[发明专利]用于生成建筑物地图的便携式外壳

说明书

本申请要求序列号为61/428,530、提交于2010年12月30日、名称为“使用定位和跟踪数据的实时地图生成”的美国临时申请的优先权，将其通过引用并入这里。

背景技术

在火灾或其他紧急事件中，紧急工作者可能在没有对建筑物的内部布局或者内部条件完全了解的情况下到达现场。建筑物的蓝图在某些情况下也许可用，但是它们也许不能反映建筑物内部的近期变化。此外，建筑物内部可能具有危险状况，某些场所或走廊被封锁或无法通行。

由于利用全球定位系统(GPS)和先进的资产跟踪技术，定位与跟踪系统已经变得相对普遍。许多这些系统允许将人员或资产精确实时地定位在具有合理精度的坐标空间。通常，这个信息通过在地图上示出感兴趣的人员或资产而被呈现给使用者，该地图已经被精确构造和校准，以便同定位系统一起使用。然而，在许多情况下，地图是不容易得到的，或没有被构建，或者是不正确的。在这种情况下，呈现感兴趣的人员或资产的位置信息以便位置信息可以被有意义地使用成为一个重大挑战。

因此，存在对建筑物模型的需求，该模型可以动态并入附加数据。这样的建筑物模型会比现有的静态模型更加精确和更新式。

发明内容

描述了一种设备和方法，用于通过组合来自现有静态地图数据、由在场的人员提供的数据和使用传感器的实时传感器数据的信息来合成建筑物地图数据，该传感器被特别设计成提供与它们所位于的环境有关的物理地形数据。在一些实例中，来自可用的所有来源的信息会被整合到单一语义的建筑物信息模型中。在某些情况下，建筑物地图和可用的场所和位置信息可从建筑物信息模型得到并被显示给使用者。在某些情况下，动态地积累和得到的新信息也可以被添加 到模型中。

附图说明

图1是说明性的地图生成系统的概观图；

图2是图1的地图生成系统中两个示例使用者的示意图；

图3是来自图1的地图生成系统的外壳的示例；

图4是用于图1的地图生成系统的在房间内的使用者采取的路径的示例；

图5是从来自图4的地图生成系统的外壳发出的和由其接收的示例信号的绘图；

图6示出了用于图4-5的地图生成系统的几何和坐标系统；和

图7是图1的地图生成系统的佩戴头戴式设备的使用者的示意图。

具体实施方式

在下面描述中，引用了附图，附图形成了描述的一部份，且附图通过说明可实施的特定实施例方式被示出。这些实施例被充分详细地描述，使得所属领域技术人员能够实施本公开，并且应该理解的是，其他实施例可被利用，以及可以在没有脱离本公开范围的情况下作出结构的、逻辑的和电的改变。因此，下面示例性实施例的描述不被理解为限制意义，并且由所附的权利要求限定本公开的范围。

在此描述的功能或算法可以被实现在软件、硬件、软件和硬件的组合中，以及在某些情况下，借助了人类实现的程序。软件可包括计算机可执行的指令，存储在计算机可读的介质上，例如存储器或其他类型的存储设备。此外，这样的功能可对应于模块，其为软件、硬件、固件或它们的任意组合。多种功能可以如所期望的在一个或多个模块中执行，并且描述的实施例只不过是示例。软件可以在数字信号处理器、特定用途集成电路(ASIC)、微处理器、或例如个人电脑、服务器或其他计算机系统的计算机系统上被执行，但是这些只是示例。

呈现了一种用于产生建筑物内部的模型的系统和方法。在某些实例中，模型能接收和动态并入各种来源的输入，来源包括现有的静态地图数据，由在现场但是在建筑物外部的人员提供的例如注释和更新的数据，和/或来自位于在建筑物内部动态移动的可移动的人员或资产上的传感器的实时数据。在某些情况下， 在建筑物内的移动人员或资产可以携带或者可以被附着发射声音或电磁脉冲的单元，该脉冲从特定房间或的部分的建筑物内的即时环境反射，并且该单元感测反射的脉冲。来自相对近的特征的反射比来自相对远的特征的反射更快地到达传感器，使得反射的脉冲的时间分析可以根据建筑物内的特征距单元的距离来提供关于建筑物内的特征的信息。当使用者在建筑物到处移动时，脉冲在房间或部分的建筑物中的多个位置被发射和接收。可使用特定的时间偏移来分析发射脉冲，该时间偏移对应于在相对于单元的移动方向的特定方向上的往返传播时间，使得特征的实际位置可以被识别。通过在建筑物内部房间到房间地到处行走并执行这样的分析，可将建筑物内部的大部分或全部绘制成地图并显示。