[发明专利]对有限空间内的对象进行无线电定位的网络布置和方法

说明书

在一种用于对布置在有限空间(115)中并且能够移动的定位对象执行定位的网络布置中，所述定位通过脉冲式无线电信号来执行，其中空间分布并且形成通信网络的至少三个通信技术上自给自足的参考节点(135‑155)被布置在所述有限空间(115)中，特别地提供一种通信协议，通过所述协议，能够通过三边测量来定位布置在所述有限空间(115)中的位置对象(300‑320)，所述三边测量通过由所述至少三个参考节点(135‑155)执行的基于距离的三边测量来执行。

技术领域

本发明涉及根据相应独立权利要求的前序部分的、用于无线定位或确定有限空间内的对象位置的网络布置和用于操作所述网络布置的方法。本发明的主题还是计算机程序和用于存储计算机程序的机器可读数据存储装置，通过其能够执行根据本发明的方法。

背景技术

在工业工厂车间、生产车间、厂房或类似场所的领域中，已知通过无线定位或无线电定位来对移动对象进行空间定位。此类对象是在自动引导车辆系统中使用的自动集装箱货车或装置(“自动引导车辆-AGV”)。这些货车被自动引导并且沿实际线标记或虚拟线标记移动而无需人工操作。在仓储或工业生产领域中，其可以涉及对钢产品进行定位，例如像已经沉积在钢结构中的厚板或卷材，然而其中所述对象也可以是自给自足式机器人车辆、叉车或类似物。由此，一维位置可以例如沿起重机的车道导向，二维位置可位于对象的平坦表面或空间位置上，例如在三维存储系统中。

这种无线电定位系统根据通过“援引加入”全面引用的美国6,133,876是已知的，并且涉及用于通过脉冲形无线电信号(所谓的“脉冲无线电系统”)确定位置的方法和网络布置。由此，提供了具有第一周期的第一收发器、以及远离第一收发器并且具有第二周期的第二收发器。使用第一周期来产生第一参考周期脉冲，并且第一收发器通过此参考周期脉冲来播放第一系列脉冲。第二收发器接收此第一系列脉冲，并且第二收发器通过这些脉冲来同步化。第二收发器使用第二周期来产生第二参考周期脉冲，并且第二收发器通过此第二参考周期脉冲来播放第二系列脉冲。第一收发器接收此第二系列脉冲并且执行与其的同步化。基于此同步化，产生在时间上对应延迟的第一参考周期脉冲，并且在此之外，确定第一参考脉冲于延迟的第一参考脉冲之间的时间差，其中此时间差指示第一系列脉冲和第二系列脉冲的总运行时间。

根据美国7,873,099呈现基于超宽带(UWB)信号并且相应地基于运行时间测量或飞行时间测量的定位系统，其中对应数据通信网的UWB接收器基于接收信号结构使接收器侧时间信息同步化，其中时间信息被解调并且其中所解调的时间信息用于设置接收器侧周期。通过有关运行时间延迟的信息，并且即通过增加周期值以补偿所述运行时间延迟来调整接收器侧周期。基于先前已知的发送器与接收器之间的距离来确定运行时间延迟，其中发送器和接收器可以是双向连接的一部分，并且其中通过测量数据包循环周期(所谓的“往返定时”)，即通过测量数据通信网中的数据包从发送器播放到接收器和返回所需要的时间，确定运行时间延迟。

发明内容

本发明的基本思想是通过基于无线或无线电的、基于距离的测量系统对对象进行定位或空间定位(定位)，所述对象在此是相关的并且优选地能够在空间上有限的空间或区域内移动，所述定位或无线定位优选地基于所述运行时间测量或飞行时间测量而进行。这些对象中的每一个具有随后将更详细描述的“标签”，通过所述“标签”能够清楚地识别对象或者清楚地将对象与其他对象区分开。随后，积极参与测量方法的对象也被标记为“参与者”。由此，对象可以布置在开始提到的集装箱货车上或每个其他资产上，将确定所述对象在这种空间中的位置。

根据本发明的网络布置基于网络拓扑，其中多个自给自足式参考节点被布置为分布在有限空间或区域中。优选通过管理节点来控制对应网络。然而应当注意，也可以在参考节点中实现管理节点的功能。由此，能够根据飞行时间测量数据计算参考节点的单独位置、以及主动参与(测量)过程的对象的位置。

将整个网络分成至少两个区段(“子网”)确保了即使大范围或大规模的工厂车间或厂房仅被一个位置确定或监测系统覆盖。