CN103298105A - 能精确执行位置估计的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能精确执行位置估计的无线通信装置，具体公开了一种能在室内环境中更准确估计其位置的无线通信装置。在室内环境中，无线通信装置可寻求生成指纹映射以便后续识别其在该环境中的位置。然而，该映射要求装置至少估计其当前位置。因此，该装置包括一个或多个传感器以识别装置的方位和速度中的每一个。例如，速度可基于所检测到的步伐和所存储的步长来确定。随后当装置在室内环境中移动时，该信息可用于估计装置的位置。

Description

能精确执行位置估计的无线通信装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年2月24日提交的美国临时专利申请第61/602,999号和于2012年6月26日提交的美国专利申请第13/538,686号的权益，将其全部内容结合于此供参考。
技术领域
本公开涉及无线通信，更具体地，涉及一种在有限的无线通信环境中能精确估计其位置的无线通信装置及相应方法。
背景技术
无线通信装置（诸如用于提供一个实例的蜂窝电话）在个人和商业环境中越来越普遍。无线通信装置向用户提供对各种信息的访问，以及提供与其他这种装置跨远距离通信的能力。例如，用户可通过装置上的网络浏览器访问网络、从数字市场下载小型应用程序（例如，“apps”）、发送和接收电子邮件、或者利用互联网语音协议（VoIP）进行电话呼叫。因此，无线通信装置向用户提供显著移动性，同时允许他们与通信信道和信息保持“连接”。
无线通信装置与一个或多个其他无线通信装置或无线接入点通信以发送和接收数据。通常，第一无线通信装置生成并发送用编码信息调制的射频信号。该射频信号被发送到无线环境中并由第二无线通信装置接收。第二无线通信装置对接收信号解调和解码以获取信息。第二无线通信装置随后可以类似方式来响应。无线通信装置可用任何已经调制方案彼此或与接入点通信，已经调制方案包括：调幅（AM）、调频（FM）、正交振幅调制（QAM）、相移键控（PSK）、正交相移键控（QPSK）和/或正交频分复用（OFDM）以及现在已知或将来知晓的任何其他通信方案。
现代无线通信装置使用任何不同方法来获取其位置。通过获取其位置，无线通信装置可执行特定位置的功能和/或操作特定位置的应用。户外环境中，无线通信装置可通过使用GNSS卫星信息很容易获取其位置。类似地，可利用附近基站来简单执行三角测量法，因为这些基站一致性地以设定功率水平来发送信号。
然而，在室内环境中，装置可能不具有足以做出精确位置确定的对GNSS和/或附近基站的接入。此外，尽管很多室内环境包括其他通信接入点，诸如蓝牙和WiFi，但这些通信协议采用波动的传输功率和睡眠/休眠模式。因此，在室内环境中执行常规定位和映射（mapping）技术将无法产生精确结果。
发明内容
本发明提供了一种能在有限通信环境中估计无线通信装置的位置的无线通信装置，所述无线通信装置包括：GNSS模块，其被配置为在进入所述有限通信环境之前接收GNSS信号；传感器模块，其被配置为检测在所述有限通信环境中的所述无线通信装置的前进方向和速度信息；以及计算模块，其被配置为：基于在进入所述有限通信环境之前接收到的GNSS信号来校准所述传感器模块；基于所述GNSS信号来确定初始位置；以及基于由所述传感器模块计算的所述前进方向和速度信息以及所述初始位置来估计所述无线通信装置的位置。
上述无线通信装置中，所述传感器模块包括用于生成所述速度信息的加速度计，以及用于生成所述前进方向信息的陀螺仪和磁力计中的至少一个。
上述无线通信装置中，所述速度信息包括与所述无线通信装置的用户相关联的步数。
上述无线通信装置中，所述计算模块被配置为根据基于由所述GNSS模块接收到的所述GNSS信号的所述无线通信装置的实际速度和前进方向，通过调节所述传感器模块的一个或多个参数来校准所述传感器模块。
上述无线通信装置还包括存储器模块，其被配置为存储由所述计算模块计算的最新位置估计，其中，所述计算模块被配置为基于存储的所述最新位置估计，以预定时间间隔来估计所述无线通信装置的位置。
上述无线通信装置还包括：无线电模块，其被配置为每当所述计算模块估计所述无线通信装置的位置时，生成无线通信指纹；以及存储器模块，其被配置为存储所述无线通信指纹以及相应的位置估计。
上述无线通信装置中，所述计算模块被配置为在当前无线通信指纹与存储的无线通信指纹在预定阈值内相关联时，将所述无线通信装置的当前位置设定为存储的位置估计。
