一種確定設備的位置的方法以及一種實施該方法的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來確定設備的位置的方法，所述方法包括：(a)操作所述設備中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集多個信號組；并且，當要確定所述設備的位置時，(b)處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號；并且(c)如果在步驟(b)中確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則處理所述信號組以計算所述設備的位置；(d)如果在步驟(b)中確定所述信號組不可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則利用另一信號組來重復步驟(b)、(c)和(d)。
【專利說明】一種確定設備的位置的方法以及一種實施該方法的設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及便攜式設備或移動設備，所述便攜式設備或移動設備包括諸如衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器的接收器，來自所述接收器的測量結果被用來提供所述設備的位置的測量結果O

【背景技術】
[0002]現在許多老年人攜帶個人求助按鈕(PHB)或個人急救響應系統(tǒng)(PERS)，他們能夠在他們需要緊急援助的情況下，例如當他們跌倒時激活個人求助按鈕(PHB)或個人急救響應系統(tǒng)(PERS)。監(jiān)測用戶的移動并在檢測到跌倒的情況下自動地觸發(fā)警報的自動跌倒檢測器也是可用的。
[0003]這些設備(即，PHB、PERS以及跌倒檢測器)在其被激活時能夠經由位于用戶附近(即，通常在用戶的家中)的基站單元啟動到專用呼叫中心的固定電話呼叫，并且呼叫中心的人員能夠與用戶交談并安排在急救中要派送到用戶的援助。當用戶是PHB/PERS服務的注冊用戶時，他們的家庭地點(或找到基站的其他地點)將會是已知的，并且急救援助能夠由呼叫中心人員指向該地點。
[0004]然而，可以利用由用戶攜帶的移動電話或其他移動遠程通信使能的設備以允許PHB、PERS或跌倒檢測器通過移動遠程通信網絡來啟動到呼叫中心的呼叫的系統(tǒng)現在是可用的。這些設備有時被稱為移動PERS(MPERS)設備并且能夠被用在存在蜂窩網絡覆蓋的任何地方。當這些MPERS設備的典型用戶是老年人或者那些具有特定形式的身體或精神傷殘的人時，盡可能簡單的操作對于設備而言是重要的。因此，移動遠程通信功能優(yōu)選被集成到專用PHB或PERS吊墜，專用PHB或PERS吊墜由用戶佩戴并且通常僅具有單個激活按鈕或非常少量的手動控制。在MPERS設備激活時，自動地向設備中預設的呼叫中心號碼進行呼口 H。
[0005]也期望這些MPERS設備能夠在諸如跌倒或用戶按下PHB以請求援助的事件發(fā)生時確定設備的(并且由此確定用戶的)地點并且能夠將該地點傳遞到呼叫中心或急救服務使得能夠容易地定位用戶。
[0006]目前，諸如GPS的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是諸如MPERS設備的便攜式電子設備或移動電子設備可獲得的最準確的地點數據源之一。然而，存在許多與衛(wèi)星定位系統(tǒng)相關聯的缺陷。例如，當設備在室內、在濃密的樹葉下或在“都市峽谷”(即，許多高層建筑物)中時，可能不能從衛(wèi)星接收信號，使其無法獲得地點測量結果(有時被稱為“困境”)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)也能夠容易在地點測量中出錯，這能夠由于許多不同的原因，包括來自衛(wèi)星的信號在到達衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器之前能夠由建筑物反射的“多重路徑”。這些錯誤能夠使得所報告的地點距實際地點特定距離，有時甚至遠至若干城市街區(qū)。關于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的另一缺陷在于接收器在做出地點測量時消耗相當大量的功率。
[0007]盡管衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器能夠由設備的用戶手動地激活以幫助減少功率消耗，但是當在已知MPERS設備的精確地點有用的情況下特定事件發(fā)生時，(例如，在設備的用戶正在進行緊急呼叫并且需要提供其精確地點的情況下，或者在設備的用戶遭受跌倒或其他事故并且設備被配置為自動地為用戶請求援助的情況下)，激活衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器并嘗試測量并不是沒有風險，因為可能不能獲得設備的當前地點的測量結果。
[0008]因此，在這種情況下，利用在丟失衛(wèi)星信號之前使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器獲得的設備的最后已知地點(這有時被稱為“回溯”或“面包屑”)能夠是有用的。為此，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器必須連續(xù)地收集地點測量結果(這意味著接收器將快速耗盡設備的電池)，或者使用“面包屑”技術，在“面包屑”技術中，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器由設備選擇性地激活以間歇地接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號并做出地點測量。因為接收器不是連續(xù)地被供電或活動，所以在設備的功率消耗中存在特定程度的減少。如果接收器在其被激活時不能夠確定設備的地點，則最后獲取的地點測量結果(“面包屑”)被用作對設備的當前地點的估計。
[0009]另一關注在于設備可能在這樣的地點中，在該地點中，來自移動遠程通信網絡的覆蓋差并且該移動遠程通信網絡僅允許以非常低的數據速率進行數據傳輸，這阻礙了快速地將大量地點數據從MPERS設備發(fā)送到呼叫中心或急救服務。因此，應當最小化從MPERS設備發(fā)送大量地點數據的需要。
[0010]因此，存在改進現有面包屑技術以最大化電池壽命并減少用戶必須再充電或更換電池的頻率，同時最大化在需要時設備能夠提供準確的地點或位置測量結果的幾率。


【發(fā)明內容】

