CN113196099B

CN113196099B - 确定实时位置的系统和方法

Info

Publication number: CN113196099B
Application number: CN201980082107.6A
Authority: CN
Inventors: 埃里克·J·史密斯
Original assignee: Denso Corp; Denso International America Inc
Current assignee: Denso Corp; Denso International America Inc
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2023-12-29
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: DE112019006202T5; US20210185478A1; JP2022515051A; WO2020123951A1; CN113196099A; JP7092267B2; US11418911B2; US10869161B2; US20220386070A1; US20200196094A1

Abstract

提供了一种用于基于对象(10)的环境来确定便携式设备(20)相对于对象(10)的位置信息的系统(100)和方法。该系统(100)和方法可以基于从设置在对象(10)上的第一对象设备(50)传输的通信的接收信号特性来确定对象(10)的环境。基于所确定的环境类型或其特性，可以选择定位器或适配器或这两者以确定关于便携式设备(20)相对于对象(10)的位置信息。

Description

确定实时位置的系统和方法

技术领域

本申请涉及一种用于确定关于便携式设备和诸如交通工具的对象的位置信息的系统和方法。

背景技术

对象的实时位置或方位确定在各种应用中变得越来越普遍。实时定位系统(RTLS)被使用并且被信赖，以用于在很多领域中跟踪对象(诸如便携式设备)，这些领域包括例如汽车、存储、零售、用于认证的安全访问和用于授权的安全访问。

汽车领域的一种常规RTLS系统包括位于交通工具内并且能够经由射频(RF)与便携式设备通信的收发器或主控制器。主控制器与便携式设备之间的通信的一个或多个方面(诸如通信的信号强度)可以被监测并且用作确定便携式设备相对于交通工具的位置的基础。例如，如果通信的信号强度较低，则相对于其中信号强度高的通信，便携式设备可能离交通工具较远。通常，随着便携式设备与交通工具之间的距离的增加，通信强度会下降。

使用基于信号强度与距离之间的关系的函数，可以计算便携式设备相对于交通工具的位置。然而，函数的准确性可能会在应用之间以及在不同环境之间有显著差异。函数在设定条件下对于一个系统可能被认为是准确的，并且在不同条件下或稍微不同的系统下提供明显不准确的结果。在不同条件下的这样的不准确性可能会对用户体验产生负面影响并且导致使用基于密钥卡的备选常规系统，这些系统目前比基于RTLS系统的电话即钥匙(PaaK)系统更加成熟。

发明内容

提供了一种用于基于对象的环境来确定便携式设备相对于对象的位置信息的系统和方法。该系统和方法可以基于从设置在对象上的第一对象设备传输的通信的接收信号特性来确定对象的环境。作为示例，接收信号特性可以由设置在对象上的第二对象设备来确定，诸如设置在对象上并且被配置为接收从第一对象设备传输的无线通信的传感器设备。作为另一示例，接收信号特性可以由与对象分离并且被配置为接收从第一对象设备传输的无线通信的便携式设备来确定。基于所确定的环境类型或其特性，可以选择定位器或适配器或这两者以确定关于便携式设备相对于对象的位置信息。

在一个实施例中，提供了一种用于确定与便携式设备相对于对象的位置有关的位置信息的系统。该系统可以包括固定位置设备和控制器。固定位置设备可以被设置在相对于对象的固定位置，并且可以包括被配置为经由通信链路与便携式设备无线通信的天线。控制器可以被配置为确定关于便携式设备相对于对象的位置信息。控制器可以包括被配置为提供关于便携式设备在第一环境中相对于对象的位置信息的第一定位器，其中第一定位器基于在便携式设备与固定位置设备之间无线传输的通信的信号特性来确定位置信息。控制器可以包括被配置为提供关于便携式设备在第二环境中相对于对象的位置信息的第二定位器，其中第二定位器基于从便携式设备向固定位置设备无线传输的通信的信号特性来确定位置信息。

在一个实施例中，控制器被配置为选择所述第一定位器和所述第二定位器中的至少一个定位器以基于对象的环境来确定位置信息，并且确定对象的环境，其中对象的环境基于关于从所述固定位置设备传输的无线通信的接收信号特性而被确定。

在一个实施例中，第二定位器是被配置为基于一个或多个适配器定位器参数来影响第一定位器的输出的适配器定位器。

在一个实施例中提供了一种用于确定与便携式设备相对于对象的位置有关的位置信息的方法。该方法可以包括：在相对于对象的固定位置提供固定位置设备；以及从固定位置设备传输无线通信。可以关于从固定位置设备传输的无线通信来感测接收信号特性，并且可以基于接收信号特性来确定对象的环境。该方法可以包括基于对象的所确定的环境来选择第一定位器和第二定位器中的至少一个定位器，其中第一定位器和第二定位器被配置为基于从便携式设备传输的无线通信来确定与便携式设备相对于对象有关的位置信息。

在一个实施例中，该方法可以包括接收从便携式设备传输的无线通信，并且利用至少一个所选择的定位器基于从便携式设备传输的无线通信来确定位置信息。

在一个实施例中，该方法可以包括基于所确定的环境是第一环境而选择第一定位器，并且基于所确定的环境是第二环境而选择第二定位器。第二定位器可以是适配器定位器，该适配器定位器被配置为影响第一定位器的输出，使得选择第二定位器包括选择第一定位器。

在详细解释本发明的实施例之前，应当理解，本发明不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的操作细节或构造细节和组件的布置。本发明可以在各种其他实施例中实现并且可以以本文中未明确公开的备选方式来实践或执行。此外，应当理解，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被视为限制性的。“包括”和“包含”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加的项目及其等同物。此外，可以在各种实施例的描述中使用列举。除非另有明确说明，否则列举的使用不应当被解释为将本发明限于组件的任何特定顺序或数目。列举的使用也不应当被解释为从本发明的范围中排除可能与所列举的步骤或组件结合或结合到所列举的步骤或组件中的任何附加步骤或组件。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的系统的代表性视图。

图2描绘了至少部分设置在对象上的图1中的系统的代表性视图。

图3示出了根据一个实施例的系统组件。

图4示出了根据一个实施例的系统的定位器。

图5描绘了根据一个实施例的用于定位便携式设备的值。

图6示出了根据一个实施例的信号特性与度量(诸如距离)之间的多个关系。

图7示出了设置在附近没有其他对象的区域中的对象。

图8A示出了设置在车库中的对象，其中车库门处于打开位置。

图8B类似于图8A，但车库门处于关闭位置。

图9示出了设置在附近有其他对象的区域中的对象。

图10示出了根据一个实施例的环境类型与接收信号特性之间的关系。

图11示出了根据一个实施例的适配器定位器。

图12示出了根据一个实施例的选择定位器的方法。

图13示出了根据一个实施例的训练适配器定位器的方法。

图14示出了根据一个实施例的确定设备的位置的方法。

图15示出了根据本公开的一个实施例的系统。

具体实施方式

提供了一种用于基于对象的环境来确定便携式设备相对于对象的位置信息的系统和方法。该系统和方法可以基于从设置在对象上的第一对象设备传输的通信的接收信号特性来确定对象的环境。作为示例，接收信号特性可以由设置在对象上的第二对象设备来确定，诸如设置在对象上并且被配置为接收从第一对象设备传输的无线通信的传感器设备。作为另一示例，接收信号特性可以由与对象分离并且被配置为接收从第一对象设备传输的无线通信的便携式设备来确定。

