KR20170046665A - 센서 및 무선 주파수 측정들에 따른 실시간 모바일-기반 포지셔닝을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

센서 및 무선 주파수 측정들에 따른 실시간 모바일-기반 포지셔닝을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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페얌 파크자드
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Abstract

모션 센서 및 무선 주파수 측정들에 기반하여, 맵핑되지 않은 위치들의 모바일 디바이스들을 포지셔닝하기 위한 방법, 하드웨어, 디바이스, 컴퓨터 프로그램 및 장치가 설명된다. 기준 무선 신호는 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 수신되고(505), 기준 범위 측정이 계산된다(510). 모바일 디바이스 모션 센서 데이터는 모바일 디바이스의 상대적 포지션을 추정하기 위해 사용된다(520). 샘플 무선 신호는 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 수신되고, 샘플 범위 측정이 계산된다(525). 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정이 비교된다(535). 비교의 결과에 따라, 추정된 모션 센서 기반 포지션이 조정된다(540).

Description

센서 및 무선 주파수 측정들에 따른 실시간 모바일-기반 포지셔닝을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REAL-TIME, MOBILE-BASED POSITIONING ACCORDING TO SENSOR AND RADIO FREQUENCY MEASUREMENTS}
관련 출원에 대한 상호-참조
[0001] 본 출원은, 2014년 8월 27일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR REAL-TIME, MOBILE-BASED POSITIONING ACCORDING TO SENSOR AND RADIO FREQUENCY MEASUREMENTS"인 미국 특허 출원 시리얼 번호 제 14/470,626호로부터의 우선권의 권익을 주장하며, 이 미국 특허 출원은 인용에 의해 본원에 포함된다.
분야
[0002] 본원에서 개시되는 청구 대상은 일반적으로, 모바일-기반 포지셔닝에 관한 것으로, 더 구체적으로는 센서 및 무선 신호 측정들을 이용한 로케이팅 및 맵핑에 관한 것이다.
[0003] 모바일 디바이스들은, 포지션을 결정하고 내비게이션 지원을 제공하기 위한 위성 기반 내비게이션 시스템들을 구비할 수 있다. 예컨대, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)과 같은 글로벌 내비게이션 위성 시스템(GNSS)은 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위해 모바일 디바이스들에 의해 사용되는 타이밍 신호들을 전송할 수 있다. 그러나, 일부 상황들에서, 모바일 디바이스들은 위성 타이밍 신호들을 수신하지 못할 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스가 실내, 협곡, 높은 건물들의 그림자, 또는 위성 신호들을 차단할 수 있는 다른 환경에 있는 경우이다. 이러한 환경들에서, 센서 구비 모바일 디바이스들은 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위해 보행자 추측 항법(PDR; pedestrian dead reckoning)을 수행할 수 있다. 그러나, 구조들 내부의 자기 교란(magnetic disturbance)들, 센서 정밀도, 및 다른 알려지지 않은 변수들, 이를테면, 디바이스 포지션, 바이어스, 및 보폭의 차이들에 의해 정확도가 제한된다. 부가적으로, 모든 각각의 새로운 포지셔닝 에러가 이전의 에러들과 합성되기 때문에, 모바일 디바이스 센서 데이터의 사용으로부터의 PDR 에러는 통상적으로 시간에 따라 확대된다.
[0004] GNSS 또는 PDR에 대한 대안으로서, 모바일 디바이스들은 WiFi 액세스 포인트 위치들을 포함한 미리 결정된 기준 맵을 레버리징(leveraging)함으로써 포지션들을 결정할 수 있다. 모바일 디바이스는 미리 결정된 맵 내의 알려진 값들에 대한 레인징(ranging) 및/또는 WiFi 신호 세기의 삼각측량(즉, 적어도 3개의 별개의 WiFi 액세스 포인트들을 참조함)에 의해 자신의 포지션을 결정할 수 있다. 그러나, WiFi 위치 정보 및 미리 결정된 기준 맵들이 항상 이용가능하거나 신뢰적이지는 않을 수 있다. 그러므로, 모바일 디바이스 상에서 실행되는 독립형 실시간 포지셔닝 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
[0005] 본원에서 개시되는 실시예들은 모바일 디바이스 포지셔닝을 수행하기 위한 방법에 관한 것일 수 있다. 방법은, 알려지지 않은 절대적 포지션(unknown absolute position)을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하는 단계, 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계, 및 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은, 모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하는 단계 및 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션을 추정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 또한, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하는 단계, 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계, 및 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은, 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교하는 단계 및 비교의 결과에 따라, 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하는 단계를 더 포함한다.
[0006] 본원에서 개시된 실시예들은 추가로 모바일 디바이스에 관한 것일 수 있으며, 모바일 디바이스는 프로세서, 및 모바일 디바이스 포지셔닝을 수행하기 위한 명령들을 저장하도록 구성가능한 저장 디바이스를 포함한다. 모바일 디바이스는, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하고, 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하고, 그리고 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하기 위한 명령들을 포함한다. 모바일 디바이스는, 모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하고 그리고 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위한 명령들을 더 포함한다. 모바일 디바이스는 또한, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하고, 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하고, 그리고 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하기 위한 명령들을 포함한다. 모바일 디바이스는, 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교하고 그리고 비교의 결과에 따라, 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하기 위한 명령들을 더 포함한다.
[0007] 본원에서 개시된 실시예들은 또한, 모바일 디바이스 포지셔닝을 수행하기 위한 장치에 관한 것일 수 있다. 장치는, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하기 위한 수단, 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단, 및 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하기 위한 수단을 포함한다. 장치는, 모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하기 위한 수단 및 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위한 수단을 더 포함한다. 장치는 또한, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하기 위한 수단, 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단, 및 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하기 위한 수단을 포함한다. 장치는, 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교하기 위한 수단 및 비교의 결과에 따라, 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하기 위한 수단을 더 포함한다.
[0008] 본원에서 개시된 실시예들은 모바일 디바이스 포지셔닝을 수행하기 위한 명령들을 갖는 기계 판독가능 비-일시적 저장 매체에 관한 것일 수 있다. 매체는, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하고, 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하고, 그리고 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하기 위한 명령들을 포함한다. 매체는, 모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하고 그리고 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위한 명령들을 더 포함한다. 매체는 또한, 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하고, 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하고, 그리고 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하기 위한 명령들을 포함한다. 매체는, 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교하고 그리고 비교의 결과에 따라, 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하기 위한 명령들을 더 포함한다.
[0009] 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면들 및 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
[0010] 도 1은 센서 및 무선 포지셔닝(SRP; Sensor and Radio Positioning)의 실시예들이 실시될 수 있는 예시적 동작 환경을 예시하는 블록도이고;
[0011] 도 2는 SRP 실시예들이 실시될 수 있는 예시적인 모바일 디바이스를 예시하는 블록도이고;
[0012] 도 3은 일 실시예의 SRP 모듈을 예시하는 블록도이고;
[0013] 도 4는 일 실시예의, 모바일 디바이스를 추적하는 동안의 추측 항법 에러 누적을 예시하며;
[0014] 도 5는 일 실시예의, SRP를 수행하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이고;
[0015] 도 6은 다른 실시예의, SRP를 수행하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이고;
[0016] 도 7은 일 실시예의, 3개의 별개의 시간 순간들에서의 모바일 디바이스의 포지셔닝을 예시하고; 그리고
[0017] 도 8은 일 실시예의, 다른 3개의 별개의 시간 순간들에서의 모바일 디바이스의 포지셔닝을 예시한다.
[0018] 일 실시예에서, 센서 및 무선 포지셔닝(SRP) 모듈 또는 엔진은, 미리 결정된 송신기 위치 맵들에 대한 의존 없이, 모바일 디바이스/스테이션 또는 액세스 단말 상의 독립형 실시간 포지셔닝 시스템을 가능하게 한다. 일부 구현들에서, 실시간은 대략 밀리초 그리고 잠재적으로는 마이크로초로 포지셔닝 출력을 제공하는 것을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, SRP는 모바일 디바이스의 포지션을 결정하기 위해 모바일 디바이스에 의해 획득된 센서 및 무선 주파수 측정들을 통합한다. 모바일 디바이스에 의해 구현되는 SRP는 모바일 디바이스의 궤적 및 장소 또는 환경 내에서의 상대적 포지션을 추적할 수 있다(본원에서 장소 또는 환경은, 포지셔닝 및 맵핑이 발생하는 "위치"를 지칭함). 일부 실시예들에서, SRP는, 대안적인 포지셔닝 방법들(예컨대, GNSS)이 이용가능하지 않은(예컨대, 설치되지 않았거나, 모바일 디바이스의 이용가능한 피처(feature)가 아니거나, 또는 애플리케이션 또는 사용자에 의해 비활성화된/중단된) 또는 신뢰적인지 않은(예컨대, 위성 송신 신호들이 모호한) 환경들에서 초기화된다.
[0019] 모바일 디바이스에 구현되는 SRP는, 초기화된 시작 포지션으로부터의 상대적 궤적을 추정하기 위해 디바이스 센서들로부터의 모션 데이터를 실시간으로 프로세싱할 수 있다. 디바이스 센서들로부터의 모션 데이터를 프로세싱하는 동시에, SRP는 무선 송신기들(예컨대, WiFi 액세스 포인트들, 블루투스 디바이스들, 또는 다른 RF 소스)로부터의 무선 주파수(RF) 신호들을 프로세싱할 수 있다. 일 실시예에서, (예컨대, 맵핑된 좌표계 내의) 무선 송신기들의 절대적 위치들 중 적어도 하나, 일부, 또는 전부는 모바일 디바이스에 알려지지 않는다. 예컨대, SRP는 위치 내의 송신기의 특정 위치를 결정하지 않고서(예컨대, 미리 결정된 위치 맵을 참조하지 않고서) 장소 내의 모바일 디바이스의 포지셔닝을 위해 무선 송신기들을 활용할 수 있다. 모바일 디바이스는 인근의 무선 송신기들을 그들의 브로드캐스트 식별(예컨대, MAC(media access control) 어드레스)에 의해 식별하고, 무선 송신기들의 각각의 RF 신호들(본원에서 "범위 측정들"로 지칭됨)을 센서 데이터로부터 결정된 모바일 디바이스의 상대적 포지션(본원에서 "변위 추정들"로 지칭됨)과 연관시킬 수 있다. 일 실시예에서, SRP는, 모바일 디바이스에 대한 무선 송신기들의 상대적 포지션을 추정하기 위해 그리고/또는 센서 데이터 포지셔닝이 정정 또는 재정렬되어야 하는지를 결정하기 위해, 변위 추정들을 무선 송신기들로부터 결정된 범위 측정들과 연관시킨다.
