專利名稱：具有掃描數(shù)字信標的定位系統(tǒng)的制作方法
具有掃描數(shù)字信標的定位系統(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)射機和移動 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，那么許多軟件應用對用戶來說具有增 加價值。例如，基于食品商店中的購物推車的位置，軟件應用能夠幫助用戶 找到購物清單上的物品，或讓用戶知道關(guān)于鄰近物品可獲得的折扣。然而， 給購物推車裝備定位系統(tǒng)，給與購物推車相關(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)通過購物推車/移動單元中的無線收發(fā)機 的使用來確定位置，該購物推車/移動單元與基礎(chǔ)設(shè)施中的無線接入點耦合。 基于由無線收發(fā)機從各無線接入點接收的信號的強度確定位置。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的。因此，存 在對這樣的系統(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 定移動單元的位置，其減少了對在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)安裝額外的硬件的需要，同時 在確定移動單元的位置中提供改進的精度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的各實施例處理關(guān)于定位系統(tǒng)的技術(shù)的缺點，并提供了 一種新穎 的和非顯而易見的系統(tǒng)、方法、程序和移動單元，用于確定移動單元的位置。 該檢測系統(tǒng)包括固定位置發(fā)射機和移動單元。該發(fā)射機數(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)射機相關(guān)聯(lián)的角度信息，以及移動單元 包括接收機，用于接收該被發(fā)射的數(shù)據(jù)包。該移動單元配置為檢測來自單個 發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息。該移動單元還 確定來自該多個數(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單元相對于發(fā)射機的位置。此外，該移動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，該檢測系統(tǒng)包括多個固定位置發(fā)射機，每個發(fā)射機數(shù)字地 發(fā)射包括角度信息的各自的數(shù)據(jù)包。移動單元配置為基于從該多個各自的數(shù) 據(jù)確定的新的角度信息，計算該移動單元相對于該多個發(fā)射機的二維或三維位置。在另外的方面，發(fā)射機在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù)據(jù)包。此外，發(fā)射機以步進(stepping)角度順序地步進廣播角度，并且該步進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是具有移動單元和單個發(fā)射機的定位系統(tǒng)的平面圖； 圖3是具有移動單元和多個發(fā)射機的定位系統(tǒng)的平面圖。
具體實施方式
圖l圖示用于確定移動單元14的位置的定位系統(tǒng)10。定位系統(tǒng)0包括 一個或多個發(fā)射機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 12相關(guān)聯(lián)的角度信息。移動單元14包括接收機，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包， 并且接收機可以包括天線22、計算機系統(tǒng)24以及輸入/輸出設(shè)備26。移動單元14可以附接到可移動推車16。將移動單元14附接到推車16 可以是永久的。可替換地，移動單元14接收機可以可移除地從推車16可拆 卸，使得移動單元14可以從一輛推車移動并附接到另一輛推車。定位系統(tǒng) IO不限于移動單元14附接的特定類型的推車16。在檢測系統(tǒng)IO的某些方面， 推車16可以用于存儲物品。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的方式。然而，在檢測系統(tǒng)10的某些 方面，推車16包括車4侖18。計算機系統(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12的數(shù)字數(shù)據(jù)包。移動單元14不限于特定類型的計算機系統(tǒng) 24、或計算機系統(tǒng)24位于何處。例如，計算機系統(tǒng)24或其部分可以位于離 移動單元14很遠，和/或計算機系統(tǒng)24的部分可以被包括在移動單元14內(nèi)。許多類型的輸入/輸出設(shè)備26能夠用于移動單元14,并且本的移動單元 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)合成單個單元 (如視頻觸摸墊)。參照圖2,發(fā)射機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。在移動單元14處于由廣播角度A包圍的區(qū)域內(nèi)時，移動單元12能夠接 收由發(fā)射機發(fā)射的數(shù)據(jù)包。否則，移動單元12不接收該發(fā)射。發(fā)射機12配置為使用通過步進角度步進廣播角度來廣播數(shù)據(jù)包。盡管定 位系統(tǒng)10不限于廣播角度A增量步進的方式，但是步進能夠經(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 信號的方向。這允許覆蓋面積(即廣播區(qū)域A內(nèi)的面積)被動態(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。并且步進角度是7.5。。 因而，相對于發(fā)射機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°。對于每個不同的廣播角度A，由 發(fā)射機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，當由移動單元14接收時，發(fā)射的數(shù)據(jù)包包括信息由 移動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節(jié)。例如，角度信息可 以包括對所有廣播角度A共同的基準角度、以及相對于該基準角度的偏移角 度?？商娲兀苿訂卧?4可以已經(jīng)被編程具有基準角度，并且在數(shù)據(jù)包內(nèi) 只提供偏移角度。然而另一個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單元14識別為指定特定廣播角 度A的公約。如以下將參照圖3更詳細討論的，當使用多個發(fā)射機12時， 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12的信息。定位系統(tǒng)IO在定位移動單元14的位置中的精度，部分基于廣播角度A 與步進角度的比率。通過使步進角度小于廣播角度A,定位系統(tǒng)10能夠在定 位移動單元的位置時提供比如果步進角度等于廣播角度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 以基于步進角度。通過示例的方式，當發(fā)射機正以廣播角度A4和A5發(fā)射時，圖2中的移動單元14接收數(shù)據(jù)包。移動單元14然后確定移動單元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單元14的位置的特定函數(shù)。例如，該函數(shù)可以是簡單的平均或更復雜的計算，如并入角度數(shù)據(jù)的之前歷史的計算。依賴于各廣播角度A之間的重疊，移動單元可以接收數(shù)據(jù)包，其指示移動單元14在一個、兩個、或多個廣播角度A內(nèi)。如果移動單元14接收兩個或更多不同的數(shù)據(jù)包，其指示移動單元14在兩個或多個廣播角度A內(nèi)，則該函數(shù)可以使用來自由移動單元14接收的不同數(shù)據(jù)包的每個的角度信 自在定位系統(tǒng)IO確定限定區(qū)域(如商店)內(nèi)的移動單元14的位置時，移 動單元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。參照圖3，多個發(fā)射機12可以用于確定限定區(qū)域28內(nèi)的移動單元14的 位置。每個發(fā)射機12數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，其包括與特定的發(fā)射機12相關(guān)聯(lián) 的角度信息。