本发明提供了一种无线通信装置，包括：传感器模块，其被配置为当所述无线通信装置在有限通信环境中移动时，检测所述无线通信装置的移动信息；以及计算模块，其被配置为基于检测到的所述移动信息和预定起始位置，在所述有限通信环境中以预定时间间隔来估计所述无线通信装置的位置。
上述无线通信装置中，所述预定起始位置最初基于在进入所述有限通信环境之前接收到的GNSS数据来确定，以及其中，所述预定起始位置随后基于先前估计的在所述有限通信环境中的位置来确定。
上述无线通信装置中，所述传感器模块包括用于测量速度信息的加速度计，以及用于测量前进方向信息的磁力计和陀螺仪中的至少一个，以及其中，所述移动信息包括所述速度信息和所述前进方向信息。
上述无线通信装置中，所述计算模块被配置为基于GNSS数据来校准所述传感器模块。
上述无线通信装置还包括：无线电模块，其被配置为以每个预定时间间隔生成无线通信指纹；以及存储器模块，其被配置为存储每个无线通信指纹以及其相应的位置估计。
上述无线通信装置中，所述计算模块被配置为将当前无线通信指纹与存储的无线通信指纹相比较，并基于该比较将所述无线通信装置的当前位置设定为估计位置或先前存储的位置。
上述无线通信装置中，所述速度信息基于携带所述无线通信装置的用户的步数。
本发明提供了一种在有限通信环境中估计无线通信装置的位置的方法，所述方法包括：基于在进入所述有限通信环境之前获得的信息计算初始位置；利用一个或多个传感器检测所述无线通信装置的移动信息；以及基于所述移动信息和起始位置，以预定时间间隔估计所述无线通信装置的位置，其中，所述起始位置是用于第一位置估计的所述初始位置，以及是用于后续位置估计的先前位置估计。
上述方法中，所述移动信息的检测包括检测携带所述无线通信装置的用户的步数和前进方向，以及其中，所述移动信息包括所述步数和所述前进方向。
上述方法还包括：以每个预定时间间隔测量无线通信指纹；存储每个估计位置以及其相应的无线通信指纹。
上述方法还包括：测量当前无线通信指纹；将所述当前无线通信指纹与先前存储的无线通信指纹相比较；以及根据该比较将所述无线通信装置的当前位置设定为当前位置估计或先前存储的位置估计中的一个。
上述方法中，若所述当前无线通信指纹与先前存储的无线通信指纹在第一预定阈值内相关联，以及若所述当前位置估计在所述先前存储的位置估计的第二预定阈值内，则所述当前位置被设定为所述先前存储的位置估计，其中，所述先前存储的位置估计对应于所述先前存储的无线通信指纹。
上述方法中，随着自所述无线通信装置的位置被设定为先前存储的位置起的时间量增加，所述第二预定阈值增大。
上述方法中，所述当前位置估计与所述先前存储的位置估计之间的差被用于调节所述传感器模块的一个或多个参数，并由此改善所述传感器模块的速度输出或前进方向输出中的一个。
附图说明
参照附图来描述实施方式。附图中，类似附图标记表示相同或功能相似的元件。另外，附图标记的最左侧数字表示该附图标记首次出现的附图。
图1示出了示例性无线通信环境的框图；
图2示出了可表示之前描述的无线通信环境的子集的示例性无线通信环境的框图；
图3示出了可在无线通信环境中实施的示例性无线通信装置的框图；
图4示出了可包括在无线通信装置内的示例性定位模块；
图5示出了由无线通信装置估计当前位置的示例性方法；
图6示出了可用于实施本公开各个方面的示例性计算机系统。
具体实施方式
以下详细描述涉及示出符合本公开的示例性实施方式的附图。详细描述中对“一种示例性实施方式”、“示例性实施方式”、“实例的示例性实施方式”等的引用表示所述示例性实施方式可包括具体特征、结构或特性，但每种示例性实施方式可不必包括该具体特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指相同的示例性实施方式。此外，当结合示例性实施方式来描述具体特征、结构或特性时，对结合不论是否明确描述的其他示例性实施方式的该特征、结构或特性的影响属于相关领域技术人员认识范围内。
提供本文所述示例性实施方式是用于说明的目的且并非限定。其他示例性实施方式也是可行的，且可在本公开的精神和范围内对示例性实施方式进行修改。因此，详细描述不意味着限定本公开。此外，本发明的范围仅根据所附权利要求及其等同物来限定。
实施方式可以硬件（例如，电路）、固件、软件或它们的任何组合来实施。实施方式也可作为存储在机器可读介质上的指令来实施，该指令可由一个或多个处理器来读取和执行。机器可读介质可包括用于以机器（例如，计算装置）可读形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读介质可包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、电学、光学、声学或其他形式的传播信号（例如，载波、红外信号、数字信号等）以及其他。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可被描述为执行特定动作。然而，应当理解，这种描述仅是为了方便起见，且这种动作实际是由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其他装置来产生。此外，任何实施的变形均可由通用计算机来执行，如下所述。
