通過觀測無線信號進行的位置估計的製作方法

2023-07-29 22:26:41

專利名稱：通過觀測無線信號進行的位置估計的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於估計電子裝置的位置的方法和設備，該估計基於所述裝置附近可檢測到的無線信號觀測數據以及這些信號的發射器的標識。
背景技術：
之前已經提出提供位置信標資料庫用於定位系統。如果信標是WiFi (WLAN)接入點(AP)，這樣的資料庫包括它們的MAC地址、已知或估計的AP的位置和可能的它們的功率分布-即，在AP周圍的各個位置能夠期望的信號強度。資料庫通常通過進行所謂的「戰爭駕駛(war-drive) 」、在已知位置收集觀測到的AP的標識以及AP信號強度和可能的其它信號數據(例如，都卜勒，誤差率)的測量而輸入數據。檢測到AP的位置可以由全球定位系統(GPQ接收器確定。由於進行詳盡無遺地穿過感興趣的區域的「戰爭駕駛」的負擔，負責建立由貢獻者共享的資料庫是常見的，該貢獻者通常是私人愛好者。在這些情況中，數據樣本嚴重偏向於最常去的線路以及地點。這所謂的「主幹偏置」將系統不精確性引入到推論的AP位置中。當用戶需要定位時，使用資料庫。根據現有技術，發現方位的過程通常如下(i)掃描可觀測的AP，以及它們的信號強度和其它信號數據；(ii)在資料庫中查找關於該地點的基準數據以及這些AP的可能的功率分布；以及(iii)獲得估計的用戶位置。然而，此方法需要大量的數據分析。必須收集足夠的採樣數據以能夠估計或推斷每個AP的地點，然後將採樣數據用於幫助確定位置。因此，不能夠可靠地使用與AP信號的檢測有關的數據的小的集合。WO 2010/015854公開了可攜式導航裝置，該可攜式導航裝置使用基於無線信標的定位系統，以擴充GPS位置接收器。此裝置智能地採集關於無線環境的觀測數據，使得當GPS衛星不可用時，其具有能夠用於估計位置的自備的無線信標的資料庫。實際上，例如，當此可攜式導航裝置預料它可能丟失GPS接收時，通過採樣無線環境，此可攜式導航裝置進行其自有的選擇性「戰爭駕駛」。WO 2010/0158M公開了自備的、由某裝置產生的觀測數據的單獨資料庫能夠被其它用戶/裝置共享。然而，它教導，由於由用戶自己的裝置收集的觀測數據很可能更多地與他們通常的地理運動有關，因此當計算位置估計時應當儘可能地使用單獨收集的數據代替共享的數據。WO 2010/0158M中的裝置不需要推斷各無線信標的地點-它使用觀測到信標的地點作為其基準地點。

發明內容
根據本發明的一方面，提供一種估計電子裝置的位置的方法，包括接收觀測數據，所述觀測數據包括由在待估計位置的所述裝置檢測的至少一個無線發射器的標識；
將所述觀測數據與多個記錄比較，各記錄包括一個或多個無線發射器的標識和對應的位置，所述位置是基於檢測到所述一個或多個無線發射器的地點或地點的集合；在所述觀測數據和第一記錄之間檢測第一匹配，所述第一記錄包括對應的第一位置；確定所述第一匹配的質量特性；確立關於所述第一記錄的來源的第一標示；在所述觀測數據和第二記錄之間檢測第二匹配，所述第二記錄包括對應的第二位置；確定所述第二匹配的質量特性；確立關於所述第二記錄的來源的第二標示，其中，所述第二標示不同於所述第一標示；以及根據所述第一標示、所述第一匹配的質量特性、所述第二標示以及所述第二匹配的質量特性，基於所述第一位置和所述第二位置中的至少一個來估計所述電子裝置的位置。本發明人已經認識到以比WO 2010/015邪4更精密的方式組合由不同裝置產生的觀測數據是有利的。根據實施方式，所述方法結合各匹配的記錄的來源的標示來考慮各匹配的質量。即，估計的位置將取決於各匹配如何好以及對記錄起作用的裝置的特性。本發明人已經認識到當多個(匹配的)記錄可得以用於估計位置時，應該考慮裝置的屬性和產生記錄的內部環境、以及匹配的質量。記錄的來源可以由貢獻裝置(contributing device)當它產生記錄時的特性、結構或狀態來標示。能夠通過研究貢獻者(contributor)的固有屬性(例如裝置、用戶或軟體可靠性的屬性)來採集內部環境和特性的重要方面。所述方法使得能夠最大程度地利用可用信息。匹配的質量能夠表示對產生的位置估計的具體信任程度。同樣地，記錄中數據的來源能夠表示數據是合適的或相關的起始點的具體信任程度，自該起始點估計電子裝置的位置。所述方法將兩種類型的信息組合，這使得它能夠產生更精確的位置估計-尤其在兩種不同類型的信息互相衝突的情況下。在此背景中，當一種類型表明一種行動步驟而另一類型表明另一行動步驟時，在兩種不同類型信息之間的「衝突」會出現。例如，如果僅考慮兩個記錄的來源，通常會爭取使用比由另一裝置產生的記錄優先的由所述裝置產生的記錄。然而，對由另一裝置產生的記錄，匹配的質量可能更高，表明應該依靠此匹配而不是所述裝置的匹配。這是質量特性和來源的標示之間的衝突的示例。包含在記錄的集合中的位置信息通常是不完全的或含有誤差。導致這樣的原因可能包括觀測數據的不足、覆蓋地理區域的不完全(即在某些區域中沒有觀測數據)和缺乏再現性(例如，由於發射器已經移動、被激活或未被激活)。同樣地，關於記錄中存儲的位置的精確性總是具有一定程度的不確定性(例如，由於測量誤差)。本發明嘗試通過充分利用此有限的、不完全的信息來改善位置估計的精確性。記錄的來源的標示可以是隱含的或顯式的。例如，記錄本身可以明確標識其來源(諸如負責產生記錄的裝置的標識)。可替選地，記錄的來源可以被隱含在記錄被存儲的方式或記錄被獲得的方式中。例如，電子裝置可以具有內部數據存儲裝置，電子裝置在該內部數據存儲裝置中存儲記錄，該記錄包含該電子裝置以前擁有的、無線發射器的觀測數據。建立這些數據的來源不需要標籤，由於隱含地知道內部數據存儲的任何記錄是由裝置本身產生的。總之，本方法根據其來源區分記錄；然而，來源能夠以各種不同的方式確立。根據一些實施方式，第一記錄存儲在第一資料庫中，且第二記錄存儲在第二資料庫中。因此，記錄的來源的標示可以包括在其中找到記錄的資料庫的標示。第二資料庫優選地是共享資料庫，該共享資料庫由一組裝置使用，以共享它們的無線環境的觀測數據。第一資料庫可以是單獨資料庫，該單獨資料庫由電子裝置使用，以存儲其本身的無線環境的觀測數據的歷史。因此，根據記錄的不同來源建成資料庫。第一資料庫包括與一來源或來源的集合有關的記錄；第二資料庫包括與另一來源或來源的集合有關的記錄。標示資料庫的標識等同於標示記錄的來源，自該資料庫中檢索匹配。接著，本方法使得能夠智能地集成第一資料庫中的觀測數據記錄(例如，由裝置本身產生的觀測數據)和由其它裝置共享的觀測數據記錄(第二資料庫)。所述方法允許更優化地使用可用數據，因為位置估計考慮各匹配的特性，而不是基於檢索記錄的資料庫的盲目選擇(在WO 2010/0158M中提出)。質量特性能夠測量匹配的具體性(或唯一性)。例如，特性能夠獲得關於匹配的正確性或地理精度的確定性或不確定性的相關程度。這裡，詞語「資料庫」用於表示包括多個記錄的集合。形成資料庫的記錄的集合可以被物理地或邏輯地分組。這樣，例如，兩個不同的資料庫可以作為記錄的(邏輯上)不同子集被存儲在相同的物理存儲裝置。