TW201007193A - GPS power savings using low power sensors - Google Patents

Description

201007193 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本公開一般涉及電子通訊，尤其涉及無線定位系統。 【先前技術】 在許多應用中，具備確定無線設備的位置的能力是有益 的疋位能力可能有助於導航、跟縱或者在緊急情况下有用。 攜帶型電子設備的性能的進步，尤其是處理器的性能的 進步加劇了隨各種無線設備使用定位的需求。 然而，定位功能會消耗相當的功率量，並且在一些情形 中會顯著降低無線設備基於電池功率可工作的時間量。這 是因爲通常由同-電池爲定位功能以及爲諸如語音 通訊等其他功能供電。 ’ ❿ 由於無線設備的位置會隨時間而改變，因此其 二！保持準確。例如，在開車旅行或騎摩托車時，位置會 =地改變。不頻繁的更新可能導致較A的定㈣差。= 、導航或對於緊急情况下的定位會特別不利。 因此具有可降低定位錢所消 定位準確度水平的定位系統、方法和裝置。门時維持 【發明内容】 揭 示—種定位系統、裝置和方 法的各個實施例，在 個 201007193 實施例中’揭示-種降低具有衛星定位系統（sps)接收機 的行動設備中的功率損耗的方法。該方法包括··用SPS接收 機檢敎位信號的可用性；以及基於定位信號心行動設備 的位置。該方法還包括當定位信號被檢測爲可用時回應於 料節省事件中止對定位信號的處理。該方法包括在對定位 L號的處理被中止時基於來自一或多個感測器的資料更新 ❿ ❿ 行動設備的位置’以及在功率節省事件之後恢復對定位信號 的處理。 β在一個實施例中，該方法包括確U位信號的品質以使 得在品質沒有超過預定臨界值的情况下將定位信號當作不 可用來對待。該方法還可包括估計使用定位信號確定的位置 的準確度，並基於這些估計的—者或兩者調節功率節省事件 的頻率及/㈣續時間。在—些實施例中，功率節省事件的持 續時間是根據-或多個感測器的準確皮來確立的，且還可反 映SPS接收機檢測定位信號的可用性所需的時間。功率節省 事件的持續時間還可被確定成使得更新位置的定位誤 超過預定值。 在-個實施例中’該方法包括：從一或多個感測器收集 資料；以及基於感測器資料確定位置偏移量方法還包括 使用位置偏移量調節行動設備的上次位置。在一些實施例 中’該方法包括：使用來自—或多個感測器的資料讀定行動 設備的速度並基於該速度調節行動設備的上次位置。感測器 可包括加速計、陀螺儀和高度計。在―些實施例中，感 是微機電（MEMS)設備。 5 201007193 在-個實施例中’揭示一種無線設備。無線設備包括檢 測一或多個定位信號的可用性的衛星定位***（sps)接收 機·’、、線叹備還可包括產生用於確定無線設備的位置的相對 變化的資料的-或多個感測器。定位處理器被耦合至SPS接 .收機和4多個感測器並使用定位信號確定無線設備的當 前位置。控制器在定位信號被檢測爲可用時停用SPS接收 機，以及使定位處理器在SPS接收機被禁用時基於來自一或 攀多個感測器的資料更新無線設備的位置。控制器在睡眠區間 之後重新啓動SPS接收機並使定位處理器確定無線設備的當 前位置。 在一個實施例中，揭示一種降低具有衛星定位系統（sps) 接收機的無線設備中的功率損耗的方法^該方法包括：用SPS 2收機檢測定位信號的可用性；以及基於定位信號確定行動 設備的當前位置。該方法包括··估計當前位置的誤差；·以及 如果當前位置的誤差沒有超過預定臨界值，則停用SPS接收 ❿機在SPS接收機被停用時，基於來自一或多個類比感測器 的資料不時地調節當前位置以獲得更新位置。基於更新位置 的累積誤差啓動SPS接收機。 在一個實施例中，揭示一種無線設備。該無線設備包括： 用於用SPS接收機檢測定位信號的可用性的裝置丨以及用於 處理定位信號以確定行動設備的位置的裝置。該無線設備包 括用於當定位信號被檢測爲可用時回應於功率節省事件中 止對定位信號的處理的裝置。該無線設備還包括在對定位信 號的處理被中止時基於來自一或多個感測器的資料更新行 6 201007193 ，以及用於在功率節省事件之後恢復對 置〇

動設備的位置的裝置 定位信號的處理的裝 在-個實施例中’揭示一種攜載用於確定無線設備的位 置的條或多條心令的_或多個序列的電腦可讀取媒 體。這-條或多條指令的—或多個序列包括在由—或多個 處理器執行時致使-或多個處理器執行以下步驟的指 令：確或多個定位信號的可用性；以及基於定位信號 確定無線設備的當前仅置。指令還使—或多個處理器執行 以下步驟：確定功率節省事件的時序和持續時間；如果定 位信號被檢測爲可用且獲得了#前位置，則回應於功率節 省事件停用SPS接收機並中止對定位信號的處理。指令還 使-或多個處理器執行以下步驟：獲得表示無線設備的位 置的相對變化的感測器資料；在功率節省事件期間基於感 測器資料不時地更新無線設備的位置；以及在功率節省事 件之後啓動SPS接收機並恢復對定位信號的處理。

