已经提出了借助于用于接收卫星定位信号的接收器(例如，gps信号接收器)来定位此类手推车的提议。然而，这样的解决方案是昂贵的并且假设经营场所不包括可能对抗接收卫星定位信号的任何障碍物。
也有人提出给手推车装配电信模块的建议，该电信模块按以下方式被布置成将信号传送到被布置在经营场所中的预定位置处的固定电信信标：无论其在经营场所中的位置如何，每个手推车同时地处于多个电信信标的范围内。每个手推车的位置可通过测量所述手推车和多个电信信标之间的信号的行进时间来被确定。然而，似乎很难通过这种手段来获得足够精确的手推车定位。
最后，已设想了用相对低成本的微机电系统(mems)类型的惯性单元来装配手推车。这样的单元包括具有被布置在检测参考系的轴上的加速度计的线性运动检测器设备。加速度计提供对应于手推车沿着所讨论的轴的加速度的线性运动数据，并且根据该加速度，可以确定手推车相对于检测参考系的速度和位置。该单元还具有用于检测角运动的设备，该设备包括被布置在检测参考系的轴上的陀螺仪，以便测量检测参考系相对于基准参考系的移动，以便将检测参考系中的手推车的位置坐标转换成基准参考系中的位置坐标。然而，这样的单元的精确度是相对差的，因为有必要周期性地校正它提供的定位数据。
本发明的一个目的是使经营场所中的手推车能够被相对精确且不昂贵地定位。
为此，本发明提供了一种用于在经营场所中定位至少一个可移动手推车的系统。该系统包括具有覆盖经营场所的范围且被连接到控制计算机单元的至少一个通信信标，以及手推车车载的至少一个电子模块。该车载电子模块包括：发射器设备，其被布置成将定位数据传送到通信信标；以及惯性运动检测器单元，其包括用于检测沿检测参考系的轴的线性运动的设备和用于检测绕检测参考系的轴的角运动的设备，并且被布置成基于线性运动测量数据和角运动测量数据来提供定位数据。该模块被安装在手推车的元件上，使得手推车在经营场所中的任何移动引起该元件的角移动，该系统被布置成每当在一测量瞬间的角运动测量数据对应于零角运动时检测到手推车已停止，并接着将基于对应于该相同测量瞬间的线性运动测量数据计算出的速度重置为零。
因此，手推车的任何移动都会导致元件的角运动，并因此导致车载电子模块的角运动，并且相反地，当手推车静止时，该元件以及因此其车载电子模块同样是静止的。作为结果，角运动检测器设备即使在手推车以恒定速度移动的情况下也可被可靠地用来检测手推车的移动，并且还可被用来检测手推车的任何停止。作为结果，对线性运动检测器设备中的误差进行校正是可能的，由此使所得到的位置测量更加可靠。
本发明还提供了一种定位方法，该方法包括以下步骤：
－初始化手推车相对于经营场所的本地参考系的初始坐标，并且确定检测参考系和本地参考系之间的偏移；
－检测手推车在经营场所中的移动，并且根据线性运动测量数据、角运动测量数据、初始坐标以及本地参考系和检测参考系之间的偏移来确定手推车的位置；以及
－每当在一测量瞬间的角运动测量数据对应于零角运动时检测到手推车已停止，并接着将根据对应于该相同测量瞬间的线性运动测量数据计算出的速度设置为零。
本发明还提供：
－计算机程序，其包括用于使计算机服务器类型装备能够执行该定位方法的指令；
－包含这样的计算机程序的存储装置；
－磁设备，其包括被布置成发射被对准在还具有第二轴和第三轴的参考系的第一轴上的磁场的至少一个磁路，该磁设备由以下来表征：其被布置成发射被连续地对准在参考系的第一轴上、第二轴上和第三轴上的磁场，以便执行该定位方法；
－用于收容手推车的对接基地，该基地包括这样的磁设备；以及
－用于手推车的车载电子模块，该模块包括用于检测由这样的磁设备发射的磁场的检测器设备。
本发明的其他特性和优点将在阅读下面对本发明的特定、非限制性实施例的描述时显见。
参考附图，在附图中：
－图1是本发明的系统的图解透视图；
－图2是这种系统中的手推车的图解透视图；
－图3是手推车的轮子的侧视图；以及
－图4是被装配到轮子的车载电子模块的图解透视图。
参考附图，下面参考诸如“rollis”手推车之类的手推车来描述本发明，该手推车被给予总体参考标号1，在诸如仓库之类的经营场所100中行进，并且配有“lora”电信网络。自然地，本发明可以与其他电信网络一起使用，例如与“ltem”或“zigbee”网络一起使用；所述电信网络工作在ism频带或某些其他频带(例如，434兆赫(mhz)或2.4千兆赫(ghz)频带)中，并且不管这些网络是专用网络还是公共网络。
