用于確定位置的方法及裝置的制作方法

專利名稱：用于確定位置的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于確定位置的方法、一種定位裝置、一種計算機程序、一種數據
載體及一種數字地圖數據庫。
背景技術：
全球定位系統(GPS系統))在世界范圍內被用戶用來確定其在地球上的位置(經 度、緯度、高度)。 GPS系統包括在地球軌道上運行的若干衛星，每一衛星均發射無線電信號，所述無 線電信號包括關于衛星發射所述無線電信號的時間的精確定時信息。所述無線電信號還包 括關于相應衛星的衛星位置(或發射器位置)的(軌道)信息及對于特定衛星來說是唯一 的衛星識別。 定位裝置(例如GPS接收器)經布置以接收這些信號并基于所接收的信號計算其 位置。 定位裝置經布置以接收這些所發射的無線電信號并計算此無線電信號的行進時 間。所述行進時間通常為65到85毫秒。基于所述行進時間，可僅通過將行進時間與光速 (c = 299. 792. 458m/s)相乘來計算定位裝置到衛星的距離。 基于無線電信號所包括的所接收軌道信息，定位裝置可計算衛星的位置。通過將 到衛星的距離與衛星的位置的信息組合，將定位裝置置于假想的球體上，所述球體的半徑 等于所述距離且其中心為所述衛星。 通過針對若干衛星重復此計算過程，定位裝置可計算定位裝置的位置。為這樣做， 計算空間位置需要三個衛星且使時鐘同步需要第四衛星。當然，可使用更多衛星以增加準 確度。 將理解，還使用或正在開發其它使用衛星的定位系統。此處這些定位系統將稱為 絕對定位系統。此絕對定位系統可以是任何種類的基于衛星的定位系統或全球導航衛星系 統(GNSS)，例如GPS系統、歐洲伽俐略系統、俄羅斯GL0NASS、日本QSSZ及中國BNS。
定位裝置通常用于包括數字地圖數據的導航裝置中或用作包括數字地圖數據的 導航裝置。此類導航裝置可經布置以使用顯示器來顯示如數字地圖上所確定的位置。此導 航裝置可稱為地圖顯示裝置，其中所顯示地圖的部分由定位裝置使用絕對定位系統所確定 的實際位置來確定。 此外，此類導航裝置可經布置以計算從開始位置(例如當前位置)到目的地位置 的導航指令，以將用戶指引到目的地地址。由于定位裝置能夠在數字地圖上定位當前位置， 因此導航裝置能夠提供詳細的導航指令，例如"100米后左轉"。應理解，此類應用需要準 確的位置信息以保證最優導航及最優用戶舒適度。 為增加由定位裝置使用絕對定位系統確定的位置的準確度，定位裝置可使用更多 衛星。 一般來說，定位裝置使用來自其從中接收無線電信號的所有衛星的信息。使用越多 的衛星，所確定的位置就越準確。
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定位裝置使用絕對定位系統所確定的位置的準確度受若干因素影響，例如衛星的 所計算位置、無線電信號的所計算行進時間等等。已知用以減小系統錯誤的影響的若干技 術。然而，還可識別減少所確定位置的準確度的若干進一步外部錯誤，例如電離層效應、衛 星時鐘的錯誤等等。 一種特殊類型的錯誤是所謂的多路徑失真。 多路徑可在以下情形下發生衛星所發射的無線電信號在到達定位裝置之前首先 由例如建筑物的對象反射。因此，定位裝置可接收相同無線電信號的一個或一個以上版本， 可能包含直接信號(即，未經反射)。實際上，反射可從數個建筑物或相同建筑物的一部分 而來(均以不同路徑)。因此，衛星與定位裝置之間的所計算距離可能是不正確的，從而導 致定位裝置的所計算位置的錯誤。
根據現有技術，多路徑失真問題通過研究以下各項來解決(l)衛星信號本身的 特性(信噪比)，(2)天線的設計及放置，以及(3)專用濾波器的使用。
目標是提供一種多路徑失真問題的替代解決方案。

發明內容
提供一種用于確定位置的方法，所述方法包括 從多個發射器接收信號，所述發射器是絕對定位系統的一部分， 確定每一發射器的發射器位置， 基于先前所確定的位置、相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器 直接接收信號，及 確定位置。通過使用可用多路徑信息，可確定有可能從哪些發射器直接接收信號 及不可能從哪些發射器直接接收信號。此使得僅使用直接所接收信號確定位置成為可能， 從而產生較準確的所確定位置。 根據實施例，基于所述信號所包括的信息或通過從存儲器檢索發射器位置來確定 發射器位置。 根據實施例，所述多路徑信息存儲于數字地圖數據庫中。此為一種用以提供多路 徑信息的容易且有效的方式。 根據實施例，所述數字地圖數據庫是三維數字地圖數據庫。可從此三維數字地圖 數據庫容易地推斷出多路徑信息。 根據實施例，所述三維數字地圖數據庫包括呈例如建筑物、樹木、巖石、山脈等三 維對象形式的多路徑信息。 根據實施例，通過以下各項中的一者提供多路徑信息 對象的高度信息及所述對象相對于道路的距離， 某一位置或道路的仰角a '， 某一位置的仰角a '與方向角|3 '的組合， 類似樹木覆蓋的環境因素， —組仰角a '及方向角|3 '或沿著所述道路的建筑物的高度以及立面相對于所述 道路的位置。 根據實施例，使用傳感器在運行中確定所述多路徑信息。此提供最新的多路徑信 息，包含移動對象，如卡車等。
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根據實施例，所述傳感器可以是相機、魚眼相機、激光掃描儀中的一者。
根據實施例，所述先前位置是預測位置。 根據實施例，從另一定位源獲得所述先前位置。此可以是(例如)相對定位系統。
根據實施例，所述方法進一步包括 基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置。
根據實施例，以下動作 基于先前所確定的位置、所述相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發 射器直接接收信號，及 基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置，
在反復過程中被重復地執行以確定位置。
根據實施例，可以如下模式確定所述位置 第一模式，其中使用所述絕對定位系統且可能地使用相對定位系統來確定所述位 置，及 第二模式，其中使用所述相對定位系統且可能地使用所述絕對定位系統來確定所 述位置，且 在所述第一模式中所述絕對定位系統比在所述第二模式中被更重地加權，所述方 法進一步包括 確定從其直接接收信號是可能的發射器的數目，及 在發射器的所述數目低于預定閾值的情況下，從第一模式切換到所述第二模式。
