专利名称：具有扫描数字信标的定位系统的制作方法
具有扫描数字信标的定位系统技术领域本公开一般涉及定位系统，并且更具体地，涉及使用固定发射机和移动 4妻收才几的定位系统。
背景技术：
如果用户的位置能够被精确知道，那么许多软件应用对用户来说具有增 加价值。例如，基于食品商店中的购物推车的位置，软件应用能够帮助用户 找到购物清单上的物品，或让用户知道关于邻近物品可获得的折扣。然而， 给购物推车装备定位系统，给与购物推车相关联的基础设施(例如，相关联 的零售)增加了显著的成本。某些现有技术允许(allow for)通过购物推车/移动单元中的无线收发机 的使用来确定位置，该购物推车/移动单元与基础设施中的无线接入点耦合。 基于由无线收发机从各无线接入点接收的信号的强度确定位置。然而，该技 术在某些环境(如零售商店)中已经被证明不是精确和可重复的。因此，存 在对这样的系统的需要，该系统能够用于在限定的区域(如零售商店)中确 定移动单元的位置，其减少了对在基础设施内安装额外的硬件的需要，同时 在确定移动单元的位置中提供改进的精度。发明内容本发明的各实施例处理关于定位系统的技术的缺点，并提供了 一种新颖 的和非显而易见的系统、方法、程序和移动单元，用于确定移动单元的位置。 该检测系统包括固定位置发射机和移动单元。该发射机数字地发射数据包 (data packet),该数据包包括与该发射机相关联的角度信息，以及移动单元 包括接收机，用于接收该被发射的数据包。该移动单元配置为检测来自单个 发射机的多个数据包，该多个数据包包括不相等的角度信息。该移动单元还 确定来自该多个数据包中的不相等的角度信息的新的角度信息，并且使用该 新的角度信息确定移动单元相对于发射机的位置。此外，该移动单元被配置为将与确定的位置相关联的信息指示给用户。在某些方面，该检测系统包括多个固定位置发射机，每个发射机数字地 发射包括角度信息的各自的数据包。移动单元配置为基于从该多个各自的数 据确定的新的角度信息，计算该移动单元相对于该多个发射机的二维或三维位置。在另外的方面，发射机在广播角度内发射数据包。此外，发射机以步进(stepping)角度顺序地步进广播角度，并且该步进角度小于或等于广播角度 的一半。
现在将参照附图，仅通过示例的方式描述本发明，在附图中: 图1是根据本发明安排的定位系统的示意性图示； 图2是具有移动单元和单个发射机的定位系统的平面图； 图3是具有移动单元和多个发射机的定位系统的平面图。
具体实施方式
图l图示用于确定移动单元14的位置的定位系统10。定位系统0包括 一个或多个发射机12,其数字地发射数据包，该数据包包括与各自的发射机 12相关联的角度信息。移动单元14包括接收机，用于接收该发射的数据包， 并且接收机可以包括天线22、计算机系统24以及输入/输出设备26。移动单元14可以附接到可移动推车16。将移动单元14附接到推车16 可以是永久的。可替换地，移动单元14接收机可以可移除地从推车16可拆 卸，使得移动单元14可以从一辆推车移动并附接到另一辆推车。定位系统 IO不限于移动单元14附接的特定类型的推车16。在检测系统IO的某些方面， 推车16可以用于存储物品。以这种方式，推车16可以包括用于接收物品的 篮子20。同样，没有限制推车可移动的方式。然而，在检测系统10的某些 方面，推车16包括车4仑18。计算机系统24控制输入/输出系统26的操作，并使用天线22接收来自 (各)接收机12的数字数据包。移动单元14不限于特定类型的计算机系统 24、或计算机系统24位于何处。例如，计算机系统24或其部分可以位于离 移动单元14很远，和/或计算机系统24的部分可以被包括在移动单元14内。许多类型的输入/输出设备26能够用于移动单元14,并且本的移动单元 14不限于特定类型的输入/输出设备26。例如，输入/输出设备26可以是分开 的设备(如键区和视频显示器)，或者输入/输出设备26可以结合成单个单元 (如视频触摸垫)。参照图2,发射机12在给定的发射角度或广播角度A上数字地发射数据 包。在移动单元14处于由广播角度A包围的区域内时，移动单元12能够接 收由发射机发射的数据包。否则，移动单元12不接收该发射。发射机12配置为使用通过步进角度步进广播角度来广播数据包。尽管定 位系统10不限于广播角度A增量步进的方式，但是步进能够经由例如用IC 构建的相控阵天线完成，在该相控阵天线中能够通过施加DC偏移选择广播 信号的方向。