專利名稱：具有掃描數(shù)字信標(biāo)的定位系統(tǒng)的制作方法
具有掃描數(shù)字信標(biāo)的定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本公開一般涉及定位系統(tǒng)，并且更具體地，涉及使用固定發(fā)射機(jī)和移動(dòng) 4妻收才幾的定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如果用戶的位置能夠被精確知道，那么許多軟件應(yīng)用對(duì)用戶來說具有增 加價(jià)值。例如，基于食品商店中的購(gòu)物推車的位置，軟件應(yīng)用能夠幫助用戶 找到購(gòu)物清單上的物品，或讓用戶知道關(guān)于鄰近物品可獲得的折扣。然而， 給購(gòu)物推車裝備定位系統(tǒng)，給與購(gòu)物推車相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施(例如，相關(guān)聯(lián) 的零售)增加了顯著的成本。某些現(xiàn)有技術(shù)允許(allow for)通過購(gòu)物推車/移動(dòng)單元中的無線收發(fā)機(jī) 的使用來確定位置，該購(gòu)物推車/移動(dòng)單元與基礎(chǔ)設(shè)施中的無線接入點(diǎn)耦合。 基于由無線收發(fā)機(jī)從各無線接入點(diǎn)接收的信號(hào)的強(qiáng)度確定位置。然而，該技 術(shù)在某些環(huán)境(如零售商店)中已經(jīng)被證明不是精確和可重復(fù)的。因此，存 在對(duì)這樣的系統(tǒng)的需要，該系統(tǒng)能夠用于在限定的區(qū)域(如零售商店)中確 定移動(dòng)單元的位置，其減少了對(duì)在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)安裝額外的硬件的需要，同時(shí) 在確定移動(dòng)單元的位置中提供改進(jìn)的精度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的各實(shí)施例處理關(guān)于定位系統(tǒng)的技術(shù)的缺點(diǎn)，并提供了 一種新穎 的和非顯而易見的系統(tǒng)、方法、程序和移動(dòng)單元，用于確定移動(dòng)單元的位置。 該檢測(cè)系統(tǒng)包括固定位置發(fā)射機(jī)和移動(dòng)單元。該發(fā)射機(jī)數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包 (data packet),該數(shù)據(jù)包包括與該發(fā)射機(jī)相關(guān)聯(lián)的角度信息，以及移動(dòng)單元 包括接收機(jī)，用于接收該被發(fā)射的數(shù)據(jù)包。該移動(dòng)單元配置為檢測(cè)來自單個(gè) 發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息。該移動(dòng)單元還 確定來自該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息的新的角度信息，并且使用該 新的角度信息確定移動(dòng)單元相對(duì)于發(fā)射機(jī)的位置。此外，該移動(dòng)單元被配置為將與確定的位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。在某些方面，該檢測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)固定位置發(fā)射機(jī)，每個(gè)發(fā)射機(jī)數(shù)字地 發(fā)射包括角度信息的各自的數(shù)據(jù)包。移動(dòng)單元配置為基于從該多個(gè)各自的數(shù) 據(jù)確定的新的角度信息，計(jì)算該移動(dòng)單元相對(duì)于該多個(gè)發(fā)射機(jī)的二維或三維位置。在另外的方面，發(fā)射機(jī)在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù)據(jù)包。此外，發(fā)射機(jī)以步進(jìn)(stepping)角度順序地步進(jìn)廣播角度，并且該步進(jìn)角度小于或等于廣播角度 的一半。


現(xiàn)在將參照附圖，僅通過示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中: 圖1是根據(jù)本發(fā)明安排的定位系統(tǒng)的示意性圖示； 圖2是具有移動(dòng)單元和單個(gè)發(fā)射機(jī)的定位系統(tǒng)的平面圖； 圖3是具有移動(dòng)單元和多個(gè)發(fā)射機(jī)的定位系統(tǒng)的平面圖。
具體實(shí)施方式
圖l圖示用于確定移動(dòng)單元14的位置的定位系統(tǒng)10。定位系統(tǒng)0包括 一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)12,其數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括與各自的發(fā)射機(jī) 12相關(guān)聯(lián)的角度信息。移動(dòng)單元14包括接收機(jī)，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包， 并且接收機(jī)可以包括天線22、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24以及輸入/輸出設(shè)備26。移動(dòng)單元14可以附接到可移動(dòng)推車16。將移動(dòng)單元14附接到推車16 可以是永久的?？商鎿Q地，移動(dòng)單元14接收機(jī)可以可移除地從推車16可拆 卸，使得移動(dòng)單元14可以從一輛推車移動(dòng)并附接到另一輛推車。定位系統(tǒng) IO不限于移動(dòng)單元14附接的特定類型的推車16。