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改進利用多個位置技術的實時位置系統的方法、裝置和計算機程序產品與流程

文檔序號:11160481閱讀:538來源:國知局
改進利用多個位置技術的實時位置系統的方法、裝置和計算機程序產品與制造工藝

本文中討論的實施例涉及射頻定位,并且更具體地涉及用于改進利用多個位置技術的實時位置系統(RTLS)的系統、方法、裝置、計算機可讀介質。



背景技術:

本文中標識了與RTLS定位相關聯的很多缺陷和問題。通過所應用的努力、獨創性和創新,對這些所標識的問題中的很多的示例性解決方案由本發明來體現,其將在下文詳細描述。



技術實現要素:

公開了用于改進利用多個位置技術的實時位置系統(RTLS)的系統、方法、裝置和計算機可讀介質。在實施例中,提供了一種方法,其包括:在網格節點處從原始節點接收第一接近數據或第一方位數據;并且從網格節點傳輸:被配置成引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的信號,以及從原始節點接收的第一接近數據或第一方位數據。在示例實施例中,該方法還包括從網格節點傳輸第二接近數據或第二方位數據。

在示例實施例中,該方法還包括在網格節點處從原始節點接收遇險信號,以及基于接收到遇險信號來傳輸從原始節點接收的第一接近數據或第一方位數據。在示例實施例中,該方法還包括在網格節點處確定基于第一接近數據或第一方位數據生成的消息計數是否滿足預定門限;傳輸第一接近數據或第一方位數據基于消息計數確定。在該方法的示例實施例中,基于數據傳輸數目來確定消息計數。在示例實施例中,消息計數包括時間計數。

在示例實施例中,該方法還包括在網格節點處接收消息路線;確定網格節點是否在消息路線中被指定。傳輸第一接近數據或第一位置數據基于確定網格節點在消息路線中被指定。在該方法的示例實施例中,通過網格網絡接收第一接近數據或第一方位數據。在該方法的示例實施例中,第一接近數據的接收具有預定半徑。

在該方法的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。在該方法的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在該方法的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在該方法的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在該方法的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在實施例中,提供了一種方法,其包括:使用處理器確定傳輸可靠性信號的接收;以及基于傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸接近數據或方位數據。在示例實施例中,該方法還包括基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸遇險信號。在示例實施例中,該方法還包括傳輸被配置成基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的信號。

在該方法的示例實施例中,被配置成引起閃爍數據的傳輸的信號還被配置成引起位置標簽閃爍速率的變化。在該方法的示例實施例中,接近數據與預定半徑相關聯。在該方法的示例實施例中,通過網格網絡來傳輸接近數據或方位數據。在該方法的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。

在該方法的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在該方法的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在該方法的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在該方法的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在實施例中,提供了一種方法,其包括:從與第一傳感器相關聯的位置標簽接收閃爍數據;接收基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信生成的接近數據,其中接近數據包括標識符;使用處理器基于閃爍數據來計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及基于接近數據確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。

在該方法的示例實施例中,與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據基于與第二傳感器相關聯的預定傳輸半徑。在示例實施例中,該方法還包括向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;以及確定可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據。在示例實施例中,該方法還包括引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。在示例實施例中,該方法還包括引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。

在該方法的示例實施例中,傳感器方位計算數據還基于位置數據。在示例實施例中,該方法還包括基于與位置標簽或第二位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在該方法的示例實施例中,確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據還基于與第一標簽相關聯的傳感器方位計算數據。

在示例實施例中,該方法還包括基于傳感器方位計算數據驗證位置數據。在示例實施例中,該方法還包括基于:與傳感器相關聯的多個位置標簽的位置數據或多個傳感器的傳感器方位計算數據來確定消息路線;以及在監測區域中傳輸消息路線。

在實施例中,提供了一種方法,其包括:接收由與第一傳感器相關聯的位置標簽生成的閃爍數據;接收由第一傳感器生成的方位數據,方位數據包括傳感器標識符;使用處理器基于閃爍數據來計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在示例實施例中,該方法還包括基于與位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在示例實施例中,該方法包括從與第二傳感器相關聯的第一傳感器方位數據接收與第二傳感器相關聯的方位數據基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信,以及基于與第一標簽相關聯的傳感器方位計算數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。

在示例實施例中,該方法還包括向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;以及確定可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據。在示例實施例中,該方法還包括引起可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。在示例實施例中,該方法還包括引起可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。在示例實施例中,該方法還包括基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算來驗證位置數據。在示例實施例中,該方法還包括基于多個位置標簽的位置數據或多個傳感器的傳感器方位計算數據來確定消息路線;以及在監測區域中傳輸消息路線。

在示例實施例中,提供了一種方法,其包括使用處理器基于從位置標簽接收的閃爍數據來計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的位置數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據和位置層級來確定超定位置。在該方法的示例實施例中,位置層級包括位置數據、基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯的接近數據。

在該方法的一些實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在該方法的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在該方法的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

在示例實施例中,該方法還包括引起超定位置被顯示在用戶界面上。在該方法的一些示例實施例中,引起超定位置被存儲在存儲器中。

在另外的示例實施例中,提供了一種方法,其包括使用處理器基于從位置標簽接收的閃爍數據來計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的方位數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據、第一監測區域位置層級和第二監測區域位置層級來確定超定位置。

在該方法的示例實施例中,第一監測區域或第二監測區域的位置層級包括位置數據、基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯的接近數據。在該方法的一些示例實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在該方法的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

在該方法的示例實施例中,確定超定位置是基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在一些示例實施例中,該方法還包括引起超定位置被顯示在用戶界面上。在另一示例實施例中,該方法還包括引起至少可用的最高優先級位置或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:在網格節點處從原始節點接收第一接近數據或第一方位數據;從網格節點傳輸:被配置成引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的數據信號;以及從原始節點接收的第一接近數據或第一方位數據。在示例實施例中,至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置從網格節點傳輸第二接近數據或第二方位數據。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置在網格節點處從原始節點接收遇險信號,并且基于接收遇險信號來傳輸從原始節點接收的第一接近數據或第一方位數據。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置在網格節點處確定基于第一接近數據或第一方位數據生成的消息計數是否滿足預定門限;并且傳輸第一接近數據或第一位置數據基于消息計數確定。在裝置的示例實施例中,基于數據傳輸數目來確定消息計數。在裝置的示例實施例中,消息計數包括時間計數。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置在網格節點處接收消息路線;確定網格節點是否在消息路線中被指定;并且其中傳輸第一接近數據或第一方位數據基于確定網格節點在消息路線被指定。在裝置的示例實施例中,通過網格網絡接收第一接近數據或第一方位數據。在裝置的示例實施例中,接近數據的接收具有預定半徑。在裝置的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。

在裝置的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在裝置的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在裝置的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在裝置的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:確定傳輸可靠性信號的接收;以及基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸接近數據或方位數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸遇險信號。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置傳輸被配置成基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的信號。在裝置的示例實施例中,被配置成引起閃爍數據的傳輸的信號還被配置成基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來引起位置標簽閃爍速率的變化。在裝置的示例實施例中,接近數據與預定半徑相關聯。在該裝置的示例實施例中,通過網格網絡來傳輸接近數據或位置數據。

在裝置的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。在裝置的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在裝置的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在裝置的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在裝置的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:從與第一傳感器相關聯的位置標簽接收閃爍數據;接收基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信生成的接近數據,接近數據包括標識符;基于閃爍數據計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及基于接近數據確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。

在裝置的示例實施例中,與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據基于與第二傳感器相關聯的預定傳輸半徑。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置:向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;并且確定可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。在裝置的示例實施例中,傳感器方位計算數據還基于位置數據。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于與位置標簽或第二位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在裝置的示例實施例中,確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據還基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于傳感器方位計算數據來驗證位置數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于與傳感器相關聯的多個位置標簽的位置數據或者多個傳感器的傳感器方位計算數據來確定消息路線;并且在監測區域中傳輸消息路線。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:接收由與第一傳感器相關聯的位置標簽生成的閃爍數據;接收由第一傳感器生成的方位數據,其中方位數據包括傳感器標識符;基于閃爍數據計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及基于方位數據確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于與位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在裝置的示例實施例中,至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置從第一傳感器接收與第二傳感器相關聯的方位數據,其中與第二傳感器相關聯的方位數據基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信,并且基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置:向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;并且確定最高可用的優先級位置數據或可用的傳感器方位計算數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據來驗證位置數據。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置:基于與傳感器相關聯的多個位置標簽的所計算的位置數據或者多個傳感器的所確定的傳感器方位計算數據來確定消息路線;并且在監測區域中傳輸消息路線。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:基于從位置標簽接收的閃爍數據來計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的方位數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據和位置層級來確定超定位置。在該方法的示例實施例中,位置層級包括位置數據、基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯接近數據。

在裝置的一些實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在裝置的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在裝置的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起超定位置被顯示在用戶界面上。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起超定位置被存儲在存儲器中。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:基于從位置標簽接收的閃爍數據計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的方位數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據、第一監測區域位置層級和第二監測區域位置層級來確定超定位置。

在裝置的示例實施例中,第一監測區域或第二監測區域的位置層級包括位置數據,基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯的接近數據。在裝置的一些示例實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在裝置的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

在裝置的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起超定位置被顯示在用戶界面上。至少一個存儲器和計算機程序代碼還可以被配置成與處理器一起使得裝置引起超定位置被存儲在存儲器中。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:在網格節點處從原始節點接收第一接近數據或第一方位數據;從網格節點傳輸:被配置成引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的信號;以及從原始標簽接收的第一接近數據或第一方位數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時從網格節點傳輸第二接近數據或第二方位數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時:在網格節點處從原始節點接收遇險信號,并且基于接收遇險信號來傳輸從原始節點接收的第一接近數據或第一方位數據。

程序代碼部分還可以被配置成在執行時:在網格節點處確定基于第一接近數據或第一方位數據生成的消息計數是否滿足預定門限;并且其中傳輸第一接近或第一方位數據基于消息計數確定。在計算機程序產品的示例實施例中,基于數據傳輸數目確定消息計數。在計算機程序產品的示例實施例中,消息計數包括時間計數。

程序代碼部分還可以被配置成在執行時:在網格節點處接收消息路線;確定網格節點是否在消息路線中被指定,其中傳輸第一接近數據或第一方位數據基于確定網格節點在消息路線中被指定。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡接收第一接近數據或第一方位數據。在計算機程序產品的示例實施例中,第一接近數據的接收具有預定半徑。

在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在計算機程序產品的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在計算機程序產品的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:確定傳輸可靠性信號的接收;以及基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸接近數據或方位數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來傳輸遇險信號。程序代碼部分還可以被配置成在執行時傳輸被配置成基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來引起閃爍數據從位置標簽的傳輸的信號。在計算機程序產品的示例實施例中,被配置成引起閃爍數據的傳輸的信號還被配置成引起位置標簽閃爍速率的變化。

在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據的傳輸具有預定半徑。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡來傳輸接近數據或方位數據。在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于藍牙低能量傳輸。在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于Wi-Fi接收的信號強度指數。在計算機程序產品的示例實施例中,接近數據基于射頻識別。在計算機程序產品的示例實施例中,方位數據基于全球定位。在計算機程序產品的示例實施例中,方位數據基于射頻識別。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:從與第一傳感器相關聯的位置標簽接收閃爍數據;接收基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信生成的接近數據,其中接近數據包括標識符;基于閃爍數據計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及基于接近數據確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在計算機程序產品的示例實施例中,與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據基于與第二傳感器相關聯的預定傳輸半徑。

程序代碼部分還可以被配置成在執行時:向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;并且確定可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。在計算機程序產品的示例實施例中,傳感器方位計算數據還基于位置數據。

程序代碼部分還可以被配置成在執行時基于與位置標簽或第二位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。在計算機程序產品的示例實施例中,確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據還基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時基于傳感器方位計算數據來驗證位置數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時:基于與傳感器相關聯的多個位置標簽的所計算的位置數據或多個傳感器的所確定的傳感器方位計算數據來確定消息路線;并且在監測區域中傳輸消息路線。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:接收由與第一傳感器相關聯的位置標簽生成的閃爍數據;接收由第一傳感器生成的方位數據,其中方位數據包括傳感器標識符;基于閃爍數據計算與位置標簽相關聯的位置數據;以及基于方位數據確定與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。程序代碼部分還被配置成在執行時基于與位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。

在計算機程序產品的示例實施例中,程序代碼部分還被配置成在執行時:從第一傳感器接收與第二傳感器相關聯的方位數據,其中與第二傳感器相關聯的方位數據基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信;以及基于與第一傳感器相關聯的傳感器方位計算數據來確定與第二傳感器相關聯的傳感器方位計算數據。程序代碼部分還被配置成在執行時:向位置數據指派第一優先級并且向傳感器方位計算數據指派第二優先級;并且確定最高可用的優先級位置數據或傳感器方位計算數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起最高可用的優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面上。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起最高可用的優先級位置數據或傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中。程序代碼部分還被配置成在執行時基于第一傳感器方位計算數據來驗證位置數據。程序代碼部分還可以被配置成在執行時:基于多個位置標簽的所計算的位置數據或多個傳感器的所確定的傳感器方位計算數據來確定消息路線;并且在監測區域中傳輸消息路線。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:基于從位置標簽接收的閃爍數據來計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的位置數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據和位置層級來確定超定位置。在該方法的示例實施例中,位置層級包括位置數據、基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯的接近數據。

在計算機程序產品的一些實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在計算機程序的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在計算機程序產品的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起超定位置被顯示在用戶界面上。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起裝置引起超定位置被存儲在存儲器中。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:基于從位置標簽接收的閃爍數據來計算位置數據,基于從與位置標簽相關聯的傳感器接收的最高數據或接近數據來確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據、傳感器方位計算數據、第一監測區域層級和第二監測區域層級來確定超定位置。

在計算機程序產品的示例實施例中,第一或第二監測區域的位置層級包括位置數據、基于與位置數據相關聯的接近數據的傳感器方位計算數據、全球定位、或與傳感器相關聯的接近數據。在計算機程序產品的一些示例實施例中,確定超定位置基于包含至少兩個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。在計算機程序產品的另外的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少三個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。

在計算機程序產品的示例實施例中,確定超定位置基于包括至少四個位置數據或傳感器方位計算數據的位置層級。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起計算機程序產品引起超定位置被顯示在用戶界面上。程序代碼部分還可以被配置成在執行時引起超定位置被存儲在存儲器中。

在示例實施例中,提供了一種方法,其包括:從與參與者相關聯的位置標簽接收標簽閃爍數據,從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據,基于閃爍數據計算位置數據,基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據,以及基于位置數據和傳感器數據確定對象位置。在該方法的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:從與參與者相關聯的位置標簽接收閃爍數據;從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據;基于閃爍數據計算位置數據;基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據;以及基于位置數據和傳感器數據確定對象位置。在裝置的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:從與參與者相關聯的位置標簽接收標簽閃爍數據,從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據,基于閃爍數據計算位置數據,基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據,并且基于位置數據和傳感器數據確定對象位置。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在另一示例實施例中,提供了一種方法,其包括從與參與者相關聯的傳感器接收第一傳感器數據,從與參與者相關聯的第二傳感器接收第二傳感器數據,基于第一傳感器數據確定第一傳感器方位計算數據,基于第二傳感器數據確定第二傳感器方位計算數據,并且基于第一傳感器方位計算數據和第二傳感器方位計算數據確定參與者方位。在該方法的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在另一示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:從與參與者相關聯的傳感器接收第一傳感器數據;從與參與者相關聯的第二傳感器接收第二傳感器數據;基于第一傳感器數據確定第一傳感器方位計算數據,基于第二傳感器數據確定第二傳感器方位計算數據;以及基于第一傳感器方位計算數據和第二傳感器方位計算數據確定參與者方位。在裝置的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在又一示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:從與參與者相關聯的傳感器接收第一傳感器數據,從與參與者相關聯的第二傳感器接收第二傳感器數據,基于第一傳感器數據確定第一傳感器方位計算數據,以及基于第二傳感器數據確定第二傳感器方位計算數據,并且基于第一傳感器方位計算數據和第二傳感器方位計算數據確定參與者方位。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在另一示例實施例中,提供了一種方法,其包括:從與參與者相關聯的位置標簽接收閃爍數據,從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據,基于閃爍數據計算位置數據,基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據,以及當參與者在監測區域中時基于位置數據來確定參與者的位置,并且當參與者在監測區域外部時,基于傳感器方位計算數據來確定參與者的方位。在該方法的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在另外的示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:從與參與者相關聯的位置標簽接收閃爍數據;從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據;基于閃爍數據計算位置數據;基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據;以及當參與者在監測區域中時基于位置數據來確定參與者的方位,并且當參與者在監測區域外部時,基于傳感器方位計算數據來確定參與者的方位。在裝置的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在另外的示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:從與參與者相關聯的位置標簽接收閃爍數據,從與參與者相關聯的傳感器接收傳感器數據,基于閃爍數據計算位置數據,基于傳感器數據確定傳感器方位計算數據,以及當參與者在監測區域中時基于位置數據來確定參與者的位置,以及當參與者在監測區域外部時,基于傳感器方位計算數據來確定參與者的方位。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡接收傳感器數據。

在示例實施例中,提供了一種方法,其包括從第一傳感器接收第一傳感器數據并且從第二傳感器接收第二傳感器數據,其中第一傳感器和第二傳感器與參與者相關聯,并且基于當參與者在第一監測區域中時基于第一傳感器數據來來確定參與者的方位,以及當參與者在第二監測區域中時基于第二傳感器數據來來確定參與者的方位,其中第一傳感器和第二傳感器是不同的方位技術。在該方法的一些示例實施例中,通過網格網絡接收第一傳感器或第二傳感器數據。