[0011]根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來確定設備的位置的方法，所述方法包括:(a)操作所述設備中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集多個信號組；并且，當要確定所述設備的位置時，(b)處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號；并且(C)如果在步驟(b)中確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則處理所述信號組以計算所述設備的位置；(d)如果在步驟(b)中確定所述信號組不可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則利用另一信號組來重復步驟(b)、(c)和(d)。因為根據本發(fā)明處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自衛(wèi)星的信號需要比完全處理所述信號以確定所述設備的位置少得多的處理和功率，所以所述設備在需要時能夠收集并評價采樣信號組的有用性，同時最大化所述設備的電池壽命。
[0012]優(yōu)選地，所述另一信號組是在步驟(b)中處理的所述信號組之前收集的信號組。這導致所述方法“回溯”通過所收集的采樣信號組直到找到能夠用來確定所述設備的位置的組。
[0013]優(yōu)選地，步驟(b)包括在所述信號組中搜索由所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的一個或多個衛(wèi)星使用的碼。每個碼通常對于所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的特定衛(wèi)星是唯一的。在所述方法被應用于GPS的情況下，所述碼是PRN碼。
[0014]優(yōu)選地，步驟(b)包括確定與所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的在收集所述信號組時預計觀察到所述設備的一個或多個衛(wèi)星相關聯的所述碼。這意味著沒有浪費處理功率和時間來查找與不可能觀察到所述設備的衛(wèi)星相關聯的碼。
[0015]確定所述碼的所述步驟能夠包括從查找表中獲得所述碼，這減少了由所述設備確定所述碼所需的處理。
[0016]在優(yōu)選實施例中，步驟(b)還包括:(i)將所確定的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的所述一個或多個衛(wèi)星的碼相乘在一起以形成組合的碼；(ii)將所述信號組的窗中的子集乘以所組合的碼；并且(iii)分析步驟(ii)的輸出以確定在所組合的碼與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。組合所述碼以形成組合的碼意味著能夠最小化單獨的乘法運算的數目。
[0017]在備選實施例中，步驟(b)包括:(i)將所述信號組的窗中的子集乘以所確定的碼中的一個；(ii)針對所確定的碼中的每個重復步驟(i)將步驟(i)的每次迭代的輸出相乘在一起；并且(iv)分析步驟(iii)的輸出以確定在所確定的碼中的任意與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。
[0018]在任一實施例中，所述窗能夠跨越持續(xù)時間等于碼的持續(xù)時間的整數N倍的信號的子集，其中，N= 1,2,3, -.N，有利地，N大于1，因為這由于在所述采樣信號組的更大部分中搜索所述碼而改進所述方法的靈敏度。
[0019]優(yōu)選地，分析的所述步驟包括:利用低通濾波器對所述輸出進行濾波；確定經低通濾波的輸出的幅度、功率或均方根RMS ;將所確定的幅度、功率或RMS與閾值進行比較；并且在所確定的幅度、功率或RMS超過所述閾值的情況下確定在所確定的碼中的一個與所述窗中的所述信號組之間存在匹配。
[0020]在一些實施例中，所述閾值是固定值。然而，在優(yōu)選實施例中，所述閾值是基于所述信號組中的噪聲的水平來調節(jié)的。
[0021]優(yōu)選地，如果在分析的所述步驟中確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間不存在匹配，則步驟(b)還包括將所述窗沿著所述信號組移動第一量并針對所移動的窗中的信號的子集重復相乘的所述步驟。優(yōu)選地，所述第一量對應于由衛(wèi)星發(fā)送多達一比特的碼所花費的時間。
[0022]如果在分析的所述步驟中確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間存在匹配，并且步驟(b)需要找到兩個或更多個匹配，則步驟(b)還包括將所述窗沿著所述信號組移動第二量并針對所移動的窗中的信號的子集重復相乘的所述步驟。優(yōu)選地，所述第二量對應于或基本上對應于由衛(wèi)星發(fā)送碼所花費的時間。
[0023]在一些實施例中，步驟(C)包括將有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號的所述信號組發(fā)送到遠程終端，并且其中，由所述遠程終端來執(zhí)行對所述信號組的處理以計算所述設備的位置。備選地，步驟(C)中的處理能夠由所述設備來執(zhí)行。
[0024]優(yōu)選地，步驟(a)包括激活所述設備中的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器預定時間段并對所接收的信號進行采樣以生成信號組。優(yōu)選地，激活所述設備中的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器包括激活所述接收器中的電路以將接收的高頻模擬信號轉換成中頻數字信號。
[0025]在一些實施例中，步驟(a)包括在距對上一信號組的收集的預定時間間隔到期之后操作所述設備中的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集信號組?；蛘?，步驟(a)能夠包括估計所述設備距收集最近的信號組時移動的距離，并且在所估計的距離移動超過閾值時操作所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集另一信號組。
[0026]優(yōu)選地，在事件發(fā)生時將根據步驟(b)、(C)和(d)來確定所述設備的位置。在一些實施例中，所述事件能夠包括所述設備的用戶的跌倒、由用戶對所述設備上的求助按鈕的激活、當由所述設備觸發(fā)警報時和/或當所述設備不能夠以其他方式來確定其位置時。
[0027]根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種計算機程序產品，其具有實現于其中的計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼被配置使得，在由適當的處理器或計算機運行時，所述處理器或所述計算機被配置為執(zhí)行以上描述的方法。
