CN106662453B - 用于根据传感器和射频测量进行基于移动的实时定位的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明描述用于基于运动传感器和射频测量将移动装置定位于地图上未绘制的位置中的方法、硬件、装置、计算机程序和设备。从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号(505)并计算参考射程测量(510)。使用移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的相对位置(520)。从具有未知绝对位置的所述发射器接收样本无线电信号并计算样本射程测量(525)。将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较(535)。根据所述比较的结果调整所估计的基于运动传感器的位置(540)。

Description

用于根据传感器和射频测量进行基于移动的实时定位的方法 和设备
对相关申请案的交叉参考
本申请案主张来自2014年8月27日申请的标题为“用于根据传感器和射频测量进行基于移动的实时定位的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR REAL-TIME,MOBILE-BASED POSITIONING ACCORDING TO SENSOR AND RADIO FREQUENCY MEASUREMENTS)”的美国专利申请案第14/470,626号的优先权益，所述美国专利申请案以引用的方式并入本文中。
技术领域
本文中所揭示的标的物通常涉及基于移动的定位，且更具体来说，涉及使用传感器和无线信号测量进行定位和绘图。
背景技术
移动装置可配备有基于卫星的导航系统以用于确定位置并提供导航辅助。全球导航卫星系统(GNSS)(例如全球定位系统(GPS))可发送计时信号，移动装置使用所述计时信号估计所述移动装置的位置。然而，在一些情况下，移动装置可能无法接收卫星计时信号。举例来说，当移动装置处于室内、峡谷中、高建筑物的影子中或可阻断卫星信号的其它环境中时。在此类情景下，配备传感器的移动装置可执行航位推算(PDR)以估计移动装置的位置。然而，准确度受到结构内部的磁干扰、传感器精确度和其它未知变量(例如装置位置、偏置和步幅差)限制。另外，来自使用移动装置传感器数据的PDR错误通常会随时间放大，这是因为每个新定位错误会与先前错误复合。
作为对GNSS或PDR的替代方案，移动装置可通过利用含有WiFi接入点位置的预定参考地图来确定位置。移动装置可通过对WiFi信号强度的三边测量(即，参考至少三个单独WiFi接入点)和/或测量到预定地图内的已知值的射程来确定其位置。然而，WiFi位置信息和预定参考地图可能不会总是可用或可靠的。因此，需要在移动装置上运行独立的实时定位系统。
发明内容
本文中所揭示的实施例可涉及一种用于执行移动装置定位的方法。所述方法包含：从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；测量所述参考无线电信号的至少一个特性；和使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的参考射程测量。所述方法进一步包含：接收移动装置运动传感器数据；和基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置。所述方法还包含：从具有未知绝对位置的发射器接收样本无线电信号；测量所述样本无线电信号的至少一个特性；和使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量。所述方法进一步包含：将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；和根据所述比较的结果调整所估计的基于运动传感器的位置。
本文中所揭示的实施例可进一步涉及一种移动装置，其包含：处理器；和存储装置，其可配置以存储用意执行移动装置定位的指令。所述移动装置包含用以执行以下操作的指令：从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；测量所述参考无线电信号的至少一个特性；和使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的参考射程测量。所述移动装置进一步包含用以执行以下操作的指令：接收移动装置运动传感器数据；和基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置。所述移动装置还包含用以执行以下操作的指令：从具有未知绝对位置的发射器接收样本无线电信号；测量所述样本无线电信号的至少一个特性；和使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量。所述移动装置进一步包含用以执行以下操作的指令：将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；和根据所述比较的结果调整所估计的基于运动传感器的位置。
本文中所揭示的实施例还可涉及一种用以执行移动装置定位的设备。所述设备包含：用于从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号的装置；用于测量所述参考无线电信号的至少一个特性的装置；和用于使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的参考射程测量的装置。所述设备进一步包含：用于接收移动装置运动传感器数据的装置；和用于基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置的装置。所述设备还包含：用于从具有未知绝对位置的发射器接收样本无线电信号的装置；用于测量所述样本无线电信号的至少一个特性的装置；和用于使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量的装置。所述设备进一步包含：用于将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较的装置；和用于根据所述比较的结果调整所估计的基于运动传感器的位置的装置。
本文中所揭示的实施例可涉及一种具有用以执行移动装置定位的指令的机器可读非暂时性存储媒体。所述媒体包含用于执行以下操作的指令：从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；测量所述参考无线电信号的至少一个特性；和使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的参考射程测量。所述媒体进一步包含用于执行以下操作的指令：接收移动装置运动传感器数据；和基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置。所述媒体还包含用于执行以下操作的指令：从具有未知绝对位置的发射器接收样本无线电信号；测量所述样本无线电信号的至少一个特性；和使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量。所述媒体进一步包含用于执行以下操作的指令：将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；和根据所述比较的结果调整所估计的基于运动传感器的位置。
根据附图和详细描述，其它特征和优点将会显而易见。
附图说明
图1是说明可在其中实践传感器和无线电定位(SRP)的实施例的示范性操作环境的框图；
图2是说明可在其中实践实施例SRP的示范性移动装置的框图；
图3是说明一个实施例中的SRP模块的框图；
图4说明在一个实施例中在跟踪移动装置时的航位推算错误累积；
图5是说明在一个实施例中用于执行SRP的方法的流程图；
图6是说明在另一实施例中用于执行SRP的方法的流程图；
图7说明在一个实施例中移动装置在三个相异时刻的定位；和
