控制移动设备的位置感测系统的操作状态的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于控制移动设备的位置感测系统的方法、系统和装置。一种方法包括收集移动设备的位置相关的信息。所述方法进一步包括基于所收集的位置相关的信息而可控制地将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息。当操作于过渡状态时，移动设备重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态。
【专利说明】控制移动设备的位置感测系统的操作状态
[0001]相关申请
本专利申请要求对10/21/2011提交的美国临时专利申请序列号61/549,855的优先权，所通过引用将其合并于此。
【技术领域】
[0002]所描述的实施例一般地涉及基于位置的服务。更具体地，所描述的实施例涉及用于控制移动设备的位置感测系统的操作状态的方法、系统和装置。
【背景技术】
[0003]基于位置的移动应用在过去几年里已经在智能电话上变得日益流行，诸如本地搜索、移动社交网络、移动广告。不幸地，基于卫星的定位系统，基于位置的应用的启动器功耗大(power-hungry )并且其密集的使用可能在几小时内耗尽移动设备的电池。
[0004]已经提出了许多解决方案来改善运行此类应用的移动设备的电池寿命。一个通常使用的解决方案，工作周期(duty cycling)GPS (全球定位系统)采样间隔例如在邻近的位置更新之间进行GPS接收器休眠并且节省功率消耗。此类简单解决方案可以通过较少频繁地获取位置信息而改善电池寿命，但是可能损害所收集的位置数据的质量。其它现有解决方案使用诸如加速度计之类的运动传感器以当用户静止或移动时开启或关闭GPS硬件。此类加速度计增加的GPS控制机制可能例如当用户在建筑物内部行走时引起不期望的GPS测量，并且当用户例如在公路上以恒定速度移动时引起未预期的GPS电源关闭。存在一些其它解决方案，其使用GPS自身的当前速度信息来调整GPS的采样率。然而，这些解决方案可能具有严重的误差传播，因为GPS速度信息有时不准确。
[0005]值得期望的是具有一种包括位置确定接收器的功率控制的移动设备。
【发明内容】
[0006]实施例包括一种控制移动设备的位置感测系统的方法。所述方法包括收集移动设备的位置相关的信息。所述方法进一步包括基于所收集的位置相关的信息来可控制地将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中以及在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率。此外，当操作于过渡状态时，移动设备重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变到低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后还未做出转变，则控制器自动地将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
[0007]另一个实施例包括移动设备。移动设备包括基于卫星的定位接收器和控制器。控制器操作以基于所收集的位置相关的信息而将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中以及在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率。此外，当操作于过渡状态时，控制器重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变到低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后还未做出转变，则控制器自动地将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
[0008]所描述的实施例的一个方面和优势将从结合附图所做出的以下详细描述变得显而易见，从而通过示例说明所描述的实施例的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1示出根据实施例的移动设备的基于位置的服务的功能框图。
[0010]图2示出根据实施例用于基于位置的服务的移动设备的传感器和控制器的框图。
[0011]图3A示出根据实施例的三状态GPS控制器的状态图。
[0012]图3B示出根据实施例的四状态GPS控制器的状态图。
[0013]图4是包括根据实施例的可控制地设置移动设备的基于卫星的定位系统接收器的状态的方法的步骤的流程图。
[0014]图5示出能够执行所描述的实施例的方法的计算机系统的一个实施例的示意性图示。
【具体实施方式】
[0015]所描述的实施例提供用于基于GPS接收器(也被称作基于卫星的接收器)的位置信息来改善连续运行基于位置的应用的移动电话的电池寿命的系统、方法和装置。以高质量维护所收集的GPS数据和位置相关的传感器数据用于某些特定应用的需要。通常，所描述的实施例包括过渡状态，其中做出以下确定:将基于卫星的位置接收设置在高功率还是低功率状态中。过渡状态添加智能并且确定何时应当开启GPS接收器，从而减少由GPS接收器使用的功率量。GPS接收器可以更一般地被称作基于卫星的定位系统接收器。
[0016]对于实施例，过渡状态包括GPS唤醒状态。可替换或附加状态包括GPS待用状态。所提议的多个(大于二)状态允许避免GPS开启或关闭的不期望的二元操作，并且提供用于所有可能情况的灵活GPS控制器的实现。如果移动设备的移动是可预测的(例如，移动设备正以恒定速度移动)，则GPS待用状态的实施例允许功率节省和减少。另外，实施例包括使用低功率传感器(诸如加速度计)以及周围的无线网络信息用以允许高功率GPS位置感测基于用户的运动状态和位置行为(在建筑物或构筑物的内部或外部)而适应性地开启或关闭。至少一些实施例包括在位置感测期间同时收集GPS位置数据和位置相关的数据(基于网络的位置、运动状态、W1-Fi AP、周围的蓝牙设备)，以及使来自多个传感器的数据同步和格式化，用于在客户端(移动设备)上或在云服务器中操作的可能的基于位置的应用。
