通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法，包括以下步驟：a）所謂的游客實(shí)體從預(yù)定位置出發(fā)，并且通過(guò)觀測(cè)由所述游客攜帶的通信裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)k=1的無(wú)線電信源（或分別地，k=klast）的強(qiáng)度來(lái)朝向所述編號(hào)k=1的信源（或分別地，k=klast）前行，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)所述編號(hào)k=1的信源（或分別地，k=klast）為止；以及b）所述游客通過(guò)觀測(cè)所述電子游客裝置所測(cè)量的編號(hào)(k+1)的無(wú)線電信源（或分別地，(k-1)）的強(qiáng)度，來(lái)從編號(hào)k的無(wú)線電信源朝向所述編號(hào)(k+1)的信源（或分別地，(k-1)）相繼地前行，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)所述編號(hào)(k+1)的信源（或分別地，(k-1)）為止，令k=1，2，...，klast-1（或分別地，k=klast，klast-1，...，2）。根據(jù)本發(fā)明，所述編號(hào)k的無(wú)線電信源中的每一個(gè)是通過(guò)相應(yīng)編號(hào)k的信號(hào)所產(chǎn)生的或通過(guò)對(duì)多個(gè)相應(yīng)編號(hào)k的信號(hào)進(jìn)行堆疊所產(chǎn)生的虛擬信源，令k=1，...，klast，通過(guò)相應(yīng)通信裝置ERi來(lái)傳送所述信號(hào)中的每一個(gè)，其中i=1，...，N并且N≥1，將所述通信裝置ERi放置于預(yù)定環(huán)境中的多個(gè)位置或所述環(huán)境的附近。
【專利說(shuō)明】通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在來(lái)自無(wú)線電信號(hào)的導(dǎo)引之下的、例如用于行人或車輛的導(dǎo)航領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]某些已知的導(dǎo)引方法依賴于將以下兩種技術(shù)相關(guān)聯(lián):
[0003].創(chuàng)建地理圖或規(guī)劃；以及
[0004].在地理上對(duì)用戶進(jìn)行定位。
[0005]在已知為全球定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星導(dǎo)引系統(tǒng)中如此地實(shí)現(xiàn)一種這樣的方法。
[0006]上述技術(shù)的缺點(diǎn)如下:
[0007].對(duì)復(fù)雜區(qū)域(諸如，建筑物的內(nèi)部)繪制地圖難以執(zhí)行起來(lái)十分困難；以及
[0008].在復(fù)雜環(huán)境(諸如，城市街區(qū))中或在建筑物內(nèi)部對(duì)用戶進(jìn)行定位執(zhí)行起來(lái)十分復(fù)雜，具體地，這是由于多重反射和陰影效應(yīng)造成的，所述陰影效應(yīng)影響用于這種定位的電磁波。
[0009]在美國(guó)專利申請(qǐng)2002/119791的基礎(chǔ)上，還已知一種用于朝向預(yù)先選擇的目的地導(dǎo)引用戶(諸如，行人或汽車駕駛員)的方法。為此，管理網(wǎng)絡(luò)(已知為“LFN網(wǎng)絡(luò)”)使用該預(yù)先選擇(已知為目標(biāo)代碼)來(lái)從一組固定的無(wú)線電發(fā)射機(jī)(已知為本地固定信號(hào)站點(diǎn)或LFS)中確定一系列這種發(fā)射機(jī)，使得用戶在到目的地的一路上從發(fā)射機(jī)移動(dòng)到發(fā)射機(jī)。用戶朝向每個(gè)相繼的發(fā)射機(jī)前進(jìn)，同時(shí)查詢無(wú)線電接收機(jī)(其被稱為追蹤單元)，該無(wú)線電接收機(jī)按照已知的方式進(jìn)行動(dòng)作，以向用戶通知要遵循的方向。
[0010]因而，在這個(gè)已知方法中，通過(guò)動(dòng)作為信標(biāo)的一系列接收機(jī)來(lái)對(duì)每條用戶路徑進(jìn)行標(biāo)記。在給定了正在討論的環(huán)境的上述復(fù)雜度的情況下，這些發(fā)射機(jī)需要彼此接近，使得用戶與每個(gè)相繼發(fā)射機(jī)之間的距離很?。淮送?，必須提供充足數(shù)目的發(fā)射機(jī)，以能夠依據(jù)不同的目的地來(lái)設(shè)立不同的路徑。因而，這個(gè)方法具有以下缺點(diǎn)，即需要安裝非常密集的一組固定發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)被連接作為網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明由此提供了一種通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法，所述方法包括以下步驟:
