[发明专利]照明系统中的无线定位技术

权利要求书

1. 一种用于确定照明系统中至少一个照明单元的位置的方法，包括：

从所述至少一个照明单元发射信号；以及

使用至少两个定位协议和位置估计方法估计所述至少一个照明单元的位置。

2. 权利要求1的方法，进一步包括：

在多个参考节点中的至少一个处记录来自所述至少一个照明单元中的每一个的到达时间信号；

将该记录从多个参考节点中的所述至少一个传输到其他参考节点中的每一个；以及

在每个参考节点处计算距离差。

3. 权利要求2的方法，进一步包括将所述至少两个定位协议提供成偏导数矩阵。

4. 权利要求3的方法，其中所述偏导数矩阵包含至少两个子矩阵，

第一子矩阵包含在所述至少一个照明单元中的每个照明单元的参考节点处测量的到达角相对于x和y位置的偏导数，以及

第二子矩阵包含在所述至少一个照明单元中的对应的一个照明单元的参考节点之一处测量的距离差相对于x和y位置的偏导数。

5. 权利要求3的方法，其中所述偏导数矩阵被定义为：                                               。

6. 权利要求5的方法，其中所述至少一个照明单元中的每个照明单元的位置估计被定义为：

。

7. 权利要求2的方法，其中所述参考节点位于从地平面升高的位置以提供改善的视线。

8. 权利要求1的方法，其中所述位置估计算法是最大似然位置估计算法。

9. 权利要求1的方法，进一步包括：

从所述至少一个照明单元发射数据包；以及

在多个参考节点处估计由所述至少一个照明单元和由至少一个照明单元中的其他每个照明单元发射的数据包的信号强度。

10. 权利要求9的方法，进一步包括：

将所估计的信号强度嵌入到由接近发射照明单元的所述其他的至少一个照明单元存储的数据包中；

在参考节点处估计到达时间并且解码该数据包以获得关于所述至少一个照明单元中的每个照明单元的信息；

将到达时间和信号强度从邻近的至少一个照明单元发送到参考节点；以及

计算对于所述至少一个照明单元中的每个照明单元的位置估计。

11. 权利要求10的方法，进一步包括：

在每个参考节点处记录来自所述至少一个照明单元中的每个照明单元的到达时间信号；

将在参考节点之一处的所述记录传输到其他参考节点中的每个参考节点；以及

在每个参考节点处计算距离差。

12. 权利要求11的方法，进一步包括将所述至少两个定位协议提供成偏导数矩阵。

13. 权利要求12的方法，其中所述偏导数矩阵包含至少三个子矩阵，

第一子矩阵包括在每个参考节点处测量的距离差相对于所述至少一个照明单元中对应的一个照明单元的x和y位置的偏导数，

第二子矩阵包括所述至少一个照明单元中的两个照明单元之间的测量的信号强度相对于x和y位置的偏导数，以及

第三子矩阵包括在所述至少一个照明单元中的每个照明单元到每个参考节点之间的信号强度。

14. 权利要求12的方法，其中所述偏导数被定义为：

。

15. 权利要求14的方法，其中至少一个照明单元中的每个照明单元的位置估计被定义为：

。

16. 权利要求11的方法，其中所述参考节点位于从地平面升高的位置以提供改善的视线。

17. 权利要求1的方法，其中所述位置估计包括：

使用TDOA信息估计所述至少一个照明单元中的每个照明单元的位置；以及

使用来自邻近所述至少一个照明单元中的每个照明单元的所述至少一个照明单元中的其他照明单元的RSSI信息来细化所述至少一个照明单元中的每个照明单元的位置。