CN103415785A - 使用光信息的定位系统 - Google Patents

Abstract

本文中描述了一种用于基于移动设备的环境中的光信息来发起包括卫星定位系统接收机的移动设备的搜索模式的装置和方法。光信息可包括色温或照度中的至少一者，该色温或照度可被用于确定移动设备的环境是室内还是室外。可基于接收到的位置辅助信息来预先确定或者调整阈值。位置辅助信息可包括时间、日期、太阳角、运动信息、位置信息、或天气信息中的至少一者。

Description

使用光信息的定位系统

对待审的临时申请的交叉引用

本申请根据35USC119要求于2011年1月11日提交且题为“PositioningSystem Using Light Information（使用光信息的定位系统）”的美国临时申请No.61/431,738的优先权，该临时申请已转让给本申请受让人并通过援引纳入于此。

背景

相关领域

本发明涉及定位领域。具体地，该领域涉及使用光信息来辅助定位。

相关背景

为了使移动设备确定其位置，接收机可能需要从一个或多个人造卫星（SV）捕获信号。对每个SV信号的初始捕获可能是计算密集的并且可能花费达若干分钟。这些定位操作可能对系统性能要求特别高；例如，所尝试的位置锁定可能消耗若干秒或更多，在此期间，移动设备的通信功能性可能降低。因此，使移动设备在搜索卫星定位系统（SPS）或地面信号之前理解其所处的环境往往是有价值的。

例如，如果移动设备可被表征为在室内，则移动设备可节电并且更好地使用其处理能力，随后可以合理地假定移动设备要么静止要么以步行速度移动。另外，如果移动设备在室内，则可以合理地假定移动设备与开放天空之间有特定量的阻挡，其导致SPS信号在移动设备处被接收时较微弱。微弱的SPS信号可能要求以较大的灵敏度来搜索信号，从而额外的处理能力可被用于恰到好处地对微弱的SPS信号进行积分以使其能被用于提供定位或定时信息。替换地，首先搜索较强的地面信号以确定是否可提供充分的准确性而不必较长时间地搜索SPS信号可以是有用的。

例如，如果移动设备可被确定为在室外，则可以合理地假定在移动设备与开放天空之间的阻挡较少和/或没有阻挡，从而产生在移动设备处接收时较强的SPS信号。较强的SPS信号可能要求更广泛地和/或以较小的灵敏度来搜索信号，从而允许在其它应用中使用额外的处理能力。

因此，存在使移动设备在搜索SPS信号或地面信号之前理解其所处的环境的需要。

简要说明

本文中描述了一种用于基于移动设备的环境中的光信息来发起移动设备的搜索模式的装置和方法。光信息可包括色温或照度中的至少一者，该色温或照度可被用于确定移动设备的表征环境是室内还是室外。可基于接收到的位置辅助信息来预先确定或者调整阈值。位置辅助信息可包括时间、日期、太阳角、运动信息、位置信息、或天气信息中的至少一者。阈值还可至少部分地基于先前存储着的位置信息、图像信息、照度信息、或色温信息来调整。

本发明的各方面包括一种发起搜索模式的方法。该方法包括：接收基于移动设备的环境的光信息，通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定移动设备的表征环境，以及基于该表征环境来发起搜索模式。

本发明的各方面包括一种发起搜索模式的方法。该方法包括：接收基于移动设备的环境的光信息；接收位置辅助信息；基于接收到的位置辅助信息来调整阈值；通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定移动设备的表征环境；以及基于该表征环境来发起搜索模式。

本发明的各方面包括一种移动设备。该移动设备包括：图像传感器，其被配置成接收光信息；分类器，其耦合至图像传感器并被配置成通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定移动设备的表征环境以及基于该表征环境来发起搜索模式；以及SPS接收机，其耦合至分类器并被配置成基于所发起的搜索模式来搜索SPS信号。

本发明的各方面包括一种用于发起搜索模式的设备。该设备包括：用于接收基于移动设备的环境中的光信息的图像传感器输出值的装置；用于通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定移动设备的表征环境的装置；以及用于基于该表征环境来发起搜索模式的装置。

本发明的各方面包括其上编码有一个或多个处理器可读指令的存储介质，这些指令在由处理器执行时执行发起搜索模式。这些指令包括：用于确定图像传感器输出值的指令；用于通过将图像传感器输出值与阈值作比较来确定移动设备的表征环境的指令；以及用于基于表征环境来发起搜索模式的指令。

附图简述

结合附图理解以下阐述的具体说明，本公开的实施例的特征、目标和优势将变得更加显而易见，在附图中，相似的元素具有相似的附图标记。

图1是处在操作环境中的移动设备的实施例的简化功能图。

图2是移动设备的实施例的简化框图。

图3是选择接收机的搜索模式的方法的实施例的简化流程图。

图4是选择接收机的搜索模式的方法的实施例的简化流程图。

具体描述

图1解说了移动设备100的示例，该移动设备100能够：接收来自移动设备100的环境中的一个或多个光源的光信息，通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定移动设备100的表征环境，以及基于该表征环境来发起搜索模式以搜索一个或多个卫星信号。移动设备100可位于室内100-A或者位于室外100-B。光源可从图1中被解说为在建筑物140内的室内位置（例如，灯具150）提供。附加地或替换地，光源可从室外位置160提供。在一示例中，室外光源包括自然光源并且室内光源包括人造光源。室外光源的示例包括太阳160和月亮。由室外光源提供的光信息可受其它因素影响，例如，时辰和/或天气状况。移动设备100可取决于天空是晴朗的还是多云的来接收不同的光信息。室内光源的示例包括人造源，诸如白炽灯泡、荧光灯、工作室灯、氙气灯和烛光焰。室内光源的使用可取决于时辰等等。例如，特定环境中的灯光使用可取决于室外是否有光，这可从时辰知晓。

