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TWI432767B - 基於軌跡的確定位置之方法、行動設備、電腦可讀取儲存媒體及裝置 - Google Patents

基於軌跡的確定位置之方法、行動設備、電腦可讀取儲存媒體及裝置 Download PDF

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TWI432767B
TWI432767B TW099121524A TW99121524A TWI432767B TW I432767 B TWI432767 B TW I432767B TW 099121524 A TW099121524 A TW 099121524A TW 99121524 A TW99121524 A TW 99121524A TW I432767 B TWI432767 B TW I432767B
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TW
Taiwan
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mobile device
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trajectory
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dimensional
Prior art date
Application number
TW099121524A
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Marc A Ische
Leonid Sheynblat
Douglas Neal Rowitch
Original Assignee
Qualcomm Inc
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Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of TW201107780A publication Critical patent/TW201107780A/zh
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Description

基於軌跡的確定位置之方法、行動設備、電腦可讀取儲 存媒體及裝置
根據專利法的優先權請求
本專利申請案請求於2009年6月30日提出申請、並共同為本案受讓人所擁有且藉由援引納入於此的題為「Trajectory-Based Location Determination(基於軌跡的位置確定)」的臨時申請S/N. 61/221,981的優先權。
本文中揭示的標的涉及使用估計的運動軌跡來估計行動設備的位置。
諸如全球定位系統(GPS)之類的衛星定位系統(SPS)通常包括具有環地軌道衛星飛行器(SV)的系統,該系統使諸如蜂巢式電話、個人通訊系統(PCS)設備、和其他行動設備之類的無線設備能夠至少部分地基於接收自這些SV的信號來確定自己在地球上的位置。此類無線設備可以裝備有SPS接收機並且能夠處理SV信號以決定位置。然而,這樣的無線設備可能位於射頻(RF)環境中,諸如在不允許該無線設備擷取SPS信號的大樓內部。此外,這樣的RF環境也會妨礙該無線設備與諸如舉例而言蜂巢塔及/或無線發射機之類處在該RF環境之外的實體之間的通訊。相應地,取決於無線設備位於何處,該無線設備可能缺乏基於收到SPS信號或其他無線通訊來確定其自己的位置的能力。
在一實現中,程序可包括至少部分地基於由在行動設備處的至少一個感測器執行的三維感測器測量來估計該行動設備的三維運動軌跡,以及至少部分地基於此估計的三維軌跡與一或多個預定的候選三維軌跡的比較來估計該行動設備的位置。然而,應當理解,這僅僅是通篇所揭示和討論的方法的具體示例,且所要求保護的標的並不限於此具體示例。
貫穿本說明書對「一個示例」、「一個特徵」、「示例」或「特徵」的引述意指結合該特徵及/或示例所描述的特定特徵、結構或特性被包括在所要求保護的標的的至少一個特徵及/或示例中。由此,短語「在一個示例中」、「示例」、「在一個特徵中」或「特徵」貫穿本說明書在各處的出現並非必然全部引述相同特徵及/或示例。此外,這些特定特徵、結構或特性可在一或多個示例及/或特徵中加以組合。
衛星定位系統(SPS)可包括發射機系統,這些發射機定位成使得諸實體能夠至少部分地基於接收自這些發射機的信號來確定自己在地球上的位置。此類發射機可發射用具有設定數目個碼片的重複假性隨機雜訊(PN)碼來標記的信號,並且可位於基於地面的控制站、用戶裝備及/或太空飛行器上。在特定示例中,此類發射機可位於環地軌道衛星上。例如,諸如全球定位系統(GPS)、Galileo、Glonass或Compass之類的全球導航衛星系統(GNSS)的群集中的衛星可發射用可與該群集中的其他衛星所發射的PN碼區別開的PN碼標記的信號。