为了该讨论的目的，术语“模块”应被理解为包括软件、固件和硬件（诸如一个或多个电路、微芯片或装置、或者其任何组合）及其任何组合中的至少一个。另外，将理解，每个模块可包括实际装置内的一个或多于一个的部件，且构成所述模块的一部分的每个部件可与构成模块的一部分的任何其他部件协作或独立于任何其他部件来起作用。相反地，本文所述的多个模块可表示实际装置内的单个部件。此外，模块内的部件可位于单个装置内，或者以有线或无线方式分布在多个装置中。
对示例性实施方式的以下详细描述将充分揭示本公开的一般特性，使得在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其他人可通过应用相关领域技术人员的知识很容易地修改和/或适用这种示例性实施方式的各种应用而无需过多实验。因此，这种适用和修改旨在落入基于本文给出的教导和指导的示例性实施方式的含义和多个等同物范围内。应当理解，本文的措词或术语是用于描述的目的且并非限定，从而本说明书的术语或措辞将由相关领域技术人员根据本文的教导来解释。
尽管将以蓝牙和WiFi环境的形式来进行以下描述，但相关领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，该描述也可适用于使用其他无线通信方法的其他通信。
示例性无线通信环境
图1示出了示例性无线通信环境100的框图。无线通信环境可表示室内环境，或GNSS信号和/或基站信号不可用的一些其他环境（本文称为“有限通信环境”）。
无线通信环境100包括多个接入点（AP）120a至120e。接入点120可以是WiFi和/或蓝牙接入点，且可根据多个不同参数中的一个或多个（包括接入点120在无线通信环境中是否与任何装置通信）以不同传输功率水平来工作。
无线通信环境100还包括寻求当其在无线通信环境100中移动时确定其位置的移动装置110。如之前所讨论，由于无线通信环境100是有限通信环境，所以移动装置110无法利用传统的基于GNSS的方法来确定其位置。
图2示出了无线通信环境200的示例性框图。无线通信环境200提供了在无线通信装置之间信息（诸如一个或多个命令和/或数据）的无线通信，且可表示无线通信环境100的一个子集。
无线通信装置各自可被实施为单独或分立的装置（诸如移动电话），或者可并入或耦接至另一电子装置或主机装置（诸如便携式计算装置、摄像机或全球定位系统（GPS）单元）或另一计算装置（诸如用于提供一些实例的个人数字助理、视频游戏装置、笔记本电脑、台式计算机或平板电脑、计算机外围设备（诸如打印机）或便携式音频和/或视频播放器）和/或在不偏离本公开的精神和范围的情况下对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的电子装置。
示例性无线通信环境200包括第一无线通信装置210和第二无线通信装置220。第一无线通信装置210和第二无线通信装置220中的每一个均可包括在各自均能无线发送和无线接收的相应无线通信装置中。为了该讨论的目的，第一无线通信装置210可表示移动装置110的示例性实施方式，以及第二无线通信装置220可表示接入点120的示例性实施方式。
接入点220包括天线221，其可包括一个或多个天线且能够向无线通信环境100发送信号和/或从其接收信号。利用其天线221，接入点220与移动装置210通信。移动装置210还包括天线211，该天线211可包括一个或多个天线且能够向无线通信环境200发送信号和/或从其接收信号。
移动装置210还包括定位模块215。定位模块215能估计无线通信环境100中的无线通信装置210的位置。存储或处理的从无线通信装置210获取的位置可用于执行指纹或其他映射以在以后快速并精确地确定其位置。
示例性移动装置
图3示出了示例性无线通信装置300的框图，无线通信装置300可在无线通信环境100中实施。无线通信装置300包括定位模块320，且可表示无线通信装置110/210的示例性实施方式。
在无线通信装置300中，无线电模块310执行对经由天线305从无线通信环境100中接收到的信号的前端处理，且可包括信号放大、滤波和混频以及其他功能。所接收到的信号可包括来自无线通信环境100中的一个或多个附近接入点120的信息。一经处理，无线电模块310便转发所接收到的信号至定位模块320。
