用於確定行動裝置位置的方法和設備的製作方法

2023-06-15 13:22:26 3

專利名稱：用於確定行動裝置位置的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及信息服務領域，具體地，本發明的實施方式涉及ー種用於確定行動裝置位置的方法和設備。
背景技術：
目前，在信息服務領域出現了多種基於位置的服務(LBS)。這些服務是利用行動裝置地理位置的信息和娛樂服務。行動裝置(具有用以支持LBS的軟硬體)可以通過移動網 絡訪問這些服務，以便在多種場景中進行使用。例如，行動裝置的用戶可以向服務詢問最近的商家或服務，諸如ATM機或餐館；在行動裝置顯示的地圖上定位好友；接收諸如某地出現交通擁堵的警示等等。

發明內容
在本上下文中，本發明的目的包括提供一種能夠降低行動裝置功耗並能夠提供高精度位置估計的、用於確定行動裝置位置的方法和設備。根據本發明ー個方面的某些實施方式，提供了一種用於確定行動裝置位置的方法，例如可以包括接收來自相鄰行動裝置的位置消息，該位置消息包括相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號計算得到的該相鄰行動裝置的當前時刻位置；以及基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置、存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計該行動裝置的當前時刻位置。根據本發明另ー個方面的某些實施方式，提供了一種用於確定行動裝置位置的設備，例如可以包括位置消息接收裝置，配置用於接收來自相鄰行動裝置的位置消息，該位置消息包括相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號計算得到的當前時刻位置；以及位置估計裝置，配置用於基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置、存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計該行動裝置的當前時刻位置。本發明示例性實施方式提供的示例性解決方案至少可以帶來如下顯著的技術效果之一:I.行動裝置因不需頻繁進行高功耗的基於衛星信號的定位過程而節約了功耗。2.由於近程通信支持的通信距離較近(一般小於10米)，行動裝置的位置估計精度也能夠得到保證。


通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本發明示例性實施方式的上述以及其他目的、特徵和優點將變得易於理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發明的若干實施方式，其中圖I示意性示出了根據本發明示例性實施方式的應用環境；圖2示意性示出了根據本發明示例性實施方式的、用於確定行動裝置位置的方法流程圖；圖3示意性示出了根據本發明示例性實施方式的、行動裝置存儲的時間位置序列；圖4示意性示出了根據本發明示例性實施方式的、用於確定行動裝置位置的設備框圖；以及圖5示意性示出了將從本發明示例性實施方式中受益並且可以是本發明示例性實施方式示例裝置的行動裝置的框圖。在附圖中，相同或對應的標號表不相同或對應的部分。
具體實施例方式下面將參考若干示例性實施方式來描述本發明的原理和精神。應當理解，給出這些實施方式僅僅是為了使本領域技術人員能夠更好地理解進而實現本發明，而並非以任何方式限制本發明的範圍。根據本發明的實施方式，提出了一種用於確定行動裝置的方法和設備。在本文中，需要理解的是，所涉及的「位置」均為地圖上的坐標配對(例如，X坐標和y坐標的配對)；所涉及的位移、速度等均為矢量，即，既包括大小，又包括方向；所涉及的単位mW表示毫瓦，dBm表示分貝毫瓦；以及所涉及的各種消息例如可以按照現有的(諸如，藍牙、WiFi等)或將來開發的各種近程通信格式、乃至諸行動裝置為了進行通信而專門協商而得的格式。不同的消息格式和傳送方法不構成對本發明的限制。此外，任何命名都僅用於區分，以便於描述，而不具有任何限制含義。下面參考本發明的若干代表性實施方式，詳細闡釋本發明的原理和精神。發明概述如上文所述，基於位置的服務因其便利性和娛樂性變得十分流行。然而，本發明人發現，通常這種基於位置的服務(例如，GeoLife>Micro-Blog> TrafficSense和PotholePatrol)需要行動裝置定期地(例如，5秒)利用其定位裝置(例如，GPS模塊)從衛星接收信號以便計算其當前位置，由此會帶來行動裝置不可接受的高功耗。這種高功耗可以使手機電池的待機時間顯著降低。行動裝置的用戶會因此而降低體驗。如果要改進現有技術中的此問題，將面臨至少兩個關鍵的挑戰。第一，如何降低定位服務的功耗。第二，如何確保定位精度(如所知，例如GPS的定位距離< 10米)。為此，本發明人發現I.例如藍牙、WiFi等近程通信的覆蓋範圍是可接受的。例如，在藍牙技術的最大允許功率為2. 5mff(4dBm)等級下，其覆蓋範圍約為10米；2.與例如GPS相比，其功耗顯著降低；3.在現實生活中，行動裝置的個人區域網(PAN)區域(例如，由藍牙、WiFi等所提供)中幾乎總是存在支持定位功能和近程通信機制的多個行動裝置；4.出於節約電池壽命的原因，這些行動裝置的用戶希望與他人的行動裝置共享定位服務所需的位置；以及5.降低定位服務所需位置的計算頻繁程度將有效地降低功耗。鑑於上述發現，本發明人設計了一種用於確定行動裝置位置的方法和設備，其核心思想概述如下在PAN區域中的眾多行動裝置中的某個行動裝置利用接收的衛星信號計算得到準確的位置之後，其可以利用低功耗的近程通信機制將該位置與其他行動裝置進行共享。