图8说明在一个实施例中移动装置在另三个相异时刻的定位。
具体实施方式
在一个实施例中，传感器和无线电定位(SRP)模块或引擎启用移动装置/站或接入终端上的独立实时定位系统，而不依赖于预定发射器位置地图。在一些实施方案中，实时可指以毫秒以及可能地微秒量级提供定位输出。在一个实施例中，SRP并入有由移动装置获得的传感器和射频测量以确定移动装置的位置。由移动装置实施的SRP可跟踪移动装置在场所或环境(在本文中，场所或环境被称为发生定位和绘图的“位置”)内的轨迹和相对位置。在一些实施例中，在其中替代性定位方法(例如，GNSS)不可用(例如，未经安装、并非移动装置的可用特征或被应用程序或用户停用/暂停)或不可靠(例如，遮蔽了卫星发射信号)的环境中初始化SRP。
在移动装置处实施的SRP可实时处理来自装置传感器的运动数据以估计从经初始化开始位置起的相对轨迹。与处理来自装置传感器的运动数据同时地，SRP可处理来自无线发射器(例如，WiFi接入点、蓝牙装置或其它RF源)的射频(RF)信号。在一个实施例中，无线发射器绝对位置(例如，在地图上绘制的坐标系统内)中的至少一个、一些或全部对于移动装置来说是未知的。举例来说，SRP可将无线发射器用于移动装置在场所内的定位而无需确定发射器在所述位置内的具体位置(例如，无需参考预定位置地图)。移动装置可通过其广播标识符(例如，媒体接入控制(MAC)地址)来标识附近无线发射器并使无线发射器的相应RF信号(在本文中被称为“射程测量”)与从传感器数据(在本文中被称为“位移估计值”)确定的移动装置的相对位置相关联。在一个实施例中，SRP使位移估计值与从无线发射器确定的射程测量相关联，以估计无线发射器相对于移动装置的位置和/或确定是否应校正或重新对准传感器数据定位。
在一个实施例中，通过参考先前发现的发射器和其相应射程测量来调整/校正从传感器数据(例如，位移估计值)确定的移动装置位置。举例来说，响应于穿过位置，SRP可使所发现的发射器的射程测量与所述位置内的移动位置的参考集相关联。响应于重新发现发射器，SRP可确定在先前反复中是否检测到当前射程测量。如果当前射程测量与先前射程测量相同或类似(例如，在阈值偏差或差内)，那么SRP可用与相应参考射程测量相关联的先前参考位置来替换所估计的当前移动装置位置。
在其它实施例中，SRP可通过比较射程测量从一个时间点到下一个时间点的改变来校正位移估计。举例来说，SRP可通过移动传感器以及无线电射程测量计算来估计移动装置行进的距离，并通过射程测量计算来校正基于移动传感器的定位估计的潜在错误。
图1是说明其中可实践SRP的实施例的示范性操作环境的框图。在一个实施例中，装置(例如，移动装置110)在位置(例如，位置105)内的移动。所述位置可为场所、建筑物或结构，在本文中被称为位置或室内/封闭环境。如在本文中所用，术语“移动装置”指代随时间可具有改变的位置的装置。作为数个实例，此类位置改变可包括方向、距离、定向等的改变。移动装置可具有除如本文中所描述的SRP以外的集成定位能力(例如，WiFi定位、传感器、GNSS等)以依指定时间间距确定移动装置的位置。在一些实施例中，除SRP以外的定位能力可变得不可用或不可达，且移动装置可使用SRP确定移动装置定位。
移动装置110可能最初无法确定发射器在所述位置内的绝对位置或存在。举例来说，移动装置可能不接入GNSS和所述位置的地图两者。在一个实施例中，在移动装置穿过所述位置时，SRP发现发射器并执行射程测量以产生SLAM地图。SLAM地图可含有所发现的发射器的相对于移动装置的路径或轨迹上的点的位置。SRP可将SLAM地图存储于移动装置的存储器中。
如本文中结合移动装置的位置或无线发射器的位置所使用的术语“未知的”是指尚待使用对于给定应用程序(例如，用于用以确定地图内的绝对位置或坐标的SRP)来说足够的准确度水平来测量或估计的位置。所估计或测量的数米内相对位置可被认为“已知”相对位置，而所主张的标的物的范围在此方面不受限制。在一些实施例中，移动装置或发射器可最初具有“未知的”绝对和相对位置。响应于SRP对相对于当前移动装置位置的发射器无线电信号的测量(例如，射程测量)，发射器的相对位置状态可变得“已知”。SRP可确定相对于移动装置的位置，而发射器的绝对位置是未知的。举例来说，SRP可确定发射器与移动装置相距2英尺，但同时不确定发射器(例如，以x-y坐标)在场所的网络地图或热图内绘制在何处。
SRP可将移动装置的轨迹(例如，装置轨迹120)存储于移动装置内以形成和维持对装置的实时同步定位和绘图(SLAM)(例如，本地地图)。举例来说，SRP可在更新移动装置的所估计或已知位置的同时确定移动装置处的射程测量。
SRP还可将相对发射器位置存储于本地地图中并在移动装置穿过位置时更新相对发射器位置(例如，SLAM)。举例来说，在更新移动装置的位置时，SRP可从射程测量更新位置(例如，相对发射器位置1501到5)的无线电和/或WiFi地图。移动装置110在图1中说明于在各个发射器1501到5附近的三个相异位置和时间点(如由说明符号1101到3所展示)处。举例来说，1101处的移动装置可确定到附近发射器1501的射程测量，1102处的移动装置可确定到附近发射器1502和1503的射程测量，1103处的移动装置可确定到附近发射器1504和1504的射程测量。另外，在接收到GNSS和/或特定于位置的地图时，SRP可对准相对发射器位置与特定于位置的地图(例如，根据地理参考点)。
在其它实施例中，众包多个独立移动装置可增加对于SRP可用的可用射程和距离测量。举例来说，多个独立移动装置可执行针对位置内的相对发射器位置的SLAM，且服务器可组合来自多个独立移动装置的SLAM数据以形成所述位置内的发射器的相对位置的中心/全局参考地图。每一移动装置可请求中心/全局参考地图的副本以供在移动定位中使用。
SRP可基于从各种系统收集的信息来估计移动装置的位置和轨迹。一个此类系统可包括与电气电子工程师学会(IEEE)802.11无线局域接入网络(WLAN)标准(也可称为WiFi网络)中的一或多者兼容的无线网络。举例来说，此类网络可包含无线发射器/接收器(例如，发射器1501到5)，其通常被称为“接入点”或AP。传统移动装置定位系统的准确度或可用性可至少部分地取决于经由三边测量的无线接入点绘图，其中与无线接入点有关的包含所估计位置的信息可存储于服务器上的数据库或其它存储装类型中。可至少部分地基于所测量的从移动装置到一或多个无线发射器的距离或射程，且也可至少部分地基于对一或多个无线发射器的位置的了解，来获得移动装置的位置估计(也可称为位置“固定”)。在一个实施例中，SRP可不接入无线AP数据库且可不接入绝对AP位置/坐标。
SRP可与包含例如蜂窝式通信系统、无线局域网或其它类型的无线通信系统的无线通信组件接口连接。移动装置的无线通信可使用例如可被称为“基站”或“接入点”的一或多个无线发射器/接收器。如本文中所使用，术语“基站”和“接入点”表示无线发射器的实例类型，但所主张的标的物的范围在此方面不受限制。如本文中所使用，术语“发射器”意指包含与任何类型的无线通信系统兼容的无线信号的任何发射器或发射器/接收器。举例来说，发射器可为经由由贸易组织蓝牙SIG定义的协议进行发射的蓝牙装置。
术语“发射器”还意指包含用以促进无线通信系统(例如蜂窝式网络)中的通信的任何无线通信站或装置，但所主张的标的物的范围在此方面不受限制。在蜂窝式网络中使用的实例类型的无线发射器可被称为基站。在另一方面中，无线发射器可包括毫微微小区，其用以将蜂窝式电话服务扩展到例如商业或家庭中。在此类实施方案中，一或多个移动装置可经由(例如)码分多址(CDMA)蜂窝式通信协议与毫微微小区通信，且毫微微小区可为移动装置提供借助于例如因特网的另一宽带网络对较大蜂窝式电信网络的接入。在另一方面中，无线发射器可包含在一系列电子装置类型中的任一者中。在一方面中，无线发射器可包括例如WLAN接入点(AP)。在一方面中，此类WLAN可包括与IEEE802.11x标准中的一或多者兼容的网络，但所主张的标的物的范围在此方面不受限制。另外，本文中在描述装置时使用术语“发射器”并不将所述装置的功能仅限于发射。举例来说，基站和接入点通常能够既发射又接收无线信号。
