用於監測和定位物品的方法和系統的製作方法
2023-07-18 15:39:31 2
專利名稱：用於監測和定位物品的方法和系統的製作方法
用於監測和定位物品的方法和系統相關申請的交叉參考本申請要求2OO8年I2月1日提交(並且題為「method and system for locatingitems」)的美國臨時申請No. 61/118,666的利益。
背景技術：
定位物品諸如機場的行李以及許多其它已知情況是公知的問題。例如在飛行、航行等之後站在行李傳送帶旁的人們經歷著大量壓力和精神緊張，同時等待並試圖定位他們的行李，並從傳送帶拖下行李。藍牙TM晶片組包含能從藍牙無線電數據機檢索關於所接收信號強度的信息的方法。對於規定的異步無連接型(ACL)連接，CPU_Read RSSI (接收信號強度指示)值返回給出-1 與+127之間值的帶符號的8位整數。藍牙規範只定義如下詳情⑴如果RSSI在黃金接收器範圍內，則RSSI返回0。(ii)如果RSSI在黃金接收器範圍下限以下，則RSSI返回負值。(iii)如果RSSI在黃金接收器範圍上限以上，則RSSI返回正值。黃金接收器範圍是接收器處的目標信號強度。如果接收裝置支持可選RSSI特徵，並且發射裝置支持功率控制，則接收裝置可向發射裝置發射遞增和遞減發射功率的請求，以試圖將接收功率保持在黃金範圍內。(更詳細的信息參見功率控制的單獨信息注釋。)黃金接收器範圍是20dB士6dB寬。發射功率控制的動態範圍通常是30dB。這些數字組合起來產生50dB的RSSI靜區RSSI返回0，無論裝置離得很遠以最大功率發射，其中RSSI在黃金範圍的底部，還是非常近地但以最小功率發射，其中RSSI在黃金範圍的頂部。換句話說，在功率控制鏈路中，RSSI不能報告IOcm遠的裝置與50m遠的裝置之間的差異，並且這甚至不會開始處理信號強度節點的複雜性以及由多徑幹擾產生的空值。當RSSI在黃金接收器範圍以外時返回的正負值的大小由各個製造商決定，但是無法阻止返回值局限於-1、0和+1。某種硬體的能力可能限於測量輸入信號強度，並且只能夠識別在黃金接收器範圍內、以上或以下的信號。其它硬體可能具有更準確的測量，但是因為規範對返回參數和發射功率控制效果所加的限制，不可能經藍牙命令更多地利用信息。總之，RSSI本身不是特別有用。對於規定的ACL連接，Get_Link_Quality命令返回給出0與255之間值的無符號的8位整數。藍牙規範沒有提供關於這個數超出「值越高，鏈路質量越好。每個藍牙模塊供應商將確定如何測量鏈路質量」以外的含義的指導，這不是特別有幫助。這意味著，為了主機智能地利用鏈路質量信息，它必須理解對於涉及的硬體該參數意味著什麼。
發明內容
提供一種用於確定一對藍牙收發器之間的距離的方法。所述方法包含從第一藍牙收發器向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包含要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符；由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。一種監測裝置包含第一藍牙收發器，用於向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包含要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符，第一藍牙收發器還用於由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及距離計算器，用於基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。一種系統包含第一裝置和第二裝置，其中第一裝置包含第一藍牙收發器，用於向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包含要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符，第一藍牙收發器還用於由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及距離計算器，用於基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離；其中第二裝置包含第二藍牙收發器，用於向第一藍牙收發器發射第二消息，其中第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符。
