CN115176172A

CN115176172A - 使用无线电信号的自动定位方法和系统、对应程序和程序介质

Info

Publication number: CN115176172A
Application number: CN202080097238.4A
Authority: CN
Inventors: P·巴泰勒; J-P·若兰
Original assignee: Sagemcom Broadband SAS
Current assignee: Sagemcom Broadband SAS
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-10-11
Also published as: US11802934B2; FR3105441A1; EP4078231A1; US20230042647A1; FR3105441B1; WO2021123374A1; CA3162243C; CA3162243A1

Abstract

用于设置有无线电信号的发射器/接收器的电子装备项的自动定位方法，包括以下步骤：建立具有其相对位置的装备项的列表以及装备项之间的距离测量，使用该列表检测第一装备项与第二装备项之间的至少一个非测得距离，第二装备项的发射器/接收器具有多个可用操作模式，改变第二装备项的发射器/接收器的操作模式，并且尝试测量第一装备项与第二装备项之间的距离，以及用测得的最后距离来更新该列表。用于实现该方法的系统和程序。

Description

使用无线电信号的自动定位方法和系统、对应程序和程序介质

描述

本发明涉及定位电信号的发射器/接收器的领域。

发明背景

已知一种系统，包括分布在某位置的装备项，每个装备项设置有无线电信号的发射器/接收器。无线电信号例如是UWB类型，即超宽带。

在这些系统中，已知的是实现自动定位方法，该方法包括以下步骤：

使每个装备项传送信号，该信号包含该装备项的标识符和允许诸装备项接收该信号以确定将它们与发射器装备项分开的距离测量的时间信息，

使用由接收信号的装备项测量的距离来确定发射器装备项的相对位置，

建立具有其相对位置的装备项的列表和装备项之间的距离测量的列表。

信号通常通过猝发来发送。

信号的发射器装备项与接收该信号的装备项之间的距离测量是通过使用渡越时间(在由接收器装备项使用时间信息可确定的、信号的发送时刻与由接收器装备项接收到信号之间过去的历时)和信号在周围环境中的传播速度的计算来获得的。

该位置通过三边测量计算获得。

然而，看起来如此获得的位置的精度并不总是足够的，而是在大多数情况下可以改进。

发明目的

本发明特别地旨在改进根据这样的方法计算的位置的精度。

发明内容

为此，提供了一种用于电子装备项的自动定位方法，诸电子装备项分布在一位置并且每个电子装备项设置有无线电信号的发射器/接收器，该发射器/接收器具有确定无线电信号传输和接收特性的至少一个可用操作模式，该方法包括以下步骤：

使每个装备项传送信号，该信号包含该装备项的标识符和允许诸装备项中的至少一些接收该信号以确定将它们与发射器装备项分开的距离测量的时间信息，

该方法包括由至少一个计算机程序实现的以下步骤：

对于每个装备项，在列表中索引发射器/接收器的(诸)可用操作模式，

使用该列表检测第一装备项与第二装备项之间的至少一个非测量距离，第二装备项的发射器/接收器具有多个可用操作模式，

改变第二装备项的发射器/接收器的操作模式并且尝试测量第一装备项与第二装备项之间的距离，

在成功的情况下，重新计算这些位置并且用测得的最后距离来更新该列表。

已经注意到，通常不对某些装备项之间的距离进行测量。然而，距离测量的数量越大，计算的位置越精确。本发明的方法允许检测这些距离并且尝试对它们进行测量，使得有可能提高装备项的定位的精度。

优选地，这些装备项或一些装备项的无线电接口可以有利地具有不同的操作模式，例如这些操作模式可以由软件命令来致动以修改信号传输和/或接收特性。

因此，有可能提供若干个传输和/或接收天线，这些天线可以通过由软件控制的开关组件(继电器、电子开关、RF前端部件的不同输出端等)来致动。这些天线在它们之间具有显著不同的特性(角扇区的覆盖范围、偏振、方向性等)，使得在最佳条件下，任一所选天线将或多或少适配成于使无线电信号在将诸装备项分隔开的空间中传输。有利地，使用两个全向天线(每个覆盖不同的偏振)允许根据所选择的天线修改约10dB的连接结果。因此，系统默认将使用其中一个天线。还有可能提供一个或多个传输和/或接收放大器，其总增益将是可选择的或可借助于由软件控制的信号来调节，以适配所发射和/或接收的信号的电平，以便使两个装备项之间的连接的结果最大化。有利地，利用在约10dB的范围内变化的放大增益，选择放大器允许使无线电信号在两个靠近的装备项之间传递而没有任何饱和现象(选择最低增益放大器)，或者在更远或位于干扰无线电传输的障碍物后面的两个装备之间传递(选择最高增益放大器)。接口的最小增益因此将由系统默认使用。

