用于利用磁場測量終端的位置的方法和設(shè)備的制作方法

專利名稱：用于利用磁場測量終端的位置的方法和設(shè)備的制作方法
用于利用磁場測量終端的位置的方法和設(shè)備
本申請要求于2011年9月2日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2011-0088796號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，該申請的整個公開通過引用包含于此。技術(shù)領(lǐng)域
下面的描述涉及用于基于磁場測量終端的位置的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于在室內(nèi)環(huán)境測量終端的位置的方法包括例如，利用無線局域網(wǎng)(LAN)信號或無線保真(Wi-Fi)信號的方案、利用超聲波信號的方案、利用超寬帶(UWB)信號的方案等。然而，這些方案具有許多缺點(diǎn)。
例如，利用無線LAN或Wi-Fi信號的方案具有極低的精確度，利用超聲波信號和 UffB信號的方案由于室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施而導(dǎo)致高成本。
現(xiàn)有技術(shù)的另一缺點(diǎn)是無法辨認(rèn)終端位于包括多層的建筑物內(nèi)的哪一層。即，隨著用戶的移動，終端可在同一建筑物中從一層移動到另一層。然而，通過當(dāng)前技術(shù)不可識別在不同層的精確位置。
因此，存在在沒有附加的基礎(chǔ)設(shè)施的情況下可精確測量終端的位置的方法和設(shè)備的需求。發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供一種利用磁場測量終端的位置的方法，該方法包括接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖；接收包括在終端中并分別感測第一信息和第二信息的第一傳感器和第二傳感器感測的值；基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端的位置。
第一傳感器可與感測磁場信息的磁場傳感器相應(yīng)，第二傳感器可與分別感測加速度信息、慣性信息、速度信息、壓力信息和超聲波信息的加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。
該測量步驟可包括處理由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，并通過將處理的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
該處理步驟可包括結(jié)合由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息；從結(jié)合的結(jié)果中分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個成分。
至少兩個成分可包括與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分。
該測量步驟可包括識別由第一傳感器感測的第一信息的模式和由第二傳感器感測的第二信息的模式；通過將識別的第一信息的模式和第二信息的模式與磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
該測量步驟可包括基于由第二傳感器感測的第二信息，校正由第一傳感器感測的第一信息；通過將校正第一信息的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。CN 102981140 A書明說2/9頁
該測量步驟還可包括基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端移動的方向。
磁場地圖可包括關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、包括在該地區(qū)中的建筑物、包括在該建筑物中的地段的磁場的信息。
磁場地圖可包括 坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息可以以基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)形式被存儲， 在每對坐標(biāo)處磁場信息可利用基于預(yù)定參考點(diǎn)作為參考軸的X成分值、y成分值和Z成分值被存儲。
磁場地圖可包括坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息可以以利用圖片示出的地圖上的位置的形式被存儲，在每個位置處的磁場信息可利用磁場的大小和磁北方向被存儲。
磁場地圖可包括與區(qū)域、地段、建筑物、地區(qū)相關(guān)的磁場的大小、x、y和z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
該方法還可包括請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。
該方法還可包括接收確定是否利用第二傳感器的結(jié)果。
在一方面，提供一種包括用于指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序的非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
