CN105432129A

CN105432129A - 用于计算电子装置的位置的方法和设备

Info

Publication number: CN105432129A
Application number: CN201480040366.XA
Authority: CN
Inventors: 梁承律; 李旼洙; 朴壮雄; 崔镇求; 权煐丸; 李宰镐; 李贤在
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-03-23
Also published as: EP3022977A4; WO2015008953A1; EP3022977A1; US20160165397A1; US9781561B2; JP2016532863A; KR20160018730A; KR101706900B1

Abstract

本发明涉及一种计算电子装置的位置的方法和设备。本发明包括：从主机装置接收公共分组，其中，该公共分组包含发送数据分组的时间信息或者频率相关信息中的至少一种；基于该公共分组中包含的信息，从主机装置接收数据分组，其中，该数据分组包含主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；使用所接收的数据分组中包含的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种，来获得指示与主机装置有关的位置的角度信息；以及基于该角度信息，计算电子装置的位置。

Description

用于计算电子装置的位置的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于计算电子装置的位置的方法，并且具体地，涉及一种用于在具有短的装置间距离的情况下使用蓝牙通信来计算电子装置的位置的方法。

背景技术

蓝牙是针对语音和数据的短距离、点对多点传输而提出的射频标准。

蓝牙可以通过固体材料或非金属材料来传输无线电信号。蓝牙传输范围从10cm到10m，并且可以通过增加传输功率来扩大到100m。这基于低成本、短距离无线电链路，并且利于在固定通信环境或移动通信环境中的ad-hoc接入。

蓝牙利用2.4Ghz频带，并且使用基于频跳扩频技术的短距离通信。蓝牙可以对相对低的功耗的光、低成本以及相对快的数据速度有益，但是由于其最大100m的有限的传输距离，因此蓝牙适合于在有限的空间中使用。

本发明提供了一种通过利用上述特征的蓝牙来计算在有限的空间中使用蓝牙通信的电子装置的位置的方法和设备。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的在于提供一种用于在无线通信系统中计算电子装置的位置的方法和设备。

本发明的另一目的在于提供一种用于在无线通信系统中使用从主机装置发送的信号来计算电子装置的位置的方法和设备。

本发明的又一目的在于提供一种用于在无线通信系统中使用从主机装置利用多个天线发送的信号来计算电子装置的位置的方法和设备。

本发明的又一目的在于提供一种用于在无线通信系统中通过使用从主机装置利用多个天线发送的信号计算装置间角度来计算电子装置的位置的方法和设备。

技术解决方案

为了实现以上目的，本发明提供了一种用于计算电子装置的位置的方法，该方法包括以下步骤：从主机装置接收公共分组，其中，所述公共分组包含发送数据分组的时间信息或者频率相关信息中的至少一种；基于所述公共分组中包含的信息，从所述主机装置接收所述数据分组，其中，所述数据分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种，来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息；以及基于所述角度信息，计算所述电子装置的位置。

另外，根据本发明，通过所述主机装置的多个天线来发送所述数据分组。

另外，根据本发明，所述位置相关信息包括下面的项中的至少一个：所述主机装置的经度、纬度或者高度。

另外，根据本发明，通过彼此不同的信道来发送所述公共分组和所述数据分组。

另外，根据本发明，所述方法还包括以下步骤：测量所述数据分组的接收信号强度，其中，所接收的数据分组包含所述数据分组的发送信号强度信息，并且其中，基于下面的项中的至少一个来计算：所述角度信息、所述接收信号强度或者所述发送信号强度信息。

另外，本发明了提供一种用于计算电子装置的位置的电子装置，该电子装置包括：通信单元，所述通信单元被配置为从主机装置接收公共分组，并且基于所述公共分组中包含的信息来接收数据分组，其中，所述公共分组包含发送数据分组的时间信息或者频率相关信息中的至少一种，并且其中，所述数据分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；以及控制器，所述控制器被配置为使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息，并且基于所述角度信息来计算所述装置的位置。

另外，根据本发明，所述电子装置还包括：信号测量单元，所述信号测量单元被配置为测量所接收的数据分组的接收信号强度，其中，所接收的数据分组包含所述数据分组的发送信号强度，并且其中，所述控制器基于下面的项中的至少一个来计算所述电子装置的位置：所述角度信息、所述接收信号强度或者所述发送信号强度信息。

另外，本发明提供了一种用于计算电子装置的位置的方法，该方法包括以下步骤：从主机装置接收公共分组，其中，所述公共分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种，来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息；以及基于所获得的角度信息，计算所述电子装置的位置。

另外，本发明提供了一种用于计算电子装置的位置的电子装置，该电子装置包括：通信单元，所述通信单元被配置为从主机装置接收公共分组，其中，所述公共分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；以及控制器，所述控制器被配置为使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息，并且基于所获得的角度信息来计算所述电子装置的位置。