移动设备100可以例如是蜂窝电话、GPS接收机、个人导航设备（PND）、和类似物、或其某种组合。术语“移动设备”不限于所枚举的示例设备，并且旨在包括诸如蜂窝或其他无线通信设备、个人通信系统（PCS）设备、个人导航设备（PND）、个人信息管理器（PIM）、个人数字助理（PDA）、膝上型设备或能够接收无线通信和/或诸如导航定位信号之类的导航信号的其他合适的移动设备之类的设备。术语“移动设备”还旨在包括诸如通过短程无线、红外、有线连接、或其他连接与个人导航设备（PND）通信的设备，不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或位置有关处理是发生在该设备处还是在PND处。而且，“移动设备”旨在包括所有能够（诸如经由因特网、WiFi、或其他网络）与服务器170通信的设备，包括无线通信设备、计算机、膝上型设备等，而不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或与位置有关的处理是发生在移动设备100处、服务器170处、还是与网络相关联的另一设备处。以上的任何能起作用的组合也被认为是“移动设备”。移动设备可与移动站（MS）可互换地使用。

移动设备100能实现这些能力以自治地对自己的地理位置进行定位。自治定位架构通常称为基于移动方的定位。替换地或附加地，移动设备100能实现结合无线设备正与之处于通信的无线网络180中的一个或多个元件来确定自己的地理位置的能力。此类扩增的定位架构通常被称为移动方辅助的定位，该定位可包括受移动方辅助或者基于移动方的实现。移动设备100可例如经由图1中解说的蜂窝塔110或无线接入点130接入诸如因特网之类的网络180，以获得位置辅助信息。网络180可耦合至服务器170，该服务器170可连接至存储信息的其他数据库。服务器170可以例如是具有网络连接的专用服务器。若希望，则可使用若干个服务器。专用服务器的一个示例为定位实体（PDE）。PDE是与一个或多个SPS接收机一起工作、能够与移动设备100交换与SPS有关的信息的系统资源（例如，服务器）。在移动方辅助中，PDE可向移动设备100发送SPS辅助数据以增强信号捕获过程。移动设备100可向PDE返回诸如伪距测量之类的信息，该PDE随后能够计算移动设备100的位置。在基于移动方中，移动设备100可向PDE发送计算出的位置结果。服务器170的另一示例是分类服务器，该分类服务器可被提供以辅助移动设备100确定自己的表征环境。分类服务器可包括例如被设计和编程为接收信息并且处理此信息以对移动设备100的表征环境进行分类、或者辅助移动设备100作出其决定的服务器或服务器群。

卫星定位系统（SPS）典型地包括发射机系统，这些发射机定位成使得各实体能够至少部分地基于从这些发射机接收到的信号来确定自己在地球上或上方的位置。此类发射机通常发射用具有设定数目个码片的重复伪随机噪声（PN）码作标记的信号，并且可位于基于地面的控制站、用户装备和/或空间飞行器上。在特定示例中，此类发射机可位于图1中所解说的环地轨道人造卫星（SV）120上。例如，诸如全球定位系统（GPS）、Galileo（伽利略）、Glonass（格洛纳斯）或Compass（北斗）之类的全球导航卫星系统（GNSS）的星座中的SV可发射用PN码作标记的信号，该PN码可与由该星座中其他SV所发射的PN码区分开（例如，如在GPS中那样对每颗卫星使用不同PN码，或者如在Glonass中那样在不同频率上使用相同码）。

根据某些方面，本文中给出的技术不限于全球SPS系统（例如，GNSS）。例如，可将本文中所提供的技术应用于各种地区性系统和/或各种扩增系统、或另行使之能在各种地区性系统和/或各种扩增系统中使用，这些地区性系统诸如举例而言为日本上空的准天顶卫星系统（QZSS）、印度上空的印度地区性导航卫星系统（IRNSS）、中国上空的北斗等，这些扩增系统（例如，基于卫星的扩增系统（SBAS））可与一个或多个全球和/或地区性导航卫星系统相关联或另行使其能与之联用。作为示例而非限定，SBAS可包括提供完整性信息、差分校正等的（诸）扩增系统，诸如举例而言，广域扩增系统（WAAS）、欧洲对地静止导航覆盖服务（EGNOS）、多功能卫星扩增系统（MSAS）、GPS辅助式Geo（对地静止）扩增导航或GPS和Geo扩增导航系统（GAGAN）和/或类似系统。。因此，如本文中所使用的，SPS可包括一个或多个全球和/或区域性导航卫星系统和/或扩增系统的任何组合，并且SPS信号可包括SPS信号、类SPS信号和/或与此一个或多个SPS相关联的其他信号。