定位模块320被配置为估计无线通信装置300的位置。这可基于所接收到的信号来辅助映射无线通信环境100，或者仅用于位置识别。定位模块320的配置将在下文进一步详细描述。定位模块320与控制器模块330通信。
控制器模块330被配置为在无线通信装置300中执行一般处理和控制功能。例如，控制器模块330可协调利用定位模块320的映射和/或位置识别启动以及时序，可对接收到的信号执行一般信号处理，可控制无线通信装置的各种组件的操作，可准备用于由无线电模块310发送至无线通信环境的信号，和/或可基于由定位模块320确定的位置来执行特定位置的功能。
1．定位模块
图4示出了可包括在无线通信装置300中的示例性定位模块400。定位模块400包括位置模块430，且可表示定位模块320的示例性实施方式。
如以上所讨论，当在有限通信环境中时，移动装置将不能执行传统的基于GNSS的定位；且当有限通信环境的RF地图不可用时，也将不能执行指纹定位。因此，该装置必须估计其自身位置。随后，所估计的位置可在其他程序中用作该装置的当前位置，或者可存储、处理并随后应用于另一位置确定算法，诸如指纹映射等。
定位模块400在其滤波器模块410处从无线电模块310接收信号。滤波器模块410可对接收到的信号执行不同滤波操作，诸如减噪、带通滤波等。随后，从所接收信号获取的信息可存储在存储器模块420中以备后用。当该模块在同一位置附近时，利用接收到的信号和先前存储在存储器模块420中的信息，定位模块400可使用位置模块430来执行指纹映射。
为执行映射操作，指纹信息应关联无线通信装置300的估计位置而存储在存储器模块420中。因此，当无线通信装置300在无线通信环境100中移动时，位置模块430估计无线通信装置300的位置。在一种实施方式中，由位置模块430确定的估计位置被用于诸如指纹映射的应用和/或被用作无线通信装置300的实际位置。为了该讨论的目的，在可适用的情况下，将在指纹映射方面讨论估计位置。
位置模块430包括传感器模块434和GNSS模块436。在一种实施方式中，传感器模块434包括一个或多个航向传感器（heading sensor）来确定与无线通信装置的移动相关联的前进方向（heading，航向）。航向传感器可包括磁力计、陀螺仪和其他装置中的一个或多个。在一种实施方式中，传感器模块434还包括一个或多个移动检测传感器，诸如加速度计，例如其可检测加速度（例如，步伐移动（step movement））和当对时间积分时得到的速度。GNSS模块436被配置为从一个或多个GNSS卫星接收GNSS信号以确定无线通信装置300的当前位置和/或速度。
校准
如以上所讨论，当在有限通信环境中时，无线通信装置300可能无法访问GNSS卫星信号。然而，GNSS模块436仍可用于辅助位置估计。
在无线通信装置300进入有限通信环境之前，GNSS模块436接收GNSS卫星信号。GNSS模块436转发接收到的信号至计算模块432，计算模块432计算无线通信装置300的精确位置、移动速度和前进方向。
同时，传感器模块434从其传感器输出有关无线通信装置300的前进方向和速度的信号至计算模块432。计算模块432将从传感器模块434接收到的前进方向和速度信息与其根据GNSS信号计算出的前进方向和速度信息相比较。基于该比较，计算模块432确定无线通信装置300的传感器数据与实际速度/前进方向之间的误差。
基于所计算的误差，计算模块432校准传感器模块434。计算模块432可通过在存储器中存储误差且利用存储的误差来调节后续传感器模块434的输出，或者以在本公开的精神和范围内的任何其他方式，通过控制传感器模块434来执行校准以调节其信号输出。换言之，当GNSS信号可用时，该GNSS信号可用作用于校准传感器模块的基准。
在一种实施方式中，当在无限通信环境中时，位置模块430可利用用户的步伐来估计无线通信装置300的位置和/或速度。在该情况下，位置模块430还基于传感器模块434的输出来校准用户的步长。例如，传感器模块434可输出对应于用户步伐（例如，由加速度计检测）的信号，且计算模块432可确定有多少用户步伐是在基于GNSS信号计算出的预定距离内进行的。由此，计算模块432可确定与用户相关联的步长。一旦知晓步长，则加速度计可用于计算在给定时间段内的步数以按照（（步长×步数）/时间）来计算速度。
以此方式，位置模块430保持其传感器被准确校准的传感器模块434，且因此，将在有限通信环境中提供精确输出。
向有限的无线通信环境的过渡
