专利名称：用于确定某位置与基准位置的一致性的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于确定某位置与基准位置的一致性的设备和方法，其具体可被用于在无线通信网络中定位或导航移动终端装置。
背景技术：
对于定位移动终端装置，可利用不同的定位技术。可能用于户外定位或导航的最广为人知的系统是卫星辅助全球定位系统(GPS)。对于在建筑物或室内的定位或导航，例如，已知有不同方法，诸如红外系统、RFID系统或者还有IEE 802. 11 WLAN网络(WLAN=无线局域网络)的场强评估。目前，GPS系统是唯一可靠的可用于户外的系统。最新扩展(诸如高灵敏度接收器或所谓A-GPS (辅助GPS)代表着对使该技术也可用于建筑物内的尝试。A-GPS将基于卫星的GPS系统的使用与从蜂窝移动无线电网络接收的所谓辅助信息相结 合。然而，目前，这些技术还不具备所需的平均精度。红外系统和RFID系统并不是总能实现完全覆盖，且要受具体要求限制。由于例如基于WLAN标准的无线电网络的日益分布，这些无线网络提供它们自己作为新定位方法的基础。之前使用的常用定位方法为，例如基于三角测量、近邻关系、利用时间测量的变化(Iateration)或利用场强评估的变化。这些方法是定位方法，其中，或者必须知道基站的固定无线电发射机的位置，或者之前必须在要被该定位方法覆盖的环境中的基准位置处进行培训。在基于WLAN的定位系统中，所谓的接收信号强度(RSS)指纹经常被用作基本方法。该方法基于对在当前位置处接收到的或可接收的几个无线电站的无线电信号的信号强度唯一表征了当前位置或当前定位的假设。若存在基准数据库，其针对许多基准位置或基准定位，包括在基准时间在此接收到的或可接收的无线电站的发射机标识，以及相应无线电信号的信号强度，则当前位置可根据一组当前测量值(发射机标识及相关信号的强度值)，通过在当前测量到的测量值与数据库的基准值之间匹配来推断。该匹配对每个基准点评估其之前记录的测量值或基准值与当前位置的当前测量值的相似程度。随后，最相似的基准点被用作对移动终端装置的当前位置的估计值的基础。通过基准测量实验性地为基准数据库确定在基准测量时间基准位置处可接收到的无线电发射机的信号强度。这使得数据库针对已进行基准测量的每个基准位置均包括无线电发射机(接入点)的列表，该列表包括各自相关的接收场强和质量。该列表也可被称为基准包。采用WLAN实施，这一基准数据库例如可包括以下参数
权利要求
1.一种用于确定位置(21)与基准位置(24)的一致性的设备(30)，其中，在所述位置处可接收固定无线电发射机(22)的无线电信号，该设备包括 用于确定特定无线电发射机(22e)的标识以及用于在第一时间U1)确定所述特定无线电发射机的无线电信号的信号特征的装置(32)，其中，所述特定无线电发射机的所述标识和所述特定无线电发射机的所述无线电信号的所述信号特征代表关于所述位置(21)的测量包(MP)的至少一部分； 用于后处理所述测量包(MP)以获得关于所述位置(21)的后处理过的测量包(MP’)的装置(36)，其中，实施所述用于后处理的装置，以从第一时间U1)开始直到在所述第一时间U1)之后的第二时间(t2)，至少暂时合成所述特定无线电发射机的所述信号特征，在这期间，当所述第一时间U1)是在所述特定无线电发射机(22e)的所述标识可确定的所述第二时间(t2)之前的最终时间时，以及当大于或等于O. 5秒的第一持续时间(Λ t)位于所述第一时间与所述第二时间之间时，所述特定无线电发射机(22e)的所述标识不能确定；以及 用于针对所述基准位置(24)将所述后处理过的测量包(MP’ )与至少一个之前确定的基准测量包(RP)相比较以确定一致性的装置(38)。
2.根据权利要求I所述的设备，其中，所述用于后处理的装置(36)被用于在所述第一时间U1)之后的所述第一持续时间(At)内，将在所述第一时间U1)接收到的所述特定无线电发射机(22e )的所述信号特征分配给所述特定无线电发射机(22e )。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括一种用于基于在第二持续时间(MaxAge)内确定的所述特定无线电发射机(22e)的多个标识来确定接收频率值的装置，所述第二持续时间是所述第一持续时间(At)的上限，所述接收频率值表示在第二时段(MaxAge)内多少次接收测量中可接收到所述特定无线电发射机(2e)的无线电信号。