可替選地，兩個資料庫可以被存儲為在不同存儲裝置中的分開的物理資料庫。總之，可以在本地或遠程地存儲或訪問資料庫(即自相同的裝置或在不同的裝置之間)。第一資料庫可以優選地是同一裝置的、單個或私人資料庫。即，第一資料庫中的各記錄可以包括一個或多個無線發射器的標識，且對應的位置可以是基於地點，在該地點由待估計其位置的電子裝置檢測到一個或多個發射器。接著，所述第一資料庫內在地定製為單獨裝置的使用模式，由於它僅包含觀測數據的一個集合-即由裝置自身採集的觀測數據。該資料庫僅表示該裝置的地理位置移動的歷史。注意到，在一些實施方式中，與記錄相關的位置始終為檢測到一個或多個無線發射器的地點。在其它實施方式中，存儲在記錄中的位置可以不同於檢測到發射器的精確地點。例如，如果用戶裝置在不同地點重複檢測到給定的發射器，記錄可以包含這些地點的平均值的位置。在另一示例中，記錄可以包含這樣的位置，該位置是發射器本身的位置的估計，其中，所述發射器位置的估計已經自裝置檢測到發射器信號的一個或多個地點推斷出。在這兩個示例中，記錄中存儲的位置與檢測到發射器的任何具體地點都不一致，但還是基於它們。在記錄包括多個發射器的標識時，不必要由單個裝置在單個地點和時間觀測所有這些發射器。可以將分開的觀測數據集合成較小數量的記錄。例如，如果一個裝置在地點Pl觀測到發射器Tl，且另一裝置在附近的地點P2觀測到發射器T2，這可以由包含標識{Tl、T2}、與位置P相關的記錄表示，其中P是基於Pl和/或P2。記錄中存儲的位置P可以是Pl和P2的平均值、Pl和/或P2的量化版本、或可以是以某些其它方式基於Pl和/或P2。貢獻共享、第二資料庫的裝置的組可以優選地包括單個裝置。可替選地，可以使用單個裝置所屬的組內的裝置構造所述第二資料庫，但其中該單個裝置僅使用組內其它裝置貢獻的記錄。(例如，由於在第一資料庫中已經考慮單個裝置自身的記錄，因此沒有必要在第二資料庫中複製它們)。在一些實施方式中，第一資料庫和第二資料庫都是共享資料庫，該共享資料庫由多個不同裝置產生的記錄構成。可選地，第一資料庫的內容可以對應於更小的、更有限或更具體的組，而第二資料庫的內容可以對應於更廣的、更大的或更不具體的組。選擇與第一資料庫相關的更具體的組，以便與待估計其位置的電子裝置的觀測數據更相關。更廣泛地說，所述第一資料庫和所述第二資料庫能夠僅包括完全不同集合的記錄，其中不同的集合與所述電子裝置的觀測數據具有(或期望具有)不同的相關性。與目標電子裝置的觀測數據的相關性通常由貢獻裝置(或它們的用戶)的組建立，貢獻裝置(或它們的用戶)具有一些與電子裝置相同的屬性，諸如採用相似硬體建立的裝置、運行相似軟體或以相似方法使用；或具有相似運動模式的用戶(如以上已經提及的)。因此，匹配的記錄的來源的標示可以指示記錄來自這樣的裝置，該裝置以這些方式之一而與所述電子裝置相似。所述組的可選性越多，其越具體(根據訪問的地點和/或裝置的特性)，且因此基於類似的這樣的裝置的記錄的位置估計越可能接近裝置的實際位置。所述組越普通，在此組的記錄中的匹配的機會越高(即之前已經看到給定的無線發射器或發射器的集合的可能性更高)。因此，更可能是能夠產生位置估計的信息，且該位置估計可能基於更多的觀測數據且因此可能更精確。然而，這樣的基於共享或通用數據的精確估計對具體的單個裝置由於其不同的特性或用法而可能不正確或誤導。觀測數據和各個第一記錄以及第二記錄之間的第一匹配和第二匹配可以是唯一的(即完全匹配)或局部(非唯一)匹配。在檢測到多個發射器(在觀測數據中)的情況下，能夠確定局部匹配，但僅發射器標識的子集匹配給定的記錄。相反地，一個或多個發射器可以被檢測，但沒有找到僅包含這些發射器(且沒有其它發射器)的記錄。可替選地，局部匹配能夠被限定用於單個檢測到的發射器，其中，發射器的標識與存儲記錄中的單個的發射器的標識匹配到有限的程度。共同考慮匹配的質量特性以及匹配的來源使得當計算位置估計時，能夠以更微妙的方式組合記錄中存儲的數據，從而更充分地利用可用的知識。通過仔細地考慮不同的記錄，能夠以最佳方式推論以推導裝置的位置。這能夠導致改善位置估計的精確性。所述第一標示和所述第二標示中的至少一個可以包括在各自的匹配記錄中的標籤。各匹配以及標示資料庫的標籤或標示促成所述記錄的來源可以被檢索，對應的匹配記錄屬於該資料庫。這能夠有助於這樣的實現方式所有記錄存儲在單個的、統一的資料庫中且各記錄標註有裝置的標示、軟體、用戶名或與所述記錄有關的組(等)。有用標籤的其它示例可以包括裝置序列號、製造商代碼、模型型號和軟體版本號。接著，代替對兩個分開的資料庫的兩個分開的查詢，所述方法能夠簡單地將觀測數據與單個的、統一的資料庫的內容比較。將檢索此資料庫中找到的所有匹配；然而，當估計電子裝置的位置時與各匹配有關的標籤將使得標籤能夠被不同地處理。在此情況下，儘管所有記錄可以存儲在相同的物理資料庫中，與各記錄有關的標籤使得能夠將待限定的邏輯資料庫分開。實際上，這種實現方式比在不相交資料庫中存儲記錄更靈活，因為通過調節解釋標籤的方式能夠簡單地修改各資料庫的定義(即分配記錄到資料庫)或選擇使用數據的哪個來源。例如，如果各資料庫包含標示負責產生記錄的用戶裝置的標識的標籤，則能夠通過僅選擇與電子裝置具有相同用戶裝置標籤的(匹配)記錄來限定所述第一資料庫。所述方法還包括在將所述觀測數據預第二、共享資料庫的內容進行比較的步驟之前，自多個可能的共享資料庫中選擇第二、共享資料庫。換言之，所述方法可以包括在進行比較之前，選擇應該與所述觀測數據比較的記錄的集合。可以根據記錄的來源的標示做出此選擇。所述選擇還可以根據外部信息(即不同於來源的信息)做出，因此可以根據不同狀況選擇記錄的不同的集合。此外部信息可以包括關於時間背景的消息，諸如日期、星期幾或每天的時間。為進一步促進此操作，記錄還可以包括提供這樣的關於記錄產生環境的「外部」背景信息的日期-例如，標示產生觀測數據的時間的時間戳標註。接著，這能夠與關於當前觀測數據的外部背景的信息比較以選擇記錄。這裡，能夠在(一方面)來源的標示和(另一方面)時間背景之間的做出區別。來源的標示表示其中產生記錄的「內部的」或「固有的」背景，且對貢獻者-例如描述裝置、用戶或軟體應用的具體信息是特有的。時間背景是貢獻作用的「外部的」或「外在的」背景的部分-所述信息是所有裝置共同的，包括時間和類似環境溫度的環境屬性等。在一示例中，通過選擇與電子裝置的用戶的業務夥伴有關的記錄來限定第二資料庫。然而，在不同的場合，能夠通過選擇與電子裝置的用戶的家庭和朋友有關的記錄來限定所述第二資料庫。此靈活性確認來自不同組的地理數據可以適合於給定用戶用於不同目的。總之，各匹配的質量特性取決於當前觀測的標識的集合和在匹配的記錄中找到的標識之間的相似度。第一匹配的質量特性和第二匹配的質量特性可以包括測量各匹配是如何具體，優選地包括如下的至少一個包含在觀測數據中的至少一個標識的集合和包含在所述匹配記錄中的一個或多個標識的集合之間的相似程度；以及由所述匹配暗示的地理精確程度。所述地理精確程度可以至少部分地基於被匹配(在觀測數據和記錄之間)的不同的發射器的數量。