基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位的制作方法
【專利說明】基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位
[0001 ] 相關(guān)申請
[0002]本案是主張2013年11月25日申請的標(biāo)題為“基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位(MOT1N STATE BASED MOBILE DEVICE POSIT1NING)” 的第 14/089,636號美國非臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)的PCT申請案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文所揭示的標(biāo)的物涉及電子裝置，且更明確地說涉及供移動裝置和/或一或多個計算裝置使用和/或在移動裝置和/或一或多個計算裝置中使用以提供和/或以其它方式支持基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位的方法、設(shè)備和制品。
【背景技術(shù)】
[0004]如其名稱所暗示，可使移動裝置到處移動，例如通常由用戶攜帶和/或可能由機(jī)器運(yùn)載。作為一些非限制性實(shí)例，移動裝置可采用蜂窩式電話、智能電話、平板計算機(jī)、膝上型計算機(jī)、可佩帶式計算機(jī)、導(dǎo)航和/或跟蹤裝置等的形式。
[0005]可至少部分地通過可在移動裝置上、在一或多個其它電子裝置中和/或以其某種組合實(shí)施的定位和/或?qū)Ш侥芰?在下文中簡稱為定位能力)來確定移動裝置的位置和/或移動。某些定位能力可基于由一或多個發(fā)射裝置發(fā)射且由移動裝置獲取的一或多個無線信號。舉例來說，某些基于無線信號的定位能力利用從衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)獲取的無線信號，所述SPS例如為全球定位系統(tǒng)(GPS)等。
[0006]在另一實(shí)例中，某些基于無線信號的定位能力利用從基于地面的無線發(fā)射裝置獲取的無線信號，所述基于地面的無線發(fā)射裝置例如專用定位信標(biāo)發(fā)射裝置、可為無線局域網(wǎng)的一部分的接入點(diǎn)(AP)裝置、可為蜂窩式電話系統(tǒng)的一部分的基站收發(fā)臺，和/或其類似物或某一組合。在某些實(shí)施方案中，定位能力可利用一或多個電子文件(例如，電子地圖、可布線性曲線圖、無線電熱圖和/或類似物或其某一組合)來確定移動裝置在特定環(huán)境內(nèi)的位置和/或其它移動。
[0007]由于移動裝置趨向于靠電池電力來操作，因此通常存在提供電池電力同時提供合理的用戶體驗的需要。因此，持續(xù)存在提供移動裝置內(nèi)高品質(zhì)又高效的定位能力/過程的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)一方面，一種方法可在移動裝置處實(shí)施，其包括:識別對應(yīng)于表示特定環(huán)境的電子地圖的兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集;至少部分地基于所述移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)來選擇用于位置估計的兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集中的一者；以及至少部分地基于選定網(wǎng)格點(diǎn)子集來確定所述移動裝置在特定環(huán)境內(nèi)的估計位置。
[0009]根據(jù)一方面，可提供一種移動裝置，其包括:存儲器；以及處理單元，所述處理單元用以:將存儲于存儲器中的兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集識別為對應(yīng)于表示特定環(huán)境的電子地圖；至少部分地基于所述移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)來選擇用于位置估計的兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集中的一者；以及至少部分地基于選定網(wǎng)格點(diǎn)子集來確定所述移動裝置在特定環(huán)境內(nèi)的估計位置。
[0010]根據(jù)一方面，一種方法可在計算裝置處實(shí)施，所述方法包括:獲得對應(yīng)于表示特定環(huán)境的電子地圖的一組網(wǎng)格點(diǎn)；至少部分地基于對應(yīng)于所述移動裝置的兩個或兩個以上運(yùn)動狀態(tài)來細(xì)分所述組網(wǎng)格點(diǎn)，以識別兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集以供移動裝置進(jìn)行位置估計；以及將所述兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集中的至少一者發(fā)射到所述移動裝置。