由此，其他行動裝置便不需要通過從衛星接收的信號計算自己的位置。取而代之地，這些行動裝置可以利用在其周圍(例如，約10米之內)該行動裝置的準確位置來估計自己的位置，從而降低了利用從衛星接收的信號計算定位服務所需位置的頻繁程度。例如，假設行動裝置M的PAN區域內存在9個類似的行動裝置。如果在現有技術中行動裝置M需要每隔5秒利用衛星信號計算一次位置，那麼在應用了本發明的技術方案之後，其最長只需每隔50秒利用衛星信號計算一次位置(可以理解，在這些行動裝置之間的位置關係保持相對穩定的情況下，最長時間間隔可達50秒。而在這些行動裝置會因其動 態性隨機加入或離開當前的行動裝置群組的情況下，可為此時間間隔増加一個小於I的調整因子，例如0. 5。由此，行動裝置M例如需要每隔50*0. 5 = 25秒利用衛星信號計算一次位置)，從而降低了利用從衛星接收的信號計算定位服務所需位置的頻繁程度。這樣，行動裝置因不需頻繁進行高功耗的基於衛星信號的定位過程而節約了功耗。並且，由於近程通信支持的通信距離較近(一般, ,,表示，其中LM(TM,k)是行動裝置M在時間TM,k(k = 1，2，. . .，n)通過從衛星接收信號計算出的準確位置(圖3中用豎線示出)，k表示接收衛星信號的時刻是第k個時間間隔。根據本發明的示例性實施方式，行動裝置(例如，行動裝置M)還為相鄰行動裝置(例如，行動裝置P)維持其通過從衛星接收信號計算位置的時間位置序列，例如用，, , 表示，其中 LP(TP,k)是行動裝置 P 在時間 TP ,k(k = 1,2,...，n)通過從衛星接收信號計算出的準確位置(圖3中用實心圓點示出)，k表示接收衛星信號的時刻是第k個時間間隔。可以理解，根據本發明示例性實施方式，每個行動裝置在計算得到準確位置之後，都會通過近程通信機制向位於其PAN區域內的其他行動裝置發送包括該準確位置的位置消息。由此，接收到該位置消息的其他行動裝置便能在存儲器中為該行動裝置存儲其時間位置序列。並且，從圖3可見，行動裝置M的第n+1個時間間隔在相鄰行動裝置P的第n+1個時間間隔之前，即，先由行動裝置M接收衛星信號並計算位置，之後才由行動裝置P接收衛星信號並計算位置。需要注意的是，例如行動裝置M所保持的、關於其自身通過衛星信號計算得到的位置序列(即，時間位置序列)的長度與從相鄰行動裝置P接收的位置序列(即，時間位置序列)的長度可以無關。兩個序列的長度可以是不相等的，所以其下標n在各個序列中也是不同的。本領域技術人員還可以理解，該位置消息可以是能夠攜帶行動裝置準確位置的任何現有的或為實現本發明的實施方式專門設計的消息。不同的消息格式和傳送方式不構成對本發明的限制。根據本發明的示例性實施方式，該方法S20例如可以進一歩包括基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置、存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計行動裝置的當前時刻位置(步驟S203)。具體地，如圖I和圖3所示，行動裝置M基於存儲的行動裝置M的歷史時刻位置(例如，圖3所示的ELM(TP,n)，即估計的位置)、存儲的相鄰行動裝置P的歷史時刻位置(例如，圖3所示的LP(TP,n))以及所接收的相鄰行動裝置P的當前時刻位置(例如，圖3所示的LP(TP,n+1))，估計行動裝置M的當前時刻位置(例如，圖3所示的ELm(Tp,n+1))。接下來，進ー步描述確定行動裝置M的當前時刻位置所涉及的更詳細過程。可以理解，如果能夠確定行動裝置M和行動裝置P在當前時刻的相對位移，則通過在行動裝置P當前準確位置的基礎上加上該相對位移，便能夠較準確地確定行動裝置M在當前時刻的位置。當然，本領域技術人員可以理解，這種方式僅是示例，本發明並不限於此。能夠利用行動裝置的歷史時刻位置、相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及相鄰行動裝置的當前時刻位置來估計行動裝置的當前時刻位置的任何方式都可以用於本發明。據此分析，根據本發明示例性實施方式，步驟S203例如可以包括獲取行動裝置M與相鄰行動裝置P在當前時刻的相對位移；以及計算所接收的相鄰行動裝置P的當前時刻位置與當前時刻的相對位移之和，以作為行動裝置M的當前時刻位置。用公式表示即為，EL1mU) = LP(t)+D(M- > P)。其中，EL1Jt)表示行動裝置M在t時刻的估計位置(由於下文還將描述行動裝置M利用自己的軌跡估計出t時刻的位置(用EL2M(t)表示)，所以此處用EL1mU)來表示行動裝置M利用相鄰行動裝置P的軌跡估計出的t時刻位置。可以理解，此處的標號I和2僅用於區分，而不會對本發明產生任何限制)，Lp (t)表示行動裝置P在t時刻的準確位置，而D (M- > P)表示行動裝置M與行動裝置P在t時刻的相對位移。下面，結合具體示例，詳細描述行動裝置之間當前時刻相對位移的獲取過程。假設相對位移不變本發明人發現，如果行動裝置M和行動裝置P在一段時間內的相對位移都不會發生變化，並且能夠確定行動裝置M和行動裝置P在某個或某些歷史時刻的相對位移，那麼某個或某些歷史時刻的相對位移便可用作兩個行動裝置之間的當前時刻相對位移。換言之，在行動裝置P當前時刻的準確位置上加上該某個或某些歷史時刻的相對位移，便可較準確地估計出行動裝置M當前時刻的位置。 可以理解，例如在行動裝置M和行動裝置P的用戶均處於移動的固定空間(例如，在用戶乘坐擁擠的地鐵的ー情況下)，在較長一段時間內二人的相對位移幾乎不變。在這種場景下，可以應用這種假設相對位移不變的實施方式。