用于在芯片上实现跟踪数据通信的系统、方法和装置制造方法及图纸

一种电子芯片，芯片组件，设备，系统和方法，能够实现数据跟踪通信。该电子芯片包括多个处理核心和耦合到该一个或多个处理核心中的至少一个的至少一个硬件接口。至少一个处理核心实现游戏和/或仿真引擎，至少一个处理核心实现位置引擎，并且至少一个处理核心实现陀螺仪以及可选地实现IMU。至少一个位置引擎从外部定位系统获取姿态数据，外部定位系统包括由毫米波蜂窝网络和/或Wi‑Fi增强的GNSS；并且从陀螺仪，可选IMU以及游戏和/或仿真引擎获得内部姿态数据，该数据包括惯性，3D结构和仿真数据，从而计算客户端设备的6 DOF姿态，驱动由一个或多个游戏和/或仿真引擎对3D应用的处理。

【技术实现步骤摘要】
用于在芯片上实现跟踪数据通信的系统、方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2019年6月18日提交的临时申请号62/863151的权益，出于所有目的，该临时申请的全部公开内容通过引用合并于此。
本公开的方面大体涉及电子芯片，更具体地，涉及用于游戏和/或仿真应用电子芯片，芯片组件，设备，系统和方法。
技术介绍
游戏和/或仿真引擎在图形应用中扮演越来越重要的角色。软件游戏和/或仿真引擎的一个主要任务是提供在包括诸如仿真能力的其它特征的实时性能下可能的最真实和最高质量的图形。软件游戏和/或仿真引擎通常被提供为在CPU上执行的计算机可执行代码。例如，游戏引擎和/或仿真通常可以运行在计算设备的处理器或微处理器上，诸如个人计算机的CPU，控制台，移动电话或平板电脑。因此，CPU的性能可以确定软件游戏和/或仿真引擎的性能。软件游戏和/或仿真引擎还可以访问图形处理单元GPU。例如，GPU可向图形存储器或视频存储器呈现具有非常高性能的个别对象的列表。计算机图形场景可以包括大量对象，这些对象具有与它们的3D位置和3D朝向，行为，材料特性等相关的特性。为了实现高度真实的场景，游戏和/或仿真引擎需要考虑整个场景，其通常包含要呈现给屏幕的数百万个对象。例如，游戏和/或仿真引擎可以考虑光与单独对象以及场景的对象之间的行为和交互。这些游戏和/或仿真引擎提供专门创建的环境，以实现3D视频游戏和实时仿真专用的功能。因此，游戏和/或仿真引擎能够实现诸如动画模型的管理、对象之间的冲突、以及玩家和游戏之间的交互等方面。许多最近的游戏，仿真和严重的游戏使用超出视觉和交互方面的引擎。例如，程序员可以依靠物理引擎来仿真虚拟环境内的物理规律，依靠音频引擎来添加音乐和复杂的声学效果，以及依靠人工智能(AI)引擎来编程非人类播放器的行为。3D界面的预期特性非常接近于3D视频游戏的特性。因此，游戏和/或仿真引擎可用于需要以实时性能呈现3D图形的任何类型的应用中，包括诸如虚拟现实(VR)，增强现实(AR)，混合现实(MR)或其组合的数字现实中的应用。通过游戏和/或仿真引擎提供高质量的数字现实体验需要用户的准确位置和朝向跟踪，以便在用户的视野中正确地呈现和定位每个3D对象，并且精确地提供基于地点的服务和内容。跟踪可以通过各种技术来进行，例如通过全球导航卫星系统(GNSS)，它们通常涉及任何基于卫星的导航系统，例如GPS,BDS,Glonass,QZSS,Galileo和IRNSS。使用来自足够数量的卫星和诸如三角测量和三边测量的技术的信号，GNSS可以计算设备的位置，速度，高度和时间。可以进一步增加GNSS以便校正诸如多径误差，轨道误差和卫星时钟误差之类的误差。典型的方法包括将参考站放置在用户附近的精确已知地点，或者在需要高精度导航的地方。参考站测量到每个可见卫星的范围，解调导航消息，并且根据参数的类型，计算要由用户的接收机应用的几种类型的校正，以便改善其性能。然后，该站经由数据链路向本地用户广播其校正，从而获得几厘米的位置精度。当前可用的主要增强系统是差分GPS(DGPS)，基于卫星的增强系统(SBAS)，实时运动学(RTK)系统和辅助GNSS(AGNSS)。根据所提及的增强方法，AGNSS是唯一不需要部署参考站的特定地面网络，而是利用现有蜂窝通信系统的网络架构来辅助GNSS的AGNSS。这些方法具有一些局限性，例如可以获得足够数量的卫星信号，或者卫星信号可以在建筑物，隧道或其它固体结构内被阻挡。此外，这些方法易于在位置信息中受到中断。有时使用其它互补方法，例如惯性导航系统(INS)。由于INS是自包含的，即，它们不依赖于任何可能被干扰或堵塞的外部信息源，这代表了对于需要100％覆盖和高服务连续性的许多应用有吸引力的导航手段。