CN104330813A - 跟踪实施地理定位和局部模式 - Google Patents

Abstract

本发明涉及跟踪实施地理定位和局部模式。一种无线装置通过使用地理定位来提供关于对象的定位数据，以便提供距离跟踪，且提供局部定位技术以便提供局部跟踪。可同时或个别地、可根据需要重新配置地、在跟踪和被跟踪的装置两者中实施所述地理定位和局部定位技术。被跟踪的无线装置包含能够与多用户无线订户网络通信的无线通信电路。地理定位读取电路提供GPS或类似的定位数据，且能够获得关于所述对象的地理定位数据。局部定位装置解析局部定位数据，且基于所述地理定位数据而提供对地理定位的指示，且进一步响应于所述局部定位数据，其用于用所述局部定位数据来修改所述地理定位数据。

Description

跟踪实施地理定位和局部模式

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2008年6月10日、申请号为200880023391.1、发明名称为“跟踪实施地理定位和局部模式”的发明专利申请案。

相关申请案

本专利申请案与标题为“通过组合最近已知的可靠位置与位置变化来获得定位(Location Obtained by Combining Last Known Reliable Position with Position Changes)”的申请案共同待决，且所述申请案共同转让给本案受让人，且由本案的发明人申请。

技术领域

本发明大体上涉及无线装置的地理定位和定位服务。更明确地说，本发明涉及用局部定位数据来修改地理定位数据。

背景技术

本发明涉及定位和跟踪移动装置，例如无线通信装置(WCD)。

如本文所使用的术语WCD包含(但不限于)用户装备、移动台、固定或移动订户单元、寻呼机或任何其它类型的能够在无线环境中操作的装置。WCD包含个人通信装置，例如电话、寻呼机、视频电话和具有网络连接的因特网就绪电话。另外，WCD包含便携式个人计算装置，例如具有带类似网络能力的无线调制解调器的PDA和笔记本型计算机。便携或可以其它方式改变定位的WCD被称为移动单元。无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信，例如语音和数据。典型的无线数据系统或网络提供对一个或一个以上共享资源的多用户接入。一种系统可使用多种多址技术，例如频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、码分多路复用(CDM)和其它多址技术。无线网络的实例包含基于蜂窝式的数据系统。以下是若干此类实例：(1)“双模宽带扩频蜂窝式系统的TIA/EIA-95-B移动台-基站兼容性标准”(IS-95标准)，(2)由名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的社团提供且包含在一组文献中的标准(W-CDMA标准)，所述组文献包含第3G TS25.211号、第3G TS25.212号、第3G TS25.213号和第3G TS25.214号文献，(3)由名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)提供且包含在“cdma2000扩频系统的TR-45.5物理层标准”中的标准(IS-2000标准)，以及(4)符合TIA/EIA/IS-856标准(IS-856标准)的高数据速率(HDR)系统。

一种特定类型的WCD是个人定位装置。个人定位装置用于以GPS的方式向装置的用户提供定位信息，或(例如)通过使用无线网络启用装置的外部跟踪。通常希望的是使用例如低工作周期(LDC)技术(一种允许装置进入深度休眠模式(蜂窝式网络上的较不频繁的发射或接收)以便节约电池寿命的技术)向此些个人定位装置提供较低功率消耗。LDC的一个缺点是由于减少装置的活动时间，跟踪和其它定位监视变得困难。通常的情况是，如果将跟踪对象，那么存在非常活跃的工作周期为有利的时间。

出于本发明的目的，“GPS”意在描述GPS，以及其它广域无线电地理定位系统，例如GLONASS、欧米茄(Omega)、劳兰(Loran)等。

各种蜂窝式定位服务用于提供关于手机或其它无线通信装置(WCD)的地理定位数据。最通常的是，这是紧急服务功能的一部分，但还可用于个人跟踪和面向定位的服务，例如地图定向。定位服务可使用例如由无线通信网络或由例如GPS的地理定位装置提供的定位服务。“定位”和“定位服务”用于描述对WCD的物理定位的确定。通常“定位”由识别WCD的可被转译为地理坐标的位置组成。

地理定位系统使用信号系统来确定地理定位。这通常与GPS相关联，但还使用基于地面的系统。另外，无线通信网络通常具有基于通信链路来提供地理定位的能力。此些定位确定被视为可靠的陆地导航或地理定位，因为如果适当地接收到信号，那么所述确定对系统的准确性来说是可靠的。此些定位确定在以下意义上是可靠的：定位是基于其中适当地接收到导航信号的合适基于的系统的操作而确定的。应理解，GPS或其它导航系统本身可能产生不被无线通信系统检测到的误差；然而导航系统被视为在检测定位的意义上是可靠的。

基于手机或其它WCD的通过使用地理定位系统的跟踪导致定位最佳仅准确到几米，且有时仅准确到数百米。这是与GPS信号的“可靠”性质背离的结果。这对于若干定位服务来说通常是足够的，但对于一些项目，如钥匙、钱包或小宠物，可能仍难以定位丢失的对象，甚至是在定向在所述对象的几米内时。