【實施方式】 揭示-種定位系統、裝置和方法。無線設備包括衛星定 位系統（SPS)接收機和定位處理器。sps接收機檢測定位 信號的可用性，以及^位處理器基於定位㈣確定無線設備 的初始位置。當定位信號被檢測爲可用時，控制器產生功率 節省事件。控制器確定功率節省事件的時序和持續時間。在 功率節省事件期間，SPS接收機被停用及/或定位信號的處理 7 201007193 被中止以降低無線設備的功率損耗。在功率節省事件期間基 於來自一或多個感測器的相對定位資訊來更新初始位置。控 制器在功率節省事件之後啓動SPS接收機並恢復對定位信號 的處理。 圖1是描繪定位系統1 00的一個示例性實施例的簡化方 - 塊囷。定位（positioning)或地理定位（geo-l〇cati〇n)指的是綠定 物件在地球表面上或其附近的座標的過程。在定位系統1〇〇 中’行動站110在一或多個衛星120或基地台130的幫助下 獲知位置鎖定並使用來自一或多個感測器的相對定位資料 來更新其位置。 行動站（MS) 110是具有定位能力的無線設備。例如， MS 110可包括蜂巢式電話、導航系統、個人計算設備、個人 數位助理、資産跟蹤器或其他無線通訊設備。MS 110還可使 用任何數目的通訊標準（例如，GSM、CDMA、TDMA、 WCDMA、OFDM、GPRS、EV-DO、WiFi、WiMAX、802.XX、 • UWB、衛星等）或其組合與其他設備交換語音和資料信號。 行動站110的功率通常由電池來提供。 行動站110以一種或多種不同方式確定其位置。例如， 如圖所示’行動站110可接收來自衛星12〇的定位信號並可 通過處理衛星定位信號中所包含的資訊來獲得位置。衛星 120可以是諸如全球定位系統（GPS)、Gaiileo、GLOSNASS、 EGN0S等衛星定位系統（SPS )的部分。使用SPS衛星的已 知位置及其相應信號的時序，MS 110可確定其自身的位置。 除基於衛星的定位之外，MS 11〇還可使用地面系統或通 8 201007193 過使用基於地球和基於衛星的定位的組合來確定其位置。如 圖所示’行動站110與一或多個基地台130通訊。基地台130 可對接收自MS 11 0的信號例如使用到達時間（TO A )、到達 角（AOA )、到達時間差（TDOA )和相關技術來形成距離估 計°通過將其已知位置與這些距離估計相組合，基地台13〇 可鎖定行動站110的位置。基地台13〇還可通過定位衛星或 使用行動站110所獲得的資料執行定位處理來幫助行動站 110。 行動站110包括從其獲得相對定位資料的一或多個感測 器。諸如速度和加速度等感測器資料可被用來確定位置偏移 量。可將位置偏移量與最近已知位置相組合以便得出已更新 位置。在一些實施例中，行動站110首先獲得位置鎖定，並 在隨後中止對衛星定位信號的處理以便功率節省。雖然對定 位信號的處理被中止，但是行動站110基於感測器資料本機 地更新其位置。 行動站110包括硬體和軟體元件，這些硬鱧和軟體元件 用於基於現行條件關於對SPS信號的處理應當被保持中止多 久或者是否根本應當被中止作出智慧確定。類似地行動站 110可確疋應當使用來自其衛星或其他外部^位系統的新資 訊來替換已更新位置的頻繁程度、例如，當以自主連續模式 工作時，常規GPS啓用設備可每秒更新其位置一次。爲了延 長電池壽命，行動站110可產生功率節省事件並將其SPS位 置更新的頻率降至每5秒—次。在每個功㈣省事㈣間， 仃動站可停用其SPS接收機及/或定位處理模組並基於感測 9 201007193 器資料調節其當前位置。在一些實施 的位置更新可在與被中止SPS;新相同的速基率;感執= 他實施例中’感測器資料更新可被更頻繁地執行以達成改進 的定位準確度。這樣，行動站11()可高效地 維持定位控制。 六刀千U吋

圖2是不出了諸如可用在定位系統1〇〇中的無線設備20。 的-個實施例的方塊圖。在一些實施例中，無線設備以 類似結合行動站110描述的方式起作用。如圖所示無線設 備200包括RF收發機21〇oRF收發機2ι〇使得無線設備綱 能夠與通訊網路交換語音和資料信號。在接收路徑上，其解 調傳入信號並向處理器23〇提供資料，而在發射路徑上，、其 調制接收自處理器230的資料並産生傳出信號。另外^ 收發機21〇還可傳送和接收定位資料’如在輔助Gps(A Gps) 或其他基於網路的定位的情形中那樣。 定位接收機220接收定位信號並向處理器咖提供定位 資料。例如，在GPS實施射，定位接收機22〇可接收來自 -或多個GPS衛星的導航訊框。例如，導航訊框可包括時間 和日期資訊、星盾資料、以及部分的衛星層書。定位接收機 220將來自定位信號的資料輸送給處理器23〇。取決於其操 作模式，定位接收機220可連續跟蹤定位信號或者可在處理 器230及/或控制器250的控制下不時地捕獲定位資料。 處理器230接收來自定位接收機22〇以及可能來自rf收 發機210的定位資料。通過使用定位資料，處理器23〇鎖定 無線設備200的位置並將當前位置儲存到記憶體24〇中。結