根據實施例，所述方法進一步包括在發射器的所述數目高于預定閾值的情況下， 從所述第二模式切換到所述第一模式。 根據實施例，通過使用加權因數對絕對定位系統與相對定位系統進行加權組合來 確定所述位置，所述方法進一步包括 確定從其直接接收信號是可能的發射器的所述數目，及 基于從其直接接收信號是可能的發射器的所述數目調整所述加權因數。 根據實施例，計算有可能從哪些發射器直接接收信號包括使用所述多路徑信息來
確定每一相應發射器(SA1、SA2)相對于所述先前所確定的位置的仰角(a)及方向(e)。 根據實施例，計算有可能從哪些發射器直接接收信號進一步包括計算連接所述定
位裝置和相應發射器的線是否與所述多路徑信息所包括的障礙物相交。 根據實施例，所述多個發射器是作為全球導航衛星系統的一部分的衛星。 根據實施例，相對于所述多路徑信息使用容限確保在所述多路徑信息與連接所述
定位裝置和所述發射器的視線之間提供間隙。此容限考慮了建筑物高度、先前所確定的位
置等的不準確度。 提供一種定位裝置，其包括 接收裝置，其用以從多個發射器接收信號，所述發射器是絕對定位系統的一部分，
所述定位裝置經布置以確定每一發射器的發射器位置并基于先前所確定的位置、 相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器直接接收信號且所述定位裝置進 一步經布置以確定位置。 提供一種計算機程序，當所述計算機程序被加載到計算機布置上時其經布置以執
8行如上所述的方法中的任一方法。 提供一種數據載體，其包括根據上文的計算機程序。 提供一種數字地圖數據庫，其包括多路徑信息。 根據實施例，所述多路徑信息是以下各項中的至少一者 對象的高度信息及所述對象相對于道路的距離， 某一位置或道路的仰角a ， 某一位置的仰角a與方向角|3的組合， 類似樹木覆蓋的環境因素。


現在將參照圖式使用若干例示性實施例更詳細地論述本發明，所述實施例僅意在 圖解說明本發明而不限定其范圍，本發明的范圍僅由所附權利要求書來限定
圖1示意性地描繪根據現有技術的定位于現實世界中的定位裝置，
圖2示意性地描繪根據實施例的定位裝置， 圖3示意性地描繪根據實施例的可由定位裝置使用的三維地圖數據庫， 圖4示意性地描繪定位于現實世界中的定位裝置， 圖5示意性地描繪根據實施例的流程圖， 圖6示意性地描繪根據實施例的定位裝置， 圖7示意性地描繪根據實施例的流程圖， 圖8a及8b示意性地描繪進一步實施例，且 圖9a及9b示意性地描繪進一步實施例。
具體實施例方式
圖1顯示上文已描述的定位裝置PD。下文將參照圖2進一步詳細地解釋定位裝 置PD。定位裝置PD包括接收裝置，例如天線AN。所述接收裝置經布置以接收由衛星SAl、 SA2發射的無線電信號并將這些所接收的無線電信號發射到定位裝置PD。雖然將所述接收 裝置描繪為從定位裝置PD延伸的天線AN，但將理解還可使所述接收裝置位于定位裝置PD 內側。根據實施例，還可提供時鐘CL以提供準確的時間信息。 如上文已描述，定位裝置PD可經布置以經由天線AN從衛星SA1、 SA2接收無線電 信號。依據這些無線電信號，可計算定位裝置PD的位置，如所屬領域的技術人員將理解。
圖1進一步顯示定位裝置PD定位于第一建筑物BUI與第二建筑物BU2之間。
圖1進一步示意性地顯示在地球軌道上運行的第一衛星SA1及第二衛星SA2。將 理解，雖然圖1中僅顯示了兩個衛星SA1、SA2，但實際上通常將存在多于兩個衛星SA1、SA2。
第一衛星SA1發射以虛線指示的無線電信號。圖中可見，所述無線電信號可由定 位裝置PD檢測。定位裝置PD現在可計算從定位裝置PD到第一衛星SA1的距離。
第二衛星SA2還發射同樣以虛線指示的無線電信號。然而，這些無線電信號無法 直接行進到定位裝置PD的天線AN，因為第二建筑物BU2阻擋所述無線電信號的直接接收。 所述無線電信號可僅在由第一建筑物BUI反射之后間接到達定位裝置PD的天線AN。
將理解，所述圖僅顯示多路徑的可能實例且實際上可發生許多其它情形。所述無線電信號在到達定位裝置PD之前可經由一個或一個以上建筑物及/或地面反射。定位裝 置PD可接收相同無線電信號的多個版本，所有版本均經由不同路線到達定位裝置PD。
多路徑錯誤將導致定位裝置PD的錯誤的所確定位置，即使在結合從多個衛星 SA1、SA2獲得的信息使用時。 用于定位的衛星信號非常弱且當由定位裝置PD拾取時，其可能反彈到墻壁或其 它對象上，從而導致錯誤的距離測量及后續錯誤的空間中位置(多路徑效應)。此多路徑問 題是基于衛星的導航系統中總體位置錯誤的重要促成因素。減輕或避免此多路徑效應可導 致更準確的定位。
定位裝置 圖2中更詳細地顯示定位裝置PD。僅示意性地顯示定位裝置PD，但將理解定位裝 置PD可形成為(例如)包括用于執行算術運算的處理器或處理器單元PU及存儲器ME的 計算機單元。處理器PU可接入存儲器ME，存儲器ME包括對可由處理器PU讀取及執行的線 進行編程以給定位裝置PD提供此處所描述的功能性。存儲器ME可進一步包括如下文所解 釋的數字地圖數據庫DMD。 存儲器ME可以是磁帶單元、硬盤、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)及隨機存取存儲器(RAM)。 處理單元PU可進一步包括以下裝置或經布置以與其通信
輸入裝置，例如鍵盤、鼠標、觸摸屏、麥克風，
輸出裝置，例如顯示器、打印機、揚聲器， 用以讀取數據載體的裝置，例如軟盤、CD R0M、DVD的快閃卡、USB棒等等，及
通信裝置，其經布置以經由通信網絡與其它計算機系統通信，例如經由移動電話 網、GSM網、UMTS網、RF網、(無線)因特網等。 然而，應理解，可提供所屬領域的技術人員已知的更多及/或其它存儲器、輸入裝 置、輸出裝置及讀取裝置。此外，其中的一者或一者以上可視需要遠離處理器單元PU物理 地設置。處理器單元PU顯示為一個方框，然而其可包括平行運轉或由一個主處理器單元控 制的可彼此遠離地設置的數個處理器單元，如所屬領域的技術人員已知。
定位裝置PD可進一步包括時鐘CL及天線AN或經布置以與其通信。時鐘CL可結 合絕對定位系統使用。天線AN可用于從(例如)絕對定位系統的衛星SA1、SA2接收信號。
觀察到，不同硬件元件之間的連接可以是物理連接，而這些連接中的一者或一者 以上可以無線方式做出。 定位裝置PD可以是計算機系統，但其可以是帶有模擬及/或數字及/或軟件技術
的經布置以執行此處所論述的功能的任一信號處理系統。 絕對定位系統 將理解，此處所描述的實施例不限于結合GPS系統的使用。所描述的實施例可結 合使用從發射器以無線方式發送到接收器(例如定位裝置PD)的信號的任何種類的絕對定 位系統使用，從而使得所述接收器能夠基于所接收的信號計算其位置。 絕對定位系統可以是任何種類的基于衛星的定位系統或全球導航衛星系統