网络的基础设施包括通信信标200，该通信信标200以(例如，通过使用卫星信号(诸如gps信号)的接收器)已知的坐标的预定位置被分布在经营场所100中。以传统方式，通信信标200包括根据所选择的通信协议工作的收发机装置和被调谐到所选择的通信频带的天线。通信信标200被连接到形成控制单元并执行用于跟踪经营场所100中的手推车1的程序的计算机服务器300。计算机服务器300具有储存通信信标200的标识符和位置以及还有每个手推车1的标识符和连续位置的存储器。自然地，该存储器可包含用于跟踪手推车1的程序和关于通信信标200的其他信息(诸如它们的技术特性)，以及关于手推车的信息(诸如它们的装货、它们的维护排程)等。
手推车1具有平台形式的底架2，其下方安装有四个轮子3以绕水平轴线旋转。
每个轮子3具有轮毂4，轮辐5从轮毂4延伸，从而将轮毂4连接到轮辋6。轮辋6上具有轮胎带7。
轮子3的轮辐5之一具有被紧固到其的车载电子模块10。该车载电子模块包括被安装在支撑件12上的电子单元11，在该示例中，该支撑件12采取通过力来被接合在所述轮辐5上的可弹性地变形的金属夹的形式。
电子单元11具有发射器设备、用于检测运动的惯性运动检测单元、和用于提供电力的电池。其本身已知的发射器设备被布置成将定位数据传送到通信信标200。其本身已知的惯性运动检测器单元以微机电系统(mems)的形式制成，并且包括用于检测沿参考系的轴x'、y'、z'的线性运动的设备和用于检测绕相对于基准或“伽利略”参考系的参考系的轴x'、y'、z'的角运动的设备。惯性检测器单元被布置成基于如由线性运动检测器设备提供的关于线性运动的测量数据和如由角运动检测器设备准备的关于角运动的测量数据来准备定位数据。线性运动检测器设备包括被定位成测量沿轴x'、y'和z'的相应加速度分量的加速度计，并且角运动检测设备包括被定位成测量绕基准参考系的轴x'、y'和z'中的每一者的角速度的陀螺仪。由惯性单元基于测量数据准备的定位数据包括惯性检测器单元在被固定的且如下面在说明书中指定的本地x、y、z参考系中的坐标。
该系统还具有用于以预定朝向收容手推车1的基地50。该基地包括用于对手推车上的电池再充电的设备。通过感应执行再充电。
基地被布置在经营场所100中的已知gps坐标的固定位置处。该位置对应于相对于已知的基准或“伽利略”参考系的本地x、y、z参考系的原点。基地具有用于将手推车1之一定位在预定位置中和预定朝向上的装置。操作者还必须使其的承载有车载电子模块10的轮子3绕其轴线定向，以使其进入预定朝向。因此，一旦被定位且被定向，惯性检测器单元就使其检测x'、y'、z'参考系按与本地x、y、z参考系的预定偏移来被定位和被定向。该预定偏移由以下偏移数据来表示：检测x'、y'、z'参考系的原点与本地x、y、z参考系的原点之间的位置差异；轴x和x'之间的角度偏移；轴y和y'之间的角度偏移；以及z轴和z'之间的角度偏移。
该系统被布置成当手推车1在基地中就位时初始化手推车1在经营场所100中的移动的原点。当手推车1之一被安装在基地50中并且对其电池的充电开始时，初始通信被建立在计算机服务器300和所述手推车1的车载电子模块10之间。偏移数据被传送到车载电子模块10并因此被传送到惯性检测器单元，该惯性检测器单元可确定其相对于本地x、y、z参考系的位置，并因此随后准备对应的定位数据。该初始通信由车载电子模块10经由通信信标200发起，并且其以相同方式继续。
车载电子模块10的惯性检测器单元被布置成周期性地操作以基于以下计算定位数据：线性运动测量数据；角运动测量数据；偏移数据；和原始位置。车载电子模块10被布置成周期性地行动以经由通信信标200进入到与计算机服务器300的通信并向其传送定位数据。
因此，当手推车1被移动时，车载电子模块周期性地传送在其移动期间被渐进地准备的定位数据。
车载电子模块的惯性检测器单元被布置成每当在一测量瞬间的角运动测量数据对应于零角运动时检测到手推车1已停止，并接着将基于对应于该相同测量瞬间的线性运动测量数据计算出的速度归零。这使得检测加速度计中的误差并校正或补偿这些误差，从而改进定位精确度成为可能。
在该示例中，角运动在角运动测量数据指示低于预定阈值的幅值的运动时被认为是零。这使得既可以避免考虑由手推车1的其上紧固了车载电子模块的轮子3的振荡所引起的振动，也可以避免考虑陀螺仪误差成为可能。
本发明的方法因此包括以下步骤：
－初始化手推车1相对于经营场所100的本地x、y、z参考系的初始坐标，并且确定检测x'、y'、z'参考系相对于本地x、y、z参考系的偏移；
