TW201802493A

TW201802493A - 電子裝置以及用於提供位置資訊的方法

Info

Publication number: TW201802493A
Application number: TW106122334A
Authority: TW
Inventors: 謝昀珈; 胡國鼎; 蔡雨坤; 謝清霖
Original assignee: 曦恩體感科技股份有限公司
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-01-16
Also published as: CN107623939B; CN107623939A; DE102017115679A1; TWI631359B

Abstract

一種電子裝置及用於提供位置資訊的方法，此方法包括：產生對應於電子裝置感測到的運動的感測器讀數；判斷參考位置資訊；基於參考位置資訊、感測器讀數，計算GPS融合的位置資訊；基於GPS融合的位置資訊的變化，產生GPS所需的事件；響應於參考位置資訊，產生GPS不需要的事件；接收GPS融合的位置資訊及GPS所需的事件或GPS不需要的事件的一個；響應於接收GPS所需的事件，在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器，在位置資訊獲取模式期間，GPS接收器產生地理位置讀數；響應於接收GPS不需要的事件，在省電模式下，操作GPS接收器，在省電模式期間， GPS接收器為停用。

Description

電子裝置以及用於提供位置資訊的方法

本發明是有關於一種用於移動裝置中的絕對定位及相對定位技術的使用。

絕對定位技術（例如，全球定位系統（GPS）、Wi-Fi及鄰近標記）雖然可提供信賴及準確的位置資訊，但若是以最大可能速率來更新此類資訊將消耗相當大的功率且無法保證完整的覆蓋率。相對定位技術（例如，步行航位推算（pedestrian dead reckoning，PDR））是基於先前所判定的位置利用使用者裝置的慣性感測器來估計使用者裝置的當前位置，其甚至可在絕對位置資訊無法取得的環境下使用，然而以此技術所估計當前位置將存在累計誤差。

值得注意的是，移動裝置常配備有可以用於執行相對定位技術的嵌入式感測器（例如，加速計、陀螺感測器及磁力計）。移動裝置的中央處理單元（CPU）可以收集感測器產生的樣本並基於樣本執行一些處理。例如，CPU可以計算移動裝置的移動和方位或計算移動裝置的使用者已經行走的步數。

由於感測器不斷地產生樣本，因此CPU必須不斷地接收並分析樣本。因此，CPU必須很長一段時間處於其完全工作模式中，這會消耗電力並縮短移動裝置的電池壽命。

有鑑於此，本發明提供一種電子裝置以及用於提供位置資訊的方法。

本發明提供一種電子裝置，包括GPS接收器、慣性感測器主控制單元（MCU）以及應用程式處理器。GPS接收器具有接收器電路，經配置以在位置資訊獲取模式與省電模式之間切換，在所述位置資訊獲取模式期間，所述GPS接收器產生地理位置讀數，在所述省電模式期間，所述GPS接收器為停用。慣性傳感器具有感測器電路，經配置以產生對應於所述電子裝置所感測到的運動的感測器讀數。MCU具有控制電路，經配置以判斷參考位置資訊，基於所述參考位置資訊和所述感測器讀數，計算GPS融合的位置資訊，基於所述GPS融合的位置資訊的變化，產生GPS所需的事件，以及響應於確定所述參考位置資訊，產生GPS不需要的事件。應用程式處理器，具有處理器電路，經配置以接收所述GPS融合的位置資訊以及所述GPS所需的事件或所述GPS不需要的事件中的一個，響應於接收到所述GPS所需的事件，在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器以產生所述地理位置讀數，以及響應於接收到所述GPS不需要的事件，在所述省電模式下操作所述GPS接收器，並且在省電模式期間，GPS接收器為停用。

本發明提供一種用於提供位置資訊的方法，適用於電子裝置，方法包括：產生對應於電子裝置所感測到的運動的感測器讀數；判斷參考位置資訊；基於參考位置資訊和感測器讀數，計算GPS融合的位置資訊；基於GPS融合的位置資訊的變化，產生GPS所需的事件；響應於判斷出參考位置資訊，產生GPS不需要的事件；接收GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個；響應於接收到GPS所需的事件，在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器，在位置資訊獲取模式期間，GPS接收器產生地理位置讀數；以及響應於接收到GPS不需要的事件，在省電模式下操作GPS接收器。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的方法以及裝置的範例。

絕對定位技術雖然可提供信賴及準確的位置資訊，但若是以最大可能速率來更新此類資訊將消耗相當大的功率且無法保證完整的覆蓋率。相對定位技術是基於先前所判定的位置利用使用者裝置的慣性感測器來估計使用者裝置的當前位置，其甚至可在絕對位置資訊無法取得的環境下使用，然而以此技術所估計當前位置將存在累計誤差。以下所提出方法的優點可包括（但不限於）通過兩個前述技術整合而在電力消耗保持最小的前提下，使定位的精確性及覆蓋率達到優化。