(GNSS)，例如GPS系統、歐洲伽俐略系統、俄羅斯GLONASS、日本QSSZ及中國BNS。 絕對定位系統還可以是使用定位于大陸或海洋上的信標的陸地定位系統，所述信標發射可用來確定位置。 —般來說，絕對定位系統包括多個發射器，例如衛星或信標，其經布置以無線地發 射信號，例如可由接收器(例如經布置以基于所接收信號計算其位置的定位裝置PD)接收 的無線電信號。 絕對定位系統還可使用一個或一個以上廣播站(例如GSM桿或數字電視)的信號 強度來確定其位置。 根據替代方案，通過使用用于調制及形成上文所描述的無線電信號的載波的信息 來確定位置。根據此替代方案，不使用通過使用載波發射的信息，而使用載波本身來確定位 置。此稱為載波相位測量且為所屬領域的技術人員所知曉。由于不使用經調制信息，因此 難以在不同的無線電信號之間進行區別并確定哪一無線電信號由哪一發射器發送。然而， 一旦知曉此，即可確定位置。 在針對運動中的接收器于運行中進行載波相位測量時，信號阻擋可導致循環滑 動。此為所測量(集成)載波相位中的整數個循環的不連續性。其可毀壞載波相位測量， 從而致使未知的多義性值與其在循環滑動前的值相比在滑動后不同。多義性(其對于每一 衛星-接收器對而不同)反映接收器-衛星距離中的初始數目的全部(整數)波長。循環 滑動修復恢復載波循環計數的連續性且確保對于每一衛星_接收器對僅存在一個多義性。 在實時及動態條件中，可預知的信號阻擋的預先知識可有助于減輕循環滑動的影響。
數字地圖數據庫 現有技術中已知數字地圖數據庫DMD(也稱作地理空間數據庫或電子地圖)。現今 常用的數字地圖數據庫匿D包括與一個或多個地理位置相關的信息且可能并入有某一形 式的地理相關信息，例如景點(例如，博物館、餐館)。在此應用中，使用術語數字地圖數據 庫DMD來表示所有種類的電子及數字地圖。 數字地圖數據庫DMD可包括一組地理空間點及一組向量，其表示連接地理空間點 的道路(的若干部分)。數字地圖數據庫匿D可進一步包括額外信息，例如與道路類型(公 路、人行道)、可允許的最大速度(50km/h、100km/h)、街道名稱、對象(例如，隧道及地下停 車場)的存在、車輛車道信息(舉例來說，車道數目、車道寬度、車道分隔帶類型、停車線標 記)等等有關的信息。數字地圖數據庫匿D還可進一步包括關于環境類型(城市、農村、森 林、農業)的信息等等。 數字地圖數據庫匿D可用于計算導航指令以指引用戶到達目的地，如上所述。根 據定位裝置所確定的用戶當前位置，可將數字地圖數據庫匿D的一部分顯示在顯示器上。
此外，可進一步提供3D數字地圖數據庫3DMD，其包括例如關于對象(例如，建筑 物、樹木、巖石、山脈、道路、人行道等等)的三維信息。 此3D數字地圖數據庫3DMD可包括關于建筑物的位置的信息，包含此類建筑物的 水平及垂直尺寸。3D數字地圖數據庫3匿D還可包括關于建筑物的形狀的信息，這在具有人 字屋頂(尖屋頂)的建筑物的情況下可(例如)是相關的。 圖3示意性地描繪此可由定位裝置PD在顯示器上顯示的3D數字地圖數據庫 3匿D。所述圖描繪了若干道路及建筑物以及指示符I，其指示定位裝置PD所確定的定位裝 置PD的位置。 3D數字地圖數據庫3DMD可包括對(舉例來說)建筑物的屋頂類型、建筑物立面的反射性質、現場電力線及植物的準確描述。定位裝置PD內所使用的定位算法可經布置以實 時地考慮此3D數字地圖數據。 數字地圖數據庫DMD (未必是三維數字地圖數據庫3DMD)還可包括額外信息，例如 樹木覆蓋及建筑物平均高度的評估。下文將進一步對此進行解釋。
實施例1 根據實施例，定位裝置PD可接入三維(3D)數字地圖數據庫3DMD，如下文所解釋。
根據實施例，3D數字地圖數據庫3DMD存儲于存儲器ME中。 根據替代實施例，定位裝置PD可經由經布置以讀取數據載體(例如軟盤、CDR0M、 DVD的快閃卡、USB棒等等)的讀取裝置接入3D數字地圖數據庫3DMD。
根據替代實施例，定位裝置PD可經由如上文所描述的通信裝置接入3D數字地圖 數據庫3DMD，從而允許定位裝置PD經由通信鏈路接入遠程3D數字地圖數據庫3DMD，例如 經由移動電話網、GSM網、UMTS網、RF網、(無線)因特網等。 圖4示意性地描繪實際情形，其再次顯示所述道路及建筑物以及定位裝置PD的位 置。進一步顯示的是第一及第二衛星SA1、 SA2。圖4還顯示為定位裝置PD僅看見天空的 一部分，因為其"視界"被第一及第二建筑物BU1、 BU2部分地阻擋。定位裝置PD從第一衛 星SA1直接接收無線電信號，但不從第二衛星SA2直接接收無線電信號而僅接收反射。
根據實施例，三維數字地圖數據庫3匿D中所存儲的三維信息用作多路徑信息，其 可由處理器單元PU用來計算天空的哪一部分是可見的及天空的哪一部分是不可見的(即， 被阻擋)。基于此計算的結果，可忽略來自某些衛星SA1、 SA2的無線電信號，因為可假定， 如果無線電信號是從此被阻擋衛星接收的，那么這些無線電信號不是直接接收的，而是間 接接收的(即，經由反射等等)。 或者，換句話說，處理器單元PU計算哪些無線電信號是從可見衛星接收(即，直接 接收)的。僅使用直接接收的信號來計算位置。 圖5示意性地描繪根據本發明實施例的可由處理器單元PU執行的流程圖。
在第一動作101中，定位裝置PD開始實施執行如參照圖5所述的過程。此開始動 作101可由用戶或通過接通定位裝置PD來起始。 在第二動作102中，定位裝置PD經由天線AN從多個衛星SA1、 SA2接收無線電信 號。應理解，雖然僅描繪了兩個衛星SA1、SA2，但實際上可從更多的衛星(例如，最多20個 衛星)接收無線電信號。實際上，可不斷地接收無線電信號并將其存儲于緩沖器存儲器中， 定位裝置PD有時從所述緩沖器存儲器讀出信息，例如當執行動作102時。
在下一動作103中，定位裝置PD可基于所接收的無線電信號確定定位裝置PD的 當前位置。應理解，此時可考慮所接收的所有無線電信號，因為尚未知曉定位裝置PD的當 前位置。基于使用來自已因多路徑而失真的衛星的無線電信號，所計算的位置可為錯誤的。
或者，可經由輸入裝置從另一定位源獲得定位裝置的位置的第一估計，例如，經 由與提供定位的另一服務的無線鏈路，所述另一服務可使用一個或一個以上不同廣播站 (GSM、數字TV等)的信號強度或這些技術的任一組合。 如上文所解釋，當確定定位裝置PD的位置時，使用來自衛星SA1、 SA2的軌道信息 來確定衛星SA1、SA2的位置。因此，在動作103之后，已知從其接收(經由反射或不經由反 射)無線電信號的衛星SA1、 SA2的位置且所述位置可由定位裝置PD存儲。