[0020] 일 실시예에서, 센서 데이터로부터 결정된 모바일 디바이스 포지션들(예컨대, 변위 추정들)은, 이전에 탐색된 송신기들 및 그들의 각각의 범위 측정들을 참조함으로써 조정/정정된다. 예컨대, 위치를 횡단하는 것에 대한 응답으로, SRP는 탐색된 송신기들의 범위 측정들을 위치 내의 모바일 포지션들의 기준 세트와 연관시킬 수 있다. 송신기를 재탐색하는 것에 대한 응답으로, SRP는, 현재의 범위 측정이 이전의 반복에서 검출되었는지를 결정할 수 있다. 현재의 범위 측정이 (예컨대, 임계 편차 또는 차이 이내에서) 이전의 범위 측정과 동일하거나 유사한 경우, SRP는 현재의 추정된 모바일 디바이스 포지션을, 각각의 기준 범위 측정과 연관된 이전의 기준 포지션으로 대체할 수 있다.
[0021] 다른 실시예들에서, SRP는, 하나의 시점으로부터 다음번 시점까지의 범위 측정의 변화를 비교함으로써 변위 추정들을 정정할 수 있다. 예컨대, SRP는 모바일 센서들을 가진 모바일 디바이스에 의해 이동된 거리뿐만 아니라 무선 범위 측정 계산들을 추정하고, 범위 측정 계산들을 이용하여 모바일 센서 기반 포지셔닝 추정의 잠재적 에러들을 정정할 수 있다.
[0022] 도 1은 SRP의 실시예들이 실시될 수 있는 예시적인 동작 환경을 예시하는 블록도이다. 일 실시예에서, 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(110))는 위치(예컨대, 위치(105)) 내에서 이동한다. 위치는 본원에서 위치 또는 실내/밀폐 환경으로 지칭되는 장소, 건물, 또는 구조물일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "모바일 디바이스"는 때때로 변화되는 포지션을 가질 수 있는 디바이스를 나타낸다. 이러한 포지션의 변화들은 몇 개만 예를 들자면, 방향, 거리, 배향 등에 대한 변화들을 포함할 수 있다. 모바일 디바이스는, 특정 시간 간격들로 모바일 디바이스의 포지션을 결정하기 위해 본원에서 설명된 바와 같은 SRP에 더하여 통합된 포지셔닝 능력(예컨대, WiFi 포지셔닝, 센서들, GNSS 등)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, SRP 이외의 포지셔닝 능력들은 이용가능하지 않게 될 수 있거나 액세스불가하며, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 포지셔닝을 결정하기 위해 SRP를 활용할 수 있다.
[0023] 모바일 디바이스(110)는 초기에, 위치 내의 송신기들의 존재 또는 절대적 포지션을 결정하지 못할 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스는 위치의 맵 및 GNSS 둘 모두에 액세스하지 못할 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스가 위치를 횡단함에 따라, SRP는 송신기들을 탐색하고, SLAM 맵을 발전시키기 위해 범위 측정들을 수행한다. SLAM 맵은 모바일 디바이스의 경로 또는 궤적 상의 포인트들에 대한 탐색된 송신기의 포지션들을 포함할 수 있다. SRP는 모바일 디바이스의 메모리에 SLAM 맵을 저장할 수 있다.
[0024] 모바일 디바이스의 포지션 또는 무선 송신기의 포지션과 관련하여 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "알려지지 않은"은, (예컨대, SRP가 맵 내의 절대적 위치 또는 좌표들을 결정하기 위해) 주어진 애플리케이션에 대해 충분한 정확도의 레벨로 아직 측정 또는 추정되지 않은 포지션을 나타낸다. 수 미터 이내의 추정된 또는 측정된 상대적 포지션들은 "알려진" 상대적 포지션들로 간주될 수 있지만, 청구되는 청구 대상의 범위는 이에 대해 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스 또는 송신기는 초기에 "알려지지 않은" 절대적 및 상대적 포지션을 가질 수 있다. SRP가 현재의 모바일 디바이스 포지션에 대한 송신기 무선 신호들을 측정하는 것(예컨대, 범위 측정들)에 대한 응답으로, 송신기의 상대적 포지션 상태가 "알려질" 수 있다. SRP는, 송신기의 절대적 위치가 알려지지 않은 동안 모바일 디바이스에 대한 상대적 포지션을 결정할 수 있다. 예컨대, SRP는, 장소의 네트워크 맵 또는 히트맵(heatmap) 내에서 송신기가 맵핑되는 위치를 (예컨대, x-y 좌표들로) 또한 결정하지 않으면서, 송신기가 모바일 디바이스로부터 2 피트 떨어져 있는 것으로 결정할 수 있다.
[0025] SRP는, 모바일 디바이스의 궤적(예컨대, 디바이스 궤적(120))을 모바일 디바이스 내에 저장하여, 디바이스 상에서 실시간 SLAM(simultaneous localization and mapping)(예컨대, 로컬 맵)을 생성 및 유지할 수 있다. 예컨대, SRP는 모바일 디바이스의 추정된 또는 알려진 포지션을 업데이트하는 동시에 모바일 디바이스에서 범위 측정들을 결정할 수 있다.
[0026] SRP는 또한, 상대적 송신기 포지션들을 로컬 맵에 저장하고, 모바일 디바이스가 위치를 횡단함에 따라 상대적 송신기 포지션들을 업데이트할 수 있다(예컨대, SLAM). 예컨대, 모바일 디바이스의 포지션을 업데이트하는 동안, SRP는 범위 측정들로부터 위치(예컨대, 상대적 송신기 위치들(1501-5))의 무선 및/또는 WiFi 맵을 업데이트할 수 있다. 모바일 디바이스(110)는 도 1에서 다양한 송신기들(1501-5) 부근의 3개의 별개의 포지션들 및 시점들(예시들(1101-3)에 의해 도시되는 바와 같음)에 예시된다. 예컨대, 1101의 모바일 디바이스는 인근의 송신기(1501)에 대한 범위 측정들을 결정할 수 있고, 1102의 모바일 디바이스는 인근의 송신기들(1502 및 1503)에 대한 범위 측정들을 결정할 수 있고, 1103의 모바일 디바이스는 인근의 송신기들(1504 및 1504)에 대한 범위 측정들을 결정할 수 있다. 부가적으로, GNSS 및/또는 위치 특정 맵이 수신되는 시간에서, SRP는 상대적 송신기 포지션들을 (예컨대, 지리적으로 참조된 포인트들에 따라) 위치 특정 맵에 정렬할 수 있다.
[0027] 다른 실시예들에서, 다수의 독립적 모바일 디바이스들의 크라우드소싱(crowdsourcing)은 SRP가 이용할 수 있는 이용가능한 범위 및 거리 측정들을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 다수의 독립적인 모바일 디바이스들은 위치 내의 상대적 송신기 포지션에 대해 SLAM을 수행할 수 있고, 서버는 다수의 독립적인 모바일 디바이스들로부터의 SLAM 데이터를 조합하여 위치 내의 송신기들의 상대적 포지션들의 중앙/글로벌 기준 맵을 형성할 수 있다. 각각의 모바일 디바이스는 모바일 포지셔닝에서 사용하기 위해 중앙/글로벌 기준 맵의 카피를 요청할 수 있다.
[0028] SRP는 다양한 시스템들로부터 수집된 정보에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션 및 궤적을 추정할 수 있다. 하나의 이러한 시스템은, WiFi 네트워크로 또한 지칭될 수 있는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 무선 로컬 액세스 네트워크(WLAN) 표준들 중 하나 또는 그 초과와 호환가능한 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 네트워크는 예컨대 "액세스 포인트들" 또는 AP들로 종종 지칭되는 무선 송신기들/수신기들(예컨대, 송신기들(1501-5))을 포함할 수 있다. 종래의 모바일 디바이스 포지셔닝 시스템들의 가용성 또는 정확도는 삼각측량을 통한 무선 액세스 포인트 맵핑에 적어도 부분적으로 의존할 수 있으며, 추정된 포지션들을 포함한 무선 액세스 포인트들과 관련된 정보는 서버 상의 데이터베이스 또는 다른 저장 타입에 저장될 수 있다. 모바일 디바이스에 대한 포지션 "픽스(fix)"로 또한 지칭될 수 있는 포지션 추정은 하나 또는 그 초과의 무선 송신기들에 대해 모바일 디바이스로부터 측정된 거리들 또는 범위들에 적어도 부분적으로 기반하여 획득될 수 있으며, 또한 하나 또는 그 초과의 무선 송신기들의 포지션들에 관한 지식에 적어도 부분적으로 기반할 수 있다. 일 실시예에서, SRP는 무선 AP 데이터베이스에 액세스하지 못할 수 있고, 절대적 AP 위치들/좌표들에 액세스하지 못할 수 있다.
[0029] SRP는, 예컨대 셀룰러 통신 시스템들, 무선 로컬 영역 네트워크들, 또는 다른 타입들의 무선 통신 시스템들을 포함한 무선 통신 컴포넌트들과 인터페이스할 수 있다. 모바일 디바이스의 무선 통신은, 예컨대 "기지국들" 또는 "액세스 포인트들"로 지칭될 수 있는 하나 또는 그 초과의 무선 송신기들/수신기들을 이용할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어들 "기지국" 및 "액세스 포인트"는 예시적 타입들의 무선-송신기들을 나타내지만, 청구되는 청구 대상의 범위는 이에 대해 제한되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "송신기"는 임의의 타입의 무선 통신 시스템과 호환가능한 무선 신호들의 임의의 송신기 또는 송신기/수신기를 포함하는 것을 의미한다. 예컨대, 송신기는 무역 기구 블루투스 SIG에 의해 정의된 프로토콜을 통해 송신하는 블루투스 디바이스일 수 있다.
[0030] 용어 "송신기"는 또한, 예컨대 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 시스템에서 통신을 용이하게 하기 위해 활용되는 임의의 무선 통신 스테이션 또는 디바이스를 포함하는 것을 의미하지만, 청구되는 청구 대상의 범위는 이에 대해 제한되지 않는다. 셀룰러 네트워크에서 활용되는 무선 송신기의 예시적 타입은 기지국으로 지칭될 수 있다. 다른 양상에서, 무선 송신기는, 예컨대 셀룰러 전화 서비스를 비즈니스 또는 가정으로 확장하는 데 활용되는 펨토셀을 포함할 수 있다. 이러한 구현에서, 하나 또는 그 초과의 모바일 디바이스들은, 예컨대 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 셀룰러 통신 프로토콜을 통해 펨토셀과 통신할 수 있고, 펨토셀은, 인터넷과 같은 다른 브로드밴드 네트워크를 통해 더 큰 셀룰러 전기통신 네트워크에 대한 모바일 디바이스 액세스를 제공할 수 있다. 다른 양상에서, 무선 송신기들은 다양한 전자 디바이스 타입들 중 임의의 것에 포함될 수 있다. 양상에서, 무선 송신기는 예컨대 WLAN 액세스 포인트(AP)를 포함할 수 있다. 양상에서, 이러한 WLAN은 IEEE 802.11x 표준들 중 하나 또는 그 초과와 호환가능한 네트워크를 포함할 수 있지만, 청구되는 청구 대상의 범위는 이에 대해 제한되지 않는다. 부가적으로, 디바이스를 설명하는 데 있어서의 본원에서의 용어 "송신기"의 사용은 디바이스의 기능을 송신하는 것으로만 제한하지 않는다. 예컨대, 기지국들 및 액세스 포인트들은 통상적으로 무선 신호들을 송신하는 것과 수신하는 것 둘 모두를 할 수 있다.