为WCD获得超过局部化无线电接收区域的确定所提供的数据的定位数据出于许多原因是有用的，例如提供紧急服务和提供消费者方位辅助。紧急服务呼叫者拨打警方紧急号码，于是紧急服务被分派到呼叫者的定位。这是通过使用紧急服务号码或通用紧急电话号码(例如“999”(UK)、“911”(北美)、“112”(欧洲)等)来接入的。许多紧急呼叫中心具有被称为“原地标记(marking of origin)”的特征。呼叫者的电话号码经由网络发射，且在电话网络提供商的数据库中定位对应于所述电话号码的地址。通过使用数字地图和映射应用程序，所述地址的位置可在呼叫到达时即时地展示在地图上。

在陆上通信线的情况下，呼叫者的定位通常由电话帐户数据或类似物(在北美SS 7系统中被称为自动号码识别(ANI))提供。ANI的修改版(被称为“增强版911”)已在北美实施，但这些服务仍基于固定订户定位。

在移动电话服务的情况下，物理定位不是连接服务中固有的。蜂窝式电话通常不通过例如区域代码和前缀的ANI信息来定位。自动定位识别(ALI)意在通过基于网络的定位识别或通过基于WCD的地理定位来提供蜂窝式电话的物理定位。

存在以下情况：ALI不能够准确地确定WCD的定位，最值得注意的是，在具有GPS功能的WCD不能够获取GPS卫星信号时。举例来说，建筑物的金属化将产生对GPS接收的法拉第罩。因此，虽然“增强版911”托管部分和全部ALI能力，但ALI数据可能不可用。定位服务是受限的，部分是因为用移动电话(尤其是从罩内)难以接收足够的GPS信号。

用于执行定位的数据可从WCD本身获得，如GPS的情况；主要从网络基站获得，如典型的到达角(AOA)、到达时间(TOA)和到达时差(TDOA)；或网络确定与装置确定的组合。可能的是通过使用来自基站的信号来增强GPS跟踪能力。此实施被称为辅助式GPS(A-GPS)的技术。一种A-GPS功能通过通信数据链路向WCD提供额外信息，包含卫星星座数据，以显著改进获取到GPS信号的机会。联合无线网络使用的第二定位技术使用来自基站的三角测量，例如到达角(AOA)、到达时间(TOA)和到达时差(TDOA)。

基于GPS的系统特别消耗来自接收器的大量电池电力，因此在正常操作期间使定位功能保持关闭是有利的。在基于网络的定位服务的情况下，定位服务取决于WCD的与网络的通信等级的程度。在静止状态下，WCD可仅提供足以允许网络识别特定发射器扇区以用于与WCD通信的信号。WCD的用户还关闭定位服务，以便避免商业滥用定位数据的可能。具有GPS功能的许多WCD可配置以将定位服务限于紧急呼叫，或仅在需要基于定位的通信服务(例如用于获得方向)时开启定位服务。在此些情况下，通过激活紧急呼叫服务、或运行基于定位的通信应用程序来激活定位装置。

可单独地解决长距和局部定位和跟踪。跟踪装置经由含有定位的通信网络将数据发送回来，或跟踪装置可发射信标信号，其可由适当近程内的另一装置(通常为某一类型的无线电接收器)跟踪。这些装置在一种或另一种模式下操作，且使用两个单独的跟踪功能。

基于手机或其它WCD的通过使用地理定位系统的跟踪导致定位最佳仅准确到几米，且有时仅准确到数百米。这是与GPS信号的“可靠”性质背离的结果。这对于若干定位服务来说通常是足够的，但对于一些项目，如钥匙、钱包或小宠物，可能仍难以定位丢失的对象，甚至是在定向在所述对象的几米内时。

另外，如上文所述在室内，A-GPS地理定位系统可导致变化数百米的定位。举例来说，图1是描绘由被估计为在位置111处的定位处的建筑物(展示为“建筑物L”)内的WCD103的A-GPS确定的定位的地图。WCD定位样本由未单独识别的小正方形(■)指示。如可看到，WCD在建筑物内、在建筑物外“游荡”，且有时朝建筑物KS延伸。虽然不清楚用户是否在建筑物KS处，但在整个时间111期间，WCD被留在办公室中的桌子上某一定位处，且实际上并未跟随用户到建筑物KS或另一定位。对WCD的跟踪由无线网络实现；然而最与信号传播有关的各种因素大概导致所检测到的定位的变化。这指示跟踪建筑物内部的WCD的模糊性。

图2是描绘由A-GPS为若干WCD确定的定位的地图。在位置111处的建筑物内取得较大百分比的样本。建筑物的大多数定位处于建筑物的一股区域中，所述区域被指示(在135处)；然而，一些定位描绘越过较大公路255的移动(例如243、244)，其并未发生。其它指示指示其它局部区域。在例如166的一些邻近区域的情况下，存在模糊性，其建议用户可能已携带装置走过那些区域，但其它定位(273、275、277)建议不准确结果。

这些定位图案具有某一程度的可预测性。图2的地图描绘由A-GPS针对处于同一定位处的建筑物内部的若干WCD而确定的定位。如可看到，由WCD表示的图案对于每一WCD而不同。跟踪这些WCD给出以下印象：它们正在游荡越过行车道或进入相邻建筑物中，且在若干情况下，几乎在千米之外(在273处)。有可能WCD将进一步“游荡”(根据样本定位读数)，只是定位读数受WCD与网络内的扇区的通信约束。