在另一示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:從第一傳感器數據第一傳感器并且從第二傳感器接收第二傳感器數據,其中第一傳感器和第二傳感器與參與者相關聯,并且當參與者在第一監測區域中時基于第一傳感器數據來確定參與者的方位,當參與者在第二監測區域中時基于第二傳感器數據來確定參與者的方位,其中第一傳感器和第二傳感器是不同的方位技術。在裝置的示例實施例中,通過網格網絡接收第一傳感器數據或第二傳感器數據。

在另一示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:從第一傳感器接收第一傳感器數據并且從第二傳感器接收第二傳感器數據,其中第一傳感器和第二傳感器與參與者相關聯,并且當參與者在第一監測區域中時基于第一傳感器數據來確定參與者的方位,當參與者在第二監測區域中時基于第二傳感器數據來確定參與者的方位,其中第一傳感器和第二傳感器是不同的方位技術。在計算機程序產品的示例實施例中,通過網格網絡接收第一傳感器數據或第二傳感器數據。

在示例實施例中,提供了一種方法,其包括:在第一時間段期間以第一閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,在第二時間段期間以第二閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,其中第二閃爍速率不同于第一閃爍速率,其中第二閃爍速率指示位置標簽在監測區域內,以及至少基于以第二閃爍速率接收的閃爍數據來確定參與者位置。

在其他示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:在第一時間段期間以第一閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,在第二時間段期間以第二閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,其中第二閃爍速率不同于第一閃爍速率,其中第二閃爍速率指示位置標簽在監測區域內,并且至少基于以第二閃爍速率接收的閃爍數據來確定參與者位置。

在又一示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:在第一時間段期間以第一閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,在第二時間段期間以第二閃爍速率從位置標簽接收閃爍數據,其中第二閃爍速率不同于第一閃爍速率,其中第二閃爍速率指示位置標簽在監測區域內;并且至少基于以第二閃爍速率接收的閃爍數據來確定參與者位置。

在示例實施例中,提供了一種方法,其包括:以第一閃爍速率從位置標簽傳輸閃爍數據,接收傳輸可靠性信號,以及響應于接收到傳輸可靠性信號以第二閃爍速率傳輸閃爍數據。在該方法的示例實施例中,以第二閃爍速率傳輸基于接收傳輸可靠性信號,以及傳輸可靠性信號的接收的故障引起位置標簽以第一閃爍速率被傳輸。

在另一示例實施例中,提供了一種裝置,其包括至少一個處理器和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器,至少一個存儲器和計算機程序代碼被配置成與處理器一起使得裝置:以第一閃爍速率從位置標簽傳輸閃爍數據,接收傳輸可靠性信號,并且響應于接收到傳輸可靠性信號以第二閃爍速率傳輸閃爍數據。在裝置的示例實施例中,以第二閃爍速率基于接收傳輸可靠性信號,以及傳輸可靠性信號的接收的故障引起位置標簽以第一閃爍速率被傳輸。

在示例實施例中,提供了一種計算機程序產品,其包括具有在其上存儲的程序代碼部分的非暫態計算機可讀介質,程序代碼部分被配置成在執行時:以第一閃爍速率從位置標簽傳輸閃爍數據,接收傳輸可靠性信號,并且響應于接收到傳輸可靠性信號以第二閃爍速率傳輸閃爍數據。在計算機程序產品的示例實施例中,以第二閃爍速率基于接收傳輸可靠性信號,以及傳輸可靠性信號的接收的故障引起位置標簽以第一閃爍速率被傳輸。

在又一示例實施例中,提供了一種位置系統,其包括:被配置成傳輸傳輸可靠性信號的傳輸器;被配置成傳輸閃爍數據的位置標簽,其中位置標簽在傳輸可靠性信號已經被接收到的情況下以第一閃爍速率傳輸閃爍數據并且在傳輸可靠性信號沒有被接收到的情況下以第二閃爍速率傳輸閃爍數據;以及接收器集線器,用于接收閃爍數據并且至少基于以第一閃爍速率接收的閃爍數據來計算標簽位置。

在位置系統的示例實施例中,傳輸器被配置成重復地傳輸傳輸可靠性信號。

附圖說明

已經用一般術語描述了本發明,現在將參考附圖,附圖不一定按比例繪制,并且其中:

圖1圖示了根據本發明的一些實施例的配備有用于確定參與者位置(location)或方位(position)的射頻定位系統和傳感器的示例性環境;

圖2A-E圖示了根據本發明的一些實施例的可以提供用于參與者位置或方位確定的信息的一些示例性標簽和傳感器配置;

圖3A-3F是示出了根據本發明的一些實施例的接收器和傳感器接收器的輸入和輸出的框圖;

圖4圖示了根據本發明的一些示例實施例的可以利用多個定位技術的示例性超定定位系統;

圖5A和5B圖示了根據本發明的一些示例性實施例的示例性位置技術精度和接近傳輸半徑;

圖6圖示了根據本發明的一些示例實施例的示例性接收器和傳輸可靠性信號路徑;

圖7圖示了根據本發明的一些示例實施例的具有不同監測區域的示例性超定定位系統;

圖8A-C圖示了根據本發明的一些示例實施例的位置系統的處理部件的示例性框圖;以及

圖9圖示了根據本發明的一些示例實施例的用于確定來自傳感器的傳輸的示例性過程的流程圖;

圖10圖示了根據本發明的一些示例實施例的用于確定來自網格節點的傳輸的示例性過程的流程圖;以及

圖11圖示了根據本發明的一些示例實施例的示例性超定位置確定過程的流程圖。

具體實施方式

現在將在下文中參照其中示出了本發明的一些而不是全部實施例的附圖更全面地描述本發明。實際上,本發明可以以很多不同的形式來實施,而不應當被解釋為限于本文中所闡述的實施例;相反,提供這些實施例使得本公開能夠滿足適用的法律要求。相似的附圖標記始終指代相似的元件。

預先定義

“標簽”、“位置標簽”或“定位標簽”是指傳輸包括突發(例如,突發速率為1Mb/s的72個脈沖)以及可選地具有標簽數據分組的突發的信號的超寬帶(UWB)傳輸器,標簽數據分組可以包括標簽數據元素,標簽數據元素可以包括但不限于標簽唯一標識號(標簽UID)、其他標識信息、順序突發計數、存儲的標簽數據、或者用于對象或人員識別、庫存控制等的其他期望信息。被傳輸的標簽信號在本文中被稱為“閃爍數據”。

“傳感器”是指可以收集和/或傳輸除閃爍數據之外的數據的任何設備。這樣的設備可以包括但不限于位置三角測量設備,諸如全球定位系統(GPS)、接近檢測器、加速度計、磁力計、飛行時間傳感器、健康監測傳感器(例如,血壓傳感器、心臟監測器、呼吸傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器)、光傳感器等。

標簽和傳感器可以是單獨的單元或者可以被容納在單個監測單元中。在一些情況下,標簽被配置成與傳感器進行數據通信。此外,標簽可以被配置成與短程低頻接收器進行通信。標簽和傳感器可以基于在參與者處的接近安裝位置或通過標簽-傳感器相關因子而彼此相關聯,這將在下文詳細討論。另外地或者替代地,標簽和傳感器可以(可能在注冊步驟期間)通過接收器集線器或接收處理和分發系統來在數據庫中被關聯。

“網格網絡”是指傳感器的網絡,其中網絡中的每個傳感器被配置成不僅傳輸其自身的傳感器數據,而且還中繼其他傳感器的傳感器數據。網格網絡可以通過Wi-Fi協議、藍牙低能量(BLE)協議、近場通信(NFC)協議等來傳輸傳感器數據,Wi-Fi協議諸如IEEE 802.11、802.15或802.16)。

“原始節點”是指與特定標簽相關聯的傳感器,其是網格網絡中的傳感器數據傳輸的原始點。

“網格節點”是與特定標簽相關聯的傳感器,其從網格網絡中的原始節點接收和/或傳輸傳感器或標簽數據。取決于其狀態和傳輸有效載荷,傳感器可以在被視為原始節點、網格節點或這二者之間切換。

術語“位置數據”或“定位數據”是指由位置系統基于接收器從位置標簽接收的閃爍數據傳輸而確定的位置。

術語“方位數據”是指從傳感器接收的數據,其可以用于確定傳感器方位計算數據或傳感器的方位,其不基于位置標簽閃爍數據傳輸。示例可以包括三角測量定位數據,諸如全球定位、遙測數據等。

術語“接近數據”是指包括在傳感器的特定范圍或半徑內的所感測的身份的數據。所感測的身份可以是固定位置或移動身份,諸如另一參與者。

術語“超定位置”是指標簽、傳感器或其組合的所計算的位置或方位,其中使用兩個或更多個位置技術為所計算的位置或方位提供冗余和/或驗證。在一些實施例中,可以基于位置層級從一個或多個位置或方位中確定或選擇超定位置。

概述

由于依賴于單個位置技術,一些位置系統可能遭受位置數據的劣化或丟失。這些丟失可能是由于位置標簽信號的阻塞或干擾。例如,標簽可以移動到接收器網絡的范圍之外,可以在足球中被安裝到堆(pile)的底部處的運動員、橄欖球中的混亂(scrum)、或者被定位成緊鄰另一個體或其他RF限制身體。

本文中所討論的位置系統的各種實施例可以通過利用多樣的或超定定位系統來提高精度并且防止對象或參與者的位置或方位數據的劣化或丟失。超定定位系統可以包括多種位置技術,包括但不限于超寬帶(UWB)、諸如全球定位系統(GPS)的方位三角測量、諸如Wi-Fi、BLE或NFC的接近度或三角測量定位等。

在一個實施例中,超定定位系統可以使用兩個或更多個定位技術來提供位置數據的冗余和/或驗證交叉檢查,因此使得定位系統能夠支持性能精度的層級。例如,可以使用基于UWB的定位生成位置層級,可以被認為是最高優先級,而對UWB設備的接近可以被認為是第二優先級,并且基于諸如GPS的三角測量的方位計算可以被認為是第三優先級。位置系統可以確定并且顯示和/或存儲超定位置或最高精度/優先級位置或可用的傳感器方位計算數據。此外,位置系統可通過將各種位置和傳感器方位計算數據值彼此和/或與先前接收的數據進行比較來過濾或驗證位置數據或傳感器方位計算數據。

在定位標簽與一個或多個接收器之間使用視線信號的標簽定位技術在標簽由于阻塞而失去與一個或多個接收器的視線通信的情況下可能會生成劣化的標簽定位數據(例如,足球場上的標記的運動員的堆積)。在標簽不能被一個或多個接收器看到的情況下,相關聯的傳感器或原始節點可以向另一傳感器或網格節點傳輸方位數據和/或接近數據。傳感器可以通過藍牙低能量(BLE)、NFC、Wi-Fi等傳輸方位或接近數據。與標簽相關聯的傳感器可以具有特定的有限傳輸范圍。

在示例實施例中,可以使用網格網絡路由協議向收發器傳輸接近數據或方位數據,其中原始節點向網格節點傳輸接近數據和/或方位數據。然后,網格節點向另一網格節點傳輸,直到包括接近數據和方位數據的消息到達接收器。在一些示例實施例中,使用消息計數來限制標簽消息的傳輸或中繼的時間或持續時間。消息計數可以是傳輸計數(例如,已經從一個標簽向另一標簽傳輸消息的次數)、時間計數等。在示例實施例中,可以使用定向長距離接收器天線直接從網格節點拉取BLE消息,而不依賴于網格網絡。

在一個示例實施例中,位置系統包括傳輸器,傳輸器被配置成向監測區域內的傳感器發送傳輸可靠性信號。在傳感器接收到傳輸可靠性信號的情況下,其可以確定沒有對相關聯的標簽的障礙或干擾,并且引起標簽傳輸閃爍數據。在傳感器或者在這種情形下原始節點沒有接收到傳輸可靠性信號的情況下,傳感器可以確定標簽閃爍數據可能被阻擋并且向網格節點傳輸接近/方位數據和/或向網格節點傳輸遇險信號和/或向標簽發送用于終止或改變標簽閃爍數據的信號。網格節點可以通過網格網絡、通過定向天線回程等來接收和向接收器傳輸接近數據或方位數據。在示例實施例中,網格節點可以僅基于遇險信號的接收來傳輸原始節點方位或接近數據,這將在下文更詳細地描述。

在示例實施例中,超定定位系統可以使用兩種或更多種定位技術來過濾或驗證可能被阻擋、超出范圍、由于干擾而劣化、被彈回等的位置數據。定位系統可以基于所提供的每種技術來計算位置(基于標簽閃爍數據)或方位(基于傳感器數據),并且將它們進行比較以驗證所計算的位置或方位)。在所計算的位置可能被認為不準確的情況下,任何相關聯的位置數據可被認為是不準確的,并且因此不被考慮,有利于位置數據、接近數據或其某種組合。

不準確/故障位置數據的示例可以包括對于一個標簽閃爍周期或幾個標簽閃爍周期看起來從網絡消失(例如,沒有接收到閃爍數據)的標簽。這樣的不閃爍的標簽可以被假定為被阻擋。由于閃爍數據反射或其他問題,標簽也可能看起來“彈出”或跳到遠處位置。

一些位置技術對于特殊安裝環境不太優選。例如,基于UWB的位置技術由于其對所監測的環境的充分的接收器覆蓋范圍的依賴而可能不適合于大的或無界的監測環境(例如,馬拉松跑步路線等)。在另一示例中,GPS可能不適合于需要精確方位確定(例如,確定籃球運動員、足球運動員或棒球運動員的精確的、即亞英尺運動)的環境。

在一個實施例中,可以使用多個位置技術來在困難的、非常規的或甚至傳統的環境中進行位置確定,其中可能期望冗余位置確定。超定位置系統可以指定兩個或更多個監測區域,每個監測區域具有位置層級。例如,在一個實施例中,在賽車駕駛中,可以通過基于GPS的定位技術作為最高優先級定位技術來監測在賽道區域或第一監測區域周圍移動的汽車,因為不需要用于汽車方位的精確亞英尺精確度。然而,可以通過UWB定位技術作為最高優先級定位技術來監測在維修區域周圍移動的輔助(crew)成員,因為可能期望用于輔助成員位置的精確的亞英尺精確度以確保安全性并且監測輔助成員效率。在一些實施例中,兩個或更多個位置技術的組合以及具有相關聯的位置層級的多個監測區域的界定使得能夠針對在所監測的比賽項目的每個區域中期望的類型的位置信息特別地設計精度和覆蓋范圍。

在一些實施例中,標簽或傳感器可以接收信號,該信號指示其在一個位置技術(例如,UWB定位技術)的監測區域內或已經離開該監測區域并且因此指示變換(shift)傳輸類型或頻率。例如,在一些實施例中,傳感器可以被配置成變換以僅傳輸位置數據;僅傳輸接近度、方位,和/或引起閃爍數據的傳輸;改變其閃爍速率等。在一個實施例中,標簽可以通過來自過渡區處的激勵器的信號或基于傳感器對于傳輸可靠性信號的接收來接收對監測區域的邊界的指示。在另一示例實施例中,傳感器可以傳輸方位數據并且引起閃爍數據的傳輸,并且定位系統可以確定超定位置,在各種實施例中,超定位置可以包括已經基于精度、環境和信息要求而被計算的最高優先級位置或方位。

多個位置技術的使用可以提供更精確和可靠的定位系統。此外,多個位置技術的使用可以促進針對不同的環境和信息需求以不同的精度水平來跟蹤位置和方位。

示例實時定位系統

圖1圖示了示例性定位系統100,其可用于通過在接收器集線器108處的位置數據或到達時間(TOA)的累積來計算位置,由此TOA表示來自在每個接收器106(例如,UWB讀取器等)處記錄的RTLS標簽102的相對飛行時間(TOF)。在一些示例中,使用定時參考時鐘,使得至少接收器106的子集可以在頻率上同步,由此與每個RTLS標簽102相關聯的相對TOA數據可以由與至少接收器106的子集相關聯的計數器來登記。在一些示例中,位于已知坐標處的參考標簽104被用于確定與至少接收器106的子集相關聯的計數器之間的相位偏移,參考標簽104優選為UWB傳輸器。RTLS標簽102和參考標簽104駐留在活動RTLS字段中。本文中描述的系統可以被稱為“多點定位”或“地理定位”系統,這些術語是指通過求解由在多個接收器106處接收的TOA信號之間到達時間差(DTOA)而被確定的位置估計的誤差最小化函數來定位信號源的過程。

在一些示例中,包括至少標簽102和接收器106的系統被配置成即使在存在多徑干擾的情況下也提供二維和/或三維精確定位(例如,亞英尺分辨率),這部分地是由于使用短納秒持續時間脈沖,其TOF可使用諸如在接收器106中的檢測電(來精確地確定,檢測電路可在所接收的波形的前沿上觸發。在一些示例中,與被配置用于高數據速率通信的無線系統相比,該短脈沖特性允許系統以更高的峰值功率、但是更低的平均功率電平來傳輸必要的數據,但仍然在本地監管要求內操作。

在一些示例中,為了在遵守監管限制(例如FCC和ETSI規則)的交疊的同時提供優選的性能水平,標簽102可以以大約400MHz的瞬時-3dB帶寬和低于1毫秒間隔187個脈沖的平均傳輸來操作,只要分組速率足夠低。在這樣的示例中,在6.55GHz的中心頻率下操作的系統的預測最大范圍在其中在接收器處使用12dBi定向天線的情況下大約為200米,但是在其他示例中,規劃范圍將取決于接收器天線增益。替代地或另外地,系統的范圍允許利用放置于職業足球背景中使用的足球場中的一個或多個接收器來檢測一個或多個標簽102。這樣的配置有利地滿足了由與峰值和平均功率密度(例如,有效各向同性輻射功率密度(“EIRP”))相關的監管體所施加的約束,同時仍優化與距離和干擾相關的系統性能。在另外的示例中,具有大約400MHz的-3dB帶寬的標簽傳輸在一些示例中產生大約2納秒的瞬時脈沖寬度,其使得位置分辨率能夠優于30厘米。