具體到行動裝置M而言，其可以通過對存儲的行動裝置M的時間位置序列與相鄰行動裝置P的時間位置序列進行比較來查看二者是否保持相對位移不變。據此分析可知，根據本發明的示例性實施方式，所述獲取步驟例如可以包括基於存儲的行動裝置M的歷史時刻位置(例如，圖3所示的ELm(Tp,n))和存儲的相鄰行動裝置P的歷史時刻位置(例如，圖3所示的LP(TP,n))，計算行動裝置M與相鄰行動裝置P在相同歷史時刻的相對位移(即，D(M- > P，TP,n))，以作為二者之間當前時刻的相對位移(D(M- >P，Tp,n+1))。其中，D(M- > P，Tp,n) = ELm(Tp,n)-Lp(TP,n)，即，在相鄰行動裝置 P 的第 n 個時間間隔處，行動裝置M相對於相鄰行動裝置P而言的相對位移。根據本發明的另ー些示例性實施方式，所述獲取步驟例如可以包括基於存儲的行動裝置M的歷史時刻位置(例如，圖3所示的LM(TP, n)以及LM(TM,n)等等)和存儲的相鄰行動裝置P的歷史時刻位置(例如，圖3所示的Lp (Tp, n)和圖3未示出的ELP(TM, n)等)，計算行動裝置M與相鄰行動裝置P在多個相同歷史時刻的相對位移(例如，D(M- > P，Tp, )、D(M- > P，Tm, n)等等)；以及計算所述多個相同歷史時刻的相對位移的平均值(例如，[D(M- > P，TP,n)+D(M- > P，TM,n)]/2)，以作為二者之間當前時刻的相對位移(D(M_ > P，Tp,n+1))。可以理解，歷史時刻的某些位置本身可能是估計值，所以，在一個實施方式中，在計算相對位移的時候引入ー些歷史的誤差。計算多個歷史時刻相對位移的平均值的優勢在於這樣能夠減少誤差，從而能夠提高歷史時刻相對位移的確定精度。根據本發明的另ー些示例性實施方式，在採用多個位置估計值後，行動裝置M在接收到相鄰行動裝置P在某個時刻的準確位置後，可以立刻通過從衛星接收信號來計算自身的準確位置。在以後的位置估計計算中，這兩個準確位置之間的差值便可用作二者當前時刻相對位移，由此更加提高了歷史時刻相對位移的確定精度。假設相対速度不變本發明人發現，如果行動裝置M和行動裝置P在一段時間內的相対速度都不會發生變化，並且能夠確定行動裝置M和行動裝置P在某個歷史時刻的相対速度，那麼某個歷史時刻的相對位移便可用作基數，在其基礎上增加兩個行動裝置在該歷史時刻與當前時刻的時間差之間增大的相對位移，便可以得到二者之間的當前時刻相對位移。換言之，在行動裝置P當前時刻的準確位置上加上該某個歷史時刻的相對位移與二者隨著時間的流逝増大的相對位移，便可較準確地估計出行動裝置M當前時刻的位置。具體到行動裝置M而言，其可以分別通過存儲的行動裝置M的時間位置序列與相鄰行動裝置P的時間位置序列求得二者在各個歷史時刻的速度，並對相対速度進行比較來查看二者是否保持相対速度不變。據此分析可知，根據本發明的示例性實施方式，所述獲取步驟例如可以包括基於存儲的行動裝置M的歷史時刻位置(例如，圖3所示的ELm(Tp,n))和存儲的相鄰行動裝置P的歷史時刻位置(例如，圖3所示的LP(TP,n))，計算行動裝置M與相鄰行動裝置P在相同歷史時刻的相對位移(即，D(M- > P，Tp, n));計算行動裝置M和相鄰行動裝置P的相対速度(V(M- > P))與當前時刻和相同歷史時刻之間差值(A t = TP,n+「TP,n)的乘積；以及計算相 同歷史時刻的相對位移(D(M->P，TP,n))與該乘積(V(M->P)*At)之和，以作為二者之間當前時刻的相對位移(D(M->P，TP,n+1))。即，D(M->P，TP,n+1) =D(M->P，TP,n)+V(M->P)* At。根據本發明的示例性實施方式，該歷史時刻優選地是相鄰行動裝置P上一次利用從衛星接收的信號計算得到位置的時刻(例如，圖3所示的Tp,n)。從上述描述可知，在假定相対速度不變這種情況下，需要得到行動裝置M和相鄰行動裝置P在歷史時刻的相対速度。根據本發明的示例性實施方式，該相對速度可以通過下述步驟得到分別基於行動裝置M和相鄰行動裝置P各自的歷史時刻位置之間的位移(例如，Lm (TM,n+1)-ELm (Tpjn)；ELp (T M,n+1)-Lp (Tpjn))與歷史時刻之間的時間差(例如，TM,n+1-TP,n)，計算行動裝置M和相鄰行動裝置 P 各自的速度(VM = [Lm (TM,n+1) -Lm (Tpjn) ] / [TM,n+「TP,n] ；VP = [ELp (TM,n+1) -Lp (TP,n) ] /[Tm, n+1-TP, J);以及計算行動裝置M的速度與相鄰行動裝置P的速度之間的差值，以作為相對速度(V(M- > P) = Vm-Vp)。當然，本領域技術人員可以理解，還可以計算多個時段的平均速度以作為速度值，這樣能夠帶來更精確的位置估計效果。位置校正從圖3可見，行動裝置M同樣存儲自己的時間位置序列。可以理解，行動裝置M也可以基於自己的歷史軌跡估計自己在TP,n+1時刻的位置。根據本發明的示例性實施方式，此估計例如可以包括計算以下二者之和行動裝置M上一次利用從衛星接收的信號計算得到的位置(LM(TM,n+1));以及行動裝置M的速度(Vm)和行動裝置M上一次利用從衛星接收的信號計算得到位置的時刻與當前時刻之間差值(TP,n+1_TM,n+1)的乘積。即，在上一歷史時刻位置的基礎上，加上在At時間內走過的位移，便估計出行動裝置M當前時刻的位置(在此示例中，用EL2m (Tp,n+1)表示)。用公式表示即為，EL M (Tp, n+1) — Lm (Tm, n+1) +VM* (TP, n+1_TM, n+1)。本發明人發現，此估計的位置可以用來校正利用相鄰行動裝置P所估計的行動裝置M的當前時刻位置，S卩，可以計算這兩個估計出的位置的加權和，其中二者的權重之和為
