專利名稱：定位方法及終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及定位導航技術領域，尤其涉及一種定位方法及終端。
背景技術：
無線電定位導航技術在商業領域已經得到廣泛應用，主要包括衛星定位技術，例 如全球衛星定位系統(GlcAal Positioning System，GPS)，基站定位技術，例如在3GPP (3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴)組織推出的LCS(Location Service) 和 LPP (LTE Positioning Protocol)或者 IEEE802. 16e/m 推出的 LBS (Location-Based Service)，基于無線局域網或個人網的無線定位技術，例如WIFI (Wireless Fidelity,無線 寬帶)、藍牙、紅外線定位技術等，以及射頻標識(Radio Frequency Identification,RFID) 定位技術。這些定位技術已在人們日常生活中廣泛被使用，定位技術通常與導航服務相結 合，因而又被稱為導航定位技術，提供相應服務的系統稱為導航定位系統。通常定位服務具有兩種系統結構，一種是需要定位服務的用戶(其使用的設備可 稱為用戶設備)對其自身進行定位(目標終端即用戶設備)；另一種是用戶設備通過服務 網絡請求目標終端的位置。通常，沒有基站通信能力的終端只能使用前一種系統結構，即 只能提供對自身進行定位的服務；而具有基站通信能力的終端則既可以提供對自身進行定 位，也可以為其它用戶終端提供定位服務。以衛星定位系統和基站定位系統為代表的無線定位系統采用無線電波進行定位， 其可以給出目標物體的高度以及水平面的位置(例如用坐標表示，典型的水平坐標由經度 和緯度構成)。對高度以及水平面定位的精度受定位技術的約束，一般來說，采用GPS衛星 定位技術，對室外物體進行定位的精度大約是10米，采用基站定位技術對室外物體進行定 位其定高精度大約是50米。而無線電波在傳播中信號會發生衰落，在遇到障礙物的時候也會發生反射、折射。 當無線電波在室內傳播時，這時候無線信號常碰到墻體等障礙物，穿透的信號會發生明顯 的衰減和折射，在被墻體反射的時候，路徑會明顯的改變。因而，使用衛星或基站發出的無 線信號進行定位時，由于無線信號的衰減、反射和折射，會導致接收機(例如手機)無法正 常地接收到信號，而接收到信號也可能信號到達的時間比無障礙的情況下更遲，也就是說 信號很可能通過反射、折射等更長的路徑到達接收機，而且同一發射機的信號可能經多條 路徑到達接收機，這些會導致發射機與接收機之間的距離難以被準確地估計，從而導致定 位精度的大幅下降。不僅如此，室內定位對精度的要求也遠高于室外定位，通常，室外定位 精度在10米左右就可以滿足像導航這類典型應用的需要，然而，室內定位必須定位到具 體的樓層(精度小于3米)，進而定位到具體的房間，才能滿足導航等應用的需要。而實 際上，即使采用一些更先進的定位方法，例如將GPS和基站定位結合起來進行聯合定位的 A-GPS (Assisted GPS，輔助GPS)方法，其室內定位精度也只是在20 50米范圍，遠遠不能 滿足室內導航定位的需要。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種定位方法及終端，旨在提高室內定位的精度。為了達到上述目的，本發明提出一種定位方法，包括判斷終端是否處于室內環境；當所述終端處于室內環境時，通過第一定位方式對所述終端進行室內高度定位和 /或通過第二定位方式對所述終端進行室內水平定位。優選地，所述第一定位方式包括使用氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位；所述 第二定位方式包括結合或不結合高度定位的結果進行水平定位。優選地，所述通過第一定位方式對所述終端進行室內高度定位的步驟之前還包 括對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準。優選地，對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準方式包括以下至少之一根據用 戶輸入進行校準，根據無線電定位技術進行校準，根據相鄰基站的數據進行校準，根據相鄰 終端的數據進行校準；其中，無線電定位技術包括以下至少之一衛星定位技術、基站定位 技術、無線局域網/個人網技術以及射頻標識技術。優選地，所述第一定位方式包括根據氣壓式高度計或氣壓計的測量值與輔助校準 參數計算得到所述終端的高度；所述輔助校準參數包括以下至少之一相鄰基站的高度、 相鄰基站處的氣壓式高度計或氣壓計的測量值、目標終端處的溫度、目標終端處的濕度、相 鄰基站處的溫度以及相鄰基站處的濕度。優選地，所述第一定位方式還包括使用無線電定位技術進行高度定位。優選地，所述通過第一定位方式對所述終端進行室內高度定位和/或通過第二定 位方式對所述終端進行室內水平定位的步驟之后還包括所述終端獲取本地建筑物地圖；結合本地建筑物地圖顯示定位結果。優選地，所述結合本地建筑物地圖顯示定位結果的步驟之后還包括對顯示的所述定位結果進行修正/校準。優選地，所述終端獲取本地建筑物地圖的方式包括所述終端通過附近的基站和 /或核心網獲取本地建筑物地圖；所述基站和/或核心網通過終端標識和/或用戶標識對 所述終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。優選地，所述基站為家庭基站；所述家庭基站和/或核心網通過接入控制列表對 所述終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。優選地，所述結合高度定位的結果進行水平定位包括根據高度定位的結果對水平定位的數據源進行篩選和/或過濾和/或加權；所述 水平定位的數據源包括以下至少之一衛星定位數據、基站定位數據、無線局域網/個人網 定位數據、射頻標識定位數據。優選地，所述通過第一定位方式對所述終端進行室內高度定位的步驟之前還包 括啟動室內定位模式；所述啟動室內定位模式包括手動啟動室內定位模式，和/或 所述終端自動啟動室內定位模式。