在一个实施例中，对象可以是移动的，使得对象的环境可以根据对象的位置而改变。例如，如果对象是交通工具，则交通工具在夜间可以存放在具有可移动障碍物的封闭车库中，并且然后被驶入并且停放在露天停车场，其中一个或多个其他交通工具在其附近。相对于RF或无线通信，这两个不同位置的环境配置可能会有很大不同。车库的封闭空间可以反射靠近交通工具的RF通信，这可能导致RF通信相对于交通工具的信号强度比没有反射时(诸如在露天停车场在交通工具附近没有其他交通工具的情况下)发生的信号强度大。如果使用通信信号强度作为确定便携式设备相对于交通工具的位置的基础，则从车库到露天停车场的环境变化可能导致位置确定不一致，除非确定是基于环境改变或状态的。根据本公开的一个实施例被配置为基于对象的环境状态来确定关于便携式设备相对于对象的位置信息。

在一个实施例中，可以提供定位器以基于与便携式设备的通信的信号特性来确定关于便携式设备相对于对象的位置信息。应当理解，本发明不限于基于通信的信号特性来确定位置信息；通信的一个或多个附加信号特性可以被定位器用作确定位置信息的基础。

定位器可以包括可以结合一个或多个参数来操作以基于无线通信的至少一个信号特性来确定位置信息的核心功能。该一个或多个参数的值可以被选择以针对给定环境以一定的置信度产生便携式设备相对于对象的位置信息。例如，定位器可以被配置为以90％或更好的置信度在便携式设备附近或4英寸内没有交通工具的露天停车场中确定便携式设备相对于对象的位置。在一个实施例中，选择一个或多个参数的值可以基于经验分析，包括获取与便携式设备相对于对象的实际位置有关的真实数据以及对于每个实际位置来获取至少一个信号特性的至少一个样本。如本文中讨论的，该系统可以包括设置在对象上的不同位置处的多个传感器，使得可以关于对象上的不同位置来获取无线通信的多个信号特性。多个信号特性可以与关于便携式设备相对于对象的实际位置的真实数据相关，并且一个或多个参数结合核心定位函数可以被训练或选择以产生在一定置信度内接近真实数据的位置信息。

在一个实施例中，系统可以利用多个定位器，每个环境类型或类别一个定位器。第一定位器可以被训练以基于为第一环境而获取的真实数据来产生位置信息，并且第二定位器可以被训练以基于为第二环境而获取的真实数据来产生位置信息。在一个示例中，第一环境可以是露天停车场，并且第二环境可以是封闭车库。

应当注意，训练定位器的环境可能不会保持静止。例如，通常，假设根据一个实施例，该交通工具附近没有交通工具安装有该系统，则一种类型的露天停车场将类似于另一种露天停车场。然而，如前所述，该系统可能会在该交通工具附近没有其他交通工具的情况下被训练——在使用中不太可能出现这种情况。很多时候，在交通工具旁边或附近可能会停放有安装有该系统的一个或多个其他交通工具。在一个实施例中，定位器可以被配置为在可接受的置信度内产生位置信息，尽管相对于定位器在其上被训练或配置用于操作的环境而言，环境中存在这种变化。备选地，定位器与适配器定位器一起操作，如本文中讨论的，以促进在可接受的置信度内产生位置信息。

在一个实施例中，系统可以将第一定位器用于第一环境，并且将第一定位器结合适配器定位器用于第二环境。第一环境在某些方面可以与第二环境相似，但第二环境具有可以不同于第一环境的影响RF通信的一个或多个特征。例如，第一环境可以是露天停车场，其中在交通工具附近没有交通工具安装有该系统，并且第二环境可以是类似的露天停车场，但其中在交通工具附近有一个或多个交通工具影响RF通信。如本文中讨论的，在交通工具附近的这些一个或多个交通工具可以反射或吸收或反射和吸收RF通信，从而以不同于在交通工具附近没有一个或多个交通工具的第一环境的方式影响RF通信。

作为另一示例，第二环境可以与第一环境共享甚至更少的相似性。例如，第二环境可以是具有可移动障碍物的封闭车库，而第一环境是露天停车场，其中在交通工具附近没有交通工具安装有该系统。在该示例中，第二环境可以包括以与第一环境中的RF通信不同的方式影响(例如，通过反射或吸收或反射和吸收)RF通信的墙壁或其他对象或这两者。

根据一个实施例，该系统可以被配置为确定定位器配置，该定位器配置用于基于从设置在对象上的固定位置设备传输的无线或RF通信的接收信号特性来确定便携式设备的位置。例如，固定位置设备可以是对象设备或设置在对象上的传感器设备。RF通信可以由另一固定位置设备接收，诸如对象设备或传感器设备或这两者或便携式设备或其组合，并且接收信号特性可以关于这样的接收的RF通信来确定。

应当注意，本公开不限于基于关于从设置在对象上的固定位置设备传输的通信的单个接收信号特性来确定定位器配置；可选地由不同设备获取的多个接收信号特性可以形成用于确定定位器配置的基础。例如，一个固定位置设备可以确定关于从另一固定位置设备传输的无线通信的多个接收信号特性，并且便携式设备也可以确定关于相同无线通信的多个接收信号特性。

接收信号特性可以指示对象设置在其中的环境的类型。作为结果，系统可以基于接收信号特性来确定定位器配置，并且因此确定与对象设置在其中的环境类型相对应(或其近似)的定位器配置。

基于接收信号特性而确定的定位器配置可以是被训练或配置用于在第一类型的环境中操作的第一定位器。备选地，定位器配置可以是被训练或配置用于在第二类型的环境中操作的第二定位器。在另一备选方案中，定位器配置可以是第一定位器结合第一适配器定位器，第一适配器定位器被配置为影响来自第一定位器的输出以产生与第一定位器被配置用于操作的第一环境不同的第三环境的位置信息。提供一个示例，第一定位器可以被配置用于在没有邻近的交通工具的露天停车场中操作，并且第三环境可以是封闭车库或具有邻近的交通工具的露天停车场。

在一个实施例中，适配器定位器可以基于接收信号特性来动态地确定。这样，该系统可以适应在各种类型的环境中操作，包括以前没有遇到过的环境、以及受适配器定位器影响的定位器没有被专门训练或配置用于操作的环境。

I.系统概述

根据一个实施例的系统在图1和图2的所示实施例中示出并且总体上指定为100。系统100可以包括一个或多个如本文中概述的系统组件。系统组件可以是用户60或电子系统组件，电子系统组件可以是便携式设备20、传感器40或对象设备50、或者包括这些设备的一个或多个方面的组件。如本文中讨论的，对象设备50的底层组件可以被配置为与这些设备中的任何一个或多个结合操作。在这个意义上，在一个实施例中，在便携式设备20、传感器40和对象设备50之间可以有若干共同的方面或特征。结合图3中描绘的对象设备50而描述的特征可以并入便携式设备20或传感器40或这两者中。在一个实施例中，对象设备50可以形成设置在诸如交通工具或建筑物的对象10上的设备组件。对象设备50可以通信地耦合到对象10的一个或多个系统以控制对象10的操作，向对象10的一个或多个系统传输信息，或者从对象10的一个或多个系统接收信息，或者其组合。例如，对象10可以包括被配置为控制对象10的操作的对象控制器12。对象10可以包括一个或多个有线或无线通信网络，通信网络促进对象控制器12与对象设备50之间的通信。用于促进对象设备50与对象控制器12之间的通信的通信网络在图2所示的实施例中被指定为150，并且被提供为CAN总线；然而，应当理解，通信网络不限于此。通信网络可以是任何类型的网络，包括有线或无线网络、或者两种或更多种类型的网络的组合。

在图3所示的实施例中，对象设备50可以包括被配置为根据本文中讨论的一个或多个功能和算法来控制对象设备50的操作的控制系统或控制器58、或其方面。系统组件(诸如便携式设备20或传感器40或这两者)可以类似地包括控制器58。