图3A和图3B是描绘在携带来自图2的5个装置在外走动时跟踪所述装置的结果的地图。分散建筑物L附近的结果，尽管一些定位对应于WCD在建筑物L外的实际移动。其它结果进一步远离，但基于地图的文化特征，可看到所述结果反映定位的准确指示。举例来说，沿行车道(在335到338处)或在零售区域(在341处)中检测WCD。这些读数代表在户外取得的读数，其通常比从建筑物内取得的读数准确得多。

虽然所述地图可能是有趣的，但模糊性意味着(例如)为紧急服务提供的定位服务无法精确地定位WCD或更重要的正在发送遇险信号的用户。如果正在寻找较小的对象，那么定位服务所提供的信息仅指示所述对象也许在半个城区内，其对更精确地识别对象的定位的目的来说通常是不够的。

已使用速率仪器来检测定位，最值得注意的是在飞机上。速率仪器包含惯性参考平台和测量加速度、方向变化、速度变化、姿态变化等的类似仪器。一个实例是用于获得惯性空间中的平台的准确姿态、方向和位置信息的一组三轴陀螺仪和加速计。在给出包含原始位置的足够数据的情况下，有可能基于从速率仪器得出的速率测量值而确定对象的位置，其中对进动和类似误差作出校正。出于本发明的目的，“速率”意在指代运动和其它定位变化，包含加速度、速度和其它速度变化。

发明内容

能够与多用户无线订户网络通信的无线装置提供关于对象的定位数据。无线装置包含无线通信电路、地理定位读取电路、局部定位装置以及响应于地理定位电路和局部定位数据的控制电路。地理定位读取电路获得关于对象的地理定位数据，且局部定位装置解析局部定位数据。控制电路响应于地理定位电路，以基于地理定位数据而提供地理定位的指示，且响应于局部定位数据而用局部定位数据来补充地理定位数据。

在特定配置中，无线装置能够用局部定位数据来修改地理定位数据，或提供关于对象的地理定位数据的相对读数。多用户订户网络可用于传送对发射可用对象识别的局部信号的请求。

能够与多用户无线订户网络通信的无线装置可用于提供定位数据，其中所述装置包含局部定位装置和控制电路。局部定位装置提供局部定位数据。控制电路响应于预定事件而提供局部定位数据。局部定位数据允许用局部定位数据来扩充网络所提供的地理定位数据。

控制电路可响应于外部信号或感测到的作为预定事件的条件信号。在一种配置中，预定事件用于激活能够提供关于对象的地理定位数据的地理定位电路。

所述技术可用于检测与定位有关的第一事件，例如加速度或无线电信号。响应于事件的检测，通过激活GPS或其它对地理定位的监视而提供地理定位数据。地理定位用于检测与定位有关的第二事件。举例来说，通过多用户订户无线网络来提供关于一个或两个地理定位事件的数据。

通过获得地理定位数据、获得地理定位数据的可靠性特性的指示、确定对局部定位数据的需要、部分地基于降到预定标准以下的可靠性特性，来从移动对象获得定位数据。在需要局部定位数据的情况下，在不存在此局部信标信号，且需要局部定位数据的情况下，发射对局部信号的请求。

下文将进一步详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

将根据下文所陈述的结合图式而进行的详细描述更加明白本发明的特征和性质，在图式中，相同参考符号始终对应地识别，且其中：

图1是描绘由A-GPS针对建筑物内部的WCD而确定的定位的地图。

图2是描绘由A-GPS针对若干WCD而确定的定位的地图。

图3A和图3B是描绘由A-GPS如在相邻区域内跟踪时所确定的定位的地图。

图4展示适于为定位服务提供补充数据的WCD。

图5是适于跟踪对象的跟踪WCD的示意性框图。

图6是展示A目标WCD和跟踪WCD的操作的流程图。

图7是展示用于提供定位数据的指示的设备的功能配置的图。

图8是展示用于提供关于WCD的定位的信息的设备的功能配置的图。

具体实施方式

词“示范性”在本文中用于表示“充当实例、例子或说明”。本文描述为“示范性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例优选或有利。本文使用词“实例”来表示“非限制性实例”。本文所提供的每一实例是仅一个实施例的说明；可能存在许多其它实施例，且所提供的实例不应被解释为限制原本较广的类别。

多模式跟踪

当正定位被跟踪的装置时，可使用多模式跟踪操作，通过使用网络定位服务来确定广域定位。在到达由广域定位识别的定位后，被跟踪的装置可重新配置成局部信标模式，且响应者可跟随信号的强度和方向，直到到达检测到或找到项目的位置为止。

在一种配置中，待跟踪的目标WCD由跟踪WCD识别，且关于目标WCD的定位而查询网络。如果网络具有WCD的定位信息且所述定位信息被认为是当前的，那么将信息发射到跟踪WCD。所述WCD可经配置以便通过启用WCD的定位功能来响应来自跟踪WCD的招呼信号，且从而提供定位数据。经由网络访问定位数据，且将其作为广域定位数据提供给跟踪WCD。