[0031] 도 2는 SRP 실시예들이 실시될 수 있는 예시적인 모바일 디바이스를 예시하는 블록도이다. 시스템은, 하나 또는 그 초과의 프로세서들(201), 메모리(205), I/O 제어기(225), 및 네트워크 인터페이스(210)를 포함할 수 있는 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(110))일 수 있다. 모바일 디바이스(110)는 또한, 프로세서(201)에 추가로 커플링되는 하나 또는 그 초과의 버스들 또는 신호 라인들에 커플링된 다수의 디바이스 센서들을 포함할 수 있다. 디바이스(110)는 또한 디스플레이(220), 사용자 인터페이스(예컨대, 키보드, 터치-스크린, 또는 유사한 디바이스들), 전력 디바이스(221)(예컨대, 배터리)뿐만 아니라 전자 디바이스들과 통상적으로 연관되는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스(110)는 비-모바일 디바이스일 수 있다.
[0032] 모바일 디바이스(110)는 클록(230), 주변광 센서(ALS)(235), 가속도계(240), 자이로스코프(245), 자력계(250), 온도 센서(251), 대기압 센서(255), 컴퍼스, 근접 센서, NFC(near field communication)(269), 및/또는 글로벌 포지셔닝 센서(GPS 또는 GNSS)(260)와 같은 센서들을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 마이크로폰(265), 카메라(270), 및/또는 무선 서브시스템(215)(블루투스(266), WiFi(211), 셀룰러(261))은 또한, 디바이스의 환경(예컨대, 포지션)을 분석하는 데 사용되는 센서들로 고려된다.
[0033] 프로세서(201)에 의한 실행을 위한 명령들을 저장하기 위해 메모리(205)가 프로세서(201)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 메모리(205)는 비-일시적이다. 메모리(205)는 또한, 아래에 설명된 실시예들을 구현하기 위해 하나 또는 그 초과의 엔진들 또는 모듈들을 저장할 수 있다. 메모리(205)는 또한, 통합된 또는 외부 센서들로부터의 데이터를 저장할 수 있다. 부가하여, 메모리(205)는 SRP에 액세스하기 위한 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API)들을 저장할 수 있다. 일부 실시예들에서, SRP 기능은 메모리(205)로 구현된다. 다른 실시예들에서, SRP 기능은 디바이스(110)의 다른 엘리먼트들과 분리된 모듈로서 구현된다. SRP 모듈은 전체적으로 또는 부분적으로, 도 2에 예시된 다른 엘리먼트들에 의해, 예컨대 프로세서(201) 및/또는 메모리(205)로, 또는 디바이스(110)의 하나 또는 그 초과의 다른 엘리먼트들로 구현될 수 있다. SRP 기능의 구현과 관련된 부가적인 상세들은 아래에서 설명된다.
[0034] 네트워크 인터페이스(210)는 또한, 무선 링크를 통해 무선 네트워크로/무선 네트워크로부터 데이터 스트림들을 송신 및 수신하기 위해 다수의 무선 서브시스템들(215)(예컨대, 블루투스(266), WiFi(211), 셀룰러(261), 또는 다른 네트워크들)에 커플링될 수 있거나, 또는 네트워크들(예컨대, 인터넷, 이더넷, 또는 다른 무선 시스템들)로의 직접 연결을 위한 유선 인터페이스일 수 있다. 모바일 디바이스는, 하나 또는 그 초과의 안테나들에 연결된 하나 또는 그 초과의 로컬 영역 네트워크 트랜시버들을 포함할 수 있다. 로컬 영역 네트워크 트랜시버는, WAP들과 통신하고 그리고/또는 WAP들로의/WAP들로부터의 신호들을 검출하기 위한, 그리고/또는 네트워크 내의 다른 무선 디바이스들과 직접적으로 통신하기 위한 적절한 디바이스들, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양상에서, 로컬 영역 네트워크 트랜시버는, 하나 또는 그 초과의 무선 액세스 포인트들과 통신하기에 적절한 WiFi(802.11x) 통신 시스템을 포함할 수 있다.
[0035] 모바일 디바이스(110)는 또한, 하나 또는 그 초과의 안테나들에 연결될 수 있는 하나 또는 그 초과의 광역 네트워크 트랜시버(들)를 포함할 수 있다. 광역 네트워크 트랜시버는, 네트워크 내의 다른 무선 디바이스들과 통신하고 그리고/또는 네트워크 내의 다른 무선 디바이스들로의/다른 무선 디바이스들로부터의 신호들을 검출하기에 적절한 디바이스들, 하드웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양상에서, 광역 네트워크 트랜시버는 무선 기지국들의 CDMA 네트워크와 통신하기에 적절한 CDMA 통신 시스템을 포함할 수 있지만; 다른 양상들에서, 무선 통신 시스템은 다른 타입의 셀룰러 텔레포니(telephony) 네트워크 또는 펨토셀들, 이를테면, 예컨대 TDMA, LTE, 어드밴스드 LTE, WCDMA, UMTS, 4G, 또는 GSM을 포함할 수 있다. 부가적으로, 임의의 다른 타입의 무선 네트워킹 기술들, 예컨대 WiMax(802.16), 초광대역(Ultra Wide Band), ZigBee, 무선 USB 등이 사용될 수 있다. 종래의 디지털 셀룰러 네트워크들에서, 포지션 능력은 다양한 시간 및/또는 위상 측정 기법들에 의해 제공될 수 있다. 예컨대, CDMA 네트워크들에서, 사용되는 하나의 포지션 결정 접근법은 AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)이다. AFLT를 사용하여, 서버는 복수의 기지국들로부터 송신된 파일럿 신호들의 위상 측정들로부터 자신의 포지션을 컴퓨팅할 수 있다.
[0036] 따라서, 모바일 디바이스(110)는, 무선 디바이스, 셀 폰, 개인 휴대 정보 단말, 모바일 컴퓨터, 웨어러블(wearable) 디바이스(예컨대, 두부 장착형(head mounted) 디스플레이, 시계, 안경 등), 로봇 내비게이션 시스템, 태블릿, 개인 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 또는 프로세싱 능력들을 갖는 임의의 타입의 디바이스일 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 모바일 디바이스는, 하나 또는 그 초과의 무선 통신 디바이스들 또는 네트워크들로부터 송신되는 무선 신호들을 포착하도록 구성가능한 임의의 휴대가능 또는 이동가능 디바이스 또는 기계일 수 있다. 따라서, 제한이 아닌 예로서, 모바일 디바이스(110)는, 라디오 디바이스, 셀룰러 전화 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 개인 통신 시스템 디바이스, 또는 다른 유사한 이동가능 무선 통신을 갖춘 디바이스, 기기(appliance), 또는 기계를 포함할 수 있다. 용어 "모바일 디바이스"는 또한, 위성 신호 수신, 지원 데이터 수신, 및/또는 포지션-관련 프로세싱이 모바일 디바이스(110)에서 발생하는지와 무관하게, 이를테면, 단거리 무선, 적외선, 와이어 라인 연결 또는 다른 연결에 의해 개인 내비게이션 디바이스와 통신하는 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 또한, "모바일 디바이스"는, 이를테면, 인터넷, WiFi, 또는 다른 네트워크를 통해 그리고 위성 신호 수신, 지원 데이터 수신, 및/또는 포지션-관련 프로세싱이 디바이스에서 발생하는지, 서버에서 발생하는지, 또는 네트워크와 연관된 다른 디바이스에서 발생하는지와 무관하게, 서버와 통신할 수 있는 무선 통신 디바이스들, 컴퓨터들, 랩톱들 등을 포함한 모든 디바이스들을 포함하도록 의도된다. 앞서의 것의 임의의 동작가능한 조합이 또한 "모바일 디바이스"로 고려된다.
[0037] 모바일 디바이스는, RF 신호들의 변조 및 정보 패킷들의 교환을 위한 표준화된 프로토콜들(예컨대, IEEE 802.11x) 및 RF 신호들(예컨대, 2.4 GHz, 3.6 GHz, 및 4.9/5.0 GHz 대역들)을 사용하여 복수의 AP들과 무선으로 통신할 수 있다. 교환된 신호들로부터 상이한 타입들의 정보를 추출함으로써 그리고 네트워크의 레이아웃(즉, 네트워크 기하학적 구조)을 활용함으로써, 모바일 디바이스는 미리 정의된 기준 좌표계 내에서 포지션을 결정할 수 있다.
[0038] 본원에서 설명된 실시예들은, 디바이스의 프로세서(201) 및/또는 디바이스의 다른 회로 및/또는 다른 디바이스들에 의한, 예컨대 메모리(205) 또는 다른 엘리먼트에 저장된 바와 같은 명령들의 실행을 통해 구현될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 특히, 프로세서(201)를 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 디바이스의 회로는, 본원에서 설명된 실시예들에 따른 방법들 또는 프로세스들을 실행하기 위해, 명령들의 실행, 루틴, 또는 프로그램의 제어 하에 동작할 수 있다. 예컨대, 이러한 프로그램은, (예컨대, 메모리(205) 및/또는 다른 위치들에 저장된) 펌웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 프로세서(201)와 같은 프로세서들 및/또는 디바이스의 다른 회로에 의해 구현될 수 있다. 또한, 용어들 프로세서, 마이크로프로세서, 회로, 제어기 등은, 로직, 커맨드들, 명령들, 소프트웨어, 펌웨어, 기능 등을 실행하는 것이 가능한 임의의 타입의 로직 또는 회로를 지칭할 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0039] 또한, 본원에서 설명된 기능들, 엔진들 또는 모듈들 중 일부 또는 전부가 디바이스(110) 그 자체에 의해 수행될 수 있고 그리고/또는 본원에서 설명된 기능들, 엔진들 또는 모듈들 중 일부 또는 전부가 I/O 제어기(225) 또는 네트워크 인터페이스(210)를 통해 디바이스에 (무선으로 또는 유선으로) 연결된 다른 시스템에 의해 수행될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 따라서, 기능들 중 일부 및/또는 전부는 다른 시스템에 의해 수행될 수 있고, 결과들 또는 중간 계산들이 다시 디바이스로 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 다른 디바이스는, 실시간 또는 거의 실시간으로 정보를 프로세싱하도록 구성된 서버를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다른 디바이스는, 예컨대 디바이스의 알려진 구성에 기반하여 결과들을 미리 결정하도록 구성된다. 또한, 도 2에 예시된 엘리먼트들 중 하나 또는 그 초과는 디바이스(110)로부터 생략될 수 있다. 예컨대, 센서들(231) 중 하나 또는 그 초과는 일부 실시예들에서 생략될 수 있다.