圖1是示出根據本發明的實施例的電子設備。圖1中首先介紹電子設備的所有元件以及其配置，元件的詳細功能性將結合圖2一併揭示。

請參考圖1，出於示例性目的，電子設備100至少包括絕對定位電路110、相對定位電路120、感測器中樞（Sensor Hub）130、記憶體140、處理器150和資料匯流排160。本文中，感測器中樞130可以通過資料匯流排160耦合到相對定位電路120、記憶體140和處理器150。處理器150可以通過資料匯流排160耦合到絕對定位電路110、感測器中樞130和記憶體140。電子設備100可以是獨立設備，例如，智慧手機、平板電腦、個人數位助理（person digital assistant, PDA）、智慧手錶等等。電子設備100的元件還可以單獨地設置並且無線地連接到彼此。例如，絕對定位電路110和相對定位電路120中的至少一個可以安裝在可穿戴式裝置上，而處理器150可以位於例如智慧手機的遠端監視器中。電子設備100也可以是車輛內置設備。

絕對定位電路110可取樣位置讀數，其包括來自經由天線從GPS衛星星座接收GPS衛星無線電信號的GPS接收器的讀數。絕對定位電路110可以將位置讀數傳遞到處理器150，使得處理器150可以基於位置讀數而回報當前位置資訊。絕對定位電路110還可以基於取樣的位置讀數而將位置資訊直接傳回到處理器150。絕對定位電路110可以在處理器150的控制下動態地改變位置讀數的取樣速率。絕對定位電路110可以提供包括從通信模組產生的讀數的位置讀數，所述讀數可以通過網路無線地指出電子設備100的當前位置資訊。

相對定位電路120可包括檢測其位置中的事件或變化且提供相對基礎的對應輸出的慣性感測器。在本實施例中，出於示範性目的，相對定位電路120可提供包括來自加速計、陀螺儀、磁力計、計步器、氣壓計、光感測器、聲壓感測器或耦接到取樣裝置的無線電接收器中的至少一個的讀數的感測器讀數。取樣裝置對在傳輸系統的部分處可檢測的信號源的無線電RF信號的強度進行取樣。信號源可為蜂窩式通信網路的社區月臺、無線接入點或低功耗藍牙（Bluetooth low energy，BLE）信標。感測器讀數可包括關於加速度和減速度的速率、運動速度、方向變化和/或關於電子裝置100的方向變化的速率的資訊。舉例來說，響應於電子裝置100遇到外力時突然移動的任何檢測，三軸加速計將輸出對應於每一軸線的加速度數據。陀螺儀將檢測圍繞空間中的特定軸旋轉的電子裝置100的旋轉移動並且輸出表示所述旋轉移動的資料。加速計和陀螺儀的組合可以形成電子裝置100的整體移動和定向的更精確測量。

感測器中樞130可以是由微控制器所構成，所述微控制器具有可程式設計微控制器核心、記憶體和用於將其本身連接到處理器150的介面以及用於將其本身連接到相對定位電路120的另一介面，例如，串列週邊介面匯流排（serial peripheral interface, SPI）或內部積體電路（inter integrated circuit, I2C）。感測器中樞130還可以是由具有外部記憶體和介面電路的微控制器所構成。感測器中樞130經配置以相對較低的功耗整合和處理即時資料。感測器中樞130可以動態地或週期性地監聽感測器讀數並且提供相對位置資訊，所述相對位置信號可以包括所估計的移動距離和所估計的旋轉角度。所估計的移動距離可以指步長，並且所估計的旋轉角度可以指電子設備100的當前航向與前一航向之間的角度。基於從相對定位電路120產生的相對位置資訊以及先前通過處理器150獲得的地理位置，感測器中樞130可以回報所估計的位置資訊，所述所估計的位置資訊可以包括電子設備100的所估計位置以及所估計的航向位置資訊。

記憶體140可以包括不同形式的非暫時性、揮發性和非揮發性記憶體，例如，靜態或移動隨機存取記憶體（random access memory, RAM）、唯讀記憶體（read-only memory, ROM）、快閃記憶體記憶體、硬碟驅動器或其它類似裝置或介面中的一個或組合。記憶體140可以儲存作業系統和應用程式以操作電子設備100以及從相對定位電路120收集的即時資料。

處理器150經配置以整合和處理從絕對定位電路110和感測器中樞130獲得的資料，以便執行混合定位方法。處理器150可以自例如是絕對定位電路110或感測器中樞130等位置提供商獲得指出最後一個已知位置的位置資訊。對於週期性地由感測器中樞130回報的每個連續步子，處理器150可以基於最後一個已知位置以及多個所估計位置和/或所估計航向而開發行進軌跡。處理器150可以包括以下項中的一個或多個：北橋、南橋、現場可程式設計陣列（field programmable array, FPGA）、可程式設計邏輯裝置（programmable logic device, PLD）、專用積體電路（application specific integrated circuit, ASIC），或其它類似裝置或其組合。處理器150還可以包括中央處理單元（central processing unit, CPU）、可程式設計通用或專用微處理器、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、應用處理器、基帶處理器、無線處理器、專用積體電路（application specific integrated circuit, ASIC）、可程式設計邏輯裝置（programmable logic device, PLD），或其它類似裝置或其組合。

圖2是示出根據本發明的實施例所提出的混合定位方法的功能框圖。出於示例性目的，將以Android OS中的Google地圖來進行說明。

請同時參照圖1以及圖2，軟體作業系統架構主要包括應用程式層200A、應用程式架構層200B、硬體抽象層（hardware abstraction layer, HAL）200C和核心層200D。

應用程式層200A可以包括不同應用程式以及至少一個位置服務應用程式201。在此，Google地圖201可以是示例性應用程式。此外，當至少一個位置服務應用程式201已啟動時，還可以啟動額外的位置服務應用程式以請求位置資訊。所啟動的位置服務應用程式將從應用程式架構層200B的位置管理器203中請求位置資訊。

