CN104541528B

CN104541528B - 用于映射移动设备的路线的方法、装置和系统

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Publication number: CN104541528B
Application number: CN201380044632.1A
Authority: CN
Inventors: R.普纳钱德兰; U.森古普塔; R.安迪亚潘
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2019-05-31
Anticipated expiration: 2033-08-26
Also published as: US20140088860A1; WO2014051907A1; US9182240B2; CN104541528A; EP2901723A4; EP2901723A1

Abstract

技术和机构用于提供信息以表示由移动设备穿越的路线。在实施例中，移动设备的导航逻辑确定除指定移动设备的位置的任何测地数据之外的情境数据。利用这样的情境数据，导航逻辑确定均针对由移动设备穿越的路线上的设备的相应位置的估计的序列。在另一实施例中，确定估计的序列包括独立于指定第一位置的任何测地数据而确定移动设备的第一位置的第一估计。表示这样的所确定的序列的路线信息包括针对第一估计的时间戳信息。

Description

用于映射移动设备的路线的方法、装置和系统

技术领域

本发明的实施例一般涉及导航系统。某些实施例更具体地涉及用于在所显示的地图中表示所穿越的路线的技术。

背景技术

现有移动设备提供导航功能以不同地标识当前设备位置，从用户接收指定期望的目的地的输入，并且向用户显示示出从当前位置到期望的目的地的建议路径。移动设备的导航系统典型地在用户朝向这样的期望的目的地导航时接收全球定位系统（GPS）信息。基于这样的GPS信息，导航系统更新描述当前设备位置和/或到期望的目的地的推荐路径的地图信息。典型地，推荐路径包括沿各种道路、高速公路、自行车道、人行道等等的一个或多个预定组成路径。

然而，现有导航系统的这样的功能在针对移动设备的用户的某些每日情形中具有极少用处或没有用处。例如，到访大型或复杂建筑物（例如购物中心、会议中心、医院等）的人相当常发现难以记住他们进入建筑物的路线和/或在某个时间段期间在建筑物内采取的路线。此外，这样的路线时常是任意的——例如其中用户在穿越之前或甚至在穿越期间并未计划路线——并且不遵循沿道路、人行道等的任何特定的预定路径（或预定组成路径）。另外，在这样的建筑物进行导航的人时常在事后才发现，他们想要返回他们不能记住或清楚指定的某个路线中间的位置或区域。例如，在商场或其它这样的建筑物中进行导航的人时常忘记将个人物品（诸如伞、钱包等）放在何处并且需要折回其路线，因为他们不记得在何时或何地他们丢失了其物品。更进一步地，在移动设备的用户在这样的建筑物中进行导航时，移动设备时常具有对GPS信号的不一致或不存在的访问。

当前导航和映射技术未能解决由诸如以上描述的那些之类的情形所致的各种问题。

附图说明

通过示例的方式而不是通过限制的方式在附图的各图中图示本发明的各种实施例，并且在附图中：

图1是图示了根据实施例的用于映射移动设备的路线的系统的元件的框图。

图2是图示了根据实施例的用于映射所穿越的路线的移动设备的元件的框图。

图3是图示了根据实施例的用于提供路线信息的导航单元的元件的框图。

图4是图示了根据实施例的用于表示由移动设备穿越的路线的方法的元素的流程图。

图5是图示了根据实施例的包括导航逻辑的移动设备的相应运动的矢量图的集合。

图6是图示了根据实施例生成的地图的元素的框图。

图7是图示了根据实施例的用于确定路线信息的计算机系统的元件的框图。

图8是图示了根据实施例的用于追踪移动设备的移动的方法的元素的流程图。

图9是图示了根据实施例的为其提供映射的移动设备的路线的框图。

具体实施方式

图1图示了根据实施例的用于映射移动设备的路线的系统100的元件。为了图示各种实施例的元件，示出在地理区域110中进行操作的系统100的某些元件。然而，地理区域110自身可以不是系统100的部分。地理区域110的大小、几何形状、位置和其它特征仅仅是说明性的，而不对某些实施例进行限制。

地理区域110可以包括一个或多个人造结构——例如包括商用、住宅、政府或诸如商店、办公室、商场、仓库等等之类的其它建筑物的一个或多个楼层的至少一部分。通过说明而非限制的方式，地理区域110可以包括具有各种房间114（例如商店、办公室等等）的楼层112a、112b和用于在楼层112a、112b之间的输运的扶梯118和/或电梯120。地理区域110可以包括一个或多个附加的或可替换的楼层、房间和/或其它这样的特征的各种组合中的任一个。在实施例中，地理区域110包括多个建筑的至少一部分。例如，地理区域110可以包括街道（例如包括一个或多个城市街区）、校园、住宅开发、工业园区等等。此外或可替换地，地理区域110可以包括任何各种室外元素。

系统100可以包括移动设备130，其在某个时间段期间，穿越至少部分地处于地理区域110内的某个路线。移动设备130可以包括任何各种有无线能力的设备，包括但不限于，智能电话、平板、笔记本、手持式游戏控制台、掌上计算机、膝上型计算机等等。移动设备130可以包括用以与系统100的一个或多个计算机网络（诸如说明性网络140）无线通信的电路逻辑。此外或可替换地，移动设备130可以包括用以与蜂窝电话网络（未示出）通信的无线电话电路。此外或可替换地，移动设备130可以包括用以与诸如NAVSTAR全球定位系统（GPS）之类的卫星导航系统（未示出）通信的逻辑。

