專利名稱：使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法，具體上涉及一種使用產(chǎn)生超聲信號的超聲衛(wèi)星來計算運動物體的坐標以定位所述運動物體的定位系統(tǒng)和用于控制所述定位系統(tǒng)的方法。
背景技術：
當前廣泛使用的定位系統(tǒng)包括全球定位系統(tǒng)(GPS)，它使用人造衛(wèi)星來覆蓋廣大的區(qū)域。但是，GPS不能用于室內(nèi)，并且它不可工作在其中建筑物緊靠在一起的區(qū)域中。而且，雖然GPS具有用于廣大區(qū)域的良好的相對精度，但是它對于狹窄區(qū)域具有低達幾米的重復精度。
名稱為“使用偽衛(wèi)星的導航系統(tǒng)(Navigation System usingPseudo-Satellite)”的韓國專利第0351962號提出了一種在室內(nèi)使用傳統(tǒng)定位系統(tǒng)的方法，但是，這種方法難于實際應用，這是因為在近距離內(nèi)信號強度中出現(xiàn)大的變化。因此，已經(jīng)提出了多種用于定位系統(tǒng)的、采用超聲波的技術。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題圖1示出了由AT&T實驗室(劍橋)提出的、作為有效Bat系統(tǒng)的Bat超聲定位系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，運動物體產(chǎn)生超聲波。使用超聲波的定位系統(tǒng)由于超聲波的干擾而難于同時發(fā)送超聲波，這與使用電波的方法不同。因此，運動物體產(chǎn)生超聲波信號，并且多個接收器測量超聲波信號的到達時間。
而且，名稱為“用于定位運動物體的超聲傳感器系統(tǒng)”的韓國專利公開第2003-009387號提出了一種方法，通過該方法，運動物體接收超聲波。但是，按照這種方法，因為所述運動物體發(fā)送同步信號，所以多個運動物體不能獨立地操作。特別地，由于在多個運動物體之間存在干擾，所以這種方法要求另外的規(guī)則。
而且，名稱為“用于超聲波測距的方法和器件”的美國專利第5,793,704號公開了一種使用超聲波和最大幅度的測距方法。但是，這種方法相當復雜，并且在性能上受限。
技術方案本發(fā)明人提出了一種使用超聲波的新測距方法，所述方法被公開在名稱為“使用從超聲信號的頻率分離的測距方法和裝置”的韓國專利申請第2003-0052239號中，以便解決傳統(tǒng)測距方法的問題。與傳統(tǒng)方法相比，由本發(fā)明人提出的所述測距方法和裝置擴大了測量范圍，并且提高了測量精度。
因此，本發(fā)明提供了一種使用超聲波的新定位系統(tǒng)和用于控制所述定位系統(tǒng)的方法，其中所述定位系統(tǒng)可以通過使用所提出的測距方法來更有效地控制運動物體。
有益效果如上所述，按照本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)和控制其的方法可以實現(xiàn)精確的小型GPS。當前廣泛地使用的清潔機器人是昂貴的，這是因為它使用陀螺儀、加速度傳感器、照像機等來用于定位。但是，本發(fā)明的定位系統(tǒng)可以以非常低的成本來進行定位。
同時，基于位置的服務要求識別當前位置。在這種情況下，本發(fā)明可以清楚和精確地提供定位。例如，用戶可以在其中類似商業(yè)單位擁擠的區(qū)域中的復雜的市場或特定的商店中找到小入口。
雖然已經(jīng)參照特定的說明性實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不被所述實施例限定，而是僅僅由所附權利要求限定。應當明白，本領域內(nèi)的技術人員可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下改變或修改所述實施例。


從通過結合附圖所進行的下列詳細說明，可以更全面地理解本發(fā)明的進一步目的和優(yōu)點，其中圖1是用于說明使用超聲波的傳統(tǒng)定位系統(tǒng)的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的、使用超聲波的定位系統(tǒng)的方框圖；圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的、用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中基準時間廣播器件的操作的流程圖；
圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中的超聲衛(wèi)星的操作的流程圖；圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中的運動物體的操作的流程圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法的同步信號和超聲衛(wèi)星的操作；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的在使用超聲波的定位系統(tǒng)上的試驗的布置的圖；圖8是示出通過圖7的試驗而獲得的、在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離數(shù)據(jù)的示例的圖；圖9是示出通過圖7的試驗而獲得的、運動物體的二維坐標數(shù)據(jù)的示例的圖；以及圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的、使用超聲波的定位系統(tǒng)中使用藍牙的無線網(wǎng)絡的布置的示例的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖、結合優(yōu)選實施例來說明本發(fā)明。
圖2是按照本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的使用超聲波的定位系統(tǒng)的方框圖。參見圖2，使用超聲波的定位系統(tǒng)包括基準時間廣播器件；多顆超聲衛(wèi)星，用于產(chǎn)生超聲波信號；運動物體，其接收超聲波信號以識別它們的當前位置；服務器，用于提供超聲衛(wèi)星的坐標；以及有線/無線網(wǎng)絡，用于連接所述服務器、運動物體和超聲衛(wèi)星。在根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)中，可以單獨地構建所述基準時間廣播器件。否則，所述多顆超聲衛(wèi)星之一可以作為基準廣播器件。而且，超聲衛(wèi)星可以分別包括定時器，以便超聲衛(wèi)星可以僅僅使用初始同步信號來獨立地產(chǎn)生超聲波。
根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)可以實現(xiàn)精確的小型定位系統(tǒng)。
而且，本發(fā)明提供了一種用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，所述定位系統(tǒng)使用多顆產(chǎn)生超聲波的超聲衛(wèi)星來控制運動物體的位置。所述用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法依序向多顆超聲衛(wèi)星提供識別號碼，產(chǎn)生同步信號，并且將其提供到超聲衛(wèi)星，并且當所述超聲衛(wèi)星接收到所述同步信號時使得運動物體可以以識別號碼的順序接收從所述多顆超聲衛(wèi)星發(fā)送的超聲波，以由此測量在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離。
與傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)相比，所述用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法可以節(jié)省無線資源，并且實現(xiàn)有效的定位。
現(xiàn)在參見圖2-10來詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。類似的附圖標號指定在圖2-10中的對應的部分。圖2-10簡化或省略了關于使用傳統(tǒng)超聲衛(wèi)星和運動物體的定位系統(tǒng)、以及由本發(fā)明人先前提出的定位系統(tǒng)的圖示和說明，這是因為它們可以容易地由本領域內(nèi)的技術人員理解，但是圖解了與本發(fā)明相關的部分。
參見圖2，當同時發(fā)送和接收多個超聲信號時，在超聲信號之間發(fā)生干擾。因此，根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)在特定時刻發(fā)送單個超聲信號。為此，所述定位系統(tǒng)劃分時段，并且依序發(fā)送超聲信號。所述基準時間廣播器件向當前運行的超聲衛(wèi)星和運動物體發(fā)送同步信號。
本發(fā)明測量在一個運動物體和多個超聲衛(wèi)星之間的距離，并且計算在所述運動物體和至少四顆超聲衛(wèi)星之間的距離以獲得運動物體的三維坐標。為此，根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)可以不僅用于室內(nèi)區(qū)域，而且可用于幾十米范圍的室外區(qū)域中，并且通過使用由本發(fā)明人先前提出的新測距方法(在韓國專利申請第10-2003-0052239號中公開)而具有低于幾十微米的高分辨率。在所述使用超聲波的定位系統(tǒng)中，所述超聲衛(wèi)星依序產(chǎn)生超聲信號，以便所述定位系統(tǒng)可以以相同的方式被應用到多個運動物體。所述運動物體接收超聲信號，并且基準時間被獨立地廣播以用于同步。即，本發(fā)明的定位系統(tǒng)具有用于提供同步信號的基準時間廣播器件。運動物體像超聲衛(wèi)星那樣從基準時間廣播器件接收同步信號，并且計算在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離。這種方法以相同的方式被應用到多個運動物體。
圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中的基準時間廣播器件的操作的流程圖，圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中的超聲衛(wèi)星的操作的流程圖，圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法中的運動物體的操作的流程圖。
參見圖2和3，多顆超聲衛(wèi)星依序產(chǎn)生超聲信號的時段被設置為同步時段，并且在步驟201，基準時間廣播器件等待對應于同步時段的時段。然后，基準時間廣播器件在步驟202產(chǎn)生同步信號?；鶞蕰r間廣播器件重復上述操作。在此，當前運行的超聲衛(wèi)星之一可以替代基準時間廣播器件。另外，包括可視信息、GPS衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)或蜂窩電話的商業(yè)廣播可以被用作基準時間廣播器件。
現(xiàn)在說明超聲衛(wèi)星的操作。
運動物體接收多顆超聲衛(wèi)星的坐標。包括基準時間廣播器件的超聲衛(wèi)星(在圖2中的第一超聲衛(wèi)星)使用電波來產(chǎn)生同步信號，并且發(fā)送超聲信號。剩余的超聲衛(wèi)星和運動物體使用電波來接收同步信號。第二超聲衛(wèi)星在它接收所述同步信號后過去1/10秒后發(fā)送超聲信號。第三超聲衛(wèi)星(在圖2中的第n-1超聲衛(wèi)星)在它接收到同步信號后過去2/10秒后發(fā)送超聲信號。第四超聲衛(wèi)星(在圖2中的第n超聲衛(wèi)星)在它接收到同步信號后過去3/10秒后發(fā)送超聲信號。包括基準時間廣播器件的超聲衛(wèi)星(圖2中的第一超聲衛(wèi)星)使用電波來產(chǎn)生同步信號，并且在過去4/10秒后再次發(fā)送超聲信號。重復上述過程。
參見圖4，每顆超聲衛(wèi)星在步驟301等待基準時間廣播器件的同步信號。當所述超聲衛(wèi)星接收到同步信號時，它在步驟302根據(jù)其順序而等待一個延遲時間，然后在步驟303發(fā)送超聲信號。重復超聲衛(wèi)星的這個基本操作。
測量在超聲衛(wèi)星之間的距離以提供關于當前介質(zhì)的聲音的速度的參考信息。在此，測量時間，并且與聲音速度成比例地計算距離。聲音速度依賴于介質(zhì)的狀態(tài)。本發(fā)明通過測量在先前安裝的衛(wèi)星之間的固定距離的超聲傳播時間得到聲音的速度，而不測量介質(zhì)的狀態(tài)。在1991年10月出版的韓國自動化和控制會議的學術論文集22-23第1209頁中說明了關于這種技術的研究結果。
運動物體測量所述多顆超聲衛(wèi)星的坐標和在運動物體和所述超聲衛(wèi)星之間的距離，以計算其當前位置和其姿態(tài)。當超聲衛(wèi)星固定時，超聲衛(wèi)星的坐標被預先輸入到運動物體。當超聲衛(wèi)星從其他位置移動時，連接到網(wǎng)絡的服務器向運動物體提供超聲衛(wèi)星的坐標。通過測量從超聲衛(wèi)星發(fā)送的超聲信號的到達時間來計算在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離，并且所述超聲衛(wèi)星具有與由基準時間廣播器件提供的同步信號同步的相等超聲傳播延遲時間。即，從當超聲衛(wèi)星接收到同步信號時測量包括基準時間廣播器件的超聲衛(wèi)星的超聲傳播時間，并且在過去1/10秒后測量第二超聲衛(wèi)星的超聲傳播時間。而且，在過去2/10秒時測量第三超聲衛(wèi)星的超聲傳播時間，并且在過去3/10秒后測量第三超聲衛(wèi)星的超聲傳播時間。所述超聲傳播時間被轉換為距離。
從關系式距離＝聲音速度×傳播時間來獲得傳播時間。
對于姿態(tài)的測量，運動物體在二維的情況下接收在其兩個點的超聲信號，并且在三維的情況下接收在其至少三個點的超聲信號。多個運動物體獨立地接收超聲衛(wèi)星的超聲信號，并且使用所述信號來用于識別它們的位置。運動物體使用電波來接收同步信號，測量首先到達的超聲信號的到達時間，并且將所述到達時間轉換為在運動物體和第一衛(wèi)星之間的距離。然后，所述運動物體測量在過去1/10秒后到達的所述超聲信號的到達時間，并且將其轉換為在運動物體和第二衛(wèi)星之間的距離。另外，運動物體測量在過去2/10秒后到達的超聲信號的到達時間，并且將其轉換為在運動物體和第三衛(wèi)星之間的距離。而且，運動物體測量在過去3/10秒后到達的超聲信號的到達時間，并且將其轉換為在運動物體和第四衛(wèi)星之間的距離。
