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用于室內(nèi)定位的系統(tǒng)和方法

文檔序號:5938502閱讀:178來源:國知局
專利名稱:用于室內(nèi)定位的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本文所述的實施方案涉及無線通信,具體來說,涉及用于無線室內(nèi)定位的系統(tǒng)和方法。2.相關(guān)技術(shù)無線室內(nèi)定位系統(tǒng)在近年來變得更普遍。這些系統(tǒng)通常用于資產(chǎn)跟蹤和存貨管理。例如,這些系統(tǒng)用于倉庫中的產(chǎn)品的位置檢測、醫(yī)院中的醫(yī)務(wù)人員或設(shè)備的位置檢測、燃燒的建筑物中的消防隊員的位置檢測以及在工廠或場地上散布的維修設(shè)備的跟蹤。開放或改進了很多無線技術(shù)用在室內(nèi)定位應(yīng)用中。這些技術(shù)包括WLAN、RFID、UffB、ZigBee、藍牙、HomeRF, GPS、無線輔助GPS等。通常,這些技術(shù)和基于這些技術(shù)的系統(tǒng)在復(fù)雜性和功率要求與范圍之間進行權(quán)衡。換句話說,功率越低,系統(tǒng)將有效地工作的距離就越短。

圖1 是取自 H.Lui 等人的“Survey of Wireless Indoor Positioning Techniques andSystems,,( IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part C:Applicationsand Reviews, Vol.37, N0.6, November 2007)的示意圖,該文獻通過引用被并入本文。在左邊的系統(tǒng)往往是低功率系統(tǒng),而右邊的系統(tǒng)是高功率系統(tǒng)。如可看到的,低功率系統(tǒng)在相對短的距離上工作。雖然用于無線室內(nèi)定位的很多系統(tǒng)和技術(shù)被開發(fā),但仍然存在限制采用和部署的幾個不足。理想地,室內(nèi)定位系統(tǒng)將包括跟蹤設(shè)備,其需要非常少的功率來操作,使得設(shè)備可被制造得非常小、非常廉價,并使得設(shè)備可以用單個電池持續(xù)較長時間。在跟蹤設(shè)備內(nèi)的功率的消耗設(shè)備是收發(fā)機。設(shè)備必須發(fā)射得越遠,則所需的發(fā)射功率就越高,較高的發(fā)射功率直接轉(zhuǎn)換成在設(shè)備內(nèi)的較高功率消耗。因此,非常低功率的系統(tǒng)例如UWB系統(tǒng)被部署。UffB系統(tǒng)可例如以低至-1Odb的發(fā)射功率有效地發(fā)射。但是為了效率,這樣的低功率的系統(tǒng)一般需要非常精確的定時。這需要高質(zhì)量晶體振蕩器來控制設(shè)備定時,其抬高了成本、尺寸和功率要求。因此,常規(guī)系統(tǒng)不能提供非常低功率的操作和很多應(yīng)用所需的準確度。概述本文描述了用于低功率室內(nèi)跟蹤系統(tǒng)的方法。根據(jù)一個方面,定位系統(tǒng)包括多個控制器,每個控制器包括寬帶接收機和窄帶發(fā)射機,每個控制器配置成使用寬帶接收機從一個或多個設(shè)備接收寬帶定位幀并使用窄帶發(fā)射機發(fā)送確認幀,確認幀包括由設(shè)備使用來建立定位幀的發(fā)送的定時的定時和控制數(shù)據(jù);以及包括寬帶發(fā)射機和窄帶接收機的至少一個設(shè)備,該設(shè)備配置成使用寬帶發(fā)射機將定位幀發(fā)送到多個控制器并使用窄帶接收機從一個或多個控制器接收確認幀,從幀提取定時和控制信息,并使用定時和控制信息調(diào)節(jié)寬帶發(fā)射機的定時和同步。根據(jù)另一方面,定位系統(tǒng)包括多個控制器,每個控制器包括寬帶接收機和窄帶發(fā)射機,每個控制器配置成使用寬帶接收機從一個或多個設(shè)備接收寬帶定位幀并使用窄帶發(fā)射機發(fā)送確認幀,確認幀包括由設(shè)備使用來建立定位幀的發(fā)送的定時的定時和控制數(shù)據(jù);包括寬帶發(fā)射機和窄帶接收機的至少一個設(shè)備,該設(shè)備配置成使用寬帶發(fā)射機將定位幀發(fā)送到多個控制器并使用窄帶接收機從一個或多個控制器接收確認幀,從幀提取定時和控制信息,并使用定時和控制信息調(diào)節(jié)寬帶發(fā)射機的定時和同步;以及與多個控制器通過接口連接的服務(wù)器,該服務(wù)器配置成維持多個服務(wù)器之間的同步。下面在標題為“詳細描述”的部分中描述這些和其它特征、方面和實施方案。