本發(fā)明涉及(但不限于)室內(nèi)導(dǎo)航路徑數(shù)據(jù)調(diào)整，以使用混合定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理來改進(jìn)wap和其它電磁信號源的室內(nèi)映射。

發(fā)明背景

在室內(nèi)可用的典型的混合定位系統(tǒng)中，在移動(dòng)用戶設(shè)備(諸如智能電話、膝上型計(jì)算機(jī)等)上的諸如不同時(shí)間的用戶位置(例如參考合適的坐標(biāo)系、或緯度和經(jīng)度、以及可選的高度的x、y和可選的z坐標(biāo)，)之類的定位數(shù)據(jù)通過使用(組合)來自諸如全球?qū)Ш叫l(wèi)星(gnss)系統(tǒng)模塊、wi-fi(或諸如ble等其他無線定位系統(tǒng))定位模塊以及使用移動(dòng)用戶設(shè)備上的各種傳感器的步行者航位推算(pdr)模塊之類的各種定位模塊的定位參考(諸如定位測量)來計(jì)算。

在許多情況下，由于混合定位系統(tǒng)(或各個(gè)定位模塊)中各種類型的誤差和系統(tǒng)偏差(例如與系統(tǒng)相關(guān)的誤差、局部區(qū)域特征感應(yīng)誤差、用戶生成的誤差)，在室內(nèi)及室內(nèi)場地周圍的用戶移動(dòng)的總體定位輸出和路徑可能不太準(zhǔn)確。

本發(fā)明尋求解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種使用沿著通過多個(gè)位置的路徑移動(dòng)的移動(dòng)用戶設(shè)備來更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法，所述方法包括以下步驟：在所述多個(gè)定位中的每一個(gè)處：從與所述移動(dòng)用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的多個(gè)定位模塊接收位置估計(jì)數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述多個(gè)定位模塊接收的所述數(shù)據(jù)來計(jì)算所述定位估計(jì)；以及存儲(chǔ)所述定位估計(jì)和所述測量數(shù)據(jù)；后續(xù)處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)以計(jì)算相應(yīng)位置的至少一個(gè)修正估計(jì)；以及處理所述至少一個(gè)修正估計(jì)以更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明可進(jìn)一步包括例如將定位估計(jì)輸出到數(shù)據(jù)庫、到另一設(shè)備、到顯示屏幕以向用戶顯示、以及到遠(yuǎn)程服務(wù)器等等。術(shù)語“路徑”不需要照字面意思解釋(例如對應(yīng)于物理路徑)，并且可在適當(dāng)或必要的情況下被任意地分割和細(xì)分(或擴(kuò)展)。例如，根據(jù)本方法，由用戶或遠(yuǎn)程服務(wù)器觀察到的特定長度的路徑可被認(rèn)為等同于多個(gè)單獨(dú)(連續(xù))路徑。

通過此方法，考慮到從多個(gè)定位模塊接收的測量(和/或其他定位)數(shù)據(jù)的總和，多個(gè)(或序列)定位估計(jì)可被后處理以便根據(jù)需要修正估計(jì)，并作為結(jié)果產(chǎn)生對移動(dòng)用戶設(shè)備的路徑的改進(jìn)估計(jì)。

測量數(shù)據(jù)指的是被定位模塊接收并用于計(jì)算定位估計(jì)(因此與定位估計(jì)不同)的原始或中間數(shù)據(jù)。因此，在電磁(em)信號定位模塊的情況下，定位估計(jì)可例如包括空間中的近似的2d或3d位置，并且測量數(shù)據(jù)可例如包括信號標(biāo)識(shí)符(諸如ssid)、信號強(qiáng)度測量等。步行者航位推算(pdr)定位系統(tǒng)可類似地報(bào)告絕對的2d或3d位置或相對的向量位置，并且其測量數(shù)據(jù)可包括例如加速度計(jì)讀數(shù)、陀螺儀讀數(shù)、羅盤測量和諸如步速測量(其可從加速度計(jì)讀數(shù)等中導(dǎo)出)之類的中間數(shù)據(jù)。其他類型的定位系統(tǒng)在下文中被提及；在這些情況下，測量數(shù)據(jù)可例如包括視覺或紅外圖像(設(shè)備相機(jī))、聲音幅度，延遲和/或波形(超聲檢測器)等。優(yōu)選地，測量數(shù)據(jù)被選擇使得如果稍后與附加/確證測量數(shù)據(jù)組合，則可確定定位估計(jì)的更精準(zhǔn)版本。

通常，測量數(shù)據(jù)(以及可選地定位估計(jì)和/或其他定位數(shù)據(jù)也)被本地存儲(chǔ)在移動(dòng)用戶設(shè)備處。定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫可以是本地?cái)?shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程和/或中央數(shù)據(jù)庫、或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的緩存版本。例如，測量和/或其他數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可以是有時(shí)間限制的，或可在特定時(shí)間、數(shù)據(jù)量之后或在上述后續(xù)處理之后被清除。

可在不同的時(shí)間并以不同的速率和數(shù)據(jù)帶寬接收測量數(shù)據(jù)，并且定位估計(jì)的計(jì)算可在不同的位置處進(jìn)行(例如，可由遠(yuǎn)程服務(wù)器基于移動(dòng)用戶設(shè)備提供的數(shù)據(jù)來計(jì)算wifi定位數(shù)據(jù))。此外，修正估計(jì)的計(jì)算通常以比接收定位估計(jì)數(shù)據(jù)和/或測量數(shù)據(jù)的速率更低的速率發(fā)生。

本發(fā)明的相關(guān)方面涉及一種更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法，所述方法包括以下步驟：移動(dòng)用戶設(shè)備使用多個(gè)定位模塊來測量移動(dòng)用戶設(shè)備的位置(所述定位模塊中的每一個(gè)通常使用從移動(dòng)用戶設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)感測模塊(諸如天線、加速度計(jì)、數(shù)字羅盤等)獲得的測量來估計(jì)設(shè)備的位置)，移動(dòng)用戶設(shè)備使用由多個(gè)定位模塊計(jì)算出的定位估計(jì)來估計(jì)移動(dòng)用戶設(shè)備的(當(dāng)前)位置，并存儲(chǔ)該移動(dòng)用戶設(shè)備的估計(jì)定位和來自多個(gè)(這可包括所有)所述定位模塊(和/或被多個(gè)所述定位模塊使用)的測量(通常包括從所述定位模塊使用的所述感測模塊所獲得的測量)。所述方法進(jìn)一步包括后續(xù)處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)，并且處理移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)來更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。定位模塊通常涉及不同的定位系統(tǒng)。通常，至少一個(gè)定位模塊處理來自定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)以估計(jì)移動(dòng)用戶設(shè)備的位置。通常，多個(gè)定位模塊包括以下至少兩項(xiàng)：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位模塊、使用從地面電磁信號源檢測到的信號來估計(jì)位置的無線定位系統(tǒng)模塊、以及至少考慮到用戶設(shè)備的移動(dòng)的測得方向(通常還和測得距離)來估計(jì)位置的航位推算定位系統(tǒng)模塊。

本發(fā)明的第一方面的方法可進(jìn)一步包括在處理定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫之前輸出至少一個(gè)所述定位估計(jì)。因此，可基本上以(近乎)實(shí)時(shí)的方式提供定位估計(jì)，隨后在后處理中進(jìn)行任何適當(dāng)?shù)男拚?，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及改進(jìn)數(shù)據(jù)。

該方法可進(jìn)一步包括在處理測量數(shù)據(jù)的步驟之前驗(yàn)證測量數(shù)據(jù)。驗(yàn)證可包括排除和/或修正不符合特定準(zhǔn)則或標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)的步驟。

在本發(fā)明的前述相關(guān)方面中，該方法可相應(yīng)地進(jìn)一步包括在處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的步驟之前對所述所存儲(chǔ)的測量執(zhí)行驗(yàn)證過程。情況可以是，處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的步驟包括使用(或以比不滿足一個(gè)或多個(gè)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的所述所存儲(chǔ)的測量更大的權(quán)重使用——見下文)滿足所述一個(gè)或多個(gè)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的所述所存儲(chǔ)的測量的一部分以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)。該方法可進(jìn)一步包括確定所述所存儲(chǔ)的測量的一部分不滿足一個(gè)或多個(gè)所述驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，并且在處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的步驟中不使用(或以比滿足所述一個(gè)或多個(gè)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的所述所存儲(chǔ)的測量更小的權(quán)重使用)所述所存儲(chǔ)的測量該部分。

該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括將質(zhì)量測量分配給所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的不同部分，并根據(jù)所述質(zhì)量測量來處理測量數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的前述相關(guān)方面中，該方法可相應(yīng)地進(jìn)一步包括在處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的步驟之前將一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量測量與所述所存儲(chǔ)的測量的多個(gè)部分中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，所述質(zhì)量測量指示所述所存儲(chǔ)的測量的所述部分的質(zhì)量。該方法可包括在處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的步驟中考慮所述一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量測量。

在第一方面，處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的步驟可進(jìn)一步包括選擇被分配相對高質(zhì)量測量的測量數(shù)據(jù)，并使用所述所選擇的測量數(shù)據(jù)來修正與被分配相對低質(zhì)量測量的測量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的定位估計(jì)。第一上述質(zhì)量測量可因其超過了第二上述質(zhì)量測量，而至少相對地稍高于第二上述質(zhì)量測量。優(yōu)選地，較高質(zhì)量測量超過預(yù)定閾值(例如，對應(yīng)于低于預(yù)確定(或動(dòng)態(tài)確定)量的估計(jì)誤差)，和/或?qū)^低質(zhì)量測量而言反之亦然(例如，對應(yīng)于大于特定閾值的位置估計(jì)誤差)。質(zhì)量測量可取決于例如提供定位數(shù)據(jù)的定位模塊的類型和數(shù)量、其結(jié)果的一致程度等等。