I。並且，行動裝置M可以基於存儲的自己的歷史軌跡與行動裝置P的歷史軌跡判斷出誰的軌跡穩定性更強，並給予利用該軌跡得到的估計位置以較高的權重。可以理解，經過校正之後的估計位置能夠更加準確地反映出行動裝置M的當前位置。用公式表示即為，ELM(TP,n+1)=a^LiMOV.J + a-ahELiCTpM)，其中a (0 く a < I)是用來調節兩個估計之間權重的可配置因子。其他增強如上所述，在行動裝置M的PAN區域內能夠支持定位和近程通信機制的行動裝置越多，行動裝置M需要通過從衛星獲取信號來計算自己準確位置的時間間隔可以越長。根據本發明的示例性實施方式，該實際接收衛星信號的時間間隔例如可以基於最短的位置計算間隔時間、相鄰行動裝置的總數目以及調整因子來確定實際的位置計算間隔時間，其中位置計算間隔時間表示利用從衛星接收的信號計算位置的時刻之間的時間間隔。例如，假設行動裝置M的PAN區域內存在9個類似的行動裝置。如果在現有技術中行動裝置M需要每隔5秒利用衛星信號計算一次位置，那麼在應用了本發明的技術方案之後，其最長只需每隔50秒利用衛星信號計算一次準確位置(如上文所述)。即，現在最長 的實際位置計算間隔時間為50秒。由此帶來了降低利用從衛星接收的信號計算定位服務所需位置的頻繁程度的效果。此外，根據本發明的實施方式，位置消息例如可以進一歩包括相鄰行動裝置的唯—標識。根據本發明的示例性實施方式，相鄰行動裝置的總數目例如是通過以下方法確定的向相鄰行動裝置發送查找消息，並對相鄰行動裝置響應查找消息的回覆進行計數，以作為相鄰行動裝置的總數目。例如，行動裝置廣播查找消息，相鄰行動裝置返回的響應數目即為相鄰行動裝置的數目。可以理解，查找消息是能夠觸發接收該消息的行動裝置返迴響應的任何消息。查找消息的格式、傳送和接收不構成對本發明的限制，可以利用任何現有的消息傳送機制實現。備選地，根據本發明的示例性實施方式，相鄰行動裝置的總數目例如是通過以下確定的行動裝置例如可以接收相鄰行動裝置發送的位置消息，直到相鄰行動裝置的唯一標識出現重複為止，並對這些位置消息進行計數，以作為相鄰行動裝置的總數目。如上文所述，相鄰行動裝置可以在基本均勻的時間間隔處發送位置消息。假設行動裝置在收到第9個位置消息之後，又收到來自第一個行動裝置的位置消息，則說明周圍的相鄰行動裝置均已發送過位置消息，那麼這9個位置消息的數目即為相鄰行動裝置的數目。根據本發明的示例性實施方式，行動裝置例如可以將所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置以及該當前時刻與該相鄰行動裝置的唯一標識關聯存儲，即，上文所述的時間位置序列。根據本發明的示例性實施方式，在行動裝置發現相鄰行動裝置的總數目發生變化的情形下(例如，合理時間內收到的位置消息數目發生了變化)，所述方法S20例如可以進一歩包括響應於相鄰行動裝置的總數目發生變化，從衛星接收信號並計算該行動裝置此刻(即，相鄰行動裝置的總數目發生變化的時刻)的位置；以及向相鄰行動裝置發送行動裝置此刻的位置。這樣做的優勢在於相鄰行動裝置的數目發生變化吋，每個行動裝置都應為相鄰行動裝置計算位置做出貢獻，即，把自己計算的此刻的準確位置與相鄰行動裝置分享，從而增強位置確定的準確度。根據本發明的示例性實施方式，行動裝置在從0時刻(0時刻指行動裝置開始啟用本發明的方法的時刻或者從相鄰行動裝置獲得上次計算的位置時刻)到上述實際的位置計算間隔時間(例如，最長50秒)之間的隨機時刻，從衛星接收信號並計算位置；以及向相鄰行動裝置發送所述位置。這樣做的優勢在幹，能夠進一歩為相鄰行動裝置計算位置做出貢獻，以及將各個行動裝置接收衛星信號的時間隨機化。示例性設備在介紹了本發明示例性實施方式的方法之後，接下來，參考圖4對本發明示例性實施方式的、用於確定行動裝置位置的設備(下文稱位置確定設備400)進行詳細描述。如圖4所示，位置確定設備400例如可以包括位置消息接收裝置401，配置用於接收來自相鄰行動裝置的位置消息，該位置消息包括相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號 計算得到的當前時刻位置；以及位置估計裝置403，配置用於基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置、存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計行動裝置的當前時刻位置。根據本發明的示例性實施方式，位置估計裝置403例如可以包括相對位移獲取裝置4031，配置用於獲取行動裝置與相鄰行動裝置在當前時刻的相對位移；以及位置計算裝置4032，配置用於計算所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置與當前時刻的相對位移之和，以作為行動裝置的當前時刻位置。根據本發明的示例性實施方式，相對位移獲取裝置4031例如可以包括用於基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置和存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算行動裝置與相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移，以作為當前時刻的相對位移的裝置。根據本發明的示例性實施方式，相對位移獲取裝置4031例如可以包括用於基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置和存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算行動裝置與相鄰行動裝置在多個相同歷史時刻的相對位移的裝置；以及用於計算多個相同歷史時刻的相對位移的平均值，以作為當前時刻的相對位移的裝置。