參見圖5，運動物體在步驟101像超聲衛(wèi)星那樣等待同步信號。當運動物體接收到同步信號時，在步驟102，運動物體等待超聲信號，并且當它接收到超聲信號時，測量超聲信號的接收時間。運動物體以超聲衛(wèi)星的順序來計算到達時間。在此，根據(jù)對應的超聲衛(wèi)星的順序從關系式到達時間＝測量時間-延遲時間來獲得到達時間。
在步驟104重復用于計算運動物體的坐標所需的距離的測量。然后在步驟105，使用聲音速度從到達時間計算距離。然后，在步驟106，通過輸出器件來輸出距離信息。所述輸出器件使用液晶來以數(shù)值顯示距離信息，或通過通信向另一器件發(fā)送所述距離信息。在步驟107，使用距離信息和所擁有的衛(wèi)星坐標信息來計算運動物體的坐標。當所計算的坐標與先前的坐標差別大時，在步驟108，判斷運動物體的當前位置位于與對應于所擁有的衛(wèi)星坐標信息的超聲衛(wèi)星不同的超聲衛(wèi)星的覆蓋范圍內(nèi)。在這種情況下，在步驟110接收衛(wèi)星信息，然后重復從步驟105開始的例程。當在步驟108中運動物體的當前位置與先前的位置相同時，在步驟109通過輸出器件來輸出坐標信息。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法的同步信號和超聲衛(wèi)星的操作。參見圖1和6，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法分別在超聲衛(wèi)星中安裝定時器，以便超聲衛(wèi)星可以按照定時器來使用虛擬的同步信號。因此，本發(fā)明在節(jié)省無線資源的同時使能有效的運動物體定位。即，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的使用超聲波的定位系統(tǒng)分別在多顆超聲衛(wèi)星中安裝定時器，以便當所述超聲衛(wèi)星接收到同步信號時在由相應定時器設置的時間上產(chǎn)生超聲信號，如圖6中所示。在每顆超聲衛(wèi)星接收到初始同步信號后，它在由定時器設置的時間定期產(chǎn)生超聲信號。因此，更有效地減少產(chǎn)生同步信號的次數(shù)，因此可以節(jié)省無線資源。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，控制每顆超聲衛(wèi)星的超聲信號的產(chǎn)生的時段不受限，這與每當超聲衛(wèi)星接收到同步信號時產(chǎn)生超聲信號的方法不同。因此，可以有效地控制多個運動物體。
圖7是示出在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的使用超聲波的定位系統(tǒng)上的試驗的布置的圖，圖8是示出通過圖7的試驗獲得的在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離數(shù)據(jù)的示例的圖，圖9是示出通過圖7的試驗獲得的運動物體的二維坐標的示例的圖。
圖7中所示的試驗布置用于驗證根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法，在這種布置中，多顆超聲衛(wèi)星之一也作為基準時間廣播器件。所述超聲衛(wèi)星響應于同步信號并且以它們的識別號碼的順序而產(chǎn)生超聲信號，以便運動物體可以測量在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離。
圖8和9示出了從使用其中運動物體在圓軌道上移動的圖7的布置的試驗獲得的、在運動物體和四顆超聲衛(wèi)星之間的距離和運動物體的坐標。在實際試驗中，在11.0592MHz的時段測量時間，并且在圖8中示出了由要到達運動物體的超聲衛(wèi)星產(chǎn)生的超聲信號所需要的時段。為了計算運動物體的三維坐標，需要其最小坐標已知的四顆超聲衛(wèi)星和在運動物體和所述四顆超聲衛(wèi)星之間的距離?？梢远x以每個超聲衛(wèi)星的坐標來作為原點的球體。根據(jù)兩顆超聲衛(wèi)星的兩個球體產(chǎn)生單個交叉圓?？梢垣@得按照另一超聲衛(wèi)星的球體和所述交叉圓的相交的兩個點。按照剩余的超聲衛(wèi)星來確定所述兩個點之一。這個原理被應用到使用人造衛(wèi)星的GPS，這是本領域公知的。