这允许覆盖面积(即广播区域A内的面积)被动态地和电子地 定形/调整，例如，使用数字输出端口的软件控制和数模转换器。通过示例的方式，在图1中图示的广播角度是15。并且步进角度是7.5。。 因而，相对于发射机12，广播角度A3包围60-75°,广播角度A4包围 67.5-52.5°，并且广播角度A5包围60-45°。对于每个不同的广播角度A，由 发射机12发射的数据包包括与特定的广播角度A相关联的角度信息。例如， 在发射广播角度A4时，当由移动单元14接收时，发射的数据包包括信息由 移动单元解释为指示该数据包只在广播角度A4中发射，并且该移动单元14 位于广播角度A4内。没有限定包括在数据包中的角度信息的类型的细节。例如，角度信息可 以包括对所有广播角度A共同的基准角度、以及相对于该基准角度的偏移角 度。可替代地，移动单元14可以已经被编程具有基准角度，并且在数据包内 只提供偏移角度。然而另一个替代只是包括角度名称。例如，广播角度A1-A9 可以被称为1-9、 A-I，或者使用一些其它移动单元14识别为指定特定广播角 度A的公约。如以下将参照图3更详细讨论的，当使用多个发射机12时， 角度信息还可以包括指示数据包从其发源的特定发射机12的信息。定位系统IO在定位移动单元14的位置中的精度，部分基于广播角度A 与步进角度的比率。通过使步进角度小于广播角度A,定位系统10能够在定 位移动单元的位置时提供比如果步进角度等于广播角度A更高的精度。特别 地，定位系统10的精度不必受广播角度A的大小的限制；相反，该精度可 以基于步进角度。通过示例的方式，当发射机正以广播角度A4和A5发射时，图2中的移动单元14接收数据包。移动单元14然后确定移动单元14的位置是广播角度A4和A5的函数。定位系统10不限于用于确定移动单元14的位置的特定函数。例如，该函数可以是简单的平均或更复杂的计算，如并入角度数据的之前历史的计算。依赖于各广播角度A之间的重叠，移动单元可以接收数据包，其指示移动单元14在一个、两个、或多个广播角度A内。如果移动单元14接收两个或更多不同的数据包，其指示移动单元14在两个或多个广播角度A内，则该函数可以使用来自由移动单元14接收的不同数据包的每个的角度信 自在定位系统IO确定限定区域(如商店)内的移动单元14的位置时，移 动单元14可以指示用户与该确定的位置相关联的特定信息。例如，用户可以 询问与该确定的位置相关联的特定产品，如请求关于在确定的位置中正打折 的任何产品的信息。参照图3，多个发射机12可以用于确定限定区域28内的移动单元14的 位置。每个发射机12数字地发射数据包，其包括与特定的发射机12相关联 的角度信息。在移动单元14接收发射的数据包时，移动单元能够从该数据包 确定(i)该数据包从其发源的特定发射机12,以及(H)与该发射机12相 关联的角度信息。当该信息从两个或更多发射机获得时，能够以更高精度确 定移动单元14的位置。例如，图3中的移动单元14的位置可以定义为广播 角度A4、 A5的平均和广播角度B7、 B8的平均之间的交集。利用三个或更多发射机12，还可以确定移动单元14的三维位置。除此 之外或可替代地，在使用另外的能够被移动单元14检测的发射机12时，移 动单元14的位置能够以更高精度确定。定位系统10不限于特定的功能，该 功能用于基于与多个发射机12相关联的角度数据确定移动单元14的位置。 例如，利用三个或更多发射机12,该功能可以包括用于过测系统的已知的技 术，如最小二乘计算。硬件和软件的典型结合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，当该 程序被加栽和执行时，控制该计算机系统使得其执行在此描述的方法。本发 明还能够被嵌入计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使能够实现在此 描述的方法的所有特征，并且当该计算机程序产品被加载到计算机系统中时 能够执行这些方法。本上下文中的计算机程序或应用意味着以任何语言、代码或符号的 一组 指令的表达，其意于导致具有信息处理能力的系统直接或在以下的之一或两者之后执行特定的功能a)转换为另一语言、代码或符号；b)以不同的材 料形式复制。显著地，本发明能够以其它特定的形式体现而不偏离其精神或 基本属性，并且相应地，在指示本发明的范围时，应当参照权利要求而不是 之前的说明书。