在檢測(cè)系統(tǒng)IO的某些方面， 推車16可以用于存儲(chǔ)物品。以這種方式，推車16可以包括用于接收物品的 籃子20。同樣，沒有限制推車可移動(dòng)的方式。然而，在檢測(cè)系統(tǒng)10的某些 方面，推車16包括車4侖18。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24控制輸入/輸出系統(tǒng)26的操作，并使用天線22接收來自 (各)接收機(jī)12的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包。移動(dòng)單元14不限于特定類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 24、或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24位于何處。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24或其部分可以位于離 移動(dòng)單元14很遠(yuǎn)，和/或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24的部分可以被包括在移動(dòng)單元14內(nèi)。許多類型的輸入/輸出設(shè)備26能夠用于移動(dòng)單元14,并且本的移動(dòng)單元 14不限于特定類型的輸入/輸出設(shè)備26。例如，輸入/輸出設(shè)備26可以是分開 的設(shè)備(如鍵區(qū)和視頻顯示器)，或者輸入/輸出設(shè)備26可以結(jié)合成單個(gè)單元 (如視頻觸摸墊)。參照?qǐng)D2,發(fā)射機(jī)12在給定的發(fā)射角度或廣播角度A上數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù) 包。在移動(dòng)單元14處于由廣播角度A包圍的區(qū)域內(nèi)時(shí)，移動(dòng)單元12能夠接 收由發(fā)射機(jī)發(fā)射的數(shù)據(jù)包。否則，移動(dòng)單元12不接收該發(fā)射。發(fā)射機(jī)12配置為使用通過步進(jìn)角度步進(jìn)廣播角度來廣播數(shù)據(jù)包。盡管定 位系統(tǒng)10不限于廣播角度A增量步進(jìn)的方式，但是步進(jìn)能夠經(jīng)由例如用IC 構(gòu)建的相控陣天線完成，在該相控陣天線中能夠通過施加DC偏移選擇廣播 信號(hào)的方向。這允許覆蓋面積(即廣播區(qū)域A內(nèi)的面積)被動(dòng)態(tài)地和電子地 定形/調(diào)整，例如，使用數(shù)字輸出端口的軟件控制和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。通過示例的方式，在圖1中圖示的廣播角度是15。并且步進(jìn)角度是7.5。。 因而，相對(duì)于發(fā)射機(jī)12，廣播角度A3包圍60-75°,廣播角度A4包圍 67.5-52.5°，并且廣播角度A5包圍60-45°。對(duì)于每個(gè)不同的廣播角度A，由 發(fā)射機(jī)12發(fā)射的數(shù)據(jù)包包括與特定的廣播角度A相關(guān)聯(lián)的角度信息。例如， 在發(fā)射廣播角度A4時(shí)，當(dāng)由移動(dòng)單元14接收時(shí)，發(fā)射的數(shù)據(jù)包包括信息由 移動(dòng)單元解釋為指示該數(shù)據(jù)包只在廣播角度A4中發(fā)射，并且該移動(dòng)單元14 位于廣播角度A4內(nèi)。沒有限定包括在數(shù)據(jù)包中的角度信息的類型的細(xì)節(jié)。例如，角度信息可 以包括對(duì)所有廣播角度A共同的基準(zhǔn)角度、以及相對(duì)于該基準(zhǔn)角度的偏移角 度?？商娲?，移動(dòng)單元14可以已經(jīng)被編程具有基準(zhǔn)角度，并且在數(shù)據(jù)包內(nèi) 只提供偏移角度。然而另一個(gè)替代只是包括角度名稱。例如，廣播角度A1-A9 可以被稱為1-9、 A-I，或者使用一些其它移動(dòng)單元14識(shí)別為指定特定廣播角 度A的公約。如以下將參照?qǐng)D3更詳細(xì)討論的，當(dāng)使用多個(gè)發(fā)射機(jī)12時(shí)， 角度信息還可以包括指示數(shù)據(jù)包從其發(fā)源的特定發(fā)射機(jī)12的信息。定位系統(tǒng)IO在定位移動(dòng)單元14的位置中的精度，部分基于廣播角度A 與步進(jìn)角度的比率。通過使步進(jìn)角度小于廣播角度A,定位系統(tǒng)10能夠在定 位移動(dòng)單元的位置時(shí)提供比如果步進(jìn)角度等于廣播角度A更高的精度。特別 地，定位系統(tǒng)10的精度不必受廣播角度A的大小的限制；相反，該精度可 以基于步進(jìn)角度。通過示例的方式，當(dāng)發(fā)射機(jī)正以廣播角度A4和A5發(fā)射時(shí)，圖2中的移動(dòng)單元14接收數(shù)據(jù)包。移動(dòng)單元14然后確定移動(dòng)單元14的位置是廣播角度A4和A5的函數(shù)。定位系統(tǒng)10不限于用于確定移動(dòng)單元14的位置的特定函數(shù)。例如，該函數(shù)可以是簡(jiǎn)單的平均或更復(fù)雜的計(jì)算，如并入角度數(shù)據(jù)的之前歷史的計(jì)算。依賴于各廣播角度A之間的重疊，移動(dòng)單元可以接收數(shù)據(jù)包，其指示移動(dòng)單元14在一個(gè)、兩個(gè)、或多個(gè)廣播角度A內(nèi)。如果移動(dòng)單元14接收兩個(gè)或更多不同的數(shù)據(jù)包，其指示移動(dòng)單元14在兩個(gè)或多個(gè)廣播角度A內(nèi)，則該函數(shù)可以使用來自由移動(dòng)單元14接收的不同數(shù)據(jù)包的每個(gè)的角度信 自在定位系統(tǒng)IO確定限定區(qū)域(如商店)內(nèi)的移動(dòng)單元14的位置時(shí)，移 動(dòng)單元14可以指示用戶與該確定的位置相關(guān)聯(lián)的特定信息。