總體上，由於裝置位於所述觀測到的發射器的覆蓋範圍的交叉區域這樣的暗示，因此檢測到的發生器的數量越大，位置估計越精確。另外或作為備選，地理精確程度可以基於單個發射器的地理覆蓋範圍的程度的知識。例如，蜂窩網絡中的微小區或微微小區的檢測意味著比宏小區的檢測更高的地理精度。由於本發明人已經認識到，能夠利用匹配的具體性的不同以更精確地控制來自不同資料庫的匹配如何組合。更具體的匹配可以是優選的，即使對應的紀錄的來源與所述電子裝置較不相關。同樣地，在使用兩個資料庫的實施方式中，在更普通的兩個資料庫中的更具體的匹配可以優先於使用更個人化的資料庫。各發射器的標識可以具有層級結構，因此所述層級的連續層依次對應於更有限的地理區域；且所述匹配的具體性的測量可以基於所述觀測數據中的至少一個發射器的層級標識和所述匹配記錄中的一個或多個發射器的層級標識之間的相似程度。層級標識的示例是諸如GSM的蜂窩電話系統的全球小區標識碼(CGI)。這由標示國家、網絡、區域和最終的單個小區標識的編號的集合組成。對全部或唯一匹配，必須檢測到相同的蜂窩基站-在此情況下，在觀測數據和資料庫記錄之間匹配標識的每一元素。然而，在特定地理範圍的所有基站共享相同的區域代碼(局部區碼-LAC)。因此，具有相同LAC的基站的檢測導致局部匹配。具有不同小區標識(Cl)和LAC、但在相同國家(移動國家碼-MCC)的基站的檢測也是局部匹配，但沒有區域匹配具體，因為它僅指示觀測到的基站位於與資料庫記錄中提到的一個基站在相同的國家內。採用此方式，匹配的層級標識的要素的數量能夠被用於確定匹配的具體性。總體上，記錄的來源的標示可以指示通過產生無線環境的觀測數據而產生記錄(或以此方式導致記錄產生)的個體、一個硬體或一段軟體。它還可以指示這樣的個體、硬體裝置或軟體應用程式所屬的相關的實體的組或類別。即，記錄的來源或起源的標示是關於誰或什麼引起記錄產生的信息。導致觀測數據產生的軟體可以是在所述裝置上運行的軟體，所述裝置產生所述觀測數據，或導致觀測數據產生的軟體可以是所述裝置連接的網絡服務(例如，「精簡客戶端」類型的裝置的情況)。來源的所述第一標示和來源的所述第二標示中的至少一個可以指示如下的至少一個一個或多個裝置的標識，所述一個或多個裝置通過在所述地點或地點的集合檢測到所述一個或多個發射器來促成所述記錄；一個或多個軟體程序的標識，所述一個或多個軟體程序導致所述一個或多個裝置促成所述記錄；和所述一個或多個裝置、或一個或多個軟體程序所屬的組；其中，所述組優選地與如下的至少一個相關所述一個或多個裝置或一個或多個軟體程序的類型；和用戶或用戶的組，所述用戶或用戶的組與所述一個或多個裝置或一個或多個軟體程序相關。這些提供不同的方法以建立記錄的來源的標示。如以上所注意的，來源的標示可以隱含地或外顯地確定。當所述標示指示產生記錄的裝置、軟體應用程式或用戶的組時，所述組優選地與所述電子裝置具有相同的屬性。當計算所述電子裝置時，這會產生具有更大相關性的組的記錄如果組內的一個或多個成員已經觀測到處於特定位置的無線發射器的給定集合，則當電子裝置觀測到無線發射器的相同集合時，它很可能處於相同地方，例如因為所述裝置或者在物理方面或者電學方面類似於組內的裝置，或以類似於組內的裝置的方法使用。因此，裝置的組還可以以裝置的類型或用戶的類型為特徵。因此，獲知貢獻裝置的標識或具有裝置所述的組的標示能夠是用於獲知關於裝置的地理使用模式或裝置的特性的某些信息的代理，所述裝置的使用模式或所述裝置的特性可以影響它如何構成所述記錄(例如，它如何檢測發射器以及它如何獲得其位置)。軟體應用程式的組可以以軟體提供商或以其目的為特徵。例如，業務相關的軟體程序的集合應用可以組合到一起，而遊戲和視頻應用程式可以形成另一組。本發明人已經認識到，不同裝置、用戶和組可以自不同位置觀測相同的發射器。然而，相同個體、或相同組的成員更可能自相同位置觀測相同的發射器。這是什麼是由特定來源貢獻的記錄的相關性的一個示例。在前述示例中，由於裝置被用於相似的地理圖像，因此產生相關性。相關性還可以以其它方式產生-例如，由於裝置的相似的物理或電屬性。後文將更詳細地描述相關性的此方面。第一標示可選地指示第一記錄的來源是電子裝置本身；且優選地，第二標示指示第二記錄的來源是有限組裝置中的一個或多個裝置。
在此情況下，第一記錄是同一裝置的記錄，且第二記錄是由另一裝置共享的記錄。其它裝置優選地是有限組裝置中的一個，該裝置的記錄期望與計算所述電子裝置的位置更相關。第一和第二標示可選地表明所述第一記錄的來源比所述第二記錄的來源與所述電子裝置更相關，其中如果所述第二匹配比所述第一匹配更具體，則所述電子裝置的位置的估計優先地基於所述第二位置；否則，所述估計優先地基於所述第一位置。如果所述第一匹配比所述第二匹配更精確，或如果兩個匹配被判定同等精確，則最終的位置估計優選地基於第一位置。即，第一位置(對應地更接近相關來源)將對最終的位置估計有更大的影響，其它都相同。相反，如果第二匹配(基於較不相關的來源)比第一匹配更具體，則它可能適合於第二位置估計以控制最終的位置估計。這提供一簡單而有用且通用的啟發法用於聯合考慮匹配的具體性和它的來源。估計電子裝置的位置的步驟可以包括線性或非線性組合所述第一位置和所述第
二位置。與各匹配對應的位置可以被分配優先級，所述優先級共同地基於所述匹配的具體性的測量以及所述匹配的記錄的來源的標示(例如，記錄所來自的資料庫)。則估計電子裝置的位置的步驟能夠包括選擇具有最高優先級的位置估計。這是非線性組合方法的示例。可替選地，可以為與各匹配對應的位置分配權重，所述權重共同地基於匹配的具體性的測量；以及來源的標示。則估計電子裝置的位置的步驟能夠包括根據分配的權重計算所述位置估計的加權平均值。這是線性組合方法的示例。所述第一標示和第二標示可以表明第一記錄來自與電子裝置更相關的來源，如果來源裝置和電子裝置都是相關裝置的組的部分，該相關裝置期望貢獻用於待估計位置附近的位置的資料庫記錄；和/或通過與電子裝置近似相同的方式產生觀測數據來構成資料庫記錄。在第一情況下，裝置的組可以具有共同的目的-例如，與快遞車隊相關的跟蹤裝置的組將很可能重複地訪問它們的客戶的地址以及運送物的起點和終點。在第二情況下，裝置的組可以具有共同的組件或可以以相似的方式使用。裝置的組可以具有相同的物理類型或形狀因子、可以具有相同的物理或電學方面的特性、或以相同的形體封裝。例如，特定製造商的所有可攜式導航裝置可以使用相同的天線、無線電晶片組或用於執行信號測量的軟體計算。由於以相同的方式產生信號觀測數據，由一個裝置產生的觀測數據，相比於由另一製造商的裝置貢獻的記錄，更可能與相同組內的另一裝置貢獻的記錄匹配。這會導致更精確的匹配，且因此導致更好的位置估計。這與已知的現有技術的無線信標資料庫相反，現有技術的無線信標資料庫由不同用戶進行「戰爭駕駛」而產生。在這些資料庫中，各貢獻者將使用不同硬體以執行必要的信號測量，而沒有校準或控制，從而導致數據內的未知的波動。如有可能，本發明的實施方式能夠通過使用類似裝置的記錄減輕這樣的波動的影響。在另一示例中，所有可攜式裝置能夠被分為一組，且所有的行動電話裝置能夠被分為另一組。由於這些裝置用於不同的特性定位，且具有不同的形狀因子，因此它們產生的信號觀測數據可以互不相同。