CN102362155A

CN102362155A - 航位推算标高分量调整

Info

Publication number: CN102362155A
Application number: CN2010800140242A
Authority: CN
Inventors: G·伯恩斯坦; N·斯特劳斯; A·P·艾坦
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2012-02-22
Also published as: KR20140034945A; JP5623500B2; EP2411767A1; JP2012522218A; KR20110130509A; US20100250134A1; TW201104280A; JP2013140166A; WO2010111402A1; KR20130085449A; JP5583800B2; JP2014098707A

Abstract

本文中公开的主题内容涉及至少部分地在基于传感器的航位推算的基础上来调整估计位置的标高分量。

Description

航位推算标高分量调整

背景

领域：

信息：

诸如举例而言全球定位系统(GPS)之类的卫星定位系统(SPS)可在许多境况中提供可靠的导航。为了采集信息以确定定位，移动设备可接收来自SPS的定时信号。此类信息可被移动站用来估计定位，或者移动站可将该信息提供给网络实体以进行定位估计。然而，在一些境况中，移动站可能在接收信号时遭遇困难。例如，如果移动站位于建筑物内部，则可能会遇到困难。在此类境况中，来自位于移动设备中的传感器的数据可被用于执行航位推算导航以更新移动站的估计位置。然而，通过传感器数据的航位推算可能招致一些误差。在至少一些境框中，测量标高变化可证明是非常具有挑战性的。

概述

在一个方面，可确定移动站的估计初始位置，其中该估计初始位置包括标高分量。另外，在一方面，可至少部分地通过检测移动站的位置关于该估计初始位置的变化来检测建筑物的内部特征。对位置变化的这种检测可响应于传感器数据通过检测标高分量的变化来进行。在另一方面，可使用与检测到的内部特征有关的信息来调整检测到的标高分量变化。

附图简述

将参考以下附图来描述非限定性和非详尽的示例，其中相同的附图标记贯穿各附图指示相同的部分。

图1是示例卫星定位系统(SPS)和示例蜂窝网络的框图。

图2是对位置在SPS坐标系中的建筑物的解说。

图3是示例惯性测量单元的框图。

图4是用于调整检测到的标高变化的示例过程的流程图。

图5是解说具有多个自由度的示例惯性测量单元的示图。

图6是用于调整估计位置的标高分量的示例过程的框图。

图7是描绘对用户在电梯中移动的检测的解说。

图8是解说对用户爬一段楼梯的检测的示图。

图9是纳入了惯性测量单元的示例移动站的框图。

详细描述

贯穿本说明书引述的“一个示例”、“一个特征”、“一示例”或“一特征”意指结合该特征和/或示例所描述的特定特征、结构或特性包括在所要求保护的主题内容的至少一个特征和/或示例中。由此，短语“在一个示例中”、“一示例”、“在一个特征中”或“一特征”贯穿本说明书在各处的出现并非必然全部引述同一特征和/或示例。此外，特定特征、结构、或特性在一个或多个示例和/或特征中可被组合。

在一个示例中，一设备和/或系统可至少部分地基于从各卫星接收到的信号来估计自己的位置。具体而言，此类设备和/或系统可获得包括对相关联的发射机与导航接收机之间的距离的近似的“伪距”测量。在特定示例中，此类伪距可在能够处理来自一个或多个作为卫星定位系统(SPS)一部分的空间飞行器(SV)的信号的接收机处确定。此类SPS可包括例如全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass，以上仅列举了少数几种，或可包括将来开发的任何SPS。为确定其位置，导航接收机可获得到三颗或三颗以上SV的伪距测量以及它们在发射时的位置。知道了卫星的轨道参数，就能够针对任何时间点来演算这些卫星位置。伪距测量随后可至少部分地基于信号从卫星行进到该接收机的时间乘以光速来确定。虽然本文中所描述的技术可作为GPS、EGNOS、WAAS、Glonass和/或Galileo类型的SPS中位置确定的实现来提供以作为具体解说，但是应理解这些技术也可应用到其他类型的SPS，并且所要求保护的主题内容在这方面并不受到限定。对于一个或多个实施例，位置可包括三个元素(x，y，z)，该三个元素可包括例如经度、纬度、和在一些境况中可被称为海拔高度的标高。

如以上讨论的，在一些境况中，移动站可能在接收供在获得伪距测量中使用的信号时遇到困难。例如，如果此类移动站位于建筑物内部，则可能会遇到困难。在此类境况中，来自位于移动设备中的传感器的数据可被用于执行航位推算导航导航以周期性地和/或连续地更新该移动设备的估计位置。然而，通过传感器数据的航位推算可能招致一些误差，并且在至少一些境况中，测量标高变化可证明是特别具有挑战性的。一般而言，确定移动站的标高的准确性可能低于确定经度和纬度一般可能达到的准确性。

一般而言，航位推算导航可用已知的、或至少估计的位置开始。后续位置可通过标识从初始的先前位置的位移(距离和方向)来计算。在一个示例中，纳入到惯性测量单元中的传感器可提供距离和方向信息。如所提及的，航位推算具有位移和航向误差随时间累积的缺点。误差量可至少部分地取决于传感器的准确性和进行测量的频繁程度。较频繁的测量一般而言可导致较少的误差，而误差可能会随时间的流逝以及随相对较小的误差与当进行更多测量时进一步的误差复合而在总体上增大。