例如，用戶可以 詢問與該確定的位置相關(guān)聯(lián)的特定產(chǎn)品，如請(qǐng)求關(guān)于在確定的位置中正打折 的任何產(chǎn)品的信息。參照?qǐng)D3，多個(gè)發(fā)射機(jī)12可以用于確定限定區(qū)域28內(nèi)的移動(dòng)單元14的 位置。每個(gè)發(fā)射機(jī)12數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，其包括與特定的發(fā)射機(jī)12相關(guān)聯(lián) 的角度信息。在移動(dòng)單元14接收發(fā)射的數(shù)據(jù)包時(shí)，移動(dòng)單元能夠從該數(shù)據(jù)包 確定(i)該數(shù)據(jù)包從其發(fā)源的特定發(fā)射機(jī)12,以及(H)與該發(fā)射機(jī)12相 關(guān)聯(lián)的角度信息。當(dāng)該信息從兩個(gè)或更多發(fā)射機(jī)獲得時(shí)，能夠以更高精度確 定移動(dòng)單元14的位置。例如，圖3中的移動(dòng)單元14的位置可以定義為廣播 角度A4、 A5的平均和廣播角度B7、 B8的平均之間的交集。利用三個(gè)或更多發(fā)射機(jī)12，還可以確定移動(dòng)單元14的三維位置。除此 之外或可替代地，在使用另外的能夠被移動(dòng)單元14檢測(cè)的發(fā)射機(jī)12時(shí)，移 動(dòng)單元14的位置能夠以更高精度確定。定位系統(tǒng)10不限于特定的功能，該 功能用于基于與多個(gè)發(fā)射機(jī)12相關(guān)聯(lián)的角度數(shù)據(jù)確定移動(dòng)單元14的位置。 例如，利用三個(gè)或更多發(fā)射機(jī)12,該功能可以包括用于過測(cè)系統(tǒng)的已知的技 術(shù)，如最小二乘計(jì)算。硬件和軟件的典型結(jié)合可以是具有計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)該 程序被加栽和執(zhí)行時(shí)，控制該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使得其執(zhí)行在此描述的方法。本發(fā) 明還能夠被嵌入計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括使能夠?qū)崿F(xiàn)在此 描述的方法的所有特征，并且當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí) 能夠執(zhí)行這些方法。本上下文中的計(jì)算機(jī)程序或應(yīng)用意味著以任何語(yǔ)言、代碼或符號(hào)的 一組 指令的表達(dá)，其意于導(dǎo)致具有信息處理能力的系統(tǒng)直接或在以下的之一或兩者之后執(zhí)行特定的功能a)轉(zhuǎn)換為另一語(yǔ)言、代碼或符號(hào)；b)以不同的材 料形式復(fù)制。顯著地，本發(fā)明能夠以其它特定的形式體現(xiàn)而不偏離其精神或 基本屬性，并且相應(yīng)地，在指示本發(fā)明的范圍時(shí)，應(yīng)當(dāng)參照權(quán)利要求而不是 之前的說明書。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)系統(tǒng)，包括固定位置發(fā)射機(jī)，用于數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括與該發(fā)射機(jī)相關(guān)聯(lián)的角度信息；以及移動(dòng)單元，包括接收機(jī)，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包，其中該移動(dòng)單元配置為檢測(cè)來自單個(gè)發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息，確定來自該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息的新的角度信息，以及使用該新的角度信息，確定移動(dòng)單元相對(duì)于發(fā)射機(jī)的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中檢測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)固定位置發(fā) 射機(jī)，該多個(gè)發(fā)射機(jī)的每個(gè)數(shù)字地發(fā)射包括角度信息的各自的數(shù)據(jù)包。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中移動(dòng)單元配置為計(jì)算該移動(dòng)單 元相對(duì)于該多個(gè)發(fā)射機(jī)的三維位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中移動(dòng)單元配置為將與該確定的 位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中發(fā)射機(jī)在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù)據(jù)包。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中發(fā)射機(jī)以步進(jìn)角度順序地步進(jìn) 廣播角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中該步進(jìn)角度小于或等于廣播角 度的一半。
