估計設備位置的方法和實施該方法的裝置制造方法

估計設備位置的方法和實施該方法的裝置制造方法
【專利摘要】提供一種探測對設備的位置的錯誤測量結果的方法，所述設備包括位置測量器件，所述方法包括：從多個可能的狀態中確定所述設備的用戶的運動狀態；使用多個模型和所述用戶的確定的運動狀態來預測所述設備的位置，每個模型對應于所述多個可能的狀態中的相應的一個；使用所述位置測量器件來測量所述設備的位置；將所述設備的預測位置與所述設備的測量位置進行比較；并且基于所述比較步驟的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的。
【專利說明】估計設備位置的方法和實施該方法的裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及便攜式設備或移動設備，所述便攜式設備或移動設備包括接收器(例如，衛星定位系統接收器)，來自所述接收器的測量結果用于提供設備的位置的測量。

【背景技術】
[0002]當前，衛星定位系統(例如，GPS)是便攜式電子設備或移動電子設備可用的最準確的地點數據源中的一個。然而，具有與衛星定位系統相關聯的許多缺陷。例如，當設備在室內，在濃密樹葉下或在“城市峽谷”中(即，在許多高層建筑物之間)時，便攜式電子設備或移動電子設備可能不能接收來自衛星的信號，這使其不可能獲得位置測量(有時被稱為“困境”)。在位置測量中，衛星定位系統也能夠易于出錯，這能夠歸因于許多不同的原因，包括“多重路徑”，在所述“多重路徑”中，來自衛星的信號在到達衛星定位系統接收器之前能夠被建筑物反射。這些錯誤能夠引起報告位置離實際位置有一些距離，有時甚至遠到若干城市街區。這些錯誤的測量結果有時被稱為“異常值”。
[0003]GPS使能的設備能夠用于追蹤攜帶該設備的用戶的地點。這樣設備的用戶能夠包括老年人、兒童、阿爾茨海默氏癥患者或癡呆患者(其易于游蕩)或在護理中心或醫院中的患者。在這些情況中的一些中，能夠建立“地理圍欄”，所述“地理圍欄”對允許用戶在其中自由移動的安全或可接受區域(或相反地，用戶不應該進入的區域)進行劃界。將任何獲得的位置測量結果與地理圍欄進行比較，并且如果發現用戶在地理圍欄之外(即，在用戶不應該在的區域中)，能夠觸發警報或喚起警示。由設備獲得的位置測量結果能夠被提供到遠程地點，例如，呼叫中心或緊急服務人員，以使能設備并且因此發現用戶。
[0004]應當理解，在地理圍欄應用中，當事實上用戶在可接受區域之內時，異常值位置測量結果能夠指示用戶在可接受區域之外，并且能夠導致警報被觸發。為了用戶的利益能夠提供警報(即，警報對設備的用戶能夠是音響的，以指示用戶已經穿過地理圍欄)，或者警報能夠用于發起人員調度或緊急服務，以定位和幫助設備的用戶。同樣地，當事實上用戶已經穿過地理圍欄時，異常值位置測量結果能夠指示用戶在可接受區域之內，這意味著不可以觸發警報。因此，使由異常值引起的假警報最小化是可期望的。
[0005]即使正確地觸發警報(即，用戶已經穿過地理圍欄)，涉及緊急服務的異常值測量結果或被調度以尋找用戶的其他人員能夠將人員派往錯誤的方向，并且延遲提供給用戶的援助。
[0006]因此，需要改進的技術以識別異常值位置測量結果。


【發明內容】

[0007]根據本發明的第一方面，提供一種探測對設備的位置的錯誤測量結果的方法，所述設備包括位置測量器件，所述方法包括:從多個可能的狀態中確定所述設備的用戶的運動狀態；使用多個模型和所述用戶的確定的運動狀態來預測所述設備的位置，每個模型對應于所述多個可能的狀態中的相應的一個；使用所述位置測量器件來測量所述設備的所述位置；將所述設備的預測位置與所述設備的測量位置進行比較；并且基于比較步驟的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的。因此，本發明通過使預測算法適于用戶的當前運動狀態來提高了預測位置的準確度，這使來自位置測量器件的錯誤測量結果更易于識別。