本发明的有益效果

根据本发明，用于计算电子装置的位置的方法和设备提供以下效果。

根据本发明，可以测量无线通信系统中的电子装置的位置。

根据本发明，可以测量无线通信系统的有限空间中的电子装置的位置。

根据本发明，可以在无线通信系统的有限空间中使用从主机装置发送的信号来计算电子装置的位置。

根据本发明，可以在无线通信系统的有限空间中使用从主机装置通过多个天线发送的信号来测量电子装置的位置。

根据本发明，可以在无线通信系统的有限空间中通过使用从主机装置通过多个天线发送的信号计算装置间角度来测量电子装置的位置。

根据本发明，仅当可以提高计算电子装置的位置的精度时接收用于计算位置的数据分组，使得可以减少用于位置计算的时间和功耗。

根据本发明，同时接收公共分组和数据分组中包含的信息，因此减少了用于位置计算的时间和功耗。

根据本发明，仅在电子装置的请求下发送用于位置计算的数据分组，因此节省了电子装置的电力和网络业务。

根据本发明，当电子装置请求用于位置计算的数据分组时，没有请求用于位置计算的数据分组的其它电子装置可以接收该数据分组，因此使得位置计算服务能够得到更多的电子装置的支持。

根据本发明，可以应请求而发送数据分组，并且在从主机装置发送的数据分组发送的时间之前接收该数据分组。因此，可以提高UX(用户体验)。

附图说明

图1例示了根据本发明的使用蓝牙通信的示例；

图2例示了根据本发明的电子装置的整体内部结构；

图3示意性例示了根据本发明的使用蓝牙通信来计算电子装置的位置的方法；

图4和图5例示了本发明的第一实施方式，其中，图4是例示了通过获取关于主机装置的角度信息来计算位置的处理的流程图，并且图5是例示了考虑到PCD的第一实施方式的处理的框图；

图6至图8例示了本发明的第二实施方式，其中，图6例示了从多个PHD接收用于位置计算的信号的示例，并且图7例示了PCD的位置计算精度根据PHD的位置而改变的示例；

图8是例示了仅接收主机装置的可以提高位置计算精度的数据分组的方法的流程图；

图9是例示了根据本发明的第三实施方式的、发送具有公共分组中包含的用于位置计算的数据的公共分组的方法的流程图；

图10是例示了根据本发明的第四实施方式的、由向PHD发送针对数据分组的请求的PCD来计算PCD的位置的方法的流程图；

图11是例示了根据本发明的第五实施方式的、在PCD向PHD发送针对数据分组的请求时将数据分组发送到其它电子装置的方法的流程图；

图12是例示了根据本发明的第六实施方式的、PCD在PHD处于广播模式时发送针对用于位置计算的数据分组的请求的方法的流程图；

图13是例示了根据本发明的第七实施方式的、PCD向处于广播模式的PHD发送针对数据分组的请求的示例的流程图；

图14和图19例示了根据本发明的分组结构，其中，图14例示了当PHD处于广播模式时的公共分组的结构，并且图15例示了数据分组的结构；

图16例示了在本发明的第二实施方式中使用的公共分组的结构；

图17例示了在本发明的第三实施方式中使用的公共分组的结构；

图18例示了单播模式公共分组；以及

图19例示了来自PHD的响应消息的分组结构以及PCD针对数据分组而发送的请求消息的分组结构。

具体实施方式

本发明的前述目的、特征和优点将根据结合附图进行的详细描述是更加显而易见的。然而，各种修改和实施方式是可能的，并且在附图中示出并出于描述的目的而提供了随后的特定实施方式。在整个说明书中，相同的附图标记被用于指示相同的元件。当确定使得本发明的主题不必要地不清楚时，略过已知的功能和配置的详细描述。

在下文中，参照附图更详细地描述根据本发明的方法和设备。如文中使用的，术语“模块”和“单元”是为了易于描述而指配的，并且可以互换地使用。

如文中使用的，“电子装置”可以包括便携式电话、智能手机、膝上型电脑、数字广播终端、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)和导航系统。然而，对本领域普通技术人员显而易见的是，除了当仅应用于移动终端以外，根据本公开的实施方式的配置还可以适用于诸如数字电视或者台式计算机这样的固定终端。

图1例示了根据本发明的使用蓝牙通信的示例。

参照图1，电子装置进行无线电通信，以使用蓝牙来发送和接收数据。

具体地，如图1中所示，配备有蓝牙模块的电子装置100执行与配备有蓝牙模块的主机装置110的数据通信。

与采用低频带的固定信道的无线电通信相比，蓝牙利用频跳和2.4GHzISM(工业科学医疗)高频带，并因此提供对抗外部干扰的更加稳健性和通信安全。

另外，即使当电子装置100不与主机装置110配对，也能够通过蓝牙的物理信道当中的广告信道(advertisingchannel)来交换数据。也就是说，即使不与电子装置100组成对，主机装置110也可以向电子装置100发送公共分组。

蓝牙4.0采用使得能够显著地减小功耗的低能耗技术。

常规地按照以下方式来使用蓝牙通信：主机装置110向电子装置100发送包含发送信号的强度信息的分组，并且当接收到该分组时，电子装置100测量接收信号的强度，以使用所测量的接收信号的强度和该分组中包含的发送信号的强度信息来测量电子装置的位置。

然而，这种方法精度低。由于接收信号在被接收到之前可能已经由多个障碍物反射，因此即使精确地测量到接收信号的强度，通过信号强度而获得的距离也可以在其精度方面非常低。

根据本发明，主机装置110可以通过多个天线来发送信号。当接收到信号时，电子装置100可以通过使用例如多个天线的阵列信息计算电子装置100与主机装置110之间的角度来测量电子装置100的位置。因此，可以提高位置计算的精度。

图2例示了根据本发明的电子装置的整体内部结构。

参照图2，根据本发明的电子装置200包括用户接口单元210、显示单元220、存储器230、多媒体单元240、无线网络单元250、电源单元260、控制器270、以及发送/接收天线280。图2中示出的组件不是必需的，并且可以在电子装置200中实现更多的或更少的组件。