本發明的主題在說明書的結束部分被具體指出並明確要求權利。然而，通過參考當與附圖一起閱讀時的如下詳細描述可以最好地理解有關組織和操作方法的本發明，連同其目的、特徵和優點。圖IA是根據本發明實施例的監測裝置和被監測裝置的框圖；圖IB和IC例示了根據本發明一些實施例的監測裝置面板的示例；圖2A和2B是根據本發明實施例的距離確定方法的流程圖；圖3AJB和3C例示了根據本發明實施例的獨特協議的消息；以及圖4例示了根據本發明實施例的協議層以及協議層之間的消息。還要認識到，為了例示的簡化和清楚，附圖中示出的單元不一定按比例繪製。例如，為了清楚起見，其中一些單元的尺寸可能相對其它單元放大了。另外，在認為適當的情況下，附圖標記在各圖中可以重複，以指示對應的或類似的單元。
具體實施例方式在如下詳細描述中，闡述了大量特定細節，以便提供對本發明的全面理解。然而，本領域的技術人員將理解，在沒有這些特定細節的情況下也可以實施本發明。在其它情況下，公知的方法、過程和組件未詳細描述，以免模糊了本發明。提供了一種用於確定一對藍牙收發器之間的距離的系統和方法。該系統和方法可用於定位物品，移動的和保持不動的物體都可以，諸如在機場傳送帶上、車上或人身上的手提箱或需要定位的任何其它物體。用於確定現有藍牙RF鏈路上一對藍牙收發器之間的距離的方法正在使用獨特協議，也稱為距離發現層協議或RFPING協議。
如下描述依賴於藍牙v2. 1+EDR規範，但可升級到藍牙的任何將來版本。附錄A中規定了獨特協議的詳細描述。該對藍牙收發器包含充當主裝置的監測裝置的第一藍牙收發器和屬於充當從裝置的被監測裝置的第二藍牙收發器。該對藍牙收發器可在它們自己之間建立邏輯信道，用於發射獨特協議消息。通過使用這些獨特協議消息，裝置可計算它們之間的距離，無需改變藍牙協議。裝置可在藍牙規範所請求的「黃金範圍」內，但不知道兩個裝置的功率和RX增益， 不能計算它們之間的距離。在兩個裝置上實現的RFPING協議具有裝置的TX功率和RX增益，使得能計算它們之間的距離。例如，通過在該對藍牙裝置之間使用獨特命令，第一裝置可請求第二裝置發送RF 回聲PING。這個添加的邀請RFPING (表示為RFPING)將封裝第二裝置的RF發射功率和RF 接收功率以及請求與應答發射之間的時間，連同第二裝置的加速計可測量的移動和方向的三維(3D)和的可選信息。第一藍牙裝置可通過使用將如下至少部分參數考慮進去的公式來計算該對藍牙裝置之間的距離第一裝置的發射功率、第一裝置的接收功率、第二裝置的發射功率和第二裝置的接收功率。常數表將一對值[第二裝置的發射功率，第一裝置接收功率]轉換成在靠近機場行李系統等作為戶外的真實世界情況中不同位置測量的距離。第二裝置的發射功率和第一裝置接收功率的值在被使用即計算同一比例的值之前被標準化，使得第二裝置的發射功率減去第一裝置接收功率在範圍0將得到0。該對裝置之間的距離為範圍常數[_]+範圍常數[_]除以2。圖IA例示了監測裝置100(也稱為第一裝置)和被監測裝置100'(也稱為第二裝置)。監測裝置100和被監測裝置100'中的每個都包含分別用於接收和發射與距離確定協議相關的消息的第一藍牙收發器110和第二藍牙收發器110'；分別用於計算第一藍牙收發器110與第二藍牙收發器110'之間的距離的距離計算器120和120'。在一些實施例中，被監測裝置100'可不包含距離計算器120'；以及控制器160，其阻止第二藍牙收發器發射消息，直到第二藍牙收發器被從第一藍牙收發器發射的激活消息激活為止。監測裝置100和被監測裝置100'在任何消息交換前都建立邏輯信道，使得通過該邏輯信道發射與距離確定協議相關的消息。第一藍牙收發器110可通過邏輯信道發射第一消息151，第一消息151包含要求發射第二消息152的請求，第二消息152包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符。