协作空间定位的制作方法
【专利说明】协作空间定位
[0001]相关申请
本申请涉及并要求以下专利的优先权权益:于2013年4月30提交的美国非临时专利申请N0.13/873606、于2012年5月I日提交的美国临时专利申请N0.61/641，201、于2012年5月29日提交的美国临时专利申请N0.61/652, 347以及于2013年3月5日提交的美国临时专利申请N0.61/773，063，出于所有目的，以上专利的全文均以引用的方式并入本文中，视为在此处进行了完全的阐述。
技术领域
[0002]本发明的实施例一般涉及测定对象的相对位置，并且更具体地，涉及利用了多个独立位置数据源的协作空间定位。
【背景技术】
[0003]传感器融合是指将感知数据或者衍生自来源不同的感知数据的数据进行组合，使得所产生的信息在某种程度上优于单独使用这些源时可能获得的信息。相比之下，数据融合是指将代表同一对象的多个数据和知识整合成一致、准确且可用的表示的过程。在每种情况下，总体目标都是提供更准确、更完整或更可信/可靠的结果。
[0004]用于融合过程的数据源并未指定是源自相同的传感器。事实上，人们可以认为，与同一目标相关的不同数据源可能会提供更准确和更可靠的结果。尽管比较理想的是将多个感知数据融合以提供“更好的”数据，但是通常情况下，更好的数据本身是不充分的。对于空间数据或位置数据的行为使用来说，尤其是如此。
[0005]从整个历史来看，获知一个人的精确位置一直是一项长期进行的探索。人们在结合精确的地图掌握了位置信息之后，就会认为，许多从A点到B点的挑战都将迎刃而解。然而，尽管GPS系统已经无处不在，人们却仍然不断在迷路，交通拥堵也不断在发生，并且碰撞事故仍然是一个威胁。事实上，人们可能会认为这类系统会让这些问题变得更糟。现有技术中所缺乏的是将不同位置测定资源进行融合，这种融合不仅为用户提供了地理空间数据/空间数据，而且还提供了能够形成行为改变的基础的关联信息。具体来说，所缺乏的是一种能通过多种定位技术的适当组合来同时获得绝对定位和相对定位的理想好处的装置。
[0006]GPS作为绝对定位的一种例子，其优点是支持路径规划，从而有助于涉及到长距离定位的交通，并且还能不断获知事物在世界上所处的位置。相对定位的优势在于稳健、更精确，且不需要连接至外部源(即，卫星)。现有的技术启示尚未提供能同时获取两种方式的装置。现有技术的这些和其他缺点通过本发明的一个或多个实施例来解决。
[0007]本发明的其他优点和新颖特征将在后面的描述中部分地进行阐述，并且在审查以下说明书时对本领域的技术人员来说将变得部分显而易见的，或者可通过实施本发明得知。本发明的优点可以通过所附权利要求中特别指出的手段、组合、组成和方法来实现和达到。
【发明内容】
[0008]本发明的一个或多个实施例提出一种将识别数据和实体属性嵌入至实体中并利用移动接收器/天线提供相对距离和方位的多方面位置方式。此外，这种能力借助地理参考接收器/天线与全球定位资源联系起来，从而提供当前系统能力之外的准确且实时的位置感知。
[0009]本发明的一个主要优点在于基于多个资源提供了准确、持续的位置信息。本发明通过利用多个独立组件来实现该操作，而每个组件提供了独特的空间特质。另外，每个组件的实用性是有局限性的，所以，通过独特地组合不同的组件能测定并维持一个可靠的位置。应清楚的是，GPS在许多情况下都无法使用(室内、树冠下、地下、洞穴、掩体和隧道)。这并不是意味着GPS是一种不理想的工具，而是意味着GPS自身不能在需要移动车辆和其他对象进行导航的地形范围内提供可靠定位。
[0010]因此，本发明的实施例包括一种用于过滤和融合多个组件的位置数据的新方法。在下文描述的这种方法还允许整个系统基于各组件的输入来概率性地推论出车辆(或对象)的真实位置。
[0011]根据本发明的一个实施例，当固定的接收器基础设施不可用时，相对位置方案中的有源测距资源(如超宽带(UWB)射频识别(RFID)标签)提供了对本地最近的相邻位置的获取，并且当固定接收器基础设施可用来提供位置感知时，可对基础设施的位置数据加以利用。本发明的这种方式独特地平衡了位置信息的不同组件。
[0012]用于对象之间的协作空间位置测定的一个方法实施例包括接收得自一种或多种不同位置测定技术的第一对象的位置信息，并且随后为第一对象测定用于一种或多种不同位置测定技术中的每一种的位置信息差异。该过程按照如下方式继续进行:将得自一种或多种不同位置测定技术的位置信息进行组合，以测定第一对象空间位置，同时将第一对象通信地联接至第二对象。一旦实现了通信联接，则每个对象就进行位置信息的交换，其中，第二对象部分地基于第一对象空间位置来精确第二对象空间位置。
[0013]在本发明的另一个实施例中，一种用于协作测定空间位置的系统包括第一对象、第二对象、可操作来为第一对象测定第一对象空间位置的一种或多种不同位置测定资源，以及第一对象与第二对象之间的通信链接，其中，第二对象可操作来至少部分地基于从第一对象接收的第一对象空间位置，为第二对象精确第二对象空间位置。
[0014]在另一个实施例中，一种用于协作测定空间位置的系统可包括第一收发器、存储器、第二收发器、处理器和多个软件部分；该第一收发器可操作来接收得自一种或多种不同位置测定技术的第一对象的位置信息；该存储器可操作来存储从一种或多种不同位置测定技术接收的位置信息；该第二收发器可操作来将第一对象通信地链接至第二对象；处理器通信地联接至存储器并且能够执行呈现为软件的指令。
[0015]软件部分可配置为测定从一种或多种不同位置测定技术中的每一种接收的位置信息中的差异、组合从一种或多种不同位置测定技术接收的位置信息以测定第一对象空间位置、以及交换第一对象与第二对象之间的位置信息，以使第二对象能够部分地基于第一对象的空间位置来精确第二对象空间位置。