應用程式開發者通常使用應用程式架構層200B來進入架構應用程式設計介面（application programming interface, API）並且管理用以執行Android的電子設備100的基本功能。應用程式架構層200B可以包括不同管理器，所述管理器包括將位置信息（例如location fix）提供到至少一個位置服務程式的位置管理器203。應用程式架構層200B可以包括多個位置提供商，所述位置提供商可以接收位置讀數並且判斷電子設備100的位置資訊。位置管理器203可以在Android中的兩個主要位置提供商（GPS位置提供商207與網路位置提供商209）之間選擇最佳的位置提供商205。所述選擇可以是基於可用性、電池耗電量、使用者設置、從軟體作業系統架構的其它層產生的命令等等。位置管理器203可以基於由GPS位置提供商207和網路位置提供商209中所選定的一個所提供的位置資料而計算位置資訊。位置資料可以包括關於電子設備100的緯度、經度、精度等的資訊。基於從GPS位置提供商207或網路位置提供商209獲得的位置資料而計算出的位置資訊可以通過GPS介面211將基於從GPS位置傳遞到HAL 200C。位置管理器203可以記錄更新速率，GPS位置提供商207和網路位置提供商209以所述更新速率回報位置資料。更新速率可以基於從感測器中樞130的請求或位置服務應用程式201中所啟動的至少一個位置服務應用程式來判斷。如果感測器中樞130不啟用混合定位方法或PDR演算法來更新所估計的位置資訊，則位置服務應用程式201中所啟動的至少一個位置服務應用程式可以記錄規則的更新速率。另一方面，在完全更新速率高於規則更新速率時，如果執行混合定位方法，則位置管理器203可以記錄完全更新速率。完全更新速率還可以是GPS位置提供商207可以支援的最快速率。位置管理器203可以基於多個所估計位置和/或所估計航向而計算行進軌跡，所述多個所估計位置和/或所估計航向可以對於每個連續步子由架構層200B的感測器管理器204提供。

架構層200B可以包括感測器管理器204。感測器管理器204可以通過感測器介面212、HAL 200C以及隨後核心200D連接到感測器中樞130。感測器管理器可以從感測器中樞130接收控制消息。基於所述控制消息，感測器管理器204可以將暫停命令傳遞到位置管理器203。響應於暫停命令，位置管理器203可以減小從位置提供商產生的位置資料和/或從絕對定位電路110產生的位置讀數的更新頻率。具體來說，響應於暫停命令，位置管理器203可以指示GPS位置提供商在不切換絕對定位電路時停止監聽位置讀數。感測器管理器204還可以基於控制消息產生休眠模式命令。響應於休眠模式命令，處理器150可以進入休眠模式。

HAL 200C包括多個函式庫（library）並且界定硬體供應商用於實施Android並且允許Android不可知先前描述的低階驅動器實施方案的標準介面。在將位置資訊傳遞到GPS HAL 213之後，預先註冊的GPS共用記憶體HAL 214可以收集緯度、經度和精度的資訊並且將所述資訊儲存到記憶體140的記憶體塊MB 216中。

此外，處理器150可以啟用感測器管理器204來從相對定位電路120提取感測器讀數。感測器讀數可以通過應用程式架構層200B中的感測器介面212從感測器HAL 215提取。

GPS HAL 213可以從絕對定位電路110提取位置讀數。所提取的位置讀數可以是包括GPS測量值的原始GPS資料。GPS HAL 213可以對位置讀數進行編譯，並且隨後可以將位置讀數傳送到GPS位置提供商207。GPS位置提供商207可以基於傳送的位置讀數計算和回報位置資料，而位置資料通過位置管理器203處理以判斷位置資訊。可以將位置資訊回饋回GPS HAL 213。

GPS共用記憶體HAL 214可以視為GPS HAL 213與感測器HAL 215之間的橋樑。GPS共用記憶體HAL 214可以存取回饋回GPS HAL 213的位置資訊並且將所述位置資訊儲存於儲存塊MB中。此外，GPS共用記憶體HAL 214可以從儲存塊MB 216提取所儲存的位置資訊，並且響應於從感測器HAL 215產生的請求而將所述位置資訊傳遞到感測器HAL 215。GPS共用記憶體HAL可以編譯提取的位置資料，使得感測器HAL 215可讀取編譯後的位置資料。

包括個人裝置驅動器（例如，全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System, GNSS）驅動器217和感測器驅動器218）的核心層200D用以與電子設備100的各硬體元件進行互動。核心層200D可以通過感測器HAL 215獲得位置資訊並且將位置資訊傳遞到感測器中樞130作為系統消息。

感測器中樞130可以判斷電子設備是否滿足位置更新條件。位置更新條件可以與電子設備100從先前啟用絕對定位裝置110的位置的行進距離、電子設備100尚未行進的漸增的時間、電子設備100的移動方向等相關聯。位置更新條件可以基於從相對定位電路120產生的感測器讀數來判斷。

如果不符合位置更新條件，則感測器中樞130可以基於PDR演算法而不斷地估計當前所估計的位置資訊。另一方面，當感測器中樞130判斷符合位置更新條件時，感測器中樞130可以請求位置管理器203以完全更新速率更新位置資訊。因此，位置管理器203可以從GPS位置提供商207和網路位置提供商209中所選定一個請求位置資料。