無線設備200還包括電池27〇。儘管出於簡潔起見省去連 接仁疋電池270向無線設備2〇〇的一些或所有元件供電。 、地電、池270可向RF收發機21〇、定位接收機㈣處 理器230和控制器25〇供電。結[在使用電池謂時，無 線設備2〇0的工作時間受到限制。例如，典型蜂巢式電話電 Γ額定爲約8叫細。這意味著電池在其完全放電之前能 攜載8GGmA負載-個小時…肖耗功率的定位處理加重施於 池270上的負載’由此減少無線設備2GG的工作時間。 在-些實施例中，處理器23〇產生功率節省事件，後者 201007193 合獲侍位置鎖定，處理器230還可確定定位信號的品質及/ 或位置測量中不定性（Uncertainty)的量並且也可將此資訊儲 存到記憶體240中。例如，在諸因素當中，品質和不定性可 基於定位信號的信噪比、特定時刻可見衛星的數目、以及基 於走位信號的時脈偏移量估計的準確度。 當已檢測到定位信號且無線設備200已捕獲初始位置鎖 疋時，處理器230可關於何時以及如何用新資料更新當前位 置作出確^。在—些實施例中，無線設備2GG支援掌控此確 疋的各種操作模式。例如，如果無線設備細是由諸如汽車 電池等外邙源供電’則處理器23〇可確定將來更新將基於來 自定位接收機220的定位資料並可設置相對短的更新間隔。 :換地’如果無線設備200由外部源供電且其位置在指定間 隔上幾乎不變（諸如可能是在連接到壁式充電器的情况 下）’則處理胃230可基於来自定位接收機22()的資料來更 新無線設備2GG的位置，儘f這是較不頻繁的。 201007193 發信號通知控制器250定位處理的—些元件可被中止以便功 率節省。回應於功率節省事件’控制器25〇可停用定位接收 機220或顯著降低其功率損耗。另外，控制器25〇還可中止 被處理器用來處理來自定位接收機22〇的定位資料的一或多 倘模組。例如，控制H 250可在㈣節省事件的持續時間内 中止處理器230的GPS引擎。在功率節省事件之後控制器 250根據需要通過啓動定位接收機22〇並啓用處理器的 一或多個模組恢復定位處理。應當認識到，處理器23〇和控 制器250可以是如圖所示的分開的元件，或者控制器25〇(或 其邏輯的部分）可被整合到處理器230。

在功率節省事件期間，處理器230基於來自感測器26〇 的資料更新無線設備200的位置。感測器26〇提供相對定位 資料並且可以是類比或數位設備。在一些實施例中感測器 260包括個體傳感元件的陣列以提供諸如速凌或加速度等可 形成用來更新無線設備200的位置的基礎的資訊。處理器23〇 接收感測器資料並在可能需要産生位置偏移量時處理它。之 後，無線設備200的新位置可通過用位置偏移量更新其儲存 在記憶體240中的上次位置來確定。替換地，感測器26〇可 直接確定位置偏移量，以使得處理器23〇可在报少或沒有附 加處理的情况下使用偏移量資訊。在一些實施例中，控制器 2 5 〇接收感測器資料並執行位置更新。 功率節省事件可由處理器230任意決定，且其頻率和持 續時間被智慧地確定以在維持對定位功能的控制的同時降 低對電池270的需求。處理器23〇由此在可爲定位接收機22〇 12 201007193