4.实施根据权利要求3所述的设备，以将确定的接收频率值与所述特定无线电发射机(22e)的所述标识和所述特定无线电发射机(22e)的所述无线电信号的所述信号特征结合在一起，作为关于所述位置(21)的基准包的至少一部分。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述用于后处理的装置(36)包括用于对所述特定无线电发射机(22e)的所述无线电信号的确定的信号特征进行数字低通滤波以平滑所述确定的信号特征的波形的装置。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述用于数字低通滤波的装置包括第一阶IIR滤波器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述特定无线电发射机(22e)的所述无线电信号的所述信号特征包括所述无线电信号的电磁信号特征。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，实施所述用于确定的装置(32)，以提供所述无线电信号在所述位置(21)处的与接收到的场强相关的信号特征。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，实施所述用于确定的装置(32)，以提供所述特定无线电发射机(22e)的所述无线电信号在所述位置(21)处的RSSI值、接收功率谱或信噪比。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述特定无线电发射机(22e)是WLAN基站ο
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述特定无线电发射机(22e)的标识是所述特定无线电发射机的MAC地址。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其在有WLAN功能的移动终端装置中实施。
13.一种用于确定位置(21)与基准位置(24)的一致性的方法，其中，在所述位置处可接收固定无线电发射机(22)的无线电信号，该方法包括 确定特定无线电发射机(22e)的标识以及在第一时间U1)确定所述特定无线电发射机的无线电信号的信号特征，其中，所述特定无线电发射机的所述标识和所述特定无线电发射机的所述无线电信号的所述信号特征代表关于所述位置(21)的测量包(MP)的至少一部分； 后处理所述测量包(MP)，以获得关于所述位置(21)的后处理过的测量包(MP’)，其中，实施用于后处理的装置，以从第一时间U1)开始直到在所述第一时间U1)之后的第二时间(t2)，至少暂时合成所述特定无线电发射机的所述信号特征，在这期间，当所述第一时间U1)是在所述特定无线电发射机(22e)的所述标识可确定的所述第二时间(t2)之前的最终时间时，以及当大于或等于O. 5秒的第一持续时间(At)位于所述第一时间与所述第二时间之间时，所述特定无线电发射机(22e)的所述标识不能确定；以及 针对所述基准位置(24)，将所述后处理过的测量包(MP’)与至少一个之前确定的基准测量包(RP)相比较以确定一致性。
14.一种计算机程序，其包括当所述计算机程序在计算机上运行时用于执行根据权利要求13所述的用于确定一致性的方法的程序代码。
全文摘要
一种用于确定位置(21)与基准位置(24)的一致性的设备(30)，其中，在该位置处可接收固定无线电发射机(22)的无线电信号，该设备包括用于确定特定无线电发射机(22e)的标识以及用于在第一时间t1确定特定无线电发射机的无线电信号的信号特征的装置(32)，其中，特定无线电发射机的标识和无线电信号的信号特征代表关于位置(21)的测量包(MP)的至少一部分；用于后处理测量包(MP)以获得关于位置(21)的后处理过的测量包(MP’)的装置(36)，其中，实施用于后处理的装置，以从第一时间(t1)开始直到在第一时间(t1)之后的第二时间(t2)，合成特定无线电发射机的信号特征，在这期间，当第一时间(t1)是在特定无线电发射机(22e)的标识可确定的第二时间(t2)之前的最终时间时，以及当大于或等于0.5秒的持续时间(Δt)位于第一时间与第二时间之间时，特定无线电发射机(22e)的标识不能确定；以及用于针对基准位置(24)将后处理过的测量包(MP’)与至少一个之前确定的基准测量包(RP)相比较以确定一致性的装置(38)。
文档编号G01S5/02GK102725648SQ201080062650
公开日2012年10月10日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年11月27日
发明者于尔根·赫普, 斯特凡·海默尔, 斯特芬·迈尔 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司