短时间的测量区间可帮助提高准确性，由准确的传感器来跟踪距离和方向也是如此。然而，本文中描述的各种方面讨论可藉以利用相对不昂贵的且或许准确性较低的传感器来执行航位推算导航操作的诸技术，并且可至少部分地通过本文中描述的技术来补偿误差。

如先前所提及的，对于一些移动站，传感器可被用于执行航位推算导航以检测标高变化。此类传感器可包括例如纳入到惯性测量单元中的加速计和陀螺仪。然而，具有足以在不存在SPS信号的情况下检测标高变化的准确性且不具有过度误差的惯性测量单元可能是相对昂贵的，和/或可能消费相对较大量的功率。为了解决这些问题，在一方面，如果移动站位于建筑物内部，则随着该移动站的用户在该建筑物中四处移动时，该建筑物的各种特征中的任何特征可被移动站检测，并且检测到的特征可被用于调整由移动站测得的标高变化。例如，如果移动站检测到用户已在电梯中从一个楼层移至下一楼层，那么这两个楼层之间已知或估计的垂直距离就可被用于调整通过由移动站进行的航位推算所检测到的标高变化，由此至少部分地校正累积误差。在以下的讨论中提供进一步的示例和附加详情。

如本文中所使用的，术语“标高”旨在表示一个参考点与另一参考点之间的垂直距离。例如，术语“标高”可表示对象与地平面之间的垂直距离。对于另一示例，术语“标高”可表示对象与海平面之间的海拔高度。对于又一示例，如果楼梯从第一水平升高到第一水平以上10英尺的高度，则该楼梯可被称为具有10英尺的标高。对于再一示例，如果楼梯从底楼通向底楼以下15英尺的地下室水平，则该楼梯可被称为具有15英尺的标高。然而，这些仅仅是术语“标高”的示例使用，并且所要求保护的主题内容的范围在这些方面不受限定。并且，如本文中所使用的，术语“加速度”可指正加速度，并且也可指负加速度，后者有时也可被称为减速度。此外，应注意到演算垂直距离可涉及时间测量和加速度。在给定垂直加速度(或减速度)和所耗时间量的前提下，可演算垂直距离的变化。

图1是描绘示例蜂窝网络120和示例卫星定位系统(SPS)110的示图。在一方面，SPS 110可包括数个SV，例如SV 112、114和116。对于一示例，SPS 110可包括若干SPS中的任何SPS，诸如GPS、Glonass、Galileo等，但是所要求保护的主题的范围在此方面不受限制。对于一个示例，蜂窝网络120可包括基站132、134和136。当然，其他示例可包括其他数目个基站，且图1中描绘的基站的配置仅是示例配置。此外，如本文中所使用的，术语“基站”意味着包括通常安装在已知位置且用于促成诸如举例而言蜂窝网络等无线网络中的通信的任何无线通信站和/或设备。在另一方面，基站可被包括在各种电子设备类型的任何类型中。并且，尽管本文所描述的一些示例实施例提及通信收发机和各种网络，但是一些实施例可包括移动站或其他无需连接至任何网络或其他设备以执行本文所描述的标高分量调整操作的电子设备类型。

如本文中所使用的，术语“移动站”(MS)指代定位可不时地变化的设备。作为几个示例，定位的变化可包括方向、距离、取向等的变化。在特定示例中，移动站可包括蜂窝电话、无线通信设备、用户装备、膝上型计算机、其他个人通信系统(PCS)设备、个人数字助理(PDA)、个人音频设备(PAD)、便携式导航设备、和/或其他便携式通信设备。移动站还可包括适配成执行由机器可读指令控制的功能的处理器和/或计算平台。

在一个或多个方面，移动站150可与SV 112、114和116中的一个或多个SV以及与基站134通信。例如，移动站150可接收来自这些SV中的一个或多个SV和/或基站的信号传播延迟信息。然而，如先前所讨论的，在一些境况中，SPS信号可能是不可用的。在此类境况中，移动站150可执行航位推算导航以估计位置的变化，包括例如标高的变化。移动站150可至少部分地基于由移动站内的一个或多个传感器生成的信息来演算该移动站的定位。在以下更详细的提供基于传感器信息的测量的示例。

在另一方面，定位确定演算可由诸如举例而言图1中所描绘的位置确定实体等位置服务器140来执行而非在移动站150处执行。例如，此类演算可以至少部分地基于由移动站150采集自SV 112、114、和116中的一个或多个SV的信息、以及与用于移动站150的一个或多个传感器有关的信息。在又一方面，位置服务器140可将演算出的定位传送给移动站150。另外，在另一方面，位置服务器140可包含与一个或多个建筑物的各种特征有关的信息的数据库，该数据库可被用于帮助调整在航位推算导航操作期间标高演算的累积误差，如以下更全面地讨论的。