優選地，所述判斷終端是否處于室內環境的步驟之后還包括當所述終端處于室外環境時，啟動室外定位模式；所述啟動室外定位模式包括手 動啟動室外定位模式，和/或所述終端自動啟動室外定位模式。優選地，該方法還包括根據所述第一定位方式以及所述第二定位方式的優先級 對所述終端進行室內或室外定位。本發明還提出一種定位終端，包括判斷模塊，用于判斷終端是否處于室內環境；室內定位模塊，用于當所述終端處于室內環境時，通過第一定位方式對所述終端 進行室內高度定位和/或通過第二定位方式對所述終端進行室內水平定位；所述第一定位 方式包括使用氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位；所述第二定位方式包括結合或不結合 高度定位的結果進行水平定位。優選地，所述終端還包括校準模塊，用于對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準。優選地，所述終端還包括地圖獲取模塊，用于獲取本地建筑物地圖；地圖顯示模塊，用于結合本地建筑物地圖顯示定位結果。優選地，所述終端還包括啟動模塊，用于當所述終端處于室內環境時，啟動室內定位模式；或者當所述終端 處于室外環境時，啟動室外定位模式。本發明提出的一種定位方法及終端，使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行室內 高度定位和/或結合高度定位的結果對終端進行水平定位，通過兩種定位方式解決了室內 導航定位服務中對高度和對水平面定位的精度和定位延遲時間要求不同的問題，在提高定 位精度的同時，降低定位延遲的時間，改善了室內導航定位的用戶體驗，從而滿足了室內導 航定位等各種應用的需求。


圖1是本發明定位方法一實施例流程示意圖；圖2是本發明定位方法另一實施例流程示意圖；圖3是本發明定位終端一實施例結構示意圖；圖4是本發明定位終端另一實施例結構示意圖。為了使本發明的技術方案更加清楚、明了，下面將結合附圖作進一步詳述。
具體實施例方式本發明實施例解決方案主要是通過使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行室內 高度定位和/或結合高度定位的結果對終端進行水平定位，以提高終端室內定位精度。隨著導航定位應用的廣泛普及，人們越來越希望在生活中的各種場合下都能使用 導航定位服務。例如，人們經常會遇到在地下停車場找不到自己的汽車，在商業大樓中找不 到想去的品牌店，在辦公大樓內找不到要去的部門辦公室的情況，而這些場合都需要用到 室內導航定位服務。現有的帶有導航定位功能的終端普遍是基于衛星定位技術或者基站定位技術的，由于這兩種定位技術都使用無線電信號進行定位，而無線電信號在遇到障礙物 時所產生的反射、折射、衰減現象會顯著地降低無線電定位的精度。因而，現有的帶有導航 定位功能的終端通常只能實現在室外的導航定位服務，而當用戶進入室內時，過低的定位 精度無法滿足室內導航定位的精度要求。從室內導航定位服務的精度要求來看，室內導航定位服務不同于室外的導航定位 服務，其主要差別在于，室內導航定位服務對高度定位的要求明顯高于對水平面定位的要 求，在建筑物內，通常高度相差3米則意味著相差1層樓，而相差1層樓則終端顯示的樓層 地圖完全不同，由此將造成用戶體驗度下降，而在水平面定位方面，即便相差3米甚至10 米，用戶通過終端上顯示的該樓層的地圖即能大概知道自己的位置，不至于過于影響導航 服務。此外，在室內導航定位服務中，對高度定位的反應速度要求也高于對水平面定位的反 應速度要求。基于以上的分析，本發明實施例提出分別使用兩種定位方式進行高度定位和 水平面定位的方法，以解決室內導航定位服務中對高度和對水平面定位的精度和定位延遲 時間要求不同的問題，在提高定位精度的同時，降低定位延遲的時間，以改善室內導航定位 的用戶體驗度。如圖1所示，本發明一實施例提出一種定位方法，包括步驟SlOl，判斷終端是否處于室內環境；判斷終端是否處于室內環境的方式，可以通過終端自動選擇比如自動模式，也可 通過用戶手動選擇比如指定模式。當終端自動選擇時，終端可以根據設定條件判斷用戶攜帶的終端處于室內還是室 外環境，例如終端可以根據GPS定位所給出的地理位置結合相應的地圖來判斷終端處于 室內還是室外環境；終端還可以根據GPS信號的強弱來判斷終端處于室內還是室外，比如 在GPS信號的變弱至預定條件時，可以認為終端已經到達室內。當通過用戶手動選擇時，以手機為例，在開啟手機或者開啟手機的定位功能時，手 機可通過顯示屏提供給用戶手動選擇是否進入室內，用戶可根據所處的環境是室內或是室 外選擇輸入對應的終端所處環境。步驟S102，當終端處于室內環境時，通過第一定位方式對終端進行室內高度定位 和/或通過第二定位方式對終端進行室內水平定位。第一定位方式包括使用氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位；第二定位方式包括 結合或不結合高度定位的結果進行水平定位。氣壓式高度計是一種采用氣壓式原理進行定高的設備，現有技術中，通常所說的 電子高度計或數字高度計即為采用氣壓式原理的高度計。氣壓式高度計利用大氣壓隨(海 拔)高度上升而下降的規律，根據大氣壓與高度的函數關系，通過測定氣壓來反推出海拔 高度或相對高度。當終端處于室內環境時，可以通過氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位的第一定 位方式，測量當前終端(用戶)所在的高度，該測量高度可以海拔高度或者相對高度表示； 另一方面，用戶可以在終端內預存所在大樓的地圖或者通過附近的基站獲取到所在大樓的 地圖。結合地圖和測量到的高度后，即可計算出終端所在的樓層，最后終端顯示出用戶所在 樓層的平面地圖，供用戶參考。除了對終端進行高度定位，終端還可以通過結合高度定位的結果進行水平定位的