－检测手推车1在经营场所100中的移动，并且基于线性运动测量数据、角运动测量数据、初始坐标以及本地x、y、z参考系和检测x'、y'、z'参考系之间的偏移来确定手推车1的位置；以及
－每当在一测量瞬间的角运动测量数据对应于零角运动时检测到手推车1已停止，并接着将根据对应于该相同测量瞬间的线性运动测量数据计算出的速度归零。
在一变体中，车载电子模块10包括磁场传感器，并且基地50包括被布置成发射被置为与本地参考系的轴x、y、z成连续对准的磁场的磁设备。车载电子模块10被布置成确定检测x'、y'、z'参考系和本地x、y、z参考系之间的偏移，并且将该偏移纳入定位数据的考虑中。
在第一实施例中，该磁设备包括被布置成在给定方向上发射磁场并被安装在电机驱动的可转向支撑件上的磁路，该支撑件使得所述方向能够被置为连续地与参考系的三个轴x、y和z中的每一者成对准。
在第二实施例中，该磁设备包括第一电磁电路，该第一电磁电路在被供电时被布置成发射被对准在轴x上的磁场；第二电磁电路，该第二电磁电路在被供电时被布置成发射被对准在参考系的轴y上的磁场；以及第三电磁电路，该第三电磁电路在被供电时被布置成发射被对准在参考系的轴z上的磁场。该电磁电路被连接到使得该电磁电路中的一者或其他能够被选择性地供电的电源电路。
在组合以上两个实施例的第三实施例中，两个电磁电路被安装在绕参考系的轴之一(例如，轴z)可转向的支撑件上，并且第一电磁电路按以下方式被布置成发射与轴z对准的磁场：由第二电磁电路产生的磁场可通过使用支撑件的电机驱动装置来被对准在轴x上或轴y上。
为了初始化坐标和角度，手推车1被带到基地50，而没有必要对具有被紧固到其的车载电子模块10的轮子3进行定向，并且本发明的方法包括以下步骤：
－控制磁设备在基地50处发射连续地与本地参考系的轴x、y和y中的每一者对准的磁场；
－促使磁场被车载电子模块的磁力计检测到；以及
－确定检测x'、y'、z'参考系与本地x、y、z参考系之间的偏移，并在准备定位数据时将该偏移纳入考虑。
例如，磁场按以下顺序来被发射：
－与轴x对准一秒；
－与轴y对准两秒；
－与轴z对准三秒；
不同的发射历时使得车载电子模块10能够标识轴x、y和z。
自然地，本发明不限于所描述的实施例，而是覆盖落在由所附权利要求限定的本发明的范围内的任何变体。
具体而言，手推车可具有多个车载电子模块。有利地，每个模块可按以下方式来被紧固在轮子上：由两个模块计算出的位置之间的差异触发维护操作以验证相关联的轮子的正确操作。
车载电子模块可通过任何手段来被紧固，并且优选地保持可移除，例如它可通过螺钉、螺栓、夹子扣紧……等方式被紧固，然而它同样可通过粘合剂或任何其他永久性紧固件装置来被很好地紧固。
车载电子模块可被紧固到被连接到至少一个转轮的元件上，例如，与轮子摩擦的盘或经由皮带与其连接的滑轮。车载电子模块也可按以下方式被紧固到被安装在手推车上的摆锤，手推车的任何移动都启动摆锤的振荡。
初始坐标可基于卫星定位信号或通过任何其他手段来被确定。
在一个变体中，手推车的位置通过计算机服务器基于由车载电子模块经由通信信标提供的线性运动测量数据和角运动测量数据来被计算。
(诸)通信信标可形成经营场所外部的网络的基础设施的一部分。
该模块的电池可以在模块的外部或者其可被包含在模块内。
该模块的电池不需要被再充电，在该情形中基地不包括充电器设备。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于在经营场所(100)中定位至少一个可移动手推车(1)的系统，所述系统包括具有覆盖所述经营场所的范围且被连接到控制计算机单元(300)的至少一个通信信标(200)，以及所述手推车车载且包括以下项的至少一个电子模块(10)：发射器设备，所述发射器设备被布置成将定位数据传送到所述通信信标；以及惯性运动检测器单元，所述惯性运动检测器单元包括用于检测沿检测参考系(x'、y'、z')的轴的线性运动的设备和用于检测绕所述检测参考系的轴的角运动的设备，所述惯性运动检测器被布置成基于所述线性运动测量数据和所述角运动测量数据来提供定位数据，所述模块被安装在所述手推车的元件上，使得所述手推车在所述经营场所中的任何移动引起所述元件的角移动，所述系统被布置成每当在一测量瞬间的所述角运动测量数据对应于零角运动时检测到所述手推车已停止，并接着将基于对应于该相同测量瞬间的所述线性运动测量数据计算出的速度重置为零。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手推车(1)包括搁置在轮子(3)上的底架(2)，并且所述车载电子模块(10)被紧固到所述轮子之一。