图2是对具有在SPS坐标系中的位置214的建筑物210的解说。对于此示例，建筑物210具有估计位置(42.88，-71.55，321)，该估计位置是以纬度和经度GPS坐标以及参照海平面的标高来给出的。尽管提到该位置的标高元素参照海平面为准，但是其他标高基准也是可能的，并且所要求保护的主题内容的范围在此方面不受限定。在此示例中，标高被表示为海平面以上的米数，但是同样，所要求保护的主题内容的范围不受如此限定。在图2中还描绘了移动站150。如果移动站150例如位于建筑物210的外部，那么该移动站150可以能够从诸如图1中所描绘的系统110之类的SPS系统接收SPS信号，并且移动站可以例如至少部分地基于这些SPS信号结合由PDE 140提供的信息来演算自己的估计位置。然而，如果用户将移动站150携带到建筑物210中，那么SPS信号可能是不可用的。在此类情境中，移动站150可以执行航位推算导航操作以力图跟踪移动站的运动并不断地或者至少周期性地基于测得的运动来更新该移动站的估计位置。在一方面，移动站150的估计位置可包括标高分量，并且航位推算导航操作可尝试跟踪标高的变化。

如先前所提及的，航位推算测量由于其涉及标高变化而可能易受误差的影响，这些误差可随时间累积，从而在一些境况中产生不够的准确性。在一个方面，与建筑物210有关的信息可被用于调整由移动站150作出的标高测量的变化。例如，假定用户将移动站150携带到建筑物210中，并且用户搭乘电梯从底楼到三楼。移动站150可执行航位推算演算以估计随着移动站从底楼移到三楼而经历的标高变化。如先前所描述的，此类测量可能招致累积误差。然而，如果建筑物210的两个楼层之间的距离是已知的，那么可以调整由移动站150演算出的估计标高变化以补偿累积误差。对于本示例，在图2中用楼层分隔212来标示建筑物210的诸楼层之间的垂直距离。

对于以上给出的示例，建筑物210的诸楼层之间的垂直距离是已知的值。然而，在其他示例中，此类信息可能不是已知的。在此类情境中，来自传感器和/或计时器的信息可被用于演算估计位置变化，包括标高变化。例如，如果用户搭乘电梯从一个楼层到下一楼层，则移动站可基于电梯的速度和行程期间所流逝的时间量来演算估计标高变化。当然，这仅是一个示例。对于一些示例，在至少一些情形中可基于针对其他建筑物所观察到的典型的楼层分隔值来估计诸楼层之间的距离。对于一示例，市区中的建筑物可被估计为具有一个楼层分隔值，并且郊区中的建筑物可被估计为具有另一个楼层分隔值。在一个方面，数据库可被存储，其中该数据库包括关于数个建筑物的信息。在一示例中，建筑物可与SPS坐标相关联，以使得移动设备可以能够通过查阅建筑物的坐标来请求建筑物信息。在另一方面，可被存储的关于建筑物的信息的类型可包括楼层分隔值、楼层平面图、与电梯、自动扶梯、楼梯、斜坡等有关的信息。对于一示例，就楼梯而言，可以存储与梯级数目和单个梯级的平均高度有关的信息。与电梯有关的信息可涉及上升和下降的速率、加速度信息等。对于一个或多个示例，在给定与建筑物的上述内部特征中的一个或多个内部特征有关的信息的前提下，航位推算导航操作可得以增强并且误差可至少部分地得到校正。当然，尽管本文中描述的一些实施例利用关于建筑物信息的外部数据库，但是在其中移动站在不连接至任何网络且不访问外部数据库的情况下执行标高元素调整操作的其他实施例也是可能的。

在另一方面，与建筑物210有关的信息可能对于移动站150而言是不可用的。在此示例中，并如将在以下更全面地讨论的，移动站150可确定估计的初始位置。此类位置可以是在移动站150进入建筑物210之前在SPS信号的辅助下所确定的最后位置。一旦丢失SPS信号的接收，移动站150就可以着手进行航位推算演算并可以至少部分地基于航位推算操作来对估计位置作出相对频繁的调整。对于本示例，假定用户将移动站150携带到建筑物210中并继续爬楼梯到三楼。移动站150可检测到用户正在爬一组梯级，并且对一个示例而言可基于楼梯的已知或估计的质量和/或特性来调整移动站150的估计位置的标高分量。对于一个示例，移动站150可至少部分地响应于该移动站检测到用户在爬楼梯而进一步将楼层分隔值212用于调整估计位置的标高分量。当然，楼梯仅是建筑物的可被用于调整位置估计以校正累积误差的内部特征的一个示例，并且所要求保护的主题内容的范围在这些方面不受限定。在检测楼梯中，来自诸如以下描述的示例单元之类的惯性测量单元(IMU)的信号可具有可被称为“楼梯”的模式，如此命名是因为这些信号可按楼梯的方式从一个值跳到另一个值。这种模式可以类似于行走模式，但是将具有标高变化以及横向运动。各种IMU可呈现它们自己个体的模式，并且这些模式可能受该单元相对于地面的倾斜的影响。

图3是示例惯性测量单元300的框图。对于此示例，IMU包括传感器320和传感器330、以及处理器310和存储器340。对于本示例，处理器310可专用于直接与传感器320和330有关的操作，尽管所要求保护的主题内容的范围在此方面并不受限定。