7第二定位方式對終端進行室內定位。在進行水平定位時，終端可以通過GPS和/或基站定 位方法或A-GPS進行水平面的定位，由于單純的水平定位通常所需的時間長于高度定位的 時間，使得水平定位結果比高度定位來得更晚，因此，可以結合高度定位的結果進行水平 定位，比如，首先通過氣壓式高度計測量終端的高度，在終端界面上先顯示所在樓層的地圖 (即完成了高度的定位)，通過GPS和/或基站定位方法或A-GPS對終端進行水平定位，在 終端界面上顯示其所在的樓層的某一具體位置(例如某個房間或某處走廊)的標示。本實施例使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行室內高度定位，并可采用結合高 度定位的結果對終端進行水平定位，通過兩種定位方式解決了室內導航定位服務中對高度 和對水平面定位的精度和定位延遲時間要求不同的問題，改善了室內導航定位的用戶體 驗，從而滿足了室內導航定位等各種應用的需求。如圖2所示，本發明另一實施例提出一種定位方法，包括步驟S201，判斷終端是否處于室內環境；若是，則進入步驟S202 ；否則，進入步驟 S208 ；步驟S202，啟動室內定位模式；在本實施例中，終端可以設定具體定位模式，比如室內定位模式和室外定位模式， 終端還可設定選擇室內定位模式或室外定位模式的方式，比如通過終端自動選擇或通過用 戶手動選擇，當終端從室外進入室內時或者進入室內后，用戶可以手動選擇打開室內定位 模式/功能。當終端自動選擇時，終端可以通過無線電定位方法探測到終端，并根據設定條 件判斷終端處于室內還是室外環境，例如終端可以根據GPS定位所給出的地理位置結合 相應的地圖來判斷終端處于室內還是室外環境；終端還可以根據GPS信號的強弱來判斷終 端處于室內還是室外，比如在GPS信號的變弱至預定條件時，可以認為終端已經到達室內。終端啟動室內定位模式之前，可以對定位模式的參數和/或其定位結果進行初始 化。當開啟室內定位模式后，終端便可通過氣壓式高度計或氣壓計測量當前終端(用戶) 所在的高度，或者也可以通過GPS和/或基站定位方法或A-GPS等進行水平面的定位或通 過上述方式并結合高度定位的結果進行水平定位。步驟S203，對氣壓式高度計或氣壓計進行校準；氣壓式高度計具有不受復雜環境，特別是不受室內復雜環境影響的優點。然而，氣 壓與高度的函數還受到天氣因素，例如溫度和濕度的影響，這些因素會造成氣壓式高度計 的誤差。此外，氣壓式高度計還易出現累計誤差。以上這些都會給氣壓式高度計的定高帶 來誤差，從而降低其精度。因此，在使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行高度定位之前， 需要對氣壓式高度計或氣壓計進行校準。對氣壓式高度計或氣壓計進行校準方式包括以下至少之一根據用戶輸入進行校 準，根據無線電定位技術進行校準，根據相鄰基站的數據進行校準，根據相鄰終端的數據進 行校準；其中，無線電定位技術包括衛星定位技術，基站定位技術、無線局域網/個人網技 術、射頻標識技術。經過校準的氣壓式高度計的定高誤差可以不超過2. 5米，而未做校準的氣壓式高 度計則可能有數十甚至上百米的誤差。步驟S204，通過第一定位方式對終端進行室內高度定位和/或通過第二定位方式 對終端進行室內水平定位；
經過校準的氣壓式高度計可以滿足室內定位中對高度定位的要求。當計算出終端 的高度后(包括以樓層表示的高度)，終端即可在顯示屏上顯示該樓層的地圖，以方便用戶 快速地查找該樓層地圖信息。在對終端進行高度定位時，可以選擇通過氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位的 第一定位方式，測量當前終端(用戶)所在的高度，該測量高度可以海拔高度或者相對高度 表不。除了對終端進行高度定位，終端還可以通過結合高度定位的結果進行水平定位的 第二定位方式對終端進行室內定位。在進行水平定位時，終端可以通過GPS和/或基站定 位方法或A-GPS進行水平面的定位，由于單純的水平定位通常所需的時間長于高度定位的 時間，使得水平定位結果比高度定位來得更晚，因此，可以結合高度定位的結果進行水平 定位，比如，首先通過氣壓式高度計測量終端的高度，在終端界面上先顯示所在樓層的地圖 (即完成了高度的定位)，通過GPS和/或基站定位方法或A-GPS對終端進行水平定位，在 終端界面上顯示其所在的樓層的某一具體位置(例如某個房間或某處走廊)的標示。其中結合高度定位的結果進行水平定位包括根據高度定位的結果對水平定位 的數據源進行篩選和/或過濾和/或加權；水平定位的數據源包括以下至少之一衛星定 位數據、基站定位數據、無線局域網/個人網定位數據、射頻標識定位數據。步驟S205，終端獲取本地建筑物地圖；步驟S206，結合本地建筑物地圖顯示定位結果；用戶可以在終端內預存所在大樓的地圖或者通過附近的基站獲取到所在大樓的 地圖。結合地圖和測量到的高度后，即可計算出終端所在的樓層，最后終端顯示出用戶所在 樓層的平面地圖，供用戶參考。具體地，終端獲取本地建筑物地圖的方式包括終端通過附近的基站和/或核心 網獲取本地建筑物地圖；基站和/或核心網通過終端標識和/或用戶標識對所述終端獲取 本地建筑物地圖的權限進行控制。