協(xié)作空間定位的制作方法
【專利說明】協(xié)作空間定位
[0001]相關申請
本申請涉及并要求以下專利的優(yōu)先權權益:于2013年4月30提交的美國非臨時專利申請N0.13/873606、于2012年5月I日提交的美國臨時專利申請N0.61/641，201、于2012年5月29日提交的美國臨時專利申請N0.61/652, 347以及于2013年3月5日提交的美國臨時專利申請N0.61/773，063，出于所有目的，以上專利的全文均以引用的方式并入本文中，視為在此處進行了完全的闡述。
技術領域
[0002]本發(fā)明的實施例一般涉及測定對象的相對位置，并且更具體地，涉及利用了多個獨立位置數(shù)據(jù)源的協(xié)作空間定位。
【背景技術】
[0003]傳感器融合是指將感知數(shù)據(jù)或者衍生自來源不同的感知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進行組合，使得所產生的信息在某種程度上優(yōu)于單獨使用這些源時可能獲得的信息。相比之下，數(shù)據(jù)融合是指將代表同一對象的多個數(shù)據(jù)和知識整合成一致、準確且可用的表示的過程。在每種情況下，總體目標都是提供更準確、更完整或更可信/可靠的結果。
[0004]用于融合過程的數(shù)據(jù)源并未指定是源自相同的傳感器。事實上，人們可以認為，與同一目標相關的不同數(shù)據(jù)源可能會提供更準確和更可靠的結果。盡管比較理想的是將多個感知數(shù)據(jù)融合以提供“更好的”數(shù)據(jù)，但是通常情況下，更好的數(shù)據(jù)本身是不充分的。對于空間數(shù)據(jù)或位置數(shù)據(jù)的行為使用來說，尤其是如此。
[0005]從整個歷史來看，獲知一個人的精確位置一直是一項長期進行的探索。人們在結合精確的地圖掌握了位置信息之后，就會認為，許多從A點到B點的挑戰(zhàn)都將迎刃而解。然而，盡管GPS系統(tǒng)已經(jīng)無處不在，人們卻仍然不斷在迷路，交通擁堵也不斷在發(fā)生，并且碰撞事故仍然是一個威脅。事實上，人們可能會認為這類系統(tǒng)會讓這些問題變得更糟?，F(xiàn)有技術中所缺乏的是將不同位置測定資源進行融合，這種融合不僅為用戶提供了地理空間數(shù)據(jù)/空間數(shù)據(jù)，而且還提供了能夠形成行為改變的基礎的關聯(lián)信息。具體來說，所缺乏的是一種能通過多種定位技術的適當組合來同時獲得絕對定位和相對定位的理想好處的裝置。
[0006]GPS作為絕對定位的一種例子，其優(yōu)點是支持路徑規(guī)劃，從而有助于涉及到長距離定位的交通，并且還能不斷獲知事物在世界上所處的位置。相對定位的優(yōu)勢在于穩(wěn)健、更精確，且不需要連接至外部源(即，衛(wèi)星)。現(xiàn)有的技術啟示尚未提供能同時獲取兩種方式的裝置?，F(xiàn)有技術的這些和其他缺點通過本發(fā)明的一個或多個實施例來解決。
[0007]本發(fā)明的其他優(yōu)點和新穎特征將在后面的描述中部分地進行闡述，并且在審查以下說明書時對本領域的技術人員來說將變得部分顯而易見的，或者可通過實施本發(fā)明得知。本發(fā)明的優(yōu)點可以通過所附權利要求中特別指出的手段、組合、組成和方法來實現(xiàn)和達到。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的一個或多個實施例提出一種將識別數(shù)據(jù)和實體屬性嵌入至實體中并利用移動接收器/天線提供相對距離和方位的多方面位置方式。此外，這種能力借助地理參考接收器/天線與全球定位資源聯(lián)系起來，從而提供當前系統(tǒng)能力之外的準確且實時的位置感知。
[0009]本發(fā)明的一個主要優(yōu)點在于基于多個資源提供了準確、持續(xù)的位置信息。本發(fā)明通過利用多個獨立組件來實現(xiàn)該操作，而每個組件提供了獨特的空間特質。另外，每個組件的實用性是有局限性的，所以，通過獨特地組合不同的組件能測定并維持一個可靠的位置。應清楚的是，GPS在許多情況下都無法使用(室內、樹冠下、地下、洞穴、掩體和隧道)。這并不是意味著GPS是一種不理想的工具，而是意味著GPS自身不能在需要移動車輛和其他對象進行導航的地形范圍內提供可靠定位。
