用于定位預(yù)定場所中的設(shè)備的系統(tǒng)和方法與流程

本申請涉及識別預(yù)定區(qū)域中的可移動對象的位置。更特別地，本申請涉及具有已知的位置的固定設(shè)備組和可移動單元的識別系統(tǒng)及方法?？梢苿訂卧c固定設(shè)備交互，并向那些設(shè)備提供位置指示信息。

背景技術(shù)：

隨著人們尋求保護自身及其財產(chǎn)，諸如用于家庭和商業(yè)的安全系統(tǒng)變得很普遍。家庭安全系統(tǒng)一般使用在諸如窗和門的進入點處的傳感器連同諸如動作檢測器、振動傳感器、震動傳感器、和玻璃碎裂傳感器的內(nèi)部傳感器。

商業(yè)安全系統(tǒng)包括被連接到控制面板的數(shù)百個檢測器或傳感器，所述控制面板分析傳感器數(shù)據(jù)并在有入侵或火災(zāi)或類似此類事件的情況下觸發(fā)警報。以下是關(guān)于此類系統(tǒng)的特性的觀測。

由于錯放例如鑰匙鏈(keyfob)、移動電話、鎖柜鑰匙等的感興趣的設(shè)備/物品而存在問題。被錯放一個小時以上的移動電話可以被用于從錢包轉(zhuǎn)移錢或完全地重置電話使得其不能夠被識別。RF鏈如果丟失，則可能允許不想要的用戶采用有效訪問的入侵。那么將難于避免此類盜竊?？赡芎芫靡院蟛乓庾R到關(guān)于所述事件的發(fā)生。

安全保護重要資產(chǎn)：銀行辦公室為具有必須受到安全保護的諸如現(xiàn)金或債券的許多對象的商業(yè)場所。而且，銀行場所內(nèi)人們的位置可能很重要。只有在發(fā)生盜竊后才會意識到資產(chǎn)損失。那時，可能使用視頻監(jiān)視記錄來識別罪犯。

有時，存在在家庭中以及商業(yè)場所處感興趣的對象被偷偷拿走、并且后來難以找到或定位的情況。追蹤此類物品以了解它們在場所內(nèi)被來回移動到何處將是很好的。

已知的是當(dāng)我們最需要TV遙控時，它們有時會在我們的家中丟失。存在若干用于定位此類設(shè)備的系統(tǒng)，但沒有一個足夠精確地做到它。

為了解決上述問題，可以使用GPS系統(tǒng)來定位人們，如果他們攜有手持設(shè)備的話。但假如GPS信號不能夠到達內(nèi)部位置，那么仍不可能在場所內(nèi)定位任何感興趣的物品。并且依舊不易實現(xiàn)精確地識別場所內(nèi)設(shè)備的位置。

附圖說明

圖1A、1B、1C合起來圖解在圖2、3中所使用的符號；

圖2為第一示例性配置的圖示；

圖3為第二示例性配置的圖示；以及

圖4圖解本文中的實施例的附加的方面。

具體實施方式

盡管所公開的實施例可以采用許多不同的形式，但其具體實施例在附圖中被示出并將在本文中被詳細(xì)描述，其中要理解本公開應(yīng)被考慮為對其原理的例證以及實踐其的最佳模式，而不意圖將其權(quán)利要求限于所例證的具體實施例。

與現(xiàn)有不成功的系統(tǒng)不同，本系統(tǒng)及方法意圖為解決識別場所內(nèi)設(shè)備位置的問題，并且還有追蹤感興趣的物品/對象的移動。有利地且另外，所述解決方案是低成本的，因為它不使用GPS追蹤設(shè)備，也不需要許多傳感器。

在本文中的實施例中，至少兩種不同類型的設(shè)備或單元彼此交互以生成可以被傳輸給確定電路的電信號。該電路可以使用接收到的信息來建立在預(yù)定的感興趣區(qū)域中可移動單元相對固定設(shè)備的位置。