進一步的，上述基站可以為家庭基站；家庭基站和/或核心網通過接入控制列表 對終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。步驟S207，對顯示的定位結果進行修正/校準。用戶可進一步地對高度定位或水平面定位結果進行修正，例如可通過觸摸屏指示 當前位置，當混合使用衛星定位和基站定位的數據時，可能的定位方式是將多個數據源的 數據進行篩選、過濾和/或加權的處理(例如使用卡爾曼濾波器Kalman Filter)，而根據用 戶輸入的正確位置可以對處理的算法(參數)進行修正和校準。步驟S208，啟動室外定位模式。在本實施例中，啟動室外定位模式包括手動啟動室外定位模式，或者終端自動啟 動室外定位模式。進一步的，上述第一定位方式還包括根據氣壓式高度計或氣壓計的測量值與輔助 校準參數計算得到終端的高度；輔助校準參數包括相鄰基站的高度、相鄰基站處的氣壓 式高度計或氣壓計的測量值、目標終端處的溫度、目標終端處的濕度、相鄰基站處的溫度以 及相鄰基站處的濕度。進一步的，第一定位方式還包括使用無線電定位技術進行高度定位。
更進一步的，在本實施例中，還可根據第一定位方式以及第二定位方式的優先級 對終端進行室內或室外定位。同時還可將高度定位與水平面定位交替進行，實現對終端的 室內或室外定位。下面將結合具體實例描述根據本實施例的室內定位方法。實例一、在進行室內定位時，終端使用氣壓式高度計進行高度定位(或定高，即計 算出終端的高度)，由于氣壓式高度計是根據氣壓與高度之間的函數從氣壓推算高度的，而 氣壓還受到終端所處的大氣環境(例如溫度、濕度)的影響，為了修正/校準氣壓式高度計 的誤差，可以采用以下的方法1)使用人工修正/校準的方法，即在使用氣壓式高度計進行定高之前，由用戶自 身根據某一參考點的已知高度來對氣壓式高度計進行校準。例如，如果用戶在某一大廈或 大樓內剛開啟定位功能時，用戶可手動輸入當前所在的樓層(如一樓)。由于室內定位的定 高結果最終體現在用戶所在的樓層上，因此，根據當前樓層進行校準可以滿足用戶的需要 (而可以不必用海拔高度來校準)。在需要時，根據當前樓層也能結合建筑物地圖間接地推 算出用戶所在的海拔高度。2)使用自動或半自動修正/校準的方法，例如在使用氣壓式高度計進行定高之 前，根據GPS定位系統給出的高度來對氣壓式高度計進行校準。如果用戶在室外已經開啟 定位導航功能，當用戶從室外即將進入室內時，可以用無線電定位系統(例如GPS和/或基 站定位)給出的高度對氣壓式高度計進行校準。不過，無線電定位技術即使在室外環境進 行定高時誤差也有10米以上的誤差。因此，這一方法只能進行粗校準，還不能滿足室內定 位的高度精度需要。更好的辦法是，當用戶處于建筑物的出入口時，利用無線電定位所給出 的水平位置結合建筑物地圖來判斷用戶位于建筑物的哪個出入口，并進一步得到該出入口 的高度(比如說具體樓層，通常為一樓)，由此即可對氣壓式高度計進行校準。如果終端還 帶有電子溫度計和/或濕度計，則終端還可以將溫度計和/或濕度計的測量值與氣壓值結 合起來，共同推算終端的高度。不過，完全自動地校準存在一定的誤差可能性，因而較好地 辦法是將自動校準與人工校準結合起來，例如當用戶發現自動校準存在誤差時再進行人工 修正/校準，這樣可以提供比較高的用戶體驗。氣壓式高度計的原理使得其可以很靈敏地對高度變化進行反應，而且電能消耗 小，反應時間快。因此，經過校準的氣壓式高度計可以滿足室內定位中對高度定位的要求。 當計算出終端的高度后(包括以樓層表示的高度)，終端即可在顯示屏上顯示該樓層的地 圖，以方便用戶快速地查找該樓層地圖信息。另一方面，水平面定位可以使用GPS衛星定位 或者基站定位所得到的水平面位置。這樣，當獲得水平面定位結果后，終端即可顯示用戶所 在的大致位置，以方便用戶的導航定位應用。用戶可進一步地對水平面定位結果進行修正， 例如通過觸摸屏指示當前位置，該修正結果還能用于對水平定位進行校準，例如，當混合使 用衛星定位和基站定位的數據時，可能的定位方式是將多個數據源的數據進行篩選、過濾 和/或加權的處理(例如使用卡爾曼濾波器Kalman Filter)，而根據用戶輸入的正確位置 可以對處理的算法(參數)進行修正和校準。實例二、終端具有GPS能力和/或基站定位能力(例如3GPP標準組織規定的LCS 能力)，同時兼有電子高度計的功能，當終端從室外進入室內時或者進入室內后，用戶可以 手動選擇打開室內定位模式/功能(終端可以區分室外定位模式/功能和室內定位模式/功能，供用戶選擇使用，在這種情況下，換句話說，終端擁有室外定位模式或者室內定位模 式)。開啟室內定位模式后，終端通過電子高度計測量當前終端(用戶)所在的高度，這一 高度可能以海拔高度或者相對高度表示。而另一方面，用戶可以在終端內預存所在大樓的 地圖或者通過附近的基站獲取到所在大樓的地圖。結合地圖和測量到的高度后，即計算出 終端或者說用戶所在的樓層。這時，終端即可顯示出用戶所在樓層的平面地圖，供用戶參 考。除了高度定位，終端也通過GPS和/或基站定位方法或A-GPS進行水平面的定位， 由于該方法通常所需的時間長于水平高度計的定位時間，因而很可能水平面的定位結果比 高度定位來得更晚，也就是說，終端在界面上可能先顯示所在樓層的地圖(即完成了高度 的定位)，再顯示終端所在的樓層的某一具體位置(例如某個房間或某處走廊)的標示。電子高度計的高度定位(高度測量/估計)受限于其工作原理，氣壓式的電子高 度計受到天氣因素，例如溫度、濕度的影響，這些因素可能影響高度計的定位精度。考慮到 這一情況，終端可以采用以下的方法改善高度的精度。1)獲取到終端所在地(所在樓宇)的影響氣壓式高度計工作的天氣參數，例如溫 度和/或濕度，再將這些參數與電子高度計測量到的氣壓結合，計算出終端的精確高度，或 者將參數用于修正電子高度計得到的原始高度，從而得到終端的精確高度。