所用的定位信號與來自感測器260的資料之間交替以便執行 定位處理。在功率節省事件期間，無線設備的當前位置可在 與基於SPS信號的更新相同的速率下使用感測器資料來更 新，或者其可被更頻繁地更新。在一些實施例中，更新速率 可匹配於感測器硬體，以使測量誤差最小化。例如，如果感 測器資料中的測量誤差以非線性方式隨時間遞增，則每個功 率節省事件期間更新的次數和頻率可被選擇成使總測量誤 差最小化。這使得處理器230能夠維持定位準確度水平同 時又節省功率並由此延長無線設備200的工作時間。 圖3描繪了諸如可與無線設備2〇〇聯用的定位處理器的 一個實施例的各個功能方塊，因此以下描述是在繼續參照圖 2的情况下給出的。SPS引擎则控敎位接收機的操作以 及捕獲位置鎖定的過程《這可包括例如處理A_Gps資訊解 碼導航訊息、同步時脈、以及計算位置鎖定。在一些實施例 中’ SPS引擎300所執行的處理可獨立於處理器23〇的其他 元件被啓動或停用。例如，SPS引擎3〇〇可在諸如控制器25〇 等控制器設備的指示下被啓用/禁用。 品質/不定性模組31〇可確定關於SPS引擎扇所獲得的 定位資料的資訊。此資訊可包括SPS信號的品質並且可基於 該信號反映定位中的不定性。例如，可測得品f處在以定位 信號的信噪比計的一個水平上。在另一水平上品質可基於 可見衛星的數目以及由此可供用於確立時脈和位置偏移量 的資料量。在-些實施例中’品質可基於加權所已知的影響 特定SPS内的測量準確度的數個因素的估計演算法口 13 201007193 事件發生器320是負責確定功率節省事件的時序和持續 時間的模組。在-些情形中，功率節省事件的時序是基於來 自SPS引擎300及/或品質/不定性模組31〇的資訊的。例如， 果SPS引擎300指示定位信號不可用，則事件發生器320 可能不發出功率節省事件直至與sps的通訊成爲可能。這 樣，處理器320在產生功率節省事件之前判斷sps定位信號 以及來自機載感測器的資料這兩個定位資料源都可用。 馨 々在一個實施例中，事件發生器32〇以規律間隔發出功率 節省事件》功率節省事件可具有相同或不同持續時間◦例 如，處理器230可能檢測到電池270的功率水平已達到期望 功率節省事件以延長無線設備200的工作時間的點。在已獲 得可靠的位置鎖定之後，事件發生器32〇可開始發出功率節 省事件》在功率節省事件期間，控制元件（諸如控制器25〇 ) 可停用定位接收機並中止SPS引擎300和品質/不定性模組 31〇的操作。 、 ft 雖然這些元件被中止或停用，但是位置更新模組33〇基 於來自感測器2 6 0的輸入更新每線設備2 0 〇 .的位置.β參照圖 4 ’現在討論可向位置更新模組330提供資料的示例性感測 器260。在本實施例中，感測器260包括用於確定相對位置 的微機電（MEMS)設備的陣列。MEMS感測器4〇〇 42〇提 供資料供位置更新模組3 3 0處理。基於感測器資料，可確— 無線設備200的位置的相對變化。儘管被示爲個體感測器設 備的陣列’但是應當理解，感測器中的一或多個可被組人或 者可添加附加感測器而不背離本公開的範圍。而Β ，丄 mj且，如先前 14 201007193 提及的，感測器26〇可向感測器230提供代表不同類型感測 器資料的個體㈣’或者❹料可被預處理以使得感測 器260向處理器230提供位置偏移量資訊而非原始資料。 加速計400確定無線設備2〇〇在工作區間上的加速度。 這可通過測量電容變化、制録特性、或通過其他方法來 完成。在-些情形中’加速計的輸出僅代表加速度的量值而 不包括其方向。陀螺儀410提供行進的方向。類似地，高度 #計提供代表海拔變化的信號。例如’感測器260可按固 定測量間隔更新其值。在每次測量間隔之後，加速計彻可 指不在測量間隔期間體驗到的加速度的量值，而陀螺儀 和高度計420可提供方向分量。因此，位置更新模組33〇可 對加速度求積分以確定速度並使用方向分量形成位移向 量。可用位移向量來更新無線設備2〇〇的上次位置以確定新 位置》因此，感測器400-420的組合准許確定三維位置的相 對變化》 | 位置更新模組330接收來自感測器26〇的資料並確定位 置偏移量。在所示的實施例中’例如，位置更新模組33〇可 包括用於使用來自陀螺儀410和高度計的附加資訊將來 自加速計400的資料轉換成速度向量的積分功能。一旦感測 器資料已被轉換，位置更新模組33〇就可將位置偏移量與無 線設備的上次位置相組合以確定已更新位置。位置更新模組 330可在功率節省事件期間重複地接收感測器資料，確定位 置偏移量，並調節無線設備2〇〇的上次位置。在一些實施例 中，位置更新模組330可在與SPS位置更新相同的速率下執 15 201007193 一、更新，而在其他實施例中，更新的速率與感測器260的 特性相匹配。在其他實施例中’更新的速率是根據臨時定位 的期望準確度來確定的。由於感測器26G通常消耗比定位接 收機220、SPS引擎3〇〇和品質/不定性模組31〇的組合少很 多倍的功率，因此在維持定位能力的同時電池壽命得以延 長。

在一些實施例中，每個功率節省事件具有預定持續時 間。此持續時間可基於若干因素’包括期望的定位準確度水 平。例如，事件發生器320可基於感測器260的準確度和在 重新啓動疋位接收機22〇之際捕獲位置鎖定所需的時間來確 疋力率節省事件的持續時Μ (也稱爲「睡眠區間」）。假定例 如疋位準確度在7G米内是合意的。還假定品質/不定性模組 31〇估計上次SPS位置鎖定準確度在3〇卡内。如果在最差情 形環境中’感測器260每秒引人約5米較位誤差，則理論 上睡眠區間至多持續達8秒。然而’如果其在現行條件下花 f 3秒來捕獲新位置鎮定，則最大睡眠區間被減至5秒。因 此’事件發生器320可發出各自相隔足以捕獲新鎖定以及確 疋八質/不疋性的區間且持續$秒的功率節省事件。 事件發生器320還可基於若干因素改變功率節省事件的 時序和持續時間。在一些實施例中，事件發生器32〇部分地 基於品質/不；t性模組31G確立的臨界值來敎睡眠區間。品 質不疋1±模組3 1 G可實現指示使用定位信號所確定的位 的準讀度的誤差估計演算法。事件發生器，可使用此演算 法的結果來確立捕獲外部定位資料的頻率、睡眠區間的持續 201007193 時間’或者這兩者β 可接^如’在誤差估計指示準確度差劣之時’事件發生器320 β =從衛星或其他定位系統捕獲定位資料的頻率。另一方 U差估<指不準確度良好時’可降低捕獲定位資料的 '以延長電池壽命。通過類似方式，事件發生器32〇可基 ' 又差劣的估叶縮短睡眠區間的長度並在預期準確度