[0040] 도 3은 일 실시예의 SRP 모듈을 예시하는 블록도이다. 일 실시예에서, SRP는, 위치 내의 모바일 디바이스 및 연관된 송신기들의 정확한 포지셔닝을 제공하기 위한 다수의 엔진들, 모듈들, 또는 컴포넌트들을 가질 수 있다. SRP는 위치 내의 무선 주파수 신호들을 수신 및 해석하기 위한 무선 서브시스템(예컨대, 무선 스캐너를 포함할 수 있는 무선 서브시스템(215))을 포함할 수 있다. 범위 측정 모듈(예컨대, 범위 측정(310))은 무선 스캐너에 의해 캡처된 무선 신호들을 프로세싱할 수 있다. 예컨대, 범위 측정들은, 예컨대 TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival), RTT(round trip time), RSSI(received signal strength indicator), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 다양한 측정된 무선 신호 특성들에 적어도 부분적으로 기반할 수 있다. 일 실시예에서, SRP는 하나 또는 그 초과의 모바일 센서들(예컨대, 센서(들)(231))을 포함할 수 있다. 모바일 센서들은 모션 및 배향 중 하나 또는 그 초과를 측정할 수 있고, 도 2와 관련하여 더 상세하게 설명되었다.
[0041] 변위 추정기(예컨대, 변위 추정기(320))는 모바일 센서 데이터(예컨대, 미가공 센서 데이터)를 수신할 수 있고, 모바일 디바이스의 이전의 포지션으로부터 모바일 디바이스의 상대적 포지션을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 변위 추정기의 출력은 하나 또는 그 초과의 센서들(231)의 센서 데이터로부터 유도된 변위 벡터이다. 다른 실시예에서, 변위 추정기는 모바일 디바이스의 절대적 포지션(예컨대, 좌표들), 이를테면, x, y, z 또는 다른 좌표계의 포지션을 출력한다.
[0042] 일 실시예에서, SRP는 SLAM에 대한 초기 시작 포지션을 결정하기 위해 지리적 로케이터(예컨대, 지리적 로케이터(325))를 포함할 수 있다. 예컨대, 지리적 위치는, 궤적 추적의 시작에서 위성 송신의 결과로서 결정된 실제 포지션 픽스를 나타내는 GNSS 좌표 결과일 수 있다. 일부 실시예들에서, 지리적 위치는 추적(예컨대, 상대적 포지셔닝)을 초기화하기 위한 임의적인 초기 시작 포지션(예컨대, x, y, z 좌표계에서 0, 0, 0)에 기반한다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스는 실제 또는 근사(approximate) 포지션 데이터 또는 좌표들을 입력하도록 사용자에게 프롬프트(prompt)할 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스는, 사진을 찍거나, 알려진 위치를 갖는 QR(quick response) 코드를 스캔함으로써 또는 포지션을 스스로 리포팅하기 위한 다른 방법들에 의해 위치에 "체크인(check in)"하거나 또는 시작 포지션을 정의하기 위해 애플리케이션을 사용하도록 사용자에게 프롬프트할 수 있다. 지리적 로케이터는 초기화된 포지션 데이터를 SRP 애그리게이터(aggregator)에 전달할 수 있다.
[0043] 일 실시예에서, SRP는, 범위 측정들, 변위 추정들을 프로세싱하고, 포지션 데이터를 초기화하기 위한 애그리게이터(예컨대, SRP 애그리게이터(335))를 포함할 수 있다. SRP 애그리게이터는 송신기 포지션(들)(340) 및 모바일 디바이스 포지션(들)(345)을 출력할 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스는, 알려지지 않은 절대적 위치들
Figure pct00001
에서 n개의 송신기들(예컨대, AP들)을 갖는 위치에서, 위치들
Figure pct00002
을 갖는 궤적을 따라갈 수 있다. 일 실시예에서,
Figure pct00003
및
Figure pct00004
에 대해,
Figure pct00005
는 시간 k에서 i번째 송신기로부터 모바일 디바이스까지의 범위 측정들(예컨대, RSSI, RTT, TDOA, TOA, 다른 측정들, 또는 이들의 임의의 조합에 적어도 부분적으로 기반함)을 나타낸다.
Figure pct00006
에 대해, 시간 인스턴스들(k 및 k+1) 간의 모바일 디바이스 변위 벡터 추정은
Figure pct00007
이다. SPR 애그리게이터에 대한 입력들은 모바일 디바이스의 초기 위치(예컨대,
Figure pct00008
), 수신된 범위 측정들(예컨대, RSSI, RTT, TDOA, TOA, 다른 측정들, 또는 이들의 임의의 조합에 적어도 부분적으로 기반함)
Figure pct00009
, 및 모바일 디바이스 센서(들)로부터의 모션 정보
Figure pct00010
일 수 있다. 일 실시예에서, SRP 애그리게이터의 출력은 다양한 시간들에서의 궤적 상의 모바일 디바이스의 포지션
Figure pct00011
및 송신기들의 포지션
Figure pct00012
이다.
[0044] 도 4는 일 실시예의, 모바일 디바이스를 추적하는 동안의 보행자 추측 항법(PDR; Pedestrian Dead Reckoning) 에러 누적을 예시한다. 위에서 소개된 바와 같이, 포지셔닝을 위해 센서 기반 추측 항법을 참조하는 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(110))는 시간에 따라 드리프트(예컨대, 누적 드리프트(410))를 경험할 수 있다. 모바일 디바이스가 더 오래 센서 기반 PDR 추정들에만 의존할수록, 후속 모바일 디바이스 포지션 추정들로 이어지는 누적 에러가 더 크다. 예컨대, 예시된 바와 같이, 모바일 디바이스가 추측 항법 기반 추정 궤적(405)을 따라 진행함에 따라, 경로는 송신기들(1501-5)로부터 더 멀리 드리프트된다. 일 실시예에서, SRP는 PDR 기반 궤적 추정들에서의 에러들(예컨대, 누적 드리프트(410))을 재정렬 또는 정정하기 위해 모바일 디바이스에게 가시적인 송신기들로부터 검출된 무선 신호들을 레버리징한다.
[0045] 도 5는 일 실시예의, SRP를 수행하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다. 블록(505)에서, 실시예(예컨대, SRP)는 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신한다. 기준 무선 신호는, 모바일 디바이스에 의해 수신되어 후속 샘플 무선 신호들과의 비교를 위해 디바이스의 로컬 메모리에 저장되는 신호일 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스가 위치를 횡단하는 동안, 모바일 디바이스는 하나 또는 그 초과의 포지션들(예컨대, 모바일 디바이스 모션 센서들로부터 계산된 포지션들)과 연관된 탐색된 무선 신호들을 저장할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 초기에 탐색된 송신기들은 알려지지 않은 절대적 위치들을 가질 수 있다(예컨대, 미리 결정된 맵 또는 글로벌 좌표계 내의 송신기 위치가 알려지지 않음). 일부 실시예들에서, 송신기들로부터의 탐색된 무선 신호들 중 일부 또는 전부는 기준 무선 신호들로서 저장된다. 기준 무선 신호들을 측정하는 것에 대한 응답으로, 그들의 각각의 범위 측정들은 또한, 그들의 각각의 송신기와 연관된 기준 범위 측정들로서 모바일 디바이스에 저장될 수 있다. 모바일 디바이스가 부가적인/현재의 변위 추정들 및 범위 측정들을 결정함에 따라, 모바일 디바이스의 추정된 포지션에 대한 송신기들의 상대적 포지션들을 포함하는 로컬 맵(예컨대, SLAM 맵)이 생성되어 모바일 디바이스 상에 유지될 수 있다.
[0046] 블록(507)에서, 실시예는 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정한다. 예컨대, SRP는 RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 무선 신호들의 다른 특성들, 또는 이들의 임의의 조합을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 측정된 특성들은 모바일 디바이스에 저장되고 그들의 각각의 무선 송신기와 연관된다. 측정된 특성들은 또한, 현재 추정된 모바일 디바이스 포지션과 연관될 수 있다.
[0047] 블록(510)에서, 실시예는, 기준 무선 신호를 측정하는 것에 대한 응답으로, 모바일 디바이스와 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산한다. 예컨대, SRP는 블록(507)에서 결정된 RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 다른 특성들을 프로세싱하여, 모바일 디바이스로부터 무선 송신기까지의 거리를 결정할 수 있다. 범위 측정은 측정하는 모바일 디바이스와 무선 송신기 간의 물리적 거리를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 범위 측정은, 주어진 시간에서 모바일 디바이스에 의해 획득된 범위 측정을 나타내며, 기준 범위 측정에 대해 모바일 디바이스의 포지션을 업데이트하는 것을 허용할 수 있는 후속 범위 측정들, 예컨대 샘플 범위 측정들이 뒤따를 수 있다.
[0048] 블록(515)에서, 실시예는 모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신한다. 예컨대, 모션 센서 데이터는 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 센서들(231))의 하나 또는 그 초과의 센서 데이터 피드들로부터 수신된다.
[0049] 블록(520)에서, 실시예는 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 모바일 디바이스의 포지션을 추정한다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스는 이전의 모바일 디바이스 포지션으로부터 변위(예컨대, 거리 및 방향) 추정들을 결정할 수 있다. 예컨대, SRP는 이전의 모바일 디바이스 포지션으로부터 추측 항법 계산들에 의해 변위 추정들을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이전의 모바일 디바이스 포지션은 초기화된 임의적 포지션(예컨대, 모두 제로들이거나 또는 일부 다른 미리 결정된 좌표 포지션)이거나 또는 모바일 디바이스 모션 센서들 이외의 다른 소스로부터 (예컨대, 글로벌 포지셔닝 위성 신호들, 알려진 포지션들을 갖는 AP들에 기반한 이전의 실내 포지션 픽스, 또는 사용자 입력으로부터) 유도된 모바일 디바이스의 포지션일 수 있다.
[0050] 블록(525)에서, 실시예는 알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신한다. 예컨대, 샘플 무선 신호들은, 모바일 디바이스가 환경을 횡단함에 따른 현재의 시간 순간에 수신된 무선 신호들을 나타낼 수 있다(예컨대, 샘플은 현재의 또는 실시간 업데이트되는 무선 신호일 수 있음).
[0051] 블록(527)에서, 실시예는 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정한다. 예컨대, SRP(예컨대, 모바일 디바이스에서 구현됨)는 RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 샘플 무선 신호의 다른 특성들, 또는 이들의 임의의 조합을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 측정된 특성들은 모바일 디바이스의 메모리에 저장되고 그들의 각각의 무선 송신기와 연관된다. 저장된 특성들은 또한, 현재 추정된 모바일 디바이스 포지션과 연관될 수 있다.
[0052] 블록(530)에서, 실시예는, 샘플 무선 신호를 측정하는 것에 대한 응답으로, 모바일 디바이스와 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산한다. 예컨대, SRP는 블록(527)에서 결정된 샘플 무선 신호의 RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 다른 특성들을 프로세싱하여 무선 송신기에 대한 범위 측정을 결정할 수 있다. 범위 측정은 측정하는 모바일 디바이스와 샘플 무선 신호를 브로드캐스팅하는 무선 송신기 간의 물리적 거리를 나타낼 수 있다.