传感器320和330可包括各种传感器类型中的任何类型。有各种各样的传感器可用以支持数种应用。这些传感器可将物理现象转换成模拟和/或电信号。此类传感器可包括例如加速计。加速计可感测传感器所体验到的重力和任何其他力的方向。加速计可被用于感测线性和/或角运动，并且还可被用于例如测量倾斜和/或侧滚。又一传感器类型可包括陀螺仪，陀螺仪测量科里奥利(Coriolis)效应并可用在测量航向变化的应用中或用在测量转速中。

另一传感器类型可包括气压传感器。气压传感器可被用于测量大气压。气压传感器的应用可包括确定海拔高度。其他应用可包括观察大气压，因为其与天气条件有关。

另一类型的传感器可包括可测量磁场强度并相应地测量磁场方向的磁场传感器。罗盘是磁场传感器的示例。罗盘可在汽车及行人导航应用中的绝对航向确定上得到应用。

尽管图3的示例将传感器320和330描绘为同处理器310一起被纳入在分立的、单独封装的IMU 300中，但是所要求保护的主题内容的范围在此方面并不受限定，且使用未封装在IMU中的分立传感器的其他示例也是可能的。

图4是根据所要求保护的主题内容的用于调整检测到的标高变化的示例过程的流程图。在一方面，在框410处，可确定移动站的估计初始位置，其中该估计初始位置包括标高分量。在框420处，可至少部分地通过响应于传感器数据经由检测标高分量的变化的方式进行的对移动站的位置相对于估计初始位置的变化的检测来检测建筑物的内部特征。在另一方面，在框430处，可使用与检测到的内部特征有关的信息来调整检测到的标高分量变化。根据所要求保护的主题内容的其他示例过程可包括框410-430的全部或者与之相比更少或更多的框。此外，框410-430的次序仅仅是示例次序，并且所要求保护的主题的范围在此方面不受限定。

图5是解说具有多个自由度的示例IMU 300的示图。如上所提及的，在导航应用中，可利用加速计、陀螺仪、地磁传感器、以及压力传感器来提供各种可观察度。在一方面，IMU 300可包括至少一个加速计和至少一个陀螺仪，但是所要求保护的主题内容的范围在此方面并不受限定。对于一个示例并且如图5中所描绘的，加速计和陀螺仪可提供6根轴的可观察性(i，j，k，θ，

ψ)。如以上所提及的，加速计可感测线性运动(在诸如局部水平面之类的任何平面中的平移)。可参照至少一根轴来测量此平移。加速计还可提供对物体的倾斜(侧滚或俯仰)的测量。由此，有了加速计，对象在笛卡尔坐标空间(i，j，k)中的运动就可被感测，并且重力方向可被感测以估计该对象的侧滚和俯仰。陀螺仪可被用于测量关于(i，j，k)的旋转即侧滚(θ)和俯仰

以及也可被称为方位或“航向”(ψ)的偏航的速率。当然，IMU 300仅代表一个示例，且这些各种可观察度也仅是示例。所要求保护的主题内容的范围不限于这些具体示例。

图6是用于调整估计位置的标高分量的示例过程的框图。在框610处，可估计初始位置。对于此示例，SPS信号可由移动站150用于至少部分地确定该移动站的估计位置。在框620处，SPS信号可能在此示例中是不可用的，因为用户已将移动站150携带到建筑物中。响应于不能接收SPS信号，移动站150可开始执行航位推算，并可作出一系列测量以重复地更新估计位置。移动站150可在用户漫步建筑物中各处时继续进行测量。

在处于建筑物中期间的某个时间点处，用户可能遇到建筑物的可由移动站150识别的数个内部特征中的一个内部特征。例如，用户可搭乘自动扶梯从一个楼层移到另一楼层。移动设备150至少部分地通过IMU 500可检测与对于搭乘自动扶梯的用户而言预期将见到的运动模式相匹配的运动模式。在图6中的框630处描绘了示例内部特征检测过程。在一方面，移动站150可将来自IMU300的涉及可疑内部特征的新近测量与已知表示不同分类或类型的内部特征的测量值模式相匹配。即，例如，关于正在爬楼梯的用户的IMU测量信息看上去不同于关于正在搭乘自动扶梯或在斜坡上行走的用户的IMU测量信息。

作为内部特征检测过程的一部分，移动设备150可访问与建筑物的内部特征有关的信息的数据库640。对于一示例，该数据库可被存储在诸如位置服务器140之类的网络实体处。数据库640可包括与内部特征有关的很广范围的信息中的任何信息。例如，数据库640可包括与以上提及的自动扶梯有关的信息。此类信息可包括例如建筑物中的诸楼层之间的垂直距离、建筑物中的电梯的位置、加速度/减速度特性、以及电梯上升和下降的速率。当然，这些仅仅是示例信息类型，并且所要求保护的主题内容在这方面不受限定。另外，如先前所提及的，根据所要求保护的主题内容的诸实施例可不纳入数据库，并且对于一些实施例，移动站可在不连接至任何网络和不访问任何外部数据库的情况下执行标高元素调整操作。即，移动站可按自立方式执行这些操作。

在一方面，移动站150可利用来自数据库640的信息来调整移动站的最新近的估计位置的标高分量。对于电梯的示例，如果移动站150检测到用户搭乘电梯大致上升一个楼层，则数据库640可提供该特定建筑物、或者对于另一示例而言平均水平的建筑物中的诸楼层之间的垂直距离的值，并且诸楼层之间的垂直距离的值可被用来调整移动站的最新近的估计位置的标高分量，并且以此方式可补偿来自航位推算计算的累积误差。