提供给跟踪WCD的广域定位数据具有准确性限制。被跟踪的WCD响应于被查询，发射能够被局部跟踪的至少一个信标信号。因此，如果广域定位数据在接收信标信号所必要的程度上足以识别被跟踪的WCD的定位，那么可使用信标信号来更精确地定位被跟踪的WCD。

有可能允许被跟踪的WCD保持静止，直到发射被关注为止。以此方式，假定被跟踪的WCD在预定接收区域内，因为由WCD周期性地接收到的信号，或因为假定WCD不可能移动超过预定区域。这允许被跟踪的WCD在延长的时间周期内保持活动，而无过量的电池消耗，且不发射大量的电磁能量。这目前用ELT发射器来完成，ELT发射器在通过加速或手动激活之前是静止的。类似地，GPS定位服务常保持不活动，除了在发出紧急呼叫时。还可选择性地激活额外的定位数据，使得定位服务和信标信号仅在预定条件下被激活。

由于提供给跟踪WCD的广域定位数据具有准确性限制，因此额外的局域数据定位信息可允许WCD进一步扩充其定位数据。当在户外时，WCD可使用来自例如GPS等广域定位的已知良好参考点来建立参考点。接着，在到室内后，WCD可使用所述参考定位以及从WCD中的速率感测电路得出的局部定位数据来增加在室内可得的广域定位数据的精确性。

有效数据

再次参看图1，在某一点处，WCD103在建筑物L外部，且在所述定位处提供接收。在WCD103在定位130处进入建筑物L的情况下，最近已知的可靠定位信号将已被接收到；然而，还有可能不存在此参考。在任一情况下，可确定较小区内的数据点(标记为135)比(例如)数据点125更可能有效。通过使用区135内的数据点群集，可使有效点的加权平均值比所有数据点均被接受的情况更可靠。如果关于WCD103的移动的进一步数据变为可用，那么此移动可与受限区(例如区135)匹配。

定位数据的扩充

除辅助式GPS(A-GPS)之外，通过使用关于WCD的进一步信息来扩充装置定位。由于通常可确定GPS或其它定位数据的可靠性，因此定位的确定可考虑所述可靠性。

可将广域定位数据的准确性提供给跟踪WCD，或可使用广域定位数据来盲目地访问被跟踪的WCD的大体定位。在任一情况下，通过使用速率感测来扩充定位数据。速率感测可包含任何惯性仪器，包含加速计、陀螺仪或其它感测装置。因此，如果WCD检测到与在建筑物L内的移动相当的速率，那么有可能推断出WCD不可能在千米之外。

另一方面，如果WCD在所覆盖的停车库中，那么WCD可能被携带到车辆中，且接着可行进远离千米之外。如果WCD能够检测速率，那么其可接受根据检测到的速率的对其检测到的定位的修改。在速率测量值为可靠的范围内，可精确地修改定位。

在加速的情况下，可限制精确确定速度的能力。这可用外部定位信息来扩充，包含GPS和来自与无线电网络的通信的信息。这允许WCD的速度在某一时间周期内被确定，同时允许测量速度的瞬时改变。这提供可用于提供定位数据的速度数据。

在另一配置中，使用广域定位数据来确定WCD的有效定位区。一股来说，可确定定位数据的准确性。在GPS地理定位的情况下，接收装置(WCD)能够基于其接收而提供定位信息的准确性的指示。这并不容纳由地理定位系统本身所导致的微小且实质的偏差；然而，此些系统的准确性通常是已知因素。在无线网络通信的情况下，无线网络还提供WCD的定位的指示。如由无线网络确定的定位可与地理定位系统所提供的定位匹配。在许多情况下，有可能基于无线网络所确定的定位数据而确定地理定位系统的有效性。

使无线网络信号所确定的定位与地理定位定位匹配的能力提供WCD的可能运动的指示。举例来说，如果用户进入封闭的停车库，那么WCD的基于卫星导航(例如，GPS)的最近已知的定位将为用户进入建筑物的定位，或也许用户曾在建筑物内部但已出来接收的定位。如果将WCD放置在车辆内部，那么WCD可能够接收卫星导航信号，或可被阻止接收此些信号。在任一情况下，针对WCD而确定的定位通常应与和WCD通信的网络所确定的定位匹配。

获得地理定位的两个独立测量值的平均值

如果使用两种独立方法来确定定位，那么可相加地使用所述方法，如将为确定两个装置之间的相对定位的情况，或可使用两种独立方法来建立非相对的确定或经加权的确定。非相对的确定用于使用网络资源或被跟踪的装置本身内的资源来提供更准确的确定。获得地理定位的两个独立测量值的平均值需要计算，其实例如下。

假定具有两种独立的方法来测量对象的地理定位，而且每一方法均无偏向，那么可使用测量样本的标准偏差来表示每一方法的测量准确性。这假定使用一种方法的许多样本的平均值是对象的真实定位。

在概率上，值的概率分布的标准偏差是其值的扩展范围的量度。标准偏差越小，值越“集中”，个别测量值在统计学上越准确。将标准偏差定义为方差的平方根。对于随机可变X，将方差定义为：