网络140可以包括一个或多个计算机网络的各种组合中的任一个。例如，网络140可以包括局域网（LAN）——例如虚拟LAN（VLAN）或无线LAN（WLAN）——广域网（WAN）、云网络、因特网等等。移动设备130与网络140之间的无线通信可以遵照电气与电子工程师协会（IEEE）802.11,1999或后续规范（例如其中通信是与Wi-Fi兼容的）。此外或可替换地，这样的无线通信可以遵照蓝牙特别兴趣组（SIG）公司的Bluetooth®标准（诸如蓝牙规范v1.1,2002或后续版本）、无线吉比特联盟的WiGig规范（诸如WiGig版本1.0规范，2009）、国际电信同盟的国际移动电信-2000（IMT-2000）规范之一（诸如3G移动通信标准）、4G移动通信标准之一（诸如WiMAX论坛的移动WiMAX标准和/或3GPP的LTE标准）等等。根据各种实施例，移动设备130的无线通信可以遵照任何各种附加的或可替换的无线通信规范。

为了说明各种实施例的某些特征，图1示出说明性场景，其中移动设备130穿越任意路线150——例如在携带移动设备130的用户在楼层112a、112b上沿位置序列行进时。例如，路线150的穿越可以包括移动设备130从位置155a移动通过楼层112a上的各种位置，经由扶梯118上升至楼层112b，进入楼层112b上的房间114之一，并且经由电梯120下降至楼层112a上的位置155n。然而，路线150可以包括任何各种附加的或可替换的路径、位置等。

根据不同实施例，系统100可以提供用于实现路线150在针对地理区域110的地图的显示中的表示的机制和/或技术。作为说明而非限制，系统100的一个或多个元件可以生成针对路线150的这样的表示的路线信息，其中这样的路线信息是基于称为情境数据的部分。术语“情境数据”，如本文所使用的，指描述与移动设备的某个位置相关联的情境的数据，其中这样的情境不同于位置本身。情境可以包括描述或以其它方式至少部分地指示移动设备130对路线150的穿越的——例如移动设备130、地理区域110的一个或多个元素等等的——特性。情境数据可以例如是除指定移动设备130的位置的任何测地数据（例如纬度、经度、高度或其它这样的坐标值）之外的数据。这样的情境数据可以充当供系统100估计移动设备130的位置的至少一个基础。

在实施例中，网络140为移动设备130提供对地图信息资源160的访问，其可以帮助映射移动设备130的一个或多个位置。地图信息资源160可以包括服务器、接入点（例如无线路由器）、台式计算机、移动设备或与移动设备130交换与在地图中表示路线150相关联的一个或多个通信的其它这样的装置中的一个或多个。

例如，地图信息资源160可以包括用以为移动设备130提供描述地理区域110的地图（例如，诸如可能由Google Maps^TM、MapQuest或者这样的映射服务提供的一个）的服务器。此外或可替换地，地图信息资源160可以为移动设备130提供情境数据和/或移动设备130利用其来计算情境数据的一个或多个信号。一些情境数据可以包括由移动设备130确定的用于其它情境数据的后续评估的参考情境数据。

此外或可替换地，地图信息资源160可以存储基于情境数据而生成的路线信息——例如，其中路线信息被存储以用于在所显示的地图中的路线150的一些后续表示。根据不同实施例，地图信息资源160可以包括任何各种附加的或可替换的资源以不同地促进路线150的映射。在实施例中，移动设备130和地图信息资源160参与协作网络（例如云网络、众包（crowdsourcing）网络等等）。

在路线150的穿越期间，移动设备130可以与位于地理区域110内的一个或多个设备交互。这样的交互可以例如促进要在映射路线150中使用的情境数据的传送、计算或其它确定。作为说明而非限制，地理区域110可以包括由说明性设备116a、116b表示的一个或多个信标设备以不同地交换指示移动设备130对设备116a、116b中的每一个的接近度的信号。这样的信号可以是用于估计（例如通过三角测量）移动设备130在路线150上的位置的至少一个基础。用于评估设备接近度和/或基于这样的接近度的三角测量的技术可以是根据一个或多个常规技术，并且可以不对某些实施例进行限制。

图2图示了根据实施例的用于提供表示所穿越的路线的地图的移动设备200的元件。移动设备200可以例如包括移动设备130的一些或全部特征。在实施例中，移动设备200操作为诸如系统100之类的联网系统的部分。移动设备200可以包括有无线能力的智能电话、平板、笔记本等等。在实施例中，移动设备200包括其中集成有GPS导航组件或其它有无线能力的硬件的汽车或其它交通工具。

移动设备200可以包括用以（例如经由包括在移动设备200中或耦合到移动设备200的一个或多个天线265）提供一个或多个类型的无线通信的无线接口250。无线接口250可以包括用以接收和/或发射与诸如网络140之类的网络的无线通信的电路逻辑。移动设备200还可以包括通信逻辑240（例如硬件、固件和/或执行软件的各种组合中的任一个）以引导或以其它方式控制经由无线接口250的通信。作为说明而非限制，通信逻辑240可以包括利用处理器和存储器（未示出）运行的web（网络）浏览器或其它应用，其下载移动设备200位于其中或者预计位于其中的地理区域的地图。

移动设备200可以包括导航单元210（例如包括硬件、固件和/或执行软件的各种组合中的任一个）以向移动设备200的用户提供导航功能。移动设备200可以包括常规卫星导航逻辑，诸如GPS接收器，其包括在导航单元210中或以其它方式对导航单元210可访问。在实施例中，导航单元210提供附加功能以补充或扩展这样的常规卫星导航逻辑。

作为说明而非限制，导航单元210可以确定描述由移动设备200穿越的路线的信息。可以至少部分地基于导航单元210检测移动设备200正在穿越所讨论的路线的指示来执行这样的路线信息的确定。例如，导航单元210可以响应于检测到移动设备200沿路线的运动而估计移动设备200的一个或多个位置。此外或可替换地，导航单元210可以响应于检测到卫星导航资源的不可用（例如其中GPS信号丢失或落至低于某个阈值强度水平）而估计移动设备200的这样的一个或多个位置。

