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使用传感器数据确定移动设备的地理位置

文献发布时间:2023-06-19 12:16:29


使用传感器数据确定移动设备的地理位置

本申请要求于2019年1月22日提交的申请号为16/254,093、发明名称为“使用传感器数据确定移动设备的地理位置(Determining Geographic Location of a MobileDevice Using Sensor Data)”的美国专利申请的优先权,该优先权申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明大体上涉及确定移动设备的地理位置,更具体地涉及使用传感器数据确定移动设备的地理位置。

背景技术

通常希望智能手机或车辆等移动设备确定其地理位置。移动设备(或另一个实体)可以将移动设备的已确定地理位置用于各种各样的应用。例如,移动设备上的导航应用可以使用地理位置将路由信息提供给移动设备的用户。再如,移动设备的一个应用可以使用地理位置推荐移动设备附近的业务或服务。再如,地理位置可以用于跟踪货运或者跟踪包裹或其它材料在运往住所等目的地的物流进展。再如,地理位置可以用于促进交通工程,例如,用于自动驾驶车辆。移动设备可以使用全球卫星定位系统(Global PositioningSystem,GPS)等全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)确定其地理位置。蓝牙、Wi-Fi或蜂窝通信等其它无线通信方式可以用于确定该移动设备的地理位置。

发明内容

在一些实施例中,一种移动设备包括陀螺仪、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:根据接收到的无线信号确定第一地理位置,其中,所述无线信号是基于无线的移动设备定位系统的一部分。所述指令还包括:访问地理数据库,其中,所述地理数据库包括道路航向(road heading)与特定地理位置之间的第一映射关系。所述多个操作还包括:访问根据所述陀螺仪的测量结果确定的特定航向;根据所述第一地理位置、所述特定航向和所述道路航向与特定地理位置之间的第一映射关系,确定第二地理位置。

在一些实施例中,一种移动设备包括第一传感器、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:根据接收到的无线信号确定第一地理位置,其中,所述无线信号是基于无线的移动设备定位系统的一部分。所述多个操作包括:访问地理数据库,其中,所述地理数据库包括地理位置、关联属性和第一类型的可测量值与特定地理位置之间的第一映射关系。所述多个操作包括:使用所述地理数据库确定候选地理位置,以调整所述第一地理位置。所述多个操作包括:访问根据所述第一传感器的测量结果确定的所述第一类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述特定值和所述第一映射关系,确定第二地理位置。

在一些实施例中,一种移动设备包括第一传感器、第二传感器、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:访问地理数据库。所述地理数据库包括地理位置、关联属性、第一类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系和第二类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系。所述多个操作包括:使用所述地理数据库确定候选地理位置,以调整第一地理位置;访问根据所述第一传感器的测量结果确定的所述第一类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述第一类型的特定值和所述第一类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系,确定第二地理位置。所述多个操作包括:确定所述第二地理位置是否可靠。所述多个操作包括:当确定所述第二地理位置不可靠时,访问根据所述第二传感器的测量结果确定的所述第二类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述第二类型的特定值和所述第二类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系,确定第三地理位置。

本发明实施例可以提供一个或多个技术优势。例如,在一些实施例中,即使当全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)等一般准确的基于无线的移动设备定位系统变为不可用时,也可以确定移动设备的地理位置。在一些实施例中,可以在多个维度上调整移动设备的地理位置,这样可以纠正已确定地理位置。例如,本发明实施例访问移动设备的其它传感器的测量结果,并将根据这些测量结果确定的信息与存储在地理数据库中的地理数据进行比较,以确定与根据传感器测量结果确定的信息对应的特定地理位置,而不是简单地依赖于以加速度计的输出为依据的位置传播(这可能容易出错),也不是使用地图匹配来确定一条最近的道路。这样可以纠正沿航线错误(例如,纠正沿道路的特定位置)和跨航线错误(例如,纠正正确道路)。此外,根据地理数据库中包括的特定数据和移动设备上可用的特定传感器,多维度纠正还可以包括第三维度上的纠正(例如,以根据高度传感器的测量结果确定的移动设备的高度为依据)。应当理解,在整个说明书中,对地理位置的“纠正(correct/correction/correcting)”等的引用可能会或可能不会确定移动设备的完全正确的物理地理位置。本发明实施例提供了用于确认和/或调整地理位置的技术,以潜在地提高已确定地理位置的准确性,或者在用于确定地理位置的其它技术不可用时,提供根据可用信息确定地理位置的能力。

再如,在一些实施例中,可以将来自移动设备的各类传感器的数据与地理数据进行比较,以确定移动设备的地理位置。如上所述,在一些实施例中,来自其它传感器的数据可以将其它维度提供给已确定地理位置或纠正地理位置。在一些实施例中,如果移动设备不能根据来自另一个传感器的数据确定唯一地理位置,则来自各类传感器的数据可以用作分析的备份。

在一些实施例中,即使当基于无线的移动设备定位系统可能不可用时,移动设备的一些传感器及其关联的测量结果通常也可供移动设备使用。例如,即使当移动设备不能使用GNSS确定可靠的地理位置时,传感器及其关联的测量通常也可供移动设备使用。因此,根据来自一个或多个传感器的数据确定移动设备的地理位置的能力可以提供即使当基于无线的移动设备定位系统不可用或不可靠时也可以继续确定移动设备的地理位置的能力。

本发明一些实施例可以提供上述优势中的一些或全部或者不提供上述优势。一些实施例可以提供一个或多个其它技术优势,其中的一个或多个技术优势对于本领域技术人员来说可以从本发明中包括的附图、说明书和权利要求中显而易见。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优势,现在参考下面结合附图进行的描述。

图1示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备的地理位置的示例性系统。

图2示出了本发明一些实施例提供的示例性移动设备。

图3为本发明一些实施例提供的地理数据库中的示例性地理数据的表。

图4示出了本发明一些实施例提供的依赖于全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system,GNSS)和使用惯性测量单元(inertial measurementunit,IMU)的位置传播可能导致的错误的一个示例。

图5示出了本发明一些实施例提供的道路的示例性道路航向,该道路包括从隧道下面通过的路段。

图6示出了本发明一些实施例提供的使用道路航向来纠正地理位置错误的一个示例。

图7示出了本发明一些实施例提供的海拔变化并通过隧道的示例性车行道(roadway)。

图8示出了本发明一些实施例提供的一个或多个金属物体所在的示例性车行道。

图9A和图9B示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备地理位置的示例性方法。

图10示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备的地理位置的示例性方法。

图11为本发明一些实施例提供的示例性处理系统的框图。

图12为本发明一些实施例提供的示例性收发机的框图。

具体实施方式

如上所述,一种移动设备可以通过各种方法确定其地理位置,这些方法包括使用GNSS和/或使用其它无线通信方式,例如,蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信等。确定地理位置的这些方式依赖于移动设备与移动设备外部的组件(例如,与一个或多个卫星、另一个蓝牙组件、Wi-Fi接入点、蜂窝基站等)进行无线通信的能力。移动设备可能会失去与这些其它外部组件进行无线通信的能力,或者当移动设备与这些其它外部组件进行无线通信时,信号质量可能下降(例如,信号强度降低或信噪比降低),任一种情况都会影响移动设备在可接受的准确度范围内使用这些基于无线的系统确定其地理位置的能力,具体根据实现方式而定。例如,移动设备可以进入隧道、茂密的树林覆盖区域或城市峡谷(例如,摩天大楼之间的区域),这样可能会阻止移动设备从GNSS卫星接收信号或者通过其它方式降低在移动设备与移动设备外部的其它组件之间无线发送和/或接收的信号的质量。

移动设备可以在GNSS信号等不可用时继续确定其地理位置的一种方法是使用地图匹配和加速度计的输出的组合。例如,移动设备可以根据来自加速度计的信息(例如,使用加速度计的输出来估计从最后已知位置行进的距离)从最后已知位置传播到当前位置,并使用地图数据将当前位置与最近道路匹配。但是,这种技术存在一个问题,即该技术最多只能纠正跨航线位置错误,从而将当前位置放在最近道路上。一般而言,加速度计输出不是很准确,而且这种不准确性会随着时间的推移而增加。虽然地图匹配可以将当前位置返回到正确道路上,但随着时间的推移,由加速度计漂移引起的错误最终会导致地图匹配技术确定不正确的道路,也不能准确地指示沿已确定道路的位置。

本发明实施例解决了这些和其它问题。例如,地理数据(可以存储在网络上并在适当时由移动设备检索)包括其它数据,这些其它数据可以与特定地理位置关联且可能在给定区域内是唯一的。这些其它数据可以包括移动设备上的一个或多个传感器可以测量到的数据,即使基于无线的移动设备定位系统(例如,GNSS)不可用,这些传感器也可供移动设备使用。例如,对于多个地理位置中的每个地理位置,地理数据可以包括一个或多个属性,例如,道路航向(road heading)、高度、局部磁场、光强度、三维(three-dimension,3D)点云地理位置和任何其它合适的属性。移动设备可以将移动设备上的一个或多个传感器的测量结果与这些地理数据进行比较,以确定移动设备的地理位置。下面描述了几个示例性传感器。

作为第一示例性传感器,移动设备的陀螺仪可以用于确定移动设备的航向,然后将该航向与地理数据进行比较,以确定与该航向关联的地理位置。在一些实施例中,随着时间的推移,陀螺仪提供的测量结果比加速度计的准确,因此(根据陀螺仪的测量结果确定的)航向可以提供更可靠的方法来执行地图匹配,特别是在航向随着时间的推移而变化的曲线上(这样航向可以与移动设备的最后已确定位置的合理距离内的地理位置唯一匹配)。航向不仅可以用于促进与特定道路匹配,而且还可以用于促进与道路上的特定位置匹配,这比使用加速度计可以确定的位置准确。这种纠正称为沿航线错误纠正。

作为第二示例性传感器,高度传感器(例如,测高仪或压力传感器)可以用于确定移动设备的高度。高度可以映射到唯一的地理位置,这样同样可以有助于纠正沿航线错误。此外,高度传感器的测量结果以及与包括高度作为地理位置属性的地理数据进行比较的结果也可以有助于解决移动设备位于一组层叠道路中的哪条道路上的问题。

作为第三示例性传感器,磁力仪可以记录可以映射到特定位置的唯一局部磁场事件。例如,每当移动设备经过道路上的金属标志牌时,磁力仪就会记录唯一模式,然后可以使用地理数据将该唯一模式映射到特定位置。

可以通过类似方法使用其它类型的传感器(例如,测量光强度的光线传感器和测量三维点云地理位置的激光探测和测距(light detection and ranging,LiDAR)传感器)。

此外,这些传感器可以通过组合的方式使用,以提供各种技术来确定和确认移动设备的位置。

在一些实施例中,一种移动设备包括第一传感器、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:根据接收到的无线信号确定第一地理位置,其中,所述无线信号是基于无线的移动设备定位系统的一部分。所述多个操作包括:访问地理数据库,其中,所述地理数据库包括地理位置、关联属性和第一类型的可测量值与特定地理位置之间的第一映射关系。所述多个操作包括:使用所述地理数据库确定候选地理位置,以调整所述第一地理位置。所述多个操作包括:访问根据所述第一传感器的测量结果确定的所述第一类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述特定值和所述第一映射关系,确定第二地理位置。

在一些实施例中,一种移动设备包括陀螺仪、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:根据接收到的无线信号确定第一地理位置,其中,所述无线信号是基于无线的移动设备定位系统的一部分。所述指令还包括:访问地理数据库,其中,所述地理数据库包括道路航向与特定地理位置之间的第一映射关系。所述多个操作还包括:访问根据所述陀螺仪的测量结果确定的特定航向;根据所述第一地理位置、所述特定航向和所述道路航向与特定地理位置之间的第一映射关系,确定第二地理位置。