[0028]根據本發(fā)明的第三方面，提供了一種設備，所述設備包括:衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器；以及處理器，其被配置為(a)操作所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集多個信號組；并且，當要確定所述設備的位置時:所述處理器被配置為(b)處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號；并且(C)如果在(b)處確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則使得能夠處理所述信號組以計算所述設備的位置；(d)如果在(b)處確定所述信號組不可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則利用另一信號組來重復(b)、(c)和(d)。因為根據本發(fā)明處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自衛(wèi)星的信號需要比完全處理所述信號以確定所述設備的位置少得多的處理和功率，所以所述設備在需要時能夠收集并評價采樣信號組的有用性，同時最大化所述設備的電池壽命。
[0029]優(yōu)選地，所述另一信號組是在(b)處由所述處理器處理的所述信號組之前收集的信號組。這導致所述處理器“回溯”通過所收集的采樣信號組直到找到能夠用來確定所述設備的位置的組。
[0030]優(yōu)選地，所述處理器被配置為在所述信號組中搜索由所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的一個或多個衛(wèi)星使用的碼。每個碼通常對于所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的特定衛(wèi)星是唯一的。在所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器是用于接收GPS信號的情況下，所述碼是PRN碼。
[0031]優(yōu)選地，所述處理器被配置為確定與所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的在收集所述信號組時預計觀察到所述設備的一個或多個衛(wèi)星相關聯的所述碼。這意味著沒有浪費處理功率和時間來查找與不可能觀察到所述設備的衛(wèi)星相關聯的碼。
[0032]所述處理器能夠通過從在存儲器中存儲的查找表中獲得所述碼來確定所述碼，這減少了由所述設備確定所述碼所需的處理。
[0033]在優(yōu)選實施例中，所述處理器被配置為通過以下步驟處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號:(i)將所確定的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的所述一個或多個衛(wèi)星的碼相乘在一起以形成組合的碼；(ii)將所述信號組的窗中的子集乘以所組合的碼；并且(iii)分析(ii)的輸出以確定在所組合的碼與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。組合所述碼以形成組合的碼意味著能夠最小化單獨的乘法運算的數目。
[0034]在備選實施例中，所述處理器被配置為通過以下步驟處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號:(i)將所述信號組的窗中的子集乘以所確定的碼中的一個；(ii)針對所確定的碼中的每個重復(i)將(i)的每次迭代的輸出相乘在一起；并且(iv)分析(iii)的輸出以確定在所確定的碼中的任意與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。
[0035]在任一實施例中，所述窗能夠跨越持續(xù)時間等于碼的持續(xù)時間的整數N倍的信號的子集，其中，N= 1,2,3, -.N，有利地，N大于1，因為這由于在所述采樣信號組的更大部分中搜索所述碼而改進所述算法的靈敏度。
[0036]優(yōu)選地，所述處理器被配置為:通過利用低通濾波器對所述輸出進行濾波來分析(iii)的輸出；確定經低通濾波的輸出的幅度、功率或均方根RMS ;將所確定的幅度、功率或RMS與閾值進行比較；并且在所確定的幅度、功率或RMS超過所述閾值的情況下確定在所確定的碼中的一個與所述窗中的所述信號組之間存在匹配。
[0037]在一些實施例中，所述閾值是固定值。然而，在優(yōu)選實施例中，所述處理器被配置為基于所述信號組中的噪聲的水平來調節(jié)所述閾值。
[0038]優(yōu)選地，如果所述處理器根據對(iii)的輸出的分析而確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間不存在匹配，則所述處理器被配置為將所述窗沿著所述信號組移動第一量并針對所移動的窗中的信號的子集重復乘法運算。優(yōu)選地，所述第一量對應于由衛(wèi)星發(fā)送多達一比特的碼所花費的時間。
[0039]如果所述處理器根據所述分析而確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間存在匹配，并且需要找到兩個或更多個匹配，則所述處理器還被配置為將所述窗沿著所述信號組移動第二量并針對所移動的窗中的信號的子集重復乘法運算。優(yōu)選地，所述第二量對應于或基本上對應于由衛(wèi)星發(fā)送碼所花費的時間。
[0040]優(yōu)選地，所述處理器能夠被配置為激活所述設備中的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器預定時間段，使得所述接收器生成信號組。優(yōu)選地，所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器包括用于將接收的高頻模擬信號轉換成中頻數字信號的電路，并且所述處理器被配置為激活所述電路。
[0041]在一些實施例中，所述處理器被配置為在距對上一信號組的收集的預定時間間隔到期之后激活所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集信號組?；蛘?，所述處理能夠被配置為估計所述設備距收集最近的信號組時移動的距離，并且在所估計的距離移動超過閾值時激活所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集另一信號組。