在实施例中，这样的路线信息可以用于生成路线在地图中的表示。这样的地图可以在移动设备200的显示器220上呈现，尽管某些实施例在这方面不受限。在实施例中，所穿越的路线不是预定路线。例如，移动设备200可以不具有对在移动设备200对路线的穿越之前明确指定路线的任何数据的访问。

为了帮助绘制路线的穿越，导航单元210可以确定均针对移动设备200在路线上的相应位置的估计的序列。确定针对移动设备200的这样的位置估计的序列可以例如包括导航单元210基于除指定移动设备200的位置的任何测地数据之外的情境数据而确定一个或多个这样的位置估计的每一个。例如，导航单元210可以独立于指定移动设备200的第一位置的任何测地数据而计算该第一位置的第一估计。

在实施例中，导航单元210生成描述这样的位置估计的所确定的序列的路线信息。可以例如向移动设备200的储存260提供这样的路线信息。储存260可以例如包括诸如固态驱动器、盘驱动器、闪速存储器等等之类的一个或多个计算机可读储存介质的各种组合中的任一个。此外或可替换地，可以从移动设备200向远程网络储存资源无线地发送这样的路线信息。

移动设备200可以包括用于确定情境数据的一个或多个机构，所述情境数据是用于导航单元210确定一个或多个这样的位置估计的基础。例如，移动设备200可以包括耦合到导航单元210的一个或多个传感器230，一个或多个传感器230提供情境数据和/或用于计算情境数据的一个或多个信号。在实施例中，一个或多个传感器230包括诸如陀螺仪、加速度计、计步器等等中的一个或多个之类的惯性传感器硬件。这样的惯性传感器硬件可以向导航单元210传送指示在要映射的路线的穿越期间移动设备200的移动的信号。导航单元210可以处理这样的信号以确定描述情境的情境数据——例如移动设备200的速度、移动设备200的旋转、移动设备200的移动方向、移动设备200的加速度等等中的一个或多个。

此外或可替换地，一个或多个传感器230可以包括环境传感器硬件以评估地理区域的一个或多个环境条件。作为说明而非限制，一个或多个传感器230可以包括用以检测在某个时间点靠近移动设备200的环境的光照条件的环境光传感器、图像传感器或其它这样的硬件。此外或可替换地，一个或多个传感器230可以包括用以检测在这样的环境中的一个或多个声音的麦克风或其它这样的硬件。此外或可替换地，一个或多个传感器230可以包括用以检测这样的环境的大气压强的气压传感器或其它这样的硬件。此外或可替换地，一个或多个传感器230可以包括用以检测诸如真北或磁北之类的参考方向的罗盘传感器。在一个实施例中，这样的罗盘传感器可以集成到陀螺仪传感器中。根据不同实施例，一个或多个传感器230可以包括任何各种附加的或可替换的环境传感器。

在某些实施例中，移动设备200可以经由无线接口250从一个或多个联网资源接收情境数据（和/或用于确定情境数据的信号）。作为说明而非限制，移动设备200可以检测从地理区域中的另一设备发送的信标或其它信号，信标或其它信号指示移动设备200和另一设备与彼此的接近度。此外或可替换地，移动设备200可以从另一设备接收指定另一设备的位置的数据——例如测地数据。移动设备200可以此外或可替换地接收描述地理区域的环境特性的参考情境数据。作为说明而非限制，这样的环境特性可以包括光照特性、声音特性、大气压强特性中的一个或多个。这样的参考情境数据还可以标识特性与地理区域的一个或多个特定位置（例如子区域）的关联。

在实施例中，使情境数据经由众包、云计算和/或任何各种其它协作网络技术对移动设备200无线可用。例如，移动设备200可以操作为协作网络中的耦合到彼此的多个设备之一——例如多个设备包括一个或多个其它移动设备、服务器等等。在不同时间和/或同时地，一个或多个这样的协作设备可以不同地位于地理区域中——例如在不同楼层、房间、电梯、扶梯等。协作设备可以被配置成与彼此合作以使得导航单元210能够在估计移动设备200的位置方面潜在地更有效。作为说明而非限制，一个或多个协作设备可以被配置成收集和提供情境数据——例如包括诸如环境光照数据、环境声音数据、环境大气压强数据等等之类的参考情境数据。在实施例中，提供云计算、众包或其它协作服务的服务器可以传送所提供的情境数据以用于导航单元210估计移动设备200的位置。因此，移动设备200可以被视为协作网络服务的客户端设备，其中情境数据收集的一个或多个任务被外包给协作网络的其它客户端设备和/或服务器设备。

在实施例中，移动设备200可以将由移动设备200本地确定的情境数据与从协作网络提供的参考情境数据比较。基于这样的比较，移动设备200可以检测到所穿越的路线的位置处于对应于参考情境数据的子区域内。可以至少部分地基于这样的检测来计算这样的位置的估计——例如其中所标识的子区域补充惯性情境数据以用于估计的计算。

图3图示了根据实施例的提供用于在地图中表示路线的信息的导航单元300的元件。在实施例中，导航单元300在诸如移动设备200之类的设备中操作。例如，导航单元300可以包括导航单元210的一些或全部特征。

在实施例中，导航单元300包括情境处理器逻辑310以确定指示包括导航单元300的移动设备对路线的穿越的情境数据。例如，情境处理器逻辑310可以接收包括情境数据的一个或多个值和/或情境处理器逻辑310在计算情境数据中所使用的一个或多个信号的输入305。一些或全部输入305可以从移动设备的一个或多个传感器（例如，诸如传感器230）提供。

例如，输入305可以包括来自移动设备的一个或多个惯性传感器的信息。这样的惯性信息可以描述移动设备的运动的速度、方向、加速度、旋转和/或其它特性。可替换地或此外，一些或全部输入305可以从移动设备的一个或多个环境传感器提供。例如，输入305可以此外或可替换地包括描述在某个时间点本地于移动设备的环境的一个或多个特性（例如环境光条件、一个或多个声音、大气压强等等）的信息。