如以上所讨论，传感器的校准发生在无限通信环境中。为准备过渡到有限通信环境，计算模块432还在存储器模块420中存储各种参数。例如，计算模块432在存储器模块420中存储当GNSS信号可用时确定的当前位置、速度和/或前进方向。
当无线通信装置300进入有限通信环境时，计算模块432可基于一个或多个条件来识别过渡。例如，无线电模块310可能不再能够保持与蜂窝基站的连接和/或GNSS模块436可能不再能够接收具有足够信号强度的GNSS卫星信号。
当计算模块432从条件中识别出无线通信装置300已过渡到有限通信环境时，计算模块432利用当前位置、速度和/或前进方向作为基础，并开始利用从传感器模块434输出的数据来估计无线通信装置300的位置。
估计位置
在有限环境中，计算模块432从传感器模块434接收前进方向信息以确定无线通信装置300的移动方向。计算模块432还从传感器模块434接收速度信息来确定无线通信装置300正在移动的速度。速度信息可从传感器模块434获取，例如可作为来自加速度计的加速度信息且可通过对时间的数学积分来转换为速度信息。
利用先前存储的位置、速度和/或其他参数，计算模块432基于从传感器模块434接收到的数据来计算无线通信装置的新位置。例如，计算模块432可利用以下方程来确定新估计位置：
lat(i)=lat(i-1)+s·cos(θ(i))；                        （1）以及
lon(i)=lon(i-1)+s·sin(θ(i))，                           （2）
其中，lat(i)是装置的当前纬度，lat(i-1)是先前存储的装置的纬度，lon(i)是装置的当前经度，lon(i-1)是先前存储的装置的经度，s是由装置行进的距离（检测到的加速度的二次积分），以及θ是装置的当前前进方向。
计算模块432可以预定时间间隔或在预定事件发生后执行这些计算。
如以上所讨论，计算模块432可使其速度计算基于由无线通信装置300的用户所走的步数。在该情况下，计算模块432用下式取代上述方程（1）和（2）中的s：
S(i)=NumStep·StepSize，                                （3）
其中，NumStep是从时间i-1到时间i所走的步数，以及StepSize是先前在校准期间计算的用户的步长。
在该情况下，方程（1）和（2）可被修改为：
lat(i)=lat(i-1)+S(i)·cos(θ(i))；                        （4）以及
lon(i)=lon(i-1)+S(i)·sin(θ(i))。                            （5）
在一种实施方式中，当计算出无线通信装置300的最新位置之后，计算模块432在存储器模块420中存储该最新信息以供后续位置估计计算的迭代时使用。在另一实施方式中，当位置被估计以用于指纹映射配置时，计算模块432在存储器模块420中存储所估计的位置以及对应于该位置的指纹信息。
有限通信环境中的重新校准
由于上述估计是针对传感信号信息进行的，所以装置在有限通信环境中停留的时间越长，位置估计的精度越可能下降。
当无线通信装置300执行指纹映射时，存储器模块420存储多个与无线指纹数据相对应的估计位置。当无线通信装置300在有限通信环境中移动时，新指纹信息被重复获取。该指纹信息对于环境中的每个位置基本唯一。
因此，为重新校准无线通信装置300的位置，在接收到新指纹信息后，计算模块432将新指纹信息与存储在存储器模块420中的存储的指纹信息相比较。例如，这可通过关联来执行。在当前指纹信息与先前存储的指纹信息密切关联时，计算模块432可确定先前存储的位置（对应于当前指纹与其关联的先前存储的指纹）是装置的当前位置。
为增强重新校准时的位置精度，计算模块432还可将当前计算的装置位置与先前存储的位置相比较。只有两个位置之间的差小于某个预定阈值时，计算模块432随后才可选择设置装置的当前位置为先前存储的位置。该阈值可被设为一定值，或者可被设置为基于预定方程而变化。例如，该阈值可被设置为基于自最后的重新校准起时间量的增加而增大。
为更进一步增强定位的精度，计算模块432可将基于所结合的位置信息而计算的位置设置为装置的当前位置。计算模块432可执行卡尔曼（Kalman）滤波来合成各种类型的位置信息，以获得无线通信装置300的更精确的位置。
通过以此方式来重新校准装置的位置，不论装置处在有限通信环境中的时间长度，定位模块400均可更精确地估计在该有限通信环境中装置的位置。
在有限通信环境中估计无线通信装置的位置的示例性方法
图5示出了利用无线通信装置估计当前位置的示例性方法。