控制器58可以包括用于执行本文中描述的功能和算法的电路系统和组件。一般而言，控制器58可以包括被编程为执行本文中描述的功能的一个或多个微控制器、微处理器和/或其他可编程电子器件。控制器58可以附加地或备选地包括被编程为执行本文中描述的功能或者支持微控制器、微处理器和/或其他电子器件的其他电子组件。其他电子组件包括但不限于一个或多个现场可编程门阵列、片上系统、易失性存储器或非易失性存储器、分立电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或其他硬件、软件、或固件。这样的组件可以以任何合适的方式物理地配置，诸如通过将它们安装到一个或多个电路板，或者以其他方式布置它们，无论是组合成单个单元还是分布在多个单元之间。这样的组件可以物理地分布在对象设备50中的不同位置，或者它们可以驻留在对象设备50内的公共位置。当物理地分布时，这些组件可以使用任何合适的串行或并行通信协议进行通信，诸如但是不限于CAN、LIN、车域网(VAN)、火线、I2C、RS-232、RS-485和通用串行总线(USB)。

如本文所述，术语定位器、模块、模型和生成器指定控制器58的部分。例如，一个实施例中的模型或定位器被描述为具有一个或多个核心功能和影响一个或多个核心功能的输出的一个或多个参数。模型或定位器的各方面可以存储在控制器58的存储器中，并且还可以形成控制器配置的一部分，使得模型是被配置为操作以接收和转换一个或多个输入并且输出一个或多个输出的、控制器58的一部分。同样，模块或生成器是控制器58的部分，使得控制器58被配置为接收结合模块或生成器而描述的输入并且提供与和模块或生成器相关联的算法相对应的输出。

图3所示的实施例中的对象设备50的控制器58可以包括执行一个或多个应用57(软件和/或包括固件)的一个或多个处理器51、一个或多个存储器单元52(例如，RAM和/或ROM)、以及一个或多个通信接口53、以及其他电子硬件。对象设备50可以具有也可以不具有控制经由通信接口53对较低级设备/电子器件的访问的操作系统56。对象设备50可以具有也可以不具有基于硬件的密码单元55，在不存在基于硬件的密码单元55的情况下，密码功能可以以软件来执行。对象设备50可以具有也可以不具有(或可以访问)安全存储器单元54(例如，安全元件或硬件安全模块(HSM))。在所示的实施例中，可选组件和通信路径以虚线示出。

图3所示的实施例中的控制器58不依赖于任何组件中安全存储器单元54的存在。在可选地不存在安全存储器单元54的情况下，原本可以存储在安全存储器单元54中的数据(例如，私钥和/或秘密密钥)可以被静态加密。可以利用基于软件和基于硬件的抑制措施两者来基本上阻止对这样的数据的访问，以及基本上阻止或检测或阻止和检测整个系统组件受损。这样的抑制特征的示例包括实现物理障碍或屏蔽、禁用JTAG和其他端口、强化软件接口以消除攻击向量、使用可信执行环境(例如，硬件或软件或这两者)、以及检测操作系统根访问或入侵。

为了公开的目的，是安全的通常被认为是机密的(加密的)、认证的和经完整性验证的。然而，应当理解，本公开不限于此，并且术语“安全”可以是这些方面的子集或者可以包括与数据安全相关的附加方面。

通信接口53可以是任何类型的通信链路，包括本文中描述的任何类型的通信链路，包括有线或无线。通信接口53可以促进外部或内部或外部和内部通信。例如，通信接口53可以耦合到或合并天线阵列30。天线阵列30可以包括一个或多个天线，天线被配置为促进无线通信，包括蓝牙低功耗(BTLE)通信。

作为另一示例，通信接口53可以提供与便携式设备20形式的另一系统组件的无线通信链路，诸如符合WiFi标准的无线通信。在另一示例中，通信接口53可以被配置为经由诸如促进多个设备之间的通信的基于CAN的有线网络等有线链路与交通工具(例如，交通工具组件)的对象控制器12通信。在一个实施例中，通信接口53可以包括用于向用户60传送信息和/或从用户60接收信息的显示器和/或输入接口。

在一个实施例中，如图4所示，对象设备50可以被配置为与除另一对象设备50或用户之外的一个或多个辅设备通信。辅设备可以与对象设备50不同地配置，例如，辅设备可以不包括处理器51，而是可以包括用于与对象设备50传输或接收或传输和接收信息的至少一个直接连接和/或通信接口。例如，辅设备可以是从对象设备50接受输入的螺线管，或者辅设备可以是向对象设备50提供模拟和/或数字反馈的传感器(例如，接近传感器)。

所示的实施例中的系统100可以被配置为实时确定关于便携式设备20的位置信息。在图1和图2所示的实施例中，用户60可以携带便携式设备20(例如，智能电话)。系统100可以促进以足够的精度实时地相对于对象10(例如，交通工具)定位便携式设备20以确定用户60是否位于在此应当授予对对象10的访问或对对象命令的许可的位置处。

例如，在对象10是交通工具的实施例中，系统100可以促进确定便携式设备20是否在交通工具外面但非常接近驾驶员侧门15，诸如在5英尺、3英尺或2英尺或更少内。该确定可以形成用于标识系统100是否应当解锁交通工具的基础。另一方面，如果系统100确定便携式设备20在交通工具外面并且不靠近驾驶员侧门(例如，在2英尺、3英尺或5英尺的范围之外)，则系统100可以确定锁住驾驶员侧门。作为另一示例，如果系统100确定便携式设备20紧邻驾驶员侧座椅但不靠近乘客座椅或后座，则系统100可以确定使能交通工具的调动。相反，如果便携式设备20被确定为在驾驶员侧座椅外面非常接近，则系统100可以确定固定交通工具或保持交通工具固定。

根据本文中描述的一个或多个实施例，对象10可以包括多个对象设备50或其变体，诸如包括耦合到天线阵列30的传感器40的对象设备50。

便携式设备20的微位置可以以多种方式确定，诸如使用从全球定位系统获取的信息、来自便携式设备20和一个或多个传感器(例如，接近传感器、限位开关或视觉传感器)的通信的一个或多个信号特性、或其组合。可以配置系统100的微定位技术的示例在于2017年4月14日提交的Raymond Michael Stitt等人的题为“SYSTEM AND METHOD FORESTABLISHING REAL-TIME LOCATION”的美国非临时专利申请号15/488,136中有公开，上述申请的公开内容通过引用整体并入本文。

在一个实施例中，在图1至图3所示的实施例中，对象设备50(例如，系统控制模块(SCM))和多个传感器40(耦合到如图3所示的天线阵列30)可以设置在对象10上或在相对于对象10的固定位置。对象10的示例用例包括在前面的示例中标识的交通工具、或对其的访问由对象设备50控制的建筑物。

便携式设备20可以经由通信链路140与对象设备50无线通信。多个传感器40可以被配置为监测便携式设备20与对象设备50之间的通信链路140的通信以确定通信的一个或多个信号特性，诸如信号强度、到达时间、飞行时间或到达角或其组合。所确定的信号特性可以被传送或分析，并且然后经由与便携式设备20与对象设备50之间的通信链路分开的通信链路130被传送给对象设备50。附加地或备选地，便携式设备20可以建立与一个或多个传感器40的直接通信链路，并且可以基于该直接通信链路来确定一个或多个信号特性。

例如，系统100的备选配置在图15所示的实施例中示出。系统100可以包括便携式设备20、用户60和对象10，类似于结合图1描述的系统。根据一个实施例，对象10可以包括对象设备50、对象控制器12和多个传感器，这些传感器可以类似于本文中描述的传感器40。