類似地，它們可以用於不同地點(例如，在筆記本電腦不可能使用的電影院或劇院，行動電話可能被開啟)。此外，這些不同類型的裝置可能具有不同的硬體和軟體組件，如上已經提及。第一記錄所來自的裝置的種類可以比第二記錄所來自的裝置的更廣泛的種類更嚴格地限定，使得第一資料庫中的記錄期望比第二資料庫中的記錄更相關。可替選地，第一資料庫和第二資料庫可以被期望等同地相關，但用於不同原因或採用不同方式。可替選地，第二記錄可以是通用的-即它可以包括來自任何可用的裝置的任何觀測數據，而不是與裝置的具體的組或裝置的次組相關。所述方法還可以包括使用第三記錄檢測第三匹配。在此情況下，第三匹配的來源可以是與所述電子裝置不相關的裝置。在使用第一和第二資料庫的實施方式的背景中，可以在第三資料庫中找到第三匹配。第三資料庫可以是全球的(即萬用的或通用的)，因為它含有由任何裝置貢獻的記錄。即，儘管第一和第二資料庫可以僅包括選定的記錄，而第三資料庫可以包括所有可用的記錄，而沒有對具體裝置或具體的裝置組進行限制。因此，第一到第三資料庫可以逐漸變大和/或更通用。注意到，不同製造商或服務提供商可以實現他們自己的資料庫。在此情況下，兩個不同的提供商可以提供兩個不同的通用的或「萬用的」資料庫。這不應該被認為互相矛盾-儘管沒有資料庫是嚴格地通用，因為各資料庫都包含對一個提供商來說是唯一的記錄，但在它們合併各個提供商可用的所有數據的意義上，他們仍然是通用資料庫而沒有區別。該方法還可以包括檢測與具有相同來源的標示的記錄的多個匹配；且可以根據多個匹配的每一個的質量特性、基於對應的多個位置估計中的至少一個來估計電子裝置的位置。這將方法擴展到使用來自相同來源的多個匹配，當這些匹配都可得時。所述方法還可以包括提交數據到多個記錄，所述數據包括觀測數據、電子裝置的位置的估計，且優選地，還包括標籤，所述標籤標識如下的至少一個所述電子裝置、所述電子裝置的類型或所述電子裝置所屬的裝置組。這使得能夠構造或更新記錄的集合。可以通過無線信號觀測數據計算位置的估計，如上所述。可替選地，可以通過其它方法獲得估計。優選地，使用諸如GPS定位的可信的位置估計，以確保記錄的精確性。根據觀測的無線發射器的類型，在特定地點的信號環境可以隨時間變化。例如，可以重新配置、增加或移動蜂窩基站。無線LAN(WLAN/WiFi)熱點可以根據每天的時間而開啟或關閉，或可以自一個地點移動到另一地點。在這樣的情況下，由現場裝置提供的更新能夠有助於確保記錄的集合保持精確。如果提交時包括標籤，隨後這能夠用於標識如何能夠最好地使用數據。裝置提交的數據可以用於構造資料庫，該資料庫例如只包含裝置自己的觀測數據。同樣地，具有標籤允許簡單且適應性地限定裝置組，該裝置組的觀測數據應當用於構造特定的共享資料庫。對本領域技術人員而言，顯然，可以不必每一次自裝置提交數據都傳輸標籤。例如，在與遠程資料庫通信的情況下，為了降低冗餘度，裝置可以在初始握手或配置階段，在資料庫註冊其標籤。則，來自相同裝置的任何後續的提交將被分配相同的標籤。這能夠通過避免標籤重複而減少裝置和資料庫之間的通信鏈路的帶寬。標籤可以與觀測數據和/或位置的估計一起提交或分開提交。例如，標籤能夠在單獨的配置階段且通過不同的接口提供。例如，用戶可以單獨地連接到伺服器計算機，且在與觀測數據提交的日期或時間不同的日期或時間給他/她的數據部分貼標籤。裝置可以具有多個標籤-例如，附屬於裝置所屬的組的單個標籤以及一個或多個標籤。裝置可以根據背景而使用不同的標籤用於記錄的提交。例如，裝置連接到企業虛擬專用網(VPN)時產生的觀測數據能夠與「業務」標籤一起存儲；同時，當裝置正用於觀看電影或聽音樂時記錄的觀測數據能夠與「休閒」標籤關聯。還提供電腦程式，如果所述程序在計算機上運行時，所述電腦程式包括適於進行如上所述的方法的所有步驟的電腦程式代碼；且這樣的電腦程式包含在計算機可讀介質上。根據本發明的另一方面，提供一種可攜式裝置，包括無線接收器，適於觀測由在待估計位置的所述裝置檢測的至少一個無線發射器的標識；查詢處理器，所述查詢處理器可操作成發出觀測到的標識作為查詢，以與多個記錄比較，各記錄包括一個或多個無線發射器的標識以及對應的位置，所述位置是基於檢測到所述一個或多個無線發射器的地點或地點的集合，所述查詢處理器可操作成響應於所述查詢，接收所述觀測數據與所述記錄中的第一記錄之間的第一匹配的結果，所述結果包括所述第一記錄的來源的第一標示；第一位置估計，所述第一位置估計是與所述第一記錄對應的位置；所述查詢處理器還可操作成響應於所述查詢，接收所述觀測數據與所述記錄中的第二記錄之間的第二匹配的結果，所述結果包括所述第二記錄的來源的第二標示，其中，所述第二標示不同於所述第一標示；第二位置估計，所述第二位置估計是與所述第二記錄對應的位置，所述查詢處理器還適於確定所述第一匹配的質量特性和所述第二匹配的質量特性；以及位置估計器，所述位置估計器適於根據所述第一標示、所述第一匹配的質量特性、所述第二標示、所述第二匹配的質量特性，基於所述第一位置估計和所述第二位置估計中的至少一個來估計所述可攜式電子裝置的位置所述可攜式裝置可以是單個導航裝置。然而，它還可以是期望實現定位功能的任何其它種類的裝置。這可能包括例如行動電話、車輛跟蹤裝置或包裹跟蹤裝置、或可攜式計算機。所述可攜式裝置還可以包括機載存儲器，所述機載存儲器用於存儲所述多個記錄的全部或部分。內部存儲器中存儲的記錄例如可以是由裝置本身產生的記錄。該裝置還可以適於存儲更多記錄的集合的全部或部分，諸如(分別)來自第二、共享資料庫(或第三資料庫)的共享的記錄。可選地，可以遠程地存儲主資料庫，且該裝置可以適於間歇地或周期地下載資料庫的更新。


將結合附圖通過示例描述本發明，其中圖1是根據本發明第一實施方式估計位置的方法的流程圖；圖2是根據第二實施方式的方法的流程圖；圖3是根據第三實施方式的方法的流程圖；圖4示出根據本發明的實施方式的裝置；以及圖5示出包括多個無線發射器的標識的觀測數據和部分匹配的資料庫記錄之間的可能的關聯。
具體實施例方式在如下示例實施方式中，將結合第一資料庫和第二資料庫中存儲的記錄描述本發明。然而，如上文已經解釋的，本發明不限於這樣的實施方式。自第一和第二資料庫中檢索記錄僅僅是建立記錄的來源的標示的一種合適的方法，使得該記錄能夠合適地用於該方法中。現在將參照圖1描述根據本發明的第一實施方式的方法。該方法通過接收10觀測數據開始。該觀測數據包括用戶裝置在期望估計的位置檢測到的一個或多個無線發射器的標識。將該觀測數據與第一資料庫的內容比較20。此資料庫包括多個記錄，各記錄包括在不同時間檢測到的發射器的標識和已知的發生檢測的位置。這樣，資料庫中的各記錄包括與目前接收的觀測數據相似的觀測數據，但具有相關的位置。該方法檢測30目前接收的觀測數據和第一資料庫中的一個記錄之間的第一匹配。檢索資料庫中存儲的對應位置和關於匹配的特性的附加信息。當然，如果第一資料庫中多於一個記錄與觀測數據匹配，以此方式可以檢索到多於一個的匹配。觀測數據還以類似的方式與第二資料庫中的內容比較22。這導致(至少)第二匹配32，對第二匹配也檢索相關位置和匹配特性。