再次參考圖1,要定位的對象附接有標簽102,優選地是具有UWB傳輸器的標簽,其傳輸突發(例如,突發速率為1Mb/s的多個脈沖,諸如速率為1Mb/s的112比特的開-關鍵控(OOK)),以及可選地傳輸包括利用OOK的信息分組的突發,信息分組可以包括但不限于ID信息、順序突發計數、或用于對象或人員標識、庫存控制等的其他期望信息。在一些示例中,可有利地提供來自每個標簽102的順序突發計數(例如,分組序列號),以便在接收器集線器108處準許來自各個接收器106的TOA測量數據的相關性。

在一些示例中,標簽102可以采用UWB波形(例如,低數據速率波形)來實現極其精細的分辨率,這是因為它們的極短脈沖(即,亞納秒到納秒,諸如2nsec(1nsec上和1nsec下))持續時間。因此,信息分組可以具有短長度(例如在一些示例實施例中以1Mb/sec的速率的OOK的112比特),這有利地實現了更高的分組速率。如果每個信息分組是唯一的,則較高的分組速率導致較高的數據速率;如果每個信息分組被重復傳輸,則較高的分組速率導致較高的分組重復速率。在一些示例中,每個標簽的較高分組重復速率(例如,12Hz)和/或較高數據速率(例如,1Mb/秒、2Mb/秒等)可以導致用于過濾以達到更加精確的位置估計的較大數據集。替代地或另外地,在一些示例中,信息分組的較短長度連同其它分組速率、數據速率和其它系統要求也可導致較長的電池壽命(例如,在一些目前實施例中,使用300mAh電池在傳輸速率為1Hz的情況下電池壽命為7年)。

標簽信號可以在接收器處直接從RTLS標簽接收,或者可以在路由反射之后接收。與直接信號相比,反射信號從RTLS標簽到接收器經過更長的路徑,因此與相應的直接信號相比,較晚地被接收。這一延遲稱為回波延遲或多徑延遲。如果反射信號足夠強而足以被接收器檢測到,則它們可能通過符號間干擾破壞數據傳輸。在一些示例中,標簽102可以采用UWB波形來達到極其精細的分辨率,這是因為它們的極短脈沖(例如,2nsec)持續時間。此外,信號可以包括稍高的突發數據速率(在一些示例實施例中為1Mb/秒)的短信息分組(例如,OOK的112比特),其有利地使分組持續時間簡短(例如112微秒),同時允許比預期的回波延遲充分更長的脈沖間時間(例如,998nsec),以避免數據損壞。

反射信號可以預期隨著延遲由于更多的反射和所經過的更長的距離的增加而變弱。因此,超過對應于某個路徑長度差(例如,299.4m)的脈沖間時間的某個值(例如,998nsec),針對任何給定的傳輸器功率電平,脈沖間時間的進一步增加(并且因此突發數據速率的降低)將沒有優點。以這種方式,分組持續時間的最小化允許標簽的電池壽命最大化,因為其數字電路僅需要短時間的有效。應當理解,不同的環境可以具有不同的預期回聲延遲,從而使得不同的突發數據速率以及因此的分組持續時間可以根據環境在不同的情況下是適當的。

分組持續時間的最小化還允許標簽在給定時間段中傳輸更多分組,盡管在實踐中,規范管理的平均EIRP極限常常可能提供壓倒一切的約束。然而,簡短的分組持續時間還減少了來自多個標簽的分組在時間上交疊從而導致數據沖突的可能性。因此,最小分組持續時間允許很多個標簽每秒傳輸更高的聚合數目的分組,以使得能夠跟蹤最大數目的標簽,或者以最高速率跟蹤給定數目的標簽。

在一個非限制性示例中,以1Mb/sec(1MHz)的數據速率傳輸的112比特的數據分組長度(例如,OOK編碼)可以用每秒1次傳輸(1TX/sec)的傳輸標簽重復速率來實現。這樣的實現方式可以提供長達七年的電池壽命,其中電池本身可以是例如BR2335(Rayovac)系列的緊湊型3伏鈕扣電池,電池充電額定值為300mAhr。替代實現方式可以是CR2032系列通用緊湊型3伏鈕扣電池,電池充電額定值二220mAhr,由此,如可以理解的,后一種通用的鈕扣電池可以提供更短的電池壽命。

替代地或另外地,一些應用可能需要較高的傳輸標簽重復速率來跟蹤動態環境。在一些示例中,傳輸標簽重復速率可以是每秒12個傳輸(12TX/sec)。在這樣的應用中,可以進一步理解,電池壽命可以更短。

與短數據分組長度(例如,112比特)和相對低的重復速率(例如,1TX/sec)耦合的高突發數據傳輸速率(例如,1MHz)在一些示例中提供兩個不同的優點:(1)更多數目的標簽可以獨立于具有較低沖突概率的標簽的字段來傳輸,和/或(2)可以在適當考慮電池壽命約束的情況下增加每個獨立標簽傳輸功率,從而使得單個數據分組的總能量小于給定時間間隔的規范管理的平均功率(例如,FCC規范管理傳輸的1毫秒時間間隔)。

替代地或另外地,可以從標簽傳輸附加的傳感器或遙測數據,以向接收器106提供關于標簽的環境和/或操作條件的信息。例如,標簽可以向接收器106傳輸溫度。這樣的信息例如在涉及易腐貨物或其他制冷要求的系統中可能是有價值的。在本示例實施例中,溫度可以由標簽以比數據分組的其余部分的重復速率低的重復速率來傳輸。例如,可以以每分鐘一次(例如,1TX/min)的速率從標簽向接收器傳輸溫度,或者在一些示例中,數據分組每被傳輸720次進行一次,由此在本示例中的數據分組以12TX/sec的示例速率傳輸。

替代地或另外地,標簽102可以被編程為響應于來自磁性命令傳輸器(未示出)的信號而間歇地向接收器106傳輸數據。磁性命令傳輸器可以是便攜式設備,其在一些示例性實施例中用于向一個或多個標簽102傳輸具有大約15英尺或更小的范圍的125kHz信號。在一些示例中,標簽102可以至少配備有接收器和功能天線,接收器被調諧到磁性命令傳輸器傳輸頻率(例如125kHz),功能天線用于促進由磁性命令傳輸器傳輸的信號的接收和解碼。

在一些示例中,一個或多個其他標簽(例如參考標簽104)可以被放置于監測區域內和/或周圍。在一些示例中,參考標簽104可以被配置成傳輸被用于測量接收器106內的不可重置計數器的相對相位(例如,自由運行計數器的計數)的信號。

一個或多個(例如,優選地四個或更多個)接收器106也被放置在監測區域內的和/或周圍的預定坐標處。在一些示例中,接收器106可以以“菊花鏈”方式連接,以有利地允許在重要的監測區域上互連大量接收器106,以便減少和簡化布線,提供電力等。每個接收器106包括用于接收諸如UWB傳輸的傳輸的接收器以及優選地包括分組解碼電路,分組解碼電路提取到達時間(TOA)定時脈沖串、傳輸器ID、分組編號和/或已經被編碼在標簽傳輸信號(例如,材料描述、人員信息等)中的其他信息,并且被配置成感測由標簽102以及一個或多個參考標簽104傳輸的信號。

每個接收器106包括相對于其內部計數器來測量標簽突發的到達時間(TOA)的時間測量電路。時間測量電路是相位鎖定的(例如,相位差不改變,因此各個頻率是相同的),其中公共數字參考時鐘信號通過電纜連接從具有中心定時參考時鐘發生器的接收器集線器108分發。參考時鐘信號為接收器106建立公共定時參考。因此,各個接收器106的多個時間測量電路在頻率上同步,但不一定在相位上同步。雖然在接收器106中的任何給定的接收器對之間通常可能存在相位偏移,但是通過使用參考標簽104使得相位偏移被容易地確定。替代地或另外地,每個接收器可以經由虛擬同步來無線地同步而無需專用物理定時信道。

在一些示例實施例中,接收器106被配置成確定接收信號的各種屬性。由于在每個接收器106處以數字格式而不是在某些示例中的模擬格式來確定測量,所以信號可傳輸給接收器集線器108。有利地,因為分組數據和測量結果可以高速傳送給接收器存儲器,所以接收器106可以在幾乎連續的基礎上接收和處理標簽(和對應的對象)定位信號。因此,在一些示例中,接收器存儲器允許捕獲高突發速率的標簽比賽項目(即,信息分組)。

數據電纜或無線傳輸可以將測量數據從接收器106傳輸給接收器集線器108(例如,數據電纜可以實現2Mbps的傳送速度)。在一些示例中,測量數據以規律的輪詢間隔被傳送給中央處理器/集線器。

因此,接收器集線器108通過相對于由接收器106檢測到的多個數據分組處理TOA測量來確定或否則的話計算標簽位置(即,對象位置)。在一些示例實施例中,接收器集線器108可以被配置成使用非線性優化技術來求解標簽的坐標。

在一些示例中,來自多個接收器106的TOA測量由接收器集線器108處理,以通過多個TOA的差分到達時間(DTOA)分析來確定傳輸標簽102的位置。DTOA分析包括標簽傳輸時間t0的確定,由此作為從估計的標簽傳輸時間t0到相應的TOA所經過的時間而被測量的飛行時間(TOF)以圖形方式表示以各個接收器106為中心的球體的半徑。各個球的表面與傳輸標簽102的估計的位置坐標(x0,y0,z0)之間的距離表示每個相應TOA的測量誤差,并且來自參與DTOA位置估計的每個接收器的TOA測量誤差的平方和的最小化提供傳輸標簽的位置坐標(x0,y0,z0)和該標簽的傳輸時間t0

在一些示例中,本文中描述的系統可以被稱為“超規(over-specified)”或“超定”系統。因此,接收器集線器108可以基于一組測量和/或一個或多個不正確(即,較不正確)的位置來計算一個或多個有效(即,最正確)的位置。例如,可以計算由于物理定律而不可能的位置,或者當與其他計算的位置相比時可以是離群值的位置。因此,可以應用一個或多個算法或試探法來最小化這樣的誤差。

可以通過首先在由用戶定義的區域上的x、y和z的粗網格上進行區域搜索,然后進行局部最速下降搜索來獲得用于最小化的起始點。在一些示例中,該算法的起始位置固定在所有活動接收器的平均位置。不需要初始區域搜索,并且在一些示例中繼續通過使用Davidon-Fletcher-Powell(DFP)準牛頓算法來進行優化。在其他示例中,可以使用最速下降算法。

可以被稱為時間誤差最小化算法的一種用于誤差最小化的這樣的算法可以在等式1中描述:

其中N是接收器的數目,c是光速,(xj,yj,zj)是第j個接收器的坐標,tj是第j個接收器處的到達時間,t0是標簽傳輸時間。變量t0表示傳輸時間。由于t0最初未知,所以到達時間tj以及t0也與公共時基相關,在一些示例中,公共時基從到達時間導出。結果,不同到達時間之間的差異對于確定位置以及t0是重要的。

使等式1中的誤差ε最小化的優化算法可以是例如Davidon-Fletcher-Powell(DFP)準牛頓算法。在一些示例中,使等式1中的誤差ε最小化的優化算法可以是最速下降算法。在每種情況下,算法可以使用表示參與標簽位置確定的接收器106的位置的二維(2D)或三維(3D)平均值的初始位置估計(x,y,z)作為種子。

在一些示例中,RTLS系統包括接收器網格,其中接收器網格中的每個接收器106保持與其他接收器時鐘同步的接收器時鐘,接收器時鐘具有初始未知的相位偏移。任何接收器之間的相位偏移可以通過使用被放置在已知坐標位置(xT,yT,zT)處的參考標簽來確定。相位偏移用于求解各種接收器106內的計數器之間的恒定偏移,如下文描述的。

在另外的示例實施例中,N個接收器106{Rj:j=1,...,N}被放置在已知坐標處,其分別被放置在距離參考標簽104的距離處,諸如等式2中給出的:

每個接收器Rj利用例如從諸如時鐘發生器的公共頻率時基得到的同步時鐘信號。由于接收器不是同步復位,對于每個接收器的內部自由運行計數器存在未知的、但是恒定的偏移Oj。依據細分辨率計數增量的數目(例如,對于一納秒分辨率系統的納秒數)來測量恒定偏移Oj的值。

在一些示例中,使用參考標簽如下來校準射頻定位系統。參考標簽在未知時間τR發出信號突發。在從參考標簽接收到信號突發時,在接收器Rj處測量的計數在等式3中由下式給出:

其中c是光速,β是每單位時間的精細分辨率計數增量的數目(例如,每納秒一個)。類似地,要定位的每個對象的每個對象標簽Ti在未知時間τi傳輸信號以產生計數如等式4中給出的:

在接收器Rj處,其中dij是對象標簽Ti與接收器106Rj之間的距離。注意,τi未知,但對于所有接收器具有相同的常數值。基于上面針對接收器Rj和Rk表示的等式并且給定參考標簽104信息,表示為差分計數值的相位偏移被確定為如等式5a-b中給出的:

其中只要保持恒定,則Δjk保持不變,(這意味著接收器和參考標簽是固定的,并且沒有多徑情況),并且β對于每個接收器是相同的。注意,Δjk是已知量,因為,β、和是已知的。也就是說,接收器Rj與Rk之間的相位偏移可以容易地基于參考標簽104傳輸來確定。因此,同樣根據上述等式,對于到達接收器Rj和Rk的標簽102(Ti)傳輸,可以推導出以下等式6a-b:

每個到達時間tj可以參考特定接收器(接收器“1”),如等式7中給出的:

然后可以對變量(x,y,z,t0)執行等式1中描述的最小化以得到解(x′,y′,z′,t0′)。

在一些示例實施例中,標簽102的位置然后可以被輸出到接收器處理和分發系統110,用于進一步處理位置數據,以有利地提供可視化、預測分析、統計等。

示例標簽/傳感器定位和參與者相關性

圖1示出了監測區域100。監測區域100包括在一個或多個時間歷元(epochs)的多個方位。多個方位可以被劃分為一個或多個區(region),稱為分區(zone)。每個分區可以由一個或多個坐標系統來描述,諸如本地NED(北-東-下)系統、緯度-經度系統、或甚至如可以用于美式足球比賽的碼線系統。位置是對監測區域內的方位或多個方位的描述。例如,在北卡羅來納州夏洛特市的美國銀行體育場的南球門線和西邊線的交叉處的場標記可以在本地NED系統中被描述為{0,0,0},或者在緯度經度系統上被描述為35.225336N 80.85273W經度751英尺高度,或者在碼線系統中簡稱為“Panthers Goal Line”。因為不同類型的定位系統或單個定位系統內的不同分區可以使用不同的坐標系統,所以可以使用地理信息系統(GIS)或類似的監測區域數據庫來關聯位置數據。在一些實施例中,全球坐標系(諸如緯度-經度系統)可以描述包括在由實時定位系統監測的區域外部的一個或多個區以及在監測區域內的一個或多個分區的多個方位。在這樣的實施例中,可以當在監測區域內時經由位置并且在監測區域外部時經由坐標來跟蹤參與者,或者在兩種區域的任一區域中通過使用由地理信息系統定義的坐標來跟蹤參與者。

示例標簽/傳感器定位和參與者相關性

圖2a-e圖示了根據本發明的一些實施例的可以向位置系統或超定位置系統提供信息的一些示例性標簽和傳感器配置。參與者是已經附接標簽和/或傳感器的任何人、位置或對象。圖2a圖示了根據一些實施例的參與者202,其是佩戴附接有標簽102的設備的足球運動員。特別地,所描繪的參與者202穿著肩墊,肩墊具有固定到其相對側的標簽102。這種定位有利地為每個標簽102提供提升的廣播位置,從而增加其通信有效性。附加傳感器203可以附接到由參與者202佩戴的設備,附加傳感器203諸如加速度計、磁力計、羅盤、陀螺儀、飛行時間傳感器、健康監測傳感器(例如,血壓傳感器、心臟監測器、呼吸傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器)、光傳感器等。附加的傳感器204可以附加到肩墊、頭盔、鞋,肋墊、肘墊、運動衫、褲子、連體衣服裝、內衣、手套、手臂帶、腕帶等。在一些情況下,附加的傳感器可以緊固到或植入在運動員的皮膚下面、被吞咽或以其它方式在運動員的身體內部攜帶。傳感器204可以被配置成直接或間接地通過標簽102或其他傳輸器來與接收器(例如,圖1的接收器106)通信。例如,在一個實施例中,傳感器203可以有線(例如,可能通過縫合到運動衫或連體衣服裝中的線)或無線地連接到標簽102,以向標簽102提供傳感器數據,傳感器數據然后被傳輸給接收器106。在另一實施例中,多個傳感器(未示出)可以連接到可能放置在頭盔中的專用天線或傳輸器,其可以將傳感器數據傳輸給一個或多個接收器。

在示例實施例中,標簽102的陣列可以附接到運動員,例如在頭部、肩部、手腕、臀部、膝蓋、肘部、腳等上面,其可以用于確定運動員的身體的各部分相對于彼此的位置。

圖2b圖示了根據一些實施例的參與者206,參與者206被描繪為佩戴附接有標簽102和傳感器203的設備的比賽裁判員。在所描述的實施例中,標簽102附接到參與者的緊鄰相對肩部的運動衫。傳感器203放置于佩戴在裁判員手腕上的腕帶中,如圖所示。如上面結合圖2a所討論的,傳感器203可以被配置成直接地或間接地通過標簽102或其它傳輸器來與接收器(例如,圖1的接收器106)通信。