[0012]a)稱為“游客”的實(shí)體從預(yù)定位置開始，并且通過(guò)觀測(cè)由所述游客攜帶的、稱為“電子游客(Evisitor)”的通信裝置所測(cè)量的編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的無(wú)線電信源的強(qiáng)度來(lái)朝向編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的所述無(wú)線電信源前行(head)，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的所述信源為止；以及
[0013]b)所述游客通過(guò)觀測(cè)所述裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-1))的無(wú)線電信源的強(qiáng)度來(lái)從編號(hào)k的無(wú)線電信源朝向編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的所述信源相繼地前行，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-1))的所述信源為止，令 k-Ι，2，...，klast_1 (或分力[I地，k-klast，klast_1,...，2)。[0014]所述方法值得注意之處在于，編號(hào)k的所述無(wú)線電信源中的每一個(gè)是通過(guò)相應(yīng)信號(hào)編號(hào)k所產(chǎn)生的或通過(guò)對(duì)編號(hào)k的多個(gè)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行疊加所產(chǎn)生的、稱為“空時(shí)信標(biāo)”的虛擬無(wú)線電信源，令k=l，...，klast，通過(guò)相應(yīng)通信裝置ERi來(lái)傳送這些信號(hào)中的每一個(gè)，其中i=l，...，N并且N > I，將所述通信裝置ERi放置于預(yù)定環(huán)境中的各個(gè)位置或所述環(huán)境的附近。
[0015]因而，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于期望沿著其來(lái)導(dǎo)引游客的某一環(huán)境中的每條路徑而言，將一系列相繼的空時(shí)信標(biāo)放置在合適的位置，以“標(biāo)記”路徑。如上面所簡(jiǎn)要提及的，這些信標(biāo)是對(duì)一定數(shù)目的通信裝置ERi所傳送的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行疊加的結(jié)果。應(yīng)該觀察到，為此，可以先驗(yàn)地將該裝置ERi放置在所述環(huán)境中的任何位置和/或所述環(huán)境的鄰近；有利地，本發(fā)明使得可能借助于在地理上不同的空時(shí)信標(biāo)系列來(lái)安裝不同的路徑，而無(wú)需移動(dòng)ERi裝置。
[0016]借助于這些安排，使得以下的導(dǎo)航系統(tǒng)可用，該導(dǎo)航系統(tǒng)不太復(fù)雜且無(wú)需對(duì)被導(dǎo)引的用戶進(jìn)行定位，不需要其中正對(duì)用戶進(jìn)行導(dǎo)引的區(qū)域的地圖；并且不需要大量的無(wú)線電發(fā)射機(jī)。
[0017]如上歸納的本發(fā)明具有兩個(gè)變型。
[0018]在第一變型中，從k=l到k=klast，按照編號(hào)k的遞增次序來(lái)向游客的相繼移動(dòng)給出相繼標(biāo)簽。借助于這些安排，已知路徑的向?qū)Э梢詫?duì)不知道路徑的將來(lái)游客進(jìn)行導(dǎo)引。
[0019]在第二變型中，從k=klast到k=l，按照編號(hào)k的遞減次序來(lái)對(duì)游客的相繼移動(dòng)相繼地添加標(biāo)簽。借助于這些安排，向?qū)Ш陀慰涂梢允窍嗤娜藛T:因而，不熟悉某一環(huán)境的游客可以通過(guò)沿著該游客先前已經(jīng)在相反方向中遵循的路徑被導(dǎo)引而返回到出發(fā)點(diǎn)。
[0020]根據(jù)具體特性，每當(dāng)所述游客到達(dá)編號(hào)k的空時(shí)信標(biāo)時(shí)，所述裝置電子游客向稱為“電子控制器”的中央通信裝置進(jìn)行通知，所述中央裝置命令所述裝置ERi停止傳送其編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)，并且命令所述裝置ERi開始傳送其編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的相應(yīng)信號(hào)，除了當(dāng)k=klast時(shí)(或 分別地，k=l)之外,其中，k=l,2,..., klast (或分別地，k=klast,klast-l，-..，I )。
[0021]借助于這些安排，已經(jīng)到達(dá)編號(hào)k的空時(shí)信標(biāo)的游客被隨后導(dǎo)引到接下來(lái)的空時(shí)信標(biāo)。作為結(jié)果，該游客終將一路沿著所述路徑被方便地導(dǎo)引。
