TWI442019B

TWI442019B - 位置估測系統、裝置及其估測方法

Info

Publication number: TWI442019B
Application number: TW098141477A
Authority: TW
Inventors: Chieh Chih Wang; Augustine Tsai; Ko Chih Wang; Yi Kuang Ko; Mao Chi Huang; Chi Hung Tsai
Original assignee: Inst Information Industry
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2014-06-21
Also published as: US20110137608A1; TW201120414A

Description

位置估測系統、裝置及其估測方法

本發明係有關於一種位置估測系統、位置估測裝置及其估測方法，特別是有關於一種適用於不利於使用一般定位方法狀態下，對一被追蹤體進行位置估測的系統、裝置及其方法。

近年來，全球定位系統(Global Positioning System，簡稱GPS)被廣泛運用在各種電子裝置例如行動電話或是汽車的導航系統上，其係接收衛星訊號，並根據與各顆衛星的相對位置對擁有全球定位系統接收器的電子裝置作定位，以判定電子裝置的位置。使用者亦可以利用電子裝置中的導航軟體進行路徑規劃與導航作業。

隨著使用者需求的改變，GPS除了提供一般汽車的追蹤及導航之外，另外也提供其他的追蹤及導航服務，例如，行人導航、腳踏車導航、或貴重物品追蹤等。在戶外，GPS可準確提供被追蹤體所在位置的資訊，然而，在室內環境中或是當衛星訊號受到干擾/遮蔽時，例如隧道、遮棚等，因衛星訊號無法穿透而收不到訊號，致使全球定位系統無法使用，進而使得對應的服務無法實現。

為了在無GPS的訊號狀態下持續追蹤被追蹤體的位置，現有的導航設備便使用慣性測量單元(Inertial Measurement Unit)來偵測被追蹤體移動的相關信號，並以航位推估(Dead Reckoning)方法來補償失去GPS訊號時的位移資訊。

一般而言，習知的航位推估(Dead Reckoning)方法係使用單一模型估測被追蹤體的步伐長度，雖然可以據此估算出被追蹤體的可能位置，然而卻無法因應較複雜多變的情況，例如當地板材質、地形改變時被追蹤體的步行狀況可能會改變，單一模型往往不太適用。此外，一般航位推估方法係使用卡門濾波器(Kalman filter)來估計步伐長度、方向，當假設的模型不正確時，估測結果便非常容易發散，無法有效對估測結果的誤差進行控制。

有鑑於此，本發明提供一種位置估測裝置及其相關定位方法，以解決前述的習知技術問題。

本發明實施例提供一種位置估測系統，包括至少一測量單元、複數估測單元、一粒子過濾器。至少一測量單元用以得到一第一資訊，其中第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型。複數估測單元係用以分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據第一資訊產生對應之單位估測位移。粒子過濾器係用以分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型，取樣產生對應的複數個估測位移。

本發明實施例另提供一種位置估測方法，其包括下列步驟。首先，利用至少一測量單元，得到一第一資訊，其中該第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型。接著，根據第一資訊與複數估測單元，產生對應之單位估測位移，其中每一估測單元分別具有對應之一估測模型，且每一估測模型可依據第一資訊產生對應之單位估測位移。最後，利用一粒子過濾器，用以分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型，取樣產生對應的複數個估測位移。

本發明實施例更提供一種位置估測裝置，包括一殼體、一定位單元、至少一測量單元、複數估測單元以及一粒子過濾器。定位單元係設置於殼體內部，用以接收一定位訊號，並利用定位訊號，提供裝置之一定位資訊。至少一測量單元係設置於殼體內部，用以得到一第一資訊，其中第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型。複數估測單元係設置於殼體內部，耦接至至少一測量單元，用以分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據第一資訊產生對應之單位估測位移。粒子過濾器係設置於殼體內部，耦接至複數估測單元及定位單元，分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應的複數個估測位移，依據該複數個估測位移決定被追蹤體之一位移，且依據被追蹤體之位移及定位資訊，決定被追蹤體之一預估位置資訊。

