获取用于移动站的导航辅助信息制造技术

基于由移动站捕获的视觉信标的图像的特征描述符来为该移动站获取导航辅助信息。该导航辅助信息包括邻近视觉信标的位置、无线定位资源的位置、用户环境背景信息。该导航辅助信息可随后被用来辅助局部环境内的导航。该视觉信标可以是人造特征（诸如，QR码或其他类型的矩阵或条形码）或自然特征（诸如，雕塑或建筑细部）。移动站可通过向服务器传送该特征描述符来请求导航辅助。服务器基于该特征描述符以及可选地基于位置信息从数据库检索导航辅助信息（该位置信息也可在导航辅助请求中提供）并向移动站传送该导航辅助信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获取用于移动站的导航辅助信息背景在通信行业中，对移动站(诸如，蜂窝或其他无线通信设备)的准确位置信息的使用正日渐盛行。卫星定位系统(SPS)(诸如全球定位系统)给予了用于提供无线移动站位置确定的办法。SPS用户可通过从环地轨道中的卫星飞行器(SV)得到的信息来推导包括三维位置、速度和时刻在内的精确导航信息。从这些SV接收到的信号通常是微弱的。因此，为了确定移动站的位置，SPS接收机必须充分灵敏以接收这些微弱信号并解读它们所表示的信息。当前SPS接收机的一个限制在于，它们的工作被限于其中多颗卫星清楚地在视野中而无障碍物并且良好质量的天线被正确地放置以接收此类信号的境况。由此，它们在具有阻挡状况的区域中通常是不能使用的，诸如在有显著的植物或建筑物或其他障碍(例如，市区峡谷)的区域中以及在建筑物内。概述可基于由移动站捕获的视觉信标的图像的特征描述符来为该移动站获取导航辅助信息。该导航辅助信息包括邻近视觉信标的位置、无线定位资源的位置以及用户环境背景信息。该导航辅助信息可随后被用来辅助局部环境内的导航。该视觉信标可以是人造特征(诸如，QR码或其他类型的矩阵或条形码)或自然特征(诸如，雕塑或建筑细部)。移动站可通过向服务器传送该特征描述符来请求导航辅助。服务器基于该特征描述符以及可选地基于位置信息从数据库检索导航辅助信息(该位置信息也可在导航辅助请求中提供)并向移动站传送该导航辅助信息。附图简要说明附图说明图1解说示出了其中移动站基于视觉信标来获取导航辅助信息的系统的框图。图2解说了可包含于导航辅助消息内的图形化信息。图3举例而言以数字地图形式解说了在局部环境的背景中可包含于导航辅助消息内的图形化信息。图4是移动站的框图，该移动站能够通过嵌在视觉信标中或由视觉信标索引的导航辅助消息来获得导航辅助信息。图5是解说了包括特定于移动站的操作和特定于服务器的操作的总体系统操作的流程图。图6是解说了移动站获取导航辅助信息的操作的流程图。图7是解说了服务器的操作的流程图，该服务器从移动站接收辅助请求，并获得导航辅助消息并向移动站提供该导航辅助消息作为响应。具体描述本文中所描述的系统和方法使用视觉信标来获取导航辅助信息，该导航辅助信息使得在不需要来自卫星定位系统(SPS)的信号的情况下能够进行位置确定和导航。在由Edward T. L. Hardie 于2009年8 月 13 日提交的、题为“Accessing Positional Informationfor a Mobile Station Using a Data Code Label (使用数据码标记访问用于移动站的位置信息)”的美国申请S/N. 12/540, 498中一般性地描述了基于视觉信标(诸如，数据码标记或QR码)获取可辅助移动站导航的信息，该申请被转让给本专利文件的相同受让者并通过引用整体纳入于此。本文中所描述的系统和方法可包括使用来自视觉信标的特征来请求导航辅助并作为响应接收导航辅助消息的移动站。该导航辅助消息可包括关于视觉信标104的位置的信息并且因此包括关于移动站102的位置的信息、以及关于邻近视觉信标、无线定位资源、和用户背景及环境背景的信息。如本文中所使用的，移动站是指诸如以下的设备蜂窝或其他无线通信设备、个人通信系统(PCS)设备、个人导航设备、个人信息管理器(PM)、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或其他合适的能够接收无线通信的移动设备。术语“移动站”还旨在包括诸如藉由短程无线、红外、有线连接、或其他连接与个人导航设备(PND)通信的设备——不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或位置相关处理是发生在该设备处还是在PND处。