移动站100不限于与SPS联用以进行定位，因为本文中所描述的定位技术可结合包括蜂窝塔110、毫微微蜂窝小区和无线通信接入点130的各种无线通信网络来实现，诸如无线广域网（WWAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）等。另外，移动设备100可使用各种无线通信网络经由蜂窝塔110和从无线通信接入点130或者使用人造卫星120（若需要的话）来访问在线服务器以获得诸如卫星图像之类的数据。术语“网络”和“系统”常被可互换地使用。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、长期演进（LTE）等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、宽带CDMA（W-CDMA）等一种或多种无线电接入技术（RAT）。cdma2000包括IS-95、IS-2000和IS-856标准。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）、或其它某种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。WLAN可以是IEEE802.11x网络，并且WPAN可以是蓝牙网络、IEEE802.15x、或其他某种类型的网络。这些技术也可结合WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合来实现。

图2是移动设备200的框图（移动设备可位于室内100-A或者室外100-B），并且示出在其中移动设备200可至少部分地基于接收到的光信息来发起搜索模式以接收SPS信号的系统。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物的类SPS信号。如图2中所解说的，移动设备200可包括图像传感器205。描绘了一个图像传感器205，然而，移动设备200可包括一个以上图像传感器，例如一个图像传感器在移动设备200的前部并且一个图像传感器在移动设备200的后部。图像传感器205可以是能够接收光信息并且产生与接收到的光信息相对应的输出信号和/或值的任何器件。如本文中所使用的，术语“光信息”旨在包括在图像传感器205处接收或者从图像传感器205传送的、可帮助确定移动设备200的表征环境的任何信息。图像传感器205的示例包括可连接至移动设备200或者是移动设备200的一部分的相机和环境光传感器。图像传感器205的其他示例包括电荷耦合器件（CCD）、CMOS相机、光学检测器、以及类似物，或者其组合。图像传感器205可被配置成捕捉可见光光谱、非可见光光谱、或者其组合中的信号。

在一个实施例中，图像传感器205可接收移动设备200的环境中的光源的色温，该色温替代地被称为光的色温。如本文中所使用的，“环境”可被解读为包括图像传感器205（例如，相机）将从其接收光的空间体。色温可以是可见光的一特性。光源的色温可以是向该光源辐射色调相当的光的理想黑体辐射体的温度。因为理想黑体辐射体的温度是其他光源与其相比较的标准，所以来自理想黑体辐射体的热辐射的色温可被定义为等于其表面温度（通常以绝对温度（K）计）。对于不同于理想黑体的源，从该源发射的热辐射的色温可能不同于其实际的表面温度。例如，白炽灯泡的光可以是热源并且可以接近理想黑体辐射体的光。然而，诸如荧光灯之类的许多其他光源主要通过不同于提升主体温度的过程发光。这些源可被指派相关色温（CCT）。CCT可以是对于人类色彩感知而言最接近地匹配来自光源（例如，灯）的光的黑体辐射体的色温。色温和CCT可互换地使用；任一术语的使用可被解读为色温或CCT中的一者或两者。

在另一实施例中，图像传感器205可接收移动设备200的环境中的光的色谱。其他实施例可包括来自RGB色坐标、XYZ色坐标、和u,v色坐标的信息。在一个示例中，图像可在RGB色坐标中获得，该RGB色坐标可被转换到XYZ色坐标系，而该XYZ色坐标系可被进一步转换成u,v坐标系并且可被进一步转换成CCT。在一个示例中，CCT被用于确定光源，然而在其他示例中，可使用RGB、XYZ、u,v坐标和类似物或其组合。

在另一实施例中，图像传感器205可接收移动设备200的环境中的光的强度。在一个示例中，强度是以勒克司（lux）测量的。勒克司是照度的单位，其可被用作射到或穿过表面的光被人眼感知的强度的度量。

在另一实施例中，图像传感器205可接收色温和强度两者。移动设备200可包括多个图像传感器，例如，第一图像传感器可接收色温信息并且第二图像传感器可接收强度信息。替换地，移动设备200可包括单个图像传感器以接收光信息，例如色温信息和强度信息两者。其他实施例可替代或者附加地包括指示光的色谱、RGB色坐标、XYZ色坐标、和u,v色坐标的信息。例如，图像传感器205可包括三个光电传感器，每个光电传感器用于感测环境光的单独色彩分量。

如图2中所解说的，移动设备200可包括运动传感器210，该运动传感器210可包括加速计、磁力计、陀螺仪、罗盘、和类似物或其组合。若需要的话，则运动传感器210可包括附加或替换设备，诸如压力传感器和海拔传感器。在车辆、自行车或轮椅导航的情形中，附加类型的传感器可以是车辆里程表或车轮计程传感器。可通过提供例如关于方向、旋转、距离、或海拔变化的运动信息来辅助运动的确定的任何传感器可被认为是运动传感器。

移动设备200包括卫星定位系统（SPS）接收机220，该接收机220经由天线225接收来自SPS卫星120（图1）的信号。移动设备200还包括无线收发机215，其可以是例如能够经由天线225向无线接入点130发送通信和从无线接入点130接收通信的无线网络无线电接收机和/或发射机。移动设备200还可包括与无线收发机215分开或作为其一部分的蜂窝调制解调器，该蜂窝调制解调器能够向蜂窝塔110发送通信和从蜂窝塔110接收通信。另外，移动设备200可接收位置辅助信息。例如，服务基站可经由无线收发机215向移动设备200传达位置辅助信息。移动设备200可在确定位置锁定时利用该位置辅助信息，或者可将该位置辅助信息中的一部分传达给SPS接收机220以辅助SPS接收机220搜索SPS信号。位置辅助信息可包括可辅助确定移动设备200的位置的任何信息；示例包括指示时间、日期、大致的位置、太阳角、运动信息、天气信息、障碍物信息、图像信息、和类似物或其组合的信息。在其他实施例中，位置辅助信息可从不同的源接收，例如，日期和时间信息可从移动设备200接收。

