配置以…的邏輯"不限于具體邏輯門 或元件，而是一般指執(zhí)行本文中所描述的功能性的能力（經(jīng)由硬件或硬件與軟件的組合）。 因此，如各種塊中所說明的經(jīng)配置邏輯或"經(jīng)配置以…的邏輯"盡管共享詞語"邏輯"，但未 必實(shí)施為邏輯門或邏輯元件。對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，從對下文更詳細(xì)描述的各方 面的審閱來看，各種框中的邏輯之間的其它交互或協(xié)作將變得清晰。
[0067] 傳感器輔助的導(dǎo)航技術(shù)（例如，使用運(yùn)動(dòng)傳感器從前一位置定位開始導(dǎo)航）提供 定位性能的重要改進(jìn)，但以增加的功率消耗為代價(jià)。功率用于操作裝置運(yùn)動(dòng)傳感器（例如 運(yùn)動(dòng)傳感器212)、用GNSS接收器（例如SPS接收器208)獲取且追蹤GNSS信號、以及處理 來自這些多個(gè)源的高數(shù)據(jù)速率信息。因此，當(dāng)使用傳感器輔助的導(dǎo)航技術(shù)時(shí)，需要減輕凈功 率消耗。
[0068] 可以使功率消耗最小化同時(shí)通過使用先前觀測的關(guān)于系統(tǒng)和環(huán)境的信息確保導(dǎo) 航準(zhǔn)確性。通過對GNSS接收器、UE運(yùn)動(dòng)傳感器和/或車輛傳感器的測量占空比的最優(yōu)選 擇，在實(shí)現(xiàn)就功率消耗而言的最小成本時(shí)實(shí)現(xiàn)所希望的導(dǎo)航準(zhǔn)確性是可能的。
[0069]GNSS接收器、UE運(yùn)動(dòng)傳感器以及車輛傳感器各自具有相關(guān)聯(lián)的功率成本。取決 于相關(guān)聯(lián)的占空比，功率成本對于每種類型的傳感器是可變的。例如，GNSS接收器可以 1/60HZ、1Hz或以其它方式運(yùn)行。因此，給定用戶所希望的和/或應(yīng)用程序所需的導(dǎo)航準(zhǔn)確 性，成本函數(shù)可以識別使功率消耗最小化的特定傳感器配置（例如，用于UE運(yùn)動(dòng)傳感器、 GNSS接收器和/或車輛傳感器的占空比的特定集合）。例如，如果用戶是行人，UE處于絕 對靜止，且水平估計(jì)位置誤差（HEPE)已經(jīng)在所希望的準(zhǔn)確性之下，那么GNSS接收器可以 1/60HZ運(yùn)行且UE運(yùn)動(dòng)傳感器可以低功率使用以確保用戶仍處于絕對靜止。
[0070] 圖4圖示用于使功率消耗最小化同時(shí)確保導(dǎo)航準(zhǔn)確性的示例性系統(tǒng)400。圖4中 的各種說明性塊可以表示軟件對象、硬件電路、硬件與軟件的組合或正由一或多個(gè)處理器 執(zhí)行的軟件。系統(tǒng)400可以實(shí)施于UE中，例如UE108或UE200。
[0071]系統(tǒng)建模函數(shù)410提供預(yù)測系統(tǒng)模型，其使用由定位輸出函數(shù)460產(chǎn)生的先前位 置定位信息以及來自估計(jì)過程450的數(shù)據(jù)以確定將產(chǎn)生什么樣的未來測量結(jié)果。功率消耗 函數(shù)420提供多少功率將被測量結(jié)果產(chǎn)生函數(shù)440用來產(chǎn)生測量結(jié)果的預(yù)測模型。系統(tǒng)模 擬和功率節(jié)約算法430使用由系統(tǒng)建模函數(shù)410提供的系統(tǒng)模型和由功率消耗函數(shù)420提 供的功率消耗模型來確定接下來產(chǎn)生什么樣的測量結(jié)果。
[0072] 以下是用于功率節(jié)約算法430的優(yōu)化問題理論：給定傳感器配置和環(huán)境所使用的 功率（表示為f_power (C，E))應(yīng)該最小化，服從傳感器配置和環(huán)境的模型（表示為M=f_ system_model(C,E))、系統(tǒng)性能模擬（表示為P=f_system_sim(P0,M,E))、以及確保導(dǎo)航 質(zhì)量/準(zhǔn)確性的協(xié)方差的上限（表示為f_quality(P)通道）。