还可能为无线电信号利用多个载波频率，载波频率可由软件选择以允许无线电信号越过具有不同性质的障碍物。例如，4GHz频带中的无线电信号将最可能越过通常的家庭空间，而6GHz频带中的无线电信号将最可能越过比在通常的家庭环境中通常遇到的障碍物更坚固的障碍物。因此，系统默认使用对应于空中最佳传播的载波频率。

最后，还可能在由无线电信号传送的数据中提供可由软件选择的多种类型的前导码，以允许当接收的信号具有低强度时增加接收器同步的概率。例如，长前导码的实现将允许通过相对于所接收的信号(其前导码将是短的)提供显著的增益来确保有限范围的通信。前导码的这种扩展导致无线电接口的使用时间和消耗的增加，短的标准前导码将优选地被系统默认地使用。

本发明还旨在一种用于实现上述方法的定位系统、计算机程序以及包含所述程序的数据介质。

在阅读以下本发明的特定、非限制性实施例的描述时会产生本发明的其它特性和优点。

附图的简要描述

将对附图作出参考，附图中：

图1是根据本发明的自动定位系统的示意图；

图2是该系统的第一装备项的示意图；

图3是该系统的第二装备项的示意图；

图4是解说装备项的列表的更新的框图；

图5是解说距离列表中的距离的添加的框图；

图6是解说距离列表中的距离的去除的框图；

图7是解说距离列表的利用的框图；

图8是解说发射器/接收器的操作模式的适配的框图。

本发明的详细描述

参考附图，在此描述了本发明应用于包括分布在位置L中的五个电子装备项的系统。该系统在此包括四个固定的装备项(标记为A、B、C、D)和移动装备项(标记为M)，该移动装备项在此是标签的形式，该标签设置有电子电路并且由对象I(像手提包、一串钥匙等)携带，该对象在此是移动的或在任何情况下都可能在位置L中移动，但也从其离开和进入其中。

装备项彼此分开距离[AB]、[AC]、[AD]、[AM]、[BC]、[BD]、[BM]、[CD]、[CM]。

电子装备项A、B、C、D中的每一者包括电子控制电路1，该电子控制电路连接至通常标识为100的发射器/接收器的电子传输电路101。电子传输电路101在具有不同增益的两个放大器111.1、111.2(放大器111.1的增益小于放大器111.2的增益)的输入端处通过第一选择开关110连接，两个放大器111.1、111.2的输出端连接至同一个第二选择开关112，该第二选择开关112连接至分别具有水平偏振和垂直偏振的两个传输天线113.1、113.2。电子传输电路101还通过第一选择开关120连接到不同增益的两个放大器121.1、121.2(放大器121.1具有小于放大器121.2的增益)的输出端，两个放大器121.1、121.2的输入端连接到第二选择开关122，第二选择开关122连接到分别具有水平偏振和垂直偏振的两个接收天线123.1、123.2。电子传输电路101以本身已知的方式布置，以对要传送的信号进行编码并对接收的信号进行解码，选择用于传送信号的载波频率(例如，在4GHz频带和6GHz频带中预定多个载波频率)并选择引入到信号中的前导码的长度(预定多个前导码长度)。电子传输电路101在这里也被布置成控制选择开关110、112、120、122(选择开关例如是继电器、电子开关、具有连接到电子传输电路100的命令输入的无线电前端组件的各种输出等)。

因此，装备项A、B、C、D的发射器/接收器100被布置成具有不同的操作模式(还提到了“能力”以标识这些操作模式中的每一者)，这些操作模式定义了信号传输和/或接收特性：

传输天线113.1或传输天线113.2的使用；

接收天线123.1或接收天线123.2的使用；

经由放大器111.1或111.2的传输；

经由放大器121.1或121.2的接收；

在信号传输之前信号的载波频率的选择；

在信号传输之前前导码的长度的选择。

电子装备项M包括连接至电子传输线路201的电子控制电路1000，电子传输电路201连接到传输/接收天线102。如上所述，电子传输电路201以本身已知的方式布置，以对要传送的信号进行编码并且对接收的信号进行解码，以选择用于传送信号的载波频率(预定多个载波频率)并且选择引入到信号中的前导码的长度(预定多个前导码长度)。

