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用于影响移动设备中的运动模型的方法和装置

摘要

本发明提供了可以至少部分地在移动设备中实现的,用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响一个或多个运动模型等的方法、装置和制品。这里,例如,可以至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,来确定距离变化率。

著录项

  • 公开/公告号CN104395774A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-03-04

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN201380032591.4

  • 发明设计人 L·J·加林;S·拉曼;D·洛维奇;

    申请日2013-06-12

  • 分类号G01S5/02;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人张扬

  • 地址 美国加利福尼亚

  • 入库时间 2023-12-17 04:53:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-02

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01S5/02 授权公告日:20170711 终止日期:20190612 申请日:20130612

    专利权的终止

  • 2017-07-11

    授权

    授权

  • 2015-07-08

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01S5/02 申请日:20130612

    实质审查的生效

  • 2015-03-04

    公开

    公开

说明书

相关申请

本申请是要求享受下列美国申请的优先权的PCT申请:

2012年6月21日提交的、标题为“METHODS AND APPARATUSESFOR AFFECTING A MOTION MODEL WITHIN A MOBILE DEVICE”的美国临时专利申请No.61/662,771;

2012年11月2日提交的、标题为“METHODS AND APPARATUSESFOR AFFECTING A MOTION MODEL WITHIN A MOBILE DEVICE”的美国临时专利申请No.61/722,061;以及

2012年12月11日提交的、标题为“ADAPTIVE PASSIVE SCANNINGAND/OR ACTIVE PROBING TECHNIQUES FOR MOBILE DEVICEPOSITIONING”的美国非临时专利申请No.13/711,542,

故以引用方式将这些申请的全部内容并入本文。

技术领域

概括地说,本申请所公开的主题涉及电子设备,具体地说,本申请所公开的主题涉及用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响移动设备中的运动模型的方法、装置和制品。

背景技术

全球定位系统(GPS)代表一种类型的全球导航卫星系统(GNSS),其连同其它类型的卫星定位系统(SPS)提供或者支持移动设备中的基于信号的位置定位能力(例如,导航功能),特别是在室外环境下。但是,由于移动设备在特定的环境下不能可靠地接收和/或捕获一些卫星信号,因此可以使用不同的技术来实现位置定位服务。

例如,移动设备可以通过测量与位于特定位置的一个或多个地面发射机(例如,无线接入点、信标、小区塔等)的距离,来尝试获得位置定位。例如,可以通过下面方式来测量这些距离:从这些发射机接收的信号中获得MAC ID地址或某种其它发射机标识符,通过对从这些发射机接收的信号的一个或多个特性(例如,信号强度、往返延迟时间等)进行测量,获得与这些发射机的距离测量值。

除了卫星定位系统和特定的定位系统之外,现有的无线载波基础设施可以启用观测的到达时间差(OTDOA)和/或高级前向链路三边测量(AFLT)技术来估计移动设备的位置。这里,在了解相邻基站发射机的位置和时间基准数据的情况下,移动站可以基于观测的信号传播延迟来测量与这些基站发射机的距离(例如,通过将捕获的信号的相位与时间基准进行比较)。

如上面所指出的,某些导航技术和/或AFLT技术通常涉及测量与处于已知的固定位置的发射机的距离。因此,如果与固定位置发射机的距离随着时间存在可测量的差值或改变,则可以检测到移动设备的运动。但是,在极端多径环境下,使用某种导航和/或AFLT技术所获得的距离的改变的测量值,可能不能可靠地测量位置的微小改变,其中这些微小改变指示更小的移动。

发明内容

根据某些示例性实现,提供了一种方法,其中该方法包括:在位于特定的环境之中的移动设备处,至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定针对具有固定位置的至少一个地面发射机的距离变化率,其中所述测量的相位值和/或所述测量的多普勒值是至少部分地基于在第一时间段期间,从所述至少一个发射机捕获的至少一个信号来确定的;至少部分地基于所述至少一个信号的信号强度来确定阈值;至少部分地基于所述距离变化率和所述阈值,影响运动模型。

在某些实例中,一种方法还可以包括:至少部分地基于所述运动模型,来影响所述移动设备的至少一种定位能力。在某些实例中,一种方法还可以包括:至少部分地基于所述距离变化率来确定位置不确定性参数,其中所述位置不确定性参数指示所述移动设备的位置在所述第一时间段的至少一部分期间改变的可能性;至少部分地基于所述位置不确定性参数,影响所述运动模型。

根据某些其它示例性实现,可以提供一种在移动设备中使用的装置,其中该移动设备可以位于特定的位置之中。这里,该装置可以包括:用于至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定针对具有固定位置的至少一个地面发射机的距离变化率的单元,其中所述测量的相位值和/或所述测量的多普勒值是至少部分地基于在第一时间段期间,从所述至少一个发射机捕获的至少一个信号来确定的;用于至少部分地基于所述至少一个信号的信号强度,来确定阈值的单元;用于至少部分地基于所述距离变化率和所述阈值,来影响运动模型的单元。

根据其它示例性实现,提供了一种移动设备,该移动设备包括接收机和处理单元,其中所述处理单元用于:使用位于特定的环境之中的该移动设备,在第一时间段期间,通过所述接收机获得从具有固定位置的至少一个地面发射机发射的至少一个信号;至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定针对所述至少一个地面发射机的距离变化率,其中所述测量的相位值和/或所述测量的多普勒值是至少部分地基于在第一时间段期间,从所述至少一个发射机捕获的至少一个信号来确定的;至少部分地基于所述至少一个信号的信号强度来确定阈值;至少部分地基于所述距离变化率和所述阈值来影响运动模型。