[0073] 以下是功率節(jié)約算法430所使用的各種變量的定義：
[0074]si= {Ml_i，M2_i，. . .MP_i}:傳感器配置選擇。每一傳感器具有有序的模式列表。 此列表以提供到圖4中的估計(jì)過程450的信息的量來排序。Mk_i應(yīng)該始終提供比Mk+l_i 更多或至少與之相同量的信息。
[0075] C= <sl，s2,. . .sN>:傳感器配置。這是在功率節(jié)約算法430的控制下的參數(shù)的完 整列表。
[0076] ei={Dl_j，D2_j，. . . DQ_i}:環(huán)境條件集合。每一環(huán)境變量都具有可能狀態(tài)的集 合。
[0077]E=〈el,e2, ...eM>:環(huán)境參數(shù)。這是動(dòng)態(tài)但未在功率節(jié)約算法430的控制下的參 數(shù)的完整列表。
[0078] f_power(C，E):估計(jì)用于給定傳感器配置和環(huán)境的功耗的函數(shù)。
[0079] f_system_model (C, E):給出將用于給定傳感器配置和環(huán)境的傳播和測量模型的 函數(shù)。
[0080] M :允許系統(tǒng)模擬協(xié)方差的模型參數(shù)，其包含測量和傳播模型。
[0081] P0 :估計(jì)器的初始協(xié)方差。
[0082] f_system_sim(P0, M,E):模擬給定估計(jì)模型和環(huán)境模型的系統(tǒng)且返回預(yù)期的協(xié)方 差的測量結(jié)果。
[0083] P :穩(wěn)定狀態(tài)協(xié)方差矩陣。
[0084] f_quality(P):基于協(xié)方差確定導(dǎo)航準(zhǔn)確性的函數(shù)。
[0085] a :不應(yīng)超出的標(biāo)量值。
[0086] 圖5是圖示圖4的功率節(jié)約算法430的示例性流程圖。功率節(jié)約算法430可以由 UE(例如UE108或UE200)實(shí)施或執(zhí)行。
[0087] 在510處，功率節(jié)約算法430列出尚未被測試的所有傳感器配置的列表。在520 處，如果超過一個(gè)傳感器配置仍在列表中，那么在530處，功率節(jié)約算法430選取傳感器配 置C。功率節(jié)約算法430可以隨機(jī)地或智能地選取傳感器配置C，如下文參考圖7所論述。 功率節(jié)約算法430將傳感器的占空比設(shè)定成傳感器配置C。
[0088] 在540處，功率節(jié)約算法430評估由系統(tǒng)建模函數(shù)410產(chǎn)生的系統(tǒng)模型。在550 處，功率節(jié)約算法430執(zhí)行估計(jì)過程450的模擬。估計(jì)過程450的模擬是指試圖確定將由 估計(jì)過程450產(chǎn)生的導(dǎo)航的準(zhǔn)確性的任何類型的分析。應(yīng)注意，對于給定傳感器配置，評估 系統(tǒng)模型且模擬所述系統(tǒng)花費(fèi)一些量的時(shí)間。
[0089] 在560處，功率節(jié)約算法430確定在使用傳感器配置C時(shí)是否確保導(dǎo)航準(zhǔn)確性。如 果通過傳感器配置C確保了導(dǎo)航準(zhǔn)確性，那么在570處，功率節(jié)約算法430查詢功率消耗函 數(shù)420以確定其余配置的成本且消除比傳感器配置C成本更高的所有傳感器配置。然而， 如果不確保導(dǎo)航準(zhǔn)確性，那么在580處，功率節(jié)約算法430查詢功率消耗函數(shù)420以確定其 余配置的成本且消除傳感器配置C和不能比C更好的所有傳感器配置。只要超過一個(gè)傳感 器配置仍在所述列表上，所述流程隨后就返回到520以重復(fù)塊520到580。
[0090] 應(yīng)注意，存在不能產(chǎn)生比其它傳感器配置更小的協(xié)方差矩陣的傳感器配置。也就 是說，保證一些配置等于其它配置或比其它配置更糟。另外，存在比其它配置消耗更多功率 的傳感器配置。此外，如上文所提到，對于給定傳感器配置，評估系統(tǒng)模型且模擬所述系統(tǒng) 花費(fèi)一些量的時(shí)間?？梢曰诰唧w環(huán)境實(shí)時(shí)地評估功率節(jié)約算法430,或可以預(yù)先模擬環(huán)境 條件且實(shí)時(shí)地在表格中查找所述環(huán)境條件，或進(jìn)行這兩者。