在所示的实施例中，便携式设备20可以包括超宽带(UWB)和BTLE通信能力。例如，便携式设备20可以是具有UWB和BLE无线电两者的智能电话形式的便携式设备。

在图15所示的实施例中，系统100可以包括设置在对象10上的一个或多个传感器40(其也可以被描述为锚)。一个或多个传感器40可以设置在对象10上的多个位置，诸如本文中描述的位置，包括例如结合图2示出和描述的门板中的一个或多个传感器40和B柱中的一个或多个其他传感器。

一个或多个传感器40可以可操作以根据通信协议经由至少一个通信链路进行通信。通信链路可以经由一个或多个信道来建立。如结合图1至图2所述，传感器40可以可操作以通过监测或接收经由在对象设备50与便携式设备20之间建立的至少一个通信链路140的通信来通信，使得传感器40不经由通信链路140传输通信。用于传感器40的这种类型的通信在图15中以虚线示出。

然而，图15的系统100中的一个或多个传感器40可以可操作以通过传输和接收经由与便携式设备20直接建立的至少一个通信链路170的通信来通信。以这种方式，传感器40可以直接与便携式设备20通信。至少一个通信链路170可以包括根据一种以上的协议(例如，BTLE和UWB)的通信。

图15所示的实施例中的系统100的一个或多个传感器40可以可操作以：a)监测关于便携式设备20与对象设备50之间的通信链路140的通信，或者b)经由至少一个通信链路170直接与便携式设备20通信。在所示的实施例中，一个或多个传感器40的通信能力在图中由用于UWB的字母标记U和用于BTLE的字母标记B来标识。例如，传感器40U是响应于UWB信号的超宽带锚；传感器40U+B响应UWB和BTLE通信两者；并且传感器40B是BTLE锚。

应当理解，诸如交通工具的对象10可以包括比图15所示的实施例中示出的更多的传感器40。取决于实现方式，一些数目的锚可以集成在交通工具中。例如，可以提供具有UWB和BTLE能力两者的3个到10个锚。

在一个实施例中，类似于BTLE，UWB是一种标准化通信协议(参见IEEE 802.15.4a/z)。UWB与BTLE一个不同之处是测距应用。UWB可以涉及传输允许将飞行时间函数用于确定从便携式设备20到一个或多个传感器40U、40U+B(例如，锚)的范围的短持续时间脉冲。然后，对象设备50可以使用单边函数和/或多边函数来确定相对于便携式设备20的定位(例如，便携式设备20相对于对象10的位置)。单边和/或多边可以涉及处理从便携式设备20到每个传感器40的一组范围以输出便携式设备20相对于对象10的位置估计。便携式设备20和使能UWB的传感器40U、40UB可以来回传输和接收数据分组，以使能关于这种通信的飞行时间确定。

在图15所示的实施例中，系统100可以包括用于确定定位的至少两个不同通信链路。例如，通信链路140可以利用基于BTLE的定位，并且通信链路170可以利用基于UWB的定位。在所示的实施例中，通信链路170是相对于传感器40U、40U+B中的每个传感器而指定的；然而，应当理解，这些通信链路170中的每个通信链路可以不同。例如，通信链路170中的每个通信链路可以是分开的(例如，分开的信道或频带)。

利用多个通信链路进行定位可以提供很多好处。

例如，在其中获取BTLE和UWB信息两者的配置中，可以组合该信息以增强和稳定定位估计。在定位中使用的BTLE和UWB信道可以涉及不同频率，并且用于测距的信号特性是不同的(用于BTLE的RSSI和用于UWB的飞行时间)。

RSSI测距校准可以用来自UWB通信的飞行时间来增加或补充。飞行时间的这种增加或补充使用可以由系统100实时进行，或者以适应使用不基于UWB通信的感测信息的模型(例如，仅关于BTLE通信的感测信息)的方式来进行。

例如，根据本公开的一个实施例可以涉及校准出RSSI或范围计算的方差。可以测试具有BTLE+UWB能力的便携式设备20以建立BTLE通信特性、UWB通信特性和测距或定位数据的地图。仅BTLE便携式设备20可以可操作以处理这样的地图，但没有UWB通信特性来改进仅RSSI距离估计。例如，定位器210可以基于BTLE+UWB通信特性两者；然而，在实践中，定位器210可以基于BTLE通信特性来生成位置信息，而没有UWB通信特性。备选地，定位器210可以基于BTLE通信特性，并且在实践中可以可操作以基于UWB和BTLE通信特性两者来生成位置信息。应当理解，BTLE或UWB或这两者可以替换为另一种类型的通信协议。

在一个实施例中，便携式设备20可以与传感器40U、40U+B中的一个或多个建立直接通信链路170，并且一个或多个信号特性(例如，飞行时间)可以是基于该直接通信链路170而确定的。

如本文所述，可以分析一个或多个信号特性，诸如信号强度、到达时间、飞行时间和到达角，以确定关于便携式设备20相对于对象10的位置信息、对象10或对象设备50的方面、或其组合。例如，可以处理传感器40与对象设备50之间的到达时间差或到达角或这两者以确定便携式设备20的相对位置。一个或多个天线阵列30相对于对象设备50的位置可以是已知的，使得便携式设备20的相对位置可以被转换为关于天线阵列30和对象设备50的绝对位置。

信号特性的附加或备选示例可以被获取以促进根据一个或多个算法来确定位置，包括距离函数、三边函数、三角测量函数、单边函数、多边函数、指纹函数、差分函数、飞行时间函数、到达时间函数、到达时间差函数、出发角函数、几何函数等、或其任何组合。

II.定位器

在图1至图3所示的实施例中，系统100可以被配置为确定关于便携式设备20相对于对象10的位置信息。位置信息可以指示便携式设备20相对于对象10的外部位置，或者位置信息可以指示便携式设备20在对象10内的内部位置，或者可以指示这两者。在一个实施例中，定位器可以被配置为确定该位置信息。根据一个实施例的定位器在图4中被描绘并且总体上指定为210。定位器210可以被配置为接收一个或多个输入216，诸如由便携式设备20传输并且由一个或多个传感器40接收的无线通信的一个或多个信号特性。输入可以被转换为与位置信息相对应的一个或多个输出218。

应当理解，输入216不限于无线通信的信号特性。输入216可以包括除了无线通信之外的特性或参数的一个或多个测量，诸如对象状态(例如，门打开)或先前位置或区域确定或其任何组合。附加地或备选地，输入216可以指示对象10或系统100中的另一设备的状态。例如，在交通工具的上下文中，输入216中的一个或多个输入可以指示一个或多个交通工具门是打开还是关闭、或者窗户是打开还是关闭。

在所示的实施例中，定位器210可以并入对象设备50中。例如，对象设备50的控制器58可以并入定位器210，并且经由通信接口53通信地耦合到传感器40中的一个或多个传感器。

定位器210可以包括被配置为接收一个或多个输入216并且生成指示便携式设备20相对于对象10的位置的一个或多个输出218的核心功能或定位器算法212。如本文中讨论的，一个或多个输入216可以因应用而异。输入216的示例包括通信的一个或多个信号特性，诸如信号强度(RSSI)、到达角(AOA)和飞行时间(TOF)。

在图5所示的实施例中，系统100与作为交通工具的对象10结合提供。对象10在其他应用中可以不同。在所示的实施例中，系统100包括对象设备50和设置在对象10上的固定位置的多个传感器40A至40D，使得这些设备包括固定位置设备。传感器40A至40D和对象设备50的位置可以因应用而异；然而，出于公开的目的，对象设备50通常设置在交通工具的中心并且传感器40A至40D设置在交通工具的四个角处。在所示的实施例中示出了网格以促进结合定位器210的讨论。