如下文更詳細討論的,靠近參與者的手腕的傳感器204(這里是加速度計)的定位可以允許接收器處理和分發系統110確定裁判員206的特定運動、移動或活動,以用于確定比賽項目(例如,游戲時鐘的走動、一攻、達陣得分等)。參與者206還可攜帶其他設備,諸如懲罰旗208,其還可附接有標簽102(以及可選的一個或多個傳感器)以向接收器處理和分發系統110提供附加數據。例如,接收器處理和分發系統110可以使用來自懲罰旗208的標簽位置數據來確定裁判員何時僅攜帶懲罰旗208,而當裁判員何時正在使用懲罰旗208來指示比賽項目,諸如懲罰(例如,通過投擲懲罰旗208)。

圖2c圖示了根據一些實施例的參與者210的示例,參與者210的示例被描繪為附接或嵌入有標簽102的比賽用球。另外,傳感器203可以附接至或嵌入球210,諸如加速度計、飛行時間傳感器等。在一些實施例中,傳感器204可以有線或無線地連接到標簽102以向標簽102提供傳感器數據,傳感器數據然后被傳輸給接收器106。在一些實施例中,傳感器203可以獨立于標簽102將傳感器數據傳輸給接收器標簽102,諸如上面結合圖2a所描述的。

圖2d圖示了包括標簽102和傳感器203的監測單元205。標簽和傳感器可以在單個殼體或監測單元205中實施。標簽和傳感器可以獨立操作或者可以進行有線或無線通信。傳感器203可以被配置成向標簽102傳輸信號以開始、終止或改變閃爍數據傳輸的速率。傳感器203可以發送信號,信號被配置成通過使用具有基于監測單元205的大小的范圍的低頻收發器來控制標簽閃爍數據傳輸。

圖2e圖示了標簽103和傳感器203配置,其中標簽和傳感器是分離的單元。標簽102可以與傳感器203相關聯但獨立地操作,或者可以進行有線或無線通信。在標簽102與傳感器203無線通信的情況下,傳感器可以發送控制信號以控制標簽閃爍數據傳輸,如上文在圖3d中所討論的。傳感器低頻傳輸的有效范圍可以是12英寸、18英寸、24英寸、36英寸或任何其它距離值。低頻傳輸的有效范圍基于標簽102和傳感器203的接近安裝位置。在標簽102和傳感器203安裝得非常接近的情況下,低頻傳輸可以具有較低范圍和功率。例如,在標簽102和傳感器203安裝在頭盔背部上彼此相距2英寸的情況下。類似地,如果標簽102和傳感器位于彼此遠離的位置,則可以增加低頻傳輸的范圍和功率。例如,在傳感器在腰部水平安裝到參與者的腰帶并且標簽安裝在肩墊中的情況下。

根據本公開內容,對于本領域普通技術人員將顯而易見的是,一旦圖2a-e的標簽102和傳感器203被放置在參與者上,它們可以與這些參與者和/或彼此相關。例如,在一些實施例中,唯一標簽或傳感器標識符(“唯一ID”)可以與參與者簡檔(例如,約翰·史密斯——跑回、弗雷德·約翰遜——司線裁判員或ID 027——幾個比賽用球之一等)相關并且被存儲到性能分析系統可訪問的遠程數據庫,如下文更詳細討論的。每個參與者簡檔還可以包括或者與多種數據相關,包括但不限于生物測定數據(例如,身高、體重、健康數據等)、角色數據、團隊ID、表現統計、以及對于本領域技術人員來說根據前面的描述可以顯而易見的其他數據。

在一些實施例中,這樣的參與者簡檔或角色數據可以與唯一標簽或傳感器標識符相關聯地預定義和存儲。在其他實施例中,參與者簡檔或角色數據也可以作為接收的標簽或傳感器數據、陣式數據、比賽數據、比賽項目數據等的結果由系統“學習”。例如,在一些實施例中,系統可以確定標簽或傳感器不與參與者簡檔相關,并且可以分析從標簽和/或傳感器接收的數據以確定可能的參與者角色等,其可以被排名然后由系統選擇/確認或由系統顯示之后由用戶選擇/確認。在一些實施例中,系統可以基于確定的參與者方位數據(例如,運動模式、對準位置等)確定可能的參與者角色(即,參與者角色數據)。

在一些實施例中,如下文更詳細地描述的,作為接收到標簽或傳感器數據、陣式數據、比賽數據、比賽項目數據等的結果,參與者簡檔或角色數據也可以由系統更新(即,生成比在初始注冊時建立的參數健壯得多的參與者的數據集)。在一些實施例中,參與者簡檔和/或角色數據可以用在性能分析系統中,以在分析期間加權參與者的動作,以幫助量化正在發生的事情,諸如幫助確定陣式、比賽、比賽項目等。

標簽ID和傳感器數據傳輸架構

圖3A、3B、3C、3D、3E、和3F示出了根據發明實施例的可用于將信號從一個或多個標簽和傳感器傳輸給超定位置系統的一個或多個接收器的各種不同架構的框圖。在一些實施例中,所描繪的架構可以結合圖1的接收器處理和分析系統110來使用。這些架構中多于一個的架構可以在單個系統中一起使用。

圖3A示出了諸如圖1所示的位置標簽102,其可以被配置成向一個或多個接收器106傳輸標簽信號。一個或多個接收器106可以向接收器集線器108傳輸接收器信號。

如所示出的,所描繪的位置標簽102可以生成或存儲標簽唯一標識符(“標簽UID”)和/或標簽數據。標簽數據可以包括有用信息,諸如安裝的固件版本、最后標簽維護日期、配置信息和/或標簽個體相關因子。標簽個體相關因子可以包括指示被監測的個體(例如,參與者)與位置標簽102相關聯的數據(例如,姓名、統一號碼和團隊、生物測定數據、個體上的標簽位置,即右手腕)。如本領域技術人員根據本公開將顯而易見的,當標簽被注冊或以其他方式與個體相關聯時,標簽個體相關因子可被存儲到位置標簽102。雖然為了說明的目的被示出為單獨的字段,但是本領域普通技術人員可以容易地理解,標簽個體相關因子可以是任何標簽數據的部分或者甚至從標簽中省略。

從位置標簽102傳輸給接收器106的標簽信號可以包括“閃爍數據”,因為它以經選擇的間隔被傳輸。該“閃爍速率”可以由標簽設計者或系統設計者設置以滿足應用要求。在一些實施例中,它對于一個或所有標簽是一致的;在一些實施例中,它可以依賴于數據。閃爍數據包括標簽信號的特性,其允許標簽信號被接收器106識別,因此位置標簽102的位置可以由定位系統確定。閃爍數據還可以包括一個或多個標簽數據分組。這樣的標簽數據分組可以包括來自標簽102的旨在用于傳輸的任何數據,例如在所描述的實施例中的標簽UID、標簽數據和標簽個體相關因子。在TDOA系統的情況下,閃爍數據可以是或包括接收器106(或下游接收器處理和分析系統)檢測以標識傳輸來自位置標簽102(例如,UWB標簽)的特定模式、代碼或觸發器。

所描繪的接收器106接收標簽信號,標簽信號包括如上文所討論的閃爍數據和標簽數據分組。在一個實施例中,接收器106可以將接收的標簽信號直接傳遞給接收集線器/定位引擎108作為其接收器信號的部分。在另一實施例中,接收器106可以對接收的標簽信號執行一些基本處理。例如,接收器可以從標簽信號提取閃爍數據并且將閃爍數據傳輸給接收集線器/定位引擎108。接收器可以向接收集線器/定位引擎108傳輸時間測量,諸如TOA測量和/或TDOA測量。時間測量可以基于在接收器中生成或計算的時鐘時間,其可以基于接收器偏移值,其可以基于系統時間,和/或其可以基于位置標簽102的標簽信號與RF參考標簽(例如,圖1的標簽104)的標簽信號之間的到達的時間差。接收器106可以另外地或者替代地根據標簽信號確定信號測量(諸如接收信號強度指示(RSSI)、信號方向、信號極性或信號相位),并且將信號測量傳輸給接收集線器/定位引擎108。

圖3B示出了位置標簽202和傳感器203,諸如如圖2所示的佩戴在個體的人身上的位置標簽202和傳感器203,其可以被配置成分別向一個或多個接收器106、166傳輸標簽信號和傳感器信號。一個或多個接收器106、166然后可以將接收器信號傳輸給接收器集線器108。一個或多個接收器106、166可以共享物理部件,例如殼體或天線。

所描繪的位置標簽202可以包括標簽UID和標簽數據(諸如標簽個體相關因子),并且傳輸如上文結合圖3A所討論的包括閃爍數據的標簽信號。所描繪的傳感器203可以生成和/或存儲傳感器UID、附加的存儲的傳感器數據(例如傳感器個體相關因子、傳感器類型、傳感器固件版本、最后維護日期、傳輸環境測量的單位等)和環境測量。傳感器203的“附加的存儲的傳感器數據”可以包括旨在用于傳輸的任何數據,包括但不限于位置標簽202、參考標簽(例如,圖1的104)、傳感器接收器、接收器106、和/或接收器/集線器定位引擎108。

傳感器個體相關因子可以包括指示被監測個體與傳感器203相關聯的數據(例如,姓名、統一號碼和團隊、生物測定數據、個體上的傳感器位置,即右手腕)。如本領域技術人員根據本公開內容將顯而易見的,當傳感器被注冊或以其他方式與個體相關聯時,傳感器個體相關因子可被存儲到傳感器203。雖然為了說明的目的被示出為單獨的字段,但是本領域普通技術人員可以容易地理解,傳感器個體相關因子可以是任何附加的存儲的傳感器數據的部分或者完全從傳感器中省略。

根據本發明的實施例構造的諸如傳感器203的傳感器可以感測或確定一個或多個環境條件(例如溫度、壓力、脈搏、心跳、旋轉、速度、加速度、輻射、位置、化學濃度、電壓)并且存儲或傳輸指示這樣的條件的“環境測量”。為了闡明,術語“環境測量”包括關于接近傳感器的環境的測量,包括但不限于周圍環境信息(例如,溫度、方位、濕度等)和關于個體的健康、身體健康、操作和/性能的信息。環境測量可以以模擬或數字形式存儲或傳輸,并且可以作為單獨測量、作為一組單獨測量和/或作為概要統計來傳輸。例如,攝氏溫度可以作為{31}或作為{33,32,27,22,20,23,27,30,34,31}或作為{27.9}來傳輸。在一些實施例中,可以至少部分地根據環境測量來確定傳感器個體相關因子。

在圖3B所示的實施例中,位置標簽202將標簽信號傳輸給接收器106,并且傳感器203將傳感器信號傳輸給傳感器接收器166。傳感器信號可包括一個或多個傳感器信息分組。這樣的傳感器信息分組可以包括來自傳感器203的旨在用于傳輸的任何數據或信息,例如在所描繪的實施例中的傳感器UID、附加的存儲的傳感器數據、傳感器個體相關因子和環境測量。來自接收器106的接收器信號和來自傳感器接收器166的傳感器接收器信號可以經由有線或無線通信被傳輸給接收器集線器108,如圖所示。

圖3C描繪了根據各種實施例的通過位置標簽202進行通信的傳感器203。在一個實施例中,傳感器203可以是位置標簽202的部分(即,位于相同的殼體或組裝結構中)。在另一實施例中,傳感器203可以不同于(即,不駐留在相同的殼體或組裝結構)位置標簽202,但是被配置成無線地或經由有線通信與位置標簽202進行通信。

在一個實施例中,位置標簽202、傳感器203或這兩者可以生成和/或存儲指示位置標簽202與傳感器203之間的關聯的標簽-傳感器相關因子(例如,標簽UID/傳感器UID、在特定擊球姿勢從標簽到傳感器的距離、與一組標簽相關聯的傳感器組、與標簽相關聯的傳感器類型等)。在所描繪的實施例中,位置標簽202和傳感器203都存儲標簽-傳感器相關因子。

在所描繪的實施例中,傳感器203將傳感器信號傳輸給位置標簽202。傳感器信號可包括如上文所討論的一個或多個傳感器信息分組。傳感器信息分組可以包括傳感器UID、傳感器個體相關因子、附加的存儲的傳感器數據、標簽-傳感器相關因子和/或環境測量。位置標簽202可以在本地存儲傳感器信息分組的一些部分或全部,并且可以將傳感器信息分組打包成一個或多個標簽數據分組,用于作為標簽信號的部分傳輸給接收器106,或者簡單地將它們作為它的標簽信號的部分來傳遞。

圖3D圖示了根據一個實施例的用于參考標簽104(例如,圖1的參考標簽104)、位置標簽202、傳感器203和兩個接收器106的示例通信結構。所描繪的參考標簽104是位置標簽,并且因此可以包括標簽數據、標簽UID,并且能夠傳輸標簽數據分組。在一些實施例中,參考標簽104可以形成傳感器的部分,并且因此能夠傳輸傳感器信息分組。

所描繪的傳感器203將傳感器信號傳輸給RF參考標簽104。RF參考標簽104可以本地存儲傳感器信息分組的一些部分或一些或全部,并且可以將傳感器信息分組封裝成一個或多個標簽數據分組,用于作為標簽信號的部分傳輸給接收器106,或者簡單地將它們作為它的標簽信號的部分來傳遞。

如上文結合圖1所述,圖3D的接收器106被配置成從位置標簽202和參考標簽104接收標簽信號。這些標簽信號中的每個可以包括閃爍數據,閃爍數據可以包括標簽UID、標簽數據分組和/或傳感器信息分組。接收器106各自經由有線或無線通信將接收器信號傳輸給接收器集線器108,如圖所示。

圖3E圖示了根據各種實施例的位置標簽202、多個接收器106與各種傳感器類型之間的示例通信結構,各種傳感器類型包括但不限于傳感器203、診斷設備233、三角定位器243、接近定位器253和接近標記263。在所描繪的實施例中,傳感器203、233、243、253中沒有一個形成位置標簽202或參考標簽104的部分。然而,每個傳感器可以包括傳感器UID和附加的存儲的傳感器數據。所描繪的傳感器203、233、243、253中的每個傳輸包括傳感器信息分組的傳感器信號。

在所描繪的實施例中,接收器106被配置成從位置標簽202接收標簽信號,并且直接從傳感器203接收傳感器信號。在這樣的實施例中,傳感器203可以被配置成以與位置標簽202共同的通信協議來通信,這對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。

圖3F圖示了位置標簽202、原始節點傳感器203a、網格節點傳感器203b、接收器106、收發器107與接收器集線器108之間的示例通信結構。諸如圖1所示的位置標簽202可以被配置成向一個或多個接收器106傳輸標簽信號。一個或多個接收器106可以向接收器集線器108傳輸接收器信號。傳感器203可以與標簽202分開地被容納或者可以被容納在單個殼體單元中。傳感器203可以與標簽202有線或無線通信以用于標簽信號控制,諸如開始、終止或改變標簽信號閃爍速率。傳感器203可以直接向傳感器接收器166傳輸傳感器數據、傳感器UID、標簽-傳感器相關因子等。在示例實施例中,傳感器接收器166可以是長距離定向收發器天線,被配置成直接從網格節點回傳傳感器數據而不使用網格網絡。

在傳感器數據通過網格網絡傳輸的實施例中,傳感器可以被指定為原始節點傳感器203a和網格節點傳感器203b。發起傳感器數據傳輸的傳感器203a可以被稱為原始節點203a。從原始節點接收傳感器數據并且將其傳輸給傳感器接收器166的一個或多個傳感器203b可以被稱為網格節點202b。原始節點202a和網格節點202b可以使用Wi-Fi、BLE或NFC通過網格網絡將傳感器數據傳輸給下一網格節點或傳感器接收器166。

圖3E/F描繪了在本文中稱為“接近詢問器”的一種類型的傳感器。接近詢問器223可以包括可操作用于生成由位置標簽202可檢測的磁場、電磁場或其他場的電路。盡管在圖3E/F中未示出,接近詢問器223可以包括傳感器UID和其他標簽和傳感器導出數據或信息,如以上文所討論的。

在一些實施例中,接近詢問器223操作為接近通信設備,其可以觸發位置標簽202(例如,當位置標簽202檢測到由接近詢問器223生成的場)以在替代閃爍模式或者閃爍速率下傳輸閃爍數據。位置標簽可以啟動預編程(通常更快)的閃爍速率,以允許用于跟蹤個體的更多的位置點。在一些實施例中,位置標簽可以不傳輸標簽信號,直到被接近詢問器223觸發。在一些實施例中,位置標簽202可以在位置標簽202移動到接近詢問器223附近(例如,在通信接近內)時被觸發。在一些實施例中,當接近詢問器223移動到位置標簽202附近時,可以觸發位置標簽。

在其他實施例中,當按壓按鈕或在接近詢問器223上或在位置標簽本身上激活開關時,可以觸發位置標簽202。例如,接近詢問器223可以放置在跑道的起始線處。每次汽車通過起動線時,車載位置標簽202感測來自接近詢問器的信號,并且被觸發以傳輸指示一圈已經完成的標簽信號。作為另一示例,接近詢問器223可以放置在佳得樂冷飲處。每次運動員或其他參與者從器冷飲注滿杯子時,參與者安裝的位置標簽202感測來自接近詢問器的信號,并且被觸發以傳輸指示佳得樂已被消耗的標簽信號。作為另一示例,接近詢問器223可以放置在醫療車上。當醫護人員使用醫療車來抬起參與者(例如,運動員)并且將他/她移動到更衣室時,參與者安裝的位置標簽202感測來自接近詢問器的信號,并且被觸發以傳輸指示他們已經從比賽中被移出的信號。如所解釋的,根據所傳輸的標簽信號的模擬和/或數字屬性的任何方面,這些后觸發標簽信號中的任一個可以與預觸發標簽信號不同。