在一些实施例中,一种移动设备包括第一传感器、第二传感器、处理器和存储器。所述存储器存储计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行多个操作,包括:访问地理数据库。所述地理数据库包括地理位置、关联属性、第一类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系和第二类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系。所述多个操作包括:使用所述地理数据库确定候选地理位置,以调整第一地理位置。所述多个操作包括:访问根据所述第一传感器的测量结果确定的所述第一类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述第一类型的特定值和所述第一类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系,确定第二地理位置。所述多个操作包括:确定所述第二地理位置是否可靠。所述多个操作包括:当确定所述第二地理位置不可靠时,访问根据所述第二传感器的测量结果确定的所述第二类型的特定值;根据所述候选地理位置、所述第二类型的特定值和所述第二类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系,确定第三地理位置。

图1示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备的地理位置的示例性系统100。在所示的示例中,系统100包括移动设备102、卫星104、地理数据库106和网络108。一般而言,移动设备102从一个或多个传感器访问数据(或根据一个或多个传感器的测量结果确定的数据),将该数据与从地理数据库106访问的地理数据进行比较,并根据上述比较确定移动设备102的地理位置。移动设备102的已确定地理位置可以被传送到一个或多个其它系统,例如,移动设备102的导航应用。

为了本发明的目的,地理位置可以包括具有一个或多个维度的位置的标识符。该位置可以是地球表面上的一个位置,但是,本发明考虑到了该位置位于地球表面上方或下方(如果合适)。在一些实施例中,地理位置是表示为经纬度的二维位置。在一些实施例中,地理位置是表示为纬度、经度和高度的三维位置。虽然描述了这些特定示例,但本发明考虑到了地理位置具有任何合适数量的维度和任何合适的单位,具体根据实现方式而定。在本发明中,术语“地理位置(geographic location/geographic position)”和“位置(location/position)”可以互换使用。

移动设备102包括任何用于在系统100中操作和/或通信的处理设备,例如,任何用于发送和/或接收无线信号的处理设备。例如,移动设备102表示任何合适的终端用户设备,并且可以包括如下设备(或者可以称为):用户设备(user equipment/device,UE)、无线设备、无线发射/接收单元(wireless transmit/receive unit,WTRU)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、智能手机、笔记本电脑、计算机、触摸板、无线传感器、车辆、可穿戴设备或消费型电子设备等。虽然描述了移动设备102为移动的,但本发明考虑到了移动设备102为任何可以进行无线通信并可以确定其位置的处理设备。

移动设备102包括处理器110、存储器112和网络接口114。处理器110包括用于控制和处理信息的硬件、固件和软件的任意组合。处理器110可以是可编程逻辑设备、中央处理器、微控制器、微处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、专用集成电路、任何处理设备或上述设备的任意组合。处理器110可以用于读取和处理存储在存储器112中的指令。虽然示出了处理器110为单个功能单元,但本发明考虑到了移动设备包括任何合适数量的处理器。

存储器112永久或临时存储数据、操作指令(例如,软件)或其它由处理器110访问和/或执行的信息。存储器112包括用于存储信息的易失性或非易失性本地或远程设备中的任一个或组合。例如,存储器206可以包括静态或动态随机存取存储器(random accessmemory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、磁存储设备、光存储设备、硬盘、用户识别模块(subscriber identity module,SIM)卡、记忆棒、安全数字(secure digital,SD)存储卡,或任何其它信息存储设备或这些设备的组合。在一些实施例中,存储器112的至少一部分是非瞬时性的。虽然示出了单个存储器112,但移动设备102可以包括任意数量的存储器112。在其它可能数据中,存储器112存储由处理器102执行的程序,以使得处理器102执行与移动设备102关联的操作。

网络接口114包括以太网线等有线链路和/或与接入节点或不同网络连接的无线链路。网络接口114允许处理器110通过网络108等网络与远程设备进行通信。例如,网络接口114可以通过一个或多个天线115(例如,一个或多个发射机/发射天线和一个或多个接收机/接收天线)提供无线通信。在一个实施例中,处理器102与局域网(local-area network,LAN)或者广域网(wide-area network,WAN)耦合,以进行数据处理和与其它处理单元、互联网、远程存储设施等远程设备进行通信。

移动设备102包括GNSS接收机116。GNSS接收机116能够从卫星104接收无线信号118。卫星104可以是GNSS的一部分。在本发明中,当引用GNSS时,指的是GNSS或其任何变体,例如,全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)、Galileo、BeiDou、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GLONASS)、印度区域导航卫星系统(Indian Regional Navigation Satellite System,IRNSS/NAVIC),或任何其它合适的基于卫星的定位系统。本发明考虑到了系统100包括任意合适数量的卫星104。

卫星104发射无线信号118,无线信号118可以由移动设备(例如,移动设备102)接收,这些移动设备适当地用于从卫星104接收无线信号118。例如,卫星104a发射无线信号118a,卫星104b发射无线信号118b,无线卫星104n发射无线信号118n。在一些实施例中,卫星104通过广播无线信号118发射无线信号118,但本发明考虑到了卫星通过任何合适的方式发射无线信号118。

适当地用于从卫星104接收无线信号118的移动设备102包括合适的GNSS接收机116,以从特定类型的卫星104接收无线信号118。仅举一个例子,如果卫星104a是GPS的一部分,则如果移动设备102的GNSS接收机116是能够接收无线信号118a(为GPS信号)的GPS兼容接收机,移动设备102可能能够接收卫星104a发射的无线信号118a。

GNSS接收机116可以实现为在任何合适类型的GNSS中操作,例如,在GPS、Galileo、BeiDou、GLONASS、IRNSS(或NAVIC)或任何其它合适的基于卫星的定位系统中操作。此外,本发明考虑到了移动设备102包括能够在多种这类GNSS中操作的一个GNSS接收机116或包括能够在一种或多种这类GNSS中操作的多个GNSS接收机116。GNSS接收机116可以使用硬件、固件和软件的任意合适组合实现。

在一些实施例中,GNSS接收机116用于处理从卫星104接收到的无线信号118,以确定移动设备102的地理位置。然后,GNSS接收机116可以将已确定位置提供给移动设备102的另一个组件(例如,提供给下文描述的位置确定逻辑138)。另外或可选地,GNSS接收机116可以将接收到的无线信号118(或从无线信号118中获取的信号或信息)提供给移动设备110的另一个组件(例如,提供给下文描述的位置确定逻辑138),以便另一个组件可以根据接收到的无线信号118确定移动设备102的地理位置。

根据无线信号118确定的地理位置可以具有一个或多个维度。在一些实施例中,地理位置是表示为经纬度的二维位置。在一些实施例中,地理位置是表示为纬度、经度和高度的三维位置。虽然描述了这些特定示例,但本发明考虑到了根据无线信号118确定的地理位置具有任意合适数量的维度和任何合适的单位,具体根据实现方式而定。

移动设备包括一个或多个传感器120。移动设备102的传感器120用于测量移动设备102的各种特征和/或移动设备102附近的环境的特征。每个传感器120用于提供可以用于确定特定类型的值的测量结果。传感器120本身可以确定特定类型的值,或者传感器120可以将一个或多个测量结果(或从这些测量结果中获取的一些值)提供给另一个组件(例如,下文描述的位置确定逻辑138),以便另一个组件可以确定特定类型的值。传感器的示例性类型和特定类型的值描述如下。

传感器120可以包括一个或多个用于确定移动设备102的惯性特征(例如,由于移动设备102的移动)的惯性传感器和/或一个或多个非惯性传感器。在一些实施例中,传感器120包括加速度计、陀螺仪、高度传感器、磁力仪、光线传感器、LiDAR传感器和/或任何其它合适类型的传感器中的一个或多个。

加速度计测量移动设备102由于其移动产生的加速度。可以通过加速度计测量到的加速度来估计移动设备102已经行进的距离。例如,对测量到的加速度进行二重积分运算可以提供移动设备102行进的距离的估计值。但是,一般而言,行进距离的估计值(如根据加速度计的测量结果确定)是不准确的,而且不准确性会随着时间的推移而增加。

陀螺仪测量移动设备102由于其移动产生的角速度。角速度可以用于确定移动设备102的航向。例如,对测量到的角速度进行积分运算可以提供航向。航向也可以认为是移动设备102的行进方向。一般而言,根据陀螺仪的测量结果确定的航向是相当准确的。

高度传感器可以包括测高仪和/或压力传感器,测量物体高于固定水平的高度并可以用于确定移动设备102的高度。例如,移动设备102中的高度传感器可以用于确定移动设备102相对于海平面或一些其它合适的固定水平的高度。

磁力仪测量磁力,特别是地球的磁力。例如,磁力仪可以测量移动设备102周围的局部磁场,局部磁场会根据各种物体的存在而变化,例如,这些物体为移动设备102附近的金属物体(例如,道路中间或道路上的金属条、金属标志牌等)。由于在一些实现方式中,磁力仪可以用作指南针,因此术语“磁力仪”和“指南针”可以在本发明中互换使用。

光线传感器(例如,光电传感器或光传感器)可以通过将光能转换为电输出信号来“测量”光线。光线传感器可以测量移动设备102附近的光线的强度。

LiDAR传感器检测安装有LiDAR传感器的移动设备的周围环境的各个方面。例如,包括关联软件的LiDAR传感器可以使用激光束来检测移动设备周围存在的物体以及移动设备102相对于这些物体的位置。在一个特定示例中,LiDAR传感器可以确定移动设备102的三维点云地理位置。

虽然本发明描述了移动设备102包括特定类型的传感器120,但本发明考虑到了移动设备102包括这些传感器中的部分或全部或不包括这些传感器,以及在适当时包括其它传感器。换句话说,本发明考虑到了移动设备102包括任何合适类型和数量的传感器120。此外,虽然独立示出了传感器120,但本发明考虑到了传感器120通过任何合适的方式组合。例如,如下文参考图2所述,加速度计、陀螺仪和磁力仪(以及任何其它合适的传感器)可以组合成整装单元,称为惯性测量传感器(inertial measurement sensor,IMU)。处理器120可以使用硬件、固件和软件的任意合适组合实现。

移动设备102包括存储地理数据124的地理数据库122。一部分或全部地理数据124可以是存储在地理数据库130中的地理数据126的子集。在适当的情况下,如下面详述,移动设备102从地理数据库106中检索一部分地理数据126,并将检索到的部分地理数据存储在地理数据库122中作为地理数据124。下面描述地理数据126的示例性细节。以下对地理数据126的描述可以同样适用于地理数据124。

地理数据库106存储地理数据126,地理数据126可以单独使用,也可以用作基于无线的移动设备定位系统(例如,GNSS系统)的补充,以确定移动设备102的地理位置。地理数据126还可以称为地图数据。下面参考图3描述了地理数据126的特定示例性集合。

地理数据126包括地理位置的标识符以及与这些地理位置中的每个地理位置关联的一个或多个属性。在一些实施例中,存储在地理数据126中的地理位置的标识符是唯一标识对象(例如,移动设备102)的特定位置的特定方式。在一个特定示例中,地理位置可以是经纬度。虽然本发明主要将地理位置描述为经纬度,但本发明考虑到了通过其它合适的方式表示地理位置。

地理数据126中的每个地理位置可以与一个或多个属性关联,这些属性可以存储为地理数据126的一部分。一个或多个属性可以包括任何合适的对象、事件、条件或其它可以与特定地理位置关联的信息。例如,一个或多个属性可以包括道路信息(例如,节点、边缘、街道名称、地址等)。一个或多个属性包括使用一个或多个传感器120可以测量到的至少一些信息。在一些实施例中,与地理位置关联的属性包括以下属性中的一个或多个:节点标识符(identifier,ID)、道路、街道地址、道路航向、高度/海拔、局部磁场模式、光强度、三维点云地理位置和任何其它合适的属性。

可以看出,这些属性中至少有一些属性是各种类型的可测量值。例如,道路航向是第一类型的可测量值,可以存储用于地理数据126中的特定地理位置。再如,高度是第二类型的可测量值,可以存储用于地理数据126中的特定地理位置。再如,局部磁场事件是第三类型的可测量值,可以存储用于地理数据126中的特定地理位置。再如,光强度是第四类型的可测量值,可以存储用于地理数据126中的特定地理位置。再如,三维点云地理位置是第五类型的可测量值,可以存储用于地理数据126中的特定地理位置。特定地理位置可以与特定类型的这些和/或其它可测量值中的一个或多个关联。虽然本发明描述了与地理位置关联的特定属性,但本发明考虑到了任意合适数量和类型的属性与地理位置关联。