发送/接收天线280在图2中被示出为单个天线。然而，可以提供多个天线。因此，根据本发明的电子装置200可以使用多个天线向主机装置发送数据以及从主机装置接收数据。发送/接收天线280可以通过无线网络单元250接收从主机装置发送的信号。

无线网络单元250是具有集成射频(RF)收发器的单芯片无线电技术处理器。

无线网络单元250可以包括RF发送器，或者可以被配置为实现包含蓝牙低功耗的蓝牙v4.0协议栈。

无线网络单元250可以使用发送/接收天线280来接收从主机装置发送的信号。主机装置可以通过广告信道或数据信道向电子装置200发送信号。

多媒体单元240是用于重播各种类型的多媒体的装置。多媒体单元240可以在控制器270中来实现。多媒体单元240可以与控制器270分开地实现。

控制器270可以指示并管理电子装置200的所有操作，并且可以与每个装置相互作用。例如，控制器270可以使用通过无线网络单元250从主机装置接收的信号中所包含的信息来获得指示主机装置的位置的角度信息。

另外，控制器270可以指示显示单元220输出电子装置200的位置。

控制器270可以被配置为处理所接收的信号，并且可以将所接收的信号中包含的信息存储到存储器230中。

控制器270还可以是指控制器、微控制器或微处理器，并且控制器270可以按照硬件、固件、软件或其组合来实现。

存储器230是用于存储来自终端的各条信息的介质，并且与控制器270连接，以暂时地存储用于控制器270的操作的输入/输出信号中包含的程序、应用、一般文件和数据。

存储器230可以包括闪速存储器型、硬盘型、多媒体卡微型、卡型存储器(例如，SD或XD存储器)、RAM(随机存取存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、磁存储器、磁盘和光盘当中的至少一种类型存储介质。电子装置200可以通过互联网与执行存储器230的存储功能的网页存储相关地操作。

用户接口单元210可以从用户接收用于操作电子装置200的信号。当通过用户接口单元210接收到用于计算电子装置200的位置的命令时，电子装置200可以使用从主机装置接收的信息来计算电子装置200的位置，并且通过显示单元220输出。

电源单元260与控制器270连接，并且对电子装置200进行通电/断电。

图3示意性地例示了根据本发明的使用蓝牙通信来计算电子装置的位置的方法。

参照图3，配备有蓝牙模块的电子装置300可以与配备有蓝牙模块的其它装置通信。此时，电子装置300在一些情况下需要计算其在能够进行蓝牙通信的建筑物或空间中的位置。例如，为了发现大型购物商场或建筑物中的特定位置，应该计算电子装置的位置，使得用户可以精确地到达目的地。

另外，有时需要计算特定装置与电子装置300之间的位置。

因此，电子装置300可以使用其它邻近的蓝牙通信可用装置以计算其位置。根据计算配备有蓝牙模块的主机装置与电子装置300之间的位置的方法，电子装置300通常测量从主机装置310接收的信号的强度，并且使用所接收的信号的强度和所接收的信号中包含的发送的信号的强度信息来测量其位置。

然而，这种方法由于障碍物而导致精度低。因此，电子装置300可以使用从主机装置310发送的信号来计算可以指示主机装置310的位置的角度信息，并且可以精确地计算电子装置300与主机装置310的位置。

在这种情况下，主机装置310可以使用多个天线向电子装置300发送信号，使得电子装置300可以计算角度信息。电子装置300可以包括单个天线或者多个天线，以接收从主机装置310发送的信号。在下文中，更详细地描述通过由电子装置300从主机装置接收的信号来计算位置的方法。

在下文中，假定其位置要被测量的电子装置为PCD(定位客户端装置)，并且假定发送用于位置计算的信号的主机装置为PHD(定位主机装置)。为了便于描述而提供这些术语，并且本发明不限于此。

图4是例示了根据本发明的第一实施方式的计算与主机装置的角度信息并且计算位置的处理的流程图。

参照图4，PCD410可以从PHD接收数据分组以计算其位置。PCD410可以从一个PHD接收数据分组或者从多个PHD接收数据分组，以用于位置计算。

具体地，PCD410可以转为用于对通过广告信道发送的公共分组进行搜索的扫描模式，以接收从PHD1420发送的公共分组。

作为用于在蓝牙上发送信息的物理信道，存在广告信道和数据信道。可以存在三个广告信道和37个数据信道。

通过广告信道发送的公共分组可以意指可以由任何装置接收的分组。

为了使支持蓝牙的电子装置进行配对，如果在正通过广告信道接收公共分组的同时，所接收的公共分组是从尝试配对的电子装置发送的公共分组，则该公共分组可以基于该公共分组中包含的信息转移到数据信道并进行配对，因此使得数据能够交换。

由于蓝牙允许数据发送的同时快速转移到数据信道(频跳)，因此需要准确地共享跳频序列和时间信息以用于数据传送。

因此，跳频和时间信息可以被包含在公共分组中，并且可以通过广告信道发送到电子装置。

PHD1420可以转移到广播状态，并且PHD1420在转移到广播状态时可以通过广告信道来发送公共分组。

因此发送的公共分组可以由正搜索广告信道的PCD410接收。换句话说，PCD410可以在正对通过广告信道发送的公共分组进行搜索的同时接收其期望的公共分组(即，PHD1420的公共分组)(S410)。