獲取方法至少 有包括以下幾種以及其組合通過附近的基站(例如大樓內的室內基站/家庭基站或WIFI 接入點)獲取；通過用戶手動輸入獲取；從終端的其它模塊得到(例如終端帶有溫度計和 /或濕度計，可直接從這些模塊得到溫度和濕度值以進行高度計算或修正)；從附近的其它 終端獲取(例如通過同一服務基站下的帶有溫度計和/或高度計的其它終端)。幻獲取到某一參考位置的高度，然后將這一高度用于校準終端估計的高度。例如， 用戶通過手動模式校正高度用戶手動輸入某一參考位置的高度，比如說海拔300米或者 某一商場的3樓，然后終端將該高度值作為校準參考值，校準的方法具有多種，以下列舉一 例進行說明，例如，終端先通過高度計結合地圖得出終端/用戶現在位于商場的5樓(終端 將該結果顯示給用戶，用戶可以在此基礎上進行校準)，而用戶知道該數據不對，并將其校 準為3樓，于是，終端知道應該在原估計結果的基礎上再減去2層才是正確的樓層結果，因 而當終端和用戶移動到1樓時，如果終端按照原估計方法得出的結果是3樓，而終端按照3 樓減去2層的修正方法，最終給出終端新的位置為1樓。獲取校準參考值的方法可以是多 種，例如人工輸入、在室外信號較好的窗邊或陽臺處利用GPS或者室外基站定位給出的高 度作為校準高度。在對終端進行水平面定位時，可以采用的方法包括GPS、A-GPS和/或基站定位 方法，在采用基站定位方法或者A-GPS定位方法時，終端可以通過網絡獲取到相鄰的基站 的網絡拓撲信息，在使用基站定位方法或者A-GPS定位方法時，使用鄰近的基站進行定位 也可以提高定位的精度。例如，終端在大樓內時，可能附近有WIFI接入點和/或家庭基站 (femto Base Mation，或者 Home NodeB，HNB，或者 Home evolved NodeB，HeNB)，終端通過 測量這些接入點和/或家庭基站的信號，或者讓這些接入點和/或家庭基站測量終端的信 號，可以對終端進行更精確的定位(包括水平面定位和高度定位，其中高度定位結果可以 與高度計的測量結果相結合)。在對終端進行水平定位時，如果已經獲取到終端的高度定位信息(例如由氣壓式
11電子高度計已經得到終端的準確的高度信息)，則在水平定位時可以對已知的高度信息加 以使用(即用高度定位輔助水平面定位)。也就是說，終端在高度定位后進行更精確地水平 定位。例如，在選擇為終端進行水平定位的基站時，可以選擇在高度/樓層上離終端較近的 基站，或者給予在高度/樓層上離終端較近的基站更大的權重，或者按照下面的公式選取 離終端較近的參考站信號以提高水平定位的精度對于TOA方法，將(路徑長度"2-基站與終端的高度差~2)~η，(η的取值可以為 1/2，1等)，或者將(路徑傳播時間~2-(基站與終端的高度差/光速)ΙΓη作為選取基站 信號的條件，或者作為基站信號在定位計算中的權重參數。實例三、終端具有GPS能力或者基站定位能力(例如3GPP標準組織規定的LCS能 力)或者A-GPS能力，同時兼有電子高度計的功能。用戶可能在任意的位置打開定位功能 (終端不區分室外定位模式和室內定位模式，或者用戶選擇了自動模式)，則首先使用終端 的GPS定位功能或者基站定位功能或者A-GPS定位功能得到大致的位置(精度在10米 50米)，并結合地圖判斷終端是處于室外環境還是室內環境。若判斷終端處于室內環境，則 啟動室內定位模式。通過電子高度計進行高度測量與實例1或2類似，高度測量功能可以 通過一系列方法進行修正得到更精確的高度。而另一方面，用戶可以在終端內預存所在大樓的地圖或者通過附近的基站獲 取到所在大樓的地圖。基站和/或核心網可以根據終端標識，例如，國際移動設備標識 (International Mobile Equipment Identifier, IMEI)，或者媒介接入控制層(MAC)地 址)和/或用戶標識，例如，國際移動用戶標識(International Mobile Subscriber Identifier，IMSI)，或者網絡地址標識符(Network Address Identifier, ΝΑΙ)對終端 / 用 戶的權限進行控制。而如果附近的基站為家庭基站，這時，家庭基站和/或核心網側可以結 合接入控制列表(Access Control List)或者封閉用戶組列表(Closed Subscriber Group list)對終端/用戶的權限進行控制。結合地圖和測量到的高度后，即計算出終端或者說用 戶所在的樓層。這時，終端即可顯示出用戶所在樓層的平面地圖以及其水平面位置，供用戶 參考。其中，水平面位置也可以使用實例二的方法通過鄰近的基站進行定位以提高水平面 定位的精度。實例四、終端具有GPS能力或者基站定位能力(例如3GPP標準組織規定的LCS能 力)或者A-GPS能力，同時兼有電子高度計的功能。位置請求方(例如政府部門)可能通 過網絡請求終端的位置，在網絡的指示下，終端啟動定位功能，首先使用終端的GPS定位功 能或者基站定位功能或者A-GPS定位功能得到大致的位置(精度在10米 50米)，網絡 中的定位控制器結合地圖判斷終端是處于室外環境還是室內環境。若判斷終端處于室內環 境，則啟動室內定位模式，例如指示終端啟動電子高度計或氣壓計進行測量并上報測量結 果(氣壓或高度)。電子高度計的高度定位(高度測量/估計)受限于其工作原理，氣壓式的電子高 度計受到天氣因素，例如溫度、濕度等的影響，這些因素可能影響高度計的定位精度。考慮 到這一情況，定位控制器或者定位服務器可以通過附近的基站(例如大樓內的室內基站或 WIFI接入點)獲取到所在地的天氣參數，包括溫度、濕度等，再將這些參數與終端上報的電 子高度計測量結果相結合，從而計算出終端的精確高度。而另一方面，定位控制器或者定位服務器將終端的精確高度與所在大樓的地圖相