在另一方面，数据库640可包括关于数个可个体地标识的建筑物的信息，而在又一方面，数据库可包括旨在被用于数个建筑物的经平均信息。另外，尽管图6中描绘的本示例描绘了与内部特征有关的信息的数据库，但是其他示例可不包括此类数据库。例如，移动站150可仅利用从航位推算操作搜集的信息来检测内部特征和检测关于检测到的特征的具体细节。例如，使用IMU数据来测量楼梯的个体梯级的高度是可能的。

图7是描绘对在电梯710中移动的用户700的检测的解说。对于此示例，用户700正携带移动站150。另外对于此示例，电梯710位于建筑物210内。对于此示例，可假定用户700以新近的估计位置进入建筑物210，并且一旦进入建筑物210，移动站150就开始航位推算测量，并且在航位推算测量数据变得可用时频繁地更新初始估计位置。当然，如先前提及的，航位推算的一个潜在缺点在于随时间累积的误差。每次测量中的小误差可彼此复合直至结果得到较大的误差。

对于图7的示例，用户700以最新近的估计位置进入电梯，该最新近的估计位置至少部分地基于先前在进入建筑物之前从SPS系统获得的位置信息以及随着移动站迫近电梯的航位推算测量信息。对于此示例，可能已在(x，y)平面中累积了误差。如果诸如数据库640之类的数据库是可用的并且包括与建筑物210内的电梯的位置有关的信息，则该信息可被用于调整移动站150的估计位置。对于此示例，当电梯710开始从三楼上升到四楼时，IMU 300可提供传感器数据，并且进行一系列测量。对于此示例，利用每个测量来更新估计位置以反映移动站150的运动，对于此情境而言，该运动仅在垂直方向上。

随着航位推算测量的进行，误差可能累积，如先前所描述的。移动站150可使用已知的和/或估计的与电梯有关的信息通过调整当前估计位置的标高分量来至少部分地补偿累积误差。例如，测得的或估计的上升速率值可被用来确定电梯的标高自从上次测量起已变化了多少，并且可相应地调整估计位置的标高分量。类似地，一旦电梯已行进了到达下一楼层的整个距离并且移动站检测到电梯已停止，楼层分隔值212就可被用于调整估计位置的标高分量以补偿累积误差。

图8是解说对爬楼梯810的用户700的检测的示图。以上与图7的电梯示例有关的讨论中的大多数可应用于楼梯示例。对于此示例，用户700同样携带移动站150。另外对于此示例，楼梯810位于建筑物210内。对于此示例，可假定用户700以新近估计位置进入建筑物210，并且一旦进入建筑物210，移动站150就执行航位推算测量，并且在航位推算测量数据变得可用时频繁地更新初始估计位置。同样，每次测量中的小误差可彼此复合直至结果得到较大的误差。

对于图8的示例，用户700以最新近的估计位置遇到楼梯810，该最新近的估计位置至少部分地基于先前在进入建筑物之前从SPS系统获得的位置信息以及随着移动站迫近楼梯的航位推算测量信息。对于此示例，在用户700开始爬楼梯810时，IMU 300可提供传感器数据，并且可执行一系列测量。对于此示例，可利用每个测量来更新估计位置以反映移动站150的运动，对于此情境而言，该运动具有水平和垂直分量。

再次，对于一示例，随着航位推算测量的进行，误差可能累积，如先前所描述的。移动站150可使用已知的和/或估计的与楼梯有关的信息通过调整当前估计位置的标高分量来至少部分地补偿累积误差。例如，在一些情境中，个体梯级的高度820可以是已知的值，或许被存储在以上所提及的诸如数据库640之类的数据库中。如果此类信息是可用的，则该信息可被用于随着用户爬个体梯级来更新当前估计位置的标高分量。以此方式，可在航位推算操作的累积误差量变得相对较大之前作出调整，并且准确性可因此得以增强。

如果诸如梯级高度之类的信息不是已知的，则可使用估计值。例如，旨在表示典型梯级的值可被预先演算，并且此值可被存储在移动站150中以供在标高分量误差补偿操作中使用。另外，在另一方面，如果没有此类估计的或已知的梯级高度值可用，则移动站150可执行一系列测量和演算以力图确定可被用于涉及建筑物210的误差补偿操作的梯级高度值。例如，随着移动站检测到个体梯级，该移动站可基于IMU 300报告为标高变化的内容来测量该梯级的高度。移动站150可对这些个体梯级中的至少两个梯级的高度取平均，并可在遇到更多梯级时更新该平均高度。一旦用户700抵达这些梯级的顶部，就可将梯级的总数与梯级的平均高度相乘以找到标高的总变化。此标高变化可被用于调整当前估计位置的标高分量以补偿累积误差。另外，如果用户已抵达楼梯810的顶部，则楼层分隔值212可被用于调整估计位置的标高分量以补偿累积误差。

使用电梯和楼梯的示例仅是示例内部特征，并且所要求保护的主题内容的范围在这些方面不受限定。使用各种其他内部特征中的任何特征的其他示例是可能，其中的一些内部特征在上文中已有所提及。建筑物的可由移动站通过传感器测量来检测的任何方面可被用于增强航位推算导航操作的准确性。