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在確定當前位置之后，在動作104中，定位裝置PD確定哪些衛星是可見的(衛星 SA1)及哪些衛星是不可見的，S卩，定位裝置PD可未從哪些衛星(衛星SA2)接收任何直接無 線電信號，因為從所述衛星到定位裝置PD的直接通信被例如第二建筑物BU2的對象阻擋。 定位裝置PD接合先前的所確定位置(在先前動作103中)使用與無線電信號一起接收的 衛星(SA1、SA2)的位置信息及三維數字地圖數據庫3匿D中所存儲的多路徑信息。下文將 更詳細地解釋此動作104。 根據替代方案，動作104及106可形成反復過程。在動作103中確定第一位置且在 動作104中忽略若干衛星。此后，定位裝置PD繼續進行動作106以再次計算所述位置，其 僅使用未被忽略的衛星。此后，定位裝置PD返回到動作104且再次選擇將忽略哪些衛星， 之后是動作106等。 第一次執行動作104時，可使用保守容限，因此僅使用確實未遭受多路徑問題的 衛星。例如，所述容限可以是5。的角度，從而確保針對最近的對象(例如建筑物)在定位 裝置PD與衛星的視線之間提供5。的間隙。此容限考慮了以下事實尚未非常準確地知曉 定位裝置PD的位置及/或未非常準確地知曉建筑物的高度等等，因此無法以極大的準確度 計算將忽略哪些衛星。 可以反復過程重復動作103及104，直到在連續反復之間定位裝置PD的所確定位 置不再改變很多。 所述容限可以角度來表達，但當然還可以另一方式來表達。所述容限還可通過人 為地使例如建筑物的對象的尺寸增加預定長度(例如5米)來表達。在所述反復過程期間， 可減小所述容限，因為在所述反復過程期間準確度增加。 當然，如上所述的流程圖可考慮可用衛星的數目。在無線電信號是從少量衛星 (例如四個或五個)接收的情況下，可跳過動作104及106。在此情況下，忽略衛星將對準 確度具有負面影響，因為保留了太少衛星來用于(準確)定位。 在動作106中，定位裝置PD可開始重復地確定位置，以提供關于定位裝置PD的位 置的最新信息。可能地，在動作104與106之間，定位裝置PD可再一次經由天線AN從衛星 SA1、SA2接收無線電信號，類似于動作102。 在動作106中，定位裝置PD可確定當前位置同時忽略來自在動作104中確定可未 接收到其任何直接無線電信號的衛星(衛星SA2)的無線電信號。 在動作106之后，定位裝置PD可重復地確定定位裝置PD的位置。在動作106之 后，所述定位裝置可(例如)跳回到動作102。 基于圖5的解釋，將理解，根據實施例，僅使用來自可直接接收(即，未被例如建筑 物的對象阻擋且因此經受多路徑)其無線電信號的衛星的無線電信號來確定定位裝置PD 的位置。此可基于用作多路徑信息的3D數字地圖數據3匿D來計算。還可理解，忽略衛星 僅在定位裝置PD依據先前的位置確定知曉其位置時是可能的。因此，定位裝置PD在第一 次確定其位置時無法忽略衛星。然而，在第一次確定位置之后，可針對下一位置確定而忽略 衛星。 當評估將忽略哪些衛星時，可基于當前速度及方位預測定位裝置PD的下一位置 (可能地使用預測濾波器或相對定位系統(RPS))。 headingRPS可以是航位推算系統(距離 及方位傳感器)或INS(慣性導航系統)(陀螺儀及加速計)或其組合。此外，在定位裝置PD用于沿著預定路線指引定位裝置PD的情況下，可使用此路線的信息來預測下一位置。
當第一次確定其位置時，定位裝置PD不忽略衛星，因此第一位置確定可由于多路 徑失真而為錯誤的。基于此第一錯誤位置確定，定位裝置PD可能忽略了錯誤的衛星。然而， 當定位裝置PD在使用中且移動時，一旦已(例如)對其中不存在多路徑失真的位置做出正 確的位置確定，此錯誤便將消失。
石角飾隨柳鵬白勺下屋 如上文所描述，在動作104中，定位裝置PD確定哪些衛星SA1、 SA2是可見的及哪 些衛星是不可見的。定位裝置PD可計算衛星是可見還是不可見，此使用關于以下各項的信 息 a)定位裝置PD的位置，
b)相應衛星的位置，及 c)多路徑信息，例如3D數字地圖數據庫3DMD。 用于計算哪些衛星是可見的及哪些衛星是不可見的定位裝置PD的位置是由定位 裝置PD確定的最近位置，例如在先前位置確定或預測位置中。如果未知曉最近位置，那么 根據參照圖5所述的程序不可忽略任何衛星。 可基于從相應衛星SA1、SA2接收的軌道信息來計算相應衛星SA1、SA2的位置。通 過使用此信息，可計算出仰角a ，其指示在與水平面成什么角度可看見相應衛星SA1、 SA2。 還可確定沿著什么方向P :方向角)可看見相應衛星SA1、SA2，例如沿著向西方向(與 正北方向成270。)。圖4中針對衛星SA2指示兩個角。 3D數字地圖數據庫3DMD中所包括的多路徑信息取自如上文所述的存儲器ME、數 據載體等。 所有此信息可用于使用基本測角數學來計算定位裝置PD與衛星SA1、 SA2之間的
直接通信是否是可能的。 將理解，在定位系統是陸地系統的情況下，發射器的位置是固定的且可由定位裝 置PD知曉。在所述情況下，僅需要一次地而不是重復地確定其位置。 如上文所描述，可使用容限以確保無線電信號的直接接收的確是可能的，從而考
慮了至今所確定的定位裝置PD的位置的不準確度。所述容限還可考慮(三維)數字地圖
數據庫3DMD、DMD上的不準確度。例如，對象的高度及寬度可能不非常準確。 所述容限可以角度來表達，從而確保定位裝置PD與衛星的視線(例如)具有5°
間隙。所述容限還可通過人為地增加所存儲對象的高度及/或寬度來提供。 相對定位系統 定位裝置PD還可包括如圖6中所示意性描繪的相對定位系統RPS或與其相互作 用。圖6示意性地描繪根據圖2的定位裝置PD，其進一步包括經布置以向處理單元PU提供 關于相對移動的信息的相對定位系統RPS。 此相對定位系統RPS可以是(例如)陀螺儀、加速計、羅盤中的至少一者。在定位 裝置PD用于車輛(例如汽車或摩托車)中的情況下，相對定位系統RPS還可以是此車輛中 通常存在的速度測量模塊及/或檢測轉向輪的轉向動作的模塊。應理解，還可使用其它相對定位系統RPS。還可使用不同相對定位系統RPS的組
例如，定位裝置PD可經布置以從速度測量模塊及(n電子)羅盤接收輸入。基于 從這些模塊接收的輸入，定位裝置PD的處理器單元PU可計算相對位置，因為其能夠計算出 定位裝置PD沿著什么方向已行進了多遠。 根據現有技術，定位裝置PD可經布置以在絕對位置確定為不可能時(例如在定位
裝置PD進入隧道或地下停車場時)從基于絕對定位系統確定位置切換到基于相對定位裝
置確定位置。從那一刻起，定位裝置PD使用相對定位系統RPS所提供的相對定位信息。結
合絕對定位系統所確定的最近絕對位置使用相對定位信息以確定當前位置。 此外，混合定位是可能的，其中定位裝置使用來自絕對定位系統以及相對定位系