[0042]優(yōu)選地，在事件發(fā)生時要確定所述設備的位置。在一些實施例中，所述事件能夠包括所述設備的用戶的跌倒、由用戶對所述設備上的求助按鈕的激活、當由所述設備觸發(fā)警報時和/或當所述設備不能夠以其他方式來確定其位置時。
[0043]在一些實施例中，所述處理器被配置為處理所述信號組來計算所述設備的位置。在備選實施例中，所述設備包括發(fā)送器或收發(fā)器電路，并且如果由所述處理器確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則所述處理器被配置為將所述信號組經由所述發(fā)送器或收發(fā)器電路發(fā)送到遠程終端，使得所述遠程終端能夠處理所述信號組以確定所述設備的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]為了更好地理解本發(fā)明，并且為了更清楚地顯示如何可以實現本發(fā)明，將僅通過舉例的方式做出對附圖的參考，在附圖中:
[0045]圖1是根據本發(fā)明的實施例的設備的框圖；
[0046]圖2是圖示根據本發(fā)明的收集面包屑數據的方法的流程圖；
[0047]圖3是圖示根據本發(fā)明的處理面包屑數據的方法的流程圖；
[0048]圖4是圖示根據本發(fā)明的實施例的實施來自圖3的步驟117的示范性方法的流程圖；并且
[0049]圖5是圖示根據圖4中的方法來執(zhí)行的處理的框圖。

【具體實施方式】
[0050]盡管以下將參考使用全球定位系統(tǒng)(GPS)來確定設備的位置來描述本發(fā)明，但是應認識到，本發(fā)明可適用于任何其他類型的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)或衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)，例如GL0NASS或伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
[0051]在圖1中示出了根據本發(fā)明的實施例的示范性MPERS設備。然而應認識到，本發(fā)明能夠被實施在包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)功能的任何類型的便攜式電子設備或移動電子設備中，所述便攜式電子設備或移動電子設備例如為移動電話、智能手機、跌倒檢測器或車輛的導航設備。
[0052]MPERS設備2通常為能夠由用戶佩戴或攜帶的設備的形式。設備2能夠以具有用于繞用戶的頸放置的頸繩的吊墜的形式被提供，但是備選地，設備2能夠被配置為被佩戴在諸如手腕、腰部、軀干、骨盆或胸骨的用戶的身體的不同部分處或上，并且可以包括用于將用戶設備4附接到身體的該部分的適當的布置(例如，腰帶或皮帶)。
[0053]設備2包括軟件定義的GPS接收器，所述軟件定義的GPS接收器在優(yōu)選實施例中包括:硬件接收器前端4，其包括能夠接收由GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號的天線5 ;以及GNSS接收器前端電路6，其被耦合到運行實現對所接收的信號的處理的軟件的處理器8。接收器前端電路6能夠包括包含例如一個或多個帶通濾波器、低噪聲濾波器(Ina)、混合器以及模擬到數字轉換器以供應低中間頻率(IF)的高度集成GNSS無線電前端IC以及用于GPS或GNSS基帶信號處理的軟件實施方式的經調整的接口。
[0054]無線電前端電路6基本上將從GPS衛(wèi)星接收的高頻GPS信號轉換成低中頻信號，同時保持所調制的信號結構。這是要將頻率處于可用范圍，在所述可用范圍內，能夠對信號進行操作。
[0055]處理器8從接收器前端電路6接收原始IF GNSS信號并且在需要時(例如，當需要確定設備2的位置時)，執(zhí)行對信號的處理以確定來自GPS衛(wèi)星的信號是否存在。在一些實施例中，處理器8還能夠根據所檢測的GPS衛(wèi)星信號來確定設備2的位置和/或速度。
[0056]除了處理所接收的衛(wèi)星信號之外，處理器8控制對設備2的一般操作。
[0057]在備選實施例中，設備2能夠包括專用硬件GPS接收器模塊，所述專用硬件GPS接收器模塊包括對應于接收器前端4的硬件以及用于處理所接收的信號以確定設備2的位置的對應處理器。
[0058]在圖示的實施例中，設備2還包括被耦合到處理器8的收發(fā)器電路10以及用于與移動通信網絡無線通信的相關聯的天線12。收發(fā)器電路10能夠被用來在設備2與呼叫中心和/或急救服務之間建立語音通話和/或數據會話。
[0059]設備2還包括被連接到處理器8的存儲器模塊14，存儲器模塊14被用來存儲由GNSS接收器模塊4接收的原始IF GNSS信號，如以下將更詳細描述的。
[0060]在圖不的實施例中，設備2還包括一個或多個傳感器16, —個或多個傳感器16能夠被用來監(jiān)測設備2的用戶或設備2其自身以確定用戶可能需要援助或幫助的事件何時發(fā)生。適當的傳感器16包括:用于測量設備2的移動和/或取向的傳感器，例如加速度計、磁力計或陀螺儀，其將對應信號輸出到處理器8 ；以及用于測量用戶的健康狀態(tài)的傳感器，例如心率監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器等。盡管在圖1中未示出，但是一個或多個傳感器16能夠被耦合到與處理器8相關聯的低功率處理器以處理和分析來自(一個或多個)傳感器16的信號。
[0061]在該圖示的實施例中，MPERS設備2還包括個人求助按鈕(PHB) 18，用戶能夠使用個人求助按鈕(PHB) 18來快速呼救。然而應認識到，PHB 18不一定必須為按鈕的形式，而且其能夠例如是設備2的圖形用戶接口中的選項。
[0062]盡管在圖1中未示出，但是在一些實施例中，MPERS設備2能夠被配置為從其他類型的衛(wèi)星定位系統(tǒng)(例如，GL0NASS或伽利略)接收信號和/或能夠包括用于從其他源接收能夠被處理以確定設備2的位置的其他類型的信號(例如，W1-Fi信號)的接收器。
[0063]如在背景部分中所描述的，為了幫助減輕“盲點問題”(S卩，在“盲點問題”中，當GPS接收器模塊被激活并且需要確定設備的位置時沒有可用的GPS信號)，設備能夠利用回溯算法，在所述回溯算法中，至少最近的位置測量結果被存儲并且該測量結果在位置的當前測量結果不可獲得的情況下用作對設備的位置的估計。然而，在常規(guī)GPS接收器模塊中，或者甚至在根據面包屑算法來操作的GPS接收器模塊中，由根據面包屑算法必須在收集每組信號時計算設備的位置消耗的功率意味著當前可用設備中的電池僅能夠持續(xù)幾周，然而，由于這樣的設備的典型用戶的性質，將期望MPERS設備的電池持續(xù)若干月。因此，本發(fā)明提供對現有回溯和面包屑技術的改進，所述改進基本上減少了收集每個面包屑的數據所需的時間和電流的量，而沒有增加設備2的其他部分中所需的時間或電流。