[0008]優選地，多個可能的狀態包括用戶坐下、躺下、站立不動、行走、奔跑以及乘車行進中的兩個或更多個。
[0009]優選地，確定用戶的運動狀態的步驟包括分析來自一個或多個傳感器的信號和/或設備的一個或多個更早的測量位置。在一些實施例中，來自一個或多個傳感器的信號包括來自加速度計、磁力計以及陀螺儀中的一個或多個的信號。
[0010]在一些實施例中，確定用戶的運動狀態的步驟包括分析來自一個或多個傳感器的信號，以識別指示用戶的腳步和/或用戶的取向的信號。
[0011]在一些實施例中，預測設備的位置的步驟包括:使用多個模型中的每個以估計設備的下一位置；根據用戶的所確定的運動狀態對從模型中的每個獲得的設備的下一位置的估計結果進行加權；并且結合加權的估計結果以確定設備的預測位置。
[0012]在備選實施例中，預測設備的位置的步驟包括:選擇對應于用戶的所確定的運動狀態的多個模型中的一個；并且使用多個模型中的選定的一個以確定設備的預測位置。
[0013]在優選實施例中，多個模型使用航位推算以估計設備的位置。在又一優選實施例中，多個模型還使用指示公路和/或人行道的地圖數據以估計設備的位置。通過將預測位置限制到與用戶的所確定的運動狀態一致的位置(即，如果確定正在乘車行進，則在公路上，而如果確定正在步行，無論正在站立、行走或奔跑，則在人行道上)，這進一步提高了設備的預測位置的準確度。
[0014]優選地，使用卡爾曼濾波器來實施所述方法，并且其中，預測設備的位置的步驟包括使用多個模型、用戶的所確定的運動狀態以及卡爾曼濾波器的當前狀態。
[0015]優選地，在卡爾曼濾波器中，對設備的預測位置與設備的測量位置的比較步驟的結果用于更新卡爾曼濾波器的當前狀態。
[0016]優選地，基于比較步驟的結果確定設備的測量位置是否是錯誤的步驟包括將比較步驟的結果與閾值進行比較。在一些實施例中，閾值是靜態(固定)的閾值，但在優選實施例中，閾值是根據比較步驟的結果的預期大小調節的尺度因子。
[0017]優選地，基于對比較步驟的結果與針對設備的一個或多個先前的測量位置的比較步驟的結果的比較來調節尺度因子。甚至更優選地，基于對比較步驟的結果與針對設備的多個先前的測量位置的比較步驟的結果的平均值或加權平均值的比較來調節尺度因子。
[0018]所述方法還能夠包括如果確定設備的測量位置是錯誤的則根據進一步分析來拋棄設備的測量位置的步驟。在一些實施例中，所述進一步分析能夠包括確定設備相對于預定義的地理圍欄的位置。
[0019]根據本發明的第二實施例，提供一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括在其中實現的計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼被配置為使得當適當的計算機或處理器運行所述計算機可讀代碼時，令所述計算機或所述處理器執行上述方法中的任何部分。
[0020]根據本發明的第三方面，提供一種裝置，所述裝置包括處理器，所述處理器被配置為:從多個可能的狀態中確定設備的用戶的運動狀態；使用多個模型和所述用戶的確定的運動狀態來預測所述設備的位置，每個模型對應于所述多個可能的狀態中的相應的一個；從位置測量器件獲得對所述設備的所述位置的測量結果；將所述設備的預測位置與所述設備的測量位置進行比較；并且基于所述比較的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的。
[0021]在一些實施例中，所述裝置被配置為由用戶穿戴或攜帶的設備，所述設備還包括用于獲得對設備的位置的測量結果的位置測量器件。在備選實施例中，所述裝置是對于由用戶穿戴或攜帶的設備的單獨的設備。
[0022]優選地，多個可能的狀態包括用戶坐下、躺下、站立不動、行走、奔跑以及乘車行進中的兩個或更多個。