感測器中樞130可以判斷更新的位置資訊是否滿足停用條件，而此停用條件是基於更新的位置資訊的可靠性來判斷。如果在特定時間範圍內由位置管理器203計算和獲得的多個更新的位置資訊對應於一組靠近/收斂的地理位置，則指示代表更新的位置資訊是可靠的並且絕對定位電路110是穩定的。在符合停用條件之後，感測器中樞130可以通過感測器HAL 215和感測器管理器204將控制消息傳輸到位置管理器203，其中控制消息指出是否暫停GPS服務。如果位置資料滿足停用條件，則位置管理器203可以出於省電目的切斷GPS服務。

圖3是示出根據本發明的實施例所提出用於提供混合位置資訊服務的方法流程圖。圖3的步驟可以通過圖1中結合圖2所說明的所提出電子設備100來實施。

請同時參考圖1以及圖3，在混合定位方法開始之後，位置管理器203可以首先基於絕對定位電路110的位置讀數而回報電子設備100的絕對位置資訊（步驟S302）。絕對位置資訊可以包括電子設備100的地理位置和地理航向。在步驟304中，處理器150可以通過由介面功能組成的硬體抽象層（hardware abstraction layer, HAL）將絕對位置資訊儲存於感測器中樞130可存取的記憶體140的記憶體塊中。位置管理器203將指示絕對定位電路110以完全更新速率連續地回報位置讀數。位置管理器203可以在一時間內監聽和計算所回報的位置讀數並且獲得一序列的地理位置。所述一序列的地理位置可以儲存於記憶體塊MB 216中。在步驟306中，感測器中樞130可以獲得從記憶體塊提取的絕對位置資訊。

在步驟308中，處理器150可以判斷絕對位置資訊是否滿足停用條件，此停用條件是基於絕對位置資訊的可靠性來判斷。感測器中樞130可以判斷儲存於記憶體塊MB 216中的一序列的地理位置是否彼此靠近或趨於收斂。如果判斷一組靠近/趨於收斂的地理位置，則感測器中樞130可以推斷位置資訊是可靠的並且回報一序列的地理位置中的最後一個作為當前位置。在判斷當前位置之後，感測器中樞130可以判斷絕對位置資訊滿足停用條件並且發送控制消息以停用GPS服務（步驟310a）。如果任何所獲得的地理位置遠離某一時間內獲得的其它地理位置，則所述地理位置可能是受暫時干擾或雜訊所影響的誤差且將不視為穩定的地理位置測量值。因此，感測器中樞130可以判斷絕對位置資訊不滿足停用條件並且發送指出不停用GPS服務的控制消息（步驟310b）。

如果感測器中樞130判斷絕對位置資訊滿足停用條件，則由感測器中樞130發送的控制消息還可以包括休眠參考消息。休眠參考消息指示處理器150可以進入休眠模式或低功率模式。在其它實施例中，處理器150還可以停止請求或在所述處理器接收停用控制消息之後減小對從絕對定位電路110產生的位置讀數進行取樣的頻率。

應注意，在處理器150停用絕對定位電路110之後，感測器中樞130或處理器150可以計算所估計的位置資訊以基於PDR演算法而開發電子設備100的行進軌跡。PDR演算法涉及基於從相對定位電路120獲得的相對位置資訊和前一絕對位置資訊而計算當前所估計的位置資訊。因此，可以實現相當低的功率消耗。

現將相對於若干額外實施例描述其它特徵和/或特徵的組合。應注意，下文描述的特徵中的一個或多個可以併入到其它實施例（例如，先前描述的實施例）中作為替代特徵和/或額外特徵。

就此而言，圖4是示出根據本發明的實施例的電子裝置。如圖4中所示，電子裝置400（例如，移動裝置）具有GPS接收器402、慣性感測器（例如，感測器404、406）、主控制單元（main control unit, MCU）408和應用程式處理器（application processor, AP）410。GPS接收器402包括接收器電路並且經配置以在位置資訊獲取模式與省電模式之間切換，在所述位置資訊獲取模式期間，GPS接收器產生地理位置讀數，而在省電模式期間，GPS接收器為停用。慣性感測器中的每一個包括感測器電路並且經配置以產生對應於電子裝置的所感測運動的感測器讀數。

MCU 408包括控制電路並且經配置以執行若干功能。具體而言，MCU 408經配置以：判斷參考位置資訊；基於參考位置資訊和感測器讀數而計算GPS融合的位置資訊；基於GPS融合的位置資訊的變化而產生GPS所需的事件；以及響應於判斷參考位置資訊而產生GPS不需要的事件。在一些實施例中，MCU進一步經配置以產生事件包資料，所述事件包資料包括GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個。在這些實施例中的一些實施例中，在MCU將GPS所需的事件添加到事件包資料之後，相關聯的AP可以經配置以AP所指定的最快速率將一序列的地理讀數注入MCU。應注意，相關聯的GPS接收器可能夠支援比AP所指定的最快速率高的速率。應注意，在一些實施例中，與MCU相關聯的功能性可以嵌入用於提供CPU的元件（例如，半導體晶片）內。