σ²＝E((X-E(X))²)    (1)

假定用于测量X的第一方法(“方法1”)因具有较低标准偏差(因此其较低方差)而更准确，因此第二方法(“方法2”)的测量方差为

${\mathrm{\σ}}_2^2=k*{\mathrm{\σ}}_1^2(k>1)---\left(2\right)$

接着选择加权平均值来基于来自方法1和方法2的读数而计算定位：

X′＝w*X₁+(1-w)*X₂.(0＜w＜1)    (3)

目标是选择“最佳”权数w，其将使以下标准偏差减到最小

σ^′2＝E((X′-E(X′))²)＝E((w*X₁+(1-w)*X₂)-E(w*X₁+(1-w)*X₂))²)

                                                        (4)

＝E((w*(X₁-E(X₁))+(1-w)*(X₂-E(X₂)))²)

σ^′2＝E(((w*(X₁-E(X₁)))²+((1-w)*(X₂-E(X₂)))²+2(w*(X₁-E(X₁))*(1-w)*(X₂-E(X₂)))    (5)

σ^′2＝E(((w*(X₁-E(X₁)))²)+E(((1-w)*(X₂-E(X₂)))²)+2*E(w*(X₁-E(X₁))*(1-w)*(X₂-E(X₂)))    (6)

在假定方法1和方法2是独立的情况下，

E(w*(X₁-E(X₁))*(1-w)*(X₂-E(X₂)))＝w*(1-w)E((X₁-E(X₁))*(X₂-E(X₂)))＝0    (7)

σ^′2＝E(((w*(X₁-E(X₁)))²)+E((1-w)*(X₂-E(X₂)))²)    (8)

σ^′2＝w²*E((X₁-E(X₁))²)+(1-w)²*E((X₂-E(X₂))²)    (9)

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=w^2*{\mathrm{\σ}}_1^2+{(1-w)}^2*{\mathrm{\σ}}_2^2---\left(10\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=w^2*{\mathrm{\σ}}_1^2+{(1-w)}^2*k*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(11\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=(w^2+{(1-w)}^2*k)*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(12\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=(w^2+(1-2*w+w^2)*k)*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(13\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=((1+k)*w^2-2*k*w+k)*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(14\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=(1+k)*(w^2-\frac{2*k}{1+k}*w+\frac{k^2}{{(1+k)}^2})*{\mathrm{\σ}}_1^2+\frac{1}{(1+k)}*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(15\right)$

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=(1+k)*{(w-\frac{k}{1+k})}^2*{\mathrm{\σ}}_1^2+\frac{1}{(1+k)}*{\mathrm{\σ}}_1^2---\left(16\right)$

为了最小化，应将w的值选择为等于.因此.

${\mathrm{\σ}}^{\′2}=\frac{1}{(1+k)}*{\mathrm{\σ}}_1^2.---\left(17\right)$

这适用，因为假定

$k>1,{\mathrm{\&sigma;}}^{\&prime;2}<{\mathrm{\&sigma;}}_1^2---\left(\mathrm{18,19}\right)$

换句话说，通过对来自两个独立测量值的结果进行加权平均，能够实现比更加好的测量方法可个别地实现的结果更准确的结果。举例来说，在再现较低标准偏差的结果中实现较小方差。

通过使用独立的测量，有可能控制样本的标准偏差，以便建立有效定位坐标区。如果用于确定定位的方法(例如GPS)丧失其定位能力，那么所述方法被视为提供定位能力丧失之前的预定可靠性的测量。此时，可任意地建立初始有效定位坐标区。可使用变化的测量来确定建立有效定位坐标区中的变化的因素。此变化的测量可为与有效定位坐标区相关的速率、加速度或另一指示。可将变化的测量或定位的单独独立测量或另一测量用作第二种独立方法来确定定位。可使用有效定位坐标区来控制定位的测量的标准偏差。

还可使用进一步数据来建立有效定位坐标区。举例来说，移动的车辆中的WCD有可能通信经过无线网络中的不同扇区，而建筑物中的通信扇区是有限的。在此些情况下，根据对网络通信的接入，认为定位坐标有效。

可实施加权平均来确定定位。加权平均是对来自两种完全独立的方法的最终定位读数求平均的方式。举例来说，第一种方法将取得户外GPS读数，且基于来自速率传感器的测量值而添加随时间的定位改变。另一种方法将使用基于网络的定位，例如三角测量，其将提供同一最终位置的定位信息。

两种方法均具有其自己的测量误差，且可独立地使用。基于技术的类型，可以统计方式量化所述测量误差。通过使用加权平均方法，有可能实现统计上好于另一技术的结果。通过谨慎地选择权数，如等式(1)到(19)所示范，有可能提供对定位确定的准确性的改进。

跟踪操作的多个模式

网络定位服务可包含从被跟踪的装置在蜂窝式网络上的具有GPS能力的跟踪和报告能力提供的定位信号。此系统将本方法与局部信标方法进行组合，以方便在你已经在项目数英尺内时找到所述项目。此模式也可用于在GPS坐标具有较差准确性的室内找到项目或人，例如找到已呼叫紧急号码(911、999、102)的人，或陷于困境的紧急响应者(例如，消防员)。