在一方面，提供一種用于利用磁場測量終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括接收模塊，配置為接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖；獲取模塊，配置為接收包括在終端中并分別感測第一信息和第二信息的第一傳感器和第二傳感器感測的值；測量模塊，配置為基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端的位置。
第一傳感器可與感測磁場信息的磁場傳感器相應(yīng)，第二傳感器可與分別感測加速度信息、慣性信息、速度信息、壓力信息和超聲波信息的加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。
該測量模塊可包括處理單元，配置為處理由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息；第一測量單元，配置為通過將處理的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配， 測量終端的位置。
該處理單元可包括結(jié)合裝置，配置為結(jié)合由第一傳感器感測的第一信息和由該第二傳感器感測的第二信息；分離裝置，配置為從結(jié)合的結(jié)果中分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個成分。
至少兩個成分可包括與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分。
該測量模塊可包括識別單元，配置為識別由第一傳感器感測的第一信息的模式和由第二傳感器感測的第二信息的模式；第二測量單元，配置為通過將識別的第一信息的模式和第二信息的模式與磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
該測量模塊可包括校正單元，配置為基于由第二傳感器感測的第二信息，校正由第一傳感器感測的第一信息；第三測量單元，配置為通過將校正第一信息的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
該測量模塊還可包括方向測量單元，配置為基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端移動的方向。
磁場地圖可包括關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、包括在該地區(qū)中的建筑物、包括在該建筑物中的地段的磁場的信息。6
磁場地圖可包括坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息可以以基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)形式被存儲， 在每對坐標(biāo)處磁場信息可利用基于預(yù)定參考點(diǎn)作為參考軸的X成分值、y成分值和Z成分值被存儲。
磁場地圖可包括坐標(biāo)信息，坐標(biāo)信息可以以利用圖片示出的地圖上的位置的形式被存儲，在每個位置處的磁場信息可利用磁場的大小和磁北方向被存儲。
該磁場地圖可包括與區(qū)域、地段、建筑物、地區(qū)相關(guān)的磁場的大小、x、y和z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化；磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
該設(shè)備還可包括請求單元，配置為請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。
該接收模塊還可被配置為接收確定是否利用第二傳感器的結(jié)果。
其他特征和方面從下面的詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求將是清楚的。


圖I是示出基于磁場測量終端的位置的方法的示例的流程圖。
圖2是示出基于磁場測量終端的位置的方法的另一示例的流程圖。
圖3是示出測量終端的位置的示例的流程圖。
圖4是示出測量終端的位置的另一示例的流程圖。
圖5是示出測量終端的位置的另一示例的流程圖。
圖6是示出磁場地圖的示例的示圖。
圖7是示出磁場地圖存儲單元的示例的示圖。
圖8是示出磁場地圖存儲單元的另一示例的示圖。
圖9是示出基于磁場測量終端的位置的設(shè)備的示例的示圖。
圖10是示出用于基于磁場測量終端的位置的設(shè)備的另一示例的示圖。
圖11是示出包括圖9的位置測量設(shè)備的終端的示例的示圖。
圖12是示出包括圖9的位置測量設(shè)備的終端的另一示例的示圖。
貫穿附圖和詳細(xì)描述，除非另有描述，相同的附圖標(biāo)號將被理解為表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明和方便，可夸大這些元件的相對大小和描繪。
具體實(shí)施方式
提供下面的詳細(xì)描述以幫助讀者得到在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因此，可建議給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、 修改和等同物。另外，為了更加清楚和簡明，可省略對公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
圖I示出基于磁場測量終端的位置的方法的示例。
參照圖1，用于基于磁場測量終端的位置的設(shè)備將在下文中被稱為“位置測量設(shè)備”。在101，該設(shè)備搜索終端位于的區(qū)域的周邊位置。位置測量設(shè)備可以是或可被包括在終端(例如，移動電話、計(jì)算機(jī)、平板電腦、器具、服務(wù)器、導(dǎo)航系統(tǒng)等)。在103，位置測量設(shè)備確定相應(yīng)區(qū)域的位置是否在有限的誤差范圍之內(nèi)。