公共分组可以包含PCD410将要通过数据信道发送的数据分组的发送时间或者发送频率信息中的至少一个。

当从PHD1420接收到公共分组时，PCD410可以基于该公共分组中包含的信息转移到数据信道，并且等待接收从PHD1420发送的数据分组(S420)。

PCD410可以接收从PHD1420发送的、同时被包含在从PHD1420接收的公共分组中的数据分组(S430)。由PCD410接收的数据分组可以包含PHD1420的天线阵列信息和PHD1420的位置信息中的至少一种。

PHD1420的位置信息可以包含PHD1420所在的纬度、经度、高度、方位或者建筑物层数中的至少一个，并且这样的信息可以以比特、预定的表中包含的索引值、位图形式或者以其它方式来表示。

PCD410可以基于从PHD1420接收的数据分组中包含的信息来获得可以指示PHD1420的位置的角度信息。

可以基于PHD1420的天线阵列来计算角度信息。例如，假定PHD1420包含两个天线。在这种情况下，如果这两个天线彼此间隔开被发送的信号的波长的一半，则PCD410可以知道：当从PHD1420发送的信号的强度最高时，PCD410位于PHD1420的天线阵列方向的90度处，而当从PHD1420发送的信号的强度最低时，PCD410位于PHD1420的天线阵列方向的0度处。

PCD410可以通过上述方法来获得PHD1420的角度信息，并且可以使用所获得的角度信息来测量PCD410的位置(S440)。

然而，测量的位置可能具有误差，并且为了减小这种误差，PCD410可以与其它PHD(即，PHD2430)重复以上处理。换句话说，PCD410可以处于用于接收公共分组的搜索状态(S450)。

当接收到PHD2430的公共分组时(S460)，PCD410可以等待以基于PHD2430中包含的信息来接收数据分组(S470)。

当PHD2430通过数据信道来发送数据分组时，PCD410接收所发送的数据分组(S480)，并且可以使用所接收的数据分组来获得PHD2430的角度信息。

PCD410可以使用所获得的角度信息来进行位置计算(S40)，并且可以另外使用通过PHD1420的位置计算的结果来进行更精确的位置计算。

图5是例示了根据本发明的实施方式的考虑到PCD的处理的框图。

参照图5，PCD可以基于从PHD接收的分组中包含的信息来计算PCD和PHD之间的角度，并且可以据此测量PCD的位置。

具体地，PCD可以留在待机状态。在待机状态时，PCD可以等待而不发送或接收任何数据。

PCD可以从待机状态转移到用于接收从处于广播状态的PHD发送的公共分组的扫描状态。PCD可以在扫描状态下接收通过广告信道发送的公共分组当中的、从PHD发送的公共分组(S510)。

公共分组可以包含从PHD发送的数据分组的发送时间或者发送频率信息中的至少一个。

PCD可以通过数据信道基于公共分组中包含的信息来接收从PHD发送的数据分组(S520)。

数据分组可以包含对于PCD计算位置信息所必需的信息。也就是说，数据分组可以包含PHD的天线阵列信息或者PHD的位置信息中的至少一种。

PCD可以基于与发送的数据分组有关的信息来获得表示PHD的位置的角度信息(S530)，并且可以基于该角度信息来计算PCD的位置(S540)。

图6例示了根据本发明的第二实施方式的PCD650从多个PHD接收用于位置计算的信号的示例。

参照图6，为了精确地计算位置，PCD650可以从多个PHD接收用于位置计算的信号，以基于所接收的信号来计算PCD650的位置。

具体地，PCD650可以从多个相邻的蓝牙装置(即，PHD)接收信号，以测量PCD650所在的位置。在这种情况下，通过从一个PCD接收信号来计算位置的方法提供了较的精度，而从多个PCD接收信号可以提供更高的精度。

PCD650可以从PHD1610、PHD2620、PHD3630和PHD4640接收用于位置计算的信号。然而，从太多的PHD接收信号会导致时间和功率消耗。另外，在接收对于提高位置计算的精度不是必需的信号的情况下，会增加时间和功耗。

在图6中所示的情况下，PCD650可能不需要从PHD2620和PHD4640发送的信号。在下文中，进一步详细地描述这些问题。

图7例示了根据本发明的第二实施方式的PCD的位置计算的精度根据PHD的位置而改变的示例。

参照图7，能够看到，用于PCD700的位置计算的精度范围根据PHD的位置而改变。

具体地，(a)在PCD700从PHD1710和PHD3730接收用于位置计算的信号的情况下，PCD700可以计算其在它们的对应的PHD的误差范围750彼此交叠的位置计算区域740内的位置。

能够看到从PHD1710和PHD3730测量的位置计算区域740没有显著地偏离PCD700。

(b)相比之下，当PCD700从PHD1710和PHD2720接收用于位置计算的信号以测量其位置时，可以看到PHD的误差范围750彼此交叠的位置计算区域740显著地偏离PCD700。

另外，当从PHD1710和PHD3730接收到用于位置计算的信号时，从PHD2720接收用于位置计算的信号的PCD700可能不会对提高精度做出贡献，但是相反可能导致功率和时间消耗。

因此，当从PHD1710接收到用于位置计算的信号时，PCD700可以在从PHD3730而不是从PHD2720接收到用于位置计算的信号时展现更高的精度并且减少功率和时间消耗。