[0023]優選地，所述處理器被配置為通過分析來自一個或多個傳感器的信號和/或設備的一個或多個更早的測量位置來確定用戶的運動狀態。在這些實施例中，所述設備額外地包括一個或多個傳感器。在一些實施例中，來自一個或多個傳感器的信號包括來自加速度計、磁力計以及陀螺儀中的一個或多個的信號。
[0024]在一些實施例中，所述處理器被配置為通過分析來自一個或多個傳感器的信號以識別指示用戶的腳步和/或用戶的取向的信號來確定用戶的運動狀態。
[0025]在一些實施例中，所述處理器被配置為通過以下步驟來預測設備的位置:使用多個模型中的每個以估計設備的下一位置；根據用戶的所確定的運動狀態對從模型中的每個獲得的設備的下一位置的估計結果進行加權；并且結合加權的估計結果以確定設備的預測位置。
[0026]在備選實施例中，所述處理器被配置為通過以下步驟來預測設備的位置:選擇對應于用戶的所確定的運動狀態的多個模型中的一個；并且使用多個模型中的選定的一個以確定設備的預測位置。
[0027]在優選實施例中，多個模型使用航位推算以估計設備的位置。在又一優選實施例中，多個模型還使用指示公路和/或人行道的地圖數據以估計設備的位置。通過將預測位置限制到與用戶的所確定的運動狀態一致的位置(即，如果確定正在乘車行進，則在公路上，而如果確定正在步行，無論正在站立、行走或奔跑，則在人行道上)，這進一步提高了設備的預測位置的準確度。
[0028]優選地，所述處理器包括卡爾曼濾波器，并且所述處理器被配置為使用多個模型、用戶的所確定的運動狀態以及卡爾曼濾波器的當前狀態來預測設備的位置。
[0029]優選地，在卡爾曼濾波器中，對設備的預測位置與設備的測量位置的比較結果用于更新卡爾曼濾波器的當前狀態。
[0030]優選地，所述處理器被配置為通過將比較結果與閾值進行比較來確定設備的測量位置是否是錯誤的。在一些實施例中，閾值是靜態(固定)的閾值，但在優選實施例中，閾值是根據比較結果的預期大小由處理器調節的尺度因子。
[0031]優選地，通過對比較結果與針對設備的一個或多個先前的測量位置的比較結果進行比較，由處理器調節尺度因子。甚至更優選地，通過對比較結果與針對設備的多個先前測量位置的比較結果的平均值或加權平均值進行比較，由處理器調節尺度因子。
[0032]所述處理器能夠被進一步配置為如果確定設備的測量位置是錯誤的則根據進一步分析來拋棄設備的測量位置。在一些實施例中，由處理器進行的所述進一步分析能夠包括確定設備相對于預定義的地理圍欄的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]為了更好地理解本發明，并且更清晰地示出本發明如何實現，現在將僅以范例的方式參考附圖，其中:
[0034]圖1是根據本發明的實施例的設備的方框圖；并且
[0035]圖2是圖示了根據本發明的實施例對位置測量結果執行的處理的方框圖。

【具體實施方式】
[0036]盡管以下將參考使用衛星定位系統(例如，GPS)獲得的位置測量結果描述本發明，但是應當理解，便攜式電子設備或移動電子設備也能夠或備選地使用除了從一組衛星接收的那些信號之外的信號做出位置測量，并且應當理解，根據本發明的處理算法可應用于識別使用其他類型的定位系統(例如，分析接收的W1-Fi網絡信號和/或分析在靠近設備的移動通信網絡中的單元的單元識別符(Cell ID)的那些定位系統)獲得的異常值位置測量結果。
[0037]在圖1中示出了根據本發明的實施例的示例性設備。在該實施例中，設備2是移動電話或智能手機，盡管應當理解，在其他實施例中，設備2能夠采取不同的形式，例如，個人緊急響應系統(PERS)設備、移動PERS設備、用于監測用戶是否已經遭受跌倒的用戶穿戴的跌倒探測器或在汽車中使用的衛星定位系統。