根据其它示例性实现,提供了一种制品,其中该制品包括存储有计算机可实现指令的非临时性计算机可读介质,其中所述计算机可实现指令可由移动设备的至少一个处理单元来执行,以使用位于特定的环境之中的所述移动设备执行下面的操作:至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定针对具有固定位置的至少一个地面发射机的距离变化率,其中所述测量的相位值和/或所述测量的多普勒值是至少部分地基于在第一时间段期间,从所述至少一个发射机捕获的至少一个信号来确定的;至少部分地基于所述至少一个信号的信号强度来确定阈值;至少部分地基于所述距离变化率和所述阈值来影响运动模型。

附图说明

参照下面的附图来描述非限制性和非详尽的方面,其中除非另外说明,否则贯穿各个附图的相同附图标记指代相同的部件。

图1是根据一种实现,描绘包括移动设备的示例环境的示意性框图,其中该移动设备包括用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响运动模型的装置。

图2是根据一种实现,描绘一种示例性计算平台的某些特征的示意性框图,其中该示例性计算平台用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响运动模型。

图3是根据一种实现,针对不进行运动的移动设备从多个地面发射机所捕获的无线信号的测量的多普勒值,描绘依据载波能量/噪声测量值来绘制一些示例性多普勒测量误差的图。

图4是根据一种实现,描绘移动设备用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响运动模型的示例性处理或方法的某些特征的流程图。

具体实施方式

如本申请所更详细描述的,提供了可以在移动设备中实现的各种示例性方法、装置和制品,用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响一个或多个运动模型等。举例而言,运动模型可以包括滤波器和/或能用于估计该移动设备的状态的其它类似算法,以及这种估计的可能的方差或不确定性。例如,滤波器可以包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器和/或基于下面各项中的一个或多个的某种其它类似滤波器:贝叶斯模型、隐马尔可夫模型等或者其某种组合。

通过初始示例的方式,在某些实现中,位于特定的环境之中的移动设备可以针对从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个无线信号,确定一个或多个距离变化率。这些地面发射机中的每一个可以位于不同的位置。例如,在某些实例中,地面发射机可以包括基站和/或与无线通信系统/网络相关联的其它类似的基于地面的发射机。例如,在某些实例中,地面发射机可以包括无线接入点和/或和/或与无线计算系统/网络相关联的其它类似的基于地面的发射机。

例如,距离变化率可以是至少部分地基于根据在第一时间段期间捕获的信号所确定的测量的相位值和/或测量的多普勒值。例如,距离变化率可以指示移动设备的某种运动,例如,距离变化率可能受到移动设备朝向/离开具有固定位置的地面发射机的方向的运动的影响。因此,例如,在某个时间段期间的距离变化率的某些改变,可以指示移动设备处于运动之中。相反,例如,距离变化率在某个时间段期间的某些其它改变和/或缺失,可以指示移动设备没有运动。

根据本申请的描述的某些方面,例如,移动设备可以确定用于测试或者确定关于移动设备处于或者没有处于运动的可能性的阈值。例如,测试可以是至少部分地基于:一个或多个距离变化率与至少一个阈值的比较。例如,可以至少部分地基于一个或多个捕获的信号的信号强度和/或其它类似测量值,来确定阈值。例如,在某些实现中,阈值可以是至少部分地基于测量的信号与噪声和/或干扰比,比如,当移动设备位于特定的环境的至少一部分之内时,在能够服务该移动设备的蜂窝/AFLT应用(例如,蜂窝网络的AFLT应用)中测量的Ec/Io。

例如,移动设备可以确定一个或多个距离变化率是满足,还是没有满足至少部分地基于一个或多个阈值的一个或多个测试。响应于确定距离变化率满足这些测试,例如,移动设备可以以某种方式来影响运动模型等,以减小至少一个位置不确定性参数和/或其它类似输入,从而指示该移动设备在第一时间段期间很可能没有运动。

相反,在某些示例性实现中,响应于确定距离变化率没有满足这些测试,移动设备可以以某种方式来影响该运动模型等,以增加至少一个位置不确定性参数和/或其它类似输入,从而指示该移动设备在第一时间段期间很可能在运动。

在某些另外的实现中,响应于确定距离变化率满足这些一个或多个测试,可以确定在第一时间段的至少一部分期间,该移动设备的第一估计的速度和/或速率。例如,在某些实例中,移动设备可以至少部分地基于从一个或多个地面发射机捕获的一个或多个信号的一个或多个距离变化率(和/或一个或多个测量的相位值和/或测量的多普勒值),来确定第一估计的速度和/或速率。

在某些另外的示例性实现中,可以例如至少部分地基于第一估计的速度和/或速率,确定在第一时间段之后的一个时间,该移动设备的第二估计的速度和/或速率。例如,可以至少部分地使用用于将第一估计的速度和/或速率传播到后继时间的运动模型(例如,在粒子滤波器中等),来确定在第一时间段之后的一个时间,移动设备的第二估计的速度和/或速率。

根据某些示例性实现,移动设备还可以至少部分地基于该移动设备的第二估计的速度和/或速率,来确定其估计的位置(例如,其在第一时间段之后的一个时间的近似位置)。

根据某些示例性实现,移动设备还可以至少部分地基于该移动设备的第二估计的速度和/或速率,来影响在未来要捕获的一个或多个候选信号的选择(例如,以支持跟踪能力等)。例如,其可以有益于对移动设备正在移动到和/或预期在某个时间点将要到达的区域/地域中的某些特定地面发射机所发射的无线信号进行搜索或者尝试捕获。相反,例如,其可以有益于不再对移动设备正在移动离开和/或预期在某个时间点将要离开的区域/地域中的某些其它地面发射机所发射的无线信号进行搜索或者尝试捕获。