為了在接收機處估計位置,導航系統可至少部分地基於對從衛星接收到的信號中的PN碼的檢測,使用公知技術來確定至落在該接收機的「視野中」的衛星的偽距測量。這種至衛星的偽距可以至少部分地基於在接收機處擷取收到信號的過程期間在用與衛星相關聯的PN碼標記的此收到信號中檢測到的碼相來確定。為了擷取收到信號,此類接收機可以將收到信號與本地產生的與衛星相關聯的PN碼相關。例如,此類接收機可將此類收到信號與此類本地產生的PN碼的多個經碼移及/或時移的版本相關。檢測到產生具有最高信號功率的相關結果的特定的經時移及/或碼移版本,可指示與所擷取到的信號相關聯的碼相以供用在如上面所討論的偽距測量中。
在一實現中,行動設備(MD)可能位於具有不利RF環境的區域中,該不利的RF環境妨礙該MD擷取諸如來自SPS發射機之類的信號,而這些信號本來將使其能夠進行位置確定。此外,這樣的RF環境可能會妨礙MD經由任何無線通訊從該RF環境的外部接收位置資訊。這樣的區域可包括辦公大樓內部、購物中心、及/或地鐵,這裏僅例舉幾個示例。隨著MD在這樣的區域中移動,該MD就可定義二維或三維運動軌跡,該運動軌跡可至少部分地基於在該MD處取得的感測器測量來估計。這樣的軌跡可包括例如可代表MD所取道的一條可能路線的二維或三維模式、或線框表示。例如,由人攜帶的MD可能進入大樓,走下從左回繞到右的一段樓梯,向左面方向前進,並乘自動扶梯向下以諸如進入地鐵。以上描述的路線可包括對於特定區域而言幾條可能的路線或候選軌跡之一。以上所描述的路線也可定義唯一性的軌跡模式。在特定實現中,MD的位置可至少部分地基於該MD的估計軌跡模式(例如,來自感測器測量)與一或多個預定的候選軌跡模式的比較來估計。相應地,在具有例如妨礙行動設備擷取SPS發射機信號的不利RF環境的區域中就可以估計MD的位置。
在一實現中,來源於外部的(ES)位置資訊可由用戶為MD提供及/或至少部分地基於在MD處對SPS信號的擷取來確定。ES位置資訊也可包括來自除了SPS以外的其他定位技術的信號,諸如WiFi信號或其他區域網路(LAN)信號,藍芽、或其他個人區域網路(PAN)信號,超寬頻(UWB),廣域網路(WAN),數位電視,無線中繼器,RFID,無線電位置信標,及/或細胞服務區塔ID,這裏僅例舉幾個示例。例如,這樣的擷取可在MD進入妨礙該行動設備擷取此類ES資訊的區域之前發生。在一特定實現中,ES位置資訊可被用來縮減可與MD運動軌跡進行比較的候選軌跡的數目。諸如細胞服務區ID之類的一些ES位置資訊可能沒有諸如舉例而言SPS信號之類的其他ES位置資訊那麼精確。精確度較低的ES位置資訊可能僅可將MD的位置定點到相對較大的區域內,諸如大樓、城市街區、州等等。例如,ES位置資訊可確立MD位於聖何塞市內,或者MD位於三藩市金融區的地鐵站中或附近。在後一種情形中,候選軌跡可被縮減至去往三藩市地鐵站的特定候選軌跡。
圖1解說了根據一實現的SPS系統的應用。無線通訊系統中的行動設備(MD)100可接收來自MD 100視線中的衛星102a、102b、102c和102d的發射以從這些傳輸中的四個或更多個傳輸推導時間測量。MD 100可將此類測量提供給位置伺服器104,例如位置確定實體(PDE)。位置伺服器104可從這樣的測量估計MD 100的位置。替換地,例如,MD 100可藉由利用SPS信號來估計其自身的位置。當然,SPS系統的此類應用僅是示例,並且所要求保護的標的並不被如此限定。此外,也可使用除了SPS以外的其他定位技術的信號來演算MD位置。例如,MD 100可藉由利用其他此類定位技術來估計其自身的位置,或可如上所述地採用位置伺服器。
圖2是根據一實現示出包括MD的幾條可能的軌跡的區域200的立體圖。如上所提及的,這樣的區域可能包括不利於MD擷取諸如SPS信號之類的信號的RF環境。例如,這樣的區域可包括地鐵。區域200可包括例如一或多個過道、走廊、樓梯、自動扶梯、電梯及/或地鐵列車。例如,攜帶MD的人可能在入口220處進入區域200,並且隨後可任選一或多個可能的路線到達目的地240。這一種或更多種可能性中的兩條路線,即軌跡480和490在圖4中示出,這將在以下討論。
圖3是用於估計MD的位置的程序300的流程圖,並且圖4是根據一實現示出MD的軌跡的示意圖。舉例而言,諸如在圖1所示出的MD 100之類的MD可包括運動感測器550(圖5)以獲得感測器測量,正如在程序300的方塊320處那樣。這樣的運動感測器可包括例如多軸加速計、多軸地磁感測器(羅盤儀)及/或多軸陀螺儀。這樣的運動感測器也可包括氣壓感測器。在一特定示例中,加速計、羅盤儀、和陀螺儀可包括3軸感測器。感測器測量可被用於估計MD 100當前及/或過去的運動軌跡,正如在方塊330處那樣。例如,參考圖4,MD 100可在入口220處進入區域200以開始三維軌跡,該三維軌跡可藉由連續地、不時地、及/或週期地沿著路線410測量運動來追蹤。例如,這樣的路線410可包括位移之後繼以左轉450,在樓梯頂部改變方向455,之後繼以在樓梯底部再次改變方向460,左轉465,並右轉470,之後繼以通往方向分叉475的位移,方向分叉例如可包括自動扶梯和電梯。在一特定實現中,為了決定軌跡,MD 100的運動軌跡、速度、方向、及/或時間跨度可被測量及/或儲存在MD 100處。相應地,沿著路線410測得的位移及/或方向改變可被用於提供估計的軌跡。在另一個特定實現中,MD 100可被適配成從沿著路線410放置的一或多個固定信標來獲得資訊。這樣的信標可包括諸如射頻識別(RFID)應答器之類的近場通訊(NFC)系統的至少一些部分,以及WiFi信號、藍芽信號、UWB信號、WAN信號、數位電視信號、蜂巢塔ID、及/或例如可為MD 100提供沿著路線410的位置鎖定的任何設備。例如,從這樣的信標獲得的資訊可提供一或多個位置鎖定,這些位置鎖定與運動感測器測量相結合便可被用於提供MD 100的估計軌跡。當然,軌跡可由數種方式來估計,並且所要求保護的標的並不限於本文中所描述的示例。