图2是说明可在其中实践实施例SRP的示范性移动装置的框图。系统可为移动装置(例如，移动装置110)，其可包含一或多个处理器201、存储器205、I/O控制器225和网络接口210。移动装置110还可包含耦合到一或多个总线或信号线(其进一步耦合到处理器201)的数个装置传感器。应了解，装置110还可包含显示器220、用户接口(例如，键盘、触摸屏或类似装置)、电源装置221(例如，电池)以及通常与电子装置相关联的其它组件。在一些实施例中，移动装置110可为非移动装置。
移动装置110可包含传感器，例如时钟230、环境光传感器(ALS)235、加速计240、陀螺仪245、磁力计250、温度传感器251、气压传感器255、指南针、接近度传感器、近场通信(NFC)269和/或全球定位传感器(GPS或GNSS)260。如本文中所使用，麦克风265、摄像机270和/或无线子系统215(蓝牙266、WiFi 211、蜂窝261)也视为用以分析装置的环境(例如，位置)的传感器。
存储器205可耦合到处理器201以存储供由处理器201执行的指令。在一些实施例中，存储器205是非暂时性的。存储器205还可存储用以实施下文描述的实施例的一或多个引擎或模块。存储器205还可存储来自集成传感器或外部传感器的数据。另外，存储器205可存储应用程序接口(API)以用于接入SRP。在一些实施例中，SRP功能性实施于存储器205中。在其它实施例中，SRP功能性实施为与装置110中的其它元件分离的模块。SRP模块可完全或部分地由图2中所说明的其它元件实施，例如用处理器201和/或存储器205实施，或用装置110的一或多个其它元件实施。下文描述关于SRP功能性的实施方案的额外细节。
网络接口210也可耦合到数个无线子系统215(例如，蓝牙266、WiFi 211、蜂窝261或其它网络)以经由无线链路将数据流发射到无线网络/从无线网络接收数据流，或可为用于直接连接到网络(例如因特网、以太网或其它无线系统)的有线接口。移动装置可包含连接到一或多个天线的一或多个局域网收发器。局域网收发器包括用于与WAP通信和/或检测去往WAP/来自WAP的信号，和/或与网络内的其它无线装置直接通信的适合裝置、硬件和/或软件。在一个方面中，局域网收发器可包括适用于与一或多个无线接入点通信的WiFi(802.11x)通信系统。
移动装置110还可包含可连接到一或多个天线的一或多个广域网收发器。广域网收发器包括用于与网络内的其它无线装置通信和/或检测去往/来自其它无线装置的信号的适合装置、硬件和/或软件。在一个方面中，广域网收发器可包括适用于与无线基站的CDMA网络通信的CDMA通信系统；但是在其它方面中，无线通信系统可包括另一类型的蜂窝式电话网络或毫微微小区，例如TDMA、LTE、高级LTE、WCDMA、UMTS、4G或GSM。另外，可使用任何其它类型的无线联网技术，例如WiMax(802.16)、超宽带、ZigBee、无线USB等等。在常规数字蜂窝式网络中，位置定位能力可通过各种时间和/或相位测量技术提供。举例来说，在CDMA网络中，所使用的一种位置确定方法是高级前向链路三边测量(AFLT)。使用AFLT，服务器可以根据从多个基站发射的导频信号的相位测量计算其位置。
因此，移动装置110可为：无线装置、蜂窝电话、个人数字助理、移动计算机、可穿戴式装置(例如，头戴式显示器、手表、眼镜、等)、机器人导航系统、平板计算机、个人计算机、膝上型计算机，或具有处理能力的任何类型的装置。如本文中所使用，移动装置可为可配置以获取从一或多个无线通信装置或网络发射的无线信号的任何便携式或可移动装置或机器。因此，作为实例而非限制，移动装置110可包含无线电装置、蜂窝式电话装置、计算装置、个人通信系统装置，或其它相似的装备有无线通信的可移动装置、器具或机器。术语“移动装置”还意图包含例如通过短程无线、红外线、有线连接或其它连接与个人导航装置通信的装置，而不管是否在移动装置110处发生卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关的处理。此外，“移动装置”意图包含能够(例如)经由因特网、WiFi或其它网络与服务器通信而不管是在装置处、在服务器处还是在与网络相关联的另一装置处发生卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关的处理的所有装置，包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机等。上述各者的任何可操作组合也视为“移动装置”。
移动装置可以使用RF信号(例如，2.4GHz、3.6GHz和4.9/5.0GHz带)和用于调制RF信号和交换信息包的标准化协议(例如，IEEE 802.11x)与多个AP无线地通信。通过从交换的信号中提取不同类型的信息并利用网络的布局(即，网络几何结构)，移动装置可确定在预定义参考坐标系内的位置。
应了解，本文中所描述的实施例可通过由装置的处理器201和/或装置的其它电路和/或其它装置执行例如存储于存储器205或其它元件中的指令来实施。确切地说，装置的电路(包含但不限于处理器201)可在程序、例程或指令的执行的控制下操作以执行根据本文中所描述的实施例的方法或程序。举例来说，此类程序可在固件或软件(例如，存储于存储器205和/或其它位置中)中实施且可由处理器(例如，处理器201和/或装置的其它电路)来实施。另外，应了解，术语处理器、微处理器、电路、控制器等可指能够执行逻辑、命令、指令、软件、固件、功能性及其类似者的任何类型的逻辑或电路。
此外，应了解，本文中描述的一些或所有功能、引擎或模块可由装置110本身执行，且/或本文中描述的一些或所有功能、引擎或模块可由经由I/O控制器225或网络接口210(以无线方式或有线方式)连接到装置的另一系统执行。因此，一些和/或所有功能可由另一系统执行，且结果或中间计算可传回到装置。在一些实施例中，此另一装置可包括经配置以实时或近实时处理信息的服务器。在一些实施例中，另一装置经配置以例如基于装置的已知配置预先确定结果。此外，可从装置110省略图2中所说明的元件中的一或多者。举例来说，可在一些实施例中省略传感器231中的一或多者。
图3是说明一个实施例中的SRP模块的框图。在一个实施例中，SRP可具有多个引擎、模块，或提供对位置内的移动装置和相关联发射器的准确定位的组件。SRP可包含无线子系统(例如，无线子系统215，其可包含无线电扫描仪)以接收和解译位置内的射频信号。射程测量模块(例如，射程测量310)可处理由无线电扫描仪捕获的无线电信号。举例来说，射程测量可至少部分地基于所测量的多种无线电信号特性，包含例如到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、往返时间(RTT)或接收信号强度指示符(RSSI)或其任何组合。在一个实施例中，SRP可包含一或多个移动传感器(例如，传感器231)。移动传感器可测量运动和定向中的一或多者，且关于图2进行更详细地描述。
位移估计器(例如，位移估计器320)可接收移动传感器数据(例如，原始传感器数据)并可从移动装置的先前位置确定移动装置的相对位置。在一个实施例中，位移估计器的输出是从一或多个传感器231的传感器数据得出的位移向量。在另一实施例中，位移估计器输出移动装置的绝对位置(例如，坐标)，例如在x、y、z或其它坐标系统中的位置。
在一个实施例中，SRP可包含地理定位器(例如，地理定位器325)以确定用于SLAM的初始开始位置。举例来说，地理位置可为表示轨迹跟踪开始处由于卫星发射确定的实际位置固定的GNSS坐标结果。在一些实施例中，地理位置是基于任意初始开始位置(例如，在x、y、z坐标系统中的0、0、0)以初始化跟踪(例如，相对定位)。在一些实施例中，移动装置可提示用户键入实际或大致位置数据或坐标。举例来说，移动装置可提示用户使用应用程序通过获取图片、扫描具有已知位置的快速响应(QR)码或用于自报位置的其它方法来“核查”位置或定义开始位置。地理定位器可将经初始化位置数据传送到SRP聚合器上。