圖3E描繪了通常不由個體佩戴但在本文中稱為“診斷設備”的另一類型的傳感器。然而,像其他傳感器一樣,診斷設備可以測量一個或多個環境條件并且以模擬或數字形式存儲相應的環境測量。

雖然所描繪的診斷裝置233不是由個體佩戴,但是其可以生成和存儲傳感器個體相關因子,用于與結合特定個體進行的環境測量相關聯。例如,在一個實施例中,診斷設備233可以是血壓計,其被配置成存儲各種個體的血壓數據作為環境測量。每組環境測量(例如,血壓數據)可以被存儲并且與傳感器-個體相關因子相關聯。

所描繪的診斷設備233被配置成將包括傳感器信息分組的傳感器信號以傳輸給傳感器接收器166。傳感器信息分組可以包括傳感器UID、附加的存儲數據、環境測量和/或傳感器-個體相關因子中的一個或多個。傳感器接收器166可以將來自傳感器信息分組的數據中的一些或全部與傳感器接收器166中的其他存儲數據或與從其他傳感器、診斷設備、位置標簽102或參考標簽存儲或接收的數據相關聯。傳感器接收器166將傳感器接收器信號傳輸給接收器集線器108。

圖3E/F中所示的另一類型的傳感器是三角定位器243。“三角定位器”是感測方位的一種類型的傳感器。所描繪的三角定位器243包括傳感器UID、附加的存儲的傳感器數據和環境測量,如上文所討論的。

在一些實施例中,諸如全球定位系統(GPS)的三角定位器接收器接收方位數據,諸如由一個或多個對地靜止衛星(處于已知或可知位置的衛星)和/或一個或多個地面傳輸器(也在已知或可知的位置)傳輸的時鐘數據,比較接收到的時鐘數據,并且計算“方位計算”。方位計算可以被包括在一個或多個傳感器信息分組中作為環境測量,并且被傳輸給接收器集線器108,接收器集線器108可以基于方位數據來確定方位計算。在示例實施例中,三角定位器243可以比較方位數據時鐘數據和計算方位計算,其可以被包括在一個或多個傳感器信息分組中作為環境測量并且被傳輸給接收器集線器108。其他三角定位器可以包括到達公共定時時間差系統、到達系統、接收信號強度系統等。

在另一實施例中,三角定位器包括接收方位數據(諸如被發射或反射的光或熱)的一個或多個相機或圖像分析器。方位數據可以被傳輸給接收器集線器108,接收器集線器108可以分析所接收的例如圖像的方位數據以確定個體或傳感器的位置。雖然三角定位器可以無線地傳輸數據,但是它不是位置標簽,因為它不傳輸閃爍數據或可以由接收器集線器108使用以計算位置的標簽信號。相反,三角定位器感測方位數據和/或計算方位計算,其因此可被接收器集線器108用作環境測量以確定傳感器的位置。

在示例實施例中,三角定位器包括基于ISO-2系統或WhereNetTM的RFID。ISO-2系統可以具有有源RFID芯片,其可以在靠近芯片時被傳感器讀取或者在接收到預定信號或傳感器方位數據時被強制傳輸。接收器集線器108可以基于RFID強制傳輸的到達時間差來確定傳感器位置計算。

在一個實施例中,三角定位器可以與位置標簽或參考標簽(未示出)組合。在這樣的實施例中,三角定位器可以計算并且經由位置標簽將其方位計算傳輸給一個或多個接收器。然而,接收器集線器將基于作為標簽信號的部分而接收的閃爍數據而不僅僅基于方位計算來計算標簽位置。方位計算將被認為是環境測量,并且可以被包括在相關聯的傳感器信息分組中。

對于本領域普通技術人員顯而易見的是,方位計算(例如,GPS接收器方位計算)不如由根據本發明的各種實施例構造的接收器集線器/定位引擎執行的位置計算(例如,基于UWB波形的位置計算)精確。這不是說,使用已知技術不能改進方位計算。例如,包括大氣條件的多種影響可以導致GPS精度隨時間變化。控制這一點的一種方式是使用差分全球定位系統(DGPS),該差分全球定位系統包括放置于已知方位的一個固定三角定位器或固定三角定位器的網絡,并且已知方位的坐標作為附加的存儲的傳感器數據存儲在存儲器中。這些三角定位器從對地靜止衛星接收時鐘數據,確定方位計算,并且廣播方位計算與存儲的坐標之間的差異。該DGPS校正信號可以用于校正這些影響并且顯著減少位置估計誤差。

圖3E/F中所示的另一類型的傳感器是接近檢測器253。“接近檢測器”是一種傳感器,其感測在相對于圖1的監測區域100小的區域(例如,局部區域)內的標識。鑒于本公開內容,很多不同的感測標識(例如,感測對象或個體的唯一ID或其它標識符)的方式對于本領域普通技術人員將是顯而易見的,包括但不限于讀取線性條形碼,讀取二維條形碼,讀取近場通信(NFC)標簽,讀取RFID標簽,諸如無源UHF標簽、無源HF標簽或低頻標簽、光學字符識別設備、生物測定掃描器、或面部識別系統。由接近檢測器253感測的標識和與標識相關聯的范圍或半徑可以被稱為接近數據。

在示例實施例中,接近檢測器253可以是射頻識別(RFID)芯片。當RFID傳感器在預定范圍內時,RFID芯片可以被RFID傳感器感測。

在示例實施例中,接近檢測器253可以感測標識傳感器的藍牙低能量(BLE)信號。BLE傳輸可以具有預定的半徑,并且傳輸可以包括用于接近傳感器的傳感器或相關聯的標簽UID。接收器集線器108可以基于相關聯的標簽和預定的傳輸半徑來確定每個經標識的接近傳感器的位置。BLE接近方位計算可以被確定為接近半徑相交的位置或區域,如圖5a所描繪的。

在示例實施例中,接近檢測器253可以是Wi-Fi收發器。Wi-Fi收發器可以向在傳輸范圍內的傳感器傳輸和從其接收Wi-Fi接近或標識信號。Wi-Fi收發器可以具有預定范圍或使用RSSI來確定接近度。在Wi-Fi收發器具有預定廣播或接收器范圍的情況下,以基本上類似于上文所討論的BLE傳輸器的方式計算標簽接近方位。在Wi-Fi收發器不具有預定范圍的情況下,使用Wi-Fi RSSI基于信號強度來確定與傳感器最接近和最遠的經標識的傳感器。另外,可以從RSSI和以基本上類似于上文的BLE傳輸器的方式計算的接近方位導出傳輸半徑的近似。

在一些示例實施例中,可以基于標簽或傳感器之間的預定關系來確定接近度。在標簽或傳感器朝向彼此或遠離彼此移動的情況下,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定與該關系相關聯的接近狀態的變化。例如,如果裁判具有與他的身體的一部分諸如他的肩膀相關聯的標簽102或傳感器203,并且存在與保持在他的制服的口袋中的旗相關聯的標簽或傳感器,則可以在旗與裁判的肩膀之間存在預定關系。在旗被拋出的情況下,接近關系將改變,并且接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以更新接近關系的狀態。

在一些實施例中,接近檢測器感測個體(或個體的腕帶、標簽、標記、卡片、徽章、衣服、制服、服裝、電話、票據等)的屬性。例如由接近檢測器感測的標識的接近數據可以如所示出的被本地存儲在接近檢測器253處,并且作為接近數據經由一個或多個傳感器信息分組傳輸給傳感器接收器166。

在一些實施例中,接近檢測器253可以具有經定義的位置,其通常是靜止的,并且可以與圖1的監測區域100中的位置相關聯。例如,接近檢測器253可以位于賽道的終點線、體育場的入口大門、具有診斷設備、在足球場的球門線或球門柱、在棒球內野的壘或本壘板處、或類似的固定位置。在接近檢測器靜止的這樣的實施例中,接近檢測器和傳感器UID的方位坐標可以存儲到由接收器106、166、接收器集線器108、和/或接收器處理和分析系統110的其它部件中的一個或多個可訪問的監測區域數據庫(未示出)。在接近檢測器可移動的實施例中,可以利用三角測位器來確定方位計算,或者接近檢測器可以與位置標簽組合,并且由接收器集線器108定位。雖然在圖3E/F中用于說明目的示出為單獨的字段,但是身份信息和方位數據可以包括附加的存儲的傳感器數據、環境測量或這兩者的部分。

在一個實施例中,接近檢測器可以與其方位被記錄在監測區域數據庫中的參考標簽(例如,圖1的標簽104)相關聯。在其他實施例中,接近檢測器是可移動的,使得其可以被運輸到需要它的地方。例如,接近檢測器253可以位于醫療車、一攻標記器、診斷設備、球門柱上,或由醫務人員或保安人員攜帶。在接近檢測器253是可移動的實施例中,其通常將與位置標簽或三角定位器相關聯,使得可以在感測到身份時確定位置(針對位置標簽)或方位(針對三角定位器)。

在接近檢測器包括位置標簽的實施例中,接收器集線器108將定位相關聯的位置標簽,并且標簽數據/傳感器數據過濾器將相關聯的位置標簽的位置數據關聯作為接近檢測器的位置,同時根據任何接收的傳感器信息分組確定相關聯的個體的身份。在接近檢測器包括三角定位器的替代實施例中,三角定位器計算可以被存儲為附加的存儲的傳感器數據和/或環境測量值的方位計算,并且將其作為一個或多個傳感器信息分組來傳輸。在一個實施例中,接近檢測器的傳感器信息分組可以包括感測到的身份信息和方位計算二者。

圖3E中所示的另一類型的傳感器是接近標記263。接近標記具有方位位置和標識碼(例如,傳感器UID)。接近標記263還可以包括附加的存儲的傳感器數據,如所示出的。所描繪的接近標記263被配置成由接近檢測器253讀取。在一些實施例中,接近檢測器253還可以被配置成將信息寫入接近標記263。

接近標記263可以是貼紙、卡片、標簽、無源RFID標簽、有源RFID標簽、NFC標簽、票據、金屬板、電子顯示器、電子紙、墨跡表面、日晷或其他可見或機器可讀識別設備,如在本領域中已知的。存儲接近標記263的方位的坐標,使得它們由接收集線器/定位引擎108可訪問。例如,在一個實施例中,接近標記263的方位坐標可以存儲在經由網絡可訪問的字段數據庫或監測區域數據庫中,或者作為附加的存儲的數據本地存儲在接近檢測器253中。

在一些實施例中,接近標記263的方位被編碼到接近標記263本身中。例如,接近標記263的方位的坐標可以被編碼到被放置在該方位的無源RFID標簽中。作為另一示例,接近標記263的方位的坐標可以被編碼到被放置在該方位的打印的條形碼中。作為另一示例,包括NFC標簽的接近標記263可以用位置“球門區”來編碼,并且NFC標簽可以放置在美國銀行體育場的球門區處或其附近。在一些實施例中,接近標記263的存儲的坐標可以從接近標記263的實際坐標偏移已知或可確定的量。

在一個實施例中,諸如NFC標簽的接近標記263可以用方位來編碼。當諸如接近檢測器的傳感器接近NFC標簽時,其可以讀取方位,然后將傳感器信息分組中的方位傳輸給傳感器接收器166',并且最終傳輸給接收器集線器108。在另一實施例中,諸如條形碼標簽的接近標記263可以用標識碼來編碼。當具有接近檢測器(諸如條形碼成像器)和三角定位器(諸如GPS芯片,GPS應用或類似設備)的智能手機接近條形碼標記時,智能手機可以從條形碼讀取標識碼,根據所接收的時鐘數據來確定方位計算,然后將身份和方位計算傳輸給傳感器接收器166',并且最終傳輸給接收器集線器106作為一個或多個傳感器信息分組的部分。

在所描繪的實施例中,三角定位器243和接近檢測器253均被配置成將承載傳感器信息分組的傳感器信號傳輸給傳感器接收器166'。所描繪的傳感器243、253,如本文中所討論的任何傳感器,可以經由有線或無線通信協議來傳輸傳感器信號。例如,任何專有或標準無線協議(例如,802.11、Zigbee、ISO/IEC 802.15.4、ISO/IEC 18000、IrDA、藍牙、CDMA或任何其它協議)可以被用于傳感器信號。替代地或另外地,可以使用任何標準或專有的有線通信協議(例如,以太網、并行、串行、RS-232、RS-422、USB、火線、I2C等)。類似地,傳感器接收器166'和本文中所討論的任何接收器可以使用類似的有線和無線協議來向接收器集線器/定位引擎傳輸接收器信號。

在一個實施例中,在從三角定位器243和接近檢測器253接收到傳感器信號時,傳感器接收器166'可以將來自所接收的傳感器信息分組的數據中的一些或全部與存儲到傳感器接收器166'的其他數據相關聯,或者與從其他傳感器(例如,傳感器203、音頻傳感器105)、診斷設備233、位置標簽102或RF參考標簽104存儲或接收的數據相關聯。這樣的相關聯的數據在本文中被稱為“關聯的傳感器數據”。在所描繪的實施例中,傳感器接收器166'被配置成將接收到的傳感器信息分組和任何相關聯的傳感器數據中的一些或全部傳輸給接收器集線器108作為傳感器接收器信號的部分。

在一個實施例中,包括接近檢測器(諸如條形碼成像器)和三角定位器(諸如GPS芯片)的智能電話可以將從條形碼確定的標識碼與來自所接收的時鐘數據的方位計算相關聯作為相關聯的傳感器數據,以及將包括這樣的相關聯的傳感器數據的傳感器信息分組傳輸給接收器集線器108。在另一實施例中,智能電話可以向另一傳感器接收器傳輸包括標識碼和智能電話的唯一標識符的第一傳感器信息分組,智能電話可以向傳感器接收器傳輸包括方位計算和智能電話的唯一標識符的第二傳感器信息分組,并且傳感器接收器可以基于公共智能電話唯一標識符將方位計算與標識碼相關聯,并且將這樣的相關聯的傳感器數據傳輸給接收器集線器108。在另一實施例中,傳感器接收器可以確定與第一傳感器信息分組相關聯的第一時間測量和與第二傳感器信息分組相關聯的第二時間測量,這些測量可以由接收器集線器108與傳感器UID結合使用以將所述第一傳感器信息分組與第二傳感器信息分組相關聯。

在一個實施例中,接收器集線器108從接收器106接收接收器信號并且從傳感器接收器166、166'接收傳感器接收器信號。在所描繪的實施例中,接收器106可以從位置標簽102接收閃爍數據,并且向接收器集線器108傳輸閃爍數據中的一些或全部,可能具有附加的時間測量或信號測量。在一些實施例中,時間測量或信號測量可以基于從RF參考標簽(例如,圖1的參考標簽104)接收的標簽信號。接收器集線器108從接收器106收集閃爍數據、時間測量(例如,到達時間、到達時間差、相位)和/或信號測量(例如,信號強度、信號方向、信號極化、信號相位),并且計算標簽102的位置數據,如上文結合圖1所討論的。在一些實施例中,接收器106可以被配置成具有適當的RF濾波器,以便濾除接近比賽場地或其他監測區域的潛在的干擾信號或反射。

接收器集線器108還可以從本地存儲器和從網絡位置訪問存儲的數據或時鐘數據。接收器集線器108使用該信息來確定每個位置標簽的位置數據。它還可以將標簽信號導出或提取的數據與傳感器信號導出或提取的信息或數據相關聯,標簽信號從一個或多個位置標簽傳輸,傳感器信號從一個或多個傳感器傳輸。

除了先前描述的TOA或TDOA系統之外,其他實時位置系統(RTLS)、諸如基于接收信號強度指示的系統可以潛在地由接收器集線器108實現。使用位置標簽的任何RTLS系統(包括本文所描述的那些)可能需要接收器集線器108的相當多的處理以根據從標簽接收的閃爍數據來確定位置數據。這些可能需要除了閃爍數據之外的時間測量和/或信號測量,閃爍數據優選地包括標簽UID。相比之下,在諸如全球定位系統(GPS)系統的其它系統中,當確定或存儲方位計算時,基于從GPS傳輸器(也稱為GPS接收器或GPS標簽)傳輸的方位計算來確定位置數據,其包括關于放置標簽(即,通過衛星信號三角測量在標簽處確定的坐標等)的位置的所計算的信息。因此,GPS信息通常指的是在傳感器接收器接收到傳輸之前與GPS傳輸器ID一起傳輸的附加信息。

GPS主機設備或后端服務器可以接收GPS信息,并且簡單地將方位計算(而不是在主機設備處計算方位信息)和GPS傳輸器ID解析成數據記錄。該數據記錄可以用作GPS方位計算,或者可以將其轉換到不同的坐標系以用作GPS方位計算,或者可以進一步利用DGPS信息對其進行處理以用作GPS方位計算。

返回圖3C,所描繪的位置標簽202用于將(有時稱為回程)傳感器信息分組傳輸給接收器106。在一些實施例中,盡管未示出,但是多個傳感器203可以將攜帶傳感器信息分組的傳感器信號傳輸給位置標簽202。這樣的所接收的傳感器信息分組可以與傳輸給接收器106的閃爍數據相關聯。

在一個實施例中,接收器集線器108可以從接收到的標簽數據分組中解析出傳感器信息分組,并且將該傳感器信息分組與傳輸傳感器信息分組的位置標簽202相關聯。因此,接收器集線器108可以能夠確定位置數據,該位置數據可以包括來自一個或多個標簽或傳感器的位置和其他數據(例如,標簽數據、標簽UID、標簽-個體相關因子、傳感器-個體相關因子、附加的存儲的傳感器數據、環境測量(例如,音頻數據)、標簽傳感器相關因子、身份信息、方位計算等)。這樣的數據和信息可以被傳輸給接收器處理和分析系統110。