如圖1所示，並行地進行與各個資料庫的比較20、22以及匹配30、32，儘管這不是必要的。觀測數據還可以以相同方式與第三資料庫比較，以產生第三匹配。使用檢索到的匹配的檢索特性，該方法選擇50 —個匹配以估計用戶裝置的位置。在此實施方式中，評估40、42各匹配以確定各匹配相對於觀測數據是如何具體。根據具體性以及執行匹配的資料庫選擇匹配用於位置估計。第一資料庫包括先前由用戶裝置本身產生的觀測數據。第二資料庫包括由用戶裝置所屬的組內的其它裝置產生的觀測數據。第三資料庫是全球資料庫，包括所有可用的記錄，無論產生觀測數據的裝置與目前的用戶裝置是否具有任何相似性或關聯。採用此方法，第一資料庫到第三資料庫越來越全面，但可能與目前的用戶裝置的需要更不相關。在此示例中，裝置是粘貼到包裹的跟蹤裝置。三個資料庫被定義如下1.裝置的所有之前的地點(即涉及的具體包裹)2.所有包裹地點(對相同的航運公司)3.對航運公司可用的所有地點(例如，包括包裹標籤、運載工具、僱員等)對本領域技術人員，顯然，能夠限定附加的層(資料庫)。通用的中間層可以包括第二資料庫的更具體的版本，該第二資料庫包括特定尺寸的所有包裹地點。在更通用的層中，附加的資料庫可以被限定包括對位置服務提供商可用的所有記錄。這將包括用於其它航運公司以及其它類型用戶的地點。不失一般性，在下文描述中，我們將考慮如上所說明的三個資料庫的情況(或資料庫層)。在此實施方式中，電子裝置觀測蜂窩電話基站，諸如全球移動通信系統(GSM)基站。各基站(BS)廣播全球小區標識(CGI)。它的組成如下{[MCC] [MNC] [LAC] [Cl]}行動網路碼(MNC)用於與移動國家碼(MCC)組合以使用GSM、CDMA、iDEN、TETRA或UMTS公共陸地移動網唯一地標識行動電話運營商。(此標識系統也應用於一些衛星行動網路)。在各網絡內，一組位置區域由共同的位置區域碼(LAC)標識，該LAC是固定的2位元組數字。小區標識(Cl)標識位置區域內的小區且也是固定的2位元組數字。因此，整個CGI在全球範圍內識別小區。藉助基站的CGI相同地匹配或部分地藉助僅部分的層級標識匹配，目前接收到的觀測數據可以在小區層與資料庫中的記錄匹配。部分匹配可以僅包括匹配的MCC ；或匹配的MCC和LAC。匹配越完全(就CGI匹配的層而言)，地理上越具體。假定第一資料庫中的記錄對確定裝置位置最相關或有用。即，用戶裝置的地點的歷史比其它裝置的地點的歷史更相關。然而，當裝置第一次移動到新的地點，可能在第一資料庫中沒有匹配，或僅部分匹配。根據此實施方式，匹配的具體性(就CGI而言)通過使用如下所示的聯合優先級的表而與其來源(根據資料庫)結合
小區區域國家單個147組258所有369 如此表所示，最高優先級(1)被分配給自單個資料庫(第一資料庫)中檢索的小區層匹配。在此情況下，裝置以前精確地看到相同的基站，且與資料庫記錄對應的位置應用於估計該裝置的目前位置。接下來的兩個優先級(2，；3)是分別自第二資料庫和第三資料庫(組，所有)檢索的具體的小區匹配。如果在這三個資料庫中的任何一個都沒有找到具體匹配的小區，下一最高優先級被給予第一(單個)資料庫中的區域層匹配。這意味著裝置之前已經看到具有相同MNC、MCC和LAC的基站，因此，它是在同一區域。產生的位置估計可能沒有具體的小區匹配精確，然而，該不精確可以被限制，至少在初始階段。例如，當裝置移動到它識別的第一小區之外，進入未識別的但共享同一 LAC的第二相鄰的小區時，此情況第一次出現。根據本實施方式，裝置的位置將被記錄為在其內觀察到基站的第一小區內的地點，因為這是存儲在用於第一小區的資料庫中的地點。在此估計中的誤差將大約是一個小區的尺寸。這通常將比已經使用的通用位置估計更精確-例如，基於包含相同LAC的(由其它裝置)所有觀測數據的中心；或基於用於各蜂窩網絡的由LAC包圍的區域的現有知識。採用此方法，本實施方式可以提供與單個裝置的運動模式更相關的改善的位置估計。
如果LAC沒有被目前的裝置觀測到，第二資料庫可以返回與另一裝置產生的記錄的匹配。由於第二資料庫覆蓋與目前的裝置(目前的裝置的位置正在被估計)相關的裝置，還可以產生非常相關的結果。在現有的示例中，由相同航運公司運載的另一包裹可以之前已經觀測到相同的LAC。如果其它包裹跟隨與目前的包裹相同的軌跡，位置估計將被證實非常精確。採用此方法，本實施方式優先考慮信息的使用，使得能夠提供最佳可能的位置估計。在如上所述的第一實施方式中，位置估計是基於通過基於優先級在匹配之間選擇來非線性組合匹配記錄的位置估計。現在將參照圖2描述根據第二實施方式的方法。在此實施方式中，位置估計是基於位置估計的加權線性組合。如圖2所示，此方法的步驟與第一實施方式的步驟相同關於接收10觀測數據；與資料庫比較20、22 ；獲得30、32匹配；以及評估40、42各匹配如何具體。估計位置的步驟陽是不同的。第二實施方式使用如下的權重的表，代替如上所述的聯合優先級的表
小區區域國家單個1032組311所有211接著使用對應位置的加權平均值組合匹配。這樣，例如，與第二(組)資料庫中的記錄匹配的具體小區(精確)匹配吸收權重3，而關於LAC程度且在相同資料庫中的局部匹配僅吸收權重1。因此，位置估計將優先基於具體的小區特定匹配，當計算匹配的記錄對應的位置的平均值時，這將會更高程度地加權3次。地理匹配是不確定的，且無線發射器可能具有不規則(irregular)且變化的覆蓋模式(coverage pattern) 0為此，通過加權平均值計算的位置估計-在本實施方式中-可以提供附加的魯棒性和/或穩定性，因為估計的位置是基於資料庫中的多個記錄。使用權重還使不同類型的信息能夠被給予相同影響。例如，在上表中，第一(單個)資料庫中的匹配LAC被給予與第二(共享、組)資料庫中的匹配小區相同的權重。圖3示出根據本發明的第三實施方式的方法。此實施方式使用啟發式規則，以確定如何基於可用信息估計位置。類似於如上已經描述的前兩個實施方式，該方法考慮匹配的質量以及匹配所來自的資料庫。根據此實施方式，在車載可攜式單個導航裝置(PND)上進行圖3的方法，在圖4中示出該單個導航裝置的框圖。在步驟101，裝置100探測無線環境，以檢測且標識自其接收的信號的發射器。無線接收器Iio用於產生此觀測數據。檢測到的無線發射器的標識結果被提供給處理器120。處理器使用該組標識查詢201第一機載(on-board)資料庫130，該資料庫130存儲由該裝置之前產生的無線觀測數據的記錄(連同對應的產生觀測數據的位置)。處理器確定301在第一資料庫130中是否存在匹配。如果是，所述方法進行估算401此匹配如何具體。這能夠以與前兩個實施方式相同的方法進行即考慮觀測到的發射器的CGI與資料庫中存儲的CGI的匹配程度。處理器確定46匹配是否足夠具體-例如，匹配是否是唯一的、具有精確相同的CGI的具體小區匹配。如果是，選擇511此第一匹配以估計裝置的位置。如果第一匹配被認為不夠具體(例如，由於它僅匹配到LAC的程度)，則處理器120向第二獨立資料庫140進行查詢221。在此示例中，第二資料庫140是通用的、共享的資料庫，該資料庫存儲在遠程中央伺服器上。PND使用諸如WLAN、GPRS或UMTS連接的無線數據連接與伺服器140通信。