12結合，即計算出終端或者說用戶所在的樓層。這時，定位請求方即可顯示出用戶所在樓層的 平面地圖以及其水平面位置，供用戶參考。其中，水平面位置也可以使用實例二的方法通過 鄰近的基站進行定位以提高水平面定位的精度。實例五、該實例是在上述實例一至實例四的基礎上補充說明室內定位模式和其它 模式的選擇/切換方法。為了在室內和室外環境下精確的進行高度定位，GPS終端還帶有氣壓式高度計。 由于在室外和室內環境下時終端可能采用不同的定位技術和/或采用不同的設置參數，終 端具有兩種定位模式，即室外定位模式和室內定位模式。在開啟手機或者開啟手機的定位 功能時，終端可通過顯示屏提供給用戶手動選擇定位模式的能力，用戶可根據所處的環境 是室內或是室外選擇對應的定位模式，終端還可以通過顯示屏提供給用戶選擇“自動模式” 或“指定模式”(并進一步劃分為室外定位模式或室內定位模式)的能力，或者通過顯示屏 提供給用戶選擇“自動模式”或室外定位模式或室內定位模式的能力。如果用戶選擇了自 動模式，則終端根據某些條件判斷用戶和終端處于室內還是室外環境，并選擇對應的定位 模式，例如終端根據GPS定位所給出的地理位置結合相應的地圖來選擇對應的定位模式； 終端還可以根據GPS信號的強弱來選擇室內定位模式或者室外定位模式。如果用戶選擇了 指定模式并進一步選擇室內或是室外定位模式，或者直接選擇了室外定位模式，或者直接 選擇了室內定位模式，則終端可以根據某些條件判斷用戶是否改變了所處的環境，即從室 內來到了室外或者從室外來到了室內，終端能夠通過顯示屏詢問用戶是否改變了所處的環 境，或者通過顯示屏提示用戶更換定位模式，并給出建議的新定位模式(例如假設用戶原 先選擇了室外定位模式，在用戶從室外進入室內時，終端檢測到環境的改變，于是提示用戶 選擇自動模式或者室內定位模式，終端還可以提供給用戶其檢測到的環境的改變和觸發模 式改變的原因，例如GPS信號太弱，或者終端通過GPS定位結合地圖判斷可能已進入室內環 境)，如果用戶接受，則終端更換到新的定位模式，或者更換到終端選擇的新的定位模式，新 的定位模式不再使用的定位技術模塊(例如GPS模塊)可以進入節電狀態；如果用戶不接 受，則終端仍丨日使用原有的定位模式。實例六、該實例是在上述實例一至實例四的基礎上補充說明室內定位模式和其它 模式的選擇/切換方法。為了在室內和室外環境下精確的進行高度定位，GPS終端還帶有氣壓式高度計。 由于在室外和室內環境下時終端可能采用不同的定位技術，終端具有兩種定位策略，即GPS 優先或高度計優先。在開啟手機或者開啟手機的定位功能時，終端可通過顯示屏提供給用 戶手動設定定位策略的能力，用戶可根據所處的環境選擇對應的定位策略，例如當用戶位 于室內環境時，用戶選擇高度計優先策略，當用戶位于峽谷、密林等GPS信號不佳的室外環 境時，用戶選擇高度計優先策略(例如，在高度測量時，高度計的輸出結果將直接作為最終 高度測量結果)；當用戶處于(普通的)室外環境而高度計未做校準時，用戶選擇GPS優先 定位策略(例如，高度計可以不用開啟)，當用戶處于室外環境但高度計做過了校準，用戶 選擇高度計優先定位策略(例如，在高度測量時，高度計的輸出結果在計算最終高度結果 時相比GPS輸出的高度值有更高的權重)。終端還可以通過顯示屏提供給用戶選擇“自動設定策略”或“指定策略”(并進一 步劃分為高度計優先定位策略或GPS優先定位策略)的能力，或者通過顯示屏提供給用戶選擇“自動設定策略”或高度計優先定位策略或GPS優先定位策略的能力。如果用戶選擇了 自動設定策略，則終端根據某些條件判斷兩種定位方法的優劣，并選擇對應的定位策略，例 如終端根據GPS定位所給出的地理位置結合相應的地圖來選擇對應的定位模式；終端還 可以根據GPS信號的強弱來選擇室內定位模式或者室外定位模式。如果用戶選擇了指定模 式并進一步選擇室內或是室外定位模式，或者直接選擇了室外定位模式，或者直接選擇了 室內定位模式，則終端可以根據某些條件判斷用戶是否改變了所處的環境，即從室內來到 了室外或者從室外來到了室內，終端能夠通過顯示屏詢問用戶是否改變了所處的環境，或 者通過顯示屏提示用戶更換定位模式，并給出建議的新定位模式(例如假設用戶原先選 擇了室外定位模式，在用戶從室外進入室內時，終端檢測到環境的改變，于是提示用戶選擇 自動模式或者室內定位模式，終端還可以提供給用戶其檢測到的環境的改變和觸發模式改 變的原因，例如GPS信號太弱，或者終端通過GPS定位結合地圖判斷可能已進入室內環境)， 如果用戶接受，則終端更換到新的定位模式，或者更換到終端選擇的新的定位模式，如果用 戶不接受，則終端仍丨日使用原有的定位模式。如圖3所示，本發明一實施例提出一種定位終端，包括判斷模塊301以及室內定 位模塊302，其中判斷模塊301，用于判斷終端是否處于室內環境；室內定位模塊302，用于當終端處于室內環境時，通過第一定位方式對終端進行室 內高度定位和/或通過第二定位方式對終端進行室內水平定位；第一定位方式包括使用氣 壓式高度計或氣壓計進行高度定位；所述第二定位方式包括結合高度定位的結果進行水平 定位。在本實施例中，判斷模塊301判斷終端是否處于室內環境的方式，可以通過終端 自動選擇比如自動模式，也可通過用戶手動選擇比如指定模式。當終端自動選擇時，終端可以根據設定條件判斷用戶攜帶的終端處于室內還是室 外環境，例如終端可以根據GPS定位所給出的地理位置結合相應的地圖來判斷終端處于 室內還是室外環境；終端還可以根據GPS信號的強弱來判斷終端處于室內還是室外，比如 在GPS信號的變弱至預定條件時，可以認為終端已經到達室內。當通過用戶手動選擇時，以手機為例，在開啟手機或者開啟手機的定位功能時，手 機可通過顯示屏提供給用戶手動選擇是否進入室內，用戶可根據所處的環境是室內或是室 外選擇輸入對應的終端所處環境。當終端處于室內環境時，室內定位模塊302可以通過氣壓式高度計或氣壓計進行 高度定位的第一定位方式，測量當前終端(用戶)所在的高度，該測量高度可以海拔高度或 者相對高度表示；另一方面，用戶可以在終端內預存所在大樓的地圖或者通過附近的基站 獲取到所在大樓的地圖。