[0038]設備2包括衛星定位系統接收器4，在該實施例中，所述衛星定位系統接收器4是GPS模塊4 (盡管應當理解，設備2能夠備選地包括其他類型的衛星定位系統的接收器(例如，Galileo或GL0NASS)或用于接收來自其他源的信號(例如，W1-Fi信號或無線通信信號)的接收器，所述信號能夠被處理以確定設備2的位置)，所述接收器4被耦合到天線6，所述天線6接收來自GPS衛星的信號。GPS模塊4被連接到處理器8，所述處理器8控制設備2的一般操作。
[0039]由于在該實施例中的設備2是移動電話或智能手機，因此設備2還包括收發器電路10和相關聯的天線12，所述收發器電路10和是相關聯的天線12用于與移動通信網絡進行無線通信。
[0040]設備2還包括存儲器模塊14，所述存儲器模塊14能夠存儲程序代碼，所述程序代碼由處理器8運行以令處理器8執行根據本發明的控制設備2所要求的處理。存儲器模塊14也能夠存儲由GPS模塊4獲得的設備2的位置的一個或多個最近的測量結果。
[0041]在圖不的實施例中，設備2還包括一個或多個傳感器16,所述一個或多個傳感器16能夠用于確定設備2的用戶的行為(并且具體為用戶的運動狀態)。這樣的行為能夠包括用戶站立不動、坐下或躺下、行走、奔跑以及乘車行進。適當的傳感器16包括加速度計、陀螺儀和/或磁力計。在傳感器16是加速度計的實施例中，加速度計16輸出指示在一個、二個或三個維度上作用在設備2上的加速度的信號。在這種情況下，以一維、二維或三維矢量(ax，ay，az)的形式提供在每個采樣時刻處的加速度計16的輸出。加速度計16能夠測量具有30或50Hz的采樣率的加速度，盡管應當理解能夠使用其他采樣率。
[0042]通過分析來自一個或多個傳感器16的信號和/或通過分析設備2的位置的先前的測量結果，能夠估計設備2的用戶的當前行為(運動狀態)。例如，能夠根據來自加速度計16的信號來識別設備2的用戶的步伐(例如，以用戶的腳與地面撞擊的形式)，并且能夠根據步伐的幅度和頻率來確定用戶是否正在行走或奔跑。能夠將步伐探測與對先前的位置測量結果的分析進行結合來確定用戶正在移動的速度。由于信號將展示用戶步行行進不能夠達到的加速度和減速度，因此來自加速度計的信號也能夠用于識別用戶何時正在乘車行進。和步伐探測一樣，能夠將對加速度計信號的該分析與對先前的位置測量結果的分析進行結合來確定用戶/設備2正在移動的速度。根據在來自加速度計的信號中缺乏任何明顯的非重力加速度能夠確定用戶的站立不動、坐下或躺下狀態，與之一起，使用加速度計信號(和/或來自陀螺儀的信號)確定用戶的姿勢或取向。再一次，能夠將對加速度計和/或陀螺儀信號的分析與對先前的位置測量結果的分析進行結合來確定用戶/設備2的速度。在以上的每種情況下，由于這將給出用戶/設備2的近似速度，并且該速度能夠與恰當的模型相關，因此(例如，如果設備2不包括一個或多個傳感器16)僅使用對先前的位置測量結果的分析能夠做出運動狀態的探測。例如從由Sasank Reddy等人的“Using Mobile Phonesto Determine Transportat1n Modes”(ACM Transact1ns on Sensor Networks,Vol.6,N0.2, Article 13)、由 T.Nick 的“Classifying means of transportat1n using mobilesensor data，，(Neural Networks (IJCNN), 18-23July 2OlO 年，第 1-6 頁)或由 F.Foerster等人的 “Detect1n of posture and mot1n by accelerometry: a validat1n study inambulatory monitoring，，(Computer in Human Behav1ur, Vol.15, Issue 5,ISeptember1999年，第571-583頁)中，GPS、加速度計以及陀螺儀信號處理領域的技術人員將意識到能夠實施以上處理的方式。
[0043]圖2是圖示了根據本發明的實施例的由處理器8執行的處理以識別異常值位置測量結果的方框圖。
