探測無線設(shè)備位置的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了探測無線設(shè)備位置的系統(tǒng)和方法。提供一種用于探測便攜無線設(shè)備位置的交通工具系統(tǒng)和方法。交通工具系統(tǒng)包括便攜設(shè)備和定位在交通工具各處的多個(gè)基站。便攜設(shè)備被配置為發(fā)送指示便攜設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的第一無線信號(hào)和第二無線信號(hào)。多個(gè)基站中的主基站被配置為響應(yīng)于多個(gè)基站中的每個(gè)成功接收第一無線信號(hào)，確定便攜設(shè)備的第一最終位置。主基站還被配置為，在確定第二基站還沒有成功接收到第二無線信號(hào)之后，使用第一最終位置和如在第一基站接收的第二無線信號(hào)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，確定便攜設(shè)備的第二最終位置。
【專利說明】探測無線設(shè)備位置的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年3月I日提交的編號(hào)為13/782，361的美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用方式整體并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式涉及基于以前探測的位置確定無線設(shè)備關(guān)于交通工具的當(dāng)前位置的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]出版號(hào)為2010/0076622的Dickerhoof等人的美國專利公布公開了確定無線設(shè)備相對(duì)于交通工具的位置的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括布置在交通工具各處的多個(gè)天線，用于從無線設(shè)備接收無線信號(hào)。所述無線信號(hào)對(duì)應(yīng)與預(yù)先確定的交通工具操作有關(guān)的命令和狀態(tài)中的至少一個(gè)。所述系統(tǒng)還包括可操作地耦合到每個(gè)天線的控制器?？刂破鞅慌渲脼榛谠诙鄠€(gè)天線中的一個(gè)或多個(gè)天線的無線信號(hào)的空口傳輸時(shí)間，產(chǎn)生無線設(shè)備位置的位置信號(hào)指示，并且基于位置信號(hào)控制預(yù)先確定的交通工具操作的操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]本發(fā)明的實(shí)施方式在所附的權(quán)利要求中被具體指出。然而，各種實(shí)施方式的其它特征通過參考以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更清楚和被最好地理解，其中:
[0006]圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的用于探測無線設(shè)備位置的交通工具系統(tǒng)；
[0007]圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的無線設(shè)備、主基站和輔助基站的詳細(xì)示意圖；
[0008]圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的無線設(shè)備距離交通工具的第一距離、第二距離和第三距離；
[0009]圖4示出了定向在初始位置的無線設(shè)備和交通工具之間的初始距離矢量，以及定向在當(dāng)前位置的無線設(shè)備和交通工具之間的當(dāng)前距離矢量；
[0010]圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的確定無線設(shè)備的當(dāng)前位置的方法；以及
[0011]圖6示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的確定無線設(shè)備的當(dāng)前位置的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0012]按照要求，在此公開本發(fā)明的詳細(xì)的實(shí)施方式；然而，應(yīng)當(dāng)了解的是所公開的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的示例，其可以多種和可選的形式的被實(shí)現(xiàn)。附圖并不需要成比例；一些特征可被放大或縮小以顯示具體部件的細(xì)節(jié)。因此，這里公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)并不能視為限制，而僅僅是作為教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員以多種方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0013]本發(fā)明的實(shí)施方式一般提供多個(gè)電路和其它電氣設(shè)備。對(duì)所有這些電路和其它電氣設(shè)備，以及其中的每一個(gè)所提供的功能的引用，并不能被視為限制在僅僅包含在此說明和描述的內(nèi)容。雖然具體的標(biāo)識(shí)可被分配給所公開的各種電路和其它電氣設(shè)備，但是這些標(biāo)識(shí)不是旨在限制這些電路和其它電氣設(shè)備的操作范圍。這些電路和其它電氣設(shè)備可基于期望的電器實(shí)現(xiàn)的具體類型，以任何方式相互結(jié)合和/或分割。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這里公開的任何電路和其它電氣設(shè)備可包括任何數(shù)量的微處理器、集成電路、存儲(chǔ)設(shè)備(例如，F(xiàn)LASH、RAM、ROM、EPROM、EEPROM，或其另外的合適的變體)和軟件，它們相互作用以執(zhí)行如這里所公開的任何數(shù)量的操作。
[0014]參考圖1，示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式確定無線設(shè)備位置的交通工具系統(tǒng)，并且總體用數(shù)字10表示。交通工具系統(tǒng)10包括無線設(shè)備12和包括主基站14和至少兩個(gè)輔助基站16a-16n (“ 16”)的至少三個(gè)節(jié)點(diǎn)。交通工具系統(tǒng)10探測無線設(shè)備12相對(duì)于交通工具18的位置。例如，主基站14和每個(gè)輔助基站16包括無線地發(fā)送/接收發(fā)送到/接收自無線設(shè)備12的信號(hào)的發(fā)送器/接收器(“收發(fā)器”)。當(dāng)無線設(shè)備12和節(jié)點(diǎn)14、16之間的通信已經(jīng)至少部分中斷的時(shí)候，交通工具系統(tǒng)10基于以前確定的初始位置確定無線設(shè)備12的當(dāng)前位置。