按照頻率使用超聲波來測量距離。在本發(fā)明人提交的韓國專利申請第10-2003-0052239號中公開了根據(jù)頻率的信號處理。有線/無線網(wǎng)絡由多顆超聲衛(wèi)星、多個運動物體和多個服務器構成。所述服務器向運動物體提供超聲衛(wèi)星的坐標。當超聲衛(wèi)星被安裝和注冊在連接到網(wǎng)絡的服務器中時測量超聲衛(wèi)星的坐標。運動物體通過網(wǎng)絡而連接到服務器，并且使用來自服務器的衛(wèi)星的識別號碼來獲得它們要參考的超聲衛(wèi)星的坐標。為了計算運動物體的當前三維位置，至少使用四顆超聲衛(wèi)星，并且如果需要的話，另外使用多顆超聲衛(wèi)星。因此，按照網(wǎng)絡向運動物體提供其當前位置的可用超聲衛(wèi)星的信息。
圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的使用超聲波的定位系統(tǒng)中使用藍牙的無線網(wǎng)絡的布置的一個示例的圖。這種布置通過INITIUM市售。在Promi-MSD模型的情況下，可以無線地連接7個，并且可以同時連接多個Promi-MSD，這是因為存在一個或兩個局域網(wǎng)端口?？梢栽谶\動物體中安裝Promi-MSD。
在藍牙的情況下，通信主體初始彼此識別。在識別處理后，沒有與其他通信器件的干擾。可以在單個Promi-MSP中登記7個Promi-SD。網(wǎng)絡服務器通過線路而連接到Promi-MSP。在多個運動物體中安裝Promi-SD。在Promi-MSP中注冊所述多個Promi-SD。當向運動物體供電時，用戶輸入關于運動物體的開始位置的信息。關于開始位置的信息表示建筑物和房間號碼、唯一的坐標和其他唯一的位置。在輸入所述信息后，Promi-SD和Promi-MSP無線連接到網(wǎng)絡，并且Promi-MSP通過線路連接到網(wǎng)絡，以當運動物體移動時接收可以被引用用于運動物體的當前位置的衛(wèi)星的信息，并且連續(xù)地獲得適合于運動物體的位置的衛(wèi)星信息。包括超聲傳感器的蜂窩電話可以被用作運動物體。由人攜帶蜂窩電話，以便蜂窩電話可以將所述人引導到他的/她的目的地。具體上，蜂窩電話幫助所述人找到在擁擠的大街上的入口。而且，在大的停車場的情況下，蜂窩電話存儲所述停車場的位置，并且?guī)椭鋈艘院笳业剿?br> 發(fā)明方式按照本發(fā)明的一個方面，一種用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法包括步驟依序向多顆超聲衛(wèi)星給出衛(wèi)星識別號碼；產(chǎn)生同步信號并且將其提供到所述多顆超聲衛(wèi)星；并且，使得所述運動物體接收超聲信號以測量在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離，所述超聲信號是當超聲衛(wèi)星接收到同步信號時由所述多顆超聲衛(wèi)星以衛(wèi)星識別號碼的順序產(chǎn)生的。
所述多顆超聲衛(wèi)星分別包括定時器，并且當它們接收到同步信號時在由定時器設置的時間產(chǎn)生超聲信號。在此，超聲衛(wèi)星可以在接收到初始同步信號后在由定時器設置的定時定期產(chǎn)生超聲信號。
所述超聲衛(wèi)星可以測量在它們之間的距離，并且向運動物體提供關于當前介質(zhì)的速度的參考信息。
在用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的所述方法中，所述運動物體可以測量超聲衛(wèi)星的坐標和在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離以計算其當前位置和姿態(tài)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種使用超聲波的定位系統(tǒng)包括多顆超聲衛(wèi)星，用于產(chǎn)生超聲信號；運動物體，用于從所述多顆超聲衛(wèi)星接收超聲信號以識別其當前位置；基準時間廣播器件，用于向在所述多顆超聲衛(wèi)星中的當前運行的超聲衛(wèi)星和運動物體提供同步信號；以及服務器，用于向運動物體提供超聲衛(wèi)星的坐標。
在所述使用超聲波的定位系統(tǒng)中，所述多顆超聲衛(wèi)星可以分別包括定時器。
在所述使用超聲波的定位系統(tǒng)中，可以從當前運行的超聲衛(wèi)星、包括可視信息的商用廣播、GPS衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)和蜂窩電話中選擇基準時間廣播器件。
在所述使用超聲波的定位系統(tǒng)中，所述運動物體可以是蜂窩電話。
根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)可以在室內(nèi)使用，并且具有小于0.001米的非常高的分辨率。
產(chǎn)業(yè)上的應用如上所述，根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制其的方法可以實現(xiàn)精確的小型GPS。當前廣泛使用的清潔機器人是昂貴的，這是因為它使用陀螺儀、加速度傳感器、照像機等來用于定位。但是，本發(fā)明的定位系統(tǒng)可以以非常低的成本來進行定位。