附圖簡述結(jié)合附圖來描述特征、方面和實施方案,其中:圖1是根據(jù)范圍示出各種定位系統(tǒng)的圖示;圖2是示出根據(jù)一個實施方案的示例性定位系統(tǒng)的圖示;圖3是示出可包括在圖2的系統(tǒng)中的示例性跟蹤設(shè)備的方框圖;圖4是示出可包括在圖2的系統(tǒng)中的示例性控制器的方框圖;圖5是示出UWB窄帶和擴展頻譜系統(tǒng)的帶寬和頻率范圍的圖示;圖6是示出UWB物理層如何劃分頻譜的圖示;以及圖7是示出UWB系統(tǒng)的示例性超巾貞的圖示。詳細描述本文所述的實施方案涉及雙頻跟蹤系統(tǒng),其中一批控制器用于跟蹤多個設(shè)備的位置??刂破魇褂谜瓗Ъ夹g(shù)/協(xié)議來與設(shè)備通信,而設(shè)備使用低功率寬帶技術(shù)/協(xié)議來與控制器通信。待跟蹤的設(shè)備的數(shù)量可相對較大,而相對小數(shù)量的控制器可被需要??刂破骺梢允枪潭ǖ?,例如在建筑物或房間內(nèi)。功率通常不是關(guān)心的事,所以控制器可以以非常高的功率發(fā)射,例如它們可以高達IW功率發(fā)射。此外,可以給作為配置成從設(shè)備接收寬帶發(fā)射的寬帶接收機的接收機提供高功率,使得它可更容易地檢測并解碼從設(shè)備發(fā)射的非常低功率的信號??刂破髦械母吖β收瓗Оl(fā)射機可用于將定時和同步信息發(fā)送到設(shè)備,使得設(shè)備本身不需要高精度晶體。因此,它們可以是持續(xù)很長時間而不需要更換電池或更換跟蹤設(shè)備的非常低功率、低成本的小設(shè)備。事實上,在某些實現(xiàn)中甚至可使用印刷電池。圖2是示出根據(jù)一個實施方案配置的定位系統(tǒng)100的示例性實施方案的圖示。系統(tǒng)100包括幾個控制器102和正被跟蹤的多個設(shè)備104。設(shè)備104連接到正被跟蹤的物品,并在下面更詳細地被描述。設(shè)備104可配置成廣播發(fā)射,使得發(fā)射可由多個控制器102接收。在某些實施方案中,三角測量技術(shù)可用于確定特定設(shè)備104的位置。因此,每個設(shè)備104將需要與至少三個控制器102通信??刂破?02可與服務(wù)器106通過接口連接,服務(wù)器106可配置成維持控制器104之間的精確同步并處理從設(shè)備104接收的數(shù)據(jù)??刂破?02可經(jīng)由無線連接與服務(wù)器106通過接口連接。但控制器102和服務(wù)器106之間的接口是有線連接(例如以太網(wǎng)連接)可能是優(yōu)選的。圖3是更詳細地示出示例性跟蹤設(shè)備104的方框圖。設(shè)備104可包括配置成發(fā)射寬帶信號并接收窄帶信號的天線302。在某些實施方案中,設(shè)備104可包括兩個天線,一個天線用于接收,而一個天線用于發(fā)射。但是因為非常精確的定時可被使用,設(shè)備104不需要同時發(fā)射和接收。因此,可使用單個天線,這降低了復(fù)雜性、尺寸、成本等。天線302接著通過接口與寬帶發(fā)射機304和窄帶接收機306連接。將理解,發(fā)射機304可包括發(fā)射所需的電路。例如,發(fā)射機304可包括特定的發(fā)射機設(shè)計所需的濾波器、脈沖整形器、調(diào)制器、放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等。當(dāng)然,發(fā)射機304是非常低功率的發(fā)射機,因此不需要高功率放大器。而且,低功率全數(shù)字超寬帶發(fā)射機設(shè)計存在。類似地,接收機306可包括從控制器104接收窄帶通信所需的所有電路。發(fā)射機304和接收機306可通過接口與處理器或微控制器308連接,處理器或微控制器308可配置成控制設(shè)備104的操作、對包括在由接收機306接收的信號上的信息進行解碼以及產(chǎn)生將使用發(fā)射機304發(fā)送的信息。處理器308可與存儲器310通過接口連接,存儲器310可存儲處理器308的指令和數(shù)據(jù)(例如標識符)。在很多應(yīng)用中,非常有限數(shù)量的數(shù)據(jù)被傳遞,因而限制了存儲器要求。晶體314還可被包括來控制處理器308的定時。如上所述,由于本文所述的系統(tǒng)和方法,晶體314可以是非常廉價的低功率晶體。還應(yīng)注意,設(shè)備104不需要接收機中的很多功率,因為控制器102可以非常高的功率發(fā)射,這可有助于設(shè)備104接收并有效地解碼所接收的窄帶信號的能力。此外,電源312可被包括并可配置成對包括在設(shè)備104中的部件供電。電源312常常是電池,但因為設(shè)備104使用非常低的功率用于發(fā)射,電源312不必具有大容量以便提供相對長的壽命。