[0044]根據本發明由處理器8執行的處理基于卡爾曼濾波器20。卡爾曼濾波器20重復地經歷許多步驟:首先，基于卡爾曼濾波器20的當前狀態，做出關于濾波器20的下一狀態的預測(方框22)。卡爾曼濾波器20的狀態表示位置并且通常也表示其他變量(例如，前進方向、高度、速度等)，因此預測狀態將是在一些時間間隔之后設備2的新位置、前進方向、高度、速度等。使用適當的模型(例如，采取濾波器20的當前狀態(包括位置、前進方向以及速度)并且通過假設用戶/設備2將以其當前的前進方向和速度繼續處于直線上來確定新位置的航位推算模型)，確定對濾波器20的下一狀態的預測。本領域技術人員應當理解能夠使用備選類型的模型。
[0045]其次，將預測狀態轉換成預測位置(方框24)。在方框22中預測的狀態包括位置、前進方向、高度、速度等，在方框22與24之間的轉換能夠包括提取狀態的位置部分以提供預測位置。備選地，方框24能夠提供的不僅僅是預測位置(其能夠被提供為經度和緯度的測量結果)，從GPS模塊4中方框24能夠提供前進方向、速度和/或精度衰減因子(DoP)。
[0046]然后將預測位置與實際觀察結果(S卩，使用GPS模塊4確定的設備2的位置26)進行比較，并且計算殘差(方框28)。殘差28基本上是GPS位置26與預測位置24之間的差(例如，距離)。殘差28用于確定濾波器20的新狀態30。然后針對新的GPS位置測量結果26重復濾波處理。
[0047]更新濾波器20的狀態(方框30)引起濾波器20具有通常對應于在預測位置24與觀察到的GPS位置26之間的狀態的狀態。如本領域技術人員已知的，使用卡爾曼增益來更新濾波器20的狀態。
[0048]在方框28處，為錯誤或異常值的GPS位置測量結果26 (即，它們不表示設備2的實際位置)將很可能導致大的殘差，并且該大的殘差饋通到濾波器20的新狀態30。針對是異常值的一系列觀察到的GPS位置26，以這種方式更新濾波器20的狀態令路徑變得平滑化，從而減少個體異常值測量結果對設備2的記錄路徑的影響。
[0049]在GPS測量處理中，與非卡爾曼濾波器相比，卡爾曼濾波器的常規使用能夠提高預測GPS位置的準確度。然而，通過常規的卡爾曼濾波器預測的位置仍然不總是足夠準確以用于識別異常值GPS測量結果。具體地，在方框28處，通過濾波器的不好的預測表現將導致高的殘差，從而使對在有效的GPS位置測量結果26與不準確(異常值)的GPS測量結果之間的區分變得困難。因此，可以期望提高由濾波器20做出的預測的準確度，從而使在方框28中計算的殘差最小化并且使得更加容易識別異常值GPS位置測量結果。
[0050]因此，根據本發明的方面，為了提高在方框24處由濾波器20預測的位置，基于用戶的當前行為(運動狀態)調整或選擇濾波器20。
[0051]在具體實施例中，根據本發明的濾波器20能夠是交互式的多個模型卡爾曼濾波器(IMMKF)。然而，通常的卡爾曼濾波器具有單預測函數(用于根據當前狀態計算新狀態22)和單輸出函數(用于計算觀察結果(預測位置)24)，IMMKF能夠包括多個模型，每個具有單獨的預測函數和輸出函數。IMMKF能夠將權重分配給多個模型的輸出，以確定在給定時間處多個模型對最終輸出結果的影響(即，用于確定GPS位置測量結果26是否是異常值的殘差28)。最終輸出結果(即，IMMKF的輸出)是多個模型的輸出的加權平均值。如上所述，估計的用戶的行為(運動狀態)用于調整或更新在IMMKF中使用的權重(方框32)。在根據狀態估計確定新預測位置(即，完成方框22和24之后)時能夠更新權重。如上所述，行為估計能夠基于先前的GPS位置測量結果26和/或來自一個或多個傳感器16的輸出(在圖2中輸出用方框34表示輸出)。作為范例，根據GPS測量結果26和/或傳感器輸出能夠確定用戶的每個可能的運動狀態的可能性。這能夠使用隱馬爾可夫模型或貝葉斯信度網絡來實施。