處理器檢查321是否自中央資料庫140接收到匹配(下文中稱為第二匹配)。如果是，處理器估算421此匹配的具體性(specificity)。現在該處理器具有兩個可用匹配-分別來自各資料庫-具有各匹配如何具體的相關標示。通過比較匹配的具體性，處理器選擇501哪個匹配應該被用作估計PND的位置的基礎。此選擇可以包括使用如上所述用於第一實施方式的優先級的表。如果，在步驟301，在第一(機載、用戶)資料庫中沒有找到第一匹配，該方法進行類似的步驟221，在步驟221中查詢第二、共享的資料庫。如果步驟321中，沒有來自共享的資料庫的第二匹配，則該方法結束，由於在任何資料庫中都沒有找到匹配記錄。如果在步驟321中已經找到第二匹配，此匹配被用於521估計PND的位置。由於在該方法的此分支中沒有找到第一匹配，因此不需要估算第二匹配的具體性，或選擇匹配用於位置估計。已經結合來自兩資料庫中任意一個或兩者的單一匹配來描述此實施方式的方法。然而，現在本領域技術人員將很容易理解該方法如何能夠擴展到各資料庫中的多個匹配的情況。第三實施方式的PND 100還包括GPS接收器150。這用於與無線接收器110結合以連接至機載資料庫存儲器130以及共享中央資料庫140。當GPS衛星接收可用時，裝置能夠使用GPS接收器150測量其位置。同時，無線接收器110檢測來自附近的無線發射器的信號且標識它們。該標識和位置互相關聯且存儲在資料庫130中。當裝置接著連接到中央、共享資料庫140時，新的記錄能夠被上傳到該資料庫。共享資料庫中的新的記錄能夠標註有標籤，該標籤標識提交該新的記錄的特定的PND 100。這使得各PND當使用中央資料庫140用於位置估計時，能夠僅訪問其它PND的記錄。在此實施方式的變型中，機載資料庫130被省略，且所有記錄被存儲在共享資料庫140中。採用此變型，第一、用戶資料庫由共享資料庫內的記錄的邏輯子集組成-即那些被標記為已經由相同PND 100提交的記錄。在此情況下，PND可以傳輸當前觀測數據連同標識進行請求的特定PND (和/或該PND所屬的組)的標籤到資料庫伺服器140作為查詢。此標籤使得伺服器能夠選擇合適的記錄以形成各邏輯資料庫。在可替選的變型中，共享資料庫140的全部或部分可以存儲在PND 100的存儲器130中。這意味著PND 100不需要每次它希望查詢共享資料庫時都與遠程伺服器140建立數據連接。優選地，共享伺服器的更新周期性被下載或傳送到機載PND的存儲器130。期望資料庫隨時間演變。這樣，不需要在初始時提供多個位置的完整的密集的資料庫，以及從這些位置可觀測的發射器。資料庫的演變還有助於系統隨著無線環境變化-例如，隨著發射器出現或消失而變化。如下使用場景示出這些點MM1、在初期，當用戶進入以前沒有被任何其它用戶訪問的區域。-共享資料庫由來自幾個不同單個用戶的數據組成，但用戶之間沒有重疊，因為他們進行不同的行程，且在不同地方使用位置估計服務並提交記錄到資料庫。
-在特定使用地點，則共享/總資料庫與單個用戶的私人資料庫之間幾乎沒有不同。-單個用戶的重複使用給予高優先權以及高權重結果，但這對位置估計幾乎沒有影響，因為在此階段，總是有限的數據可用。情況2、在中期，具有來自有限的但數量增加的用戶的稀少的資料庫，且當裝置進入可能的新區域時，系統尋找關於用戶的位置的線索。-任何信息都是有用的。-如果裝置之前已經看到任何信息-即使在單個小區標識或LAC上的任何匹配標示他很可能在之前看到此信號時的相同的位置，且這是最佳的位置估計。-如果不具有來自裝置的任何信息的匹配，則來自共享組或通用總資料庫(任意精度的信息都是可用的)的匹配是能夠做出的最佳匹配，且應該使用。情況2、長期來看，大量信息可用(甚至可能有相互衝突的信息)-同時與多個小區描述符的記錄匹配很可能對應於相當有限的地理區域，且因此會相當精確。即使在資料庫記錄來自共享或總資料庫中的另一用戶，而非裝置本身的單個資料庫，也是這樣。-因此，相比於單個匹配或LAC匹配，與來自另一裝置的記錄的總通用匹配可能是優選地，單個匹配包括觀測到的基站的子集。-與來自用戶自身裝置的多個之前觀測數據的唯一匹配仍是更好的匹配。以上實施方式已經使用蜂窩基站的示例作為用於確定裝置的位置的無線發射器。使用CGI標識基站。然而，為完整起見，應注意，蜂窩基站可以以其它方式標識。各基站還具有其自身基站標識(BSIC)。此碼總是在廣播通道上傳輸，使得移動臺能夠區分基站。BSIC由3比特網絡色碼(NCC)和3比特基站色碼(BCC)組成。NCC被分配給各網絡運營商，使得移動臺(MQ能夠容易地確定它被允許訪問的基站。自給定位置可訪問的不同提供商的NCC必須不同。這包括國家邊境附近的位置，這裡可訪問多個國家的提供商的BS。各基站的BCC由網絡運營商分配。它們被選擇使得相鄰的基站不具有相同的BCC以及相同的BSIC。這樣的效果是觀測給定的BSIC將可能的位置的集合降低到具有相同NCC和BCC的有限數量的小區，儘管BSIC不是特定小區的全球唯一標識。如果能夠檢測到多個基站的BSIC，這些還能夠用於進一步縮小可能的集合。採用足夠數量的檢測到的小區，根據實施方式的方法可能能夠將可能性的範圍縮小到、一個或其它資料庫中的唯一匹配。假定此唯一匹配來自單個或組資料庫，很有理由相信本位置對應於存儲在資料庫記錄的位置，儘管理論上世界上可能具有其它地點可能觀測到相同集合的BSIC。當然，如本領域技術人員將理解，根據其它實施方式，其它種類的發射器也能夠用於定位裝置。例如，WLAN( 「WiFi」)接入點(AP)能夠以類似於蜂窩基站的方式用作合適的無線信標。各AP具有唯一的介質訪問控制(MAC)地址，該MAC地址能夠由與AP通信的WLAN客戶端發現。因此，在此示例中，圖4中的無線接收器110將是WLAN接口。其它合適類型的信標可以包括FM無線電發射器，該FM無線電發射器通常根據無線電數據系統(RDS)或其它類似標準發射數字臺識別信息。同樣地，許多其它地面和衛星廣播包括能夠用於其它實施方式的識別信息。原則上，能夠使用任何無線信號(包括所有類型的電磁波和其它諸如聲振動的自由空間傳播信號)，只要其來源能夠被標識且它在有限的地理區域可接收。