事實上,在某些實施方案中,電源312可以是印刷電池。也應(yīng)注意,天線302也可被印刷。通常,設(shè)備104可被構(gòu)造成或被包括在貼紙標牌或標簽中,類似于無源RFID發(fā)射機應(yīng)答器。這樣的標簽一般包括底部層、印刷有天線且在這種情況下可能印刷有電源和其它電路互連和部件的印刷層、連接有集成電路的電路層以及然后的頂層。這些層中的很多例如底部層、印刷層和電路層常常組合成單個層。當(dāng)然,使用印刷電池的能力允許設(shè)備104的潛在的層數(shù)和總尺寸的減小。圖4是示出根據(jù)一個實施方案的示例性控制器102的方框圖。如可看到的,控制器102的圖示非常類似于設(shè)備104的圖示;然而,控制器102包括配置成與包括在設(shè)備104中的窄帶接收機306通信的窄帶發(fā)射機404和配置成從包括在設(shè)備104中的寬帶發(fā)射機304接收信號的寬帶接收機406。再次,控制器102可包括單個天線402或成雙的天線。事實上,因為控制器102是受資源限制較少的,包括單獨的發(fā)射和接收天線可能是可行和優(yōu)選的。處理器408和存儲器410都可以比包括在設(shè)備104中的相應(yīng)處理器308和存儲器310更大和功能更強;然而,因為很多處理和同步可發(fā)生在服務(wù)器106上,不一定在控制器104內(nèi)有對這么大量的處理能力和存儲器的需要。因此,控制器102可包括通信端口 412(例如以太網(wǎng)端口),以便與服務(wù)器106且可能與其它控制器102通信??刂破?02還可包括可提供來自外部電源(例如建筑物或圍場電力系統(tǒng))的功率的功率輸入。將理解,功率輸入塊414可包括所需的功率電路中的一些或全部,例如功率轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)、過電壓保護等。因為功率對控制器102不是關(guān)心的事,功率輸入414可配置成向發(fā)射機404和接收機406提供高功率水平。這允許發(fā)射機404以明顯高的功率發(fā)射,使得低功率設(shè)備104仍可有效地接收發(fā)射信號,既使它們具有非常低功率的接收機。類似地,可給接收機406提供非常高的功率,允許它接收并檢測包括在從低功率的發(fā)射機304接收的非常低功率的信號中的信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解需要實現(xiàn)如所述的設(shè)備和控制器且特別是接收機和發(fā)射機電路所需的基本技術(shù)和設(shè)計。雖然獲得最佳性能所需的特定編碼和解碼算法、調(diào)制技術(shù)等不一定是直接的。因此,系統(tǒng)是雙頻系統(tǒng),S卩,下行鏈路中的較高功率的窄帶系統(tǒng)和上行鏈路中的低功率寬帶系統(tǒng)。因此,可為下行鏈路部分選擇例如在2.4GHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻帶中的窄帶通信系統(tǒng)/協(xié)議。可為上行鏈路選擇超寬帶(UWB )。圖5是示出UWB、窄帶(NB )和擴展頻譜系統(tǒng)的帶寬和頻率范圍的圖示。如可看到的,與例如窄帶信號比較,UWB信號包括非常寬的帶寬和非常低的功率。因此,在某些實施方案中,設(shè)備104可包括低功率低成本設(shè)備,其包括UWB發(fā)射機304和窄帶ISM接收機306,且控制器102可包括UWB接收機406和窄帶ISM發(fā)射機404。UWB頻帶是非常寬的頻帶且用于定位,而窄帶頻譜用于控制和數(shù)據(jù)通信。控制器102連接到主干網(wǎng)并被高度同步化。這允許控制器102向設(shè)備104提供定時,使得設(shè)備104不需要高成本精密晶體。UWB技術(shù)的各種實現(xiàn)在頻率和信號特征上不同。最常見的UWB技術(shù)基于WiMedia聯(lián)盟推薦。WiMedia的UWB技術(shù)是用于高速無線連接的ISO公布的無線電標準。在美國和世界的很多其它地區(qū),UffB使用在3.1-10.6GHz的頻率范圍內(nèi)的頻帶來提供高數(shù)據(jù)吞吐量和低能量消耗的無可比擬的組合。在物理層上,頻譜被分成14個頻帶和6個頻帶組,每個頻帶組由如圖6所示的3個頻帶組成。WiMedia標準也規(guī)定多頻帶正交頻分多路復(fù)用,其具有每信道110個子載波,即每子載波4.125MHz帶寬、528MHz的信道帶寬和非常低的廣播功率,該廣播功率允許與較窄頻帶的設(shè)備例如802.lla/b/g/n無線電裝置共存的相同信道。