[0011]根據(jù)一方面，可提供一種計算裝置，其包括:通信接口；以及處理單元，所述處理單元用以獲得對應(yīng)于表示特定環(huán)境的電子地圖的一組網(wǎng)格點(diǎn)；至少部分地基于對應(yīng)于所述移動裝置的兩個或兩個以上運(yùn)動狀態(tài)來細(xì)分所述組網(wǎng)格點(diǎn)，以識別兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集以供移動裝置進(jìn)行位置估計；以及起始經(jīng)由通信接口將所述兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集中的至少一者發(fā)射到所述移動裝置。
【附圖說明】
[0012]參考下圖描述非限制性且非詳盡方面，其中除非另有指定，否則在各圖中相同的參考數(shù)字指代相同的部分。
[0013]圖1是說明根據(jù)某些實(shí)例實(shí)施方案的包含實(shí)例移動裝置和實(shí)例計算裝置的代表性電子裝置的實(shí)例布置的示意性框圖，所述實(shí)例移動裝置和實(shí)例計算裝置中的一者/兩者可經(jīng)配置以提供和/或以其它方式支持基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位。
[0014]圖2A和圖2B是說明根據(jù)某些實(shí)例實(shí)施方案的可在移動裝置(例如，如圖1中)中實(shí)施以提供和/或以其它方式支持基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位的一些實(shí)例過程的流程圖。
[0015]圖3A和圖3B是說明根據(jù)某些實(shí)例實(shí)施方案的可在計算裝置(例如，如圖1中)中實(shí)施以提供和/或以其它方式支持基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位的一些實(shí)例過程的流程圖。
[0016]圖4是根據(jù)某些實(shí)例實(shí)施方案的說明可在移動裝置(例如，如圖1中)內(nèi)供應(yīng)的實(shí)例計算平臺的某些特征的示意圖。
[0017]圖5是說明根據(jù)某些實(shí)例實(shí)施方案的可在計算裝置(例如，如圖1中)內(nèi)供應(yīng)的實(shí)例計算平臺的某些特征的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]移動裝置可(例如)經(jīng)配置以通過測量到可定位在已知和/或以其它方式可確定的位置處的地面發(fā)射裝置(例如無線接入點(diǎn))的距離來獲得定位和/或類似物的全部或部分。此些距離可(例如)通過以下方式測得:根據(jù)從此些接入點(diǎn)接收的信號獲得MAC ID地址，并且測量從此些接入點(diǎn)接收的信號的一或多個特性(例如信號強(qiáng)度、往返延遲，僅舉幾個實(shí)例)。可將此類測量結(jié)果視為“直接測量結(jié)果”，因為當(dāng)獲得時，它們產(chǎn)生關(guān)于當(dāng)前位置(例如到固定在已知位置處的發(fā)射器的距離)的信息。
[0019]通常，對到三個發(fā)射器的距離的測量結(jié)果可足以獲得移動裝置的位置的充分準(zhǔn)確估計。在其中到超過三個發(fā)射器的距離的測量結(jié)果可用的特定實(shí)例中，基于選擇對哪些特定發(fā)射裝置的哪些特定測量結(jié)果來獲得移動裝置的位置的此估計，此估計的準(zhǔn)確性可顯著變化。舉例來說，在某些情況下，到至少一個發(fā)射裝置的距離測量的不準(zhǔn)確性可使基于距離測量而計算得移動裝置的位置的估計的準(zhǔn)確性顯著降級。
[0020]除直接測量結(jié)果的使用之外，某些移動裝置可并入有“間接測量結(jié)果”，其可指示相對運(yùn)動，以輔助獲得當(dāng)前位置估計的估計。此類間接測量結(jié)果可包含(例如)從一或多個傳感器(例如加速計\計步器\羅盤\陀螺儀和/或類似物或其某一組合)所產(chǎn)生的信號獲得的測量結(jié)果。并且，在某些環(huán)境和應(yīng)用程序中，可通過物理障礙將移動裝置的移動約束到預(yù)定區(qū)域或路徑。在室內(nèi)環(huán)境中，(例如)可根據(jù)墻壁、門道、入口、樓梯等將移動裝置的移動約束到預(yù)定路徑或路線。由此，可假定移動裝置的當(dāng)前位置將受此類預(yù)定區(qū)域或路徑約束。
[0021]運(yùn)動模型可處理直接或間接測量結(jié)果，以傳播移動裝置的所估計狀態(tài)(例如位置、速度、軌跡等)。此運(yùn)動模型可(例如)包括例如卡爾曼濾波器或粒子濾波器等濾波模型，來沿一或多個軌跡傳播移動裝置的所估計位置。在特定實(shí)施方案中，移動臺可在受約束路線選擇圖表和/或類似物上使用粒子濾波器，以并入有受制于路線約束的直接和間接測量結(jié)果。舉例來說，在某些情況下，路線約束可指示粒子可根據(jù)粒子狀態(tài)沿路線選擇圖表傳播，以及關(guān)于相對位置移動的某些間接信息，可根據(jù)直接測量結(jié)果為每一粒子指派概率，和/或可根據(jù)概率分布對粒子進(jìn)行再取樣和/或以其它方式處理。
[0022]在某些情況下，指派給表示室內(nèi)區(qū)域的特定位置的特定粒子的概率可包括指示特定移動裝置可位于特定位置處的可能性的值。舉例來說，對于與剛剛已進(jìn)入建筑物和/或其它類似結(jié)構(gòu)的特定門道的用戶(例如人、動物、機(jī)器)處于相同位置的移動裝置，粒子濾波器模型和/或類似物可將較高概率指派給表示較接近門道的醫(yī)師的粒子，且將相對較低概率指派給表示較遠(yuǎn)離門道的位置(例如可能在建筑物的與門道相對的側(cè))的粒子。一些粒子濾波器模型可(例如)基于移動裝置的估計位置和速度來將概率指派給特定粒子。遺憾的是，移動裝置的所估計速度可基于過去的一系列測量結(jié)果。在具有快速開始和停止的可能性的情況下，到計算速度估計時，基于一系列過去測量結(jié)果而計算的速度估計有時可證明是陳舊或過時的。