[0052]在備選實施例中，能夠提供多個卡爾曼濾波器20，每個具有對應于用戶的具體類型的行為(運動狀態)的預測函數和輸出函數。在這些實施例中，用戶的估計行為用于選擇濾波器20中的最恰當的一個來使用，以確定測量結果是否是異常值。在該實施例中，應當理解，將提供多個濾波器20，并且在圖2中的“更新模型權重”方框32將由“模型選擇”方框或“模型使能”方框來代替。在后續的處理中將使用選定的濾波器20的殘差28，以確定GPS位置測量結果26是否是異常值。
[0053]如上所述，能夠被確定并且在IMMKF或在相應的卡爾曼濾波器中能夠具有對應的模型的用戶的行為包括用戶站立不動、坐下或躺下(在這種情況下，模型通常將預測下一狀態22與當前狀態相似或相同)、行走或奔跑(在這種情況下，模型通常將預測的狀態限于在給定時間尺度之內通過用戶步行移動可到達的位置)或乘車行進(在這種情況下，模型通常能夠將預測的狀態限于通過用戶乘車行進可到達的位置)。本領域技術人員將意識到能夠用于確定用戶行為的適當算法。在每種情況下，模型能夠基于航位推算，這意味著模型預測濾波器20的下一狀態是通過用戶以當前的前進方向和速度直線移動獲得的狀態(在步行或奔跑模型的情況下，根據加速度計測量結果能夠探測腳步，并且探測的腳步用于估計用戶移動的速度和/或距離)。
[0054]如上所述，站立、坐下或躺下模型能夠預測下一狀態22與當前狀態相似或相同。作為備選，由于GPS常常遭受測量結果錯誤，因此另一途徑是，假設這些位置遵循集中在實際位置上的正態分布(即，分布的平均值)，根據最近的GPS位置估計下一狀態22。
[0055]聯合指示公路和人行道的地圖數據，行走、奔跑和/或乘車行進模型能夠被進一步精細化，以將下一預測狀態/位置限于是在用戶當前被確定所在的人行道或公路上的位置(即，通過從航位推算導出的距離預測用戶繼續處于其當前的人行道或公路上)。
[0056]因此，如以上所指示的，根據用戶的當前行為來調整IMMKF的加權或從多個濾波器20中動態地選擇恰當的濾波器20提高了預測位置24的準確度，并且因此減少了在方框28中計算的殘差。
[0057]為了確定當前的GPS位置測量結果26是否是異常值，將針對該測量結果計算的殘差28與閾值進行比較(方框36)。
[0058]在簡單實施例中，在方框36中的閾值是靜態的(即，固定的)。然而，由于殘差28的絕對誤差隨采取的GPS位置測量結果26之間行進的距離依尺度決定(即，當設備2更快移動時，絕對誤差增加，假設采樣率(即，獲得的每個GPS位置測量結果之間的時間)不變)，因此在方框38中的閾值是根據殘差28的預期大小調節的尺度因子是可期望的。
[0059]因此，在優選實施例中，在方框36中的閾值是尺度因子，基于對在GPS位置測量結果26與在方框24中預測的位置之間的當前絕對誤差(即，殘差28)與一個或多個先前的位置測量結果26的絕對誤差(B卩，殘差28)的比較來更新(在方框38中)所述尺度因子。在一些實施例中，將當前的殘差28與針對最近的位置測量結果26的殘差28中的兩個或更多個的平均值(例如，平均值或加權平均值)進行比較。與更早的殘差28相比相對高的殘差28引致更高的尺度因子36以用于評估下一殘差28。殘差越低(即，模型越好地預測用戶的位置)，尺度因子將越低，從而意味著(由于尺度因子/閾值是低的)異常值測量結果變得更容易探測。相反地，當模型在其預測中較不準確時(或許由于用戶正在高速行進)，尺度因子將增加以進行補償。
[0060]如果殘差28超過靜態閾值或尺度因子36，則當前的GPS位置測量結果26被確定是異常值。在該情況下，盡管使用異常值GPS位置測量結果26計算的殘差仍然用于更新濾波器20的狀態(方框30)，但是所述殘差不被使用在任何后續的處理中(如由方框40所指示的)。如以上所指示的，這樣的處理能夠包括:確定用戶/設備2是否在(通過地理圍欄勾畫的)許可區域之內或之外；(例如如果已經觸發警示)將位置測量結果報告到遠程地點；和/或使用位置測量結果以在地圖上圖示用戶/設備2正在采取或已經采取的位置或路線。