在实施例中，输入305包括例如从具有移动设备的协作网络中的一个或多个设备提供的参考情境信息。作为说明而非限制，输入305可以此外或可替换地标识参考环境条件，包括例如，参考光照条件、参考声音、参考大气压强等等。输入305还可以标识如对应于特定参考环境条件的地理区域内的一个或多个位置——例如特定子区域。

情境处理器逻辑310可以从输入305确定除指定移动设备的位置的任何测地数据之外的情境数据。可以例如响应于这样的测地数据的一个或多个源（例如GPS或其它这样的卫星导航系统的资源）对导航单元300不可用而确定这样的情境数据。

导航单元300还可以包括用以估计移动设备所穿越的路线的估计逻辑320。例如，估计逻辑320可以确定均针对设备在路线上的相应位置的多个估计的序列。确定这样的序列可以例如是基于对穿越的检测——例如响应于情境处理器逻辑310检测到移动设备在某个最小阈值水平之上的移动。

所估计的位置的序列的确定可以包括估计逻辑320利用情境数据的一个或多个值而确定移动设备的第一位置的第一估计。例如，可以独立于指定第一位置的任何测地数据来计算第一估计。估计位置序列中的位置可以包括估计逻辑320估计从序列中的在先位置的移动的长度和方向。估计逻辑320可以基于所估计的长度和方向而计算指定对应于从序列中的在先位置的所估计的移动的位置的测地数据——例如纬度值和经度值。

导航单元300还可以包括路线映射器逻辑330以生成针对地图中所确定的位置序列的表示的路线信息335。作为说明而非限制，路线信息335可以将多个位置估计连续链接为序列。此外或可替换地，路线信息335可以包括特定于一个或多个相应位置估计的元数据。这样的元数据可以例如包括标识移动设备处于（或靠近）路线的对应估计的位置的日期和/或时间的时间戳信息。这样的时间戳信息可以包括于在所显示的地图中示出的所穿越的路线的表示中。

图4图示了根据实施例的用于表示由移动设备穿越的路线的方法400的元素。可以执行方法400以表示由诸如移动设备200之类的设备穿越的路线——例如路线150。在实施例中，方法400由导航单元300执行。

方法400可以包括，在410处，确定指示设备对路线的穿越的情境数据。在实施例中，在410处所确定的情境数据是除指定设备的位置的任何测地数据之外的数据。例如，这样的情境数据可以包括指定移动设备的运动特性的惯性数据。可替换地或此外，情境数据可以描述在某个时间点包括或靠近移动设备的地理区域的环境条件。在实施例中，在410处确定的情境数据包括诸如经由协作网络提供给移动设备的参考情境数据。

方法400还可以包括，在420处确定均针对设备在路线上的相应位置的多个估计的序列。在实施例中，基于设备对路线的穿越的检测在420处确定序列。在420处的确定可以包括利用情境数据的一个或多个值确定设备的第一位置的第一估计，其中独立于指定第一位置的任何测地数据而确定第一估计。可以例如响应于移动设备检测到测地数据的源（例如卫星导航资源）不可用而执行420处对序列的确定。

方法400还可以包括，在430处提供用于在设备的显示器中表示所确定的序列的路线信息。路线信息可以例如包括标识针对序列的给定位置估计的在序列中邻近的另一位置估计的信息。此外或可替换地，路线信息可以包括要包括在路线的所显示的表示中的时间戳信息。这样的时间戳信息可以例如指定当移动设备处于或者靠近对应于这样的时间戳信息的位置时的时间（例如时间段）。在实施例中，在430处提供的路线信息扩增由移动设备下载或以其它方式访问的地图信息。例如，这样的地图信息可以被扩增以用于地图的所得到的显示进一步包括所穿越的路线的图形表示。

图5表示可以在根据实施例映射的路线的穿越期间发生的移动设备的各种运动500、510、520、530、540。运动500、510、520、530、540均在图5中关于移动设备的x轴502、y轴504和z轴506示出。给定轴（例如z轴506）可以对应于移动设备的移动的垂直（例如向上和/或向下）线。

可以例如通过移动设备的一个或多个惯性传感器来不同地检测运动500、510、520、530、540中的一些或全部。在实施例中，诸如导航单元300的电路逻辑之类的电路逻辑可以确定包括描述这样的运动的一个或多个值的情境数据。在实施例中，这样的情境数据可以用于估计移动设备所穿越的路线的一个或多个位置。

运动500包括移动设备绕x轴502、y轴504和z轴506中的一个或多个的旋转。移动设备可以例如包括检测运动500的一个或多个陀螺仪传感器。在实施例中，一个或多个陀螺仪传感器可以被配置成追踪移动设备的旋转运动500期间的某个参考方向508。作为说明而非限制，参考方向508可以对应于真北。此外或可替换地，可以至少部分地通过移动设备的罗盘来追踪参考方向508——例如其中参考方向508对应于磁北。

运动510可以包括移动设备在水平方向（例如在由x轴502和y轴504形成的平面中的某个方向）上的加速度515。在实施例中，通过移动设备的加速度计、计步器或其它这样的线性运动传感器来检测运动510。诸如导航单元300的电路逻辑之类的电路逻辑可以估计由于加速度515所引起的移动设备的位置中的改变。作为说明而非限制，导航单元300（或其它这样的逻辑）可以计算加速度515随时间的积分以估计与移动设备的位置中的改变相关联的速度矢量、行进的方向和距离和/或其它信息。在实施例中，可以使用所估计的行进的方向和距离（例如在平面航迹计算、Mercator航迹计算等等中）以基于较早时间的位置（例如或其估计）而确定运动510所得到的移动设备的位置。