[0015]交通工具系統(tǒng)10使用航位推測技術(shù)或者自適應(yīng)可預(yù)測性估計(jì)來確定當(dāng)前位置。航位推測法(dead reckoning)是通過使用以前確定的位置計(jì)算當(dāng)前位置、以及基于對(duì)運(yùn)行時(shí)間和路線上的估計(jì)速度來預(yù)測該位置的過程。自適應(yīng)可預(yù)測性估計(jì)指的是使用已知數(shù)據(jù)(例如無線設(shè)備12的速度、加速度、定向、初始位置和當(dāng)前位置)來分析當(dāng)前位置數(shù)據(jù)是正確的可能性的過程。這個(gè)信息可被用于當(dāng)前位置的濾波、偏移、拒絕或忽略。
[0016]無線設(shè)備12可被實(shí)施為智能鑰匙或用于獲得交通工具18準(zhǔn)入的其它合適的設(shè)備。 [0017]主基站14 一般包括另外的電路以響應(yīng)于無線設(shè)備12提供的命令信號(hào)來鎖定和解鎖交通工具18。交通工具系統(tǒng)10執(zhí)行被動(dòng)式進(jìn)入被動(dòng)式啟動(dòng)(PEPS)功能，其中主基站14響應(yīng)于確定無線設(shè)備12在位于交通工具附近的相應(yīng)區(qū)域20a-20n( “20”)時(shí)，解鎖交通工具18。例如，圖示的實(shí)施方式說明前駕駛員側(cè)區(qū)域20a、交通工具前部區(qū)域20b、前乘客側(cè)區(qū)域20c、后乘客側(cè)區(qū)域20d、交通工具后部區(qū)域20e和后駕駛員側(cè)區(qū)域20f。區(qū)域20 —般對(duì)應(yīng)交通工具18周圍的預(yù)先確定的授權(quán)位置(例如，交通工具18的內(nèi)部和外部)，以使如果探測到無線設(shè)備12在這樣的區(qū)域20中的一個(gè)之內(nèi)時(shí)，那么主基站14可自動(dòng)解鎖靠近其中無線設(shè)備12被探測到所處的區(qū)域20的交通工具(或門)，并且使用戶能夠啟動(dòng)交通工具。
[0018]根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，交通工具系統(tǒng)10除了使用PEPS功能，還使用遠(yuǎn)程無鑰匙操作。例如，當(dāng)在授權(quán)區(qū)域20內(nèi)時(shí)，無線設(shè)備12發(fā)送期望操作的命令指示，在這種情況下，主基站14可對(duì)交通工具18執(zhí)行期望的操作(例如，鎖定、解鎖、升降門釋放、遠(yuǎn)程啟動(dòng)
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[0019]主基站14、輔助基站16和無線設(shè)備12相互執(zhí)行一系列信號(hào)交換，并且使用空口傳輸時(shí)間(TOF)的實(shí)施方式來確定無線設(shè)備12距離交通工具18的距離。因此，主基站14和輔助基站16使用三邊測量定位無線設(shè)備12所處的實(shí)際區(qū)域20。三邊測量的使用使得主基站14具有定位無線設(shè)備12水平方向上所處的、距離交通工具的位置的能力。這個(gè)信息(例如，無線設(shè)備12處在哪個(gè)區(qū)域20內(nèi))與使用TOF確定的距離信息一起，使得主基站14以增大的級(jí)別的精度定位無線設(shè)備12相對(duì)于交通工具18的位置。對(duì)照在其中可能只在交通工具的多個(gè)側(cè)面布置了轉(zhuǎn)發(fā)器的、具有較低的準(zhǔn)確度的傳統(tǒng)系統(tǒng)，交通工具系統(tǒng)10可布置為精確地確定在交通工具18附近或其內(nèi)部的無線設(shè)備12的位置。在其它實(shí)施方式中，主基站14、輔助基站16和無線設(shè)備12基于一個(gè)或多個(gè)無線信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，確定無線設(shè)備12距離交通工具18的距離。
[0020]例如，主基站14可確定無線設(shè)備12位于距離交通工具18三米的距離處，并且無線設(shè)備12位于駕駛員側(cè)區(qū)域20a。盡管說明了無線設(shè)備12的位置可經(jīng)由TOF和三邊測量確定，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，這里說明的關(guān)于定位無線設(shè)備12的方面可被應(yīng)用在例如但不限于輪胎壓力監(jiān)測的其它交通工具功能。當(dāng)使用TOF時(shí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到主基站14和輔助基站16可被布置在交通工具18內(nèi)的預(yù)先確定的位置，用以發(fā)送和接收發(fā)送到和接收自無線設(shè)備12的信號(hào)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，節(jié)點(diǎn)14、16定位在交通工具頂篷內(nèi)(如圖1所示)，并且定向?yàn)榇笾碌娜墙Y(jié)構(gòu)(如圖3所示)。
[0021]圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16的詳細(xì)示意圖。無線設(shè)備12包括微控制器30、發(fā)送器/接收器(“收發(fā)器”)32和至少一個(gè)天線34。微控制器30可操作地耦合到收發(fā)器32和天線34，用以發(fā)送和接收發(fā)送到/接收自主基站14和輔助基站16的信號(hào)。射頻(RF)開關(guān)35可操作地耦合到天線34用以將其耦合到收發(fā)器32。多個(gè)天線34的實(shí)施方式可提供天線分集，其有助于解決射頻多徑問題。RF開關(guān)35和多個(gè)天線的使用是可選的。例如，單個(gè)天線34可用于發(fā)送和接收發(fā)送到和接收自無線設(shè)備12的信號(hào)。