AP 410包括處理器電路並且還經配置以執行若干功能。具體而言，AP 410經配置以：接收GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個；響應於接收GPS所需的事件，在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器以產生地理位置讀數；以及響應於接收GPS不需要的事件，在省電模式下操作GPS接收器。在一些實施例中，AP 410進一步經配置以：選擇性地請求GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個（例如，通過請求事件包資料）；以及基於從事件包資料中提取的GPS所需的事件和GPS不需要的事件中的所接收一個而執行位置服務過程以在省電模式與位置資訊獲取模式之間切換GPS接收器。具體來說，如果從事件包資料中提取GPS所需的事件，則在一些實施例中，AP 410可以從GPS接收器獲取地理位置讀數。值得注意的是，地理位置讀數可以併入有緯度讀數、經度讀數和精度讀數中的一個或多個。

響應於接收到GPS融合的位置資訊，AP 410可以執行感測器服務過程以通知MCU計算GPS融合的位置資訊並且產生於GPS融合的位置資訊的識別相關聯的第一ID。此後，AP 410可以獲得GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件和GPS不需要的事件中所選定的一個。相反，響應於接收到GPS位置資訊，AP 410可以執行位置服務過程以從GPS接收器獲取地理位置讀數，從而以動態速率產生GPS位置資訊。AP 410隨後可以選擇GPS融合的位置資訊和GPS位置資訊中的一個作為位置輸出。

關於感測器服務過程，如果從事件包資料中提取GPS所需的事件，則一些實施例經配置以：通知位置服務過程在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器，從而以最快速率產生地理位置讀數。此後，AP可以將地理位置讀數傳遞到MCU，使得MCU可以基於地理位置讀數而產生參考位置資訊並且將GPS不需要的事件添加到事件包資料。然而，如果從事件包資料中提取GPS不需要的事件，則感測器服務過程可以經配置以在省電模式下操作GPS接收器。

圖5是示出根據本發明的實施例所提出可以由圖4的電子裝置400所實現的方法流程圖。如圖5中所示，方法500可以視為開始於方塊510，其中產生對應於電子裝置的所感測運動的感測器讀數。具體而言，可以通過電子裝置所攜載的慣性感測器產生感測器讀數。在方塊520中，判斷參考位置資訊。在一些實施例中，可以基於由GPS接收器提供的地理位置讀數通過MCU判斷參考位置資訊。借助於實例，在一些實施例中，可以計算多個處理後的GPS位置（例如，5個位置）之間的方差，並且如果計算出的方差小於閾值，則可以採用最近的GPS位置作為用於參考位置資訊的參考位置。作為另一實例，MCU可以經配置以響應於判斷出地理位置讀數趨於收斂而判斷參考位置資訊。

在方塊530中，可以基於參考位置資訊和感測器讀數而由MCU計算出GPS融合的位置資訊。在一些實施例中，這可以涉及使用PDR演算法來基於前一個絕對位置資訊（參考位置資訊）和相對位置資訊（基於感測器讀數的資訊）而計算當前所估計的位置資訊。隨後，如在方塊540中所描繪，通過MCU產生GPS事件（其可以充當用於判斷GPS接收器的操作模式的控制消息）。在一些實施例中，GPS事件可以包括基於GPS融合的位置資訊的變化的GPS所需的事件，以及響應於判斷出參考位置資訊而產生的GPS不需要的事件。

在方塊550中，通過AP接收GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個。如果接收到GPS所需的事件，則過程前進到方塊560，其中GPS接收器在位置資訊獲取模式下操作並且產生地理位置讀數。在一些實施例中，這可以涉及以動態速率（例如，由AP指定的最快速率）產生地理位置讀數。如果接收到GPS不需要的事件，則過程前進到方塊570，其中GPS接收器在省電模式下操作（即，GPS接收器為停用）。

圖6是示出根據本發明的實施例所提出可以由AP所實現的方法流程圖。如圖6中所示，方法600可以視為開始於方塊610，其中由AP選擇性地請求GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個。AP基於由使用者啟動的不同類型的應用程式而選擇性地請求GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個。例如，當啟動地圖應用程式（類似於GOOGLE®地圖）時，可以請求GPS位置資訊。當由使用者啟動混合位置追蹤應用程式時，可以請求GPS融合的位置資訊。隨後，在方塊620中，判斷請求GPS融合的位置資訊還是GPS位置資訊。如果請求GPS融合的位置資訊，則過程前進到方塊630，其中通過AP執行感測器服務過程以通知MCU計算GPS融合的位置資訊。

在方塊630中，通過感測器服務過程將與GPS融合的位置資訊的識別相關聯的第一ID分配到MCU。前述已說明可以由相關聯MCU具有GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個的事件包資料。響應於第一ID的分配，MCU可以將第一ID添加到事件包資料中。因此，AP可以識別GPS融合的位置資訊。

在方塊630之後，執行位置服務過程以在省電模式與位置資訊獲取模式之間切換相關聯的GPS接收器（方塊640）。取決於從MCU接收到的事件包資料中提取的內容，可以基於GPS所需的事件或GPS不需要的事件而通過AP執行切換。在一些實施例中，AP執行感測器服務過程以從事件包資料中提取GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個。作為回應，執行感測器服務過程可以包括如果從事件包資料中提取GPS所需的事件，則通知位置服務過程在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器。可以執行此以用最快速率產生地理位置讀數，此後AP可以經配置以將地理位置讀數傳遞到MCU，這使MCU能夠給予地理位置讀數而產生參考位置資訊並且將GPS不需要的事件添加到事件包資料。另外或或者，執行感測器服務過程可以包括如果從事件包資料中提取GPS不需要的事件，則在省電模式下操作GPS接收器。