在第一方面，處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的步驟進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)路徑中的開始位置和結(jié)束位置，并修正路徑中位于該開始位置和結(jié)束位置之間的相應(yīng)位置的至少一個(gè)估計(jì)(并可能是全部估計(jì))。可根據(jù)與所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的相關(guān)部分相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量測量，優(yōu)選地考慮超過閾值質(zhì)量測量或低于閾值估計(jì)誤差等來選擇所述開始位置和所述結(jié)束位置中的至少一個(gè)。優(yōu)選地，開始位置和結(jié)束位置和/或多個(gè)定位估計(jì)被選擇和/或定義，使得開始位置估計(jì)是序列中的第一位置，而結(jié)束位置是序列中的最后位置。修正的定位估計(jì)可包括開始位置和/或結(jié)束位置以及(至少一些)中間位置。

在上述相關(guān)方面，該方法可包括以下步驟：在第一時(shí)間或地點(diǎn)以及第二時(shí)間或地點(diǎn)確定移動(dòng)用戶設(shè)備的定位估計(jì)滿足一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并計(jì)算在這些時(shí)間或地點(diǎn)之間的移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)。

該方法的第一方面可進(jìn)一步包括根據(jù)至少一個(gè)所述定位估計(jì)來估計(jì)至少一個(gè)電磁信號源(諸如無線接入點(diǎn)、無線信標(biāo)、或移動(dòng)電話基站)的位置，在這種情況下該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括在處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)以計(jì)算至少一個(gè)修正估計(jì)的步驟之后修正至少一個(gè)電磁信號源的所述位置。

在前述相關(guān)方面，更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫可包括改進(jìn)對電磁信號源的定位估計(jì)。

第一方面可進(jìn)一步包括估計(jì)所計(jì)算的定位估計(jì)中的至少一個(gè)的精度，并將精度估計(jì)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。該方法可進(jìn)一步包括響應(yīng)于來自所述遠(yuǎn)程服務(wù)器的請求來傳送所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的至少一部分。

在上述相關(guān)方面，移動(dòng)用戶設(shè)備可以確定對移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)的精度估計(jì)并將其發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，并且遠(yuǎn)程服務(wù)器在確定是否要請求移動(dòng)用戶設(shè)備將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器時(shí)考慮所述精度。

第一方面還可進(jìn)一步包括接收與路徑附近的地理區(qū)域(和/或移動(dòng)用戶設(shè)備)相關(guān)的地理數(shù)據(jù)，并根據(jù)地理數(shù)據(jù)處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)。

地理數(shù)據(jù)可特定地包括表示至少一個(gè)空間特征的數(shù)據(jù)，在這種情況下處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)可包括將至少一個(gè)所述定位估計(jì)與所述至少一個(gè)空間特征的位置進(jìn)行比較。

地理數(shù)據(jù)還可定義對應(yīng)于建筑物的出入點(diǎn)的至少一個(gè)特征(這里出入點(diǎn)是指可預(yù)期被用戶穿過的建筑物的任何入口或出口等)。在這種或其他情況下，多個(gè)位置中的至少一些可以在一(或上述)建筑物內(nèi)部，并且地理數(shù)據(jù)可定義建筑物外部的至少一個(gè)特征。如別處所述，這些特征可有助于對建筑物內(nèi)的估計(jì)路徑進(jìn)行后處理，以便將它們與具有更準(zhǔn)確的或特定/已知位置的特征(例如，可更準(zhǔn)確地進(jìn)行定位的建筑物的出入點(diǎn)和建筑物外部的特征)關(guān)聯(lián)。

如果多個(gè)位置在建筑物內(nèi)，則地理數(shù)據(jù)可定義建筑物外部的至少一個(gè)特征和/或建筑物的范圍，在這種情況下可執(zhí)行對定位估計(jì)和/或數(shù)據(jù)庫的部分更新。然而，優(yōu)選地，地理數(shù)據(jù)(例如以適當(dāng)?shù)膅is格式)包括建筑物內(nèi)的空間或其他特征。

該方法可進(jìn)一步包括將移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的所述修正估計(jì)與地理數(shù)據(jù)一起處理，以驗(yàn)證移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的修正估計(jì)和/或調(diào)整移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的修正估計(jì)。在該方面和任何相關(guān)方面中，處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)和/或處理修正估計(jì)可遠(yuǎn)離于用戶手持機(jī)(例如在服務(wù)器上)被執(zhí)行，該服務(wù)器可以是定位服務(wù)器或與其連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在該方面和任何其他方面中，可在收集所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)的會(huì)話結(jié)束之后(或在其他情況下至少部分地在該會(huì)話期間)執(zhí)行該處理。

地理數(shù)據(jù)可包括至少一個(gè)記錄路徑(優(yōu)選地為一個(gè)或多個(gè)“地面真實(shí)路徑”、或具有相對高的和/或經(jīng)認(rèn)證/驗(yàn)證的精度的記錄路徑)，在這種情況下，該方法可進(jìn)一步包括根據(jù)所述至少一個(gè)記錄路徑(或“地面真實(shí)路徑”)處理至少一個(gè)所述定位估計(jì)。以此方式，該方法可進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)所述定位估計(jì)與所述至少一個(gè)記錄路徑中的至少一個(gè)所述位置相關(guān)聯(lián)，以確定與所述至少一個(gè)定位估計(jì)相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量測量；例如，如果用戶行進(jìn)路徑中的估計(jì)定位與記錄路徑上的位置緊密匹配，則該估計(jì)可被分配相對高的質(zhì)量測量。附加地或替換地，該方法可進(jìn)一步包括根據(jù)所述至少一個(gè)記錄路徑中的所述至少一個(gè)位置來修正至少一個(gè)所述定位估計(jì)。因此，單個(gè)記錄路徑可被用于提高定位估計(jì)的精度，和/或可融合多個(gè)記錄路徑/地面真實(shí)路徑，例如受制于通過閾值質(zhì)量測量(其可以是前述的質(zhì)量測量)。估計(jì)可被修正以創(chuàng)建最佳地?cái)M合所有考慮路徑(記錄路徑和最近測得的路徑)的修改路徑等。

在對各個(gè)定位估計(jì)和/或部分或全部路徑元素評估質(zhì)量測量的任何情況下，如果質(zhì)量低于適當(dāng)?shù)拈撝?，則可能生成警報(bào)信號(例如以觸發(fā)移除明顯不正確的特征或以通知地圖所有者/維護(hù)者)。

在前述相關(guān)方面，該方法可進(jìn)一步包括移動(dòng)用戶設(shè)備(或諸如服務(wù)器之類的另一實(shí)體)接收和存儲(chǔ)與包括(或至少接近)移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的所述修正估計(jì)的地理區(qū)域(其可以是室內(nèi)區(qū)域)相關(guān)的地理描述性數(shù)據(jù)(例如映射數(shù)據(jù))。

該方法可進(jìn)一步包括將移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的所述修正估計(jì)與地理描述性數(shù)據(jù)一起處理，以驗(yàn)證移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的所述修正估計(jì)和/或調(diào)整移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的修正估計(jì)(例如，以更好地匹配所述地理描述性數(shù)據(jù)，例如，以將設(shè)備的修正定位鎖定于地理描述性(映射)數(shù)據(jù)已知的過道、走道、走廊、房間以及人行道)。優(yōu)選地，處理移動(dòng)用戶設(shè)備的定位的所述修正估計(jì)包括處理路徑中的多個(gè)連續(xù)位置(或相對/大致連續(xù)的位置，例如被不超過諸如1、2或3之類的指定數(shù)量的點(diǎn)分開，或者被不具有高于特定閾值的估計(jì)精度的點(diǎn)分開)，并且優(yōu)選地僅修正所述連續(xù)位置的定位估計(jì)。

該方法可進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)路徑中的至少一對匹配位置，將該路徑在所述至少一對匹配位置處細(xì)分成多個(gè)路徑部分，以及處理與所述多個(gè)路徑部分有關(guān)的數(shù)據(jù)。該對位置優(yōu)選地在具有高于適當(dāng)閾值的相似度方面匹配、并優(yōu)選地在地理位置方面相似、優(yōu)選地位于路徑上的相同近似點(diǎn)處(對應(yīng)于路徑被識(shí)別為環(huán)路回其本身的點(diǎn))。優(yōu)選地，通過檢測在每個(gè)位置附近接收到的測量數(shù)據(jù)的相似度來標(biāo)識(shí)所述匹配位置。相似度/匹配優(yōu)選地依據(jù)例如由pdr、電磁信號分布(profiles)、相機(jī)等報(bào)告的特征，或任何適當(dāng)?shù)慕M合來確定。即使(并通常)該對位置的定位估計(jì)不同，也可作出匹配。該兩點(diǎn)(以適當(dāng)?shù)闹眯哦?相互對應(yīng)的識(shí)別可提供關(guān)于該點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)的有用信息。

該方法進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)路徑環(huán)路(每個(gè)路徑環(huán)路包括多個(gè)所述路徑部分)，并處理所述路徑環(huán)路。例如，在多對匹配定位被標(biāo)識(shí)的情況下，該方法可進(jìn)一步包括比較在第一對所述匹配定位和第二對所述匹配定位之間延伸的路徑部分。在這種情況下，不僅檢測路徑上的匹配點(diǎn)，而且檢測匹配環(huán)路(即，在相同地理點(diǎn)處開始和結(jié)束的不同路徑元素)。又進(jìn)一步，有關(guān)位置環(huán)路/對附近的數(shù)據(jù)的信息可被推導(dǎo)出，并且可通過比較兩者來改進(jìn)這兩個(gè)路徑段的定位估計(jì)。