而且，“移动站”旨在包括能够诸如经由因特网、W1-F1、或其他网络与服务器通信的所有设备，包括无线通信设备、计算机、膝上型计算机等，而不管卫星信号接收、辅助数据接收、和/或位置相关处理是发生在该设备处、服务器处、还是与网络相关联的另一个设备处。以上的任何可操作组合也被认为是“移动站”。如果移动站不具备SPS能力，或者如果SPS系统是不活跃的或者处于SPS可能不胜任的位置中，例如在遭受阻挡状况的位置中，那么如本文中所描述的使用视觉信标来获取移动站的导航辅助信息可能是有利的。在移动站中的SPS接收机难以获取和/或跟踪来自SPS卫星的SPS信号的情况下，可能存在阻挡状况。例如，阻挡状况可能存在于室内环境、市区峡谷环境、以及具有天然障碍物(诸如植物和干扰拓扑)的某些室外环境中。不用SPS的或阻挡状况下的导航存在两个有关问题保持准确的位置感以及有途径访问关于拓扑的局部信息。相对难以替代其他技术会妨碍不具有SPS的益处的导航。例如，无线接入点的历书能够提供一些数据，但是编译这些数据可能是昂贵的并且适用于局部区域的历书数据的源可能对于移动站的用户而言不是显而易见的。另一示例是可基于通过航位推算的运动跟踪来提供信息的惯性传感器，但是这些惯性传感器趋向于随时间推移而积聚误差。这些技术可以受益于访问将位置信息与具体位置相关联的信息并受益于访问将位置与有关的历书数据或可用地图相关联的信息。图1解说了示出了其中移动站102基于视觉信标104来获取导航辅助信息的系统的框图。所获取的导航辅助信息可包括视觉信标104关于坐标系的位置并且因此包括移动站102关于坐标系的位置(该坐标系可以是局部坐标系或广义全局坐标系，诸如WGS84坐标系)，以及关于邻近视觉信标、无线定位资源和用户背景及环境背景的信息。如图1所示，移动站102例如通过对视觉信标104成像来观察视觉信标104。视觉信标104可以是附连到移动站102可访问的位置(诸如建筑物的入口或指示牌)或者其他可访问的位置的人造的或自然的视觉信标。一般而言，人造信标是指用数据编码的能力构建的且包括1D、2D、或3D矩阵码的可见对象，通常是以印刷格式。视觉信标104在图1中示为快速响应(QR)码形式的人造视觉信标，这是由日本公司Denso-Wave创建的矩阵码。若希望，可以使用其他类型的条形码、矩阵码、或者机器可读的数据表示，包括一维条形码或者光学数据矩阵样式码，诸如，数据矩阵码、Semacode> Maxicode、Aztec码。这些人造视觉信标首先基于它们的已知结构特性(例如，QR码中的寻像图形)来检测并随后被解码。经解码信息被用作对关于辅助信息的服务器数据库的索引。解码可包括对原始数据比特的直接解析(例如，读取对象中的各个条和点)和随后的信息解析(例如，将原始比特解读为有意义的信息内容)两者。然而，视觉信标104可以是“自然”信标，其包括除了人造信标以外的所有其他可见对象。通过SIFT或其他图像处理方法来处理这些自然信标以用于特征描述符提取。自然视觉信标可包括诸如门、建筑物、建筑细部、雕塑之类的特征或者能唯一性地标识视觉信标104的其他特征，尤其在移动站102的近似位置已知的情况下。如果自然特征在移动站的近似位置的邻区的搜索窗口内缺乏充分唯一性，则在服务器搜索过程中存在不止一个匹配结果。这多个候选匹配结果可随它们的对应匹配质量矩阵和对应似然性来保存。移动站可获知所有候选匹配中或者多个候选匹配中的最优候选连同对应似然性。在移动站侧，当没有其他定位信息可用时，最有可能的候选匹配被呈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.10 US 12/813,3511.ー种方法，包括 对环境内的视觉信标成像； 为所述视觉信标生成至少ー个特征描述符； 使用所述特征描述符请求导航辅助； 接收与所述特征描述符相关联的导航辅助信息，所述导航辅助信息包括邻近视觉信标的位置、无线定位资源的位置、用户背景和环境背景；以及 使用所接收到的导航辅助信息来辅助所述环境内的导航。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉信标是其中数据被编码的人造视觉信标和其中数据未被编码的自然视觉信标之一。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导航辅助信息还包括邻近视觉信标的大小和类型。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线定位资源包括SPS、毫微微蜂窝小区、WiF1、和蜂窝信号接入点中的至少ー者。