在一个实施例中，SRP可包含聚合器(例如，SRP聚合器335)以处理射程测量、位移估计值和经初始化位置数据。SRP聚合器可输出发射器位置340和移动装置位置345。举例来说，移动装置可在具有处于未知绝对位置(y1,y2,…,yn)的n个发射器的位置中依循具有位置(x1,x2,…,xT)的轨迹。在一个实施例中，标示在时间k处从第i发射器到移动装置的射程测量(其至少部分地基于例如RSSI、RTT、TDOA、TOA、其它测量，或其任何组合)，其中i＝1、2、…、n，且k＝1、2、…、T。时间实例k与k+1之间的移动装置位移向量估计值为dk，其中k＝1、2、…、T。去往SPR聚合器的输入可为移动装置的初始位置(例如，x1)、所接收的射程测量(至少部分地基于例如RSSI、RTT、TDOA、TOA、其它测量，或其任何组合)以及来自移动装置传感器的运动信息{dk}k＝1…T。在一个实施例中，SRP聚合器的输出是移动装置在轨迹上在各个时间处的位置(x1,x2,…,xT)和发射器的位置(y1,y2,…,yn)。
图4说明在一个实施例中在跟踪移动装置时的航位推算(PDR)错误累积。如上文所介绍，参考基于传感器的航位推算进行定位的移动装置(例如，移动装置110)可经历随时间的偏移(例如，累计偏移410)。移动装置仅依赖于基于传感器的PDR估计愈久，结转到后续移动装置位置估计的累计错误越大。举例来说，如所说明，随着移动装置沿着基于航位推算的所估计轨迹405继续行进，路径从发射器1501到5偏移得越来越远。在一个实施例中，SRP利用所检测的来自发射器的对移动装置可见的无线电信号重新对准或校正基于PDR的轨迹估计中的错误(例如，累计偏移410)。
图5是说明在一个实施例中用于执行SRP的方法的流程图。在框505处，实施例(例如，SRP)从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号。参考无线电信号可为由移动装置接收的信号且保存到装置的本地存储器以与后续样本无线电信号进行比较。举例来说，在移动装置穿过位置时，可保存所发现的与一或多个位置(例如，从移动装置运动传感器计算的位置)相关联的无线电信号。如本文中所描述，最初发现的发射器可具有未知绝对位置(例如，预定地图或全局坐标系统内的发射器位置是未知的)。在一些实施例中，所发现的来自发射器的无线电信号中的一些或全部保存为参考无线电信号。响应于测量参考无线电信号，其相应射程测量也可保存到移动装置作为与其相应发射器相关联的参考射程测量。随着移动装置确定额外/当前位移估计值和射程测量，可产生包含发射器相对于移动装置的估计位置的位置的本地地图(例如，SLAM地图)并将其维持在移动装置上。
在框507处，实施例测量参考无线电信号的至少一个特性。举例来说，SRP可测量RSSI、RTT、TDOA、TOA、或无线电信号的其它特性，或其任何组合。在一个实施例中，所测量特性保存到移动装置并与其相应无线发射器相关联。所测量特性也可与估计的当前移动装置位置相关联。
在框510处，响应于测量参考无线电信号，实施例计算移动装置与发射器之间的参考射程测量。举例来说，SRP可处理在框507处确定的RSSI、RTT、TDOA、TOA或其它特性并确定从移动装置到无线发射器的距离。射程测量可表示进行测量的移动装置与无线发射器之间的物理距离。在一些实施例中，参考射程测量是指由移动装置在给定时间获得的射程测量，且可跟随在其后的后续射程测量(例如，样本射程测量)可允许相对于参考射程测量更新移动装置的位置。
在框515处，实施例接收移动装置运动传感器数据。举例来说，从移动装置的一或多个传感器数据馈送器(例如，移动传感器231)接收运动传感器数据。
在框520处，实施例基于移动装置运动传感器数据来估计移动装置的位置。在一个实施例中，移动装置可从先前移动装置位置确定位移(例如，距离和方向)估计。举例来说，SRP可通过航位推算计算从先前移动装置位置确定位移估计。在一些实施例中，先前移动装置位置可为经初始化的任意位置(例如，所有零或一些其它预定坐标位置)或从除移动装置运动传感器以外的另一源(例如，全球定位卫星信号、基于具有已知位置的AP的先前室内位置固定，或来自用户输入)得出的移动装置的位置。
在框525处，实施例从具有未知绝对位置的发射器接收样本无线电信号。举例来说，样本无线电信号可表示在移动装置穿过环境的当前时刻接收的无线电信号(例如，样本可为当前或实时更新的无线电信号)。
在框527处，实施例测量样本无线电信号的至少一个特性。举例来说，SRP(例如，在移动装置处实施)可测量RSSI、RTT、TDOA、TOA、或样本无线电信号的其它特性，或其任何组合。在一个实施例中，所测量的特性保存到移动装置的存储器并与其相应无线发射器相关联。所保存的特性也可与所估计的当前移动装置位置相关联。
在框530处，响应于测量样本无线电信号，实施例计算移动装置与发射器之间的样本射程测量。举例来说，SRP可处理在框527处确定的RSSI、RTT、TDOA、TOA、或样本无线电信号的其它特性，以确定到无线发射器的射程测量。射程测量可表示进行测量的移动装置与广播样本无线电信号的无线发射器之间的物理距离。
在框535处，实施例将参考射程测量与样本射程测量进行比较。如上文所描述，所述测量可为无线发射器与移动装置之间的物理距离。在一个实施例中，所述比较确定参考射程测量与样本射程测量是否在彼此的阈值差或变差内(例如，近似为表示就像从同一位置测量的相同的射程测量值)。在一些实施例中，代替确定参考射程测量与样本射程测量是否在阈值内等同或除此之外，SRP将参考射程测量与样本射程测量进行比较以确定所估计位置的改变。举例来说，SRP可从参考射程测量与样本射程测量之间的差确定移动装置已行进的距离。换句话说，可使用参考射程测量与样本射程测量之间的差确定从获得参考射程测量的时间到获得样本射程测量的时间所行进的距离。在一些实施例中，代替比较射程测量或除此之外，比较来自无线发射器的无线电信号的一或多个测量特性。举例来说，可将来自无线发射器的参考RSSI与来自同一无线发射器的当前/样本RSSI进行比较，以确定两个RSSI测量结果是否在阈值匹配内。
在框540处，实施例根据比较的结果调整移动装置的所估计的基于运动传感器的位置。可通过参考先前发现的发射器和其相应射程测量对从传感器数据确定的移动装置位置进行错误校正(例如，校正PDR偏移错误)。在一个实施例中，如果所述比较显示样本射程测量与参考射程测量大致相同(例如，在阈值内)，那么与参考射程测量相关联的参考移动装置位置可替换所估计的当前移动装置位置。举例来说，当SRP确定所述匹配有可能指示移动装置重新访问先前测量的位置或保留在先前测量的位置中(例如，在阈值差内)时，使用先前移动装置位置替换当前移动装置位置。
在一个实施例中，如果所述比较显示样本射程测量与参考射程测量并不大致等同，那么进一步比较/分析参考射程测量与样本射程测量，以确定样本射程测量与参考射程测量之间的差。举例来说，PDR可调整所估计的当前移动装置位置以反映如由样本射程测量与参考射程测量之间的差指示的行进距离。在一些实施例中，样本无线电信号是指将用以相对于部分地通过使用先前无线电信号(例如，参考无线电信号)计算的位置可能地更新移动装置的位置的无线电信号。
图6是说明在另一实施例中用于执行SRP的方法的流程图。在框605处，实施例(例如，SRP)初始化开始点/位置。SRP可将PDR和SLAM初始化为任意坐标或实际坐标(在其为已知的情况下)(例如，基于卫星的坐标，或从用户键入的位置得出的坐标)。举例来说，响应于丢失卫星导航能力，最后一个已知卫星坐标可为基于传感器的定位的开始位置。在一些实施例中，所述开始位置可从用户输入(例如，实际坐标或移动装置位置的其它表示)获得，且用户输入是记录或保存到移动装置的开始位置。SRP可使用开始位置计算到下一个或后续移动装置位置的位移估计值。从位移估计值，SRP可进一步确定移动装置的坐标(例如，在本地SLAM或其它地图内)。