良好時増加長度。在-個實施例中，事件發生器320對預定 區間上的誤差估計取平均，並基於平均誤差估計調節功率節 省事件的頻率或睡眠區間的長度。 是根據定位方法的一個實施例執行的處理操作5⑽ 的荒程圖該方法可由諸如行動站11〇或無線設備鹰等無 線設備來執行。 在框510，確定一或多個定位信號的可用性。例如，在 GPS啓用的設備中’這可涉及接收來自一或多個衛星的導航 訊息及/或來自蜂巢基地台、虛擬衛星（pseud〇_lites)、或其他 • 地面源的定位信號。如果確定足夠的定位信號可用，則處理 繼續至框520。 接著，在框520，基於定位信號獲得位置鎖定。這可涉及 使用來自定位信號的資料來確定無線設備的兩維或三維座 標。在一個實施例中，SPS引擎將來自sps接收機的定位資 料與可從非衛星源得到的資訊相組合以確定無線設備的當 前位置。關於GPS示例繼續進行，框52〇可由工作於自治或 獨立模式的無線設備執行。 在框530，當已獲得位置鎖定時，sps接收機被停用且 17 201007193 SPS引擎被禁用達睡眠區間長度。這可能例如回應於功率節 省事件而發生，或者其可由可程式計時器控制。在一些實施 例中’可在已獲得位置鎖定之後使其他元件掉電，以進一步 降低功率損耗。例如，取決於現行條件，RF發射機也可被停 在框540，從一或多個感測器獲得相對定位資料。感測器 資料可包括來自諸如陀螺儀或加速計等一或多個低功率 癱 MEMS設備的信號。在一些實施例中，感測器資料遵循使得 定位處理器能夠解釋其意義的協定。在此情形中，感測器的 數目和類型可隨負責將可用資料轉換成位置偏移量的定位 處理器的不同而不同。替換地，無線設備可包括在其處將位 置偏移量提供給定位處理器的介面。在其他實施例中，感測 器的數目和類型是固定的。 接著，在框5 50’相對定位資料被用於更新無線設備的當 前位置》這可涉及從記憶體檢索上次位置並基於感測器資料 • 對其進行調節。在一些實施例中，在執行位置更新之前將感 測器資料濾波以降低測量雜訊。判決框56〇確定睡眠區間是 否已期滿。例如，睡眠區間可具有固定持續時間，且它的結 束可由可程式計時器的期滿或來自控制器或其他處理元件 的信號來通知。如果睡眠區間已期滿，則在框57〇繼續處理。 否則，獲得新感測器資料並重複框54〇_56〇。 在框570，SPS接收機和SPS引擎被啓動且使其準備好捕 獲無線設備的新位置。框57〇的處理可與框54〇_56〇交疊， 以使得繼續基於感測器資料進行位置更新，直至確定所有 18 201007193 SPS子系統都在卫作且已檢測到^位信號。在框580，定位 方法完成。 圖6是根據示例性定位方法執行的處理6〇〇的流程圓。 該方法可由諸如行動站u〇或無線設備2〇〇等無線設備來執 行。 在當前描述的方法中’在框610處關於無線設備的功率 源作出初始確定。在—些境况中，無線設備可從汽車電池接 φ 電力或者其可被連接到電網（electrical grid)以使得功率 節省並非重要的考慮因素。例如，無線設備可包括電流感測 器等硬體用以指示其是否是從外部電源工作的。如果無線設 備疋由外部源供電，則處理從判決框62〇行進至終止框， 並且不產生功率節省事件。 在判決框620,如果確定無線設備是由其電池供電的則 在框630繼續處理。這時，確定一或多個定位信號的可用性。 定位信號被用來獲得位置敎。如果沒有足夠較位信號可 ❹用’則處理㈣決框_行進至終止框67()，並且不產生功 率節省事件。 如果檢測到足夠的定位信號可用，則在框65〇處關於信 H是否超過預定臨界值作出進-步確定^低信號品質例 可扣示因環境狀况而難以捕獲定位資料或用於可靠定位 的定位資料不足。在此類情形中，不嘗試功率節省而是等待 直至可靠的定位資料可用可能是更可取的。因此，在差劣信 號印質的狀况下，處理從判決框65〇行進至終止框67〇，並 且不產生功率節省事件。在框655,獲得位置鎖定，並且在 201007193 框_，當滿足所有前述條件時產生功率節省事件。如前所 述的▲功率節省事件可包括停用sps接收機以及用於處理 ^ 號的或夕個模組。在__些實施例中，與基於網路的 定位有關的功能在功率節省期間也可被中止。 圖7是根據定位方法的-個實施例的定位處理700的流 程圖。定位處理700可由諸如行動站11〇或無線設備細的