在该方法中，无线通信装置存储初始参数和初始位置（510）。优选在进入有限通信环境之前确定该初始信息。该参数可包括初始前进方向和/或速度。在进入有限通信环境之后，装置使用一个或多个传感器来检测当前参数集（520）。这些当前参数可包括装置的当前前进方向和/或速度（其可基于加速度信息来获得，或者可衍生出距离信息）。
一旦获得了当前参数，装置就基于该参数和先前存储的位置来估计该装置的当前位置（530）。在某些情况下，先前存储的位置可以是初始位置。在一种实施方式中，该位置可通过基于当前参数确定相对先前存储的位置的变化来估计。在另一实施方式中，该位置还可通过比较当前指纹信息与先前存储的指纹信息及其相应位置来计算。
在估计当前位置之后，装置存储当前位置以及后续可能需要存入存储器中的任何附加参数（540）。随后，该方法以预定或另外确定的时间间隔来重复检测（520）、估计（530）和存储（540）步骤。
相关领域技术人员将认识到，上述方法可另外或可替代地包括以上讨论的无线通信装置300和/或定位模块400的任何功能，以及对其的任何修改。此外，示例性方法的以上描述不应被解释为限定了该方法和对无线通信装置300和/或定位模块400的描述。
示例性计算机系统的实施
如本文所述，对于相关领域技术人员而言，显然本公开的各种元件和特征可以使用模拟和/或数字电路的硬件、通过由一个或多个通用或专用处理器执行指令的软件，或者作为硬件和软件的组合来实施。
为完整起见，提供了对通用计算机系统的以下描述。本公开的实施方式可以硬件来实施，或者作为软件和硬件的组合来实施。因此，本公开的实施方式可在计算机系统或其他处理系统的环境下实施。这种计算机系统600的一个实例在图6中示出。之前图中所示的一个或多个模块可至少部分地在一个或多个不同计算机系统600上实施，其中包括例如定位模块320/400。
计算机系统600包括一个或多个处理器，诸如处理器604。处理器604可以是专用或通用数字信号处理器。处理器604连接至通信基础设施602（例如，总线或网络）。各种软件实施以该示例性计算机系统的形式来描述。对于相关领域技术人员而言，在阅读该描述之后，如何利用其他计算机系统和/或计算机架构来实施本公开将变得显而易见。
计算机系统600还包括主存储器606，优选随机存取存储器（RAM），且还包括辅助存储器608。辅助存储器608例如可包括硬盘驱动器610和/或可移动存储驱动器612，该可移动存储驱动器612表示软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器等。可移动存储驱动器612以已知方式从可移动存储单元616读取和/或向其写入。可移动存储单元616表示由可移动存储驱动器612读取和写入的软盘、磁带、光盘等。相关领域技术人员将理解，可移动存储单元616包括其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可用存储介质。
在可替代实施方式中，辅助存储器608可包括用于允许计算机程序或其他指令被载入计算机系统600的其他类似装置。该装置可包括例如可移动存储单元618和接口614。该装置的实例可包括程序盒和盒接口（诸如视频游戏装置中可见的程序盒和盒接口）、可移动存储芯片（例如EPROM或PROM）和相关插槽、U盘和USB端口、以及其他可移动存储单元618和允许软件和数据从可移动存储单元618传送至计算机系统600的接口614。
计算机系统600还可包括通信接口620。通信接口620允许软件和数据在计算机系统600与外部装置之间传送。通信接口620的实例可包括调制解调器、网络接口（诸如以太网卡）、通信端口、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口620传送的软件和数据的形式可以是电子信号、电磁信号、光信号、或其他能被通信接口620接收的信号。这些信号经由通信通路622提供给通信接口620。通信通路622承载信号且可使用导线或电缆、光纤、电话线、手机链路、RF链路和其他通信信道来实施。
如本文所用，术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”通常用来指示有形存储介质，诸如可移动存储单元616和618或安装在硬盘驱动器610中的硬盘。这些计算机程序产品是用于提供软件给计算机系统600的装置。
计算机程序（也称为计算机控制逻辑）存储在主存储器606和/或辅助存储器608中。计算机程序也可经由通信接口620接收。这种计算机程序在被执行时能使计算机系统600实施如本文所讨论的本公开。具体地，该计算机程序在被执行时能使处理器604实施本公开的处理，诸如本文所述的任何方法。相应地，该计算机程序表示计算机系统600的控制器。其中，使用软件来实施本公开，该软件可存储在计算机程序产品中，并使用可移动存储驱动器612、接口614或通信接口620载入计算机系统600。