多模式操作将(例如)通过经由蜂窝式网络以装置发射信标的局部跟踪模式提供GPS定位报告来组合长距跟踪，所述信标还可在数英尺或更长的距离内可听、可检测到。手持式装置可接收且因此通过位置报告且通过基于信号的强度和方向的RDF技术来引导人找到被跟踪的装置。可根据命令或响应于预定事件来切换装置的局部或远程模式。装置还能够同时在两种模式下操作。局部跟踪模式可包含可调节的信号强度和频率，以辅助不同环境下的跟踪。用于接收跟踪信息的装置还可经组合，且也具有两种模式。

此被跟踪的装置还可并入有例如先前所描述的LDC技术的技术，以节约电池电力。这允许装置将不同的功率循环模式与不同的操作情况进行组合，或通过改变循环模式来响应定位事件。

可跟踪装置的配置

图4展示适于为定位服务提供补充数据的WCD400。可在跟踪被认为对(例如)应急人员、必须对其进行跟踪的人、宠物和无生命的对象来说是合乎需要的任何情况下使用WCD400。WCD包含处理器411、用于无线通信的空中接口413、例如GPS415的地理定位电路以及归属信标电路417。额外电路可包含事件传感器425以及辅助信号检测装置429。

事件传感器425可为速率仪器，例如运动检测器、加速计、陀螺仪速率传感器、罗盘装置或这些装置的组合。这使得WCD400能够“知道”其是否已移动，且在提供来自事件传感器425的足够数据的情况下，“知道”移动了多远以及在哪一方向上移动。辅助信号检测装置429还能够检测由信号触发的事件。所述信号可存在于门口处或类似的地方，或可由外部跟踪装置发射。由事件传感器425、辅助信号检测装置429或通过与有效定位坐标区或地理围栏相关的指示来启用局部和/或远程跟踪模式。

在WCD400由宠物使用的情况下，事件传感器425和辅助信号检测装置能够检测宠物的移动。这可用于用信号通知宠物到户外区域的移动，或允许宠物的WCD响应跟踪装置。WCD400能够根据一组预定标准来发射定位数据。通过限制WCD400根据其而发射定位数据的标准，来节约电池电力。如果WCD400将提供定位数据，但仅在预定条件下提供，那么WCD400必须能够响应事件；否则WCD将必须保留在活动通信模式，且提供定位确定。这些定位确定和发射在电池使用方面是高代价的，且因此事件传感器425用于允许WCD在预定事件之前保留在静止模式。

可在事件传感器425感测到内部事件(例如加速)后或响应于对归属信号的外部请求而激活归属信标电路417。当然必须接收外部请求，因此事件传感器425必须至少能够将WCD400切换到接收模式。

如果提供WCD来用于监视宠物，那么WCD400可在宠物已移动到户外预定安全区域时提供定位数据。如果宠物移动超过安全区域，那么数据足以指示定位，且可通知宠物看管人。这可通过宠物的WCD经由无线网络将信号发送到看管人，或通过看管人接收经由无线网络提供的指示宠物的WCD400的定位的跟踪信号来实现。当宠物在安全区域中时，没有必要提供对宠物的此监视，且因此WCD的激活限于特定事件。这减少了电池使用，因为事件传感器425用于允许WCD在预定事件之前保留在静止模式下。另一方面，有可能为WCD400提供接收模式，使得WCD400可在首先没有感测到除跟踪请求之外的事件时响应跟踪请求。

检测定位事件的能力允许监视WCD400的多个模式。第一监视等级与WCD400的第一状态相关联，WCD400在未提供数据的情况下可完全静止。第一监视等级可为除了检测等待定位事件之外完全不监视。第二监视等级由与定位有关的第一事件的检测起始。第三检测等级与和定位有关的第二事件的检测相关联。可在检测到至少一个定位事件后提供警告信号。

如果(例如)使用WCD400来监视宠物或小孩，那么第一监视等级可为预定安全区域，例如在房子内。第二监视等级可为(例如)指定的锻炼区域或被围起的区域。宠物在此情况下被WCD400监视，且用户具备宠物在指定区域中的定位或宠物在指定区域中的状态的指示。可响应于检测到第一事件而提供警告，以通知看管人宠物已移动到外部。第三检测等级导致看管人被警告，且具备定位信息。因此，代替于主动监管宠物，看管人具备关于宠物在何处的信息，且在宠物离开指定区域的情况下得到通知。

跟踪装置配置

图5是适于跟踪对象(例如WCD400)的跟踪WCD500的示意性框图。跟踪WCD500包含处理器511、用于无线通信的空中接口513、例如GPS515和显示器519的地理定位电路。跟踪WCD500还包含无线电探向器(RDF)527，其能够确定归属信标(例如来自与WCD400相关联的归属电路417的归属信标)的相对定位。跟踪WCD500能够接收目标WCD(例如WCD400)的定位的指示，当然，其取决于此数据的可用性，且能够显示目标WCD相对于其自身定位(表示跟踪WCD500的定位)的定位。跟踪WCD可发出归属信标请求，目标WCD400对其作出响应，且发射归属信标，从而使得无线电探向器527能够定位目标WCD400。虽然接收到的目标WCD400的定位和跟踪WCD500的定位取决于例如GPS和无线电网络进行的定位确定等定位服务，但无线电探向器527能够基于信号传播空值和信号强度来提供至少相对方向。一股来说，来自定位服务的数据与无线电探向器的组合足以定位对象。