UWB的非常高的帶寬導(dǎo)致較高的數(shù)據(jù)吞吐量,以及非常低的RF輸出功率。UWB —般提供高達30英尺的通信范圍。對網(wǎng)絡(luò)的基本UWB定時是超楨。超幀由“信標周期”和包括固定持續(xù)時間的時隙的“數(shù)據(jù)周期”組成,如圖7所示。信標幀由每個UWB設(shè)備104發(fā)送以確保在所有設(shè)備當(dāng)中的協(xié)作行為。信標幀提供基本定時信息,例如超幀起始時間,以及傳達預(yù)定和調(diào)度信息用于介質(zhì)訪問。在某些實施方案中,在數(shù)據(jù)周期中的時隙期間,設(shè)備104可在UWB頻譜中發(fā)送定位幀。該定位幀可由系統(tǒng)100使用來確定設(shè)備104的位置。例如,設(shè)備104可廣播其定位幀,該定位幀可由三個或更多個控制器102拾取。定位幀可包括指示幀何時被發(fā)送的時間戳。通過比較該時間戳與幀被接收時的時間,控制器或服務(wù)器106可確定設(shè)備104離每個控制器102多遠。如果幀由三個控制器接收,則三角測量可用于確定設(shè)備的位置。如所提到的,設(shè)備104可包括低成本低精度晶體。因此,晶體將漂移,且設(shè)備104上的定時將停止。但控制器可將超幀定時信息發(fā)送到設(shè)備104,這可允許設(shè)備104重置其定時并消除任何這樣的定時偏離或漂移。基本協(xié)議可包括使用UWB頻譜發(fā)送其定位幀的設(shè)備104和使用窄帶頻譜發(fā)送確認幀作為返回的控制器102。確認幀可包括允許設(shè)備104重置其定時的定時和其它信息。在某些實施方案中,設(shè)備104可從多達四個控制器102接收確認。確認可根據(jù)實現(xiàn)來被合并在從控制器102之一發(fā)送的單個確認中,例如,按照服務(wù)器106的指示。如果確認指示由少于三個控制器102接收,則這可使設(shè)備104重發(fā)其定位幀。定位幀可包括至少一個前同步碼和頭部以及可選的數(shù)據(jù)部分(取決于實現(xiàn))。幀可使用三元調(diào)制,即,具有預(yù)定的PRF (脈沖重復(fù)頻率)的+1、0和-1來調(diào)制。頭部可包括設(shè)備ID字段(可能是時間戳),并可使用CRC編碼和保護。前同步碼可包括同步字段和起始幀分隔符字段。這兩個字段中的每個可包括使用公共擴展序列的數(shù)據(jù)擴展。公共擴展序列可由具有良好的相關(guān)特性的三元序列例如Ipatov和Justesen三元序列組成。不同的設(shè)備104可使用共同的三元序列或不同的三元序列,這取決于實現(xiàn)。在設(shè)備104中,通過僅在時隙期間開啟UWB發(fā)射機304,可實現(xiàn)進一步的功率減小,其中設(shè)備104正試圖定位并在完成幀發(fā)送之后關(guān)閉發(fā)射機304。每個控制器102具有高得多的復(fù)雜性,且必須能夠接收并解調(diào)一般在不同的時隙期間從多個設(shè)備104發(fā)送的幀。更高級的控制器102可以也能夠解調(diào)在同一時隙中發(fā)送的幀。在某些實施方案中,在發(fā)送定位幀之后,設(shè)備104等待預(yù)定的時期并開啟其窄帶接收機306,并等待來自一個或多個控制器102的確認幀。除了成功地確認幀的成功接收以夕卜,確認幀還可包括由控制器102發(fā)送的控制數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)。如果設(shè)備104在給定的超時時期內(nèi)未接收到確認,設(shè)備104可等待隨機時間并嘗試在不同的時隙中重發(fā)定位包。時隙號可例如基于具有指數(shù)退讓的分段式aloha協(xié)議。如所提到的,定時可使用超幀結(jié)構(gòu)來建立,超幀結(jié)構(gòu)在窄帶頻譜中由控制器102建立。超幀分成兩個部分:信標周期和時隙周期。信標周期可分成相等大小的時隙。在信標時隙期間,控制器102之一可發(fā)送包括關(guān)于超幀定時和超幀的結(jié)構(gòu)的信息的信標幀。不同的控制器102可使用信標的不同時隙,且彼此不重疊。信標幀也可包括設(shè)定UWB頻譜中的時隙邊界的UWB時間軸的時間O。因此,使用此信息,設(shè)備104可維持正確的定時。此外,在對定位幀的響應(yīng)中由控制器102發(fā)送的確認幀應(yīng)與時隙窄帶超幀中的時隙的邊界對準。服務(wù)器106可包括一個或多個服務(wù)器、路由器、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用、程序、代碼、用戶接口等,以允許服務(wù)器106對從控制器102和最終地設(shè)備104接收的信息進行解碼。服務(wù)器106可因此執(zhí)行諸如跟蹤設(shè)備104的位置、跟蹤其運動、檢測設(shè)備104的進入或退出等任務(wù)。將理解,服務(wù)器106的一些或所有功能可由一個或多個控制器102實現(xiàn)或包括在一個或多個控制器102中。雖然上面描述了某些實施方案,將理解,所述實施方案僅作為例子。因此,不應(yīng)基于所述實施方案來限制本文所述的系統(tǒng)和方法。更確切地,當(dāng)結(jié)合上面的描述和附圖來說明時,本文所述的系統(tǒng)和方法應(yīng)只按照權(quán)利要求書來限制。