在一實現中,資料庫可包括關於一或多個區域的預定候選軌跡。換言之,資料庫可包括關於對特定區域內的用戶可用的可能路線或路徑的資訊。例如,這樣的資料庫可包括關於大樓、地鐵系統、城市、州、及/或國家的預定候選軌跡。再次參看圖4,位置475可向攜帶MD 100的用戶提呈兩個路線選項,一個通向軌跡480並且另一個通向軌跡490。在任何情形中,MD 100板載的運動感測器均可提供測量以估計所取道的任一路線的軌跡。相應地,例如,資料庫可包括關於此類軌跡的資訊以作為關於區域200的預定候選軌跡。這樣的資訊可包括地理、方向、及/或位移資訊。例如,關於作為路線的一部分的樓梯井的地理、方向、及/或位移資訊可被儲存在資料庫中。在另一個示例中,包括城市的區域可包括多幢大樓,每幢大樓具有提供相對大量可能路線的走廊、樓梯、及/或電梯。儘管可能存在這樣大量的可能路線,但是資料庫中的候選軌跡可包括唯一性的軌跡模式,儘管這樣的唯一性可能被限於相對較小的區域,正如以下將解釋的那樣。例如,軌跡480可對應於從位置475到位置495的位移及/或方向改變的唯一性模式。這樣的軌跡模式可以是唯一性的,正如圖2的區域200中所示,因為路線410中沒有任何其他部分與軌跡模式480相匹配。不僅如此,例如,軌跡模式480可能在城市區域內的其他軌跡模式中也是唯一性的。換言之,在城市中的大樓裏可被取道的多條可能的路線中,軌跡480可能包括唯一性的模式。相應地,例如,軌跡模式480可唯一性地標識軌跡480的位置,對此資料庫可包括軌跡480的位置資訊。如可預期的,這樣的唯一性對包括關於諸如州或國家之類的相對較大區域的候選軌跡的資料庫可能並非同樣適用。這樣的大區域會包括相對較大數目的可能路線和相關聯的軌跡模式。在這種情形中,會有相對較大的概度性有兩個不同的位置碰巧包括匹配的軌跡模式。至少出於此原因,可能希望用ES位置資訊來縮減資料庫中的候選軌跡的數目,正如以下所解釋的那樣。
如上所描述的,資料庫可包括關於諸如包括多幢大樓的城市之類的區域的預定候選軌跡,其中每幢大樓可包括走廊、樓梯、及/或電梯。此外,這樣的資料庫可包括關於諸如州及/或國家之類超出城市甚至延伸到更遠的區域的預定候選軌跡。這樣的資料庫因此可包括相對較大量的資料。在一實現中,ES位置資訊如果對MD 100可用則可被用於修改及/或縮減候選軌跡的數目,正如程序300的方塊340和350處那樣。例如,獲得ES位置資訊可包括決定MD 100在特定城市內的位置以將候選軌跡的數目從州範圍縮限到城市範圍。在另一示例中,獲得ES位置資訊可包括決定MD 100在靠近特定地鐵的區域內的位置,以將預定候選軌跡的數目從城市範圍縮減到與該特定地鐵相關聯的那些候選軌跡。在一個實現中,ES位置資訊可在MD 100處在對擷取諸如SPS信號之類的信號有利的RF環境中時由MD 100獲得。這樣的ES位置資訊可在MD 100進入不利的RF環境,舉例而言諸如在地鐵區域中之類之前決定。在一特定的實現中,MD 100可至少下載預定候選軌跡資料庫中關於在經由ES位置資訊確定MD 100所位於的位置處或其附近的區域的一部分預定候選軌跡。以此方式,可能具有有限儲存能力的MD 100僅需要儲存資料庫中與MD 100的大致位置有關係的一部分。在另一特定實現中,MD 100可包括預先儲存的、關於處在經由ES位置資訊確定MD 100所位於的位置處或其附近的區域的預定的候選軌跡的資料庫。在又一特定實現中,至少部分地取決於諸如來自SPS發射機之類的可使得能對MD 100進行位置確定的信號的可用性,ES位置資訊不需要被擷取。在這種情形中,MD 100可包括記憶體以至少儲存預定候選軌跡資料庫中具有相對較高概率包圍MD 100當前可能在工作的位置的一部分預定候選軌跡。例如,這樣的儲存著的資料庫可以是先前從最近一次有SPS信號對MD 100可用時起建立的。在又另一特定實現中,用戶可將位置資訊作為ES位置資訊輸入至MD 100中。這樣的用戶輸入(諸如位址)可在例如若SPS信號對MD 100不可用的情況下被輸入。在又一示例中,可能的軌跡可由MD 100在有數位地圖及/或ES位置資訊可用的情況下計算。當然,此類用於修改資料庫的ES位置資訊僅是示例,並且所要求保護的標的並不被如此限定。
在特定的實現中,在方塊360處,MD 100的位置可至少部分地基於如由例如運動感測器550所測得的估計軌跡與儲存在資料庫中的一或多個預定候選軌跡的比較來確定,正如以上所解釋的那樣。這樣的比較可包括在資料庫的候選軌跡中分析地將二維或三維軌跡的空間模式及/或形狀與對MD 100估計的軌跡相匹配。例如,在一特定的實現中,空間模式匹配可包括對MD 100的估計軌跡與在資料庫中維護的一或多個預定候選軌跡的最小二乘擬合分析。當然,其他用於分析地比較軌跡的方法不限於最小二乘擬合分析,並且所要求保護的標的並不被如此限定。在一個實現中,一旦在MD 100的估計軌跡的模式與候選軌跡的模式之間找到這樣的模式匹配,就可決定MD 100的位置,其中候選軌跡可包括在資料庫中維護的位置資訊。