[0061 ] 如果殘差28未超過靜態閾值或尺度因子36，則能夠正常處理當前的GPS位置測量結果26 (即，所述當前的GPS位置測量結果26不被認為是異常值)。在圖示的實施例中，該處理包括將GPS位置測量結果26與地理圍欄進行比較(方框42)，以確定用戶/設備2是否在許可區域之內或之外。如果用戶被確定在許可區域之內，則不采取行動(方框44)。然而，如果用戶被確定在許可區域之外，則能夠觸發警示(方框46)。該警示能夠包括向設備2的用戶發出他們在許可區域之外的音響的和/或可見的警示，和/或該警示能夠包括使用收發器電路10和相關聯的天線12來向遠程監測站(例如，呼叫中心)發起呼叫或警報。如以上所指示的，處理也能夠或備選地包括(例如如果已經觸發警報)將位置測量結果報告到遠程地點；和/或使用位置測量結果以在地圖上圖示用戶/設備2正在采取或已經采取的位置或路線。
[0062]盡管圖2圖示了由設備2中的處理器8執行根據本發明的處理，但是應當理解，在備選實施例中，GPS模塊4能夠被配置為實施根據本發明的處理，以識別異常值位置測量結果。在又一備選實施例中，在遠離設備2的設備中能夠執行根據本發明的處理，所述設備2由用戶攜帶或穿戴，在這種情況下，設備2能夠被配置為將位置測量數據和使用一個或多個傳感器16收集的任何數據傳輸到遠程設備。
[0063]因此，提供一種用于處理位置測量結果以識別不準確或異常值的測量結果的改進的技術。
[0064]盡管已經在附圖和前面的描述中詳細圖示和描述了本發明，但是這樣的圖示和描述應當被認為是圖示性或示范性的，而非限制性的。本發明不限于所公開的實施例。
[0065]本領域技術人員通過研究附圖、公開內容以及權利要求，在實踐所要求保護的發明時能夠理解和實現對所公開的實施例的變型。在權利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且詞語“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或其他單元可以實現在權利要求中記載的若干項的功能。盡管在互不相同的從屬權利要求中記載的特定措施，但是這并不指示不能有效地使用這些措施的組合。計算機程序可以被存儲和/或分布在合適的介質上，例如與其他硬件一起或作為其他硬件的部分供應的光學存儲介質或固態介質，但是也可以以其他形式被分布，例如經由因特網或其他有線或無線的通信系統。在權利要求中的任何附圖標記都不應被解釋為對范圍的限制。
【權利要求】
1.一種探測對設備的位置的錯誤測量結果的方法，所述設備包括位置測量器件，所述方法包括: 從多個可能的狀態中確定所述設備的用戶的運動狀態； 使用多個模型和所述用戶的確定的運動狀態來預測所述設備的位置，每個模型對應于所述多個可能的狀態中的相應的一個； 使用所述位置測量器件來測量所述設備的所述位置； 將所述設備的預測位置與所述設備的測量位置進行比較；并且 基于所述比較步驟的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個可能的狀態包括所述用戶坐下、躺下、站立不動、行走、奔跑以及乘車行進中的兩個或更多個。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，確定所述用戶的所述運動狀態的步驟包括分析來自一個或多個傳感器的信號和/或所述設備的一個或多個更早的測量位置。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，來自一個或多個傳感器的所述信號包括來自加速度計、磁力計以及陀螺儀中的一個或多個的信號。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其中，確定所述用戶的所述運動狀態的所述步驟包括分析來自所述一個或多個傳感器的所述信號，以識別指示所述用戶的腳步和/或所述用戶的取向的信號。