[0023]在如本文所提供的某些實(shí)例實(shí)施方案中，移動裝置可具有一或多個傳感器，例如慣性傳感器(例如一或多個加速計、計步器或陀螺儀)和/或其它類型的傳感器(例如光傳感器、聲音變換器等)，其可產(chǎn)生指示所述移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)(和/或在確定所述移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)時具有特定用途)的信號。舉例來說，在某些情況下，移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)可指示非過渡(例如大體上靜態(tài))狀態(tài)或過渡(例如移動)狀態(tài)，和/或可能不同可識別類型的非過渡和/或過渡狀態(tài)(例如散步與跑步、靜坐在桌子前與靜坐在移動機(jī)構(gòu)/機(jī)器上。與(例如)基于一系列過去測量結(jié)果計算的速度估計相比，各種類型的移動的此指示或其缺乏可(例如)表示移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)的更可靠且即刻指示。根據(jù)特定實(shí)施方案，移動裝置可至少部分地基于響應(yīng)于來自一或多個傳感器的信號而檢測到的移動裝置的運(yùn)動狀態(tài)來對指派給特定粒子的概率進(jìn)行再加權(quán)。
[0024]在某些實(shí)例實(shí)施方案中，可至少部分地基于用戶將在特定環(huán)境內(nèi)的此類位置處移動(例如散步或跑步)或相對靜態(tài)(例如坐著、站著或躺下)的可能性，來將由粒子表示的特定環(huán)境中的某些位置分類為“非過渡網(wǎng)格點(diǎn)”或“過渡網(wǎng)格點(diǎn)”。舉例來說，通道或走廊可與過渡網(wǎng)格點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，而辦公室或房間可與非過渡網(wǎng)格點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。如本文中更詳細(xì)描述，在某些實(shí)例實(shí)施方案中，一或多個運(yùn)動狀態(tài)加權(quán)參數(shù)可與一或多個網(wǎng)格點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，例如用于基于其運(yùn)動狀態(tài)來識別可供移動裝置特定使用的網(wǎng)格點(diǎn)的子集?？捎^察到，如果與移動裝置處于相同位置的用戶處于動態(tài)狀態(tài)(例如散步或跑步，如由來自傳感器的信號指示)，那么用戶可較有可能位于過渡網(wǎng)格點(diǎn)而不是非過渡網(wǎng)格點(diǎn)處或附近。同樣地，可觀察到，如果與移動裝置處于相同位置的用戶較多處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么所述用戶可較有可能位于非過渡網(wǎng)格點(diǎn)處或附近。
[0025]在某些實(shí)例實(shí)施方案中，指示所述移動裝置位于區(qū)域的特定部分中的可能性(例如在粒子濾波方案中指派給特定粒子的概率)的值可至少部分地基于來自傳感器的一或多個信號指示移動裝置處于特定過渡狀態(tài)還是特定非過渡狀態(tài)來更改和/或以其它方式受影響。如上文所指出，來自加速計或計步器的信號可(例如)指示與移動裝置處于相同位置的用戶可能正在散步或跑步，或另外以特定可識別和/或可分類方式移動。這可推斷移動裝置具有位于過渡網(wǎng)格點(diǎn)處的增加的可能性。同樣地，如果來自傳感器的一或多個信號指示與移動裝置處于相同位置的用戶處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么這可推斷移動裝置具有位于非過渡網(wǎng)格點(diǎn)處的增加的可能性。在某些情況下，可響應(yīng)于指示移動裝置處于長期過渡狀態(tài)的傳感器信號而增加指派給表示過渡點(diǎn)的粒子的可能性或概率(而指派給表示非過渡網(wǎng)格點(diǎn)的粒子的可能性或概率可減小)。另一方面，可響應(yīng)于例如指示移動裝置處于非過渡狀態(tài)的某些傳感器信號而增加指派給表示非過渡網(wǎng)格點(diǎn)的粒子的可能性或概率(而指派給表示過渡網(wǎng)格點(diǎn)的粒子的可能性或概率可減小)。
[0026]記住先前實(shí)例，本文中描述了若干技術(shù)，例如其可實(shí)施為供移動裝置和/或一或多個計算裝置使用和/或在移動裝置和/或一或多個計算裝置中使用以提供和/或以其它方式支持基于運(yùn)動狀態(tài)的移動裝置定位的各種方法、設(shè)備和制品。
[0027]作為實(shí)例，在某些實(shí)施方案中，移動裝置(例如移動電話、智能手機(jī)、平板計算機(jī)、可佩戴計算機(jī)、跟蹤裝置等)可經(jīng)配置以識別對應(yīng)于表示特定環(huán)境的電子地圖的兩個或兩個以上網(wǎng)格點(diǎn)子集。如較詳細(xì)描述，在某些情況下，移動裝置可接收來自可能已經(jīng)