[0022]根據(jù)其他具體特性，在訓(xùn)練階段期間，所述裝置ERi中的至少一個(gè)已經(jīng)預(yù)先記錄了編號(hào)k的所述相應(yīng)信號(hào)，在所述訓(xùn)練階段期間，稱為“向?qū)А钡膶?shí)體在被提供有通信裝置電子向?qū)?Eguide)的同時(shí)，已經(jīng)沿著某一路徑穿過(guò)所述環(huán)境，所述通信裝置電子向?qū)嗬^地傳送無(wú)線電信號(hào)，所述無(wú)線電信號(hào)要被至少一個(gè)裝置ERi進(jìn)行記錄、進(jìn)行時(shí)間反演、并然后如上面所歸納地進(jìn)行傳送，令編號(hào)k的每個(gè)值從k=l前進(jìn)到k=klast。
[0023]借助于這些安排，向?qū)Э梢苑奖愕赜涗浰霏h(huán)境內(nèi)的特定路徑，以供將來(lái)的游客使用。
[0024]對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0025].通信裝置ERi,其中i=l，...，N并且N彡1，其被放置于預(yù)定環(huán)境中的各個(gè)位置或所述環(huán)境的附近，并且其每一個(gè)具有用于傳送相應(yīng)信號(hào)的部件；以及
[0026].至少一個(gè)通信裝置，其被稱為“電子游客”，適合于測(cè)量稱為“空時(shí)信標(biāo)”的虛擬無(wú)線電信源的強(qiáng)度，所述虛擬無(wú)線電信源通過(guò)通信裝置ERi所傳送的所述相應(yīng)信號(hào)所產(chǎn)生或通過(guò)對(duì)通信裝置ERi所傳送的多個(gè)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行疊加所產(chǎn)生。
[0027]根據(jù)具體特性，所述用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)還包括:稱為“電子控制器”的通信裝置，其具有用于以下操作的部件:
[0028].從通信裝置電子游客接收消息，該消息向它通知所述通信裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)k的信號(hào)的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定級(jí)別，令k=l，2，...，klast (或分別地，k=klast,
klast-l，...，I );
[0029]?命令所述相應(yīng)通信裝置ERi停止傳送編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào),令k=l,2,...,Iilas^1 (或分別地， k kiast，kiast—?，...， I);以及
[0030].命令所述通信裝置ERi開始傳送編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的相應(yīng)信號(hào)，令k-l，2，...，klast_1 (或分力I」地，k-klast，klast_1,....2)。
[0031]根據(jù)其他具體特性，所述用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)還包括:至少一個(gè)通信裝置，其被稱為“電子向?qū)А保哂杏糜趥魉蜔o(wú)線電信號(hào)的部件，并且所述通信裝置ERi中的每一個(gè)還包括用于對(duì)所述無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行接收、記錄、和時(shí)間反演、以便生成如上面所歸納地進(jìn)行傳送的相應(yīng)信號(hào)的部件。
[0032]應(yīng)該觀察到，可以在電子電路的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)如上面所歸納的任何通信裝置。
[0033]這些系統(tǒng)所提供的優(yōu)點(diǎn)實(shí)質(zhì)上與上面所歸納的對(duì)應(yīng)方法所提供的優(yōu)點(diǎn)是相同的。
[0034]本發(fā)明還提供了一種可從通信網(wǎng)絡(luò)上下載的、和/或在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)的、和/或可由微處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序。該計(jì)算機(jī)程序的值得注意之處在于，它包括以下指令，該指令用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，運(yùn)行如上面所歸納的通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法的任何步驟。
[0035]由這種裝置和計(jì)算機(jī)程序提供的優(yōu)點(diǎn)實(shí)質(zhì)上與所述方法所提供的那些優(yōu)點(diǎn)是相同的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]一旦閱讀了作為非限制性示例而給出的具體實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)顯現(xiàn)。該描述參考以下附圖，其中:
[0037].圖1是曲線圖，該曲線圖表現(xiàn)了依據(jù)游客執(zhí)行手動(dòng)掃描的時(shí)間的電子游客裝置所接收的信號(hào)的強(qiáng)度；
[0038].圖2示出了當(dāng)電子游客裝置具有非定向天線時(shí)、游客所執(zhí)行的手動(dòng)掃描移動(dòng)；
[0039].圖3是圖表的示例，該圖表示出了在圖2所示的情況下、依據(jù)電子游客裝置的位置的該電子游客裝置所接收的信號(hào)的強(qiáng)度；
[0040].圖4示出了當(dāng)電子游客裝置具有定向天線時(shí)、游客所執(zhí)行的手動(dòng)掃描移動(dòng)；以及
[0041].圖5示出了當(dāng)電子游客裝置具有多個(gè)傳感器時(shí)的自動(dòng)掃描。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下是本發(fā)明實(shí)施例中的用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)的描述。
[0043]該系統(tǒng)包括以下裝置:
[0044].通信裝置電子游客，其由稱作“游客”的該系統(tǒng)的用戶進(jìn)行使用；
[0045].通信裝置電子向?qū)В溆煞Q作“向?qū)А钡脑撓到y(tǒng)的用戶進(jìn)行使用；[0046].通信裝置ERi的網(wǎng)絡(luò)，其中i=l，...，N，并且N彡I ;以及
[0047].中央裝置電子控制器(Econtroller),適合于控制所述裝置ERitl
[0048]如上面所解釋的，向?qū)Ш陀慰涂梢允遣煌娜藛T，或者他們也可以是相同的人員。
[0049]該通信裝置電子游客具有部件，用于:
[0050].檢測(cè)無(wú)線電信號(hào)，并且測(cè)量其強(qiáng)度；以及
[0051].當(dāng)所述強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定級(jí)別時(shí)，向所述通信裝置電子控制器發(fā)送對(duì)應(yīng)的消息。
[0052]該通信裝置電子控制器具有部件，用于:
[0053].從通信裝置電子游客接收消息，該消息向它通知所述通信裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)k的信號(hào)的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定級(jí)別，令k=l，2，...，klast (或分別地，k=klast,
klast-l，...，I );
[0054]?命令所述相應(yīng)通信裝置ERi停止傳送編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào),令k=l,2,...,Iilas^1 (或分別地， k kiast，kiast—?，...， I);以及
[0055].命令所述通信裝置ERi開始傳送編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的相應(yīng)信號(hào)，令k-l，2，...，klast_1 (或分力I」地，k-klast，klast_1,....2)。
[0056]如果每個(gè)通信裝置ERi處于所述通信裝置電子向?qū)У臒o(wú)線電范圍內(nèi)，則它可以記錄電子向?qū)鶄魉偷臒o(wú)線電信號(hào)，并且它可以將編號(hào)k與所接收的信號(hào)相關(guān)聯(lián)，該編號(hào)是整數(shù)，使得klast，其中k.last是如下所述地根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所確定的整數(shù)參數(shù)值。另外，每個(gè)通信裝置ERi包括用于傳送以下編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)的部件，該編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)是通過(guò)編號(hào)k的所述所接收的信號(hào)的時(shí)間反演所獲得的。
[0057]對(duì)于將來(lái)的游客要遵循的路徑來(lái)選擇出發(fā)點(diǎn)；借助于示例，它可以是通過(guò)面板或通過(guò)地面上的標(biāo)記或通過(guò)游客可檢測(cè)的聲音所指示的三維空間中的位置。
[0058]本發(fā)明具有兩個(gè)相繼的階段，即訓(xùn)練階段和導(dǎo)引階段。
[0059]該訓(xùn)練階段包括以下步驟。
[0060]在步驟AO期間，向?qū)г谏鲜龀霭l(fā)點(diǎn)處對(duì)電子向?qū)нM(jìn)行定位。
[0061]在步驟Al期間，向?qū)Ы油娮酉驅(qū)А?br> [0062]在步驟A2期間，電子向?qū)⑵渥陨砼c電子控制器進(jìn)行同步。從此刻開始，電子向?qū)碛信c電子控制器和網(wǎng)絡(luò)的所有裝置ERi相同的時(shí)間基準(zhǔn)。
[0063]在步驟A3期間，并且從時(shí)刻t0開始，電子控制器通過(guò)以下操作來(lái)初始化網(wǎng)絡(luò):
[0064]?向編號(hào)k分配值零；以及
[0065].當(dāng)存在記錄時(shí)，在裝置ERi中刪除所有的記錄。