通常可能自單個位置觀測到任意給定類型的多個無線發射器。在此情況下，計算觀測到的信標的集合與資料庫中存儲的標識的集合之間的理論上設定的相似性測量可能有用。此測量能夠用於代替或附加到上述限定的用於諸如CGI的分層標識符的具體性的測量。在WO 2009/141660中描述了 WLAN AP MAC地址情況下的這樣的測量的示例。為完整起見，這裡將參照圖5概括此方法。圖5示出5個維恩圖的集合。各維恩圖描述了觀測數據0與資料庫中存儲的記錄to之間的比較。在各情況下，具有許多共同的MAC地址cn，該共同的MAC地址cn是在資料庫記錄和觀測數據中都出現的地址-即，兩個集合的交集。還有許多剩餘MAC地址sn以及許多缺失的MAC地址mn，該剩餘MAC地址sn觀測到但在資料庫中不存在，該缺失的MAC地址mn在資料庫中存在，但自觀測數據中缺失。對各記錄，能夠計算評分(score)。能夠根據如下施加加權-共同的MAC地址的數量以正的方式重加權；-剩餘的MAC地址的數量進行弱的負的計算；且-缺失的MAC地址的數量進行弱的負的計算。這給出圖5中所示的數據變量的集合，如si到s5、cl到c5以及ml到m5 (s =剩餘，c =共同，m=缺失)。下面括號內的數字是對應元素的數量。以上示例中的最佳匹配是第一和第二(從左到右)，由於它們具有兩個共同的MAC地址(cl = c2 = 2)、不利於它們的2個剩餘的MAC地址以及0個缺失的MAC地址(cl = c2 = 2 ;sl = s2 = 2，ml = m2=0)。第五示例緊隨第二，具有相同數量的共同的MAC地址以及剩餘的MAC地址，但它有一個缺失的微弱地不利於它的MAC地址。當估計電子裝置的位置時，根據本發明的實施方式的方法或裝置能夠考慮來自多個不同資料庫的信息。此信息能夠根據數據來源的特定資料庫以及由電子裝置產生的觀測數據與資料庫中內容的匹配程度組合。這意味著如果某些資料庫記錄被重新組合，使得屬於一資料庫的成員的記錄現在被分配給不同的資料庫，則可能產生不同的位置估計。在附圖和前述描述中已經詳細示出和描述本發明，這樣的示出和描述被認為是示意性或示例型且不是限制性的，本發明不限於公開的實施方式。例如，可能在這樣的實施方式中進行本發明其中附加的測量作為其位置待估計的電子裝置的觀測的一部分。這些附加的測量可以包括信號強度測量、信號與噪聲比率測量或誤碼率等。這樣的測量能夠被應用於沿著電子裝置和無線發射器之間的任一方向的通信。例如，觀測數據可以包括用於裝置自各無線發射器接收的信號的信號強度分布的測量，或它可以包括用於各發射器自電子裝置接收的信號的強度測量；或兩者都有。當然，在後者中，通常在測量信號強度的發射器和進行其餘的位置估計方法的裝置之間必須具有某些通同樣地，與觀測數據比較的記錄可以包括對應的信號強度測量(除一個或多個發射器和相關的位置的集合的標識外)。這可能使得更精確地估計電子裝置的位置。例如，如果發射器自身的位置是已知的，接著如果給定的發射器的信號強度相當高，則電子裝置能夠被認為離該發射器非常近。在另一示例中，匹配的質量特性可以包括測量當前觀測數據的信號強度測量(除發射器的標識外)與給定的記錄是多麼類似。對本領域技術人員而言顯然，能夠以許多不同的物理結構實現實施方式。在一些實施方式中，電子裝置將採樣無線環境，以確定可見的無線發射器的標識，且然後將此觀測數據傳輸到遠程伺服器。該伺服器然後將進行位置估計方法的剩餘部分。可以在此遠程伺服器上存儲所有資料庫。一旦位置被確定，該伺服器可以響應電子裝置以提供估計的位置 (例如，對單個導航應用)；或該伺服器可以簡單地將該裝置的最新位置增加到日誌中(用於跟蹤應用)。這樣的實施方式允許使用非常簡單且低功耗的可攜式裝置。與伺服器的通信可以通過無線數據通信鏈路實時發生；可替選地，觀測數據可以存儲在機載電子裝置上一段時間且之後上傳到伺服器。前述後一實施方式還有助於使用基本電子裝置進行的離線跟蹤應用，該基本電子裝置隨著時間的簡單記錄其檢測的無線發射器。一旦轉移到伺服器， 觀測數據能夠被處理以提供裝置移動的歷史。實際上，電子裝置自身甚至沒有必要具有確定發射器的標識的能力該裝置能夠簡單地接收、數位化且存儲短片段，該短片段包含感興趣的特定頻帶內可接收的任何信號。 適於進行此操作的示例裝置可能包括射頻(RF)調諧器、降頻轉換級、模數轉換器和存儲器以存儲數位化的中頻(IF)或基帶信號樣本。隨後能夠處理這樣的無線環境的快照，以提取發射器的標識，該發射器的信號在快照中出現。自然地，快照的必要長度將根據所考慮的 (of interest)發射器的類型變化(例如，根據它們多長時間傳輸一次標識的標示)。如描述的實施方式中所說明的，還可能進行本發明，使得該方法的大部分由可攜式裝置執行。在極限情況下，所有數據以及處理可以存在於可攜式裝置中。對方法的可能的改進是使用時變資料庫(time-d印endent database)。在 W02009/141642中已經描述了使用用於無線信標定位的時變資料庫。根據該方法，記錄產生各觀測數據的時間。然後，當將觀測數據與無線環境的基準記錄比較時，能夠使用與觀測數據的時間大約相同的時間段有關的記錄。這反映了無限環境隨時間變化的事實。對最精確的結果，當觀測數據被處理以估計位置時，該方法應優選地將觀測數據與在產生觀測數據的時間時的環境的歷史記錄比較。相同的見解(insight)可以應用於當前描述的方法或與當前描述的方法組合。記錄還可以包括產生該記錄的時間的標示。然後該方法可以包括根據第一和第二記錄的產生時間(除它們的來源的標示以及匹配的質量特性外)來估計位置。例如，與各匹配相關的位置可以根據其與正在處理的觀測數據時間上的接近性被加權或更高地給予優先級。對實時位置估計，這將導致使估計更優先地基於更近期的記錄。對離線位置估計(例如，觀測數據被存儲且隨後處理)，這將導致估計優先基於接近觀測數據的時間產生的歷史記錄。在實施方式中，這可以通過將優先級的聯合表(諸如以上所示的)乘以與觀測數據和記錄之間的時間差直接相關的值來實現。時間差越大，相乘因子越大。由於最高優先級被分配給表中最低值的數字，因此更大的時間差將減少匹配的優先級。在另一實施方式中，權重的聯合表(諸如以上示出的)可以乘以與時間差成反比的值。這樣，時間差越大，權重減少的越多。注意到，除如上所述背景確定如何安排數據的不同來源的優先級外，也能夠考慮觀測數據與記錄之間的時間差近似。在以上描述的實施方式中，給出PND或用於包裹的封裝跟蹤裝置的示例。然而，本發明通常能夠與更多的裝置一起使用。例如，攝像頭能夠被配備成測量無線信號，以便確定拍照的位置。相應地，用於攝像頭用戶的共享資料庫將表示用於拍照的共同位置。這強調了使共享資料庫的類型適合裝置的使用模式或類型的益處。在以上預期的實施方式中，裝置的標識或類型的標示可以是標籤，諸如標識具體產品或製造商的代碼。然而，在其它實施方式中，標示也能夠包括裝置或軟體應用的具體參數。例如裝置可以通過諸如天線尺寸或天線增益、或接收器靈敏度之類的參數來標識。記錄的來源還能夠以其它方式特徵化。例如，用戶或裝置的使用可以以最快速度的運動為特徵。這可能適於區分與諸如高爾夫、步行、跑步、騎自行車或開車的特定活動有關的定位裝置。這些參數中的任何參數都能夠形成用於使多組裝置聚集的有用標準。來源的標示還可以包括負責產生記錄的軟體或硬體的詳細的結構或操作模式。採用此方式，用於具體裝置的來源的標示可能根據用途而不同。例如，當特定的應用軟體正在運行時，或當可攜式裝置使用連接的電源供電而非由其自身的內部電池供電時，來源的標示可以變化。能夠設想來源的其它的詳細的標示-例如，當裝置連接到諸如汽車電源適配器 (機載充電器)的具體供電電源時。在此操作模式中，該裝置是一組供電裝置的成員，且與其他車輛裝置具有共同位置。用於這樣的組的典型位置是沿著道路或在停車場內(當在車內時)。相反，當相同的裝置連接到主供電電源時，更可能的位置是室內，諸如家裡或辦公室內。同時，當裝置正在使用其內部電池供電時，用於用戶且組內收集的典型位置是不同的-在城鎮四周行走、在購物中心、咖啡店、電影院、機場等的內部。通過研究附圖、說明書以及所附的權利要求，本領域技術人員能夠在實施所保護的發明時理解並實現公開的實施方式的其它變型。在權利要求書中，詞語「包括」不排除其它部件或步驟，且不定冠詞不排除多個。單個的處理器或其它單元可以實現權利要求書中提及的幾個部件的功能。在彼此不同的從屬權利要求中提及的具體措施並不表示不能夠優選地使用這些測量的組合。電腦程式可以存儲或分布在合適的介質上，諸如與其它硬體一起提供或作為其它硬體的一部分提供的光存儲介質或固態介質，但還可以以其它方式分布，諸如通過網際網路或其它的有線或無線電信系統。權利要求中的任何附圖標記不應解釋為限制範圍。