同時，基于位置的服務要求識別當前位置。在這種情況下，本發(fā)明可以清楚和精確地提供定位。例如，用戶可以在其中類似商業(yè)單位擁擠的區(qū)域中的復雜的市場或特定的商店中找到小入口。
雖然已經(jīng)參照特定的說明性實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不被所述實施例限定，而是僅僅被所附的權利要求限定。應當明白，本領域內(nèi)的技術人員可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下改變或修改所述實施例。
權利要求
1.一種用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，其中所述定位系統(tǒng)安裝多顆產(chǎn)生超聲信號的超聲衛(wèi)星以定位運動物體，所述方法包括步驟依序向所述多顆超聲衛(wèi)星給出衛(wèi)星識別號碼；產(chǎn)生同步信號并且將其提供到所述多顆超聲衛(wèi)星；并且，使得所述運動物體接收超聲信號以測量在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離，所述超聲信號是當超聲衛(wèi)星接收到同步信號時由所述多顆超聲衛(wèi)星以衛(wèi)星識別號碼的順序產(chǎn)生的。
2.按照權利要求1的用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，其中，所述多顆超聲衛(wèi)星分別包括定時器，并且當它們接收到同步信號時在由定時器設置的時間產(chǎn)生超聲信號。
3.按照權利要求2的用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，其中，所述超聲衛(wèi)星在接收到初始同步信號后在由定時器設置的定時定期產(chǎn)生超聲信號。
4.按照權利要求1、2和3之一的用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，其中，所述超聲衛(wèi)星測量在它們之間的距離，并且向運動物體提供關于當前介質(zhì)的速度的參考信息。
5.按照權利要求1、2和3之一的用于控制使用超聲波的定位系統(tǒng)的方法，其中，所述運動物體測量所述多顆超聲衛(wèi)星的坐標和在運動物體和所述多顆超聲衛(wèi)星之間的距離以計算其當前位置和姿態(tài)。
6.一種使用超聲波的定位系統(tǒng)，包括多顆超聲衛(wèi)星，用于產(chǎn)生超聲信號；運動物體，用于從所述多顆超聲衛(wèi)星接收超聲信號以識別其當前位置；基準時間廣播器件，用于向在所述多顆超聲衛(wèi)星中的當前運行的超聲衛(wèi)星和運動物體提供同步信號；以及，服務器，用于向所述運動物體提供所述多顆超聲衛(wèi)星的坐標。
7.按照權利要求6的使用超聲波的定位系統(tǒng)，其中，所述多顆超聲衛(wèi)星分別包括定時器。
8.按照權利要求6或7的使用超聲波的定位系統(tǒng)，其中，從當前運行的超聲衛(wèi)星、包括可視信息的商用廣播、GPS衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)和蜂窩電話中選擇基準時間廣播器件。
9.按照權利要求6或7的使用超聲波的定位系統(tǒng)，其中，所述運動物體是蜂窩電話。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用超聲波的定位系統(tǒng)和用于控制所述定位系統(tǒng)的方法。所述用于控制定位系統(tǒng)的方法安裝了多顆超聲衛(wèi)星，用于產(chǎn)生超聲信號以定位運動物體。所述方法依序向多顆超聲衛(wèi)星提供衛(wèi)星識別號碼，產(chǎn)生同步信號，并且將其提供到所述多顆超聲衛(wèi)星，并且使得所述運動物體接收超聲信號以測量在運動物體和超聲衛(wèi)星之間的距離，所述超聲信號是當超聲衛(wèi)星接收到同步信號時由所述多顆超聲衛(wèi)星以衛(wèi)星識別號碼的順序產(chǎn)生的。所述使用超聲波的定位系統(tǒng)包括多顆超聲衛(wèi)星，用于產(chǎn)生超聲信號；運動物體，用于從超聲衛(wèi)星接收超聲信號以識別其當前位置；基準時間廣播器件，用于向在所述超聲衛(wèi)星中的當前運行的超聲衛(wèi)星和運動物體提供同步信號；以及服務器，用于向運動物體提供超聲衛(wèi)星的坐標。
文檔編號G01S11/14GK1981206SQ200580014727
公開日2007年6月13日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權日2004年3月8日
發(fā)明者李東活 申請人:株式會社Kt, 李東活