圖5是根據一個實現的能夠與無線網路通訊並且感測自己的運動的設備的示意圖。在一特定實現中,諸如圖1中所示的MS 100之類的MS可包括設備500,該設備500能夠處理在天線514處接收到的SPS信號以確定偽距測量並透過天線510與無線通訊網路通訊。在此,無線電收發機506可被適配成用基帶資訊調制RF載波信號,諸如將資料、語音及/或SMS訊息調制到RF載波上,以及解調經調制的RF載波以獲得這樣的基帶資訊。天線510可被適配成在無線通訊鏈路上發射經調制的RF載波並且在無線通訊鏈路上接收經調制的RF載波。
基帶處理器508可被適配成將來自中央處理單元(CPU)502的基帶資訊提供給收發機506以供在無線通訊鏈路上傳輸。在此,CPU 502可從本地介面516獲得此類基帶資訊,這些資訊可包括例如環境傳感資料、運動感測器資料、海拔資料、加速度資訊(例如,來自加速計)、與其他網路(例如,ZigBee、藍芽、WiFi、對等)的鄰近度。此類基帶資訊還可包括諸如舉例而言對設備500的位置的估計之類的位置資訊、及/或諸如舉例而言偽距測量及/或ES位置資訊之類的可被用於計算位置資訊的資訊。這樣的ES位置資訊也可從用戶輸入接收,正如以上所提及的那樣。CPU 502可被適配成至少部分地基於測得的運動資料來估計設備500的軌跡。CPU 502也可以有能力計算候選軌跡。通道解碼器520可被適配成將從基帶處理器508接收到的通道符號解碼成下層源位元。
SPS接收機(SPS Rx)512可被適配成接收並處理來自SV的傳輸,並且向相關器518提供經處理的資訊。相關器518可被適配成從由接收機512提供的資訊推導相關函數。相關器518還可適配成從與收發機506所提供的引導頻信號有關的資訊推導與引導頻有關的相關函數。此資訊可被設備用於擷取無線通訊網路。
記憶體504可被適配成儲存作為可執行指令的機器可讀取指令,以執行已描述或建議的程序、示例、實現、或其示例中的一項或更多項。CPU 502可被適配成存取並執行這樣的機器可讀取指令。然而,這些僅僅是在特定態樣中可由CPU執行的任務的示例,並且所要求保護的標的在這些方面並不受限定。此外,記憶體504可被適配成儲存一或多個預定的候選軌跡,其中CPU 502可被適配成至少部分地基於估計的軌跡與一或多個預定候選軌跡的比較來確定設備500的位置。在一特定實現中,CPU 502可被適配成至少部分地基於ES位置資訊來縮減這一或多個預定候選軌跡的數目。
在一實現中,運動感測器550可包括一或多個換能器以測量設備500的運動。此類換能器可以例如包括加速計、羅盤儀、壓力感測器、及/或陀螺儀。設備500的此類運動可以包括旋轉及/或平移。對一或多個此類運動的測量可被儲存在記憶體504中,從而可以取回所儲存著的測量以供例如在決定設備500的軌跡時使用,正如以上所解釋的那樣。
本文中描述的方法體系取決於根據特定特徵及/或示例的應用可以藉由各種手段來實現。例如,此類方法體系可在硬體、韌體、軟體、及/或其組合中實現。在硬體實現中,例如,處理單元可在一或多個專用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理裝置(DSPD)、可程式邏輯裝置(PLD)、現場可程式閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、設計成執行本文中所描述的功能的其他設備單元、及/或其組合內實現。
對於韌體及/或軟體實現,這些方法體系可以用執行本文中所描述功能的模組(例如,規程、函數,等等)來實現。任何有形地實施指令的機器可讀取媒體可被用來實現本文中所描述的方法體系。例如,軟體代碼可被儲存在記憶體中──例如行動站的記憶體中,並由處理器執行。記憶體可以實現在處理器內部或處理器外部。如本文中所使用的,術語「記憶體」是指任何類型的長期、短期、揮發性、非揮發性、或其他記憶體,並且不被限定於任何特定的記憶體類型或記憶體數目、或記憶儲存於其上的媒體的類型。
本文中所描述的位置確定及/或估計技術可用於各種無線通訊網路,諸如無線廣域網路(WWAN)、無線區域網路(WLAN)、無線個人區域網路(WPAN),等等。術語「網路」和「系統」在本文中能被可互換地使用。WWAN可以是分碼多工存取(CDMA)網路、分時多工存取(TDMA)網路、分頻多工存取(FDMA)網路、正交分頻多工存取(OFDMA)網路,等等。CDMA網路可實現一種或更多種無線電存取技術(RAT),諸如cdma2000、寬頻CDMA(W-CDMA)等,以上僅列舉了少數幾種無線電技術。在此,cdma2000可包括根據IS-95、IS-2000、以及IS-856標準實現的技術。TDMA網路可實現行動通訊全球系統(GSM)、數位進階行動電話系統(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來自名為「第三代夥伴專案」(3GPP)的聯盟的文件中描述。Cdma2000在來自名為「第三代夥伴專案2」(3GPP2)的聯盟的文件中描述。3GPP和3GPP2文件是公眾可獲取的。例如,WLAN可包括IEEE 802.11x網路,並且WPAN可包括藍芽網路、IEEE 802.15x。本文中所描述的這類位置確定技術也可用於WWAN、WLAN及/或WPAN的任何組合。