[0016]本公开内容中和下述详细说明中所描述的特征和优点并不是详尽的。结合附图、说明书和权利要求来看，许多其他特征和优点对相关领域的普通技术人员来说将是显而易见的。此外，应注意的是，说明书中所采用的语言主要是出于可读性和指导目的来选择的，并且不可选择来对发明主题造成约束或限制；必须参考权利要求才能确定该发明主题。
【附图说明】
[0017]结合附图参考以下一个或多个实施例的描述，本发明的上述和其他特征和目的以及获得这些特征和目的的方式将变得更加显而易见，并且本发明自身将得到最好的理解，其中:
图1呈现了根据本发明的一个实施例的用于协作空间定位的系统的高级框图；
图2示出了一种临时城市环境，其中可实施根据本发明的一个实施例的协作空间定位；
图3示出了对具有协作空间定位技术的多个对象的网状网络交互所进行的高级描述；图4为根据本发明的一个实施例的单个对象利用多根天线进行协作位置测定的效果图；以及
图5为一流程图，示出了根据本发明的可用于协作位置信息的方法的一个实例。
[0018]这些附图仅仅出于说明目的来描述本发明的实施例。本领域的技术人员根据下文论述将容易地认识到，在不脱离本文所述的本发明原理的情况下，可以采用本文所说明的结构和方法的替代实施例。
【具体实施方式】
[0019]得自一个或多个位置测定资源的不同位置数据与对等网络关联信息相融合，以向对象提供协作位置感知。根据本发明的一个实施例，对象从一个或多个位置资源处收集位置测定信息，从而独立地测定其空间位置。这种测定并不是分层次的，而是基于可能不时发生变化的多个因素进行平衡。一旦测定了空间位置，该空间位置随后就可通过对等网络关联信息来增强，而该对等网络关联信息可用于增强位置测定和修改行为结果。用于协作空间定位的系统及相关方法的这些和其他应用是可能的，并且通过本发明的一个或多个实施例来进行了考虑。
[0020]以下参考附图，详细描述了本发明的实施例。虽然本发明已以一定程度的特殊性进行了描述和说明，但应理解的是，本公开仅以示例的方式给出，并且，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本领域的技术人员可以对部件的组合和布置作出许多改变。
[0021]结合附图进行如下描述是为了帮助实现对权利要求及其等同所限定的本发明的示例性实施例的全面理解。以下描述包括各种帮助实现这种理解的具体细节，但是，这些具体细节应仅视为示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，可在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对本文所述的实施例作出各种变化和修改。另外，为清楚和简明起见，省略了公知功能和构造的描述。
[0022]下述说明和权利要求中所使用的术语和词语不限于字面意义，而仅是发明人用来实现对本发明的清楚且一致的理解。因此，对于本领域的技术人员来说应显而易见的是，以下对本发明的示例性实施例的描述仅用于说明目的，而非用于限制由所附权利要求及其等同所限定的本发明。
[0023]如本文所用，对“一个实施例”或“实施例”的任何引用是指结合该实施例进行描述的具体元素、特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例”中不一定都是指同一实施例。
[0024]关于术语“大体地”，其是指所叙述的特性、参数或数值无需精确地达到，而是可能会大量地出现偏差和变化(例如，包括公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因子)，而这些偏差和变化并不会对特性旨在提供的效果造成阻碍。
[0025]在全文中，相同的数字指代相同的元素。在附图中，出于清楚的目的，可增大某些线、层、组件、元素或特征的尺寸。
[0026]本文所用的术语仅出于描述具体实施例的目的，并非旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”意图还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。因此，例如，对“一个组件表面”的引用包括对一个或多个此类表面的引用。
[0027]如本文所用，术语“包含(comprises) ”、“包含(comprising) ”、“包括(includes) ”、“包括(including)，，、“具有(has) ”、“具有(having) ”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括。例如，包括元素列表的过程、方法、制品或设备不一定只限于这些元素，而是可以包括未明确列出的其他元素或者此类过程、方法、制品或设备固有的其他元素。另夕卜，除非明确作出相反的说明，“或”是指包容性“或”，而不是非排他性“或”。例如，条件A或B在以下任一种情况下都得到满足:A是真实的(或存在的)且B是虚假的(或不存在的)、A是虚假的(或不存在的)且B是真实的(或存在的)、以及A和B都是真实的(或存在的)。
[0028]除非另有限定，本文所用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同意义。还应当理解的是，术语(诸如常用词典所限定的术语)应解释为具有与其在说明书上下文中和相关领域中的意义一致的意义，并且不应以理想化或过于正式的含义来进行解释，除非本文明确地进行了如此的限定。为简洁和/或清楚起见，对公知功能或构造可以不进行详细描述。
[0029]还将理解的是，当把元件称为“处于”、“附接至”、“连接至”、“联接至”、“接触”、“安装于”另一个元件上时，该元件可直接地处于、附接至、连接至、联接至或接触另一元件，或者，还可能存在有中间元件。与此相反，当把元件称为(例如)“直接处于”、“直接附接至”、“直接连接至”、“直接联接至”或“直接接触”另一个元件时，就不存在中间元件。本领域的技术人员还将理解的是，对“邻近”另一个特征放置的