隨後，如在方塊650中所描繪，將獲得從事件包資料中提取的GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件和GPS不需要的事件中所選定的一個。

然而，如果在方塊620中判斷請求GPS位置資訊（即，不請求GPS融合的位置資訊），則過程可以從方塊620前進到方塊660，在方塊660中執行位置服務過程以從GPS接收器獲取地理位置讀數，從而以動態速率產生GPS位置資訊。隨後，在方塊650或方塊660之後，將選擇GPS融合的位置資訊和GPS位置資訊中的其中一個作為位置輸出（方塊670）。

圖7A和7B是示出根據本發明的實施例所提出響應於由AP請求GPS融合的位置資訊的方法流程圖。請參考圖7A和7B，方法700可以視為開始於方塊710，其中獲得初始位置資訊。在方塊720中，基於感測器讀數（例如，從慣性感測器中的一個或多個產生的感測器讀取）而計算初始移動資訊。在方塊730中，基於初始移動資訊和初始位置資訊而計算出所估計的位置資訊，並且隨後判斷是否符合位置更新條件（方塊740）。如果不符合位置更新條件，則過程前進到方塊750，其中所估計的位置資訊被設定為GPS融合的位置資訊。如果符合位置更新條件，則判斷（在方塊760中）是否將校準所估計的位置資訊。如果不校準所估計的位置資訊，則過程可以前進到方塊790（下文描述）。

如果將校準所估計的位置資訊，則如下執行在方塊770至780中描述的過程：通知AP獲取地理位置讀數（方塊770）；基於所獲取的地理位置讀數而產生參考位置資訊，此後MCU將GPS不需要的事件添加到事件包資料中，使得應用程式處理器將GPS接收器切換到省電模式（方塊772）；將所估計的位置資訊與參考位置資訊相比較以獲得偏離資訊（方塊774）；基於所估計的位置資訊和偏離資訊而計算出校準後的移動資訊（方塊776）；基於偏離資訊、校準後的移動資訊以及所估計的位置資訊而計算出校準後的位置資訊（方塊778）；以及將校準後的位置資訊設定為GPS融合的位置資訊（方塊780）。此後，例如在方塊790中描繪，產生包括GPS融合的位置資訊的事件包資料。

圖8是示出根據本發明的另一實施例的電子裝置。如圖8中所示，電子裝置800（例如，移動裝置）併入有GPS接收器802、慣性感測器（例如，感測器804、806）、主控制單元（main control unit, MCU）808、應用程式處理器（application processor, AP）810和緩衝器812。GPS接收器802包括接收器電路並且經配置以在位置資訊獲取模式與省電模式之間切換，在所述位置資訊獲取模式期間，GPS接收器產生地理位置讀數，在省電模式期間，GPS接收器為停用。慣性感測器中的每一個包括感測器電路並且經配置以產生對應於電子裝置的所感測運動的感測器讀數。

MCU 808包括控制電路並且經配置以執行若干功能。具體而言，MCU 808經配置以：判斷參考位置資訊；基於參考位置資訊和感測器讀數而計算GPS融合的位置資訊；基於GPS融合的位置資訊的變化而產生GPS所需的事件；以及響應於判斷參考位置資訊而產生GPS不需要的事件。

AP 810包括處理器電路並且還經配置以執行若干功能。具體而言，AP 810經配置以：接收GPS融合的位置資訊以及GPS所需的事件或GPS不需要的事件中的一個；響應於接收GPS所需的事件，在位置資訊獲取模式下操作GPS接收器以產生地理位置讀數；以及響應於接收GPS不需要的事件，在省電模式下操作GPS接收器。在一些實施例中，與AP 810通信的緩衝器812位於AP 810外部。

如前述， AP可以選擇性地請求GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個，在此實施例中，在請求GPS融合的位置資訊之後，AP 810將在休眠模式與喚醒模式之間切換。具體而言，當AP 810在休眠模式下操作時，MCU 808不斷地將一序列的GPS融合的位置資訊儲存在緩衝器812中，直到MCU設定中斷事件。此中斷事件可以與以下項中的任一個相關聯：批量超時事件；緩衝器已滿警報事件；以及GPS所需的事件的產生。值得注意的是，響應於中斷事件，AP 810切換到喚醒模式以從緩衝器812提取所儲存的一序列的GPS融合的位置資訊。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子設備
110‧‧‧絕對定位電路
120‧‧‧相對定位電路
130‧‧‧感測器中樞
140‧‧‧記憶體
150‧‧‧處理器
160‧‧‧資料匯流排
200A‧‧‧應用程式層
200B‧‧‧應用程式架構層
200C‧‧‧硬體抽象層
200D‧‧‧核心層
201‧‧‧位置服務應用程式
203‧‧‧位置管理器
204‧‧‧感測器管理器
205‧‧‧最佳的位置提供商
207‧‧‧GPS位置提供商
209‧‧‧網路位置提供商
211‧‧‧GPS介面
212‧‧‧感測器介面
213‧‧‧GPS硬體抽象層
214‧‧‧GPS共用記憶體硬體抽象層
215‧‧‧感測器硬體抽象層
216‧‧‧記憶體塊MB
217‧‧‧全球導航衛星系統驅動器
218‧‧‧感測器驅動器
S302、S304、S306、S308、S310a、S310b、510、520、530、540、550、560、570、610、620、630、640、650、660、670、710、720、730、740、750、760、770、772、774、776、778、780、790‧‧‧方塊
500、600、700‧‧‧方法
400‧‧‧電子裝置
402、802‧‧‧GPS接收器
404、406、804、806‧‧‧慣性感測器
408、808‧‧‧主控制單元
410、810‧‧‧應用程式處理器
800‧‧‧電子裝置
812‧‧‧緩衝器