在一方面中，可以將設(shè)備固定地放置在感興趣區(qū)域中。

設(shè)備每一個都能夠傳輸并接收來自可移動單元的RF和/或聲音信號并處理數(shù)據(jù)。位置數(shù)據(jù)可以被傳輸?shù)娇刂泼姘寤蛑醒雴卧糜谶M一步處理。

單元是小的且可移動的，像是標(biāo)簽，其在一個實施例中可以同時發(fā)射RF信號和聲音信號。在位置識別及配置中，單元可以發(fā)射和/或接收較高的精確度。這些信號應(yīng)由設(shè)備接收，其可以處理和/或發(fā)送它們給控制單元用于進一步處理。在另一方面中，系統(tǒng)處理這些信號以定位被附著于感興趣物品的單元。

在所公開的實施例中，在房間/區(qū)域中，預(yù)安裝多個設(shè)備，其等待從單元接收信號。校準(zhǔn)/預(yù)編程所有這些設(shè)備以將它們自己位置的位置數(shù)據(jù)發(fā)送給控制或中央單元以定位和識別這些設(shè)備。

單元可以每一個都被固定或附著于要被追蹤/識別的資產(chǎn)，或它可以是所述資產(chǎn)的一部分。單元發(fā)射由接收設(shè)備解碼并理解的RF和/或聲音信號。在另一實施例中，單元能夠接收和傳輸RF/聲音信號以被用于單元的相關(guān)追蹤。

包括信號強度、聲級、聲音與RF計時之間的差的來自單元的位置數(shù)據(jù)由(一個或多個)設(shè)備內(nèi)部地處理，并被傳輸回到中央控制單元或面板用于進一步處理。中央單元或面板進一步處理來自多個設(shè)備輸入的這些輸入以識別單元的位置。

在又另一方面中，多個類型A設(shè)備被安裝在感興趣的場所或區(qū)域中、以及在每個隔間/房間中。這些類型A設(shè)備可以由安全系統(tǒng)供電或自供電。它們能夠無線地或經(jīng)由有線介質(zhì)發(fā)送信息給系統(tǒng)的控制面板或中央單元。

使用3D軸位置測量系統(tǒng)來測量和識別設(shè)備中的每一個的位置。這使控制面板能夠定位類型A設(shè)備。一旦確定了類型A設(shè)備的位置，就校準(zhǔn)/預(yù)編程類型A設(shè)備中的每一個以將基于它們在場所內(nèi)的相對位置的位置信息發(fā)送給控制單元。

將能夠發(fā)送可聽或超聲的聲音和RF信號給類型A設(shè)備的類型B單元置于這些設(shè)備之間用于校準(zhǔn)?；趶臏y試設(shè)備接收的信號，控制單元或面板可以自動識別和映射隔間/房間或相關(guān)區(qū)域內(nèi)的各種位置。一旦校準(zhǔn)了面板和類型A設(shè)備，系統(tǒng)就準(zhǔn)備好識別任何登記的類型B單元的位置。

在其中類型B設(shè)備能夠發(fā)送/接收聲音和RF信號的另一實施例中，它們能夠發(fā)送相對于其位置已被面板識別的另一類型B設(shè)備的相對位置。在此情況下，類型A設(shè)備從類型B設(shè)備接收附加的位置信息，并且中央面板可以進行更精確的計算以確定位置。

有利地，RF和聲音信號可以包括被編碼的數(shù)據(jù)以區(qū)分正發(fā)射類似信號的各種類型B單元。作為結(jié)果，我們可以識別多個類型B單元且每當(dāng)必要時個別地追蹤它們。

然后向控制單元或安全面板登記(一個或多個)類型B單元，并且可以將類型B單元附著到感興趣的物品。這些單元是低功率、電池操作的設(shè)備。此類單元周期性地如被編程的那樣傳輸RF及聲音信號給設(shè)備。它們可以發(fā)送所附的各物品的位置。安全系統(tǒng)設(shè)備接收此類信號并將信息發(fā)送回給安全面板。安全系統(tǒng)通過自動的、至少部分是電路實現(xiàn)的三角測量過程來計算區(qū)域中的各種單元的位置。