运动520可以包括移动设备的向下加速度528。在实施例中，通过移动设备的加速度计检测运动520。导航单元300（或其它这样的逻辑）可以被配置成将向下加速度528从由于重力而引起的基线加速度525区分开。诸如导航单元300的电路逻辑之类的电路逻辑可以估计由于加速度528而引起的移动设备的位置中的改变——例如以与关于加速度515描述的方式类似的方式。在实施例中，导航单元300的路线映射器逻辑330或其它逻辑可以识别出加速度528与地理区域的特定类型的特征相关联。作为说明而非限制，路线映射器逻辑330可以确定加速度528的大体上向下方向指示移动设备在电梯中向下移动。例如，运动520的评估可以用于确定移动设备正在电梯120中从楼层112b朝向楼层112a移动。

运动530可以包括移动设备的向上加速度535。正如运动520，可以通过移动设备的加速度计来检测运动530——例如其中导航单元300被配置成将加速度535从基线重力加速度525区分开。在实施例中，诸如导航单元300的电路逻辑之类的电路逻辑可以估计由于加速度535而引起的移动设备的位置中的改变——例如以与关于加速度515描述的方式类似的方式。导航单元300的路线映射器逻辑330或其它逻辑可以识别出加速度535与地理区域的特定类型的特征相关联。作为说明而非限制，路线映射器逻辑330可以确定加速度535的大体上向上方向指示移动设备在电梯中向上移动。例如，运动530的评估可以用于确定移动设备正在电梯120中从楼层112a朝向楼层112b移动。

运动540可以包括移动设备的加速度542，其包括沿z轴506的分量546和由x轴502和y轴504形成的平面中的分量544。诸如导航单元300的电路逻辑之类的电路逻辑可以估计由于加速度542而引起的移动设备的位置中的改变——例如以与关于加速度515描述的方式类似的方式。在实施例中，导航单元300的路线映射器逻辑330或其它逻辑可以识别出加速度542与地理区域的特定类型的特征相关联。作为说明而非限制，路线映射器逻辑330可以确定加速度542的水平和垂直分量的组合指示移动设备在扶梯中移动——例如沿向上方向。例如，运动540的评估可以用于确定移动设备正在扶梯118中从楼层112a朝向楼层112b移动。

图6图示了包括由移动设备穿越的路线的至少一部分的表示620的地图600的元素。表示620对应于在建筑物的楼层610上的路线的一部分，其中楼层610包括扶梯635、商店630、632、634和电梯640。然而，楼层610的大小、几何形状、位置和其它特征仅仅是说明性的，并且不对某些实施例进行限制。至少部分地由表示620图示的路线还可以扩展到楼层610外部的一个或多个区域（未示出）。

在地图600的说明性场景中，表示620包括均针对移动设备在路线上的相应地理位置的表示650a，……，650h。表示650a，……，650h中的一些或全部可以均基于移动设备的对应地理位置的相应估计来生成。一个或多个这样的估计可以基于除指定移动设备的某个位置的测地数据之外的情境数据来确定。作为说明而非限制，移动设备的第一位置的估计可以独立于指定该第一位置的任何测地数据而确定。

表示620可以包括在地理上示出路线的所估计的位置的序列的一个或多个特征。作为说明而非限制，表示620可以包括互连表示650a，……，650h的曲线和/或直线。此外或可替换地，表示620可以包括一个或多个箭头、颜色和/或其它这样的视觉元素以指示序列的方向——例如，如移动设备所穿越的路线的方向。

地图600可以提供描述移动设备对路线的穿越的附加信息。例如，地图600可以显示针对表示650a，……，650h中的一个或多个的相应时间戳信息（未示出），其标识针对位置的给定估计的当移动设备处于（或靠近）该位置时的日期和/或时间。

图7图示了适于用作依照各种实施例的移动设备的计算机系统700的元件。在各种实施例中，计算机系统700可以具有更多或更少的组件和/或不同的架构。

如所示，计算机系统700包括具有许多处理器或处理器核702和系统存储器704的处理器与存储器布置。出于本公开的目的，术语“处理器”和“处理器核”可以被视为是同义的，除非上下文以其它方式明显进行要求。此外，计算机系统700可以包括大容量储存设备706（诸如磁盘、硬盘驱动器、固态盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）等）、一个或多个输入/输出（I/O）设备708（诸如本文中所讨论的环境传感器、惯性传感器和/或卫星导航组件中的一个或多个）、无线接口710（诸如WiFi、蓝牙、4G网络接口卡、调制解调器等）和一个或多个天线715。在实施例中，一个或多个I/O设备708包括用以呈现包括由计算机系统700穿越的路线的表示的地图的显示器。计算机系统700的元件可以经由表示一个或多个总线的系统总线712耦合到彼此。在多个总线的情况中，多个总线可以通过一个或多个总线桥（未示出）桥接。

计算机系统700的一些或全部元件可以被配置成执行本领域中已知的各种相应常规功能。例如，处理器702可以被配置成为应用执行环境提供存储器704。除这样的常规功能之外，计算机系统700的导航服务引擎714可以提供例如导航单元300的一些或全部功能。尽管被示出为从处理器702分离，但是在可替换的实施例中，导航服务引擎714可以被实现为运行在处理器702的执行环境中的过程。

在实施例中，导航服务引擎714包括被配置成提供从处理器702的应用执行环境分离的执行环境的处理器。在导航服务引擎714的这样的执行环境中的过程可以独立于处理器702的应用执行环境而运行。在实施例中，可以提供导航服务引擎714的功能——例如以确定用于映射所穿越的路线的路线信息，而计算机系统700的处理器702和/或其它组件以给定功率状态进行操作。这样的功率状态可以例如低于以其它方式将会需要用于这样的功能以由处理器702的执行环境提供的功率状态。

导航服务引擎714可以提供支持用于映射由计算机系统700穿越的路线的操作的协作数据服务722。协作数据服务722可以访问经由无线接口710从云网络、众包服务器或其它协作网络资源接收的情境数据和/或其它信息。在可替换的实施例中，协作数据服务722从导航服务引擎714分离并且与其通信——例如其中协作数据服务722是运行在处理器702的应用执行环境中的过程。