[0010]因此，本發(fā)明的實施例包括一種用于過濾和融合多個組件的位置數(shù)據(jù)的新方法。在下文描述的這種方法還允許整個系統(tǒng)基于各組件的輸入來概率性地推論出車輛(或對象)的真實位置。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當固定的接收器基礎設施不可用時，相對位置方案中的有源測距資源(如超寬帶(UWB)射頻識別(RFID)標簽)提供了對本地最近的相鄰位置的獲取，并且當固定接收器基礎設施可用來提供位置感知時，可對基礎設施的位置數(shù)據(jù)加以利用。本發(fā)明的這種方式獨特地平衡了位置信息的不同組件。
[0012]用于對象之間的協(xié)作空間位置測定的一個方法實施例包括接收得自一種或多種不同位置測定技術的第一對象的位置信息，并且隨后為第一對象測定用于一種或多種不同位置測定技術中的每一種的位置信息差異。該過程按照如下方式繼續(xù)進行:將得自一種或多種不同位置測定技術的位置信息進行組合，以測定第一對象空間位置，同時將第一對象通信地聯(lián)接至第二對象。一旦實現(xiàn)了通信聯(lián)接，則每個對象就進行位置信息的交換，其中，第二對象部分地基于第一對象空間位置來精確第二對象空間位置。
[0013]在本發(fā)明的另一個實施例中，一種用于協(xié)作測定空間位置的系統(tǒng)包括第一對象、第二對象、可操作來為第一對象測定第一對象空間位置的一種或多種不同位置測定資源，以及第一對象與第二對象之間的通信鏈接，其中，第二對象可操作來至少部分地基于從第一對象接收的第一對象空間位置，為第二對象精確第二對象空間位置。
[0014]在另一個實施例中，一種用于協(xié)作測定空間位置的系統(tǒng)可包括第一收發(fā)器、存儲器、第二收發(fā)器、處理器和多個軟件部分；該第一收發(fā)器可操作來接收得自一種或多種不同位置測定技術的第一對象的位置信息；該存儲器可操作來存儲從一種或多種不同位置測定技術接收的位置信息；該第二收發(fā)器可操作來將第一對象通信地鏈接至第二對象；處理器通信地聯(lián)接至存儲器并且能夠執(zhí)行呈現(xiàn)為軟件的指令。
[0015]軟件部分可配置為測定從一種或多種不同位置測定技術中的每一種接收的位置信息中的差異、組合從一種或多種不同位置測定技術接收的位置信息以測定第一對象空間位置、以及交換第一對象與第二對象之間的位置信息，以使第二對象能夠部分地基于第一對象的空間位置來精確第二對象空間位置。
[0016]本公開內容中和下述詳細說明中所描述的特征和優(yōu)點并不是詳盡的。結合附圖、說明書和權利要求來看，許多其他特征和優(yōu)點對相關領域的普通技術人員來說將是顯而易見的。此外，應注意的是，說明書中所采用的語言主要是出于可讀性和指導目的來選擇的，并且不可選擇來對發(fā)明主題造成約束或限制；必須參考權利要求才能確定該發(fā)明主題。
【附圖說明】
[0017]結合附圖參考以下一個或多個實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他特征和目的以及獲得這些特征和目的的方式將變得更加顯而易見，并且本發(fā)明自身將得到最好的理解，其中:
圖1呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于協(xié)作空間定位的系統(tǒng)的高級框圖；
圖2示出了一種臨時城市環(huán)境，其中可實施根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的協(xié)作空間定位；
圖3示出了對具有協(xié)作空間定位技術的多個對象的網(wǎng)狀網(wǎng)絡交互所進行的高級描述；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單個對象利用多根天線進行協(xié)作位置測定的效果圖；以及
圖5為一流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的可用于協(xié)作位置信息的方法的一個實例。
[0018]這些附圖僅僅出于說明目的來描述本發(fā)明的實施例。本領域的技術人員根據(jù)下文論述將容易地認識到，在不脫離本文所述的本發(fā)明原理的情況下，可以采用本文所說明的結構和方法的替代實施例。
【具體實施方式】
[0019]得自一個或多個位置測定資源的不同位置數(shù)據(jù)與對等網(wǎng)絡關聯(lián)信息相融合，以向對象提供協(xié)作位置感知。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對象從一個或多個位置資源處收集位置測定信息，從而獨立地測定其空間位置。這種測定并不是分層次的，而是基于可能不時發(fā)生變化的多個因素進行平衡。一旦測定了空間位置，該空間位置隨后就可通過對等網(wǎng)絡關聯(lián)信息來增強，而該對等網(wǎng)絡關聯(lián)信息可用于增強位置測定和修改行為結果。用于協(xié)作空間定位的系統(tǒng)及相關方法的這些和其他應用是可能的，并且通過本發(fā)明的一個或多個實施例來進行了考慮。