在一些实施例中，SRP接收从除PDR或发射器无线电信号测量以外的源确定的移动装置的经更新位置(例如，本文中描述还为对准数据)。举例来说，SRP可从GNSS、用户输入、室内定位系统(例如，不参考SRP数据的替代性室内定位系统)或定位信息的其它源接收经更新位置。举例来说，替代性室内定位系统可使用磁场、可见光通信或使用地标或信标的其它方法确定移动装置的室内位置。经更新位置可提供沿着装置的轨迹的地理参考点或位置。举例来说，尽管GNSS在封闭的或室内环境中通常可能不可用，但当移动装置在允许接收GNSS信号的窗口或开口附近时，可解除遮盖或障碍。响应于接收含有可能更准确的定位固定的对准数据，SRP可对准移动装置维持的本地地图(例如，SLAM)以参考从对准数据接收的经更新位置。
为说明用对准数据更新定位的实例，如果初始开始坐标经任意地初始化为x-y坐标(0、0)且位移估计值指示移动装置穿过x方向上的2个位置和y方向上的4个位置，那么可将经更新当前位置估计为(2、4)。接下来，来自GNSS信号的对准数据指示实际当前坐标为例如(3、6)，开始坐标(0、0)可逆向调整为(1、2)。替代地，新起点或经初始化位置可设置为经更新坐标(3、6)。因此，未来位移估计可考虑来自对准数据的经更新位置而非经任意地初始化的开始位置。
在一些实施例中，经估计移动装置坐标的SRP调整致使对地图或系统中的所有其它坐标的相等的相对调整，使得产生所有的所发现发射器的经对准地图。在一些实施例中，SRP参考对准数据来将移动装置位置与参考地图(例如，具有位置的坐标和/或地标的地图)对准，所述参考地图可不同于移动装置所维持的本地SLAM地图。
在框610处，实施例接收传感器数据。传感器数据可来源于移动装置传感器(例如，如上文所描述的传感器231)中的一或多者。举例来说，SRP可接收加速计240数据、磁力计250数据、陀螺仪245数据，或其任何组合。从传感器接收的数据可为原始传感器数据或经处理为适于特定SRP实施方案的格式的数据
在框615处，实施例根据(所接收的)传感器数据更新当前(移动装置)位置。举例来说，SRP可使用来自先前位置(例如，开始位置，或先前记录的任何其它位置)的位移估计确定当前移动装置位置。当前位置可相对于先前位置(例如，位置向量)或作为绝对位置(例如，坐标系统中的单个位置)。
在框620处，实施例检测一或多个无线发射器。SRP可执行对移动装置的环境的间歇性或经计划射频扫描以检测附近发射器和其相关联RF信号。SRP可通过可对于每一相应发射器是唯一的无线电信号标识符(RSI)来标识无线发射器。举例来说，RSI可为AP的MAC地址，或其它广播信标。
在框625处，实施例执行射程测量并使射程测量与其相应RSI相关联。可根据从在框620处检测到的无线发射器接收的无线电信号的一或多个特性的测量来确定射程测量。举例来说，测量特性可为RSSI、RTT、TDOA、TOA，或其它无线电信号测量。射程测量可表示发射器(例如，有待分析/测量的无线电信号的源)与接收无线电信号的移动装置之间的物理距离。在一些实施例中，将经移动装置处理的当前/现存射程测量归类为样本射程测量，而将在先前SRP反复或先前时刻中发生的历史或所存储射程测量归类为参考射程测量。在一个实施例中，当检测到来自发射器的无线电信号时，用以确定射程测量的所得射程测量和所测量的无线电信号的特性(例如，RSSI、RTT、TDOA、TOA或其它测量)与所检测到的发射器相关联以用于未来参考。SRP可存储所检测到的发射器标识符(例如，RSI或其它唯一标识符)、来自框615的当前移动装置位置、来自框620的RF信号、射程测量，以及用以确定移动装置的存储器(例如，存储器205)内的射程测量的测量特性。SRP可在比较特定无线发射器的数据时参考所存储的射程测量和特性。
在框630处，实施例确定是否存在(针对特定发射器)的先前(参考)射程测量。举例来说，从移动装置到当前检测到的相同发射器的射程测量可保存到移动装置作为参考射程测量。在一个实施例中，SRP在移动装置存储器中检索在框620处检测到的RSI。
在框635处，实施例无法找到当前RSI的先前记录。举例来说，SRP确定在框620处检测到的RSI是新发现的，因为不存在发射器的先前记录。SRP可使用当前/样本(即，最近获得的)射程测量(例如，框625的射程测量)估计移动装置与所发现的发射器之间的距离。SRP也可在先前未使射程测量与当前移动装置位置(例如，根据在框615处确定的位置的SLAM更新)相关联的情况下执行所述相关联。响应于使当前移动装置位置(例如，在框615处确定的位置)与当前或样本射程测量(例如，框625的射程测量)相关联，SRP可继续接收(例如，框610)和处理传入的传感器数据流以在框615处(例如，实时)更新(移动装置的)当前位置。
在框645处，实施例将发射器的先前所确定的射程测量(例如，参考射程测量)与当前(例如，样本)射程测量进行比较。可比较射程测量以便确定移动装置位置从先前射程测量的改变。在一些实施例中，代替将参考射程测量与样本射程测量进行比较或除此之外，SRP可比较一或多个无线电信号特性。举例来说，SRP可将用以确定参考射程测量的特性与用以确定样本射程测量的特性进行比较。
在框650处，响应于比较相应RSI的射程测量，实施例确定当前或样本射程测量(例如，框625的射程测量)是否在与一或多个先前射程测量(例如，从SRP的先前反复确定且保存到存储器的参考射程测量)的阈值差或偏差内。实施例确定来自所述比较的结果是否在同样地从相同或类似移动装置位置(例如，在框615处确定的位置)记录的可能射程测量的阈值内。举例来说，SRP在框645处可确定射程测量“X”是在到射程测量“Y”的阈值变差或差内。射程测量“X”可具有相关联的移动装置位置“A”，而射程测量“Y”可具有相关联的移动装置位置“B”。如果射程测量“X”和“Y”是近似匹配的，那么SRP可假设位置“A”和“B”也是近似匹配的。因此，取决于与先前(例如，参考)射程测量的匹配的紧密度，SRP可用相关联的先前(例如，参考)移动装置位置来替换当前移动装置位置。
在框655处，响应于所述比较的结果在预定阈值差或变差之外(例如，匹配近似度不足以符合预定阈值)，实施例根据当前射程测量与先前(例如，参考)射程测量之间的射程测量差更新当前移动装置位置。在一些实施例中，SRP可确定先前(例如，参考)射程测量是在到当前射程测量的紧密时间接近度内(例如，紧接在前的射程测量)。SRP可根据通过测量来自发射器的附近RF信号提供的射程估计值的改变来跟踪移动装置行进的估计距离的差。SRP可参考最后一个已知射程测量来计算当前射程测量与先前射程测量之间的差。SRP可一起计算从先前射程测量到当前射程测量的所感知距离的改变以估计特定时间范围内行进的距离。举例来说，时间范围可从测量用以计算先前射程测量的RF信号开始。时间范围的终点可由测量用以计算到同一发射器的当前射程测量的RF信号定义。SRP可将从射程测量比较/差计算的行进的估计距离与移动装置运动传感器所计算的位移估计值进行比较。如果基于移动装置运动传感器的位置估计和所行进的射程测量估计距离在阈值差之外(例如，超出)，那么SRP可使用所行进的射程测量估计距离作为基础来校正/更新当前移动装置位置。举例来说，如果如从比较射程测量确定的所行进的估计距离是10英尺，且运动传感器确定8英尺的位移估计值，那么SRP可用从射程测量确定的10英尺来替换估计距离。在其它实施例中，代替直接替换，SRP可计算平均值或用于将两个距离估计值组合成最终组合式距离估计值的其它公式。SRP可将来自先前所估计移动位置的距离估计值转译成预定位置地图内的当前移动装置位置，或经任意地初始化的坐标系统内的位置。更新位移估计值可产生更准确的移动装置位置。
在框660处，实施例确定所述比较的结果在阈值差或变差内且用与匹配的参考射程测量相关联的先前(例如，参考)移动装置位置替换当前移动装置位置(例如，在框615处确定的位置)。举例来说，位置“A”和位置“B”是从分别在时间“C”和时间“D”处计算的移动装置运动传感器数据计算的估计位置，其中时间“D”是在时间“C”之后的时间点。SRP可用移动装置位置“B”替换在时间上晚于移动装置位置“A”计算的移动装置位置“B”。移动装置位置的替换可通过减少或消除由航位推算定位估计导致的传感器偏移错误随时间的累积/叠加来增加准确度。在一个实施例中，用先前记录的移动装置位置替换当前估计位置(例如，在框615处确定的位置)通过最小化或消除在用运动传感器执行航位推算时引入的偏移错误来增加移动装置定位的准确度。在一个实施例中，SRP使用移动装置与位置中的发射器之间的射程测量作为用于基于运动传感器的位置的标志或标记。所述标志或标记可向SRP指示移动装置何时返回到其中参考射程测量先前经确定的具体位置(例如，先前访问的位置，或参考位置)。