[0017]对移动设备用户的评估示出，对于正常使用，所描述的实施例能够提供能够显著改善移动设备的电池寿命的位置感测和数据收集系统。所收集的位置数据可用于若干新兴的基于位置的系统，诸如自动POI (兴趣点或兴趣地点)确定、移动用户位置分布以及基于路由的移动广告生成。[0018]所描述的实施例提供针对许多问题的解决方案。首先，所描述的实施例解决如何避免开启和关闭位置接收器(诸如GPS)的不期望的频繁二元操作。另外，所描述的实施例允许GPS信息与多个传感器信息的组合来执行最优功率高效的位置感测。此外，所描述的实施例高效地收集GPS数据和位置相关的数据来满足某些特定的基于位置的应用的要求。
[0019]图1示出根据实施例的移动设备的基于位置的服务的功能框图。该功能框图可以功能性地实施在Apple?iPhone上或不同厂商类型的Android?智能电话(诸如Samsung?、HTC?或Motorola?)上作为下载到智能电话的应用软件。
[0020]中央控制的实施例可以被称作GeoSmart (地理智能)服务120。对于实施例，GeoSmart服务120与用户接口层110交互。对于实施例，GeoSmart服务120管理位置感测控制器121、电池监测器122、记录器(logger) 126以及数据公布器(poster) 125。
[0021]对于实施例，位置感测控制器121控制GPS状态转变。对于至少一些实施例，位置感测控制器121以时间增量操作，诸如每半分钟一次。基于当前GPS状态和从经分析的信息中获得的信息，位置感测控制器121确定GPS状态。
[0022]对于实施例，电池监测器122记录电池寿命剩余多少。对于实施例,所述记录在时间上连续地并且以预定的时间增量而发生。
[0023]对于实施例，数据公布器125周期性地从客户端数据库130读取数据，并且将经压缩和经加密的数据发送到远程服务器。
[0024]对于实施例，记录器126把记录写进缓冲器中，所述记录由用户接口 110的调试器113所显示。
[0025]对于实施例，位置感测控制器121包括GPS接收器。对于实施例，位置感测控制器121从与客户端数据库130对接的分析器124接收输入，并且位置感测控制器121确定何时以及如何收集位置相关的数据。对于实施例，位置感测控制器121的数据输出被传递到数据收集管理器123，所述数据收集管理器123使数据同步、格式化并且将其记录到客户端数据库130中。对于至少一些实施例，数据公布器125周期性地从客户端数据库130检索数据并且公布(上传)到云服务器用于大规模位置数据分析。
[0026]对于实施例，数据收集管理器123从移动设备的传感器得到读数，并且以所定义的格式将传感器读数写到客户端数据中，所述客户端数据被写入(存储在)客户端数据库130 内。
[0027]对于实施例，分析器124包括在(从客户端数据库130读取的)所收集的数据上操作的一个或多个算法的集合，并且计算一组真/假判定，所述真/假判定被位置感测控制器121使用来确定所选的GPS状态。
[0028]对于实施例，客户端数据库130提供在向远程服务器公布之前在移动设备客户端上的适度的数据存储(具有加密)。
[0029]对于至少一些实施例，用户接口 110设置系统(移动设备)的参数优先选择(preference)lll,检查从记录器126输出的调试器113信息,并且向GeoSmart服务120提供配置。对于实施例，记录器126和调试器113出于软件调试的目的而被启用并且出于软件发布的目的而被禁用。
[0030]对于实施例，地图视图112提供用户可以用来解释位置信息的位置数据可视化。
[0031]对于实施例，调试器113包括屏幕，所述屏幕包含来自移动设备客户端的调试记录。
[0032]图2示出根据实施例用于基于位置的服务的移动设备200的控制器和传感器的框图。虽然被示出为不同的控制器，应该理解的是，控制器的功能可以被包括在一个或多个控制器的任何组合内。另外，虽然被示出为移动设备的控制器，应该理解的是，移动设备能够与上游服务器通信，并且控制的任何部分可以被卸载到外部控制器。
[0033]如所描绘的，图2的移动设备控制器220包括有三个组件，位置跟踪器224、进/出指示器226、运动检测器228。位置跟踪器224跟踪GPS数据231并且从移动设备读取网络位置数据232，并且计算移动特征，如速度和位置质心。进/出指示器226读取(接收和解码)周围的RF信号，诸如W1-Fi 233和蓝牙234，并且判定用户是在房屋、建筑物或构筑物内部还是外部。运动检测器228连续地读取加速度计数据235和/或陀螺仪(gyro)数据236并且判定移动设备是移动的还是静止的。对于至少一些实施例，位置跟踪器224、进/出指示器226和运动检测器228互相依赖于彼此地操作并且向位置感测控制器222提供切换逻辑(信息)。位置感测控制器222于是选择移动设备状态(高功率状态、低功率状态、过渡状态(例如唤醒)或待用状态)。对于实施例，选择基于表决(vote)，其中位置跟踪器224、进/出指示器226和运动检测器228中的每一个均提供状态转变表决。需要多少表决是可调整的。对于实施例，需要多数表决来改变(转变)状态。
[0034]对于实施例，位置感测控制器222从位置跟踪器224、进/出指示器226和运动检测器228接收输入，以及提供GPS接收器要操作于哪个状态(高功率状态、低功率状态、过渡状态(例如唤醒)或待用状态)的确定和选择。对于实施例，位置感测控制器222控制对网络位置数据、运动传感器数据和W1-Fi指纹以及GPS点的采样，这提供针对位置感测控制器222的数据收集管理器部分的数据源，用以将用于基于位置的应用的位置相关的数据公布到云。基于位置的应用210然后能够利用位置感测控制器222的位置信息。