在一示例中，图像传感器205、运动传感器210、SPS接收机220和无线收发机215可耦合至移动站控制230并且与移动站控制230通信。移动站控制230接受并处理来自图像传感器205、运动传感器210、SPS接收机220、和无线收发机215的数据并控制移动设备200的操作。移动站控制230可由处理器235及相关联的存储器250、时钟245、硬件260、软件255和固件265来提供。移动站控制230还可包括：用于接收图像传感器输出的装置；用于至少部分地基于接收到的光信息来对移动设备200的表征环境进行分类的装置；以及用于基于该表征环境来发起搜索模式的装置。在一实施例中，分类器240被解说为与处理器235分开；在其他实施例中，分类器240可以在处理器235内。分类器240恰适地帮助执行用于确定移动设备的环境的功能，并且可与服务器（例如，分类服务器）一起工作。在一实施例中，分类器240可包括：用于接收图像传感器输出的接收模块285；用于至少部分地基于接收到的光信息来对移动设备200的表征环境进行分类的分类模块290；以及用于基于表征环境来发起搜索模式的发起模块295。应当领会，这些模块（285、290和295）可各自被配置为一个或多个集成电路、正被一个或多个处理器（例如，分类器240）执行的程序指令、或者两者的组合以执行本文中所描述的功能性。在一些实施例中，可在确定移动设备200的表征环境时基于在分类器240处接收到的信息（诸如时间信息、日期信息、大致的位置信息、天气信息、运动传感器信息、和类似物或其组合）在移动站控制（例如，分类器240）处调整阈值。

将理解，如本文中所使用的，处理器235可以但无需必然包括一个或多个微处理器、嵌入式处理器、控制器、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、及类似物。术语“处理器”旨在描述由系统实现的功能而非专门的硬件。此外，如本文所使用的，术语“存储器”是指任何类型的计算机存储介质，包括与移动设备200相关联的长期、短期、或其他存储器，且并不被限定于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器、或记忆存储在其上的介质的类型。

移动设备200还包括与移动站控制230通信的用户接口270，例如，移动站控制230接受数据并控制用户接口270。用户接口270可包括显示由相机产生的图像以及控制菜单和位置信息的显示器275。用户接口270还包括按键板280或其他输入设备，通过这些输入设备用户可将信息输入到移动设备200中。在一个实施例中，按键板280可被整合到显示器275中，诸如触摸屏显示器。例如当移动设备200是蜂窝电话时，用户接口270还可包括例如话筒和扬声器。

本文中所描述的方法体系取决于应用可藉由各种手段来实现。例如，这些方法体系可在硬件260、固件265、软件255、或其任何组合中实现。对于硬件实现，这些处理单元可以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、设计成执行本文中所描述功能的其他电子单元、或其组合内实现。

对于固件和/或软件实现，这些方法体系可用执行本文中描述的功能的模块（例如，规程、函数等等）来实现。任何有形地实施指令的机器可读介质可被用来实现本文中所描述的方法体系。例如，软件代码可被存储在存储器250中并由处理器235执行。存储器250可以实现在处理器单元内或在处理器单元235外部。如本文所使用的，术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性、或其他存储器，且并不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器、或记忆存储在其上的类型的介质。

例如，软件代码255可被存储在存储器250中并由处理器235执行，并且可如本文中所描述地用来运行处理器235并控制移动设备200的操作。存储在诸如存储器之类的计算机可读介质中的程序代码可包括用于执行以下操作的程序代码：确定图像传感器输出值；基于在移动设备200处接收的信息（例如，时间信息、日期信息、天气信息、大致的位置信息、运动传感器信息、和类似物或其任何组合）来确定和/或调整阈值。另外，计算机可读介质可包括用于将所确定、经调整、或预定的阈值与在移动设备200处接收到的图像传感器输出值作比较的程序代码。另外，计算机可读介质可包括用于确定移动设备200的表征环境类型的程序代码。另外，计算机可读介质可包括用于基于该表征环境来发起搜索模式的程序代码。

如果在固件和/或软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上。示例包括用数据结构编码的计算机可读介质和用计算机程序编码的计算机可读介质。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来存储以指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质；如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁学地再现数据，而碟用激光光学地再现数据。以上的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

除了存储在计算机可读介质上，指令和/或数据还可作为包括在通信装置中的传输介质上的信号来提供。例如，通信装置可包括具有指示指令和数据的信号的收发机。指令和数据被配置成致使一个或多个处理器以实现权利要求中概括的功能。即，通信装置包括具有指示用以执行所公开功能的信息的信号的传输介质。在第一时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第一部分，而在第二时间，通信装置中所包括的传输介质可包括用以执行所公开功能的信息的第二部分。

图3和图4是用于对移动设备200的表征环境进行分类、并且使用结果得到的分类控制移动设备200来较高效率地操作由此节省系统资源的方法的示例性实施例的简化流程图。图3是以一般形式解说各步骤的流程图，并且图4是更详细的流程图。该方法可以例如实现在图1或图2的移动设备上。图3和图4中所示的操作可在任何合适的地方执行，例如，在移动设备200中或者在诸如分类器240或PDE之类的远程服务器中执行。