權利要求
1.一種估計電子裝置的位置的方法，包括接收觀測數據，所述觀測數據包括由在待估計位置的所述裝置檢測的至少一個無線發射器的標識；將所述觀測數據與多個記錄比較，各記錄包括一個或多個無線發射器的標識和對應的位置，所述位置是基於檢測到所述一個或多個無線發射器的地點或地點的集合；在所述觀測數據和第一記錄之間檢測第一匹配，所述第一記錄包括對應的第一位置；確定所述第一匹配的質量特性；確定所述第一記錄的來源的第一標示；在所述觀測數據和第二記錄之間檢測第二匹配，所述第二記錄包括對應的第二位置；確定所述第二匹配的質量特性；確定所述第二記錄的來源的第二標示，其中，所述第二標示不同於所述第一標示；以及根據所述第一標示、所述第一匹配的質量特性、所述第二標示以及所述第二匹配的質量特性，基於所述第一位置和所述第二位置中的至少一個估計所述電子裝置的位置。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一匹配的質量特性和所述第二匹配的質量特性包括各匹配的具體性的測量，優選地包括如下的至少一個包含在所述觀測數據中的至少一個標識的集合和包含在所述匹配記錄中的一個或多個標識的集合之間的相似程度；以及由所述匹配暗示的地理精確程度。
3.如權利要求2所述的方法，其中，各發射器的所述標識具有層級結構，所述層級的連續層依次對應於更受限制的地理區域；且其中，所述匹配的具體性的測量是基於所述觀測數據中的至少一個發射器的層級標識和所述匹配的記錄中的一個或多個發射器的層級標識之間的相似程度。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，來源的第一標示和第二標示中的至少一個指示如下的至少一個一個或多個裝置的標識，所述一個或多個裝置通過檢測到在所述地點或地點的集合的所述一個或多個發射器來提供所述記錄；一個或多個軟體程序的標識，所述一個或多個軟體程序導致所述一個或多個裝置提供所述記錄；和所述一個或多個裝置、或一個或多個軟體程序所屬的組；其中，所述組優選地與如下的至少一個相關所述一個或多個裝置、或一個或多個軟體程序的類型；和用戶或用戶的組，所述用戶或用戶的組與所述一個或多個裝置、或一個或多個軟體程序相關。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述第一標示指示所述第一記錄的來源是電子裝置本身；且優選地，所述第二標示指示所述第二記錄的來源是有限組的裝置中的一個或多個裝置。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述第一標示和所述第二標示中的至少一個包括在相應匹配的記錄中的標籤。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一標示和所述第二標示表明所述第一記錄的來源比所述第二記錄的來源更密切地與所述電子裝置相關，其中如果所述第二匹配比所述第一匹配更具體，則所述電子裝置的位置的估計優先地基於所述第二位置；否則，所述估計優先地基於所述第一位置。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述估計電子裝置的位置的步驟包括線性或非線性組合所述第一位置和所述第二位置。
9.如權利要求8所述的方法，其中為與各匹配對應的所述位置分配優先級，其中，各優先級共同地基於所述匹配的質量特性；和對應的所述記錄的來源的標示，以及所述估計電子裝置的位置的步驟包括選擇具有最高優先級的位置。
10.如權利要求8所述的方法，其中為與各匹配對應的位置分配權重，其中，各權重共同地基於所述匹配的質量特性；和對應的所述記錄的來源的標示，以及所述估計電子裝置的位置的步驟包括根據分配的權重計算所述位置的加權平均值。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法，還包括提交數據到所述多個記錄，所述數據包括所述觀測數據；所述電子裝置的估計位置；且優選地，還包括標籤，所述標籤標識如下的至少一個所述電子裝置、所述電子裝置的類型或所述電子裝置所屬的裝置的組。
12.—種電腦程式，包括電腦程式代碼，當所述程序在計算機上運行時，所述電腦程式代碼適於執行前述權利要求中任一項所述的方法的所有步驟。
13.如權利要求12所述的電腦程式，包含在計算機可讀介質上。
14.一種可攜式裝置，包括無線接收器，所述無線接收器適於觀測可由在待估計位置的所述裝置檢測的至少一個無線發射器的標識；查詢處理器，所述查詢處理器可操作地將觀測到的標識作為查詢發出，以與多個記錄比較，各記錄包括一個或多個無線發射器的標識以及對應的位置，所述位置基於檢測到所述一個或多個無線發射器的地點或地點的集合，所述查詢處理器可操作地響應於所述查詢接收所述觀測數據與所述記錄的第一記錄之間的第一匹配的結果，所述結果包括所述第一記錄的來源的第一標示；第一位置估計，所述第一位置估計是與所述第一記錄對應的位置；所述查詢處理器還可操作地響應於所述查詢接收所述觀測數據與所述記錄的第二記錄之間的第二匹配的結果，所述結果包括所述第二記錄的來源的第二標示，其中，所述第二標示不同於所述第一標示；第二位置估計，所述第二位置估計是與所述第二記錄對應的位置，所述查詢處理器還適於確定所述第一匹配的質量特性和所述第二匹配的質量特性；以及位置估計器，所述位置估計器適於根據所述第一標示、所述第一匹配的質量特性、所述第二標示和所述第二匹配的質量特性，基於所述第一位置估計和所述第二位置估計中的至少一個來估計所述可攜式裝置的位置。
15.如權利要求14所述的可攜式裝置，還包括機載存儲器，所述機載存儲器用於存儲所述多個記錄的全部或部分。
全文摘要
本發明涉及通過觀測無線信號進行的位置估計，具體涉及一種用於估計電子裝置的位置的方法和裝置。所述方法包括接收觀測數據，所述觀測數據包括由在待估計位置的所述裝置檢測到的至少一個無線發射器的標識；將所述觀測數據與記錄的集合的內容比較；在所述觀測數據和記錄之間分別檢測第一匹配和第二匹配，且檢索對應的位置。所述方法包括根據第一匹配和第二匹配的質量特性以及各個記錄的來源的標示、基於所述第一位置估計和所述第二位置估計中的至少一個來估計所述電子裝置的位置。
文檔編號G01S19/42GK102565830SQ20111043382
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者C·馬歇爾, 安德魯·於爾 申請人:瑞士優北羅股份有限公司