本發明上述方法可以透過程式碼方式收錄於實體媒體中。當程式碼被機器載入且執行時，機器變成用以實行本發明之裝置或系統。

為使本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

本發明實施例中提供一種位置估測系統、裝置及其方法，於偵測不到定位訊號之處(例如在室內時)，可利用量測裝置得到一被追蹤體(例如行人、兒童、腳踏車、輪椅、車輛或貴重物品等)的量測資訊，再藉由複數個估測單元與所量測資訊去估測被追蹤體的位移(包含距離與方向)，此位移資訊可再結合先前所記錄或量測之位置資訊，估算出被追蹤體的預估位置。更進一步時，當再次偵測到定位訊號時(例如在室外時)，本發明之系統和裝置可藉由全球定位系統所獲得的位置資訊來修正被追蹤體位置的結果，使其軌跡修正至一個更精確的狀態。

第1圖顯示依據本發明實施例之系統。位置估測系統100可以設置於一可攜式裝置例如行動電話、PDA、GPS導航機、筆記型電腦上，以供被追蹤體(例如行人)隨身攜帶。位置估測系統100至少包括一測量單元120、至少一估測單元130-150以及一粒子濾波器160。測量單元120係用以得到一第一資訊，其中第一資訊可包含被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型。舉例來說，測量單元120可以是慣性量測裝置，如一電子羅盤以及一加速度計，其中電子羅盤可用以得到被追蹤體的行進方向，加速度計可得到被追蹤體的加速度資訊，進而估算出被追蹤體的移動距離。更進一步時，測量單元120更可包含有一陀螺儀，陀螺儀則可得到被追蹤體的角度變化資訊，配合電子羅盤可更精確地得到被追蹤體的行進方向資訊。

雜訊模型係用以描述由測量單元120取得移動資訊時可能之雜訊分布，依據測量單元的種類與精度差異而有所不同，實務上常以一平均值為零之常態分布來描述。

在另一些實施例中，測量單元120和估測單元130-150、粒子濾波器160等可分別設置在不同的電子裝置上，並經由有線或無線之通訊網路進行通訊。例如，測量單元120設置在一可攜式裝置上，而估測單元130-150、粒子濾波器160等設置在一電腦或伺服器上。此外，在另一些實施例中，測量單元120也可以是用以量測出被追蹤體之位移的其他單元，例如雷射測距儀、主動式的雷射掃瞄器、聲納系統，或是各式無線的定位訊號接收模組等，以估算出被追蹤體的移動資訊。舉例來說，測量單元120可以是無線基地台接收三角定位訊號之接收模組，以接收無線基地台接收之三角定位訊號，取得被追蹤體在不同時間的位置，進而估算出被追蹤體的移動距離及行進方向。

在其他實施例中，位置估測系統100更可包含有一訊號接收單元110，用以接收GPS衛星定位訊號或是各式無線的定位訊號接收模組，以得到對應的定位資訊，此定位資訊可計算出被追蹤體的目前位置。

估測單元130-150，分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據前述第一資訊產生對應的單位估測位移。如第1圖所示之實施例，估測單元130-150係耦接至測量單元120，分別接收測量單元120所得到的包含被追蹤體之移動資訊的第一資訊。

在其他實施例中，估測單元130-150可分別具有一權重，粒子過濾器160可分別依據估測單元130-150之權重及其對應的複數個估測位移，來決定該被追蹤體之位移。估測單元130-150的權重是可以調整的，例如，當訊號接收單元110持續接收定位訊號而得到下一定位資訊且位置估測系統100亦可分別依據估測單元130-150來產生對應的單位估測位移時，粒子過濾器160即可計算出各估測單元130-150和下一定位資訊的誤差，因此可據以修正各估測單元130-150的估測模型，或是修改估測單元130-150的權重，以使所估測的位移更加準確。