因此，电子装备项M的发射器/接收器200被布置成具有不同的操作模式：

在信号传输之前信号的载波频率的选择；

在信号传输之前前导码的长度的选择；

该系统被布置成实现自动定位方法，该方法包括以下步骤：

使每个装备项传送信号猝发(burst)，每个信号猝发包含装备项的标识符和时间信息，从而允许接收所述信号之一的每个装备项确定其与发射器装备项分开的距离测量，

使用由接收信号的项测量的距离来确定发射器装备项的相对位置，

为此，每个固定装备项A、B、C、D的传输电路101实现由DECAWAVE公司生产的称为MDEK1001的定位解决方案。此处，传输电路101包括两个主组件：DECAWAVE公司的称为DW1000的UWB组件以及NORDIC公司的微处理器。微处理器被布置成执行由DECAWAVE公司公布的固件型程序，以利用UWB组件，并且被配置/管理以执行本发明提供的功能。这两个组件通过串联连接彼此通信。UWB组件负责用于根据由微处理器所执行的程序定义的特性来生成、接收和解码无线电脉冲。由每个装备项的微处理器执行的程序被布置成配置和利用UWB组件以传送信号猝发和接收信号猝发，然后使用从接收到的信号提取的信息来执行处理以估计所述装备项和它已经从中接收信号的其他装备项之间的距离。为此，该程序实现“发起器”功能(或发起器代理)，该功能允许装备项询问其范围区域内的其他装备项并且处理这些交换以便获得将其与所述其他装备项分开的距离。系统自动将“发起器”功能相继地转移至其他装备项以完成测量。因此，这允许相继地获得分隔开装备项的距离测量。

可以位于任何固定装备项中的“集中器”程序(也称为集中器代理)，甚至在外部服务器中或在智能电话中，诸如在图1中表示为S的程序，负责用于收集由已经采取“发起器”功能的每个装备项中所进行的距离的不同测量，并且用于通过三边测量方法对它们进行处理以评估系统的每个装备项的精确定位。

在不同设备之间以及在发起器和集中器代理之间的通信可以采用由不同类型的连接承载的不同路径：无线电连接，像这里，经由UWB信号或经由例如Wi-Fi类型的无线网络(借助于无线电连接对于任何移动装备项都是强制的)，或像以太网类型连接的有线连接，将彼此固定的装备项连接。

在此，将用作对其中将确定装备项的位置的坐标系的参照的装备项默认为已经接通的第一装备项，并且因此确保发起器功能。这个装备项将被定位坐标(X＝0，Y＝0，Z＝0)处。

组成系统的不同装备项的微处理器通过UWB信号猝发彼此通信以交换信息，特别是共享系统的所有视图，或还同步参考时钟。因此，通过询问系统的装备项中的一者，容易具有系统的整体视图。装备在固定模式或移动模式中的配置是通过在其构造或其首次实现期间改变处理器的存储器中的永久变量的值来完成的。优选地，执行该集中器程序的微处理器还负责用于经由通过USB连接安装的串联端口、或直接通过串联连接、或还通过蓝牙连接与计算机程序(这里称为监督软件代理)进行通信。监督代理由主机设备的微处理器执行，该主机设备可以是任何装备项(固定的、移动的、外部服务器等)。因此，执行集中器程序的微处理器能够接收命令以执行特定动作，并且以规则间隔(例如每秒)向主机设备传送字符链形式的关于系统状态的报告，诸如以下所示。

例如，微处理器周期性地通过串联连接向主机设备传送组成定位系统的每个装备项的状态报告。

例如，以字符链的形式呈现状态报告，诸如：

{'timestamp':1569763879.354127,'mac':c1-24-2b-c3-56-23,'type':'tag','x':2.0143,'y':3.9987}

{'timestamp':1569763879.937741,'mac':c1-24-2b-c2-27-ef,'type':'anchor','x':0.0,'y':0.0}

{'timestamp':1569763879.940737,'mac':c1-24-2b-c2-28-ea,'type':'anchor','dist':6.00234,'x':6.0,'y':0.0}

{'timestamp':1569763879.943739,'mac':c1-24-2b-c2-25-63,'type':'anchor','dist':8.74452,'x':8.0,'y':3.5}