图8是例示了根据本发明的第二实施方式的仅从可以提高位置计算的精度的主机装置接收数据分组的方法的流程图。

参照图8，当从PCD410周围的多个PHD接收用于位置计算的信号时，为了更高的精度，PCD410可以不从特定PHD接收数据分组。

具体地，如上所述，PCD410可以对从PHD通过广告信道接收的公共分组进行搜索，以接收用于计算其位置的信号(S810)。

在对公共分组进行搜索的同时，PCD410可以接收从PHD1420发送的公共分组(S812)。所接收的公共分组可以包含下面的项中的至少一个：来自PHD1420的用于位置计算的数据分组的时间或频率、或者可以确定PHD1的位置的信息。

PHD1420的位置信息可以包含PHD1420所在的纬度、经度、高度、方位或者建筑物层数中的至少一个，并且这样的信息可以以比特、预定的表中包含的索引值、位图形式或者以其它方式表示。

PCD410可以基于所接收的公共分组中包含的信息来接收从PHD1420发送的用于位置计算的数据分组(S816)，并且可以据此计算PCD410的位置。

为了更高的位置计算精度，PCD410可以再次对公共分组进行搜索(S820)，并且可以从PHD2430接收公共分组(S822)。

从PHD2430接收的公共分组可以包含与从PHD1410接收的公共分组相同的类型的信息，并且据此，PCD700可以测量PHD2430的位置。

在PHD2430位于如以上结合图7所描述的不期望提高位置计算的精度的位置的情况下，PCD700可以不从该PHD2接收数据分组(S82)。

通过这样做，PCD700可以减少时间和功耗。

PCD700可以再次对从相邻的PHD接收的公共分组进行搜索(S826)，并且接收从PHD3440接收的公共分组(S826)。

从PHD3440接收的公共分组可以包含与从PHD1440接收的公共分组相同的类型的信息。

在PHD3440位于可以提高PCD700的位置计算的精度的位置的情况下，当从PHD3440接收到公共分组时，PCD700可以基于从PHD3接收的公共分组中包含的信息而转移到数据信道，由此等待接收数据分组(S830)。

在数据分组在被包含在从PHD3440接收的公共分组中的时间内从PHD3440发送的情况下，PCD700可以通过基于数据分组中包含的信息计算其位置来提高位置计算的精度。

图9是例示了根据本发明的第三实施方式的发送数据分组的方法的流程图，该数据分组具有包含在该公共分组中的用于位置计算的数据。

参照图9，PCD410可以从PHD接收公共分组，并且可以基于该公共分组中包含的信息来测量PCD410的位置。

具体地，处于待机状态的PCD410可以转移到扫描状态，以接收公共分组(S910)。

PHD1420可以通过广告信道来发送公共分组(S920)，并且PCD410可以在对通过广告信道接收的公共分组进行搜索的同时接收从PHD1420发送的公共分组。

PHD1420可以包含从PHD1420发送的公共分组中的PHD1的天线阵列信息或PHD1420的位置信息中的至少一种，并且将其进行发送。

PHD1420的位置信息可以包含PHD1420所在的经度、纬度、高度、方位或者建筑物层数中的至少一个，并且这样的信息可以以比特、预定的表中包含的索引值、位图形式或者以其它方式表示。

当从PHD1420接收到公共分组时，PCD410可以使用该公共分组中包含的PHD1420的天线阵列信息或位置信息中的至少一种来获得指示与PHD1420有关的位置的角度信息。

该角度信息可以指示PCD的针对PHD1420的天线阵列状态的位置。

基于角度信息，PCD410可以计算其位置信息。当通过PHD1420计算PCD410的位置时，PCD410可以返回到公共分组搜索步骤(S940)，以提高被测量的位置的精度，并且从PHD2430接收公共分组(S950)。

另外，为了提高位置计算的精度，除了将角度信息包含在公共分组中以外，PHD1420还可以将发送信号的强度信息包含在公共分组中，并将其进行发送。

PCD410可以测量所接收的公共分组的强度，并且可以将其与角度信息和发送信号的强度信息一起进行使用，以用于位置计算。

图10是例示了根据本发明的第四实施方式的、PCD1010向PHD1020发送针对数据分组的请求以计算其位置的方法的流程图。从其详细描述中排除了与以上附图中描述的步骤相同的步骤。

参照图10，当，PCD在期望发送数据分组用于位置计算时的时间内发送请求，使得PCD可以在所请求的时间内从PHD接收到数据分组，以计算位置。

具体地，PHD1020可以按单播模式向PCD1010发送公共分组(S1010)。单播模式是指数据仅被发送到特定装置的状态。

所发送的公共分组可以仅包含指示PHD1020是已经发送该公共分组的装置的信息。

当接收到公共分组时，PCD1010向PHD1020发送针对用于位置计算的数据分组的发送的请求消息(S1020)。

该请求消息可以包含与PCD1010将要接收用于位置计算的数据分组的时间有关的信息。

当接收到请求消息时，PHD可以基于该请求消息中包含的时间相关信息来确定用于发送数据分组的时间，并且可以向PCD1010发送频率信息和包含与所确定的时间有关的信息的响应消息(S1030)。

