CN105376854B - 用于实时追踪移动无线通信设备的位置的方法和装置 - Google Patents

用于实时追踪移动无线通信设备的位置的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明总体上涉及用于实时追踪移动无线通信设备的位置的方法和装置。具体地,本公开描述了与确定移动设备的实时位置有关的系统和技术。根据所述系统和技术的一方面,数据处理装置包括:一个或多个包括位置处理器的集成电路(IC)器件,该位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;以及通过主机软件管理器编程的主机处理器,该主机软件管理器被配置为从不同设备定位技术获得各种定位输入信号并且将各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;其中数据处理装置包括混合式融合引擎,混合式融合引擎被配置为以统一格式从主机软件管理器接收数据并且根据所接收数据的输入类型信息使用所接收数据来计算移动无线通信设备的位置。

Description

用于实时追踪移动无线通信设备的位置的方法和装置
相关申请的交叉引用
本发明要求2013年12月12日提交的、名称为“SYSTEMS AND DEVICES FORINTEGRATING HYBRID LOCATION SULUTION”的美国临时申请序列号61/915,417的优先权,其通过引用并入于此。
技术领域
本公开描述了涉及确定移动设备的实时位置的系统和技术。
背景技术
移动设备(诸如智能电话或平板计算机)经常由多个器件构造,其可以包括与天线耦合的无线电芯片、通用处理器以及惯性和/或MEMS(微电子机械系统)传感器。另外,移动设备可以运行一个或多个位置感知应用,所述应用被编程用于执行基于位置的任务,诸如存储发现和转接路由。位置感知应用可以使用各种技术来确定移动设备的位置,诸如基于卫星的定位系统(例如,全球定位系统(GPS))以及基于地面的蜂窝电话系统或无线网络系统(例如,WiFi)。
发明内容
本公开描述了与确定移动设备的实时位置有关的系统和技术。根据所述系统和技术的一方面,数据处理装置包括:一个或多个包括位置处理器的集成电路(IC)器件,该位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;以及通过主机软件管理器编程的主机处理器,该主机软件管理器被配置为从不同设备定位技术获得各种定位输入信号并且将所述各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;其中所述数据处理装置包括混合式融合引擎,所述混合式融合引擎被配置为以所述统一格式从所述主机软件管理器接收数据并且根据所接收数据的输入类型信息使用所接收数据来计算所述移动无线通信设备的位置。
不同设备定位技术可以包括:卫星导航接收器;第一距离无线收发器;第二距离无线收发器;以及一个或多个传感器。所述一个或多个传感器可以包括:运动传感器;环境传感器;以及光学传感器。另外,所述主机处理器可以是被编程用于运行所述混合式融合引擎的应用处理器。
数据处理装置可以包括在所述不同设备定位技术与所述主机软件管理器之间的测量聚合器。所述主机软件管理器可以进一步被配置为管理针对与所述位置计算一起被使用的无线定位和地图辅助信息的位置数据库。所述位置数据库可以包括在所述移动无线通信设备本地的第一数据库与通过网络可访问的一个或多个第二数据库之间分布的虚拟数据库,并且所述主机软件管理器可以将与所述经计算的位置有关的数据维持在所述第一数据库中。此外,所述主机软件管理器可以基于来自卫星导航接收器的全球坐标来控制地图数据的选择和索引,包括将地图数据高速缓存在所述第一数据库中。
所述主机软件管理器可以进一步被配置为基于位置上下文信息来触发所述不同设备定位技术。所述位置上下文信息可以来自基于用户活动、动态和环境的多上下文检测,并且所述主机软件管理器被配置为触发所述不同设备定位技术以在满足期望的定位质量的同时减少功耗。另外,所述主机软件管理器可以包括:中间件接口,被配置为与选定主机中间件通信;辅助接口,被配置为触发AGNSS(辅助全球导航卫星系统)、预测的星历、传感器和无线辅助过程;数据接口,通过所述数据接口管理所述位置数据库;功率管理模块,被配置为提供上下文感知设备管理;以及内核逻辑,被配置为操作所述中间件接口、所述辅助接口、所述数据接口和所述功率管理模块。