粒子過濾器160主要是分別依據估測單元130-150所估測出的該些單位估測位移及其雜訊模型，產生對應的複數個估測位移。更近一步時，再依據所產生的這些估測位移決定被追蹤體的位移。如果估測單元130-150分別有不同權重時，則分別依據其權重及其對應的複數個估測位移，來決定被追蹤體的位移。

在其他實施例中，於位置估測系統100具有訊號接收單元110的狀況下，粒子過濾器160則更可依據前述複數個估測位移及定位資訊，決定複數個被追蹤體的預估位置資訊；或者，依據前述複數個估測位移決定被追蹤體的一位移，再依據被追蹤體的位移及定位資訊，決定被追蹤體的一預估位置資訊。此外，即使是GPS衛星定位或其他無線定位，也都會有一誤差模型，因此，粒子過濾器160可更進一步在決定被追蹤體的位移時，依據估測單元130-150的單位估測位移及其雜訊模型，計算出對應被追蹤體的位移及其誤差分布，再依據定位訊號及其誤差模型，來修正被追蹤體的預估位置資訊。例如，可依據定位訊號及其誤差模型、和被追蹤體的位移及其對應的雜訊模型，來決定定位訊號之權重和被追蹤體位移的權重。因此，粒子過濾器160在計算被追蹤體的位移時，即可依據該權重值來進行計算。當修正被追蹤體的預估位置資訊時，則可修正定位訊號的權重和被追蹤體位移的權重。

如第1圖所示之實施例中，測量單元120可以持續偵測並得到下一第一資訊，估測單元130-150也可依據下一第一資訊產生對應之下一單位估測位移，因此，粒子過濾器160亦可繼續依據該些下一單位估測位移及其雜訊模型，產生複數個下一估測位移並據以決定被追蹤體之下一位移，以及，依據此下一位移及先前的之預估位置資訊，來決定該被追蹤體之下一預估位置資訊。

在其他實施例中，位置估測系統100還可包含有一儲存單元(第1圖未顯示)，用以記錄該被追蹤體之定位資訊及該預估位置資訊。儲存單元還可用以記錄一電子地圖，且該系統更包含有一顯示單元(第1圖未顯示)，用以顯示該電子地圖及該被追蹤體之預估位置資訊，或是該電子地圖及定位資訊等。儲存單元可以是市售可得之各式記憶體、硬碟、隨身碟、或其他儲存媒體，顯示單元可以是市售可得之各式螢幕或顯示器，如液晶螢幕、數位顯示器等。

為使本案之技術更加具體易懂，以下提出一特定實施例來進行更加詳細的說明，熟習該項領域技藝者當可明白，下述之特定實施例僅為了說明，而非用以限定本發明。該特定實施例之被追蹤體為行人，測量單元120包含有一電子羅盤和一加速器，且所量測到的移動資訊包含該行人之移動方向和加速度，該單位估測位移係為被追蹤體之單位移動距離及方向，亦即該行人之步長資訊以及方向資訊。

每一估測單元130-150係分別包含一事先定義好的步長估測模型，分別以不同的步長估測模型對該移動資訊進行估算，以產生對應的步長估計結果。值得注意的是，於本實施例中，為了簡化，係僅以三個估測單元130-150與特定的估算模型進行說明，但本發明並不限於此。也就是說，估測單元的個數與其所使用的估測模型係可依據實際的環境與使用需求加以調整。

於本實施例中，系統可更包含有一計時器用以記錄時間且估測單元130包含以步伐偵測(step detection)與步伐頻率為基礎之步長估測模型(第一估測模型132)，其係依據垂直方向加速度是否從零產生足夠之變化來判斷行人之一步伐偵測，並依據步伐偵測及步伐對應之時間以獲得行人之一步伐頻率，再依據步伐頻率進行計算以獲得行人之步長資訊。

其中，以步伐偵測與頻率為基礎之步長估測模型係利用步伐頻率與步伐長度成正相關，定義如下：步伐長度=A*步伐頻率+B, (1)