每一行对应于系统的装备项之一，以下字段很容易检测到，并与一值相关联：

timestamp(时间戳)：定位系统的报告的传输日期，

mac:装备项的唯一标识符，

type(类型)：装备项的类型，“tag(标签)”针对移动装备项而“anchor(锚)”针对固定装备项，

x和y：由固定装备项组成的参考坐标系中的装备项的坐标(以米为单位)。固定装备项的坐标在这里被限定在近似0.5m处，而移动装备项的坐标被限定在近似几毫米处。根据通过系统特性变得可能的精度，精度可以不同，甚至更小。

dist(距离)：所讨论的装备项与形成坐标系的原点的装备项之间的距离(以米为单位)。此信息对于移动装备项不存在，对于形成坐标系原点的装备项也不存在。

所讨论的报告在此列出以下装备项：

位于坐标x＝2.0143m；y＝3.9987m的移动装备项M，

形成坐标系原点并且位于坐标x＝0m；y＝0m处的固定装备项A，

固定装备项B位于坐标x＝6.0m处，y＝0m处，在固定装备项A的距离为6.00234m处，

固定装备项C位于坐标x＝8.0m，y＝3.5m处，在固定装备项A的距离为8.75643m处。

该信息经由USB连接提供给主机设备，嵌入到该设备中的监督代理很容易收集该信息并对其进行处理。

根据本发明，该方法还包括以下步骤：

对于每个装备项，在列表中索引每个装备项的发射器/接收器的(诸)可用操作模式，

使用该距离列表检测第一装备项与第二装备项之间的至少一个非测量距离，第二装备项的发射器/接收器具有多个可用操作模式，

以下将详细描述该操作模式。

因此，由主机设备的微处理器执行的程序被布置成响应于采取get_capability(mac)形式的命令而获得每个装备项目的发射器/接收器100的不同操作模式(或“能力”)的列表。

命令的返回以字符链的形式呈现，在实现方面从最少限制能力(其将是默认能力)到最多限制能力分类的装备项的不同能力。目的是利用从最少限制到最多限制的这些能力。

例如，固定装备项包括用于传输和/或接收的多个天线113.1、113.2、123.1、123.2。具有不同特性、无线电传播条件的天线113.1、113.2和123.1、123.2因此将尤其在寻求与设备通信的时刻可由发起器功能的软件选择。在该示例中，该设备因此具有程序可选择的双能力(pol_H和pol_V)。默认选择能力pol_H(水平偏振)，因为其对应于选择开关112、122的静止位置。这些能力根据其实际提供的能力在其构造期间被输入到装备项的非易失性存储器中。例如，对于作为示例提到的设备，命令的返回将采取以下形式：

{'eq_id':c1-24-2b-c2-28-ea,'cap1':'pol_H','cap2':'pol_V','cap3':NULL}。

容易识别分别对应于两个水平(H)和垂直(V)偏振的两个能力1和2以及具有值NULL(空)的能力3以突出该设备仅具有两种可能的无线电配置的事实。在变型中，命令及其返回的不同实现将必须能够显示指示能力的数量的字段，以及显示它们中的每一者的字段。

根据本发明，监督软件代理被实现来管理：

不同装备项的知识，

确定装备项之间的所有距离的测量，以及

对应于每个距离的实际通信的状态。

通过使用可用的硬件和软件资源，监督软件代理可以位于系统的装备项之一中，其也可以是远程地位于外部装备项中，该外部装备项借助于上述连接与系统的装备项中的至少一者进行通信。该代理也可以部分地分布在系统的多个装备项之间。

监督软件代理被布置成执行多个操作。

第一操作包括在该监督代理中在后台维护组成该系统的这些不同装备项的列表。

该列表可以例如通过利用由如上所示的系统生成的报告来获得。

确实易于在那儿标识组成该系统的这些装备项，这些装备项被分解成一系列固定装备项以及一个或多个移动装备项，这些固定装备项由字段“类型”中的词语“anchor”标识并且由它们的坐标标识，这些移动装备项由字段“type”中的词语“tag”标识并且还由它们的坐标标识。

该列表有利地以记录的形式存储在由该监督代理持有的数据库的第一“装备项表”中。此第一表中的该条目包括(作为最小值)存储在例如字段MAC_equipement中的对应装备项的标识。

优选地，如图4中所示，该系统被编程以使得在装备项的记录或从定位系统中去除期间，警告监督代理该装备项的记录或去除。

在每次恢复系统(2000)的状态时，通过搜索是否存在新装备项(2001)来开始，并且如果存在新装备项，则恢复能力(2002)并且创建每个添加的装备项(2003)的记录。