[0064]圖2中的流程圖圖示根據本發(fā)明的收集面包屑數據的方法。
[0065]在步驟101中，當要收集“面包屑”時，處理器8激活GNSS接收器前端電路6預定時間段并采樣所接收的信號。一旦已經過去預定時間段，則停用GNSS接收器前端電路6。在本文中將在預定時間段內接收并采樣的信號組命名為“面包屑”。
[0066]激活GNSS接收器前端電路6能夠包括對電路6供電以令電路6接收并采樣原始信號數據，同時該采樣信號數據被供應到處理器8和/或存儲器模塊14?；蛘?，接收器前端電路6能夠維持在低功率模式中，在所述低功率模式中，其在不需要面包屑時不將信號數據轉換或供應到處理器8或存儲器模塊14，并且其在要收集面包屑時能夠被切換到“開啟”模式。
[0067]應認識到，面包屑應當是有足夠長度的以允許處理器運行適當的GNSS處理軟件或其他GNSS或GPS接收器后端電路來處理面包屑并在獲得面包屑時確定設備2的位置(假設GPS衛(wèi)星信號存在于面包屑中)。面包屑的適當長度在從10ms到200ms的范圍內，盡管應認識到能夠收集更長或更短的面包屑。當然，應認識到，GNSS接收器前端電路6活動得越長(并且面包屑越長)，消耗越多的功率和內存，所以面包屑長度是最小化功率消耗的需要與獲得有可能在其中找到GPS衛(wèi)星信號的足夠長的采樣信號組的需要之間的權衡。
[0068]所接收的信號能夠以從2MHz到8MHz的范圍內的速率被采樣，其中，每個采樣為I到4比特長(盡管應認識到，能夠使用其他速率和/或比特長)。因此，在面包屑長度在10ms到200ms的范圍內的情況下，每個面包屑的大小將為25kB到800kB。能夠期望在存儲器模塊14中存儲幾十或幾百個面包屑，所以存儲器模塊14應當能夠存儲至少2500kB到80000kB的數據。
[0069]將采樣信號存儲在存儲器模塊14中(步驟103)。在該階段，沒有對采樣信號執(zhí)行進一步的處理(即，采樣信號不被處理以確定GPS衛(wèi)星信號是否存在于采樣信號中或確定設備2的位置)。這對于MPERS設備尤其有利，因為位置測量僅在事件發(fā)生時需要，并且因此最小化在收集和存儲面包屑數據中耗費的功率。在示范性實施例中，對于當活動時使用10mA并且每天收集大約一百個10ms的面包屑的硬件接收器前端4而言，硬件接收器前端4的平均功率消耗將是大約12 μ A。這相較于將使用mA范圍內的功率的正常操作(即，不使用面包屑算法)的GNSS接收器，以及相較于不從衛(wèi)星接收信號并且以搜索模式操作(所以，恒定地使用大約30mA)的接收器更優(yōu)。
[0070]在步驟103之后，處理器8等待直到要收集下一面包屑(步驟105)，并且當要收集下一面包屑時，所述方法返回到步驟101。連續(xù)的面包屑的收集之間的時間將通過由處理器8運行的面包屑算法來確定。在一些情況下，能夠在固定的時間間隔之后收集面包屑，但是在其他優(yōu)選的情況下，面包屑算法能夠是動態(tài)的并且能夠基于設備自對先前面包屑的收集以來的移動量來設置面包屑之間的間隔(例如，僅在設備2中的移動傳感器16指示設備2已經距收集先前面包屑的地方移動超過預定距離時收集新面包屑)。
[0071]圖2中的方法重復直到設備2被激活或者，例如設備2在基于家庭的單元的范圍內，在所述基于家庭的單元中在任何時候不需要額外的地點信息。這可以在用戶激活PHB18時、在設備2確定用戶可能已經遭受跌倒時或者在其他警報子系統(tǒng)激活設備2時發(fā)生。
[0072]在圖3中示出了根據本發(fā)明的處理面包屑數據的方法。在步驟111中，確定其中需要設備2的位置測量的事件是否已經發(fā)生。如果不是，則不采取動作(步驟113)。
[0073]如果設備2的位置測量需要借助于所存儲的面包屑，則由處理器8從存儲器模塊14檢索最近的面包屑(即，在存儲器模塊14中最近存儲的采樣信號組)(步驟115)。
[0074]此時，設備2能夠將面包屑數據發(fā)送到遠程地點，在所述遠程地點能夠使用復雜處理算法使用所有可獲得的輔助數據(例如，GPS年鑒的最近版本以及其他數據)來處理所述面包屑數據以確定設備2的位置。然而，面包屑數據將能夠不包含來自GPS衛(wèi)星的所需的信號，所以將該面包屑發(fā)送到遠程地點將有效地浪費設備2中的功率。因此，處理器8搜索所檢索的采樣信號組以確定采樣信號是否包含來自一個或多個GPS衛(wèi)星的信號。
[0075]優(yōu)選地，處理器8僅搜索采樣信號組的一部分(例如，涵蓋Ims到1ms的時間的樣本，其對應于由GPS衛(wèi)星發(fā)送的偽隨機噪聲(PRN)碼I到10)，因為在短期的搜索之后，如果沒有找到來自GPS衛(wèi)星的信號，則在所述組中的剩余的采樣信號中存在用于確定設備2的位置的有效數據的可能性變得太低。由處理器8搜索的采樣信號組的一部分可以在面包屑的開始處或在面包屑的開始后的特定位置處。僅搜索采樣信號組的一部分意味著最小化在評估面包屑的有用性中消耗的功率。
[0076]如果確定在所檢索的采樣信號組中存在來自一個或多個(優(yōu)選兩個或更多個)GPS衛(wèi)星的信號(步驟119)，則處理采樣信號組以便計算在收集采樣信號組時設備2的位置(步驟121)。
[0077]在優(yōu)選實施例中，距MPERS設備2遠程地執(zhí)行步驟121。在這種情況下，一旦在步驟119中確定在采樣信號組中存在來自一個或多個GPS衛(wèi)星的信號，則MPERS設備2經由收發(fā)器電路10和天線12將采樣數據組發(fā)送到遠程地點(例如，用戶的家中的MPERS設備2的基站單元、與MPERS設備2相關聯的呼叫中心或急救服務)。在該地點運行適當的軟件或專用GNSS接收器后端電路的處理器執(zhí)行對面包屑數據的所需的處理以計算設備2的位置。優(yōu)選對面包屑數據的遠程處理，因為其允許使用更強大的技術和輔助數據來處理采樣信號組以計算設備2的位置。
[0078]或者，步驟121能夠由MPERS設備2其自身來執(zhí)行。在這種情況下，處理器8能夠處理采樣信號組以計算MPERS設備2的位置(或者，設備2能夠被提供有適當的后端電路)。之后能夠經由移動通信網絡收發(fā)器電路10和天線12將所計算的位置從MPERS設備2發(fā)送到所需的目的地。
[0079]返回到步驟119，如果在由處理器8搜索的所檢索的采樣信號組的部分中沒有找到GPS衛(wèi)星信號，則所述方法轉到步驟123，在步驟123中，采樣信號組被丟棄并且從存儲器模塊14檢索下一最近的采樣信號組。所述方法之后返回到步驟117并且搜索新檢索的采樣信號組以確定是否存在來自一個或多個衛(wèi)星的信號。
[0080]因此，步驟123實施“回溯”流程，所述“回溯”流程被用來找到包含有效GPS衛(wèi)星信號的最近的采樣信號組。