[0022]可充電電池36給微控制器30和收發(fā)器32供電。電池充電器電路40從充電器連接器42接收電力，充電器連接器可操作地耦合至外部電源(未示出)。電池充電器電路40可調(diào)節(jié)來自外部電源的輸入電力，以確保其適合被存儲(chǔ)在可充電電池36上。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，電池充電器電路40和電池36可無線地從外部設(shè)備(例如,感應(yīng)電荷充電)接收電力以對(duì)其充電。
[0023]電池充電器40可向微控制器30指示電池36正在充電和/或電池36的充電的狀態(tài)。第一發(fā)光指示器44布置在充電器連接器42的附近，并且可操作地耦合到微控制器30，以向用戶提供電池36的充電狀態(tài)。振動(dòng)馬達(dá)46可操作地耦合至微控制器30，并且被布置成向用戶提供觸覺反饋。
[0024]加速度計(jì)47可操作地耦合至微控制器30，以探測無線設(shè)備12的移動(dòng)。加速度計(jì)47配置為提供指示無線設(shè)備12在三個(gè)軸(X，y, ζ)上的加速度的輸出。例如，加速度計(jì)47可提供指示無線設(shè)備12的縱向加速度(Αχ)、橫向加速度(Ay)和垂直加速度(Az)的輸出。無線設(shè)備12的其它實(shí)施方式包括雙軸加速度計(jì)47。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，加速度計(jì)47是慣性設(shè)備，諸如慣性微電機(jī)械系統(tǒng)(MEMs)傳感器。無線設(shè)備12可被布置為響應(yīng)于基于加速度計(jì)輸出(Ax，Ay和Az)確定其正在移動(dòng)以開始數(shù)據(jù)傳輸。這種方法幫助電池36節(jié)省電力。
[0025] 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，無線設(shè)備12也包括陀螺儀48用以探測無線設(shè)備12的移動(dòng)。陀螺儀48可操作地耦合至微控制器30，并且配置為提供指示無線設(shè)備12的偏航率(Ψ)、俯仰率(Θ )和側(cè)傾率(φ)的方向數(shù)據(jù)，如圖1所示。俯仰率(Θ )代表關(guān)于縱軸(X)的改變的角速度。側(cè)傾率(屮)代表關(guān)于橫軸(y)的改變的角速度，并且偏航率(Ψ )代表關(guān)于垂直軸(ζ)的改變的角速度。陀螺儀數(shù)據(jù)用于消除重力影響和定向無線設(shè)備12。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，陀螺儀48是諸如慣性MEMs傳感器的MEMs設(shè)備。[0026]壓電發(fā)聲器49也可操作地耦合至微控制器30，并且布置為提供基于聲音的反饋。第二發(fā)光指示器50可操作地耦合于微控制器30，并且被布置為提供視覺反饋。多個(gè)開關(guān)52定位在無線設(shè)備12上，用以發(fā)送命令到交通工具18，以開始多個(gè)交通工具操作(例如，門鎖定和解鎖、升降門釋放、遠(yuǎn)程啟動(dòng)等)。
[0027]收發(fā)器32 —般被配置為運(yùn)行在3-lOGHz頻率，并且在至少500MHz帶寬的超寬帶(UWB)內(nèi)通信。在UWB帶寬內(nèi)的這種高頻率的通信使得交通工具系統(tǒng)10在更高的精度內(nèi)確定無線設(shè)備12相對(duì)于交通工具的距離。收發(fā)器32 —般包括振蕩器54和鎖相環(huán)(PLL)56，用于使得收發(fā)器32運(yùn)行在3-lOGHz頻率。
[0028]微控制器30可操作地耦合到收發(fā)器32和天線34，以發(fā)送無線信號(hào)58到主基站14和輔助基站16。無線信號(hào)58包括加速度數(shù)據(jù)(4、'和\)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，無線信號(hào)58也包括陀螺儀數(shù)據(jù)(Ψ、Θ和φ)。
[0029]主基站14 一般包括微控制器60、收發(fā)器62和至少一個(gè)天線64。交通工具18中的電源65給微控制器60和收發(fā)器62供電。RF開關(guān)66可操作地稱合到微控制器60和天線64。RF開關(guān)66可操作地耦合到天線64以將其耦合到收發(fā)器62。多天線64的實(shí)施方式可提供天線分集，其幫助解決關(guān)于RF多徑的問題。也考慮單個(gè)天線64可被用于發(fā)送和接收發(fā)送到和接收自無線設(shè)備12的信號(hào)而無需RF開關(guān)66。微控制器60可操作地耦合到收發(fā)器62和天線64，以發(fā)送和接收發(fā)送到/接收自無線設(shè)備12的信號(hào)(例如，無線信號(hào)58)和輔助基站16的信號(hào)。微控制器60基于這些信號(hào)確定無線設(shè)備12的位置。主基站14還包括用于執(zhí)行交通工具的門和/或升降門/后備箱的鎖定和解鎖的電路和執(zhí)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)的電路。
[0030]收發(fā)器62 —般也被配置為運(yùn)行在3-lOGHz頻率，并且在至少500MHz超寬帶(UWB)帶寬內(nèi)通信。在3-lOGHz操作頻率和UWB帶寬內(nèi)運(yùn)行收發(fā)器62，使得主基站14在其與無線設(shè)備12通信時(shí)，在更高精確度內(nèi)確定無線設(shè)備12相對(duì)于交通工具的距離。收發(fā)器62—般包括振蕩器74和PLL76，用于使得收發(fā)器62運(yùn)行在3-lOGHz之間的頻率。
[0031]輔助基站16 —般包括微控制器80、收發(fā)器82和至少一個(gè)天線84。RF開關(guān)86可操作地耦合到微控制器80和天線84。因?yàn)橐陨咸岬降脑?，?shí)施RF開關(guān)86和多天線84是可選的。微控制器80可操作地耦合到收發(fā)器82和天線84，以發(fā)送和接收發(fā)送到/接收自無線設(shè)備12和主基站14的信號(hào)(例如，無線信號(hào)58)。交通工具18中的電源65給微控制器80和收發(fā)器82供電。
[0032]收發(fā)器82也一般被配置為運(yùn)行在3-lOGHz之間的頻率，并且在至少500MHz超寬帶(UWB)帶寬內(nèi)通信。在3-lOGHz操作頻率運(yùn)行收發(fā)器82，使得交通工具系統(tǒng)10在其與無線設(shè)備12通信時(shí)，在更高精確度內(nèi)確定無線設(shè)備12相對(duì)于交通工具的距離。收發(fā)器82 —般包括振蕩器94和PLL96，用于使得收發(fā)器82運(yùn)行在3-lOGHz之間的頻率。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，第二輔助基站16η (如圖1所示)類似于以上所述的輔助基站16，并且包括相似的部件和提供相似的功能。