在装备项的添加期间，将在字段Type_equipement中指定装备项的类型，并且还将在附加字段中指定操作模式(能力)，例如在装备项表的字段Modes_radio中指定，该字段包含按照优先级顺序分类的可以在装备项中实现的操作方式或模式的列表。不具有备选操作方式或模式的装备项可以用值NULL输入到该字段中。

由此，与前述示例相对应的装备项表最低限度地采取以下形式：

c1-24-2b-c3-56-23,

tag,

NULL

c1-24-2b-c2-27-ef,

anchor,

pol_H,pol_V

c1-24-2b-c2-28-ea,

anchor,

pol_H,pol_V

c1-24-2b-c2-25-63,

anchor,

pol_H,pol_V

还搜索是否存在被去除的装备项(2005)并且如果必要的话将这些装备项从表中去除(2006)。

第二操作包括：在该监督代理的后台维护在装备项之间存在的所有距离的列表。实际上，在两个接两个地采取的每个装备项之间可能存在通信链路。这种潜在的连接也被称为“分段(segment)”。系统通过其固有功能确定分段的长度(长度也称为距离)以使用三边测量计算从中推导出装备项之一的相对位置。因此，为了系统的性能，必须进行最大可能数量的分段长度(或距离)的测量。

该潜在分段列表对应于在第一操作期间获得的装备项的所有成对组合。因此，对于n个装备项，存在(n(n-1))/2个潜在分段。该列表可被存储在数据库的“分段表”中。分段表中的每个条目在此包括该分段的标识，例如以双字段iD_equipe1,iD_equipe2的形式，该双字段包含位于该分段的结束处、诸如输入到该装备项表中的装备项的标识。如图5和图6中所表示的，这个分段列表将根据新装备项在装备项表中的出现来补充新的潜在分段的记录，并且在从装备项表中移除该装备项时将从基数(base)去除与过时的分段相对应的记录。

由此，当在装备项列表中创建新装备项时，程序系统地探索装备项列表(图5)，以：

选择装备项之一(步骤2010)，

验证所选装备项是否是新装备项(步骤2011)，

如果不是，则在分段列表中创建新分段(步骤2012)，该新分段以所选装备项和新装备项作为端部，并且转到下面的步骤，或者如果是这样，则直接转到以下步骤，

验证是否还存在未被选择的装备项(步骤2013)，

如果否，则中断分段添加过程(步骤2014)，并且如果是，则选择尚未选择的装备项(步骤2015)并且返回步骤2011。由此，当从装备项列表中去除装备项时，程序系统地探索分段列表(图6)，以：

选择分段之一(步骤2020)，

验证所去除的装备项是否属于所选分段(步骤2021)，

如果是，则从分段列表中去除所选分段(步骤2022)并且转到以下步骤，或者如果否，则直接转到以下步骤，

验证是否还存在未被选择的分段(步骤2023)，

如果否，则中断分段添加过程(步骤2024)，并且如果否，则选择所述尚未选择的分段(步骤2025)并且返回步骤2021。

如将说明的，分段列表由监督代理利用。

定位系统经由发起器功能周期性地并且自主地在每个装备上触发每个不同分段的距离测量，然后经由其集中器功能利用这些测量来估计不同装备的相对位置。

因此，通过询问该集中器的功能，有可能在任何时刻知道该定位系统实际测量的这些不同分段的长度。可以响应于类型get_segment的命令获得此信息，其响应以字符链的形式，例如采取以下形式：

{'timestamp':1569763879.937741,'eq1_id':c1-24-2b-c2-27-ef,'eq2_id':c1-24-2b-c2-28-ea,'dist':6.00234}

{'timestamp':1569763879.937869,'eq1_id':c1-24-2b-c2-28-ea,'eq2_id':c1-24-2b-c2-25-63,'dist':4.05231}

{'timestamp':1569763879.937992,'eq1_id':c1-24-2b-c2-27-ef,'eq2_id':c1-24-2b-c3-56-23,'dist':4.47739}

{'timestamp':1569763879.938069,'eq1_id':c1-24-2b-c2-28-ea,'eq2_id':c1-24-2b-c3-56-23,'dist':5.64748}

{'timestamp':1569763879.938612,'eq1_id':c1-24-2b-c2-25-63,'eq2_id':c1-24-2b-c3-56-23,'dist':6.00748}