其中A與B的數值為常數，依使用者而略有不同。

請參見第2A圖以及第2B圖。第2A圖係為一步伐偵測方式之示意圖，第2B圖係為第2A圖對應的加速度測量結果。經由實驗發現，一般人在行走時，兩腳移動的方式與與地板接觸的位置，有一定的規則和頻率。當腳底完全接觸地面時，此時在垂直重力方向上，加速度為零(如第2A圖的210與220所示)。因此，若以測量單元120偵測行人身體的加速度，可以使用此刻的加速度，判斷是否產生一步伐。亦即，是否產生一步伐係藉由判斷垂直方向加速度是否從零產生足夠之變化來判斷行人之一步伐偵測。

此外，可利用測距裝置如雷射測距儀記錄受測者行走的資訊，並標示出每一步步伐踩下時的位置，以建立步伐長度模型，請參見第3圖的步伐長度與步伐頻率的關係圖。

估測單元140係包含一以加速度為基礎之步長估測模型(第二估測模型142)，用以依據垂直方向加速度是否從零產生足夠之變化來判斷行人之一步伐偵測，且依據兩步伐之間之一最大加速度與一最小加速度資訊，估計出步長資訊。其中，若以A_max、A_min表示於兩步之間的最大與最小加速度，K為一常數，則以加速度為基礎之步長估測模型可定義如下：

其中，不同的人會有不同的常數K。

第一資訊可更包含有行人之一身高資訊且估測單元150係包含一以身高為基礎之步長估測模型(第三估測模型152)，用以依據身高資訊估計出該步長資訊。因每一個人身高的不同將會影響其步伐的長度，因此可將以身高為基礎之步長估測模型定義如下：步伐長度=A*身高+B, (3)

其中A與B的數值為常數，依使用者而略有不同。

因此，可分別依據測量單元120所得到的第一資訊，利用估測單元130-150中的特定模型產生對應的步長估計結果。

粒子過濾器160係耦接至估測單元130-150以及訊號接收單元110，其係依據估測單元130-150所得到的位移資訊及其雜訊模型，產生複數可能粒子位移以作為複數個估測位移，再依據定位訊號及其誤差模型、和被追蹤體之位移及其對應之的誤差分布，決定定位訊號之權重和被追蹤體之位移之權重，並據以修正其預估位置資訊。其中，定位訊號可更包含有一誤差模型，而粒子過濾器160於決定被追蹤體之位移時，更包含用以依據這些單位估測位移及其雜訊模型產生對應被追蹤體的位移的誤差分布，且依據定位訊號及其誤差模型、和被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，修正被追蹤體之預估位置資訊。請注意，本發明實施例係採用可同時用於處理多重模型輸出的粒子過濾器以處理多個估測單元的步長估計結果，但本發明不限於此。於本實施例中，粒子過濾器160係可用以處理估測單元130-150的步長估計結果。粒子濾波係為一種最佳非線性濾波方法，其將狀態空間中隨機搜索的概念引入到傳統的濾波領域。粒子濾波演算法的核心係利用一些隨機樣本(粒子)來表示系統隨機變量的後驗機率密度，能得到基於物理模型的近似最佳數值解，而非對近似模型進行最佳濾波。於本實施例中，利用粒子過濾器，可以很容易的使用多個可能的步長估測模型，來估測行人步行的位置，並且對於無法得到每個模型準確參數的限制有一定的容忍度，適合於追蹤行人動態且多變的步行狀況。

於本實施例中，濾子濾波器可包含兩個階段：粒子濾波的預測階段(prediction stage)以及粒子濾波的更新階段(update stage)。於預測階段，將測量單元120所收集的訊號套用估測單元130-150的多重模型產生大量粒子，表示可能的位移分佈，再利用這些粒子決定出行人的位置。於更新階段(update stage)，當可藉由訊號接收單元110接收到GPS訊號後，利用GPS訊號所得到的位置，更新所有粒子的權重，並得到修正後的位置與歷史軌跡。其中，粒子過濾器160係利用以下公式得到粒子：預測階段：B ^-(s)=ʃP(s|m,x')B(x')dx， (4)