在另一实施方式中，主要以使用例如硬件部件（诸如专用集成电路（ASIC）和门阵列）的硬件来实施本公开的特征。实施硬件状态机以执行本文所述功能对于相关领域技术人员而言也将是显而易见的。
结论
应理解，具体实施方式部分而非摘要部分旨在用于解释权利要求。摘要部分可阐述一个或多个但并非全部的示例性实施方式，且因此，并不意味着以任何方式限定本公开和所附权利要求。
以上已借助于示出具体功能及其关系的实施的功能块描述了本发明。为便于描述，本文任意定义了这些功能块的边界。只要能适当执行具体功能及其关系，也可定义替代性边界。
对于相关领域技术人员而言，显然在不偏离本公开的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对其进行各种改变。因此，本发明不应由上述任何示例性实施方式来限定，而是应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (10)

1.一种能在有限通信环境中估计无线通信装置的位置的无线通信装置，所述无线通信装置包括：
GNSS模块，其被配置为在进入所述有限通信环境之前接收GNSS信号；
传感器模块，其被配置为检测在所述有限通信环境中的所述无线通信装置的前进方向和速度信息；以及
计算模块，其被配置为：
基于在进入所述有限通信环境之前接收到的GNSS信号来校准所述传感器模块；
基于所述GNSS信号来确定初始位置；以及
基于由所述传感器模块计算的所述前进方向和速度信息以及所述初始位置来估计所述无线通信装置的位置。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述传感器模块包括用于生成所述速度信息的加速度计，以及用于生成所述前进方向信息的陀螺仪和磁力计中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述计算模块被配置为根据基于由所述GNSS模块接收到的所述GNSS信号的所述无线通信装置的实际速度和前进方向，通过调节所述传感器模块的一个或多个参数来校准所述传感器模块。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括存储器模块，其被配置为存储由所述计算模块计算的最新位置估计，
其中，所述计算模块被配置为基于存储的所述最新位置估计，以预定时间间隔来估计所述无线通信装置的位置。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，还包括：
无线电模块，其被配置为每当所述计算模块估计所述无线通信装置的位置时，生成无线通信指纹；以及
存储器模块，其被配置为存储所述无线通信指纹以及相应的位置估计。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述计算模块被配置为在当前无线通信指纹与存储的无线通信指纹在预定阈值内相关联时，将所述无线通信装置的当前位置设定为存储的位置估计。
7.一种无线通信装置，包括：
传感器模块，其被配置为当所述无线通信装置在有限通信环境中移动时，检测所述无线通信装置的移动信息；以及
计算模块，其被配置为基于检测到的所述移动信息和预定起始位置，在所述有限通信环境中以预定时间间隔来估计所述无线通信装置的位置。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其中，所述预定起始位置最初基于在进入所述有限通信环境之前接收到的GNSS数据来确定，以及
其中，所述预定起始位置随后基于先前估计的在所述有限通信环境中的位置来确定。
9.一种在有限通信环境中估计无线通信装置的位置的方法，所述方法包括：
基于在进入所述有限通信环境之前获得的信息计算初始位置；利用一个或多个传感器检测所述无线通信装置的移动信息；以及
基于所述移动信息和起始位置，以预定时间间隔估计所述无线通信装置的位置，
其中，所述起始位置是用于第一位置估计的所述初始位置，以及是用于后续位置估计的先前位置估计。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述移动信息的检测包括检测携带所述无线通信装置的用户的步数和前进方向，以及
其中，所述移动信息包括所述步数和所述前进方向。
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