[0053] 블록(535)에서, 실시예는 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교한다. 측정들은 위에서 설명된 바와 같이 무선 송신기와 모바일 디바이스 간의 물리적 거리일 수 있다. 일 실시예에서, 비교는, 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정이 서로의 임계 차이 또는 편차 이내에 있는지 (예컨대, 동일한 포지션으로부터 측정되었을 가능성이 있는 동일한 범위 측정 값을 나타내는 것으로서 근사화(approximate)되는지) 여부를 결정한다. 일부 실시예들에서, 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정이 임계치 내에서 동등한지 여부를 결정하는 대신에 또는 그에 부가하여, SRP는 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정을 비교하여, 추정된 포지션의 변화를 결정한다. 예컨대, SRP는, 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정 간의 차이로부터, 모바일 디바이스가 이동한 거리를 결정할 수 있다. 다시 말해, 기준 범위 측정과 샘플 범위 측정 간의 차이는, 기준 범위 측정이 획득된 시간으로부터 샘플 범위 측정이 획득된 시간까지 이동한 거리를 결정하는 데 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 범위 측정들을 비교하는 대신에 또는 그에 부가하여, 무선 송신기로부터의 무선 신호들의 하나 또는 그 초과의 측정 특성들이 비교된다. 예컨대, 무선 송신기로부터의 기준 RSSI가 동일한 무선 송신기로부터의 현재/샘플 RSSI와 비교되어, 2개의 RSSI 측정들이 임계치 매칭(threshold match) 내에 있는지 여부를 결정할 수 있다.
[0054] 블록(540)에서, 실시예는 비교의 결과에 따라 모바일 디바이스의 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정한다. 센서 데이터로부터 결정된 모바일 디바이스 포지션은, 이전에 탐색된 송신기들 및 그들의 각각의 범위 측정들을 참조함으로써 에러-정정될 수 있다(예컨대, PDR 드리프트 에러들을 정정). 일 실시예에서, 샘플 및 기준 범위 측정이 거의 동일하다는 것(예컨대, 임계치 이내임)을 비교가 나타내는 경우, 기준 범위 측정과 연관된 기준 모바일 디바이스 포지션은 현재 추정된 모바일 디바이스 포지션을 대체할 수 있다. 예컨대, 매칭이 모바일 디바이스가 이전에 측정된 위치(예컨대, 임계 차이 이내)를 재방문하거나 또는 머물고 있음을 표시할 가능성이 있다는 것을 SRP가 결정하는 경우, 이전의 모바일 디바이스 포지션은 현재의 모바일 디바이스 포지션을 대체하는 데 사용된다.
[0055] 일 실시예에서, 샘플 범위 측정과 기준 범위 측정이 거의 동등하지 않다는 것을 비교가 나타내는 경우, 샘플 범위 측정과 기준 범위 측정 간의 차이를 결정하기 위해, 기준 범위 측정 및 샘플 범위 측정이 추가로 비교/분석된다. 예컨대, PDR은 샘플 범위 측정과 기준 범위 측정 간의 차이에 의해 표시되는 바와 같은 이동한 거리를 반영하기 위해 현재 추정된 모바일 디바이스 포지션을 조정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 샘플 무선 신호는, 이전의 무선 신호 예컨대 기준 무선 신호를 사용함으로써 부분적으로 계산된 포지션에 대한 모바일 디바이스의 포지션을 잠재적으로 업데이트하는 데 사용될 무선 신호를 나타낸다.
[0056] 도 6은 다른 실시예의, SRP를 수행하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다. 블록(605)에서, 실시예(예컨대, SRP)는 시작 포인트/포지션을 초기화한다. SRP는, 임의적 좌표 또는 알려진 경우에는 실제 좌표(예컨대, 위성 기반 좌표, 또는 사용자가 입력한 포지션으로부터 유도된 좌표)로 PDR 및 SLAM을 초기화할 수 있다. 예컨대, 위성 내비게이션 능력을 상실하는 것에 대한 응답으로, 마지막으로 알려진 위성 좌표들이 센서 기반 포지셔닝의 시작 포지션일 수 있다. 일부 실시예들에서, 시작 포지션은 사용자 입력(예컨대, 모바일 디바이스 포지션의 실제 좌표들 또는 다른 표현)으로부터 획득될 수 있고, 사용자 입력은 모바일 디바이스에 기록 또는 저장된 시작 포지션이다. SRP는 다음번 또는 후속 모바일 디바이스 포지션에 대한 변위 추정들을 계산하기 위해 시작 포지션을 활용할 수 있다. 변위 추정들로부터, SRP는 추가로, 모바일 디바이스의 (예컨대, 로컬 SLAM 또는 다른 맵 내에서의) 좌표들을 결정할 수 있다.
[0057] 일부 실시예들에서, SRP는 PDR 또는 송신기 무선 신호 측정들 이외의 소스로부터 결정된 모바일 디바이스의 업데이트된 포지션(예컨대, 본원에서 정렬 데이터로서 또한 설명됨)을 수신한다. 예컨대, SRP는 업데이트된 포지션을 GNSS, 사용자 입력, 실내 포지셔닝 시스템(예컨대, SRP 데이터를 참조하지 않는 대안적 실내 포지셔닝 시스템), 또는 포지셔닝 정보의 다른 소스로부터 수신할 수 있다. 예컨대, 대안적 실내 포지셔닝 시스템은 자기장들, 가시광 통신, 또는 모바일 디바이스의 실내 포지션을 결정하기 위해 랜드마크들 또는 비콘들을 이용한 다른 방법들을 활용할 수 있다. 업데이트된 포지션은 디바이스의 궤적을 따라 지리적으로 참조된 포인트 또는 포지션을 제공할 수 있다. 예컨대, GNSS가 일반적으로, 밀폐된 또는 실내 환경 내에서 이용가능하지 않을 수 있지만, GNSS 신호들의 수신을 허용하는 창문들 또는 구멍들 가까이에 모바일 디바이스가 있는 경우, 커버 또는 장애물들이 리프트(lift)될 수 있다. 잠재적으로 더 정확한 포지셔닝 픽스를 포함하는 정렬 데이터를 수신하는 것에 대한 응답으로, SRP는 정렬 데이터로부터 수신된 업데이트된 포지션을 참조하기 위해, 모바일 디바이스에 의해 유지되는 로컬 맵(예컨대, SLAM)을 정렬할 수 있다.
[0058] 정렬 데이터를 이용하여 포지셔닝을 업데이트하는 예를 예시하자면, 초기 시작 좌표들이 x-y 좌표들(0, 0)로 임의적으로 초기화되고 변위 추정들이 모바일 디바이스가 x-방향으로 2개 포지션들을 이동하고 그리고 y-방향으로 4개 포지션들을 이동하는 것으로 표시하는 경우, 업데이트된 현재 포지션은 (2, 4)로서 추정될 수 있다. 그 다음에, GNSS 신호들로부터의 정렬 데이터는, 실제 현재 좌표가 예컨대 (3, 6)이라는 것을 표시하고, 시작 좌표(0, 0)는 소급적으로 (1, 2)로 조정될 수 있다. 대안적으로, 새로운 시작 포인트 또는 초기화된 포지션은 업데이트된 좌표(3, 6)로 설정될 수 있다. 그러므로, 미래의 변위 추정들은, 임의적으로 초기화된 시작 포지션 대신에 정렬 데이터로부터 업데이트된 포지션을 고려할 수 있다.
[0059] 일부 실시예들에서, 추정된 모바일 디바이스 좌표들의 SRP 조정은, 모든 탐색된 송신기들의 정렬된 맵이 생성되도록, 맵 또는 시스템의 모든 다른 좌표들에 대해 동일한 상대적 조정을 야기한다. 일부 실시예들에서, SRP는, 모바일 디바이스에 의해 유지된 로컬 SLAM 맵과 상이할 수 있는 기준 맵(예컨대, 위치에 대한 좌표들 및/또는 랜드마크들을 갖는 맵)에 대해 모바일 디바이스 포지션을 정렬하기 위해 정렬 데이터를 참조한다.
[0060] 블록(610)에서, 실시예는 센서 데이터를 수신한다. 센서 데이터는 모바일 디바이스 센서들(예컨대, 위에서 설명된 바와 같은 센서들(231)) 중 하나 또는 그 초과로부터 비롯될 수 있다. 예컨대, SRP는 가속도계(240) 데이터, 자력계(250) 데이터, 자이로스코프(245) 데이터, 또는 이들의 임의의 조합을 수신할 수 있다. 센서들로부터 수신된 데이터는, 특정 SRP 구현에 적합한 포맷으로 프로세싱된 데이터 또는 미가공 센서 데이터일 수 있다.
[0061] 블록(615)에서, 실시예는 (수신된) 센서 데이터에 따라 현재 (모바일 디바이스) 포지션을 업데이트한다. 예컨대, SRP는 현재 모바일 디바이스 포지션을 결정하기 위해 이전의 포지션(예컨대, 시작 포지션 또는 임의의 다른 이전에 기록된 포지션)으로부터의 변위 추정을 사용할 수 있다. 현재 포지션은 이전의 포지션(예컨대, 포지션 벡터) 또는 절대적 포지션(예컨대, 좌표계의 단일 포지션)에 대한 것일 수 있다.
[0062] 블록(620)에서, 실시예는 하나 또는 그 초과의 무선 송신기들을 검출한다. SRP는 인근의 송신기들 및 그들의 연관된 RF 신호들을 검출하기 위해 모바일 디바이스의 환경의 간헐적 또는 스케줄링된 무선 주파수 스캔들을 수행할 수 있다. SRP는 각각의 개별 송신기에 대해 고유할 수 있는 무선 신호 식별자(RSI)에 의해 무선 송신기들을 식별할 수 있다. 예컨대, RSI는 AP의 MAC 어드레스, 또는 다른 브로드캐스트 비콘일 수 있다.
[0063] 블록(625)에서, 실시예는 범위 측정을 수행하고 범위 측정을 그것의 각각의 RSI와 연관시킨다. 범위 측정은 블록(620)에서 검출된 무선 송신기(들)로부터 수신된 무선 신호(들)의 하나 또는 그 초과의 특성들의 측정에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 측정 특성들은 RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 다른 무선 신호 측정일 수 있다. 범위 측정은 무선 신호를 수신하는 모바일 디바이스와 송신기(예컨대, 분석/측정될 무선 신호의 소스) 간의 물리적 거리를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 모바일 디바이스에 의해 프로세싱된 현재의/존재하는 범위 측정은 샘플 범위 측정으로 분류되는 반면, 이전의 SRP 반복들 또는 이전의 시간 순간들에서 발생한 이력적 또는 저장된 범위 측정들은 기준 범위 측정들로 분류된다. 일 실시예에서, 송신기로부터의 무선 신호가 검출되는 경우, 범위 측정을 결정하기 위해 사용된 무선 신호의 결과적인 범위 측정 및 측정된 특성들(예컨대, RSSI, RTT, TDOA, TOA, 또는 다른 측정)은 미래의 참조를 위해, 검출된 송신기와 연관된다. SRP는 검출된 송신기 식별(예컨대, RSI, 또는 다른 고유 식별자), 블록(615)으로부터의 현재 모바일 디바이스 포지션, 블록(620)으로부터의 RF 신호, 범위 측정, 및 범위 측정을 결정하기 위해 사용된 측정 특성들을 모바일 디바이스의 메모리(예컨대, 메모리(205)) 내에 저장할 수 있다. SRP는 특정 무선 송신기에 대한 데이터를 비교할 때, 저장된 범위 측정들 및 특성들을 참조할 수 있다.