此时，所确定的用于发送数据分组的时间与PCD1010所请求的时间或者未经过所请求的时间相同。

此后，PHD1020可以按照用于发送数据分组的频率和所确定的时间通过多个天线向PCD1010发送用于位置计算的数据分组(S1040)。

当接收到数据分组时，PCD1010可以基于该数据分组中包含的信息来计算相对于PHD1020的角度，并且据此可以计算PHD1010的位置。

此时，其与通过计算数据分组的接收信号和该数据分组中包含的发送端的发送功率来计算距离的方法一起将进一步地提高位置计算的精度。

图11是例示了根据本发明的第五实施方式的、当PCD向PHD发送针对数据分组的请求时向其它电子装置发送数据分组的方法的流程图。

参照图11，当从PCD11110接收到针对数据分组的请求时，PHD可以向其它邻近PCD以及PCD11110发送数据分组。

图11中示出的步骤S1100至S1130与以上结合图10描述的步骤S1000至S1030相同，因此将略过其详细描述。

在下文中，更加详细地描述图11中示出的处理。PHD1100可以按广播模式向其它周围的PCD(PCD21120和PCD31130)发送公共分组(S1140)。此时，PCD11110已经从PHD1100了解到与数据分组的发送有关的时间信息和/或频率信息，因此可以不进行任何公共分组搜索。

该时间信息和/或频率信息被包含在响应消息中。

响应消息响应于来自PHD的请求消息而被发送。

另外，响应消息中包含的信息与公共分组中包含的信息在类型上相同，因此可以省去步骤S1130。也就是说，在不向PCD11110发送响应消息的情况下，可以按广播模式将公共分组立即发送到PCD11110。

接收到响应消息和/或公共分组的PCD11110与接收到公共分组的PCD21120和PCD31130可以通过该响应消息或公共分组中包含的信息被给予从PHD1100对数据分组的发送(S1150)。

当接收到数据分组时，PCD11110、PCD21120和PCD31130各自可以基于数据分组中包含的信息来计算相对于PHD的角度。

对于每个PCD而言，所测量的角度可以彼此不同，并且据此，每个PCD可以计算它自己的位置(S1160)。此时，通过计算数据分组的接收功率和该数据分组中包含的发送器的发送功率，可以计算出与PHD的距离，并且当这种方法被一起实现时，能够提高位置计算的精度。

图12是例示了根据本发明的第六实施方式的、在PHD1220处于广播模式的情况下由PCD1210请求用于位置计算的数据分组的方法的流程图。

参照图12，在PCD1210期望在除了从PHD1220接收的公共分组包含中的时间信息以外的时间接收数据分组的情况下，PCD1210向PHD发送这样的请求，使得PCD1210可以在比公共分组中包含的时间短的时间内或者在期望的时间接收用于位置计算的数据分组。

具体地，PCD1210可以对通过广告信道接收的公共分组进行搜索(S1200)。在对公共分组进行搜索的同时，PCD1210可以从留在广播模式的PHD1220接收公共分组(S1210)。

在接收公共分组时，当PCD1210期望比公共分组中包含的时间更早地接收到数据分组时，PCD1210可以向PHD1220发送请求消息。

该请求消息可以与以上结合图10描述的请求消息相同。

步骤S1230至S1250分别与图10的步骤S1030至S1050相同，并且略过其描述。

图13是例示了根据本发明的第七实施方式的、PCD11310向保持在广播模式的PHD1300发送针对数据分组的请求的示例的流程图。

参照图13，当期望在除了从PHD1300接收的公共分组中包含的时间信息以外的时间接收数据分组时，PCD11310向PHD1300发送这样的请求，使得PCD11310可以与其它相邻的PCD一起在比公共分组中包含的时间短的时间内或者在期望的时间接收用于位置计算的数据分组。因此，不仅PCD1可以测量它自己的位置，而且其它周围的PCD也可以测量它们自己的位置。

具体地，PCD11310可以对通过广告信道接收的公共分组进行搜索(S1300)。在对公共分组进行搜索的同时，PCD11310可以从处于广播模式的PHD1300接收公共分组(S1310)。

在接收公共分组时，如果PCD11310期望比该公共分组中包含的时间更早地接收到数据分组时，则PCD11310可以向PHD1300发送请求消息。

该请求消息可以与以上结合图10描述的请求消息相同。

在下文中，步骤S1330至S1350分别与图11的步骤S1130至S1150相同，并且略过其详细的描述。

图14例示了在PHD处于广播模式的情况下的公共分组的结构。图14示出了从处于广播模式的PHD通过广告信道发送的公共分组1400的一般结构。

该公共分组1400可以包含用于发送数据分组的时间信息或频率信息中的至少一种。

具体地，公共分组可以包含前导码字段、接入码字段、PDU字段和CRC字段。前导码字段可以包含一个八位字节(oneoctet)，接入码字段可以包含四个八位字节，PDU字段可以包含至少两个八位字节，最多39个八位字节，并且CRC字段可以包含三个八位字节。

这样的八位字节架构仅是示例，并且本发明不限于此。

前导码字段可以被用于数据通信中的两个系统之间的同步。根据本发明，前导码字段可以被用于PHD与PCD的同步。

通过广告信道发送的公共分组1400可以具有8比特值，前导码字段中的“10101010b”。

接入码字段是指示接入地址的代码，并且通过广告信道发送的公共分组1400可以具有“10001110100010011011111011010110b(0x8E89BED6)”的值。

PDU(分组数据单元)字段是指包含数据的部分。PDU字段被分成报头和净荷(payload)。表1例示了报头的数据格式的示例。

表1

[表1]