統RPS的輸入。 根據實施例，通過給絕對定位系統及相對定位系統的組合的加權來確定位置，其 中加權因數可為取決于絕對定位系統及相對定位系統的準確度的變量。因此，根據實施例， 定位裝置PD經布置以使用絕對定位系統及相對定位系統來確定位置。所述定位裝置可經 布置以以第一模式工作，其中使用所述絕對定位系統且可能地使用所述相對定位系統來 確定所述位置；及以第二模式工作，其中使用所述相對定位系統且可能地使用所述絕對定 位系統來確定所述位置。在所述第一模式中所述絕對定位系統比在所述第二模式中被更重 地加權且所述定位裝置經布置以從所述第一模式切換到所述第二模式。
實施例2 根據進一步實施例，定位裝置PD包括如上文所描繪的相對定位系統或與其相互 作用。根據此實施例，定位裝置PD經布置以如上文所描述從第一模式切換到第二模式。此 外，定位裝置PD可經布置以從第二模式切換到第一模式。 根據此實施例，定位裝置PD經布置以在其確定不足夠的衛星為可見(即，可未從
衛星SA1、 SA2等直接接收足夠的信號)時從第一模式切換到第二模式。 因此，雖然接收了足夠的信號(例如，從七個不同衛星SA1、SA2)，但在計算出僅三
個衛星為可見且對于其它四個衛星直接接收信號為不可能時定位裝置PD決定從第一模式
切換到第二模式。 定位裝置PD可使用預定閾值來決定是否可直接接收足夠的信號。圖7示意性地 顯示解釋可由處理單元PU采取的動作的流程圖。 在第一動作200中，定位裝置PD可開始執行此處所述的流程圖。所述開始可由用 戶手動地觸發或可(例如)通過接通定位裝置PD來觸發。 在第二動作201中，定位裝置PD以第一模式確定其位置。在圖3中，絕對定位系 統由方框APS描繪。可根據圖5的流程圖來確定絕對位置。 在動作202中，定位裝置PD確定多少個衛星SA1、SA2是可見的，即，可直接接收多 少個信號。 在動作203中，定位裝置PD決定是否足夠的衛星是可見的。此可通過將可見衛星 的所確定數目與預定閾值(例如5個衛星)進行比較來完成。如果足夠的衛星是可見的， 那么定位裝置PD返回到動作201 。如果不足夠的衛星是可見的，那么定位裝置PD繼續進行 動作204。 如在圖7中可見，在動作201及204之后，執行動作202及203。此確保定位裝置 PD在必要且可能時從第一模式自動地切換到第二模式且反之亦然。
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根據此實施例，所述定位從第一模式自動地切換到第二模式，且反之亦然。此實施 例提供對總體定位的改進。因此，通過使用所提供的多路徑信息，可實現對定位準確度的總 體改進。 實施例3 上文實施例描述多路徑信息(例如，三維數字地圖數據庫3DMD中所存儲的建筑物 及樹木)的使用。然而，還可提供其它多路徑信息。 根據實施例，可提供二維數字地圖數據庫匿D，其包括描述特定位置周圍的被阻擋 天空視域的多路徑信息。所述多路徑信息可通過用關于可能多路徑問題或被阻擋信號的多 路徑信息代表區域或道路段來提供，所述可能多路徑問題或被阻擋信號對于所述區域或沿 著所述道路段是特有的。 此多路徑信息可包含樹木覆蓋及建筑物的平均高度的評估。其可包括一組仰角 a'、方向角P'及對應于阻擋視界的對象的距離。所述角度可由定位裝置PD用來執行上 文所描述的實施例。此外，可針對某一道路或道路的某一部分提供仰角a'，其中假定對應 方向角P '大致垂直于所述道路。 將理解，與多路徑信息相關聯的仰角a '及方向角|3 '可僅同與相應衛星SA1、SA2 相關聯的仰角a及方向角13進行比較以確定衛星SA1、SA2是否為可見或是否被阻擋。
因此，替代存儲計算多路徑信息可依據的建筑物及對象尺寸，數字地圖數據庫匿D 可包括可用作多路徑信息的角度信息。 數字地圖數據庫DMD還可包括關于沿著道路的建筑物的高度及立面相對于(例 如)所述道路的中心線的位置的多路徑信息。以此方式，可計算準確的仰角a'，假定其中 定位裝置PD在其距所述中心線的距離中。此多路徑信息還可稱為開放天空信息或局部地 平面信息。 基于此實施例，將理解，多路徑信息還可包括于并非三維數字地圖數據庫DMD的 數字地圖數據庫DMD中。 因此，根據實施例，提供一種不包括關于建筑物的全3D信息但提供是高度及位置 信息或角度信息的多路徑信息的數字地圖數據庫以允許定位裝置PD計算衛星是否被阻擋 而不能進行直接接收。 因此，數字地圖數據庫匿D (例如，是二維地圖數據庫)可包括多路徑信息，其可以 是以下各項中的至少一者 對象的高度、形狀及/或定向信息，以及所述對象相對于道路的距離，
某一位置或道路的一個仰角a '，其指示高于此值即滿足開放天空條件，
某一位置或道路的一個或一組仰角a '及方向角|3 '， 某一位置或道路的一個或一組仰角a '及方向角|3 '，對于每一對，均包含以所述
定向發現的對象的一個或一個以上特定性質 某一位置的仰角a '與方向角|3 '的組合， 樹木覆蓋信息。 將理解，在信號是經由樹木接收的程度上，所述樹木實際上并不形成幾何多路徑 條件。然而，樹木可阻擋或減弱直接路徑，使得所述直接路徑變得更弱，且其它多路徑信號 開始影響接收并產生錯誤。
實施例4 根據進一步實施例，計算有可能從哪些衛星SA1、 SA2直接接收信號不基于來自數 字地圖數據庫DMD、3DMD的信息，而是基于(例如)通過使用相機或激光掃描儀在飛向中 (實時地)確定的多路徑信息。此實施例可在無可用的其中存儲多路徑信息的(三維)數 字地圖數據庫(3)匿D時使用。除了使用來自(三維)數字地圖數據庫(3)匿D的多路徑信 息以外，還可使用此實施例。 此實施例考慮了靜態對象(例如建筑物等)以及動態及/或暫時對象(例如定位 于附近或在附近移動(例如，在交通堵塞中)的卡車，其阻擋在定位裝置PD附近的天空部 分)。還可考慮其它動態對象，例如與秋季及冬季相比在春季及夏季期間更多地覆蓋天空的 樹木。 圖8a顯示此實施例的實例，描繪了汽車VE，其包括定位裝置PD及用于感測對象的 傳感器，例如(魚眼)相機CA、激光掃描儀等。在所述傳感器是魚眼相機CA的情況下，可 將其定位成其光學軸筆直指向(極點)，使得捕獲到環繞視域。圖8b顯示可由魚眼相機CA 捕獲的圖像。 在所述傳感器是'正常'相機的情況下，可將所述相機安裝于使所述相機旋轉以獲 得環繞視域的致動器上。此外，可提供多于一個相機。 所述傳感器還可是激光掃描儀。激光掃描儀可包括安裝于致動器上的激光束形成 器。所述激光掃描儀發射激光束且所述致動器以所述激光束掃描其周圍環境的方式來致 動。基于所接收的反射，獲得關于對象的位置、大小及特性的信息。如果未接收到任何反射， 則假定對于所述特定方向天空是可見的。所述激光掃描儀可提供關于測量角度及到以所述 特定角度為可見的最近立體對象的距離的信息。 所述一個或多個激光掃描儀可(舉例來說)經布置以產生具有最小50Hz及ldeg 分辨率的輸出以產生足夠密集的輸出。 所述傳感器可連接到定位裝置PD以處理所捕獲的圖像。例如，當所述傳感器是 (魚眼)相機時，定位裝置PD可分析所捕獲的圖像并依賴于所述圖像中的對比差、對象的所 識別形狀(不間斷的線)等來確定如建筑物及樹木的對象的輪廓。 所述傳感器可定位于定位裝置PD的附近，使得所述傳感器的可見天空與定位裝
