アラートとして表示される可能性があります。しかし将来的には、同じ路側ビーコンが車載AIに周囲の環境を伝え、必要に応じて行動を促すようになるかもしれません。

自動運転車の開発は人工知能、コンピュータービジョン、機械学習を中心に進められていますが、これらの先進的なシステムはまだ政府機関による審査を受けておらず、実世界における大規模な導入実績もまだありません。Appleが提案しているようなハードウェアによる安全対策は、現在の自動車技術と自動運転車が道路を支配する世界との間のギャップを埋めるのに役立つかもしれません。

Apple自身も、自動運転機能を搭載するのではないかと噂される自社ブランドの電気自動車を開発中だと広く噂されています。いわゆる「Apple Car」の証拠はまだ現れていませんが、AppleInsiderは昨年、Appleがカリフォルニア州サニーベールに秘密の自動車研究所を開設していることを報じました。さらに、Appleは先週、Uberのライバル企業である滴滴出行（Didi Chuxing）への10億ドル規模の巨額投資を発表しました。滴滴出行は自動車業界との繋がりが明らかです。

Appleの市街地ナビゲーションシステムの特許は2012年9月に初めて申請され、Devrim Varoglu氏とRavisastry Parupudi氏が発明者として名を連ねている。