用于实时追踪移动无线通信设备的位置的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9597639阅读:来源:国知局
当旅行超过每小时四英里时,WiFi定位可以被关闭并由基于卫星的定位代替)以及是否获取地图信息进行辅助。
[0024]根据图1A的实现方式可以包括使用硬件、固件和软件的各种架构。图1B示出了移动无线通信设备的一个示例。在此示例中,移动无线通信设备包括片上系统(SoC) 150、一个或多个天线160、传感器170和主机平台180。SoC 150表示包括位置处理器的一个或多个集成电路(1C)器件,该位置处理器被配置为获得并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量。其他配置也是可能的,并且一个或多个1C器件(例如,SoC 150)可以被集成至主机平台180。
[0025]SoC 150可以包括一个或多个控制器152和调制解调器154。调制解调器154可以处理由移动无线通信设备采用的不同无线技术。例如,SoC 150可以是组合无线电芯片,其处理近场通信(NFC)、蓝牙(BT)、WiFi和一个或多个移动电话技术,诸如WCDMA(宽带码分多址)、CDMA2000、UMTS (通用移动通信系统)、GSM(全球移动通信系统)、高速分组接入(HSPA)和LTE (长期演进,经常被称为4G)。天线160可以包括被不同无线技术共享的天线,专用于特定无线技术的一个或多个天线,以及/或者用于特定无线技术的两个或更多天线。例如,在某些实现方式中,一组天线160可以用于多输入多输出(ΜΙΜ0)通信。一个或多个控制器152可以处理来自调制解调器154、传感器170和/或主机平台180的数据并且向其提供控制信号。
[0026]传感器170可以包括运动传感器(例如,惯性MEMS传感器)、环境传感器和光学传感器。这些传感器170中的一个或多个传感器可以与SoC 150或主机平台180集成。主机平台180包括一个或多个硬件处理器182和至少一个介质184。介质184是可以包括在处理器182、控制器152或两者上操作的固件或软件的计算机可读介质(诸如下文进一步所述)。在某些实现方式中,主机处理器182使用主机软件管理器编程被配置为从不同设备定位技术获得各种定位输入信号并且将各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式,以及主机处理器182被编程用于运行(或者S0C 150包括)混合式融合引擎(或处理器),其被配置为以统一格式从主机软件管理器接收数据并且根据所接收的数据的输入类型信息使用所接收的数据计算移动无线通信设备的位置。例如,统一二进制格式可以用于以类型长度值(TLV)格式进行编码,其中类型包括来自各种定位源的测量以及定位辅助信息(例如,位置、速度、方向、运动模式等)。
[0027]图2示出了移动无线通信设备的系统架构的一个示例。在此示例中,应用处理器200对应于图1B的主机处理器182。移动无线通信设备包括GNSS (全球导航卫星系统)接收器210(例如,GPS接收器)、短距离收发器220 (例如,WiF1、BT、NFC等)和长距离收发器230(例如,蜂窝、无线电、数字电视(DTV)等)。移动无线通信设备还包括一个或多个运动传感器240 (例如,加速器、陀螺仪和磁力仪)、一个或多个环境传感器242 (例如,气压计、湿度和温度传感器)和一个或多个光学传感器244(例如,用于检测室内/室外转变的环境光或接近传感器)。应当理解,在某些实现方式中,不是所有的这些输入均提供。
[0028]应用处理器200可以运行测量聚合器,其从不同无线定位技术接收定位输入。例如,测量聚合器可以从GNSS接收器210接收卫星虚拟距离(PR)和多普勒距离(DR)测量信息。测量聚合器可以从短距离收发器220接收媒体访问控制(MAC)地址和接收信道功率指示符(RCPI)信息。测量聚合器可以从长距离收发器230接收小区标识符(ID)和接收信号强度指示符(RSSI)信息以及辅助信息。最后,测量聚合器可以从传感器240、242和244接收传感器数据。
[0029]测量聚合器可以被设计用于从各输入信号收集数据至将起作用的通用模式,即使某些信息不可用;因此,测量聚合器可以被设计用于与在给定时间点向其提供的任何数据一起工作。如上文所述,通用模式可以基于数据定义,只要定位测量的至少一部分可用,所述数据可以被选择并传送到HSM用于处理。