8. —種用于接收發(fā)射的數(shù)據(jù)包的移動(dòng)單元，該數(shù)據(jù)包包括來自固定位置 發(fā)射機(jī)的角度信息，其中該移動(dòng)單元配置為檢測(cè)來自單個(gè)發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括與單個(gè)發(fā)射 機(jī)相關(guān)聯(lián)的不相等的角度信息，確定來自該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息的新的角度信息，以及使用該新的角度信息，確定移動(dòng)單元相對(duì)于發(fā)射機(jī)的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)單元，其中移動(dòng)單元配置為計(jì)算該移動(dòng)單 元相對(duì)于該多個(gè)固定位置發(fā)射機(jī)的三維位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)單元，其中移動(dòng)單元配置為將與該確定的位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)單元，其中發(fā)射機(jī)在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù) 據(jù)包。
12. —種用于確定移動(dòng)單元的位置的方法，包括以下步驟 接收發(fā)射的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括來自固定位置發(fā)射機(jī)并與該發(fā)射機(jī)相關(guān)聯(lián)的角度信息；檢測(cè)來自單個(gè)發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括與該單個(gè)發(fā)射機(jī) 相關(guān)聯(lián)的不相等的角度信息，從該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息，確定新的角度信息，以及 使用該新的角度信息，確定移動(dòng)單元相對(duì)于該發(fā)射機(jī)的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動(dòng)單元，其中移動(dòng)單元配置為計(jì)算該移動(dòng) 單元相對(duì)于該多個(gè)固定位置發(fā)射機(jī)的三維位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動(dòng)單元，其中移動(dòng)單元配置為將與該確定 的位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動(dòng)單元，其中發(fā)射機(jī)在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù) 據(jù)包。
16. —種包括計(jì)算機(jī)可使用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可使用介 質(zhì)包括計(jì)算機(jī)可讀程序，其中當(dāng)該計(jì)算機(jī)可讀程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，使得 定位系統(tǒng)確定移動(dòng)單元的位置，包括以下步驟接收發(fā)射的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括來自的固定位置發(fā)射機(jī)并與該發(fā)射機(jī) 相關(guān)聯(lián)的角度信息；檢測(cè)來自單個(gè)發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括不相等的角度位置.從該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息，確定新的角度信息，以及 使用該新的角度信息，確定移動(dòng)單元相對(duì)于該發(fā)射機(jī)的位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中移動(dòng)單元配置為計(jì)算 該移動(dòng)單元相對(duì)于該多個(gè)固定位置發(fā)射機(jī)的三維位置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中移動(dòng)單元配置為將與 該確定的位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中發(fā)射機(jī)在廣播角度內(nèi) 發(fā)射數(shù)據(jù)包。
全文摘要
一種檢測(cè)系統(tǒng)，包括固定位置發(fā)射機(jī)和移動(dòng)單元。該發(fā)射機(jī)數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，其包括與該發(fā)射機(jī)相關(guān)聯(lián)的角度信息，以及移動(dòng)單元包括接收機(jī)，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包。該移動(dòng)單元配置為檢測(cè)來自單個(gè)發(fā)射機(jī)的多個(gè)數(shù)據(jù)包，該多個(gè)數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息。該移動(dòng)單元還確定來自該多個(gè)數(shù)據(jù)包中的不相等的角度信息的新的角度信息，并且使用該新的角度信息確定移動(dòng)單元相對(duì)于發(fā)射機(jī)的位置。該移動(dòng)單元還配置為將與該確定的位置相關(guān)聯(lián)的信息指示給用戶。
文檔編號(hào)G01S1/66GK101243327SQ200680029423
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者邁克爾·J·約翰遜 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司