在一些實施例中,一旦接收器集線器108在標簽信號的時間歷元處確定位置標簽102的位置估計,接收器集線器108也可將位置估計與被包括在該標簽信號的閃爍數據中的標簽數據分組相關聯。在一些實施例中,標簽信號的位置估計可以用作針對標簽數據分組的位置數據。在一些實施例中,接收集線器/定位引擎108可以使用地理信息系統(GIS)來細化位置估計,或者將一個坐標系中的位置估計映射到不同坐標系中的位置估計,以提供針對標簽數據分組的位置估計。

在一個實施例中,針對標簽數據分組估計的位置可以與標簽數據分組中的任何數據相關聯,包括標簽UID、其他標簽數據以及(如果包括的話)一個或多個傳感器信息分組,包括傳感器UID、附加的存儲的傳感器數據和環境測量。由于環境測量可以包括來自三角定位器(例如,GPS設備)的方位計算,所以接收器集線器108可以解析方位計算并且使用它來細化標簽數據分組的位置估計。

優選地,接收器集線器108可以訪問單個數據庫以確定標簽-個體相關因子或傳感器-個體相關因子。個體數據(例如,個體簡檔)可以存儲在服務器中、標簽存儲器中、傳感器存儲器中、或經由網絡或通信系統可訪問的其他存儲器中,包括如先前所解釋的標簽數據或附加的存儲的傳感器數據。

在一些實施例中,通過比較使用傳感器-個體相關因子訪問的數據,接收器集線器108可以將個體與從傳感器接收的傳感器信息分組相關聯,和/或可以將個體與這樣的傳感器相關聯。因為接收器集線器108可以將傳感器位置估計與傳感器信息分組相關聯,所以接收器集線器108還可以估計相關聯的個體的個體位置。

在另一實施例中,通過比較使用標簽-傳感器相關因子訪問的數據,接收器集線器108可以將傳感器與從位置標簽102接收的標簽數據分組相關聯。因為接收器集線器108可以將位置估計與標簽數據分組相關聯,所以接收器集線器108還可以為相關聯的傳感器創建傳感器位置估計。通過將位置標簽的位置估計與傳感器位置估計或傳感器方位估計進行比較,接收器集線器108可以將位置標簽與傳感器相關聯,或者可以將標簽數據分組與傳感器信息分組相關聯。接收器集線器108還可以基于該關聯來確定新的或細化的標簽-傳感器相關因子。

在又一實施例中,通過將位置標簽的位置估計與個體位置估計或個體方位估計進行比較,接收器集線器108可以將位置標簽與個體相關聯,或者可以將標簽數據分組與個體相關聯。接收器集線器108還可以基于該關聯來確定新的或細化的標簽-個體相關因子。

在一個實施例中,通過將傳感器的位置估計與個體位置估計或個體方位估計進行比較,接收器集線器108可以將傳感器與個體相關聯,或者可以將傳感器信息分組與個體相關聯。接收器集線器108還可以基于該關聯來確定新的或細化的傳感器-個體相關因子。

從一個或多個位置標簽傳輸的標簽信號導出或提取的數據在本文中被稱為“標簽導出數據”,并且將包括但不限于標簽數據、標簽UID、標簽-個體相關因子、標簽-傳感器相關因子、標簽數據分組、閃爍數據、時間測量(例如到達時間、到達時間差、相位)、信號測量(例如,信號強度、信號方向、信號極化、信號相位)和位置數據(例如,包括標簽位置估計)。標簽導出數據不是由位置標簽導出的,而是從由位置標簽所傳輸的信息中導出的。從一個或多個傳感器傳輸的傳感器信號導出或提取的信息或數據在本文中稱為“傳感器導出數據”,并且應包括但不限于傳感器UID、附加的存儲的傳感器數據、傳感器-個體相關因子、環境測量、傳感器信息分組、方位計算(包括傳感器方位估計)、位置信息、身份信息、標簽-傳感器相關因子和相關聯的傳感器數據。從一個或多個音頻傳感器傳輸的音頻傳感器信號導出或提取的信息或數據在本文中被稱為“音頻數據”,并且包括但不限于音頻傳感器UID、附加的存儲的音頻傳感器數據、音頻傳感器-個體相關因子、音頻傳感器信息分組、標簽-音頻傳感器相關因子和相關聯的音頻傳感器數據。從存儲的個體數據導出或提取的數據在本文中被稱為“個體簡檔信息”、“參與者簡檔信息”或簡稱為“簡檔信息”,并且包括但不限于標簽-個體相關因子、傳感器-個體相關因子、姓名、制服號碼和團隊、生物測定數據、個體上的標簽方位。在各種實施例中,接收器集線器108可以將來自GIS、場數據庫、監測區域數據庫和個體數據庫的標簽導出數據、傳感器導出數據、個體簡檔信息、其各種組合和/或任何信息傳輸給接收器處理和分析系統110。

使用多個位置技術的示例性超定位置系統

圖4圖示了使用多個位置技術的超定位置系統的圖。位置系統可以包括參與者402a-e、標簽102、傳感器203、監測單元510、接收器106、收發器107和107a、接收器集線器108、接收器處理器和分發系統110以及激勵器112。參與者402a-e可以攜帶標簽102和傳感器203或監測單元510,如參與者402突破(breakouts)中所描繪的。標簽102和傳感器203的以下描述可以包括容納在監測單元510內或單獨安裝的標簽和傳感器。標簽102和傳感器203可以由它們的相關聯的參與者指示符來引用。例如,參與者402a可攜帶標簽102a和傳感器102a。每個標簽102a-e可以如上文在圖1中所述地傳輸閃爍數據。如圖3所示,傳感器203a-e可以傳輸接近和/或方位數據或者接收和傳輸來自其他傳感器的接近和/或方位數據。收發器107可以用作傳感器接收器,諸如圖3E/F的傳感器接收器166。

接近數據可以包括BLE、NFC、Wi-Fi或其他通信傳輸,包括在范圍內的每個傳感器的標簽UID或傳感器UID。接近數據可以是接近傳感器的接近檢測器標識,諸如具有預定范圍或接近半徑的傳感器或標簽UID,諸如Wi-Fi RSSI。方位數據可以包括但不限于三角測量方位數據,諸如GPS或ISO-2、遙測數據或可以用于確定傳感器方位的其它數據。傳感器203a-e可以通過NFC、Wi-Fi、BLE等來傳輸接近數據或方位數據。

在傳感器是用于傳輸接近數據或方位數據的原始點的情況下,傳感器可以被稱為原始節點。在傳感器接收和/或傳輸原始節點的接近數據或方位數據的情況下,傳感器可以被稱為網格節點。如下文所述,傳感器可以基于傳輸來自另一傳感器的傳感器數據、其自身的傳感器數據或兩者而在原始節點、網格節點或兩者之間動態地切換,如下文所描述的。

原始節點203a可以向網格節點203b、203c或203d傳輸接近數據或方位數據。網格節點203b、203c、203d可以被配置成使用網格網絡協議將接近數據或方位數據中繼到收發器107。在示例實施例中,當從傳感器203a傳輸接近數據或方位數據并且傳輸其自身的接近數據或方位數據時,傳感器203b可以是原始節點和網格節點。類似地,當向網格節點203c傳輸接近數據或方位數據時,傳感器203b可以是原始節點。

在示例實施例中,定向長距離收發器天線107a可以直接從原始節點203a或網格節點203b拉取接近數據或方位數據,而不使用網格網絡。在示例實施例中,網格網絡可以用于在干擾區域之外傳輸位置或接近數據,并且通過定向長距離收發器天線107a進行回程,干擾諸如運動員堆積的物理干擾。

在示例實施例中,原始節點203a和后續網格節點203b-e將它們的相關聯的標簽UID或傳感器UID附加到傳感器接近數據或方位數據的傳輸。標簽/傳感器UID可以由網格節點203b-e使用以確定傳輸計數,如下所述。另外,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以使用標簽/傳感器UID用于系統分析或診斷。例如,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定接近或位置數據通過網格網絡的路線。

在示例實施例中,通過網格網絡的接近數據或方位數據消息的中繼傳輸的持續時間可以由消息計數限制。消息傳輸持續時間的限制防止消息無限地循環遍及網格網絡,或者在消息已經被收發器107接收之后繼續傳輸。消息計數可以是從傳感器到傳感器的多個傳輸(例如,傳輸計數),諸如三個傳輸、四個傳輸、五個傳輸或任何其它數目的傳輸。消息計數可以是時間計數,諸如3秒、2秒、1秒、1/2秒或任何其它時間值。

在消息計數不滿足預定門限(例如,4次傳輸或3秒)的情況下,網格節點203b-e可以傳輸接收的原始節點203a接近數據或方位數據。在消息計數滿足預定門限(例如,4個傳輸或3秒)的情況下,網格節點203b-e可以不傳輸接收的原始節點203a接近數據或方位數據。

例如,原始節點203a可以向網格節點203b傳輸接近或方位數據,并且網格節點203b可以向網格節點203c-d傳輸。在消息計數門限是四次傳輸的情況下,網格節點203d是消息的最后一次傳輸。消息可以由收發器107接收,收發器107將消息發送給接收器集線器108用于處理,或者由另一網格節點203e接收。在網格節點203e接收到消息并且網格節點忽略該消息的情況下滿足消息計數門限,從而終止消息路線。

在另一示例中,原始節點203a可以用時間符號向網格節點203b傳輸接近或方位數據,并且網格節點203b可以向網格節點203c-d傳輸。在消息計數門限為3秒的情況下,網格節點203b-d中的每個網格節點驗證時間記號小于3秒。在到網格節點203d的傳輸發生在3秒之前并且隨后的傳輸將超過3秒的情況下,來自203d的傳輸是消息的最后一次傳輸。消息可以由收發器107接收,收發器107將消息發送給接收器集線器108用于處理,或者由另一網格節點203e接收。在網格節點203e接收到消息并且網格節點忽略該消息的情況下滿足3秒的消息計數門限,從而終止消息路線。

在示例實施例中,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定接近或方位數據消息的最佳路線。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定針對指定標簽尚未接收到閃爍數據。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以使用標簽102a的最后已知位置和/或參與者402a的位置計算以及監測區域中的其他參與者402b-e的位置或方位計算來確定消息到達收發器107的最佳路線(例如,最小數目的傳輸)。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以引起收發器107將消息路線傳輸給監測區域。傳感器203可以配置有收發器以從接收器集線器108或處理和分發系統110接收消息路線或其它控制信號。在網格節點203b-d接收到接近或方位數據消息的情況下,網格節點可以確定網格節點是否在消息路線中被指定。如果指定了傳感器,則網格節點203b-e可以與其自己的數據一起傳輸接近和方位數據消息。在網格節點203b-e未被指定的情況下,網格節點不考慮所接收的接近數據或位置數據。

在示例實施例中,監測區域100可以具有放置在監測區域的邊界處的傳輸器,諸如激勵器112。激勵器112可以傳輸短距離LF信號或傳輸可靠性信號。激勵器112可以重復地、諸如連續地或接近連續地傳輸傳輸可靠性信號。標簽102a-e和/或傳感器可以包括用于設置標簽閃爍速率的短距離LF接收器。激勵器112可以是一系列地面安裝的激勵器,當參與者經過激勵器時,標簽或傳感器可以接收傳輸可靠性信號。在示例實施例中,激勵器112可以安裝在參與者必須通過以進入或離開監測區域的環中。

來自激勵器112的傳輸可靠性信號可以由標簽103接收器接收并且改變閃爍數據傳輸的狀態。另外地或者替代地,傳輸可靠性信號可以由傳感器203接收,傳感器進而可以傳輸被配置成引起標簽102改變閃爍數據傳輸狀態的信號。傳輸可靠性信號可以用于基于在監測區域內部還是外部進行標簽閃爍數據傳輸的轉換。例如,標簽102a-e可以當它們在監測區域內時傳輸閃爍數據,或者當它們離開監測區域時停止傳輸閃爍數據,如由穿過激勵器112的傳輸可靠性信號所指示的。另外,激勵器112可以是用于向傳感器203發信號以在處于監測區域內時傳輸接近數據或方位數據,或者當不在監測區域內時以類似于標簽的方式停止傳輸接近或方位數據,如所描述的。

在示例實施例中,標簽基于傳輸可靠性信號的接收來改變其閃爍速率。例如,當在監測區域內時,標簽可以以56Hz閃爍,而當在監測區域外部時,標簽可以以1Hz閃爍。在其他實施例中,標簽102和相關聯的傳感器203可以在監測區域內通過一種或多種位置方法進行傳輸,并且當在監測區域外部時以不同的或單一的位置方法進行傳輸。例如,在監測區域內傳輸來自標簽102的閃爍數據和來自傳感器203的接近數據,并且在監測區域外僅傳輸位置數據。標簽102當在監測區域外部時終止傳輸或高閃爍速率傳輸可以增加標簽102的電池壽命并且降低接收器集線器108上的處理器負載。

在示例實施例中,傳輸器107可以向所監測的區域傳輸傳輸可靠性信號。傳輸可靠性信號可以由傳感器203a接收。在203a接收到傳輸可靠性信號的情況下,其可以傳輸接近數據和方位數據,或者如果被配置成僅當不能計算標簽102位置時才傳輸,則其可以不傳輸接近數據和位置數據。如果傳感器203a未能接收到傳輸可靠性信號,則傳感器可以假設標簽閃爍數據例如由于足球中的運動員的堆積而被阻擋。圖6中示出了示例性障礙物的圖示,由于參與者402b阻擋標簽信號或對標簽信號的任何其他物理障礙物,標簽102a和相關聯的傳感器203(未示出)不具有到接收器106的直接視線標簽信號。在傳感器203a未接收到傳輸可靠性信號的情況下,傳感器可以向網格節點203b傳輸接近數據和/或方位數據。網格節點203b可以傳輸其自己的閃爍數據、接近數據和/或方位數據,并且原始節點203a可以傳輸方位數據和/或接近數據。另外,傳感器203可以向標簽102傳輸信號,該信號被配置成引起閃爍數據傳輸的終止或降低閃爍速率。當在傳感器203a處接收到傳輸可靠性信號時,傳感器可以傳輸被配置成引起標簽102a重新開始閃爍數據傳輸或增加閃爍速率的信號。

在示例實施例中,如果傳感器203a未能接收到傳輸可靠性信號,則其也可以傳輸遇險信號。遇險信號可以指示標簽或傳感器信號阻塞。遇險信號可以由網格節點傳感器203b接收。在網格節點203b接收到遇險信號和接近或方位數據的情況下,網格節點可以傳輸其自己的接近數據和/或方位數據以及原始節點203a方位數據和/或接近數據。在網格節點203b沒有接收到遇險信號的情況下,其可以僅傳輸其自己的接近數據和/或方位數據,并且在確定原始節點未被阻擋的情況下不傳輸原始節點203a的方位數據或接近數據。

接收器集線器108可以通過向位置系統所配備的位置和方位方法中的每個方法指派優先級值來生成位置層級。例如,可以向UWB位置指派優先級值1;基于UWB位置的接近位置計算可以具有優先級值2;通過Wi-Fi或ISO-2回程的GPS方位計算可以具有優先級值3;ISO-2、Wi-Fi RSSI和基于GPS方位的接近方位計算可以具有優先級值4;其中1表示最高優先級值,4表示最低優先級值。

閃爍數據、接近數據和方位數據可以在接收器集線器108或接收器處理和分發系統110處從接收器106和/或收發器107接收。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于閃爍數據計算標簽位置,如圖1所討論的。接收器集線器可以確定傳感器接近數據和/或傳感器方位數據。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以使用方位數據、接近數據和/或方位數據基于來自網格節點的可用位置和傳感器方位計算數據來確定原始節點方位計算。

在實施例中,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以接收傳感器203a的接近數據。接近數據可以包括標識接近特定的原始節點203a的一個或多個網格節點203b的數據,諸如標簽或傳感器UID。原始節點203a可以具有用于傳輸接近數據的預定范圍,以將接近數據的接收限制到特定的半徑。例如,該范圍可以是10英尺、4英尺、2英尺或任何其它徑向距離值。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于每個網格節點的閃爍數據和接近半徑來計算網格節點102b的位置,以確定用于原始節點102a的方位計算,如圖5a所示。

在示例實施例中,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以接收原始節點203a的方位數據。方位數據可以包括諸如Wi-Fi的遙測數據或諸如GPS的三角測量方位(。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于可用的遙測數據或三角測量方位數據來確定方位計算,如圖3E/F中所討論的。

接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以使用確定的諸如Wi-Fi數據和/或先前的位置/諸如Wi-Fi數據來驗證所計算的標簽位置。驗證可以減少導致標簽位置確定中的不準確的位置或其他異常的彈回的閃爍數據的發生。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可將當前位置數據與在先位置數據進行比較。在先位置數據可以包括在被驗證的位置數據之前計算的最后的2、5、10、20個或另一數目的位置數據。在位置數據的改變滿足諸如2英尺、5英尺、20英尺、30英尺、100英尺或任何其它距離值的預定門限的情況下,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定標簽102無法在閃爍之間移動確定的距離,并且不考慮位置數據。例如,在位置數據改變35英尺并且預定門限為20英尺的情況下,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以不考慮位置數據。