操作

图6是展示目标WCD400和跟踪WCD500的操作的流程图。目标WCD400正常处于静止模式(步骤610)，在此期间，被跟踪的WCD提供很少或不提供通信。如果事件传感器425感测到移动(步骤613)或通过传递电子网关而被触发(步骤615)，那么目标WCD400开始提供定位信息(步骤621)。将此定位信息发射到无线网络(步骤622)，随后将所述定位信息传送到经授权的接受者(步骤623)。经授权的接受者可为其它WCD，例如跟踪WCD500，但也可包含其它接受者，例如具有连接到网络的计算机的用户。在实例中，初始事件将目标WCD放在被视为安全的指定区内(步骤631)，例如将狗放在指定的户外区域中。向接受者提供目标WCD的定位作为二级目标指示(步骤632)。所述指示被视为“二级目标指示”或“二级返回”，因为检测到的定位的指示是部分地基于目标所提供的二级数据，例如目标的识别码、而不是目标的直接检测。

二级目标指示使得具有跟踪WCD500或其它监视器的用户能够监视(步骤641)目标WCD400。这使得用户能够提供对目标的某一等级的监视；然而在此阶段，目标的状态是目标WCD400位于指定区中。可提供报警指示(步骤642)，其指示目标在主动监视区域(指定区)中。如果目标WCD400移动到指定区外(步骤645)，那么提供第二报警指示(步骤646)，其指示目标WCD400已离开指定区。此时，用户可采取任何必要行动。这可在从增加的观察到补救活动的范围内。在不是正在观察对象的情况下，用户可使用跟踪WCD500来获得额外的定位信息(步骤651)。跟踪WCD500基于接收到的定位数据来提供上文所提及的相对定位。如果必要的话，跟踪WCD500可发出对目标WCD400的请求(步骤655)，以发射归属信标(步骤656)，以通过跟踪WCD500来辅助定位。由于被跟踪的WCD400处于安全区域外的状态很可能是已知的，因此被跟踪的目标WCD400可起始归属信标的发射(步骤658)，而不等待来自跟踪WCD500的请求。目标WCD 400对发射归属信标的请求(步骤655)的响应(步骤656)在目标对象甚至在安全区域中也本质上难以定位的情况下也是有利的。

在某点，被跟踪的WCD400将开始丧失电池电力(步骤681)。被跟踪的WCD400可经编程以与LDC标准一致地减少其电池消耗(步骤683)。这允许跟踪数据的延长的发射(步骤684)，尽管是以减小了的等级。

返回参看图4，如果事件传感器425能够检测运动或运动变化，那么WCD 400还能够提供对移动经过具有定位服务的减小的可用性的某一点的指示。举例来说，如果WCD400检测到其定位数据是不可靠的，那么加速计可检测速度的变化。这基于最近已知的定位和从所述最近已知的定位检测到的移动而提供对WCD400的定位的指示。当然，以事件传感器425进行速率感测的增加的完善度来改进所修订信息的准确性。事件传感器425可为速率仪器，例如运动检测器、加速计、陀螺仪速率传感器、罗盘装置或这些装置的组合。

功能配置

图7是展示用于提供定位数据的指示的设备700的功能配置的图。设备700包含用于获得地理定位数据的装置703，其可为GPS、用于从外部装置接收GPS数据的电路或上述两者的组合。提供用于获得地理定位数据的可靠性特性的指示的装置705，其可为处理电路或用于从网络连接接收可靠性指示的接收器。在使用GPS来提供地理定位数据的情况下，所述GPS能够基于卫星获取、信号强度和从多个卫星信号接收到的数据的一致性而提供对信号的可靠性的指示。此可靠性数据可为内部的，如在设备700正被跟踪的情况下，或为外部的，如在跟踪装置的情况下，或为内部与外部的组合。包含用于确定对局部定位数据的需要的装置707，其范围可从手动输入到响应于条件的程序。用于确定所述需要的装置707还可为响应对局部定位数据的请求的接收器或发射此请求的发射器。设备700包含用于发射或获得局部信号的装置711，其可为局部信标发射或接收电路。局部信号是提供扩充数据以定位移动对象的一种方式。

在一种配置中，设备700在与移动对象且因此与被跟踪的装置分离时向设备的用户提供确定定位的能力。在替代配置中，设备700提供移动对象的定位数据，向外部装置提供足以用与移动对象分离的外部装置来确定对象的定位的数据。此将为跟踪装置。

图8是展示用于提供关于WCD的定位的信息的设备800的功能配置的图。所述设备包含：用于建立最近已知的陆地导航坐标的装置805、速率检测装置807、用于建立有效定位坐标区的装置811以及用于建立检测到的定位坐标的加权平均值的装置813。