根据某些示例性实现,使用本申请所提供的技术,移动设备可以至少部分地基于测量得到的相位值和/或测量得到的多普勒值,来估计其速度和/或速率,其中该测量的相位值和/或测量的多普勒值是根据从处于不同的固定位置的各个地面发射机所发射的无线信号所获得的。另外,使用本申请所提供的技术,移动设备可以确定能用于测试或者确定该移动站是否正在运动的阈值。例如,可以将阈值测试提供成运动检测器算法等的一部分,其中该运动检测器算法等还可以支持或者能用于速度和/或速率销连接和更新用户运动模型(例如,通过估计的速度和/或速率传播)。

在某些示例性实现中,可以通过确定从具有固定位置的地面发射机(例如,Wi-Fi接入点、蜂窝基站、专用定位信标等)捕获的信号的距离变化率,来检测移动设备的运动。

如本申请所使用的,关于地面发射机的术语“固定位置”旨在指示可以将地面发射机安装在特定的位置一段时间,其中该时间段可以是不定的,和/或与和确定的距离变化率相关联的第一时间段相比,该时间段基本上更长。因此,例如,虽然大部分的地面发射机事实上固定地位于某个本质上永久的位置时,但也可以存在临时地位于一个固定位置达到至少某种延长的时间段(其中,与本申请所提供的和确定的距离变化率相关联的第一时间段相比,该延长的时间段更大)的其它地面发射机。临时位置的地面发射机可以是位于卡车或者其它类似的可移动平台之上的,可以被提供用于向一个或多个通信/计算网络提供临时/另外的通信支持的地面发射机。

例如,可以使用从这些捕获的信号所获得的一个或多个测量的相位值和/或一个或多个测量的多普勒值,来确定距离变化率。应当注意,这些技术并不需要依赖于确定从移动设备到地面发射机的距离(例如,线性距离),而是可以确定和利用距离变化率。例如,在根据测量的多普勒值来测量速度和/或速率的具体实现中,可以根据特定的因素(例如,信号强度和/或接收机噪声的存在),来影响或者改变多普勒测量中的期望误差。根据某些方面,观测到多普勒误差并不显著地受到多径的存在的影响。因此,例如,至少部分地基于一个或多个测量的相位值和/或一个或多个测量的多普勒值的距离变化率,并不如其它技术中所使用的某些测距方法一样,容易受到由于多径的存在而造成的误差的影响。因此,如本申请所进一步详细描述的,假定测量误差的特定统计分布取决于载波能量与噪声比,则可以通过测试或者其它类似算法来确定一个阈值,以便用于按照期望的检测概率/虚警概率水平来实现运动检测性能。例如,该阈值还可以是至少部分地基于其它因素,例如,过去的性能、现有的用户交互,仅仅举出一对例子。

在某些其它示例性实现中,可以使用三边测量和/或其它类似的技术,对针对多个陆地发射机的不同距离变化率进行组合,以估计该移动设备的速度和/或速率。随后,可以向估计的速度和/或速率的幅度应用一个阈值,以确定该移动设备是否可能在运动。在使用测量的相位值和/或测量的多普勒值来测量这些距离变化率的情况下,可以至少部分地基于测量得到的来自这些固定位置地面发射机中的一个或多个的信号的信号强度,来类似地确定阈值。

如本申请所使用的,术语“特定环境”旨在表示移动设备可以穿过和/或在中间四处移动的环境。例如,“用户”(比如,人、动物、机器等)可以携带着移动设备进行运输和/或四处移动。此外,在某些示例性实例中,这种“特定环境”可以表示SPS拒绝环境,其中在该环境下,移动设备不能够捕获适当的SPS信号以用于定位、导航、定时等。例如,在某些SPS拒绝环境中,SPS信号可能被遮挡或者受到位于SPS卫星或其它类似SPS信号发射设备和该移动设备之间的一个或多个物体的干扰。因此,在某些实例中,SPS信号可能受到一个或多个自然和/或人工结构、其它发射和/或接收电子设备、一个或多个植物和/或动物、过往的列车、大气事件、太阳活动的某些结果等的影响。因此,在某些实例中,特定的环境可以包括一个或多个室内空间和/或一个或多个室外空间的全部或者一部分。因此,例如,在某些实例中,特定的环境可以包括:一个建筑物的一层或多层中的全部或一部分,或者可能是多个建筑物的全部或者一部分,其中这些建筑物可以通过用户能通过的一个或多个室内和/或室外路径等进行互连。特定的环境可以包括校园的全部或者一部分、露天购物中心的全部或者一部分、游轮的全部或者一部分、机场的全部或者一部分等,仅仅举出几个例子。

注意力集中到图1,该图是根据某些示例性实现,描绘包括移动设备102的示例环境100的示意性框图,其中该移动设备102包括用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机104捕获的一个或多个无线信号106所确定的一个或多个距离变化率,来影响运动模型的装置110。

如图所示,环境100包括可以有时位于特定的环境103之内的移动设备102。例如,特定环境103可以包括一个或多个自然和/或人工结构的全部或一部分、和/或其某种组合,通常其不应被视作为唯一地表示室外环境。例如,特定的环境103可以包括一个建筑物的全部或者一部分、购物中心的全部或者一部分、机场的全部或者一部分、校园的全部或者一部分和/或互连的建筑/结构群等。