[0066]在步驟A4期間，電子控制器向電子向?qū)Оl(fā)送開始信號(hào)，在時(shí)刻tfdtl處接收到該信號(hào)。
[0067]在步驟A5期間，電子向?qū)г跁r(shí)刻tQ+dtl+dt2處向向?qū)Оl(fā)送開始信號(hào)。然后，該向?qū)ч_始移動(dòng)。
[0068]在步驟A6期間:
[0069]?在每個(gè)時(shí)刻(tfkj+k.T)處，電子向?qū)魉统掷m(xù)時(shí)間d〈T的預(yù)定信號(hào)，其中1?是預(yù)定常數(shù)，使得h.T> (dtl+dt2)，并且T是預(yù)定持續(xù)時(shí)間；以及
[0070].在每個(gè)時(shí)間間隔[t0+k0.T+k.T, t0+k0.T+ (k+1).T]中，每個(gè)ERi嘗試檢測(cè)電子向?qū)鶄魉偷男盘?hào)；在檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，每個(gè)ERi記錄它已經(jīng)接收到的相應(yīng)信號(hào)，并且向其分配編號(hào)k。
[0071]該步驟A6如此隨時(shí)間繼續(xù)，直到在步驟A7期間，向?qū)Ｖ挂苿?dòng)并且關(guān)閉電子向?qū)橹埂?br> [0072]最終，在步驟E8期間，電子控制器向參數(shù)klast分配k的當(dāng)前值。
[0073]在導(dǎo)引階段期間，當(dāng)向?qū)Ш陀慰褪遣煌藛T時(shí)，該階段包括以下步驟。
[0074]在步驟BO期間，游客在定義于先前階段中的出發(fā)點(diǎn)處對(duì)電子游客進(jìn)行定位，向?qū)б呀?jīng)預(yù)先將該出發(fā)點(diǎn)傳輸?shù)接慰汀?br> [0075]在步驟BI期間，游客接通電子游客。
[0076]在步驟B2期間，電子游客將其自身與電子控制器進(jìn)行同步。從此刻開始，電子游客具有與電子控制器和所有裝置ERi相同的時(shí)間基準(zhǔn)。
[0077]然后，電子控制器配置裝置ERi中的參數(shù)k_tMl，并且它向該參數(shù)給出初始值I。
[0078]在步驟B3a期間，電子控制器命令每個(gè)裝置ERi查看它是否擁有與等于k_tMl當(dāng)前值的編號(hào)相關(guān)聯(lián)的記錄。當(dāng)必要時(shí)，在對(duì)這種記錄進(jìn)行時(shí)間反演之后，擁有該記錄的每個(gè)裝置ERi按照重復(fù)的方式對(duì)它進(jìn)行傳送，由此通過(guò)聚焦來(lái)創(chuàng)建虛擬信源，該虛擬信源構(gòu)成空時(shí)標(biāo)。
[0079]在這里使用的空時(shí)聚焦方法基于在以下文章中闡釋的研究，該文章即由C.0estges、J.Hansen、S.M.Emam1、A.D.Kim、G.Papanicolaou、和 A.J.Paulraj 編著的、標(biāo)題為“Time-reversal techniques for broadband wireless communicationsystems”, 2004 年，并且可以在以下網(wǎng)址訪問(wèn):http: //wwwold.ftw.at/ftw/events/tel ekommunikationsforum 變性的技術(shù)(其最初使用在聲波的領(lǐng)域中)；因而，時(shí)間反演后的波像在時(shí)間上向后運(yùn)行的正向波一樣地傳播。當(dāng)從源點(diǎn)傳送的波傳播通過(guò)傳播介質(zhì)時(shí)，并且當(dāng)目的點(diǎn)(具體地，裝置ERi)接收到這個(gè)波的一部分、并在將它重新傳送到傳播介質(zhì)中之前對(duì)它進(jìn)行時(shí)間反演時(shí)，該波在它形成焦點(diǎn)的源點(diǎn)上會(huì)聚:到達(dá)源點(diǎn)的信號(hào)在波形上與從源點(diǎn)傳送的原始信號(hào)幾乎一致。
[0080]該傳送繼續(xù)，直到每個(gè)電子控制器已經(jīng)從電子游客接收到以下消息為止，該消息指示出游客已經(jīng)到達(dá)空時(shí)信標(biāo)編號(hào)k_tMl。
[0081]當(dāng)電子控制器從電子游客接收到指示出游客已經(jīng)到達(dá)空時(shí)信標(biāo)的消息(參見(jiàn)下面的步驟B3b)時(shí)，它對(duì)k_trol進(jìn)行遞增，并且重復(fù)步驟B3a。
[0082]貫穿正在執(zhí)行步驟B3a的時(shí)間始終，電子游客執(zhí)行步驟B3b。
[0083]電子游客嘗試連續(xù)地檢測(cè)無(wú)線電信號(hào)。如果檢測(cè)到信號(hào)，則游客通過(guò)使用用于檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度最大值的簡(jiǎn)單過(guò)程(下面，描述了這個(gè)過(guò)程的各種實(shí)現(xiàn))來(lái)確定該信號(hào)所來(lái)自的方向。
[0084]然后，游客在所發(fā)現(xiàn)的方向中移動(dòng)，并且電子游客所接收的信號(hào)的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)地增加。