例如，如果相應(yīng)區(qū)域的位置被確定為在有限的誤差范圍之內(nèi)，則在105，位置測量設(shè)備請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。位置測量設(shè)備可向磁場地圖存儲單元請求信息。例如，磁場地圖可包括與包括終端位于的區(qū)域的地段相關(guān)的信息(例如，名稱、地址、維度或經(jīng)度的范圍等)。這里，磁場地圖存儲單元可存儲磁場地圖。作為示例，位置測量設(shè)備可請求#00-ΧΧ’ΥΥ建筑物，ZZ地段等形式的磁場地圖。位置測量設(shè)備還可利用在磁場地圖中表示終端位于的區(qū)域的各種方案來請求磁場地圖。
在103，如果確定相應(yīng)區(qū)域的位置在有限誤差范圍之外，則位置測量設(shè)備返回到 101并可搜索周邊位置。
響應(yīng)于105中的請求，在107，位置測量設(shè)備從存儲單元接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖。例如，磁場地圖存儲單元可被包括在位置測量設(shè)備中、被包括在包括位置測量設(shè)備的終端中、被包括在外部裝置中等。如果磁場地圖存儲單元被布置于終端的外部，則位置測量設(shè)備可通過終端的無線通信(例如，蜂窩通信、無線保真(W1-Fi)或其他通信功能)，接收存儲在磁場地圖存儲單元中的信息。參照圖7和圖8描述磁場地圖存儲單元和存儲在磁場地圖存儲單元中的磁場地圖包括的信息。
在109，位置測量設(shè)備至少從包括在終端并彼此感測不同的特征的第一傳感器和第二傳感器分別獲取傳感器值。例如，第一傳感器可與磁場傳感器相應(yīng)，第二傳感器可與加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器、超聲波傳感器等相應(yīng)。在此示例中， 從第一傳感器獲取的傳感器值可與磁場信息相應(yīng)，從第二傳感器獲取的傳感器值可與加速度信息、慣性信息、陀螺儀傳感器信息、壓力信息、超聲波信息等之一相應(yīng)。還應(yīng)該理解，可利用多于兩個的傳感器，并可獲取多于兩個的傳感器值。
在111，位置測量設(shè)備利用磁場地圖和從第一傳感器和第二傳感器分別獲取的傳感器值，測量終端的位置。例如，位置測量設(shè)備可處理從第一傳感器獲取的傳感器值和從第二傳感器獲取的傳感器值，或可識別從第一傳感器獲取的傳感器值的模式和從第二傳感器獲取的傳感器值的模式。位置測量設(shè)備可通過將處理的結(jié)果或識別的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。參照圖3至圖5描述由位置測量設(shè)備執(zhí)行的測量終端的位置的示例。
還應(yīng)該理解，位置測量設(shè)備可利用從多于兩個的傳感器獲取的值，測量終端的位置。
圖2示出基于磁場測量終端的位置的方法的另一示例。
參照圖2，在201，位置測量設(shè)備請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。例如，可向磁場地圖存儲單元或存儲包括在磁場地圖的信息的其他裝置請求信息。
在203，位置測量設(shè)備接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖。例如，該磁場地圖可包括關(guān)于終端位于的相應(yīng)區(qū)域、包括相應(yīng)區(qū)域的相應(yīng)地區(qū)、包括在相應(yīng)地區(qū)中的建筑物、包括在建筑物中的地段等的磁場地圖的信息。例如，磁場地圖可包括與相應(yīng)區(qū)域、相應(yīng)地區(qū)、建筑物、地段等中的每一個相關(guān)的磁場的大小、x、y和z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
在205，位置測量設(shè)備接收表示是否利用第二傳感器的輸入。例如，可從包括位置測量設(shè)備的終端的用 戶接收該輸入。在此示例中，位置測量設(shè)備可詢問用戶是否利用第二傳感器，可通過開關(guān)的開啟和關(guān)閉設(shè)置或單獨(dú)的模式設(shè)置，接收確定是否利用第二傳感器的結(jié)果的輸入等。
在205，如果利用第二傳感器，則在207，位置測量設(shè)備分別從包括在終端并彼此感測不同的特征的第一傳感器和第二傳感器獲取傳感器值。
在209，位置測量設(shè)備利用磁場地圖和從第一傳感器和第二傳感器獲取的傳感器值測量終端的位置。在211，位置測量設(shè)備基于磁場地圖和從第一傳感器和第二傳感器獲取的傳感器值，測量終端移動的方向。
在205，如果確定不利用第二傳感器，則在213，位置測量設(shè)備僅從第一傳感器(不包括第二傳感器)獲取傳感器值。在此示例中，在209，位置測量設(shè)備可利用磁場地圖和傳感器值(即，從第一傳感器獲取的磁場信息)測量終端的位置。在211，位置測量單元可利用磁場地圖和傳感器值(即，從第一傳感器獲取的磁場信息)，測量終端移動的方向。
圖3示出測量終端的位置的示例。圖3示出利用與磁場傳感器相應(yīng)的第一傳感器值和與加速度傳感器相應(yīng)的第二傳感器，測量終端的位置的方法。
例如，在測量終端的位置之前，位置測量設(shè)備可通過圖1中所示的109，分別從第一傳感器和第二傳感器獲取傳感器值。在此例中，位置測量設(shè)備可從磁場傳感器獲取可利用等式I的磁場向量m來表不的磁場信息。
[等式I]
m = (mx, my, mz),
其中，mx、my、和mz分別表示向量m的磁場的x成分值、y成分值、z成分值。
另外，位置測量裝置可從加速度傳感器獲取可利用等式2中的重力向量g來表示的加速度信息。在此例中，加速度信息可對應(yīng)于關(guān)于靜止?fàn)顟B(tài)的終端通過包括在終端的加速傳感器測量的重力向量g。
[等式2]