此外,在环境100中还示出了一些示例性地面发射机104,这些地面发射机104中的每一个可以分别位于一个固定的位置105。例如,如图所示,一个或多个地面发射机104可以位于特定的环境103之内,也可以位于特定的环境103之外。在某些示例性实现中,可以将一个或多个地面发射机104提供成一个或多个网络120的一部分。例如,可以将一个或多个地面发射机104提供成蜂窝/AFLT应用122等的一部分。

地面发射机104可以发送无线信号106,当移动设备102在环境100中操作时(具体而言,当移动设备102位于特定的环境103之内时),该移动设备102可以捕获该无线信号106。在某些实例中,随着移动设备102在特定的环境103之内四处移动,对于该移动设备来说有益的是,对于要搜索和/或尝试捕获的一个或多个地面发射机104所发送的一个或多个候选信号进行维持/更新选择。在某些示例性实现中,装置110可以影响候选信号的这种选择。

如下面所进一步详细描述的,在捕获一个或多个无线信号106之后,移动设备102可以获得关于这些无线信号的测量的相位值和/或测量的多普勒值,并使用装置110,至少部分地基于这些值来确定一个或多个相应的距离变化率。

在某些实例中,移动设备102可以通过网络120,与一个或多个其它资源(设备)130进行通信,如通过无线信号121和/或有线信号131所描绘的。在某些实现中,无线信号121和/或有线信号131可以包括能提供单向或者双向通信的一个或多个有线和/或无线通信链路。虽然在环境100中将无线信号106和无线信号121描绘成单独的无线信号,但应当认识到,在某些示例性实现中,无线信号106可以包括无线信号121的全部或者一部分,和/或无线信号121可以包括无线信号106的全部或者一部分。

移动设备102旨在表示能在特定的环境103之中合理地四处移动的任何电子设备。通过非限制性示例的方式,移动设备102可以包括能由人进行携带和/或四处移动的蜂窝电话、智能电话、计算机(例如,诸如膝上型计算机、平板计算机、可穿戴计算机等之类的个人计算机)、导航设备、数字书阅读器、游戏设备、音乐和/或视频播放器设备、照相机、跟踪设备等。在某些其它非限制性示例中,移动设备102可以包括机器、车辆、容器、平台、和/或能由人以某种方式在特定的环境103之内进行直接或者间接地四处移动的某种其它类似物体。

装置110表示诸如硬件、固件、硬件和软件的结合、和/或固件和软件的结合之类的电路、或者可以在移动设备102中提供,以用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机104捕获的一个或多个无线信号所确定的一个或多个距离变化率,来影响移动设备102中的运动模型的其它类似逻辑电路。在某些示例性实现中,装置110可以包括运动模型等的全部或者一部分。在某些其它实现中,装置110可以被配置为:对能够通过移动设备102中的其它逻辑电路来提供的运动模型等的全部或者一部分进行影响。

在某些示例性实现中,移动设备102可以独自地或者选择性地实现成单机设备,可以向用户提供一个或多个感兴趣/使用的能力/服务。在某些示例性实现中,移动设备102可以以某种方式与一个或多个其它设备进行通信,例如,如去往网络120的无线通信链路所描绘的。网络120可以表示移动设备102能与其或者通过其进行通信(例如,通过一个或多个无线装置208(图2))的一个或多个通信和/或计算资源(例如,设备和/或服务)。因此,在某些实例中,移动设备102可以通过网络120,接收(或者发送)数据和/或指令。

在某些示例性实现中,移动设备102可以被启用为接收与一个或多个无线通信网络、定位服务等或者其任意组合相关联的信号,其中这些无线通信网络、定位服务可以与一个或多个地面发射机104和/或网络120相关联。

例如,移动站102可以被启用为(例如,通过一个或多个无线装置208)结合各种无线通信网络来使用,比如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等。本申请的术语“网络”和“系统”可以互换地使用。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络等。CDMA网络可以实现诸如CDMA 2000、宽带CDMA(W-CDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)之类的一种或多种无线接入技术(RAT),仅仅举了几个无线技术的例子。这里,CDMA2000可以包括根据IS-95、IS-2000和IS-856标准实现的技术。TDMA网络可以实现全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)或者某种其它RAT。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了GSM和W-CDMA。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000。3GPP和3GPP2文档是公众可获得的。例如,WLAN可以包括IEEE 802.11x网络,WPAN可以包括蓝牙网络、IEEE 802.15x。无线通信网络可以包括所谓的下一代技术(例如,“4G”),比如,长期演进(LTE)、改进的LTE、WiMAX、超移动宽带(UMB)等。在某些示例性实现中,本申请所提供的技术可以应用于能够从一个或多个地面发射机接收各种无线广播技术(例如,MediaFLO、ISDB-T、DVB-H、DTV等)的移动设备。

接着注意力转到图2,该图是根据某些示例性实现,描绘一种具有计算平台200的形式的示例性移动设备102的某些特征的示意性框图,其中该计算平台200可以用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机104(图1)捕获的一个或多个无线信号106所确定的一个或多个距离变化率218,来影响运动模型232。

如上所述,计算设备200可以包括用于(例如,根据本申请所提供的技术)执行数据处理的一个或多个处理单元202,后者通过一个或多个连接206耦接到存储器204。例如,处理单元202可以用硬件实现,也可以通过硬件和软件的组合来实现。处理单元202可以表示可配置为执行数据计算过程或者处理的至少一部分的一个或多个电路。通过示例性而非限制性的方式,处理单元可以包括一个或多个处理器、控制器、微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列等或者其任意组合。

