使用射频信号的定位系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104641254A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201380048507.8(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256(22)申请日2013.09.06代理人苏娟朱利晓(30)优先权数据61/703,1252012.09.19US(51)Int.Cl.61/704,2022012.09.21USG01S17/89(2006.01)13/722,1792012.12.20USG01S17/88(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.03.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0584172013.09.06(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/046884EN2014.03.27(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人D·W·史密斯R·K·耶茨权利要求书2页说明书13页附图9页(54)发明名称使用射频信号的定位系统(57)摘要本发明提供一种用于确定机器(10)的位置的定位系统(30)和方法。该系统可具有光学感测装置(32)，其配置为产生与在机器的位置处的工地(20)的一部分相关联的确定的形状数据。该系统可具有第一信号装置，其配置为传送射频信号并且接收响应信号。该系统可具有第二信号装置，其配置为接收所传送的射频信号并且传送响应信号。该系统可以具有控制器(18)，其与光学感测装置以及第一信号装置和第二信号装置中的至少一者通信。控制器可配置为基于射频信号和响应信号确定近似位置(40)，识别对应于所确定的形状数据的参考形状数据，并且基于近似位置和参考形状数据确定位置。CN104641254ACN104641254A权利要求书1/2页1.一种用于确定在工地(20)中机器(10)的位置的系统(30)，其包括：光学感测装置(32)，其能够产生与在所述机器的位置处的所述工地的一部分相关联的确定的形状数据；第一信号装置，其能够传送射频信号并且接收响应信号；第二信号装置，其能够接收所传送的射频信号并且响应于接收所述射频信号传送所述响应信号；以及控制器(18)，其与所述光学感测装置以及所述第一信号装置和所述第二信号装置中的至少一者通信，所述控制器能够：基于所述射频信号和所述响应信号确定所述机器的近似位置(40)，识别对应于所述确定的形状数据的至少一个参考形状数据，并且基于所述近似位置和在与所述至少一个参考形状数据相关联的工地中的位置确定所述机器的位置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学感测装置是LIDAR单元，其能够发出激光发射并且检测由所述工地的一部分反射的所述激光发射。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一信号装置是RFID标签装置并且所述射频信号包括与所述RFID标签装置相关联的唯一识别信息，并且所述第二信号装置是RFID读取器装置并且所述响应信号包括与所述RFID读取器装置相关联的唯一识别信息。4.根据权利要求1所述的系统，其中，确定所述机器的所述近似位置包括基于通过所述第一信号装置的所述射频信号的传送和所述响应信号的接收之间的经过时间计算距离。5.一种用于确定在工地(20)处机器(10)的位置的系统(3)，其包括：第一信号装置，其能够传送一个或多个射频信号并且接收一个或多个响应信号；第二信号装置，其能够接收所述一个或多个传送的射频信号并且响应于接收所述一个或多个射频信号传送所述一个或多个响应信号，其中，所述第一信号装置位于所述机器上以及所述工地内的固定位置处中的一者，并且所述第二信号装置位于所述机器上以及所述工地内的固定位置处中的另一者；运动传感器(15)，其能够检测所述机器的运动；以及控制器(18)，其能够：通过以下步骤以闭环方式产生多个第一组微粒(38)和第二组微粒：(a)产生第一组微粒，在所述第一组中的每个微粒与所述工地内的位置和取向(44)相关联，(b)基于所检测的机器的运动更新所述第一组微粒的每个微粒的所述位置和取向，(c)分配权重至所述第一组微粒的每个微粒，其指示各个微粒的所述位置和取向与所述机器的所述位置和取向(42)相匹配的概率，其中，所述概率基于传送所述一个或多个射频信号和接收所述一个或多个响应信号之间的经过时间确定，以及(d)基于所分配的权重产生第二组微粒；并且基于所述多个第二组微粒中的一个确定所述机器的所述位置。6.根据权利要求5所述的定位系统，其中，分配权重至每个微粒包括：产生指示相对于所述第一信号装置的所述机器的位置的实际测量矢量，其中所述第一信号装置位于所述固定位置，并且相对于所述第一信号装置的所述机器的位2CN104641254A权利要求书2/2页置是由基于所述一个或多个射频信号的传送和所述一个或多个响应信号的接收之间