[0064] 블록(630)에서, 실시예는 (특정 송신기에 대한) 이전(기준) 범위 측정이 존재하는지 여부를 결정한다. 예컨대, 모바일로부터 동일한 현재 검출된 송신기까지의 범위 측정은 기준 범위 측정으로서 모바일 디바이스에 저장될 수 있다. 일 실시예에서, SRP는 블록(620)에서 검출된 RSI에 대해 모바일 디바이스 메모리를 서치(search)한다.
[0065] 블록(635)에서, 실시예는 현재 RSI의 이전의 기록을 발견할 수 없다. 예컨대, 송신기의 어떠한 이전의 기록도 존재하지 않기 때문에, SRP는, 블록(620)에서 검출된 RSI가 새롭게 탐색된 것으로 결정한다. SRP는, 모바일 디바이스와 탐색된 송신기 간의 거리를 추정하기 위해 현재/샘플(즉, 가장 최근에 획득된) 범위 측정(예컨대, 블록(625)의 범위 측정)을 사용할 수 있다. SRP는 또한, 연관이 이전에 수행되지 않은 경우, 범위 측정을 현재 모바일 디바이스 포지션(예컨대, 블록(615)에서 결정된 포지션에 따른 SLAM 업데이트)과 연관시킬 수 있다. 현재 모바일 디바이스 포지션(예컨대, 블록(615)에서 결정된 포지션)을 현재 또는 샘플 범위 측정(예컨대, 블록(625)의 범위 측정)과 연관시키는 것에 대한 응답으로, SRP는 블록(615)에서 (모바일 디바이스의) 현재 포지션을 (예컨대, 실시간으로) 업데이트하기 위해 착신 센서 데이터 스트림(들)을 계속해서 수신(예컨대, 블록(610)) 및 프로세싱할 수 있다.
[0066] 블록(645)에서, 실시예는 송신기의 이전의 결정된 범위 측정들(예컨대, 기준 범위 측정들)을 현재(예컨대, 샘플) 범위 측정과 비교한다. 이전의 범위 측정으로부터 모바일 디바이스의 포지션의 변화를 결정하기 위해, 범위 측정들이 비교될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 범위 측정을 샘플 범위 측정과 비교하는 대신에 또는 그에 부가하여, SRP는 하나 또는 그 초과의 무선 신호 특성들을 비교할 수 있다. 예컨대, SRP는 기준 범위 측정들을 결정하는 데 사용된 특성들을 샘플 범위 측정들을 결정하는 데 사용된 특성들과 비교할 수 있다.
[0067] 블록(650)에서, 실시예는, 각각의 RSI에 대한 범위 측정들을 비교하는 것에 대한 응답으로, 현재 또는 샘플 범위 측정(예컨대, 블록(625)의 범위 측정)이 하나 또는 그 초과의 이전의 범위 측정들(예컨대, SRP의 이전의 반복들로부터 결정되어 메모리에 저장된 기준 범위 측정들)과의 임계 차이 또는 편차 이내에 있는지 여부를 결정한다. 실시예는, 비교로부터의 결과가, 동일한 또는 유사한 모바일 디바이스 포지션들(예컨대, 블록(615)에서 결정된 포지션)로부터 기록되었을 가능성이 있는 잠재적 범위 측정들의 임계치 내에 있는지를 결정한다. 예컨대, SRP는 블록(645)에서, 범위 측정 "X"가 범위 측정 "Y"에 대해 임계 편차 또는 차이 이내에 있다는 것을 결정할 수 있다. 범위 측정 "X"는 연관된 모바일 디바이스 포지션 "A"를 가질 수 있는 반면, 범위 측정 "Y"는 연관된 모바일 디바이스 포지션 "B"를 가질 수 있다. 범위 측정 "X"와 범위 측정 "Y"가 근사 매칭(approximate match)인 경우, SRP는 포지션 "A"와 포지션 "B"가 또한 근사 매칭들이라는 것을 가정할 수 있다. 그러므로, 이전(예컨대, 기준) 범위 측정에 대한 매칭의 근접(closeness)에 따라, SRP는 현재 모바일 디바이스 포지션을 연관된 이전(예컨대, 기준) 모바일 디바이스 포지션으로 대체할 수 있다.
[0068] 블록(655)에서, 실시예는, 비교 결과가, 미리 결정된 임계 차이 또는 편차 외측에 있다는 것(예컨대, 매칭은 미리 결정된 임계치를 충족시키기에는 충분한 근사치가 아님)에 대한 응답으로, 현재 범위 측정과 이전(예컨대, 기준) 범위 측정 간의 범위 측정 차이에 따라 현재 모바일 디바이스 포지션을 업데이트한다. 일부 실시예들에서, SRP는 이전(예컨대, 기준) 범위 측정이 현재 범위 측정(예컨대, 직전의 범위 측정)에 가까운 시간적 근접(close temporal proximity) 내에 있다는 것을 결정할 수 있다. 예컨대, SRP는 송신기들로부터의 인근 RF 신호들을 측정함으로써 제공된 범위 추정들의 변화에 따라 모바일 디바이스에 의해 이동된 추정된 거리의 차이를 추적할 수 있다. SRP는 현재 범위 측정과 이전의 범위 측정 간의 차이를 계산하기 위해, 마지막으로 알려진 범위 측정을 참조할 수 있다. SRP는, 이전 범위 측정으로부터 현재 범위 측정까지 인식된 거리의 변화를 함께 계산하여, 특정 시간프레임 동안 이동된 거리를 추정할 수 있다. 예컨대, 시간 프레임은 이전 범위 측정을 계산하기 위해 사용된 RF 신호의 측정으로 시작할 수 있다. 시간프레임의 종료는 동일한 송신기에 대해 현재 범위 측정을 계산하기 위해 사용된 RF 신호의 측정에 의해 정의될 수 있다. SRP는, 범위 측정 비교들/차이들로부터 계산되는 추정된 이동 거리를 모바일 디바이스 모션 센서들에 의해 계산된 변위 추정과 비교할 수 있다. 모바일 디바이스 모션 센서 기반 포지션 추정과 범위 측정 추정 이동 거리가 임계 차이 외측에 있는 경우(예컨대, 초과하는 경우), SRP는 현재 모바일 디바이스 포지션을 정정/업데이트하기 위한 기초로서 범위 측정 추정 이동 거리를 사용할 수 있다. 예컨대, 범위 측정들의 비교로부터 결정된 바와 같은 추정된 이동 거리가 10 피트이고, 모션 센서들이 8 피트의 변위 추정을 결정한 경우, SRP는 추정된 거리를, 범위 측정들로부터 결정된 10 피트로 대체할 수 있다. 다른 실시예들에서, 직접적 대체 대신, SRP는 거리 추정들 모두를 최종 조합 거리 추정으로 조합하기 위해 평균 또는 다른 공식을 계산할 수 있다. SRP는 이전의 추정된 모바일 포지션으로부터의 거리 추정들을 미리 결정된 위치 맵 내의 현재 모바일 디바이스 포지션 또는 임의적으로 초기화된 좌표계 내의 포지션으로 트랜슬레이팅(translate)할 수 있다. 변위 추정을 업데이트하는 것은 더 정확한 모바일 디바이스 포지션을 초래할 수 있다.
[0069] 블록(660)에서, 실시예는, 비교 결과가 임계 차이 또는 편차 이내에 있다는 것을 결정하고, 현재 모바일 디바이스 포지션(예컨대, 블록(615)에서 결정된 포지션)을, 매칭된 기준 범위 측정과 연관된 이전(예컨대, 기준) 모바일 디바이스 포지션으로 대체한다. 예컨대, 포지션 "A" 및 포지션 "B"는 시간 "C" 및 시간 "D"에서 각각 계산된 모바일 디바이스 모션 센서 데이터로부터 계산된 추정된 포지션들이고, 여기서 시간 "D"는 시간 "C"보다 나중의 시점이다. SRP는 모바일 디바이스 포지션 "A"보다 나중의 시간에서 계산된 모바일 디바이스 포지션 "B"를 모바일 디바이스 포지션 "B"로 대체할 수 있다. 모바일 디바이스 포지션의 대체는, 시간에 따른 추측 항법 포지셔닝 추정들에 의해 야기된 센서 드리프트 에러의 누적/부가를 감소 또는 제거함으로써 정확도를 증가시킬 수 있다. 일 실시예에서, 현재 추정된 포지션들(예컨대, 블록(615)에서 결정된 포지션)을 이전의 기록된 모바일 디바이스 포지션들로 대체하는 것은, 모션 센서들을 이용하여 추측 항법을 수행하는 동안 도입된 드리프트 에러들을 최소화 또는 제거함으로써 모바일 디바이스 포지셔닝의 정확도를 증가시킨다. 일 실시예에서, SRP는 모션 센서 기반 포지션에 대한 마커 또는 앵커로서, 위치 내의 송신기와 모바일 디바이스 간의 범위 측정을 활용한다. 마커 또는 앵커는, 모바일 디바이스가, 기준 범위 측정이 이전에 결정되었던 특정 포지션(예컨대, 이전에 방문한 포지션, 또는 기준 포지션)으로 복귀했을 때, SRP에 표시할 수 있다.
[0070] 도 7은 일 실시예의, 3개의 별개의 시간 순간들에서의 모바일 디바이스의 포지셔닝을 예시한다. 일 실시예에서, 위치 내에 있는 동안(예컨대, 궤적(1201)을 따라) 모바일 디바이스에 의해 검출된 송신기들에 대한 범위 측정들은 모바일 디바이스 포지션을 정정/업데이트하고 드리프트 에러들을 제거하는 데 사용되는 기준 측정들을 제공한다.
[0071] 도 7에 예시된 바와 같이, 시간(T1)(181)에서, 좌표들(x1, y1)의 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1101)로서 예시됨)는 송신기(1501)로부터 무선 신호(1601)를 수신한다. 도 7에 예시된 좌표들(x1, y1)은 모바일 디바이스가 위치를 횡단함에 따라 모바일 디바이스가 방문한 많은 포인트들 중 하나를 나타낼 수 있다. 좌표들(x1, y1)은 일련의 좌표들 중 첫 번째 좌표일 수 있다(예컨대, 초기화된 시작 포지션). 대안적으로, 또는 SRP에 의해 추적 또는 기록된 다른 이전의 좌표들이 좌표들(x1, y1)에 선행할 수 있다. 예컨대, 좌표들(x1, y1)은 다른 이전의 위치에 대해 모바일 디바이스 센서 측정들로부터 초래된 추정된 좌표들일 수 있다. 일 실시예에서, 송신기(예컨대, 송신기들(1501 내지 1505))로부터 RF 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로, 모바일 디바이스는 범위 측정들을 수행하고, 결과들을 모바일 디바이스(110)의 메모리에 기록할 수 있다. 일 실시예에서, 범위 측정들은, 모바일 디바이스의 궤적을 추적하기 위해 센서 측정들과 독립적으로 그리고 동시에(예컨대, 오버랩하는 동작 방식으로) 동작할 수 있다. 예컨대, 모바일 디바이스 센서들은 PDR에 대해 레버리징될 수 있다.