方法始于框302，其中在移动设备200处接收指示光、日期、时间、大致的位置、运动、和类似物或其某个组合的信息。作为一示例，此信息可用于在移动设备200处确定大致的太阳角。太阳角或用于确定太阳角的数据也可在服务器170处确定并且被发送给移动设备200。在另一示例中，接收到的信息可被用于获得本地天气信息，诸如移动设备200近旁的环境中晴朗的天空或者多云。大致的位置可包括先前已知的位置信息和/或来自SPS、非SPS源或其某个组合的位置信息，示例包括接收自接入点130和/或基站的信息。例如，大致的位置可帮助确定所确定的太阳角可如何调整阈值。在另一示例中，移动设备200可被用于控制家中或办公室中的灯，并且光信息因此可以是已知的或者被提供给移动设备200。

在接收信息之后，移动设备200行进至框304，其中可调整阈值。如本文中所使用的，“阈值”可被解读成包括若满足或超过则可按特定的方式（例如，发起搜索模式）控制移动设备200的值或范围。如本文中所使用的，“阈值”可指代多个阈值，例如，阈值可包括室内阈值和/或室外阈值。室内阈值可被用于对移动设备200是否从室内源150接收光进行分类，并且室外阈值可被用于确定移动设备200是否从室外源160接收光。人造光源的接收并不保证设备在室内并且自然光的接收也不保证设备在室外；相反，其可被用作处于特定位置中的概率的指示符。在一些实施例中，太阳角和/或天气状况信息可帮助确定或调整阈值。例如，如果太阳角被确定为低值，则可以合理地降低被用于确定移动设备200是否有可能在室外的阈值，因为，在移动设备200处接收的色温和/或强度在黎明或黄昏期间要比太阳角较大时（例如，正午期间）低。日光可在接近黎明时具有较低的色温并且在白天具有较高的色温。例如，在日出或日落期间光的色温可以为约2000K，并且在正午期间光的色温可以为约5400K。被用于确定移动设备200的表征环境（即，室内或室外）的阈值可相应地调整。

在另一实施例中，该阈值可基于指示天气状况的信息来调整。例如，在多云时段期间光的色温可以为约6000K，但是在晴朗天空时段期间光的色温可以为约5400K。另外，明亮阳光的照度可以为约110,000勒克斯，但是典型的多云天的照度可以为约1,000至25,000勒克斯。在一些实施例中，用于确定表征环境的阈值可基于太阳角和天气状况两者来调整。

在另一实施例中，阈值还可至少部分地基于先前存储着的位置信息、图像信息、或光信息来调整。先前存储着的图像信息可包括使用存储着的低分辨率图像以节电和节省存储器。在另一实施例中，阈值还可至少部分地基于运动信息来调整。

在调整阈值之后，移动设备200行进至框306，其中移动设备200确定表征环境。表征环境可表示移动设备200在特定位置中的概率或可能性。移动设备的真实环境可能不同于表征环境。例如，移动设备200可能在室内，但是非常接近具有开放天空的清晰视界的窗户。虽然环境可能是室内，但是此类情况下的表征环境可能是室外。在一个实施例中，将所确定的或经调整的阈值与接收到的光信息作比较。图像传感器205可接收来自环境的光信息并且向分类器发送对应于接收到的光信息的输出信号。可对许多类型的表征环境进行分类。在一示例中，分类可包括：室内、室外、静止、移动、城市、郊区、农村、深度室内、中度室内、室内接近窗户、明亮、黑暗、有障碍、无障碍、隧道入口、隧道出口、和类似物或其组合。分类可包括除了所列举的环境之外的表征环境。例如，以上作为示例列举了明亮和黑暗；然而，分类可包括从最暗到最亮的多个等级。在一些实施例中，在网络实体（例如，服务器170）处将经调整的阈值与接收到的光信息作比较。

在一示例中，可至少部分地基于在一时间点处或者在一时间段上接收的光信息来确定隧道入口和隧道出口。在另一示例中，也可使用诸如运动信息之类的位置辅助信息。

在一些实施例中，阈值可以是预定的，并且因此表征环境类型可基于预定的值（即，在不调整阈值的情况下）来确定。表1提供了可被访问以基于色温来确定移动设备200的环境中的光源的数据的示例。

温度（K）	源
		1700	火柴焰
1850	烛光焰
		2000	阳光（日出或日落）
2700–3300	白炽灯泡
		3350	工作室“CP”灯
4100	月光、氙弧灯
		5000	水平日光
5500–6000	典型的日光
		6500	多云的日光
9300	CRT屏幕

表1：色温和相应的光源

表2提供了可被访问以基于照度来确定移动设备200的环境中的光源的数据的示例。

照度（勒克斯）	源
		110,000	明亮的阳光
20,000	中午的日光
		1,000–20,000	多云的日光
400	阳光（晴朗日的日出或日落）
		320–500	办公室照明
100–200	办公室走廊楼梯
		80	浴室
50	家庭起居室

<1

月光

表2：照度和相应的光源

在另一实施例中，移动设备200可基于特定接入点覆盖区域上的统计量、特定区划上的统计量、和类似物或其组合来自习知和/或预料环境的光级。在一实施例中，统计量可从网络实体（例如，服务器170）访问并且被提供给移动设备200。