根据所述系统和技术的另一方面,一种方法包括:从不同设备定位技术获得各种定位输入信号并且基于IC的位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;将所述各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;以所述统一格式向融合引擎发送经汇编的数据,所述融合引擎被配置为根据所述经汇编的数据的输入类型信息使用所述经汇编的数据来计算所述移动无线通信设备的位置;从所述融合引擎接收经计算的位置信息;以及输出所述经计算的位置信息供所述移动无线通信设备使用。
所述获得可以包括:从卫星导航接收器接收位置输入信号;从第一距离无线收发器接收位置输入信号;从第二距离无线收发器接收位置输入信号;以及从包括运动传感器的一个或多个传感器接收位置输入信号。所述方法可以包括基于所述经计算的位置信息向所述基于IC的位置处理器提供位置测量辅助反馈。此外,所述方法可以包括管理针对与所述位置计算被一起使用的无线定位和地图辅助信息的位置数据库。
所述位置数据库可以包括在所述移动无线通信设备本地的第一数据库与通过网络可访问的一个或多个第二数据库之间分布的虚拟数据库,并且所述方法可以包括将与所述经计算的位置有关的数据维持在所述第一数据库中。所述方法可以包括基于来自所述移动无线通信设备的卫星导航接收器的全球坐标将地图数据高速缓存在所述第一数据库中。
所述方法可以包括基于位置上下文信息来触发所述不同设备定位技术。所述触发可以包括基于所述位置上下文信息向所述不同设备定位技术中的不同设备定位技术发送唤醒和休眠信号。另外,所述位置上下文信息可以来自基于用户活动、动态和环境的多上下文检测,并且所述触发包括触发所述不同设备定位技术以在满足期望的定位质量的同时减少功耗。
所描述的系统和技术可以以电子电路、计算机硬件、固件、软件或其组合来实现,诸如本说明书中公开的结构装置及其结构等价物。这可以包括具体化为程序的至少一个计算机可读介质,该程序可操作为使得一个或多个数据处理装置(例如,包括可编程处理器的信号处理设备)来执行所描述的操作。因此,可以从所公开的方法、系统或装置来完成程序实现,并且可以从所公开的系统、计算机可读介质或方法来完成装置实现。类似地,可以从所公开的系统、计算机可读介质或装置来完成方法实现,并且可以从所公开的方法、计算机可读介质或装置来完成系统实现。
例如,一个或多个公开的实施方式可以以各种系统和装置来实现,包括但不限于,专用数据处理装置(例如,诸如无线接入点的无线通信设备、远程环境监视器、路由器、交换机、计算机系统组件、媒体接入单元)、移动数据处理装置(例如,无线客户端、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、移动计算机、数码相机)、诸如计算机的通用数据处理装置、或其组合。
所述系统和技术可以产生一个或多个以下优势。框架可以促进多个设备定位技术的集成,包括GNSS(全球导航卫星系统)接收器技术和MEMS传感器,以及使用无线定位和地图匹配的混合位置追踪。移动平台中可用的各种定位技术可以以互补方式彼此一起使用,包括使用来自一个定位技术的信息来改进另一定位技术的计算。这可以促进GNSS解决方案在具有挑战性的区域的扩展,诸如室内以及都市峡谷中。另外,框架可以显露针对位置引擎的各种应用程序接口(API)以获取不同传感器数据、无线测量和位置数据库信息。
在附图和以下的描述中阐述了一个或多个实现的细节。从描述和附图并且从权利要求中,其他特征和优点将是明显的。
附图说明
图1A示出了移动无线通信系统的一个示例。
图1B示出了移动无线通信设备的一个示例。
图2示出了移动无线通信设备的系统架构的一个示例。
图3示出了主机软件管理器(HSM)的一个示例中的模块。
图4示出了根据某些实现方式的操作序列的一个示例。
具体实施方式
图1A示出了包括移动无线通信设备100(这里还被称为“移动设备100”)的移动无线通信系统的一个示例。在图1A的示例中,移动无线通信设备100被配置为使用多个不同类型的无线通信技术进行通信。具体地,移动设备100被配置为从基于卫星的定位系统130(例如,GPS)接收定位信号。移动设备100还被配置为与短距离无线接入点120通信并且相应地与长距离无线基站110通信。短距离无线接入点120可以是对一个或多个局域网的WiFi接入点。另外,长距离无线基站110可以是针对一个或多个蜂窝电话网络的蜂窝电话基站。