圖1是示出根據本發明的實施例的電子設備。圖2是示出根據本發明的實施例所提出的混合定位方法。圖3是示出根據本發明的實施例所提出用於提供混合位置資訊服務的方法。圖4是示出根據本發明的實施例的電子裝置。圖5是示出根據本發明的實施例所提出可以由圖4的電子裝置400所實現的方法流程圖。圖6是示出根據本發明的實施例所提出可以由AP所實現的方法流程圖。圖7A和7B是示出根據本發明的實施例所提出響應於由AP請求GPS融合的位置資訊的方法流程圖。圖8是示出根據本發明的另一實施例的電子裝置。

500‧‧‧方法

510~570‧‧‧步驟

Claims

一種電子裝置，包括：　　GPS接收器，具有接收器電路，經配置以在位置資訊獲取模式與省電模式之間切換，在所述位置資訊獲取模式期間，所述GPS接收器產生地理位置讀數，在所述省電模式期間，所述GPS接收器為停用；　　慣性感測器，具有感測器電路，經配置以產生對應於所述電子裝置所感測到的運動的感測器讀數；　　主控制單元（MCU），具有控制電路，經配置以：　　　　判斷參考位置資訊；　　　　基於所述參考位置資訊和所述感測器讀數，計算GPS融合的位置資訊；　　　　基於所述GPS融合的位置資訊的變化，產生GPS所需的事件；以及　　　　響應於判斷出所述參考位置資訊，產生GPS不需要的事件；以及　　應用程式處理器，具有處理器電路，經配置以：　　　　接收所述GPS融合的位置資訊以及所述GPS所需的事件或所述GPS不需要的事件中的一個；　　　　響應於接收到所述GPS所需的事件，在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器以產生所述地理位置讀數；以及　　　　響應於接收到所述GPS不需要的事件，在所述省電模式下操作所述GPS接收器。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述GPS接收器經配置以在所述位置資訊獲取模式下時以動態速率產生所述地理位置讀數。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述GPS接收器經配置以在所述位置資訊獲取模式下時以由所述應用程式處理器指定的最快速率產生所述地理位置讀數。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述MCU經配置以響應於所述地理位置讀數趨於收斂而判斷所述參考位置資訊。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中所述MCU進一步經配置以產生事件包資料，所述事件包資料包括所述GPS融合的位置資訊以及所述GPS所需的事件或所述GPS不需要的事件中的一個。
如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中所述應用程式處理器進一步經配置以：選擇性地請求所述GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個；執行位置服務過程以基於從所述事件包資料中提取的所述GPS所需的事件和所述GPS不需要的事件中所接收的一個而在所述省電模式與所述位置資訊獲取模式之間切換所述GPS接收器；對於請求所述GPS融合的位置資訊，執行感測器服務過程以通知所述MCU計算所述GPS融合的位置資訊，其中所述應用程式處理器進一步經配置以獲得所述GPS融合的位置資訊以及從所述事件包資料中提取的所述GPS所需的事件和所述GPS不需要的事件中所選定的一個；對於所請求的所述GPS位置資訊，執行所述位置服務過程以從所述GPS接收器獲取所述地理位置讀數，從而以動態速率產生所述GPS位置資訊；以及　　選擇所述GPS融合的位置資訊和所述GPS位置資訊中的一個作為位置輸出。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中所述感測器服務過程進一步經配置以：　　當從所述事件包資料中提取所述GPS所需的事件，則通知所述位置服務過程在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器，從而以最快速率產生所述地理位置讀數，此後所述應用程式處理器將所述地理位置讀數傳遞到所述MCU，並且所述MCU基於所述地理位置讀數而產生所述參考位置資訊，並且將所述GPS不需要的事件添加到所述事件包資料；以及　　當從所述事件包資料中提取所述GPS不需要的事件，則在所述省電模式下操作所述GPS接收器。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中響應於請求所述GPS融合的位置資訊，所述MCU經配置以：　　獲得初始位置資訊；　　基於所述感測器讀數而計算初始移動資訊；　　基於所述初始移動資訊和所述初始位置資訊而計算所估計的位置資訊；　　判斷是否符合位置更新條件；　　當不符合所述位置更新條件，則將所述所估計的位置資訊設定為所述GPS融合的位置資訊；　　當所述所估計的位置資訊將被校準：　　　　在符合位置更新條件的情況下通知所述應用程式處理器獲取地理位置讀數；　　　　基於所獲取的所述地理位置讀數而產生參考位置資訊，此後所述MCU將所述GPS不需要的事件添加到所述事件包資料中，使得所述應用程式處理器將所述GPS接收器切換到所述省電模式；　　　　將所述所估計的位置資訊與所述參考位置資訊相比較以獲得偏離資訊；　　　　基於所述所估計的位置資訊和所述偏離資訊而計算校準後的移動資訊；　　　　基於所述偏離資訊、校準後的移動資訊和所述所估計的位置資訊而計算校準後的位置資訊；以及　　　　將所述校準後的位置資訊設定為所述GPS融合的位置資訊；以及　　　　產生包括所述GPS融合的位置資訊的所述事件包資料。