該方法可進(jìn)一步包括向路徑中的每對匹配位置分配質(zhì)量測量。因此，估計(jì)的置信度可被測得。這在用戶會(huì)話開始并結(jié)束于建筑物的相同入口/出口的通常情況下是特別有用的，其通常是可進(jìn)行可靠的絕對定位測量的最后位置。優(yōu)選地，所檢測到的環(huán)路被遞歸處理，使得關(guān)于該環(huán)路的較為受信(更高質(zhì)量估計(jì)的)部分的信息可被用于改進(jìn)較不可信部分的估計(jì)，且反之亦然。

優(yōu)選地，多個(gè)定位模塊包括以下至少兩項(xiàng)：衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊(諸如gnss)、使用從地面電磁信號源檢測到的信號的無線定位系統(tǒng)模塊(諸如wifi定位系統(tǒng))、步行者航位推算(pdr)定位系統(tǒng)模塊等。其他定位模塊可包括：例如將被捕獲的可見或紅外圖像與已知或估計(jì)的地理特征進(jìn)行匹配的相機(jī)或其他成像設(shè)備、用于測距和檢測環(huán)境特征的超聲或其他聲波系統(tǒng)、用于獲得深度信息的飛行時(shí)間相機(jī)等等。術(shù)語定位模塊可構(gòu)想物理地或以其它方式位于用戶設(shè)備上的任何模塊，該模塊能夠進(jìn)行至少一種測量，可根據(jù)該測量估計(jì)或推斷出相對或絕對位置。

后續(xù)處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)可進(jìn)一步包括處理與通過第二多個(gè)位置的第二路徑相關(guān)的第二多個(gè)位置估計(jì)(第二路徑是例如被第二移動(dòng)用戶設(shè)備采取的路徑、或在不同時(shí)間被相同的/第一移動(dòng)用戶設(shè)備采取的路徑)，匹配第一和第二路徑以估計(jì)組合路徑，以及根據(jù)該組合路徑計(jì)算相應(yīng)位置的所述至少一個(gè)修正估計(jì)。組合路徑可涉及例如使用下文描述的各種具體方法來平均第一和第二路徑和/或考慮更精確的誤差估計(jì)等等。優(yōu)選地，第一和第二多個(gè)位置在至少一個(gè)方面相似(和/或被檢測為相似)，例如基于它們的近似地理位置、具有共同的特定地理特征(諸如前述更容易定位位置的建筑物出入點(diǎn)或其他外部)、或其他測量。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種與可沿著通過多個(gè)位置的路徑移動(dòng)的移動(dòng)用戶設(shè)備一起使用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：定位估計(jì)模塊，所述定位估計(jì)模塊被配置成使得對所述多個(gè)位置中的每一個(gè)位置而言，所述定位估計(jì)模塊：從與所述移動(dòng)用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的多個(gè)定位模塊接收定位估計(jì)數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述多個(gè)定位模塊接收的所述數(shù)據(jù)來計(jì)算所述定位估計(jì)；以及存儲(chǔ)所述定位估計(jì)和所述測量數(shù)據(jù)，以及處理模塊，所述處理模塊被配置成：處理所述所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)以計(jì)算相應(yīng)位置的至少一個(gè)修正估計(jì)，并處理所述至少一個(gè)修正估計(jì)以更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。

定位估計(jì)模塊和處理模塊中的任何一個(gè)或兩者可被包括在移動(dòng)用戶設(shè)備內(nèi)，或被提供在其他地方，例如在可操作以與所述移動(dòng)用戶設(shè)備進(jìn)行通信的服務(wù)器上。每個(gè)設(shè)備的功能可類似地被劃分于位置和/或處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器之間。定位估計(jì)模塊可例如部分地位于移動(dòng)用戶設(shè)備中并包括用于與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信的裝置，由此在移動(dòng)用戶設(shè)備處收集并可選地部分處理的數(shù)據(jù)被傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器以進(jìn)行最終定位計(jì)算(例如參考所述遠(yuǎn)程服務(wù)器可訪問的相關(guān)定位數(shù)據(jù))。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)程序代碼的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀載體，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可與可沿著通過多個(gè)位置的路徑移動(dòng)的移動(dòng)用戶設(shè)備結(jié)合操作，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器，以及所述計(jì)算機(jī)程序代碼，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序代碼被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行以下方法：在所述多個(gè)位置中的每一個(gè)處：從與所述移動(dòng)用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的多個(gè)定位模塊接收定位估計(jì)數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述多個(gè)定位模塊接收的所述數(shù)據(jù)來計(jì)算所述定位估計(jì)；以及存儲(chǔ)所述定位估計(jì)和所述測量數(shù)據(jù)；后續(xù)處理所存儲(chǔ)的測量數(shù)據(jù)以計(jì)算相應(yīng)位置的至少一個(gè)修正估計(jì)；以及處理所述至少一個(gè)修正估計(jì)以更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。計(jì)算機(jī)程序代碼可在包括所述移動(dòng)用戶設(shè)備的系統(tǒng)上執(zhí)行，并且可全部或部分地在所述移動(dòng)用戶設(shè)備或其他地方執(zhí)行，諸如在可操作以與所述移動(dòng)用戶設(shè)備進(jìn)行通信的服務(wù)器上。在任一前述方面中，可在操作時(shí)確定執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序代碼和/或執(zhí)行方法的位置，例如根據(jù)通信裝置的可用性或網(wǎng)絡(luò)的可用性以及所述移動(dòng)用戶設(shè)備(或遠(yuǎn)程設(shè)備或服務(wù)器)的負(fù)載、存儲(chǔ)器容量和/或處理能力。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種使用沿著通過多個(gè)位置的路徑移動(dòng)的移動(dòng)用戶設(shè)備來更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的方法，所述方法包括以下步驟：在所述多個(gè)位置中的每一個(gè)處：從與所述移動(dòng)用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的多個(gè)定位模塊接收定位數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)計(jì)算所述定位估計(jì)；后續(xù)處理與所述路徑附近的地理區(qū)域有關(guān)的所述地理數(shù)據(jù)，以計(jì)算相應(yīng)位置的至少一個(gè)修正估計(jì)；以及處理所述至少一個(gè)修正估計(jì)以更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。因此，地理數(shù)據(jù)(諸如gis數(shù)據(jù))可在必需的后處理步驟(其可以但不必在所述移動(dòng)用戶設(shè)備上執(zhí)行)中被用于驗(yàn)證定位模塊輸出。

優(yōu)選地，在數(shù)據(jù)收集會(huì)話期間計(jì)算定位估計(jì)(和/或接收定位數(shù)據(jù))，并且在所述數(shù)據(jù)收集會(huì)話之后執(zhí)行所述地理數(shù)據(jù)處理。術(shù)語會(huì)話僅優(yōu)選地表示特定事件或活動(dòng)的定義時(shí)間段或持續(xù)時(shí)間。

本發(fā)明的其它方面涉及包括前述移動(dòng)用戶設(shè)備和/或遠(yuǎn)程服務(wù)器的系統(tǒng)，和/或用于執(zhí)行前述方法的任何適當(dāng)?shù)难b備。

本發(fā)明的上述方面可包括作出室內(nèi)導(dǎo)航路徑數(shù)據(jù)調(diào)整，以使用混合定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理來改進(jìn)wap和其它電磁信號源的室內(nèi)映射。

本發(fā)明的另一方面包括在移動(dòng)設(shè)備上存儲(chǔ)受誤差影響的定位路徑數(shù)據(jù)樣本的方法，對其進(jìn)行后處理并對其進(jìn)行調(diào)整以移除對所述路徑的一些或全部誤差的影響以使其匹配或使其更接近于室內(nèi)及室內(nèi)區(qū)域周圍的真實(shí)用戶移動(dòng)路徑。該匹配路徑樣本數(shù)據(jù)也可與所存儲(chǔ)的時(shí)間無線信號掃描數(shù)據(jù)組合以定位或校正諸如wifi或ble信號源之類的周圍電磁信號源的定位估計(jì)。檢測到的電磁信號源的改進(jìn)估計(jì)可以稍后被用于提供更好的定位估計(jì)。

本發(fā)明的另一方面涉及使用定位數(shù)據(jù)根據(jù)從(通常是射頻)電磁信號源檢測到的(通常是射頻)電磁信號來檢測移動(dòng)用戶設(shè)備(諸如移動(dòng)電話)的定位估計(jì)或移動(dòng)特征。定位數(shù)據(jù)在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器)上可被存儲(chǔ)為定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。通常定位數(shù)據(jù)包括電磁信號源的標(biāo)識(shí)符(例如macid)以及電磁信號源(其中至少一些通常是室內(nèi)的)的位置(估計(jì)的或測得的)。定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫可包括電磁信號源的信號強(qiáng)度，或可從其導(dǎo)出電磁信號源的信號強(qiáng)度的其它數(shù)據(jù)。此定位數(shù)據(jù)使得移動(dòng)用戶設(shè)備能夠根據(jù)從電磁信號源測得的信號強(qiáng)度來確定它們的位置(例如通過三角測量)。一些定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫包括來自位于不同位置處的電磁信號源的信號強(qiáng)度以代替所述電磁源的位置，或者除了所述電磁源的位置之外所述電磁信號源還包括來自位于不同位置處的電磁信號源的信號強(qiáng)度。再次，移動(dòng)用戶設(shè)備的位置可根據(jù)從電磁信號源測得的信號強(qiáng)度來確定(例如通過內(nèi)插)。