此外，INS还提供了全6自由度(DOF)导航解决方案，并且通常具有高更新速率(≥100Hz)。因此，在最初确定系统的位置之后，即使卫星信号被阻挡，INS传感器也允许在系统移动时确定位置和朝向。基于测量系统的移动来确定位置被称为航位推算(即惯性导航)。航位推算位置的精度和它保持精度多长时间取决于各种因素，例如传感器的质量和它们被校准得多好。在一些系统中，还使用航位推算来提高卫星地点确定的精度。GNSS或具有INS的任何增强的GNSS系统的传感器融合通常基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)，其使用算法来组合GNSS的绝对定位和INS传感器的相对定位，且在一些情况下，使用其它传感器(例如雷达和相机)来计算设备的相对精确的6自由度(6DOF)位置和朝向。定位技术的其它进展包括5G无线网络的潜在实施方式及其在本领域中的毫米波(mmW)传输。通过诸如到达时间(ToA)，到达角(AoA)和出射角(AoD)等方法的估计，可以达到厘米的精度。然而，高端3D应用可能需要甚至更高的精度水平。因此，需要能够提供更精确和稳定的适于高端3D应用或仿真的定位水平的技术发展。
技术实现思路
提供该概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不打算确定权利要求所要求保护的主题的关键特征,也不打算被用来帮助确定权利要求所要求保护的主题的范围。本文公开的一个或多个问题或其他技术问题通过电子芯片，芯片组件，设备，系统和方法的实施例来解决，所述电子芯片，芯片组件，设备，系统和方法能够实现在游戏和/或仿真应用中使用的数据跟踪通信。如本公开中所使用的，"定位"是确定诸如移动电话，膝上型计算机，平板计算机，个人数字助理(PDA)，无人机，车辆，头戴式显示器(HMD)，控制台，智能隐形眼镜等设备的位置(例如，地理位置)的过程。一旦建立了设备的坐标，它们就可以被映射到地点，然后被传递回请求服务。映射功能和地点信息的递送是地点服务(LCS)的一部分，例如，紧急服务取决于LCS。使用地点数据的服务被称为是地点感知的，并且通过地点感知提供增值的客户服务被称为基于地点的服务(LBS)。随着3D应用的使用变得越来越广泛，定位技术也已经发展到能够确定和跟踪设备的六个自由度(6DOF)，在一些实施例中，这是指在三个垂直轴上的向前/向后(波动)，向上/向下(起伏)，左/右(摆动)平移，并且结合有通过围绕三个垂直轴(通常称为偏航(法向轴))、俯仰(横向轴线)和滚动(纵向轴线)的旋转的朝向变化。如本公开中所使用的，"可用性"是指系统能够向用户提供期望级别的导航解决方案的时间的百分比。"精确度"是在给定时间估计或测量的位置与真值如何接近的量度。"可靠性"是系统检测一定幅度的误差(离群点)并估计未检测到的误差对导航解决方案的影响的能力。"完整性"是指当系统不应用于定位时系统向用户发送警告消息的能力。本公开的第一方面包括数据跟踪通信芯片。数据跟踪通信芯片跟踪数据，允许精确地确定含有该芯片的客户端设备在哪里，还可以实现客户端设备与其他设备的通信。在第一方面，该芯片包括多个处理核心；以及耦合到所述多个处理核心中的至少一个的至少一个硬件接口，其中所述多个处理核心中的至少一个实现第一引擎(例如，一个或多个游戏引擎和/或仿真引擎)，其中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片，其特征在于，包括：/n多个处理核心；和/n耦合到所述多个处理核心中的至少一个处理核心的至少一个硬件接口，其中所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现包括至少一个游戏引擎或仿真引擎的第一引擎，/n其中，所述多个处理核中的至少一个处理核心实现位置引擎，/n其中，所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现至少一个陀螺仪核心，/n其中，所述位置引擎被配置为从全球导航卫星系统(GNSS)获得第一定位数据，并通过一个或多个硬连线算法计算客户端设备的初始位置和朝向，以及/n其中，所述位置引擎被配置为基于经由所述至少一个硬件接口从蜂窝定位系统接收的第二定位数据、基于从一个或多个短程通信系统接收的第三定位数据、以及基于从一个或多个陀螺仪接收的朝向数据，并通过进行虚拟世界系统计算、获得细化的6自由度(6DOF)位置和朝向，来增强所述初始位置和朝向。/n