g = (gx, gy, gz) , |g| = I
其中，gx、gy、和gz分別表示重力向量g的X成分值、y成分值和z成分值,并且|g| =I表示gX、gy、和gZ的范數(shù)值。在等式2中，|g| = I表示重力向量g的大小恒定對應(yīng)于值I。可通過將從陀螺儀傳感器獲取的傳感器值(即，陀螺儀傳感器信息)添加到從加速度傳感器獲取的傳感器值，來更精確地校正等式2的加速度信息。
參照圖3，在301，位置測量設(shè)備結(jié)合磁信息和加速度信息，并在303，從結(jié)合的結(jié)果中分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個不同的成分。例如，至少兩個成分可對應(yīng)于與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分。在此示例中，位置測量設(shè)備可基于結(jié)合的磁場信息，計(jì)算沿垂直于地面的方向的磁場成分％_和沿水平(即，平 行于地面)的方向的磁場成分mpalT。例如,磁場向量m和加速度信息重力向量g可被利用于分離磁場成分mpOTp和磁場成分mpaCT。上述可由等式3來表示。
[等式3]
mperp = m · g
Hiparr = I m-mperp · g
在等式3中，沿垂直于地面的方向的磁場成分mpOTp可對應(yīng)于與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分，并且沿水平(即，平行于地面)的方向的磁場成分mpa 可對應(yīng)于與終端的位置相關(guān)的磁場的水平成分。應(yīng)該理解，位置測量設(shè)備可基于除地面之外的任何平面來分尚磁場成分。
位置測量設(shè)備通過在305將在303分離的與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分與磁場地圖進(jìn)行匹配，來在307測量終端的位置。例如，當(dāng)可重新使用通過上述的處理測量的終端的位置和終端移動的方向時，測量的磁場的方向可被轉(zhuǎn)換為符合磁場地圖。
圖4示出測量終端的位置的另一示例。
參照圖4，在401，位置測量設(shè)備識別從第一傳感器獲取的傳感器值的模式和從第二傳感器獲取的傳感器值的模式。在403，該設(shè)備通過將識別的傳感器值的模式和磁場地圖的信息進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
例如，從磁場傳感器(即，第一傳感器)獲取的磁場信息可具有不規(guī)則波的模式， 并且從加速度傳感器(即，第二傳感器)獲取的加速度信息可具有帶有傾斜度的箭頭的模式。在此示例中，位置測量設(shè)備可將從磁場傳感器獲取的傳感器值的模式(即，不規(guī)則波的模式)和從加速度傳感器獲取的傳感器值的模式(即，帶有傾斜度的箭頭的模式)與磁場地圖進(jìn)行匹配。圖6中示出磁場地圖的示例。
位置測量設(shè)備可基于在磁場地圖中與每個傳感器值的模式相應(yīng)的部分或點(diǎn)的位置、坐標(biāo)等，測量終端的位置。通常，在一個點(diǎn)處的磁場的大小不是唯一的。因此，如圖4中所示，可通過識別磁場信息的模式或其他傳感器值進(jìn)行改變的模式，測量或估計(jì)終端的位置。
圖5示出測量終端的位置的另一示例。
參照圖5，在501，位置測量設(shè)備利用從第二傳感器獲取的傳感器值來校正從第一傳感器獲取的傳感器值。在503，該設(shè)備通過將校正的結(jié)果和磁場地圖的信息進(jìn)行匹配，測量終端的位置。例如，第一傳感器可與磁場傳感器相應(yīng)，第二傳感器可與慣性傳感器或超聲波傳感器相應(yīng)。在此示例中，位置測量設(shè)備可利用從慣性傳感器或超聲波傳感器獲取的慣性信息或超聲波信息，校正從磁場傳感器獲取的磁場信息。位置測量設(shè)備可通過將校正磁場信息的結(jié)果和包括在磁場地圖中的成分(例如，磁場的大小、三個軸X、y和z的成分值、 磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值等)進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
作為另一示例，位置測量設(shè)備可利用包括在終端中的第三傳感器獲取的傳感器值，校正從第二傳感器獲取的傳感器值，并還可利用校正的結(jié)果來重新校正從第一傳感器獲取的傳感器值。在此示例中，第三傳感器可與第一傳感器和第二傳感器測量不同的特征， 并可與加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。 位置測量設(shè)備可利用蜂窩通信信號、Wi-Fi信號、超寬帶(UWB)信號等的測量值來校正從第一傳感器或第二傳感器獲取的值。
參照圖3至圖5描述的示例可被應(yīng)用于圖I的步驟111和圖2的步驟209。
圖6示出磁場地圖的示例。
圖6示出包括墻壁61和墻壁63的室內(nèi)空間的磁場地圖的示例。在各種示例中， 磁場地圖可包括多個單元格和/或網(wǎng)格。這里，每個單元格中的箭頭被用于表示磁北方向。 例如，箭頭的強(qiáng)度可指示磁場的大小。
磁場地圖可包括附加信息(例如，與包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、包括在相應(yīng)地區(qū)中的建筑物、包括在相應(yīng)建筑物中的地段中的每一個相關(guān)的磁場的大小、三個軸x、y和z 的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值等)。
圖7示出磁場地圖存儲單元的示例。
參照圖7，磁場地圖存儲單元700可分層次地存儲包括在磁場地圖中的信息(例如，關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)750、包括在相應(yīng)地區(qū)750中的建筑物730和包括在相應(yīng)的建筑物730中的地段710的磁場地圖的信息)。
