呈现了一种用于产生建筑物内部的模型的系统(10)和方法。该模型能够接收和动态并入来自各种来源的输入，例如，包括现有的静态地图数据、由建筑物外部在现场的人员提供的例如注释和更新的数据、以及来自位于建筑物内部动态移动的可移动人员或资产上的传感器的实时数据。在某些情况下，建筑物内部移动的人员或资产会携带发射声音或电磁脉冲(18)的单元，该脉冲从特定房间或部分的建筑物中即时环境反射，并且该单元感知反射的脉冲(18)。来自相对近的特征的反射可比来自相对远的特征的反射更快地到达传感器(14)，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。脉冲(18)可以在房间或部分的建筑物中的多个位置被发射和接收。可使用在特定方向上与往返传播时间相对应的特定的时间偏移来分析反射的脉冲(18)，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种分析，可将建筑物内部的大部分或全部绘制成地图。
【技术实现步骤摘要】
用于生成建筑物地图的便携式外壳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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。在某些情况下，建筑物模型可以被用来帮助消防队员或其他紧急人员。例如，消防车可能在消防队员不熟悉建筑物内部的情况下抵达建筑物。在某些情况下，消防车可能包括基于车辆的单元，该单元可包括显示器、录入数据的手段，例如键盘，鼠标和/或触摸敏感屏，和同一个或多个便携单元无线通信的手段，该便携单元可以在消防队员绕建筑物内部行走时，附着到各个消防队员或被各个消防队员所携带。在某些情况下，基于车辆的单元能够接受静态地图数据，能够接受来自现场人员的输入，例如建筑物管理员、目击者、或可以录入从建筑物外貌推测的信息的紧急人员，并且能当各个消防队员在建筑物内部到处移动时从便携单元接受输入。使用任何或所有这些输入，建筑物的动态地图可以被集合，以及可选择地，显示在消防队员佩戴的头戴式设备上和/或显示在基于车辆的显示器上。图1是地图生成系统10的概观图。这个系统10可以被采用来帮助消防队员，消防队员需要关于正在燃烧的建筑物内部的尽可能多的当前信息。在建筑物被建造的时候可能已经被绘制的现有的平面图或蓝图可提供建筑物布局的粗略概念，但是可能由于建筑物随着时间的更改而过时。另外，建筑物的内部可能被火灾损坏，并且可能包括被损坏或不能通行的部分。为了在建筑物内部或外部的消防队员的安全，这样的一系列环境改变要求尽可能多的当前信息。在使用中，地图生成系统10可能包括在建筑物内部到处行走的一个或多个使用者。使用者可以是消防队员，并且通过使用附着到消防队员的信标可以帮助绘制建筑物内部的地图。信标可以发射信号和接收从房间内部特征反射的信号，如下进一步详述。地图生成系统10也可以包括一个或多个在建筑物外部的使用者。这些使用者可以监控一个或多个内部使用者的进展，可以采取行动来协调他们在建筑物内部的位置。该外部使用者可以在一般保持固定的计算机屏幕上查看最当前的地图，例如在附着到消防车或在消防车内所包含的单元上。呈现在屏幕上的视图可以是可控的，使得使用者可以按需要看到建筑物内部的部分，并且可以适当地指挥建筑物内部的使用者们。一般来说，地图生成系统10可以随最先的回应者到达现场，通常在消防车上，并可以使用预先存在的地图作为它的出发点，例如一套可以被电子读取或可以被扫描到系统10中的蓝图。地图生成系统10接下来可以在使用者建筑物内部到处行走时动态接受来自使用者的输入，并且也可以动态接受通过在消防车上一般固定的单元录入的输入。地图生成系统10可以实时地或者尽可能实时地整合所有的输入实时，使得建筑物内部最当前的地图可用于在固定单元的屏幕上查看和/或在建筑物内部的使用者佩戴的头戴式设备上查看。要注意的是，建筑物内部的头戴式设备可能是特别有用的，因为如果建筑物内部有显著的烟或如果建筑物的照明系统已经被损坏，它们可以为使用者提供有用的导航。在此描述的建筑物模型或信息模型可以接收来自至少五种来源中的一个或多个的输入，来源包括但是不限于：(1)静态数据、(2)直观推断、(3)学习、(4)传感器、以及(5)使用者本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2010.12.30 US 61/428530;2011.04.21 US 13/0920451.一种用于动态产生建筑物内部地图的设备，包括：外壳（11），当使用者（12）走查建筑物时能够被附着到所述使用者（12）；在所述外壳（11）中的信标（13），用于朝接近所述外壳（11）的建筑物内的特征发射一系列脉冲（18），所发射的脉冲（18）从接近所述外壳（11）的建筑物内的特征反射以产生一系列反射的脉冲（18）；在所述外壳（11）中的定位设备（15），用于确定在发射所述一系列脉冲的时刻或接近该时刻的所述外壳（11）的动态位置；在所述外壳（11）中的传感器（14），用于接收所述一系列反射的脉冲（18），并用于产生接收的脉冲信号，该接收的脉冲信号对应于至少所选择的发射和接收的脉冲（18）；以及处理器，用于将接收的脉冲信号和对应的外壳（11）的位置相关联，并为建筑物中的至少选择的特征提取位置信息，其中当所述使用者（12）沿非线性路径行走，使得至少三个动态位置不落在一条直线上时，所述处理器为所述建筑物内的特征提取二维位置信息，以及所述二维位置信息指示所述特征离使用者的相对距离和所述特征相对于使用者的方向。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述建筑物内的所述特征相对于所述建筑物是大致静止的。3.根据权利要求1所述的设备，其中在发射的脉冲和从特定特征接收的脉冲信号中出现对应的反射之间的延迟取决于在所述外壳（11）和所述特定特征之间该脉冲的往返时间。4.根据权利要求1所述的设备，其中接收的脉冲信号随着与动态冲激响应卷积的发射的脉冲而变化，所述动态冲激响应取决于所述建筑物内的特征和所述外壳（11）的动态位置之间的相对距离。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述信标（13）以有规律的周期发射所述一系列脉冲（18）。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述定位设备（15）使用电磁信号来生成所述外壳（11）的动态位置，所述电磁信号包括全球定位系统（10）（GPS）、蜂窝通信信号、电视信号或无线电信号中的至少一种。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述定位设备（15）使用惯性测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕马纳布罕，S·休塞思，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：
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