本文中描述的技術可隨同若干SPS中的任何一個及/或SPS的組合使用。此外,這類技術可隨同利用偽衛星或者衛星與偽衛星的組合的位置確定系統一起使用。偽衛星可包括廣播被調制在L頻帶(或其他頻率)載波信號上的PN碼或其他測距碼(例如,類似於GPS或CDMA蜂巢信號)的基於地面的發射機,其中該載波信號可以與時間同步。這樣的發射機可以被指派唯一性的PN碼從而准許能被遠端接收機標識。偽衛星在其中來自軌道衛星的GPS信號可能不可用的境況中會是有用的,諸如在隧道、礦區、建築物、市區都市街道或其他封閉地區中。偽衛星的另一種實現稱為無線電信標。如本文中所使用的術語「衛星」旨在包括偽衛星、偽衛星的均等物、以及還可能有其他。如本文中所使用的術語「SPS信號」旨在包括來自偽衛星或偽衛星的均等物的類SPS信號。
諸如無線終端之類的實體可與網路通訊以請求資料和其他資源。行動設備(MD),包括蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、或無線電腦僅是此類實體的幾個示例。此類實體的通訊可包括存取網路資料,這會對通訊網路、電路系統、或其他系統硬體的資源造成負擔。在無線通訊網路中,可在於網路中操作的諸實體間請求和交換資料。例如,MD可向無線通訊網路請求資料以確定在網路內操作的MD的位置:接收自該網路的資料對於此類位置確定而言可以是有益的,或者因其他原因是合意的。然而,這些僅僅是特定態樣中在MD與網路之間的資料交換的示例,並且所要求保護的標的在這些方面並不受限定。
雖然已解說和描述了目前認為是示例特徵的內容,但是本領域技藝人士將理解,可作出其他各種改動並且可換用等效技術方案而不會脫離所要求保護的標的。此外,可作出許多改動以使特定境況適應於所要求保護的標的的教導而不會脫離本文中所描述的中心思想。因此,所要求保護的標的並非旨在被限定於所揭示的特定示例,相反,如此要求保護的標的還可包括落入所附請求項及其等效技術方案的範圍內的所有態樣。
100...行動設備
104‧‧‧位置伺服器
200‧‧‧區域
220‧‧‧入口
240‧‧‧目的地
300‧‧‧程序
320~360‧‧‧步驟流程
410‧‧‧路線
450‧‧‧左轉
455‧‧‧改變方向
460‧‧‧改變方向
465‧‧‧左轉
470‧‧‧右轉
475‧‧‧方向分叉位置
480‧‧‧軌跡
490‧‧‧軌跡
495‧‧‧位置
500‧‧‧設備
502‧‧‧CPU
504‧‧‧記憶體
506‧‧‧無線電收發機
508‧‧‧基帶處理器
510‧‧‧天線
512‧‧‧SPS接收機
514‧‧‧天線
516‧‧‧本地介面
518‧‧‧相關器
520‧‧‧通道解碼器
550‧‧‧運動感測器
將參照以下附圖來描述非限定性和非窮盡性的特徵,其中相近元件符號貫穿各附圖始終指代相近部分。
圖1是根據一實現的衛星定位系統(SPS)的示意圖。
圖2是根據一實現示出行動設備可能的軌跡的立體圖。
圖3是根據一實現的用於估計行動設備的位置的程序的流程圖。
圖4是根據一實現示出行動設備可能的軌跡的示意圖。
圖5是根據一實現的能夠感測自己的運動並與無線網路通訊的行動設備的示意圖。
300‧‧‧程序
320~360‧‧‧步驟流程

Claims (26)

  1. 一種基於軌跡的確定位置的方法,包括以下步驟:至少部分地基於由一行動設備處的至少一個感測器執行的三維感測器測量,來估計該行動設備運動的一三維軌跡;及該行動設備至少部分地基於該估計的三維軌跡與儲存於該行動設備的一或更多個預定的候選三維軌跡的一比較,來估計該行動設備的一位置;其中估計該行動設備位置的步驟包含:在該行動設備進入一不利射頻(RF)的環境前,獲得用於該行動設備的外部來源(ES)位置資訊;在該不利RF的環境中使用該ES位置資訊,以縮減該一或更多個預定的候選三維軌跡的數目;及至少在該行動設備位於該ES位置資訊不可用的地方的部分期間,儲存該獲得的ES位置資訊。
  2. 如請求項1所述之方法,其中該ES位置資訊至少部分地基於近場通訊(NFC)信號、WiFi信號、藍芽信號、超寬頻(UWB)信號、廣域網路(WAN)信號、數位電視信號及(或)蜂巢塔ID。
  3. 如請求項1所述之方法,其中該ES位置資訊至少部分地基於在該行動設備處對一或更多個衛星定位系統信號的 擷取。
  4. 如請求項1所述之方法,其中該ES位置資訊至少部分地基於用戶輸入。
  5. 如請求項1所述之方法,其中該行動設備運動的該三維軌跡處在不能擷取衛星定位系統信號的一RF環境中。
  6. 如請求項1所述之方法,其中該行動設備運動的該三維軌跡是在不能經由無線通訊從一RF環境的外部接收位置資訊的該RF環境中。
  7. 如請求項1所述之方法,進一步包括使用一加速計、羅盤儀、壓力感測器、及(或)一陀螺儀,來測量該行動設備運動的該三維軌跡。
  8. 如請求項1所述之方法,其中該估計三維軌跡與該一或更多個預定的候選三維軌跡的該比較包括最小二乘擬合分析。
  9. 一種基於軌跡的確定位置的行動設備,包括:配置一感測器以測量該行動設備的運動;配置一處理器以至少部分地基於該測量到的運動,來估計該行動設備的一三維軌跡;及 儲存一或更多個預定的候選軌跡的一記憶體,其中該處理器被進一步地配置,以至少部分地基於該估計三維軌跡與儲存於該記憶體的該一或更多個預定的候選三維軌跡的一比較,來估計該行動設備的一位置;及其中該處理器被進一步地配置,以使該行動設備:在該行動設備進入一不利射頻(RF)的環境前,獲得用於該行動設備的外部來源(ES)位置資訊;在該不利RF的環境中使用該ES位置資訊,以縮減該一或更多個預定的候選三維軌跡的數目;及至少在該行動設備位於該ES位置資訊不可用的地方的部分期間,儲存該獲得的ES位置資訊。
