移动设备的室内定位制造技术

本发明专利技术的方面一般涉及例如在GPS或其他定位信号不可用的情况下的室内定位。更具体地，方面涉及结合陀螺仪和/或加速计（166）使用粒子滤波器来识别客户端设备（171）相对于地图（300）的当前位置。在一个示例中，地图可以基于包括表示用户在建筑物内不可以行走的位置的一系列墙壁（310-17）的地图（300）。在另一个示例中，地图可以基于表示用户在建筑物内可以行走的位置的一系列轨道（1340）、（1350）、（1360）、（1370）、（1380）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动设备的室内定位相关申请的交叉引用本申请是于2011年5月13日提交的美国专利申请N0.13/107,316的延续案，特此通过引用将其公开内容合并入本文。
技术介绍
各种导航系统向用户提供分路段路线指示(turn-by-turn directions)。这些系统包括手持式GPS设备、移动电话或车载设备。用户输入一个或多个位置并且接收基于所输入的位置的路线和分路段路线指示。用户可以遵循分路段路线指示来到达该一个或多个位置。这些导航系统依赖于从多个GPS卫星接收信息的能力。这允许对用于提供导航协助的设备的当前位置的识别。然而，当在室内时，移动设备可能需要精确定位来使能特征，诸如例如到在建筑物中的会议室或在商场内的商店的先进室内导航。在室内环境下，由于缺乏来自GPS卫星的充足信号，因此，精确定位很难。在机器人
中，可以使用粒子滤波器或其他概率方法来识别机器人的位置，该机器人除地图外没有关于其位置的信息。这一般被称为“绑架的机器人问题”。这些机器人使用尖端相机和激光器来进行测量。将这些测量结合粒子滤波器使用来减少可能的地图位置的数量，直到仅留下单个可能的位置为止。然而，虽然许多现代智能手机并入了大量技术进步，但是它们典型地不包括一般利用来解决绑架的机器人问题的尖端相机和激光器。
技术实现思路
本公开的方面总体上涉及例如在GPS或其他定位信号不可用的情况下的室内定位。更具体地，方面涉及结合用来识别客户端设备的定向的设备使用多个粒子来识别客户端设备相对于包括多个约束的地图的当前位置。在一个示例中，地图可以基于表示用户在建筑物内不可以行走的位置的一系列墙壁。在另一个示例中，地图可以基于表示用户在建筑物内可以行走的位置的一系列轨道。本公开的一个方面提供了确定便携式手持设备在室内空间内的位置的方法。该方法包括通过处理器生成第一粒子集。第一粒子集中的每一个粒子表示地图上的位置并且与可能性值相关联。该方法还包括从包括陀螺仪的定向设备接收数据；基于所接收的数据来确定移动的方向和速度；将移动的方向和速度应用到第一粒子集中的每一个粒子；基于第一粒子集中的每一个特定粒子是否违反多个约束中的一个或多个，对该特定粒子的可能性值进行调整；基于与第一粒子集相关联的可能性值来生成第二粒子集；如果第二粒子集中的所有粒子相互之间均在阈值半径内，则选择第二粒子集中的与第二粒子集的平均代表性位置最接近的特定粒子；以及基于所选择的粒子的代表性位置来识别便携式手持设备在室内空间内的实际位置。在一个示例中，多个约束是定义用户不可以行走的区域的墙壁。在另一个示例中，多个约束是定义允许用户行走的区域的轨道。在又另一个示例中，地图与方向指示符相关联，以及其中将移动的方向和速度应用到多个粒子中的每一个粒子基于方向指示符。在进一步示例中，第一粒子集中的每一个粒子还表示设备方位(heading),以及该方法还包括基于所接收的数据来识别方位，以及其中对第一粒子集中的每一个特定粒子的可能性值进行调整还基于与每一个特定粒子相关联的方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联。在又另一个示例中，该方法还包括将所选择的特定粒子的代表性方位识别为客户端设备的实际方位。在进一步示例中，定向设备还包括罗盘。在另一个示例中，定向设备还包括加速计。在又另一个示例中，基于所接收的数据来确定移动的方向和速度还基于将加速计用作为计步器。在另一个示例中，第一粒子集和第二粒子集每一个包括相同数量的粒子。在另一个示例中，通过基于与第一粒子集相关联的可能性值来选择第一粒子集中的粒子，并且以最小值对所选择的粒子的代表性位置进行调整，来生成第二粒子集。在又另一个示例中，第一粒子集中的每一个粒子还表示设备方位，以及该方法还包括基于所接收的数据来识别方位并且基于与第一粒子集中的每一个粒子相关联的方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联来对该每一个粒子的可能性值进行调整，以及其中通过以最小方位值对第一粒子集中的所选择的粒子的代表性方位中的每一个进行调整来生成第二粒子集。在另一个示例中，通过基于与第一粒子集相关联的可能性值是否满足最小可能性阈值从第一粒子集移除粒子来生成第二粒子集。本公开的另一个方面提供了用于确定便携式手持设备在室内空间内的位置的设备。该设备包括存储室内空间的地图的存储器。该地图基于多个约束。该设备还包括耦接到该存储器的处理器。该处理器可操作来生成第一粒子集，第一粒子集中的每一个粒子表示地图上的位置并且与可能性值相关联；接收定向设备所生成的数据；基于所接收的数据来确定移动的方向和速度；将移动的方向和速度应用到第一粒子集中的每一个；基于第一粒子集中的每一个特定粒子是否违反多个约束中的一个或多个，对该特定粒子的可能性值进行调整；基于与第一粒子集相关联的可能性值来生成第二粒子集；如果第二粒子集中的所有粒子相互之间均在阈值半径内，则选择第二粒子集中的与第二粒子集的平均代表性位置最接近的特定粒子；以及基于所选择的粒子的代表性位置来识别便携式手持设备在室内空间内的实际位置。在一个示例中，多个约束是定义用户不可以行走的区域的墙壁。在另一个示例中，多个约束是定义允许用户行走的区域的轨道。