專利名稱：用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面的描述涉及用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
各種技術(shù)的傳播、智能電話使用的增加和用戶需要導(dǎo)致在室內(nèi)環(huán)境跟蹤終端位置的服務(wù)的需求增加。在室內(nèi)環(huán)境基于位置的服務(wù)可被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如，在大型購物中心或超市的周圍搜索、可在博物館、工廠或建筑物中使用的室內(nèi)導(dǎo)航、在醫(yī)院跟蹤患者或醫(yī)生的位置、用于視障者的引導(dǎo)終端等?？赡苄缘臄?shù)量是無限的。 一些方法利用磁場(chǎng)計(jì)算終端的位置。在通過測(cè)量磁場(chǎng)來計(jì)算終端的位置的方法中，可利用測(cè)量各種環(huán)境變量的結(jié)果，估計(jì)終端的位置。然而，當(dāng)利用影響終端或移動(dòng)對(duì)象的磁場(chǎng)估計(jì)位置時(shí)，磁場(chǎng)的大小、方向和/或模式在多個(gè)位置中可能相同。因此，當(dāng)利用磁場(chǎng)估計(jì)位置時(shí)，具有相似的磁場(chǎng)模式的另一地點(diǎn)可被錯(cuò)誤地估計(jì)為終端的位置。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供一種用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括位置估計(jì)模塊，配置為利用多個(gè)位置估計(jì)單元基于影響終端的磁場(chǎng)來估計(jì)終端的第一位置，其中，多個(gè)位置估計(jì)單元利用多個(gè)位置估計(jì)方案來估計(jì)位置；位置確定單元，配置為基于估計(jì)的終端的第一位置，確定終端的第二位置。該設(shè)備還可包括初始條件控制單元，配置為控制應(yīng)用于多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件。初始條件控制單元可被配置為確定多個(gè)位置估計(jì)單元中每一個(gè)位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。初始條件控制單元可被配置為基于估計(jì)的終端的第一位置，確定沒有開始估計(jì)位置的至少一個(gè)剩余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。至少一個(gè)位置估計(jì)單元可被配置為利用卡爾曼濾波器估計(jì)終端的第一位置，并且初始條件控制單元可被配置為基于終端的第一位置的方差矩陣的跡是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，確定至少一個(gè)剩余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。至少一個(gè)位置估計(jì)單元可被配置為利用粒子濾波器估計(jì)終端的第一位置，并且初始條件控制單元可被配置為基于終端的第一位置和包括在粒子濾波器中的粒子的位置的狀態(tài)值，確定至少一個(gè)剩余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。在所有多個(gè)位置估計(jì)單元開始估計(jì)位置的情況下，初始條件控制單元可被配置為初始化開始估計(jì)位置的位置估計(jì)單元，以重新開始估計(jì)位置。初始條件控制單元可被配置為分別確定多個(gè)位置估計(jì)單元中使用的多個(gè)位置估 計(jì)方案的初始參數(shù)值。初始條件控制單元可被配置為基于終端的傳感器信息、相機(jī)信息、蜂窩信號(hào)、無線 局域網(wǎng)(WLAN)信號(hào)和全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)中的至少一個(gè)，確定初始參數(shù)值。位置確定單元可被配置為基于利用多個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)的終端的第一位置的 平均值，確定終端的第二位置。位置確定單元可被配置為基于包括利用多個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)的終端的第一位 置的多個(gè)聚類，確定終端的第二位置。在多個(gè)聚類之中，第一聚類與第二聚類之間的距離可大于預(yù)定值。位置確定單元可被配置為選擇包括最多數(shù)量的元素的聚類，并利用包括在選擇的 聚類中的元素，確定終端的第二位置。位置確定單元可被配置為基于包括在選擇的聚類中的元素的平均值，確定終端的
第二位置。至少一個(gè)位置估計(jì)單元可被配置為利用卡爾曼濾波器估計(jì)終端的第一位置，位置 確定單元可被配置為基于終端的第一位置和終端的相應(yīng)的第一位置的方差矩陣，確定終 端的第二位置。至少一個(gè)位置估計(jì)單元可被配置為利用粒子濾波器估計(jì)終端的第一位置，位置確 定單元可被配置為基于終端的相應(yīng)的第一位置和包括在粒子濾波器中的粒子的位置的狀 態(tài)值，確定終端的第二位置。還提供一種利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的方法，該方法包括利用估計(jì) 位置的多個(gè)位置估計(jì)單元基于影響終端的磁場(chǎng)估計(jì)終端的第一位置，其中，多個(gè)位置估計(jì) 單元利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)位置；并基于估計(jì)的終端的第一位置，確定終端的第二位置。該方法還可包括控制應(yīng)用于多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件?？刂撇襟E可包括確定多個(gè)位置估計(jì)單元中每一個(gè)位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開 始時(shí)間。還提供一種包括用于指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。還提供一種用于估計(jì)終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括估計(jì)器，配置為利用多個(gè)位 置估計(jì)方案估計(jì)終端的多個(gè)位置；確定器，配置為基于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)的多個(gè) 位置，確定終端的位置。該設(shè)備還可包括初始條件單元，配置為控制估計(jì)器利用的初始條件，以估計(jì)多個(gè)位置。其他特征和方面從下面的詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求將是清楚的。