在圖7中，磁場地圖可包括關(guān)于磁場地圖的坐標(biāo)信息。例如，坐標(biāo)信息可以以基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)形式被存儲，在每對坐標(biāo)處的磁場信息可利用X成分值、y成分值和Z成分值被存儲。例如，如果基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)信息相應(yīng)于(O, I),則坐標(biāo)(0,1)處的磁場信息可被存儲X、y、z方向上的成分值(-3. 4,11. I, -4. 8)。
圖8示出磁場地圖存儲單元的另一示例。
類似于圖7，磁場地圖存儲單元800可分層次地存儲包括在磁場地圖中的信息(例如，關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)850、包括在相應(yīng)地區(qū)850中的建筑物830、包括在相應(yīng)建筑物830的地段810的磁場地圖的信息)。
在圖8中，磁場地圖可包括關(guān)于磁場地圖的坐標(biāo)信息。例如，如圖8中所示，坐標(biāo)信息可以以利用圖片所示的地圖803上的位置的形式被存儲，在每個位置的坐標(biāo)信息可利用磁場的大小和磁北方向被存儲。在圖8中，箭頭805的強(qiáng)度可被用于示出磁場的大小，箭頭805的傾斜度可表示磁北方向。
除參照圖7和圖8所示的示例外，可利用各種方案(例如，基于使用頻率首先存儲的列表結(jié)構(gòu)、散列結(jié)構(gòu)、高速緩存結(jié)構(gòu)等)來存儲磁場地圖。磁場地圖可包括各種類型的磁場信息(例如，磁場的大小、x、y和z軸中的一個或多個軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、 磁場的變化、磁場的傅里葉變換值等)。
圖9示出基于磁場測量終端的位置的設(shè)備的示例。
參照圖9，位置測量設(shè)備900包括接收模塊910、獲取模塊930和測量模塊950。
接收模塊910可接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖。例如，接收模塊910可從參照圖7或圖8的示例中描述的磁場地圖存儲單元700或磁場地圖存儲單元800接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖。磁場地圖存儲單元700或磁場地圖存儲單元800可被布置在包括位置測量設(shè)備的終端的內(nèi)部或外部。
獲取單元930可分別從包括在終端并彼此感測不同的特征的第一傳感器和第二傳感器獲取傳感器值。例如，第一傳感器可與磁場傳感器相應(yīng)，第二傳感器可與加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。
測量模塊950可利用磁場地圖和分別從第一傳感器和第二傳感器獲取的傳感器值，測量終端的位置。在圖9的示例中，測量模塊950包括處理單元951，可處理從第一傳感器和第二傳感器獲取的傳感器值；第一測量單元953，可通過將由處理單元951執(zhí)行的處理的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
處理單元951包括結(jié)合裝置9511和分離裝置9513。例如，結(jié)合裝置9511可結(jié)合從第一傳感器獲取的傳感器值和從第二傳感器獲取的傳感器值。分離裝置9513可從由結(jié)合裝置9511執(zhí)行的結(jié)合的結(jié)果中，分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個不同的成分。作為示例，至少兩個成分可對應(yīng)于與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分(即，沿垂直于地面方向的磁場成分)和與終端的位置相關(guān)的磁場的水平成分(即，沿水平(即，平行于地面)的方向的磁場成分)。
測量模塊950還包括方向測量單元955,方向測量單元955可基于包括在磁場地圖中的信息和分別從第一傳感器和第二傳感器獲取的傳感器值，測量終端移動的方向。
在一些示例中，測量模塊950還可包括識別單元(未示出)和第二測量單元(為示出)。識別單元可識別從第一傳感器獲取的傳感器值的模式和從第二傳感器獲取的傳感器值的模式。在此示例中，第二測量單元可通過將識別的傳感器值的模式和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
另外，測量模塊950還可包括校正單元(未示出)和第三測量單元(未示出)。校正單元可基于從第二傳感器獲取的傳感器值，校正從第一傳感器獲取的傳感器值；第三測量單元可通過將校正的傳感器值的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
圖10示出基于磁場測量終端的位置的設(shè)備的另一示例。
參照圖10，位置測量設(shè)備1000包括磁場地圖存儲單元1010、獲取模塊1030和測量模塊1050。在此示例中，位置測量設(shè)備1000包括磁場地圖存儲單元1010,而不包括圖9 的接收模塊910。
磁場地圖存儲單元1010可存儲終端位于的區(qū)域的磁場地圖。磁場地圖可包括與區(qū)域、地段、建筑物、地區(qū)等相關(guān)的磁場的大小、X、y和Z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、 磁場的變化和磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