[0081]在步驟117中由處理器8執(zhí)行的搜索允許快速且有效地評估面包屑數據以確定是否值得發(fā)送或進一步處理該數據以計算設備2的位置。備選是:對于處理器8或GPS模塊4而言，嘗試根據最近的采樣信號組對設備2的位置的完全計算(這可能需要要從呼叫中心發(fā)送的諸如GPS年鑒數據的輔助數據以便完成計算并且這將顯著地消耗更多功率)，或者對于MPERS設備2而言，將多個面包屑的數據發(fā)送到遠程地點，這需要MPERS設備2具有與移動通信網絡的良好數據鏈接并且因此也消耗大量功率。
[0082]在本發(fā)明的另一實施例中，在運行步驟115之前并且在事件發(fā)生之后從存儲器模塊14檢索最近的采樣信號組之前，設備2能夠嘗試使用GNSS接收器前端電路6和在處理器8上運行的軟件來獲得當前位置測量結果。如果不能夠使用GNSS接收器來確定設備2的位置(例如，在設備2在室內或在“都市峽谷”中并且在沒有衛(wèi)星觀察到設備2的情況下)，則設備2能夠嘗試使用備選測量技術，例如使用W1-Fi收發(fā)器來識別附近的W1-Fi網絡或通過使用移動手機三角測量來確定其位置。只有在設備2不能夠使用GPS或這些其他技術來確定位置的情況下，設備2將根據本發(fā)明來執(zhí)行圖3中的方法并處理面包屑數據。該實施例具有設備2能夠在利用面包屑數據之前嘗試獲得當前位置測量的優(yōu)點。
[0083]以下參考圖4和5描述用于運行步驟117的示范性方法。圖4是用來在采樣信號中搜索來自GPS衛(wèi)星的信號的方法的流程圖并且圖5是圖示處理步驟的框圖。在圖4的第一步驟，步驟131中，參數i(其被用來表示在采樣信號中找到的與來自GPS衛(wèi)星的信號相匹配/符合的編號)被初始化為O并且參數j (表示在面包屑數據上執(zhí)行的相乘和移動操作的編號)也被初始化為O。
[0084]GPS衛(wèi)星使用擴頻碼(PRN碼)來廣播其信號，這意味著信號被擴展成噪聲信號并且不可由常規(guī)功率測量來檢測。因此，需要備選方法以便以簡單且低功率的方式來檢測在采樣信號組中是否存在GPS衛(wèi)星信號。具體而言，在采樣信號中執(zhí)行對預計觀察到設備2的GPS衛(wèi)星的串行搜索。
[0085]如已知的，使用每個衛(wèi)星唯一的偽隨機噪聲(PRN)碼來擴展來自每個GPS衛(wèi)星的信號，所述偽隨機噪聲(PRN)碼每Ims重復一次。GPS衛(wèi)星中的每個的PRN碼彼此正交。因此，在圖4的第二步驟(步驟133)中，確定預計觀察到設備2的一個或多個GPS衛(wèi)星的PRN碼。
[0086]優(yōu)選地，設備2具有列舉了在存儲器模塊14中存儲的GPS衛(wèi)星的地點、時間和軌道(以及對應PRN碼)的表格，根據所述表格處理器8能夠在任何具體時間使用對設備2的位置的粗略估計來確定最有可能觀察到設備2的衛(wèi)星。所述表格能夠對應于GPS年鑒數據或從GPS年鑒數據中導出。對設備2的位置的粗略估計能夠對應于(使用GPS、W1-F1、手機三角測量或以其他方式獲得的)最近計算的位置測量結果，或者對應于用戶的家庭地點(如果知道的話)。每個衛(wèi)星在大面積內可見，對設備2的位置的估計不需要特別精確(例如，精確到最近10km是可接受的)。
[0087]之后，一旦確定PRN碼，則優(yōu)選將其相乘在一起以生成單個(組合的)PRN碼(步驟135)。這也能夠在圖5中看出，在圖5中，預計在視野中的GPS衛(wèi)星的PRN碼50被乘法器52組合。通常多達六個衛(wèi)星可以預計觀察到設備2，并且因此，在優(yōu)選實施例中，在步驟135中將三到六個之間的PRN碼相乘在一起以生成單個(組合的)PRN碼。確定相乘在一起的碼的數目是在下面的步驟中檢測衛(wèi)星信號所需的處理時間與對那些信號的靈敏度之間的權衡?？紤]越多的衛(wèi)星(即，越多的PRN碼被相乘在一起)，使處理足夠靈敏以檢測衛(wèi)星信號所需的整合時間越長。已經發(fā)現，將三個PRN碼相乘在一起提供處理時間與靈敏度之間的良好平衡。在少于六個衛(wèi)星的PRN碼要被相乘在一起的情況下，能夠隨機地選擇六個衛(wèi)星的子集的PRN碼，或者能夠基于預計在收集面包屑時在天空中最高的衛(wèi)星來選擇它們(因為那些衛(wèi)星較不可能被建筑物或其他障礙物所掩蓋)。
[0088]應認識到，能夠離線執(zhí)行步驟133和135 (即，不一定要在設備2需要確定其位置的事件已經發(fā)生時執(zhí)行步驟133和135)，并且將組合的PRN碼存儲在存儲器模塊14中以供后續(xù)使用。
[0089]在已經確定組合的PRN碼之后，使用組合的PRN碼來搜索形成面包屑的采樣信號組以確定是否存在來自其PRN碼形成組合的PRN碼的衛(wèi)星中的一個或多個的信號。在特定實施例中，該搜索通過將組合的PRN碼的每比特乘以采樣信號組中的每個樣本來執(zhí)行(步驟137)。該乘法運算類似于在解擴信號中執(zhí)行的(盡管不完全是，因為“解擴”是使用組合的PRN碼來完成的)。
[0090]具體而言，組合的PRN碼中的每個比特與持續(xù)時間為T的時間窗中的采樣信號組的子集中的每個樣本相乘，其中，T等于組合的PRN碼的持續(xù)時間的整數N倍。T通常為1，即，時間窗的持續(xù)時間與組合的PRN碼的持續(xù)時間相同，盡管更高的T值改進算法的靈敏度，因為在一個乘法運算中在面包屑的更大部分中搜索組合的PRN碼。首先，能夠“定位”窗使得窗中的第一樣本為面包屑中的第一樣本。然而，在可獲得來自采樣信號組的先前搜索的信息的情況下，能夠預測PRN碼有可能符合的位置，所以應認識到，能夠基于該信息來包圍在后續(xù)乘法運算期間的采樣信號組上的窗的初始位置。該乘法運算也在圖5中被圖示，其中，采樣信號組54與由乘法器52輸出的組合的PRN碼一起被提供給乘法器56。
[0091]應認識到，為了使采樣信號組54與組合的PRN碼相乘，采樣信號組的采樣速率必須與組合的PRN碼的速率相匹配。這可以在步驟101處通過接收器前端電路6將原始載頻信號下變換到低IF頻率并且之后以與PRN碼的發(fā)送速率相匹配的速率對IF頻率信號進行采樣來實現。
[0092]在步驟137中的乘法運算之后，評價乘法運算的結果以確定在組合的PRN碼與窗中的采樣信號之間是否存在匹配(步驟139)。乘法運算的結果表示解擴信號的低頻IF正弦信號，所述解擴信號的低頻IF正弦信號包括來自其PRN碼已經被用來形成組合的PRN碼的衛(wèi)星中的每個的載波信號。如果組合的PRN碼的主要部分與窗中的采樣信號組在時間上相匹配或符合，則理想情況下具有較大幅度(表示來自(一個或多個)衛(wèi)星的信號)的一個(接近于零的)頻率保留。如果衛(wèi)星信號存在于采樣信號中，則信號的幅度將增加。