图7说明在一个实施例中移动装置在三个相异时刻的定位。在一个实施例中，到在位置内(例如，沿着轨迹1201)由移动装置检测到的发射器的射程测量提供用以校正/更新移动装置位置和消除偏移错误的参考测量。
如图7中所说明，在时间T1 181处，坐标(x1、y1)处的移动装置(例如，说明为移动装置1101)从发射器1501接收无线电信号1601。图7中所说明的坐标(x1、y1)可表示移动装置在穿过位置时访问的很多点中的一者。坐标(x1、y1)可为一系列坐标中的第一坐标(例如，经初始化开始位置)。替代地，或者坐标(x1、y1)可在SRP跟踪或记录的其它先前坐标前面。举例来说，坐标(x1、y1)可为由相对于另一先前位置的移动装置传感器测量产生的估计坐标。在一个实施例中，响应于从发射器(例如，发射器1501到1505)接收到RF信号，移动装置可执行射程测量并将结果记录到移动装置110的存储器。在一个实施例中，射程测量可独立于传感器测量且与其并行地(例如，以重叠操作方式)操作以跟踪移动装置的轨迹。举例来说，移动装置传感器可用于PDR。
如图7中所说明，在时间T2 182处，坐标(x2、y2)处的移动装置(例如，说明为移动装置1102)可从发射器1502接收无线电信号1602且从发射器1503接收无线电信号1603。坐标(x2、y2)可表示从来自先前估计坐标(x1、y1)的基于运动传感器的位移估计值计算的估计坐标。如上文所论述，坐标(x1、y1)可为经任意地初始化的坐标、用户输入坐标、GNSS得出的坐标，或仅是移动装置穿过的坐标集中的一个坐标集。
如图7中所说明，在时间T3 183处，坐标(x3、y3)处的移动装置(例如，说明为移动装置1103)可从发射器1504接收无线电信号1604，从发射器1505接收无线电信号1605，且从发射器1503接收无线电信号1606。坐标(x3、y3)可表示从来自先前估计坐标(x2、y2)的基于运动传感器的位移估计值计算的估计坐标。在一个实施例中，在时间T3处，SRP可检测在先前参考测量中检测到发射器1503，且SRP可根据来自信号1603到1606的射程测量的改变来确定所行进的估计距离。SRP可将来自射程测量的估计距离与从运动传感器获得的位移估计值进行比较并视需要校正任何偏移错误。
图8说明在一个实施例中移动装置在另三个相异时刻的定位。图8说明利用PDR跟踪穿过环境的装置定位(例如，轨迹1202)的移动装置易受复合错误或在对先前轨迹1201的基于传感器的跟踪之后累积的“偏移”。移动装置跟踪错误可在严格依赖于用于跟踪和定位的移动装置传感器时复合。跟踪错误在未经校正的情况下可不利地影响用户对室内定位的体验。
如图8中所说明，在时间T4 184(其在图7中所说明的时间T1到T3之后发生)处，移动装置(例如，说明为移动装置1104)SRP将移动装置的当前位置估计为坐标(x4、y4)。可从首先起始于时间T1处的基于运动传感器的跟踪来确定坐标(x4、y4)。在时间T4处，移动装置可从发射器1501接收无线电信号1607，无线电信号1607经确定具有在到在时间T1处接收的无线电信号1601的射程测量的阈值差或偏差内的射程测量。因此，因为无线电信号的射程测量经确定与无线电信号1601类似或相同，所以SRP可用先前在时间T1处估计的坐标(x1、y1)来替换坐标(x4、y4)。通过替换或更新坐标，SRP消除可从时间T1起发生的错误偏移1811。
在时间T5 185(其也在图7中所说明的时间T1到T3之后发生，并且还在时间T4之后发生)处，移动装置(例如，说明为移动装置1105)具有如从首先起始于时间T1处的基于运动传感器的跟踪确定的运动传感器估计坐标(x5、y5)。在时间T5处，移动装置可分别从发射器1502和1503接收无线电信号1608和1609。如果来自信号的射程测量在预定阈值差或变差内，那么SRP可用先前在时间T2处估计的坐标(x2、y2)来替换坐标(x5、y5)。通过替换或更新坐标，SRP消除可从时间T2起发生的错误偏移1812。
在时间T6 186(其也在图7中所说明的时间T1到T3之后发生)处，移动装置(例如，说明为移动装置1106)具有如从首先起始于时间T1处的基于传感器的跟踪确定的相关联坐标(x6、y6)。在时间T6处，移动装置可分别从发射器1504和1505接收无线电信号16010和16011。如果来自信号的射程测量在预定阈值差或变差内，那么SRP可用先前在时间T3处估计的坐标(x3、y3)来替换坐标(x6、y6)。通过替换或更新坐标，SRP消除可从时间T3起发生的错误偏移1813。在一个实施例中，如果射程测量不在阈值差内，那么SRP可检测在先前参考射程测量中检测到发射器1503，且SRP可根据来自信号1609到16012的射程测量的改变来确定所行进的估计距离。SRP可将来自射程测量的估计距离与从运动传感器获得的位移估计值进行比较并视需要校正任何偏移错误。
所属领域的技术人员将了解，结合本文中所揭示的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、引擎、电路以及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的此互换性，上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、引擎、电路以及步骤。此功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为引起偏离本文中所描述的实施例的范围。
可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或经设计以执行本文所描述的功能的其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一或多个微处理器结合DSP核心，或任何其它此类配置。在一个实施例中，先前SRP描述可由一或多个通用处理器(例如，装置处理器201)且在存储器(例如，装置存储器205)中实施以达成先前所要功能(例如，图5和图6的方法)。
在一或多个示范性实施例，所描述的功能或模块可实施于硬件(例如，装置硬件110)、软件、固件或其任何组合中。如果在软件中实施为计算机程序产品，那么功能或模块可作为一或多个指令或代码存储在非暂时性计算机可读媒体上或经由非暂时性计算机可读媒体传输。计算机可读媒体可包含计算机存储媒体与通信媒体两者，通信媒体包含促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可被计算机存取的任何可用媒体。举例来说且非限制，此类非暂时性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以携载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。此外，任何连接被恰当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或如红外线、无线电以及微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或如红外线、无线电以及微波的无线技术包含于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包含在非暂时计算机可读媒体的范围内。
提供对所揭示的实施例的先前描述以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本文中所描述的实施例。所属领域的技术人员将容易了解对这些实施例的各种修改，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文中定义的一般原理应用到其它实施例。因此，本文中所描述的实施例并不意图受限制，而应符合与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。