例如，磁場地圖存儲單元1010可分層次地存儲關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、 包括在相應(yīng)地區(qū)中的建筑物、包括在相應(yīng)建筑物中的地段的磁場的信息。
獲取模塊1030和測量模塊1050類似于圖9的獲取模塊930和測量模塊950。為了簡明起見，這里省略對獲取模塊1030和測量模塊1050的額外描述。
圖11示出包括圖9的位置測量設(shè)備的終端的示例。
參照圖11，終端1100包括磁場地圖存儲單元1110、通信模塊1130、傳感器模塊 1150和位置測量設(shè)備1170。在此示例中，終端1100在終端1100的內(nèi)部包括磁場地圖存儲單元1110，因此，終端可不需要通過外部通信接收關(guān)于磁場地圖的信息。然而，如果執(zhí)行關(guān)于磁場地圖的信息的更新，則終端1100可通過外部通信接收更新的信息。磁場地圖存儲單元1110可存儲上述的磁場地圖。
通信模塊1130可與其他外部裝置執(zhí)行通信。例如，通信模塊1130可通過各種通信功能(例如，局域網(wǎng)通信、臨近(proximity)通信等，例如，UWB通信、蜂窩通信、Wi_Fi、藍(lán)牙等)發(fā)送和接收各種類型的數(shù)據(jù)(例如，聲音、圖像等)。
傳感器模塊1150可包括多個傳感器(例如，第一傳感器、第二傳感器等)。傳感器模塊1150可包括磁場傳感器、加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器、超聲波傳感器等中的一個或多個。
位置測量設(shè)備1170可利用如參照圖I至圖10的示例中描述的磁場，測量終端的位置。因此，為了簡明起見，這里省略參照圖I至圖10的描述。
圖12示出包括圖9的位置測量設(shè)備的終端的另一示例。
參照圖12，終端1200包括通信模塊1210、傳感器模塊1230和位置測量模塊1250。 在圖12中，磁場地圖存儲單元布置在終端1200的外部。因此，終端1200可利用通信模塊 1210，通過通信網(wǎng)絡(luò)1206，訪問布置在終端1200的外部的磁場地圖存儲單元1203。終端 1200可從布置在終端1200的外部的磁場地圖存儲單元1203接收磁場地圖。
磁場地圖存儲單元1203可存儲如上所述的包括在磁場地圖中的信息。磁場地圖存儲單元1203可包括多個子存儲單元。例如，磁場地圖可被劃分并存儲在多個子存儲單元中。因此，終端1200可訪問多個子存儲單元之中的期望的子存儲單元，以請求包括在期望的區(qū)域或地區(qū)的磁場地圖中的信息，并可接收相應(yīng)信息(即，期望的磁場信息)。
通信網(wǎng)絡(luò)1206可包括互聯(lián)網(wǎng)、局部網(wǎng)絡(luò)、UWB無線通信網(wǎng)絡(luò)、臨近通信網(wǎng)絡(luò)、蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)、局域通信網(wǎng)絡(luò)等。
對于通信模塊1210、傳感器模塊1230和位置測量設(shè)備1250的描述，可參考圖11 的通信模塊1130、傳感器模塊1150和位置測量設(shè)備1170的描述。
根據(jù)各個方面，可在沒有附加的基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，利用包括在終端中的傳感器， 測量終端的位置和終端移動的方向。
根據(jù)各個方面，可利用包括在終端中的磁場傳感器和多個其他傳感器獲取的傳感器值，提供關(guān)于終端周圍環(huán)境的信息和更精確的用于步行導(dǎo)航的基于位置的服務(wù)(LBS)。
用于執(zhí)行這里描述的方法或該方法的一個或多個操作的程序指令可被記錄、存儲或固定在一個或多個計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。程序指令可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行。例如，計(jì)算機(jī)可使處理器執(zhí)行程序指令。介質(zhì)可包括單獨(dú)的程序指令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，或可包括它們的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的示例包括磁性介質(zhì)(例如，硬盤、軟盤和磁帶)、光學(xué)介質(zhì) (例如，CD ROM盤和DVD)、磁光介質(zhì)(例如，光盤)和專門配置用于存儲和執(zhí)行程序指令的硬件裝置(例如，只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、閃存等)。程序指令的示例包括機(jī)器碼(諸如由編譯器產(chǎn)生)和包含可由計(jì)算機(jī)使用解釋器執(zhí)行的更高級代碼的文件。 程序指令(即，軟件)可分布于聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而以分布的方式存儲和執(zhí)行軟件。例如，軟件和數(shù)據(jù)可由一個或多個計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲。另外，基于并使用在此提供的附圖的流程圖和框圖及其相應(yīng)的描述，用于實(shí)現(xiàn)在此公開的示例實(shí)施例的功能程序、代碼和代碼段可容易地被實(shí)施例所屬領(lǐng)域的程序員解釋。另外，用于執(zhí)行操作或方法的所述單元可以是硬件、軟件或者硬件和軟件的一些組合。例如，所述單元可以是運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的軟件包，或者是運(yùn)行軟件的計(jì)算機(jī)。