本發(fā)明的另一方面涉及定位數(shù)據(jù)，所述定位數(shù)據(jù)由移動(dòng)用戶設(shè)備獲得并被用于更新一個(gè)或多個(gè)定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，使得移動(dòng)用戶設(shè)備(和/或其他此類移動(dòng)用戶設(shè)備)后續(xù)能夠更準(zhǔn)確地估計(jì)其位置。其他相關(guān)信息可在美國專利us8,634,359、國際專利申請wo2011/077166、wo2010/052496、wo2013/041885、wo2013/054144、wo2013/041889、wo2013/108043、wo2013/171465、wo2014/006423、wo2014/016602、wo2014/091249、美國專利申請13/923,864以及美國臨時(shí)專利申請62/037,236中被找到，其通過援引納入于此。

本發(fā)明還延伸到被編程為執(zhí)行如前所述的任何方法方面的方法的裝備，例如移動(dòng)用戶設(shè)備包括定位處理模塊和多個(gè)定位模塊(該多個(gè)定位模塊每個(gè)通常使用來自諸如天線、加速度計(jì)、數(shù)字羅盤等移動(dòng)用戶設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)感測模塊的測量來估計(jì)該設(shè)備的位置)，定位處理模塊被編程為使用由多個(gè)定位模塊計(jì)算出的定位估計(jì)來估計(jì)移動(dòng)用戶設(shè)備的(當(dāng)前)位置并且存儲(chǔ)移動(dòng)用戶設(shè)備的估計(jì)定位以及來自多個(gè)(或全部)所述定位模塊的測量(和/或被多個(gè)(或全部)所述定位模塊所使用的測量)(測量通常由所述定位模塊使用的所述感測模塊獲得)，該移動(dòng)用戶設(shè)備進(jìn)一步包括后處理模塊，該后處理模塊被編程為后續(xù)處理所述所存儲(chǔ)的測量以計(jì)算該移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)位置的修正估計(jì)。移動(dòng)用戶設(shè)備可包括與定位數(shù)據(jù)更新模塊的電子通信或(例如在網(wǎng)絡(luò)上)與定位數(shù)據(jù)更新模塊進(jìn)行電子通信，該定位數(shù)據(jù)更新模塊被編程為處理移動(dòng)用戶設(shè)備的(先前)定位的修正估計(jì)以更新定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。

盡管本發(fā)明的各個(gè)方面和各實(shí)施例在前文已被單獨(dú)地描述，但是本發(fā)明的任何方面和特征可在適當(dāng)?shù)那闆r下結(jié)合任何其他方面、實(shí)施例或特征來使用。例如，在適當(dāng)?shù)那闆r下，裝備特征可與方法特征互換。在適當(dāng)情況下，對單個(gè)實(shí)體的引用一般應(yīng)被視為適用于多個(gè)實(shí)體，并反之亦然。除非本文另有說明，否則本文所描述的任何特征都不應(yīng)被視為與任何其他特征不兼容(除非這種組合清楚地且固有地不兼容)。因此，一般可構(gòu)想在引言、說明書和附圖中公開的每個(gè)和各個(gè)單獨(dú)的特征可以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚c任何其他特征組合，除非(如上所述)明確地或清楚地不兼容。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖示出本發(fā)明的示例實(shí)施例，附圖中：

圖1是用戶在購物中心大廳內(nèi)行進(jìn)的示例的平面圖；

圖2是根據(jù)主實(shí)施例的處理單元的示意圖；

圖3是由圖2的處理單元校正的用戶在購物中心大廳內(nèi)行進(jìn)的示例的平面圖；

圖4是例示出圖2的實(shí)施例的變型的操作的流程圖；

圖5是圖4的變型的典型數(shù)據(jù)集的圖示；

圖6a至6e例示出了圖4的方法的實(shí)施例中電磁信號分布的使用；

圖7a和7b是用戶在購物中心內(nèi)行進(jìn)的另一示例的平面圖；

圖8是根據(jù)主實(shí)施例的處理系統(tǒng)的示意圖；以及

圖9a至9c是例示出圖8的處理系統(tǒng)的操作的流程圖。

示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述

圖1是用戶在購物中心大廳102內(nèi)行進(jìn)的示例的平面圖。粗實(shí)線104顯示了用戶行進(jìn)的真實(shí)路徑。此用戶手中攜帶有智能電話或其他移動(dòng)用戶設(shè)備(未示出)，其具有能夠以近實(shí)時(shí)的方式向用戶提供他/她定位估計(jì)的啟用混合定位系統(tǒng)。在這種情況下，用戶正在從電話上的本地全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)的系統(tǒng)處獲取定位估計(jì)，這些定位估計(jì)被顯示成具有虛線邊界120、122、124、126、128、130的圓圈。在這種情況下，用戶能夠在購物中心入口108處從本地gnss系統(tǒng)獲取可靠的位置參考。然而如圖所示，一旦用戶已經(jīng)通過入口108進(jìn)入購物中心內(nèi)的大廳102中，則由于丟失來自各個(gè)衛(wèi)星的信號，進(jìn)一步的gnss定位是不可用的，而當(dāng)用戶已經(jīng)通過入口110離開購物中心時(shí)，這些可靠位置參考是可用的。在混合定位系統(tǒng)之間也能夠向用戶提供來自gnss系統(tǒng)的位置參考；然而由于來自衛(wèi)星的信號非常弱，該定位不是很可靠的。

在大廳內(nèi)時(shí)，用戶能夠從移動(dòng)設(shè)備獲取來自其他定位系統(tǒng)的位置參考。這些系統(tǒng)中的一個(gè)被稱為步行者航位推算(pdr)系統(tǒng)，其使用諸如加速度計(jì)、陀螺儀、羅盤、磁力計(jì)、氣壓計(jì)等的組合的各種本地傳感器來導(dǎo)出用戶的(移動(dòng)電話的)位置。pdr系統(tǒng)可例如使用加速計(jì)來檢測用戶走的步數(shù)，使用其步幅長度的先前估計(jì)來確定每一步的距離，并使用羅盤來確定他們正在移動(dòng)的方向。然而，pdr系統(tǒng)通常受到各種誤差的影響，并也有一些限制。在此示例中，pdr系統(tǒng)的位置輸出在圖1中顯示為虛線106?？梢钥闯?，組合所有pdr位置輸出的用戶路徑樣本不是很準(zhǔn)確的，并在用戶的方位(方向)和行進(jìn)的總距離(路徑長度)方面具有誤差。

在室內(nèi)時(shí)，用戶也能夠從測量來自電磁信號源(諸如在本示例中使用ble或wifi之類的電磁信號源)的信號的無線定位系統(tǒng)獲取位置。來自wifi系統(tǒng)的用戶位置的輸出被顯示為具有實(shí)線邊界140、142、144、146、148的圓圈。wifi系統(tǒng)也取決于以何方式被使用而具有其局限性，并且取決于不同的因素，所導(dǎo)出的定位輸出的精度可從幾米到數(shù)十米變化。附加地，此系統(tǒng)還可能必須依賴通過因特網(wǎng)從遠(yuǎn)程服務(wù)器得到的附加數(shù)據(jù)來提供定位估計(jì)。在此示例中，如圖1所示，wifi定位輸出140、142、144、146、148是稀疏的，并且還具有可變級別的定位精度。

在操作期間，來自這些不同定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)由混合定位系統(tǒng)(處理單元)的處理器進(jìn)行處理(組合)，以便以近實(shí)時(shí)的方式計(jì)算最可能的定位估計(jì)，以提供給用戶和需要定位估計(jì)的應(yīng)用。根據(jù)混合系統(tǒng)中使用的算法和技術(shù)來組合這些數(shù)據(jù)，為用戶提供不同級別的定位精度輸出和導(dǎo)航體驗(yàn)的輸出定位估計(jì)仍然可能有誤差并且不太可能匹配真實(shí)路徑。

現(xiàn)在將描述在上述情況下提供經(jīng)改進(jìn)的性能的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在混合系統(tǒng)組合之前或之后，由一個(gè)或多個(gè)傳感器測得并由移動(dòng)用戶設(shè)備上的一些或全部定位模塊處理的數(shù)據(jù)被臨時(shí)存儲(chǔ)在本地移動(dòng)用戶設(shè)備上。然后可根據(jù)數(shù)據(jù)的數(shù)量、起源系統(tǒng)、精度和可靠性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分類和分組。數(shù)據(jù)還可以(基本上)實(shí)時(shí)的方式或通過后處理、通過自動(dòng)或手動(dòng)過程被驗(yàn)證，并還可在被發(fā)送到處理單元之前對其可靠性(其質(zhì)量指數(shù))估計(jì)加標(biāo)簽。

