[發(fā)明專利]分布式定位和協(xié)作行為測定

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380034048.8
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN104685432B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大衛(wèi)·J·布呂默;本杰明·C·哈丁;柯蒂斯·W·尼爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 5D機(jī)器人公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31266
• 代理人: 蔡繼清

相關(guān)申請

本申請涉及并要求2013年4月30日提交的美國非臨時專利申請No.13/873,631，2012年5月1日提交的美國臨時專利申請No.61/641,201，2012年5月29日提交的美國臨時專利申請No.61/652,347以及2013年3月5日提交的美國臨時專利申請No.61/773,063的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，出于所有目的，以上專利的全文均以引用的方式并入本文中，視為在此處進(jìn)行了完全的闡述。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例一般涉及測定對象的相對位置，并且更具體地，涉及利用了有源測距資源的協(xié)同定位和行為測定。

背景技術(shù)

傳感器融合是指將感知數(shù)據(jù)或者衍生自來源不同的感知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，使得所產(chǎn)生的信息在某種程度上優(yōu)于單獨使用這些源時可能獲得的信息。相比之下，數(shù)據(jù)融合是指將代表同一對象的多個數(shù)據(jù)和知識整合成一致、準(zhǔn)確且可用的表示的過程。在每種情況下，總體目標(biāo)都是提供更準(zhǔn)確、更完整或更可信/可靠的結(jié)果。

用于融合過程的數(shù)據(jù)源并未指定是源自相同的傳感器。事實上，人們可以認(rèn)為，與同一目標(biāo)相關(guān)的不同數(shù)據(jù)源可能會提供更準(zhǔn)確和更可靠的結(jié)果。盡管比較理想的是將多個感知數(shù)據(jù)融合以提供“更好的”數(shù)據(jù)，但是通常情況下，更好的數(shù)據(jù)本身是不充分的。對于空間數(shù)據(jù)或位置數(shù)據(jù)的行為使用來說，尤其是如此。

從整個歷史來看，獲知一個人的精確位置一直是一項長期進(jìn)行的探索。人們在結(jié)合精確的地圖掌握了位置信息之后，就會認(rèn)為，許多從A點到B點的挑戰(zhàn)都將迎刃而解。然而，盡管GPS系統(tǒng)已經(jīng)無處不在，人們卻仍然不斷在迷路，交通擁堵也不斷在發(fā)生，并且碰撞事故仍然是一個威脅。事實上，人們可能會認(rèn)為這類系統(tǒng)會讓這些問題變得更糟。現(xiàn)有技術(shù)中所缺乏的是將不同位置測定資源進(jìn)行融合，這種融合不僅為用戶提供了地理空間數(shù)據(jù)/空間數(shù)據(jù)，而且還提供了能夠形成行為改變的基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)信息。具體來說，所缺乏的是一種能通過多種定位技術(shù)的適當(dāng)組合來同時獲得絕對定位和相對定位的理想好處的裝置。

作為絕對定位的一種例子，其優(yōu)點是支持路徑規(guī)劃，從而有助于涉及到長距離定位的交通，并且還能不斷獲知事物在世界上所處的位置。相對定位的優(yōu)勢在于穩(wěn)健、更精確，且不需要連接至外部源（即，衛(wèi)星）。現(xiàn)有的技術(shù)啟示尚未提供能同時獲取兩種方式的裝置。現(xiàn)有技術(shù)的這些和其他缺點通過本發(fā)明的一個或多個實施例來解決。

本發(fā)明的其他優(yōu)點和新穎特征將在后面的描述中部分地進(jìn)行闡述，并且在審查以下說明書時對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得部分顯而易見的，或者可通過實施本發(fā)明得知。本發(fā)明的優(yōu)點可以通過所附權(quán)利要求中特別指出的手段、組合、組成和方法來實現(xiàn)和達(dá)到。

發(fā)明內(nèi)容

以下通過示例的方式提出了一種用于在一組對象之間進(jìn)行分布式定位和協(xié)作行為測定的系統(tǒng)及其相關(guān)方法。在本發(fā)明的一個實施例中，交互標(biāo)簽與多個對象中的每一個相關(guān)聯(lián)，這些對象向每個標(biāo)簽提供了關(guān)于其它鄰近對象的相對位置數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。借助該信息，每個對象在環(huán)境中形成最近鄰的空間感知，包括鄰近對象的位置和動作，以便在必要時修改其行為來更有效地達(dá)到目的。

一種用于通過對象進(jìn)行分布式定位和協(xié)作行為測定的方法實施例首先是識別是否存在有一個或多個鄰近對象，然后再測定所述一個或多個鄰近對象中每一個對象的關(guān)系位置。根據(jù)一個實施例，通過其來產(chǎn)生這種關(guān)系位置的裝置取決于是否存在有感測基礎(chǔ)設(shè)施（諸如放置在已知位置處的定位模塊或檢測模塊）。

在存在有基礎(chǔ)設(shè)施的實施例中，定位模塊或檢測模塊嵌入到了環(huán)境中，并且，分別對這些模塊進(jìn)行編程，以基于（例如）GPS位置獲知自己的地理空間位置或獲知自己在地圖中的地理空間位置。其它鄰近對象可能不知道它們的精確地理空間位置。然而，只要存在有獲知了自己位置的定位模塊，這些模塊就可以用來通過參考定位模塊的已知位置來計算其它鄰近對象的絕對位置。

已知位置處的每個對象（定位模塊或鄰近模塊，一旦它基于定位模塊測定了其位置）能夠測量離范圍內(nèi)的其它鄰近對象的距離。這些對象中的每一個對象還包括數(shù)據(jù)通信裝置，其采用非視距傳輸來共享該距離數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個對象隨后可以向其它對象傳播距離測量值，其中包括每個對象的唯一標(biāo)識和定位模塊的已知位置。

采用三角測量（假定多個位置模塊），每個對象隨后可以計算自身的和其它鄰近對象的位置。這樣做使得每個對象都掌握了其相對和絕對位置。