地理数据126可以存储地理位置及其关联属性,使得地理位置及其关联属性相互映射。例如,地理位置可以存储在地理数据126中,使得与地理位置关联的对应属性可以用于标识该地理位置。对于特定类型的可测量值,多个地理位置可能都具有相同的可测量值。在一个特定示例中,如果一系列地理位置沿着一条大致笔直的路段,则该路段上的多个地理位置可能都具有相同的关联道路航向。另一方面,如果一系列地理位置沿着一条大致弯曲的路段,则该路段上的这些地理位置可能都具有唯一的道路航向。

虽然本发明考虑到了地理数据126包括特定类型的数据,但本发明考虑到了地理数据126包括一部分所述数据、附加数据和/或不同数据,具体根据实现方式而定。

例如,根据来自移动设备102的日志文件,地理数据126可以随着时间的推移被收集和组装。例如,地理数据管理实体130可以部署一个或多个移动设备102来收集和上报传感器120在不同地理位置上的数据,每个移动设备上报包括移动设备102所在的特定地理位置上的传感器测量结果的日志文件。再如,地理数据126可以来自多个移动设备102,每个移动设备上报包括移动设备102所在的特定地理位置上的传感器测量结果的日志文件。日志文件可以由实体通过任何合适的方式处理,以开发供移动设备102使用而发布的地理数据130的版本。此外,地理数据126可以在适当时更新。

返回到移动设备102,地理数据库122中的地理数据124可以是地理数据库106中的一部分或全部地理数据126。移动设备102的地理数据库122中的地理数据124可以具有与地理数据库106中的地理数据126相似的内容和结构。在一些实施例中,地理数据库122中的地理数据124只是地理数据库106中的一部分地理数据126。例如,当移动设备102从一个位置移动到另一个位置时,移动设备102(例如,移动设备102的位置确定逻辑138)可以检索与移动设备102的当前大致地理位置(或使用移动设备102的应用正在搜索的区域)相关的一部分地理数据126。在一个特定示例中,移动设备102(例如,移动设备102的位置确定逻辑138)可以检索与在移动设备102的当前大致地理位置的预定距离内(或在使用移动设备102的应用正在搜索的区域内)的地理位置关联的一部分地理数据126。

此外,地理数据124可以包括地理数据126中可用的每个地理位置的一部分或全部属性。例如,根据移动设备102对地理数据124的特定用途,移动设备102可以只检索地理数据126中可用的每个检索位置的一部分属性。

当移动设备102移动位置时,移动设备102可以在适当时使用地理数据126替换和/或添加到地理数据124,这样可以有助于控制移动设备102上用于存储地理数据124的存储空间大小。另外或可选地,移动设备102可以永久存储一部分或全部存储在地理数据库122中的地理数据126(作为地理数据124)。另外或可选地,一部分或全部地理数据124可以存储在地理数据库106中作为地理数据126,并且移动设备102可以通过网络108访问地理数据126。

地理数据库106和120永久或临时存储数据(包括地理数据124和130)、操作指令(例如,软件)或其它供处理器110访问和/或执行的信息。地理数据库106和120包括用于存储信息的易失性或非易失性本地或远程设备中的任一个或这些设备的组合。例如,存储器206可以包括静态或动态RAM、ROM、磁存储设备、光存储设备、硬盘、SIM卡、记忆棒、SD存储卡,或任何其它信息存储设备或这些设备的组合。在一些实施例中,地理数据库106和120中的至少一部分是非瞬时性的。

如果地理数据库106和120实现为数据库,则地理数据库106和120都可以实现为任何合适类型的数据库。例如,地理数据库106和120都可以实现为关系数据库或非关系数据库。在特定示例中,地理数据库106和120中的一个或两个可以是结构化查询语言(structured query language,SQL)数据库、关系数据库管理系统(relational databasemanagement system,RDBMS)数据库或NoSQL数据库。如果合适,地理数据库106和120中的一个或两个可以是分布式数据库。

虽然示出地理数据库106和120为单独实体,但两者可以分布在任何合适数量和类型的存储模块之间。此外,虽然移动设备102的地理数据库122与移动设备102的存储器112分开示出,但本发明考虑到了存储器112和地理数据库122通过任何合适的方式组合。

移动设备102可以通过网络108与地理数据库106进行通信。网络108促进无线或有线通信。网络108可以在网络地址之间传输互联网协议(Internet protocol,IP)数据包、帧中继帧、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM)信元、语音、视频、数据或其它合适的信息。网络108可以包括一个或多个局域网(local area network,LAN)、一个或多个无线接入网(radio access network,RAN)、一个或多个城域网(metropolitan areanetwork,MAN)、一个或多个广域网(wide area network,WAN)、一个或多个移动网络(例如,使用蓝牙,WiMax(802.16)、Wi-Fi(802.11)、3G、4G、5G、长期演进(Long-Term Evolution,LTE)、5G新空口(New Radio,NR)或任何其它合适的通过任何合适方式组合的无线技术),称为互联网的全球计算机网络的全部或一部分,和/或一个或多个位置上的任何其它通信系统,其中任何一个可以是无线方式和有线方式的任意合适组合。系统100的组件(例如,移动设备102和地理数据库106)可以通过一个或多个链路128与网络108进行通信,这样可以促进以单独或组合的方式进行任何合适类型的无线或有线通信。在一些实施例中,链路128是网络108的一部分。

移动设备102可以通过一个或多个接入点130连接到网络108。示例性接入点130包括蜂窝基站132(例如,eNB)、Wi-Fi接入点134、蓝牙设备136或任何其它合适类型的用于连接到网络108的接入元件。

在一些实施例中,接入点130提供确定移动设备102的地理位置的能力。例如,这些接入点130可以依赖于接入点130的位置信息、移动设备102(从接入点130)或接入点130(例如,从移动设备102)接收到的信号的信号强度或任何其它合适信息的任意合适组合,从而促进确定移动设备102的地理位置。接入点130中的至少一些可以无线(例如,在此类场景中为无线链路的链路128a)连接到移动设备102。这样,接入点可以是基于无线的移动设备定位系统的其它示例。因此,基于无线的移动设备定位系统可以包括任何系统,这些系统无线连接到移动设备102并促进至少部分根据系统无线连接到移动设备102的能力确定移动设备102的地理位置。

在链路128a为无线链路的实施例中,接入点130促进确定移动设备102的地理位置的能力可以至少部分地取决于移动设备102无线连接到接入点130的能力。类似于上述GNSS系统(基于无线的移动设备定位系统的另一个示例),如果移动设备102失去无线连接到接入点130的能力或与这些接入点130的连接出现质量下降(例如,进入隧道),则接入点130在促进确定移动设备102的地理位置的方面可能会遇到困难。

返回到移动设备102,移动设备102包括位置确定逻辑138,其可以使用硬件、固件和软件的任何合适组合实现。一般而言,位置确定逻辑138用于使用一个或多个传感器120的输入、GNSS接收机116(和/或另一个合适的基于无线的移动设备定位系统)和来自地理数据库122的地理数据124,确定移动设备102的地理位置。本说明书的后续部分主要集中在基于无线的移动设备定位系统是GNSS系统(例如,使用卫星104和GNSS接收机116)的实施例;但是,应当理解,本发明考虑到了以单独或组合的方式使用任何合适类型的基于无线的移动设备定位系统,以确定移动设备102的地理位置。

位置确定逻辑138可以从GNSS接收机116接收移动设备102的地理位置。另外或可选地,位置确定逻辑138可以接收GNSS接收机116接收到的无线信号118(或从无线信号118中获取的信号或信息),并根据接收到的无线信号118确定移动设备102的地理位置。无论位置确定逻辑138从GNSS接收机116接收地理位置还是确定地理位置本身,在一些实施例中,位置确定逻辑138可以对根据无线信号118确定的地理位置执行其它处理。其它处理可以包括滤波(例如,使用卡尔曼波(Kalman filter))、航位推算和/或其它类型的处理,这样可以用于进一步细化或确认根据无线信号118确定的地理位置。

虽然使用无线信号118确定的地理位置通常对于许多应用来说是足够的(例如,足够准确),但由于存在障碍物或其它干扰,无线信号118有时可能变得使移动设备102无法访问,或者有时可能出现质量下降以至于无线信号118不足以准确指示地理位置。例如,移动设备102可以进入隧道,这样可能会减弱或削弱GNSS接收机116接收无线信号118的能力。再如,移动设备102可以位于众多高层建筑之间的相对低洼地区(例如,位于城市峡谷),这样可能会减弱或削弱GNSS接收机116接收无线信号118的能力。再如,移动设备102可以位于茂密的树林覆盖区域内,这样可能会减弱或削弱GNSS接收机116接收无线信号118的能力。虽然描述了无法访问或信号质量下降的特定原因,但本发明考虑到了无线信号118由于任何合适的原因变得无法访问或出现质量下降。本发明实施例提供了用于确定移动设备102的地理位置的其它和/或可选机制。

在一些实施例中,位置确定逻辑138确定使用无线信号118确定的地理位置是否可靠。例如,位置确定逻辑138可以确定GNSS接收机116是否能够接收无线信号118。在特定示例中,位置确定逻辑138可以简单地不从GNSS接收机116接收地理位置(例如,在GNSS接收机116本身根据无线信号118确定地理位置的实施例中),可以不从GNSS接收机116接收无线信号118(或从无线信号118中获取的信号或信息)(例如,在GNSS接收机116发送无线信号118或发送从无线信号118中获取的信号或信息以确定地理位置的实施例中),或者可以通过其它方式确定GNSS接收机116是否能够接收无线信号118。再如,即使GNSS接收机116能够接收无线信号118,位置确定逻辑138也可以确定根据这些无线信号118确定的地理位置不可靠。在一个特定示例中,位置确定逻辑138可以确定由于接收到的无线信号118出现质量下降(例如,由于干扰)或由于一些其它原因,不能根据接收到的无线信号118确定足够准确的地理位置。例如,通过确定与已确定地理位置关联的一个或多个参数小于预定阈值,位置确定逻辑138可以确定根据接收到的无线信号118确定的地理位置不可靠。如果位置确定逻辑138确定GNSS接收机116不能接收无线信号118或根据接收到的无线信号118确定的地理位置不够准确,则位置确定逻辑138可以确定使用无线信号118确定的地理位置不可靠。

无线设备102接收到的GNSS信号(例如,无线信号118)的质量指示符,又可以指示根据这些GNSS信号确定的地理位置的可靠性(如果地理位置还可以根据接收到的GNSS信号确定),包括信号强度、信噪比、残差(可以指示从不同卫星104接收到的GNSS信号之间的不一致测量结果)和任何其它合适的指示符。在一些实施例中,用于确定根据无线信号118确定的地理位置是否可靠的参数可以包括这些或其它指示符中的任一个,并且预定阈值可以为这些指示符中的一个或多个确立一个值。通过确定与已确定地理位置关联的一个或多个参数小于这些或其它指示符的预定阈值,位置确定逻辑138可以确定根据接收到的无线信号118确定的地理位置不可靠。

在一个示例性场景中,移动设备102可以沿着有开放天空可用的道路移动,并且位置确定逻辑138可以确定根据无线信号118确定的地理位置(例如,GNSS接收机116提供的地理位置或位置确定逻辑138根据从GNSS接收机116接收到的信息确定的地理位置)可靠。这可能会导致移动设备102具有一系列可靠的地理位置,当移动设备102沿着道路移动时,以合适的间隔更新。移动设备102然后可以进入隧道,导致GNSS接收机116失去接收无线信号118的能力。在下一次试图更新移动设备102的地理位置时(在进入隧道和GNSS接收机116失去接收无线信号118的能力之后),位置确定逻辑138可以确定使用GNSS系统(例如,GNSS接收机116和卫星104)确定的下一个地理位置不可靠(在这种情况下,确定下一个地理位置不可用)。

