Gps和wlan混合位置确定的制作方法_2

文档序号:9635073阅读:来源:国知局
,包括:从启动到首次定位的时间、所捕获的卫星的最大数目、用所捕获的卫星中的每个卫星的伪随机数、用于所捕获的卫星中的每个卫星的载波对噪声(carrier-to-noise)密度、以及其他功能状态。在204处,移动设备每秒计算差卫星与总卫星比率(Poor-to-TotalSatellites Rat1, PTSR)值,以检测移动设备正在哪个区域内移动。PTSR被定义为所捕获的卫星的总数目与所捕获的具有低于门限的载波对噪声密度的卫星的数目的比率。如果在206处所计算的PTSR低于下门限,则移动设备在208处登记该移动设备正在室外区域中移动。如果在210处所计算的PTSR在下门限与上门限之间,则移动设备在212处登记该移动设备正在阴影区域中移动。如果所计算的PTSR高于上门限,则移动设备在214处登记该移动设备正在室内区域中移动。指定了在208、212和214处的停留时间,以在移动设备在两个不同环境区域之间来回地移动时避免与环境确定有关的乒乓效应。
[0021]图3是图示了用于在移动设备(例如,图1的移动设备107)从室外区域移动到室内区域时提供位置信息的系统300的示例的框图。系统300能够被实施在任何类型的移动设备上,包括移动电话、智能电话、或者平板计算设备。移动设备能够包括:硬件,包括但不限于,用于执行和存储指令的处理器和存储器;软件,包括一个或多个应用和操作系统。移动设备可以具有多个处理器以及多个共享的或分离的存储器组件。
[0022]如图3中所图示的,系统300包括一系列的元件,其中的每个元件进行行动以提供具体的功能。这些元件包括:被存储在存储器中并且然后在处理器上被执行以提供功能的软件、被适配为提供元件的功能的硬件、或者一起工作以提供元件的功能的软件与硬件的组合。
[0023]系统300能够包括GPS接收器301和WLAN收发器302,它们中的每个提供用于位置确定的信息。GPS接收器301提供一个接口,移动设备通过该接口而接入介质来与一个或多个卫星进行通信。GPS接收器301接收由这些卫星发射的信号。WLAN收发器302提供一个接口,移动设备通过该接口而接入无线介质来与一个或多个接入点进行通信。WLAN收发器302测量由这些接入点发射的信号并且从所接收的信号导出信号强度,即接收信号强度指示符(RSSI)。
[0024]系统300可以包括:环境概况传感器303,其被配置为接收由GPS接收器301递送的卫星信号。基于GPS卫星信号,环境概况传感器303登记移动设备正在其中移动的设备的环境区域。根据图2来描述环境概况传感器303的操作。
[0025]系统300可以包括GPS位置管理器304。当环境概况传感器303登记室外区域104时,GPS位置管理器304可以提供移动设备的绝对位置,例如,位于图1的位置101处。GPS位置管理器304接收由GPS接收器301递送的卫星信号,确定卫星信号中的每个卫星信号的渡越时间(transit time),并且通过使用光速来计算它的距离。当被提供有卫星信号中的至少四个卫星信号的未阻挡视野时,GPS位置管理器304能够使用所计算的距离、卫星的位置、以及导航方程来确定移动设备的绝对位置。绝对位置能够由包括玮度坐标、经度坐标、以及高度坐标的地理坐标来表示。
[0026]当环境概况传感器303登记阴影区域114时,GPS位置管理器304可以提供移动设备的绝对位置,例如,位于图1的位置102处。系统300可以包括:WLAN位置管理器305,其被配置为从GPS位置管理器304和WLAN收发器302接收信息。这个信息由绝对位置(例如,图1的位置102)和所接收的WLAN接入点信号的强度组成。这个信息集合允许WLAN位置管理器305估计移动设备的参考位置,例如,位于图1的位置112处。
[0027]WLAN位置管理器305可以包括:加权位置估计单元306,其基于所接收的WLAN接入点信号的强度以及由GPS位置管理器304提供的位置信息来估计移动设备的参考位置。参考位置能够由包括玮度坐标和经度坐标的地理坐标来表示。下面将参考图4来讨论确定移动设备的参考位置的进一步细节。
[0028]在加权位置估计单元306已经估计了移动设备的参考位置之后,它聚集绝对位置和参考位置两者并且运送给耦合到WLAN位置管理器305的系数校准单元307。系数校准单元307可以通过线性回归来对绝对位置和参考位置两者进行模型化。