  10. 如請求項9所述之行動設備,進一步包括配置成在一RF環境中操作的一接收機,其中該接收機被進一步地配置以:擷取一或更多個衛星定位系統(SPS)信號;及在該行動設備進入該不利射頻(RF)的環境前,至少部分地基於近場通訊(NFC)信號、WiFi信號、藍芽信號、超寬頻(UWB)信號、廣域網路(WAN)信號、數位電視信號、及(或)蜂巢塔ID來獲得該ES位置資訊。
  11. 如請求項9所述之行動設備,其中該ES位置資訊至少部分地基於用戶輸入。
  12. 如請求項9所述之行動設備,其中該行動設備的該運動是在不支援衛星定位系統信號和對該行動設備的無線通訊的一RF環境中。
  13. 如請求項9所述之行動設備,其中該感測器被配置以使用一加速計、羅盤儀、壓力感測器及(或)一陀螺儀來測量該行動設備的該運動。
  14. 一種基於軌跡確定位置的非暫態電腦可讀取儲存媒體,包括:儲存於其上的機器可讀取指令,該等機器可讀取指令若由一計算平臺執行,則使該計算平臺能:至少部分地基於在一行動設備處取得的感測器測量來估計該行動設備運動的一三維軌跡;在該行動設備處至少部分地基於該估計三維軌跡與儲存於該行動設備的一或更多個預定的候選三維軌跡的一比較,來估計該行動設備的一位置;在該行動設備進入一不利射頻(RF)的環境前,獲得用於該行動設備的外部來源(ES)位置資訊;在該不利RF的環境中使用該ES位置資訊,以縮減該一或更多個預定的候選三維軌跡的數目;及至少在該行動設備位於該ES位置資訊不可用的地方的 部分期間,儲存該獲得的ES位置資訊。
  15. 如請求項14所述之儲存媒體,其中該ES位置資訊至少部分地基於近場通訊(NFC)信號、WiFi信號、藍芽信號、超寬頻(UWB)信號、廣域網路(WAN)信號、數位電視信號及(或)蜂巢塔ID。
  16. 如請求項14所述之儲存媒體,其中該ES位置資訊至少部分地基於在該行動設備處對一或更多個衛星定位系統信號的擷取。
  17. 如請求項14所述之儲存媒體,其中該行動設備運動的該三維軌跡是在不能擷取衛星定位系統信號的一RF環境中發生。
  18. 如請求項14所述之儲存媒體,其中該行動設備運動的該三維軌跡是在不能經由無線通訊從一RF環境的外部接收位置資訊的該RF環境中發生。
  19. 如請求項14所述之儲存媒體,其中該等指令若由該計算平臺執行,則進一步使該計算平臺能夠使用一加速度計、羅盤儀、壓力感測器及(或)一陀螺儀來測量該行動設備運動的該三維軌跡。
  20. 一種基於軌跡的確定位置的設備,包括:用於至少部分地基於在一行動設備處取得的感測器測量來估計該行動設備運動的一三維軌跡的構件;用於在該行動設備處,至少部分地基於該估計三維軌跡與儲存於該行動設備的一或更多個預定的候選三維軌跡的一比較,來估計該行動設備的一位置的構件;用於在該行動設備進入一不利射頻(RF)的環境前,獲得用於該行動設備的外部來源(ES)位置資訊的構件;用於在該不利RF的環境中使用該ES位置資訊,以縮減該一或更多個預定的候選三維軌跡的數目的構件;及用於至少在該行動設備位於該ES位置資訊不可用的地方的部分期間,儲存該獲得的ES位置資訊的構件。
  21. 如請求項20所述之設備,其中該ES位置資訊至少部分地基於近場通訊(NFC)信號、WiFi信號、藍芽信號、超寬頻(UWB)信號、廣域網路(WAN)信號、數位電視信號及(或)蜂巢塔ID。
  22. 如請求項20所述之設備,其中該ES位置資訊至少部分地基於在該行動設備處對一或更多個衛星定位系統信號的擷取。
  23. 如請求項20述及之設備,其中該行動設備運動的該三維軌跡是在不能擷取衛星定位系統信號的一RF環境中。
  24. 如請求項20述及之設備,其中該行動設備運動的該三維軌跡是在不能經由無線通訊從一RF環境的外部接收位置資訊的該RF環境中。
  25. 如請求項20所述之設備,進一步包括使用一加速計及(或)一陀螺儀來測量該行動設備運動的該三維軌跡的構件。
  26. 如請求項20所述之設備,進一步包括使用一羅盤儀及(或)一壓力成測器來測量該行動設備運動的該三維軌跡的構件。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5862016B2 (ja) * 2011-02-18 2016-02-16 カシオ計算機株式会社 測位装置、測位方法およびプログラム
US9294879B2 (en) * 2011-06-20 2016-03-22 Sriram Kannan Determining path traversed by a mobile communication device
US9395188B2 (en) * 2011-12-01 2016-07-19 Maxlinear, Inc. Method and system for location determination and navigation using structural visual information
KR101418331B1 (ko) * 2012-12-10 2014-07-10 전남대학교산학협력단 태그를 이용한 단말의 위치 측정 방법 및 그 단말