在图5所示的实施例中，便携式设备20相对于设置在对象10的交通工具客舱中心附近的原点(0cm，0cm)设置在X、Y坐标270cm、450cm处。出于公开的目的，原点设置在该位置；然而，应当理解，原点可以设置在相对于对象10的任何地方，包括对象10的中心。传感器40A、40B、40D分别定位在相对于便携式设备20的258cm、648cm和442cm处。在一个实施例中，从便携式设备20传输并且由传感器40A、40B、40D和对象设备50中的每项接收的通信(例如RSSI)的信号特性可以由定位器210转换为相对于每个相应传感器40A、40B、40D的距离。(在所示的实施例中，传感器40C被示出并且被排除在该确定之外，因为交通工具的一部分遮挡了便携式设备20与传感器40C之间的视线，从而潜在地阻止了对通信的信号特性的有效测量。)

在一个实施例中，定位器210可以以多种方式将从传感器40或对象设备50获取的信号特性转换为距离度量或其他参数，这些方式包括例如用于每个固定位置设备或每个类型的固定位置设备的转换表、指纹或其他启发式方法(例如，机器学习转换器)。转换表的示例在图6的所示实施例中以图表形式示出并且总体指定为600。转换表描绘了用于不同环境的三个转换表，如本文中讨论的。出于该示例的目的，定位器210将结合被配置用于基于室外转换表610将RSSI转换为室外环境中的距离来描述，在该室外环境中没有交通工具靠近该交通工具。

在图6所示的实施例中，室外转换表610可操作以将RSSI转换为传感器40A、40B、40D中的每个传感器的距离。返回到图5所示的实施例，传感器40A、40B、40D的RSSI测量通常分别对应于-68dBm、-87dBm和-75dBm。每个传感器40A、40B、40D的这些RSSI测量可以基于室外转换表610被直接转换为距离测量；备选地，定位器210可以利用RSSI测量来表示进一步计算中的距离，以确定便携式设备20相对于对象10的位置。

在所示的实施例中，利用基于室外转换表610相对于传感器40A、40B、40D中的每个传感器而确定的三个距离，定位器210可以通过在给定传感器40A、40B、40D的已知位置的情况下对三个距离进行三边测量来确定便携式设备的位置。应当注意，本公开不限于作为定位器算法212的一部分的三边测量；如本文中讨论的，各种附加或备选功能可以形成定位器算法212的一部分，包括距离函数、三角测量函数、单边、多边函数、指纹函数、微分函数、飞行时间函数、到达时间函数、到达时间差函数、出发角函数、几何函数等、或其任何组合。

A.环境变化

如本文中讨论的，从便携式设备20接收的无线通信的信号特性与距离或位置之间的关系可以根据对象10位于其中的环境的类型而变化。例如，在图6所示的实施例中，RSSI与距离之间的关系对于三种类型的环境中的每一种都是不同的：1)在室外(室外转换表610)；2)在室外并且在对象10附近有其他对象(具有其他对象的室外转换表630)；3)在室内(室内转换表620)。当其他对象或障碍物被呈现为更靠近对象10时，来自这些其他对象或障碍物的反射可以改变从便携式设备20接收的无线通信的信号特性与距离或位置之间的关系。这种关系的变化可以从室外转换表610与室内转换表620之间的差异中看出。

更具体地，在图7和图9所示的实施例中，示出了对象10设置在其中的对比环境。图7所示的实施例中的对象10设置在室外环境(例如，露天停车场)中，其中在对象10附近没有其他对象(例如，其他交通工具)。如图7所示，从对象10发出的RF通信140传播而基本上没有被对象10和便携式设备20附近的附近对象反射。对象10在图9中示出，其中其他对象14在对象10和便携式设备20附近。这些其他对象14反射从对象10发出的RF通信140使得反射141影响无线通信的信号特性的测量值，这不同于图7中描绘的其他对象14不存在的情况。存在于图9所示的实施例中的其他对象14和由此产生的反射141可以根据具有其他对象的室外转换表630产生RSSI与距离之间的函数关系，而在图7所示的不存在这些其他对象14的情况下RSSI与距离之间的这种函数关系可以符合室外转换表610。

注意，在其中描绘了各种实施例和环境的图7至图9所示的实施例中，RF通信140被示出为从对象10发出。注意，RF通信140可以从便携式设备20或传感器40或这两者发出，并且这些RF通信140可以从存在于对象10附近的其他对象14反射。如本文中使用的，对另一对象14的接近是指足够接近以引起反射141，该反射141明显影响距离或位置与由固定位置设备(例如，对象设备50或传感器40或这两者)测量的通信的信号特性之间的功能关系。

如本文中讨论的，从对象10传输的RF通信140的一个或多个接收信号特性可以形成用于以下各项的基础：确定环境类型，从而促进选择函数关系的类型以在定位器210中使用以用于由便携式设备20传输的RF通信的一个或多个信号特性；以及基于由便携式设备20传输的RF通信的一个或多个信号特性来确定位置信息。

对象10设置在其中的环境可以动态变化。其他对象14可以变得存在于对象10附近或不存在于对象10附近，并且可以产生反射141。在图8A至图8B所示的实施例中，对象10设置在具有可移动障碍物17的室内车库16中，该可移动障碍物17允许经由室内车库16的内部空间的入口进入和离开并且阻挡入口以防止进入内部空间。在图8A所示的实施例中，可移动障碍物17处于打开位置使得RF通信140的反射141从室内车库16的内壁产生，而不是从入口附近的可移动障碍物17产生。可移动障碍物17在图8B所示的实施例中处于关闭位置，并且被示出为在室内车库16的入口附近产生这种反射141。诸如这些的环境差异可以不同地影响定位器210。

根据本公开的一个实施例可以基于从设置在对象10上的固定位置设备(诸如对象设备50或传感器40或这两者)传输的通信的一个或多个接收信号特性来确定环境类型或一个或多个环境特性。一个或多个接收信号特性可以基于由设置在对象10或便携式设备20或其组合上的至少一个其他固定位置设备接收的通信来确定。基于环境类型或一个或多个环境特性或其组合，系统100可以选择定位器算法212或者适配定位器210以影响其输出。

注意，环境变化可能导致信号特性与距离之间关系的差异，诸如图6所示的实施例中所示的关系。针对一个环境的关系可以与针对另一环境的关系在函数上相关。在某些情况下，针对一个环境的关系可能不容易映射到针对另一环境的关系。针对一个环境的关系与针对另一环境的关系之间可以不存在函数相关性。两个不同环境的关系之间的示例函数相关性包括比例偏移(例如，斜率)，比例偏移是定义为信号特性值的函数的差异的子集(例如，斜率*值+初始偏移)。由环境变化导致的其他示例函数相关性可能更复杂。作为示例，代替确定特定环境，该系统可以基于来自一个或多个感测参数的反馈来动态地偏移或可以调节定位器的一个或多个参数，从而产生至少两个不同定位器或定位器配置。定位器的参数可以改变，或者输入到定位器的信号的预处理可以改变，或者其组合，以解决环境变化。

在一个实施例中，两个环境的信号特性与距离之间的关系的函数相关性可以由适配器定位器310使用以适配定位器210，定位器210被配置用于一个环境以生成关于另一环境的输出。如本文中讨论的，包括函数相关性的适配器定位器310可以基于对对象10设置在其中的环境的类型的确定来选择。例如，适配器定位器310可以基于所确定的环境类型来改变定位器210的定位器算法212的一个或多个参数214，导致适配器定位器310被配置用于所确定的环境类型而不是定位器210被具体地配置用于的环境。附加地或备选地，环境特定定位器210可以基于对象10位于其中的环境的类型的确定来选择。