[0033]每個(gè)輔助基站16從無線設(shè)備12接收無線信號(hào)58，并且發(fā)送消息98到主基站14，消息98包括指示無線信號(hào)空口傳輸時(shí)間和加速度數(shù)據(jù)(K、Ay和Az)的信息。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，消息98也包括陀螺儀數(shù)據(jù)(Ψ、Θ和φ)。主基站14也接收無線信號(hào)58，并且產(chǎn)生消息(未示出)，該消息包括指示無線信號(hào)58空口傳輸時(shí)間、以及加速度和陀螺儀數(shù)據(jù)的信息。
[0034]無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16中的每個(gè)被布置為在至少500MHz帶寬內(nèi)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這個(gè)方面可能造成這些設(shè)備上的大的電流消耗。例如，通過運(yùn)行在UWB帶寬范圍內(nèi)，這種情況產(chǎn)生大的頻率譜(例如，同時(shí)有低頻和高頻)和高的時(shí)間分辨率,其增加了測距的精確性。因?yàn)橹骰?4和輔助基站16由交通工具內(nèi)的電源65供電，功耗對(duì)于這些的設(shè)備可能不是主要問題。然而，因?yàn)闊o線設(shè)備12是便攜設(shè)備，功耗卻是其主要問題。一般地，便攜設(shè)備裝備有單獨(dú)的電池。在單獨(dú)的電池與在UWB帶寬范圍內(nèi)發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的無線設(shè)備12 —起實(shí)現(xiàn)的情況下，電池可能被很快耗盡。考慮到這種情況，無線設(shè)備12包括可充電電池36和電池充電器電路40，以及充電器連接器42 (或無線實(shí)施方式)，使得電池36可被根據(jù)需要充電，以支持與在UWB帶寬范圍內(nèi)的發(fā)送/接收信息一同使用時(shí)的有關(guān)的電力需求。
[0035]一般地，收發(fā)器32、62和82運(yùn)行的頻率越高，這些收發(fā)器32、62和82能發(fā)送和接收的信息的帶寬越大。這樣大的帶寬(也就是，在UWB帶寬內(nèi))可提高抗噪聲干擾性和提高信號(hào)傳輸。因?yàn)閁WB帶寬允許更可靠的信號(hào)傳輸，這也可在確定無線設(shè)備12的距離時(shí)提高精確性。如上所述，3-1OGHz的運(yùn)行頻率使得收發(fā)器32、62和82能夠在UWB范圍內(nèi)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對(duì)于無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16的UWB帶寬的使用可提供:(i)待被接收的發(fā)送信號(hào)通過的障礙物的穿透性(例如，提高抗噪聲干擾性)；(?)高的測距(或定位)精確性；(iii)高速數(shù)據(jù)通信；以及(iv)低成本的實(shí)施方案。因?yàn)閁WB譜的多個(gè)頻率成分，相比于利用現(xiàn)有的窄帶實(shí)施方案發(fā)送的數(shù)據(jù)(例如，基于在315MHz的載頻的傳輸?shù)?，發(fā)送的數(shù)據(jù)可被無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16更可靠地接收。例如，基于UWB的信號(hào)，因?yàn)槠溆卸鄠€(gè)頻率成分，可同時(shí)具有好的反射特性和透射特性。一些頻率成分可穿過各種物體發(fā)送，而其它一些可被物體很好地反射。這些情況可增加無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16的數(shù)據(jù)接收的總可靠性。進(jìn)一步，UWB譜中的傳輸可提供抗堵塞的魯棒的無線性能。這也可提供反中繼攻擊的對(duì)抗措施，以及其中的合適的測量分辨率，例如，幾個(gè)厘米的分辨率。在無線設(shè)備12、主基站14和輔助基站16中實(shí)施UWB通常適合于TOF應(yīng)用。
[0036]參考圖3，交通工具系統(tǒng)10使用TOF確定無線設(shè)備12和每個(gè)節(jié)點(diǎn)(主基站14和輔助基站16)之間的距離。交通工具系統(tǒng)10隨后使用三邊測量確定無線設(shè)備12當(dāng)前定位在哪個(gè)區(qū)域20 (如圖1所示)。這些方法公布在Ghabra等人的美國專利申請(qǐng)13/675642中，其公開內(nèi)容通過引用方式整體并入。
[0037]每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16從無線設(shè)備12接收無線信號(hào)58，并且產(chǎn)生具有指示無線信號(hào)58的空口傳輸時(shí)間的信息的消息。主基站14從每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16接收空口傳輸時(shí)間信息，并且進(jìn)行TOF測量以確定無線設(shè)備12和主基站14之間的第一距離(D1)、無線設(shè)備12和第一輔助基站16a之間的第二距離(D2)、無線設(shè)備12和第二輔助基站16η之間的第三距離(D3)。至少需要三個(gè)距離讀數(shù)，從而執(zhí)行使用這三個(gè)距離讀數(shù)的三邊測量，以確定無線設(shè)備12所處的區(qū)域20。也可以考慮無線設(shè)備12使用TOF測量結(jié)果來提供其自身相對(duì)于帶有主基站14和輔助基站16的交通工具18的距離。
[0038]交通工具系統(tǒng)10使用距離(D1、D2、D3)和區(qū)域20信息確定無線設(shè)備12的當(dāng)前位置。然而，如果無線設(shè)備12和節(jié)點(diǎn)14、16中的至少一個(gè)之間的通信中斷或部分中斷，那么交通工具系統(tǒng)10使用航位推測法和自適應(yīng)可預(yù)測性估計(jì)來估計(jì)無線設(shè)備12的當(dāng)前位置。[0039]一旦通信被中斷，交通工具系統(tǒng)10基于初始距離矢量，以及加速度計(jì)和陀螺儀(如圖2所示)提供的信息確定無線設(shè)備12的當(dāng)前位置。這樣的初始距離矢量使用結(jié)合圖3描述的TOF技術(shù)和三邊測量技術(shù)，并且使用通信中斷前提供的信息進(jìn)行確定。
[0040]參考圖4，交通工具系統(tǒng)10確定定向在初始位置時(shí)的無線設(shè)備12和交通工具18的預(yù)先確定的位置(例如，圖4中點(diǎn)O)之間的距離(Di)和角度(α )所對(duì)應(yīng)的初始距離矢量