在另一个示例性场景中,移动设备102可以沿着有开放天空可用的道路移动,并且位置确定逻辑138可以确定根据无线信号118确定的地理位置(例如,GNSS接收机116提供的地理位置或位置确定逻辑138根据从GNSS接收机116接收到的信息确定的地理位置)可靠。这可能会导致移动设备102具有一系列可靠的地理位置,当移动设备102沿着道路移动时,以合适的间隔更新。移动设备102然后可以进入茂密的树林覆盖区域,在这个特定示例中,导致GNSS接收机116接收质量下降的无线信号118。在下一次试图更新移动设备102的地理位置时(在进入城市峡谷和GNSS接收机116接收质量下降的无线信号118之后),位置确定逻辑138可以确定使用GNSS系统(例如,GNSS接收机116和卫星104)确定的下一个地理位置不可靠。

位置确定逻辑138可以从传感器120访问数据和从地理数据库122访问地理数据124,以确定移动设备102的地理位置。例如,即使位置确定逻辑138确定使用GNSS系统更新地理位置不可靠,位置确定逻辑138也使用来自传感器120的数据和来自地理数据库122的地理数据124来更新最后已确定地理位置。位置确定逻辑138使用来自传感器120的数据和来自地理数据库122的地理数据124确定的地理位置可以用于纠正先前已确定地理位置(例如,根据无线信号118确定的地理位置)中的错误,确认先前已确定地理位置(例如,根据无线信号118确定的地理位置),或替换缺失的地理位置(例如,GNSS接收机116不能接收无线信号118来更新先前已确定地理位置)。虽然本发明主要描述了当使用GNSS系统确定移动设备102的地理位置不可靠时,位置确定逻辑138使用来自传感器120的数据和来自地理数据库122的地理数据124确定移动设备102的地理位置,但本发明考虑到了位置确定逻辑138使用来自传感器120和地理数据库122的数据来确认另一个系统(例如,GNSS系统)确定的地理位置。

位置确定逻辑138可以从传感器120访问数据,并将数据与地理数据124进行比较,以确定移动设备102的位置。例如,位置确定逻辑138可以访问根据第一传感器120a的测量结果确定的第一类型的特定值,访问地理数据库122(包括第一类型的可测量值与特定地理位置之间的映射关系)中的地理数据124,并根据访问信息确定移动设备的地理位置。

在一些实施例中,使用来自移动设备102上的传感器120(例如,IMU)的数据具有以下好处:这些传感器120通常可用(假设传感器120可以通电),并且相比于基于无线的移动设备定位系统,不依赖于与不同于移动设备102的组件的通信。因此,传感器120获得的测量结果通常可用于促进确定/细化地理位置。

一般而言,位置确定逻辑138访问传感器120的测量结果,并将根据这些测量结果确定的信息(可以是测量结果本身或通过对传感器120的测量结果执行一些其它处理而确定的信息)与地理数据124进行比较。对于各种地理位置,地理数据124包括与根据传感器120确定的信息的类型对应的属性的值。因此,根据从传感器120的测量结果中确定的信息,位置确定逻辑138试图确定最匹配该信息的地理位置。该已确定地理位置可以用于更新先前已确定地理位置(例如,使用被确定为可靠的基于无线的移动设备定位系统确定的最后地理位置或任何其它先前已确定地理位置)或用于其它目的,如上所述。

在一些实施例中,位置确定逻辑138可以统一使用传感器120的测量结果来确定移动设备102的地理位置,例如,通过将来自传感器120中的每个传感器(或传感器120的特定子集)的数据与地理数据124进行比较并使用统一比较的结果来确定移动设备102的地理位置。在一些实施例中,位置确定逻辑138可以按特定顺序评估传感器120的测量结果,使得如果位置确定逻辑138能够根据第一传感器120的输出确定移动设备102的唯一地理位置,则位置确定逻辑138不评估其它传感器120的测量结果(为了在位置确定的当前迭代过程中确定移动设备102的地理位置)。在一个特定示例中,位置确定逻辑138可以首先试图根据使用陀螺仪确定的移动设备102的航向,确定移动设备102的地理位置;然后,如果位置确定逻辑不能根据航向确定唯一的地理位置,则试图根据使用高度传感器确定的移动设备102的高度,确定移动设备102的地理位置。位置确定逻辑138可以使用根据剩余传感器120的测量结合确定的信息(与其关联的映射关系存储在地理数据124中)继续这一过程,直到位置确定逻辑138能够确定移动设备102的唯一地理位置,或直到位置确定逻辑138确定其不能使用根据传感器120的测量结果确定的信息(与其关联的映射关系存储在地理数据124中)确定移动设备102的唯一地理位置。

虽然本发明集中于基于无线的移动设备定位系统(例如,GNSS)被确定为不可靠的场景,但应当理解,即使当基于无线的移动设备定位系统保持可靠时,位置确定逻辑138也可以使用传感器120的测量结果以及与地理数据124进行比较的结果。例如,位置确定逻辑138可以使用传感器120的测量结果以及与地理数据124进行比较的结果来确认使用基于无线的移动设备定位系统确定的地理位置,从而为使用基于无线的移动设备定位系统确定的地理位置提供附加详细信息,或用于任何其它合适目的。在为使用基于无线的移动设备定位系统确定的地理位置提供附加详细信息的一个特定示例中,位置确定逻辑138可以使用测高仪的测量结果以及与地理数据124进行比较的结果来确定移动设备102位于两条层叠道路中的哪一条上。下面参考图10描述了这种场景的详细示例。

图2示出了本发明一些实施例提供的示例性移动设备102。为了这个示例的目的,图2所示的移动设备102包括许多与图1的移动设备102中所示组件相同或相似的组件。因此,在图2的描述中,不再赘述移动设备102的那些组件。

在图2的示例中,图1中的传感器120已经被特定的示例性传感器替代。因此,如图2所示,移动设备102包括惯性测量单元202(包括加速度计204、陀螺仪206和磁力仪208)、高度传感器210、光线传感器212和LiDAR传感器214。虽然描述了传感器120的这种特定组合,但本发明考虑到了移动设备102的传感器120包括这些传感器中的一些或全部以及在适当时包括其它传感器。

在图2的示例中,位置确定逻辑138包括基于无线的位置确定逻辑216和地图匹配逻辑218。虽然示出和描述了位置确定逻辑138包括特定元件,但本发明考虑到了位置确定逻辑138包括任何合适的元件。此外,虽然描述了位置确定逻辑138的元件执行特定操作,但本发明考虑到了其它元件执行这些操作。

基于无线的移动设备位置确定逻辑216可以试图使用基于无线的移动设备定位系统确定移动设备102的地理位置。例如,基于无线的移动设备确定逻辑216可以试图使用GNSS系统(例如,根据移动设备102的GNSS接收机116从一个或多个卫星104接收到的无线信号118)确定移动设备102的地理位置。再如,基于无线的移动设备确定逻辑216可以试图使用一个或多个接入点130(例如,根据通过网络接口114与一个或多个接入点130的通信)确定移动设备102的地理位置。在一些实施例中,基于无线的移动设备位置确定逻辑216可以从基于无线的移动设备定位系统(例如,从GNSS接收机116)接收地理位置。另外或可选地,基于无线的移动设备位置确定逻辑216可以从基于无线的移动设备定位系统(例如,从GNSS接收机116)接收信号,并且可以根据这些信号确定移动设备102的地理位置。

基于无线的位置确定逻辑216还可以用于确定基于无线的移动设备定位系统的可用性,并且可以确定使用基于无线的移动设备定位系统确定的地理位置的可靠性。

地图匹配逻辑218用于调整使用基于无线的位置确定逻辑216确定的地理位置,以确定更新后的地理位置。例如,使用基于无线的位置确定逻辑216确定的地理位置可以是移动设备102的当前地理位置,在这种情况下,可以认为更新后的地理位置是对使用基于无线的位置确定逻辑216确定的地理位置的细化(从而纠正使用基于无线的位置确定逻辑216确定的地理位置中的错误)。再如,使用基于无线的位置确定逻辑216确定的地理位置可以是移动设备102的最后一个已知地理位置(在基于无线的位置确定逻辑216确定基于无线的移动设备定位系统不再可靠之前),在这种情况下,可以认为更新后的地理位置是移动设备102的当前地理位置(例如,在最后一个已知地理位置之后的下一个地理位置)。

本发明实施例可以通过地图匹配逻辑218实现。例如,地图匹配逻辑218可以用于从传感器120访问数据,并将来自传感器120的数据(或根据传感器120输出的数据计算得到的值)与地理数据124进行比较,以确定移动设备102的地理位置。

在一些实施例中,位置确定逻辑138将移动设备102的已确定地理位置作为地理位置220提供给一个或多个其它系统。例如,位置确定逻辑138可以将地理位置220提供给移动设备102上的一个或多个其它系统。再如,位置确定逻辑138可以将地理位置220提供给不同于移动设备102的一个或多个其它系统。

在所示的示例中,移动设备102包括导航应用222,其可以使用硬件、固件和软件的任何合适组合实现。导航应用222可以用于将导航指令提供给移动设备102的用户。例如,导航应用222可以将从源到目的地的路线指令提供给移动设备102的用户。当用户经过该条路线时,更新该路线指令。导航应用222可以访问位置确定逻辑138提供的地理位置220,以促进将更新后的路线指令提供给移动设备102的用户。

图3为本发明一些实施例提供的地理数据库106中的示例性地理数据126的表300。地理数据库122中的地理数据124也可以采取类似的形式。虽然以表格形式示出地理数据126,但本发明考虑到了地理数据126以任何合适的方式组织。

在所示的示例中,列302包括地理位置(使得表300的行318分别对应于一个地理位置),并且表300的每一后续列(列304至列316)为这些地理位置的属性指定值。在所示的示例中,列304包括节点ID,列308包括道路航向(例如,以度为单位),列310包括高度(例如,以米为单位),列312包括局部磁场(例如,以微特斯拉(microtesla)为单位),列314包括光强度(例如,以LUX为单位),列316包括三维点云地理位置(根据LiDAR传感器数据确定)(例如,作为三维局部模型)。

如图所示,表300将各种类型的特定可测量值(例如,在这个示例中,与列304至列316中的每列的属性对应的类型)映射到(例如,列302中的)特定地理位置。表300可以通过其它方式排序,以将特定地理位置映射到一些类型的可测量值。

图3所示的地理数据126中包括的信息仅用于示例目的。本发明考虑到了地理数据126采取任何合适的形式并包括任何合适的信息,具体根据实现方式而定。例如,地理数据126可以包括图3所示的一些或全部信息。再如,地理数据126可以包括与图3所示的信息不同的信息。

图4示出了本发明一些实施例提供的依赖于GNSS系统和使用IMU的位置传播可能导致的错误的一个示例。为了描述图4中的示例,GNSS系统和使用惯性测量传感器组合的位置传播称为GNSS+IMU系统。

在这个示例中,移动设备的实际路径如阴影路线所示。为清楚起见,行进方向如箭头402所示。GNSS+IMU系统上报的已确定地理位置如线条404所示,线条404分为线段404a、404b、404c和404d。移动设备102的实际路径存在两个隧道,隧道的入口和出口在图4中做了标记(隧道#1入口、隧道#1出口、隧道#2入口和隧道#2出口)。

从线段404a以及线段404b的起始(在隧道#1入口之前)可以看出,GNSS+IMU系统确定的地理位置通常是准确的。在移动设备通过隧道#1入口进入隧道#1之后,GNSS+IMU系统确定的地理位置几乎立即开始偏离移动设备的实际路径,如线段404b所示,最终在移动设备通过隧道#1出口离开隧道#1时产生大的过冲(overshoot)。另外,虽然GNSS+IMU系统确定的地理位置在移动设备离开隧道#1之后恢复,但当移动设备处于隧道#1中以及当移动设备离开隧道#1时,移动设备可以开始确定并提供不正确的导航指令(因为在GNSS+IMU系统恢复之前会有延迟)。这可能会让依赖移动设备102提供准确、及时的导航指令的移动设备102的用户感到沮丧。

一旦GNSS+IMU系统恢复,线段404c显示,GNSS+IMU系统确定的地理位置再次变得大致准确,直到移动设备通过隧道#2入口进入隧道#2。虽然GNSS+IMU系统确定的地理位置仍然更接近隧道#2的实际路径的道路,但从线段404c的末端和线段404d的起始可以看出,GNSS+IMU系统确定的地理位置显示,当移动设备通过隧道#2出口离开隧道#2时,移动设备将远远偏离移动设备的实际位置。