应当理解,不同无线通信技术110、120、130包括不同的设备定位技术。移动设备100可以被设计成从不同的设备定位技术获得各种定位输入信号,以及将此信息汇编并处理以确定移动设备100空间方面的物理位置(例如,实时位置追踪)。另外,针对移动设备100的当前上下文(诸如室内/室外、快速移动/缓慢移动、静止等)可以用于确定使用哪种设备定位技术以及以何种方式。例如,如果运动传感器指示移动设备100当前静止,则不需要使用基站110、接入点120或系统130进行设备定位;因此,不需要的对应定位技术可以置于休眠(以节省功率)直到移动设备开始移动。如另一示例,移动设备的当前位置和速度可以通知使用哪种设备定位技术(例如,当旅行超过每小时四英里时,WiFi定位可以被关闭并由基于卫星的定位代替)以及是否获取地图信息进行辅助。
根据图1A的实现方式可以包括使用硬件、固件和软件的各种架构。图1B示出了移动无线通信设备的一个示例。在此示例中,移动无线通信设备包括片上系统(SoC)150、一个或多个天线160、传感器170和主机平台180。SoC 150表示包括位置处理器的一个或多个集成电路(IC)器件,该位置处理器被配置为获得并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量。其他配置也是可能的,并且一个或多个IC器件(例如,SoC 150)可以被集成至主机平台180。
SoC 150可以包括一个或多个控制器152和调制解调器154。调制解调器154可以处理由移动无线通信设备采用的不同无线技术。例如,SoC 150可以是组合无线电芯片,其处理近场通信(NFC)、蓝牙(BT)、WiFi和一个或多个移动电话技术,诸如WCDMA(宽带码分多址)、CDMA2000、UMTS(通用移动通信系统)、GSM(全球移动通信系统)、高速分组接入(HSPA)和LTE(长期演进,经常被称为4G)。天线160可以包括被不同无线技术共享的天线,专用于特定无线技术的一个或多个天线,以及/或者用于特定无线技术的两个或更多天线。例如,在某些实现方式中,一组天线160可以用于多输入多输出(MIMO)通信。一个或多个控制器152可以处理来自调制解调器154、传感器170和/或主机平台180的数据并且向其提供控制信号。
传感器170可以包括运动传感器(例如,惯性MEMS传感器)、环境传感器和光学传感器。这些传感器170中的一个或多个传感器可以与SoC 150或主机平台180集成。主机平台180包括一个或多个硬件处理器182和至少一个介质184。介质184是可以包括在处理器182、控制器152或两者上操作的固件或软件的计算机可读介质(诸如下文进一步所述)。在某些实现方式中,主机处理器182使用主机软件管理器编程被配置为从不同设备定位技术获得各种定位输入信号并且将各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式,以及主机处理器182被编程用于运行(或者SOC 150包括)混合式融合引擎(或处理器),其被配置为以统一格式从主机软件管理器接收数据并且根据所接收的数据的输入类型信息使用所接收的数据计算移动无线通信设备的位置。例如,统一二进制格式可以用于以类型长度值(TLV)格式进行编码,其中类型包括来自各种定位源的测量以及定位辅助信息(例如,位置、速度、方向、运动模式等)。
图2示出了移动无线通信设备的系统架构的一个示例。在此示例中,应用处理器200对应于图1B的主机处理器182。移动无线通信设备包括GNSS(全球导航卫星系统)接收器210(例如,GPS接收器)、短距离收发器220(例如,WiFi、BT、NFC等)和长距离收发器230(例如,蜂窝、无线电、数字电视(DTV)等)。移动无线通信设备还包括一个或多个运动传感器240(例如,加速器、陀螺仪和磁力仪)、一个或多个环境传感器242(例如,气压计、湿度和温度传感器)和一个或多个光学传感器244(例如,用于检测室内/室外转变的环境光或接近传感器)。应当理解,在某些实现方式中,不是所有的这些输入均提供。
应用处理器200可以运行测量聚合器,其从不同无线定位技术接收定位输入。例如,测量聚合器可以从GNSS接收器210接收卫星虚拟距离(PR)和多普勒距离(DR)测量信息。测量聚合器可以从短距离收发器220接收媒体访问控制(MAC)地址和接收信道功率指示符(RCPI)信息。测量聚合器可以从长距离收发器230接收小区标识符(ID)和接收信号强度指示符(RSSI)信息以及辅助信息。最后,测量聚合器可以从传感器240、242和244接收传感器数据。
测量聚合器可以被设计用于从各输入信号收集数据至将起作用的通用模式,即使某些信息不可用;因此,测量聚合器可以被设计用于与在给定时间点向其提供的任何数据一起工作。如上文所述,通用模式可以基于数据定义,只要定位测量的至少一部分可用,所述数据可以被选择并传送到HSM用于处理。