在另一实施例中，给定环境中典型照明的概况可被观察、位置标记、和存储在移动设备中，以使得移动设备可将该存储着的光信息概况与未来某个时间点处稍后接收到的光信息作比较。时辰戳也可被用于记录历史光信息。移动设备200可随后比较光信息的质量以确定该光信息是否类似于过去所观察的那些光信息，并且因此使设备在该相同位置中的某概率相关。

在另一实施例中，具有一个以上图像传感器205的移动设备200（例如，正面的相机和背面的相机）也可存储关于哪个相机产生有用信息的信息。例如，放置在平坦表面上的移动设备可能从朝上的相机得到有价值的信息，而朝下的相机接收到较少的光。这可被用作对移动设备200具有为静止和在室内的特定概率的指示，由此允许设备发起特定的搜索模式。另外，设备可将朝上的图片与先前朝上的图片或其经抽取的版本（较小的分辨率）相关以确定移动设备200自从其上一个位置锁定起已经移动的可能性。此相关过程可用图像处理领域中公知的技术进行，诸如边缘检测、差分解码、和类似物或其组合。如果移动设备200不太可能已经移动，则移动设备可将与存储着的朝上的照片的时间相关联的先前的位置锁定指派为当前位置。类似地，移动设备200可将先前的位置锁定用作进一步的位置更新的初始位置。所有朝上的照片可能不都是可重复的，所以移动设备200可实现另一逻辑，例如以在移动设备200已移至具有非常相似的照片特性的环境的情况下退回和找到其他可能的位置。静态相机的朝上本质也可用检测特定方向上的重力的加速计来确认。在这种情形中，移动设备200可基于此类加速计信息来选择朝上的相机，并且随后应用图像处理技术来确定在室内和/或在未改变的位置中的可能性。

可任选地，可例如在0至1的标度上确定分类的置信水平或置信区间。置信水平可基于可用类型的数据测量与可从其获得的信息（诸如以上所列出的信息）的任何组合。

在另一实施例中，一旦确定了表征环境（或者接收了光信息），该信息就可被用作发起移动设备200的其他操作（例如，用户体验操作）的输入。例如，移动设备200可取决于表征环境来改变其扬声器的振幅。如果移动设备200被表征为在手提包或口袋中，则扬声器也可在去往语音邮件之前较长时间地响铃。在另一实施例中，移动设备200可取决于表征环境来改变（例如，移除、添加、重新排序、或者修改字体）在显示器275上显示的应用。例如，某些应用可能在室外相对于室内环境中或者在黑暗相对于明亮环境中或多或少地有用。在黑暗环境中，移动设备上的LED可用作手电筒。在明亮环境中，此类应用不太可能有用。类似地，当人在室内时，可能更有可能使用典型的办公室应用，而在室外时，更有可能使用诸如导航和电话能力之类的移动性类型应用。当前的天气信息在用户位于室内时最为有用。当用户在室外时，用户可能具有对天气的良好感知并且不需要咨询其移动设备。因此，移动设备可能在室内时更醒目地显示当前的天气信息。设备操作系统（移动站控制230）可基于先前存储着的室内相对于室外应用效用度量来作出该确定，或者可通过在设备上运行的个体应用来作出该确定。

在确定了表征环境之后，移动设备200行进至框308，其中基于表征环境类型分类，移动设备200在确定位置时更高效率地使用其系统资源。在一个示例中，搜索SPS信号的搜索模式可由向SPS接收机220发送控制信号的分类器240发起。例如，搜索模式可包括室内搜索模式、室外搜索模式、和一般搜索模式；其中搜索窗大小可被调整。为了清楚起见，在此示例中提供了三种搜索模式；然而，其他搜索模式也可被实现。

作为一示例，室内搜索模式可包括减小搜索窗大小（替换地称为减小伪距搜索空间）和/或使接收机的灵敏度提高。减小搜索窗大小可包括减小频率（多普勒频移）和/或码相（时间）。频率和码相包括频率轴上不确定的频率与延迟轴上不确定的码延迟的二维空间。为了捕获SPS信号，SPS接收机220通过扫描一个或多个搜索频槽来搜索SPS信号的频率和码延迟。如果频率和/或延迟不确定性较大，则此搜索可能是耗时的。这可能在其中为了获得所需要的信噪比增强，SPS接收机220在使搜索频槽向前推移之前可能停留若干秒的时段以累积信号功率的室内环境中尤其是真的。因此，尤其对于室内操作而言，将频率和延迟窗保持得尽可能小是有益的。减小搜索窗大小允许以较大的灵敏度来搜索信号。这可允许接收机220较有效地应用其资源并且较长时间地搜索SPS信号。由于捕获较多SPS信号和较高产出的可能性，增加的灵敏度可提高准确性。在另一示例中，室内搜索模式可包括禁止进一步的SPS搜索。例如，如果发现移动设备200在室内环境中基本上被遮挡，则可禁止进一步的搜索达一时间段以避免在大量信号搜索上浪费硬件资源。在另一示例中，室内搜索模式可包括搜索诸如WiFi接入点或WWAN基站之类的信标发射机，而不是尝试寻找微弱的室内SPS信号。这些信号通常比来自卫星的信号强，并且因此需要较少的搜索时间来进行捕获。在另一示例中，室内搜索模式可包括当表征环境有可能是室内时较不频繁地搜索信号（降低锁定速率），因为移动设备200不太可能快速地移动，从而导致节能。在另一示例中，室内搜索模式可包括发起较低功率通信模式，因为移动设备200有可能在低动态环境中。在这种情形中，移动设备可观察到较少的因温度变化导致的振荡器误差以及较少的因设备运动导致的信号的多普勒频移，并且因此受益于信号搜索处理中增加的相干积分。增加相干积分能改善灵敏度，但是也可能收窄多普勒响应，从而往往需要搜索多个多普勒频槽。尽管这适用于定位技术，但是其也可容易地适用于通信信号搜索。