注意，第二消息的發射功率(即包含在第二消息中的發射功率)對應於第二藍牙收發器110'發射第二消息的功率。第一消息151能可選地包含將由裝置100'用於距離計算的第一消息發射功率指示符。注意，第一消息發射功率對應於第一藍牙收發器110發射第一消息的功率。第二藍牙收發器110'可基於第一消息發射功率指示符生成距離估計，並且第二消息152可包含該距離估計。當第一藍牙收發器110接收到第二消息152時，該消息被傳送到距離計算器120， 該計算器120基於第二消息發射功率(第二藍牙收發器110'發射第二消息151的功率)與第二消息接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器110、110'之間的距離。注意， 第二消息接收功率是指第一藍牙收發器110接收到第二消息152的接收功率。可選地，該計算還可基於距離估計，如果其包含在第二消息152中的話。圖3A例示了第一消息151，並且圖例示了第二消息152。消息151包含欄位 第一消息發射功率指示符171和第一收發器ID(標識符)173。欄位171和172都是可選的。消息152包含欄位第二消息發射功率指示符181、距離估計182和第二收發器ID 183。 欄位182和183是可選的。圖3C例示了可從一個藍牙收發器發送到第二藍牙收發器的備選消息153。消息153與消息151之間的差異是3個附加欄位前一消息接收功率指示符 174、距離估計175和糾錯176。距離計算器120計算距離附加地或備選地可根據基於時間的距離估計。基於時間的距離估計基於第二藍牙收發器110'的響應周期以及第一消息151的發射時間與第二消息152的接收時間之間的差。然後根據基於時間的距離估計和第二消息的接收功率計算該對藍牙收發器110、110'之間的距離。距離計算器120能可選地使距離計算基於環境指示符還有功率指示。環境指示符指示該對監測裝置的環境，諸如與在機場或裝置之間的視線範圍未被阻擋的戶外中一樣的擁擠環境。在使用環境指示符的情況下，構建多個常數表以便將該對值[第二裝置的發射功率，第一裝置接收功率]轉換成標準化距離，其中每個常數表對應於一種類型的環境。根據本發明的實施例，監測裝置100能可選地包含用於如果第一與第二藍牙收發器110、110'之間的距離超過預定閾值則生成報警的報警模塊130。例如，如果手提箱被偷或者孩子被綁架或丟失，或者在被監測裝置被移開遠離監測裝置的任何其它情形下，將引起報警。報警模塊可使用一種或多種報警技術，諸如但不限於如下技術(i)在顯示器 142(圖1B)上顯示報警；(ii)生成振動；(iii)激活揚聲器進行聲音報警和/或提供關於被監測裝置的距離和方向的聲音指令；以及(iv)打開該對裝置之間的音頻通信信道，並激活麥克風和/或揚聲器。例如如果被監測裝置100'附在孩子身上，則拿著監測裝置100 的父母就能聽到孩子和孩子周圍的聲音。音頻通信信道可以是單向的，在此情況下，監測裝置的揚聲器提供從被監測裝置接收的音頻，或者音頻通信信道可以是雙向的，在此情況下， 麥克風被激活並向監測裝置提供要發射的音頻。被監測裝置110'能可選地包含當該對裝置之間的距離超過預定閾值時被激活的報警模塊130'。報警模塊130'可與報警模塊130—樣或不同，並且可包含如下至少一項 (i)打開音頻通信信道並激活揚聲器和/或麥克風；(ii)激活感測3D移動和方向的加速計並向監測裝置100發送包含距離和方向的3D移動信息；以及(iii)生成音頻或聲音報警， 以便引起對正在被綁架的孩子或被偷手提箱的注意。計算距離的過程可通過駐留在監測裝置100面板上的多用途按鈕140觸發。圖IB 例示了包含顯示器142和多用途按鈕140的監測裝置100的面板145的示例，該多用途按鈕140可用於菜單導航向後和向前菜單導航通過推多用途按鈕140的下部和上部實現，而選擇(OK)通過按多用途按鈕140的中部實現。圖IC例示了具有能滾動(用於導航)或按壓(用於選擇)的兩個按鈕143和144的面板145'的另一個示例。注意，被監測裝置100'方便地適合於裝在物品(諸如手提箱或其它類型的行李)內，或可拆卸地附在物品上(例如其外表面上)。監測裝置100通常適合於由用戶攜帶(例如手拿著)，但是在其它實現中，它可集成到另一個系統(例如車)中。