PDU类型

RFU

TxAdd

RxAdd

长度

RFU

在表1中，PDU类型(Type)字段包含PDU的类型，并且RFU字段是空字段。

TxAdd字段和RxAdd字段包含与PDU类型有关的信息，并且长度(Length)字段包含可以表示为八位字节的净荷(Payload)字段的长度。

在对TxAdd字段或RxAdd字段没有限定的情况下，其可以被用作RFU字段。

表2例示了净荷的数据格式的示例。

如下面的表2中所示的，净荷可以包含指示PHD的地址的AdvA字段和指示发送数据的AdvData字段。

表2

[表2]

发送数据AdvData字段可以由Bcst间隔字段、Bcst信道字段、模式字段、BcstTxpower字段、时钟精度字段和PageID字段组成。Bcst间隔字段可以包含与要在发送公共分组之后的什么时间发送数据分组有关的信息，并且Bcst信道字段可以包含将要递送数据分组的跳频模式信息。

模式字段可以指示在发送公共分组之后是要按广播模式还是单播模式发送数据分组。

BcstTxpower字段包含发送器发送的信号的强度信息，并且时钟精度字段包含发送信号的时钟信息，并且PageID字段包含发送器的ID。

CRC字段是用于当发送数据分组时检测误差的字段。

图15例示了数据分组1500的结构。数据分组1500可以意指从PHD发送到PCD以用于位置计算的分组，并且可以通过数据信道来发送。

在下文中，详细地描述数据分组1500的结构。数据分组1500可以包含前导码字段、同步字字段、PDU字段、CRC字段和AoD扩展字段。

同步字字段是承载跳频模式信息和定时信息以使得能够在发送器和接收器之间进行通信的字段。

AoD扩展字段是使得能够计算位置和偏离角度的字段，并且可以承载预置长度的比特序列。通过在接收器处接收AoD扩展字段，可以计算出发送器的天线阵列和角度。

PDU可以包含报头和数据字段。该数据字段可以包含Advadd字段、DCBcstEventCounter字段、DCBcstDealy字段、RFU字段或者ProfileData字段。

表3例示了PDU的报头的数据格式的示例，并且上面已经结合图14描述了每个字段，因此略过其描述。

表3

[表3]

PDU类型

RFU

TxAdd

RFU

长度

RFU

DCBcstEventCounter字段是指示数据分组1500在哪一轮被发送的字段，并且DCBcstDealy字段是包含数据分组1500和下一数据分组之间的间隔信息的字段。

数据分组(1500)可以被重复地发送多次，以便在接收器处的精确的位置计算，并因此可能需要DCBcstEventCounter字段和DCBcstDealy字段。

ProfileData字段可以包含对于PCD的位置计算所必需的信息。因此，ProfileData字段可以包含PHD的天线阵列信息或者PHD的位置信息。

PHD的天线阵列信息可以包含天线的数目、天线的高度或者天线的3D坐标中的至少一个。PHD的位置信息可以包含与PHD的经度、纬度和建筑物层数有关的信息，以精确地指示PHD具体所在的位置。

这些经度、纬度或高度信息可以被表达为比特、索引或位图。

图16例示了根据本发明的第二实施方式使用的公共分组的结构。

参照图16，公共分组1600是在以上结合图6至图8描述的第二实施方式中使用的公共分组，并且可以包含使得PCD能够了解多个相邻的PHD以提高位置计算的精度的位置信息并被发送。具体地，在公共分组1600中，使得已经发送公共分组1600的PHD的位置能够被知晓的位置信息字段被添加到以上结合图15描述的公共分组的AdvData。

位置信息字段可以包含PHD的高度信息、纬度信息、经度信息或者建筑物层数信息中的至少一种，使得已经发送公共分组1600的PHD的位置可以被了解。

可以通过计算来获得经度信息和纬度信息。例如，可以通过下面的式1来计算经度信息：

数学图1

[数学式1]

N = f l o o r \frac{x}{180} 2^{31}

还可以通过下面的式2来计算纬度信息：

数学图2

[数学式2]

N = f l o o r \frac{x}{90} 2^{31}

与PHD的高度、纬度、经度和建筑物层数有关的信息可以被表达为比特、索引或位图。

图17例示了根据本发明的第三实施方式使用的公共分组的结构。

图17中示出的公共分组1700是在以上结合图19描述的第三实施方式中使用的公共分组，并且可以被用于减少PCD执行位置计算的时间和功率。

公共分组1700除了包含通过广告信道发送的公共分组以外，还可以包含用于位置计算的信息。

具体地，公共分组1700可以包含以上结合图14描述的公共分组、以及在以上结合图15描述的数据分组中包含的信息当中的仅用于接收公共分组1700和位置计算的信息。

用于接收公共分组1700和位置计算的信息可以包含BcstTxpower字段、时钟精度字段、PageID字段、DCBcstEventCounter字段、DCBcstDealy字段、ProfileData字段和AoD扩展字段。