US9191897B2 (en) * 2013-03-22 2015-11-17 Qualcomm Incorporated Mobile device power management while providing location services
US9131347B2 (en) * 2013-04-26 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Utilizing a pressure profile to determine a location context identifier
EP2843364B1 (en) * 2013-08-30 2019-10-23 The Boeing Company Method and system for estimating aircraft course
US9198182B1 (en) * 2013-10-24 2015-11-24 Sprint Communications Company L.P. Method and systems for optimizing carrier aggregation implementation for UE in-building coverage in LTE networks
US9820233B2 (en) * 2013-11-25 2017-11-14 Qualcomm Incorporated Motion state based mobile device positioning
US9212924B1 (en) * 2014-08-21 2015-12-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Multimode transportation transitions
JPWO2016098457A1 (ja) * 2014-12-17 2017-09-28 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
US20160240016A1 (en) * 2015-02-17 2016-08-18 Marc M. Ranpour Method of Managing Usage Fares for a Transportation System
US10001376B1 (en) * 2015-02-19 2018-06-19 Rockwell Collins, Inc. Aircraft position monitoring system and method
WO2016173666A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Fraunhofer Portugal Research Determining a position of a mobile device within buildings
CN104864865B (zh) * 2015-06-01 2017-09-22 济南大学 一种面向室内行人导航的ahrs/uwb无缝组合导航方法
CN105137956B (zh) * 2015-10-15 2018-01-19 苏州大学 一种三维位置感应系统与方法
US10963893B1 (en) * 2016-02-23 2021-03-30 Videomining Corporation Personalized decision tree based on in-store behavior analysis
US10488527B2 (en) 2016-05-19 2019-11-26 Fitbit, Inc. Automatic tracking of geolocation data for exercises
EP3459271B1 (en) * 2016-05-19 2020-08-19 Fitbit, Inc. Back-filling of geolocation-based exercise routes
US10021515B1 (en) * 2017-01-12 2018-07-10 Oracle International Corporation Method and system for location estimation
CN107257544A (zh) * 2017-05-24 2017-10-17 陈雅链 竞技体的运动数据获取方法、装置及系统
KR102446109B1 (ko) 2017-10-29 2022-09-21 대우조선해양 주식회사 이산화탄소를 연료로 하는 연료 전지가 적용된 수중 운동체용 연료 전지 운용시스템 및 운용방법
GB2595065B (en) 2017-10-31 2022-05-11 Amer Sports Digital Services Oy Method and system for tracking and determining an indoor position of an object
TWI680277B (zh) 2017-10-31 2019-12-21 芬蘭商亞瑪芬體育數字服務公司 用於確定物體的運動方向的方法和系統
