[发明专利]高反射环境中的行人定位

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统，并且特别地涉及用于行人用户的定位系统。

背景技术

导航和定位系统被常常使用，例如使用可用全球导航卫星系统（GNSS）中的一个，诸如全球定位系统（GPS）。在此系统中，用户设备从多个人造卫星（satellite vehicle）接收信号，其中的每一个具有预定轨道。因此，用户设备能够对接收信号进行测量，并且能够使用这些来提供用户位置和速度的估计。

此系统的一个众所周知的问题是来自人造卫星的信号可能在被人造卫星与用户设备之间的视线路径中或接近视线路径的障碍物反射出去或折射之后到达用户设备。这些障碍物还可能具有直接视线信号被显著衰减的效果，可能达到用户设备实际上不能将其接收的程度。

此问题的影响可能是用户设备不能进行用户位置和速度的良好估计。

US-2008/0238772-A描述了供在其中存在诸如高建筑物之类的许多潜在障碍物的城市环境中使用的定位系统。在所述系统中，建筑物的位置被存储在系统中。然后通过使用来自惯性导航系统以及来自卫星定位系统的信号来确定设备的位置，并且该卫星定位系统预测反射离开已知障碍物中的一个的多路径信号的特性。这需要潜在障碍物的位置的详细知识。

发明内容

根据本发明，提供了一种操作定位系统的方法，其包括确定用户是行人，并估计用户的速度。该方法涉及到跟踪来自其位置已知的一个无线电发射机的第一信号，并且然后尝试在搜索空间中检测来自该发射机的附加信号，使得第一信号和或每个附加信号与估计的用户速度且与已反射离开用户附近的反射器的一个或多个信号一致。跟踪来自一个发射机的一个或多个检测附加信号，并提供从第一信号和所述一个或多个所检测附加信号导出的候选测量结果以便在估计用户的位置和/或速度时使用。

搜索空间使得所述第一信号的测量频率与所述附加信号的测量频率之间的差的量值小于对应于估计的用户速度的两倍的多普勒位移。

该方法可包括通过针对每个所检测附加信号确定从所述第一信号导出的伪距离与从所述附加信号导出的伪距离之间的差的量值是否小于用户与可能反射器的估计最大距离的两倍而尝试在搜索空间中检测来自所述一个发射机的附加信号，使得第一信号和或每个附加信号与估计的用户速度一致且与已反射离开用户附近的反射器的信号中的一个或多个一致。

用户是行人的确定可基于惯性传感器信号。惯性传感器可包括加速度计，并且该方法然后可包括基于来自加速度计的加速度信号与用户是行人一致的确定而确定用户是行人；或者惯性传感器可包括陀螺仪，并且该方法然后可包括基于来自陀螺仪的旋转速率信号或旋转信号与用户是行人一致的确定而确定用户是行人。惯性传感器还可包括磁力计。

候选测量结果可包括到无线电发射机的伪距离测量结果、到无线电发射机的多普勒测量结果和/或到无线电发射机的载波相位测量结果。

可提供与候选测量结果相关联的质量指示符（quality indicator），并且该方法然后可包括使用选自候选测量结果的一个测量结果来估计用户的位置和/或速度并包括基于该质量指示符来选择所述一个测量结果。

该方法可包括使用选自候选测量结果中的一个测量结果来估计用户的位置和/或速度，其中所述一个测量结果是基于与从已从其它无线电发射机接收到的信号导出的测量结果的一致性而选择的。

该方法可包括使用选自候选测量结果中的一个测量结果来估计用户的位置和/或速度，其中所述一个测量结果是基于从候选测量结果中导出的相应伪距离而选择的。

用户速度的估计可基于估计的用户脚步频率。

根据本发明的第二方面，提供了一种定位系统，包括用于提供能够用来确定用户是否是行人的信号的传感器；以及用于执行根据第一方面的方法的至少一个处理器。

附图说明

现在将仅作为示例参考附图来描述优选实施例，在所述附图中：

图1是包括导航和定位系统的电子设备的示意性框图。

图2图示出图1的系统的可能部署。

图3图示出一个特殊情况下的由导航和定位系统接收到的信号上的反射效果。

图4图示出更一般情况下的由导航和定位系统接收到的信号上的反射效果。

图5是图示出由导航和定位系统执行的方法的流程图。

具体实施方式

图1图示出在电子设备10中提供的导航和定位系统。作为示例，电子设备10可能是智能电话、平板电脑或笔记本电脑等，或者可能是专业化跟踪设备。