圖2是根據(jù)主實(shí)施例的處理單元200的示意圖。如圖所示，處理單元200從各種定位模塊接收實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)(例如對移動(dòng)用戶設(shè)備的位置的估計(jì))。取決于提供數(shù)據(jù)的定位模塊，定位數(shù)據(jù)可能變化。例如，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)模塊212可通常提供緯度、經(jīng)度、高度、精度/誤差估計(jì)、位置計(jì)算時(shí)間、速度、使用的衛(wèi)星數(shù)量等。wifi模塊214(或其他檢測射頻電磁信號源的系統(tǒng))可提供類似于gnss的位置坐標(biāo)以及計(jì)算信息的誤差和時(shí)間，并可提供諸如在定位計(jì)算中使用的無線接入點(diǎn)(wap)的數(shù)量和任何其他相關(guān)的專用數(shù)據(jù)之類的一些附加信息。pdr系統(tǒng)210可提供來自各種傳感器的原始傳感器測量以及一些已計(jì)算的數(shù)據(jù)(諸如方位、速度和加速度測量、步長，偏差和誤差等)。處理單元200還可從電話或從遠(yuǎn)程服務(wù)器處本地接收諸如gis數(shù)據(jù)(即地圖、感興趣的地方等)之類的附加數(shù)據(jù)216，和從移動(dòng)設(shè)備上的其他無線系統(tǒng)處接收諸如wifi系統(tǒng)的無線信號掃描數(shù)據(jù)(即所發(fā)現(xiàn)的mac地址和相對信號強(qiáng)度、ssid等)之類的數(shù)據(jù)。處理單元200能夠執(zhí)行如圖2所示的多個(gè)數(shù)據(jù)處理，包括使用各種數(shù)學(xué)模型/過程和諸如最小二乘、kalman和粒子濾波、適用的信號處理算法等算法的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)處理和后處理。如圖2中所示，處理單元提供實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)220和后處理定位數(shù)據(jù)226作為輸出。處理單元還具有重置輸入222和其他各種控件和配置通道224以與系統(tǒng)上的其他模塊通信并與之交換數(shù)據(jù)。處理單元200可以是純軟件實(shí)現(xiàn)，或者它可以是硬件和軟件兩者實(shí)現(xiàn)的組合。應(yīng)當(dāng)理解，圖2所示的處理單元的各種特征可在適當(dāng)和必要的情況下被省略、增加或以獨(dú)立的形式提供。

在提供(基本上)實(shí)時(shí)處理的定位數(shù)據(jù)時(shí)，在任何給定的時(shí)間，處理單元也可使用所有可用的所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并對它們進(jìn)行后處理以提供經(jīng)調(diào)整的定位數(shù)據(jù)或路徑。這些經(jīng)調(diào)整的定位數(shù)據(jù)或路徑樣本可以更接近于用戶的真實(shí)路徑，并比在給定用戶的路徑行進(jìn)期間提供的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)輸出更精確。

實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)因設(shè)備而異，并且可在不同時(shí)間并以不同速率和不同(恒定或可變)數(shù)據(jù)帶寬被傳送/接收。此外，數(shù)據(jù)處理可以是分布式的，在適當(dāng)和必要的情況下至少部分處理在遠(yuǎn)程服務(wù)器上完成(網(wǎng)絡(luò)可用性允許)。例如，步行者航位推算系統(tǒng)通常在本地完成，每隔幾秒鐘并以20hz(或左右)快速接收并記錄測量，并且可由將原始數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程wifi定位服務(wù)器并接收返回的經(jīng)計(jì)算的位置的模塊執(zhí)行wifi定位(通常每15秒左右一次)。因此，響應(yīng)于附加定位數(shù)據(jù)變得可用，定位估計(jì)可隨時(shí)間或以安排時(shí)間間隔逐漸改進(jìn)。如果通信鏈路不可用，則該處理可以可選地“退回”到完全本地執(zhí)行的簡化版本，和/或重新安排定位估計(jì)，直到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)或處理再次變得可用這樣的時(shí)間。

通常，后處理步驟以比測量步驟的速率低的速率發(fā)生(即，估計(jì)的采樣率低于輸入原始數(shù)據(jù)的采樣率)。

圖3是由圖2的處理單元校正的用戶在購物中心大廳內(nèi)行進(jìn)的示例的平面圖。圖5示出了在購物中心區(qū)域302中實(shí)際遍歷的路徑304以及使用來自所有可用的定位系統(tǒng)(圖1所示)的所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并且對該數(shù)據(jù)后處理的經(jīng)調(diào)整的估計(jì)路徑306的示例。再次示出入口308和出口310。

使用后處理實(shí)現(xiàn)了對這些定位數(shù)據(jù)和/或路徑的改進(jìn)是因?yàn)榕c路徑相關(guān)的所有數(shù)據(jù)對于使用適用的數(shù)學(xué)模型和算法的同時(shí)處理的可用性，其中一些更好的數(shù)據(jù)(諸如經(jīng)驗(yàn)證的數(shù)據(jù))可被用于校正和調(diào)整沿路徑的其他較弱的定位數(shù)據(jù)。該精度的改進(jìn)程度取決于驗(yàn)證定位數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)組的可用性以及其與用戶路徑相關(guān)的質(zhì)量。此外，為了獲得更好的結(jié)果，最小所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)需要單個(gè)或一組經(jīng)驗(yàn)證的(即高質(zhì)量的)沿所述路徑的位置參考的至少兩個(gè)實(shí)例。理想地，將會(huì)在用戶路徑行進(jìn)的開始(或接近開始)和結(jié)束(或接近結(jié)束)處存在經(jīng)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)點(diǎn)或一組點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)點(diǎn)可簡單地被計(jì)算以估計(jì)滿足一個(gè)或多個(gè)精度標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)用戶設(shè)備的位置(例如由gnss定位模塊計(jì)算，該gnss定位模塊具有在諸如10m、5m、3m等預(yù)定距離之內(nèi)的精度)。

此外，處理單元還可接收并存儲(chǔ)gis數(shù)據(jù)，諸如室內(nèi)地圖信息及其原始數(shù)據(jù)和其屬性和感興趣的地方。這些gis數(shù)據(jù)可被使用并且可與作出的測量相關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步被處理以驗(yàn)證或改進(jìn)經(jīng)調(diào)整的路徑。

附加地，處理單元能夠接收并存儲(chǔ)附加數(shù)據(jù)以及定位數(shù)據(jù)，如圖2中所示和如前所述的。(例如)在wifi定位模塊的情況下，這些附加數(shù)據(jù)可以是來自設(shè)備的可用無線定位模塊的掃描數(shù)據(jù)，諸如與掃描時(shí)間一起的檢測到的電磁信號源的mac地址、接收的信號強(qiáng)度以及其他信息。處理單元可將此附加信息與用戶的后處理的經(jīng)調(diào)整的路徑相關(guān)聯(lián)，并計(jì)算周圍無線信號源的位置。替換地，此相關(guān)聯(lián)的信息可被提供給設(shè)備上的外部模塊或被發(fā)送到服務(wù)器，以用于映射或調(diào)整/校正這些無線信號源的位置。

因此，本實(shí)施例在移動(dòng)設(shè)備上提供處理單元，該處理單元可接收并存儲(chǔ)來自該移動(dòng)設(shè)備上可用的各種定位模塊的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可根據(jù)某些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步被分類和分組，并然后進(jìn)行后處理以調(diào)整其經(jīng)計(jì)算的位置。在被輸入處理單元之前，來自各種定位模塊的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)也可被驗(yàn)證并獲取分配的質(zhì)量。處理單元還可接收并存儲(chǔ)諸如室內(nèi)地圖信息之類的原始gis數(shù)據(jù)。這些原始地圖數(shù)據(jù)可被使用且可被關(guān)聯(lián)并進(jìn)一步被處理以驗(yàn)證或改進(jìn)經(jīng)調(diào)整的路徑。處理單元還可接收并存儲(chǔ)來自移動(dòng)設(shè)備上的無線系統(tǒng)的掃描數(shù)據(jù)。處理單元可將此掃描數(shù)據(jù)與用戶的后處理的經(jīng)調(diào)整的路徑相關(guān)聯(lián)，并計(jì)算相關(guān)周圍無線信號源的位置。替換地，此相關(guān)聯(lián)的信息可被提供給設(shè)備上的外部模塊或被發(fā)送到服務(wù)器，以用于映射或調(diào)整/校正這些無線信號源的位置。

圖4是例示出圖2的實(shí)施例的變型的操作的流程圖。此流程圖以抽象和簡化的形式呈現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)與圖2所例示的實(shí)施例類似的結(jié)果的系統(tǒng)的操作。在步驟s402中，將迭代計(jì)數(shù)器設(shè)置為1。在步驟s404中，從多個(gè)定位模塊(其可包括gnss、pdr、wifi等)接收定位數(shù)據(jù)pdi。數(shù)據(jù)可以是任何適當(dāng)?shù)男问剑ń^對定位數(shù)據(jù)(諸如緯度、經(jīng)度、高度、層數(shù)、建筑物標(biāo)識(shí)等)，以及相對定位數(shù)據(jù)(諸如行進(jìn)距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度等等)，或可被用于導(dǎo)出位置的任何其他定位信息。在步驟s406中，處理定位數(shù)據(jù)以計(jì)算定位估計(jì)pei。在s406(或s408)之后的可選步驟(未示出)中，定位估計(jì)pei可作為實(shí)時(shí)定位估計(jì)基本上立即被輸出。然后將定位數(shù)據(jù)pdi或其適當(dāng)?shù)倪x擇、抽象或聚合存儲(chǔ)在定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中。術(shù)語數(shù)據(jù)庫將被松散地解釋為能夠保存定位數(shù)據(jù)組并不需要由數(shù)據(jù)庫表的正式安排組成等的任何存儲(chǔ)介質(zhì)。

在步驟s410中，確定是否應(yīng)執(zhí)行另一次迭代。s410中的測試可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?，例如確定是否已經(jīng)發(fā)生了預(yù)定數(shù)量的迭代(例如，測試i是否大于預(yù)定次數(shù)的迭代)，或者定位估計(jì)和/或定位數(shù)據(jù)的質(zhì)量是否高于某一閾值，例如如以上所解釋的對應(yīng)于小于預(yù)定量的估計(jì)誤差。例如在附加步驟或各步驟中，確定定位數(shù)據(jù)和/或定位估計(jì)的質(zhì)量指數(shù)(或其他測量)，并且可將此質(zhì)量指數(shù)與閾值進(jìn)行比較。