權(quán)利要求
1.一種定位系統(tǒng),其包括: 多個控制器,每個控制器包括寬帶接收機和窄帶發(fā)射機,所述每個控制器配置成使用所述寬帶接收機從一個或多個設(shè)備接收寬帶定位幀并使用所述窄帶發(fā)射機發(fā)送確認幀,所述確認幀包括由所述設(shè)備使用來建立所述定位幀的發(fā)送的定時的定時和控制數(shù)據(jù);以及 至少一個設(shè)備,其包括寬帶發(fā)射機和窄帶接收機,所述設(shè)備配置成使用所述寬帶發(fā)射機將定位幀發(fā)送到所述多個控制器并使用所述窄帶接收機從一個或多個控制器接收確認幀,從所述幀提取定時和控制信息,并使用所述定時和控制信息調(diào)節(jié)所述寬帶發(fā)射機的定時和同步。
2.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述窄帶發(fā)射機和所述窄帶接收機配置成在工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻帶中操作。
3.按權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其中所述窄帶發(fā)射機和所述窄帶接收機配置成以大約2.45GHz 操作。
4.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述寬帶發(fā)射機和所述寬帶接收機配置成在超寬帶(UffB)頻譜中操作。
5.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述多個控制器中的每個配置成使用所述窄帶發(fā)射機來發(fā)送定時和控制信息用于所述寬帶發(fā)射機的操作。
6.按權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成接收所述定時和控制信息,使所述寬帶發(fā)射機同步,以及發(fā)送定位幀。
7.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中所述多個控制器配置成接收所述定位幀并將包括在所述定位幀中的信息發(fā)送到服務(wù)器。
8.按權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其中所述定位幀包括時間戳,且其中接收所述定位幀的所述多個控制器配置成確定所述定位幀被接收的時間。
9.按權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其中所述服務(wù)器配置成使用三角測量來確定所述設(shè)備的位置。
10.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備使用超幀來經(jīng)由所述寬帶發(fā)射機與所述控制器通信,且其中所述定時和控制信息包括超幀信息,所述超幀信息包括所述超幀的起始時間。
11.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成開啟所述寬帶發(fā)射機一段短的持續(xù)時間,以便發(fā)送定位幀并接著關(guān)閉所述發(fā)射機。
12.按權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備還配置成接著開啟所述窄帶接收機一段短的時間,以便從所述控制器中的一個或多個接收確認幀并接著關(guān)閉所述接收機。
13.按權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成當(dāng)它在某個時間段內(nèi)沒有接收到確認時嘗試所述定位幀的重發(fā)。
14.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其還包括與所述多個控制器通過接口連接的服務(wù)器,所述服務(wù)器配置成維持多個服務(wù)器之間的同步。