根据一个实施例的方法可以动态地确定适配器定位器310，使得适配器定位器310的一个或多个参数可以由系统100基于在环境中获取的一个或多个信号特性来确定。系统100可以被配置为从设置在对象10上的固定位置设备(例如，传感器40或对象设备50或这两者)传输无线通信。这些无线通信可以由另一固定位置设备或便携式设备20或这两者接收，以产生与无线通信有关的一个或多个接收信号特性。基于这些一个或多个接收信号特性，系统100可以确定对象设置在其中的环境的类型10或该环境的一个或多个特性或这两者。并且，基于环境的类型或环境的一个或多个特性或这两者，系统100可以选择预定义定位器210，为定位器210选择预定义适配器定位器310，或者确定用于适配器定位器310针对环境来适配定位器210的一个或多个参数。

B.定位器算法

参考定位器210的定位器算法212可以根据参考定位器210的多个参数214进行调节。示例参数包括以下项：传感器偏移(例如，RSSI或AOA偏移或这两者)、区域偏移(例如，阈值和滞后参数)和距离转换(例如，常数或等式或这两者)。基于一个或多个输入216和多个参数214的值，定位器功能212可以提供指示参考设备200相对于对象10的位置的输出218。定位器算法212可以根据应用而变化。

根据定位器算法212的一个实施例的确定位置的方法在图14中被描绘并且总体上被指定为4000。图14的方法可以包括：从设备或输入216接收数据，获取设备的偏移(例如，参考定位器偏移和/或适配器定位器偏移)，将偏移应用于所接收的数据，并且将区域确定为输出218。步骤4010、4012、4014、4016、4018。区域确定可以包括基于设备类型和先前状态获取一个或多个阈值，例如，先前状态可以是先前区域确定。步骤4020。该方法可以包括确定是否有足够的数据，并且如果没有足够的数据，则生成指示区域为未知的输出。步骤4022、4033。如果有足够的数据，则定位器可以基于数据、阈值、偏移、可变性指示符、滞后设置、或另一参数或测量、或其任何组合来确定设备是否位于区域1(例如，内部)而不是区域0(例如，远处)或区域2(例如，附近)。步骤4024、步骤4031。一组备选区域可以是驾驶员侧(0)、内部(1)或乘客侧(2)，但是应当理解，本公开不限于此。基于与步骤4024类似的确定，定位器可以确定设备是否在区域2中，如果设备在区域2中，则相应地提供输出。步骤4026、4032。如果设备被确定为不在区域2中，则定位器可以输出设备在区域0中。步骤4026、4030。

在另一示例中，定位器算法212可以是神经网络(例如，具有一个或多个层的卷积神经网络)，并且一个或多个参数可以包括神经网络内的节点的权重。权重可以在定位器210的训练期间利用为便携式设备20和对象10而获取的样本以及关于该样本而获取的真实信息来调节。

在交通工具中，根据系统100的一个实施例，可以有很多天线，其中天线中的每个天线可以位于具有不同定向的不同位置。天线和相关设备(诸如对象设备50或传感器40)的全部或子集可以同时获取RSSI测量。

由于多种因素会影响接收器与发送器之间的通信的一个或多个信号特性，为了促进调谐定位器210和定位器算法212，可以在各种条件下获取一个或多个信号特性的样本。

条件的示例变化可以包括有针对性地在所有方向上旋转便携式设备20，以及在距地面的不同高度处获取测试样本，以强制测试或获取样本以覆盖所有可能的角度/定向的大部分。

III.环境确定

根据本公开的一个实施例的用于确定对象10设置在其中的环境的类型或其特性或这两者的方法在图12中示出并且总体上被指定为1000。方法1000包括获取关于从设置在对象10上的已知位置处的固定位置设备(例如，对象设备50或传感器40)传输的RF通信的多个样本。应当注意，在备选实施例中，固定位置设备可以不被设置在对象10上；相反，在该备选实施例中，固定位置设备的位置可以相对于对象10是已知的，但并不设置在对象10上。

从第一固定位置设备传输的RF通信可以由第二设备(诸如第二固定位置设备或便携式设备20或这两者)接收。步骤1002、1004。第一固定位置设备可以是本文中描述的任何类型的设备，包括传感器40或对象设备50、或便携式设备20。由第二设备接收的这些RF通信可以被采样和分析以产生关于从固定位置设备传输的RF通信的一个或多个接收信号特性。步骤1006。为了公开的目的，从第一固定位置设备传输的RF通信结合由第二设备接收来描述，但本公开不限于此——多个设备可以接收RF通信并且确定关于所接收的RF通信的一个或多个接收信号特性。在一个实施例中，从固定位置设备传输的RF通信由便携式设备20接收，并且如本文中讨论的，便携式设备20可以传送与从固定位置设备接收的RF通信有关的感测信息。一个或多个传感器40还可以从固定位置设备接收RF通信并且向固定位置设备传送与所接收的RF通信有关的感测信息。固定位置设备(例如，第一固定位置设备)可以包括环境确定器，环境确定器用于确定固定位置设备和/或对象10设置在其中的环境的类型(和/或环境的特性)。固定位置设备可以将这种确定的输出传送给另一设备，诸如对象设备50或便携式设备20。

附加地或备选地，固定位置设备可以是传感器，并且第二设备可以是另一传感器。第二设备可以接收RF通信并且向对象设备50(例如，集线器)传输与RF通信有关的感测信息。

一个或多个接收信号特性可以诸如通过环境确定器来分析，以确定对象10设置在其中的环境的类型或环境的特性或其组合。步骤1006。例如，一个或多个接收信号特性可以指示对象10在封闭车库中，其中可移动障碍物处于关闭位置。作为另一示例，一个或多个接收信号特性可以指示对象10在露天停车场中，其中在对象附近没有其他类似对象。

一个或多个接收信号特性可以类似于一个或多个信号特性，该一个或多个信号特性作为输入被提供给定位器210以用于确定关于便携式设备20相对于对象10的位置信息。例如，一个或多个接收信号特性可以包括RSSI、AOA和TOF。

用于确定环境类型或环境特性的算法可以因应用而异。在所示的实施例中，算法可以包括基于指示特定环境的一个或多个参数来确定环境。在备选实施例中，环境或其特性可以基于接收信号特性与针对相同信号特性和相似或相同环境(或其特性)的真实数据的相似性来标识。在图10所示的实施例中，结合根据一组RF通信参数而传输的RSSI和RF通信示出了根据一个实施例的这种真实数据。RF通信参数在所示的实施例中是恒定的，但是这些参数中的一个或多个参数可以变化。如图所示，RSSI(接收信号特性)根据对象10设置在其中的环境的类型而变化。例如，如本文中讨论的，由在对象10附近的对象引起的反射141可能影响在对象10附近的RF通信。反射141可以关于从设置在对象10上的固定位置设备传输的RF通信而发生，以及关于从便携式设备20传输的RF通信而发生。至少出于这个原因，测量环境对从对象10传输的RF通信的影响可以形成用于考虑对从便携式设备20传输的RF通信的这些影响的基础(例如，通过选择定位器210和/或适配器定位器310)。