大容量储存706可以包括用于协作数据服务722和/或运行在计算机系统700的执行环境中的任何其它应用的编程指令的持久副本。这样的编程指令的持久副本可以在工厂中或者现场通过例如诸如压缩盘（CD）之类的分布介质（未示出）或通过无线接口710被置于大容量储存706中。

图8示出根据实施例的用于实现诸如导航单元300的功能之类的功能的方法800。在实施例中，这样的功能包括云辅助情境感知室内导航追踪（CCINT）。在根据方法800的CCINT中，重力矢量可以使用在检测移动设备取向（诸如面向上、面向下、横向、竖向等）中。当设备静止时，重力传感器的输出应当等于设备的加速度计的输出。CCINT可以主要使用线性加速度矢量（X_1in,Y_1in,Z_1in）、重力矢量（X_g,Y_g,Z_g）和罗盘信息（例如航向、俯仰（pitch）和侧滚（roll）），并且使用气压计、音频和光情境信息作为用以检测用户在上升（例如经由电梯或扶梯）中的运动的辅助度量。

与移动设备的位置无关，针对移动设备的线性加速度、重力和罗盘矢量可以不同地正交或平行于彼此。例如，当用户对移动设备进行向下移动时，重力和线性加速度矢量是平行的，并且当用户对移动设备进行向上移动时，重力和线性加速度矢量与彼此相反并且正交于罗盘矢量。CCINT可以使用这样的信息来表征设备的运动——例如在指定的时间段内以高采样率（例如每30ms）从传感器得出这些矢量。根据不同实施例，这样的采样率可以是可自动或手动配置的。像是来自音频情境引擎、接近度传感器、环境光传感器、气压计等的数据那样的辅助度量还可以被CCINT逻辑用于改善关于设备运动的主要数据的置信水平。

方法800的CCINT可以维护设备情境的历史并且使用最近的情境作为参考“初始”情境——例如响应于检测线性加速度。在实施例中，用户可以将移动设备配置成设置要保存的数目为N的过去设备情境和/或保存针对一个或多个兴趣点的情境。在某个后续时间处，方法800可以计算后续“当前”设备情境信息——例如包括设备取向、上升、大气压强等中的一个或多个。在实施例中，可以响应于设备的线性加速结束而通过使用传感器集线器来计算这样的当前情境信息。

例如，在810处调用CCINT之后，方法800可以在820处捕获初始感测信息。这样的初始信息可以包括但不限于，指定位置、重力、罗盘、加速度计、陀螺仪、气压计、环境光、声音等的信息。CCINT可以通过使用设备的传感器集线器来构建初始设备情境（设备位置、取向、使用气压计的上升等）。这样的传感器集线器可以耦合到一个或多个传感器——例如其中传感器集线器提供独立于设备平台的主机CPU的最小执行环境。

基于在820处捕获到的初始感测信息，方法800可以在830处确定初始设备取向和惯性情境。在实施例中，在830处的确定包括通过使用移动平台上的气压传感器连同关于环境气压条件的众包信息来确定设备上升。在830处的确定可以包括通过使用运动传感器确定设备取向（横向/竖向、面向上/面向下）、通过使用一个或多个环境光/声音传感器确定光和/或声音情境（在白天、在建筑物内、在用户的包、口袋内，等）、使用气压计和/或众包技术确定建筑物内的设备上升等等中的一个或多个。

随后，方法800可以在840处确定移动设备的线性运动是否已经结束。当这样的线性运动已经结束时，方法800可以在850处捕获当前感测信息，并且在860处确定当前设备取向和惯性情境。操作850、860可以分别具有操作820、830的特征的一些或全部。

通过使用初始和最终设备情境信息，CCINT可以执行上升计算870以评估移动设备的上升中的改变。方法800可以在880处检测是否存在移动设备的任何上升运动。如果这样的运动在880处被检测到，方法800可以在890处记录描述上升运动的信息，其中这样的所记录的信息对室内导航可用。

图9图示了根据实施例的针对其提供映射的移动设备所穿越的路线900的元素。在根据一个实施例的说明性场景中，用户沿路线900携带移动设备，其中移动设备包括用以提供导航单元300的一些或全部功能的逻辑。例如，路线900可以包括在时间t1处的位置910、在时间t2处的位置920、在时间t3处的位置930和在时间t4处的位置940。然而，路线900可以包括任何各种附加的或可替换的位置。

穿越路线900的移动设备可以允许用户在具有或没有GPS的情况下找到高层建筑物、购物中心、医院等内的兴趣点。相当通常的是，到访像是购物中心、会议中心、医院等那样的大型和复杂公共场所的人难以记住先前穿越的路线部分——例如其中用户进入建筑物和/或在特定时间段期间在建筑物内采取的路径。

当前移动设备不具有向用户供应对“面包屑迹线”（例如包括X、Y、Z坐标和对应的时间戳信息）的访问以供用户追溯回在建筑中穿越的某个路径的能力。这样的信息可以是有用的，例如在用户迷失方向时和/或在用户将个人物品忘记在建筑内的某个地方并且想要追溯回他们先前已经停留的地方以找到他们丢失的物品时。

路线900的穿越可以包括移动设备在高层建筑物内的电梯或扶梯中的垂直（上升）运动——例如在时间t2和/或时间t3处。这样的上升运动的精确检测可以用于估计在这样的高层建筑物内的3D位置（包括上升）以用于室内导航——例如其中GPS由于丢失卫星信号而不工作。在实施例中，基于这样的精确检测的三维室内位置信息可以触发要在地图中表示的建筑物的下一楼层的预测。