根據本發明的示例性實施方式，相對位移獲取裝置4031例如可以包括用於基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置和存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算行動裝置與相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移的裝置；用於計算行動裝置和相鄰行動裝置的相對速度與當前時刻和相同歷史時刻之間差值的乘積的裝置；以及用於計算相同歷史時刻的相對位移與該乘積之和，以作為當前時刻的相對位移的裝置。根據本發明的示例性實施方式，相同歷史時刻例如可以是相鄰行動裝置上一次利用從衛星接收的信號計算得到位置的時刻。根據本發明的示例性實施方式，位置確定設備400例如可以進一歩包括用於基於下述來確定相對速度的裝置分別基於行動裝置和相鄰行動裝置各自的歷史時刻位置之間的位移與歷史時刻之間的時間差，計算行動裝置和相鄰行動裝置各自的速度；以及計算行動裝置的速度與相鄰行動裝置的速度之間的差值，以作為相對速度。根據本發明的示例性實施方式，位置確定設備400例如可以進一歩包括用於計算行動裝置的當前時刻位置與以下二者之和的加權和，以作為行動裝置的當前時刻位置的裝置行動裝置上一次利用從衛星接收的信號計算得到的位置；以及行動裝置的速度和行動裝置上一次利用從衛星接收的信號計算得到位置的時刻與當前時刻之間差值的乘積。根據本發明的示例性實施方式，位置確定設備400例如可以進一歩包括用於基於最短的位置計算間隔時間、相鄰行動裝置的總數目以及調整因子來確定實際的位置計算間隔時間的裝置，其中該位置計算間隔時間表示利用從衛星接收的信號計算位置的時刻之間的時間間隔。根據本發明的示例性實施方式，其中，位置消息進ー步包括相鄰行動裝置的唯一標識，以及位置確定設備400進ー步包括通過以下確定相鄰行動裝置的總數目的裝置向相鄰行動裝置發送查找消息，並對相鄰行動裝置響應所述查找消息的回覆進行計數，以作為相鄰行動裝置的總數目；或者接收相鄰行動裝置發送的位置消息，直到相鄰行動裝置的唯一標識出現重複為止，並對位置消息進行計數，以作為相鄰行動裝置的總數目。根據本發明的示例性實施方式，位置確定設備400例如可以進一歩包括存儲裝置，配置用於將所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置以及該當前時刻與該相鄰行動裝置的ロ隹一標識關聯存儲。根據本發明的示例性實施方式，在相鄰行動裝置的總數目發生變化的情形下，位置確定設備400例如可以進一歩包括用於響應於相鄰行動裝置的總數目發生變化，從衛 星接收信號並計算該行動裝置此刻的位置的裝置；以及用於向相鄰行動裝置發送該行動裝置此刻的位置的裝置。根據本發明的示例性實施方式，位置確定設備400例如可以進一歩包括用於在從0時刻到實際的位置計算間隔時間之間的隨機時刻，從衛星接收信號並計算位置的裝置；以及用於向相鄰行動裝置發送該位置的裝置。示例性行動裝置最後，參考圖5示出了將從本發明示例性實施方式中受益並且可以是本發明示例性實施方式示例裝置的行動裝置10的框圖。然而，應當理解，如圖所示和下文所述的行動電話僅是將從本發明示例性實施方式中受益的一類行動裝置的示例，而不用來限制本發明示例性實施方式的範圍。儘管出於舉例目的而圖示了行動裝置10的數個實施方式，但是例如便攜數字助理(PDA)、尋呼機、移動電視、遊戲設備、膝上型計算機、相機、錄像機、音頻/視頻播放器、收音機、GPS設備或者前述裝置的任何組合之類的其他類型的行動裝置以及其他類型的語音和文字通信系統可以容易地運用本發明示例性實施方式。此外，儘管行動裝置10可以使用本發明方法的數個實施方式，但是除了行動裝置之外的裝置也可以運用本發明示例性實施方式的方法。另外，雖然主要結合了移動通信應用描述了本發明示例性實施方式的方法和設備，但是，應當理解，可以在移動通信業中和在移動通信業以外結合各種其他應用來利用本發明示例性實施方式的方法和設備。行動裝置10可以包括與發射器14和接收器16可操作通信的一個天線12(或者多個天線)。行動裝置10還可以包括分別向發射器14提供信號和從接收器16接收信號的裝置，例如控制器20或者其他處理單元。信號包括根據適用蜂窩系統空中接ロ標準的信令信息，還包括用戶語音、接收的數據和/或由用戶生成的數據。就這一點而言，行動裝置10能夠利用ー個或者多個空中接ロ標準、通信協議、調製類型和接入類型來操作。舉例而言，行動裝置10能夠根據多個第一代、第二代、第三代和/或第四代等通信協議中的任何通信協議來操作。例如，行動裝置10可以能夠根據第二代(2G)無線通信協議IS-136(時分多址(TDMA) )、GSM (全球移動通信系統)和IS-95(碼分多址(CDMA))或者根據例如通用移動電信系統(UMTS)、CDMA2000、寬帶CDMA(WCDMA)和時分-同步CDMA(TD-SCDMA)這樣的第三代(3G)無線通信協議、根據第3. 9代(3.9G)無線通信協議如演進通用地面無線電接入網絡(E-UTRAN)、根據第四代(4G)無線通信協議等來操作。取而代之(或者除此之外)，行動裝置10可以能夠根據非蜂窩通信機制來操作。例如，行動裝置10可以能夠在無線區域網(WLAN)或者其他通信網絡中通信。另外，行動裝置10可以例如根據以下技術來通信，這些技術例如是射頻(RF)、紅外線(IrDA)或者多個不同無線聯網技術(包括WLAN技術如IEEE802. 