图5示出了本发明一些实施例提供的道路502的示例性道路航向500,道路502包括从隧道504下面通过的路段。图5仅提供了道路和道路的道路航向的一个示例。

如图所示,道路502从隧道504下面通过,一般呈弯曲形状。沿着道路502的箭头表示道路航向500或行进方向。虽然示出了道路航向500具有特定间距,但本发明考虑到了道路航向具有或多或少的频繁间距。

在这个示例中,示出了每个道路航向500对应于特定地理位置506。例如,道路航向500a对应于地理位置506a,道路航向500b对应于地理位置506b,道路航向500c对应于地理位置506c,道路航向500d对应于地理位置506d,依此类推。在本发明一些实施例中,对于每个地理位置506,地理数据库106中的地理数据126(如果合适,地理数据库122中的地理数据124)表示这种对应关系,使得在地理数据126/124中标识出地理位置506对应的道路航向500。

此外,在所示的示例中,每个地理位置506具有一个相对唯一的道路航向500。这在很大程度上是由于道路502的弯曲性。

图6示出了本发明一些实施例提供的使用道路航向来纠正地理位置错误的一个示例。

在这个示例中,移动设备的实际路径如路径600所示。为清楚起见,行进方向如箭头601所示。GNSS+IMU系统上报的已确定地理位置如线条602所示。移动设备102的实际路径遇到一个隧道。可以看出,在进入隧道后,GNSS+IMU系统确定的地理位置几乎立即开始偏离移动设备102的实际路径,导致实际路径出现大的过冲。

如上所述,本发明实施例使用来自一个或多个传感器120的数据,并根据该数据和地理数据124确定移动设备102的地理位置。如图6所示,移动设备102的路径600相对连续弯曲。因此,沿着实际路径600的每个地理位置可以在相距与该地理位置的特定距离内相对唯一的道路航向关联。在这个示例中,图6所示区域的地理数据124可以表示道路航向与沿着路径600的地理位置之间的映射关系。

移动设备102的位置确定逻辑138可以将移动设备102的IMU 202确定的航向与图6所示区域的地理数据124进行比较,以更准确地确定移动设备102的地理位置。如箭头604所示,使用移动设备102的IMU 202确定的航向与图6所示区域的地理数据124进行比较的结果确定的地理位置不仅使地理位置回到路径600的道路,而且还使该位置带回着路径600上,从而除了跨航线错误,还纠正沿航线错误。在一个特定示例中,箭头604c显示,GNSS+IMU系统确定的地理位置606可以更准确地确定为使用移动设备102的IMU 202确定的航向与图6所示区域的地理数据124进行比较的结果确定的地理位置608,从而同时纠正跨航线错误和沿航线错误。

如果沿着路径600的多个地理位置具有与根据IMU 202确定的道路航向匹配的道路航向,则位置确定逻辑138可以确定以任何合适的方式选择多个地理位置中的哪个地理位置作为移动设备102的地理位置。在第一示例中,位置确定逻辑138可以从其它传感器120访问数据,并将该数据与地理数据124进行比较,以试图将其它属性的值映射到多个特定位置,从而确认多个地理位置中的哪个地理位置实际上对应于移动设备102的地理位置。在一个示例性场景中,虽然多个地理位置可以具有相同的道路航向,但这些多个地理位置中的一个地理位置可以映射到移动设备102的高度传感器提供的相同高度。在第二示例中,位置确定逻辑138可以确定在多个地理位置中,移动设备102的实际地理位置的最佳估计值是在移动设备102的行进方向(行进方向是根据IMU 202的测量结果等确定的)上与移动设备102的最后已确定地理位置最接近的地理位置。

图7示出了本发明一些实施例提供的海拔变化并通过隧道的示例性车行道(roadway)700。图7所示的隧道包括隧道入口702和隧道出口704;但是,认为702或704是入口还是出口取决于行进方向。因此,为了这个示例的目的,假设移动设备102沿着车行道700移动并在从左到右的方向上通过隧道。

沿着该方向,(隧道中)车行道700海拔下降,使得沿着车行道700的每个地理位置具有唯一的高度(沿着下降部分),直到车行道700在隧道中到达最低点706。在最低点706之后,再次沿着同一方向,(隧道中的)车行道700海拔上升,使得沿着车行道700的每个地理位置具有唯一的高度(沿着上升部分),直到到达隧道出口704。

对于沿着车行道700的地理位置,地理数据124可以包括该地理位置对应的高度。例如,地理数据124可以包括位置1对应的第一高度值、位置2对应的第二高度值、位置3对应的第三高度值和位置4对应的第四高度值。虽然示出了特定数量的不连续地理位置(例如,1、2、3和4),但本发明考虑到了地理数据124存储车行道700的任何合适数量的地理位置的属性。在一些实施例中,这些高度值中的每个高度值可以是唯一的,使得移动设备102的位置确定逻辑138可以根据移动设备102的高度传感器210的测量结果和地理数据124确定移动设备102的特定地理位置。

然而,在一些情况下,沿着车行道700和地理数据124存储其关联属性的多个地理位置可能具有大致相同的高度值。例如,地理位置2和3看起来基本上处于相同的高度,使得地理数据124中的地理位置2对应的高度值可以大约等于地理数据124中的地理位置3对应的高度值。如果沿着车行道700的多个地理位置具有与根据高度传感器210确定的高度匹配的高度,则位置确定逻辑138可以确定以任何合适的方式选择多个地理位置中的哪个地理位置作为移动设备102的地理位置。在第一示例中,位置确定逻辑138可以从其它传感器120访问数据,并将该数据与地理数据124进行比较,以试图将其它属性的值映射到多个地理位置,从而确认多个地理位置中的哪个地理位置实际上对应于移动设备102的地理位置。在一个示例性场景中,虽然多个地理位置可以具有相同的高度,但这些多个地理位置中的一个地理位置可以映射到移动设备102的陀螺仪206提供的相同道路航向。在第二示例中,位置确定逻辑138可以确定在多个地理位置中,移动设备102的实际地理位置的最佳估计值是在移动设备102的行进方向(行进方向是根据IMU 202的测量结果等确定的)上与移动设备102的最后已确定地理位置最接近的地理位置。

图8示出了本发明一些实施例提供的一个或多个金属物体所在的示例性车行道800。在所示的示例中,移动设备102为车辆802。另外或可选地,移动设备102放置在车辆802内。车辆802位于城市峡谷中,周围大多数是高楼大厦。在一些情况下,该城市峡谷可能会影响位置确定逻辑138依赖基于无线的移动设备定位系统来确定车辆802的地理位置的能力。

在所示的示例中,许多金属物体位于车行道800上或附近。例如,金属标志牌804可以放置在车行道800上或附近的不同位置上。再如,金属带806可以放置在车行道800的不同位置上。这些金属物体可以是在地理数据124中标识出的邻近地理位置。地理数据124中的这些地理位置的属性可以表示这些物体附近的局部磁场。对于沿着车行道800的地理位置,地理数据124可以包括该地理位置对应的局部磁场模式。

车辆802的磁力仪208可以测量车辆802附近(例如,在磁力仪208的可检测范围内)的局部磁场。当车辆802经过金属带806等金属物体时,磁力仪208测量到的局部磁场可能会发生变化,表示局部磁场事件。车辆802的位置确定逻辑138可以将基于车辆802的磁力仪208的测量结果的局部磁场与地理数据124进行比较,并且如果磁力仪808测量到的局部磁场对应于车辆802的区域内的局部磁场,则确定车辆802的地理位置是对应于该局部磁场的地理位置。

虽然描述了金属物体,但本发明考虑到了影响车辆802(或另一个移动设备102)附近的局部磁场的任何物体作为与地理数据124进行比较的基础,从而根据局部磁场事件潜在地标识地理位置。

图9A和图9B示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备102的地理位置的示例性方法900。

所述方法开始于步骤902。在步骤904中,位置确定逻辑138试图使用基于无线的移动设备定位系统确定移动设备102的地理位置。例如,位置确定逻辑可以试图使用GNSS系统(例如,从一个或多个卫星104接收无线信号118的GNSS接收机)确定移动设备102的地理位置。

在步骤906中,位置确定逻辑138确定所述基于无线的移动设备定位系统是否可靠。例如,位置确定逻辑138可以确定GNSS接收机116是否能够从卫星104接收无线信号118。在特定示例中,位置确定逻辑138可以不从GNSS接收机116接收地理位置(例如,在GNSS接收机116本身根据无线信号118确定地理位置的实施例中),可以不从GNSS接收机116接收无线信号118(或从无线信号118中获取的信号或信息)(例如,在GNSS接收机116发送无线信号118或发送从无线信号118中获取的信号或信息以确定地理位置的实施例中),或者可以通过其它方式确定GNSS接收机116是否能够接收无线信号118。再如,即使GNSS接收机116能够接收无线信号118,位置确定逻辑138也可以确定根据这些无线信号118确定的地理位置不可靠。在一个特定示例中,位置确定逻辑138可以确定由于接收到的无线信号118出现质量下降(例如,由于干扰)或由于一些其它原因,不能根据接收到的无线信号118确定足够准确的地理位置。例如,通过确定与已确定地理位置关联的一个或多个参数小于预定阈值,位置确定逻辑138可以确定根据接收到的无线信号118确定的地理位置不可靠。如果位置确定逻辑138确定GNSS接收机116不能接收无线信号118或根据接收到的无线信号118确定的地理位置不够准确,则位置确定逻辑138可以确定使用无线信号118确定的地理位置不可靠。

无线设备102接收到的GNSS信号(例如,无线信号118)的质量指示符,又可以指示根据这些GNSS信号确定的地理位置的可靠性(如果地理位置还可以根据接收到的GNSS信号确定),包括信号强度、残差(可以指示从不同卫星104接收到的GNSS信号之间的不一致测量结果)和任何其它合适的指示符。在一些实施例中,用于确定根据无线信号118确定的地理位置是否可靠的参数可以包括这些或其它指示符中的任一个,并且预定阈值可以为这些指示符中的一个或多个确立一个值。通过确定与已确定地理位置关联的一个或多个参数小于这些或其它指示符的预定阈值,位置确定逻辑138可以确定根据接收到的无线信号118确定的地理位置不可靠。

如果位置确定逻辑138在步骤906中确定所述基于无线的移动设备定位系统可靠,则在步骤908中,位置确定逻辑138可以使用所述基于无线的移动设备定位系统确定移动设备102的地理位置。例如,位置确定逻辑138可以使用所述GNSS系统确定移动设备102的地理位置。在步骤910中,位置确定逻辑138可以将所述已确定地理位置提供给导航系统222。虽然方法900包括将所述已确定地理位置提供给导航系统222,但本发明考虑到了将所述已确定地理位置提供给其它一个或多个系统,将所述已确定地理位置提供给一个或多个可选系统(例如,代替导航系统222),或不将所述已确定地理位置提供给任何其它系统。

前进到步骤912,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭。换句话说,位置确定逻辑138可以确定是否存在确定移动设备102的地理位置的持续目标。如果位置确定逻辑138在步骤912中确定所述位置系统关闭,则所述方法可以结束于步骤914。另一方面,如果位置确定逻辑138在步骤912中确定所述位置系统未关闭,则所述方法可以返回到步骤904,以试图使用所述基于无线的移动设备定位系统(例如,GNSS系统)确定移动设备102的地理位置。

返回步骤906,如果位置确定逻辑138确定所述基于无线的移动设备定位系统不可靠,则所述方法可以进行到步骤916。在步骤116中,位置确定逻辑138可以访问移动设备102的最后已确定地理位置。移动设备102的最后已确定地理位置可以是位置确定逻辑138确定为可靠的移动设备102的最后地理位置。在一个特定示例,确定为可靠的移动设备102的最后地理位置可以是在位置确定逻辑138确定所述基于无线的移动设备定位系统不再可靠之前使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置。在一个更特定示例中,移动设备102的最后已确定地理位置可以是在位置确定逻辑138确定GNSS系统不再可靠(例如,因为GNSS接收机116不能从卫星104接收无线信号118)之前使用所述GNSS系统确定的移动设备102的最后地理位置。