词语“示范性”在本文中用于意指“充当实例、例子或说明”。本文中被描述为“示范性”的任何实施例不必被理解为比其它实施例优选或有利。同样地，术语“实施例”并不要求所有实施例包含所论述特征、优势或操作模式。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，且并不希望限制本文中所描述的实施例。如本文所使用，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”和“所述”希望还包含复数形式。应进一步理解，术语“包括(comprises、comprising)”和/或“包含(includes、including)”当在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件及/或其群组的存在或添加。
此外，许多实施例是依据待由(例如)计算装置的元件(例如，服务器或装置)执行的动作序列而描述的。将认识到，本文中所描述的各种动作可由具体电路(例如，专用集成电路)、正由一或多个处理器执行的程序指令(例如，可执行程序指令)或两者的组合执行。另外，可认为本文中所述的这些动作序列完全体现于任何形式的计算机可读存储媒体内，所述计算机可读存储媒体中存储有一组对应的计算机指令，所述计算机指令在被执行时将导致相关联的处理器执行本文中所述的功能性。因此，本文中所描述的SRP的各种方面以若干不同形式体现，预期其全部在所主张的标的物的范围内。另外，对于本文中所描述的实施例中的每一者来说，任何此类实施例的对应形式可在本文中被描述为(例如)“经配置以(执行所描述的动作)的逻辑”。

Claims (40)

1.一种用于移动装置定位的方法，所述方法包括：
从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；
测量所述参考无线电信号的至少一个特性；
使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算移动装置与所述发射器之间的参考射程测量；
接收移动装置运动传感器数据；
基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置；
从具有未知绝对位置的所述发射器接收样本无线电信号；
测量所述样本无线电信号的至少一个特性；
使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量；
将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；
根据所述比较的结果调整所述移动装置的所估计的基于运动传感器的位置；
根据来自所述发射器的一或多个所接收无线电信号，估计所述发射器相对于所述移动装置的位置；和
响应于更新所述移动装置的所述基于运动传感器的位置，修改所述移动装置上的本地地图，其中所述本地地图包括多个相对发射器位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较的所述结果是基于所述参考射程测量与所述样本射程测量之间的差的所述移动装置的相对位置的所估计改变。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整进一步包括：
响应于确定所述参考射程测量在阈值差内匹配所述样本射程测量，用与所述匹配的参考无线电信号相关联的参考位置来替换所述移动装置的所述所估计的基于运动传感器的位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述所估计的基于运动传感器的位置是相对于先前确定的移动装置位置的基于航位推算的计算。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在估计所述移动装置的所述基于运动传感器的位置之前初始化所述移动装置的开始位置，其中所述开始位置包括：
任意分配的开始位置，或
从除所述移动装置运动传感器以外的源确定的最后一个已知位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述源包括全球导航卫星系统或室内定位系统。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述移动装置处接收对准数据，其中所述对准数据包括以下各项中的至少一者：多个地理参考点，或地理参考点和所述移动装置在所述地理参考点处的定向；和
响应于接收到所述对准数据，将所述移动装置上的本地地图与包括多个地理参考点的参考地图对准。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述一或多个所接收无线电信号包括所述参考无线电信号和所述样本无线电信号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动装置运动传感器包括以下各项中的至少一者：加速计、磁力计、陀螺仪或其任何组合，且其中所述发射器是以下各项中的至少一者：WiFi接入点、蓝牙发射器或其组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量所述参考无线电信号的至少一个特性或所述样本无线电信号的至少一个特性进一步包括：
确定相应无线电信号的以下各项中的至少一者：到达时间TOA、到达时间差TDOA、往返时间RTT、接收信号强度指示符RSSI或其任何组合。
11.一种移动装置，其包括：
处理器；和
存储装置，其耦合到所述处理器且可配置用于存储指令，所述指令在由所述处理器执行时致使所述处理器执行以下操作：
从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；
测量所述参考无线电信号的至少一个特性；
使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的参考射程测量；
接收移动装置运动传感器数据；
基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置；
从具有未知绝对位置的所述发射器接收样本无线电信号；
测量所述样本无线电信号的至少一个特性；
使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量；
将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；
根据所述比较的结果调整所述移动装置的所估计的基于运动传感器的位置；
根据来自所述发射器的一或多个所接收无线电信号，估计所述发射器相对于所述移动装置的位置；和
响应于更新所述移动装置的所述基于运动传感器的位置，修改所述移动装置上的本地地图，其中所述本地地图包括多个相对发射器位置。
12.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述比较的所述结果是基于所述参考射程测量与所述样本射程测量之间的差的所述移动装置的相对位置的所估计改变。
13.根据权利要求11所述的移动装置，其中在由所述处理器执行时致使所述处理器调整所述移动装置的所述所估计的基于运动传感器的位置的所述指令包括用以执行以下操作的指令：
响应于确定所述参考射程测量在阈值差内匹配所述样本射程测量，用与所述匹配的参考无线电信号相关联的参考位置来替换所述移动装置的所述所估计的基于运动传感器的位置。
14.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述所估计的基于运动传感器的位置是相对于先前确定的移动装置位置的基于航位推算的计算。
15.根据权利要求11所述的移动装置，其进一步包括在由所述处理器执行时致使所述处理器执行以下操作的指令：
在估计所述移动装置的所述基于运动传感器的位置之前初始化所述移动装置的开始位置，其中所述开始位置包括：
任意分配的开始位置，或
从除所述移动装置运动传感器以外的源确定的最后一个已知位置。
16.根据权利要求15所述的移动装置，其中所述源包括全球导航卫星系统或室内定位系统。