二線設備執行以在功率節省事件期間更新其位置並確定何 時應當終止功率節省事件。 、在框710,接收感測器資料以進行處理。如本文所討論 ^ ’感測器資料提供關於在特㈣㈣㈣無線設備位置的 的對變化的資訊。資料可以是接收自一或多個預定感測器 的或者其可以是接收自具有不同能力的任意數目的感測器 功’例如當資料可通過用於與定位處理器交換感測器資料的 協定傳達時。 φ 在接著，在框720，基於收到感測器資料計算位置偏移量。 個實施例中，從在測量間隔期間獲得的加速度資料確定 位移向吾。, 彳’加速度資料可被轉換成速度，且該速度可 :用來偏移爲無線設備確定的上次位置。在此類情形中，根 需要，陀螺儀和高度計可提供速度的方向分量_因此感

鄉器資剩_姑A 、 來産生反映無線設備在測量間隔期間的位置 的相對變化的偏移量。在框730，使用在框72〇處計算出的 偏移量來調節無線設備的上次位置以産生更新位置。 在功率節省事件期間跟蹤累積定位誤差。在一些實施例 ’每當基於感測器資料調節無線設備的位置時更新誤差估 20 201007193 計。例如，最初，誤差估計可基於用於獲得充當定位更新的 基礎的位置鎖定的定位信號中的不定性。接著，可基於感測 ϋ的定位準破度來修正它以使得誤差估計隨時間遞增且每 次位置更新反映累積定位誤差。 纟框75G’關於誤差估計是否超過預定臨界值作出判決。 臨界值尤其可基於諸如導航等特定應用來設置，或者可遵從 緊急服務要求》不同的應用可能要求不同程度的定位準確 度’後者又在其相應誤差臨界值中得到反映。例如，定位誤 差不大於30求可能是導航用途所必需的，而準碟度落在乃 米内對於緊急位置用途可能是足夠的。替換地，用戶可設置 通過以較不頻繁的更新（更長的睡眠區間）的形式用準確度 換取延長的電池壽命這-折衷所需的定位準確度水平。 如果確定已超過誤差臨界值’則處理從判決框75〇行進 至終止框760。在框76〇’終止功率節省事件，且可獲得新 外部定位資料。如果沒有超過誤差臨界值，則在框770繼續 籲更新過程。如圖所示，獲得新感測器資料且從框7 該方法。 結。本文所公開的實施例描述的各個說明性邏輯區塊、 模組、以及電路，可用通用處理器、數位信號處理器（瞻）、 精簡指令集電腦（RISC)處理器、專用積體電路（遺）、 現場可程式閘陣列（FPGa )或其他可招斗 曰、 程式邏輯設備、個別的 門或電4邏H別的硬體元件、或其設計成執行本文令 描述的功能的任何組合來實現或執行。通用處理器可以是微 處理器，但在替換方案中’處理器可以是任何處理器、控制 21 201007193 器、微控制器、或狀態機。處理器還可以被實現爲計算設備 的組合’例如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、與 DSP核心協作的一個或更多個微處理器、或任何其他此類配 置。 軟體模組可駐留在RAM記憶體、快閃記憶體、非揮發性 記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPR〇M記憶體、 暫存器、硬碟、可移除磁碟、CD_R〇M、或本領域中所知的 任何其他形式的儲存媒體。示例性儲存媒體耦合到處理器以 使得該處理器能從/向該儲存媒體讀取和寫入資訊。在替換方 案中’館存媒體可以被整合到處理器。 結合本文所公開的實施例描述的方法、過程或演算法的 步驟可直接在硬體中、在由處理器執行的軟體模組中、或在 這兩者的組合中體現。方法或過程中的各個㈣或動作可以 所不-人序執行’或者可以另—次序執行。此外，—個或以上 過程或方法步驟可被省略，或者—個或以上過程或方法㈣ ❷可被添加到這些方法和過程I加人的步驟、方塊、或動作 可被添加在這些方法和過程的開始、結束、或居於現有要素 提供了以上對所公開的實施例的描述是爲了使得本領域 任何技藝人士皆能夠製作或使用本公開。對這些實施例的各 種=改容易爲本領域-般技藝人士所顯見，並且在此所定義 的曰適原理可被應甩於苴 ★ ”他實施例而不會脫離本公開的精 神或範圍。因而，本公開.计.非I ^ 奢不么開並非意在被限定於本文中所示出的 實施例’而是應當被授予 與本文中所公開的原理和新穎性特 22 201007193 徵相一致的最廣義的範圍。 【圖式簡單說明】 圖1是描繪疋位系統的一個實施例的簡化方塊圖。 圖2是示出了諸如可用在定位系統中的無線設備的一個 實施例的方塊圖。 ❿ 圖3描緣了定位處理器的一個實施例的各個功能方塊。 圖4示出了諸如可用於向定位處理器提供輸入的定位感 測器的實施例。 圖5是根據定位方法的一個實施例執行的處理操作的流 程圖。 圖6是根據疋位方法的附加實施例的處理步驟的流程圖。 圖7是圖解根據示例性定位方法的定位處理的附加方面 的流程圖。 ® 結合附圖理解以下闡述的具體說明’本公開的實施例的 特徵、目標和優勢將變得更加顯見，在關巾，相似的 要素具有相似的附圖標記。 【主要元件符號說明】 110 行動站 120 衛星 23 201007193 130 基地台 210 RF接收機 230處理器 240記憶體 250控制器 220定位接收機 260感測器 270電池 300 SPS 弓1 擎 310品質/不定性模組 320事件發生器模組 330位置更新模組 4 0 0加速計 410陀螺儀 420高度計