在示例實施例中,接收器集線器108可以將參與者402a的位置數據與已經接收到原始節點203a接近數據的參與者402b的位置數據進行比較。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定標簽102a位置數據在網格節點203b接近半徑內并且因此是有效的,如圖5a所示。接收器集線器108或接收器處理和分發系統可以確定標簽102a位置數據在網格節點102b接近半徑之外,因此位置數據是無效的,并且認為位置數據不可用。

在示例實施例中,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于從傳感器203a接收的方位數據將標簽102位置數據與所確定的方位進行比較。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定位置數據在位置計算精確度半徑或半徑內,如圖5b所示,因此位置數據是有效的。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定位置數據在所確定的傳感器位置計算精度之外,并且認為位置數據不可用。

接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于參與者402的最后位置數據以及其他參與者的位置數據和位置計算來確定消息路線。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定最短路線,例如,通過網格網絡到收發器107的傳輸的最小數目,并且指定網格節點203b-e。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以引起收發器107將消息路線傳輸給監測區域,以便由傳感器203a-e接收。

接收器集線器108或處理和分發系統110可以確定可用的最高優先級位置或方位數據,或超定位置。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定哪些位置方法可用(例如,提供精確或有效的位置或方位)。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以在位置層級中選擇具有最高指派的優先級值的可用位置或傳感器方位計算數據。例如,如果UWB位置優先級1和GPS方位計算優先級2可用,則接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以選擇UWB位置。在接收器集線器108或接收器處理和分發系統110確定UWB接近方位計算優先級2和Wi-Fi優先級3可用的情況下,可以選擇UWB接近方位計算。在兩個或更多個位置方法可用并且具有相同優先級值的情況下,所確定的位置可以是所選擇的位置或方位的平均值。

接收器集線器108或接收器處理和分發系統可以引起在圖形用戶界面(GUI)上顯示所選擇的位置或傳感器方位計算數據。在示例實施例中,所選擇的位置或傳感器方位計算數據被顯示在與其他可用位置或方位數據交疊的GUI上。另外,接收器集線器108或接收器處理和分發系統可以引起所有或至少所選擇的位置和傳感器方位計算數據被存儲在存儲器中,用于稍后分析或顯示。

具有不同的監測區域的示例超定定位系統

圖7圖示了利用多個位置技術的超定位置系統的圖。位置系統包括標記的參與者402/402a、接收器106、收發器107、接收器集線器108、接收器處理和分發系統110、激勵器112、Wi-Fi接收器113和蜂窩(3G)接收器114。在比賽項目位置,諸如賽道、交叉縣域(county filed)或自行車路線,單個位置技術可能不適合于在比賽項目地形或區域的范圍上傳遞精確的位置。位置系統可以利用多個位置技術來遞送在比賽項目的不同區域所需的類型的信息。例如,在賽道上,可能期望位置,但是亞英尺位置可能是不必要的。然而,在維修區域中的相同比賽項目內,為了安全和分析,可能需要工具、人員、汽車等的高精度位置。在另一示例中,在比賽項目的終點線處,UWB位置可能是非常期望的,作為確定比賽的勝者的方法,但是對于比賽項目的其余部分,亞英尺精度可能不是必需的。

接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以為比賽項目的每個監測區域生成位置層級。例如,在第一監測區域中,諸如維修區、過渡點或維修區,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以通過向UWB位置分配優先級1并且向方位計算分配優先級2來建立位置層級,諸如GPS。在第二監測區域、諸如跑道,賽道等中,接收器集線器108或接收器處理和分發系統可以通過向方位計算(諸如GPS)指派優先級1并且向UWB位置數據指派優先級2來建立位置層級,其可能或可能不可用。接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以基于位置數據、傳感器方位計算數據和第一或第二監測區域的位置層級來確定超定位置。

繼續該示例,參與者402/402a可以攜帶如圖2和圖4中所討論的標簽102、傳感器203或監測單元510。在參與者402在比賽項目的UWB監測區域外部的情況下,這里是維修區,標簽可以利用DGPS或其他三角測量定位,并且通過Wi-Fi 113或3G接收器114將位置數據傳輸給接收器集線器。當參與者402a進入監測區域(例如賽道的維修區)時,UWB閃爍數據可以由接收器106接收,以及如上面在圖1中所討論地計算的位置數據。維修區工作人員可以使用維修區域中的高精度位置數據來進行分析,諸如確定最佳凹坑工作人員部署以減少維修區停止時間并且確定工作人員位置以防止傷害。

標簽102a可以從激勵器112接收傳輸可靠性信號。標簽102a可以在接收到傳輸可靠性信號時開始傳輸,并且當離開傳輸可靠性信號區域時可以停止傳輸,如圖4所討論的。在示例性實施例中,傳感器203a可以從傳輸器107或激勵器112接收傳輸可靠性信號。傳感器203a可以基于接收或不接收如上文在圖4中所討論的傳輸可靠性信號來傳輸接近數據或位置數據。此外,傳感器可以傳輸被配置成引起標簽102a基于如上文在圖4中所討論的傳輸可靠性信號的接收來轉變標簽閃爍速率的信號。在一些示例實施例中,維修區可以是監測區域的第一區域,比賽項目區域在監測區域的第一區外部,例如,賽道可以是監測區域的第二區域。

示例處理模塊

圖8a示出了可以被包括在處理模塊800中的部件的框圖。處理模塊800可以包括諸如處理器802的一個或多個處理器、諸如存儲器804的一個或多個存儲器和通信電路806。處理器802可以是例如被配置成執行軟件指令和/或其他類型的代碼部分的微處理器,軟件指令和/或其他類型的代碼部分用于執行定義的步驟,本文討論了這些步驟中的一些。處理器802可以使用例如數據總線在內部通信,數據總線可以用于在處理器802與存儲器804之間傳送包括程序指令的數據。

存儲器804可以包括一個或多個非暫態存儲介質,諸如例如可以是固定的或可移動的易失性和/或非易失性存儲器。存儲器804可以被配置成存儲信息、數據、應用、指令等用于使處理模塊800能夠執行根據本發明的示例實施例的各種功能。例如,存儲器804可以被配置成緩沖輸入數據用于由處理器802處理。另外地或者替代地,存儲器804可以被配置成存儲由處理器802執行的指令。存儲器804可以被認為是主存儲器并且被包括在例如以RAM或其他形式的易失性存儲裝置中,易失性存儲裝置僅在操作期間保持其內容,和/或存儲器804可以被包括在非易失性存儲裝置中,諸如ROM、EPROM、EEPROM、FLASH或其他類型的存儲裝置,非易失性存儲裝置獨立于處理模塊800的電源狀態保持存儲器內容。存儲器804還可以被包括在存儲大量數據的輔助存儲設備、諸如外部磁盤存儲器中。在一些實施例中,盤存儲器可以使用輸入/輸出部件經由數據總線或其它路由部件與處理器802通信。輔助存儲器可以包括硬盤、緊致盤、DVD、存儲卡或本領域技術人員已知的任何其它類型的大容量存儲類型。

在一些實施例中,處理器802可以被配置成使用通信電路806與外部通信網絡和設備通信,并且可以使用各種接口,諸如面向數據通信的協議,包括X.25、ISDN、DSL等等。通信電路806還可以包括用于與標準電話線、以太網接口、電纜系統和/或任何其它類型的通信系統接口連接和通信的調制解調器。另外,處理器802可以經由可操作地連接到通信電路806的無線接口進行通信,以使用例如IEEE 802.11協議、802.15協議(包括藍牙、Zigbee等)、蜂窩協議(高級移動電話服務或“AMPS”)、個體通信服務(PCS)或標準3G無線電信協議中的一項與其他設備無線地通信,標準3G無線電信協議諸如CDMA2000 1x EV-DO、GPRS、W-CDMA、LTE和/或任何其它協議。

示例傳感器

圖8b示出了可以被包括在傳感器820中的部件的框圖。傳感器820可以包括處理模塊800和傳輸模塊822。傳感器820可以包括傳輸模塊822,傳輸模塊822又可以與處理器802或處理模塊800通信。傳輸模塊822可以被配置成引起處理器802確定傳輸可靠性信號的接收;并且基于傳輸可靠性信號的確定來引起傳感器接近數據或方位數據的傳輸。在實施例中,傳輸模塊822可以被配置成引起處理器802基于對傳輸可靠性信號的接收的確定來引起遇險信號或閃爍數據的傳輸。在示例實施例中,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起從原始節點接收接近數據和/或方位數據,并且傳輸被配置成引起閃爍數據、傳感器接近數據或傳感器方位數據的傳輸的信號、和原始節點方位和/或接近數據。傳輸模塊822還可以被配置成引起處理器802從原始節點接收遇險信號,并且基于對遇險信號的接收,引起原始節點接近和/或位置數據的傳輸。傳輸模塊822還可以被配置成引起處理器802確定消息計數是否滿足預定門限,并且原始節點接近和/或方位數據的傳輸基于消息計數確定。

示例裝置

圖8c示出了可以被包括在諸如圖1的接收器集線器108或接收器處理和分發系統110的裝置830中的部件的框圖。裝置830可以包括處理模塊800、位置模塊832或用戶界面808。

用戶界面808可以與處理模塊800的處理器802通信,以向用戶提供輸出并且接收輸入。例如,用戶界面可以包括顯示器,并且在一些實施例中,還可以包括鍵盤、鼠標、操縱桿、觸摸屏、觸摸區域、軟鍵、麥克風、揚聲器或其他輸入/輸出機制。處理器可以包括被配置成控制一個或多個用戶接口元件的至少一些功能的用戶接口電路,用戶接口元件諸如顯示器,并且在一些實施例中為揚聲器、振鈴器、麥克風等。包括處理器的處理器和/或用戶接口電路可以被配置成通過存儲在處理器可訪問的存儲器上的計算機程序指令(例如,軟件和/或固件)來控制一個或多個用戶接口元件的一個或多個功能(例如,存儲器204等)。

裝置830可以包括定位模塊832,定位模塊832又可以與處理模塊800的處理器802通信,并且被配置成引起處理器從與第一傳感器相關聯的位置標簽接收閃爍數據,接收基于第一傳感器與第二傳感器之間的通信生成的接近和/或方位數據,接近數據包括第二傳感器標識符;基于閃爍數據計算位置標簽位置數據;以及基于接近和/或方位數據確定第一傳感器方位計算。位置模塊832還可以被配置成引起處理器802向位置數據和傳感器方位計算數據指派優先級值,并且確定可用的最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據。在示例實施例中,位置模塊832可以引起最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據被顯示在圖形用戶界面808上或被存儲在存儲器804中。在示例實施例中,位置模塊832可以被配置成引起處理器802基于與位置標簽相關聯的在先位置數據來確定與位置標簽相關聯的傳感器方位計算數據。在示例實施例中,定位模塊832可以被配置成引起處理器802基于所計算的位置數據和所確定的傳感器方位計算數據來驗證位置數據。在示例實施例中,位置模塊832可以被配置成基于多個位置標簽的所計算的位置數據或多個傳感器的所確定的位置計算來確定消息路線,并且在監測區域中傳輸消息路線。

圖9、圖10和圖11圖示了根據本發明的示例實施例的由諸如圖8c的裝置830和圖8b的傳感器820的裝置執行的操作的示例流程圖。將理解,流程圖的每個塊以及流程圖中的塊的組合可以通過各種部件來實現,諸如硬件、固件、一個或多個處理器、電路和/或與軟件的執行相關聯的其他設備,其包括一個或更多的計算機程序指令。例如,上文描述的一個或多個過程可以由計算機程序指令來實施。在這點上,實施上文描述過程的計算機程序指令可以由采用本發明實施例的處理模塊800的存儲器804存儲,并且由處理模塊中的處理器802執行。如將理解的,任何這樣的計算機程序指令可以被加載到計算機或其他可編程裝置(例如硬件)上以生成機器,從而使得所得到的計算機或其他可編程裝置提供流程圖的塊中規定的功能的實現。這些計算機程序指令還可以存儲在非暫態計算機可讀存儲存儲器中,其可以指示計算機或其他可編程裝置以特定方式工作,使得存儲在計算機可讀存儲存儲器中的指令生成制造品,其執行實現在流程圖的框中指定的功能。計算機程序指令還可以加載到計算機或其他可編程裝置上,以引起在計算機或其他可編程裝置上執行一系列操作,以生成計算機實現的過程,使得在計算機或其他可編程裝置上執行的指令提供流程圖的框中指定的功能的操作的實現。因此,圖9、10和11的操作在被執行時將計算機或處理電路轉換成被配置成執行本發明的示例實施例的特定機器。因此,圖9、10和11的操作定義了用于配置計算機或處理器以執行示例實施例的算法。在一些情況下,通用計算機可以設置有執行圖9、10和11的算法的處理器的實例,以將通用計算機變換為被配置成執行示例實施例的特定機器。

因此,流程圖的框支持用于執行指定功能的部件的組合和用于執行指定功能的操作的組合。還將理解,流程圖的一個或多個塊以及流程圖中的塊的組合可以由執行指定功能的基于專用硬件的計算機系統或專用硬件和計算機指令的組合來實現。

在一些示例實施例中,本文中的操作中的某些操作可以被修改或另外詳述,如下文所描述的。另外,在一些實施例中,也可以包括附加可選操作(其一些示例在圖9、10和11中用虛線示出)。應當理解,本文中描述的每個修改、可選添加或詳述可以單獨地或者與本文中描述的特征中的任何特征組合地使用操作來被包括。

示例傳感器傳輸過程

圖9圖示了用于確定來自傳感器的傳輸的示例性過程的流程圖。在902,可以提供傳感器820,傳感器820包括傳輸模塊822和處理模塊820。傳輸模塊822可以被配置成引起處理器802確定傳輸可靠性信號的接收。通信電路806可以從激勵器(例如,如圖4所示的激勵器112)接收傳輸可靠性信號,其指示傳感器203和相關聯的標簽102在監測區域內或穿過監測區域的邊界。另外或替代地,通信電路806可從收發器(例如,如圖4所示的收發器107)接收傳輸可靠性信號,傳輸可靠性信號指示到接收器106的相關聯的標簽102信號沒有被阻擋。在處理器802接收到傳輸可靠性的情況下,處理器802可以引起通信電路806傳輸被配置成引起標簽在904傳輸閃爍數據或引起標簽閃爍數據906的傳輸的信號并且在908傳輸接近或方位數據。在處理器802確定尚未接收到傳輸可靠性信號的情況下,處理器可以引起通信電路傳輸被配置成終止閃爍數據傳輸909的信號并且傳輸接近或方位數據910,或終止閃爍數據傳輸911,傳輸遇險信號912,以及傳輸接近或方位數據914。

在904和906,傳輸模塊可以被配置成使得處理器802引起傳輸閃爍數據。處理器802可以引起通信電路806向相關聯的標簽102傳輸信號,該信號被配置成基于在902的傳輸可靠性信號的接收的確定,引起標簽開始(commence)傳輸標簽閃爍數據。開始傳輸信號可以是短距離低頻信號,如圖4所討論的,或者在傳感器和標簽被容納在諸如監測單元510的監測單元中的情況下通過有線通信。在圖1中討論了閃爍數據的傳輸。

在909和911,傳輸模塊可以被配置成使得處理器802引起閃爍數據傳輸的終止。處理器802可以引起通信電路806向相關聯的標簽102傳輸信號,該信號被配置成基于在902處的對接收傳輸可靠性信號的故障的確定,引起標簽開始終止傳輸標簽閃爍數據。終止傳輸信號可以是如圖4中討論的短程低頻信號,或者在傳感器和標簽被容納在諸如監控單元510的監控單元中的情況下通過有線通信。

在示例實施例中,處理器802可以引起通信電路806向標簽102傳輸信號,該信號被配置成基于傳輸可靠性信號的接收來改變標簽閃爍速率。例如,傳感器820可以引起標簽102在監測區域內或未被阻擋時以56Hz閃爍并且在監測區域外部或被阻擋時以1Hz閃爍。

在908、910和914,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起通信電路806在908傳輸接近數據或方位數據。通信電路806可以通過NFC、Wi-Fi、BLE等傳輸接近數據或方位數據。接近數據或方位數據可以由諸如圖4的網格節點203b-e的網格節點或諸如圖4的收發器107的收發器來接收。傳感器接近數據可以包括相關聯的標簽或傳感器UID、接近傳輸半徑、或指示傳感器的接近位置的其它數據。傳感器方位數據可以包括三角測量方位、諸如GPS或ISO-2、或遙測數據。在示例實施例中,傳感器UID或相關聯的標簽UID被附加到接近數據或方位數據,以便稍后用于確定傳輸數目或系統診斷。

在示例實施例中,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起通信電路806當在監測區域內時經由一個或多個位置方法進行傳輸,并且當在監測區域外時基于傳輸可靠性信號在不同或單個位置方法上進行傳輸。例如,通信電路806可以在908在監測區域內傳輸接近和方位數據。在監測區域外部,處理器802可以在910或914引起通信電路806僅傳輸接近數據或方位數據。

在處理器802未能接收到傳輸可靠性信號的情況下,傳輸模塊822可以假設標簽閃爍數據傳輸將例如由于足球、橄欖球場或橄欖球場中的運動員的堆積或者運動員抱著另一運動員而被阻礙。傳輸模塊822可以被配置成在912引起處理器802引起通信電路806傳輸遇險信號。該請求信號可以由網格節點203b-e接收。

在示例實施例中,傳輸模塊822被配置成使得處理器802引起通信電路806進而引起閃爍數據的傳輸和傳輸接近和/或方位數據而不確定傳輸可靠性信號的接收。例如,使用冗余位置方法的位置系統可以具有傳輸模塊822,傳輸模塊822被配置成使得處理器802引起通信電路806傳輸接近和位置數據以用于位置和方位計算的驗證和/或作為輔助位置/方位確定。