CN108801269B (zh) * 2018-08-29 2021-11-12 山东大学 一种室内云机器人导航系统及方法
US11662477B2 (en) 2018-11-16 2023-05-30 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation System and method for determining vehicle position by triangulation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645209B4 (de) 1996-11-02 2005-07-28 Robert Bosch Gmbh Ortungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Satellitenempfänger und Ortungsverfahren
US6308134B1 (en) * 1996-12-27 2001-10-23 Magellan Dis, Inc. Vehicle navigation system and method using multiple axes accelerometer
US6456211B2 (en) * 2000-01-11 2002-09-24 Texas Instruments Incorporated Method and system for calibrating a data converter
US6473690B1 (en) * 2001-08-24 2002-10-29 Navigation Technologies Corp. Three-dimensional space curve comparison using spatial angle variance metric and applications thereof
US20050102098A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-12 Montealegre Steve E. Adaptive navigation system with artificial intelligence
US7848881B2 (en) 2005-07-05 2010-12-07 Containertrac, Inc. Automatic past error corrections for location and inventory tracking
JP2007093433A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd 歩行者の動態検知装置
US7369924B2 (en) 2006-06-05 2008-05-06 Deere & Company System and method for providing guidance towards a far-point position for a vehicle implementing a satellite-based guidance system
US8412148B2 (en) * 2006-10-25 2013-04-02 Research In Motion Limited Location-based alarm system with forewarning capability
US7917154B2 (en) * 2006-11-01 2011-03-29 Yahoo! Inc. Determining mobile content for a social network based on location and time
EP2179600B1 (en) 2007-08-06 2015-07-01 TRX Systems, Inc. Locating, tracking, and/or monitoring people and/or assets both indoors and outdoors
US7852262B2 (en) * 2007-08-16 2010-12-14 Cybernet Systems Corporation Wireless mobile indoor/outdoor tracking system
TW200910913A (en) 2007-08-29 2009-03-01 Inventec Appliances Corp Mobile communication apparatus and operating method thereof
KR100985171B1 (ko) * 2007-11-15 2010-10-05 (주)엠앤소프트 고가도로 맵매칭 시스템 및 방법
US8098894B2 (en) * 2008-06-20 2012-01-17 Yahoo! Inc. Mobile imaging device as navigator

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