[发明专利]用于经由超级区的交叉的细化定位的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于经由交叉的细化分区的系统和方法。具体地，以不同方式将基于区的定位系统的锚定节点（200）划分成多个超级区（40、50），其中，划分超级区的不同方式可以是相互正交，可能具有部分重叠。针对划分超级区（40、50）的每个方式，基于用户分区方法来选择最可能的候选超级区。然后，将所识别超级区的交叉（42）取作要定位的移动节点的最终定位结果。

技术领域

本发明涉及适配于使用具有锚定节点网格的基于区的方法的定位方法和系统领域，诸如但不限于，用于其中每个照明器装配有无线电收发机的照明系统的室内定位系统。这些无线电收发机充当用于移动节点（诸如由用户携带的设备）的定位的参考点（被称为锚定节点）。

背景技术

在自由场情况下，假设发射单元的发射功率是已知的，可以使用无线电传播模型来根据接收信号强度计算两个无线电单元之间的距离。当存在多个无线电锚定点（即，具有已知位置的无线电单元）时，可以借助于三边测量使用接收信号强度来估计无线电单元的位置。

室内定位系统正在变得越来越流行，具有诸如用户导航、目标广告、地理围栏等之类的大量应用。然而，三边测量方法的准确度在不能被视为自由场的环境（即包含与无线电信号相交互且可以对无线电信号造成失真的结构的任何环境）中由于无线电传播模型中的大的模糊性而受限。典型的非自由场情况是建筑物的内部，其中，墙壁、地板、家具和各种物理结构以基本上不同于自由场情况的复杂方式与无线电信号相交互。

然而，可以通过使用在无线电单元与无线电锚定点之间接收到的信号强度相对于在非自由场环境中在射频（RF）域中操作的多个无线电锚定点对单个无线电单元进行定位。

典型的室内定位系统可以包括至少三个组件。首先，存在要定位的一个或多个目标移动设备，称为移动节点。第二组件是已知位置的一组参考点，称为锚定节点。第三组件是用以计算移动节点相对于锚定节点的相对位置的计算实体，称为定位引擎。

实际上，如例如在WO2014/083494A2中描述的，基于区的方法的性能取决于每个区的锚定节点的数目。每个区中的锚定点越多，可以实现的分区结果越好。然而，给定诸如室内环境中的照明网络的照明器之类的锚定节点的密度，每个区的尺寸进而变大。因此，定位结果的分辨率由于每个区的扩大尺寸而受损。此副作用是非常不期望的，这是因为任何典型的室内定位系统的目的是以高分辨率实现定位结果。

为了以较高准确度分辨率针对基于区的方法获得可靠的室内定位性能，期望的是增加锚定节点的空间密度，这导致附加的系统成本和复杂性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善的定位系统和方法，借助于该系统和方法可以在没有任何附加系统成本和复杂性的情况下实现改善的室内定位性能。

通过权利要求1所述的装置、权利要求7所述的无线电设备、权利要求9所述的定位系统、权利要求11所述的照明网络、权利要求12所述的方法以及权利要求13所述的计算机程序产品来达到此目的。

因此，用至少两个不同方式将锚定节点划分成多个超级区以获得至少两个不同类型的超级区，其中，针对每个类型的超级区，基于用于目标节点与超级区内的锚定节点之间的链路的平均接收信号质量而选择单个超级区，并且其中，将不同类型的所选超级区的交叉取作用于移动节点的最终分区结果。从而，可以在不增加锚定节点的密度的情况下获得细化的用户定位结果。每个超级区仍由多个锚定节点组成，使得仍执行在空间中对接收信号质量求平均的操作，这导致可靠的分区结果。通过取已识别超级区的交叉（例如，在正交方向上），获得较小的区，这导致定位结果的更高分辨率，而不损害分区性能的可靠性。如果替代地以不重叠方式划分锚定节点，使得每个区对应于较小数目的锚定节点，则仍可以获得相同的区分辨率，但是以损失用于获得分区结果的较高可靠性的空间求平均的益处为代价。