在又另一方面中，類型B設(shè)備能夠定位它們距類型A設(shè)備的當(dāng)前位置并存儲在永久存儲器內(nèi)。類型B設(shè)備能夠周期性地廣播其位置信息，并且如果被指示，則能夠接收此類信息。大多數(shù)時候，類型B設(shè)備忽略來自其同等體的廣播消息直至受指示反射回給類型A?？刂泼姘?中央單元可以按需處理所有被反射的廣播消息以提高位置信息的精確度。

用戶可以使用被連接到安全面板的移動應(yīng)用來確定場所內(nèi)對象的位置。面板可以三角測量所述位置并以用戶可讀或可查看的格式識別對象的位置?？梢钥梢暤爻尸F(xiàn)建筑內(nèi)的動畫(animated)位置信息。而且，假如相機是可用的，那么移動應(yīng)用可以通過將相機移動到該位置、經(jīng)由移動應(yīng)用將圖像/視頻流式傳輸給用戶的電話來顯示位置。

圖1-3圖解如上討論的實施例的方面。圖1A圖解系統(tǒng)控制單元或控制面板10的符號。圖1B圖解類型A設(shè)備的符號，諸如其中所示的12a。如下討論的，感興趣區(qū)域R1或R2可以被填充有諸如設(shè)備12a的多個固定設(shè)備12a、12b、12c...12m。圖1C圖解可移動的類型B單元的符號，諸如14a、14b。

類型A設(shè)備被固定地安裝在各區(qū)域中?？刂茊卧?0與其通信，并具有其固定位置的記錄。類型B單元是移動的，且易于在各區(qū)域中被移動。類型B單元可以被黏在或被并入到感興趣的物品中。

最初，由中央控制單元10在階段1學(xué)習(xí)過程中建立各種設(shè)備位置。圖2圖解設(shè)備12i和在諸如區(qū)域R1的所安保的場所中的典型配置。在圖1B中圖解每個設(shè)備的能力。

每個安全設(shè)備12i被裝配有用以識別位置的傳感器。這些設(shè)備由安裝者使用GPS系統(tǒng)來定位，以提供諸如12i的各檢測器相對于基準(zhǔn)的位置。而且，如果可用的話，此數(shù)據(jù)可以被連接到建筑信息模型(BIM)。

然后，在學(xué)習(xí)傳感器階段2中，確定檢測器12i的位置相對于彼此的關(guān)系。在此方面，諸如12i的設(shè)備傳輸其它設(shè)備12i接收的RF及聲音信息以了解附近設(shè)備的位置。此階段主要識別感興趣區(qū)域中一個設(shè)備相對于另一設(shè)備的接近度。

圖3圖解相對于彼此定位類型A設(shè)備的三角測量機制。該圖示描繪了類型A設(shè)備在場所內(nèi)的移動及其重新校準(zhǔn)。這樣，中央單元10創(chuàng)建傳感器間的關(guān)系及其對彼此的接近度。

接下來，在階段3設(shè)備學(xué)習(xí)中識別周圍環(huán)境聲音及RF噪聲。這是為了識別周圍區(qū)域中存在的噪聲量，并為了調(diào)整基準(zhǔn)以識別要被消除的噪聲量。

在階段4，為了開始使用定位系統(tǒng)，使用測試類型B單元執(zhí)行測試驗證。在此方面，類型A設(shè)備和類型B單元發(fā)射啁啾型信號連同用于同步的RF信號，并且還發(fā)送類型B單元的序列號。類型B單元在其中已校準(zhǔn)類型A設(shè)備的場所內(nèi)來回移動。這些類型A設(shè)備從測試單元接收信號(聲音及RF兩者)，并發(fā)送數(shù)據(jù)給中央10單元用于進一步處理。