在又另一个示例中，第一粒子集中的每一个粒子还表示设备方位，以及该处理器还可操作来基于所接收的数据来识别方位，并且基于与第一粒子集中的每一个特定粒子相关联的方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联来对每一个特定粒子的可能性值进行调整。在进一步示例中，该处理器可进一步操作来:基于所接收的数据来确定移动的方向和速度进一步基于将加速计用作为计步器。在另一个示例中，第一粒子集和第二粒子集每一个包括相同数量的粒子。在又另一个示例中，该处理器可进一步操作来通过基于与第一粒子集相关联的可能性值来选择第一粒子集中的粒子并且以最小值对所选择的粒子的代表性位置进行调整来生成第二粒子集。在进一步示例中，第一粒子集中的每一个粒子还表示设备方位，以及该处理器还可操作来基于所接收的数据来识别方位，并且基于与第一粒子集中的每一个粒子相关联的方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联来对每一个粒子的可能性值进行调整，以及其中通过以最小方位值对第一粒子集中的所选择的粒子的代表性方位中的每一个进行调整来生成第二粒子集。【附图说明】图1是依据示例性实施例的系统的功能图。图2是依据示例性实施例的系统的示意图。图3是依据示例性实施例的室内空间的地图。图4是依据示例性实施例的室内空间的另一个地图。图5是依据示例性实施例的室内空间的又另一个地图。图6是依据示例性实施例的室内空间的还另一个地图。图7是依据示例性实施例的室内空间的进一步地图。图8是依据示例性实施例的室内空间的又进一步地图。图9是依据示例性实施例的室内空间的还进一步地图。图10是依据示例性实施例的室内空间的另一个地图。图11是依据示例性实施例的室内空间的又另一个地图。图12是依据示例性实施例的流程图。图13是依据示例性实施例的室内空间的地图。图14是依据示例性实施例的室内空间的另一个地图。图15是依据示例性实施例的室内空间的又另一个地图。图16是依据示例性实施例的室内空间的还另一个地图。图17是依据示例性实施例的室内空间的进一步地图。图18是依据示例性实施例的室内空间的又进一步地图。图19是依据示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.13 US 13/107,3161.一种确定便携式手持设备在室内空间内的位置的方法: 识别室内空间的地图，所述地图基于多个约束； 通过处理器生成第一粒子集，所述第一粒子集中的每一个粒子表示所述地图上的位置并且与可能性值相关联； 从包括陀螺仪的定向设备接收数据； 基于所接收的数据来确定移动的方向和速度； 将所述移动的方向和速度应用到所述第一粒子集中的每一个粒子； 基于所述第一粒子集中的每一个特定粒子是否违反所述多个约束中的一个或多个，对所述特定粒子的可能性值进行调整； 基于与所述第一粒子集相关联的可能性值来生成第二粒子集； 当所述第二粒子集中的所有粒子相互之间均在阈值半径内时，选择所述第二粒子集中的与所述第二粒子集的平均代表性位置最接近的特定粒子；以及 基于所选择的粒子的代表性位置来识别所述便携式手持设备在所述室内空间内的实际位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个约束是定义用户不可以行走的区域的墙壁。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个约束是定义允许用户行走的区域的轨道。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述地图与方向指示符相关联，以及其中将所述移动的方向和速度应用到所述多个粒子中的每一个粒子基于所述方向指示符。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一粒子集中的每一个粒子进一步表示设备方位，以及所述方法进一步包括: 基于所接收的数据来识别方位；以及 其中对所述第一粒子集中的每一个特定粒子的所述可能性值进行调整进一步基于与每一个特定粒子相关联的所述方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所选择的特定粒子的代表性方位识别为所述客户端设备的实际方位。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述定向设备进一步包括罗盘。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述定向设备进一步包括加速计。9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所接收的数据来确定所述移动的方向和速度进一步基于将所述加速计用作为计步器。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一粒子集和所述第二粒子集每一个都包括相同数量的粒子。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二粒子集通过下述步骤来生成: 基于与所述第一粒子集相关联的所述可能性值来选择所述第一粒子集中的粒子；以及 以最小值对所选择的粒子的所述代表性位置进行调整。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一粒子集中的每一个粒子进一步表示设备方位，以及所述方法进一步包括: 基于所接收的数据来识别方位；以及基于与所述第一粒子集中的每一个粒子相关联的方位是否与和所识别的方位一致的方位相关联来对所述每一个粒子的所述可能性值进行调整，并且其中所述第二粒子集是...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·思伦，安德鲁·卢金比尔，穆罕默德·瓦里德·卡杜斯，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：
国别省市：