[0085]當(dāng)所接收的信號(hào)的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定級(jí)別時(shí)，假設(shè)該游客已經(jīng)到達(dá)空時(shí)信標(biāo)，并且電子游客向電子控制器發(fā)送對(duì)應(yīng)消息。
[0086]重復(fù)這些步驟B3a和B3b，直到電子控制器k_tMl=klast為止。
[0087]在步驟B4期間，電子控制器向電子游客通知已經(jīng)到達(dá)目的地。[0088]在步驟B5期間，電子游客向游客通知已經(jīng)到達(dá)目的地。
[0089]最終，在步驟B6期間，游客關(guān)閉電子游客。
[0090]當(dāng)向?qū)Ш陀慰褪窍嗤藛T時(shí)，導(dǎo)引階段包括與上面相同的步驟，除了不是增加值，而是從k=klast到k=l相繼地使用編號(hào)k的遞減值之外。
[0091]上面的步驟B3b依賴于以下事實(shí)，即創(chuàng)建來(lái)自時(shí)空信標(biāo)的無(wú)線電信號(hào)，使得這個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度在這個(gè)空時(shí)信標(biāo)的方向中處于最大值。應(yīng)該觀察到，為了恰當(dāng)?shù)貦z測(cè)空時(shí)信標(biāo)，優(yōu)選地將電子游客恒定地置于與當(dāng)前信標(biāo)對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)處；作為結(jié)果，每對(duì)相繼的信標(biāo)必須使得所述信標(biāo)彼此足夠接近；更精確地，兩個(gè)相繼信標(biāo)之間的距離應(yīng)該優(yōu)選地與無(wú)線電信號(hào)的波長(zhǎng)具有相同的數(shù)量級(jí)。在給定向?qū)羞M(jìn)速度的情況下，由此推導(dǎo)出用于兩個(gè)相繼信標(biāo)的記錄之間的持續(xù)時(shí)間T的最優(yōu)值。
[0092]以下是步驟B3b的各種實(shí)現(xiàn)的描述，其中描述了游客可以用于確定其中要發(fā)現(xiàn)空時(shí)信標(biāo)的方向的檢測(cè)方法。
[0093]在該檢測(cè)方法的第一實(shí)現(xiàn)中，游客執(zhí)行手動(dòng)掃描，其包括“前進(jìn)”階段I和“返回”階段2。
[0094]電子游客顯示從虛擬信源接收到的信號(hào)的強(qiáng)度。然后，游客尋找其中強(qiáng)度處于最大值的方向，如圖1所示:即，到該信源的方向。
[0095]為了游客舒適，可以為電子游客采取措施，以能夠根據(jù)各種測(cè)量來(lái)自動(dòng)地確定是否達(dá)到最大值，并且能夠借助于指示燈來(lái)通知游客。
[0096]在圖2所示的第一變型中，電子游客是具有非定向天線的接收機(jī)。
[0097]應(yīng)該觀察到，該變型需要很強(qiáng)的聚焦。
[0098]圖3是圖表的示例，該圖表示出了依據(jù)電子游客的位置的、在該變型中該電子游客所接收的信號(hào)的強(qiáng)度。
[0099]在第一實(shí)現(xiàn)的第二變型中，如圖4所示，電子游客具有定向天線。
[0100]在此情況下，該檢測(cè)方法包括與第一變型中相同的步驟，除了以下一點(diǎn)之外:由于電子游客僅僅在一個(gè)方向中進(jìn)行接收，所以游客必須對(duì)電子游客進(jìn)行指向，以便發(fā)現(xiàn)朝向該信源的方向。
[0101]應(yīng)該觀察到，該第二變型需要不必像第一變型中那么強(qiáng)的聚焦。
[0102]在該檢測(cè)方法的第二實(shí)現(xiàn)中，如圖5所示，游客受益于自動(dòng)掃描，并且電子游客具有多個(gè)傳感器。
[0103]在這種情形下，電子游客可以執(zhí)行同時(shí)的測(cè)量，并且電子游客將基帶中的接收系數(shù)應(yīng)用在其傳感器上，以便形成多個(gè)波束。然后，電子游客確定哪個(gè)波束正接收到最強(qiáng)的強(qiáng)度，而沒(méi)有任何需求讓游客執(zhí)行掃描移動(dòng)。此后，電子游客向游客通知該最大強(qiáng)度波束的方向。
[0104]如上所述，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的上述方法。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照傳統(tǒng)的方式包括中央處理單元，其使用信號(hào)來(lái)控制存儲(chǔ)器、輸入單元、和輸出單元。
[0105]此外，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以用來(lái)運(yùn)行具有以下指令的計(jì)算機(jī)程序，該指令用于執(zhí)行用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)弓I的本發(fā)明的方法。