其中，B(．)表示信心程度，B^-(．)表示預測後的信心程度，m表示所使用的模型，P(．)表示機率，s表示現在的狀態，而x’表示前一個狀態；更新階段：ω=αP(o|s)， (5)

其中，α表示更新後的權重，o表示觀測值，P(．)表示機率以及ω表示更新後的權重。

於本實施例中，為了能夠參考GPS定位資訊來對所估測的位置進行更新，可包括一重新取樣步驟。此重新取樣步驟係利用目前所有M個粒子的權重，依其權重比例取出L個粒子(L≦M)，再將每個新的粒子權重設為1/L，之後，再利用新的粒子及權重利用公式(5)估測出可能的粒子分佈，再利用計算出的粒子分佈情形，決定行人的真正位置。關於粒子濾波器的細部內容與其動作將介紹於下。

第4圖顯示一依據本發明實施例之定位方法之流程圖400。依據本發明實施例之定位方法可以由如第1圖中的位置估測系統100所執行。

首先，如步驟S410，利用測量單元120得到包含行進方向以及加速度等的行人移動資訊。接著，如步驟S420，將測量單元120所得到的行人移動資訊利用每一估測單元130、140與150所包含的估測模型132、142與152進行步伐長度估測，產生對應之步長估計結果。這些步長估計結果可包含一步長資訊以及一方向資訊。其中，更包括一步伐偵測的步驟，藉由偵測垂直方向加速度是否從0產生足夠大之變化來偵測步伐。如前述，估測單元130可依據以步伐偵測與頻率為基礎之步長估測模型，利用步行頻率估測步長並取得方向資訊，估測單元140可依據以加速度為基礎之步長估測模型，利用兩步之間的最大與最小加速度估測出移動的步長及方向資訊，而估測單元150則可依據以身高為基礎之步長估測模型，利用行人的身高估測出移動的步長資訊。當經由估測單元130-150估測出步長與方向資訊之後，如步驟S430，利用估測單元130-150所產生的步長估測結果以及粒子過濾器160進行預測，以決定一位置。此時，粒子過濾器160係屬於預測階段，可將前述的所有步長估測結果中所包含的步長與方向資訊加入一適當雜訊，再利用前述的公式(4)進行預測，以現有資訊改變粒子位置，產生可能的粒子位置，再由可能的粒子位置中決定出使用者的一位置估計值。接下來，如步驟S440，判斷是否偵測到GPS訊號。若訊號接收單元110仍然沒有偵測到可用的GPS訊號，表示可能仍處於室內，則重複步驟S410-S440，持續利用粒子過濾器160以及估測單元130-150的多重模型估測出使用者的位置。

若訊號接收單元110可偵測到可用的GPS訊號時(步驟S440的是)，如步驟S450，將GPS訊號所對應的位置資訊以及決定出的位置估計值透過粒子過濾器160進行更新，以校正位置估計值。舉例來說，粒子過濾器160可將GPS訊號所對應的位置資訊作為觀察點，並當作二維高斯分佈之中心(mean)，並以此分佈作為更新各粒子的權重的基準，依據新的權重對粒子重新取樣，得到一校正的位置值。因此，可對模型誤差有較大的容忍度。

於一實施例中，依據本發明之位置估測系統亦可整合於具有全球定位系統模組的可攜式電子產品(例如行動電話、導航裝置等等)中，用以提供行人室內/室外定位追蹤資訊，並可配合圖資提供行人導航系統。