11(例如 802. Ila,802. Ilb,802. Hg,802. Iln 等)、全球微波接入互操作性(WiMAX)技術如IEEE 802. 16和/或無線個人區域網絡(WPAN)技術如IEEE 802. 15、藍牙(BT)、超寬帶(UWB)和/或類似技術)中的任何技術。可以理解，例如控制器20這樣的裝置可以包括實施行動裝置10的音頻和邏輯功能所需的電路。例如，控制器20可以包括數位訊號處理器設備、微處理器設備以及各種模擬到數字轉換器、數字到模擬轉換器和其他支持電路。行動裝置10的控制和信號處理功能在這些設備之間根據它們的相應能力來分配。控制器20因此也可以包括用以在調製和傳輸之前對消息和數據進行卷積編碼和交織的功能。控制器20還可以包括內部語音編碼器並且可以包括內部數據數據機。另外，控制器20可以包括用以操作可以存儲於存儲器 中的一個或者多個軟體程序的功能。例如，控制器20可以能夠操作連通程序，例如常規Web瀏覽器。連通程序然後可以允許行動裝置10例如根據無線應用協議(WAP)、超文本傳送協議(HTTP)和/或類似協議來發送和接收Web內容，例如基於位置的內容和/或其他網頁內容。行動裝置10還可以包括用戶接ロ，該用戶接ロ包括全部連接到控制器20的輸出設備如常規耳機或者揚聲器24、振鈴器22、麥克風26、顯示器28和用戶輸入設備。允許行動裝置10接收數據的用戶輸入接ロ可以包括允許行動裝置10接收數據的多個設備中的任何設備，例如小鍵盤30、觸摸顯示器(未示出)和其他輸入設備。在包括小鍵盤30的實施方式中，小鍵盤30可以包括常規數字鍵(0-9)和有關鍵(#、*)以及用於操作行動裝置10的其他硬鍵和軟鍵。取而代之，小鍵盤30可以包括常規QWERTY小鍵盤布置。小鍵盤30也可以包括具有關聯功能的各種軟鍵。除此之外或者取而代之，行動裝置10還可以包括接ロ設備如操縱杆或者其他用戶輸入設備。行動裝置10還包括用於向為了操作行動裝置10而需要的各種電路供電以及可選地提供機械振動作為可檢測的輸出的電池34，例如振動電池包。行動裝置10還可以包括用戶標識模塊(UM) 38。MM 38通常為具有內置處理器的存儲器設備。WM 38可以例如包括用戶標識模塊(SM)、通用集成電路卡(nCC)、通用用戶標識模塊(USM)、可拆卸用戶標識模塊(R-UM)等。UIM 38通常存儲與移動用戶有關的信元。除了 WM 38之外，行動裝置10還可以配備有存儲器。例如，行動裝置10可以包括易失性存儲器40，例如包括用於暫時存儲數據的高速緩存區域的易失性隨機存取存儲器(RAM)。行動裝置10也可以包括可以嵌入和/或可以拆卸的其他非易失性存儲器42。除此之外或者取而代之地，非易失性存儲器42還可以包括電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃記憶體等，例如可從加州桑尼韋爾市的SanDisk公司或者加州費利蒙市的Lexar Media公司獲得的非易失性存儲器。存儲器可以存儲由行動裝置10用來實施行動裝置10的功能的多條信息和數據中的任何信息和數據。例如，存儲器可以包括能夠唯一地標識行動裝置10的標識符，例如國際行動裝置標識(MEI)代碼，並且還能夠將接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置以及該當前時刻與相鄰設備的唯一標識關聯存儲。具體而言，存儲器可以存儲用於由控制器20執行的應用程式，該控制器確定行動裝置10的當前位置。行動裝置10還可以包括與控制器20通信的定位傳感器36，例如全球定位系統(GPS)模塊。定位傳感器36可以是用於對行動裝置10的定位進行位置確定的任何裝置、設備或者電路。定位傳感器36可以包括用於對行動裝置10的定位進行位置確定的所有硬體。備選地或附加地，定位傳感器36可以利用行動裝置10的存儲器設備來存儲供控制器20執行的指令，其存儲形式是確定行動裝置10的位置所需的軟體。雖然這一示例的定位傳感器36可以是GPS模塊，但是定位傳感器36可以包括或者備選地實施為例如輔助全球定位系統(輔助GPS)傳感器或者定位客戶端，該輔助GPS傳感器或者定位客戶端可以與網絡設備如空中或者地面傳感器通信以接收和/或發送用於在確定行動裝置10的定位時使用的信息。就這一點而言，行動裝置10的定位也可以由如上所述GPS、小區ID、信號三角測量 或者其他機制確定。在ー個示例實施方式中，定位傳感器36包括計步器或者慣性傳感器。這樣，定位傳感器36可以能夠確定行動裝置10例如以行動裝置10的經度和維度方向以及高度方向為參照的位置或者相對於參考點如目標點或者起點的定位。繼而可以將來自定位傳感器36的信息傳送至行動裝置10的存儲器或者另一存儲器設備，以便存儲為定位歷史或者位置信息。此外，定位傳感器36可以能夠利用控制器20來經由發射器14/接收器16發送/接收位置信息，例如行動裝置10的定位。圖5所述的結構方框圖僅僅為了示例的目的而示出的，並非是對本發明的限制。在一些情況下，可以根據需要添加或者減少其中的ー些設備。本發明的實施方式可以通過硬體、軟體或者軟體和硬體的結合來實現。硬體部分可以利用專用邏輯來實現；軟體部分可以存儲在存儲器中，由適當的指令執行系統，例如微處理器或者專用設計硬體來執行。本領域的普通技術人員可以理解上述的設備和方法可以使用計算機可執行指令和/或包含在處理器控制代碼中來實現，例如在諸如磁碟、CD或DVD-ROM的載體介質、諸如只讀存儲器(固件)的可編程的存儲器或者諸如光學或電子信號載體的數據載體上提供了這樣的代碼。本發明的設備及其模塊可以由諸如超大規模集成電路或門陣列、諸如邏輯晶片、電晶體等的半導體、或者諸如現場可編程門陣列、可編程邏輯設備等的可編程硬體設備的硬體電路實現，也可以用由各種類型的處理器執行的軟體實現，也可以由上述硬體電路和軟體的結合例如固件來實現。