[0072] 도 7에 예시된 바와 같이, 시간(T2)(182)에서, 좌표들(x2, y2)의 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1102)로서 예시됨)는 송신기(1502)로부터 무선 신호(1602)를 수신하고 송신기(1503)로부터 무선 신호(1603)를 수신할 수 있다. 좌표들(x2, y2)은 이전의 추정된 좌표들(x1, y1)로부터의 모션 센서 기반 변위 추정들로부터 계산된 추정된 좌표들을 나타낼 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 좌표들(x1, y1)은 임의적으로 초기화된 좌표들, 사용자 입력 좌표들, GNSS 유도 좌표들, 또는 모바일 디바이스에 의해 횡단된 좌표들의 세트의 단지 하나의 세트의 좌표들일 수 있다.
[0073] 도 7에 예시된 바와 같이, 시간(T3)(183)에서, 좌표들(x3, y3)의 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1103)로서 예시됨)는 송신기(1504)로부터 무선 신호(1604)를 수신하고 송신기(1505)로부터 무선 신호(1605)를 수신하고, 송신기(1503)로부터 무선 신호(1606)를 수신할 수 있다. 좌표들(x3, y3)은 이전의 추정된 좌표들(x2, y2)로부터의 모션 센서 기반 변위 추정들로부터 계산된 추정된 좌표들을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 시간(T3)에서, SRP는 송신기(1503)가 이전의 기준 측정에서 검출되었다는 것을 검출할 수 있고, SRP는 신호(1603)로부터 신호(1606)까지의 범위 측정의 변화에 따라 추정된 이동 거리를 결정할 수 있다. SRP는 범위 측정들로부터 추정된 거리와 모션 센서들로부터 획득된 변위 추정을 비교하고, 임의의 드리프트 에러를 적절하게 정정할 수 있다.
[0074] 도 8은 일 실시예의, 다른 3개의 별개의 시간 순간들에서의 모바일 디바이스의 포지셔닝을 예시한다. 도 8은 이전의 궤적(1201)의 센서 기반 추적 후에 누적된 "드리프트" 또는 합성된 에러들을 겪는 환경을 통해 디바이스 포지셔닝(예컨대, 궤적(1202))을 추적하기 위해 PDR을 레버리징하는 모바일 디바이스를 예시한다. 모바일 디바이스 추적 에러들은 추적 및 포지셔닝을 위해 순전히 모바일 디바이스 센서들에만 의존할 때 악화될 수 있다. 추적 에러들은, 정정되지 않은 채로 남겨지는 경우, 실내 포지셔닝에 대한 사용자의 경험에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다.
[0075] 도 8에 예시된 바와 같이, 도 7에서 예시된 시간(T1-T3) 이후에 발생하는 시간(T4)(184)에서, 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1104)로서 예시됨) SRP는 모바일 디바이스의 현재 포지션이 좌표들(x4, y4)이 될 것이라고 추정한다. 좌표들(x4, y4)은 시간(T1)에서 첫 번째로 개시된 모션 센서 기반 추적으로부터 결정될 수 있다. 시간(T4)에서, 모바일 디바이스는 송신기(1501)로부터 무선 신호(1607)를 수신할 수 있으며, 이는 시간(T1)에서 수신된 무선 신호(1601)의 범위 측정에 대한 임계 차이 또는 편차 이내의 범위 측정을 갖는 것으로 결정된다. 그러므로, 무선 신호의 범위 측정들이 무선 신호(1601)와 유사하거나 동일한 것으로 결정되기 때문에, SRP는 좌표들(x4, y4)을 이전에 시간(T1)에서 추정된 좌표들(x1, y1)로 대체할 수 있다. 좌표들을 대체하거나 업데이트함으로써, SRP는 시간(T1) 이후 발생했을 수 있는 에러 드리프트(1811)를 제거한다.
[0076] 또한 도 7에서 예시된 시간(T1-T3) 이후 발생하고 그리고 또한 시간(T4) 이후 발생한 시간(T5)(185)에서, 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1105)로서 예시됨)는 시간(T1)에서 첫 번째로 개시된 센서 기반 추적으로부터 결정된 바와 같은 모션 센서 추정 좌표들(x5, y5)을 갖는다. 시간(T5)에서, 모바일 디바이스는 송신기들(1502 및 1503)로부터 무선 신호들(1608 및 1609)을 각각 수신할 수 있다. 신호들로부터의 범위 측정들이 미리 결정된 임계 차이 또는 편차 이내에 있는 경우, SRP는 좌표들(x5, y5)을 이전에 시간(T2)에서 추정된 좌표들(x2, y2)로 대체할 수 있다. 좌표들을 대체하거나 업데이트함으로써, SRP는 시간(T2) 이후 발생했을 수 있는 에러 드리프트(1812)를 제거한다.
[0077] 또한 도 7에 예시된 시간(T1-T3) 이후 발생한 시간(T6)(186)에서, 모바일 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스(1106)로서 예시됨)는 시간(T1)에서 첫 번째로 개시된 센서 기반 추적으로부터 결정된 바와 같은 연관된 좌표들(x6, y6)을 갖는다. 시간(T6)에서, 모바일 디바이스는 송신기들(1504 및 1505)로부터 무선 신호들(16010 및 16011)을 각각 수신할 수 있다. 신호들로부터의 범위 측정들이 미리 결정된 임계 차이 또는 편차 이내에 있는 경우, SRP는 좌표들(x6, y6)을 이전에 시간(T3)에서 추정된 좌표들(x3, y3)로 대체할 수 있다. 좌표들을 대체하거나 업데이트함으로써, SRP는 시간(T3) 이후 발생했을 수 있는 에러 드리프트(1813)를 제거한다. 일 실시예에서, 범위 측정이 임계 차이 이내에 있지 않은 경우, SRP는 송신기(1503)가 이전의 기준 범위 측정에서 검출되었다는 것을 검출할 수 있고, SRP는 신호(1609)로부터 신호(16012)까지의 범위 측정의 변화에 따라 추정된 이동 거리를 결정할 수 있다. SRP는 범위 측정들로부터 추정된 거리와 모션 센서들로부터 획득된 변위 추정을 비교하고 임의의 드리프트 에러를 적절하게 정정할 수 있다.
[0078] 본원에서 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 엔진들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 둘 모두의 조합들로서 구현될 수 있음을 당업자들은 인지할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 엔진들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점들에서 일반적으로 상술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과된 설계 제약들에 종속된다. 당업자들은 설명된 기능을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들이 본원에서 설명된 실시예들의 범위를 벗어나게 하는 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
[0079] 본원에서 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 이들에 의해 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 공조하는 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 이전의 SRP 서술은 이전에 요구된 기능들(예컨대, 도 5 및 도 6의 방법들)을 달성하기 위해 하나 또는 그 초과의 범용 프로세서들(예컨대, 디바이스 프로세서(201))에 의해 그리고 메모리(예컨대, 디바이스 메모리(205))로 구현될 수 있다.
[0080] 하나 또는 그 초과의 예시적인 실시예들에서, 설명된 기능들 또는 모듈들은 하드웨어(예컨대, 디바이스 하드웨어(110)), 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품으로서 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들 또는 모듈들은 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 이를 통해 송신될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체들은, 일 장소에서 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체들을 포함한 통신 매체들 및 컴퓨터 저장 매체들 둘 모두를 포함할 수 있다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태의 원하는 프로그램 코드를 반송 또는 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결은 적절하게 지칭된 컴퓨터-판독가능 매체이다. 예컨대, 소프트웨어가, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어(twisted pair), DSL(digital subscriber line), 또는 무선 기술들, 이를테면, 적외선, 무선, 및 마이크로파를 사용하여, 웹 사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 무선 기술들, 이를테면, 적외선, 무선, 및 마이크로파는 매체의 정의에 포함된다. 본원에서 사용되는 것과 같은 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트 디스크(CD; compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD; digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크(Blu-Ray disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 것들의 조합들이 또한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
[0081] 개시된 실시예들의 이전의 설명은 당업자가 본원에서 설명된 실시예들을 이용하거나 실시할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본원에서 정의된 일반 원리들은 본원에서 설명된 실시예들의 사상 또는 범위로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명된 실시예들은 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.
[0082] 용어 "예시적인"은 "예, 예증 또는 예시로서 기능하는" 것을 의미하도록 본원에서 사용된다. 본원에서 "예시적인" 것으로 설명되는 임의의 실시예는 반드시 다른 실시예들에 비해 선호되거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 마찬가지로, 용어 "실시예들"은, 모든 실시예들이 논의된 특징, 이점 또는 동작 모드를 포함하는 것을 요구하지는 않는다.
[0083] 본원에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본원에서 설명된 실시예들을 제한하려고 의도되지 않는다. 본원에서 사용된 바와 같은 단수 형태들은, 문맥이 명확하게 달리 표시하지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하도록 의도된다. 용어들 "구비하다", "구비하는", "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 본원에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 또는 그 초과의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않음이 추가로 이해될 것이다.
[0084] 또한, 많은 실시예들은, 예컨대 컴퓨팅 디바이스(예컨대, 서버 또는 디바이스)의 엘리먼트들에 의해 수행될 동작들의 시퀀스들의 관점들에서 설명된다. 본원에서 설명된 다양한 동작들은, 특정한 회로들(예컨대, 주문형 집적 회로들)에 의해, 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행되는 프로그램 명령들(예컨대, 실행가능 프로그램 명령들)에 의해, 또는 둘 모두의 조합에 의해 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 부가적으로, 본원에서 설명된 동작들의 이들 시퀀스는 실행 시에, 연관된 프로세서로 하여금 본원에서 설명된 기능을 수행하게 할 컴퓨터 명령들의 대응하는 세트가 저장된 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에서 완전히 구현되는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명된 SRP의 다양한 양상들은 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 이들 전부는 청구된 청구 대상의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 부가적으로, 본원에서 설명된 실시예들 각각에 대해, 임의의 그러한 실시예들의 대응하는 형태는, 예컨대, 설명된 동작을 수행"하도록 구성된 로직"으로서 본원에서 설명될 수 있다.