第5圖顯示依據本發明實施例之一種位置估測裝置500。如第5圖所示，位置估測裝置500至少包括一殼體510、一定位單元520、至少一測量單元530、複數估測單元540以及粒子濾波器550。其中，定位單元520例如一全球定位系統模組可根據GPS衛星定位訊號，計算出位置估測裝置500的目前位置，進而利用一圖資進行導航。定位單元520係設置於殼體510內部，用以接收一定位訊號，並利用定位訊號，提供位置估測裝置500之一定位資訊。至少一測量單元530係設置於殼體510內部，用以得到一第一資訊，其中第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型。複數估測單元540係設置於殼體510內部，且耦接至測量單元530，用以分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據第一資訊產生對應之單位估測位移。粒子過濾器550係設置於殼體510內部，且耦接至複數估測單元540及定位單元520，分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應的複數個估測位移，依據產生的複數個估測位移決定被追蹤體的一位移，且依據被追蹤體之位移及定位資訊，決定被追蹤體之一預估位置資訊。位置估測裝置500可更包含一儲存單元(未圖示)，設置於殼體510內部，其耦接至定位單元520及粒子過濾器550，用以記錄該被追蹤體之定位資訊、預估位置資訊及一電子地圖。位置估測裝置500也可更包含一顯示單元(未圖示)，係設置於殼體510外部，其耦接至粒子過濾器550，用以顯示電子地圖及被追蹤體之預估位置資訊。因此，位置估測裝置500可於定位單元520收不到GPS訊號時，執行如前述的依據本發明實施例之位置估測方法來提供定位追蹤資訊，並可配合圖資提供行人導航。

綜上所述，依據本發明之位置估測系統、裝置及其估測方法，於偵測不到定位訊號之處沒有GPS訊號的環境，以分析測量裝置或其他測量訊號之資訊，並利用複數個估測單元的多重估測模型和粒子過濾器，判斷一被追蹤體例如一使用者的行進軌跡與目前位置，藉此估測使用者的所在位置，因此對於模型誤差有較大的容忍度，系統較為強健。此外，依據本發明之多重模型架構可輕易依環境及應用的需要來置換當中的各個模型或資訊來源，以適應該各種不同情境來得到最佳的準確度。

本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置或系統。本發明之方法、系統與裝置也可以以程式碼型態透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置或系統。當在一般用途處理器實作時，程式碼結合處理器提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧位置估測系統