在步骤918中,位置确定逻辑138可以确定地理数据是否可用。在一些实施例中,位置确定逻辑138可以确定最后已确定地理位置对应的地理数据是否在地理数据库122(作为地理数据124)或地理数据库106(作为地理数据126)中可用。在一些实施例中,位置确定逻辑138可以确定地理数据(在适当时,124或130)是否可用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内。

在一个特定示例,位置确定逻辑138可以确定地理数据库122是否包括任何地理数据124。如果位置确定逻辑138确定地理数据库122包括地理数据124,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库122中的地理数据124是否包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据。如果位置确定逻辑138确定地理数据库122中的地理数据124包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以在步骤918中得出结论,即地理数据可用。

另一方面,如果位置确定逻辑138确定地理数据库122不包括地理数据124,或者地理数据库122的地理数据124不包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库106是否包括任何地理数据126。如果位置确定逻辑138确定地理数据库106包括地理数据126,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库106中的地理数据126是否包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据。如果位置确定逻辑138确定地理数据库106中的地理数据126包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以从地理数据126中检索相关地理数据(例如,用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据),并将检索到的地理数据作为地理数据124存储在地理数据库122中。另外,位置确定逻辑138可以在步骤918中得出结论,即地理数据可用。

在一些场景中,移动设备102可以处于其不能访问网络108并因此不能访问地理数据库106的情况下。在这种场景中,如果位置确定逻辑138确定地理数据库122不包括地理数据124,或者地理数据库122中的地理数据124不包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以在步骤918中得出结论,即地理数据不可用。

虽然本发明描述了位置确定逻辑138确定地理数据是否可用的特定技术,但本发明考虑到了位置确定逻辑138(或系统100/200的另一个合适组件)通过任何合适的方式确定地理数据是否可用。

如果位置确定逻辑138在步骤918中确定地理数据124不可用,则所述方法可以进行到步骤912,如上所述。另一方面,如果位置确定逻辑138在步骤918中确定地理数据124可用,则在步骤920中,位置确定逻辑138可以访问地理数据124。

在步骤922中,位置确定逻辑138确定候选地理位置集合,以调整移动设备102的最后已确定地理位置。例如,所述候选地理位置集合可以是移动设备102的最后已确定地理位置的预定距离内的多个地理位置。在一些实施例中,所述候选地理位置集合是沿着特定道路的多个位置,该特定道路是根据地理数据124确定的,与移动设备102的最后已确定地理位置最接近。

在步骤924中,位置确定逻辑138访问根据第一传感器120的测量结果确定的第一类型的值。第一传感器120可以包括,例如,上面参考图1和图2描述的传感器120中的任一个。举一个特定示例,第一传感器120可以是陀螺仪(或包括陀螺仪的IMU),并且所述第一类型的值可以是所述陀螺仪或根据所述陀螺仪的输出确定的航向。虽然描述了陀螺仪为第一传感器120,并且描述了航向为所述第一类型的值,但本发明考虑到了其它传感器和传感器测量结果(或根据传感器测量结果确定的值)作为所述第一传感器和所述第一类型的值。例如,第一传感器120可以是测高仪或压力传感器(则所述第一类型的值可以是高度)、磁力仪(则所述第一类型的值可以是高度)、光线传感器(则所述第一类型的值可以是高度)、LiDAR传感器(则所述第一类型的值可以是高度),或任何其它合适类型的传感器。

在步骤926中,位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述第一类型的值和所述地理数据,确定第二位置。例如,位置确定逻辑138可以试图根据所述候选地理位置集合、所述第一类型的值和所述地理数据,确定作为唯一位置的第二位置。虽然描述了所述地理位置为唯一的,但应当理解,所述地理位置可以在移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内是唯一的。再如,唯一位置可以包括移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内的合理数量的地理位置。在一些实施例中,合理数量的地理位置可以是相邻地理位置。以现实世界为例,位置确定逻辑138可以确定地理数据124中的3个相邻地理位置具有与移动设备102的检测航向对应(例如,匹配)的道路航向,因为道路航向在这一小段路上一般是恒定的。本发明考虑到了位置确定逻辑138确定这个相对较小的相邻地理位置集合是唯一的,足以能够确定移动设备102的第二地理位置,并进一步考虑到了解决这些地理位置中的哪个地理位置(或根据该地理位置计算得到的地理位置)作为第二位置的问题。

在第一示例中,第一传感器120可以是陀螺仪,所述第一类型的值可以是航向。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定道路航向与根据第一传感器120确定的航向对应的地理位置。

在另一示例中,第一传感器120可以是测高仪或压力传感器,所述第一类型的值可以是高度。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定高度与根据第一传感器120确定的高度对应的地理位置。

在另一示例中,第一传感器120可以是磁力仪,所述第一类型的值可以是局部磁场事件。

在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定局部磁场模式与根据第一传感器120确定的局部磁场事件对应的地理位置。

在另一示例中,第一传感器120可以是光线传感器,所述第一类型的值可以是光强度。

在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定光强度与根据第一传感器120确定的光强度对应的地理位置。

在另一示例中,第一传感器120可以是LiDAR传感器,所述第一类型的值可以是三维点云地理位置。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定三维点云地理位置与根据第一传感器120确定的三维点云地理位置对应的地理位置。

在步骤928中,位置确定逻辑138确定其是否能够在步骤926中确定唯一的第二地理位置。例如,位置确定逻辑138可以确定唯一的第二地理位置是否可以根据所述候选地理位置集合、所述第一类型的值和所述地理数据确定。

如果位置确定逻辑138在步骤928中确定其能够在步骤926中确定唯一的第二地理位置,则在步骤930中,位置确定逻辑138将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第二地理位置。在一些场景中,所述最后已知地理位置是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置。例如,如果所述已确定第二地理位置是自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后更新的第一位置,则移动设备102的最后已知地理位置可以是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置(在移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之前)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用来自移动设备的一个或多个传感器120的数据确定的最后地理位置(例如,自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后已经进行了一次或多次位置更新)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用移动设备102的一个或多个其它位置系统(例如,航位推算系统)并可能与来自移动设备的一个或多个传感器120的数据结合而确定的最后地理位置。

所述方法可以返回到步骤912,其中,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭,并根据步骤912中的确定结果继续。

返回步骤928,如果位置确定逻辑138在步骤928中确定其不能在步骤926中确定唯一的第二地理位置,则所述方法前进到步骤932。在步骤932中,位置确定逻辑138访问根据第二传感器120的测量结果确定的第二类型的值。第二传感器120可以包括,例如,上面参考图1和图2描述的传感器120中的任一个。举一个特定示例,第二传感器120可以是测高仪或压力传感器,所述第二类型的值可以是测高仪(或压力传感器)或根据测高仪(或压力传感器)的输出确定的高度。虽然描述了测高仪或压力传感器为所述第二传感器,并且描述了高度为所述第二类型的值,但本发明考虑到了其它传感器和传感器测量结果(或根据传感器测量结果确定的值)作为所述第二传感器和所述第二类型的值。在一些实施例中,第二传感器120与第一传感器120属于不同类型,所述第二类型的值与所述第一类型的值不同。

在步骤934中,位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述第二类型的值和所述地理数据,确定第三位置。

在第一示例中,第二传感器120可以是陀螺仪,所述第二类型的值可以是航向。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定道路航向与根据第二传感器120确定的航向对应的地理位置。

在另一示例中,第二传感器120可以是测高仪或压力传感器,所述第二类型的值可以是高度。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定高度与根据第二传感器120确定的高度对应的地理位置。

在另一示例中,第二传感器120可以是磁力仪,所述第二类型的值可以是局部磁场事件。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定局部磁场模式与根据第二传感器120确定的局部磁场事件对应的地理位置。

在另一示例中,第二传感器120可以是光线传感器,所述第二类型的值可以是光强度。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定光强度与根据第二传感器120确定的光强度对应的地理位置。

在另一示例中,第二传感器120可以是LiDAR传感器,所述第二类型的值可以是三维点云地理位置。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定三维点云地理位置与根据第二传感器120确定的三维点云地理位置对应的地理位置。

在步骤936中,位置确定逻辑138确定其是否能够在步骤934中确定唯一的第三地理位置。例如,位置确定逻辑138可以确定唯一的第三地理位置是否可以根据所述候选地理位置集合、所述第二类型的值和所述地理数据确定。

如果位置确定逻辑138在步骤936确定其能够在步骤934中确定唯一的第三地理位置,则在步骤938中,位置确定逻辑138将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第三地理位置。在一些场景中,所述最后已知地理位置是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置。例如,如果所述已确定第三地理位置是自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后更新的第一位置,则移动设备102的最后已知地理位置可以是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置(在移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之前)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用来自移动设备的一个或多个传感器120的数据确定的最后地理位置(例如,自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后已经进行了一次或多次位置更新)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用移动设备102的一个或多个其它位置系统(例如,航位推算系统)并可能与来自移动设备的一个或多个传感器120的数据结合而确定的最后地理位置。

所述方法可以返回到步骤912,其中,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭,并根据步骤912中的确定结果继续。

返回步骤936,如果位置确定逻辑138在步骤936中确定其不能在步骤934中确定唯一的第三地理位置,则所述方法前进到步骤940。在步骤940中,位置确定逻辑138访问根据第三传感器120的测量结果确定的第三类型的值。例如,第三传感器120可以包括,例如,上面参考图1和图2描述的传感器120中的任一个。举一个特定示例,第三传感器120可以是磁力仪,所述第三类型的值可以是磁力仪或根据磁力仪的输出确定的局部磁场事件。虽然描述了磁力仪为所述第三传感器,并且描述了局部磁场事件为所述第三类型的值,但本发明考虑到了其它传感器和传感器测量结果(或根据传感器测量结果确定的值)作为所述第三传感器和所述第三类型的值。在一些实施例中,第三传感器120与第一和第二传感器120(例如,分别在步骤924和步骤926以及步骤932和步骤934中使用)属于不同类型,所述第三类型的值与所述第一类型的值和所述第二类型的值(例如,分别在步骤924和步骤926以及步骤932和步骤934中使用)不同。

在步骤942中,位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述第二类型的值和所述地理数据,确定第四位置。

在第一示例中,第三传感器120可以是陀螺仪,所述第三类型的值可以是航向。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定道路航向与根据第三传感器120确定的航向对应的地理位置。

在另一示例中,第三传感器120可以是测高仪或压力传感器,所述第三类型的值可以是高度。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定高度与根据第三传感器120确定的高度对应的地理位置。

在另一示例中,第三传感器120可以是磁力仪,所述第三类型的值可以是局部磁场事件。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定局部磁场模式与根据第三传感器120确定的局部磁场事件对应的地理位置。

在另一示例中,第三传感器120可以是光线传感器,所述第三类型的值可以是光强度。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定光强度与根据第三传感器120确定的光强度对应的地理位置。

在另一示例中,第三传感器120可以是LiDAR传感器,所述第三类型的值可以是三维点云地理位置。在这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定三维点云地理位置与根据第三传感器120确定的三维点云地理位置对应的地理位置。

在步骤944中,位置确定逻辑138确定其是否能够在步骤942中确定唯一的第四地理位置。例如,位置确定逻辑138可以确定唯一的第四地理位置是否可以根据所述候选地理位置集合、所述第三类型的值和所述地理数据确定。

如果位置确定逻辑138在步骤944确定其能够在步骤942中确定唯一的第四地理位置,则在步骤946中,位置确定逻辑138将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第四地理位置。在一些场景中,所述最后已知地理位置是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置。例如,如果所述已确定第四地理位置是自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后更新的第一位置,则移动设备102的最后已知地理位置可以是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置(在移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之前)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用来自移动设备的一个或多个传感器120的数据确定的最后地理位置(例如,自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后已经进行了一次或多次位置更新)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用移动设备102的一个或多个其它位置系统(例如,航位推算系统)并可能与来自移动设备的一个或多个传感器120的数据结合而确定的最后地理位置。