[0106]本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)程序，其可以從通信網(wǎng)絡(luò)上下載并且包括以下指令，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)，該指令用于運(yùn)行用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的本發(fā)明的方法的步驟。該計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，并且可以通過(guò)微處理器來(lái)運(yùn)行。
[0107]該程序可以使用任何編程語(yǔ)言，并且可以是源代碼、目標(biāo)代碼、或介于源代碼與目標(biāo)代碼之間的中間代碼的形式(部分編譯形式)，或者是任何其他期望形式。
[0108]本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)介質(zhì)，其包括如上所述的計(jì)算機(jī)程序的指令。
[0109]該數(shù)據(jù)介質(zhì)可以是能夠存儲(chǔ)該程序的任何實(shí)體或裝置。例如，該介質(zhì)可以包括存儲(chǔ)部件，諸如，只讀存儲(chǔ)器(R0M)，例如致密盤(CD) ROM或微電子電路ROM ;或?qū)嶋H上的磁記錄部件，諸如，硬盤；亦或通用串行總線(USB)閃存盤。
[0110]此外，該數(shù)據(jù)介質(zhì)可以是適合于經(jīng)由電纜或光纜、通過(guò)無(wú)線電、或通過(guò)其他手段而輸送的、諸如電信號(hào)或光信號(hào)之類的可傳送介質(zhì)。具體地，可以從因特網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)上下載本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序。
[0111]在變型中，該數(shù)據(jù)介質(zhì)可以是其中合并了該計(jì)算機(jī)程序的集成電路，該電路適于運(yùn)行本發(fā)明的方法或在運(yùn)行本發(fā)明的方法中使用。
[0112]最終，應(yīng)該觀察到，在適合于執(zhí)行本發(fā)明的無(wú)線電傳送技術(shù)方面不存在限制。借助于示例，所涉及的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)可以是:
[0113].移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(3GPP UMTS, HSPA、LTE、LTE-A, IEEE802.16、移動(dòng) XiMAXUxEVDV 等)；或
[0114].固定網(wǎng)絡(luò)(WLAN、IEEE802.11 等)。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法，所述方法包括以下步驟: a)稱為“游客”的實(shí)體從預(yù)定位置開始，并且通過(guò)觀測(cè)由所述游客攜帶的、稱為“電子游客”的通信裝置所測(cè)量的編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的無(wú)線電信源的強(qiáng)度，來(lái)朝向編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的所述無(wú)線電信源前行，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)編號(hào)k=l (或分別地，k=klast)的所述信源為止；以及 b)所述游客通過(guò)觀測(cè)所述裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的無(wú)線電信源的強(qiáng)度來(lái)從編號(hào)k的無(wú)線電信源朝向編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-1))的所述信源相繼地前行，直到所述游客已經(jīng)到達(dá)編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的所述信源為止，令k=l，2，...，kiast—? (或分別地， k kiast，kiast—?，...， 2)； 所述方法的特征在于，編號(hào)k的所述無(wú)線電信源中的每一個(gè)是通過(guò)編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)所產(chǎn)生的或通過(guò)對(duì)編號(hào)k的多個(gè)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行疊加所產(chǎn)生的、稱為“空時(shí)信標(biāo)”的虛擬無(wú)線電信源，令k=l，...，klast，通過(guò)相應(yīng)通信裝置ERi來(lái)傳送這些信號(hào)中的每一個(gè)，其中1=1,...