[0091] 存在可以用于表示傳感器配置的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，有向非循環(huán)圖可以說明較 差者。圖6圖示示例性有向非循環(huán)圖600,其中各種交叉影線圖示給定傳感器配置的成本。 圖600中的每一節(jié)點(diǎn)表示具有三個(gè)傳感器參數(shù)sl、s2和s3的特定傳感器配置C。例如，傳 感器參數(shù)si到s3可以是用于UE的加速度計(jì)、GNSS接收器和WLAN收發(fā)器的占空比。si的 值（即，〇、1或2)指示所述傳感器參數(shù)的功率設(shè)定，且因此指示功率成本。因此，傳感器配 置C=〈2 2 1>指示傳感器參數(shù)si的功率設(shè)定是"2"、傳感器參數(shù)S2的功率設(shè)定是"2"且 傳感器參數(shù)s3的功率設(shè)定是"1"。如應(yīng)了解，可以存在超過或少于三個(gè)傳感器參數(shù)和/或 超過或少于三個(gè)功率設(shè)定。
[0092]圖600上的邊緣表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的協(xié)方差不能小于源節(jié)點(diǎn)的協(xié)方差。所述關(guān)系是可 傳遞的，意味著如果存在從一個(gè)頂點(diǎn)到另一頂點(diǎn)的路徑，那么相同的關(guān)系適用于所述目標(biāo) 和源。
[0093] 測試傳感器配置的結(jié)果是去除其它傳感器配置以作為最優(yōu)結(jié)果。圖7圖示示例性 有向非循環(huán)圖700,其中各種交叉影線圖示較差的傳感器配置。如圖6中一樣，圖700中的 每一節(jié)點(diǎn)表示具有三個(gè)傳感器參數(shù)sl、s2和s3的特定傳感器配置C，其中si的值（即，0、 1或2)指示用于所述傳感器參數(shù)的功率設(shè)定，且因此指示功率成本。
[0094] 參考圖5的530,功率節(jié)約算法430選取傳感器配置C來測試。取決于所選擇的傳 感器配置C的性能，可能存在不需要進(jìn)行測試的其它傳感器配置。例如，如果發(fā)現(xiàn)傳感器配 置〈2 1 1>滿足導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)，那么相同行或更高行中沒有傳感器配置應(yīng)該被測試，因?yàn)樗鼈?都至少與所述傳感器配置一樣成本高。如果發(fā)現(xiàn)傳感器配置〈2 1 1>不滿足導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)，那 么沒有具有右對角線交叉影線的配置（例如，〈2 1 0>、〈2 0 1>、〈1 1 1>等）應(yīng)該被測試， 因?yàn)橐阎鼈冚^差。仍不知道由左對角線交叉影線指示的傳感器配置（例如，〈1 2 0>、〈0 2 1>、〈1 0 2>等）是否是最小結(jié)果，因?yàn)樗鼈儽取? 1 1>傳感器配置成本更低且它們不是 較差的。
[0095] 以下是實(shí)例應(yīng)用。以下在表1中示出涉及位置估計(jì)的參數(shù)的列表?？煽刂苽鞲衅?參數(shù)是由圖4中的功率節(jié)約算法430決定的那些參數(shù)。不可控制傳感器參數(shù)是功率節(jié)約算 法430的輸入，連同圖4中的估計(jì)過程450的狀態(tài)以及協(xié)方差。在卡爾曼濾波器中，估計(jì)過 程450的狀態(tài)將是平均值和表示當(dāng)前位置和相關(guān)參數(shù)的協(xié)方差。在表1中，對于每一個(gè)別 的傳感器參數(shù)，就導(dǎo)航性能而言，左邊的可控制參數(shù)值比其右邊的可控制參數(shù)值更糟或等 于其右邊的可控制參數(shù)值。
[0096]
[0097]表1
[0098] 以下揭示內(nèi)容提供系統(tǒng)400如何可以用于使功率消耗最小化同時(shí)確保導(dǎo)航準(zhǔn)確 性的各種實(shí)例。