存储器204可以表示任何数据存储装置。例如,存储器204可以包括主存储器204-1和/或辅存储器204-2。例如,主存储器204-1可以包括随机存取存储器、只读存储器等。虽然在该示例中将主存储器描绘成与处理单元相分离,但应当理解的是,主存储器的全部或者一部分可以提供在处理单元202或者移动设备102中的其它类似电路之内,或者与处理单元202或移动设备102中的其它类似电路同处一地/相耦合。例如,辅存储器204-2可以包括与主存储器和/或一个或多个数据存储设备或系统相同或者相类似类型的存储器,例如,磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、固态存储器件等。在某些实现中,辅存储器可以操作性插入有非临时性计算机可读介质270,或者可配置为耦合到非临时性计算机可读介质270。例如,根据装置110的全部或者一部分(图1)和/或处理400(图4),存储器204和/或计算机可读介质270可以包括与数据处理相关联的指令272,如本申请所提供的。

可以在移动设备102中提供和使用一个或多个无线装置208,以捕获一个或多个无线信号。例如,可以提供一个或多个接收机210,以便从一个或多个地面发射机捕获一个或多个无线信号。在某些示例性实现中,还可以提供一个或多个接收机210,这些接收机210可以用于捕获来自一个或多个非地基发射机(例如,全球定位系统(GNSS)的空间飞行器或者其它类似的基于卫星的定位系统)的无线卫星定位系统(SPS)信号。

如进一步所描绘的,在某些实现中,无线装置208还可以包括一个或多个发射要212。例如,移动设备1022可以使用发射机212与网络120和/或一个或多个其它资源(设备)130(图1)进行通信。

在某些实现中,移动设备102可以包括一个或多个输入/输出单元214。输入/输出单元214可以表示一个或多个用户输入装置、一个或多个用户输出装置、一个或多个有线网络接口、一个或多个传感器等或者其某种组合,这些单元214可以支持能由移动设备102整个地或者部分地进行提供的其它功能。例如,用户输入装置可以包括能用于接收一个或多个用户输入的各种按键、开关、触摸板、跟踪球、操作杆、触摸屏、麦克风、照相机等。例如,用户输出设备可以包括:在为用户产生视觉输出、音频输出和/或触觉输出时使用的各种设备。例如,有线网络接口可以包括接口逻辑和一个或多个端口,移动设备102可以通过这些接口逻辑和端口,经由电缆或光纤指示链路,与一个或多个其它设备进行互连。例如,传感器可以包括一个或多个惯性传感器(例如,加速计、陀螺仪等)、一个或多个环境传感器(例如,气压计、温度计、光传感器、声音变换器、应变计等)等或者其某种组合。

例如,处理单元202和/或指令272可以提供能有时存储在存储器204中的一个或多个信号,或者与所述一个或多个信号相关联,例如:与装置110有关的指令和/或编码的数据、一个或多个距离变化率218、一个或多个测量的相位值220、一个或多个测量的多普勒值222、第一时间段224、一个或多个阈值226、一个或多个测量的信号强度228(例如,一个或多个测量的Ec/Io值等)、一个或多个测试230、一个或多个运动模型232、一个或多个位置不确定性参数234、第一估计的速度和/或速率236、第二估计的速度和/或速率238、在第一时间段之后的一个时间240、一个或多个滤波器242(例如,粒子滤波器等)、估计的位置244和/或其它类似的估计的位置、一个或多个候选信号的一个或多个选择246、跟踪能力250等或者其某种组合。

例如,距离变化率218可以指示:针对在两个或更多时间点(例如,在第一时间段期间)捕获的一个或多个无线信号的一个或多个测量的相位值220和/或一个或多个测量的多普勒值222的改变或者缺失。例如,测量的相位值220可以表示在一个特定的时间点捕获的(例如,在第一时间段期间采样的)无线信号的测量的相位。根据某些示例性实现,测量的相位值220可以表示所测量的地面发射机发送的导频和/或其它类似无线信号的相位。例如,在某些实现中,测量的相位值220可以是基于所测量的地面发射机所发送的AFLT信号的相位。类似地,例如,测量的多普勒值222可以表示在一个特定的时间点捕获的(例如,在第一时间段期间采样的)无线信号的测量的多普勒。根据某些示例性实现,测量的多普勒值222可以表示地面发射机发送的导频和/或其它类似无线信号的频率和/或中心频率。例如,在某些实现中,测量的多普勒值222可以是基于所测量的地面发射机所发送的AFLT信号的频率。

例如,第一时间段224可以表示一个连续时间段或者两个或更多非连续时间段,在其期间,可以对一个或多个捕获的信号捕获一次或多次,据此可以获得一个或多个测量的相位值220和/或一个或多个测量的多普勒值222。可以至少部分地基于一个或多个测量的相位值220和/或一个或多个测量的多普勒值222,来确定用于第一时间段224的全部或者一部分的一个或多个距离变化率218。此外,还可以至少部分地基于一个或多个信号强度值等,来确定阈值226,其中所述一个或多个信号强度值是根据在第一时间段224期间的某个时间点所捕获的一个或多个无线信号来获得的。例如,可以将阈值226与一个或多个距离变化率218进行比较,例如,作为一个或多个测试230的一部分。