應當注意，儘管在上文詳細描述中提及了位置確定設備的若干裝置或子裝置，但是這種劃分僅僅並非強制性的。實際上，根據本發明的實施方式，上文描述的兩個或更多裝置的特徵和功能可以在ー個裝置中具體化。反之，上文描述的ー個裝置的特徵和功能可以進ー步劃分為由多個裝置來具體化。此外，儘管在附圖中以特定順序描述了本發明方法的操作，但是，這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些操作，或是必須執行全部所示的操作才能實現期望的結果。相反，流程圖中描繪的步驟可以改變執行順序。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟合併為ー個步驟執行，和/或將ー個步驟分解為多個步驟執行。雖然已經參考若干具體實施方式
描述了本發明，但是應該理解，本發明並不限於所公開的具體實施方式
。本發明g在涵蓋所附權利要求的精神和範圍內所包括的各種修改和等同布置。所附權利要求的範圍符合最寬泛的解釋，從而包含所有這樣的修改及等同結構和功能。
權利要求
1.一種用於確定行動裝置位置的方法，包括 接收來自相鄰行動裝置的位置消息，所述位置消息包括所述相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號計算得到的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置；以及 基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置、存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計所述行動裝置的當前時刻位置。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述估計包括 獲取所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在所述當前時刻的相對位移；以及計算所接收的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置與所述當前時刻的相對位移之和，以作為所述行動裝置的當前時刻位置。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述獲取包括 基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移，以作為所述當前時刻的相對位移。
4.根據權利要求2所述的方法，其中所述獲取包括 基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在多個相同歷史時刻的相對位移；以及 計算所述多個相同歷史時刻的相對位移的平均值，以作為所述當前時刻的相對位移。
5.根據權利要求2所述的方法，其中所述獲取包括 基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移； 計算所述行動裝置和所述相鄰行動裝置的相対速度與所述當前時刻和所述相同歷史時刻之間差值的乘積；以及 計算所述相同歷史時刻的相對位移與所述乘積之和，以作為所述當前時刻的相對位移。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述相同歷史時刻是所述相鄰行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到位置的時刻。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述相對速度是基於以下計算的 分別基於所述行動裝置和所述相鄰行動裝置各自的歷史時刻位置之間的位移與所述歷史時刻之間的時間差，計算所述行動裝置和所述相鄰行動裝置各自的速度；以及 計算所述行動裝置的速度與所述相鄰行動裝置的速度之間的差值，以作為所述相對速度。
8.根據權利要求2所述的方法，進ー步包括 計算所述行動裝置的當前時刻位置與以下二者之和的加權和，以作為所述行動裝置的當前時刻位置 所述行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到的位置；和所述行動裝置的速度和所述行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到位置的時刻與所述當前時刻之間差值的乘積。
9.根據權利要求I所述的方法，進ー步包括 基於最短的位置計算間隔時間、所述相鄰行動裝置的總數目以及調整因子來確定實際的位置計算間隔時間，其中所述位置計算間隔時間表示利用從所述衛星接收的信號計算位置的時刻之間的時間間隔。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述位置消息進ー步包括所述相鄰行動裝置的唯一標識，以及所述相鄰行動裝置的總數目是通過以下確定的 向所述相鄰行動裝置發送查找消息，並對所述相鄰行動裝置響應所述查找消息的回覆進行計數，以作為所述相鄰行動裝置的總數目；或者 接收所述相鄰行動裝置發送的位置消息，直到所述相鄰行動裝置的唯一標識出現重複為止，並對所述位置消息進行計數，以作為所述相鄰行動裝置的總數目。
11.根據權利要求10所述的方法，進ー步包括 將所接收的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置以及該當前時刻與該相鄰行動裝置的唯一標識關聯存儲。
