用于自适应定位的方法和装置的制造方法_2

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的新位置并向要求位置信息的应用程序提供该新位置。要注意的是,在一个示例中,基于概貌的位置提供器120使用基于GNSS接收器的位置信息以校准MEMS传感器参数。
[0033]在另一示例中,当移动设备100在建筑物中时,基于概貌的位置提供器120选择使用将来自MEMS传感器和室内楼层地图的信息组合的方法。例如,移动设备100从MEMS传感器接收信号,并确定从之前确定的位置的定向移动和距离移动。基于该之前确定的位置以及定向移动和距离移动,基于概貌的位置提供器120确定移动设备100的新位置。进一步地,基于概貌的位置提供器120将该新位置在室内楼层地图上匹配以修正该新位置。
[0034]要注意的是,环境概貌确定模块110和基于概貌的位置提供器120可以被各种技术(诸如软件、硬件等)实施。在一个示例中,环境概貌确定模块110和基于概貌的位置提供器120被实施为由移动设备100中处理器(未示出)执行的软件指令。环境概貌确定模块110和基于概貌的位置提供器120经由适当的接口(例如,软件接口、硬件接口)与硬件部件(诸如GNSS接收器、MEMS传感器)通信。
[0035]图2不出根据本公开的实施例的移动设备200的详细框图。移动设备200包括环境概貌确定模块210、基于概貌的位置提供器220、GNSS接收器230、加速度计240、陀螺仪250和室内楼层地图数据库260。这些元件如图2中所示被耦合在一起。
[0036]移动设备200可以是任何适当的设备,诸如膝上型计算机、平板计算机、智能电话、照相机、可穿戴设备、可安装在车辆上的设备等。GNSS接收器230被配置为接收由卫星系统(诸如全球定位系统(GPS)、全球卫星导航系统(GLONASS)、伽利略导航卫星系统、北斗导航卫星系统等)传输的卫星定位信号。该卫星定位信号可以被用于确定移动设备200的位置。
[0037]加速度计240和陀螺仪250是MEMS传感器。加速度计240被配置为检测加速度大小,并且该加速度大小被用于检测步进事件(step event)。在一个示例中,加速度大小的峰值指示该步进。MEMS位置提供器280使用峰值检测以检测加速度大小的峰值,并因而识别明显的步进。在另一示例中,MEMS位置提供器280计算差分加速度,并在差分加速度中使用零交叉检测和平坦区域检测以识别明显的步进。
[0038]在一个实施例中,当明显的步进被识别时,MEMS位置提供器280基于加速度幅度估计步长。在另一实施例中,MEMS位置提供器280被配置为基于加速度、行走频率、或加速度和行走频率的线性组合来估计步长。
[0039]陀螺仪250被配置为检测运动定向。要注意的是加速度计240和陀螺仪250可以被检测运动加速度和运动定向的其它适当的传感器代替。在图2的示例中,移动设备200包括被配置为存储被检测的运动数据(诸如加速度和定向)的MEMS传感器寄存器245。
[0040]室内楼层地图数据库260被配置为存储建筑物之内的楼层地图,并向基于概貌的位置提供器220提供适当的楼层地图以辅助位置确定。在一个示例中,室内楼层地图数据库使用链接、节点和区域来定义室内结构。链接代表行人可以沿其行走的通道。区域代表行人可以在其边界以内行走的区域。节点代表两个链接之间的连接、或链接与区域之间的连接。
[0041]环境概貌确定模块210被配置为从GNSS接收器230接收信号、基于来自GNSS接收器230的信号检测环境概貌(诸如室内概貌、阴影概貌、室外概貌等)、并向基于概貌的位置提供器220提供检测到的环境概貌。
[0042]在图2的示例中,基于概貌的位置提供器220包括多个位置提供器,诸如使用不同的技术来确定移动设备200的位置的地图辅助的位置提供器270、MEMS位置提供器280、GNSS位置提供器290等。进一步地,基于概貌的位置提供器220具有多个配置,诸如与位置提供器相关联的室内配置221、阴影配置222和室外配置223。
[0043]在一个实施例中,当基于概貌的位置提供器220接收环境概貌时,基于概貌的位置提供器220被配置在根据环境概貌的多个配置中的一个,并向与该配置相关联的位置提供器中的一个发送询问。该位置提供器然后相应地确定移动设备200的位置。
[0044]图3示出根据本公开的实施例的绘图300以图示不同的环境概貌,并图示移动设备200在不同环境概貌中的操作。该绘图300示出建筑物301、以及在建筑物301之内的楼层地图。在建筑物301之内,空间302被占用。
[0045]在一个实施例中,GNSS接收器230接收卫星信号,并向环境概貌确定模块210提供卫星信号信息以检测环境概貌。在一个示例中,该卫星信号信息包括卫星的总数量以及具有弱的载体到噪声密度的卫星的数量。在一个示例中,环境概貌确定模块210基于卫星信号信息来计算指示环境概貌的参数。例如,环境概貌确定模块210计算PTSR,其是具有载体到噪声密度低于阈值的被捕获的卫星的数量与被捕获的卫星的总数量的比率。