17.根据权利要求11所述的移动装置，其进一步包括在由所述处理器执行时致使所述处理器执行以下操作的指令：
在所述移动装置处接收对准数据，其中所述对准数据包括以下各项中的至少一者：多个地理参考点，或地理参考点和所述移动装置在所述地理参考点处的定向；和
响应于接收到所述对准数据，将所述移动装置上的本地地图与包括多个地理参考点的参考地图对准。
18.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述一或多个所接收无线电信号包括所述参考无线电信号和所述样本无线电信号。
19.根据权利要求11所述的移动装置，其中所述移动装置运动传感器包括以下各项中的至少一者：加速计、磁力计、陀螺仪或其任何组合，且其中所述发射器是以下各项中的至少一者：WiFi接入点、蓝牙发射器或其组合。
20.根据权利要求11所述的移动装置，其中在由所述处理器执行时致使所述处理器测量所述参考无线电信号的至少一个特性或测量所述样本无线电信号的至少一个特性的所述指令包括用以执行以下操作的指令：
确定相应无线电信号的以下各项中的至少一者：到达时间TOA、到达时间差TDOA、往返时间RTT、接收信号强度指示符RSSI或其任何组合。
21.一种用于移动装置定位的设备，所述设备包括：
用于从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号的装置；
用于测量所述参考无线电信号的至少一个特性的装置；
用于使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算移动装置与所述发射器之间的参考射程测量的装置；
用于接收移动装置运动传感器数据的装置；
用于基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置的装置；
用于从具有未知绝对位置的所述发射器接收样本无线电信号的装置；
用于测量所述样本无线电信号的至少一个特性的装置；
用于使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量的装置；
用于将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较的装置；
用于根据所述比较的结果调整所述移动装置的所估计的基于运动传感器的位置的装置；
用于根据来自所述发射器的一或多个所接收无线电信号估计所述发射器相对于所述移动装置的位置的装置；和
用于响应于更新所述移动装置的所述基于运动传感器的位置修改所述移动装置上的本地地图的装置，其中所述本地地图包括多个相对发射器位置。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述比较的所述结果是基于所述参考射程测量与所述样本射程测量之间的差的所述移动装置的相对位置的所估计改变。
23.根据权利要求21所述的设备，其中所述用于调整的装置进一步包括：
用于响应于确定所述参考射程测量在阈值差内匹配所述样本射程测量，用与所述匹配的参考无线电信号相关联的参考位置来替换所述移动装置的所述所估计的基于运动传感器的位置的装置。
24.根据权利要求21所述的设备，其中所述所估计的基于运动传感器的位置是相对于先前确定的移动装置位置的基于航位推算的计算。
25.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：
用于在估计所述移动装置的所述基于运动传感器的位置之前初始化所述移动装置的开始位置的装置，其中所述开始位置包括：
任意分配的开始位置，或
从除所述移动装置运动传感器以外的源确定的最后一个已知位置。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述源包括全球导航卫星系统或室内定位系统。
27.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：
用于在所述移动装置处接收对准数据的装置，其中所述对准数据包括以下各项中的至少一者：多个地理参考点，或地理参考点和所述移动装置在所述地理参考点处的定向；和
用于响应于接收到所述对准数据将所述移动装置上的本地地图与包括多个地理参考点的参考地图对准的装置。
28.根据权利要求21所述的设备，其中所述一或多个所接收无线电信号包括所述参考无线电信号和所述样本无线电信号。
29.根据权利要求21所述的设备，其中所述移动装置运动传感器包括以下各项中的至少一者：加速计、磁力计、陀螺仪或其任何组合，且其中所述发射器是以下各项中的至少一者：WiFi接入点、蓝牙发射器或其组合。
30.根据权利要求21所述的设备，其中所述用于测量所述参考无线电信号的至少一个特性的装置或所述用于测量所述样本无线电信号的至少一个特性的装置进一步包括：
用于确定相应无线电信号的以下各项中的至少一者的装置：到达时间TOA、到达时间差TDOA、往返时间RTT、接收信号强度指示符RSSI或其任何组合。
31.一种存储可执行程序指令的机器可读非暂时性存储媒体，所述可执行程序指令在由移动装置中的处理器执行时致使所述移动装置执行用于移动装置定位的方法，所述方法包括：
从具有未知绝对位置的发射器接收参考无线电信号；
测量所述参考无线电信号的至少一个特性；
使用所述参考无线电信号的所述至少一个特性计算移动装置与所述发射器之间的参考射程测量；
接收移动装置运动传感器数据；
基于所述移动装置运动传感器数据估计所述移动装置的位置；
从具有未知绝对位置的所述发射器接收样本无线电信号；
测量所述样本无线电信号的至少一个特性；
使用所述样本无线电信号的所述至少一个特性计算所述移动装置与所述发射器之间的样本射程测量；
将所述参考射程测量与所述样本射程测量进行比较；
根据所述比较的结果调整所述移动装置的所估计的基于运动传感器的位置；
根据来自所述发射器的一或多个所接收无线电信号，估计所述发射器相对于所述移动装置的位置；和
响应于更新所述移动装置的所述基于运动传感器的位置，修改所述移动装置上的本地地图，其中所述本地地图包括多个相对发射器位置。
32.根据权利要求31所述的媒体，其中所述比较的所述结果是基于所述参考射程测量与所述样本射程测量之间的差的所述移动装置的相对位置的所估计改变。
33.根据权利要求31所述的媒体，其中所述调整包括：
响应于确定所述参考射程测量在阈值差内匹配所述样本射程测量，用与所述匹配的参考无线电信号相关联的参考位置来替换所述移动装置的所述所估计的基于运动传感器的位置。
34.根据权利要求31所述的媒体，其中所述所估计的基于运动传感器的位置是相对于先前确定的移动装置位置的基于航位推算的计算。
35.根据权利要求31所述的媒体，所述方法进一步包括：
在估计所述移动装置的所述基于运动传感器的位置之前初始化所述移动装置的开始位置，其中所述开始位置包括：
任意分配的开始位置，或
从除所述移动装置运动传感器以外的源确定的最后一个已知位置。
36.根据权利要求35所述的媒体，其中所述源包括全球导航卫星系统或室内定位系统。
37.根据权利要求31所述的媒体，所述方法进一步包括：
在所述移动装置处接收对准数据，其中所述对准数据包括以下各项中的至少一者：多个地理参考点，或地理参考点和所述移动装置在所述地理参考点处的定向；和
响应于接收到所述对准数据，将所述移动装置上的本地地图与包括多个地理参考点的参考地图对准。
38.根据权利要求31所述的媒体，其中所述移动装置运动传感器包括以下各项中的至少一者：加速计、磁力计、陀螺仪或其任何组合，且其中所述发射器是以下各项中的至少一者：WiFi接入点、蓝牙发射器或其组合。
39.根据权利要求38所述的媒体，其中所述一或多个所接收无线电信号包括所述参考无线电信号和所述样本无线电信号。
40.根据权利要求31所述的媒体，其中所述测量所述参考无线电信号的至少一个特性或所述样本无线电信号的至少一个特性包括：
确定相应无线电信号的以下各项中的至少一者：到达时间TOA、到达时间差TDOA、往返时间RTT、接收信号强度指示符RSSI或其任何组合。
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