测量聚合器可以包括单独引擎用于来自不同技术的每个潜在输入,但是这些引擎中的某些引擎可以通过某些方式链接在一起或者协同操作。在某些实现方式中,测量聚合器内的每个引擎可以自动进行设备定位(包括用于运动传感器的引擎,一旦提供了初始位置便可以追踪移动)。测量聚合器可以融合来自该测量聚合器内的不同引擎的定位计算并且向主机软件管理器(HSM)输出共同位置。在某些实现方式中,HSM具有对测量聚合器内个别引擎的输出的访问并且可以对其施加控制。
另外,辅助信息可以在测量聚合器内处理并且还可以从一个引擎向另一引擎提供。例如,运动传感器信息可以用于标识漂移并且辅助对其他技术完成的定位的微调。在某些实现方式中,来自其他技术的定位信息可以用于调谐从GNSS接收器210接收的信号并因此提供更好的追踪性能。
应用处理器200还可以运行HSM,其可以包括数据库接口、无线接口和传感器接口。HSM可以使用数据库接口来更新本地数据库。HSM可以使用无线接口来处理针对蜂窝网络的管理功能,例如,处理针对蜂窝网络的协议消息。HSM可以使用传感器接口来从可用传感器获得额外信息(例如,针对磁场传感器的本地磁场信息)以辅助确定位置。
HSM可以被编程用于自动监测并收集来自测量聚合器的各输入信号并且还将所述数据传送给混合式融合引擎,其中多个传感器可以被融合以生成针对移动无线通信设备的导航解决方案。另外,HSM可以管理位置数据库用于无线定位和地图辅助。此位置数据库可以包括无线基础设施数据库和地图数据库,并且该位置数据库可以在本地位置数据库与位置数据库服务器250之间被拆分,其通过移动无线通信设备采用的一个或多个不同无线通信技术可访问。在某些实现方式中,如果需要,HSM与远程数据库服务器250通信以基于当前无线定位上下文获取用于本地高速缓存的信息。
例如,如果移动无线通信设备确定该移动无线通信设备正接近建筑物,则可以获取针对该建筑物的地图信息(例如,其中的楼层平面图和WiFi接入点)。位置数据库可以被呈现给其他软件作为本地数据库,如同所有数据本地可获得,即使按照需要HSM实际上使用了远程位置数据库服务器250。通常,可能需要的数据可以预先被高速缓存在本地数据库中,并且当接收到对不在高速缓存数据库中的数据的请求时,该数据可以从一个或多个数据库服务器获取。在某些实现方式中,HSM具有针对数据可以从中获取的多个不同数据库服务器的信息,从而在一个特定服务器在请求时不可用的情况下提供用于获得数据的备份选项。
在某些实现方式中,这可以被视为集成所有辅助概念,而不只是AGNSS(辅助全球导航卫星系统)辅助,还创建地图作为辅助、无线信息作为辅助或者基于传感器追踪模式的地理区域作为辅助。因此,测量和辅助可以被生成并放在一起以取得对位置的更好质量修复的修复。另外,某些定位引擎可以基于上下文以及高质量定位是否已经通过可用技术获得(例如,基于某些传感器的好位置,其可以具有更低功耗)来触发或不触发。
基于当前上下文预测应当使用哪个定位技术,继而适当地使用那些定位技术可以具有显著益处,包括节省功耗。通常,与需要无线电的定位技术(例如,WiFi)相比,不需要无线电的任何定位技术(例如,传感器)经常是低功率。在某些情况下,具有好的初始位置,设备位置可以仅使用运动传感器便能够在显著距离上准确追踪,这可以减少用于位置追踪的功耗。
另外,不使用的定位技术不需要完全关闭。不使用的定位技术可以被置于休眠模式或者临时或周期性地关闭。例如,GPS接收器210可以大部分时间保持关闭,但周期性地开启以重新校准使用其他技术完成的位置追踪。这可以产生很大程度上的功率节省而不需要对位置追踪中的大量漂移冒险。还应当注意,关闭GPS的频率可以取决于设备移动的速度。
图3示出了主机软件管理器(HSM)的一个示例中的模块。HSM可以与平台的各部分对接以取得不同源所需的所有信息。在某些实现方式中,HSM被编程用于控制来自不同源的所有定位输入的接口。个别可以与跨越之间的反馈一起使用。另外,广义数据库模型可以用于允许从多个不同源获取信息,并且所有此信息可以一起放在HSM中。在某些实现方式中,从各种源一起拉信息以给予对位置的集成更新可以由混合式融合引擎完成。混合式融合引擎可以是也在主机平台上运行的软件,或者混合式融合引擎可以与控制电路集成(例如,SoC 150中)。
