使用具有定位能力的设备来推测环境的一组特征的方法技术

通过至少获得第一设备在第一时间的第一位置估计和第一设备在第二时间的第二位置估计来推断出一组环境特征。根据至少在第一时间的第一设备的第一位置估计和在第二时间的第一设备的第二位置估计来建立由第一设备通过的第一通路（２４０）。根据第一设备通过的第一通路来推断出所述环境的至少一个特征。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于。
技术介绍
在本领域中公知的定位系统已经达到了很完善的程度，已经可以用它在建筑物和其它有限的区域内实现精确的位置覆盖。扩频和超宽频带(“UWB”)技术极大地改善了计时精度，解决覆盖问题的分布式系统已经出现了，并且能够解决短期稳定性和覆盖漏洞(hole)的便携式惯性制导系统(portable inertial navigation system)(“PINS”)的可投入应用的设备也已经出现了。关于建筑物中的定位系统的使用例通常都是结合用于定位系统的预安装的基础设施，和可以让定位信息与建筑物或邻近发生事件的地区的布局相互关联的、详细的建筑物规划(planning)一同考虑的。然而，在现实世界中的很多使用例中，这种信息是无法得到的。例如，消防队员、警察和军事人员经常需要在第一次接触时还没有特征化的环境中执行任务。在某些市区正在建立存储建筑物楼层平面图的数据库，但是楼层平面图会经常变动，并且许多事件都是发生在旧的或废弃的建筑中的，对于这些建筑结构来说这些数据是无法获得的。在外国领土上的军事行动通常需要在这些数据未知或被敌方故意隐瞒的环境中执行。由于缺电、浓烟和其它因素可将能见度降低到几英寸，所以这个问题对(诸如救火这样的)紧急行动(emergency operation)的影响特别大。将事件的发展特征化、识别诸如危险物质的风险、预测跳火(flashover)和回程(backdraft)条件、营救行动和规划逃生路线都可以从有关邻近事件发生的地方的布局和状态的知识中得到很大的帮助。得到诸如楼层平面图的拓扑信息的先验集(priori collection)通常是不切实际的；对环境信息的先验集(诸如阻塞的或不能通行的路径、结构的损坏、环境温度、敌方的出现、危险物质的出现或化学或生化武器的部署)是根本不可能得到的。因此，需要一种动态构造指定区域的电子透视图的方法，它可以让用户判断他们在指定的区域中与物体或其他用户的相对位置，以及指定区域的特征/属性。附图说明现在将参考附图(仅以举例的方式)来描述本专利技术的优选实施例，在附图中图1是图解说明根据本专利技术、正在绘制其外部的电子透视图的办公大楼示意图；图2是图解说明根据本专利技术、由消防队员遍历(traverse)的办公大楼的示意图，其中消防队员装备了用于编译位置信息以产生所遍历的所有通路的透视图的无线通信设备；图3是根据本专利技术的办公大楼内部的楼层平面图，其中放置了多个用于判断建筑的物理特征的无线通信设备；图4是根据本专利技术的办公大楼内部的楼层平面图，其中放置了多个用于判断建筑的环境特征的无线通信设备；和图5是根据本专利技术的无线系统工作的流程图。具体实施例方式尽管本专利技术是容易受到许多不同形式的实施例的影响的，但是在此将在图中显示和详细描述特定的实施例，而应该理解，这里所公开的是本专利技术的原理的例子而不是要将本专利技术局限在所示出和描述的特定实施例之中。此外，这里所使用的术语和词汇不是用来进行限制的，而仅仅是用来描述的。在下面的描述中，类似的标号用于描述这些附图的多个视图中的相同、相似或相应的部分。尽管本专利技术具有在很多领域中的应用，但是现在在火场作业(fireground operation)(特别是在建筑物中的火场作业)的情况中应用开发得最好。因此，这里主要用这些情况作为例子。这样做是为了清楚和一致，而不意味对本专利技术的使用施加任何限制，本专利技术可以等价地应用于各种不相关的应用中。现在参看图1，其中描述了一种为特定的定位系统提供有意义的地面基准(ground reference)的方法。基准站150、152、154围绕建筑物110部署。这些基准站150、152、154可组成定位系统的基础设施的一部分，或者可简单地用做基准，例如用于初始化便携式惯性制导系统设备的速度模式。