[0035]图3A示出根据实施例的三状态GPS控制器的状态图。对三个状态的选择的控制提供功率高效的位置感测。对于实施例，三个状态包括=GPS开启(高功率)状态，其中GPS是开启的并且在运行，GPS关闭(低功率)状态，其中GPS被关闭或以零或非常低的功率水平操作，以及GPS唤醒(过渡)状态，其构成其中GPS运行的过渡状态。对于唤醒状态，在收集到足够的信息之后，GPS控制器做出关于要么转变到GPS开启或GPS关闭要么维持其当前状态的判定。
[0036]如图3A中示出的，该实施例包括控制GPS接收器的七个转变条件。移动设备的各个条件确定何时发生转变。
[0037]例如，如果移动设备确定GPS接收信号已经丢失、用户没有在改变位置和/或确定用户已经进入建筑物，则从GPS开启状态至GPS关闭状态的示例性转变“I”可以发生。使GPS接收器断电节省功率。
[0038]例如，当GPS接收器和移动设备的速度保持很高(大于阈值)时，从GPS开启状态至GPS开启状态的示例性转变“2”可以发生。这指示，用户正在移动，并且位置信息是有益的，从而表明GPS接收应当保持为开启。
[0039]例如，当进/出指示器和运动检测器指示用户可能开始移动或新的网络位置计数(取整到例如100米的对新的不同网络位置的计数充当噪声滤波器)已经达到阈值时，从GPS关闭状态至GPS唤醒状态的示例性转变“3”可以发生。GPS接收被“唤醒”，因为确定用户将要或正准备移动，并且从而需要由GPS接收器提供的位置信息。注意到，对于该实施例，至GPS唤醒状态的转变可以仅来自GPS关闭状态。GPS唤醒状态可以被维持，但是仅维持暂停(time-out)时间段。
[0040]例如，如果运动传感器指示用户是静止的或WiFi感测指示移动设备仍然在建筑物或构筑物内部，则从GPS关闭状态至GPS关闭状态的示例性转变“4”可以发生。GPS接收器保持在关或低功率状况用以节省功率。
[0041]例如，如果在检查I)移动设备的速度，以及2)移动设备的位置尚未改变或移动设备仍然位于新近位置样本的质心附近之后，唤醒的确定是错误警报，则从GPS唤醒状态至GPS关闭状态的示例性转变“5”可以发生。GPS接收器被转回至关闭以节省功率。该转变可以在阈值时间段之后自动发生。也就是说，GPS唤醒状态是过渡状态，其不会维持无限的时间段。如果在暂停时段内未做出切换至GPS开启状态或GPS关闭状态的决定，那么实施例包括自动切换至GPS关闭状态。
[0042]例如，如果在开启GPS接收器之后和用户(移动设备)被确定为具有高速度(大于阈值)或移动设备的位置已经改变得大于阈值，则从GPS唤醒状态至GPS开启状态的示例性转变“6”可以发生。用户被确定为在移动，并且因此，GPS接收器被开启。
[0043]例如，如果移动设备没有达到转变至GPS开启状态或GPS关闭状态所需要的任何阈值，从而表明控制器没有足够的信息来做出转变决定，则从GPS唤醒状态至GPS唤醒状态的示例性转变“7”可以发生。如之前陈述的，GPS唤醒状态是过渡状态，其不会维持无限的时间段。因此，如果在预定时间量之后没有获得GPS开启，则GPS接收器被转变(“5”)至GPS关闭状态。
[0044]至少一些实施例包括在操作于三个所描述的GPS状态(GPS开启、GPS关闭和GPS唤醒)的期间将维持的一组规则(切换规则)。
[0045]对于GPS开启状态的实施例，GPS关闭/GPS开启切换规则包括当前速度检查。对于实施例，当前速度检查包括检查移动设备的速度。如果从GPS设备的位置读数返回的当前速度大于阈值，那么切换规则确定保持GPS开启。对于实施例，如果当前速度很高(例如，在如驾驶在公路上的情形中)，则GPS可以被周期性地开启以得到一个GPS读数并且然后关闭几分钟以节省GPS感测的能量。
[0046]对于GPS开启状态的另一实施例，GPS关闭/GPS开启切换规则包括确定无数据检查。例如，如果没有GPS信号是可用的，则无数据计数器增加。如果无数据计数器达到大于阈值的值，那么关闭GPS。基本上，如果没有GPS信号是可用的，则没有理由维持GPS接收器开启。
[0047]对于GPS开启状态的另一实施例，GPS关闭/GPS开启切换规则包括确定速度比，其中速度比提供所分析的时间段的移动设备的经计算的速度处于某一速度处的比例是多少的表示。对于实施例，来自经计算的平均速度的高速度比(例如，lm/s或更高被认为是高速度)是从新近的GPS点计算的。对于实施例，如果高速度比大于低阈值，那么做出保持在GPS开启状态中的决定。对于实施例，如果高速度比低于低阈值，那么做出关闭GPS接收器(GPS关闭状态)的决定。此外,也可以利用移动设备的运动传感器。对于实施例，如果一个或多个运动传感器没有检测到或检测到很少(低于运动阈值，或感测加速度的标准偏差低于阈值)预定数目的计数，那么做出关闭GPS接收器(GPS关闭状态)的决定。此外，WiFi传感器被利用来确定移动设备是否在构筑物或建筑物中。例如，对于实施例，如果进/出检测器通过检测增加的W1-Fi接入点而检测到移动设备是否进入建筑物，那么在一时间段之后关闭GPS。
[0048]对于GPS关闭状态的实施例，GPS关闭/GPS关闭切换规则包括进/出检测器计算在当前扫描和历史几个扫描之间的W1-Fi强度“向量”的相似性。如果最小相似性小于阈值，那么WiFi接收被确定为已经改变并且GPS被设置至GPS唤醒状态。也就是说，基于WiFi网络接收中的检测改变来确定移动设备的运动。对于另一实施例，如果历史WiFi扫描中的信号强度强于当前WiFi扫描，并且强度中的差(降)大于阈值，那么WiFi接收被确定为已经降低，则GPS被设置至GPS唤醒状态。实施例另外包括利用移动设备的运动传感器。对于实施例，如果运动传感器感测到运动小于运动阈值(即，例如，所感测的加速度的标准偏差小于阈值)，那么GPS关闭状态被维持。对于实施例，如果当前网络位置(例如，所感测的WiFi或小区塔位置)远离该时间段(诸如，过去的若干分钟)的新近位置样本的质心(例如，平均位置)，那么GPS被设置至GPS唤醒状态。实施例另外包括检测到新网络的移动设备的接收。也就是说，当新网络位置出现时，GPS被设置至GPS唤醒状态。