利用云计算支持，可以上传“面包屑迹线”信息以供后续访问，由此用户可能能够随后追溯回较早时间段内的路径。在实施例中，迹线信息可以覆盖在地图上（例如包括室内3D布局）以向用户提供在他们折回其步伐时的平视显示，以示出他们停留的地点，以示出前方路径，以示出已经穿越的路径和/或以提供比如快速向前、暂停、倒回等之类的选项。

在一个实现方式中，一种装置包括确定指示由移动设备对路线的穿越的情境数据的情境处理器逻辑，情境数据是除指定移动设备的位置的任何测地数据之外的。装置还包括基于穿越的检测而确定均针对移动设备在路线上的相应位置的多个估计的序列的估计逻辑，其中估计逻辑确定序列包括估计逻辑利用情境数据的一个或多个值独立于指定第一位置的任何测地数据而确定移动设备的第一位置的第一估计。装置还包括提供针对在移动设备的显示器中所确定的序列的表示的路线信息的路线映射器逻辑。

在实施例中，估计逻辑确定多个估计的序列响应于卫星导航资源的不可用性。在实施例中，情境数据至少部分地基于来自设备的惯性传感器的信号。在实施例中，情境数据描述包括路线的位置的区域的环境特性。在实施例中，环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。在实施例中，情境数据包括用于与其它情境数据比较的参考情境数据，通过协作网络向移动设备提供参考情境数据。在实施例中，估计逻辑确定第一位置的第一估计包括估计逻辑估计移动设备的上升运动。在实施例中，路线映射器逻辑提供路线信息包括路线映射器逻辑提供针对多个估计中的一个的时间戳信息，时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。

在另一实现方式中，一种系统包括导航单元，其包括确定指示由移动设备对路线的穿越的情境数据的情境处理器逻辑，情境数据是除指定移动设备的位置的任何测地数据之外的。导航单元还包括基于穿越的检测而确定均针对移动设备在路线上的相应位置的多个估计的序列的估计逻辑，其中估计逻辑确定序列包括估计逻辑利用情境数据的一个或多个值独立于指定第一位置的任何测地数据而确定移动设备的第一位置的第一估计。导航单元还包括提供路线信息的路线映射器逻辑。系统还包括用以提供包含所确定的序列的表示的地图的显示器。

在另一实现方式中，一种方法包括确定指示由设备对路线的穿越的情境数据，情境数据是除指定设备的位置的任何测地数据之外的。方法还包括基于穿越的检测而确定均针对设备在路线上的相应位置的多个估计的序列。确定序列包括利用情境数据的一个或多个值独立于指定第一位置的任何测地数据而确定设备的第一位置的第一估计。方法还包括提供针对在设备的显示器中所确定的序列的表示的路线信息。

在实施例中，确定多个估计的序列响应于检测到卫星导航资源的不可用性。在实施例中，情境数据至少部分地基于来自设备的惯性传感器的信号。在实施例中，情境数据描述包括路线的位置的区域的环境特性。在实施例中，环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。在实施例中，情境数据包括用于与其它情境数据比较的参考情境数据，通过协作网络向移动设备提供参考情境数据。在实施例中，确定第一位置的第一估计包括估计设备的上升运动。在实施例中，提供路线信息包括提供针对多个估计中的一个的时间戳信息，时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。

在另一实现方式中，一种计算机可读储存介质具有存储在其上的指令，当由一个或多个处理单元执行时，所述指令使一个或多个处理单元执行一种方法，所述方法包括确定指示由设备对路线的穿越的情境数据，情境数据是除指定设备的位置的任何测地数据之外的。方法还包括基于穿越的检测而确定均针对设备在路线上的相应位置的多个估计的序列。确定序列包括利用情境数据的一个或多个值独立于指定第一位置的任何测地数据而确定设备的第一位置的第一估计。方法还包括提供针对在设备的显示器中所确定的序列的表示的路线信息。

在实施例中，确定多个估计的序列响应于检测到卫星导航资源的不可用性。在实施例中，情境数据至少部分地基于来自设备的惯性传感器的信号。在实施例中，情境数据描述包括路线的位置的区域的环境特性。在实施例中，情境数据包括用于与其它情境数据比较的参考情境数据，通过协作网络向移动设备提供参考情境数据。在实施例中，确定第一位置的第一估计包括估计设备的上升运动。

本文描述了用于提供映射信息的技术和架构。在以上描述中，出于解释的目的，阐述众多特定细节以便提供某些实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，某些实施例可以在没有这些特定细节的情况下实践。在其它实例中，以框图形式示出结构和设备以便避免使描述模糊。

在说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各种地方的出现不一定都是指相同的实施例。

在计算机存储器内的数据位上的操作的算法和符号表示方面给出本文中的具体实施方式的一些部分。这些算法描述和表示是计算领域中的技术人员用于向本领域中的其它技术人员最高效地传达其工作的实质的手段。算法在此并且一般地被设想成造成所期望的结果的步骤的自一致序列。步骤是要求物理量的物理操纵的那些。通常，尽管不是必需的，这些量采用能够被存储、递送、组合、比较和以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。已经证实，有时，主要是出于惯常使用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等等是方便的。

然而，应当牢记的是，所有这些和类似的项要与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非以其它方式明确陈述为从本文中的讨论显而易见的，否则要领会的是，贯穿描述，利用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等等之类的术语的讨论是指计算机系统或类似的电子计算设备的行动和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理（电子）量的数据操纵和变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息储存、传输或显示设备内的物理量的其它数据。

某些实施例还涉及用于执行本文中的操作的装置。该装置可以被特别地构造以用于所要求的目的，或者它可以包括被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读储存介质中，诸如但不限于，任何类型的盘（包括软盘、光盘、CD-ROM和磁-光盘）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）（诸如动态RAM（DRAM））、EPROM、EEPROM、磁或光卡，或适于存储电子指令并且耦合到计算机系统总线的任何类型的介质。