在该字符链中，容易识别长度信息(即，距离测量)，并且因此观察某些潜在分段的实际存在。

该长度信息或该长度信息的缺失可由监督代理用于更新分段表的记录。

因此，分段表的记录可以有利地包含以下字段：

ID_Equipement1,ID_Equipement2以标识该分段。将两个标识符分类以始终将固定装备项放置作为第一装备项，并且在相同类型的两个装备项的情况下，将MAC地址最小的装备项放置作为第一装备项是有利的。这允许避免分段的命名中的混淆；

Longueur_courante用于当前测量的结果，如果测量不可能，则是NULL；

Heure_dermière_mesure_valide用于对最后有效测量打时间戳，或者如果自开启以来没有可用测量，则是NULL；

Longueur_valid用于保留用于三边测量的分段的实际长度，或者如果没有有效长度，则是NULL。

分段表的每个记录将有利地补充有在下一次通信期间在每个终端装备项中实现的无线电操作方式或模式(能力)。例如，该信息可以存储在两个字段Eq1_mode__courant和Eq2_mode_courant中，其包含在装备项表的相应记录中包含的操作模式列表的、在终端装备之间的下一次无线通信期间实现的元素。有利的是，在分段列表中创建潜在分段期间，每个终端装备项的最高优先级模式将被记录在分段表的相应字段中。

因此，填充有先前示例信息的分段表将显示，例如：

c1-24-2b-c2-27-ef,c1-24-2b-c2-28-ea

pol_H,pol_H

6.00234

1569763879.937741

6.00234

c1-24-2b-c2-25-63,6c1-24-2b-c2-27-ef

pol_H,pol_H

NULL

8.74452

c1-24-2b-c2-25-63,c1-24-2b-c2-28-ea

pol_H,pol_H

4.05231

1569763879.937869

4.05231

c1-24-2b-c2-27-ef,c1-24-2b-c3-56-23

pol_H,NULL

4.47739

1569763879.937992

4.47739

c1-24-2b-c2-28-ea,c1-24-2b-c3-56-23

pol_H,NULL

5.64748

1569763879.938069

5.64748

c1-24-2b-c2-25-63,c1-24-2b-c3-56-23

pol_H,NULL

6.00748

1569763879.938612

6.00748

监督代理周期性地对分段表执行快速分析，该分析可以突出显示其长度从未能够估计的一定数量的分段，以及其长度从来无法估计、不再能够估计的一定数量的分段，例如其长度未被评估超过10秒的分段。

这种没有任何估计开始于不可能在装备项之间建立可靠的通信。

由装备项使用的通信技术将最大范围限制在指定值，例如20米。因此，如果两个装备间隔大于该限制的距离，任何通信在技术上将是不可能的。在这种情况下，潜在分段没有实际存在的机会。因此，必须在分段列表中如此标识它。非估计分段的列表的验证和更新将有利地由该监督代理例如每分钟循环地执行(见图7)。

监督代理从分段列表中选择一个分段(步骤2030)，并恢复装备项的对应坐标(步骤2031)。

监督代理通过用于计算两个点A(x_A，y_A)和B(x_B，y_B)之间的距离的当前公式来计算(步骤2032)分开这两个装备项(即，片段的长度)的距离测量：

然后监督代理验证所计算的距离是否大于阈值(步骤2033)。阈值对应于表征定位系统的理论最大范围(例如，20m)，即装备项的发射器/接收器的最大范围。提出了替代方案：

a.如果所计算的位于该分段的端部处的两个装备项之间的距离大于阈值，则该监督代理验证该分段的这些装备项之一是否是移动装备项(步骤2034)：

列表中的相应记录将用示出潜在分段的无用性的字段(例如，字段Segment_realite)来补充，在这种情况下，该字段将取“假”值(步骤2035)并且不去除记录，如根据移动装备项的移动，它有可能返回至系统的理论最大范围。

对应于该分段的记录将从分段表中去除(步骤2036)。如果分段的两个装备项是固定类型的，则选择该方法。实际上，装备项之一的移动可能需要其被关闭，这将由装备项关于系统的“消失”来传达。这种消失具有动作的结果，如装备列表和分段列表的更新。消失之后是该装备项被切换回开启时的“重现”。通过更新装备列表以及在分段列表中创建潜在片段，将照此处理这种重现。

b.如果在位于分段的端部的两个装备项之间计算的距离小于阈值，则在这种情况下，示出潜在分段的无用性的字段(字段Segment_realite)取“真”值(步骤2037)。然而，无线电信号的传播条件不允许该连接，这对于进行测量是令人满意的，所以有可能的是，对端部装备项之一的能力的行动可以改善该情况，如下面将看到的。这种情况可从系统的调试发生，从固定装备项之一延伸的移动装备项可稍后在元件的移动期间出现。