12.根據權利要求9所述的方法，進ー步包括響應於所述相鄰行動裝置的總數目發生變化，從所述衛星接收信號並計算所述行動裝置此刻的位置；以及 向所述相鄰行動裝置發送所述行動裝置此刻的位置。
13.根據權利要求12所述的方法，進ー步包括 在從0時刻到所述實際的位置計算間隔時間之間的隨機時刻，從所述衛星接收信號並計算位置；以及 向所述相鄰行動裝置發送所述位置。
14.一種用於確定行動裝置位置的設備，包括 位置消息接收裝置，配置用於接收來自相鄰行動裝置的位置消息，所述位置消息包括所述相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號計算得到的當前時刻位置；以及 位置估計裝置，配置用於基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置、存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計所述行動裝置的當前時刻位置。
15.根據權利要求14所述的設備，其中所述位置估計裝置包括 相對位移獲取裝置，配置用於獲取所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在所述當前時刻的相對位移；以及 位置計算裝置，配置用於計算所接收的所述相鄰行動裝置的當前時刻位置與所述當前時刻的相對位移之和，以作為所述行動裝置的當前時刻位置。
16.根據權利要求15所述的設備，其中所述相對位移獲取裝置包括 用於基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移，以作為所述當前時刻的相對位移的裝置。
17.根據權利要求15所述的設備，其中所述相對位移獲取裝置包括 用於基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在多個相同歷史時刻的相對位移的裝置；以及 用於計算所述多個相同歷史時刻的相對位移的平均值，以作為所述當前時刻的相對位移的裝置。
18.根據權利要求15所述的設備，其中所述相對位移獲取裝置包括 用於基於存儲的所述行動裝置的歷史時刻位置和存儲的所述相鄰行動裝置的歷史時刻位置，計算所述行動裝置與所述相鄰行動裝置在相同歷史時刻的相對位移的裝置； 用於計算所述行動裝置和所述相鄰行動裝置的相対速度與所述當前時刻和所述相同歷史時刻之間差值的乘積的裝置；以及 用於計算所述相同歷史時刻的相對位移與所述乘積之和，以作為所述當前時刻的相對位移的裝置。
19.根據權利要求18所述的設備，其中所述相同歷史時刻是所述相鄰行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到位置的時刻。
20.根據權利要求18所述的設備，進一歩包括用於基於下述來確定所述相対速度的裝置 分別基於所述行動裝置和所述相鄰行動裝置各自的歷史時刻位置之間的位移與所述歷史時刻之間的時間差，計算所述行動裝置和所述相鄰行動裝置各自的速度；以及 計算所述行動裝置的速度與所述相鄰行動裝置的速度之間的差值，以作為所述相對速度。
21.根據權利要求15所述的設備，進一歩包括 用於計算所述行動裝置的當前時刻位置與以下二者之和的加權和，以作為所述行動裝置的當前時刻位置的裝置 所述行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到的位置；和所述行動裝置的速度和所述行動裝置上一次利用從所述衛星接收的信號計算得到位置的時刻與所述當前時刻之間差值的乘積。
22.根據權利要求14所述的設備，進一歩包括 用於基於最短的位置計算間隔時間、所述相鄰行動裝置的總數目以及調整因子來確定實際的位置計算間隔時間的裝置，其中所述位置計算間隔時間表示利用從所述衛星接收的信號計算位置的時刻之間的時間間隔。
23.根據權利要求22所述的設備，其中所述位置消息進ー步包括所述相鄰行動裝置的唯一標識，以及所述設備進ー步包括通過以下確定所述相鄰行動裝置的總數目的裝置 向所述相鄰行動裝置發送查找消息，並對所述相鄰行動裝置響應所述查找消息的回覆進行計數，以作為所述相鄰行動裝置的總數目；或者 接收所述相鄰行動裝置發送的位置消息，直到所述相鄰行動裝置的唯一標識出現重複為止，並對所述位置消息進行計數，以作為所述相鄰行動裝置的總數目。
24.根據權利要求23所述的設備，進一歩包括 存儲裝置，配置用於將所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置以及該當前時刻與該相鄰行動裝置的唯一標識關聯存儲。
25.根據權利要求22所述的設備，進一歩包括用於響應於所述相鄰行動裝置的總數目發生變化，從所述衛星接收信號並計算所述行動裝置此刻的位置的裝置；以及 用於向所述相鄰行動裝置發送所述行動裝置此刻的位置的裝置。
26.根據權利要求24所述的設備，進一歩包括 用於在從0時刻到所述實際的位置計算間隔時間之間的隨機時刻，從所述衛星接收信號並計算位置的裝置；以及 用於向所述相鄰行動裝置發送所述位置的裝置。
全文摘要
本發明的實施方式涉及一種用於確定行動裝置位置的方法和設備。具體地，該方法包括接收來自相鄰行動裝置的位置消息，該位置消息包括相鄰行動裝置利用從衛星接收的信號計算得到的該相鄰行動裝置的當前時刻位置；以及基於存儲的行動裝置的歷史時刻位置、存儲的相鄰行動裝置的歷史時刻位置以及所接收的相鄰行動裝置的當前時刻位置，估計該行動裝置的當前時刻位置。
文檔編號G01S19/51GK102967869SQ20111027029
公開日2013年3月13日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者李立, 田瑞雄, 趙邑新, 薛偉 申請人:國際商業機器公司