Claims (44)

  1. 모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법으로서,
    알려지지 않은 절대적 포지션(unknown absolute position)을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하는 단계;
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계;
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하는 단계;
    모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하는 단계;
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 상기 모바일 디바이스의 포지션을 추정하는 단계;
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 상기 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하는 단계;
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계;
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 상기 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하는 단계;
    상기 기준 범위 측정을 상기 샘플 범위 측정과 비교하는 단계; 및
    상기 비교의 결과에 따라 상기 모바일 디바이스의 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하는 단계를 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교의 결과는 상기 기준 범위 측정과 상기 샘플 범위 측정 간의 차이게 기반한 상기 모바일 디바이스의 상대적 포지션의 추정된 변화인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    상기 기준 범위 측정이 임계 차이(threshold difference) 이내에서 상기 샘플 범위 측정과 매칭된다는 결정에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스의 상기 추정된 모션 센서 기반 포지션을 매칭된 기준 무선 신호와 연관된 기준 포지션으로 대체하는 단계를 더 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정된 모션 센서 기반 포지션은 이전의 결정된 모바일 디바이스 포지션에 대한 추측 항법 기반 계산(dead reckoning based calculation)인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 추정하기 전에 상기 모바일 디바이스의 시작 포지션을 초기화하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시작 포지션은,
    임의적으로 할당된 시작 포지션, 또는
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 이외의 소스로부터 결정된, 마지막으로 알려진 포지션을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소스는 글로벌 내비게이션 위성 시스템 또는 실내 포지셔닝 시스템을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스에서 정렬 데이터를 수신하는 단계 ― 상기 정렬 데이터는, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들, 또는 지리적으로 참조된 포인트 및 상기 지리적으로 참조된 포인트에서의 상기 모바일 디바이스의 배향 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및
    상기 정렬 데이터를 수신하는 것에 대한 응답으로, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들을 포함하는 기준 맵에 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 정렬하는 단계를 더 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기로부터의 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들에 따라, 상기 모바일 디바이스에 대한 상기 송신기의 포지션을 추정하는 단계; 및
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 업데이트하는 것에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 수정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 로컬 맵은 복수의 상대적 송신기 포지션들을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들은 상기 기준 무선 신호 및 상기 샘플 무선 신호를 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서는, 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
    상기 송신기는, WiFi 액세스 포인트, 블루투스 송신기, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성 또는 상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계는,
    각각의 무선 신호에 대해, TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival), RTT(round trip time), RSSI(received signal strength indicator), 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법.
  12. 모바일 디바이스로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링되고 명령들을 저장하도록 구성가능한 저장 디바이스를 포함하고,
    상기 명령들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하게 하고,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하게 하고,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 상기 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하게 하고,
    모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하게 하고,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 상기 모바일 디바이스의 포지션을 추정하게 하고,
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 상기 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하게 하고,
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하게 하고,
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 상기 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하게 하고,
    상기 기준 범위 측정을 상기 샘플 범위 측정과 비교하게 하고, 그리고
    상기 비교의 결과에 따라 상기 모바일 디바이스의 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하게 하는,
    모바일 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 비교의 결과는 상기 기준 범위 측정과 상기 샘플 범위 측정 간의 차이게 기반한 상기 모바일 디바이스의 상대적 포지션의 추정된 변화인,
    모바일 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금, 상기 모바일 디바이스의 상기 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하게 하는 명령들은,
    상기 기준 범위 측정이 임계 차이 이내에서 상기 샘플 범위 측정과 매칭된다는 결정에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스의 상기 추정된 모션 센서 기반 포지션을 매칭된 기준 무선 신호와 연관된 기준 포지션으로 대체하게 하는 명령들을 포함하는,
    모바일 디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 추정된 모션 센서 기반 포지션은 이전의 결정된 모바일 디바이스 포지션에 대한 추측 항법 기반 계산인,
    모바일 디바이스.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 추정하기 전에 상기 모바일 디바이스의 시작 포지션을 초기화하게 하는 명령들을 더 포함하고,
    상기 시작 포지션은,
    임의적으로 할당된 시작 포지션, 또는
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 이외의 소스로부터 결정된, 마지막으로 알려진 포지션을 포함하는,
    모바일 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 소스는 글로벌 내비게이션 위성 시스템 또는 실내 포지셔닝 시스템을 포함하는,
    모바일 디바이스.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 모바일 디바이스에서 정렬 데이터를 수신하게 하고 ― 상기 정렬 데이터는, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들, 또는 지리적으로 참조된 포인트 및 상기 지리적으로 참조된 포인트에서의 상기 모바일 디바이스의 배향 중 적어도 하나를 포함함 ―, 그리고
    상기 정렬 데이터를 수신하는 것에 대한 응답으로, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들을 포함하는 기준 맵에 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 정렬하게 하는 명령들을 더 포함하는,
    모바일 디바이스.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 송신기로부터의 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들에 따라, 상기 모바일 디바이스에 대한 상기 송신기의 포지션을 추정하게 하고, 그리고
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 업데이트하는 것에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 수정하게 하는 명령들을 더 포함하고,
    상기 로컬 맵은 복수의 상대적 송신기 포지션들을 포함하는,
    모바일 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들은 상기 기준 무선 신호 및 상기 샘플 무선 신호를 포함하는,
    모바일 디바이스.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서는, 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
    상기 송신기는, WiFi 액세스 포인트, 블루투스 송신기, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인,
    모바일 디바이스.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금, 상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하게 하거나 또는 상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하게 하는 명령들은,
    각각의 무선 신호에 대해, TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival), RTT(round trip time), RSSI(received signal strength indicator), 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 결정하게 하는 명령들을 포함하는,
    모바일 디바이스.
  23. 모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치로서,
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하기 위한 수단;
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단;
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하기 위한 수단;
    모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하기 위한 수단;
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 상기 모바일 디바이스의 포지션을 추정하기 위한 수단;
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 상기 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하기 위한 수단;
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단;
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 상기 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하기 위한 수단;
    상기 기준 범위 측정을 상기 샘플 범위 측정과 비교하기 위한 수단; 및
    상기 비교의 결과에 따라 상기 모바일 디바이스의 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하기 위한 수단을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 비교의 결과는 상기 기준 범위 측정과 상기 샘플 범위 측정 간의 차이게 기반한 상기 모바일 디바이스의 상대적 포지션의 추정된 변화인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 조정하기 위한 수단은,
    상기 기준 범위 측정이 임계 차이 이내에서 상기 샘플 범위 측정과 매칭된다는 결정에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스의 상기 추정된 모션 센서 기반 포지션을 매칭된 기준 무선 신호와 연관된 기준 포지션으로 대체하기 위한 수단을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 추정된 모션 센서 기반 포지션은 이전의 결정된 모바일 디바이스 포지션에 대한 추측 항법 기반 계산인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 추정하기 전에 상기 모바일 디바이스의 시작 포지션을 초기화하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 시작 포지션은,
    임의적으로 할당된 시작 포지션, 또는
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 이외의 소스로부터 결정된, 마지막으로 알려진 포지션을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 소스는 글로벌 내비게이션 위성 시스템 또는 실내 포지셔닝 시스템을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스에서 정렬 데이터를 수신하기 위한 수단 ― 상기 정렬 데이터는, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들, 또는 지리적으로 참조된 포인트 및 상기 지리적으로 참조된 포인트에서의 상기 모바일 디바이스의 배향 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및
    상기 정렬 데이터를 수신하는 것에 대한 응답으로, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들을 포함하는 기준 맵에 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 정렬하기 위한 수단을 더 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 송신기로부터의 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들에 따라, 상기 모바일 디바이스에 대한 상기 송신기의 포지션을 추정하기 위한 수단; 및
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 업데이트하는 것에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 수정하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 로컬 맵은 복수의 상대적 송신기 포지션들을 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들은 상기 기준 무선 신호 및 상기 샘플 무선 신호를 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서는, 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
    상기 송신기는, WiFi 액세스 포인트, 블루투스 송신기, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  33. 제 23 항에 있어서,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단 또는 상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 수단은,
    각각의 무선 신호에 대해, TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival), RTT(round trip time), RSSI(received signal strength indicator), 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 장치.
  34. 실행가능 프로그램 명령들을 저장하는 기계 판독가능 비-일시적 저장 매체로서,
    상기 실행가능 프로그램 명령들은 모바일 디바이스의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 모바일 디바이스로 하여금, 모바일 디바이스 포지셔닝을 위한 방법을 수행하게 하고,
    상기 방법은,
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 송신기로부터 기준 무선 신호를 수신하는 단계,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 기준 범위 측정을 계산하는 단계,
    모바일 디바이스 모션 센서 데이터를 수신하는 단계,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 데이터에 기반하여 상기 모바일 디바이스의 포지션을 추정하는 단계,
    알려지지 않은 절대적 포지션을 갖는 상기 송신기로부터 샘플 무선 신호를 수신하는 단계,
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계,
    상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 사용하여 상기 모바일 디바이스와 상기 송신기 간의 샘플 범위 측정을 계산하는 단계,
    상기 기준 범위 측정을 상기 샘플 범위 측정과 비교하는 단계, 및
    상기 비교의 결과에 따라 상기 모바일 디바이스의 추정된 모션 센서 기반 포지션을 조정하는 단계를 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 비교의 결과는 상기 기준 범위 측정과 상기 샘플 범위 측정 간의 차이게 기반한 상기 모바일 디바이스의 상대적 포지션의 추정된 변화인,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    상기 기준 범위 측정이 임계 차이 이내에서 상기 샘플 범위 측정과 매칭된다는 결정에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스의 상기 추정된 모션 센서 기반 포지션을 매칭된 기준 무선 신호와 연관된 기준 포지션으로 대체하는 단계를 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 추정된 모션 센서 기반 포지션은 이전의 결정된 모바일 디바이스 포지션에 대한 추측 항법 기반 계산인,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 추정하기 전에 상기 모바일 디바이스의 시작 포지션을 초기화하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시작 포지션은,
    임의적으로 할당된 시작 포지션, 또는
    상기 모바일 디바이스 모션 센서 이외의 소스로부터 결정된, 마지막으로 알려진 포지션을 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 소스는 글로벌 내비게이션 위성 시스템 또는 실내 포지셔닝 시스템을 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  40. 제 34 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 모바일 디바이스에서 정렬 데이터를 수신하는 단계 ― 상기 정렬 데이터는, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들, 또는 지리적으로 참조된 포인트 및 상기 지리적으로 참조된 포인트에서의 상기 모바일 디바이스의 배향 중 적어도 하나를 포함함 ―, 및
    상기 정렬 데이터를 수신하는 것에 대한 응답으로, 복수의 지리적으로 참조된 포인트들을 포함하는 기준 맵에 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 정렬하는 단계를 더 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  41. 제 34 항에 있어서,
    상기 모바일 디바이스 모션 센서는, 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
    상기 송신기는, WiFi 액세스 포인트, 블루투스 송신기, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들은 상기 기준 무선 신호 및 상기 샘플 무선 신호를 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  43. 제 34 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 송신기로부터의 하나 또는 그 초과의 수신된 무선 신호들에 따라, 상기 모바일 디바이스에 대한 상기 송신기의 포지션을 추정하는 단계, 및
    상기 모바일 디바이스의 상기 모션 센서 기반 포지션을 업데이트하는 것에 대한 응답으로, 상기 모바일 디바이스 상의 로컬 맵을 수정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 로컬 맵은 복수의 상대적 송신기 포지션들을 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
  44. 제 34 항에 있어서,
    상기 기준 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계 또는 상기 샘플 무선 신호의 적어도 하나의 특성을 측정하는 단계는,
    각각의 무선 신호에 대해, TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival), RTT(round trip time), RSSI(received signal strength indicator), 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는,
    기계 판독가능 비-일시적 저장 매체.
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