图9是移动站150的示例的框图。一个或多个无线电收发机970可被适配成用基带信息调制RF载波信号，诸如将语音或数据调制到RF载波上，以及解调经调制的RF载波以获得这样的基带信息。天线972可被适配成在无线通信链路上发射经调制的RF载波并且在无线通信链路上接收经调制的RF载波。

基带处理器960可被适配成将来自中央处理单元(CPU)920的基带信息提供给收发机970以供在无线通信链路上传输。在此，CPU 920可从用户接口910内的输入设备获得这样的基带信息。基带处理器960还可被适配成将来自收发机970的基带信息提供给CPU 920以供通过用户接口910内的输出设备传输。

用户接口910可包括多个用于输入或输出诸如语音或数据之类的用户信息的设备。这样的设备可包括作为非限制性示例的键盘、显示屏、话筒、以及扬声器。

接收机980可被适配成接收并解调来自SPS的传输，并且将经解调的信息提供给相关器940。相关器940可被适配成根据接收机1180所提供的信息来推导相关函数。相关器940还可被适配成根据收发机970所提供的关于导频信号的信息来推导与导频有关的相关函数。此信息可被移动站用于捕获无线通信服务。信道解码器950可被适配成将从基带处理器960接收到的信道码元解码成底层源比特。在其中信道码元包括经卷积编码码元的一个示例中，这样的信道解码器可包括Viterbi解码器。在其中信道码元包括串行或并行级联的卷积码的第二示例中，信道解码器950可包括turbo解码器。

存储器930可被适配成存储机器可读指令，这些指令可运行以执行在本文被描述或建议的过程、实现、或其示例中的一个或多个。CPU 920可被适配成访问并执行这样的机器可读指令。

对于此示例，移动站150包括IMU 300，该IMU 300可被适配成执行本文中所描述的传感器测量操作中的任何或全部。

本文所述的方法可取决于根据特定示例的应用由各种手段来实现。例如，这些方法可在硬件、固件、软件、和/或其组合中实现。在硬件实现中，例如，处理单元可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中描述的功能的其他设备单元、和/或其组合内实现。

本文中引述的“指令”指的是表示一个或多个逻辑操作的表达式。例如，指令可以通过能由机器解读以用于对一个或多个数据对象执行一个或多个操作而成为是“机器可读”的。然而，这仅仅是指令的示例，并且所要求保护的主题内容在这方面并不受到限定。在另一个示例中，如本文中引述的指令可涉及经编码命令，其能由具有包括这些经编码命令的命令集的处理电路来执行。这样的指令可以用该处理电路理解的机器语言的形式来编码。再次，这些仅仅是指令的示例，并且所要求保护的主题内容在这方面并不受到限定。

本文中引述的“存储介质”涉及能够维护可被一个或多个机器感知到的表达的介质。例如，存储介质可包括一个或多个用于存储机器可读指令和/或信息的存储设备。这样的存储设备可包括若干介质类型中的任何一种，包括例如磁、光学或半导体存储介质。这样的存储设备还可包括任何类型的长期、短期、易失性或非易失性存储器设备。然而，这些仅仅是存储介质的示例，并且所要求保护的主题内容在这些方面并不受到限定。

除非另外具体指出，否则如从以下讨论中将显而易见的，将领会到贯穿本说明书，利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“选择”、“形成”、“启用”、“抑制”、“定位”、“终止”、“标识”、“发起”、“检测”、“获得”、“主存”、“维护”、“表示”、“估计”、“接收”、“发射”、“确定”和/或之类的术语的讨论是指可由诸如计算机或类似的电子计算设备之类的计算平台来执行的动作和/或过程，该计算平台操纵和/或变换该计算平台的处理器、存储器、寄存器，和/或其他信息存储、传送、接收和/或显示设备内表示为物理电子量和/或磁量和/或其他物理量的数据。这样的动作和/或过程可由计算平台例如在存储介质中所存储的机器可读指令的控制下执行。这样的机器可读指令可包括例如在作为计算平台的一部分被包括(例如，作为处理电路的一部分被包括或在这种处理电路外部)的存储介质中存储的软件或固件。进一步，除非另外具体陈述，否则本文中参考流程图或以其他方式描述的过程也可全部或部分地由这样的计算平台来执行和/或控制。

本文描述的无线通信技术可结合各种无线通信网络，诸如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等。术语“网络”和“系统”可以在本文中可互换地使用。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、或以上网络的任何组合等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)之类的一种或多种无线电接入技术(RAT)，这只是列举了少数几种无线电技术。在此，cdma2000可包括根据IS-95、IS-2000、以及IS-856标准实现的技术。TDMA网络可实现全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)、或其他某种RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的联盟的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公众可获取的。例如，WLAN可包括IEEE 802.11x网络，并且WPAN可包括蓝牙网络、IEEE 802.15x。本文中所描述的无线通信实现也可与WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合联用。