[0046]PTSR指示环境概貌。在一个示例中,PTSR的下限阈值和上限阈值被适当地确定。当PTSR低于下限阈值时,环境概貌确定模块210确定移动设备200在建筑物之外并具有室外概貌;当PTSR高于下限阈值并低于上限阈值时,环境概貌确定模块210确定移动设备200接近建筑物并具有阴影概貌;并且当PTSR高于上限阈值时,环境概貌确定模块210确定移动设备200在建筑物之内并具有室内概貌。
[0047]在一个实施例中,移动设备200追踪环境概貌的变化并相应地动态地选择适当的位置提供器。在图3的示例中,移动设备200属于的使用者在建筑物301之外行走,然后进入建筑物301并在建筑物301之内行走,如图3中的箭头所示。例如,从时间tl到时间t2,使用者在区域I中的建筑物301之外行走;从时间t2到时间t4,使用者从区域2中的入口进入建筑物301 ;并且在时间t4之后,使用者在区域3中的建筑物301之内行走。
[0048]根据本公开的一个方面,在从时间tl到t2的第一持续时间期间,环境概貌确定模块210计算PTSR并检测PTSR低于下限阈值。因而,环境概貌确定模块210确定移动设备200具有室外概貌。环境概貌确定模块210向基于概貌的位置提供器220提供该室外概貌信息。基于概貌的位置提供器220被配置成室外配置223。在室外配置223中,位置询问被发送到GNSS位置提供器290。GNSS位置提供器290基于从GNSS接收器230接收的GNSS信号确定移动设备200的绝对位置。该绝对位置被提供到要求位置信息的适当的应用程序。
[0049]要注意的是,在示例中,环境概貌确定模块210周期性地(例如每秒一次)确定环境概貌,并向基于概貌的位置提供器220提供将该环境概貌以相应地选择相关联的位置提供器。
[0050]进一步地,开始于时间t2并在从时间t2到t4的第二持续时间期间,环境概貌确定模块210计算PTSR并检测该PTSR高于下限阈值并低于上限阈值。因而,环境概貌确定模块210确定移动设备200具有阴影概貌。环境概貌确定模块210向基于概貌的位置提供器220提供该阴影概貌信息。基于概貌的位置提供器被配置成阴影配置222。在阴影配置中,位置询问被发送到MEMS位置提供器280。MEMS位置提供器280接收MEMS传感器信息,并基于该MEMS传感器信息确定移动设备200的位置。
[0051]要注意的是,在时间t2处,移动设备200仍然能够接收GNSS信号以确定绝对定位。在一个示例中,MEMS位置提供器280将来自GNSS位置提供器290的信息和MEMS传感器信息组合以确定移动设备200的位置。在一个示例中,MEMS位置提供器280收集来自GNSS位置提供器290的信息以建立用于识别步进的步进模型。例如,当峰值检测未能检测步进事件时,步进模型能够标记步进以补偿步进事件检测。此外,在一个示例中,步进模型可以被用于校准用于步长估计的系数。
[0052]在一个实施例中,基于MEMS传感器信息,MEMS位置提供器280确定对之前确定的位置的定向移动和位置移动,然后确定新位置。
[0053]要进一步注意的是,当使用者在区域2中行走更远时,例如在晚于时间t2并且早于时间t4的时间t3处,被移动设备200接收的GNSS信号变得更弱,并且MEMS位置提供器280能够比GNSS位置提供器290提供更准确的位置确定。在一个实施例中,MEMS位置提供器280使用卡尔曼滤波器来统计地分析GNSS信号、加速度大小和定向以确定移动设备200的新位置。要注意的是MEMS位置提供器280可以使用组合了值的不精确估计并产生精确的估计的任何其它适当的统计学算法。
[0054]在一个示例中,开始于t4,环境概貌确定模块210计算PTSR并检测该PTSR高于上限阈值。因而,环境概貌确定模块210确定移动设备200具有室内概貌。环境概貌确定模块210向基于概貌的位置提供器220提供该室内概貌信息。基于概貌的位置提供器220被配置成室内配置221。在室内配置中,位置询问被发送到地图辅助的位置提供器270。地图辅助的位置提供器270接收来自MEMS位置提供器280的MEMS传感器信息、以及来自室内楼层地图数据库260的室内楼层地图,并基于该MEMS传感器信息和室内楼层地图来确定移动设备200的位置。
[0055]特别地,在时间t4处,地图辅助的位置提供器270使用由MEMS位置提供器280最后确定的位置和定向作为初始的已知位置和定向,并执行地图匹配操作以确定在室内楼层地图中被匹配的位置和被匹配的链接。被匹配的位置被指定为在时间t4处被更新的位置。在一个示例中,被更新的位置比由MEMS位置提供器280确定的初始的已知位置更准确地代表移动设备200的位置。进一步地,在一个示例中,地图辅助的位置提供器270被配置为基于被
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