(Bi)0初始距離矢量(ζ)基于無線設(shè)備12和節(jié)點(diǎn)14、16之間的距離(D1、D2、D3)，以及無
線設(shè)備12所處的區(qū)域20。初始距離矢量(ζ )的幅度或距離(Di)可使用如下所示的等式I計(jì)算:
[0041]D1 = \+'D1: + ?2: + D32 等式 I
[0042]無線設(shè)備12和交通工具18的預(yù)先確定的位置(例如，點(diǎn)O)之間的角度(α )可以使用基于無線設(shè)備12所處區(qū)域的三角方程進(jìn)行計(jì)算。
[0043]當(dāng)無線設(shè)備12定向在當(dāng)前位置時(shí)，交通工具系統(tǒng)10也確定無線設(shè)備12和交通工具18的預(yù)先確定的位置(例如，點(diǎn)O)之間的距離(Dp)和角度(β )所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前距離矢量
(Dp )。當(dāng)前距離矢量(I )的確定在下面詳細(xì)描述。
[0044]參考圖5，示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，使用航位推測法基于以前探測到的位置來確定無線設(shè)備的當(dāng)前位置的方法，并且該方法總體上用數(shù)字110表示。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，使用包含在交通工具系統(tǒng)10的微控制器30、60、80內(nèi)的軟件代碼實(shí)施該方法。 [0045]在操作112，交通工具系統(tǒng)10確定無線設(shè)備和交通工具節(jié)點(diǎn)14、16之間的通信是否被建立。重復(fù)操作112直到通信被建立。在操作114，每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16從無線設(shè)備12接收包括加速度和陀螺儀數(shù)據(jù)的信息。每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16隨后產(chǎn)生包括指示無線信號(hào)58的空口傳輸時(shí)間的數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)的信息的消息。在操作116，主基站14確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否已被包括其自身的全部交通工具節(jié)點(diǎn)接收到。如果在操作116的判斷是否定的，指示無線設(shè)備12和節(jié)點(diǎn)14、16之間的部分通信中斷，隨后交通工具系統(tǒng)10返回操作112。
[0046]如果在操作116的判斷是肯定的(即，全部節(jié)點(diǎn)14、16接收到無線設(shè)備數(shù)據(jù))，那么交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作118，并且在交通工具空間內(nèi)定位無線設(shè)備12。定位無線設(shè)備12包括使用TOF和三邊測量計(jì)算距離(D1、D2、D3)和確定無線設(shè)備12所處的區(qū)域20，并且隨后基于距離和區(qū)域信息，計(jì)算無線設(shè)備12的第一個(gè)最終位置，諸如初始位置(DiX
[0047]在操作120，交通工具系統(tǒng)10再次確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否被包括其自身的所有節(jié)點(diǎn)接收到。如果在操作120的判斷是肯定的(所有節(jié)點(diǎn)14、16都接收到無線設(shè)備數(shù)據(jù))，那么交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作122和124，使用TOF和三邊測量計(jì)算無線設(shè)備12的當(dāng)前位置(Dp)。
[0048]如果在操作120的判斷是否定的，交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作126。在操作126，交通工具系統(tǒng)10確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否被至少一個(gè)交通工具節(jié)點(diǎn)14、16接收到。如果接收到這種數(shù)據(jù)，交通工具系統(tǒng)前進(jìn)到操作128，并且使用航位推測法估計(jì)無線設(shè)備12的第二個(gè)最終位置，諸如當(dāng)前位置(Dp)。
[0049]作為航位推測法的初始步驟，交通工具系統(tǒng)10使用陀螺儀數(shù)據(jù)消除存在于加速度數(shù)據(jù)中的重力影響。此外，加速度計(jì)47和陀螺儀48相對(duì)于交通工具18關(guān)于無線設(shè)備12的前進(jìn)方向(heading)定向。如操作130所說明，在當(dāng)前位置確定的每一次迭代中，因?yàn)槎ㄏ蚴墙^對(duì)數(shù)據(jù)的源，這個(gè)定向被重新初始化。
[0050]因?yàn)橹亓τ绊懀铀俣刃畔?4、'和Az)是有偏差的。因此交通工具系統(tǒng)使用陀螺儀信息補(bǔ)償加速度信息。如上面參考圖1和圖2所描述的,俯仰率(Θ )表不與縱向軸方向(χ)的角度偏移。側(cè)傾率(屮)表示與橫向軸方向(y)的角度偏移，偏行率(Ψ)表示與垂直軸(ζ)方向的角度偏移。因此，交通工具系統(tǒng)使用相應(yīng)的陀螺儀數(shù)據(jù)過濾加速度數(shù)據(jù)。例如，交通τ民系統(tǒng)10使用俯仰角(Θ )過濾縱向加速度(Ax)。類似地，橫向加速度(Ay)使用側(cè)傾角(Φ )過濾，并且垂直加速度(Az)使用偏行率(Ψ )過濾。定向無線設(shè)備12允許數(shù)據(jù)規(guī)范化回靜態(tài)的交通工 具原始位置(例如，參考點(diǎn)O)并且僅在期望的平面U、1、ζ)中分析加速度數(shù)據(jù)。
[0051]隨后規(guī)范化的數(shù)據(jù)被處理，通過對(duì)χ和y軸加速度的一次積分和二次積分，以確定定向在以前位置(例如，初始位置)的無線設(shè)備12和當(dāng)前位置之間的無線設(shè)備12的前進(jìn)方向和位移(dl，d2，d3)。交通工具系統(tǒng)通過對(duì)相應(yīng)的過濾后的加速度值進(jìn)行積分，計(jì)算無線設(shè)備在每個(gè)方向(χ、Y、ζ)的速度(Vx、Vy和Vz)。例如,縱向速度(Vx)通過關(guān)于時(shí)間積分過濾后的縱向加速度(Ax filt)進(jìn)行計(jì)算。類似地，橫向速度(Vy)通過積分過濾后的橫向加速度(Ay filt)進(jìn)行計(jì)算，并且垂直速度(Vz)通過積分過濾后的垂直加速度(Az filt)進(jìn)行計(jì)算。
