移动设备位置估计制造技术

本发明专利技术公开了移动设备位置估计。公开了利用多个无线接入网关的位置估计的方法、程序产品和系统。概括来说，在一个方面中，移动设备可扫描和检测多个无线接入网关。移动设备可确定移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始估计。移动设备可从服务器接收检测到的无线接入网关的位置数据。位置数据可包括每个无线接入网关的估计位置、估计位置的不确定度和每个无线接入网关的所及范围。移动设备可利用不确定度、所及范围和初始估计来向每个估计位置赋予权重。移动设备可利用经加权的位置来估计移动设备的位置。

【技术实现步骤摘要】
移动设备位置估计
本公开总地涉及地理位置(geographiclocation)确定。
技术介绍
无线通信网络可使用各种技术来供移动设备无线通信。无线通信网络可包括一个或多个无线接入网关，用于将移动设备连接到另一移动设备或连接到有线网络。无线接入网关例如可包括无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)或个人区域网(PAN)的无线接入路由器或蜂窝塔。每个无线接入网关可为位于一地理区域(例如蜂窝网络的小区)中的移动设备服务。移动设备可包括一个或多个基于位置的应用，这些应用被配置为执行依位置而定的任务。配备有诸如全球定位系统(GPS)之类的全球导航卫星系统(GNSS)的接收器的移动设备可使用由GNSS确定的位置作为到基于位置的应用的输入。未配备有GNSS接收器的移动设备或者位于GNSS信号较弱的区域中(例如在建筑物内部)的移动设备可使用替换方式来确定位置。例如，如果无线接入网关的位置是已知的，并且移动设备连接到该无线接入网关，则移动设备可利用所连接的无线接入网关的位置来估计当前位置。
技术实现思路
公开了利用多个无线接入网关的位置估计的方法、程序产品和系统。概括来说，在一个方面中，移动设备可扫描和检测多个无线接入网关。移动设备可确定移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始估计。移动设备可从服务器接收检测到的无线接入网关的位置数据。位置数据可包括每个无线接入网关的估计位置、估计位置的不确定度(uncertainty)和每个无线接入网关的所及范围(reach)。移动设备可利用不确定度、所及范围和初始估计来向每个估计位置赋予权重。移动设备可利用经加权的位置来估计移动设备的位置。本说明书中描述的技术可被实现来获得以下示例性优点。无线接入网关的位置可用于补充GNSS位置估计。当移动设备未配备有GNSS功能时，移动设备可使用无线接入网关的位置来确定当前位置。对于配备有GNSS的移动设备，位置估计可用于在GNSS信号较弱时补充GNSS。此外，相对于传统的移动设备，可改善GNSS信号获取时间。移动设备可利用无线接入网关的位置来估计位置以辅助确定移动设备将连接到哪个GNSS卫星。无线接入网关的估计位置可包括高度。从而，移动设备可在三维空间中确定当前位置。三维位置信息例如在确定移动设备位于高层建筑物的哪个楼层上时可能是有用的。高度可补充纬度或经度坐标。从而，例如，可以为街道或公园创建高度剖面。移动设备位置估计的一个或多个实现方式的细节在附图和以下描述中记载。移动设备位置估计的其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求中变得清楚。附图说明图1是提供移动设备位置估计的示例性技术的概要的框图。图2A是基于无线接入网关的估计位置的示例性移动设备位置估计的示图。图2B是三维空间中的基于无线接入网关的估计位置的示例性移动设备位置估计的示图。图3是示出位置估计的示例性系统的功能性组件的框图。图4是移动设备位置估计的示例性处理的流程图。图5是去除位置估计中的离群者的示例性处理的流程图。图6示出了显示所估计的位置的示例性用户界面。图7是示出实现位置估计的特征和操作的移动设备的示例性设备体系结构的框图。图8是用于执行位置估计的移动设备的示例性网络操作环境的框图。各图中的相似的标号指示相似的元件。具体实施方式移动设备位置估计的概要图1是提供移动设备位置估计的示例性技术的概要的框图。移动设备100是被配置为利用多个无线接入网关的位置来估计当前位置的示例性移动设备。移动设备100可执行接入设备扫描操作102以检测一个或多个无线接入网关(例如蜂窝塔或无线路由器)。接入设备扫描操作102可产生接入设备标识符104的列表。接入设备标识符104可包括蜂窝塔的蜂窝标识符，或者无线路由器的媒体接入控制(MAC)地址，或者两者。每个接入设备标识符104可表示移动设备100在接入设备扫描操作102中检测到其信号的无线接入网关。接入设备扫描操作102可检测任意数目的无线接入网关。作为示例，接入设备标识符104可包括检测到的无线接入网关的标识符Pq和Pr。移动设备100可执行移动设备位置估计操作106来估计移动设备100的位置。移动设备位置估计操作106可向服务器108发送请求107以请求检测到的无线接入网关Pq和Pr的位置数据。请求107可包括接入设备标识符104的全部或一部分。响应于请求107，移动设备100可接收来自服务器108的位置数据109。位置数据109可包括每个检测到的无线接入网关的位置、每个位置的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围。移动设备位置估计操作106可向每个接收到的位置赋予权重。与无线接入网关(例如Pq)相关联的位置的权重可基于与估计的位置相关联的不确定度值、所及范围以及移动设备100与无线接入网关之间的接近度(closeness)来确定。移动设备100与无线接入网关之间的接近度可包括移动设备100与无线接入网关之间的距离的粗略度量(例如两级度量“接近”或“不接近”)。移动设备100可例如通过对加权的位置取平均来利用加权的位置确定移动设备100的位置。向接收的位置赋予权重和计算移动设备100的位置的进一步细节将在下文中参考图2A-2B来论述。包括检测到的无线接入网关的位置的位置数据109可由服务器108独立于移动设备100的移动设备位置估计操作106地确定。服务器108可包括通过有线或无线通信网络连接到移动设备100的一个或多个计算机的系统。服务器108可利用数据收集操作110和接入设备位置估计操作112来生成位置数据109。数据收集操作110可包括接收来自多个移动设备的匿名位置信息。匿名位置信息可包括与无线接入网关Pa...Pz的每一个相关联的位置坐标。位置坐标可包括纬度、经度和高度坐标。纬度、经度和高度坐标可从提供坐标的具备GNSS能力的移动设备得到。无线接入网关可以是位于具备GNSS能力的移动设备的通信范围内或者连接到具备GNSS能力的移动设备的无线接入网关。数据收集操作110可产生标记有位置坐标的无线接入网关的标识符的集合114。接入设备位置估计操作112可根据无线接入网关的标识符的集合114生成位置数据109。接入设备位置估计操作112可通过向接收到的与每个无线接入网关相关联的位置应用概率密度函数来估计无线接入网关Pa...Pz的每一个的位置。概率密度函数可包括用于估计每个无线接入网关的位置的充分统计量。基于标识符的集合114和相关联的位置，接入设备位置估计操作112可确定每个估计位置的不确定度值和每个无线接入网关的所及范围。图2A是基于无线接入网关的估计位置的移动设备位置估计的示图。位置估计可包括利用各种因素来对位置加权，这将在下文中描述。被加权的估计位置201和203可被包含在估计位置区域202和204中。位置数据109(如参考图1所述)可包括关于无线接入网关Pq和Pr的位置信息。位置信息可包括分别对于无线接入网关Pq和Pr的估计位置201和203。估计位置区域202和204中的估计位置201和203的每一个可包括纬度和经度。无线接入网关的估计位置是能够检测到该无线接入网关的移动设备的可能位置。估计位置201和203不需要对应于无线接入网关Pq和Pr的物理位置。在图2A中，无线接入网关Pq的物理位置在Pq的估本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由移动设备执行的方法，包括：在所述移动设备上检测多个无线接入网关；确定所述移动设备与每个无线接入网关之间的接近度，所述接近度包括对所述移动设备与每个无线接入网关之间的距离的初始测量；接收与每个检测到的无线接入网关相关联的位置数据，所述位置数据包括每个检测到的无线接入网关的估计位置、与估计位置相关联的不确定度值以及每个检测到的无线接入网关的所及范围；利用所述不确定度值、所述无线接入网关的所及范围和所述接近度来对所述估计位置加权；以及基于经加权的位置来确定所述移动设备的位置。