所述方法可以返回到步骤912,其中,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭,并根据步骤912中的确定结果继续。

返回步骤944,如果位置确定逻辑138在步骤944中确定其不能在步骤944中确定唯一的第四地理位置,则所述方法可以返回步骤912,其中,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭,并根据步骤912中的确定结果继续。

虽然对于特定的通过方法900,图9示出了位置确定逻辑138访问三种类型的传感器对应的值并执行三次相关尝试以确定移动设备102的唯一更新后的地理位置,但本发明考虑到了位置确定逻辑138(或系统100/200的另一合适组件)访问更多或更少类型的传感器对应的值并执行更多或更少次数的相关尝试以确定移动设备102的唯一更新后的地理位置。

图10示出了本发明一些实施例提供的用于使用传感器数据确定移动设备102的地理位置的示例性方法1000。

所述方法开始于步骤1002。在步骤1004中,位置确定逻辑138确定移动设备102是否位于具有GNSS服务受限或拒绝的区域内。在一些实施例中,位置确定逻辑138试图使用基于无线的移动设备定位系统确定移动设备102的地理位置。例如,位置确定逻辑可以试图使用GNSS系统(例如,从一个或多个卫星104接收无线信号118的GNSS接收机)确定移动设备102的地理位置。虽然描述了GNSS系统(例如,GNSS接收机116、卫星104和无线信号118),但本发明考虑到了位置确定逻辑138确定任何基于无线的移动设备定位系统的可能性或多个基于无线的移动设备定位系统的组合的可用性。

如果位置确定逻辑138在步骤1004中确定移动设备102不位于GNSS服务受限或拒绝的区域内,则在步骤1006中,位置确定逻辑138可以确定GNSS准确性足够(例如,使用所述GNSS系统确定的地理位置可靠),这可以包括使用所述GNSS系统确定更新后的地理位置。然后,所述方法进行到步骤1026,如下所述。如果位置确定逻辑138在步骤1004中确定移动设备102位于GNSS服务受限或拒绝的区域内,则所述方法可以进行到步骤1008。

在步骤1008中,位置确定逻辑138确定移动设备102的当前区域内的地理数据是否可用。所述当前区域可以包括,例如,移动设备102的最后已确定地理位置的区域或距离范围。在一些实施例中,位置确定逻辑138可以确定最后已确定地理位置对应的地理数据是否在地理数据库122(作为地理数据124)或地理数据库106(作为地理数据126)中可用。在一些实施例中,位置确定逻辑138可以确定地理数据(在适当时,124或130)是否可用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内。

在一个特定示例,位置确定逻辑138可以确定地理数据库122是否包括任何地理数据124。如果位置确定逻辑138确定地理数据库122包括地理数据124,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库122中的地理数据124是否包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据。如果位置确定逻辑138确定地理数据库122中的地理数据124包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以在步骤1008中得出结论,即地理数据可用。

另一方面,如果位置确定逻辑138确定地理数据库122不包括地理数据124,或者地理数据库122的地理数据124不包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库106是否包括任何地理数据126。如果位置确定逻辑138确定地理数据库106包括地理数据126,则位置确定逻辑138可以确定地理数据库106中的地理数据126是否包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据。如果位置确定逻辑138确定地理数据库106中的地理数据126包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以从地理数据126中检索相关地理数据(例如,用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据),并将检索到的地理数据作为地理数据124存储在地理数据库122中。另外,位置确定逻辑138可以在步骤1008中得出结论,即地理数据可用。

在一些场景中,移动设备102可以处于其不能访问网络108并因此不能访问地理数据库106的情况下。在这种场景中,如果位置确定逻辑138确定地理数据库122不包括地理数据124,或者地理数据库122中的地理数据124不包括用于特定区域或在移动设备102的最后已确定地理位置的特定距离范围内的地理数据,则位置确定逻辑138可以在步骤1008中得出结论,即地理数据不可用。

虽然本发明描述了位置确定逻辑138确定地理数据是否可用的特定技术,但本发明考虑到了位置确定逻辑138(或系统100/200的另一个合适组件)通过任何合适的方式确定地理数据是否可用。

如果位置确定逻辑138在步骤1008中确定当前区域内的地理数据不可用,则在步骤1010中,位置确定逻辑138可以确定地图辅助不可用,其中,地图辅助包括基于来自一个或多个传感器120的传感器数据的地图辅助。然后,所述方法可以进行到步骤1026,如下所述。如果位置确定逻辑138在步骤1008中确定当前区域内的地理数据可用,则所述方法可以进行到步骤1014。

另一方面,如果位置确定逻辑138在步骤1008中确定当前区域内的地理数据可用,则在步骤1012中,位置确定逻辑138获取当前区域内的地理数据。例如,如上所述,如果地理数据库122中的地理数据124包括当前区域内的地理数据,则位置确定逻辑138可以从地理数据124访问当前区域内的地理数据。再如,如上所述,如果地理数据库122中的地理数据124不包括当前区域内的地理数据,则如果可能,位置确定逻辑138可以从地理数据库106中的地理数据126访问当前区域内的地理数据。如果适合于后一种情况,则位置确定逻辑138可以从地理数据126中检索当前区域内的地理数据,并将检索到的当前区域内的地理数据存储在地理数据库122中(作为地理数据124)。

在步骤1014中,位置确定逻辑138确定通过(根据移动设备102的陀螺仪的测量结果确定的)航向确定的位置(例如,地理位置)是否足够准确以匹配唯一的地理位置。因此,在这个示例中,第一传感器120是陀螺仪(或包括陀螺仪的IMU)。

在一些实施例中,位置确定逻辑138确定候选地理位置集合,以调整移动设备102的最后已确定地理位置。例如,所述候选地理位置集合可以是移动设备102的最后已确定地理位置的预定距离内的多个地理位置。在一些实施例中,所述候选地理位置集合是沿着特定道路的多个位置,该特定道路是根据地理数据124确定的,与移动设备102的最后已确定地理位置最接近。

位置确定逻辑138访问根据移动设备102的陀螺仪(或包括陀螺仪的IMU)的测量结果确定的航向。位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述根据陀螺仪的测量结果确定的航向和所述地理数据,确定第二位置。例如,位置确定逻辑138可以试图根据所述候选地理位置集合、所述根据陀螺仪的测量结果确定的航向和所述地理数据,确定作为唯一位置的第二位置。虽然描述了所述地理位置为唯一的,但应当理解,所述地理位置可以在移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内是唯一的。再如,唯一位置可以包括移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内的合理数量的地理位置。在一些实施例中,合理数量的地理位置可以是相邻地理位置。

在传感器120为陀螺仪的这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定道路航向与根据移动设备102的陀螺仪确定的航向对应的地理位置。步骤1014可以包括:位置确定逻辑138确定其是否能够根据所述候选地理位置集合、所述航向(根据移动设备102的陀螺仪的测量结果确定)和地理数据124(例如,映射到地理数据124中的特定地理位置的道路航向)确定唯一的第二地理位置。

如果位置确定逻辑138在步骤1014中确定通过(根据移动设备102的陀螺仪的测量结果确定的)航向确定的位置(例如,地理位置)足够准确以匹配唯一的地理位置,则在步骤1016中,位置确定逻辑138可以通过绝对位置辅助更新导航系统,这样可以提供更准确的定位系统。例如,位置确定逻辑138可以将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第二地理位置,并且如果合适,可以将第二地理位置提供给导航系统。在一些场景中,所述最后已知地理位置是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置。例如,如果所述已确定第二地理位置是自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后更新的第一位置,则移动设备102的最后已知地理位置可以是使用所述基于无线的移动设备定位系统确定的移动设备102的最后地理位置(在移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之前)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用来自移动设备的一个或多个传感器120的数据确定的最后地理位置(例如,自移动设备102失去使用所述基于无线的移动设备定位系统确定可靠地理位置的能力之后已经进行了一次或多次位置更新)。在另一场景中,所述最后已知地理位置是使用移动设备102的一个或多个其它位置系统(例如,航位推算系统)并可能与来自移动设备的一个或多个传感器120的数据结合而确定的最后地理位置。

如果位置确定逻辑138在步骤1014中确定通过(根据移动设备102的陀螺仪的测量结果确定的)航向确定的位置(例如,地理位置)不够准确,无法匹配唯一的地理位置,则所述方法可以进行到步骤1018。在步骤1018中,位置确定逻辑138确定通过(根据移动设备102的测高仪/压力传感器的测量结果确定的)高度确定的位置(例如,地理位置)是否足够准确以匹配唯一的地理位置。因此,在这个示例中,第二传感器120是测高仪/压力传感器。

位置确定逻辑138访问根据移动设备102的磁力仪(或压力传感器)的测量结果确定的高度。位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述根据磁力仪(或压力传感器)的测量结果确定的高度和所述地理数据,确定第二位置。例如,位置确定逻辑138可以试图根据所述候选地理位置集合、所述根据磁力仪(或压力传感器)的测量结果确定的高度和所述地理数据,确定作为唯一位置的第二位置。同样,虽然描述了所述地理位置为唯一的,但应当理解,所述地理位置可以在移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内是唯一的。再如,唯一位置可以包括移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内的合理数量的地理位置。在一些实施例中,合理数量的地理位置可以是相邻地理位置。

在传感器120为磁力仪(或压力传感器)的这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定高度与根据移动设备102的磁力仪(或压力传感器)确定的高度对应的地理位置。步骤1018可以包括:位置确定逻辑138确定其是否能够根据所述候选地理位置集合、所述高度(根据移动设备102的测高仪或压力传感器的测量结果确定)和地理数据124(例如,映射到地理数据124中的特定地理位置的高度)确定唯一的第二地理位置。

如果位置确定逻辑138在步骤1018中确定通过(根据移动设备102的测高仪/压力传感器的测量结果确定的)高度确定的位置(例如,地理位置)足够准确以匹配唯一的地理位置,则在步骤1020中,位置确定逻辑138可以通过绝对位置辅助更新导航系统,这样可以提供更准确的定位系统。例如,位置确定逻辑138可以将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第二地理位置,并且如果合适,可以将第二地理位置提供给导航系统。

如果位置确定逻辑138在步骤1018中确定通过(根据移动设备102的测高仪/压力传感器的测量结果确定的)高度确定的位置(例如,地理位置)不够准确,无法匹配唯一的地理位置,则所述方法可以进行到步骤1022。在步骤1022中,位置确定逻辑138确定通过(根据移动设备102的指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的)指南针信号模式(或其它局部磁场模式)确定的位置(例如,地理位置)是否足够准确以匹配唯一的地理位置。因此,在这个示例中,第三传感器120是指南针或其它磁力仪。

位置确定逻辑138访问根据移动设备102的指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的指南针信号模式。位置确定逻辑138试图根据所述候选地理位置集合、所述根据指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的指南针信号模式和所述地理数据,确定第二位置。例如,位置确定逻辑138可以试图根据所述候选地理位置集合、所述根据指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的指南针信号模式和所述地理数据,确定作为唯一位置的第二位置。同样,虽然描述了所述地理位置为唯一的,但应当理解,所述地理位置可以在移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内是唯一的。再如,唯一位置可以包括移动设备102的最后已确定位置的特定区域或距离范围内的合理数量的地理位置。在一些实施例中,合理数量的地理位置可以是相邻地理位置。

在传感器120为指南针(或其它磁力仪)的这个示例中,位置确定逻辑138可以试图根据地理数据124从候选地理位置中确定局部磁场事件模式与根据移动设备102的指南针(或磁力仪)确定的指南针信号模式对应的地理位置。步骤1022可以包括:位置确定逻辑138确定其是否能够根据所述候选地理位置集合、所述指南针信号模式(根据移动设备102的指南针或其它磁力仪的测量结果确定)和地理数据124(例如,映射到地理数据124中的特定地理位置的局部磁场事件模式)确定唯一的第二地理位置。

如果位置确定逻辑138在步骤1022中确定通过(根据移动设备102的指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的)指南针信号模式(或其它局部磁场模式)确定的位置(例如,地理位置)足够准确以匹配唯一的地理位置,则在步骤1024中,位置确定逻辑138可以通过绝对位置辅助更新导航系统,这样可以提供更准确的定位系统。例如,位置确定逻辑138可以将移动设备102的最后已知地理位置调整为所述唯一的已确定第二地理位置,并且如果合适,可以将第二地理位置提供给导航系统。