110‧‧‧訊號接收單元

120‧‧‧測量單元

130‧‧‧估測單元

132‧‧‧第一估測模型

140‧‧‧估測單元

142‧‧‧第二估測模型

150‧‧‧估測單元

152‧‧‧第三估測模型

160‧‧‧粒子過濾器

S410-S450‧‧‧執行步驟

500‧‧‧位置估測裝置

510‧‧‧殼體

520‧‧‧定位單元

530‧‧‧測量單元

540‧‧‧估測單元

550‧‧‧粒子過濾器

第1圖係顯示一依據本發明實施例之系統。

第2A圖係顯示一步伐偵測方式之示意圖。

第2B圖係顯示第2A圖對應的加速度測量結果之示意圖。

第3圖係顯示一步伐長度與步伐頻率的關係圖。

第4圖係顯示一依據本發明實施例之方法流程圖。

第5圖係顯示一依據本發明實施例之可攜式電子產品。

S410-S450‧‧‧執行步驟

Claims

一種位置估測系統，包括：至少一測量單元，用以得到一第一資訊，其中該第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型；複數估測單元，用以分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據該第一資訊產生對應之單位估測位移，其中該複數估測單元各分別具有一權重；以及一粒子過濾器，用以分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型，取樣產生對應的複數個估測位移，並分別依據該複數估測單元之權重及其對應的複數個估測位移，來決定該被追蹤體之一位移。
如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該單位估測位移係為該被追蹤體之單位移動距離及方向。
如申請專利範圍第1項所述之系統，更包括一訊號接收單元，用以接收一定位訊號，依據該定位訊號得到一定位資訊；且其中，該粒子過濾器更包含用以依據該複數個估測位移及該定位資訊，決定複數個該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第1項所述之系統，更包括一訊號接收單元，用以接收一定位訊號，依據該定位訊號得到一定位資訊；且其中，該粒子過濾器更包含用以依據該複數個估測位移決定該被追蹤體之位移，且依據該被追蹤體之位移及該定位資訊，決定該被追蹤體之一預估位置資訊。
如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該訊號接收單元更包含用以繼續接收下一定位訊號，依據該下一定位訊號得到一下一定位資訊；且其中，該粒子過濾器更包含用以分別依據該複數估測單元所對應產生之單位估測位移及該下一定位資訊，修正該對應之估測模型。
如申請專利範圍第5項所述之系統，其中，該複數估測單元各分別具有一權重，且該粒子過濾器係分別依據該複數估測單元之權重及其對應的複數個估測位移，來決定該被追蹤體之位移，以及分別依據該複數估測單元所對應產生之單位估測位移及該下一定位資訊，修改該複數個估測單元之權重。
如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該定位訊號更包含有一誤差模型，該粒子過濾器於決定該被追蹤體之位移時，更包含用以依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應該被追蹤體之位移之誤差分布，且依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，修正該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第5項所述之系統，其中，該粒子過濾器係依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之雜訊模型，決定該定位訊號之權重和該被追蹤體之位移之權重，並據以修正該預估位置資訊。
如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該至少一測量單元更包含繼續得到下一第一資訊；該複數估測單元更包含依據該下一第一資訊產生對應之下一單位估測位移；以及，該粒子過濾器更包含依據該些下一單位估測位移及其雜訊模型，產生複數個下一估測位移並據以決定該被追蹤體之下一位移，且依據該被追蹤體下一位移及該被追蹤體之預估位置資訊，決定該被追蹤體之下一預估位置資訊。
如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該系統更包含有一儲存單元，用以記錄該被追蹤體之定位資訊及該預估位置資訊。
如申請專利範圍第10項所述之系統，其中，該儲存單元更包含用以記錄一電子地圖，且該系統更包含有一顯示單元，用以顯示該電子地圖及該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該被追蹤體係為一行人；該至少一測量單元係為一電子羅盤和一加速器，且該至少一移動資訊係為該行人之移動方向和加速度；以及，該單位估測位移係為該行人之步長資訊以及方向資訊。
如申請專利範圍第12項所述之系統，其中，該系統更包含有一計時器用以記錄時間，且該複數估測單元其中之一係依據垂直方向加速度是否從零產生足夠之變化來判斷該行人之一步伐偵測，並依據該步伐偵測及該步伐對應之時間以獲得該行人之一步伐頻率，再依據該步伐頻率進行計算以獲得該行人之步長資訊。
如申請專利範圍第12項所述之系統，其中，該複數估測單元其中之一係依據垂直方向加速度是否從零產生足夠之變化來判斷該行人之一步伐偵測，且依據兩步伐之間之一最大加速度與一最小加速度資訊，估計出該步長資訊。
如申請專利範圍第12項所述之系統，其中，該第一資訊更包含有該行人之一身高資訊，且該複數估測單元其中之一，係依據該身高資訊估計出該步長資訊。
如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該粒子過濾器係依據該位移資訊及其雜訊模型，產生複數可能粒子位移以作為該複數個估測位移。