關(guān)于圖4，其中類型A設(shè)備12a、12b和12c成功地定位了類型B單元14a，控制面板10通過12a、12b或12c之一將位置信息發(fā)送回給14a。類型B單元14a存儲位置信息并在被指導(dǎo)廣播消息14-1時這樣做。

當(dāng)單元14b進入所安保的場所R1時，類型A設(shè)備，諸如12a、12b、12c或12d，為單元14b獲取初始位置。另外，單元14a從單元14b接收廣播消息14-2。

響應(yīng)于來自用戶的位置請求，控制面板10將R1識別為感興趣區(qū)域，并指示諸如14a、14b的類型B單元反射接收自其各自鄰近區(qū)域的廣播消息。然后面板10可以處理來自R1的反射消息中的所有并確定精確位置。

因此，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，類型B單元14i能夠確定其距諸如12i的類型A設(shè)備的當(dāng)前位置。而且，類型B單元14i能夠周期性地廣播其各自的位置信息，并且如果被指導(dǎo)這樣做的話能夠接收此類信息。在一種操作模式中，類型B單元14i可以忽略來自其同等體的廣播消息，直至受指示反射回給諸如12i的類型A設(shè)備。面板10可以在需要知道的基礎(chǔ)上處理被反射的廣播消息中的所有，以提高位置信息的精確度。

相對于聲音信號，類型A設(shè)備和類型B單元將啁啾型信號用于聲音。這些聲音信號可以被多次發(fā)送，并且還可以以各種發(fā)聲模式或編碼數(shù)據(jù)被發(fā)射。這些模式有助于區(qū)分一個要被識別的對象和另一個。而且，設(shè)備可以被編程為傳輸聲音的振幅超過RF數(shù)據(jù)的振幅的度。然后此設(shè)備ID可以被用于表示諸如鑰匙鏈或移動電話或保險庫柜的感興趣對象。

類型A設(shè)備能夠使用如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會已知的標(biāo)準(zhǔn)方法來處理多路徑聲音信號，無需進一步討論。這是為了確保諸如回聲的聲音現(xiàn)象可以被用于識別類型B設(shè)備的位置。

在示例中，類型B單元14i被附著于移動電話。向此單元提供中央單元10 可以容易地理解的識別號。一旦附著有此單元14i的移動電話在場所中，例如R1或R2，其就周期性地傳輸RF及聲音信號。

當(dāng)移動電話處于固定位置時，諸如12i的設(shè)備接收信號強度，且僅附近的RF傳感器接收RF信號數(shù)據(jù)?；诟怕市苑椒?，定位移動電話存在于其內(nèi)的區(qū)域。根據(jù)聲音信號，可以分析接收了聲音信號的每個設(shè)備之間的距離。使用此類多個輸入的組合及在中央單元10處理其，我們可以確定對象的位置。

當(dāng)移動電話位置固定時，其可以被中央單元記錄。當(dāng)它正移動時，RF及聲音信號將由不同的設(shè)備12i接收。此信息饋送給處理及追蹤此類設(shè)備的移動的中央單元10。假如對象在聲音衰減水平高的房間或壁櫥內(nèi)部，那么通過聲音衰減水平并基于不透明區(qū)域的映射和接收到的RF信號來檢測其，對象可以被識別為在給定區(qū)域中的房間或壁櫥之一內(nèi)。

根據(jù)前文，將觀測到可以實現(xiàn)諸多變化及更改，而不背離本發(fā)明的精神及范疇。應(yīng)理解，不意圖或不應(yīng)推斷相對于本文中圖解的具體裝置的限制。當(dāng)然，意圖為由所附的權(quán)利要求涵蓋如落入權(quán)利要求的范疇內(nèi)的所有此類更改。

另外，附圖中描繪的邏輯流無需所示的特定順序或序列順序來實現(xiàn)想要的結(jié)果?？梢蕴峁┢渌襟E，或者可以從所描述的流程中消除步驟，并且可以向所描述的實施例添加其它組分或從其中移除。