[发明专利]确定移动设备在地理区域中的位置

说明书

一种使用模型确定移动设备的位置的方法。该模型包括：图形，其包括一组顶点和该顶点之间的一组边缘；一个或多个特征函数，其以所该图形的一个或多个顶点和用于该设备的一组观测值作为输入，并且返回特征值。该模型通过以下方式构造：获得地理区域的地图；使用该地图构造图形，其中，该图形的顶点对应于该地图的区域，并且当与两个顶点相对应的区域相邻且设备可以在这两个顶点之间移动时，这两个顶点通过边缘相连；使用该图形建立一个或多个特征函数，其中，一个或多个特征函数的特征值表明测值支持被置于与图形的一个或多个顶点相对应的区域中的设备的程度。接着，该方法包括步骤：从设备的传感器获得一组观测值；确定用于设备的轨迹，轨迹优化了由为该组观测值给出的特征函数给出的值；以及将所述设备的位置确定为所述轨迹的结束点。

分案申请声明

本申请是国际申请日为2015年2月16日、国际申请号为PCT/GB2015/050425的PCT国际申请，于2016年10月17日进入中国国家阶段的、发明名称为“确定移动设备在地理区域中的位置”、申请号为201580020159.2的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及确定移动设备在地理区域中的位置。本发明特别适用于作为室内区域的地理 区域。更具体地，但不仅限于，本发明涉及构造包括用于执行图形和特征函数的模型的方法。

背景技术

在户外，设备的位置的识别，例如，识别移动手机的位置，主要是使用GPS(全球定位 系统)完成的。然而，GPS数据并不总是可获得的，尤其当设备在室内的时候，因为GPS数据依赖于专用GPS卫星发射的无线电信号。因此，已经提出不使用GPS数据，而使用由设 备的惯性测量单元(如，加速计、磁强计、陀螺仪单元)提供的运动测量值的各种定位系统。 然而，到目前为止提出的所有系统都有一些缺点，没有哪个系统居于主宰地位。

使用显示区域中的边界的电子地图变得越来越普遍，特别是对于室内区域。这样的电子 地图可以被认为是带有约束的空间图。最基本的电子地图对应于楼层平面图，其识别在该楼 层平面图内对可能的运动的约束，也就是说，人不能步行通过的墙。地图还可能包括其他有 用数据(本质上为元数据)，如WiFi接入点的位置、射频指纹、信号强度峰值或失真的地磁 场。

已经提出与室内定位系统一起使用的各种地图匹配技术。在地图匹配中，随着时间的推 移获得一系列观测值，如惯性轨迹或RF扫描。接着，地图匹配涉及尝试将观测值与由地图 提供的约束相协调，以便评估最可行的轨迹(即，设备的位置序列)，也就是说，与约束冲突 最少的轨迹。

建议的地图匹配技术包括基于递归贝叶斯滤波器，如粒子/卡尔曼滤波器和隐马尔可夫模 型(HMM)。然而，这些技术在计算上开销很高，并因此远程运行在通过互联网联系的服务 器上，而不是在设备本身上。这导致时间延迟(“滞后”)、在缺乏可靠互联网连接时缺少服务、 以及敏感传感器/位置信息潜在泄漏给第三方。这些技术还通常要求高精度传感器数据，以便 提供准确结果，这导致在设备上的能量损耗。

本发明旨在解决和/或减轻上述问题。可选地或附加地，本发明旨在提供改进的定位系统， 这些定位系统容易被扩展以包含新的传感器数据类型，以便提供更准确的结果。

发明内容

根据本发明的第一实施例，提供了一种构造用于确定移动设备在地理区域中的位置的模 型的计算机执行的方法，其中，所述模型包括：

图形，其包括一组顶点和所述顶点之间的一组边缘；

一个或多个特征函数，其以所述图形的一个或多个顶点和用于所述设备的一组观测值作 为输入，并且返回特征值；

所述方法包括以下步骤：

获得所述地理区域的地图；