還要注意，監測裝置100可繼承到具有其它能力的系統中(例如，監測裝置100可集成到蜂窩電話或PDA等中)。根據本發明的實施例，監測裝置100可由用戶攜帶，並且被監測裝置100'可附在手提箱上或用作從裝置的其它物品。在這個實施例中，第二藍牙收發器110'阻止發射消息，直到第二藍牙收發器110'被從第一藍牙收發器100發射的激活消息IM激活為止。這種激活通常由編碼的RF發射實現，或者由包含激活代碼的RF發射實現。注意，這種激活用於滿足空氣安全標準，其在飛機安全地著陸並停止之前在飛機上禁止任何電子發射，無論什麼。注意，可以實現阻止不期望激活的其它安全部件，諸如不同種類的傳感器。在監測裝置100初始化時(例如在接通後)，第一藍牙收發器110可發射激活消息154。一旦被監測裝置100'接收到激活消息154，被監測裝置100'就能開始發射功率信息，並且監測可用。激活消息巧4還可由時鐘觸發，和/或在加速計150檢測到移動時觸發。被監測裝置100'將保持在激活狀態，直到第一藍牙收發器110發送去激活消息為止。在關閉監測裝置100時，可自動發送去激活消息。當關閉被監測裝置100'，而關閉之前不發送去激活消息(例如沒有首先關閉監測裝置100)時，被監測裝置100'將進入休眠模式，但將保持關閉之前設置的激活模式，即，如果激活模式設置成激活狀態，則被監測裝置100'將保持激活。這在不故意關閉被監測裝置100'或由小偷或孩子綁架者惡意關閉的情況下是重要的。在被監測裝置100'被激活之後，將在監測裝置100與被監測裝置100'之間發射 RFPING協議消息。這個協議將強制被監測裝置100'以預定RF發射功率(或由監測裝置 100指示的功率)發射。這樣，知道被監測裝置100'的發射功率(並且特別是知道後者在時間上是固定的，例如與在標準藍牙協議的情形相反)，在某種程度上，監測裝置100能檢測被監測裝置100'，並且還方便地確定該對裝置之間的距離，或根據接收功率的改變至少計算該對裝置之間的距離改變。注意，根據本發明的實施例，用於在裝置100'與100之間通信的協議是修改的藍牙協議，其以上面詳述的方式實現了對發射功率的控制。注意，根據本發明的實施例，裝置 100'與100中的至少一個包含是已經適合於以上面公開的方式實現發射功率控制的藍牙部件的通信部件，諸如藍牙收發器110和110'。此外，監測裝置100將方便地發射被監測裝置100'將在接收時中繼的獨特編碼 RF脈衝。監測裝置100將修訂返回脈衝被監測裝置100'，並將通過它從發送脈衝與接收響應脈衝所花的時間計算距被監測裝置100'的距離。這種方法將克服RF信號來自其它物體如金屬、人、牆和其它手提箱等的反射或吸收的距離差。根據本發明的實施例，裝置100'和100中的至少一個包含適合於向用戶顯示信息(例如裝置的可操作狀態、裝置之間的距離)的顯示器。根據本發明的實施例，裝置100' 和100中的至少一個包含其它輸出接口。根據本發明的實施例，裝置100適合於如果裝置 100'與100之間的距離增大(例如所定位的物品被偷)則發出報警。根據本發明的實施例，裝置100'和100基本上一樣，但只操作在不同操作狀態(即，相同硬體和/或固件和軟體，但選擇成操作為定位器或可定位的)。根據本發明的實施例，這種裝置包含用於接收可操作狀態指示的接口。根據本發明的實施例，活動距離可操作開始範圍在IOOm(可能的手提箱傳送帶的整個範圍)。根據本發明的實施例，藍牙用於用RFPING協議測量距離(控制裝置100'的發射功率，甚至在給定情形下藍牙協議要求的發射功率以下/以上)。根據本發明的實施例，當距離比預定閾值短時，在手持裝置上和/或行李裝置處播放通知消息或特殊音調。方便的是，監測裝置100和被監測裝置100'包含可用於通過USB接口充電的電池的USB接口。USB可用於軟體下載、定位文件下載(即語言相關文件的自適應)或任何其它數據下載以及裝置中生成和存儲的信息的上載。圖2A例示了用於確定監測裝置和被監測裝置的第一與第二藍牙收發器之間的距離的方法200。方法200開始於階段205，在第一與第二藍牙收發器之間建立邏輯信道以便在這些藍牙收發器之間傳送後續消息。階段205可繼之以階段208，從第一和第二藍牙收發器中的一個藍牙收發器(其用作主收發器)發射激活消息。