結合地圖和測量到的高度后，即可計算出終端所在的樓層，最后終 端顯示出用戶所在樓層的平面地圖，供用戶參考。除了對終端進行高度定位，終端還可以通過結合高度定位的結果進行水平定位的 第二定位方式對終端進行室內定位。在進行水平定位時，終端可以通過GPS和/或基站定 位方法或A-GPS進行水平面的定位，由于單純的水平定位通常所需的時間長于高度定位的 時間，使得水平定位結果比高度定位來得更晚，因此，可以結合高度定位的結果進行水平 定位，比如，首先通過氣壓式高度計測量終端的高度，在終端界面上先顯示所在樓層的地圖(即完成了高度的定位)，通過GPS和/或基站定位方法或A-GPS對終端進行水平定位，在 終端界面上顯示其所在的樓層的某一具體位置(例如某個房間或某處走廊)的標示。如圖4所示，本發明另一實施例提出一種定位終端，包括判斷模塊401、啟動模塊 402、校準模塊403、室內定位模塊404、地圖獲取模塊405以及地圖顯示模塊406，其中判斷模塊401，用于判斷終端是否處于室內環境；啟動模塊402，用于當所述終端處于室內環境時，啟動室內定位模式；或者當所述 終端處于室外環境時，啟動室外定位模式；校準模塊403，用于對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準；室內定位模塊404，用于當終端處于室內環境時，通過第一定位方式對終端進行室 內高度定位和/或通過第二定位方式對終端進行室內水平定位；第一定位方式包括使用氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位；所述第二定位方式 包括結合高度定位的結果進行水平定位。地圖獲取模塊405，用于獲取本地建筑物地圖；地圖顯示模塊406，用于結合本地建筑物地圖顯示定位結果。其中，上述判斷模塊401、室內定位模塊404與上述實施例中的判斷模塊301、室內 定位模塊30功能結構對應相同，在此不再贅述。在本實施例中，終端可以設定具體定位模式，比如室內定位模式和室外定位模式， 終端還可設定選擇室內定位模式或室外定位模式的方式，比如通過終端自動選擇或通過用 戶手動選擇，當終端從室外進入室內時或者進入室內后，用戶可以手動選擇打開室內定位 模式/功能。當終端自動選擇時，終端可以通過無線電定位方法探測到終端，并根據設定條 件判斷終端處于室內還是室外環境，例如終端可以根據GPS定位所給出的地理位置結合 相應的地圖來判斷終端處于室內還是室外環境；終端還可以根據GPS信號的強弱來判斷終 端處于室內還是室外，比如在GPS信號的變弱至預定條件時，可以認為終端已經到達室內。當終端處于室內環境時，啟動模塊402啟動室內定位模式。終端啟動室內定位模 式之前，可以對定位模式的參數和/或其定位結果進行初始化。當開啟室內定位模式后，終 端便可通過氣壓式高度計或氣壓計測量當前終端(用戶)所在的高度，或者也可以通過GPS 和/或基站定位方法或A-GPS等進行水平面的定位或通過上述方式并結合高度定位的結果 進行水平定位。氣壓式高度計具有不受復雜環境，特別是不受室內復雜環境影響的優點。然而，氣 壓與高度的函數還受到天氣因素，例如溫度和濕度的影響，這些因素會造成氣壓式高度計 的誤差。此外，氣壓式高度計還易出現累計誤差。以上這些都會給氣壓式高度計的定高帶 來誤差，從而降低其精度。因此，本實施例在使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行高度定 位之前，通過校準模塊403對氣壓式高度計或氣壓計進行校準。對氣壓式高度計或氣壓計進行校準方式包括以下至少之一根據用戶輸入進行校 準，根據無線電定位技術進行校準，根據相鄰基站的數據進行校準，根據相鄰終端的數據進 行校準；其中，無線電定位技術包括衛星定位技術，基站定位技術、無線局域網/個人網技 術、射頻標識技術。在得到終端定位結果后，可通過地圖獲取模塊405獲取本地建筑物地圖，并通過 地圖顯示模塊406結合本地建筑物地圖顯示定位結果。
具體地，用戶可以在終端內預存所在大樓的地圖或者通過附近的基站獲取到所在 大樓的地圖。結合地圖和測量到的高度后，即可計算出終端所在的樓層，最后終端顯示出用 戶所在樓層的平面地圖，供用戶參考。其中，終端獲取本地建筑物地圖的方式包括終端通 過附近的基站和/或核心網獲取本地建筑物地圖；基站和/或核心網通過終端標識和/或 用戶標識對所述終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。上述基站可以為家庭基站；家 庭基站和/或核心網通過接入控制列表對終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。本發明實施例提出的一種定位方法及終端，使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進 行室內高度定位和/或結合高度定位的結果對終端進行水平定位，通過兩種定位方式解決 了室內導航定位服務中對高度和對水平面定位的精度和定位延遲時間要求不同的問題，在 提高定位精度的同時，降低定位延遲的時間，改善了室內導航定位的用戶體驗，從而滿足了 室內導航定位等各種應用的需求。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用 本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技 術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種定位方法，其特征在于，包括判斷終端是否處于室內環境；當所述終端處于室內環境時，通過第一定位方式對所述終端進行室內高度定位和/或 通過第二定位方式對所述終端進行室內水平定位。