[0049]对于GPS唤醒的实施例，GPS唤醒切换规则包括确定当前速度。对于实施例，GPS唤醒切换规则包括检查某一时间段内的移动设备的最大当前速度，并且如果在该时间段期间的最大当前速度被确定为大于阈值，则GPS被设置至GPS开启状态。对于另一实施例，GPS唤醒切换规则包括确定移动设备的位置的质心是否已经移动。对于实施例，如果当前地点(位置)远离(大于位置阈值)某一时间段(例如，过去几分钟)的质心，那么GPS状态被改变。对于实施例，如果所移动的距离(位置质心的改变)大于阈值，那么GPS被设置至GPS开启状态。对于实施例，如果所移动的距离(位置质心的改变)小于阈值，那么GPS被维持(保持)在GPS唤醒状态。此外。实施例包括从新近确定的GPS点(样本)计算平均速度。对于实施例，如果平均速度比被确定为大于高阈值，那么GPS被设置至GPS开启状态。对于实施例，如果平均速度比被确定为小于高阈值，那么GPS被设置至GPS关闭状态。
[0050]应该理解的是，多个所描述的规则的组合可以被利用来获得GPS位置感测的更高置信度以及GPS状态的选择。
[0051]图3B示出根据实施例的四状态GPS控制器的状态图。所述四个状态包括先前描述的GPS开启、GPS关闭和GPS唤醒状态，以及另外的GPS待用状态。对于实施例，GPS待用状态是其中GPS接收器是关闭的或不可操作(或更具体地，未正在生成位置信息)的状态。在收集到足够的信息后，GPS控制器从GPS开启切换至该状态，暂时维持该状态，并且切换回至GPS开启，如果可能的话。
[0052]十个转变状态中的最初七个与先前描述的七个转变状态相同。
[0053]例如，如果移动设备被确定为(以恒定速度)平稳地移动(诸如在感测加速度低于阈值的情况下的恒定速度)，移动设备可以具有高速度，则从GPS开启状态至GPS待用状态的示例性转变“8”可以发生。也就是说，GPS接收器可以被关闭，因为移动设备的位置改变是非常可预测的，并且因此，不需要GPS接收器的精确用于确定移动设备的位置。
[0054]例如，如果移动设备被确定为维持平稳(例如，恒定速度，其中感测加速度的标准偏差小于阈值)，则从GPS待用状态至GPS待用状态的示例性转变“9”可以发生。也就是说，GPS待用状态被维持，并且GPS接收器保持关闭，因为移动设备的位置可以在没有GPS接收器的情况下而被可预测地确定。
[0055]例如，如果移动设备被确定为没有在平稳地移动，则从GPS待用状态至GPS开启状态的示例性转变“10”可以发生。也就是说，在没有GPS接收器的情况下位置不能被可靠地确定，并且因此，GPS接收器需要被开启。可以基于移动设备的运动传感器的所感测到的信号来估计移动设备的速度的稳定性。
[0056]已经描述了 GPS开启、GPS关闭和GPS唤醒状态切换规则的实施例。对于GPS待用状态的实施例，GPS待用切换规则包括确定移动设备的速度被确定为多么恒定(不偏离)。也就是说，如果运动传感器保持检测到设备平稳地移动，则GPS保持于待用。如果运动传感器检测到平稳移动模式被打破，则开启GPS接收器是如由GPS开启状态所指引而被开启。
[0057]注意到，每个状态切换中的多个规则可以被组合在一起并且得到更高的决定置信度以控制GPS位置感测。
[0058]对于至少一些实施例，GPS开启状态和GPS唤醒状态包括用于转变至GPS关闭状态的两个不同的阈值。这些对应于图3A和3B的转变“I”和“5”。也就是说，与从GPS开启状态转变至GPS关闭状态相比，控制器更有可能从GPS唤醒状态转变至GPS关闭状态。更具体地，用于维持GPS开启状态的位置相关的信息的条件要求不与用于维持GPS唤醒状态的位置相关的信息的条件要求一样难以满足。对此的一个原因是，该配置确保与仅包括GPS关闭和GPS开启之间的转变的配置相比，包括GPS关闭和GPS唤醒之间(来回)的转变以及从GPS唤醒至GPS开启的单向转变遭受少得多的错误警报。这使得移动设备较少可能在将GPS接收器开启和关闭之间切换，从而避免功率浪费的情况。
[0059]对于至少一些实施例，GPS唤醒状态具有暂停限制，并且在暂停之后，移动设备自动地转变至GPS关闭状态。也就是说，在某一时段内移动设备的控制器维持GPS唤醒状态。在该时段期间，控制器连续地监测并检查GPS接收器的位置信息和/或位置相关的信息。如果在该时段期间，未做出决定将移动设备转变至GPS开启状态或GPS关闭状态，则控制器自动将移动设备转变至GPS关闭状态。对于至少一些实施例，GPS开启状态不包括暂停条件。这提供GPS开启状态和GPS唤醒状态之间的附加对比，即使GPS接收器在GPS开启状态和GPS唤醒状态这两者中都操作。
[0060]对于至少一些实施例，引起移动设备状态改变所需要的位置相关的信息的阈值或条件是适应性可调整的。对于实施例，它们基于移动设备的电话类型和/或型号而被适应性调整。对于另一实施例，阈值或条件基于在移动设备上运行的应用。也就是说，例如，不同的应用需要不同的准确性水平或更多的电池寿命，并且因此，位置相关的信息的阈值或条件可以基于应用而被适应性地调整或选择。对于另一实施例，阈值或条件基于移动设备的电池充电量而被适应性地调整。也就是说，例如，当电池的充电降低到阈值以下时，用于选择将GPS接收器开启的状态(GPS开启状态、GPS唤醒状态)的条件可能是更苛刻的，从而在移动设备的电池充电下降时节约更多功率。
[0061]对于实施例，GPS接收器的米样率对于GPS唤醒状态不同于(对于实施例，大于)对于GPS开启状态。
