[發明專利]多傳感器定位和識別

有效

• 申請號: 201080052391.1
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102667518A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 羅伯特·J·安德森;布萊恩·R·博隆
• 申請（專利權）人: 真實定位公司
• 主分類號: G01S1/00
• 分類號: G01S1/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 苗源;鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求于2009年12月8日提交的第12/633,672號美國專利申請的利益，該專利申請的公開通過引用被完整地并入本文。

技術領域

本發明通常涉及用于定位和識別無線設備例如在模擬或數字蜂窩系統、個人通信系統(PCS)、增強型專用移動無線電設備(ESMR)和其它類型的無線語音和數據通信系統中使用的無線設備的方法和裝置。更具體地但非排他地，本發明涉及用于將來自多個傳感器類型的信息進行組合以識別和定位無線設備用戶的方法。

背景

因為閉路攝像機的發明，安全區域和公共區域的實時監視已經用于提高警衛人員的效率。卡式錄像機(VCR)的出現實現了視頻新聞報道的存檔。在20世紀70年代中期，視頻技術變得對于公共安全功能例如法律實施、人群監視和高速公路交通控制是成本有效的。

數碼攝像機的引入允許對視頻圖像的軟件分析，并且在20世紀90年代期間，面部識別技術已經變得足夠準確以被更廣泛地使用。在2001年11月11日的襲擊以后，對通過自動化視頻系統識別在安全位置上的人的需要已經被視為公共需要。在2002年5月，美國公園管理局在自由女神像和埃利斯島處的計算機化的視頻視照相機上安裝了面部識別軟件。

除了面部識別以外，視頻系統還可以使用其它識別技術，其實例也包括步態識別、服裝識別以及使用模式識別的二維(2-D)或三維(3-D)圖像映射。使用靜物照相機、攝像機或其它成像系統的這些圖像識別技術可一般地稱作“視頻度量(videometric)”系統。視頻度量系統可以將一個圖像或一系列圖像減小為數字簽名標簽。視頻度量系統可以對未識別的對象加標簽或編索引以檢測重復的訪問者。然而，對個人的識別和跟蹤通常限于在視頻網絡數據庫中存儲的已經識別出的那些人。此外，視頻度量系統受到由安裝的成像系統提供的視場的限制。視頻度量簽名是對允許識別對象的特征的識別。與指紋很像，視頻度量簽名對于個人是唯一的，但是在一段較長的持續時間期間更容易改變。

響應于美國通信委員會(FCC)的增強9-1-1階段II命令，用于以高準確度定位無線設備(例如，蜂窩電話)的技術開始被廣泛地使用。無線定位技術包括基于網絡的技術和基于手機的技術。基于網絡的高準確度的技術使用利用到達時間(TOA)、到達時間差(TDOA)和/或到達角(AoA)技術的手機的上行鏈路(移動臺到基站)無線電信令來定位移動設備。高準確度的定位技術可以包括使用定時信標系統，例如全球導航衛星系統(GNSS)，最好的實例是NAVSTAR全球定位系統(GPS)。來自無線通信網絡的GNSS信號和信令的使用考慮輔助GNSS(A-GNSS)，該A-GNSS降低了通過傳統的GPS生成定位所需的時間并且可以增加接收機靈敏度。

中等準確度的定位技術有時作為回退方法或者與高準確度的定位技術結合來用于發射機的定位。這些技術包括基于網絡的小區ID定位技術，并且可以包括使用校準的RF指紋識別(模式匹配技術)的定時或功率測距信號強度測量(SSM)的增添。基于手機的中等準確度的技術包括下行鏈路無線電信號技術，例如增強型觀測時間差(E-OTD)、高級前向鏈路三邊測量(AFLT)和觀測到達時間差(OTDOA)。

還可以使用定位技術的混合。已經成功地實施了U-TDOA、AoA、AFLT、A-GPS、TOA、SSM和OTDOA的各種組合，并且已經提出了高或高/中等準確度的手機和網絡定位技術的其它組合。

使用基于網絡的無線定位技術的無源定位依賴于對無線電空中接口或WCN鏈路的監控以及等待移動設備在控制信道或業務信道上執行網絡事務。這些網絡事務包括定期的重新注冊以及諸如與呼叫或數據連接有關的事件(發起、終止、切換)的特殊事件和諸如位置更新的漫游事件。

使用基于網絡的無線定位技術的有源定位依賴于無線定位系統的合作或指派(co-opting)。合作約定包括經由系統報文發送(messaging)來輪詢或審核，報文發送的實例包括身份認證請求、Any_Time_Interrogation(ATI)(作為移動終止定位請求過程的一部分)、空SMS?pinging或者簡單地呼叫考慮中的移動臺或向考慮中的移動臺發送報文。WCN的指派包括僅空閑移動設備被立即重新注冊的僅控制信道IMSI收集器基站、通話(會話)中的兩個移動設備被捕獲、詢問和識別的蜜罐技術(honey-pot)基站的使用，或者在具有局部尋呼區域(定位區域)的特定區域中放置較小的WCN小區以迫使移動臺進行重新注冊。