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括用于在预定朝向上收容所述手推车(1)的对接基地(50)，所述基地被布置在所述经营场所(100)中的已知位置处，并且所述系统被布置成当所述手推车被定位在所述基地中时初始化针对所述手推车在所述经营场所中的移动的原点。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车载电子模块(10)包括磁场传感器，并且所述对接基地(50)包括被布置成以针对所述参考系上的各轴各不相同的发射历时来发射被连续地对准在本地参考系(x、y、z)的轴上的磁场以便使所述电子模块能够标识所述轴的磁设备，所述车载电子模块被布置成确定所述检测参考系和所述本地参考系之间的偏移并且将该偏移纳入到所述定位数据的考虑中。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述基地(50)包括用于对被集成在所述模块(10)中的电池进行再充电的充电器设备。
6.一种借助于根据任一前述权利要求所述的系统定位在经营场所(100)中可移动的至少一个手推车(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
－初始化所述手推车相对于所述经营场所的本地参考系(x、y、z)的初始坐标，并且确定所述检测参考系(x'、y'、z')和所述本地参考系之间的偏移；
－检测所述手推车在所述经营场所中的移动，并且根据所述线性运动测量数据、所述角运动测量数据、所述初始坐标以及所述本地参考系和所述检测参考系之间的所述偏移来确定所述手推车的位置；以及
－每当在一测量瞬间的所述角运动测量数据对应于零角运动时检测到所述手推车已停止，并接着将根据对应于该相同测量瞬间的所述线性运动测量数据计算出的速度设置为零。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述角运动在所述角运动测量数据表示低于预定阈值的幅值的运动时被认为是零。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述初始坐标基于卫星定位信号来被确定。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述初始坐标通过将所述手推车(1)带到被定位在所述初始坐标处的对接基地(50)来被初始化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述手推车(1)处于所述对接基地(50)中时，包括以下步骤：所述对接基地(50)发射被连续地与所述本地参考系的每个轴对准的磁场，促使该磁场被所述车载电子模块检测到，确定所述检测参考系与所述本地参考系之间的所述偏移，以及将所述偏移纳入到所述定位数据的考虑中。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述本地参考系(x、y、z)和所述检测参考帧(x'、y'、z')之间的所述偏移在所述初始坐标的初始化期间经由所述电信信标(200)被传送到所述车载电子模块(10)。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述手推车(1)的位置由所述电子模块(10)计算，并且经由所述通信信标(200)被发送到所述控制单元(300)。
13.一种包括用于使计算机服务器类型装备能够执行根据权利要求6至12中任一项所述的定位方法的指令的计算机程序。
14.包含计算机程序的存储装置，所述计算机程序包括用于使计算机服务器类型装备能够执行根据权利要求6至12中任一项所述的定位方法的指令。
15.一种磁设备，所述磁设备包括被布置成发射被对准在还具有第二轴(y)和第三轴(z)的参考系的第一轴(x)上的磁场的至少一个磁路，所述磁设备的特征在于其被布置成发射被连续地对准在所述参考系的所述第一轴上、所述第二轴上和所述第三轴上的磁场，以便执行根据权利要求6至12中任一项所述的定位方法，所述磁场在所述参考系的所述第一轴上、在所述第二轴上和在所述第三轴上被以不同的历时发射。
16.一种用于收容可移动手推车的对接基地，所述基地包括根据权利要求15所述的磁设备。
17.一种用于手推车的车载电子模块，所述模块包括用于检测由根据权利要求15所述的磁设备发射的磁场的检测器设备。