[0062]对于实施例，在唤醒状态期间的位置相关的数据被用于做出是否转到GPS开启状态的决定。相反地，对于实施例，在GPS开启状态期间所收集的位置相关的数据被用于POI确定。[0063]如之前陈述的，GPS接收器在GPS关闭状态和GPS待用状态中是不操作的(不生成位置数据或样本)。然而，对于实施例，在GPS关闭状态和GPS待用状态之间存在多个值得注意的差异。对于实施例，用于从GPS关闭状态转变至GPS唤醒的所收集的位置相关的信息的阈值和/或要求比用于从GPS待用转变至GPS开启的所收集的位置相关的信息的阈值和/或要求更难以满足。这两个转变都涉及物理上开启移动设备的GPS接收器。此外，对于实施例，当移动设备正在以一致的速度移动(即，加速度维持低于阈值)时，选择GPS待用状态，其中所述速度大于速度阈值。因而，这些条件不有利于接收WiFi信号。因此，在GPS待用状态中，通常不需要分析WiFi网络签名。也就是说，例如，当移动设备的用户正在驾驶时，可以选择GPS待用状态。然而，当驾驶时，WiFi信号通常非常微弱。然而，在GPS关闭状态中，在至少一个实施例中分析WiFi信号和WiFi网络签名。对于实施例，GPS待用状态的所感测的运动只依靠移动设备的运动感测，并且因此，用于转变回至GPS开启状态的所检测的运动的阈值可以是相对低的。然而，用以避免错误警报的GPS关闭状态中的运动传感器阈值更加难以达到。例如，用户可能仅仅是在建筑物内部游荡，并且用于转变至GPS唤醒状态的运动阈值理想地更高(更难以达到)。此外，对于实施例，与用于从GPS关闭状态转变的延时相比，从GPS待用状态转变之间的延时更低。
[0064]对于另一实施例，GPS关闭状态还使移动设备进入或选择系统睡眠状态，其中，例如移动设备的中央控制器断电。为了在深睡眠的同时感测运动，运动传感器读取处理在没有中央处理器的情况下继续。然而，对于至少一些实施例，GPS待用不允许系统睡眠。运动感测达到某一阈值并且唤醒系统并且使得CPU起来并且运行。
[0065]图4是包括根据实施例可控制地设置移动设备的基于卫星的定位系统接收器的状态的方法的步骤的流程图。第一步骤410包括收集移动设备的位置相关的信息。第二步骤420包括基于所收集的位置相关的信息而可控制地将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率。此外，当操作于过渡状态时，第三步骤430包括移动设备重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后未做出转变，则控制器自动将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。也就是说，在连续地检查所收集的位置相关的信息以供指示是否切换至低功率状态或高功率状态之后，如果在预定时间段后还没有接收到此类指示，则自动选择低功率状态。
[0066]对于实施例，基于卫星的定位系统接收器操作意味着基于卫星的定位系统接收器正在确定位置信息。对于实施例，基于卫星的定位系统接收器不操作包括基于卫星的定位系统接收器未在确定位置信息。当未在确定位置信息时，由基于卫星的定位系统接收器消耗的功率小于当基于卫星的定位系统接收器确定位置信息的时候。对于实施例，基于卫星的定位系统接收器不操作包括基于卫星的定位系统接收器不消耗任何功率或非常少的功率(大体上比在操作时更少的功率)。
[0067]例如，在一些应用中，移动设备的电池寿命的功率节省可以变得更有利，并且因此，基于卫星的定位系统接收器(例如，GPS接收器)的状态选择过程可以偏向于低功率(GPS接收器关闭)状态。
[0068]对于实施例，高功率状态包括开启状态，低功率状态包括关闭状态，并且过渡状态包括唤醒状态。第四个可能的状态包括待用状态。开启状态指示基于卫星的定位系统接收器被加电并且可操作。这也可以被描述为，为此的高功率状态是可操作状态，其中基于卫星的定位系统接收器消耗该大部分功率。为了最小化利用基于卫星的定位系统接收器用于位置信息的移动设备的功率消耗，理想地高功率或开启状态在持续时间上被最小化。关闭状态表明基于卫星的定位系统接收器是关闭的并且没有在消耗任何功率。然而，实施例包括低功率状态，在低功率状态中基于卫星的定位系统接收器比当基于卫星的定位系统接收器处于高功率或开启状态时消耗更少功率。
[0069]如之前描述的，对于至少一些实施例，移动设备可以从过渡状态转变至低功率状态，并且可以从高功率状态转变至低功率状态，并且可以从低功率状态只转变至过渡状态。此外，对于实施例，与用以从过渡状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求相比，为了使移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息(例如，移动设备传感器信息)或位置信息(例如，基于卫星的定位系统接收器(例如，GPS接收器))的条件要求更难以满足。对于状态上的这些转变(高功率状态至低功率状态、过渡状态至低功率状态)所需要的阈值或条件中的变化有助于避免先前提及的基于卫星的定位系统接收器开启和关闭的二元切换，从而避免功率的浪费。
[0070]对于至少一些实施例，如果在预定时间段内没有满足为了移动设备从过渡状态转变至高功率状态的位置相关的信息和位置信息的条件要求，则移动设备被自动转变至低功率状态。也就是说，只允许移动设备在过渡状态中停留有限的时间段。如果因为做出此类转变所需要的位置信息的条件没有满足，在该有限的时间段期间移动设备未转变至高功率状态，则移动设备自动转变至低功率状态。
[0071]对于至少一些实施例，对于移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求以及对于移动设备从低功率状态从过渡状态转变的位置相关的信息或位置信息的条件要求是适应性可调整的。可以值得期望的是调整用于激活基于卫星的定位系统(GPS)接收器要满足的阈值要求。例如，可以基于移动设备的制造商和型号、应用用途(更准确或更多电池寿命)和/或移动设备的当前电池水平来适应性地调整阈值要求。