Claims (1)

1. 201007193 七、申請專利範圍： 1. -種降低在-具有—衛星定位系統（SPS)接收機的行 動設備中的功率損耗的方法，該方法包括以下步驟： 用該SPS接收機檢測定位信號的可用性； 處理該定位信號以確定該行動設備的位置； 备該定位信號被檢測爲可用時，回應於功率節省事件而 中止對該定位信號的處理；

   在對該定位信號的處理被中止的時候基於來自至少一個 感測器的資料更新該行動設備的該位置；以及 在該功率節省事件之後恢復對該定位信號的處理。 2. 如請求項丨之方法’其中檢測該定位信號的可用性還 包括確定該定位信號的品質。 3. 如請求項2之方法，其中如果該定位信號的品質沒有 超過一預定臨界值，則該定位信號被檢測爲不可用。 4. 如-月求項！之方法，其中還包括估計使用該 確定的該位置的準確度。 1〇说 如請求項4之方法，其中還包括基於所估計 ”么Ί儿且 的準確度來調節該功率節省事件的頻率《 6.如請求項4之方法，其中還包括基於所估計的該位置 的準確度來調節該功率節省事件的持續時間。 括在 7: 二求項1之方法，其中中止對該定位信號的處理包 率郎省事件期間禁用該行動設備的一SPS處理引整 以及停用asps接收機。 處理引擎 25 201007193 8. 如請求項丨 發生。 法，其中該功率節省事件以規律間隔 9. 如請求項丨之 是根據該至少一個感/其中該功率節省事件的持續時間 個感測器的準確度來確立的。 10. 如請求項1 續時間，使得已争叙 其中確定該功率節省事件的持 ^ 位置的定位誤差不超過一預定值。 •如請求項1之方法，其中還包括： ❹ 檢測該行動設備的—功率源；以及 的電在:時Γ生源被檢測爲一被包括作爲該行動設… 的電池時產生一功率節省事件。 間Α”如4二項1之方法’其中該功率節省事件的持續時 =該-或多個感測器的準確度和該sps接收機檢 位k號的可用性所需時間。 13.如請求項1之古 β ^ 方法，其中更新該行動設備的該位置· 還包括： 從該至少一個感測器收集資料； 基於該感測器資料確定位置偏移量；以及 使用該位置偏移量調節該行動設備的上次位置。 如°月求項1之方法，其中更新該行動設備的該位置 還包括： 使用來自該至少一個感測器的該資料確定該行動設備的 速度，該速度包括量值和行進方向；以及 基於該速度調節該行動設備的上次位置。 15.如請求項i之方法，其中還包括繼續基於來自該至 26 201007193 少一個感測器的資料更新該行動設備的該位置直至該sps接 收機在該功率節省事件之後檢測到該定位信㈣可n 16·如請求項丨之方法’其中該—或多個感測器是從包 括以下各者之群組中選出：加速計、陀螺儀和高度計。 17. 如請求項i之方法，其中該一或多個感測器包括微 .機電系統（MEMS )設備。 18. 一種無線設備，包括： 一衛星定位系統（SpS )接收機，配置成檢測一或多個定 胃位信號的可用性； 一或夕個感測器，配置成產生用於確定該無線設備的位 置的相對變化的資料；以及 一定位處理器，其被耦合至該SPS接收機和該一或多個 感測器並被配置成使用該定位信號確定該無線設備的當前 位置；以及 一控制器’配置成在該定位資料被檢測爲可用時停用該 • SPS接收機’以及使定位處理器在該SPS接收機被禁用的時 候基於來自該一或多個感測器的該資料更新該無線設備的 該位置，且 該控制器被配置成在一睡眠區間之後重新啓動該SPS接 收機且使該定位處理器確定該無線設備的當前位置。 19. 如請求項18之無線設備’其中該控制器使該定位處 理器在該睡眠區間的持續時間内中止對該定位信號的處理。 20. 如請求項18之無線設備’其中在該定位信號被檢測 爲可用時’該控制器周期性地停用該SPS接收機。 27 201007193 21 · 如請來s <項18之無線設備，其中該定位處理器確定該 定位信號的品質。 求項21之無線設備，其中如果該品質沒有超過 預疋臨界值，目丨 貝J該疋位信號被檢測爲不可用。 23. 如立 ^ %項21之無線設備，其中該控制器基於該定位 信號的品質調& 兩知該睡眠區間的長度。 如請求項18之無線設備，其中該定位處理器估計使 肖該疋位k號估計確定的該位置的準確度。 25 如亡羞- • 請求項24之無線設備，其中該控制器基於使用該 定位信號 疋的該位置的估計準確度來調節該睡眠區間的 長度。 