圖1是示出用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備的示例的示圖。圖2是示出確定估計(jì)位置的開始時(shí)間的方法的示例的流程圖。圖3是示出確定估計(jì)位置的開始時(shí)間的方法的另一示例的流程圖。
圖4是示出執(zhí)行聚類的方法的示例的示圖。圖5是示出利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的方法的示例的流程圖。貫穿附圖和詳細(xì)描述，除非另有描述，應(yīng)該理解，相同的附圖標(biāo)號(hào)表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明和方便，可夸大這些元件的相對(duì)大小和描繪。
具體實(shí)施例方式提供下面的詳細(xì)描述以幫助讀者得到在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)·的全面理解。因此，可建議給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和等同物。另外，為了更加清楚和簡(jiǎn)明，可省略對(duì)公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。圖I示出用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備的示例。參照?qǐng)D1，設(shè)備100包括位置估計(jì)模塊130和位置確定單元170。該設(shè)備還包括磁場(chǎng)測(cè)量單元110和初始條件控制單元150。該設(shè)備可以是或可包括在終端(例如，計(jì)算機(jī)、智能電話、平板電腦、導(dǎo)航裝置、器具等)。磁場(chǎng)測(cè)量單元110可測(cè)量終端周圍的磁場(chǎng)。在此示例中，磁場(chǎng)測(cè)量單元110還可基于測(cè)量磁場(chǎng)的結(jié)果，生成包括終端的位置的磁場(chǎng)地圖。位置測(cè)量模塊130可基于測(cè)量的磁場(chǎng)，利用多個(gè)位置估計(jì)單元(例如，第一位置估計(jì)單元131、第二位置估計(jì)單元133和第N位置估計(jì)單元135)估計(jì)終端的第一位置。位置估計(jì)單元可利用不同的位置估計(jì)方案。不同的位置估計(jì)方案可包括多種連續(xù)位置估計(jì)算法，例如，卡爾曼濾波器、粒子濾波器、馬爾可夫定位、多假設(shè)定位等。例如，包括在位置估計(jì)模塊130中的第一位置估計(jì)單元131、第二位置估計(jì)單元133和第N位置估計(jì)單元135可分別利用不同的位置估計(jì)方案來估計(jì)位置。作為示例，第一位置估計(jì)單元131可利用卡爾曼濾波器估計(jì)終端的位置，第二位置估計(jì)單元133可利用粒子濾波器來估計(jì)終端的位置、第N位置估計(jì)單元135可利用馬爾可夫定位估計(jì)終端的位置。在前面提到的連續(xù)位置估計(jì)算法中，可利用測(cè)量運(yùn)動(dòng)中的對(duì)象移動(dòng)時(shí)的各種環(huán)境變量的結(jié)果連續(xù)估計(jì)終端的位置。如果利用影響終端或移動(dòng)對(duì)象的磁場(chǎng)估計(jì)位置，則磁場(chǎng)的大小和方向可以是連續(xù)的，并且相似的模式可在多個(gè)區(qū)域中被重復(fù)。在此示例中，利用卡爾曼濾波器、粒子濾波器等，方差矩陣或粒子可收斂于具有磁場(chǎng)的相似模式的不正確的位置，并因此不正確的位置可被估計(jì)為終端的位置。初始條件控制單元150可提供用于多個(gè)位置估計(jì)單元的不同的初始條件，更精確地講，提供用于由多個(gè)位置估計(jì)單元使用的位置估計(jì)方案的不同的初始條件?？衫糜啥鄠€(gè)位置估計(jì)單元獲取的估計(jì)位置的結(jié)果來確定終端的最終位置。因此，盡管估計(jì)的位置可具有相似的磁場(chǎng)的大小、方向和/或模式，但可更精確地估計(jì)終端的位置。初始條件控制單元150可控制應(yīng)用于多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件。例如，初始條件可包括估計(jì)位置的開始時(shí)間、位置估計(jì)方案(即，位置估計(jì)算法)的初始參數(shù)值等。例如，初始條件控制單元150可確定多個(gè)位置估計(jì)單元(例如，第一位置估計(jì)單元131、第二位置估計(jì)單元133和第N位置估計(jì)單元)中的每一個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)位置的開始時(shí)間。作為另一示例，初始條件控制單元150可分別確定由多個(gè)位置估計(jì)單元利用的不同的位置估計(jì)方案的初始參數(shù)值。
參照?qǐng)D2和圖3描述確定多個(gè)位置估計(jì)單元中的每一個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)位置的 開始時(shí)間的方法的示例。位置確定單元170可基于由多個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)的估計(jì)的終端的第一位置，確 定終端的第二位置。這里，終端的第一位置與由位置估計(jì)模塊130估計(jì)的終端的位置相應(yīng)， 其中，位置估計(jì)模塊130可包括第一位置估計(jì)單元131、第二位置估計(jì)單元133和第N位置 估計(jì)單元135。終端的第二位置可與由位置確定單元170最終確定的終端的位置相應(yīng)。例如，位 置確定單元170可基于由多個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)的終端的第一位置，計(jì)算位置值、誤差范 圍、方差矩陣、可信度等。位置確定單元170可利用多個(gè)方案確定終端的第二位置。作為第一示例，如等式1表示，位置確定單元170可基于由多個(gè)位置估計(jì)單元(例 如，第一位置估計(jì)單元131、第二位置估計(jì)單元133和第N位置估計(jì)單元135)估計(jì)的終端的 第一位置的平均值，確定終端的第二位置。[等式1]
權(quán)利要求