[0072]对于至少一个实施例，与在高功率状态中相比，在过渡状态中以更大的速率从基于卫星的定位系统接收器获得位置样本。
[0073]过渡的唤醒状态是过渡状态。也就是说，当移动设备的控制器确定转变至高功率状态还是低功率状态时，维持唤醒状态。对于实施例，移动设备的控制器连续地分析移动设备的所收集的位置相关的信息来确定要转变至哪个状态(低功率或高功率)。如果控制器不能在预定时间段内确定要转变至的状态，则控制器自动转变到一个状态或另一个状态中。也就是说，过渡状态有效地暂停，并且在暂停的时候做出决定。
[0074]待用状态包括其中在移动设备的运动是可预测的情况下关闭GPS接收器的状态。如果可预测，则可以使用其它方法(诸如对所感测的运动信号的运动分析)来在不使用GPS接收器的情况下估计移动设备的位置。因此，通过关闭GPS接收器可以节约移动设备的电池的功率。[0075]对于实施例，所收集的位置相关的信息包括被移动设备的运动传感器所感测的移动信息。对于实施例，运动传感器包括移动设备内的加速度计、陀螺仪或数字罗盘。感测运动可以被用来近似或补充移动设备的位置。
[0076]对于实施例，WiFi签名可以被用来估计移动设备的运动。也就是说，从不同的WiFi路由器接收的WiFi信号的列表对于移动设备的位置而言可以是唯一的。通过监测所接收的WiFi信号的列表的不同列表(签名)，控制器可以估计移动设备的未来位置。由移动设备所接收的接收WiFi信号的列表(签名)中的改变可以指示移动设备的运动或位置上的改变。WiFi列表(签名)依赖于所接收的WiFi信号的信号强度和WiFi路由器(号码)而变化。示例性列表包括移动设备正从中接收信号的所有WiFi路由器的列表，并且依赖于每个WiFi信号的相对强度来将所述列表有序化。随着移动设备的位置改变，WiFi签名改变。
[0077]对于实施例，所收集的位置相关的信息包括移动设备的所收集的网络位置信息。所接收的蜂窝或WiFi信号的塔位置可以被用来近似移动设备的位置。
[0078]对于实施例，所收集的位置相关的信息包括移动设备的所收集的射频(RF)信标信息。也就是说，例如来自WiFi接入点或附近蓝牙设备的RF信标信息由移动设备接收，并且被用于位置估计。RF信标信息可以包括I)接入点或基站塔的MAC地址或BSSID，或2)从接入点或基站塔所接收的信号的接收强度(RSSI)。基于所接收的信号，移动设备可以确定它是否正离开接入点或基站塔的覆盖区域，以及例如，进入另一个接入点或基站塔的覆盖区域。
[0079]如先前描述的，移动设备的各种状况可以被用于确定何时从一个状态转变至另一个。实施例包括基于检测到在某一持续时间内基于卫星的定位系统接收器的信号损失或检测到移动设备具有小于阈值的平均速度来将移动设备的基于卫星的定位系统接收器可控制地从操作于高功率状态转变至操作于低功率状态。移动设备的平均速度小于阈值表明移动设备是静止的或接近静止的。当确定移动设备没有在移动或移动设备已经进入建筑物时，低功率状态是值得期望的。
[0080]实施例包括基于检测到移动设备的当前速度大于阈值或移动设备的经计算的速度比大于阈值而将基于卫星的定位系统接收器维持在高功率状态中。此处，确定的是用户的移动设备正以大到足以表明使用处于移动的车辆内的速度来移动。经计算的速度比是对时段中移动设备正大于阈值速度地移动的时间百分比为多少的估计。移动设备的速率/速度可以从基于卫星的定位系统接收器(GPS)确定或由移动设备通过其它方式(诸如运动感测)计算。
[0081]另一个实施例包括基于检测到移动设备正离开建筑物或检测到网络位置已经改变得大于对于每时间单位的位置样本数的阈值来可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于低功率状态转变至操作于唤醒状态。可以例如通过包括位置信息的WiFi信标的改变来确定离开某一位置。
[0082]另一个实施例包括基于检测到小于阈值的移动设备的运动的感测偏差而将基于卫星的定位系统接收器维持在低功率状态中。例如，利用运动感测设备(诸如加速度计或陀螺仪)可以建立运动检测。
[0083]另一个实施例包括基于在检查到移动设备的当前速度大于阈值或移动设备的经计算的速度比大于阈值之后检测到基于卫星的定位系统接收器唤醒是错误警报而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于过渡状态转变至操作于低功率状态。基于卫星的定位系统接收器可以被用于确定速度。
[0084]另一个实施例包括基于检测到移动设备的当前速度大于阈值或移动设备的经计算的速度比大于阈值而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于过渡状态转变至操作于高功率状态。
[0085]另一个实施例包括基于确定还没有足够的信息可供做出是转变至低功率状态还是高功率状态的决定使用并且移动设备已经在过渡状态中操作了小于时间阈值而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器维持在操作于过渡状态。
[0086]另一个实施例包括基于检测到移动设备正以大于阈值的速度移动而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于高功率状态转变至操作于待用状态。速度也被确定为在阈值内恒定，从而允许在没有基于卫星的定位系统接收器位置信息的情况下准确估计移动设备的位置。例如，如果移动设备在移动的车辆内并且车辆的速度相对恒定，则这可能发生。
[0087]另一个实施例包括基于检测到移动设备未以大于阈值的速度平稳地移动而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于待用状态转变至操作于高功率状态。对于实施例，这包括检测到所感测的移动设备的运动大于阈值或检测到改变是重力参考方向。这可以包括例如感测到以下状况，即其中移动设备在例如已经减速或停止的移动车辆中。