在另一示例中，室内搜索模式可包括惯性导航模式。在示例惯性导航模式中，当移动设备的表征环境被确定为例如隧道入口时，运动传感器210可被引入到高功率和/或高频率模式以确定移动设备200的位置、取向、和/或速度（方向和/或速率）。在一示例中，与每秒数十次相反，高功率和/或高频率模式包括每秒数百次地接收运动信息。惯性导航模式可包括较不频繁地搜索SPS信号或者禁止SPS信号搜索。如果光信息确定表征环境为隧道出口，则可发起以下所描述的室外搜索模式或一般搜索模式。

作为一示例，室外搜索模式可包括增大搜索窗大小。例如，如果移动设备200确定其环境为室外，则该设备有可能见到不同于室内的信号强度，并且还可能具有不同的预期速度范围（并且因此具有由于设备运动而导致的多普勒频移）。因此，可以调整搜索窗以更广泛地和/或以较小的灵敏度来搜索信号。在另一示例中，室外搜索模式可包括在搜索诸如WiFi接入点或WWAN基站之类的信标发射机之前搜索SPS信号。在另一示例中，室外搜索模式可包括较频繁地搜索SPS信号（增加锁定速率）。

作为一示例，一般搜索模式可包括使用广泛且深入的方法来搜索SPS信号，其中可广泛地且以增大的灵敏度来搜索信号。

图4是用于对移动设备200的表征环境进行分类并且使用结果得到的分类来控制移动设备200较高效率地操作、由此节省系统资源的方法的示例性实施例的简化流程图。

方法始于框402，其中可在移动设备200处接收位置辅助信息。位置辅助信息可以是对于确定或调整阈值而言有用的信息，例如，位置辅助信息可包括日期信息和时间信息404、位置信息、和类似物或其组合。位置辅助信息可从本地存储器250、从服务器170、或其某个组合提供。在接收到位置辅助信息之后，移动设备200可确定太阳角412。替换地，太阳角可在服务器处确定。在另一实施例中，天气信息416作为位置辅助信息的一部分来接收或者在接收位置辅助信息之后来访问。

方法行进至框420，其中基于接收到的位置辅助信息或者基于位置辅助信息所确定的值（例如，太阳角412）来确定或调整阈值。该阈值可被存储在本地存储器250或服务器170（或由服务器访问的数据库）中。

在框424，在移动设备200处接收光信息，这可与移动设备200接收位置辅助信息并发地、在这之前或之后进行。移动设备200可使用图像传感器205来接收光信息。

在确定阈值420并且接收光信息424之后，方法行进至判定框428，其中将室外阈值与接收到的光信息作比较以确定室外阈值是否超过位于室外的范围或者在位于室外的范围内。在一个实施例中，该比较是在移动设备200处进行的。在其他实施例中，该比较是在网络实体（例如，服务器170）处进行的，并且在其他实施例中，该比较的一部分在移动设备200处进行并且该比较的一部分在网络实体处进行。如果测得的光信息超过室外阈值从而指示移动设备200在室外，则方法行进至框432，其中使用室外搜索模式来搜索SPS信号。在室外搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200行进至判定框436以确定是否找到卫星。

如果找到了卫星，则移动设备200行进至判定框440以确定SPS接收机220是否具有对位置锁定的充分测量。在其他实施例中，判定框440确定服务器是否具有对位置锁定的充分测量。如果存在对位置锁定的充分测量，则确定位置444。然而，如果未找到对位置锁定的充分测量，则移动设备200行进至判定框448以确定是否存在微弱的信号。如果存在微弱的信号，则移动设备200行进至框452，其中使用室内搜索模式来搜索SPS信号。在室内搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200再次行进至判定框436以确定是否找到卫星（参见以上关于此判定框处的相应方法的讨论）。然而，如果不存在微弱的信号，则移动设备200行进至框456，其中使用一般搜索模式来搜索SPS信号。在一般搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200再次行进至判定框436以确定是否找到卫星（参见以上关于此判定框处的相应方法的讨论）。一般而言，如果找到卫星，则移动设备200行进至判定框440以确定是否存在对位置锁定的充分测量。如果存在对位置锁定的充分测量，则确定位置444；然而，如果没有找到卫星，则使用一般搜索模式来再次搜索SPS信号。

在判定框436，如果没有找到卫星，则移动设备200行进至框456，其中使用一般搜索模式来搜索SPS信号。在一般搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200行进至判定框436以确定是否找到卫星（参见以上关于此判定框处的相应方法的讨论）。

在判定框428，如果测得的光信息没有超过室外阈值，则方法行进至判定框460。在判定框460，将室内阈值与接收到的光信息作比较以确定室内阈值是否被超过。如果测得的光信息超过室内阈值从而指示移动设备200在室内，则方法行进至框452，其中使用室内搜索模式来搜索SPS信号。在室内搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200行进至判定框436以确定是否已找到卫星（参见以上关于此判定框处的相应方法的讨论）。