在图10所示的实施例中，根据环境类型及其对来自固定位置设备的RF通信的影响(例如，反射141)，示出了具有不同值的RSSI(接收信号特性)。应当注意，传输参数和RSSI可以因应用而异，并且环境类型可以在作为接收信号特性而提供的RSSI的置信度内确定。置信度由特定环境类型的RSSI的真实数据点周围的虚线表示。例如，与室内封闭车库相对应的环境的真实数据点为-36dBm。在使用中，如果确定RSSI在该值的5dBm以内，则系统100可以确定环境类型是室内封闭车库(或以与室内封闭车库类似的方式影响RF通信的环境)。同样地，在使用中，如果确定RSSI落入与对象10在外面在未被占用的停车场或在对象10附近有对象的这样的停车场中相对应的环境所标识的区域内，则系统100可以相应地确定对象10在这种类型的环境(或对RF通信具有类似影响的环境)中。步骤1008。在一种意义上，图10所示的实施例示出了不同类型的环境的指纹。在所示的实施例中，RSSI是关于从对象10上的第一固定位置设备到第二固定位置设备的RF通信而获取的。可以为至少第三固定位置设备中的RF通信的接收确定类似指纹，使得多个指纹的多个RSSI和相关置信度可以用作用于标识环境或其特性的基础。同样，便携式设备20中的RF通信的接收可以与各种类型的环境或其特性的指纹进行比较。

在确定环境类型或其特性之后，方法1000可以包括选择与环境类型相对应的定位器210、或适配器定位器310，如本文中讨论的，适配器定位器310促进确定环境类型的位置信息。步骤1010。在定位器210和/或适配器定位器310被选择之后，系统100可以继续基于从便携式设备20接收的RF通信来确定位置信息，其中该确定根据对象10位于其中的环境的类型而被调节。

注意，在一个实施例中，用作用于确定对象10设置在其中的环境的类型的基础的真实数据可以基于用户反馈或指示环境的其他参数来在现场确定。例如，系统可以基于一个或多个规则来确定对象10设置在封闭车库中，这些规则诸如是障碍物开口的激活和点火装置的关闭(在该示例中，障碍物可以从打开位置移动到关闭位置，并且RSSI值可以随时间相应变化)。如本文中讨论的，系统100可以基于在现场确定的真实数据来确定适配器定位器310。

IV.适配器定位器

根据一个实施例的系统100可以被配置为使用适配器定位器310来确定关于便携式设备20的位置信息。在一个实施例中，适配器定位器310可以针对一种环境类型、环境特性或与适配器定位器310针对其被预先确定以操作的环境类似的环境而被预先确定。

备选地，适配器定位器310可以由系统100基于在使用中获取的一个或多个样本来确定，包括对象10及其环境的真实数据。关于环境的真实数据可以由用户提供或基于一个或多个规则来确定，这些规则诸如是GPS位置信息、与蓝牙设备(例如，便携式设备20)的连接性、和一系列事件(例如，障碍物打开、点火关闭和蓝牙设备断开连接)、或其组合。

在一个实施例中，适配器定位器310可以被训练以基于从设置在对象10上或相对于对象10设置在已知位置的第一固定位置设备传输的RF通信来适于对象10位于其中的环境。由便携式设备或第二固定位置设备从第一固定位置设备接收的RF通信可以与对象10位于其中的环境的类型相关联以形成真实信息。该真实信息可以形成用于为系统100的定位器210生成适配器定位器310的基础。注意，在一个实施例中，环境对从便携式设备20传输的RF通信的影响类似于对从第一固定位置设备传输的RF通信的影响。适配器定位器310可以被训练以影响定位器210的输出，以产生在针对环境的置信度内准确的位置信息。

根据一个实施例的训练适配器定位器310的方法在图13中示出并且总体上指定为3000。该方法可以包括从第一固定位置设备获取用于RF通信的样本数据和真实数据。真实信息可以包括关于由第二固定位置设备接收的RF通信的一个或多个接收信号特性。第一固定位置设备和第二固定位置设备的绝对位置或相对位置可以是已知的并且作为真实数据的一部分被提供。步骤3002。

方法3000可以包括针对第一固定位置设备和第二固定位置设备从定位器210生成位置信息。步骤3002。在该步骤中可以调节定位器210的一个或多个参数以考虑在确定第一固定位置设备相对于对象10的位置而不是便携式设备20相对于对象10的位置时的差异。如果对象10设置在其中的环境对针对第一固定位置设备从定位器210生成的位置信息的准确性有影响，则可以调节适配器定位器310的一个或多个参数以影响定位器210的输出，使得位置信息的准确性落入可接受置信度内。步骤3006、3008。可以重复该过程直到准确性是可接受的。

在适配器定位器310已经被训练之后，适配器定位器310可以与定位器210结合使用以确定关于来自便携式设备20的RF通信在适配器定位器310已经针对其被训练的环境内或者以类似方式影响RF通信的环境内的位置信息。指示环境类型的一个或多个接收信号特性可以存储在存储器中，并且结合方法1000使用以确定环境类型，并且响应于在适配器定位器310针对其被训练的环境类型中的对象10的检测来选择已训练的适配器定位器310。注意，当相应地使用适配器定位器310时，为确定第一固定位置设备而不是便携式设备20的位置信息而调节的一个或多个参数可以返回到其用于确定便携式设备20的位置信息的相应值。

图11中示出了根据一个实施例的适配器定位器310。适配器定位器310可以被配置为接收输入数据320，诸如便携式设备20与对象设备50或传感器40或其组合之间的通信的一个或多个信号特性。输入数据320可以与在适配器定位器310的训练期间在样本中收集的数据类型基本相似，或者作为输入数据被提供给定位器210。适配器定位器310可以被配置为提供适配器定位器输出330，适配器定位器输出330指示便携式设备20相对于对象设备50和/或传感器40以固定关系设置在其上的对象10的位置。

在一个实施例中，适配器定位器310可以包括存储在存储器中的参数配置316。参数配置316可以包括在适配器定位器310的训练期间根据训练数据被调节的一个或多个参数，训练数据包括多个样本和相关真实数据。适配器定位器310的一个或多个参数可以根据用于使适配器定位器310的得分最大化的梯度下降优化算法来调节，使得适配器定位器输出330在置信度内与真实数据对准。在一个实施例中，适配器定位器310可以在单独的系统上预先定义或训练，使得系统100不需要针对关于方法1000而确定的环境类型在现场训练适配器定位器310。

可选地，参数配置316的至少一个或多个参数可以对应于定位器210的参数214中的至少一个参数，如图11中的虚线所示。例如，定位器210的第一参数可以是关于便携式设备20的通信的信号强度的全局偏移值，并且定位器210可以被配置为使得全局偏移值基本上为零。在适配器定位器310的训练期间，可以调节全局偏移值以实现被认为可接受的适配器定位器310的得分或者实现在阈值置信度内执行的适配器定位器输出330。

注意，由适配器定位器310控制的参数的数目(例如，训练参数的数目)可以明显小于由定位器210使用的或在训练定位器210时使用的参数的数目。作为结果，适配器定位器310在一些情况或环境中可以与定位器210基本类似地执行，但在其他情况或环境中不相似。对于被认为在实现可接受系统100时影响较大的环境，训练过程可以被配置为提供更大权重，以整体上实现与被认为影响较小的环境相比较好的性能。例如，与接近对象的准确性相比，远距离处的准确性可以被较小地加权。

可选地，适配器定位器310可以包括以下一项或多项：被配置为修改或适配提供给定位器210的输入数据320的适配器网关312；以及被配置为修改或适配从定位器210接收的输出的适配器修改器314。存储在存储器中并且与适配器定位器310相关联的参数配置316可以包括与适配器网关312和适配器修改器314相关联的一个或多个参数。适配器定位器310的训练可以包括调节一个或多个参数来实现适配器定位器310相对于测试器设备300的真实数据的性能得分。适配器网关312可以对由适配器定位器312接收的传感器数据执行信号处理和/或数据聚合。参数可能会影响该信号处理和/或数据聚合。适配器修改器340可以是被配置为影响定位器的输出的后处理器。适配器网关312和/或适配器修改器314可以与定位器成一体或者不存在于定位器中。

根据一个实施例，已训练的适配器定位器310可以影响系统100以在置信度内确定便携式设备20的位置信息。在一个实施例中，已训练的适配器定位器310可以促进相对于来自针对另一种环境类型的定位器210的输出来偏移针对一种环境类型的通信的信号强度特性。