HSM包括中间件接口300、混合辅助接口305和混合数据接口310。混合数据接口310与本地数据库350和通过网络360可访问的远程数据库365两者连接。如果需要,HSM可以被编程用于维持并更新本地数据库350。混合数据接口310可以被编程用于使能本地数据库350的概念,但是在云中具有更宽数据库365的反向链接上;针对软件,其将是简单的数据库查询。因此,位置数据库可以是分布在移动无线通信设备本地的第一数据库350与通过网络可访问的一个或多个第二数据库365之间的虚拟数据库,并且HSM可以维持与第一数据库350中经计算的位置有关的数据。另外,HSM可以基于卫星导航接收器的全球坐标来控制地图数据的选择和索引,如果需要,包括将地图数据高速缓存在第一数据库350中。
混合辅助接口305可以提供如下模块,通过该模块以获得触发AGNSS、预测的星历、传感器和无线辅助过程的信息。中间件接口300提供抽象模块来促进对不同平台上找到的不同中间件软件(例如,安卓位置服务集成)的访问。HSM还可以包括平台抽象访问模块315、主机软件管理器内核逻辑320和配置输入模块325以接收配置文件370。平台抽象服务模块315可以提供对硬件抽象层(HAL)和OEM(原始设备制造商)适配层(OAL)驱动器的访问。另外,HSM可以包括混合测量接口模块330、混合位置接口模块335、功率管理模块340和下载管理器345,例如,用于接收固件逻辑375。
HSM可以处理GNSS接收器设置,诸如配置,固件镜像下载、功率管理和所有平台有关的服务接口。在某些实现方式中,待在主机应用处理器和无线芯片两者上运行的代码可以被下载(例如,混合位置处理器代码),并且可以包括下载管理器345以促进向IC芯片下载代码。功率管理模块340可以用于集成与移动无线通信设备的当前上下文有关的各种信息,诸如移动无线通信设备位于室内还是室外,移动无线通信设备正在快速移动或缓慢移动,移动无线通信设备是否静止等。此集成的上下文信息可以用于触发并使用(或不使用)来自各种源的信息,诸如通过向不同定位引擎触发消息,并且提供上下文感知功率管理。
混合位置接口模块335可以与每个定位引擎对接,诸如通过触发定位并且处理来自定位引擎的报告。在某些实现方式中,混合位置接口模块335负责从所有可用的定位技术取得所有适当的信息并且向HSM的其他部分给予获得的信息。混合测量接口330可用通用接口以从各种源读取测量。例如,针对GSM,信息可以从芯片读取。然而,存在可以是依赖如何获得定位数据的平台的其他源(诸如传感器)。例如,在某些实现方式中,主机平台可以不向传感器驱动器提供直接访问,从而在平台之间变化的各部分可以由混合测量接口330抽象,使得相同内核引擎可以在不同平台中使用。因此,混合测量接口330可以从数据聚合器读取测量,诸如上文所述,并且测量可以使用针对不同平台的不同路径由混合测量接口330读取(例如,从平台操作系统(诸如,安卓)或者从传感器直接读取)。相似的技术应用于其他定位技术,诸如WiFi扫描,针对WiFi扫描内部接口(通过IC芯片)将可用还是操作系统接口将可用,取决于移动设备平台。
在任何情况下,混合测量接口330可用从多个传感器读取测量以及平台上用于定位的无线消息,继而混合测量接口330可用将数据汇编成统一分组格式并且根据输入类型来触发正确的混合定位引擎,诸如通过发起GNSS、基于传感器的无线定位和地图匹配引擎。当需要外部辅助数据时,混合辅助接口305模块可以用于触发来自AGNSS、预测的星历等的外部数据。当无线定位或地图匹配要求来自数据库350的搜索位置信息时,HSM通过混合数据接口310管理数据接口,其中频繁使用的位置数据可以从云服务器365获取并且本地维持在平台上。
图4示出了根据某些实现方式的操作序列的一个示例。此操作序列示出了主机定位应用400(例如,地图应用)、主机中间件410(例如,安卓操作系统)、主机软件420(例如,包括中间件接口、主机软件管理器和位置/融合引擎)与定位处理器430(例如,具有测量引擎的混合位置处理器)之间通信的示例。当用户打开应用时,主机应用400可以经由去往主机中间件410的消息开始位置服务。主机中间件410通过中间件接口向HSM发送开始消息。注意,该中间件接口可以是HSM的移植层,其可以针对每个目标主机平台实现。
HSM唤醒一个或多个定位测量源(例如,向休眠位置处理器430发送触发唤醒信号,并且在处理器430唤醒之后接收最初消息交换),并且HSM计算包括位置、速度和时间的导航解决方案。HSM可以从主机(应用和/或中间件)以及从处理器430接收混合测量。另外,除了外部服务,HSM还可以从内部服务取得测量。例如,在某些实现方式中,GNSS/无线/传感器测量可以被内部接收(当实现传感器中枢时)。在某些实现方式中,WiFi扫描或传感器信息可以从外部服务接收(例如,当从基于云的服务器接收位置辅助信息时)。