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述多個模型使用航位推算以估計所述設備的位置。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述多個模型還使用指示公路和/或人行道的地圖數據以估計所述設備的位置。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，使用卡爾曼濾波器來實施所述方法，并且其中，預測所述設備的位置的步驟包括使用多個模型、所述用戶的所確定的運動狀態以及所述卡爾曼濾波器的當前狀態。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，基于所述比較步驟的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的步驟包括將所述比較步驟的結果與閾值進行比較。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述閾值是根據所述比較步驟的結果的預期大小來調節的尺度因子。
11.根據權利要求9所述的方法，其中，所述閾值是基于對所述比較步驟的結果與針對所述設備的一個或多個先前的測量位置的所述比較步驟的結果的平均值或加權平均值的比較來調節的尺度因子。
12.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括如果確定所述設備的所述測量位置是錯誤的則根據進一步分析拋棄所述設備的所述測量位置的步驟。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述進一步分析包括確定所述設備相對于預定義的地理圍欄的位置。
14.一種計算機程序產品，包括在其中實施的計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼被配置為使得當由適當的計算機或處理器運行所述計算機可讀代碼時，令所述計算機或所述處理器執行權利要求1-13中的任一項所述的方法。
15.一種裝置,包括: 處理器，其被配置為: 從多個可能的狀態中確定設備的用戶的運動狀態； 使用多個模型和所述用戶的確定的運動狀態來預測所述設備的位置，每個模型對應于所述多個可能的狀態中的相應的一個； 從位置測量器件獲得對所述設備的所述位置的測量結果； 將所述設備的預測位置與所述設備的測量位置進行比較；并且 基于所述比較的結果來確定所述設備的所述測量位置是否是錯誤的。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述設備包括所述位置測量器件，所述位置測量器件用于獲得對所述設備的所述位置的測量結果。
17.根據權利要求15或16所述的裝置還包括:包括加速度計、磁力計以及陀螺儀的組中的一個或多個傳感器。
18.根據權利要求15至17中的任一項所述的裝置，其中，所述處理器還被配置為確定所述設備相對于預定義的地理圍欄的所述測量位置。
19.根據權利要求18所述的裝置，其中，所述裝置還包括收發器電路和相關聯的天線，所述收發器電路和所述相關聯的天線用于根據所述設備相對于所述預定義的地理圍欄的所確定的測量位置來將警示發送到遠程監測站。
20.根據權利要求19所述的裝置，其中，所述裝置還被布置為將所述測量位置報告到所述遠程監測站。
【文檔編號】A61B5/11GK104395696SQ201380033777
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月17日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】M·J·皮杰爾 申請人:皇家飛利浦有限公司