如果需要另一次迭代，則該過程跳回到步驟s404。否則，在步驟s412中，處理包括定位數(shù)據(jù)的集合pd1、pd2、…pdn的數(shù)據(jù)庫，以便確定哪個(gè)(如果有的話)定位估計(jì)值需要被修正。在步驟s414中，對定位估計(jì)pe1、pe2、…pen中的至少一個(gè)進(jìn)行必要的修正(盡管可能會(huì)出現(xiàn)不需要修正的情況)。然后該過程結(jié)束，并且包括任何適當(dāng)?shù)男拚烙?jì)的定位估計(jì)集pe1、pe2、…pen可然后例如被遠(yuǎn)程服務(wù)器利用或與之共享。作為附加步驟，可利用定位估計(jì)來創(chuàng)建、更新或校正其他實(shí)體的定位估計(jì)，包括諸如無線接入點(diǎn)(wap)、無線信標(biāo)、移動(dòng)電話發(fā)射機(jī)等特定電磁信號源。當(dāng)然，其他應(yīng)用也是可能的。

圖5是圖4的變型的典型數(shù)據(jù)集的圖示。再次，為了易于解說，將呈現(xiàn)圖2的實(shí)施例的簡化和抽象版本。應(yīng)當(dāng)理解，本文所描述的方法可適當(dāng)?shù)乇粩U(kuò)展，并且除非另有說明，方法的單獨(dú)元素可以以獨(dú)立的形式被提供。

在圖5a中示意性地例示出了數(shù)據(jù)集，其中以向下的方向示出一系列數(shù)據(jù)迭代1到9，而數(shù)據(jù)元素e和v對應(yīng)于每一行。v元素對應(yīng)于經(jīng)驗(yàn)證的定位估計(jì)，其是具有高于特定閾值的質(zhì)量測量的估計(jì)和/或由外部實(shí)體(諸如可以是定位服務(wù)器或類似物的遠(yuǎn)程服務(wù)器)確認(rèn)的估計(jì)(并且可基于用戶設(shè)備本身提供的數(shù)據(jù)來提供結(jié)果)。第一數(shù)據(jù)元素(下文稱為v1等)可例如是在室內(nèi)空間邊緣記錄的位置。位置v1和后續(xù)位置元素在附圖5b中以圖形方式繪制，并且生成的路徑用實(shí)線被例示出。

后續(xù)數(shù)據(jù)元素e2-e4表示定位估計(jì)(與經(jīng)驗(yàn)證的定位相對)。如上所述，經(jīng)驗(yàn)證的定位和估計(jì)定位之間的區(qū)別通常是程度之分，盡管可更正式地被區(qū)別。數(shù)據(jù)元素v5(即，第五行/元素處的v元素)是一系列較低質(zhì)量估計(jì)中的單個(gè)高質(zhì)量定位估計(jì)。例如當(dāng)用戶離開室內(nèi)位置時(shí)，經(jīng)驗(yàn)證的定位將再次可用(在圖5b中的v8、v9處示出)。附加估計(jì)e8、e9也可以是可用的，例如使用(例如來自pdr的)相對定位從前述估計(jì)e7、e6等導(dǎo)出。經(jīng)驗(yàn)證的和估計(jì)定位e8、v8和e9、v9的比較可例如被用于幫助校正先前元素中的誤差。使用虛線(部分地)顯示可能的校正路徑的終點(diǎn)。上述計(jì)算優(yōu)選地在移動(dòng)設(shè)備處執(zhí)行，但是可適當(dāng)?shù)乇晃薪o遠(yuǎn)程服務(wù)器或其他實(shí)體(通過適當(dāng)?shù)貙?shù)據(jù)傳送到服務(wù)器或?qū)嶓w)。

圖6a至6d例示出了圖4的方法的更詳細(xì)實(shí)施例中電磁信號分布的使用。

在此實(shí)施例中，空間特征處理系統(tǒng)檢測gps質(zhì)量測量的突然變化以標(biāo)記入口(或出口)以及朝向的任何主要變化。

如上所述，遠(yuǎn)離入口和出口之外，通常沿著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的特定路徑的不同的移動(dòng)設(shè)備(或回程相同路徑的同一設(shè)備)所接收到的定位數(shù)據(jù)是不相同的，例如在兩個(gè)或多個(gè)收集pdr(步行者航位推算)定位數(shù)據(jù)的移動(dòng)設(shè)備彼此取向不同(如果它們在口袋里、在手中、在呼叫位置處等)的情況下。在這些情況下，羅盤報(bào)告的方向(以及因此沿著路徑或在節(jié)點(diǎn)處的估計(jì)定位)在每種情況下看起來都很不一樣。由于所收集的定位數(shù)據(jù)中的這些差異，與相同空間特征(諸如節(jié)點(diǎn)或路徑)相關(guān)的定位數(shù)據(jù)可能不被正確地關(guān)聯(lián)(即，在第一實(shí)例中相關(guān)性算法可能不能正確地確定定位數(shù)據(jù)與相同的空間特征有關(guān))。

作為該問題的更具體的解決方案，相關(guān)于在相關(guān)性階段(即，標(biāo)識(shí)匹配空間特征的階段)期間考慮到的每個(gè)候選空間特征生成(例如，與沿著所討論的路徑的移動(dòng)設(shè)備接收的藍(lán)牙(rtm)和/或wifi信號有關(guān)的)電磁信號分布。因此，即使當(dāng)定位數(shù)據(jù)不足夠相似于相關(guān)性算法以標(biāo)識(shí)其與相同的空間特征相關(guān)時(shí)，電磁信號分布也將提供次級指示符，該算法可使用該次級指示符以確定定位數(shù)據(jù)確實(shí)與相同的空間特征相關(guān)。這也可防止標(biāo)識(shí)偽節(jié)點(diǎn)和路徑。通常，電磁信號分布不能脫離定位數(shù)據(jù)而被用于標(biāo)識(shí)空間特征。

諸如在其內(nèi)容通過引用并入的wo2014/016602中公開的系統(tǒng)可被用于在建筑物內(nèi)提供適當(dāng)?shù)亩ㄎ还烙?jì)。

作為進(jìn)一步的示例，圖6a示出了內(nèi)部空間600和參與數(shù)據(jù)收集的用戶通過該空間的(實(shí)際)路徑602的簡化版本，以及簡化路徑從入口點(diǎn)604到出口點(diǎn)610所經(jīng)過的(實(shí)際)節(jié)點(diǎn)604、606、608、610。進(jìn)一步的定位數(shù)據(jù)可由移動(dòng)通過相同區(qū)域(盡管不一定沿著完全相同的路徑)的附加用戶提交。

當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)被處理時(shí)，所報(bào)告的點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))604、606、608、610中的每一個(gè)與電磁信號分布相關(guān)聯(lián)，并且可能包括諸如磁場測量之類的其它分布。如果來自不同用戶的所有提交屬于相同節(jié)點(diǎn)，則這些分布將被用于把所述提交匹配到相同組。電磁信號分布的一個(gè)示例可被表示為指紋陣列，諸如：

{(bssid,μrssi,σrssi),….}

其中bssid是信號源的標(biāo)識(shí)符，μrssi是與該節(jié)點(diǎn)匹配的所有提交的rssi(接收信號強(qiáng)度)值的中值，而σrssi是與該節(jié)點(diǎn)匹配的所有提交的rssi值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

另一方面，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間記錄的所有定位數(shù)據(jù)被用于創(chuàng)建由行進(jìn)距離定義的路徑線(線602的各個(gè)部分)，并且協(xié)方差矩陣指示是否必須作出任何轉(zhuǎn)換以擬合節(jié)點(diǎn)之間的路徑線。類似于節(jié)點(diǎn)，每條路徑線也將保存無線電分布和其他分布。下文解釋了路徑線無線電分布的一個(gè)示例：

{(bssid,(x,y),μrssi,σrssi,rss0,n),….}

其中x/y是路徑線上中心傳播點(diǎn)的坐標(biāo)，通常該點(diǎn)具有最強(qiáng)的rssi；而μrssi和σrssi是中心傳播點(diǎn)信號強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)值。在組合多個(gè)提交或在一個(gè)提交中存在一系列強(qiáng)信號的情況下，這是必需的。rss0和n是特定路徑丟失模型的傳播參數(shù)(其描述信號源和路徑之間的傳播)?？蔀槁窂缴系闹行膫鞑c(diǎn)的任一側(cè)指定不同的傳播參數(shù)(例如，可針對路徑在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的路徑延伸之處指定第一傳播參數(shù)，并針對中心傳播點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的路徑延伸之處指定第二傳播參數(shù))。

分布通常具有在相關(guān)路徑線上的運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中可見的所有信號源的多個(gè)條目，并且如果在相同路徑的兩個(gè)隔離區(qū)域中看到相同的wap，則可能具有重復(fù)項(xiàng)。例如在此信號源在路徑的第一部分上的第一參數(shù)集和在路徑的第二部分上的第二參數(shù)集中是可見的，并且在路徑的第三部分上對移動(dòng)設(shè)備是不可見的情況下，路徑的信號分布可具有針對特定信號源的重復(fù)條目。電磁信號分布可采取任何其他合適的形式。