【技术特征摘要】
2011.06.03 US 13/153,1041.一种由移动设备执行的方法，包括：在所述移动设备上检测多个无线接入设备；确定所述移动设备与每个无线接入设备之间的距离；接收与每个检测到的无线接入设备相关联的位置数据，所述位置数据包括每个检测到的无线接入设备的估计位置、与估计位置相关联的不确定度值以及每个检测到的无线接入设备的所及范围；利用所述不确定度值、所述无线接入设备的所及范围和所述距离来对所述估计位置加权，其中对所述估计位置加权包括：使用相应估计位置的所及范围权重、相应估计位置的不确定度权重、相应估计位置的接近度权重作为因子，来确定各个估计位置的权重，其中所及范围、所述不确定度值、和所述距离分别相应地与所述所及范围权重、所述不确定度权重和所述接近度权重负相关；以及基于经加权的估计位置来确定所述移动设备的位置。2.如权利要求1所述的方法，其中，每个所述无线接入设备包括至少一个无线接入网关，其中所述无线接入网关是蜂窝塔、无线路由器或BluetoothTM设备。3.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述接近度是基于以下各项中的至少一项的：来自无线接入设备的信号的信号强度；所述移动设备与无线接入设备之间的信号的往返时间；或者所述移动设备与无线接入设备之间的信号的误比特率。4.如权利要求1所述的方法，其中，每个无线接入设备的估计位置包括该无线接入设备的高度坐标。5.如权利要求1所述的方法，其中，每个无线接入设备的所及范围指示出预期该无线接入设备能被移动设备从多远外观察到。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述不确定度值指示所述估计位置的估计准确度。7.如权利要求1所述的方法，其中，确定每个估计位置的权重包括：把如下因子相乘：所述不确定度权重，所述接近度权重，单位值减去所述所及范围权重；以及然后和所述不确定度权重与所述所及范围权重之积相加。8.如权利要求1所述的方法，还包括：从检测到的无线接入设备中识别离群者；从对所述估计位置加权和确定所述移动设备的位置的操作中排除所述离群者。9.如权利要求8所述的方法，其中，识别离群者包括：从接收到的位置数据中识别估计位置，其中该估计位置与其他估计位置之间的距离超过检测到的无线接入设备的所及范围之中的最大所及范围；以及将与识别出的估计位置相关联的无线接入设备指定为所述离群者。10.如权利要求1所述的方法，包括基于经加权的位置来确定与所述移动设备的位置相关联的估计不确定度。11.一种位置估计系统，包括：无线信号处理单元，包括：收发器，用于在移动设...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯·M·马蒂，罗伯特·梅尔，罗纳德·K·黄，葛林·唐纳德·迈克古甘，詹森·德里，叶菲默·格劳斯曼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：