[0030]测量聚合器可以包括单独引擎用于来自不同技术的每个潜在输入,但是这些引擎中的某些引擎可以通过某些方式链接在一起或者协同操作。在某些实现方式中,测量聚合器内的每个引擎可以自动进行设备定位(包括用于运动传感器的引擎,一旦提供了初始位置便可以追踪移动)。测量聚合器可以融合来自该测量聚合器内的不同引擎的定位计算并且向主机软件管理器(HSM)输出共同位置。在某些实现方式中,HSM具有对测量聚合器内个别引擎的输出的访问并且可以对其施加控制。
[0031]另外,辅助信息可以在测量聚合器内处理并且还可以从一个引擎向另一引擎提供。例如,运动传感器信息可以用于标识漂移并且辅助对其他技术完成的定位的微调。在某些实现方式中,来自其他技术的定位信息可以用于调谐从GNSS接收器210接收的信号并因此提供更好的追踪性能。
[0032]应用处理器200还可以运行HSM,其可以包括数据库接口、无线接口和传感器接口。HSM可以使用数据库接口来更新本地数据库。HSM可以使用无线接口来处理针对蜂窝网络的管理功能,例如,处理针对蜂窝网络的协议消息。HSM可以使用传感器接口来从可用传感器获得额外信息(例如,针对磁场传感器的本地磁场信息)以辅助确定位置。
[0033]HSM可以被编程用于自动监测并收集来自测量聚合器的各输入信号并且还将所述数据传送给混合式融合引擎,其中多个传感器可以被融合以生成针对移动无线通信设备的导航解决方案。另外,HSM可以管理位置数据库用于无线定位和地图辅助。此位置数据库可以包括无线基础设施数据库和地图数据库,并且该位置数据库可以在本地位置数据库与位置数据库服务器250之间被拆分,其通过移动无线通信设备采用的一个或多个不同无线通信技术可访问。在某些实现方式中,如果需要,HSM与远程数据库服务器250通信以基于当前无线定位上下文获取用于本地高速缓存的信息。
[0034]例如,如果移动无线通信设备确定该移动无线通信设备正接近建筑物,则可以获取针对该建筑物的地图信息(例如,其中的楼层平面图和WiFi接入点)。位置数据库可以被呈现给其他软件作为本地数据库,如同所有数据本地可获得,即使按照需要HSM实际上使用了远程位置数据库服务器250。通常,可能需要的数据可以预先被高速缓存在本地数据库中,并且当接收到对不在高速缓存数据库中的数据的请求时,该数据可以从一个或多个数据库服务器获取。在某些实现方式中,HSM具有针对数据可以从中获取的多个不同数据库服务器的信息,从而在一个特定服务器在请求时不可用的情况下提供用于获得数据的备份选项。
[0035]在某些实现方式中,这可以被视为集成所有辅助概念,而不只是AGNSS (辅助全球导航卫星系统)辅助,还创建地图作为辅助、无线信息作为辅助或者基于传感器追踪模式的地理区域作为辅助。因此,测量和辅助可以被生成并放在一起以取得对位置的更好质量修复的修复。另外,某些定位引擎可以基于上下文以及高质量定位是否已经通过可用技术获得(例如,基于某些传感器的好位置,其可以具有更低功耗)来触发或不触发。
[0036]基于当前上下文预测应当使用哪个定位技术,继而适当地使用那些定位技术可以具有显著益处,包括节省功耗。通常,与需要无线电的定位技术(例如,WiFi)相比,不需要无线电的任何定位技术(例如,传感器)经常是低功率。在某些情况下,具有好的初始位置,设备位置可以仅使用运动传感器便能够在显著距离上准确追踪,这可以减少用于位置追踪的功耗。
[0037]另外,不使用的定位技术不需要完全关闭。不使用的定位技术可以被置于休眠模式或者临时或周期性地关闭。例如,GPS接收器210可以大部分时间保持关闭,但周期性地开启以重新校准使用其他技术完成的位置追踪。这可以产生很大程度上的功率节省而不需要对位置追踪中的大量漂移冒险。还应当注意,关闭GPS的频率可以取决于设备移动的速度。
[0038]图3示出了主机软件管理器(HSM)的一个示例中的模块。HSM可以与平台的各部分对接以取得不同源所需的所有信息。在某些实现方式中,HSM被编程用于控制来自不同源的所有定位输入的接口。个别可以与跨越之间的反馈一起使用。另外,广义数据库模型可以用于允许从多个不同源获取信息,并且所有此信息可以一起放在HSM中。在某些实现方式中,从各种源一起拉信息以给予对位置的集成更新可以由混合式融合引擎完成。混合式融合引擎可以是也在主机平台上运行的软件,或者混合式融合引擎可以与控制电路集成(例如,SoC 150 中)。
[0039]HSM包括中间件接口 300、混合辅助接口 305和混合数据接口 310。混合数据接口310与本地数据库350和通过网络360可访问的远程数据库365两者连接。如果需要,HSM可以被编程用于维持并更新本地数据库350。混合
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