用于使用轨迹进行位置估计的方法及设备的制造方法
【专利说明】用于使用轨迹进行位置估计的方法及设备
【背景技术】
[0001] 无线通信技术的进步已极大地增加了当今无线通信装置的多功能性。这些进步已 使得无线通信装置能够从简单的移动电话及寻呼机演变为能够具有广泛多种功能性的复 杂计算装置，所述广泛多种功能性例如为多媒体记录及回放、事件日程安排、文字处理、电 子商务等。因此，当今的无线通信装置的用户能够通过单一便携式装置执行常规上需要多 个装置或更大的非便携式设备的广泛范围的任务。
[0002] 利用各种应用来获得并且定位无线通信装置的位置。举例来说，基于位置的服务 (LBS)充分利用相关联装置的位置来提供对运行在所述装置上的一或多个应用的控制。关 于无线通信装置而实施的LBS功能性的应用包含个人导航、社交联网、内容(例如，广告、搜 索结果等)的投送，以及其它。
【发明内容】
[0003] 本文中描述一种用于估计移动装置的位置的方法。所述方法包含获得对应于一区 域的路线选择图表，其中所述路线选择图表指示穿过所述区域的可通行路径;收集对应于 穿过所述区域的所述移动装置的移动的轨迹信息；从所述轨迹信息形成轨迹图表;将所述 轨迹图表与所述路线选择图表的至少一个子集进行比较以确定所述路线选择图表的至少 一个匹配子集;及至少部分基于所述路线选择图表的所述至少一个匹配子集而估计所述移 动装置的所述位置。
[0004] 本文中描述一种促进位置估计的移动装置。所述移动装置包含:轨迹监视模块，其 经配置以收集对应于穿过区域的所述移动装置的移动的轨迹信息;轨迹绘图模块，其通信 地耦合到所述轨迹监视模块且经配置以从所述轨迹信息形成轨迹图表；图表匹配模块，其 通信地耦合到所述轨迹绘图模块且经配置以获得对应于区域的路线选择图表，其中所述路 线选择图表指示穿过所述区域的可通行路径，且将所述轨迹图表与所述路线选择图表的至 少一个子集进行比较以确定所述路线选择图表的至少一个匹配子集;及位置估计模块，其 通信地耦合到所述图表匹配模块且经配置以至少部分基于所述路线选择图表的所述至少 一个匹配子集而估计所述移动装置的所述位置。
[0005] 如本文中所描述的促进位置估计的另一移动装置包含:用于收集对应于穿过所述 区域的所述移动装置的移动的轨迹信息的装置；用于从所述轨迹信息形成轨迹图表的装 置；用于获得对应于一区域的路线选择图表的装置，其中所述路线选择图表指示穿过所述 区域的可通行路径；用于将所述轨迹图表与所述路线选择图表的至少一个子集进行比较以 确定所述路线选择图表的至少一个匹配子集的装置;及用于至少部分基于所述路线选择图 表的所述至少一个匹配子集而估计所述移动装置的所述位置的装置。
[0006] 如本文中所描述的处理器可读存储媒体包含处理器可执行指令，所述处理器可执 行指令经配置以致使处理器收集对应于穿过区域的所述移动装置的移动的轨迹信息;从所 述轨迹信息产生轨迹图表;获得获得对应于所述区域的路线选择图表，其中所述路线选择 图表指示穿过所述区域的可通行路径;将所述轨迹图表与所述路线选择图表的至少一个子 集进行比较以确定所述路线选择图表的至少一个匹配子集;及至少部分基于所述路线选择 图表的所述至少一个匹配子集而估计所述移动装置的所述位置。
[0007] 如本文中所描述的另一移动装置包含存储器，其经配置以存储与对应于区域的路 线选择图表相关的数据，其中所述路线选择图表指示穿过所述区域的可通行路径;及处理 器，其通信地耦合到存储器且经配置以：收集对应于穿过所述区域的所述移动装置的移动 的轨迹信息；从所述轨迹信息形成轨迹图表;将所述轨迹图表与所述路线选择图表的至少 一个子集进行比较以确定所述路线选择图表的至少一个匹配子集;及至少部分基于所述路 线选择图表的所述至少一个匹配子集而估计所述移动装置的所述位置。