1.用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括 位置估計(jì)模塊，配置為利用使用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)位置的多個(gè)位置估計(jì)單元，基于影響終端的磁場(chǎng)來估計(jì)終端的第一位置； 位置確定單元，配置為基于估計(jì)的終端的第一位置確定終端的第二位置。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 初始條件控制單元，配置為控制應(yīng)用于多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，初始條件控制單元被配置為確定多個(gè)位置估計(jì)單元中的每ー個(gè)位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，初始條件控制單元被配置為基于估計(jì)的終端的第一位置，確定沒有開始估計(jì)位置的至少ー個(gè)剰余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中， 至少ー個(gè)位置估計(jì)單元被配置為利用卡爾曼濾波器估計(jì)終端的第一位置， 初始條件控制單元被配置為基于終端的第一位置的方差矩陣的跡是否在預(yù)定范圍內(nèi)，確定至少ー個(gè)剰余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中， 至少ー個(gè)位置估計(jì)單元被配置為利用粒子濾波器估計(jì)終端的第一位置， 初始條件控制單元被配置為基于終端的第一位置和包括在粒子濾波器中的粒子的位置的狀態(tài)值，確定至少ー個(gè)剰余的位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，在所有多個(gè)位置估計(jì)單元開始估計(jì)位置的情況下，初始條件控制單元被配置為初始化開始估計(jì)位置的位置估計(jì)單元，以重新開始估計(jì)位置。
8.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，初始條件控制單元被配置為分別確定多個(gè)位置估計(jì)單元中使用的多個(gè)位置估計(jì)方案的初始參數(shù)值。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，初始條件控制單元被配置為基于終端的傳感器信息、相機(jī)信息、蜂窩信號(hào)、無線局域網(wǎng)(WLAN)信號(hào)和全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)中的至少一個(gè)，確定初始參數(shù)值。
10.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，位置確定單元被配置為基于利用多個(gè)位置估計(jì)單元估計(jì)的終端的第一位置的平均值，確定終端的第二位置。
11.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，位置確定單元被配置為基于包括利用多個(gè)位置估計(jì)的終端的第一位置的多個(gè)聚類，確定終端的第二位置。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，在多個(gè)聚類之中，第一聚類與第二聚類之間的距離大于預(yù)定值。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，位置確定單元被配置為選擇包括最多數(shù)量的元素的聚類，并利用包括在選擇的聚類中的元素，確定終端的第二位置。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，位置確定單元被配置為基于包括在選擇的聚類中的元素的平均值，確定終端的第二位置。
15.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中， 至少ー個(gè)位置估計(jì)單元被配置為利用卡爾曼濾波器估計(jì)終端的第一位置， 位置確定單元被配置為基于終端的第一位置和終端的相應(yīng)的第一位置的方差矩陣，確定終端的第二位置。
16.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中， 至少ー個(gè)位置估計(jì)單元被配置為利用粒子濾波器估計(jì)終端的第一位置， 位置確定單元被配置為基于終端的相應(yīng)的第一位置和包括在粒子濾波器中的粒子的位置的狀態(tài)值，確定終端的第二位置。
17.ー種利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的方法，該方法包括 利用使用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)位置的多個(gè)位置估計(jì)單元，基于影響終端的磁場(chǎng)來估計(jì)終端的第一位置； 基于估計(jì)的終端的第一位置，確定終端的第二位置。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 控制應(yīng)用于多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，控制步驟包括確定多個(gè)位置估計(jì)單元中每ー個(gè)位置估計(jì)單元的估計(jì)位置的開始時(shí)間。
20.一種用于估計(jì)終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括 估計(jì)器，配置為利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的多個(gè)位置； 確定器，配置為基于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)的多個(gè)位置，確定終端的位置。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括 初始條件単元，配置為控制估計(jì)器利用的初始條件，以估計(jì)多個(gè)位置。
全文摘要
提供一種用于利用多個(gè)位置估計(jì)方案估計(jì)終端的位置的設(shè)備和方法。該設(shè)備和方法可通過控制多個(gè)位置估計(jì)單元的初始條件(例如，估計(jì)位置的開始時(shí)間、位置估計(jì)方案的初始參數(shù)等)更精確地估計(jì)終端的位置。
文檔編號(hào)G01C21/00GK102954794SQ20121030108
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者樸度炯, 金勇 , 金應(yīng)善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社