[0093]由于多普勒效應，該正弦信號的頻率能夠在正在移動的設備2中被移動1kHz并且對于靜止的設備2而言被移動5kHz。當采樣信號上的乘法運算窗與信號中的PRN碼完美地符合時最大幅度將出現。然而，實際上，只有采樣信號的部分將與組合的PRN碼的不同部分符合。因此，(在以5kHz到1kHz進行低通濾波之后)獲取功率或幅度測量，其在大部分和/或多部分符合的情況下將顯示明顯增加。
[0094]因此，為了確定匹配的程度，對乘法運算步驟的結果進行低通濾波(如在圖5中由低通濾波框58所示出的)以提取該低頻信號，并且計算所述低頻信號的幅度、功率或均方根(RMS)中的一個或多個(圖5中的框60)。在比較框64中將幅度、功率或RMS測量的結果與閾值62進行比較。如果幅度、功率或RMS測量結果超過閾值62，則已經找到構成組合的PRN碼的PRN碼中的一個或多個與采樣信號之間的匹配或符合。
[0095]在一些實施例中，閾值62是固定值。要由具體設備2使用的閾值將至少部分由設備2中的硬件的特性(例如，前端電路6的增益)來確定。所述閾值也能夠取決于采樣信號中存在的噪聲水平。因此，在備選實施例中，閾值62能夠在設備2的使用期間基于所接收的信號中的噪聲的水平來調節(jié)。這是因為對于從GPS衛(wèi)星接收的信號而言，“信號”水平(即，所接收的信號的有用部分的強度)相較于噪聲水平(即，所接收的信號中的其他一切的強度)是極其小的，這意味著增加噪聲影響接收器4的靈敏度。為了提供盡可能靈敏的接收器以便在常規(guī)噪聲與衛(wèi)星信號包含的噪聲之間進行區(qū)分，應當根據采樣信號中存在的噪聲水平來調整閾值62。能夠確定噪聲水平的平均幅度，并且將其用作閾值的基/零點。
[0096]將比較框64的輸出傳遞到決策框66。如果幅度、功率或RMS測量結果沒有超過閾值62，則沒有找到對于組合的PRN碼與窗中的當前采樣信號組的匹配。
[0097]在步驟141中，將參數j (表示在面包屑數據上執(zhí)行的相乘和移動操作的數目)增1，并且將j的值與閾值j lWt進行比較(步驟143)。如果j的值小于閾值，則所述方法前進到步驟145，在步驟145中，決策框66令采樣信號上的窗沿著面包屑數據54移動預定量。在移動窗之后，所述方法返回步驟137，在步驟137中，將所移動的窗中的采樣信號組與組合的PRN碼相乘。
[0098]如果j的值等于或大于閾值，則已經完成預定數量的相乘和移動操作(B卩，步驟137、139和145的循環(huán))，而沒有找到組合的PRN碼與形成面包屑的采樣信號之間的匹配，并且能夠確定當前面包屑不可能包含有用的GPS衛(wèi)星信號(步驟147)。在這種情況下，返回到圖3中的流程圖，步驟119中的確定的輸出是負的并且從存儲器模塊14中檢索下一最近的面包屑(步驟123)。如以上關于步驟117所描述的，優(yōu)選只搜索I到1ms的面包屑數據，在這種情況下相應地確定閾值jlWt。期望以這種方式對面包屑數據進行有限搜索，因為在短期的搜索之后(例如，I到1ms的面包屑數據)，如果沒有找到來自GPS衛(wèi)星的信號，則在所述組中的剩余的采樣信號中存在用于確定設備2的位置的有效數據的可能性變得太低。
[0099]返回到步驟145，在優(yōu)選實施例中，將窗沿著面包屑數據移動PRN碼的半個比特。因為PRN碼是每Ims完整被發(fā)送的1023比特的序列，將窗移動PRN碼比特的一半意味著將窗沿著面包屑中的采樣信號移動大約488ns。然而應認識到，能夠將窗移動備選量，例如PRN碼比特的四分之一或者整個PRN碼比特?；蛘撸軌驅⒋把刂蓸有盘栆苿诱麛禂盗康牟蓸有盘?，其中，所述整數根據用來生成采樣信號的采樣速率和要將窗移動的時間量來確定。
[0100]如果幅度、功率或RMS測量結果超過閾值62，則有可能已經在面包屑數據中找到來自其PRN碼形成組合的PRN碼的GPS衛(wèi)星中的一個或多個的信號。因此，在步驟149中，將參數i增I (參數i指示在采樣信號與組合的PRN碼之間找到的匹配的數目)，并且在步驟151中確定是否已經在面包屑數據中找到用于處理器8來確定面包屑包含有效或有用的GPS衛(wèi)星信號的足夠數量的匹配。
[0101]在圖示的實施例中，所需匹配的數目是兩個，所以如果i小于2，則所述方法前進到步驟153，在步驟153中，將采樣信號上的窗沿著面包屑數據移動大約一個整的PRN碼長度(例如，lms)。所述方法之后返回到步驟137，在步驟137中，將所移動的窗中的采樣信號組與組合的PRN碼相乘以嘗試找到組合的PRN碼與采樣信號之間的另外的匹配。
[0102]如果找到與面包屑數據的兩個或更多個匹配或者當找到與面包屑數據的兩個或更多個匹配時(即，在步驟151中i等于或大于2)，則能夠確定當前面包屑有可能包含有效或有用的GPS衛(wèi)星信號(步驟155)，并且在面包屑上執(zhí)行圖3中的步驟121。
[0103]然而，應認識到，在備選實施例中，可以足夠識別組合的PRN碼與采樣信號之間的單個匹配，在這種情況下，步驟149、151和153能夠被省略。還應認識到，可以期望在斷定面包屑包含有效或有用的GPS衛(wèi)星信號之前找到與采樣信號的超過兩個匹配。
[0104]如以上所描述的，在步驟135中，多個PRN碼被組合以產生組合的PRN碼。這樣做以減少需要搜索的面包屑中的采樣信號的數量，因為其增加了 PRN碼中的一個的部分將與乘法運算窗中的采樣信號的部分相匹配的幾率。
[0105]在備選實施例中，步驟135能夠被省略。在該實施例中，將在步驟133中識別的PRN碼中的每個單獨地與乘法運算窗中的采樣信號相乘(類似于步驟137)，并且每個乘法運算的結果其本身相乘在一起。所述結果之后被處理，如圖5中示出的(即，在獲取幅度、功率或RMS測量結果之前被低通濾波)。盡管該實施例去除步驟135的需要，但是將窗中的采樣信號單獨地乘以PRN碼中的每個增加了所需處理的總體量，并且因此導致比圖示的實施例略高的功率消耗。
[0106]在前面的段落中描述的圖示的實施例或者備選實施例中，優(yōu)選在所述方法的步驟中的每個期間只使用簡單的功能以便最小化所需的處理以及因此最小化所消耗的功率。例如，在乘法運算步驟中，將組合的PRN碼中的每個比特與采樣信號中的每1-4比特樣本相乘。另外或備選地，低通濾波框58能夠為基本2e階低通濾波器(basic 2e order low passfilter)，和/或RMS測量功能(框60)能夠被限制。
[0107]因為在與來自GPS衛(wèi)星的PRN碼同步接收的信號中存在干擾信號的幾率非常低，已經發(fā)現以上描述的簡單算法在檢測GPS衛(wèi)星信號中足夠可靠。所述算法提供了一種從大量面包屑中選擇有效的GPS數據的非?？焖佟⒌凸β是业蛷碗s度的方式，并且其中，面包屑數據將要被發(fā)送到遠程地點以進行完全位置處理，所述算法將要由設備2發(fā)送的數據量減少到少量的面包屑，進一步改進了設備2的功率消耗。
[0108]因此提供了一種改進的面包屑技術，其最大化電池壽命并減少用戶必須再充電或更換設備中的電池的頻率，同時最大化在需要時設備能夠提供準確或合理的最近地點或位置測量結果的幾率。