权利要求
1.一种检测系统，包括固定位置发射机，用于数字地发射数据包，该数据包包括与该发射机相关联的角度信息；以及移动单元，包括接收机，用于接收该发射的数据包，其中该移动单元配置为检测来自单个发射机的多个数据包，该多个数据包包括不相等的角度信息，确定来自该多个数据包中的不相等的角度信息的新的角度信息，以及使用该新的角度信息，确定移动单元相对于发射机的位置。
2. 根据权利要求1所述的检测系统，其中检测系统包括多个固定位置发 射机，该多个发射机的每个数字地发射包括角度信息的各自的数据包。
3. 根据权利要求1所述的检测系统，其中移动单元配置为计算该移动单 元相对于该多个发射机的三维位置。
4. 根据权利要求1所述的检测系统，其中移动单元配置为将与该确定的 位置相关联的信息指示给用户。
5. 根据权利要求1所述的检测系统，其中发射机在广播角度内发射数据包。
6. 根据权利要求5所述的检测系统，其中发射机以步进角度顺序地步进 广播角度。
7. 根据权利要求6所述的检测系统，其中该步进角度小于或等于广播角 度的一半。
8. —种用于接收发射的数据包的移动单元，该数据包包括来自固定位置 发射机的角度信息，其中该移动单元配置为检测来自单个发射机的多个数据包，该多个数据包包括与单个发射 机相关联的不相等的角度信息，确定来自该多个数据包中的不相等的角度信息的新的角度信息，以及使用该新的角度信息，确定移动单元相对于发射机的位置。
9. 根据权利要求8所述的移动单元，其中移动单元配置为计算该移动单 元相对于该多个固定位置发射机的三维位置。
10. 根据权利要求8所述的移动单元，其中移动单元配置为将与该确定的位置相关联的信息指示给用户。
11. 根据权利要求8所述的移动单元，其中发射机在广播角度内发射数 据包。
12. —种用于确定移动单元的位置的方法，包括以下步骤 接收发射的数据包，该数据包包括来自固定位置发射机并与该发射机相关联的角度信息；检测来自单个发射机的多个数据包，该多个数据包包括与该单个发射机 相关联的不相等的角度信息，从该多个数据包中的不相等的角度信息，确定新的角度信息，以及 使用该新的角度信息，确定移动单元相对于该发射机的位置。
13. 根据权利要求12所述的移动单元，其中移动单元配置为计算该移动 单元相对于该多个固定位置发射机的三维位置。
14. 根据权利要求12所述的移动单元，其中移动单元配置为将与该确定 的位置相关联的信息指示给用户。
15. 根据权利要求12所述的移动单元，其中发射机在广播角度内发射数 据包。
16. —种包括计算机可使用介质的计算机程序产品，该计算机可使用介 质包括计算机可读程序，其中当该计算机可读程序在计算机上执行时，使得 定位系统确定移动单元的位置，包括以下步骤接收发射的数据包，该数据包包括来自的固定位置发射机并与该发射机 相关联的角度信息；检测来自单个发射机的多个数据包，该多个数据包包括不相等的角度位置.从该多个数据包中的不相等的角度信息，确定新的角度信息，以及 使用该新的角度信息，确定移动单元相对于该发射机的位置。
17. 根据权利要求16所述的计算机程序产品，其中移动单元配置为计算 该移动单元相对于该多个固定位置发射机的三维位置。
18. 根据权利要求16所述的计算机程序产品，其中移动单元配置为将与 该确定的位置相关联的信息指示给用户。
19. 根据权利要求16所述的计算机程序产品，其中发射机在广播角度内 发射数据包。
全文摘要
一种检测系统，包括固定位置发射机和移动单元。该发射机数字地发射数据包，其包括与该发射机相关联的角度信息，以及移动单元包括接收机，用于接收该发射的数据包。该移动单元配置为检测来自单个发射机的多个数据包，该多个数据包包括不相等的角度信息。该移动单元还确定来自该多个数据包中的不相等的角度信息的新的角度信息，并且使用该新的角度信息确定移动单元相对于发射机的位置。该移动单元还配置为将与该确定的位置相关联的信息指示给用户。
文档编号G01S1/66GK101243327SQ200680029423
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月2日 优先权日2005年8月11日
发明者迈克尔·J·约翰逊 申请人:国际商业机器公司