僅作為非窮盡說明，在此描述的終端/裝置/單元可表示諸如手機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)、便攜式游戲平臺和MP3播放器的移動裝置、便攜式/個人多媒體播放器(PMP)、手持電子書、便攜式膝上型PC、全球定位系統(tǒng)(GPS)導(dǎo)航、平板電腦、傳感器和與在此所公開的一致的能夠進(jìn)行無線通信或網(wǎng)絡(luò)通信的裝置(諸如桌面PC、高清晰電視 (HDTV)、光盤播放器、機(jī)頂盒、家用電器等)。
計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)可包括與總線、用戶接口和存儲器控制器電連接的微處理器。 計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)還可包括閃存裝置。閃存裝置可通過存儲器控制器存儲N比特?cái)?shù)據(jù)。N比特?cái)?shù)據(jù)被或?qū)⒈晃⑻幚砥魈幚恚琋可以是I或者大于I的整數(shù)。在計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)是移動設(shè)備的情況下，電池可另外被提供以提供計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)的工作電壓。將對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯的是，計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)還可包括應(yīng)用芯片組、相機(jī)圖像處理器(CIS)、 移動動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)等。存儲器控制器和閃存裝置可構(gòu)成使用非易失性存儲器存儲數(shù)據(jù)的固態(tài)驅(qū)動器/盤(SSD)。
以上已經(jīng)描述了多個示例。然而，應(yīng)理解，可進(jìn)行各種修改。例如，如果描述的技術(shù)以不同的順序被執(zhí)行，和/或如果描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的部件以不同的方式被組合，和/或者被其它部件或它們的等同物替換或補(bǔ)充，則可實(shí)現(xiàn)合適的結(jié)果。因此，其它實(shí)現(xiàn)方式落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用磁場測量終端的位置的方法，該方法包括 接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖； 接收第一傳感器和第二傳感器感測的值，其中，第一傳感器和第二傳感器包括在所述終端中，并分別感測第一信息和第二信息； 基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端的位置。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中， 第一傳感器與感測磁場信息的磁場傳感器相應(yīng)， 第二傳感器與分別感測加速度信息、慣性信息、速度信息、壓力信息和超聲波信息的加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，測量步驟包括 處理由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息； 通過將處理的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，處理步驟包括 結(jié)合由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息； 從結(jié)合的結(jié)果中分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個成分。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，至少兩個成分成分包括與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，測量步驟包括 識別由第一傳感器感測的第一信息的模式和由第二傳感器感測的第二信息的模式； 通過將識別的第一信息的模式和第二信息的模式與磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，測量步驟包括 基于由第二傳感器感測的第二信息，校正由第一傳感器感測的第一信息； 通過將校正第一信息的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，測量步驟還包括 基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端移動的方向。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，磁場地圖包括關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、包括在該地區(qū)中的建筑物、包括在該建筑物中的地段的磁場的信息。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中， 磁場地圖包括坐標(biāo)信息， 坐標(biāo)信息以基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)形式被存儲，在每對坐標(biāo)處磁場信息利用X成分值、y成分值和z成分值被存儲。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中， 磁場地圖包括坐標(biāo)信息， 坐標(biāo)信息以利用圖片示出的地圖上的位置的形式被存儲，每個位置處的磁場信息利用磁場的大小和磁北方向被存儲。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，磁場地圖包括與區(qū)域、地段、建筑物、地區(qū)相關(guān)的磁場的大小、x、y和z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。