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中：　　當從所述事件包資料中提取所述GPS所需的事件，則所述應用程式處理器從所述GPS接收器獲取所述地理位置讀數，其中所述地理位置讀數包括緯度讀數、經度讀數和精度讀數。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中在所述MCU將所述GPS所需的事件添加到所述事件包資料時，所述應用程式處理器經配置以以所述最快速率將一序列的地理讀數注入所述MCU。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中：　　所述電子裝置還包括在所述應用程式處理器外部的緩衝器；　　在請求所述GPS融合的位置資訊之後，所述應用程式處理器在休眠模式與喚醒模式之間切換，使得當所述應用程式處理器在所述休眠模式下操作時所述MCU不斷地將一序列的所述GPS融合的位置資訊儲存在所述緩衝器中，直到所述MCU響應於以下的任一個設定中斷事件：批量超時事件、緩衝器已滿警報事件、以及產生所述GPS所需的事件，而所述應用程式處理器切換到所述喚醒模式以提取所儲存的一序列的所述GPS融合的位置資訊。
一種提供位置資訊的方法，適用於電子裝置，所述電子裝置具有GPS接收器、慣性感測器、主控制單元（MCU）和應用程式處理器（AP），所述方法包括：　　通過所述慣性感測器產生對應於所述電子裝置所感測到的運動的感測器讀數；　　通過所述MCU判斷參考位置資訊；　　基於所述參考位置資訊和所述感測器讀數，通過所述MCU計算GPS融合的位置資訊；　　基於所述GPS融合的位置資訊的變化，通過所述MCU產生GPS所需的事件；　　響應於判斷出所述參考位置資訊，通過所述MCU產生GPS不需要的事件；　　通過所述AP接收所述GPS融合的位置資訊以及所述GPS所需的事件或所述GPS不需要的事件中的一個；　　響應於通過所述AP接收所述GPS所需的事件，在位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器，在所述位置資訊獲取模式期間，所述GPS接收器產生地理位置讀數；以及　　響應於通過所述AP接收所述GPS不需要的事件，在省電模式下操作所述GPS接收器，在所述省電模式期間，所述GPS接收器為停用。
如申請專利範圍第12項所述的方法，其中在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器包括以動態速率產生所述地理位置讀數。
如申請專利範圍第12項所述的方法，其中在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器包括以由所述AP指定的最快速率產生所述地理位置讀數。
如申請專利範圍第12項所述的方法，其中響應於所述地理位置讀數趨於收斂而執行判斷所述參考位置資訊。
如申請專利範圍第12項所述的方法，更包括通過所述MCU產生事件包資料，所述事件包資料包括所述GPS融合的位置資訊和所述GPS所需的事件或所述GPS不需要的事件中的一個。
如申請專利範圍第16項所述的方法，更包括：　　通過所述AP選擇性地請求所述GPS融合的位置資訊或GPS位置資訊中的一個；　　通過所述AP執行位置服務過程以基於從所述事件包資料中提取的所述GPS所需的事件和所述GPS不需要的事件中所接收的一個而在所述省電模式與所述位置資訊獲取模式之間切換所述GPS接收器；　　對於請求所述GPS融合的位置資訊：　　通過所述AP執行感測器服務過程，以通知所述MCU計算所述GPS融合的位置資訊；以及　　獲得所述GPS融合的位置資訊以及從所述事件包資料中提取的所述GPS所需的事件和所述GPS不需要的事件中所選定的一個；　　對於請求所述GPS位置資訊：　　　　執行所述位置服務過程以從所述GPS接收器獲取所述地理位置讀數，從而以動態速率產生所述GPS位置資訊；以及　　　　選擇所述GPS融合的位置資訊和所述GPS位置資訊中的一個作為位置輸出。
如申請專利範圍第17項所述的方法，其中執行所述感測器服務過程更步包括：　　當從所述事件包資料中提取所述GPS所需的事件，則通知所述位置服務過程在所述位置資訊獲取模式下操作所述GPS接收器，從而以所述最快速率產生所述地理位置讀數，此後所述應用程式處理器將所述地理位置讀數傳遞到所述MCU，並且所述MCU基於所述地理位置讀數而產生所述參考位置資訊，並且將所述GPS不需要的事件添加到所述事件包資料；以及　　當從所述事件包資料中提取所述GPS不需要的事件，則在所述省電模式下操作所述GPS接收器。
如申請專利範圍第17項所述的方法，更包括：　　當從所述事件包資料中提取所述GPS所需的事件，則通過所述AP從所述GPS接收器獲取所述地理位置讀數，其中所述地理位置讀數包括緯度讀數、經度讀數和精度讀數。
申請專利範圍第17項所述的方法，更包括：　　在所述MCU將所述GPS所需的事件添加到所述事件包資料之後，通過所述AP以所述最快速率將一序列的地理讀數注入所述MCU。