[发明专利]基于虚拟地标的定位和建图

权利要求书

1.一种用于确定设备的位置的装置，包括：

通信模块，所述通信模块至少从被虚拟划分为多个区域的空间中的至少一个信号源接收一个或多个无线信号；以及

处理模块，所述处理模块执行下述操作：

确定所述设备在所述空间内已经改变了位置；

估计所述设备在所述空间内的位置，所述估计包括：

通过更新所述设备的内部测量单元(IMU)以考虑误差，来确定每个粒子的新的位姿；以及

基于新的位姿处与一个特定地标有关的信号测量来更新所观测的虚拟地标估计；

更新所述空间的地图，所述更新包括：

基于对虚拟地标的观测来生成临时地图；

其中，响应于确定所述虚拟地标之前已经被访问过，利用最近观测的值更新所述虚拟地标的现有数据库条目；以及

其中，响应于确定所述虚拟地标尚未被访问过，利用观测的值添加新数据库条目；以及

基于所述地图在所述空间内进行导航。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述通信模块从所述空间内的多个无线电信号源接收短距离无线通信信号。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述空间被虚拟地划分为多个区域，所述多个区域中的每个区域与虚拟地标相关联。

4.如权利要求3所述的装置，其中与所述空间中的区域相关联的每个虚拟地标由签名来标识，所述签名包括对从所述空间内的多个信号源中的每个信号源所接收的无线信号中的信号功率量值和方差的测量。

5.如权利要求4所述的装置，其中所测量的所述无线信号的功率量值和方差基于接收的信号强度指示RSSI。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述处理模块使用同时定位和建图SLAM算法生成所述地图并进行导航。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述SLAM算法使用对虚拟地标的检测来校正设备位姿估计。

8.如权利要求7所述的装置，其中生成所述地图包括：所述处理模块基于所述虚拟地标来生成临时地图、确定所述虚拟地标先前是否被访问过、并且基于该确定来更新永久地图以更新针对至少一个现有的虚拟地标的签名或添加至少一个新的虚拟地标。

9.如权利要求8所述的装置，其中基于所述地图来在所述空间内进行导航包括：处理模块还基于所测量的针对所述虚拟地标的签名与被记录于永久地图或临时地图中的签名的比较来更新所述虚拟地标的粒子权重。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述处理模块还基于经更新的粒子权重基本相似来确定新的位姿处的任何无线电信号源是否已经改变了位置。

11.如权利要求10所述的装置，其中确定所述新的位姿处的任何无线电信号源是否已经改变了位置包括：所述处理模块还观测在所有粒子上针对任何无线电信号源所累积的信号功率量值变化是否基本高于在所有粒子上针对其它无线电信号源所累积的信号功率量值变化。

12.如权利要求10所述的装置，其中所述处理模块还从所述虚拟地标的签名中移除与位置被确定为已经改变的任何无线信号源相对应的信号测量。

13.一种用于确定设备的位置的方法，包括：

从被虚拟划分为多个区域的空间中的至少一个信号源接收一个或多个无线信号；

确定所述设备在所述空间内已经改变了位置；

估计所述设备在所述空间内的位置，所述估计包括：

通过更新所述设备的内部测量单元(IMU)以考虑误差，来确定每个粒子的新的位姿；以及

基于新的位姿处与一个特定地标有关的信号测量来更新所观测的虚拟地标估计；

更新所述空间的地图，所述更新包括：

基于对虚拟地标的观测来生成临时地图；

其中，响应于确定所述虚拟地标之前已经被访问过，利用最近观测的值更新所述虚拟地标的现有数据库条目；以及

其中，响应于确定所述虚拟地标尚未被访问过，利用观测的值添加新数据库条目；以及

基于所述地图在所述空间内进行导航。

14.如权利要求13所述的方法，其中确定所述设备已经改变了位置包括：基于所述设备内的惯性传感器来感知所述设备中的位置变化。