14.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 接收確定是否利用第二傳感器的結(jié)果。
15.一種用于利用磁場測量終端的位置的設(shè)備，該設(shè)備包括 接收模塊，配置為接收終端位于的區(qū)域的磁場地圖； 獲取模塊，配置為接收第一傳感器和第二傳感器感測的值，其中，第一傳感器和第二傳感器包括在所述終端中，并分別感測第一信息和第二信息； 測量模塊，配置為基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端的位置。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中， 第一傳感器與感測磁場信息的磁場傳感器相應(yīng)， 第二傳感器與分別感測加速度信息、慣性信息、速度信息、壓力信息和超聲波信息的加速度傳感器、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器之一相應(yīng)。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，測量模塊包括 處理單元，配置為處理由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息； 第一測量單元，配置為通過將處理的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，處理單元包括 結(jié)合裝置，配置為結(jié)合由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息； 分離裝置，配置為從結(jié)合的結(jié)果中分離與終端的位置相關(guān)的至少兩個成分。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，至少兩個成分包括與終端的位置相關(guān)的磁場的垂直成分和水平成分。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，測量模塊包括 識別單元，配置為識別由第一傳感器感測的第一信息的模式和由第二傳感器感測的第二信息的模式； 第二測量單元，配置為通過將識別的第一信息的模式與第二信息的模式和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
21.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，測量模塊包括 校正單元，配置為基于由第二傳感器感測的第二信息，校正由第一傳感器感測的第一信息； 第三測量單元，配置為通過將校正第一信息的結(jié)果和磁場地圖進(jìn)行匹配，測量終端的位置。
22.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，測量模塊還包括 方向測量單元，配置為基于磁場地圖、由第一傳感器感測的第一信息和由第二傳感器感測的第二信息，測量終端移動的方向。
23.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，磁場地圖包括關(guān)于包括終端位于的區(qū)域的地區(qū)、包括在該地區(qū)中的建筑物、包括在該建筑物中的地段的磁場的信息。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中， 磁場地圖包括坐標(biāo)信息， 坐標(biāo)信息以基于預(yù)定參考點(diǎn)的坐標(biāo)形式被存儲，在每對坐標(biāo)處磁場信息利用X成分值、y成分值和z成分值被存儲。
25.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中， 磁場地圖包括坐標(biāo)信息， 坐標(biāo)信息以利用圖片示出的地圖上的位置的形式被存儲，在每個位置處的磁場信息利用磁場的大小和磁北方向被存儲。
26.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，磁場地圖包括與區(qū)域、地段、建筑物、地區(qū)相關(guān)的磁場的大小、x、y和z軸的成分值、磁北方向、偏角、傾角、磁場的變化、磁場的傅里葉變換值中的至少一個。
27.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，還包括 請求單元，配置為請求終端位于的區(qū)域的磁場地圖。
28.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，接收模塊還被配置為接收確定是否利用第二傳感器的結(jié)果。
全文摘要
提供一種用于利用磁場測量終端的位置的方法和設(shè)備。例如，該設(shè)備可利用由磁場傳感器獲取的磁場和有多個其他傳感器獲取的一個或多個傳感器值，測量終端的位置。
文檔編號G01S5/00GK102981140SQ201210320349
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者金應(yīng)善, 樸度炯, 金勇 申請人:三星電子株式會社