【技术特征摘要】
20190618 US 62/863,1511.一种芯片，其特征在于，包括：
多个处理核心；和
耦合到所述多个处理核心中的至少一个处理核心的至少一个硬件接口，其中所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现包括至少一个游戏引擎或仿真引擎的第一引擎，
其中，所述多个处理核中的至少一个处理核心实现位置引擎，
其中，所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现至少一个陀螺仪核心，
其中，所述位置引擎被配置为从全球导航卫星系统(GNSS)获得第一定位数据，并通过一个或多个硬连线算法计算客户端设备的初始位置和朝向，以及
其中，所述位置引擎被配置为基于经由所述至少一个硬件接口从蜂窝定位系统接收的第二定位数据、基于从一个或多个短程通信系统接收的第三定位数据、以及基于从一个或多个陀螺仪接收的朝向数据，并通过进行虚拟世界系统计算、获得细化的6自由度(6DOF)位置和朝向，来增强所述初始位置和朝向。


2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括存储器，其中所述多个处理核心中的一个或多个处理核心被配置为生成位置和朝向数据，并经由所述存储器将所述数据提供给所述位置引擎。


3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述多个处理核心中的一个或多个处理核心实现被配置为帮助处理所述第一引擎和所述位置引擎的CPU或GPU中的一个或多个。


4.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现惯性测量单元(IMU)，所述惯性测量单元(IMU)被配置为获得进一步的6自由度定位数据。


5.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一引擎和所述位置引擎耦合到单个引擎处理核心中。


6.如权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述第一引擎被细分成专用硬件组件，所述专用硬件组件包括在所述单个引擎处理核心上实现的3D结构和物理引擎、仿真处理器、或专用渲染引擎中的一个或多个。


7.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一定位数据、所述第二定位数据、所述第三定位数据、所述朝向数据和所述虚拟世界系统计算可以实现不同的、互补的定位更新率。


8.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片被配置为通过经由GNSS网络的所述定位引擎，或通过使用蜂窝通信网络或一个或多个短程通信系统的所述至少一个硬件接口，来共享计算的6DOF定位数据。


9.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述多个处理核心中的至少一个处理核心实现了通信引擎，并且其中所述第二定位数据和所述第三定位数据通过经由所述通信引擎被接收。


10.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，细化的6DOF位置和朝向被用于由所述第一引擎执行的3D应用的操作中。


11.一种数据跟踪通信芯片，其特征在于，包括：
多个处理核心；和
耦合到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瓦特·耶尔利，
申请(专利权)人：明日基金知识产权控股有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU