TW201636637A

Determination of device location in crowded indoor environments

Abstract

Methods and apparatus for determining device location in crowded indoor environments. A mobile device is configured to determine its location using a Wi-Fi Time of Flight (ToF)-based location scheme. Once the device determines it location, it may broadcast its location to nearby devices using a low energy location sharing mechanism that employs low energy broadcast signals identifying the location of the device. The low energy broadcast signals may be used by other devices having a similar configuration, as well as devices that don’t use the ToF-based location scheme to determine their locations using RSSI measurements and multi-lateration and/or have such capabilities disabled. The location of a device may be updated by fusing location data derived from the ToF-based location scheme with location data received from nearby devices that are broadcasting their locations using the low energy location sharing mechanism. The sharing mechanism reduces the number of ToF sessions, while also reducing power consumption by using the lower energy broadcasts to share location dat.

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25 claims: 3 independent, 22 dependent

  1. 1
    一種行動裝置,其包含:一處理器;記憶體,被操作性地耦合到該處理器;一基於國際電機與電子工程師學會(IEEE)802.11的(Wi-Fi)無線電子系統,被操作性地耦合到該處理器和一天線;一低能量無線電子系統,被操作性地耦合到該處理器和一天線;以及一非依電性儲存裝置,被操作性地耦合到該處理器,具有數個指令儲存在其中,其被配置成當由該處理器執行時使該行動裝置能夠,使用一飛行時間(ToF)定位方案判定該行動裝置的一位置;以及使用該低能量無線電子系統廣播經由該ToF定位方案所判定的該行動裝置的該位置。
  2. 2
    如請求項1之行動裝置,其中該指令更被配置來使該行動裝置能夠:與兩或多個啟用ToF的Wi-Fi存取點建立一ToF會談;對於該等一或多個啟用ToF的Wi-Fi存取點的每一個,執行一與啟用ToF的Wi-Fi存取點的ToF訊息交 換來判定該行動裝置與該啟用ToF的Wi-Fi存取點之間一基於ToF的距離;檢索確認每一個該等啟用ToF之存取點位置的資訊;以及採用每一個該等啟用ToF之存取點的位置和該行動裝置與該啟用ToF的Wi-Fi存取點之間該基於ToF的距離,使用多點定位來判定該行動裝置的該位置。
  3. 3
    如請求項2之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:判定一ToF服務水平超過一臨界值;以及使用該低能量無線電子系統,啟動和繼續廣播該行動裝置之該位置的其中之一。
  4. 4
    如請求項2之行動裝置,其中三或多個ToF會談被建立,並且其中該低能量無線電子系統包含一低能量接收器,該方法更包含:將ToF會談數減少到一1或2個ToF會談;接收由使用一低能量廣播正在廣播它們各自位置之一或多個附近的行動裝置所廣播的位置資料;以及藉由結合使用該等1或2個ToF會談所獲得的位置資料與經由一或多個各自低能量廣播從該一或多個附近行動裝置所接收到的位置資料,來判定該行動裝置之一更新位置。
  5. 5
    如請求項4之行動裝置,其中該更新位置的決定係使用一融合演算法,其將使用基於ToF的距離所判定之該行 動裝置的一第一位置和經由接收自該一個或多個附近行動裝置的位置資料所判定之該行動裝置的一第二位置做比較來判定該等第一和第二位置是否在一匹配臨界值內匹配。
  6. 6
    如請求項4之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:對於一或多個附近行動裝置的每一個,接收包含廣播信號功率資料和該附近行動裝置之位置資訊的一低能量廣播信號;執行該接收到的低能量廣播信號的一接收信號強度指示(RSSI)量測;使用該RSSI量測和該廣播信號功率資料計算該行動裝置和該附近行動裝置之間的一距離。
  7. 7
    如請求項6之行動裝置,其中有兩或多個附近的行動裝置,該行動裝置與該等兩或多個附近行動裝置之間的距離被計算,並且其中該等指令更被配置來使該行動裝置能使用多點定位來判定該行動裝置的一位置。
  8. 8
    如請求項4之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠廣播該行動裝置之使用該低能量無線電子系統所判定之該更新位置。
  9. 9
    如請求項4之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:接收使用一低能量廣播信號正在廣播其位置之一第二行動裝置所廣播的位置資料; 判定該行動裝置和該第二行動裝置之間的一距離超過一臨界值和檢測該低能量廣播信號的一信號水平下降到一臨界值之下的至少其中一者,並且回應於此,在判定該行動裝置的一更新位置中,不使用來自該第二行動裝置所廣播的該位置資料。
  10. 10
    如請求項1之行動裝置,其中該低能量無線電子系統包含一藍牙無線電子系統。
  11. 11
    一種由一行動裝置所執行的方法,該行動裝置包含一基於國際電機與電子工程師學會(IEEE)802.11(Wi-Fi)之無線電子系統和一低能量無線電子系統,該方法包含:使用一飛行時間(ToF)定位方案判定該行動裝置的一位置;以及使用該低能量無線電子系統廣播經由該ToF定位方案所判定的該行動裝置的該位置。
  12. 12
    如請求項11之方法,更包含:建立與兩或多個啟用ToF的Wi-Fi存取點之一ToF會談;對於該一或多個啟用ToF的Wi-Fi存取點的每一個,執行與啟用ToF的Wi-Fi存取點之一ToF訊息交換來判定該行動裝置與該啟用ToF的Wi-Fi存取點之間一基於ToF的距離;檢索確認每一個該等啟用ToF存取點之位置的資訊;以及採用每一個該等啟用ToF之存取點的位置和該 行動裝置與該啟用ToF的Wi-Fi存取點之間該基於ToF的距離以使用多點定位來判定該行動裝置的該位置。
  13. 13
    如請求項12之方法,更包含:判定一ToF服務水平超過一臨界值;以及使用該低能量無線電子系統啟動和繼續廣播該行動裝置之該位置的其中之一。
  14. 14
    如請求項12之方法,其中至少三個ToF會談被建立,其中該低能量無線電子系統包含一低能量接收器,並且其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:將ToF會談數減少到一1或2個ToF會談;接收使用一低能量廣播正在廣播它們各自位置之一或多個附近的行動裝置所廣播的位置資料;以及藉由結合使用該等1或2個ToF會談所獲得的位置資料與經由一或多個各自低能量廣播從該一或多個附近行動裝置所接收到的位置資料,來判定該行動裝置之一更新位置。
  15. 15
    如請求項14之方法,其中該更新位置的決定係使用一融合演算法,其將使用基於ToF的距離所判定之該行動裝置的一第一位置和經由接收自該一個或多個附近行動裝置的位置資料所判定之該行動裝置的一第二位置做比較來判定該等第一和第二位置是否在一匹配臨界值內匹配。
  16. 16
    如請求項14之方法,更包含:對於一或多個附近行動裝置的每一個, 接收包含廣播信號功率資料和該附近行動裝置之位置資訊的一低能量廣播信號;執行該接收到之低能量廣播信號的一接收信號強度指示(RSSI)量測;使用該RSSI量測和該廣播信號功率資料計算該行動裝置和該附近行動裝置之間的一距離。
  17. 17
    如請求項16之方法,其中有兩或多個附近的行動裝置,該行動裝置與該等兩或多個附近行動裝置之間的距離被計算,並且該方法更包含使用多點定位來判定該行動裝置的一位置。
  18. 18
    如請求項14之方法,更包含將該行動裝置的該位置更新為使用一低能量無線電子系統所判定者。
  19. 19
    如請求項14之方法,更包含:接收使用一低能量廣播信號正在廣播其位置之一第二行動裝置所廣播的位置資料;判定該行動裝置和該第二行動裝置之間的一距離超過一臨界值和檢測該低能量廣播信號的一信號水平下降到一臨界值之下的至少其中一者,並且回應於此,在判定該行動裝置的一更新位置中,忽略來自該第二行動裝置所廣播的該位置資料。
  20. 20
    如請求項14之方法,其中該低能量無線電子系統包含一藍牙無線電子系統。
  21. 21
    一種行動裝置,其包含:一處理器; 一記憶體,被操作性地耦合到該處理器;一低能量無線電子系統,被操作性地耦合到該處理器和一天線,包含一低能量發射器和一低能量接收器;以及一非依電性儲存裝置,被操作性地耦合到該處理器,具有數個指令儲存在其中,其被配置成當由該處理器執行時,使該行動裝置能夠,經由該低能量接收器接收來自使用一低能量廣播信號正在廣播它們各自位置之一或多個附近的行動裝置所廣播的位置資料;以及透過處理經由該低能量接收器被接收到的該位置資料判定該行動裝置的一位置。
  22. 22
    如請求項21之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:對於一或多個附近行動裝置的每一個,接收包含廣播信號功率資料和該附近行動裝置之位置資訊的一低能量廣播信號;執行該接收到之低能量廣播信號的一接收信號強度指示(RSSI)量測;使用該RSSI量測和該廣播信號功率資料計算該行動裝置和該附近行動裝置之間的一距離。
  23. 23
    如請求項22之行動裝置,其中該行動裝置計算在其本身和至少兩個附近行動裝置之間的一距離,並且其中該指令更被配置來使該行動裝置能夠利用該經計算的距離 以及由該至少兩個附近行動裝置使用低能量廣播信號所廣播的該位置資訊使用多點定位來判定其位置。
  24. 24
    如請求項22之行動裝置,其中該等指令更被配置來使該行動裝置能夠:判定該行動裝置和正在經由一低能量廣播信號廣播位置資料的一附近行動裝置之間的一經計算距離係低於一臨界值;以及設定該行動裝置的該位置等同於該附近行動裝置的該位置。
  25. 25
    如請求項21之行動裝置,其中該低能量無線電子系統包含一藍牙無線電子系統。
Independent claims25