监督代理：

然后验证是否还存在未被选择的分段(步骤2038)，

如果否，则中断分段验证过程(步骤2039)，并且如果是，则选择所述尚未选择的分段(步骤2040)，并返回步骤2031。

因此，这导致必须实现动作的一定数量的潜在可利用分段。

在该示例中，必须特别地采取行动以尝试解析分段[AC](c1-24-2b-c2-25-63，6c1-24-2b-c2-27-ef)。

因此，监督代理执行第三操作，该第三操作包括处理潜在可利用的分段以尝试获得测量(参见图8)。

为此，监督代理恢复：

使用装备项表来配置要测量的分段的装备项(步骤2050)，以及最后尝试测量期间的实现条件(所使用的操作模式)，并且在分段表的相应记录中可用的实现条件，

位于待测量分段的端部处的每个装备项的能力(步骤2051、2052)。

监督代理随后将：

验证该分段的第一装备项的操作模式具有比上次尝试期间使用的操作模式低的优先级(步骤2053)，

如果是，则命令选择该操作模式(步骤2054)，

如果否，则保持第一装备项的操作模式不变(步骤2055)，以及：

验证该分段的第二装备项的操作模式具有比上次尝试期间使用的操作模式低的优先级(步骤2056)，

如果是，则命令选择该操作模式(步骤2057)，

如果否，则命令选择紧接的上级操作模式(步骤2058)，

执行距离测量操作(步骤2059)，

记录来自距离测量操作的结果(步骤2060)。根据之前的示例，为了解析分段[AC]，有可能对装备项A的发射器/接收器、或装备项B的发射器/接收器、或两者进行操作。

装备项A和B各自具有两个能力pol_H和pol_V，并且默认配置为每一者高亮显示功能pol_H，监督代理将为装备项A选择功能pol_V并为装备项B保存功能pol_H。

然后，监督代理将作用于装备项A的发起器代理，以限制它使用在位于该分段的另一端处的装备项的下一次询问期间所选择的功能。

所使用的命令是命令set_config(ID_Equipement1,mode_radio,iD_Equipement2)，其被传送到装备项C的发起器代理。该命令例如如下：

ID_Equipement1表示例如所选发起器装备项的MAC地址(对于装备项C是c1-24-2b-c2-25-63)，

mode_radio(无线电模式)表示发起器的无线电接口的操作模式(对于垂直偏振天线是pol_V)，

ID_Equipement2表示例如位于该分段的另一端的装备项的MAC地址(对于装备项A是6c1-24-2b-c2-27-ef)。在接收到命令时，装备项A的发起器代理将通过定位选择开关122的命令信号来应用新操作模式，以在整个历时期间激活垂直偏振天线，在此期间将尝试具体地询问装备项C。

在其下一次使用该分段表期间(诸如相对于该第二操作所示出的)，特别是在恢复分段的最后测量的过程中，监督代理将通过用新选择的模式改变字段Eq1_mode_courant和Eq2_mode_courant并且通过更新实际测量的结果来更新分段表中的相应记录。

如果所选新配置已经允许产生测量，因此，由于分段将被视为已解析，所以发起器代理在接下来的尝试与位于分段的另一端的装备项通信期间，自动地系统地重用该配置，并且将不质疑该配置。

如果所选新配置尚不允许解析分段的测量，则通过利用配置的另一组合通过第三操作再次处理该分段。

还提供了优化分段表。

在系统中出现新装备期间，这不一定是局部化的。实际上，一旦确定至少一个分段，就将知道装备项。

将测量将其与已发现它的发起器装备项分开的距离。因此，其位置将位于圆的任何点处，圆心占据发起器装备项的位置并且半径对应于测量。

如果其是固定装备项，在已知其理论最大范围的情况下，则其不能与位于该最大范围之外的装备项进行通信。

因此，位于以发起器装备项为中心的区域之外并且其半径对应于理论最大范围的增加的最大距离的装备无论如何都不能进入与新装备的通信。不需要创建相应的分段。

例如，装备项B已经由装备项A检测成处于距离d(AB)处，因此在以装备项A为中心的半径为d(AB)的圆的一个点上。不知道B的精确位置，但是知道其理论最大范围P(B)，位于半径R＝d(AB)+P(B)的圆中的所有装备项都将能够进入与装备B的通信。位于这个圆之外的那些都不可以，并且将不会创建相应的分段。