26.如凊求項18之無線設備，其中該睡眠區間的持續時 間是基於來自# ,, 不目该一或多個感測器的該資料的準確度。 如清求項18之無線設備，其中峰定該睡眠區間的長 度’使得已更新位置的定位豸差不超過預定值。 • 28·如請求項18之無線設備，其中還包括一電池，並且 其中該控制器基於該電池的功率水平停用該sps接收機。 29.如請求項18之無線設備，其中該睡眠區間的長度是 根據該或多個感測器的準確度和該SPS接收機檢測該定位 信號的可用性所需的時間來確定的。 .如相求項18之無線設備，其中在該睡眠區間期間該 控制器重複地使該定位處理器基於來自該至少一個感測°器 的該資料更新該無線設備的該位置^ 如》青求項1 8之無線設備，其中來自該至少一個感剛 28 201007193 器的該資料包括該無線設備的加速度，並且其中該定位處理 器將該加速度轉換成該無線設備的速度並使用該速度來更 新該無線設備的該位置。 ,32.如明求項18之無線設備，其中該至少一個感測器是 從包括以下各者之群組中選出：加速計、陀螺儀和高度計。 . 33.如請求項18之無線設備，其中該至少一個感測器包 括一微機電系統（MEMS )設備。 參 34.如請求項18之無線設備，其中還包括一發射機，並 且其中該無線設備向通訊服務提供商傳送已更新位置。 35. —種降低具有衛星定位系統（sps)接收機的無線設 備中的功率損耗的方法，該方法包括以下步驟： 用該SPS接收機檢測定位信號的可用性； 基於該定位信號確定該行動設備的當前位置； 估計該當前位置的誤差； 如果該當前位置的誤差沒有超過一預定臨界值，則停用 φ 該SPS接收機； 在該SPS接收機被停用的時候，基於來自至少一個類比 感測器的資料不時地調節該當前位置以獲得更新位置；以及 基於該更新位置的累積誤差啓動該SPS接收機。 36. 如請求項35之方法，其中該累積誤差是基於來自該 至個類比感測器的該資料的準確度和該SPS接收機被停 用的時間。 37. 如請求項35之方法，其中還包括： 檢測該無線設備的功率源；以及 29 201007193 僅當該功率源被檢測爲該無線設備的一電池時停用該 SPS接收機。 38. 如請求項35之方法，其中還包括將來自該至少一個 類比感測器的該資料轉換成位置偏移量，並且其中該更新位 置是通過將該位置偏移量與該無線設備的上次位置相組合 來獲得的。 39. 如請求項35之方法，其中還包括只要該定位信號被 φ 檢測爲可用且該誤差估計沒有超過該預定臨界值就以規律 間隔啓動和停用該SPS接收機。 4〇. —種無線設備，包括： 用於用該SPS接收機檢測定位信號的可用性的構件； 用於處理該定位信號以確定該行動設備的位置的構件； 用於當該定位信號被檢測爲可用時回應於一功率節省事 件而中止對該走位信號的處理的構件； 用於在對該定位信號的處理被中止的時候基於來自至少 ·—個感測器的資料更新該行動設備的該位置的構件；以及 用於在該功率節省事件之後恢復對該定位信號的處理的 二·如請求項40之無線設備，其中還包括用於確定該萍 -號的ηα質的裝置’並且其中如果該^位信號的品質沒肩 超過—預定臨界值，則該定位信號被檢測爲不可用。 功率求項4G之韻設備，其巾還包㈣定用於將驾 事件的持續時間，使得更新位置的定位誤差不超这 一預定值的構件。 30 201007193 43. 如請求項40之無線設備，其中還包括： 用於從該至少一個感測器收集資料的構件； 用於基於該感測器資料確定一位置偏移量的構件；以及 用於使用談位置偏移量調節該行動設備的上次位置的構 件。 44. 一種攜載用於確定無線設備的位置的—條或多條指 令的一或多個序列的電腦可讀取媒體，該一條或多條指令= 一或多個序列包括在由一或多個處理器執行時導致該—或 多個處理器執行以下步驟的指令： 確定一或多個定位信號的可用性； 基於該定位信號確定該無線設備的當前位置； 確定一功率節省事件的時序和持續時間； 如果該定位信號被檢測爲可用且獲得了該當前位置，則 回應於該功率節省事件停用__ sf>s接收機並中止對該定位信 號的處理； > 獲得表不該無線設備的位置的相對變化的感測器資料； 在該功率卽省事件期間基於該感測器資料不時地更新該 無線設備的該位置；以及 在該功率節4'凄；I ^ ’件之後啓動該SPS接收機並恢復對該定 位信號的處理。 31