15.一種定位系統(tǒng),其包括: 多個控制器,每個控制器包括寬帶接收機和窄帶發(fā)射機,所述每個控制器配置成使用所述寬帶接收機從一個或多個設(shè)備接收寬帶定位幀并使用所述窄帶發(fā)射機發(fā)送確認幀,所述確認幀包括由所述設(shè)備使用來建立所述定位幀的發(fā)送的定時的定時和控制數(shù)據(jù);至少一個設(shè)備,其包括寬帶發(fā)射機和窄帶接收機,所述設(shè)備配置成使用所述寬帶發(fā)射機將定位幀發(fā)送到所述多個控制器并使用所述窄帶接收機從一個或多個控制器接收確認幀,從所述幀提取定時和控制信息,并使用所述定時和控制信息調(diào)節(jié)所述寬帶發(fā)射機的定時和同步;以及 服務(wù)器,其與所述多個控制器通過接口連接,所述服務(wù)器配置成維持多個服務(wù)器之間的同步。
16.按權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中所述窄帶發(fā)射機和所述窄帶接收機配置成在工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻帶中操作。
17.按權(quán)利要求16所述的系統(tǒng),其中所述窄帶發(fā)射機和所述窄帶接收機配置成以大約2.45GHz 操作。
18.按權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中所述寬帶發(fā)射機和所述寬帶接收機配置成在超寬帶(UWB)頻譜中操作。
19.按權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中所述多個控制器中的每個配置成使用所述窄帶發(fā)射機來發(fā)送定時和控制信息用于所述寬帶發(fā)射機的操作。
20.按權(quán)利要求19所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成接收所述定時和控制信息,使所述寬帶發(fā)射機同步,以及發(fā)送定位幀。
21.按權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中所述多個控制器配置成接收所述定位幀并將包括在所述定位幀中的信息發(fā)送到服務(wù)器。
22.按權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其中所述定位幀包括時間戳,且其中接收所述定位幀的所述多個控制器配置成確定所述定位幀被接收的時間。
23.按權(quán)利要求22所述的系統(tǒng),其中所述服務(wù)器配置成使用三角測量來確定所述設(shè)備的位置。
24.按權(quán)利要求20所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備使用超幀來經(jīng)由所述寬帶發(fā)射機與所述控制器通信,且其中所述定時和控制信息包括超幀信息,所述超幀信息包括所述超幀的起始時間。
25.按權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成開啟所述寬帶發(fā)射機一段短的持續(xù)時間,以便發(fā)送定位幀并接著關(guān)閉所述發(fā)射機。
26.按權(quán)利要求25所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備還配置成接著開啟所述窄帶接收機一段短的時間,以便從所述控制器中的一個或多個接收確認幀并接著關(guān)閉所述接收機。
27.按權(quán)利要求26所述的系統(tǒng),其中所述設(shè)備配置成當(dāng)它在某個時間段內(nèi)沒有接收到確認時嘗試所述定位幀的重發(fā)。
全文摘要
定位系統(tǒng)包括多個控制器,每個控制器包括寬帶接收機和窄帶發(fā)射機,每個控制器配置成使用寬帶接收機從一個或多個設(shè)備接收寬帶定位幀并使用窄帶發(fā)射機發(fā)送確認幀,確認幀包括由設(shè)備使用來建立定位幀的發(fā)送的定時的定時和控制數(shù)據(jù);以及包括寬帶發(fā)射機和窄帶接收機的至少一個設(shè)備,該設(shè)備配置成使用寬帶發(fā)射機將定位幀發(fā)送到多個控制器并使用窄帶接收機從一個或多個控制器接收確認幀,從幀提取定時和控制信息,并使用定時和控制信息調(diào)節(jié)寬帶發(fā)射機的定時和同步。
文檔編號G01S11/08GK103097905SQ201180024564
公開日2013年5月8日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者I·拉基斯, H·洛 申請人:艾德普頓斯公司
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