当然，本发明不限于所描述的实施例，而是包括进入本发明范围的，诸如权利要求所定义的任何变型。

具体地，该系统可以具有与所描述的结构不同的结构。

同样地，装备项号可以不同于它们的结构。

天线可具有不同的偏振和/或不同的方向性和/或不同的角扇区。

所有的装备项都不必具有相同的能力。可以考虑除上述能力之外的其他能力。

固定装备项可以专用于自动定位或可以具有其他功能，如路由器功能、互联网网关功能、多媒体解码器功能等。

已经描述了本发明以示出二维定位，还有可能的是只要在空间中并且不在平面中至少使用四个固定装备项，就迫使系统进入3D模式。

这些装备项中的至少两个可以通过有线电连接彼此连接，并且它们之间的距离可以借助于在有线电连接上传送的信号来测量。

还可以相对于已经描述的内容修改该方法。例如，分段列表的优化是可任选的。分段列表和装备项列表可以被一起编组在单个列表中。必须注意的是，在本说明书中没有区分地使用单词“表”和“列表”。这同样适用于词语“分段”和“距离”。

实现该方法的计算机程序可以在系统的固定装备项之一上、在专用设备上执行或被划分成多个子程序，这些子程序的执行被分布或不分布在多个装备项和/或专用设备上。

传输电路201可包括两个主要组件：DECAWAVE公司的称为DW1000的UWB部件以及NORDIC公司的微处理器。

从DECAWAVE公司与所描述的操作兼容的时刻，可以使用除该公司的定位解决方案之外的任何定位解决方案。

Claims

1.一种用于电子装备项的自动定位方法，所述电子装备项分布在一位置并且每个电子装备项设置有无线电信号的发射器/接收器，所述发射器/接收器具有确定所述无线电信号的传输和接收特性的至少一个可用操作方法，所述方法包括以下步骤：

使每个装备项传送信号，所述信号包含该装备项的标识符和允许诸装备项中的至少一些装备项接收所述信号以确定将它们与所述发射器装备分开的距离测量的时间信息，

使用由接收所述信号的装备项测得的距离来确定所述发射器装备项的相对位置，

建立具有其相对位置的诸装备项的列表和诸装备项之间的距离测量的列表，

其特征在于，所述方法包括由至少一个计算机程序实现的以下步骤：

对于每个装备项，在所述列表中索引所述发射器/接收器的(诸)可用操作模式，

使用所述列表检测第一装备项与第二装备项之间的至少一个非测量距离，所述第二装备项的所述发射器/接收器具有多个可用操作模式，

改变所述第二装备项的发射器/接收器的操作模式并且尝试测量所述第一装备项与所述第二装备项之间的距离，

在成功的情况下，重新计算所述位置并且用测得的最后距离来更新所述列表。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：记录新装备项以及传送至少一个信号以测量将所述新装备项与装备项中的至少一个第一装备项分开的距离。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在已知所述新装备项的发射器/接收器的理论最大范围并且测量了所述新装备项与所述第一装备项之间的距离的情况下，不尝试测量所述新装备项与如下装备项之间的距离：这些装备项远离所述第一装备项的距离大于所述新装备项的所述发射器/接收器的所述理论最大范围与所述新装备项和所述第一装备项之间的距离测量的总和。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作模式涉及：

连接到选择开关的多个天线。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述天线具有不同的偏振和/或不同的覆盖扇区和/或不同的方向性。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作模式涉及：

连接到选择开关的多个传输放大器，和/或

连接到选择开关的多个接收放大器。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述放大器具有不同的增益。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述增益包括在约10dB范围内。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作模式涉及所传送的信号的不同载波频率。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作模式涉及具有不同长度的信号前导码。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，诸装备项中的至少两个装备项通过有线电连接彼此连接，并且它们之间的距离借助于在所述有线电连接上传送的信号来测量。

12.一种包括多个电子装备项的自动定位系统，所述多个电子装备项分布在一位置并且每个电子装备项设置有无线电信号的发射器/接收器，所述发射器/接收器具有确定所述无线电信号的传输和接收特性的至少一个可用操作模式，其特征在于，所述系统被布置成实现如前述权利要求中任一项所述的方法。

13.一种包括指令的计算机程序，所述指令被布置成实现如权利要求1到11中任一项所述的方法。

14.一种包含如前一权利要求所述的计算机程序的数据介质。