[0109]盡管在附圖和上述描述中已經詳細說明并描述了本發(fā)明，但這樣的說明和描述被認為是說明性或示范性的并非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實施例。
[0110]通過研究附圖、說明書和權利要求書，本領域技術人員在實踐所主張的本發(fā)明的過程中，能夠理解和實現所公開的實施例的變型。在權利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且量詞“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或其他單元可以實現權利要求中記載的若干項目的功能。在互不相同的從屬權利要求中記載特定措施并不指示不能有利地使用這些措施的組合。計算機程序可以存儲/分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的諸如光學存儲介質或固態(tài)介質的適當的介質上，但是計算機程序也可以以其他的形式分布，例如經由因特網或其他有線或無線的遠程通信系統(tǒng)。權利要求中的任何附圖標記不得被解釋為對其范圍的限制。
【權利要求】
1.一種使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來確定設備的位置的方法，所述方法包括: (a)操作所述設備中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集多個信號組；并且當要確定所述設備的位置時: (b)處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號；并且 (c)如果在步驟(b)中確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則處理所述信號組以計算所述設備的位置； (d)如果在步驟(b)中確定所述信號組不可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則利用另一信號組來重復步驟(b)、(c)和(d)。
2.如權利要求1中所述的方法，其中，所述另一信號組是在步驟(b)中處理的所述信號組之前收集的信號組。
3.如權利要求1或2中所述的方法，其中，步驟(b)包括在所述信號組中搜索由所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的一個或多個衛(wèi)星使用的碼。
4.如權利要求3中所述的方法，其中，步驟(b)包括: 確定與在收集所述信號組時所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的預計觀察到所述設備的一個或多個衛(wèi)星相關聯的所述碼。
5.如權利要求4中所述的方法，其中，步驟(b)還包括: (i)將所確定的所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的所述一個或多個衛(wèi)星的碼相乘在一起以形成組合的碼； (?)將所述信號組的窗中的子集乘以所組合的碼；并且 (iii)分析步驟(ii)的輸出以確定在所組合的碼與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。
6.如權利要求4中所述的方法，其中，步驟(b)包括: (i)將所述信號組的窗中的子集乘以所確定的碼中的一個； (?)針對所確定的碼中的每個重復步驟(i)； (iii)將步驟(i)的每次迭代的輸出相乘在一起；并且 (iv)分析步驟(iii)的輸出以確定在所確定的碼中的任意與所述窗中的所述信號組之間是否存在任何匹配。
7.如權利要求5或6中所述的方法，其中，所述窗跨越持續(xù)時間等于碼的持續(xù)時間的整數N倍的信號的子集，其中，N = 1，2，3，....。
8.如權利要求5、6或7中所述的方法，其中，分析的所述步驟包括: 利用低通濾波器對所述輸出進行濾波； 確定經低通濾波的輸出的幅度、功率或均方根RMS ； 將所確定的幅度、功率或RMS與閾值進行比較；并且 在所確定的幅度、功率或RMS超過所述閾值的情況下確定在所確定的碼中的一個與所述窗中的所述信號組之間存在匹配。
9.如權利要求8中所述的方法，其中，所述閾值是基于所述信號組中的噪聲的水平來調節(jié)的。
10.如權利要求5到9中的任一項所述的方法，其中，如果在分析的所述步驟中確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間不存在匹配，則步驟(b)還包括: 將所述窗沿著所述信號組移動第一量并針對所移動的窗中的信號的子集重復相乘的所述步驟。
11.如權利要求10中所述的方法，其中，所述第一量對應于由衛(wèi)星發(fā)送多達一比特的碼所花費的時間。
12.如權利要求5到11中的任一項所述的方法，其中，如果在分析的所述步驟中確定在所確定的碼與所述窗中的所述信號組之間存在匹配，并且步驟(b)需要找到兩個或更多個匹配，則步驟(b)還包括: 將所述窗沿著所述信號組移動第二量并針對所移動的窗中的信號的子集重復相乘的所述步驟。
13.如權利要求12中所述的方法，其中，所述第二量對應于或基本上對應于由衛(wèi)星發(fā)送碼所花費的時間。
14.一種計算機程序產品，具有實現于其中的計算機可讀代碼，所述計算機可讀代碼被配置使得，在由適當的處理器或計算機運行時，所述處理器或所述計算機被配置為執(zhí)行如權利要求1到13中的任一項所述的方法。
15.一種設備，包括: 衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器； 處理器，其被配置為: (a)操作所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器以收集多個信號組；并且 當要確定所述設備的位置時: (b)處理信號組以確定所述組是否有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號；并且 (c)如果在(b)處確定所述信號組有可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則使得能夠處理所述信號組以計算所述設備的位置； (d)如果在(b)處確定所述信號組不可能包含來自所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星的信號，則利用另一信號組來重復(b)、(c)和(d)。
【文檔編號】G01S19/30GK104350393SQ201380030126
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權日:2012年6月8日
【發(fā)明者】W·A·M·A·M·范登敦根 申請人:皇家飛利浦有限公司