使用方向性术语，诸如“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内部”、“向内”、“外部”和“向外”，以帮助基于图示中所示的实施例的定向来描述本发明。方向性术语的使用不应当被解释为将本发明限于任何(一个或多个)特定定向。

以上描述是对本发明的当前实施例的描述。在不脱离所附权利要求中定义的本发明的精神和更广泛方面的情况下，可以进行各种改变和改变，所附权利要求根据专利法的原则(包括等效原则)来解释。本公开是出于说明性目的而呈现的，而不应当被解释为对本发明的所有实施例的详尽描述或将权利要求的范围限制为结合这些实施例图示或描述的特定元素。例如而非限制，所描述的发明的任何(一个或多个)个体元素可以替换为提供基本相似功能或以其他方式提供适当操作的备选元素。例如，这包括目前已知的备选元素(诸如本领域技术人员目前可能已知的备选元素)以及将来可能开发的备选元素(诸如本领域技术人员在开发时可能会认作备选方案的备选元素)。此外，所公开的实施例包括多个特征，这些特征被一致描述并且可以协同地提供益处的集合。本发明不仅限于包括所有这些特征或提供所有所述优点的这些实施例，除非在所发布的权利要求中另外明确规定的范围。以单数形式对权利要求元素的任何引用(例如，使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”)不应当被解释为将元素限制为单数形式。将权利要求元素称为“X、Y和Z中的至少一项”的任何引用都表示包括单独的X、Y或Z中的任何一项、以及X、Y和Z的任何组合，例如X、Y、Z；X、Y；X、Z；以及Y、Z。

Claims

1.一种用于确定与便携式设备(20)相对于对象(10)的位置有关的位置信息的系统(100)，所述系统(100)包括：

固定位置设备，设置在相对于所述对象(10)的固定位置，所述固定位置设备具有被配置为经由通信链路与所述便携式设备(20)无线通信的天线；

控制器(58)，被配置为确定关于所述便携式设备(20)相对于所述对象(10)的位置信息；

所述控制器(58)包括第一定位器，所述第一定位器被配置为提供所述便携式设备(20)在第一环境中相对于所述对象(10)的位置信息，其中所述第一定位器基于在所述便携式设备(20)与所述固定位置设备之间无线传输的通信的信号特性来确定所述位置信息；

所述控制器(58)包括第二定位器，所述第二定位器被配置为提供所述便携式设备(20)在第二环境中相对于所述对象(10)的位置信息，其中所述第二定位器基于从所述便携式设备(20)向所述固定位置设备无线传输的通信的信号特性来确定所述位置信息；

其中所述控制器(58)被配置为选择所述第一定位器和所述第二定位器中的至少一个定位器，以基于所述对象(10)的环境来确定位置信息；以及

所述控制器(58)包括被配置为确定所述对象(10)的所述环境的环境标识符，其中所述对象(10)的所述环境基于关于从所述固定位置设备传输的无线通信的接收信号特性而被确定。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述固定位置设备是包括所述控制器(58)的对象设备(50)，其中所述对象设备(50)被配置为确定所述便携式设备(20)相对于所述对象(10)的所述位置信息。

3.根据权利要求2所述的系统(100)，包括被配置为接收无线传输的通信的传感器设备，所述传感器设备被配置为接收从所述对象设备(50)传输的所述无线通信，其中所述传感器设备向所述控制器(58)传送关于从所述对象设备(50)传输的无线通信的所述接收信号特性。

4.根据权利要求1所述的系统(100)，包括对象设备(50)，所述对象设备(50)包括所述控制器(58)并且被配置为确定所述便携式设备(20)相对于所述对象(10)的所述位置信息，其中所述固定位置设备是被配置为接收从所述便携式设备(20)无线传输的通信的传感器设备。

5.根据权利要求4所述的系统(100)，其中所述传感器设备被配置为传输无线通信，并且其中所述控制器(58)被配置为基于关于从所述传感器设备传输的所述无线通信的所述接收信号特性来确定所述对象(10)的所述环境。

6.根据权利要求5所述的系统(100)，其中所述传感器设备是第一传感器设备，并且所述系统(100)包括被配置为接收从所述第一传感器设备传输的所述无线通信的第二传感器设备，所述第二传感器设备被配置为传送关于从所述传感器设备传输的所述无线通信的所述接收信号特性。

7.根据权利要求5所述的系统(100)，包括多个所述传感器设备，其中所述传感器设备中的每个传感器设备被设置在相对于所述对象(10)的固定位置。

8.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述第一环境是露天停车场，并且其中所述第二环境是具有可移动障碍物(17)的封闭车库。

9.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述第二定位器是适配器定位器(310)，所述适配器定位器(310)被配置为基于一个或多个适配器定位器(310)参数来影响所述第一定位器的输出。

10.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述信号特性是从所述便携式设备(20)到所述固定位置设备的所述天线的通信的信号强度。

11.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述信号特性是在所述便携式设备(20)与所述固定位置设备之间无线传输的通信的飞行时间。

12.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述通信链路是主通信链路，并且其中所述系统(100)包括传感器设备，所述传感器设备被配置为监测所述便携式设备(20)与所述固定位置设备之间的通信的信号特性，其中所述传感器设备被配置为经由与所述主通信链路分开的辅通信链路向所述固定位置设备传送指示所监测的信号特性的信号信息。

13.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述第一定位器和所述第二定位器基于同一定位器函数，并且所述第一定位器和所述第二定位器的不同之处在于：所述第一定位器的至少一个参数不同于所述第二定位器的对应参数。

14.一种确定与便携式设备(20)相对于对象(10)的位置有关的位置信息的方法，所述方法包括：

在相对于所述对象(10)的固定位置提供固定位置设备；

从所述固定位置设备传输无线通信；

感测关于从所述固定位置设备传输的所述无线通信的接收信号特性；

基于所述接收信号特性来确定所述对象(10)的环境；

基于所述对象(10)的所确定的环境来选择第一定位器和第二定位器中的至少一个定位器，其中所述第一定位器和所述第二定位器被配置为基于从所述便携式设备(20)传输的无线通信来确定与所述便携式设备(20)相对于所述对象(10)有关的所述位置信息；

接收从所述便携式设备(20)传输的所述无线通信；以及

利用至少一个所选择的定位器，基于从所述便携式设备(20)传输的所述无线通信来确定所述位置信息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述固定位置设备是对象设备(50)；并且所述方法包括在所述对象设备(50)中确定所述位置信息。

16.根据权利要求15所述的方法，包括：

在传感器设备中从所述对象设备(50)接收所述无线通信；以及

从所述传感器设备向所述对象设备(50)传送关于从所述对象设备(50)接收的所述无线通信的所述接收信号特性。

17.根据权利要求14所述的方法，包括：

从所述固定位置设备向所述便携式设备(20)传输所述无线通信；以及

从所述便携式设备(20)接收关于从所述固定位置设备传输的所述无线通信的所述接收信号特性。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述固定位置设备是传感器设备，并且其中所述位置信息在与所述传感器设备分离的对象设备(50)中被确定。

19.根据权利要求14所述的方法，包括基于所确定的环境是第一环境而选择所述第一定位器，并且基于所确定的环境是第二环境而选择所述第二定位器。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二定位器是被配置为影响所述第一定位器的输出的适配器定位器(310)，并且其中所述选择所述第二定位器包括选择所述第一定位器。

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一定位器和所述第二定位器基于同一定位器函数，并且所述第一定位器和所述第二定位器的不同之处在于：所述第一定位器的至少一个参数不同于所述第二定位器的对应参数。