所有适当的测量可以被一起拉入HSM中,继而定位引擎可以使用这些测量作为输入被触发以计算发回至中间件接口的位置(例如,混合位置/速度/时间),该中间件接口继而向更上层通信该信息以供应用使用(例如,在地图上放置点以说明此位置)。当位置服务停止时,此信息传递通过架构,并且HSM可以使得对应硬件(例如,位置处理器430,其可以获取、追踪并发送关于位置的测量)进入休眠状态。
在这些实现方式中,注意HSM不是在无线芯片上而是在主机上运行。将HSM保留在主机上能够与所有各种源交互,包括可能需要保护的源,诸如无线芯片的接口(例如,无线蜂窝接口或WiFi网络)。位置/融合引擎这里被描述为在主机上运行,但在某些实现方式中,位置/融合引擎可以被放置在芯片上。架构已经支持此类变化,其可以基于无线芯片上追踪器引擎的处理能力和容量进行。在某些实现方式中,位置/融合引擎和混合位置处理器430被一起合并在无线芯片上。因此,架构培养了跨不同硬件和软件平台的兼容性,包括具有非常低功率的无线芯片集的平台。
在某些实施方式中,针对无线定位的射频扫描在架构内被启用。基于上下文信息,诸如当用户处于室内不具有GNSS信号时,HSM可以与无线芯片集对接以触发无线扫描来取得所接收的信号功率并且解析时间戳信标消息。注意,由一个技术进行的确定(例如,由光学传感器进行的室内/室外确定,或者有运动传感器进行的移动/静止确定)可以用于了解何时使用一个或多个其他技术。例如,如果确定移动无线通信设备的用户正在开车,则WiFi定位的触发可以被禁用。
作为另一示例,如果当前位置使得无法获得高质量的GSM位置,则GSM定位不需要被触发。此外,地图数据也可以用于触发不同技术,诸如当附近建筑物已知具有可以供移动无线通信设备使用的短距离节点(例如,BT节点)时,继而可以在具有地图匹配信息的移动无线通信设备上启用对应技术。注意,移动设备不需要本地存储大量信息,这是因为此信息在网络上可访问并且可以通过适当编程(例如,在HSM中)由移动无线通信设备动态获得。
在某些实现方式中,执行位置数据库的智能管理用于定位。HSM可以维持在主机与一个或多个远程服务器之间分发的虚拟数据库(如上文所述)。远程服务器可以保持完整数据库,而与用户位置有关的数据可以被维持在主机上。使用此虚拟数据库方法,主机中的各种软件组件可以不知道数据正通过网络拉取而不是从本地数据库拉取。位置数据库的此统一模型可以有助于跨平台的实现和兼容。
在某些实现方式中,地图数据被启用以辅助混合定位。地图数据可以改进定位准确度并且提供丰富的导航特征和服务。HSM可以控制地图接口的整个过程,诸如基于GNSS接收器的全球坐标选择并索引地图数据库,高速缓存最频繁使用的地图数据并且调用混合引擎中的地图匹配功能。例如,如果已知进入的建筑物具有许多WiFi接入点,则HSM可以仅下载直接相关的WiFi接入点的一部分,诸如用户所在建筑物的楼层上的WiFi接入点。因此,地图数据可以根据地理区域或根据建筑物(包括甚至在楼层平面数据级)划分。来自其他楼层的信号可以被忽略直到接收到用户位于新的楼层上的指示(例如,从压力传感器)。
在某些实现方式中,基于多上下文检测(用户活动、动态和环境)和适当技术的智能选择,功耗可以被优化同时满足所需的定位质量。因此,位置上下文信息可以来自基于用户活动、动态和环境的多上下文检测,并且HSM可以被配置为触发不同设备定位技术以减少功耗同时满足期望的定位质量。
此外,所述方法和架构可以允许多个定位技术的灵活组合,包括GNSS接收器、运动传感器、环境传感器、光学传感器、无线收发器、地图数据、辅助GNSS数据、预测的星历数据等。统一的测量处理架构和对接机制可以促进不同技术之间的协同辅助、基于上下文感知的功率管理以及针对多个定位引擎的系统资源调度。通过更简单的架构提供大量信息用于定位,定位信息可以在软件中以更通用的方式处理,从而简化总体实现同时基于定位技术的动态组合维持定位的灵活性和能力。
使用当前上下文,可以减少所使用测量的数目,从而减少所采用的不同定位技术的数目。这可以产生显著的功率节省而没有定位精确度方面的任何实质损失。另外,此处理可以基于设备的电池电量斜升或斜降,从而在某些时候为了更长的电池寿命而在某种程度上牺牲定位精确度。在某些实现方式中,一个或多个最小功率密度技术被定期使用,并且这些技术可以使用更多功率密度和准确度技术周期性地校准,其中校准频率和/或所使用技术的数目可以基于当前所需定位信息的质量确定(例如,在请求位置数据的接口上提供定位质量信息)。