作為一種可選的基于人群的解決方案，每個(gè)空間特征通常會(huì)有許多提交，這些提交將同意或不同意包括位置在內(nèi)的某些參數(shù)。因此，每個(gè)特征與描述所有參數(shù)的不同提交之間的方差的質(zhì)量測量或協(xié)方差矩陣(參見stattrek.com網(wǎng)站上的例如matrix-algebra/covariance-matrix.aspx頁面)相關(guān)聯(lián)。此類參數(shù)的一個(gè)示例如下所示：

節(jié)點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn))：{有效提交數(shù)量、平均位置誤差、平均羅盤誤差、距入口的距離、精度}

該矩陣是為共享類似無線電分布(諸如80％匹配的wap和信號強(qiáng)度)的每組提交而創(chuàng)建的。然后該矩陣被用于主要基于距離，但可選地基于閾值的任何組合來將此類提交聚類到多個(gè)假設(shè)中。概率將然后被分配給每個(gè)假設(shè)。最后，總體數(shù)據(jù)可在圖6b中被繪制，顯示圍繞有利假設(shè)的多個(gè)假設(shè)(非實(shí)心圓圈)或關(guān)于單個(gè)路徑元素(以虛線示出)的實(shí)際值(實(shí)心圓圈)。

多個(gè)假設(shè)可被保留在數(shù)據(jù)庫中，以在進(jìn)一步的提交提高了它們中任何一個(gè)的概率的情況下確保更平滑切換?？蛇x擇和測試一系列候選以確定它們是否超過特定概率閾值，以嘗試將諸如路徑線和節(jié)點(diǎn)之類的多個(gè)特征的組合擬合在一起。可對照相鄰路徑線驗(yàn)證所選擇的節(jié)點(diǎn)，反之亦然。

通常，相關(guān)性階段在服務(wù)器上執(zhí)行，但可替換地由移動(dòng)設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備和服務(wù)器中間的設(shè)備執(zhí)行。正在使用的電磁信號源的類型通常是地面射頻電磁信號源，諸如(但不限于)藍(lán)牙(rtm)信標(biāo)、wi-fi接入點(diǎn)和5g(或其他)短距離移動(dòng)塔和/或收發(fā)器。

不完整的軌跡提出了另一個(gè)挑戰(zhàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，需要兩個(gè)認(rèn)證點(diǎn)來后處理整個(gè)軌跡并應(yīng)用校正。然而，在這種情況下，通過來自同一用戶或多個(gè)用戶的不同提交中檢測出相似度來完成該軌跡。

圖6c是兩個(gè)軌跡620、622的示例，每個(gè)軌跡僅具有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)證的點(diǎn)624、626。如下所述，可使用其相似度方面將兩個(gè)軌跡進(jìn)行組合。

主要的相似度測量基于類似于上文所使用的電磁信號強(qiáng)度。然而，作為測量在一個(gè)相交點(diǎn)上的相似度(其可能是不可靠的)的替代，需要至少兩個(gè)具有匹配信號測量的點(diǎn)(例如諸如無線接入點(diǎn))和運(yùn)動(dòng)測量(例如諸如加速度計(jì)讀數(shù))，雖然在一變型中此要求可被放寬。信號強(qiáng)度相似度計(jì)算的一個(gè)示例如下：

其中nt是兩個(gè)集合中wap的總數(shù)；nf是兩個(gè)集合中被發(fā)現(xiàn)重復(fù)的wap的數(shù)量；∝是用于加權(quán)距離上重復(fù)的參數(shù)；并且d是兩個(gè)集合之間的信號強(qiáng)度的歐氏距離，計(jì)算公式為：

現(xiàn)在將關(guān)于評估環(huán)路路徑來描述該過程的進(jìn)一步改進(jìn)。

后處理的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的案例是單個(gè)出入口案例。在這種情形下，用戶從相同的地點(diǎn)進(jìn)入和離開導(dǎo)致兩個(gè)參考點(diǎn)之間的距離非常短，所以后處理校正向量受限于此部分知識(shí)。事實(shí)上，對公共場所的訪客而言這是最常見的情形。人們傾向于停放他們的汽車，走向入口，進(jìn)行購物并離開走向他們的汽車，然而很少人會(huì)通過其他出口返回。為了解決這個(gè)問題，如果處理算法識(shí)別出所提交的數(shù)據(jù)由單個(gè)入口參考位置調(diào)節(jié)，則回溯跟蹤全程軌跡。在回溯跟蹤軌跡數(shù)據(jù)的同時(shí)，該算法嘗試標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)和路徑線中的相似度，并從而將軌跡分成環(huán)路。這些環(huán)路然后以從室內(nèi)深處向入口處的順序被評估和校正。

此類環(huán)路的一個(gè)示例在圖6d中示出。路徑630具有以相對小程度偏離實(shí)際起點(diǎn)和終點(diǎn)的被估計(jì)的起點(diǎn)632和終點(diǎn)634，以及允許閉合環(huán)路并調(diào)整路徑的路徑相似度的第一檢測到的區(qū)域(基于諸如上述的那些措施)640、642，路徑相似度的第二區(qū)域644、646，以及路徑相似度的第三區(qū)域648、650。

例如，訪客可能會(huì)逛進(jìn)商店，在該過程中混淆了移動(dòng)傳感器，但一旦退回到主大廳，就可通過路徑回溯的無線電分布相似度來識(shí)別環(huán)路。然后生成第一校正向量(移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放)并將其應(yīng)用于該環(huán)路內(nèi)的數(shù)據(jù)。相同的過程會(huì)一直執(zhí)行到每個(gè)被識(shí)別的環(huán)路的入口為止，這更可能包含其之前的所有環(huán)路。

這種方法的一個(gè)貢獻(xiàn)是，被分開的環(huán)路可單獨(dú)地或以從內(nèi)到外的順序被重新融合或擦除。這意味著如果(例如在商店深處的)一個(gè)環(huán)路需要超出閾值的縮放，則該方法能夠忽略來自此環(huán)路的數(shù)據(jù)，并且按順序閉合第二環(huán)路的軌跡(例如僅到達(dá)該商店旁邊的大廳的軌跡)。

現(xiàn)在將關(guān)于眾包(crowd-sourcing)參考點(diǎn)來描述該過程方法的進(jìn)一步改進(jìn)。

在先前的實(shí)施例中，通常僅將gps參考用作受信位置以觸發(fā)后處理。在替換實(shí)施例中，使用同時(shí)定位和映射(slam)的方法來逐漸地在內(nèi)部構(gòu)建受信位置參考。這是解決室內(nèi)深處或復(fù)雜布局問題的各種概念(包括上述的那些概念)的組合?？臻g特征的眾包可被用于識(shí)別轉(zhuǎn)折點(diǎn)，但隨著移動(dòng)傳感器精度漸弱，室內(nèi)深處的接點(diǎn)和參考點(diǎn)變得難以正確地或合理精確地映射。另一方面，靠近入口的節(jié)點(diǎn)將受益于附近的精確參考定位。因此，此類節(jié)點(diǎn)被很少次訪問之后就將實(shí)現(xiàn)相當(dāng)精確的映射。

本方法一般將節(jié)點(diǎn)或任何位置引用標(biāo)記為受信的，如果它們滿足適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以是例如：最小提交數(shù)量、最大誤差、后處理容差或最小精度，但是通常任何常見標(biāo)準(zhǔn)都包括例如“距受信區(qū)的距離”(諸如入口)的條件。這允許第一訪問在建筑物之內(nèi)但距入口不遠(yuǎn)處生成受信參考位置。這些參考位置可被認(rèn)為是第一區(qū)(區(qū)1)。區(qū)1位置然后被用于后處理和校正來自其他訪客的提交以生成更深處的其他受信參考位置，其可被認(rèn)為是第二區(qū)(區(qū)2)，等等。

圖6e是如上文所描述的將建筑物劃分成若干區(qū)的示例。兩個(gè)“區(qū)1”的區(qū)域660、662與建筑物的入口交界。毗鄰于區(qū)1各區(qū)域的是兩個(gè)“區(qū)2”的區(qū)域664、666，而且建筑物內(nèi)更深處還有一個(gè)“區(qū)3”的區(qū)域668。

在wo2013/108043中描述了將區(qū)域劃分為各區(qū)的類似方法，該申請的內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。此過程基于估計(jì)wap的定位等等，但是當(dāng)前過程也可通過考慮相關(guān)空間特征(諸如轉(zhuǎn)角和樓梯等)以及環(huán)境特征(或其假設(shè))來提供更好的結(jié)果，其可由除專用于向/從電磁源(諸如wap等)的檢測/傳送的那些傳感器之外的傳感器確定。

圖7a和7b是用戶在購物中心內(nèi)行進(jìn)的另一示例的平面圖。

在圖7a中，示出了地面“真實(shí)”路徑700，對應(yīng)于正在訪問購物中心內(nèi)的商店的用戶行進(jìn)的實(shí)際路徑。

在圖7b中，示出了估計(jì)路徑(或軌跡)702以及各節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)710、712、720、722、730、732，其被布置為具有特定相似度(并具體地指地理鄰近度——其表示圖7a所示的真實(shí)路線700中的大致相同的點(diǎn))的幾對點(diǎn)：710、712和720、722和730、722。

在圖7a和7b所示的示例中，在用戶訪問從相同區(qū)域進(jìn)出的商店時(shí)，可以看出在該情況下兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的“環(huán)路”是如何形成的。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)710、712(對應(yīng)于位置“a”)之間的相似度標(biāo)識(shí)出了用戶在他行進(jìn)期間通過從節(jié)點(diǎn)710走到商店/路徑的終點(diǎn)并返回到節(jié)點(diǎn)710(“a”)而作出的一個(gè)環(huán)路。當(dāng)用戶在從對應(yīng)節(jié)點(diǎn)720返回的路上到達(dá)節(jié)點(diǎn)722，節(jié)點(diǎn)720、722兩者都對應(yīng)于位置“b”時(shí)下一環(huán)路可被標(biāo)識(shí)，并且此環(huán)路可被描述為b→a→b。最后一個(gè)環(huán)路是c→b→c，其中位置“c”對應(yīng)于購物中心的入口\出口處的節(jié)點(diǎn)730、732。