[0052]交通工具系統(tǒng)通過對(duì)相應(yīng)濾波后的加速度值進(jìn)行二次積分，計(jì)算無線設(shè)備12在每個(gè)方向(x、y、z)的位移(dx，dy和dz)。例如,縱向位移(dx)通過過濾后的縱向加速度(Ax—filt)關(guān)于時(shí)間進(jìn)行二次積分可被計(jì)算。類似地，橫向位移(dy)通過過濾后的橫向加速度(Ayfilt)進(jìn)行二次積分被計(jì)算，并且垂直位移(dz)通過過濾后的垂直加速度(Az filt)進(jìn)行二次積分被計(jì)算。
[0053]交通工具系統(tǒng)使用卡爾曼濾波，基于位移值(dx，dy和dz)估計(jì)無線設(shè)備的當(dāng)前距
離矢量(Sp)和前進(jìn)方向。卡爾曼濾波是一種算法，其遞歸的操作有噪聲的輸入數(shù)據(jù)流，以
提供底層的系統(tǒng)狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)最優(yōu)估計(jì)。基本上，卡爾曼濾波是一種算法，其使用一系列隨著時(shí)間觀察到的并且包括隨機(jī)變量(噪聲)的測量結(jié)果，并且提供比單獨(dú)測量結(jié)果更精確的對(duì)未知變量的估計(jì)值?；跍y量的輸入輸出，卡爾曼濾波可被看作估計(jì)“黑盒子”狀態(tài)的方法。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，卡爾曼濾波使用包括在主基站14的微控制器60內(nèi)的軟件代碼實(shí)施。
[0054]卡爾曼濾波算法使用包括時(shí)間更新預(yù)測步驟和測量結(jié)果更新步驟的兩步驟過程估計(jì)狀態(tài)。在預(yù)測步驟，卡爾曼濾波提供當(dāng)前狀態(tài)變量的估計(jì)值以及其不確定性。測量結(jié)果更新步驟是反饋控制形式。一旦卡爾曼濾波觀察到下一個(gè)測量結(jié)果，使用加權(quán)平均值更新估計(jì)，其中，對(duì)具有更高的確定性的估計(jì)給予更大的權(quán)重。根據(jù)協(xié)方差計(jì)算權(quán)重，其包括測量噪聲協(xié)方差(R)和處理噪聲協(xié)方差(Q)。協(xié)方差是預(yù)測系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性的估計(jì)的度量。
[0055]測量噪聲協(xié)方差(R)確定有多少來自當(dāng)前測量結(jié)果的信息被使用了。高的R值指示測量結(jié)果并非非常精確。如果R是高的，卡爾曼濾波將對(duì)當(dāng)前測量結(jié)果使用較小的權(quán)重。如果R是低的，那么卡爾曼濾波將更密切地跟隨測量結(jié)果。處理噪聲的協(xié)方差(Q)也極大地影響了卡爾曼濾波。使用高的Q值，卡爾曼濾波更緊密地追蹤大的改變。然而，在估計(jì)被允許在一個(gè)時(shí)間步驟更多地“移動(dòng)”時(shí)，估計(jì)變得有更多噪聲。
[0056]在每個(gè)時(shí)間步驟，卡爾曼濾波過程被重復(fù)，這里新的估計(jì)和它的協(xié)方差通知了使用在隨后迭代的預(yù)測?？柭鼮V波是一個(gè)遞歸估計(jì)器。這意味著僅有來自前一個(gè)時(shí)間步驟的估計(jì)態(tài)和當(dāng)前的測量結(jié)果被用于計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)的估計(jì)。之后無線設(shè)備12能帶有前進(jìn)方向、速度和相對(duì)于其速度的潛在位移地被放置在交通工具空間內(nèi)的當(dāng)前位置(Dp)。操作124后，交通工具系統(tǒng)返回操作120。
[0057]陀螺儀48是交通工具系統(tǒng)10的可選設(shè)備。陀螺儀48提供的信息用于使用航位推測法提供更精確的無線設(shè)備的位置確定。然而，對(duì)于無線設(shè)備12的位置確定的要求不是很嚴(yán)格的應(yīng)用，交通工具系統(tǒng)10的可選的實(shí)施方式?jīng)]有提供陀螺儀48。
[0058]圖6示出了使用基于加速度計(jì)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)可預(yù)測性估計(jì)，而沒有任何陀螺儀數(shù)據(jù)來確定無線設(shè)備的當(dāng)前位置的方法210。除了確定無線設(shè)備的當(dāng)前位置(Dp)，圖6的方法210相似于圖5描述的方法110。
[0059]在操作212，交通工具系統(tǒng)10確定無線設(shè)備和交通工具節(jié)點(diǎn)14、16之間的通信是否已被建立。重復(fù)操作212直到通信被建立。在操作214，每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16從無線設(shè)備12接收包括加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)14、16隨后產(chǎn)生指示無線信號(hào)58的空口傳輸時(shí)間和加速度信息的消息。在操作216，主基站14確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否被包括其自身的所有節(jié)點(diǎn)接收到。如果在操作216的判斷是否定的，指示無線設(shè)備12和節(jié)點(diǎn)14、16之間的部分的通信中斷，之后交通工具系統(tǒng)10返回操作212。如果在操作216的判斷是肯定的，(所有的節(jié)點(diǎn)14、16接收到 了無線設(shè)備數(shù)據(jù))，那么交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作218，并且使用TOF和三邊測量計(jì)算無線設(shè)備12的第一最終位置，諸如初始位置(DiX
[0060]在操作220，交通工具系統(tǒng)10再次確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否被包括其自身的所有節(jié)點(diǎn)接收到。如果在操作220的判斷是肯定的(所有節(jié)點(diǎn)14、16接收到了無線設(shè)備數(shù)據(jù))，那么交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作222和224，使用TOF和三邊測量計(jì)算無線設(shè)備12的當(dāng)前位置(Dp)。