以上已经详细描述了一些实施方式,并且各种修改都是可行的。所公开的主题,包括在本说明书中描述的功能操作,可以以电子电路、计算机硬件、固件、软件或其组合来实现,诸如在本说明书中公开的结构装置及其结构等价物,可能包括可操作为使得一个或多个数据处理装置执行所述操作的程序(诸如,在计算机可读介质中编码的程序,该计算机可读介质可以是存储器设备、存储设备、机器可读存储基板或其他物理的机器可读介质或其中的一个或多个的组合)。
术语"数据处理装置"包括用于处理数据的所有装置、设备和机器,例如,包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外,该装置可以包括创建用于讨论中的计算机程序的执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或其中的一个或多个的组合的代码。
程序(还称为计算机程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言进行编写,包括编译或解释语言、或者说明或程序语言,并且可以以任何形式来部署,包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适用于在计算环境中使用的其他单元。程序不必与文件系统中的文件相对应。程序可以被存储在保存其他程序或数据(例如,存储在标志语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于讨论中的程序的单个文件中、或者多个协调文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。程序可以被布置为在一个计算机上或多个计算机上执行,该多个计算机位于一个站点处或者在多个站点中分布并且通过通信网络来互连。
尽管该说明书包含很多特定性,但是这些不应当被解释为对可以要求保护的范围的限制,而是作为可以专用于特定实施方式的特征的描述。在独立的实施方式的上下文中的该说明书中所描述的特定特征还可以在单个实施方式中以组合形式来实现。相反,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征还可以独立地在多个实施方式中实现或者以任何适当的子组合来实现。此外,虽然以上特征被描述为以特定组合起作用并且甚至初始地如此要求保护,但是在一些情况下,要求保护的组合中的一个或多个特征可以从该组合中脱离,并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
类似地,尽管在附图中以特定顺序描绘操作,但是这不应当被理解为需要以该示出的特定次序或以顺序次序来执行这样的操作,或者执行所有图示的操作,以实现期望结果。在特定环境中,多任务和并行处理可能是有利的。此外,在上述实施方式中的各种系统组件的分离不应当被理解为在所有实施方式中都需要这样的分离。
其他实施方式都落在所附权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种数据处理装置,包括:
一个或多个包括位置处理器的集成电路IC器件,所述位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;以及
通过主机软件管理器编程的主机处理器,所述主机软件管理器被配置为从不同设备定位装置获得各种定位输入信号并且将所述各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;
其中所述数据处理装置包括混合式融合引擎,所述混合式融合引擎被配置为以所述统一格式从所述主机软件管理器接收数据并且根据所接收数据的输入类型信息使用所接收数据来计算所述移动无线通信设备的位置;
其中所述主机软件管理器进一步被配置为管理针对与所述位置计算一起被使用的无线定位和地图辅助信息的位置数据库;
其中所述位置数据库包括在所述移动无线通信设备本地的第一数据库与通过网络可访问的一个或多个第二数据库之间分布的虚拟数据库,其中所述主机软件管理器将与所述经计算的位置有关的数据维持在所述第一数据库中;以及
其中所述主机软件管理器基于来自卫星导航接收器的全球坐标来控制地图数据的选择和索引,包括将地图数据高速缓存在所述第一数据库中。
2.根据权利要求1所述的数据处理装置,包括所述不同设备定位装置,所述不同设备定位装置包括:
卫星导航接收器;
第一距离无线收发器;
第二距离无线收发器;以及
一个或多个传感器。
3.根据权利要求2所述的数据处理装置,其中所述一个或多个传感器包括以下至少一个:
运动传感器;
环境传感器;以及
光学传感器。
4.根据权利要求2所述的数据处理装置,其中所述主机处理器是被编程用于运行所述混合式融合引擎的应用处理器。
5.根据权利要求2所述的数据处理装置,包括在所述不同设备定位装置与所述主机软件管理器之间的测量聚合器。
6.根据权利要求1所述的数据处理装置,其中所述主机软件管理器进一步被配置为基于位置上下文信息来触发所述不同设备定位装置。
7.根据权利要求6所述的数据处理装置,其中所述位置上下文信息来自基于用户活动、动态和环境的多上下文检测,并且所述主机软件管理器被配置为触发所述不同设备定位装置以在满足期望的定位质量的同时减少功耗。
8.一种数据处理装置,包括:
一个或多个包括位置处理器的集成电路IC器件,所述位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;以及
通过主机软件管理器编程的主机处理器,所述主机软件管理器被配置为从不同设备定位装置获得各种定位输入信号并且将所述各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;
其中所述数据处理装置包括混合式融合引擎,所述混合式融合引擎被配置为以所述统一格式从所述主机软件管理器接收数据并且根据所接收数据的输入类型信息使用所接收数据来计算所述移动无线通信设备的位置;
其中所述主机软件管理器进一步被配置为管理针对与所述位置计算一起被使用的无线定位和地图辅助信息的位置数据库;以及
其中所述主机软件管理器包括:
中间件接口,被配置为与选定主机中间件通信;
辅助接口,被配置为触发辅助全球导航卫星系统AGNSS、预测的星历、传感器和无线辅助过程;
数据接口,通过所述数据接口管理所述位置数据库;
功率管理模块,被配置为提供上下文感知设备管理;以及
内核逻辑,被配置为操作所述中间件接口、所述辅助接口、所述数据接口和所述功率管理模块。
9.根据权利要求8所述的数据处理装置,其中所述位置数据库包括在所述移动无线通信设备本地的第一数据库与通过网络可访问的一个或多个第二数据库之间分布的虚拟数据库,其中所述主机软件管理器将与所述经计算的位置有关的数据维持在所述第一数据库中。
10.根据权利要求9所述的数据处理装置,其中所述主机软件管理器基于来自卫星导航接收器的全球坐标来控制地图数据的选择和索引,包括将地图数据高速缓存在所述第一数据库中。
11.一种用于数据处理装置的方法,包括:
从不同设备定位装置获得各种定位输入信号并且基于IC的位置处理器被配置为获取并追踪针对移动无线通信设备的位置的测量;
基于位置上下文信息来触发所述不同设备定位装置;
将所述各种定位输入信号的选定集合汇编成统一格式;
以所述统一格式向融合引擎发送经汇编的数据,所述融合引擎被配置为根据所述经汇编的数据的输入类型信息使用所述经汇编的数据来计算所述移动无线通信设备的位置;
从所述融合引擎接收经计算的位置信息;以及
输出所述经计算的位置信息供所述移动无线通信设备使用;
其中所述位置上下文信息来自基于用户活动、动态和环境的多上下文检测,并且所述触发包括触发所述不同设备定位装置以在满足期望的定位质量的同时减少功耗。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述获得包括:
从卫星导航接收器接收位置输入信号;
从第一距离无线收发器接收位置输入信号;
从第二距离无线收发器接收位置输入信号;以及
从包括运动传感器的一个或多个传感器接收位置输入信号。
13.根据权利要求11所述的方法,包括基于所述经计算的位置信息向所述基于IC的位置处理器提供位置测量辅助反馈。
14.根据权利要求11所述的方法,包括管理针对与所述位置计算被一起使用的无线定位和地图辅助信息的位置数据库。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述位置数据库包括在所述移动无线通信设备本地的第一数据库与通过网络可访问的一个或多个第二数据库之间分布的虚拟数据库,所述方法包括将与所述经计算的位置有关的数据维持在所述第一数据库中。
16.根据权利要求15所述的方法,包括基于来自所述移动无线通信设备的卫星导航接收器的全球坐标将地图数据高速缓存在所述第一数据库中。
17.根据权利要求11所述的方法,其中所述触发包括基于所述位置上下文信息向所述不同设备定位装置中的不同设备定位装置发送唤醒和休眠信号。
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