一種位置估測裝置，包括：一殼體；一定位單元，設置於該殼體內部，用以接收一定位訊號，並利用該定位訊號，提供該裝置之一定位資訊；至少一測量單元，設置於該殼體內部，用以得到一第一資訊，其中該第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型；複數估測單元，設置於該殼體內部，耦接至該至少一測量單元，用以分別具有對應之一估測模型，其中，每一估測模型可依據該第一資訊產生對應之單位估測位移；以及一粒子過濾器，設置於該殼體內部，耦接至該些複數估測單元及該定位單元，分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應的複數個估測位移，依據該複數個估測位移決定該被追蹤體之一位移，且依據該被追蹤體之位移及該定位資訊，決定該被追蹤體之一預估位置資訊；其中，該複數估測單元各分別具有一權重，且該粒子過濾器係分別依據該複數估測單元之權重及其對應的複數個估測位移，來決定該被追蹤體之位移。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中，該單位估測位移係為該被追蹤體之單位移動距離及方向。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中，該定位訊號更包含有一誤差模型，該粒子過濾器於決定該被追蹤體之位移時，更包含用以依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應該被追蹤體之位移之誤差分布，且依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，修正該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中，該粒子過濾器係依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，決定該定位訊號之權重和該被追蹤體之位移之權重，並據以修正該預估位置資訊。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中，該至少一測量單元更包含繼續得到下一第一資訊；該複數估測單元更包含依據該下一第一資訊產生對應之下一單位估測位移；以及，該粒子過濾器更包含依據該些下一單位估測位移及其雜訊模型，產生複數個下一估測位移並據以決定該被追蹤體之下一位移，且依據該被追蹤體下一位移及該被追蹤體之預估位置資訊，決定該被追蹤體之下一預估位置資訊。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，更包含：一儲存單元，設置於該殼體內部，耦接至該定位單元及該粒子過濾器，用以記錄該被追蹤體之定位資訊、該預估位置資訊及一電子地圖；以及一顯示單元，設置於該殼體外部，耦接至該粒子過濾器，用以顯示該電子地圖及該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中，該被追蹤體係為一行人；該至少一測量單元係為一電子羅盤和一加速器，且該至少一移動資訊係為該行人之移動方向和加速度；以及，該單位估測位移係為該行人之步長資訊以及方向資訊。
如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中，該粒子過濾器係依據該位移資訊及其雜訊模型，產生複數可能粒子位移以作為該複數個估測位移。
一種位置估測方法，包括下列步驟：利用至少一測量單元，得到一第一資訊，其中該第一資訊至少包含一被追蹤體之移動資訊及其對應之雜訊模型；依據該第一資訊與複數估測單元，產生對應之單位估測位移，其中每一估測單元分別具有對應之一估測模型，且每一估測模型可依據第一資訊產生對應之單位估測位移；以及利用一粒子過濾器，分別依據該些單位估測位移及其雜訊模型，取樣產生對應的複數個估測位移；其中，該複數估測單元各分別具有一權重，且該粒子過濾器係分別依據該複數估測單元之權重及其對應的複數個估測位移，來決定該被追蹤體之一位移。
如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該方法更包括有以下步驟：經由一定位單元，接收一定位訊號，並利用該定位訊號提供該被追蹤體之一定位資訊；且其中該定位訊號更包含有一誤差模型，該粒子過濾器於決定該被追蹤體之位移時，更包含用以依據該些單位估測位移及其雜訊模型產生對應該被追蹤體之位移之誤差分布，且依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，修正該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中，該粒子過濾器係依據該定位訊號及其誤差模型、和該被追蹤體之位移及其對應之誤差分布，決定該定位訊號之權重和該被追蹤體之位移之權重，並據以修正該預估位置資訊。
如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該方法更包括以下步驟：利用該至少一測量單元繼續得到下一第一資訊；依據該複數估測單元和該下一第一資訊產生對應之下一單位估測位移；以及利用該粒子過濾器依據該些下一單位估測位移及其雜訊模型，產生複數個下一估測位移並據以決定該被追蹤體之下一位移，且依據該被追蹤體下一位移及該被追蹤體之預估位置資訊，決定該被追蹤體之下一預估位置資訊。
如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該方法更包括以下步驟：提供一儲存單元，記錄該被追蹤體之定位資訊、該預估位置資訊及一電子地圖；以及提供一顯示單元，顯示該電子地圖及該被追蹤體之預估位置資訊。
如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該被追蹤體係為一行人；該至少一測量單元係為一電子羅盤和一加速器，且該至少一移動資訊係為該行人之移動方向和加速度；以及，該單位估測位移係為該行人之步長資訊以及方向資訊。
如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該粒子過濾器係依據該位移資訊及其雜訊模型，產生複數可能粒子位移以作為該複數個估測位移。