例如,可以至少部分地基于测试230的结果,以某种方式来影响一个或多个运动模型232,这是由于这些结果可以指示该移动设备102在第一时间段224的全部或者一部分期间,很可能在运动中或者很可能不在运动中。例如,在某些实现中,响应于至少部分地基于阈值226确定距离变化率218不满足测试230,可以以某种方式来影响运动模型,以减小至少一个位置不确定性参数234,以便指示该移动设备102在第一时间段224的全部或者一部分期间,很可能不在运动中。这里,例如,可以考虑位置不确定性参数234或者将位置不确定性参数234输入到在运动模型232中提供的一个或多个滤波器242(例如,粒子滤波器等)。相反,响应于确定距离变化率218满足该测试230,可以以某种方式来影响该运动模型232,以增加至少一个位置不确定性参数,以便指示该移动设备102在第一时间段224的全部或者一部分期间,很可能在运动。

在其它示例性实现中,响应于确定距离变化率218满足测试230,可以确定移动设备102的第一估计的速度和/或速率236。因此,第一估计的速度和/或速率236可以指示移动设备102在第一时间段224中的一部分(一个或多个时间点)期间的估计的速度和/或速率,如可以至少部分地基于一个或多个适用的测量的相位值220、一个或多个适用的测量的多普勒值222、一个或多个适用的距离变化率218等或者其某种组合所确定的。

根据某些示例性实现,可以提供滤波器242等以便传播第一估计的速度和/或速率236,从而确定在第一时间段224之后的某个时间点240的第二估计的速度和/或速率238。例如,滤波器242可以包括粒子滤波器,可以将第一估计的速度和/或速率236传播成确定第二估计的速度和/或速率238的一个粒子。

此外,根据某些示例性实现,移动设备102可以至少部分地基于第二估计的速度和/或速率238,来确定在第一时间段224之后的某个时间的其估计的位置244。例如,估计的位置244可以指示特定的环境103和/或环境100中的移动设备102的估计的位置(图1)。

应当理解的是,存在可以识别移动设备102和/或地面发射机104的位置的多种方式。例如,可以使用各种公知的坐标系统,来相关诸如移动设备102和地面发射机104等之类的各种物体之间的相对位置。

例如,一个或多个候选信号的选择246可以指示:移动设备102可以尝试捕获或者相反地不尝试捕获的一个或多个无线信号和/或相应的地面发射机。例如,在基于下面各种因素中的一种或多种的条件之下,可以对选择246进行影响:第一估计的速度和/或速率236、第二估计的速度和/或速率238、估计的位置244等或者其组合,这些因素可以指示和/或涉及该移动设备102在第一时间段224的全部或一部分期间在运动或者没有在运动的确定。例如,选择246可以是基于历书和/或其它类似网络资源信息(没有示出),这些信息可以例如通过一个或多个其它资源(设备)130、网络120(图1)等来获得。

例如,跟踪能力250可以表示能够至少部分地基于一个或多个捕获的无线信号106,例如关于某种其它物体、某种坐标系统、某种电子地图(没有示出)等或者其某种组合,来跟踪和/或辅助确定估计移动设备102的位置/定位的逻辑。举例而言,跟踪能力250可以获得和/或辅助确定下面各项中的一项或多项:第一估计的速度和/或速率236、第二估计的速度和/或速率238、估计的位置244等或者其组合。在某些示例性实现中,跟踪能力250可以是能够支持各种类型的基于位置的服务、SPS等的定位功能(没有示出)的一部分。在某些实现中,跟踪能力250可以支持:通过一个或多个用户输出装置来向用户提供信息,和/或通过一个或多个用户输入装置来获得用户输入。

虽然没有示出,但应当理解的是,移动设备102可以包括图2中没有示出的其它组件。例如,移动设备102可以包括电源(例如,电池等)和配电系统(例如,导线、电路等)。

接着注意力转到图3,该图是根据某些示例性实现,针对不进行运动的移动设备从多个地面发射机所捕获的无线信号的测量的多普勒值,描绘依据载波能量/噪声测量值来绘制一些示例性多普勒测量误差的图300的图形。

具体而言,示例图300针对蜂窝/AFLT应用中的导频信号,示出了水平轴上的多普勒测量误差(m/s)对比测量的载波能量/噪声(Ec/Io)测量值的分布。通过示例图300可以观察到,多普勒测量误差通常非常小,其随着Ec/Io减小而增加。此外,可以观察到,多普勒测量误差并不明显地受到多径的存在的影响。因此,例如,至少部分地基于示例图300等的基础数据,并且假定取决于Ec/Io的测量误差的具体统计分布,可以确定能用于按照期望的检测概率/虚警概率来提供运动检测性能(例如,通过测试230)的阈值226。在某些另外的示例性实现中,还可以至少部分地基于其它因素(例如,过去的性能、现有的用户交互等或者其某种组合),以某种方式来确定和/或影响阈值226。

在某些示例性实现中,为了移动台将多普勒测量值使用成移动运动的指示符,发射的载波呈现某种特定水平的准确性和稳定性是有益的。通常,设计蜂窝基站和/或其它类似的发射设备(例如,如本领域所公知的)来满足关于发射频率的准确性的特定操作要求。由于该蜂窝基站可以是静止的,并且发送非常准确的频率,因此移动设备(例如,假定补偿了本地振荡器误差等)可以测量所接收信号的多普勒偏移,以及由于该移动设备自身的运动或者不运动而造成的多普勒的直接测量值。相比而言,如果在基站发射频率中存在很大的误差(或者很大的残留LO误差),那么当测量接收的多普勒时,移动设备可能测出很大的多普勒值(例如,测量发射频率和/或LO频率误差等),并且不准确地推断该移动设备在运动(事实上,该移动设备是静止的)。由于蜂窝基站和/或其它类似的发射设备可能具有非常准确的发射频率,并且通常是静止的,因此可以依赖于相应的多普勒测量值来指示移动设备的运动或者不运动。此外,各种已知的技术都可用于在与这些蜂窝基站等进行操作的移动设备中,提供LO误差的补偿。应当注意的是,在撰写本申请时,在某些实例中,被提供用于某些类型的通信系统(例如,WLAN、WiFi等)的至少一些发射设备,可能不能提供足够准确和稳定的发射载波,使得本申请提供的某些技术不能可靠地确定移动设备的运动或者不运动。但是,应当相信,这些发射设备的未来部署将提供足够准确和稳定的发射载波,以使本申请提供的技术的大部分(即使不是全部)能够可靠地确定关于移动设备的运动或者不运动。例如,预期在WLAN等中提供的接入点等可以是时间同步的。因此,使用这些时间同步的发射设备,可以准确地设置发射频率,这是由于可以充分利用与支持准确的时间同步所使用的相同或者相类似的方案,来使发射频率准确地同步。