在移動單元14接收發(fā)射的數(shù)據(jù)包時，移動單元能夠從該數(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12,以及(H)與該發(fā)射機12相 關(guān)聯(lián)的角度信息。當該信息從兩個或更多發(fā)射機獲得時，能夠以更高精度確 定移動單元14的位置。例如，圖3中的移動單元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。利用三個或更多發(fā)射機12，還可以確定移動單元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單元14檢測的發(fā)射機12時，移 動單元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發(fā)射機12相關(guān)聯(lián)的角度數(shù)據(jù)確定移動單元14的位置。 例如，利用三個或更多發(fā)射機12,該功能可以包括用于過測系統(tǒng)的已知的技 術(shù)，如最小二乘計算。硬件和軟件的典型結(jié)合可以是具有計算機程序的通用計算機系統(tǒng)，當該 程序被加栽和執(zhí)行時，控制該計算機系統(tǒng)使得其執(zhí)行在此描述的方法。本發(fā) 明還能夠被嵌入計算機程序產(chǎn)品中，該計算機程序產(chǎn)品包括使能夠?qū)崿F(xiàn)在此 描述的方法的所有特征，并且當該計算機程序產(chǎn)品被加載到計算機系統(tǒng)中時 能夠執(zhí)行這些方法。本上下文中的計算機程序或應用意味著以任何語言、代碼或符號的 一組 指令的表達，其意于導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)換為另一語言、代碼或符號；b)以不同的材 料形式復制。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，并且相應地，在指示本發(fā)明的范圍時，應當參照權(quán)利要求而不是 之前的說明書。
權(quán)利要求
1.一種檢測系統(tǒng)，包括固定位置發(fā)射機，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)射機相關(guān)聯(lián)的角度信息；以及移動單元，包括接收機，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包，其中該移動單元配置為檢測來自單個發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息，確定來自該多個數(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，確定移動單元相對于發(fā)射機的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中檢測系統(tǒng)包括多個固定位置發(fā) 射機，該多個發(fā)射機的每個數(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所述的檢測系統(tǒng)，其中移動單元配置為計算該移動單 元相對于該多個發(fā)射機的三維位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中移動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所述的檢測系統(tǒng)，其中發(fā)射機在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù)據(jù)包。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測系統(tǒng)，其中發(fā)射機以步進角度順序地步進 廣播角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測系統(tǒng)，其中該步進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)包的移動單元，該數(shù)據(jù)包包括來自固定位置 發(fā)射機的角度信息，其中該移動單元配置為檢測來自單個發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括與單個發(fā)射 機相關(guān)聯(lián)的不相等的角度信息，確定來自該多個數(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，確定移動單元相對于發(fā)射機的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動單元，其中移動單元配置為計算該移動單 元相對于該多個固定位置發(fā)射機的三維位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動單元，其中移動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所述的移動單元，其中發(fā)射機在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù) 據(jù)包。
12. —種用于確定移動單元的位置的方法，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)射機并與該發(fā)射機相關(guān)聯(lián)的角度信息；檢測來自單個發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括與該單個發(fā)射機 相關(guān)聯(lián)的不相等的角度信息，從該多個數(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，確定移動單元相對于該發(fā)射機的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動單元，其中移動單元配置為計算該移動 單元相對于該多個固定位置發(fā)射機的三維位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動單元，其中移動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所述的移動單元，其中發(fā)射機在廣播角度內(nèi)發(fā)射數(shù) 據(jù)包。
16. —種包括計算機可使用介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品，該計算機可使用介 質(zhì)包括計算機可讀程序，其中當該計算機可讀程序在計算機上執(zhí)行時，使得 定位系統(tǒng)確定移動單元的位置，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)射機并與該發(fā)射機 相關(guān)聯(lián)的角度信息；檢測來自單個發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括不相等的角度位置.從該多個數(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，確定移動單元相對于該發(fā)射機的位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機程序產(chǎn)品，其中移動單元配置為計算 該移動單元相對于該多個固定位置發(fā)射機的三維位置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機程序產(chǎn)品，其中移動單元配置為將與 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所述的計算機程序產(chǎn)品，其中發(fā)射機在廣播角度內(nèi) 發(fā)射數(shù)據(jù)包。
全文摘要
一種檢測系統(tǒng)，包括固定位置發(fā)射機和移動單元。該發(fā)射機數(shù)字地發(fā)射數(shù)據(jù)包，其包括與該發(fā)射機相關(guān)聯(lián)的角度信息，以及移動單元包括接收機，用于接收該發(fā)射的數(shù)據(jù)包。該移動單元配置為檢測來自單個發(fā)射機的多個數(shù)據(jù)包，該多個數(shù)據(jù)包包括不相等的角度信息。該移動單元還確定來自該多個數(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單元相對于發(fā)射機的位置。該移動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G01S1/66GK101243327SQ200680029423
公開日2008年8月13日 申請日期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 申請人:國際商業(yè)機器公司