[0029]当环境概况传感器303登记室内区域124时,系数校准单元307通过最小二乘算法来计算线性回归模型中的回归系数,并且通过迭代方法来优化所计算的回归系数。耦合到WLAN位置管理器305的回归位置估计单元308可以从加权位置估计单元306和系数校准单元307接收信息。这个信息由参考位置和所计算的回归系数组成。这个信息集合允许回归位置估计单元308估计移动设备的位置,例如,位于图1的位置103处。移动设备的位置能够由包括玮度坐标和经度坐标的地理坐标来表示。
[0030]系统300可以包括一个或多个无线的无线电收发器310、加速度计311、陀螺仪312、以及地图数据库314,以便于当移动设备在室内区域124中移动时提供补充的定位信息。无线的无线电收发器310可以是根据通信标准进行操作的蜂窝收发器,通信标准包括但不限于,全球移动通信系统(GSM)、宽带码分多址(WCDMA)、以及长期演进(LTE),或者是个域网收发器,包括但不限于,蓝牙、Zigbee、频率调制收发器、以及数字电视收发器。无线的无线电收发器310提供一个接口,移动设备通过该接口而接入无线介质来与一个或多个基站进行通信。无线的无线电收发器310可以测量由基站发射的信号,从所接收的信号导出信号强度,即RSSI。
[0031]加速度计311是可以用作运动速度检测器的微机电系统(MEMS)传感器的示例。加速度计311报告加速度量值,加速度量值可以被用来检测移动设备当前是正在移动还是静止不动。加速度计311提供一个接口,MEMS传感器寄存器313通过该接口来访问加速度量值。MEMS传感器寄存器313可以包括:存储器,其存储至少一些加速度量值的记录。陀螺仪312是可以被用来检测移动设备的移动的取向的MEMS传感器的示例。陀螺仪312提供一个接口,MEMS传感器寄存器313通过该接口来访问陀螺仪读数并且将至少一些陀螺仪读数的记录存储在存储器中。
[0032]地图数据库314可以提供如下的信息,该信息定义了室内楼层地图的链路、节点、以及分区(reg1n)的结构。链路呈现移动设备能够沿着进行移动的通路。分区呈现移动设备能够在边界内进行移动的区域。节点呈现链路与链路或者链路与分区之间的连接。地图数据库314能够被组织在分层级的文件夹结构之下,这些文件夹映射到文件系统中的目录。在一些实施方式中,地图数据库314能够关于系统300而在本地被主控。在一些实施方式中,地图数据库314能够关于系统300而远程地被主控(例如,在服务器上)并且通过网络管理器316而对移动设备而言是可访问的。
[0033]系统300可以包括:耦合到WLAN位置管理器305的协作位置估计单元309,其被配置为聚集如下的输入,这些输入包括由回归位置估计单元308提供的位置信息、由MEMS传感器寄存器313提供的运动信息、以及由地图数据库314提供的室内楼层地图信息。协作位置估计单元309可以基于运动信息和室内楼层地图信息来确定并且更新由回归位置估计单元308提供的位置信息。下面将参考图5来讨论确定和更新移动设备的估计位置的进一步细节。
[0034]系统300可以包括数据库管理器315。数据库管理器315收集来自协作位置估计功能309的位置信息、来自无线的无线电收发器310的信号信息、以及来自WLAN收发器302的信号信息。来自无线的无线电收发器310(诸如蜂窝收发器)的信号信息能够包括移动国家代码(MCC)、移动网络代码(MNC)、本地区域代码(LAC)、小区标识符(小区id)、以及所接收的小区信号的强度。来自WLAN收发器302的信号信息能够包括MAC地址以及所接收的接入点信号的强度。数据库管理器315可以包括:存储器,其存储与位置信息相关联的至少一些信号信息的记录。数据库管理器315提供一个接口,位置数据库317通过该接口能够访问并且提供所收集的信息。
[0035]系统300可以包括位置数据库317。位置数据库317存储由数据库管理器315提供的所收集的信息并且能够被组织在分层级的文件夹结构之下,这些文件夹映射到文件系统中的目录。位置数据库317能够关于系统300而在本地被主控。在一些实施方式中,位置数据库317可以通过网络管理器316向(例如,服务器上的
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