[發明專利]確定移動設備在地理區域中的位置

在審

• 申請號: 201910651750.8
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN110501010A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 尼基·特里戈尼;肖卓凌
• 申請（專利權）人: 牛津大學創新有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/32;G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 44224 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 何沖;黃隸凡<國際申請>=<國際公布>=

一種使用模型確定移動設備的位置的方法。該模型包括：圖形，其包括一組頂點和該頂點之間的一組邊緣；一個或多個特征函數，其以所該圖形的一個或多個頂點和用于該設備的一組觀測值作為輸入，并且返回特征值。該模型通過以下方式構造：獲得地理區域的地圖；使用該地圖構造圖形，其中，該圖形的頂點對應于該地圖的區域，并且當與兩個頂點相對應的區域相鄰且設備可以在這兩個頂點之間移動時，這兩個頂點通過邊緣相連；使用該圖形建立一個或多個特征函數，其中，一個或多個特征函數的特征值表明測值支持被置于與圖形的一個或多個頂點相對應的區域中的設備的程度。接著，該方法包括步驟：從設備的傳感器獲得一組觀測值；確定用于設備的軌跡，軌跡優化了由為該組觀測值給出的特征函數給出的值；以及將所述設備的位置確定為所述軌跡的結束點。

分案申請聲明

本申請是國際申請日為2015年2月16日、國際申請號為PCT/GB2015/050425的PCT國際申請，于2016年10月17日進入中國國家階段的、發明名稱為“確定移動設備在地理區域中的位置”、申請號為201580020159.2的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及確定移動設備在地理區域中的位置。本發明特別適用于作為室內區域的地理 區域。更具體地，但不僅限于，本發明涉及構造包括用于執行圖形和特征函數的模型的方法。

背景技術

在戶外，設備的位置的識別，例如，識別移動手機的位置，主要是使用GPS(全球定位 系統)完成的。然而，GPS數據并不總是可獲得的，尤其當設備在室內的時候，因為GPS數據依賴于專用GPS衛星發射的無線電信號。因此，已經提出不使用GPS數據，而使用由設 備的慣性測量單元(如，加速計、磁強計、陀螺儀單元)提供的運動測量值的各種定位系統。 然而，到目前為止提出的所有系統都有一些缺點，沒有哪個系統居于主宰地位。

使用顯示區域中的邊界的電子地圖變得越來越普遍，特別是對于室內區域。這樣的電子 地圖可以被認為是帶有約束的空間圖。最基本的電子地圖對應于樓層平面圖，其識別在該樓 層平面圖內對可能的運動的約束，也就是說，人不能步行通過的墻。地圖還可能包括其他有 用數據(本質上為元數據)，如WiFi接入點的位置、射頻指紋、信號強度峰值或失真的地磁 場。

已經提出與室內定位系統一起使用的各種地圖匹配技術。在地圖匹配中，隨著時間的推 移獲得一系列觀測值，如慣性軌跡或RF掃描。接著，地圖匹配涉及嘗試將觀測值與由地圖 提供的約束相協調，以便評估最可行的軌跡(即，設備的位置序列)，也就是說，與約束沖突 最少的軌跡。

建議的地圖匹配技術包括基于遞歸貝葉斯濾波器，如粒子/卡爾曼濾波器和隱馬爾可夫模 型(HMM)。然而，這些技術在計算上開銷很高，并因此遠程運行在通過互聯網聯系的服務 器上，而不是在設備本身上。這導致時間延遲(“滯后”)、在缺乏可靠互聯網連接時缺少服務、 以及敏感傳感器/位置信息潛在泄漏給第三方。這些技術還通常要求高精度傳感器數據，以便 提供準確結果，這導致在設備上的能量損耗。

本發明旨在解決和/或減輕上述問題。可選地或附加地，本發明旨在提供改進的定位系統， 這些定位系統容易被擴展以包含新的傳感器數據類型，以便提供更準確的結果。

發明內容

根據本發明的第一實施例，提供了一種構造用于確定移動設備在地理區域中的位置的模 型的計算機執行的方法，其中，所述模型包括：

圖形，其包括一組頂點和所述頂點之間的一組邊緣；

一個或多個特征函數，其以所述圖形的一個或多個頂點和用于所述設備的一組觀測值作 為輸入，并且返回特征值；

所述方法包括以下步驟：

獲得所述地理區域的地圖；