[0088]另一个实施例包括唤醒状态构成过渡状态，其中基于卫星的定位系统接收器运行，并且在收集信息的时段之后，基于卫星的定位系统接收器维持唤醒状态或者转变至高功率状态或低功率状态。
[0089]另一个实施例包括待用状态，其中基于卫星的定位系统接收器被关闭，并且在收集信息的时段之后，当运动使得在没有基于卫星的定位系统接收器的情况下估计移动设备的位置是不可预测的时，基于卫星的定位系统接收器转变回至高功率状态。
[0090]图5示出可以执行所描述的实施例的方法的计算机系统500的一个实施例的示意性图示。应当注意到，图5只打算提供各种组件的一般化图示，可以酌情利用其中任何组件或全部。因此，图5宽泛地图示可以如何用相对分离或相对更集成的方式实施单独的系统元件。计算机系统500可以包括移动设备内的控制器的全部或部分，或者计算机系统500可以包括移动设备能够与之通信的上行链路服务器的全部或部分。
[0091]计算机系统500被示出包括硬件元件，所述硬件元件可以经由总线505被电耦合(或可以酌情以其他方式通信)。硬件元件可以包括一个或多个处理器510，一个或多个输入设备515，其可以包括但不限于鼠标、键盘和/或类似物；以及一个或多个输出设备520，其可以包括但不限于显示设备、打印机和/或类似物。计算机系统500可以另外包括(和/或与其通信)一个或多个存储设备525。计算机系统500还可以包括被示出为位于工作存储器(working memory>535内的软件元件,包括操作系统540和/或其它代码,诸如一个或多个应用程序545，其可以包括所描述的实施例的计算机程序和/或可以被设计成实施所描述的实施例的方法和/或配置如此处所描述的实施例的系统。
[0092]如此处所描述的，计算机系统500的实施例包括移动设备的至少部分。移动设备包括基于卫星的定位接收器和控制器。控制器操作以基于所收集的位置相关的信息而将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率。此外，当操作于过渡状态时，控制器重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后没有做出转变，则控制器自动将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
[0093]另一个实施例包括被机器(诸如计算机系统500)可读的程序存储设备，其有形地包含被机器可执行以实行控制移动设备的位置感测系统的方法的指令的程序。所述方法包括基于所收集的位置相关的信息而可控制地将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率。此外，当操作于过渡状态时，移动设备重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后没有做出转变，则控制器自动将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
[0094]尽管已经描述并图示了特定实施例，但是实施例不被限制于如此描述并图示的各部分的特定形式或布置。
【权利要求】
1.一种控制移动设备的位置感测系统的方法，包括: 收集移动设备的位置相关的信息；和 基于所收集的位置相关的信息，可控制地将移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一；其中 移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中不生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态中比在高功率状态和过渡状态中消耗更少功率；并且其中 当操作于过渡状态时，移动设备重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后没有做出转变，则控制器自动将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高功率状态包括开启状态，所述低功率状态包括关闭状态，并且所述过渡状态包括唤醒状态，以及第四状态包括待用状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动设备能够从过渡状态转变至低功率状态，并且能够从高功率状态转变至低功率状态，并且能够从低功率状态仅转变至过渡状态，并且其中与用以从过渡状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求相比，为了移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求更难以满足。
4.根据权利要求3所述的方法，其中如果在预定的暂停时间段内没有满足为了移动设备从过渡状态转变至高功率状态的位置相关的信息和位置信息的条件要求，则移动设备被自动转变至低功率状态。
5.根据权利要求3所述的方法，其中对于移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求，以及对于移动设备从过渡状态从低功率状态转变的位置相关的信息或位置信息的条件要求是适应性可调整的。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括与在高功率状态中相比，在过渡状态中由基于卫星的定位系统接收器以更大的速率获得位置样本。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的位置相关的信息包括由移动设备的运动传感器所感测的移动信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的位置相关的信息包括移动信息，所述移动信息包括通过分析所接收的网络信号来确定移动设备的位置是否改变的确定。