[0061]如果在操作220的判斷是否定的，交通工具系統(tǒng)10前進(jìn)到操作226。在操作226，交通工具系統(tǒng)10確定來自無線設(shè)備12的數(shù)據(jù)是否被至少一個(gè)交通工具節(jié)點(diǎn)14、16接收，以及以前確定的初始位置(Di)和以前確定的現(xiàn)在位置(Dpp)是否可供使用。如果在操作226的判斷是肯定的，那么交通工具系統(tǒng)前進(jìn)到操作228，并且使用卡爾曼濾波和自適應(yīng)可預(yù)測性分析，預(yù)測無線設(shè)備12的第二最終位置。
[0062]在操作228，交通工具系統(tǒng)10基于隨著時(shí)間推移的、初始位置(Di)和前一個(gè)當(dāng)前位置(Dpp)之間的差異，計(jì)算無線設(shè)備12的速度。交通工具系統(tǒng)接著比較與每個(gè)位置有關(guān)
的距離矢量(? )和(舊胃)，以估計(jì)無線設(shè)備12的前進(jìn)方向。交通工具系統(tǒng)接著使用卡爾曼
濾波來加權(quán)速度、前進(jìn)方向連同加速度數(shù)據(jù)，以確定無線設(shè)備在每個(gè)方向(dx, dy和dz)的位移。
[0063]交通工具系統(tǒng)10隨后使用自適應(yīng)可預(yù)測性估計(jì)，以基于加速度計(jì)數(shù)據(jù)分析位移是正確的可能性。這個(gè)信息可被用于位移數(shù)據(jù)的過濾、偏移、拒絕或忽略。例如，如果卡爾曼濾波器指示無線設(shè)備12已經(jīng)移動(dòng)，然而加速度計(jì)指示其并沒有移動(dòng)，那么自適應(yīng)可預(yù)測性過程可以將系統(tǒng)偏向較少移動(dòng)或沒有移動(dòng)。[0064]隨后無線設(shè)備12可被放置在交通工具空間內(nèi)的第二最終位置，諸如帶有前進(jìn)方向、速度和相對(duì)于其速度的潛在位移的當(dāng)前位置(Dp)。操作224之后，交通工具系統(tǒng)返回操作 220。
[0065]而且，如果在方法210期間的任何時(shí)間，加速度數(shù)據(jù)值(Ax、Ay和Az)的至少一個(gè)等于零的時(shí)間長于閾值時(shí)間段(例如，10秒)，那么交通工具系統(tǒng)確定無線設(shè)備12已經(jīng)停止，并且返回操作212而不用確定當(dāng)前位置。
[0066]雖然如上描述了示例性實(shí)施方式，但是并不意味著這些實(shí)施方式描述了本發(fā)明的所有可能形式。而是，說明書中的詞語是描述性的而非限制性的，并且可以理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出多種改變。此外，各種被實(shí)施的實(shí)施方式的特征可被結(jié)合以構(gòu)成本發(fā)明的其他的實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種交通工具系統(tǒng)，包括: 便攜設(shè)備，配置為發(fā)送第一無線信號(hào)；以及 多個(gè)基站，定位在交通工具各處，每個(gè)基站被配置為接收所述第一無線信號(hào)，其中所述多個(gè)基站的主基站被配置為: 響應(yīng)于所述多個(gè)基站中的每個(gè)成功接收到所述第一無線信號(hào)，確定第一最終位置；確定所述第一最終位置后，監(jiān)控后續(xù)在所述多個(gè)基站中的每個(gè)處對(duì)第二無線信號(hào)的接收，所述第二無線信號(hào)指示所述便攜設(shè)備的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)； 確定第一基站已經(jīng)接收到所述第二無線信號(hào)； 確定第二基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)；以及 在確定所述第二無線基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)后，使用所述第一最終位置和在所述第一基站所接收的所述第二無線信號(hào)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述多個(gè)基站中的每個(gè)被配置為響應(yīng)于成功接收到所述第一無線信號(hào)，產(chǎn)生指示所述第一無線信號(hào)空口傳輸時(shí)間的第一消息。
3.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還被配置為: 基于相應(yīng)基站產(chǎn)生的所述第一消息，計(jì)算所述便攜設(shè)備和所述多個(gè)基站中的每個(gè)之間的距離； 基于所述距離，確定所述便攜設(shè)備所處的相對(duì)于所述交通工具的區(qū)域；以及基于所述距離和所述區(qū)域，計(jì)算所述便攜設(shè)備相對(duì)于參考交通工具位置的所述第一最終位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)還包括加速度數(shù)據(jù)和定向數(shù)據(jù)，其中所述便攜設(shè)備還包括: 加速度計(jì)，配置為提供所述加速度數(shù)據(jù)；以及 陀螺儀，配置為提供所述定向數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還配置為: 在確定所述第二基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)之后，使用所述定向數(shù)據(jù)過濾所述加速度數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生過濾后的加速度數(shù)據(jù)； 基于對(duì)所述過濾后的加速度數(shù)據(jù)的一次積分，計(jì)算所述便攜設(shè)備的速度； 基于對(duì)所述過濾后的加速度數(shù)據(jù)的二次積分，計(jì)算所述便攜設(shè)備從所述第一最終位置的位移；以及 基于所述便攜設(shè)備的所述速度和所述位移，確定所述便攜設(shè)備的所述第二最終位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還被配置為: 基于所述加速度數(shù)據(jù)、所述定向數(shù)據(jù)和所述第一最終位置中的至少一個(gè)，使用卡爾曼濾波估計(jì)指示所述便攜設(shè)備的所述第二最終位置的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還被配置為: 