这些字段与以上结合图14至图16描述的字段相同，因此略过其详细描述。

图18例示了单播模式下的公共分组。

参照图18，当PHD处于单播模式时，发送公共分组1800。可以通过公共分组1800来知晓仅与已经发送公共分组1800的装置为PHD有关的信息。

单播模式下的公共分组1800例示了与以上结合图14描述的广播模式公共分组的唯一差异是PDU字段。

公共分组1800的PDU字段可以包含报头和AdvAdd字段，并且报头可以通知PHD处于单播模式。

AdvAdd字段是指示PHD的地址的字段。

图19例示了用于请求数据分组的请求消息的分组1910结构和来自PHD的响应消息的分组1920结构。

参照图19，PCD可以发送用于数据分组的发送的请求消息，并且PHD可以响应于来自PCD的请求消息来向PCD发送响应消息。

该请求消息和该响应消息可以在以上结合图10至图13描述的实施方式中使用。

具体地，请求消息分组1910可以由广告信道分组报头字段、请求者地址字段、AdvAdd字段、控制字段、控制数据字段和请求间隔字段组成。

广告信道分组报头字段可以与以上结合图14描述的公共分组的报头在含义和结构上相同。

请求者地址字段包含PCD的地址信息，并且AdvAdd字段包含PHD的地址信息。

控制字段可以包含当请求消息分组1910被用于特定目的时的特定目的，并且控制数据字段可以包含针对使用请求消息分组1910的目的的数据。

请求间隔字段可以包含当PCD期望从PHD接收数据分组时的时间信息。这不仅可以被用于PHD在比从PHD通过公共分组发送到PCD的数据分组的发送时间短的时间内接收数据分组，而且还可以即使当PHD不通过按单播模式向PCD发送公共分组来向PCD提供数据分组的发送时间信息时来使用。

响应消息分组1920可以由广告信道分组报头字段、请求者地址字段、AdvAdd字段、控制字段和广播字段组成。

广告信道分组报头字段、请求者地址字段、AdvAdd字段和控制字段与请求消息分组1910中包含的字段相同，并且广播数据字段可以包含用于数据分组的发送的信息。

广播数据字段可以由Bcst间隔字段、Bcst信道字段、模式字段、BcstTxpower字段、时钟精度字段、PageID字段和确定的间隔字段组成。

广播数据字段中的除了确定的间隔字段以外的其它字段与以上结合图14描述的字段相同。

确定的间隔字段可以包含针对数据分组的发送时间的、由PHD确定的用于位置计算的数据分组的发送时间信息，以用于其请求已经从PCD通过请求消息被发送到PHD的位置计算。

发送时间信息可以指示与以下的时间相同或者比其短的随机时间：该时间为用于其请求已经从PCD通过请求消息分组1910被发送到PHD的位置计算的数据分组的发送时间。

考虑到与其它PCD的兼容，确定的间隔字段和Bcst间隔字段二者都被包含在响应消息分组1920中，例如，PHD可以在一些情况下向其它PCD以及该PCD发送数据分组。

也就是说，当从PCD接收到用于发送数据分组的请求消息时，PHD将响应消息发送给PCD，然后转移到广播模式，使得PHD可以通过广告信道向该PCD和其它PCD发送公共分组。

在这种情况下，PHD可以向其它PCD以及该PCD发送数据分组。

尽管已经结合本发明的实施方式示出并描述了本发明，但是将要理解的是，可以在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下对本发明做出形式和细节上的各种改变。

Claims

1.一种用于计算电子装置的位置的方法，该方法包括如下步骤：

从主机装置接收公共分组，

其中，所述公共分组包含发送数据分组的时间信息或者频率相关信息中的至少一种；

基于所述公共分组中包含的信息，从所述主机装置接收所述数据分组，

其中，所述数据分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；

使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种，来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息；以及

基于所述角度信息，计算所述电子装置的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，通过所述主机装置的多个天线来发送所述数据分组。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述位置相关信息包括下面的项中的至少一个：所述主机装置的经度、纬度或者高度。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中，通过彼此不同的信道来发送所述公共分组和所述数据分组。

5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

测量所述数据分组的接收信号强度，

其中，所接收的数据分组包含所述数据分组的发送信号强度信息，并且

其中，基于下面的项中的至少一个来计算所述电子装置的位置：所述角度信息、所述接收信号强度或者所述发送信号强度信息。

6.一种用于计算电子装置的位置的电子装置，该电子装置包括：

通信单元，所述通信单元被配置为从主机装置接收公共分组，并且基于所述公共分组中包含的信息来接收数据分组，

其中，所述公共分组包含发送数据分组的时间信息或者频率相关信息中的至少一种，并且

其中，所述数据分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；以及

控制器，所述控制器被配置为使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息，并且基于所述角度信息来计算所述装置的位置。

7.根据权利要求6所述的电子装置，

其中，通过所述主机装置的多个天线来发送所述数据分组。

8.根据权利要求6所述的电子装置，

9.根据权利要求6所述的电子装置，

10.根据权利要求6所述的电子装置，该电子装置还包括：

信号测量单元，所述信号测量单元被配置为测量所接收的数据分组的接收信号强度，

其中，所述控制器基于下面的项中的至少一个来计算所述电子装置的位置：所述角度信息、所述接收信号强度或者所述发送信号强度信息。

11.一种用于计算电子装置的位置的方法，该方法包括如下步骤：

从主机装置接收公共分组，

其中，所述公共分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；

基于所获得的角度信息，计算所述电子装置的位置。

12.一种用于计算电子装置的位置的电子装置，该电子装置包括：

通信单元，所述通信单元被配置为从主机装置接收公共分组，

其中，所述公共分组包含所述主机装置的位置相关信息或者天线相关信息中的至少一种；以及

控制器，所述控制器被配置为使用所接收的数据分组中包含的所述位置相关信息或者所述天线相关信息中的至少一种来获得指示与所述主机装置有关的位置的角度信息，并且基于所获得的角度信息来计算所述电子装置的位置。