如果位置确定逻辑138在步骤1022中确定通过(根据移动设备102的指南针(或其它磁力仪)的测量结果确定的)指南针信号模式(或其它局部磁场模式)确定的位置(例如,地理位置)不够准确,无法匹配唯一的地理位置,则所述方法可以进行到步骤1026。

在步骤1026中,位置确定逻辑138可以确定所述位置系统是否关闭。换句话说,位置确定逻辑138可以确定是否存在确定移动设备102的地理位置的持续目标。如果位置确定逻辑138在步骤1026中确定所述位置系统关闭,则所述方法可以结束于步骤1028。另一方面,如果位置确定逻辑138在步骤1026中确定所述位置系统未关闭,则所述方法可以返回步骤1004,以试图确定移动设备102的地理位置。

虽然对于特定的通过方法1000,图10示出了位置确定逻辑138访问三种类型的传感器对应的值并执行三次相关尝试以确定移动设备102的唯一更新后的地理位置,但本发明考虑到了位置确定逻辑138(或系统100/200的另一合适组件)访问更多或更少类型的传感器对应的值并执行更多或更少次数的相关尝试以确定移动设备102的唯一更新后的地理位置。例如,虽然在方法1000中使用的特定传感器120为陀螺仪、测高仪和指南针,但本发明考虑到了在方法1000中使用任何合适类型的传感器120的任意合适组合。传感器可以包括,例如,上面参考图1和图2描述的传感器120中的任一个。在特定示例中,传感器120可以是陀螺仪(或包括陀螺仪的IMU)、测高仪或压力传感器(则所述第一类型的值可以是高度)、磁力仪(则所述第一类型的值可以是高度)、光线传感器(则所述第一类型的值可以是高度)、LiDAR传感器(则所述第一类型的值可以是高度),或任何其它合适类型的传感器。

虽然描述了按特定顺序使用传感器120,并且根据前一传感器120的一些决策触发使用,但本发明考虑到了传感器120通过任意合适的组合(包括单独)以及按任何特定顺序使用。例如,在一些场景中,多个传感器120的组合可以用于确定移动设备102的地理位置。换句话说,位置确定逻辑138可以试图通过将多个传感器120的输出与地理数据124进行并行比较以标识移动设备102的最准确地理位置,确定移动设备102的唯一地理位置。在一些实施例中,这种并行比较将多个传感器120的输出与地理数据124进行并行比较,以试图标识移动设备102的最准确地理位置。可选地,位置确定逻辑138可以将多个传感器120的输出与地理数据124进行串行比较,以试图标识移动设备102的最准确地理位置。换句话说,不管位置确定逻辑138是否能够使用前一个传感器确定准确位置,位置确定逻辑138都可以将下一个传感器的输出与地理数据124进行比较,而不是只在确定位置确定逻辑138不能使用前一个传感器确定准确位置时评估下一个传感器。

再如,即使当位置确定模块122确定GNSS系统(或另一个基于无线的移动设备定位系统)可靠时,来自一个或多个传感器的传感器数据以及与地理数据124进行的比较仍然是有用的,因此,这种比较可以有助于进一步更准确地确定移动设备102的地理位置。在一个特定示例中,一些城市包括与第一高速公路层叠的车行道,第一高速公路通常与第二车行道平行,但位于第二车行道上方一定距离。例如,两条车行道中的一条可以包括多个出口,而另一条车行道是包括相对较少(如果有)出口的“快速”车行道。虽然GNSS系统在可用时也可能能够将移动设备的地理位置分解到两条车行道的路径上,但移动设备的位置确定逻辑在根据GNSS系统解决移动设备102位于两条车行道中的哪条上的问题存在困难。这对移动设备102的用户来说可能是关键信息,因为用户可能依赖于导航系统来通知用户正确的路线,该路线包括仅在两条车行道中的一条上可用的出口。根据本发明一些实施例,位置确定逻辑138除了评估来自GNSS系统的数据之外,还可能能够比较一个或多个传感器120的测量结果(例如,在这个示例中,根据移动设备102的测高仪或压力传感器确定的高度可能特别有帮助),将测量结果与地理数据124进行比较,并进一步确定移动设备102的更准确地理位置。

上述场景仅提供了一个示例,即使当来自基于无线的移动设备定位系统的数据可用时,来自传感器120的数据和与地理数据124进行比较的结果如何有助于确定移动设备102的地理位置。本发明考虑到了使用来自传感器120的数据和与地理数据124进行比较的结果。

图11为本发明一些实施例提供的示例性处理系统1100的框图。处理系统1100可以用于执行本发明中描述的方法,并且可以安装在主机设备中。如图所示,处理系统1100包括处理器1102,存储器1104以及接口1106至接口1110,它们可以(或可以不)如图11所示进行设置。处理器1102可以是任何用于执行计算和/或其它处理相关任务的组件或组件集合,存储器1104可以是任何用于存储供处理器1102执行的程序和/或指令的组件或组件集合。在一个实施例中,存储器1104包括非瞬时性计算机可读介质。非瞬时性计算机可读介质包括所有类型的计算机可读介质,包括磁存储介质、光存储介质和固态存储介质,具体不包括信号。应当理解,软件可以安装在设备中并随设备一同出售。可选地,可以获取软件并将其装载到设备中,包括通过光盘介质或任何形式的网络或分配系统获取软件,包括(例如)从软件创作者拥有的服务器或从软件创作者未拥有但使用的服务器获取软件。例如,可以将软件存储在服务器以通过互联网分配。

在一些实施例中,处理系统1100包括在网络设备中,该网络设备接入电信网络或通过其它方式成为电信网络的一部分。在一个示例中,处理系统1100位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中,网络侧设备例如为基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中,处理系统1100位于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中,用户侧设备例如为移动站、用户设备(user equipment,UE)、个人计算机(personal computer,PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如,智能手表等),或任何用于接入电信网络的其它设备。

图12为本发明一些实施例提供的示例性收发机1200的框图。收发机1200用于通过电信网络发送和接收信号。在一些实施例中,图11所示并参考图11描述的接口1106、1108和1110中的一个或多个将处理系统1100连接到用于通过电信网络发送和接收信令的收发机(例如,收发机1200)。收发机1200可以安装在主机设备中。如图所示,收发机1200包括网络侧接口1202、耦合器1204、发射机1206、接收机1208、信号处理器1210和设备侧接口1212。网络侧接口1202可以包括任何用于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的组件或组件集合。耦合器1204可以包括任何用于促进通过网络侧接口1202进行双向通信的组件或组件集合。发射器1206可以包括任何用于将基带信号转换为适于通过网络侧接口1202进行传输的调制载波信号的组件或组件集合(例如,上变频器、功率放大器等)。接收机1208可以包括任何用于将通过网络侧接口1202接收到的载波信号转换为基带信号的组件或组件集合(例如,下变频器、低噪声放大器等)。信号处理器1210可以包括任何用于将基带信号转换为适于通过一个或多个设备侧接口1212进行通信的数据信号(或将数据信号转换为数据信号)的组件或组件集合。一个或多个设备侧接口1212可以包括任何用于在信号处理器1210与主机设备内的组件(例如,处理系统1100、LAN端口等)之间进行数据信号通信的组件或组件集合。

收发机1200可以通过任何类型的通信介质发送和接收信令。在一些实施例中,收发机1200通过无线介质发送和接收信令。例如,收发机1200可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发机,无线电信协议例如为蜂窝协议(例如,长期演进(long-termevolution,LTE)等)、无线局域网(wireless local area network,WLAN)协议(例如,Wi-Fi等),或任何其它类型的无线协议(例如,蓝牙、近场通信(near field communication,NFC)等)。在这些实施例中,网络侧接口1202包括一个或多个天线/辐射单元。例如,网络侧接口1202可以包括单天线、多个独立天线或用于多层通信的多天线阵列,多层通信例如为单输入多输出(single input multiple output,SIMO)、多输入单输出(multiple inputsingle output,MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)等。在其它实施例中,收发机1200通过双绞电缆、同轴电缆、光纤等有线介质来发送和接收信令。特定的处理系统和/或收发机可以利用所示的所有组件,或者仅利用这些组件的子集,并且集成的水平可能因设备而异。

本发明实施例可以提供一个或多个技术优势。例如,在一些实施例中,即使当全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)等一般准确的基于无线的移动设备定位系统变为不可用时,也可以确定移动设备的地理位置。在一些实施例中,可以在多个维度上调整移动设备的地理位置,这样可以纠正已确定地理位置。例如,本发明实施例访问移动设备的其它传感器的测量结果,并将根据这些测量结果确定的信息与存储在地理数据库中的地理数据进行比较,以确定与根据传感器测量结果确定的信息对应的特定地理位置,而不是简单地依赖于以加速度计的输出为依据的位置传播(这可能容易出错),也不是使用地图匹配来确定一条最近的道路。这样可以纠正沿航线错误(例如,纠正沿道路的特定位置)和跨航线错误(例如,纠正正确道路)。此外,根据地理数据库中包括的特定数据和移动设备上可用的特定传感器,多维度纠正还可以包括第三维度上的纠正(例如,以根据高度传感器的测量结果确定的移动设备的高度为依据)。

应当理解,在整个说明书中,对地理位置的“纠正(correct/correction/correcting)”等的引用可能会或可能不会确定移动设备的完全正确的物理地理位置。本发明实施例提供了用于确认和/或调整地理位置的技术,以潜在地提高已确定地理位置的准确性,或者在用于确定地理位置的其它技术不可用时,提供根据可用信息确定地理位置的能力。

再如,在一些实施例中,可以将来自移动设备的各类传感器的数据与地理数据进行比较,以确定移动设备的地理位置。如上所述,在一些实施例中,来自其它传感器的数据可以将其它维度提供给已确定地理位置或纠正地理位置。在一些实施例中,如果移动设备不能根据来自另一个传感器的数据确定唯一地理位置,则来自各类传感器的数据可以用作分析的备份。

在一些实施例中,即使当基于无线的移动设备定位系统可能不可用时,移动设备的一些传感器及其关联的测量结果通常也可供移动设备使用。例如,即使当移动设备不能使用GNSS确定可靠的地理位置时,传感器及其关联的测量通常也可供移动设备使用。因此,根据来自一个或多个传感器的数据确定移动设备的地理位置的能力可以提供即使当基于无线的移动设备定位系统不可用或不可靠时也可以继续确定移动设备的地理位置的能力。

虽然本发明描述特定组件执行特定操作,但本发明考虑到了其它组件执行这些操作。另外,虽然本发明描述或说明特定操作是按特定顺序发生的,但本发明考虑到了任何合适操作按任何适当顺序发生。此外,本发明考虑到了任何合适操作按任何合适顺序重复一次或多次。虽然本发明描述或说明特定操作是按顺序发生的,但本发明考虑到了任何合适操作在适当的情况下基本上同时发生。本文描述或说明的任何合适的操作或操作序列都可以在适当的情况下中断、暂停或通过其它方式受操作系统或内核等另一个进程控制。这些行为可以在操作系统环境中运行,也可以作为独立例程运行,该例程占据系统处理的全部或大部分。

阐述本专利文件中使用的一些词和短语的定义可能是有利的。术语“包括”和“包含”及其派生词是指包括但不限于。术语“或”是包含性的,是指和/或。短语“与……关联”和“与之关联”以及其派生词意为包括、包括在……内、与……互连、包含、包含在……内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、与……通信、与……协作、交织、并列、接近、绑定到或与……绑定、具有、拥有等。

虽然已参考说明性实施例描述了本发明,但本说明书并不以限制性意义来解释。参考本说明书后,说明性实施例的各种修改和组合以及本发明其它实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,所附权利要求书涵盖任何此类修改或实施例。

相关技术
  • 使用传感器数据确定移动设备的地理位置
  • 用于使用单和/或多传感器数据融合确定移动设备使用者的概率性内容感知的方法和装置
技术分类

06120113236301