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的位置相关的信息包括移动设备的所收集的网络位置信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的位置相关的信息包括移动设备的所收集的射频(RF)信标信息。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到在某一持续时间内基于卫星的定位系统接收器的信号损失或者检测到移动设备具有小于阈值的平均速度而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于高功率状态转变至操作于低功率状态。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到移动设备的当前速度大于阈值或移动设备的经计算的速度比大于阈值而将基于卫星的定位系统接收器维持于高功率状态。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到移动设备正离开建筑物或检测到网络位置已经改变得大于对于每时间单位的位置样本数的阈值而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于低功率状态转变至操作于过渡状态。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到小于阈值的移动设备的运动的感测偏差而将基于卫星的定位系统接收器维持于低功率状态。
15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于在检查到移动设备的当前速度小于阈值或移动设备的经计算的速度比小于阈值之后检测到基于卫星的定位系统接收器唤醒是错误警报而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于过渡状态转变至操作于低功率状态。
16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到移动设备的当前速度大于阈值或移动设备的经计算的速度比大于阈值而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于过渡状态转变至操作于高功率状态。
17.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于确定还没有足够的信息可供做出是转变至低功率状态还是高功率状态的决定使用并且移动设备已经在过渡状态中操作了小于时间阈值而可控制地维持移动设备的基于卫星的定位系统接收器操作于过渡状态。
18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到移动设备正以大于阈值的速度移动而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于高功率状态转变至操作于待用状态。
19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于检测到移动设备的所感测的运动大于阈值或者检测到改变是重力参考方向而可控制地将移动设备的基于卫星的定位系统接收器从操作于待用状态转变至操作于高功率状态。
20.根据权利要求2所述的方法，其中所述唤醒状态构成过渡状态，其中基于卫星的定位系统接收器运行，并且在收集信息的时段之后，基于卫星的定位系统接收器维持唤醒状态或者转变至高功率状态或低功率状态。
21.根据权利要求2所述的方法，其中在待用状态期间，基于卫星的定位系统接收器被关闭，并且在收集信息的时段之后，基于卫星的定位系统接收器从待用状态转变至高功率状态或维持在操作于待用状态。
22.—种移动设备,包括: 基于卫星的定位接收器； 控制器，所述控制器操作以基于所收集的位置相关的信息而将所述移动设备设置成操作于高功率状态、低功率状态或过渡状态中之一，其中移动设备的基于卫星的定位系统接收器在过渡状态中和在开启状态中生成位置信息，并且基于卫星的定位系统接收器在低功率状态和过渡状态中不生成位置信息；其中 当操作于过渡状态时，所述控制器重复地检查所收集的位置相关的信息并且基于所收集的位置相关的信息而转变至低功率状态或高功率状态，或者如果在预定时间段之后没有做出转变，则控制 器自动将基于卫星的定位系统接收器转变到高功率状态或低功率状态中。
23.根据权利要求22所述的移动设备，其中所述移动设备能够从过渡状态转变至低功率状态，并且能够从高功率状态转变至低功率状态，并且能够从低功率状态仅转变至过渡状态，并且其中与用以从过渡状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求相比，为了移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求更难以满足。
24.根据权利要求23所述的移动设备，其中如果在预定时间段内没有满足为了移动设备从过渡状态转变至高功率状态的位置相关的信息和位置信息的条件要求，则移动设备被自动转变至低功率状态。
25.根据权利要求23所述的移动设备，其中对于移动设备从高功率状态转变至低功率状态的位置相关的信息或位置信息的条件要求，以及对于移动设备从过渡状态从低功率状态转变的位置相关的信息或位置信息的条件要求是适应性可调整的。
26.根据权利要求22所述的移动设备，进一步包括与在高功率状态中相比，在过渡状态中由基于卫星的定位系统接收器以更大的速率获得位置样本。
【文档编号】H04M11/04GK103959754SQ201280051033
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】王辰宇, 杨军, 梁松, 周建明 申请人:阿洛哈尔移动装置公司