用于建立最近已知的陆地导航坐标的装置805可为GPS装置或能够从无线网络接收外部GPS读数的接收器输出电路。速率检测装置807可为内部的(如是惯性参考平台的情况)，或可为能够通过网络接收惯性参考数据的电路。用于建立有效定位坐标区的装置811使用可靠的陆地导航数据以基于从用于建立最近已知的陆地导航坐标的装置805获得的最近已知的陆地导航坐标而获得有效定位坐标，且使用速率检测装置807的输出来获得定位坐标以修改可靠陆地导航数据的输出。用于建立检测到的定位坐标的加权平均值的装置813使用处于有效定位坐标区内的坐标。这可包含：建立已知陆地导航坐标作为初始定位；基于速率检测装置807的输出而建立有效定位坐标区，以作为初始定位的修改物；以及用于基于接收到的定位数据和有效定位坐标区而提供加权平均值的装置。

排除延伸超过预期结果的界外值也是有利的。这提供若干优点，包含排除包含使测量值失真的显著因素的样本；排除明显错误的样本；以及允许基于有可能更接近地表示实际定位的一连串结果进行计算。

总结

提供对一些实施例的先前描述，以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些实施例的各种修改，且本文所界定的一股原理可在不脱离本发明的精神或范围的情况下应用于其它实施例。举例来说，一个或一个以上元件可重新布置且/或组合，或可添加额外元件。另外，所述实施例中的一者或一者以上可由硬件、软件、固件、中间件、微码或其任一组合来实施。因此，不希望将本发明限于本文所示的实施例，而是将赋予本发明与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

已详细描述了本发明且参考本发明的实施例，将明白，在不脱离所附权利要求书中所界定的本发明的范围的情况下，修改和变化是可能的，包含添加元件或重新布置或组合或一个或一个以上元件。

本文所描述的技术和模块可由各种装置来实施。举例来说，可以硬件、软件或其组合实施这些技术。对于硬件实施方案，接入点或接入终端内的处理单元可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文所述的功能的其它电子单元或其组合内。

对于软件实施方案，可用执行本文所描述的功能的模块(例如程序、功能等)来实施本文所描述的技术。软件代码可存储在存储器单元中，且由处理器或解调器执行。存储器单元可实施于处理器内或处理器外，在实施于处理器外的情况下，存储器单元经由各种装置以通信方式耦合到处理器。

提供对所揭示实施例的先前描述，以使所属领域的技术人员能够制作或使用本文所揭示的特征、功能、操作和实施例。所属领域的技术人员可容易明白对这些实施例的各种修改，且本文所界定的一股原理可在不脱离其精神或范围的情况下应用于其它实施例。因此，不希望将本发明限于本文所示的实施例，而是将赋予本发明与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (15)

1.一种用于提供关于对象的定位数据的无线装置，所述无线装置包括：

无线通信电路，其能够与多用户无线订户网络通信；

局部定位装置，其能够提供关于所述对象的局部定位数据；以及

控制电路，其响应于用所述局部定位数据确定的预定事件而提供所述局部定位数据，所述局部定位数据使得能够用所述局部定位数据来扩充由所述网络所提供的地理定位数据。

2.根据权利要求1所述的无线装置，其进一步包括能够提供地理定位数据的地理定位电路。

3.根据权利要求1所述的无线装置，其中所述控制电路进一步响应于外部信号而提供所述局部定位数据。

4.根据权利要求1所述的无线装置，其中所述控制电路进一步响应于所感测到的条件信号而提供所述局部定位数据。

5.根据权利要求1所述的无线装置，其进一步包括地理定位电路，所述地理定位电路能够提供关于所述对象的地理定位数据，其中所述控制电路响应于作为所述预定事件的所感测到的条件信号。

6.根据权利要求1所述的无线装置，其进一步包括速率检测装置，借此，所检测到的速率激活对由所述网络提供的所述地理定位数据的接收。

7.根据权利要求1所述的无线装置，其进一步包括：

加速度检测装置；且

所述控制电路响应于所述加速度检测装置所检测到的加速度而激活所述地理定位电路和所述无线通信电路，以向所述多用户无线订户网络提供地理定位数据。

8.根据权利要求4所述的无线装置，其进一步包括：事件响应电路，所述事件响应电路响应于预定条件而提供对所述所感测到的条件信号的指示。

9.一种提供关于对象的定位数据的方法，所述方法包括：

与多用户无线订户网络通信；

提供关于所述对象的局部定位数据；

响应于用所述局部定位数据确定的预定事件来提供所述局部定位数据，所述局部定位数据使得能够用所述局部定位数据来扩充由所述网络所提供的地理定位数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括用地理定位电路提供地理定位数据。

11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括响应于外部信号而提供所述局部定位数据。

12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括响应于所感测到的条件信号而提供所述局部定位数据。

13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括提供关于对象的地理定位数据，以及响应作为所述预定事件的所感测到的条件信号。

14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括响应于预定条件而提供对所述预定事件的指示。

15.一种用于提供与对象有关的定位数据的设备，所述设备包括：

用于与多用户无线订户网络通信的装置；

用于提供与所述对象有关的局部定位数据的装置；

用于响应于用所述局部定位数据确定的预定事件来提供所述局部定位数据的装置，所述局部定位数据使得能够用所述局部定位数据来扩充由所述网络所提供的地理定位数据。