示例網格節點傳輸過程

圖10圖示了用于確定來自網格節點的傳輸的示例性過程的流程圖。網格節點可以是包括傳輸模塊822和處理模塊800的傳感器820。傳輸模塊可以與處理器模塊800的處理器802通信。在1002,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802從通信電路806接收來自原始節點、諸如圖4的原始節點203a的第一接近數據或方位數據。處理器802可以被配置成通過NFC、Wi-Fi、BLE等通過網格網絡協議接收原始節點203a接近數據或方位數據。網格節點820可以根據傳感器配置在數據路徑A、B、C、D、E或F處繼續該過程。在1004,在數據路徑A中,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起通信電路806傳輸被配置成引起標簽閃爍數據從相關聯的標簽102的傳輸的信號,如圖9的904處所描述的,忽略所接收的原始節點203a接近數據或方位數據。網格節點820可以被配置成不傳輸原始節點203a數據,或者可以已經確定不應當在數據路徑D、E或F中執行原始節點數據的傳輸。

在數據路徑B中,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起通信電路806傳輸被配置成引起由與網格節點820相關聯的標簽在1006處傳輸閃爍數據的信號,如圖9的在904處所討論的,并且在1008處傳輸網格節點接近數據或方位數據。通信電路可以通過NFC、Wi-Fi、BLE等通過網格網絡協議傳輸方位數據的網格節點接近度,以便由傳感器收發器107使用網格節點203c-e來接收。在示例實施例中,網格節點820接近和/或方位數據可以被傳輸以由諸如107a的定向長距離收發器天線來接收。

原始節點接近數據可以包括原始節點UID、接近傳輸半徑或指示原始節點的接近方位的其它數據。原始節點方位數據可以包括三角測量方位、諸如GPS或ISO-2、或遙測數據。在示例實施例中,網格節點UID被附加到接近數據或方位數據,以便稍后用于確定傳輸數目或系統診斷。在示例實施例中,通過將所有標簽/傳感器的相關標簽或傳感器UID(包括接近數據被接收到的原始節點)附加到網格節點接近數據中,使用原始節點接近數據生成網格節點接近數據或方位數據。網格節點102b可以被配置成不傳輸原始節點203a數據,或者可以確定原始節點數據的傳輸不應當在數據路徑D、E或F中執行。原始節點方位數據可以包括三角測量方位、諸如GPS或ISO-2、或遙測數據。

在數據路徑C中,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802引起通信電路806引起相關聯的標簽在1010處傳輸閃爍數據,如在圖9的904中所討論的,在1012處傳輸網格節點接近數據或方位數據,如在1008處所討論的,以及在1014處傳輸原始節點接近或方位標簽數據。該過程可以在1002處重復,直到節點和/或原始節點數據到達收發器107。

在1014,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802除了原始節點相關聯的標簽或傳感器UID之外,還將網格節點820相關聯的標簽或傳感器UID附加到接近數據或方位數據,以便稍后用于確定傳輸數目或系統診斷。另外,網格節點標簽/傳感器UID可以用于系統分析和診斷,以確定消息通過網格網絡的路線。然后,處理器802可以以基本上類似于在1008處傳輸網格節點數據的方式,引起通信電路806傳輸原始節點203a接近或方位數據。

數據路徑D可以在通過網格網絡傳輸原始節點接近數據或方位數據的情況下應用,傳輸模塊822可以使得處理器802限制傳輸,以防止消息在整個監測區域中永久傳輸。在1016,傳輸模塊822可以使得處理器802確定消息計數是否滿足預定門限。消息計數可以包括傳輸計數,諸如3、4或5個傳輸;或時間計數,諸如3秒、2秒或1秒。傳輸的數目可以由消息數據中的增量計數或者已經附加到消息數據的標簽UID的數目來確定。如果處理器802確定消息計數滿足預定門限,則傳輸模塊822可以使得處理器802如在數據路徑A或B中所討論的來傳輸數據。在處理器802確定消息計數未滿足門限的情況下,處理器可以引起通信電路806如在數據路徑C中討論的來傳輸數據,從而發送接近和方位數據給網格網絡中的下一網格節點203b或給收發器107。

例如,如果消息計數是4次傳輸并且網格節點820接收具有3個遞增計數或3個標簽/傳感器UID的原始節點203a接近數據或方位數據,則網格節點可以確定消息計數未被滿足,并且繼續在數據路徑C處理。在數據路徑C,網格節點820的處理器802可以引起通信電路806傳輸被配置成引起由相關聯的標簽102傳輸閃爍數據的信號,傳輸網格節點820接近數據或方位數據,并且傳輸原始節點203a接近數據或方位數據。在增量計數是4或者存在4個標簽/傳感器UID的情況下,處理器802可以確定消息計數已被滿足并且忽略數據路徑A或B中的原始節點數據。處理器802可以引起通信電路傳輸被配置成引起在數據路徑A中傳輸相關聯的標簽102的閃爍數據的信號,或者傳輸被配置成引起從相關聯的標簽102傳輸閃爍數據并且在數據路徑B中傳輸網格標簽820接近數據或方位數據的信號。

數據路徑E可以在傳感器接近數據或方位數據通過網格網絡傳輸的情況下應用,接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以確定用于消息的最佳路線(例如,到達收發器107的最小傳輸數目),并且將該路線傳輸給監測區域中的傳感器。在數據路徑E中,傳輸模塊822可以使得處理器802在1018從通信電路806接收消息路線。通信電路806可以從收發器107接收消息路線。在1020,傳輸模塊822可以使得處理器802確定網格節點820是否在接收的消息路線中被指定(designated)。如果處理器802確定網格節點102b沒有在消息路線中被指定,則處理器802可以引起通信電路806引起從相關聯的標簽102傳輸閃爍數據,或者引起從相關聯的標簽102傳輸閃爍數據并且傳輸網格節點接近數據或方位數據,如數據路徑A或B中所討論的。如果處理器802確定網格節點820在消息路線中被指定,則處理器802可以引起通信電路806引起從相關聯的標簽102傳輸閃爍數據并且傳輸網格節點820以及原始節點203a方位或接近數據,如數據路徑C中所討論的。

數據路徑F可以在原始節點被配置成響應于未能接收傳輸可靠性信號而傳輸遇險信號的情況下應用,如圖9所討論的。遇險信號可以指示標簽或傳感器數據傳輸受阻。在1022,傳輸模塊822可以被配置成使得處理器802確定從通信電路806接收到遇險信號。通信電路806可以從原始節點203a接收遇險信號。在處理器802未能從原始節點203a接收到遇險信號的指示的情況下,處理器802可以假設標簽102或傳感器數據未被阻塞,并且引起數據的傳輸,如在數據路徑A或B中討論的。在處理器802確實從原始節點203a接收到遇險信號的接收的指示的情況下,處理器可以確定標簽和/或原始節點被阻塞,并且如在數據路徑D或E中所討論的繼續數據處理,或者如數據路徑C中所討論的傳輸數據。

示例超定位置確定過程

圖11圖示了用于確定超定參與者位置的示例性過程。裝置830、諸如接收器集線器108或接收器處理和分發系統110可以包括位置模塊832、處理模塊800和用戶界面808。位置模塊832可以被配置成使得處理器802通過向位置系統可以使用的每個位置和方位方法指派優先級值來生成位置層級。例如,可以向UWB位置數據指派優先級值1;基于UWB位置的接近方位計算可以具有優先級值2;例如通過Wi-Fi或ISO-2回程的GPS的三角測量方位計算可以具有優先級值3;ISO-2、Wi-Fi RSSI和基于三角測量方位計算的接近方位可以具有優先級值4;其中1表示最高優先級值,4表示最低優先級值。

在示例實施例中,處理器可以生成用于兩個或更多個監測區域的位置層級。例如,第一監測區域可以是賽道或路線,其中位置層級包括具有優先級值1的Wi-Fi或ISO-2回程的GPS、UWB位置數據優先級值2、Wi-Fi RSSI以及基于三角測量方位計算的接近位置可以具有優先級值3。第二監測區域可以是具有包括以下各項的位置層級的比賽的維修區或傳輸點:優先級值為1的UWB位置數據;具有優先級值為3的三角測量方位計算,諸如通過Wi-Fi或ISO-2回程的GPS;ISO-2、Wi-Fi RSSI以及基于三角測量方位計算的接近方位可以具有優先級值3。

在1102,位置模塊832可以被配置成使得處理器802從通信電路806接收閃爍數據。通信電路806可以從接收器106接收閃爍數據。在1108,位置模塊832可以被配置成使得處理器802基于所接收的閃爍數據來計算位置數據,如圖1中所討論的。

在1104,位置模塊832可以被配置成使得處理器802從通信電路806接收網格節點203b接近數據或方位數據。

通信電路806可以從收發器107接收傳感器820或網格節點203b接近或方位數據。接近數據可以包括標識接近指定的原始節點203a的一個或多個網格節點203b的數據,諸如原始節點和網格節點UID或其相關聯的標簽UID。另外,接近數據可以包括指示接近半徑的數據,諸如Wi-Fi RSSI。方位數據可以包括遙測數據或三角測量方位置數據,諸如DGPS或ISO-2。

收發器107可以通過在NFC、BLE或Wi-Fi中傳輸的網格節點203b-e通過網格網絡協議接收傳感器820或網格節點203b接近數據或方位數據。或者,收發器107a可使用定向長距離收發器天線107a來指示來自傳感器820或網格節點203b的回程接近數據或方位數據。可以以基本類似的方式在1106接收原始節點203a接近數據或方位數據。

在1110,位置模塊832可以被配置成使得處理器802確定傳感器820或網格節點203b接近方位數據。每個傳感器可以具有用于傳輸接近數據的預定范圍,以將接近數據的接收限制到指定的半徑。例如,該范圍可以是10英尺、4英尺、2英尺或任何其它徑向距離值。處理器802可以計算從相關聯的傳感器203接收到其接近數據的每個標簽的位置數據和接近半徑,如圖5a所示。

在1120,位置模塊832可以被配置成使得處理器802基于傳感器接近數據確定傳感器820或參與者402方位計算。處理器802可以將傳感器820方位計算確定為傳感器接近半徑相交的位置或區域,如圖5a所示。

在示例實施例中,處理器可以基于Wi-Fi RSSI對所定位的傳感器方位加權和/或基于Wi-Fi RSSI確定傳輸范圍。處理器802可以基于所確定的傳輸范圍半徑交叉和/或基于每個接近傳感器203的RSSI對區域或方位進行加權來確定接近方位。

在1114,位置模塊832可以被配置成引起處理器802以基本上類似于1110的方式確定原始節點203a接近方位數據。處理器802可以以基本上類似于1120的方式基于接近方位數據來確定原始節點203a位置計算。

在1112,位置模塊832可以被配置成使得處理器802確定傳感器820或網格節點203b方位數據。處理器802可以編譯從各種傳感器203接收的三角測位方位數據或遙測數據。處理器802可以被配置成以基本類似的方式在1116確定原始節點203a的方位數據。

位置模塊832可以被配置成使得處理器802在1120基于傳感器方位數據來確定原始節點203a位置計算,如圖3E/F中所討論的。處理器802可以通過以下方式基于在1112或1116處確定的方位數據來確定傳感器方位計算:將三角測量方位與傳感器203相關聯,或者使用如圖3E/F中所討論的遙測數據計算傳感器方位。

在1118,位置模塊832可以被配置成使得處理器802驗證位置數據。處理器802可以通過將所確定的接近傳感器方位計算數據與位置數據進行比較來驗證位置數據,如圖5b所示。如果計算的位置數據在接近度傳感器方位計算數據的精確度半徑的預定門限內,則處理器802可以確定位置數據被驗證。在位置數據未滿足預定的精度門限、落在傳感器接近位置方位精度半徑之外的情況下,處理器802可以確定位置數據無效并且認為被丟失。丟失的位置數據可被認為不可用于確定可用的最高優先級位置數據或方位計算,1122,并且不用于顯示或分析,但是可以存儲用于稍后的系統診斷。

在示例實施例中,位置模塊832可以被配置成引起處理器802通過將位置數據與所確定的傳感器方位計算進行比較來驗證位置數據,如圖5b所示。在所計算的位置數據落在傳感器方位計算數據的精確半徑的預定門限內的情況下,處理器802可以確定位置數據有效。在位置數據落在預定的傳感器方位計算數據半徑之外的情況下,處理器802可以確定位置數據是無效的并且認為丟失。

在示例實施例中,位置模塊832可以被配置成使得處理器802通過將當前位置數據與先前計算的位置數據進行比較來驗證位置數據。先前計算的位置數據可以包括在被驗證的位置數據之前計算的最后2、5、10、20個或另一數目的位置數據。在位置數據的變化滿足諸如2英尺、5英尺、20英尺、30英尺、100英尺或任何其它距離值的預定門限的情況下,處理器802可以確定標簽102不能在閃爍之間行進上述距離并且位置數據無效并且認為丟失。例如,如果位置數據的差異是35英尺并且預定門限是25英尺,則處理器可以確定位置數據是無效的。丟失的位置數據被認為是不可用的,并且可能不用于進一步的確定。在位置數據的改變不能滿足預定門限的情況下,處理器802可以確定位置數據有效并且可用于進一步確定。

在1122,位置模塊可以被配置成使得處理器802確定消息路線。在未接收到原始節點203a接近數據或方位數據或與原始節點相關聯的標簽102的閃爍數據的情況下,處理器802可以通過網格網絡確定原始數據的消息路線。處理器802可以使用參與者402a和網格節點203b-e的最后位置數據和方位計算來確定到收發器107的最短路線,例如最小數目的傳輸。處理器802可以通過傳感器UID、相關聯的標簽UID或其他標識來確定和指定網格節點。處理器802可以生成包括指定的網格節點標識符的消息路線。

在1123,位置模塊可以使得處理器802引起通信電路806傳輸消息路線。通信電路806可以將消息路線傳輸給收發器107,以便傳輸給監測區域內的傳感器820。

在1124,位置模塊832可以被配置成使得處理器802確定每個參與者402可用的最高優先級位置或傳感器方位計算數據或超定位置。處理器802可以確定每個參與者402的可用的位置數據和傳感器方位計算數據。處理器802可以基于在1101處從參與者402的可用的位置和傳感器方位計算數據中指派的具有最高優先級值的位置層次來選擇位置數據或傳感器方位計算數據。例如,如果UWB位置數據優先級1和GPS傳感器方位計算數據優先級-2可用,則處理器802可以選擇UWB位置數據。在處理器802確定UWB接近方位計算優先級2和Wi-Fi方位計算優先級3可用的情況下,可以選擇UWB接近方位計算。在兩個或更多個位置/方位方法可用并且具有相同優先級值的情況下,所確定的方位計算可以是所選擇的位置或傳感器方位計算數據的平均值。

在監測區域包括均具有位置層級的兩個或更多個區域的示例實施例中,處理器1202可以確定與位置數據或傳感器方位計算數據相關聯的監測區域。處理器1202可以基于與位置數據和傳感器方位計算數據相關聯的監測區域的位置層級來確定最高優先級位置數據或傳感器方位計算數據或超定位置。例如,其中位置數據或傳感器方位計算數據與第一監測區域和位置層級相關聯,如果GPS傳感器方位計算數據優先級1和UWB位置數據優先級2可用,則處理器802可以選擇GPS傳感器方位計算數據作為超定位置。在位置數據或位置計算數據與第二監測區域和位置層級相關聯的情況下,如果UWB位置數據優先級1和GPS傳感器方位計算數據優先級2可用,則處理器802可以選擇UWB位置數據作為超定位置。

在1125,位置模塊832可以被配置成使得處理器802引起至少最高優先級位置或傳感器方位計算數據或超定位置被存儲在存儲器804中。處理器802還可以將任何其它位置數據或傳感器方位計算數據、位置數據或接近數據存儲在存儲器804中用于稍后的分析或系統診斷。例如,如果UWB位置數據優先級1、UWB接近方位計算優先級2和GPS方位計算優先級3可用;處理器可以僅引起存儲UWB位置數據,或者存儲UWB位置數據和UWB接近傳感器方位計算數據,或者存儲UWB位置、UWB接近傳感器方位計算數據和GPS傳感器方位計算數據。

在1126,位置模塊832可以使得處理器802引起最高優先級位置或傳感器方位計算數據或超定位置被顯示在用戶界面808上。例如,在UWB位置數據是最高優先級的情況下,處理器802可以引起顯示UWB位置數據。在UWB位置數據不可用但UWB接近傳感器方位計算數據可用的情況下,處理器802可以引起用戶界面808顯示UWB接近計算數據。在示例實施例中,顯示最高優先級位置或方位,并且可以覆蓋較低優先級位置或多個方位,類似于圖5b中所示的徑向準確度門限的描繪。

在一些實施例中,可以如下所述修改或進一步詳述上述操作中的某些操作。此外,在一些實施例中,還可以包括附加的可選操作。應當理解,下文的修改、可選添加或擴展中的每個可以單獨地或與本文中描述的特征中的任何其他組合地被包括在上文的操作中。

受益于在前面的描述和相關附圖中呈現的教導的本發明所屬領域的技術人員將想到本文所闡述的本發明的很多修改和其它實施例。因此,應當理解,本發明不限于所公開的具體實施例,并且修改和其他實施例旨在被包括在所附權利要求的范圍內。此外,盡管前述描述和相關附圖在元件和/或功能的某些示例組合的上下文中描述了示例實施例,但是應當理解,元件和/或功能的不同組合可以在不脫離所附權利要求的范圍的情況下由替代實施例提供。在這方面,例如,還可以設想與上文明確描述的那些不同的元件和/或功能的組合,如可以在一些所附權利要求中闡述的。盡管本文采用了特定術語,但是它們僅在一般和描述性意義上使用,而不是為了限制的目的。

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