[0008] 本文中描述的项目和/或技术可提供以下能力中的一或多者以及未提到的其它能 力。利用位置与运动轨迹之间的关系来增强定位效率及准确度。可仅基于运动轨迹信息及 区域的地图数据来估计相对于区域的移动装置的位置，从而实现缺乏定位能力或在其中基 于卫星或网络的定位服务不可用的区域中的装置的定位。可提供其它功能且根据本发明的 每一实施方案不一定提供任何特定能力，更不要说提供所论述的所有所述能力。另外，可有 可能通过除了所指出的手段之外的手段来实现以上指出的效果，且所指出的项目/技术可 能不一定产生所指出的效果。
【附图说明】
[0009] 图1是与室内区相关联的无线通信环境的示意图。
[0010] 图2是图1中展示的移动台的一个实施例的组件的框图。
[0011]图3是用于基于装置的轨迹而估计移动装置的位置的系统的框图。
[0012] 图4是用于从表示区域的地图数据构建路线选择图表的系统的框图。
[0013] 图5是由图4中展示的系统执行的图表构建功能的说明性视图。
[0014] 图6是图3中展示的轨迹监视模块的一个实施例的组件的框图。
[0015] 图7是由图3中展示的轨迹绘图模块执行的图表构建功能的说明性视图。
[0016] 图8是由图3中展示的图表匹配模块执行的匹配功能的说明性视图。
[0017] 图9是用于使用多重假设跟踪而估计移动装置的位置的系统的框图。
[0018] 图10是可结合图9中展示的多重假设跟踪系统而使用的显示器的说明性视图。
[0019] 图11到12是使用轨迹信息估计移动装置的位置的相应过程的框流程图。
【具体实施方式】
[0020] 本文中描述的是用于跟踪移动装置的运动轨迹且使用跟踪的轨迹估计所述移动 装置的位置的系统和方法。虽然本文中在室内定位系统的情形下描述了各种实施例，但本 文中描述的系统和方法可更一般地延伸到其中监视移动装置的轨迹且期望估计所述移动 装置的所述位置的任何场景。一般来说，装置位置可在内部或外部。在一些实施例中，经由 如本文中所描述的基于轨迹的技术而估计的位置可与基于卫星定位系统、网络测量值或类 似者获得的位置估计组合使用。基于轨迹的位置估计可以用于此类实施例中来代替及/或 增强由其它装置获得的位置估计，或反之亦然。
[0021] 本文中所描述的系统和方法经由在无线通信系统中操作的一或多个移动装置而 操作。参看图1，无线通信系统10包含一或多个基站收发器(BTS)(在这里是一个BTS 14)，及 无线接入点(APH6ATS 14及AP 16为在本文中被称为移动装置12的多种无线通信装置提 供通信服务。由BTS 14和/或AP 16服务的无线通信装置可包含（但不限于）个人数字助理 (PDA)、智能电话、例如膝上型计算机、桌上型计算机或平板计算机等计算装置、汽车计算系 统等，不论是目前存在的还是将来开发的。
[0022]系统10可支持多个载波(不同频率的波形信号)上的操作。多载波发射器可在所述 多个载波上同时传输调制信号。每一经调制信号可为码分多址（CDMA)信号、时分多址 (TDMA)信号、正交频分多址(0FDMA)信号、单载波频分多址(SC-FDMA)信号等。每一经调制信 号可在不同载波上发送且可携载导频、开销信息、数据等。
[0023] BTS 14及AP 16可经由天线与系统10中的移动装置12无线地通信。BTS 14也可被 称作基站、节点B、演进型节点B(eNB)等。AP 16也可被称作接入节点(AN)、热点等。BTS 14经 配置以经由多个载波与移动装置12通信。BTS 14可提供用于相应的地理区域的通信覆盖， 例如小区。BTS 14的小区可依据基站天线而被分割为多个扇区。