基于所述便攜設(shè)備的所述第一最終位置和速度，確定所述便攜設(shè)備的所述第二最終位置，所述便攜設(shè)備的所述速度依賴于所述便攜設(shè)備的過濾后的加速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還被配置為: 基于所述便攜設(shè)備和所述多個(gè)基站中的每個(gè)之間的所述第一無線信號(hào)的空口傳輸時(shí)間，計(jì)算所述便攜設(shè)備相對(duì)于參考交通工具位置的所述第一最終位置；以及 基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述第一最終位置，使用卡爾曼濾波來估計(jì)指示所述便攜設(shè)備的所述第二最終位置的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交通工具系統(tǒng)，其中所述主基站還被配置為: 基于隨著時(shí)間推移的、所述第一最終位置和所述第二最終位置之間的差異，計(jì)算所述便攜設(shè)備的速度； 基于所述速度，估計(jì)所述便攜設(shè)備的、在所述第一最終位置和所述第二最終位置之間的位移；以及 基于所述位移估計(jì)所述便攜設(shè)備的第三最終位置。
10.一種裝置，包括: 多個(gè)基站，定位在交通工具各處，每個(gè)基站被配置為從便攜無線設(shè)備接收第一無線信號(hào)，其中所述多個(gè)基站的主基站被配置為: 響應(yīng)于所述多個(gè)基站中的每個(gè)成功接收到所述第一無線信號(hào)，確定第一最終位置；確定所述第一最終位置后，監(jiān)控后續(xù)在所述多個(gè)基站中的每個(gè)處對(duì)第二無線信號(hào)的接收，所述第二無線信號(hào)指示所述便攜設(shè)備的加速度數(shù)據(jù)和定向數(shù)據(jù)； 確定第一基站已經(jīng)接收 到所述第二無線信號(hào)； 確定第二基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)；以及 在確定所述第二無線基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)后，使用所述第一最終位置和在所述第一基站處所接收到的所述第二無線信號(hào)的所述加速度數(shù)據(jù)和所述定向數(shù)據(jù)，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述主基站還被配置為: 在確定所述第二基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)之后，使用所述定向數(shù)據(jù)過濾所述加速度數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生過濾后的加速度數(shù)據(jù)；以及 基于所述便攜設(shè)備的過濾后的加速度數(shù)據(jù)，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述主基站還被配置為: 基于對(duì)所述過濾后的加速度數(shù)據(jù)的一次積分，計(jì)算所述便攜設(shè)備的速度； 基于對(duì)所述過濾后的加速度數(shù)據(jù)的二次積分，計(jì)算所述便攜設(shè)備從所述第一最終位置的位移；以及 基于所述便攜設(shè)備的所述速度和所述位移，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述多個(gè)基站中的每個(gè)被配置為響應(yīng)于成功接收到所述第一無線信號(hào)，產(chǎn)生指示所述第一無線信號(hào)的空口傳輸時(shí)間的第一消息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述主基站還被配置為: 基于相應(yīng)基站產(chǎn)生的所述第一消息，計(jì)算所述便攜設(shè)備和所述多個(gè)基站中的每個(gè)之間的距離； 基于所述距離，確定所述便攜設(shè)備所處的相對(duì)于所述交通工具的區(qū)域；以及 基于所述距離和所述區(qū)域，計(jì)算所述便攜設(shè)備相對(duì)于參考交通工具位置的第一最終位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述主基站還被配置為: 基于所述便攜設(shè)備的所述第二最終位置，控制對(duì)定位在靠近所述區(qū)域的交通工具門的解鎖。
16.一種探測便攜設(shè)備位置的方法，所述方法包括: 發(fā)送第一無線信號(hào)到多個(gè)基站； 響應(yīng)于所述多個(gè)基站中的每個(gè)成功接收到所述第一無線信號(hào)，確定第一最終位置； 確定所述第一最終位置后，監(jiān)控后續(xù)在所述多個(gè)基站中的每個(gè)處對(duì)第二無線信號(hào)的接收，所述第二無線信號(hào)指示所述便攜設(shè)備的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)； 確定第一基站已經(jīng)接收到所述第二無線信號(hào)； 確定第二基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)；以及 在確定所述第二無線基站沒有成功接收到所述第二無線信號(hào)后，使用所述第一最終位置和在所述第一基站所接收的所述第二無線信號(hào)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)還包括加速度數(shù)據(jù)和定向數(shù)據(jù)的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括: 使用所述定向數(shù) 據(jù)過濾所述加速度數(shù)據(jù)以消除重力影響，并且相對(duì)于參考交通工具位置定向所述便攜設(shè)備。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括: 基于所述加速度數(shù)據(jù)、所述定向數(shù)據(jù)和所述第一最終位置，使用卡爾曼濾波，估計(jì)指示所述便攜設(shè)備的第二最終位置的狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 基于所述便攜設(shè)備的第一最終位置和速度，確定所述便攜設(shè)備的第二最終位置，所述便攜設(shè)備的所述速度依賴于所述便攜設(shè)備的過濾后的加速度。
【文檔編號(hào)】B60R25/24GK104015690SQ201410027416
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】托馬斯·奧布萊恩, 希爾頓·W·吉拉德, 詹森·鮑曼, 建·葉 申請(qǐng)人:李爾公司