接着注意力转到图4,该图是根据某些实现,描绘移动设备102用于至少部分地基于针对从一个或多个地面发射机104捕获的一个或多个无线信号106所确定的一个或多个距离变化率218,来影响运动模型232的示例性处理或方法400的某些特征的流程图。例如,方法400可以用于位于特定的环境103之中的移动设备。

在示例框402处,可以至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定针对至少一个地面发射机的距离变化率,其中所述测量的相位值和/或所述测量的多普勒值是至少部分地基于(例如,在第一时间段期间的一个或多个时间点)从该地面发射机捕获的至少一个信号来确定的。

在示例框404处,可以至少部分地基于所捕获的信号的信号强度,来确定阈值。如先前所提及的,在某些示例性实现中,可以在确定阈值时,考虑其它的因素。

在示例框405处,可以至少部分地基于所述距离变化率和所述阈值,来影响运动模型。举例而言,在示例框406处,可以至少部分地基于阈值来确定距离变化率是否满足测试,在示例框408处,响应于确定满足该测试,可以以某种方式来影响运动模型,以减小至少一个位置不确定性参数,以便指示该移动设备在第一时间段的至少一部分期间很可能不在运动中。在示例框410处,响应于确定不满足该测试,可以以某种方式来影响运动模型,以增加至少一个位置不确定性参数,以便指示该移动设备在第一时间段的全部或一部分期间很可能在运动。在示例框412处,响应于确定不满足该测试,可以至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,确定在第一时间段的至少一部分期间,该移动设备的第一估计的速度和/或速率。例如,在方框414处,可以至少部分地基于从多个地面发射机所捕获的多个信号的多个测量的相位值和/或测量的多普勒值,来确定第一估计的速度和/或速率。另外,在方框416处,可以至少部分地基于第一估计的速度和/或速率,确定在第一时间段之后的一个时间,该移动设备的第二估计的速度和/或速率(例如,使用滤波器将第一估计的速度和/或速率传播到该后继时间)。在示例框418处,可以至少部分地基于该移动设备的第二估计的速度和/或速率,确定在第一时间段之后的一个时间,该移动设备的估计的位置。在示例框420处,可以以某种方式来影响针对可能的捕获而对候选地面发射机/信号的选择,以支持跟踪能力。例如,可以影响候选地面发射机/信号的选择,以便包括移动设备呈现为朝着其移动的地面发射机,以及已经位于期望的距离之内或者不久将处于该期望的距离之内的地面发射机,和/或对于该移动设备呈现为正在离开的地面发射机、以及将处于期望的距离之外或者不久将处于该期望的距离之外的地面发射机进行删除。

在某些示例性实现中,可以实现本申请所提供的某些技术,以利用距离变化率估计量来影响移动设备中的一个或多个处理。例如,可以至少部分地基于使用距离变化率所确定的位置不确定性参数,来影响运动模型。例如,该位置不确定性参数可以指示移动设备的位置在一个时间段期间发生改变的可能性。在其它实例中,可以例如至少部分地基于测量的相位值和/或测量的多普勒值,来确定在一个时间段期间,移动设备的估计的速度和/或速率。因此,在某些实现中,可以至少部分地基于运动模型、和/或可能的距离变化率或者基于其的一个或多个测试的结果、和/或估计的速度和/或速率,以某种方式来影响移动设备的至少一种定位能力。一种潜在的利益可以是:对于与定位能力相关联的处理的全部或者一部分进行影响,以节省该移动设备上的计算和/或功率资源。

在某些示例性实现中,可以实现本申请所提供的技术,使得可以通过首先估计速度估计量,随后估计速率估计量,来提供某些检测的运动估计量,提供某些检测的运动估计量,这是由于速度是表示速度和方向的速率向量的幅度。如本申请所提供的,可以使用多普勒和载波相位数据来提供沿着无线信号到达的路径的距离变化率数据。例如,假定发射机位置已知,并且这些信号沿着与发射机的视线到达,则该信息可以用于速度和/或速率确定。在多径环境中,这些距离变化率观测值可以给出关于速度的某种信息(例如,实际速度<=最大观测的距离变化率),但是,实际速度是未知的,方向是未知的。在这些情况下,可以获得粗略的速度估计量,但不具有方向估计量,因此不具有速率估计量。因此,在某些实例中,可以存在来自于这些距离变化率数据的不同级别或层级的估计量。例如,第一级的信息可以包括可能性确定等,通过该信息,可以认为移动设备(例如,根据运动模型)处于静止状态或者非静止状态。在某些示例性实例中,静止状态可以包括静止状态,例如,如从位于稳定物体(例如,课桌或桌子)之上的移动设备所获得的状态。但是,在某些其它示例性实例中,静止状态可以包括几乎静止状态,例如,如从位于个人的衣服的口袋或者公文包之中的移动设备所获得的状态(当该个人静止地站立或者坐在椅子上时)。第二级的信息可以包括速度估计量,相对于第一级的信息,第二级的信息应当是一种增加。第三级的信息可以包括速率估计量,该信息应当是第一和第二级的信息的增加。考虑到这一点,在某些示例性实现中,移动设备可以基于基本平稳与非平稳特征,影响(例如,改进、选择等)一个或多个运动模型(例如,影响静态模型或动态模型),或者基于速度估计量进行进一步精练(例如,影响静态、动态_1、动态_2、…、动态_N模型)。