，N并且 N > 1，將所述通信裝置ERi放置于預(yù)定環(huán)境中的各個(gè)位置或所述環(huán)境的附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的導(dǎo)引方法，其特征在于，每當(dāng)所述游客到達(dá)編號(hào)k的空時(shí)信標(biāo)時(shí)，所述裝置電子游客向稱為“電子控制器”的中央通信裝置進(jìn)行通知，所述中央裝置命令所述裝置ERi停止傳送其編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)，并且命令所述裝置ERi開始傳送其編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的相應(yīng)信號(hào)，除了當(dāng)k=klast時(shí)(或分別地,k=l)之外,其中，k=l,2,..., klast(或分別地， k kiast，kiast—?，...， I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的導(dǎo)引方法，其特征在于，在訓(xùn)練階段期間，所述裝置ERi中的至少一個(gè)已經(jīng)預(yù)先記錄了編號(hào)k的所述相應(yīng)信號(hào)，在所述訓(xùn)練階段期間，稱為“向?qū)А钡膶?shí)體在被提供有通信裝置電子向?qū)У耐瑫r(shí)，已經(jīng)沿著某一路徑穿過(guò)所述環(huán)境，對(duì)于從k=l前進(jìn)到k=klast的編號(hào)k的每個(gè)值，所述通信裝置電子向?qū)嗬^地傳送無(wú)線電信號(hào)，所述無(wú)線電信號(hào)要被至少一個(gè)裝置ERi進(jìn)行記錄、進(jìn)行時(shí)間反演、并然后根據(jù)權(quán)利要求1地進(jìn)行傳送。
4.一種用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: ?通信裝置ERi,其中i=l，...，N并且N彡1，其被放置于預(yù)定環(huán)境中的各個(gè)位置或所述環(huán)境的附近，并且其每一個(gè)具有用于傳送相應(yīng)信號(hào)的部件；以及 ?至少一個(gè)通信裝置，其被稱為“電子游客”，適合于測(cè)量稱為“空時(shí)信標(biāo)”的虛擬無(wú)線電信源的強(qiáng)度，所述虛擬無(wú)線電信源通過(guò)通信裝置ERi所傳送的所述相應(yīng)信號(hào)所產(chǎn)生或通過(guò)對(duì)通信裝置ERi所傳送的多個(gè)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行疊加所產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括:稱為“電子控制器”的通信裝置，其具有用于以下操作的部件: ?從通信裝置電子游客接收消息，該消息向它通知所述通信裝置電子游客所測(cè)量的編號(hào)k的信號(hào)的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到預(yù)定級(jí)別,令k=l,2,..., klast (或分別地，k=klast, klast_1；...,I); ?命令所述相應(yīng)通信裝置ERi停止傳送編號(hào)k的相應(yīng)信號(hào)，令k=l，2，klast_i (或分別地， k kiast，kiast—?，...， I);以及 ?命令所述通信裝置ERi開始傳送編號(hào)(k+Ι)(或分別地，(k-Ι))的相應(yīng)信號(hào)，令k=l，.2，...，klast_1 (或分力ll地，k-klast，klast_1,....2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5的用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括:至少一個(gè)通信裝置，其被稱為“電子向?qū)А?，具有用于傳送無(wú)線電信號(hào)的部件，并且所述通信裝置ERi中的每一個(gè)還包括用于對(duì)所述無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行接收、記錄、和時(shí)間反演、以便生成根據(jù)權(quán)利要求4地進(jìn)行傳送的相應(yīng)信號(hào)的部件。
7.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件，其是不可拆卸的、或者部分地或完全地可拆卸的，并且包括計(jì)算機(jī)程序代碼指令，該計(jì)算機(jī)程序代碼指令用于運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法 的步驟。
8.—種可從通信網(wǎng)絡(luò)上下載的、和/或在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)的、和/或能夠由微處理器運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，該程序的特征在于，它包括以下指令，該指令用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的用于通過(guò)無(wú)線電聚焦來(lái)進(jìn)行導(dǎo)引的方法的步驟。
【文檔編號(hào)】G01S1/68GK103430040SQ201280013279
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月14日
【發(fā)明者】D.T.范胡伊, N.馬魯洛克斯加菲特 申請(qǐng)人:奧林奇公司