本文所给出的算法和显示并不固有地涉及任何特定计算机或其它装置。依照本文中的教导，各种通用系统可以与程序一起使用，或者构造更专用的装置以执行所要求的方法步骤可以被证实是方便的。用于各种这些系统的所要求的结构可以从本文中的描述显现。此外，并未参考任何特定编程语言来描述某些实施例。将领会的是，各种编程语言可以用于实现如本文所描述的这样的实施例的教导。

除本文描述的内容之外，可以在不脱离于其范围的情况下对所公开的实施例及其实现方式做出各种修改。因此，本文中的说明和示例应当以说明性而非限制性的含义来解释。本发明的范围应当仅仅通过参考随附的权利要求来度量。

Claims

1.一种用于映射移动设备的路线的装置，包括：

情境处理器逻辑装置，其用以确定指示由所述移动设备对路线的穿越的情境数据，所述情境数据不是指定在测地坐标系统中的位置的任何测地数据，其中所述情境数据包括：

通过协作网络向所述装置提供的参考情境数据，其中所述参考情境数据描述环境的特性，该环境包括所述路线的位置；以及

基于在所述穿越期间使用所述移动设备的传感器对所述环境的所述特性的检测的其它情境数据；

估计逻辑装置，其用以响应于所述穿越而确定均针对所述移动设备在所述路线上的相应位置的多个估计的序列，其中所述估计逻辑装置为了确定所述序列包括：

所述估计逻辑装置执行所述参考情境数据与所述其它情境数据的比较，并且基于该比较确定所述移动设备的第一位置的第一估计；以及

路线映射器逻辑装置，其用以在所述移动设备的显示器中提供用于代表所确定的序列的路线信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述估计逻辑装置为了确定所述多个估计的序列而响应于卫星导航资源的不可用性。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的装置，其中所述情境数据至少部分地基于来自所述移动设备的惯性传感器的信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述参考情境数据通过协作网络向所述移动设备提供。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述估计逻辑装置为了确定所述第一位置的第一估计而包括估计逻辑装置以估计移动设备的上升运动。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述路线映射器逻辑装置为了提供所述路线信息而包括路线映射器逻辑装置以提供针对多个估计中的一个估计的时间戳信息，该时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。

8.一种用于映射移动设备的路线的系统，包括：

导航单元，其包括：

通过协作网络向所述导航单元提供的参考情境数据，其中所述参考情境数据描述环境的特性，该环境包括所述路线的位置；以及

路线映射器逻辑装置，其用以提供路线信息；以及

显示器，其用以提供包含所确定的序列的表示的地图。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述估计逻辑装置为了确定所述多个估计的序列而响应于卫星导航资源的不可用性。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述情境数据至少部分地基于来自所述移动设备的惯性传感器的信号。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述参考情境数据通过协作网络向所述移动设备提供。

13.根据权利要求8所述的系统，其中所述估计逻辑装置为了确定所述第一位置的第一估计而包括估计逻辑装置以估计所述移动设备的上升运动。

14.根据权利要求8所述的系统，其中所述路线映射器逻辑装置为了提供所述路线信息而包括路线映射器逻辑装置以提供针对多个估计中的一个估计的时间戳信息，所述时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。

15.一种用于映射设备的路线的方法，包括：

确定指示由所述设备对路线的穿越的情境数据，所述情境数据不是指定在测地坐标系统中的位置的任何测地数据，其中所述情境数据包括：

通过协作网络向所述设备提供的参考情境数据，其中所述参考情境数据描述环境的特性，该环境包括所述路线的位置；以及

基于在所述穿越期间使用所述设备的传感器对所述环境的所述特性的检测的其它情境数据；

响应于所述穿越而确定均针对所述设备在所述路线上的相应位置的多个估计的序列，确定序列包括：

执行所述参考情境数据与所述其它情境数据的比较，并且基于该比较确定所述设备的第一位置的第一估计；以及

在所述设备的显示器中提供针对所确定的序列的表示的路线信息。

16.根据权利要求15所述的方法，其中确定多个估计的序列响应于检测到卫星导航资源的不可用性。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述情境数据至少部分地基于来自所述设备的惯性传感器的信号。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述参考情境数据通过协作网络向移动设备提供。

20.根据权利要求15所述的方法，其中确定第一位置的第一估计包括估计所述设备的上升运动。

21.根据权利要求15所述的方法，其中提供路线信息包括提供针对多个估计中的一个估计的时间戳信息，所述时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。

22.一种机器可读介质，具有存储于其上的代码，当被执行时，所述代码使机器执行根据权利要求15至21中的任一项所述的方法。

23.一种用于映射设备的路线的装置，包括：

用于确定指示由所述设备对路线的穿越的情境数据的部件，所述情境数据不是指定在测地坐标系统中的位置的任何测地数据，其中所述情境数据包括：

用于响应于所述穿越而确定均针对所述设备在所述路线上的相应位置的多个估计的序列的部件，用于确定序列的部件包括：

用于执行所述参考情境数据与所述其它情境数据的比较，并且基于该比较确定所述设备的第一位置的第一估计的部件；以及

用于在所述设备的显示器中提供针对所确定的序列的表示的路线信息的部件。

24.根据权利要求23所述的装置，其中确定多个估计的序列响应于检测到卫星导航资源的不可用性。

25.根据权利要求23所述的装置，其中所述情境数据至少部分地基于来自所述设备的惯性传感器的信号。

26.根据权利要求23所述的装置，其中所述环境特性包括光照条件、声音和大气压强中的一个。

27.根据权利要求23所述的装置，其中所述参考情境数据通过协作网络向移动设备提供。

28.根据权利要求23所述的装置，其中用于确定第一位置的第一估计的部件包括用于估计所述设备的上升运动的部件。

29.根据权利要求23所述的装置，其中用于提供路线信息的部件包括用于提供针对多个估计中的一个估计的时间戳信息的部件，所述时间戳信息用于包括在所确定的序列的表示中。