[0099] 當(dāng)在定位系統(tǒng)中一起使用車輛傳感器和UE時(shí)，存在各種節(jié)約功率的方式。在以下 優(yōu)化中的每一者中，UE(例如UE 108或UE 200)可以執(zhí)行依賴于UE的位置的功能，例如在 配備有運(yùn)動(dòng)傳感器（例如，陀螺儀、加速度計(jì)和/或里程表）的車輛中時(shí)，運(yùn)行導(dǎo)航應(yīng)用程 序。車輛通常具有至少一個(gè)陀螺儀和加速度計(jì)，即使它們并不具有內(nèi)置導(dǎo)航系統(tǒng)。UE可以 經(jīng)由短程通信系統(tǒng)（例如藍(lán)牙）與車輛通信。
[0100] 作為第一優(yōu)化，UE可以使用來自車載陀螺儀和里程計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)執(zhí)行傳感器輔助 的導(dǎo)航、或利用傳感器輔助的導(dǎo)航技術(shù)增強(qiáng)GNSS導(dǎo)航。當(dāng)UE可以從車輛接收車載信息服務(wù) 數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)400可以指示UE使用此數(shù)據(jù)來執(zhí)行傳感器輔助的導(dǎo)航功能，而非使用來自UE 自身的運(yùn)動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。如本文中所使用，術(shù)語"車載信息服務(wù)"是指來源于車輛 的所有數(shù)據(jù)。系統(tǒng)400可以指示UE關(guān)閉其自身的運(yùn)動(dòng)傳感器，這可以通過卸載其運(yùn)動(dòng)傳感 器對車輛的運(yùn)動(dòng)傳感器的功能性和功率要求來節(jié)約UE的功率。此外，因?yàn)槌鲇谄渌驈?UE到車輛的短程通信系統(tǒng)通常是活動(dòng)的，所以獲得車輛傳感器數(shù)據(jù)可能不引入另外的功率 成本。
[0101] 作為第二優(yōu)化，當(dāng)較好地校準(zhǔn)車載運(yùn)動(dòng)傳感器和里程計(jì)系統(tǒng)且較好地執(zhí)行傳感器 輔助的導(dǎo)航時(shí)，UE可能不必要以需要大量功率的GNSS模式進(jìn)行操作。因此，系統(tǒng)400可以 指示UE減小GNSS接收器的頻率或占空比而不必犧牲大量性能。當(dāng)位置誤差在位置誤差閾 值之下時(shí)，出于裝置功率節(jié)約的目的的減少的GNSS占空比是可能的。系統(tǒng)400可以基于經(jīng) 處理測量結(jié)果輸入（例如，車輛傳感器、裝置傳感器、GNSS等）的準(zhǔn)確性、不確定性傳播模型 以及過程噪聲模型估計(jì)在某一時(shí)間處的位置誤差。因此，在某一時(shí)段處，可以將估計(jì)位置誤 差與位置誤差閾值相比且將結(jié)果用作增加或減小GNSS占空比的反饋。例如，如果當(dāng)前GNSS 占空比是10秒且估計(jì)位置誤差增長到五米之上，那么系統(tǒng)400可以將GNSS占空比增加到 每隔五秒。一旦估計(jì)位置誤差再次減小到五米之下，GNSS占空比就可以返回到每10秒一 次。
[0102]作為第三優(yōu)化，當(dāng)車輛里程計(jì)系統(tǒng)指示沒有移動(dòng)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)400可以指示UE關(guān) 閉其大部分導(dǎo)航功能性。這可以包含減小GNSS占空比且減少對來自陀螺儀的數(shù)據(jù)的處理 (因?yàn)樵谲囕v不移動(dòng)時(shí)前進(jìn)方向保持恒定）。在此情況下，系統(tǒng)400可以使用最低可能的 GNSS占空比且禁用運(yùn)動(dòng)傳感器。然而，系統(tǒng)400可以繼續(xù)從車輛接收傳感器數(shù)據(jù)，因此它知 道何時(shí)再次開始導(dǎo)航且增加GNSS占空比。系統(tǒng)400應(yīng)該不關(guān)閉GNSS接收器，因?yàn)?