[發明專利]協作空間定位

在審

• 申請號: 201380034225.2
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN104685433A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 大衛·J·布呂默;本杰明·C·哈丁;柯蒂斯·W·尼爾森
• 申請（專利權）人: 5D機器人公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

相關申請

本申請涉及并要求以下專利的優先權權益：于2013年4月30提交的美國非臨時專利申請No.?13/873606、于2012年5月1日提交的美國臨時專利申請No.?61/641,201、于2012年5月29日提交的美國臨時專利申請No.?61/652,347以及于2013年3月5日提交的美國臨時專利申請No.?61/773,063，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，視為在此處進行了完全的闡述。

技術領域

本發明的實施例一般涉及測定對象的相對位置，并且更具體地，涉及利用了多個獨立位置數據源的協作空間定位。

背景技術

傳感器融合是指將感知數據或者衍生自來源不同的感知數據的數據進行組合，使得所產生的信息在某種程度上優于單獨使用這些源時可能獲得的信息。相比之下，數據融合是指將代表同一對象的多個數據和知識整合成一致、準確且可用的表示的過程。在每種情況下，總體目標都是提供更準確、更完整或更可信/可靠的結果。

用于融合過程的數據源并未指定是源自相同的傳感器。事實上，人們可以認為，與同一目標相關的不同數據源可能會提供更準確和更可靠的結果。盡管比較理想的是將多個感知數據融合以提供“更好的”數據，但是通常情況下，更好的數據本身是不充分的。對于空間數據或位置數據的行為使用來說，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行的探索。人們在結合精確的地圖掌握了位置信息之后，就會認為，許多從A點到B點的挑戰都將迎刃而解。然而，盡管GPS系統已經無處不在，人們卻仍然不斷在迷路，交通擁堵也不斷在發生，并且碰撞事故仍然是一個威脅。事實上，人們可能會認為這類系統會讓這些問題變得更糟。現有技術中所缺乏的是將不同位置測定資源進行融合，這種融合不僅為用戶提供了地理空間數據/空間數據，而且還提供了能夠形成行為改變的基礎的關聯信息。具體來說，所缺乏的是一種能通過多種定位技術的適當組合來同時獲得絕對定位和相對定位的理想好處的裝置。

GPS作為絕對定位的一種例子，其優點是支持路徑規劃，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。相對定位的優勢在于穩健、更精確，且不需要連接至外部源（即，衛星）。現有的技術啟示尚未提供能同時獲取兩種方式的裝置。現有技術的這些和其他缺點通過本發明的一個或多個實施例來解決。

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

發明內容

本發明的一個或多個實施例提出一種將識別數據和實體屬性嵌入至實體中并利用移動接收器/天線提供相對距離和方位的多方面位置方式。此外，這種能力借助地理參考接收器/天線與全球定位資源聯系起來，從而提供當前系統能力之外的準確且實時的位置感知。

本發明的一個主要優點在于基于多個資源提供了準確、持續的位置信息。本發明通過利用多個獨立組件來實現該操作，而每個組件提供了獨特的空間特質。另外，每個組件的實用性是有局限性的，所以，通過獨特地組合不同的組件能測定并維持一個可靠的位置。應清楚的是，GPS在許多情況下都無法使用（室內、樹冠下、地下、洞穴、掩體和隧道）。這并不是意味著GPS是一種不理想的工具，而是意味著GPS自身不能在需要移動車輛和其他對象進行導航的地形范圍內提供可靠定位。

因此，本發明的實施例包括一種用于過濾和融合多個組件的位置數據的新方法。在下文描述的這種方法還允許整個系統基于各組件的輸入來概率性地推論出車輛（或對象）的真實位置。

根據本發明的一個實施例，當固定的接收器基礎設施不可用時，相對位置方案中的有源測距資源（如超寬帶(UWB)射頻識別(RFID)標簽）提供了對本地最近的相鄰位置的獲取，并且當固定接收器基礎設施可用來提供位置感知時，可對基礎設施的位置數據加以利用。本發明的這種方式獨特地平衡了位置信息的不同組件。