[0020]以下參考附圖，詳細描述了本發(fā)明的實施例。雖然本發(fā)明已以一定程度的特殊性進行了描述和說明，但應理解的是，本公開僅以示例的方式給出，并且，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本領域的技術人員可以對部件的組合和布置作出許多改變。
[0021]結合附圖進行如下描述是為了幫助實現(xiàn)對權利要求及其等同所限定的本發(fā)明的示例性實施例的全面理解。以下描述包括各種幫助實現(xiàn)這種理解的具體細節(jié)，但是，這些具體細節(jié)應僅視為示例性的。因此，本領域的普通技術人員將認識到，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，對本文所述的實施例作出各種變化和修改。另外，為清楚和簡明起見，省略了公知功能和構造的描述。
[0022]下述說明和權利要求中所使用的術語和詞語不限于字面意義，而僅是發(fā)明人用來實現(xiàn)對本發(fā)明的清楚且一致的理解。因此，對于本領域的技術人員來說應顯而易見的是，以下對本發(fā)明的示例性實施例的描述僅用于說明目的，而非用于限制由所附權利要求及其等同所限定的本發(fā)明。
[0023]如本文所用，對“一個實施例”或“實施例”的任何引用是指結合該實施例進行描述的具體元素、特征、結構或特性包括在至少一個實施例中。在說明書中各處出現(xiàn)的短語“在一個實施例”中不一定都是指同一實施例。
[0024]關于術語“大體地”，其是指所敘述的特性、參數(shù)或數(shù)值無需精確地達到，而是可能會大量地出現(xiàn)偏差和變化(例如，包括公差、測量誤差、測量精度限制以及本領域技術人員已知的其他因子)，而這些偏差和變化并不會對特性旨在提供的效果造成阻礙。
[0025]在全文中，相同的數(shù)字指代相同的元素。在附圖中，出于清楚的目的，可增大某些線、層、組件、元素或特征的尺寸。
[0026]本文所用的術語僅出于描述具體實施例的目的，并非旨在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”意圖還包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。因此，例如，對“一個組件表面”的引用包括對一個或多個此類表面的引用。
[0027]如本文所用，術語“包含(comprises) ”、“包含(comprising) ”、“包括(includes) ”、“包括(including)，，、“具有(has) ”、“具有(having) ”或其任何其他變型旨在涵蓋非排他性包括。例如，包括元素列表的過程、方法、制品或設備不一定只限于這些元素，而是可以包括未明確列出的其他元素或者此類過程、方法、制品或設備固有的其他元素。另夕卜，除非明確作出相反的說明，“或”是指包容性“或”，而不是非排他性“或”。例如，條件A或B在以下任一種情況下都得到滿足:A是真實的(或存在的)且B是虛假的(或不存在的)、A是虛假的(或不存在的)且B是真實的(或存在的)、以及A和B都是真實的(或存在的)。
[0028]除非另有限定，本文所用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有如本發(fā)明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同意義。還應當理解的是，術語(諸如常用詞典所限定的術語)應解釋為具有與其在說明書上下文中和相關領域中的意義一致的意義，并且不應以理想化或過于正式的含義來進行解釋，除非本文明確地進行了如此的限定。為簡潔和/或清楚起見，對公知功能或構造可以不進行詳細描述。
[0029]還將理解的是，當把元件稱為“處于”、“附接至”、“連接至”、“聯(lián)接至”、“接觸”、“安裝于”另一個元件上時，該元件可直接地處于、附接至、連接至、聯(lián)接至或接觸另一元件，或者，還可能存在有中間元件。與此相反，當把元件稱為(例如)“直接處于”、“直接附接至”、“直接連接至”、“直接聯(lián)接至”或“直接接觸”另一個元件時，就不存在中間元件。本領域的技術人員還將理解的是，對“鄰近”另一個特征放置的