[0024]系统10可包含仅宏基站14或其可具有不同类型的基站14，例如宏基站、微微基站 和/或毫微微基站等。宏基站可覆盖相对大的地理区域(例如，数公里半径)且可允许具有服 务预订的终端进行不受限制的接入。微微基站可覆盖相对小的地理区域(例如，微微小区） 且可允许具有服务预订的终端进行不受限制的接入。毫微微或家庭基站可覆盖相对小的地 理区域(例如，毫微微小区）且可允许与毫微微小区具有关联的终端(例如，家庭中的用户的 终端)进行受限制的接入。
[0025] 虽然在系统10中展示BTS 14及AP 16两者，但无线通信环境无需含有BTS 14及AP 16两者，且可以任何数目或配置包含BTS 14、AP 16或这两者。一般来说，BTS 14支持经由一 或多种蜂窝式无线电接入技术的通信，例如全球移动通信系统(GSM)、全球移动电信系统 (UMTS)、长期演进(LTE)及/或由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的其它技术、CDMA2000及/ 或由3GPP2开发的其它技术等等。AP 16-般支持经由基于IEEE(电气电子工程师学会） 802.11规范(例如，Wi-Fi)或类似者的一或多种技术的通信。然而，BTS 14及AP 16不限于这 些技术且可使用额外或替代的功能性。此外，单一装置可包含BTS 14及AP 16两者的一些或 全部功能性。
[0026]如系统10中进一步展示，移动装置12安置于例如购物中心、学校或其它室内或室 外区域等场馆（区域、区）11〇内。此处，AP 16安置于场馆110内且提供对场馆110的相应区域 (房间、商店等）的通信覆盖。对系统10中的AP 16的接入可为开放式的，或替代地可使用口 令、加密密钥或其它证书保护接入。
[0027]移动装置12可分散在整个系统10中。移动装置12可被称为终端、接入终端(AT)、移 动台、用户设备(UE)、订户单元等。移动装置12可包含上文所列的各种装置和/或任何其它 装置。
[0028] 如图1中进一步展示，移动装置12可例如通过SPS卫星120从卫星定位系统（SPS)接 收导航信号。SPS卫星120可与单一多个全球导航卫星系统(GNSS)或多个此类系统相关联。 与SPS卫星120相关联的GNSS可包含(但不限于)全球定位系统(GPS)、伽利略、格洛纳斯、北 斗(指南针)等。SPS卫星120还被称作卫星、宇宙飞船(SV)等。
[0029]移动装置12可经配置以基于移动装置12可用的视图及/或信息内的其它通信实体 使用各种技术获得系统10内的其当前位置的部分或完整估计。举例来说，移动装置12可使 用利用联网技术(例如蓝牙或紫蜂等）、SPS卫星120从与一或多个无线局域网(LAN)、个域网 (PAN)相关联的AP 16获得的信息及/或从地图服务器124获得的地图约束数据来估计其位 置。
[0030] 另外或替代地，本文中描述的技术使得能够基于装置12的运动轨迹来估计移动装 置12的位置。一般来说，通过跟踪移动装置的相对运动而获得装置12的运动轨迹及相关地 获得装置12的用户的运动轨迹。可应用各种技术来跟踪装置运动。这些技术包含（但不限 于)视觉里程表实施方案、基于惯性传感器的方法或类似者。相对于视觉里程表，通过匹配 由装置12处的相机及/或其它图像传感器在预定时间内俘获的图像(例如，以常规或不规则 间隔俘获的静态图像、所俘获的视频中的邻近或周期性图像帧等