在某些实例中,除了影响运动模型(其可以在定位能力等中使用)之外,一种或多种位置不确定性参数和/或其它信息(例如,来自于上面所描述的层级的信息)等,可以用于影响移动设备的定位能力和/或其它处理的全部或一部分。因此,例如,如果认为移动设备是静止的,则可以使用该信息来减少定位尝试的频率,或者不确定地推迟定位尝试以节省功率。相反,如果认为移动设备是非静止的(例如,在移动或者已移动走),则维持或者可能地增加定位尝试的速率等是有益的。例如,在具有速度估计量的情况下,移动设备可以根据速度来调整定位尝试的速率(例如,对应于慢速的慢固定速率、对应于中速的中等固定速率、对应于高速的高固定速率)。应当存在下面的从属权利要求:部分地基于运动检测参数和/或速度来确定固定尝试的速率,转而,运动检测参数和/或速度是基于距离变化率数据来确定的。

贯穿本说明书对于“一个示例”、“某个示例”、“某些示例”或者“示例性实现”的引用,意味着结合该特征和/或示例所描述的特定特征、结构或者特性,可以包括在本发明的至少一个特征和/或示例之中。因此,在贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个示例中”、“在某个示例中”、“在某些示例中”或者“在某些实现中”或者其它类似短语,并不是必须地全部指代相同的特征、示例和/或限制。此外,可以将这些特定的特征、结构或者特性组合在一个或多个示例和/或特征之中。

本申请所描述的方法可以根据依赖于具体的特征和/或示例的应用,通过多种方式来实现。例如,这些方法可以用硬件、固件和/或其组合,以及软件来实现。例如,在硬件实现中,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、用于执行本申请所描述的功能的其它设备单元和/或其组合之中。

在前述的具体实施方式中,为了对本发明有一个透彻理解,对众多特定细节进行了描述。但是,本领域普通技术人员应当理解的是,可以在不使用这些特定细节的情况下实现本发明。在其它实例中,为了避免造成本发明的模糊,没有详细描述本领域任何普通技术人员已知的方法和装置。

通过对二进制数字电子信号进行操作的算法或符号表示,给出了前述具体实施方式的某些部分,其中这些算法或符号表示存储在特定的装置或者特殊用途计算设备或平台之中。在该特定说明的背景之下,术语特定装置等包括通用计算机,一旦该通用计算机被编程为根据程序软件中的指令来执行特定的功能。算法描述或者符号表示是信号处理或者相关领域的普通技术人员为了将它们工作的实质传送给该领域的其它技术人员所使用的技术的例子。这里,将算法(并且通常)视作为导致期望的结果的一组自包含的操作序列或者类似信号处理。在该背景下,运算或者处理涉及物理量的物理操作。一般情况下(但不是必须的),这些量可以采用电信号或者磁信号的形式,其能够被存储、传输、组合、比较或者操作成表示信息的电信号。主要为了通用的缘故,将这些信号称为比特、数据、值、元素、符号、字符、项、数量、数字、信息等,证明是方便的。但是,应当理解的是,所有这些术语或者类似的术语都与适当的物理量相关联,并且仅仅只是便利的标记。如通过下面的讨论所显而易见的,除非另外明确地说明,否则应当理解的是,贯穿本说明书使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“获得”、“识别”、“应用”等之类的术语,指代特定装置(例如,特殊用途计算机或者类似的特殊用途电子计算设备)的动作或者处理。因此,在该说明书的背景之下,特殊用途计算机或者类似的特殊用途电子计算设备能够操作或者变换信号,其中信号通常表示成该特殊用途计算机或者类似的特殊用途电子计算设备的存储器、寄存器、或者其它信息存储设备、传输设备或显示设备中的物理电子量或者磁量。在该特定的专利申请的背景下,术语“特定的装置”可以包括通用计算机,一旦其被编程为根据程序软件中的指令来执行特定的功能。

如本申请所使用的术语“和”、“或”和“和/或”可以包括多种含义,此外,其还期望至少部分地根据使用这些术语的上下文进行扩展。一般情况下,如果使用“或”来关联诸如A、B或C之类的列表,则其旨在意味着A、B和C(这里,以包容性的意义进行使用),以及A、B或C(这里,以排外性的意义进行使用)。此外,如本申请所使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的任何特征、结构或特性,也可以用于描述多个特征、结构或特性,或者特征、结构或特性的某种其它组合。但是,应当注意的是,这只是一种示例性例子,本发明并不受到该示例的限制。

虽然描绘和描述了目前视作为示例特征的内容,但本领域普通技术人员应当理解的是,在不脱离本发明的基础上,可以做出各种其它修改,可以用等同物进行替代。另外,在不脱离本申请所描述的中心概念的基础上,可以做出多种修改,以便根据具体的情形来调整本发明的内容。

因此,本发明并不旨在限于所公开的特定示例,而是本发明还包括落入所附权利要求书的保护范围之内的所有方面以及其等同物。

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