由于gps在區(qū)域“c”中提供了良好(精確的)定位參考，所以評估其他兩個(gè)環(huán)路的擬合程度是有好處的，并在縮放它們可能會(huì)生成超出閾值水平的噪聲的情況下可選擇性地從軌跡中移除它們的數(shù)據(jù)。在這種情況下，盡管來自位置c→b的數(shù)據(jù)在理論上足夠良好，但是后處理過程的當(dāng)前版本將忽略整個(gè)軌跡。考慮到另一種方式，環(huán)路處理可允許從原始數(shù)據(jù)解讀中獲得更多信息，即使該數(shù)據(jù)最終將被丟棄。

圖8是根據(jù)主實(shí)施例的處理系統(tǒng)的示意圖。

該系統(tǒng)包括用戶手持機(jī)800，其從諸如wap和移動(dòng)電話基站之類的電磁(em)源接收信號，并且經(jīng)由適當(dāng)?shù)难b置(移動(dòng)電話信號、wifi等)向定位服務(wù)器808傳送觀察(諸如gps定位數(shù)據(jù)和步行者航位推算(pdr)數(shù)據(jù))。(雖然在物理上位于手持機(jī)800內(nèi)但被示意性地示為不同的單元的)會(huì)話過濾器802從定位服務(wù)器808接收gps定位數(shù)據(jù)(來自位于手持機(jī)800內(nèi)的gps定位設(shè)備)、pdr數(shù)據(jù)和wi-fi標(biāo)識(shí)(和其他)數(shù)據(jù)，并且輸出會(huì)話數(shù)據(jù)804以供后處理單元806進(jìn)行進(jìn)一步的本地處理。會(huì)話數(shù)據(jù)804然后經(jīng)由作為網(wǎng)關(guān)的定位服務(wù)器808的緩沖數(shù)據(jù)提交被傳送給更廣的定位系統(tǒng)。

在服務(wù)器端，各種數(shù)據(jù)庫被維護(hù)，包括會(huì)話數(shù)據(jù)存儲(chǔ)810、空間特征數(shù)據(jù)庫812、slam特征點(diǎn)(fp)數(shù)據(jù)庫814、無線接入點(diǎn)(wap)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫816、以及用于由定位服務(wù)器808從用戶設(shè)備800接收的信號數(shù)據(jù)的原始條目818的存儲(chǔ)。wap處理算法820處理原始條目818以在wap數(shù)據(jù)庫816中創(chuàng)建條目。slam算法并行地處理fp數(shù)據(jù)庫814中的會(huì)話數(shù)據(jù)810和相關(guān)的空間特征812和特征點(diǎn)(fp)。

這種整體架構(gòu)將slam(同時(shí)定位和映射)算法集成在定位和映射系統(tǒng)內(nèi)，例如與(上文提及的)wo2013/108043和wo2014/016602中描述的那些類型類似或相同的類型。這些算法可在客戶端(用戶/移動(dòng)設(shè)備)上或在服務(wù)器上運(yùn)行，但是在服務(wù)器上運(yùn)行它們更有好處，因?yàn)樗鼈兺ǔ＝M合來自多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。然而，優(yōu)選的是在電話上提供一些后處理能力，因?yàn)檫@可提供對該會(huì)話的定位數(shù)據(jù)的持續(xù)考慮并與pdr(步行者航位推算)緊密集成。圖8所示的示例是將移動(dòng)設(shè)備中提供的功能與基于服務(wù)器的slam算法組合的方法的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)現(xiàn)。為了簡明，圖8省略了gis數(shù)據(jù)庫或各種定位方法的細(xì)節(jié)(對其的進(jìn)一步參考可針對上文提及的應(yīng)用等作出)。

圖9a至9c是例示出圖8的處理系統(tǒng)的操作的流程圖。

此過程開始于經(jīng)由上文提及的定位服務(wù)器或以其他方式收到來自用戶手持機(jī)的新會(huì)話數(shù)據(jù)的步驟s900。該過程通過上文提及的wap處理算法和slam算法的任何適當(dāng)組合或其他方式執(zhí)行，并可在一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器或用戶手持機(jī)或其任何適當(dāng)組合上執(zhí)行。

如上文提及的，數(shù)據(jù)被分解為節(jié)點(diǎn)和線/路徑(s902)，并被測試(s904)以確定數(shù)據(jù)中是否存在“未解決的部分”。如果否，則處理跳到點(diǎn)a(步驟s926)。否則，遵循步驟s906到s924，搜索fp數(shù)據(jù)庫以獲得可能的匹配(s906)、處理匹配(s908-s920)，以及如果可能的話，選擇具有最低變更的候選匹配。(如果不存在候選，則在過程在步驟s940跳轉(zhuǎn)(s922)到點(diǎn)b。)

如果沒發(fā)現(xiàn)“未解決的部分”(s904)，或者存在未解決的部分且選擇了候選(s924)，則入口條件被測試(s926)，于是如果環(huán)路存在則被處理(s928-s936)，使它們適當(dāng)經(jīng)受預(yù)處理或刪除(s934，s936)。

執(zhí)行后處理(s938)，然后該處理針對特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫中的所有特征點(diǎn)(fp)進(jìn)行迭代(s940-s958)。找到匹配項(xiàng)(s942)，并適當(dāng)?shù)卦趂p數(shù)據(jù)庫中添加(s944)或更新(s946)記錄。還參考fp數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)記錄來更新會(huì)話數(shù)據(jù)庫(s948)。然后處理鏈接的空間特征(s950-s956)，并且適當(dāng)?shù)貏?chuàng)建假設(shè)(s954)和更新空間特征記錄(s956)。

在處理結(jié)束時(shí)，更新當(dāng)前會(huì)話影響的所有特征的所有頂點(diǎn)(s960)，并且處理結(jié)束(s962)。

此方法的適當(dāng)變體當(dāng)然是可能的。例如，可擴(kuò)展、替換或刪除部分過程。

通常，slam是生成可被用于本實(shí)施例的地理信息系統(tǒng)(gis)數(shù)據(jù)的一種方式。上文已經(jīng)描述了幾種獲得該數(shù)據(jù)的方法(例如通過眾包)并遞歸地使用該方法來提高定位質(zhì)量。如果諸如建筑物的內(nèi)部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或完整布局之類的空間特征的任何“地面真實(shí)”參考是可用的，則這樣的數(shù)據(jù)可加速后處理，因?yàn)樗蓪φ照鎸?shí)參考驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。因此，可構(gòu)想便于與gis數(shù)據(jù)集成的附加特征。

在一個(gè)示例中，提交的/眾包的節(jié)點(diǎn)/路徑線可與當(dāng)前構(gòu)想的(或其他)空間特征數(shù)據(jù)庫中可用的“地面真實(shí)”節(jié)點(diǎn)和路徑線匹配。例如，可基于空間特征的知識(shí)來驗(yàn)證定位模塊的輸出以防止穿過墻壁等。這可在用戶手持機(jī)上以在線和離線兩種方式本地地進(jìn)行，例如通過在會(huì)話期間和/或在會(huì)話之后處理會(huì)話數(shù)據(jù)來完成。

在另一示例中，當(dāng)執(zhí)行后處理時(shí)，最終路線可與“地面真實(shí)”路線的一種或多種可能性相關(guān)聯(lián)，并且可計(jì)算表示最終路線與每個(gè)“地面真實(shí)”路線相關(guān)聯(lián)的程度的質(zhì)量測量。

此外，在執(zhí)行后處理時(shí)，可將具有大于閾值的質(zhì)量測量的來自多個(gè)地面真實(shí)可能性的定位數(shù)據(jù)與所提交的會(huì)話數(shù)據(jù)組合，然后路線可被修改以最佳地?cái)M合所有可能性。

當(dāng)眾包地圖空間特征(或以其他方式從移動(dòng)手持機(jī)等獲取)時(shí)，可完成部分更新(例如在只有幾個(gè)輪廓可從gis數(shù)據(jù)庫獲得，而內(nèi)部路徑線不可獲得的情況下)。

如果用戶遵循在gis數(shù)據(jù)庫(或類似的數(shù)據(jù)庫)中不可獲得的路線模式，則可報(bào)告過時(shí)的布局。然后，多個(gè)報(bào)告可觸發(fā)移除某些特征或整個(gè)地圖，或者可替換地通知地圖所有者/資源維護(hù)者。

可以從上文中理解，可通過將多個(gè)定位和/或感測系統(tǒng)(諸如gps跟蹤、wi-fi信號感測和定位)與步行者航位(pdr)系統(tǒng)(諸如陀螺儀、磁羅盤、加速度計(jì)等)組合來獲得改進(jìn)結(jié)果。此外，相機(jī)(諸如安裝在移動(dòng)電話中的那些相機(jī))可被用于提供取向和/或定位感測(例如通過各種形式的視覺模式匹配)。還應(yīng)當(dāng)理解，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候藍(lán)牙信標(biāo)和wi-fi定位等可被適當(dāng)?shù)厝〈透膶憺槭褂?g(或其它)短距離移動(dòng)塔/收發(fā)器的類似方法等等。

雖然已在上文參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，修改處于本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。