置PD的可見天空大致相同。當然，可知曉所述傳感器及定位裝置PD的相對定向以能夠從
所述傳感器所捕獲的圖像推斷出對于定位裝置PD為可見的天空部分。 在所述傳感器及定位裝置PD彼此相距某一距離地定位時，可考慮相對位置(距
離、方位)以從所述傳感器所捕獲的圖像推斷出對于定位裝置PD為可見的天空部分。這可
為(例如)當所述傳感器安裝于汽車VE的頂上時的情況(如圖8a中所示)。 因此，在此實施例中，校準傳感器(例如激光掃描儀或(魚眼)相機，其相對于定
位裝置PD的位置及定向已知)從距離測量及/或照明條件確定對于直接接收無線電信號
來說天空的哪一部分被阻礙。傳感器系統的一個此種實例是具有安裝于車輛VE的車頂頂
部上指向天空的魚眼鏡頭的光學相機。 實施例5 可使用容限信息確保的確有可能直接接收無線電信號，從而考慮了不準確度，例 如定位裝置PD所確定的位置、地形高度等的不準確度。還可提供容限信息以考慮(三維)
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所述容限可表達為角度，從而確保定位裝置PD與發射器SA1、SA2之間的視線與對 象具有(例如)5°間隙。所述容限還可表達為尺寸誤差Eh(例如3米)或表達為對象的高 度/寬度的百分比(例如，建筑物的總高度的4% )。 數字地圖數據庫或3D數字地圖數據庫3DMD可包括容限信息(例如，表達為角度 百分比或尺寸誤差Eh)。 可給個別對象指派容限信息。還可給一群組對象指派容限信息。 一群組對象可由 其類型(例如公寓樓、教堂等)界定。還可基于用于在數字地圖數據庫匿D或3D數字地圖 數據庫3匿D中創建一對象或一群組對象的過程給所述對象指派容限信息，例如將成對的 航拍立體照片、激光雷達(lidar)/干涉合成孔徑雷達(ifsar)數據與已知的(不)準確度 值一起使用。 可基于對象的類型、用于創建所述對象的過程等手動地指派或可自動地指派容限 信息。 可使用所述容限信息計算其中對于定位裝置PD的特定位置V來說發射器SA1 、SA2 可或可不被掩蔽的容限區域。雖然所述容限區域未必完全地被阻擋，但將其視為被阻擋以 確保不存在任何多路徑問題。 此容限區域可由角度M界定。當計算此容限區域時，需要考慮位置V與建筑物SA3 之間的距離d。 此顯示于圖9a中，其顯示了位置V、建筑物BU3、建筑物BU3的高度的尺寸誤差Eh 及角度M，對于所述角度M不確定定位裝置PD與發射器SA1、SA2之間的直接視線是否為可 能的。 因此，所述容限信息轉換為界定容限區域的角度M，對于特定位置V所述容限區域 內的發射器SA1、 SA2可或可不被掩蔽。此容限區域MA可以天空標繪圖表示，如圖9b中所 示灰色陰影。字母N、 E、 S、 W分別指代北、東、南及西。 為簡化計算過程，可通過僅使用最高掩蔽高程(圖9中的Amax)作為所有方向的 相關值來簡化天空標繪。 在并不準確地知曉道路或地形的確切高度或所述高度在短距離內變化(粗糙地 形)的情況下，還可給所述道路或地形指派容限信息。 可將上述容限信息或其的其它可能簡化的表示(天空標繪)存儲于數字地圖數據 庫DMD或3D數字地圖數據庫3DMD中。 因此，根據實施例，提供一種其中使用容限信息計算有可能從哪些發射器SA1、SA2
直接接收信號的方法。使用所述容限信息確保在多路徑信息與連接定位裝置PD和發射器
的視線之間提供間隙。 因此，提供一種方法，其包括 從多個發射器接收信號，所述發射器是絕對定位系統的一部分，
確定每一發射器的發射器位置， 基于先前所確定的位置、相應發射器位置、容限信息及多路徑信息計算有可能從 哪些發射器直接接收信號，及
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確定位置。 根據進一步實施例，提供一種定位，其中使用容限信息計算有可能從哪些發射器 SA1、 SA2直接接收信號。使用所述容限信息確保在多路徑信息與連接定位裝置PD和發射 器的視線之間提供間隙。 此外，提供一種數字地圖數據庫，其包括與一個或多個地理位置及若干對象相關 的信息，其中所述數字地圖數據庫進一步包括容限信息，所述容限信息可用于確保在所述 多路徑信息與連接所述定位裝置PD和發射器的視線之間提供間隙。 總之，容限信息可用于確定多路徑信息(例如建筑物)與連接定位裝置PD和發射 器的視線之間的容限(或間隙)。在特定發射器的視線處于所述容限中的情況下，當確定位 置時不使用所述特定發射器以減少可能的多路徑問題。
講一歩論沭 上述實施例提供一種用以通過使用(三維)數字地圖數據庫、二維數字地圖數據
庫中所存儲的或在運行中確定的多路徑信息(描述開放天空地平面)除去不良衛星信號來
改進基于衛星的定位的方式。所述多路徑信息是可用于確定天空的哪一部分被例如建筑物
的對象阻擋及天空的哪一部分是可見的信息。所述多路徑信息可存儲于三維數字地圖數據
庫3DMD或數字地圖數據庫DMD中，或者可使用適當傳感器在運行中來確定。 通過天線的近似位置的知識(例如從先前定位確定導出)、多路徑信息及關于空
間中衛星SA1、 SA2的位置的信息，可通過計算衛星高程及方向角確定信號是否為直接接收
的。所述多路徑信息允許在計算位置中明智地除去無線電信號。此外，可決定給來自未被
直接接收的衛星的位置信息施加加權因數，以便減少其對所確定的位置的影響或者決定從
第一模式切換到第二模式。 在存在許多衛星SA1、SA2的情形下此處所描述的實施例將尤其有用。今后將有大
量的導航衛星(歐洲伽俐略系統、復興俄羅斯GLONASS、日本QSSZ、中國BNS)。如此處所描
述，選擇從其接收直接信號的衛星將有益于定位且明確地說有益于3D定位。 在上述實施例中，描述了定位裝置PD可從第一模式切換到第二模式。當然，還可
界定多于兩種模式，每一模式具有一組不同的絕對定位裝置及相對定位裝置的加權因數。
此外，所述加權因數可為現場確定的變量。 應理解，此處描述的實施例可提供為計算機程序，所述計算機程序在加載在計算 機布置上時經布置以執行上述實施例中的任一者。此計算機程序可由若干指令形成，所述 指令可由處理器PU讀取并執行以實施上文實施例中的至少一者。所述計算機可提供于數 據載體上，例如計算機可讀媒體，例如軟盤、存儲器卡、CD、 DVD等。 本文中，使用術語多路徑信息指代可用于計算有可能或不可能從哪些發射器直接 接收信號的所有種類的信息。所述多路徑信息可以是可從其推斷出此的三維信息(間接信 息)或還可以是在運行中獲得的直接信息或者可以是數字地圖數據庫中所存儲的角度信 息等。因此，可用于計算有可能從哪些發射器直接接收信號的所有種類的信息均稱為多路 徑信息。 將理解，上文實施例還可結合載波相位測量技術使用來確定位置。通過知曉哪些 發射器可遭受多路徑問題，可預期循環滑動的問題。 出于教示本發明的目的，描述了本發明方法及裝置的優選實施例。所屬領域的技術人員將明了，可構想本發明的其它替代和等效實施例并將其付諸實踐而并不背離本發明 的真實精神，本發明的范圍僅由所附權利要求書限定。