在判定框460，如果测得的光没有超过室内阈值，则移动设备200行进至框456，其中使用一般搜索模式来搜索SPS信号。在一般搜索模式中搜索SPS信号之后，移动设备200行进至判定框436以确定是否找到卫星（参见以上关于此判定框处的相应方法的讨论）。

方法或过程中的各个步骤或动作可以按所示次序执行，或者可以按另一次序执行。此外，一个或以上过程或方法步骤可被省略，或者一个或以上过程或方法步骤可被添加到这些方法和过程中。加的步骤、框、或动作可被添加在这些方法和过程的开始、结束、或居于现有要素之间。

提供了以上对所公开的实施例的描述是为了使得本领域任何普通技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些实施例的各种修改对于本领域普通技术人员而言将是明显的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中示出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。

Claims (34)

1.一种发起搜索模式的方法，所述方法包括：

接收基于移动设备的环境的光信息；

通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定所述移动设备的表征环境；以及

基于所述表征环境来发起所述搜索模式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光信息包括指示色温或照度中的至少一者的信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述表征环境包括室内、室外、静止、移动、城市、郊区、农村、深度室内、中度室内、室内接近窗户、黑暗、明亮、有障碍、无障碍、隧道入口、或隧道出口中的至少一者。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述表征环境为室内环境包括确定所述光信息从人造光源接收。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述表征环境为室外环境包括确定所述光信息从自然光源接收。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值包括预定值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索模式包括室内搜索模式、室外搜索模式、或一般搜索模式中的至少一者。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

接收位置辅助信息；以及

基于接收到的位置辅助信息来调整所述阈值。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收到的位置辅助信息包括指示时间、日期、太阳角、运动信息、位置信息、或天气信息中的至少一者的信息。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述阈值包括使用存储着的、基于特定区域上先前接收到的光信息的阈值。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述阈值包括调整室外阈值。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，如果经调整的室外阈值被超过，则发起室外搜索模式。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述室外搜索模式包括加宽搜索窗或者降低接收机的灵敏度中的至少一者。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，如果经调整的室外阈值未被超过，则确定室内阈值是否被超过。

15.如权利要求8所述的方法，其特征在于，调整所述阈值包括调整室内阈值。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，如果所述室内阈值被超过，则发起室内搜索模式。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述室内搜索模式包括收窄搜索窗或者提高接收机的灵敏度中的至少一者。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述室内搜索模式包括搜索信标发射机。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述室内搜索模式包括惯性导航搜索模式。

20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，如果所述室内阈值未被超过，则发起一般搜索模式。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述一般搜索模式包括加宽搜索窗或者提高接收机的灵敏度中的至少一者。

22.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述表征环境来发起用户体验操作。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述用户体验操作包括修改所述移动设备的显示器上的应用。

24.一种移动设备，包括：

图像传感器，所述图像传感器被配置成接收光信息；

耦合至所述图像传感器的分类器，所述分类器被配置成：

通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定所述移动设备的表征环境；并且

基于所述表征环境来发起所述搜索模式；以及

耦合至所述分类器的SPS接收机，所述SPS接收机被配置成基于所发起的搜索模式来搜索SPS信号。

25.如权利要求24所述的移动设备，其特征在于，所述光信息包括指示色温或照度中的至少一者的信息。

26.如权利要求24所述的移动设备，其特征在于，所述搜索模式包括室内搜索模式、室外搜索模式、或一般搜索模式中的至少一者。

27.如权利要求24所述的移动设备，其特征在于，进一步包括耦合至所述分类器的无线收发机，其中所述无线收发机被配置成接收位置辅助信息并且使所述分类器调整所述阈值。

28.如权利要求27所述的移动设备，其特征在于，所述位置辅助信息包括时间、日期、太阳角、运动信息、位置信息、或天气信息中的至少一者。

29.如权利要求24所述的移动设备，其特征在于，进一步包括耦合至所述分类器的存储器，其中所述分类器被配置成从所述存储器接收位置辅助信息并且基于接收到的位置辅助信息来调整所述阈值。

30.如权利要求24所述的移动设备，其特征在于，进一步包括耦合至所述分类器的运动传感器，其中所述分类器被配置成从所述运动传感器接收运动信息并且基于所述运动信息来调整所述阈值。

31.一种用于发起搜索模式的设备，所述设备包括：

用于接收基于移动设备的环境中的光信息的图像传感器输出值的装置；

用于通过将接收到的光信息与阈值作比较来确定所述移动设备的表征环境的装置；以及

用于基于所述表征环境来发起所述搜索模式的装置。

32.如权利要31所述的设备，其特征在于，进一步包括用于基于接收到的位置辅助信息来调整所述阈值的装置。

33.一种包括其上编码有一个或多个处理器可读指令的非瞬态存储介质，所述指令在由所述处理器执行时执行发起搜索模式，所述指令包括：

用于确定图像传感器输出值的指令；

用于通过将所述图像传感器输出值与阈值作比较来确定移动设备的表征环境的指令；以及

用于基于所述表征环境来发起所述搜索模式的指令。

34.如权利要33所述的非瞬态存储介质，其特征在于，进一步包括用于基于位置辅助信息来调整所述阈值的指令。

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