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定位方式包括使用氣壓式高度 計或氣壓計進行高度定位；所述第二定位方式包括結合或不結合高度定位的結果進行水平 定位。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述通過第一定位方式對所述終端進行 室內高度定位的步驟之前還包括對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準 方式包括以下至少之一根據用戶輸入進行校準，根據無線電定位技術進行校準，根據相鄰 基站的數據進行校準，根據相鄰終端的數據進行校準；其中，無線電定位技術包括以下至少 之一衛星定位技術、基站定位技術、無線局域網/個人網技術以及射頻標識技術。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一定位方式包括根據氣壓式高度 計或氣壓計的測量值與輔助校準參數計算得到所述終端的高度；所述輔助校準參數包括以 下至少之一相鄰基站的高度、相鄰基站處的氣壓式高度計或氣壓計的測量值、目標終端處 的溫度、目標終端處的濕度、相鄰基站處的溫度以及相鄰基站處的濕度。
6.根據權利要求2中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一定位方式還包括使用 無線電定位技術進行高度定位。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過第一定位方式對所述終端進行 室內高度定位和/或通過第二定位方式對所述終端進行室內水平定位的步驟之后還包括所述終端獲取本地建筑物地圖；結合本地建筑物地圖顯示定位結果。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述結合本地建筑物地圖顯示定位結果 的步驟之后還包括對顯示的所述定位結果進行修正/校準。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述終端獲取本地建筑物地圖的方式包 括所述終端通過附近的基站和/或核心網獲取本地建筑物地圖；所述基站和/或核心網 通過終端標識和/或用戶標識對所述終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述基站為家庭基站；所述家庭基站和/ 或核心網通過接入控制列表對所述終端獲取本地建筑物地圖的權限進行控制。
11.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述結合高度定位的結果進行水平定位 包括根據高度定位的結果對水平定位的數據源進行篩選和/或過濾和/或加權；所述水平 定位的數據源包括以下至少之一衛星定位數據、基站定位數據、無線局域網/個人網定位 數據、射頻標識定位數據。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其特征在于，所述通過第一定位方式對 所述終端進行室內高度定位的步驟之前還包括啟動室內定位模式；所述啟動室內定位模式包括手動啟動室內定位模式，和/或所述 終端自動啟動室內定位模式。
13.根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其特征在于，所述判斷終端是否處于室 內環境的步驟之后還包括當所述終端處于室外環境時，啟動室外定位模式；所述啟動室外定位模式包括手動啟 動室外定位模式，和/或所述終端自動啟動室外定位模式。
14.根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其特征在于，還包括根據所述第一定位 方式以及所述第二定位方式的優先級對所述終端進行室內或室外定位。
15.一種定位終端，其特征在于，包括判斷模塊，用于判斷終端是否處于室內環境；室內定位模塊，用于當所述終端處于室內環境時，通過第一定位方式對所述終端進行 室內高度定位和/或通過第二定位方式對所述終端進行室內水平定位；所述第一定位方式 包括使用氣壓式高度計或氣壓計進行高度定位；所述第二定位方式包括結合或不結合高度 定位的結果進行水平定位。
16.根據權利要求15所述的終端，其特征在于，所述終端還包括校準模塊，用于對所述氣壓式高度計或氣壓計進行校準。
17.根據權利要求15所述的終端，其特征在于，所述終端還包括地圖獲取模塊，用于獲取本地建筑物地圖；地圖顯示模塊，用于結合本地建筑物地圖顯示定位結果。
18.根據權利要求15、16或17所述的終端，其特征在于，所述終端還包括啟動模塊，用于當所述終端處于室內環境時，啟動室內定位模式；或者當所述終端處于 室外環境時，啟動室外定位模式。
全文摘要
本發明涉及一種定位方法及終端，其中方法包括判斷終端是否處于室內環境；當終端處于室內環境時，通過第一定位方式對終端進行室內高度定位和/或通過第二定位方式對終端進行室內水平定位。本發明使用氣壓式高度計或氣壓計對終端進行室內高度定位和/或結合高度定位的結果對終端進行水平定位，通過兩種定位方式解決了室內導航定位服務中對高度和對水平面定位的精度和定位延遲時間要求不同的問題，在提高定位精度的同時，降低定位延遲的時間，改善了室內導航定位的用戶體驗，從而滿足了室內導航定位等各種應用的需求。
文檔編號H04W64/00GK102075936SQ201010609078
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者祝建建, 謝峰, 陳琳, 黃瑩 申請人:中興通訊股份有限公司