虽然这个例子中显示了三个这样的基准站，但是所需要的用于定位的基准站的数量是根据定位系统的技术和结构而变化的。在现有技术中，基准站150、152、154是地面基准(ground-referenced)(例如，通过判断它们的纬度和经度)的，(例如使用全球定位系统定位设备)，并且这个地面基准将提供对建筑物的预先存在的地面基准地图的基准。然而，在许多情况下，建筑物的精确的地面基准定位或地面基准地图或楼层平面图是难以获得的。对于现场指挥(incident commander)(“IC”)100或其他人员来说，在火场环境中，通常在布置内部作业之前要先检查建筑物110的外部。在图1中，假定IC 100带着向基准站150、152、154提供相对位置的定位设备。这可以通过本领域公知的技术来实现，这些技术包括但不限于测距(ranging)、入射角(angle of arrival)、抵达时间差(time difference of arrival)、接收信号强度、惯性制导或者这些技术的组合。这种设备可装备有可以让IC 100初始化或记录定位估计信息的手动控制器。通过在邻近建筑物110的转角111、112、113、114、115、116处激活控制器，集中式的系统就可以记录这些位置，IC 100通过连接与转角111、112、113、114、115、116相对应的位置估计171、172、173、174、175、176，就可以在显示器160上显示建筑物110的轮廓线170。由于我们知道IC 100的位置是相对于基准站150、152、154已知的，因此知道建筑物110的轮廓线170也是相对于基准站150、152、154已知的，并可以用作相对于基准站150、152、154的其它位置的基准。应当注意，根据本专利技术，并不需要表示基准站150、152、154的特征；它们只简单地为其它位置提供公共的基准。现在参看图2，其中显示了更完善的绘图解决方案。第一用户进入建筑物(在图中表示为区域270的楼层平面图)中，他沿着通路240前进、找到并通过门280进入房间272、在对面的墙上发现门281、最后到达定位点241。第二用户进入建筑物中，他沿着通路242前进、到达(travel up)并环绕房间274、最后到达定位点243。第三用户进入建筑物中，他沿着通路244前进并立即左转、到达定位点245。第四用户进入建筑物中，他沿着通路246前进并试图折回到通路240，但是发现这个走廊已不能通行；第四用户沿着通路246前进，绕房间272一周，发现门282，退出建筑物，最后到达定位点247。由于能见度很低，这些用户通常都会迷失方向并且不清楚他们的相对和绝对位置。其结果是在因结构危险、人员健康或空气供给不足而需要他们撤离的时候经常无法撤离。本专利技术的优选实施例假设每个用户都装备有类似于前面描述的IC 100所使用的定位装备。这样，他们的位置就可以在显示器160上示踪，在显示器上可能已经按前述方式画出了建筑物的轮廓线170。在现有的定位系统技术中，IC 100会注意到受影响用户的定位点243邻近于主入口283，所有的通道240、242、244、246都始于这个主入口；然而无论IC 100还是位于定位点243的第二用户都不能保证从定位点243到主入口283之间存在直接的退出通路。根据本专利技术，显示器160可以选择不仅显示用户定位点241、243、245、247本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于推测出环境的一组特征的方法，其包括如下步骤：　　　　至少获得第一设备在第一时间的第一位置估计和所述第一设备在第二时间的第二位置估计；　　　　至少根据所述第一设备在所述第一时间的所述第一位置估计和所述第一设备在所述第二时间的所述第二位置估计来建立由所述第一设备通过的第一通路；和　　　　根据由所述第一设备通过的所述第一通路推测所述环境的至少一个特征。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克J约翰逊，马修R珀金斯，罗伯特J奥戴，蒂莫西J班克罗夫特，马克A克里泽克，尼尔K帕特瓦里，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]