權利要求
一種用于確定位置的方法，所述方法包括從多個發射器(SA1、SA2)接收信號，所述發射器是絕對定位系統的一部分，確定每一發射器(SA1、SA2)的發射器位置，基于先前所確定的位置、相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器(SA1、SA2)直接接收信號，及確定位置。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中基于所述信號所包括的信息或通過從存儲器檢索 發射器位置確定所述發射器位置。
3. 根據權利要求1到2中任一權利要求所述的方法，其中將所述多路徑信息存儲于數 字地圖數據庫(DMD、3DMD)中。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述數字地圖數據庫是三維數字地圖數據庫 (3DMD)。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中所述三維地圖數據庫(3匿D)包括呈例如建筑物、 樹木、巖石、山脈等三維對象形式的多路徑信息。
6. 根據權利要求3所述的方法，其中通過以下各項中的一者提供多路徑信息 對象的高度信息及所述對象相對于道路的距離， 某一位置或道路的仰角a '，某一位置的仰角a '與方向角|3 '的組合， 類似樹木覆蓋的環境因素，一組仰角a'及方向角P'或沿著所述道路的建筑物的高度以及立面相對于所述道路 的位置。
7. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中使用傳感器在運行中確定所述 多路徑信息。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中所述傳感器可以是相機、魚眼相機、激光掃描儀中的一者。
9. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中所述先前位置是預測位置。
10. 根據權利要求1到8中任一權利要求所述的方法，其中從另一定位源獲得所述先前 位置。
11. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中所述方法進一步包括 基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置。
12. 根據權利要求ll所述的方法，其中以下動作基于先前所確定的位置、所述相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器 (SA1、SA2)直接接收信號，及基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置， 在反復過程中被重復地執行以確定位置。
13. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中可以如下模式確定所述位置 第一模式，其中使用所述絕對定位系統且可能地使用相對定位系統來確定所述位置，及第二模式，其中使用所述相對定位系統且可能地使用所述絕對定位系統來確定所述位置，且在所述第一模式中所述絕對定位系統比在所述第二模式中被更重地加權，所述方法進 一步包括確定從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的數目，及在發射器(SA1、 SA2)的所述數目低于預定閾值的情況下，從第一模式切換到所述第二 模式。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中所述方法進一步包括在發射器(SA1、SA2)的所 述數目高于預定閾值的情況下，從所述第二模式切換到所述第一模式。
15. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中通過使用加權因數對絕對定 位系統與相對定位系統進行加權組合來確定所述位置，所述方法進一步包括確定從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的所述數目，及 基于從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的所述數目調整所述加權因數。
16. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中計算有可能從哪些發射器 (SA1、SA2)直接接收信號包括使用所述多路徑信息來確定每一相應發射器(SA1、SA2)相對 于所述先前所確定的位置的仰角(a)及方向(e)。
17. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中計算有可能從哪些發射器 (SA1、SA2)直接接收信號進一步包括計算連接所述定位裝置(PD)和相應發射器(SA1、S2) 的線是否與所述多路徑信息所包括的障礙物相交。
18. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中所述多個發射器(SA1、SA2) 是作為全球導航衛星系統(GNSS)的一部分的衛星。
19. 根據前述權利要求中任一權利要求所述的方法，其中使用容限信息來計算有可能 從哪些發射器(SA1、SA2)直接接收信號。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中使用容限信息確保在所述多路徑信息與連接所 述定位裝置PD和所述發射器(SA1、SA2)的視線之間提供間隙。
21. —種定位裝置(PD)，其包括接收裝置(AN)，其用以從多個發射器(SA1、 SA2)接收信號，所述發射器是絕對定位系 統的一部分，所述定位裝置(PD)經布置以確定每一發射器(SA1、 SA2)的發射器位置并基于先前所 確定的位置、相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器(SA1、 SA2)直接接收 信號，且所述定位裝置進一步經布置以確定位置。