本文中描述的技术可连同若干SPS中的任一个或多个一起使用，例如包括前述SPS。此外，此类技术可随利用伪卫星或者卫星与伪卫星的组合的定位确定系统使用。伪卫星可包括广播被调制在L频带(或其他频率)载波信号上的PRN码或其他测距码(例如，类似于GPS或CDMA蜂窝信号)的基于地面的发射机，其中该载波信号可以与GPS时间同步。这样的发射机可以被指派唯一性的PRN码从而准许其能被远程接收机标识。伪卫星在其中来自轨道卫星的SPS信号或许不可用的情境中可能是有用的，诸如在隧道、矿区、建筑物、城市峡谷或其他封闭区域中。伪卫星的另一种实现被称为无线电信标。如本文中所使用的术语“卫星”旨在包括伪卫星、伪卫星的等效物、以及还可能有其他。如本文中所使用的，术语“SPS信号”旨在包括来自伪卫星或伪卫星的等效的类SPS信号。

虽然已解说和描述了目前考虑作为示例特征的内容，但是本领域技术人员将理解，可作出其他各种改动并且可换用等效技术方案而不会脱离所要求保护的主题内容。此外，可作出许多修改以使特定情境适应于所要求保护的主题的教导而不会脱离本文中所描述的中心思想。因此，所要求保护的主题并非旨在被限定于所公开的特定示例，相反如此所要求保护的主题还可包括落入所附权利要求及其等效技术方案的范围内的所有方面。

Claims

1.一种方法，包括：

确定移动站的估计初始位置，其中所述估计初始位置包括标高分量；

至少部分地通过响应于传感器数据经由检测所述标高分量的变化的方式进行的对所述移动站的位置相对于所述估计初始位置的变化的检测来检测建筑物的内部特征；以及

使用与检测到的内部特征有关的信息来调整检测到的标高分量变化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内部特征包括楼梯、电梯、自动扶梯、和/或斜坡中的一者或多者。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述内部特征包括将所述移动站的运动与用户在所述内部特征中的一个内部特征上的运动相关联。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整检测到的标高分量变化包括将与所检测到的内部特征有关的所述信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的信息相比较。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述楼梯，则：

通过检测与用户爬所述楼梯一致的一个或多个垂直运动并确定关于所述一个或多个检测到的垂直运动的一个或多个垂直位移来检测所述移动站的所述位置变化；以及

通过对所述一个或多个垂直位移取平均并将所述平均与垂直运动的次数相乘，以及通过将结果加至所述估计初始位置的所述标高分量上来调整所检测到的标高分量变化。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述电梯，则：

通过检测与用户搭乘所述电梯一致的垂直加速度并至少部分地通过测量流逝的时间确定关于所检测到的垂直加速度的垂直位移的方式来检测所述移动站的所述位置变化；以及

通过将所确定的与所检测到的内部特征有关的垂直位移信息同来自数据库的与由关于所述估计初始位置的位置信息所标识的建筑物有关的对应信息相比较的方式来调整所检测到的标高分量变化。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述斜坡或所述自动扶梯中的一者，则：

通过检测与用户搭乘所述电梯一致的上升速率并确定垂直位移的方式来检测所述移动站的位置变化；以及

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，来自所述数据库的与所述建筑物有关的所述信息包括所述建筑物的诸楼层之间的垂直距离、个体梯级的高度、楼梯的高度、斜坡的标高变化、以及自动扶梯的标高变化中的一者或多者。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括来自惯性测量单元的数据，所述惯性测量单元包括陀螺仪和/或加速计中的一者或多者。

10.一种移动站，包括：

处理器，用于确定所述移动站的估计初始位置，其中所述估计初始位置包括标高分量；

惯性测量单元，用于至少部分地通过响应于传感器数据经由检测所述标高分量的变化的方式进行的对所述移动站的位置相对于所述估计初始位置的变化的检测来检测建筑物的内部特征；

所述处理器被进一步适配成使用与所检测到的内部结构有关的信息来调整所检测到的标高分量变化。

11.如权利要求10所述的移动站，其特征在于，所述内部特征包括楼梯、电梯、自动扶梯、和/或斜坡中的一者或多者。

12.如权利要求11所述的移动站，其特征在于，所述处理器被进一步适配成通过将所述移动站的运动与用户在所述内部特征中的一个内部特征上的运动相关联的方式来检测所述内部特征。

13.如权利要求12所述的移动站，其特征在于，所述处理器被进一步适配成通过将与所检测到的内部特征有关的所述信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的信息相比较的方式来校准所检测到的标高分量变化。

14.如权利要求12所述的移动站，其特征在于，如果所检测到的内部特征包括所述楼梯，则所述处理器被进一步适配成通过检测与用户爬所述楼梯一致的一个或多个垂直运动来检测所述移动站的所述位置变化，并且所述处理器被进一步适配成确定关于所述一个或多个检测到的垂直运动的一个或多个垂直位移，并通过对所述一个或多个垂直位移取平均并将所述平均与垂直运动的次数相乘，以及通过将结果加至所述估计初始位置的所述标高分量上的方式来调整所检测到的标高分量变化。

15.如权利要求12所述的移动站，其特征在于，如果所检测到的内部特征包括所述电梯，则所述处理器被进一步适配成：

通过将所确定的与所检测到的内部特征有关的垂直位移信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的信息相比较的方式来调整所检测到的标高变化。