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述导航辅助信息还包括信号类型、信号功率电平、信道数目、频率和时间偏移、和对应无线信道特性、以及所述无线定位资源的跟踪统计中的至少ー者，所述跟踪统计包括准确性、连续性、完整性、和可用性中的至少ー者。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户背景包括先前用户信息的统计。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，先前用户信息的统计包括平均所报告用户速度、所报告用户速度的标准差、平均所报告用户停留时间、和所报告用户停留时间的标准差中的至少ー者。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境背景包括环境类型的描述、周围材料的描述、和所述环境的地图中的至少ー者。9.如权利要求1所述的方法，其特征在干，进ー步包括，使用所述导航辅助信息中所述邻近视觉信标的位置来辅助对邻近视觉信标进行定位和成像。10.如权利要求1所述的方法，其特征在干，进ー步包括，使用所述导航辅助信息中所述无线定位资源的位置来辅助使用无线定位资源确定当前位置。11.如权利要求1所述的方法，其特征在干，进ー步包括，使用所述导航辅助信息中所述用户背景和环境背景中的至少ー者以用于调节所述导航处理。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，调节所述导航处理包括调节位置获取速率、调节导航过滤器的状态、和确定要在导航处理中使用的定位源中的至少ー者。13.如权利要求1所述的方法，其特征在干，进ー步包括，在所述环境内导航的同时提供用户背景信息。14.ー种方法,包括 接收导航辅助请求，所述导航辅助请求包括视觉信标的至少ー个特征描述符； 检索与所述特征描述符相关联的导航辅助信息，所述导航辅助信息包括邻近视觉信标的位置、无线定位资源的位置、用户背景和环境背景；以及 响应于所述导航辅助请求而传送包括所述导航辅助信息的导航辅助消息。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述导航辅助请求还包括位置信息，其中，检索导航辅助信息包括基于所述特征描述符和所述位置信息捜索数据库。16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述导航辅助信息还包括邻近视觉信标的大小和类型。17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述无线定位资源包括SPS、毫微微蜂窝小区、WiF1、和蜂窝信号接入点中的至少ー者。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述导航辅助信息还包括信号类型、信号功率电平、信道数目、频率和时间偏移、和对应无线信道特性、以及所述无线定位资源的跟踪统计中的至少ー者，所述跟踪统计包括准确性、连续性、完整性、和可用性中的至少ー者。19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述用户背景包括先前用户信息的统计。20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，先前用户信息的统计包括平均所报告用户速度、所报告用户速度的标准差、平均所报告用户停留时间、和所报告用户停留时间的标准差中的至少ー者。21.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述环境背景包括环境类型的描述、周围材料的描述、和所述环境的地图中的至少ー者。22.如权利要求14所述的方法，其特征在干，进ー步包括 接收第二导航辅助请求，所述第二导航辅助请求包括第二视觉信标的至少ー个特征描述符； 基于所述第二视觉信标的所述特征描述符来捜索数据库；以及 当在所述数据库中未找到所述第二特征描述符时，在所述数据库中存储所述第二视觉信标的所述特征描述符。23.—种移动站,包括 相机，其可操作用于对环境内的视觉信标成像； 处理器，其连接至所述相机； 存储器，其连接至所述处理器； 显示器，其连接至所述存储器； 图像处理单元，其生成来自所述相机的视觉信标的图像的至少ー个特征描述符；以及 软件，其保存在所述存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：JY·杜，D·G·法默，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：