22. 根據權利要求21所述的定位裝置，其中所述發射器位置是基于所述信號所包括的 信息或通過從所述定位裝置可接入的存儲器檢索發射器位置確定的。
23. 根據權利要求21到22中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述多路徑信息存儲 于數字地圖數據庫(DMD、3DMD)中。
24. 根據權利要求23所述的定位裝置，其中所述數字地圖數據庫是三維數字地圖數據 庫(3DMD)。
25. 根據權利要求24所述的定位裝置，其中所述三維數字地圖數據庫(3匿D)包括呈例 如建筑物、樹木、巖石、山脈等三維對象形式的多路徑信息。
26. 根據權利要求23所述的定位裝置，其中多路徑信息通過以下各項中的一者提供對象的高度信息及所述對象相對于道路的距離， 某一位置或道路的仰角a '， 某一位置的仰角a '與方向角|3 '的組合， 類似樹木覆蓋的環境因素。
27. 根據權利要求21到26中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述多路徑信息是使 用傳感器在運行中確定的。
28. 根據權利要求27所述的定位裝置，其中所述傳感器可以是相機、魚眼相機、激光掃 描儀中的一者。
29. 根據權利要求21到28中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述先前位置是預測 位置。
30. 根據權利要求21到28中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述先前位置是從另 一定位源獲得的。
31. 根據權利要求21到30中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述定位裝置經布置 以基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置。
32. 根據權利要求31所述的定位裝置，其中定位裝置經布置以重復地執行反復過程， 所述反復過程包括基于先前所確定的位置、所述相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器 (SA1、SA2)直接接收信號，及基于從有可能直接接收的發射器所接收的所述信號計算所述位置。
33. 根據權利要求21到32中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述位置可以如下模 式確定第一模式，其中使用所述絕對定位系統且可能地使用相對定位系統來確定所述位置，及第二模式，其中使用所述相對定位系統且可能地使用所述絕對定位系統來確定所述位 置，且在所述第一模式中所述絕對定位系統比在所述第二模式中被更重地加權，方法進一步包括確定從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的數目，及在發射器(SA1、 SA2)的所述數目低于預定閾值的情況下，從第一模式切換到所述第二 模式。
34. 根據權利要求33所述的定位裝置，其中所述定位裝置經布置以在發射器(SA1、 SA2)的所述數目高于預定閾值的情況下從所述第二模式切換到所述第一模式。
35. 根據權利要求21到34中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述位置是通過使用 加權因數對絕對定位系統與相對定位系統進行加權組合確定的，方法進一步包括確定從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的所述數目，及 基于從其直接接收信號是可能的發射器(SA1、SA2)的所述數目調整所述加權因數。
36. 根據權利要求21到35中任一權利要求所述的定位裝置，其中計算有可能從哪些發 射器(SA1、SA2)直接接收信號包括使用所述多路徑信息來確定每一相應發射器(SA1、SA2) 相對于所述先前所確定的位置的仰角(a)及方向(e)。
37. 根據權利要求21到36中任一權利要求所述的定位裝置，其中計算有可能從哪些發 射器(SA1、SA2)直接接收信號進一步包括計算連接所述定位裝置(PD)和相應發射器(SA1、 S2)的線是否與所述多路徑信息所包括的障礙物相交。
38. 根據權利要求21到37中任一權利要求所述的定位裝置，其中所述多個發射器 (SA1、SA2)是作為全球導航衛星系統(GNSS)的一部分的衛星。
39. 根據權利要求21到38中任一權利要求所述的定位裝置，其中容限是針對所述多路 徑信息使用以確保在所述多路徑信息與連接所述定位裝置PD和所述發射器(SA1、SA2)的 視線之間提供間隙。
40. 根據權利要求21到39中任一權利要求所述的定位裝置，其中容限信息用于計算有 可能從哪些發射器(SA1、SA2)直接接收信號。
41. 根據權利要求40所述的定位裝置，其中容限信息用于確保在所述多路徑信息與連 接所述定位裝置PD和所述發射器(SA1、SA2)的所述視線之間提供間隙。
42. —種計算機程序，當所述計算機程序被加載到計算機布置上時其經布置以執行根 據權利要求1到20所述的方法中的任一方法。
43. —種數據載體，其包括根據權利要求42所述的計算機程序。
44. 一種數字地圖數據庫，其包括多路徑信息。
45. 根據權利要求44所述的數字地圖數據庫，其中所述多路徑信息是以下各項中的至 少一者對象的高度信息及所述對象相對于道路的距離， 某一位置或道路的仰角a ， 某一位置的仰角a與方向角|3的組合， 類似樹木覆蓋的環境因素。
46. 根據權利要求44到45中任一權利要求所述的數字地圖數據庫，其包括與一個或多 個地理位置及若干對象相關的信息，其中所述數字地圖數據庫進一步包括容限信息，所述 容限信息可用于確保在所述多路徑信息與連接所述定位裝置PD和所述發射器(SA1、 SA2) 的視線之間提供間隙。
全文摘要
本發明涉及一種定位裝置(PD)，其包括用以從多個發射器(SA1、SA2)接收信號的接收裝置(AN)，所述發射器是絕對定位系統的一部分。所述定位裝置進一步經布置以確定每一發射器(SA1、SA2)的發射器位置并基于先前所確定的位置、相應發射器位置及多路徑信息計算有可能從哪些發射器(SA1、SA2)直接接收信號。所述定位裝置進一步經布置以確定位置。
文檔編號G01S19/35GK101772710SQ200880101192
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月31日 優先權日2007年7月31日
發明者斯蒂芬·齊奧貝爾 申請人:電子地圖有限公司