16.如权利要求12所述的移动站，其特征在于，如果所检测到的内部特征包括所述斜坡或所述自动扶梯中的一者，则所述处理器被进一步适配成：

通过将所确定的与所检测到的内部特征有关的垂直位移信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的对应信息相比较的方式来调整所检测到的标高分量变化。

17.如权利要求13所述的移动站，其特征在于，来自所述数据库的与所述建筑物有关的所述信息包括所述建筑物的诸楼层之间的垂直距离、个体梯级的高度、楼梯的高度、斜坡的标高变化、和/或自动扶梯的标高变化中的一者或多者。

18.如权利要求10所述的移动站，其特征在于，所述惯性测量单元包括陀螺仪和/或加速计中的一者或多者。

19.一种制品，包括：其上存储有指令的存储介质，所述指令若被执行则使计算平台能：

使用与检测到的内部特征有关的信息来调整所检测到的标高分量变化。

20.如权利要求19所述的制品，其特征在于，所述内部特征包括楼梯、电梯、自动扶梯、和/或斜坡中的一者或多者。

21.如权利要求20所述的制品，其特征在于，所述存储介质上已存储有进一步的指令，所述进一步的指令若被执行则进一步使所述计算平台能：通过将所述移动站的运动与用户在所述内部特征中的一个内部特征上的运动相关联的方式来检测所述内部特征。

22.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述存储介质上已存储有进一步的指令，所述进一步的指令若被执行则进一步使所述计算平台能：通过将与所检测到的内部特征有关的所述信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的信息相比较的方式来调整所检测到的标高分量变化。

23.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述存储介质上已存储有进一步的指令，所述进一步的指令若被执行则进一步使所述计算平台能：如果所检测到的内部特征包括所述楼梯，则：

通过对所述一个或多个垂直位移取平均，并将所述平均与垂直运动的次数相乘，以及通过将结果加至所述估计初始位置的所述标高分量上来调整所检测到的标高分量变化。

24.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述存储介质上已存储有进一步的指令，所述进一步的指令若被执行则进一步使所述计算平台能：如果所检测到的内部特征包括所述电梯，则：

25.如权利要求22所述的制品，其特征在于，所述存储介质上已存储有进一步的指令，所述进一步的指令若被执行则进一步使所述计算平台能：如果所检测到的内部特征包括所述斜坡或所述自动扶梯中的一者，则：

26.如权利要求22所述的制品，其特征在于，来自所述数据库的与所述建筑物有关的所述信息包括所述建筑物的诸楼层之间的垂直距离、个体梯级的高度、楼梯的高度、斜坡的标高变化、以及自动扶梯的标高变化中的一者或多者。

27.如权利要求19所述的制品，其特征在于，所述传感器数据包括来自惯性测量单元的信息，所述惯性测量单元包括陀螺仪和/或加速计中的一者或多者。

28.一种设备，包括：

用于确定移动站的估计初始位置的装置，其中所述估计初始位置包括标高分量；

用于至少部分地通过响应于传感器数据经由检测所述标高分量的变化的方式进行的对所述移动站的位置相对于所述估计初始位置的变化的检测来检测建筑物的内部特征的装置；以及

用于使用与检测到的内部特征有关的信息来调整检测到的标高分量变化的装置。

29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述内部特征包括楼梯、电梯、自动扶梯和/或斜坡中的一者或多者。

30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述用于检测所述内部特征的装置包括用于将所述移动站的运动与用户在所述内部特征中的一个内部特征上的运动相关联的装置。

31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述用于调整所检测到的标高分量变化的装置包括用于将与检测到的内部特征有关的所述信息同来自数据库的与关联于所述估计初始位置的建筑物有关的信息相比较的装置。

32.如权利要求30所述的设备，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述楼梯，则：

用于通过检测与用户爬所述楼梯一致的一个或多个垂直运动并确定关于所述一个或多个检测到的垂直运动的一个或多个垂直位移来检测所述移动站的所述位置变化的装置；以及

用于通过对所述一个或多个垂直位移取平均并将所述平均与垂直运动的次数相乘以及通过将结果加至所述估计初始位置的所述标高分量上来调整所检测到的标高分量变化的装置。

33.如权利要求30所述的设备，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述电梯，则：

用于通过检测与用户搭乘所述电梯一致的垂直加速度并确定关于所检测到的垂直加速度的垂直位移来检测所述移动站的所述位置变化的装置；以及

用于通过将所确定的与所检测到的内部特征有关的垂直位移信息同来自数据库的与由关于所述估计初始位置的位置信息所标识的建筑物有关的对应信息相比较的方式来调整所检测到的标高分量变化的装置。

34.如权利要求30所述的设备，其特征在于，进一步包括，如果所检测到的内部特征包括所述斜坡或所述自动扶梯中的一者，则：

用于通过检测与用户搭乘所述电梯一致的上升速率并确定垂直位移的方式来检测所述移动站的位置变化的装置；以及

35.如权利要求31所述的设备，其特征在于，来自所述数据库的与所述建筑物有关的所述信息包括所述建筑物的诸楼层之间的垂直距离、个体梯级的高度、楼梯的高度、斜坡的标高变化、和/或自动扶梯的标高变化中的一者或多者。

36.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述传感器数据包括来自惯性测量单元的数据，所述惯性测量单元包括陀螺仪和/或加速计中的一者或多者。