在這種情形下，另一藍牙收發器(其用作從收發器)阻止發射消息直到它被激活消息激活。在不使用發射阻止的情況下，階段205繼之以階段210。在開啟第一和第二裝置之後，可激活階段205和208 (建立邏輯信道並發射激活消息)。發射激活消息還可由時鐘觸發(定時激活)。發射激活消息能可選地由第二裝置的移動檢測觸發。階段205和208繼之以階段210，從第一藍牙收發器向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包含要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符。注意，第二消息的發射功率(即包含在第二消息中的發射功率)對應於第二藍牙收發器110'發射第二消息的功率。第一消息能可選地包含指示第一藍牙收發器的發射功率的發射功率指示符。該消息能可選地包含藍牙收發器標識符。階段210繼之以階段220，由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率。第二消息的接收功率是指由第一藍牙收發器對於接收第二消息而測量的功率。第二消息能可選地包含由第二藍牙收發器生成的距離估計。階段220繼之以階段230，基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。如果第二消息包含距離估計，則階段220 可包含基於距離估計還有第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。階段230能可選地或備選地包含階段232，基於第二藍牙收發器的響應周期以及第一消息的發射時間與第二消息的接收時間之間的差計算基於時間的距離估計。如果包含階段232，則距離的計算可基於該基於時間的距離還有或作為備選的距離估計，並且還基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係。階段230能可選地包含階段234，接收指示環境的環境指示符，並基於該環境指示符以及第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。環境指示可指示該環境是開放空間還是擁擠環境。階段230可繼之以階段M0，如果第一與第二藍牙收發器之間的距離超過預定閾值，則生成報警。階段240可包含生成音頻或聲音報警，在顯示器或任何其它報警指示上顯示報警。階段240能可選地包含由第二藍牙收發器發射距離和方向信息並由第一藍牙收發器提供關於第二藍牙收發器的距離和方向的聲音指令。階段240可以可選地包含打開該對裝置之間的音頻通信信道，並激活麥克風和/ 或揚聲器。方法200可包含階段250，通過監測附在手提箱上的第一藍牙收發器與人拿著的第二藍牙收發器之間的距離追蹤手提箱。該監測基於在階段230計算的距離。方法200可包含階段沈0，通過監測附在孩子身上的第一藍牙收發器與人拿著的第二藍牙收發器之間的距離追蹤孩子。該監測基於在階段230計算的距離。方法200包含階段270，在關閉監測裝置時，從監測裝置的第一藍牙收發器向(被監測裝置的)第二藍牙收發器發送去激活消息。階段270繼之以階段觀0，進入第二藍牙收發器的禁用狀態。在進入禁用狀態之後，第二藍牙收發器不會發射，直到接收到激活消息為止。方法200可包含階段四0，在關閉被監測裝置之後保持第二藍牙收發器的激活模式。雖然這裡已經例示和描述了本發明的某些特徵，但是本領域的技術人員現在會想到許多修改、替代、改變和等效方案。因此，要理解所附的權利要求書打算包含落入本發明真實精神內的所有這些修改和改變。附錄A——距離發現協議距離發現層協議(RFPING)層疊在基帶協議之上，並駐留在數據鏈路層中。RFPING 向具有協議復用能力、分段和重組操作、群抽象的上層協議提供面向距離發現和距離發現服務。RFPING允許更高級協議和應用發射和接收長度高達64千字節的RFPING數據分組。對於基帶層支持兩種鏈路類型面向同步距離發現(SRFPING)的鏈路和異步距離發現(ARFPING)鏈路。SRFPING鏈路僅通過RFPING請求發送實時距離發現業務。ARFPING 鏈路每幾秒就發射RFPING業務，無需RFPING請求。RFPING支持幾種協議功能，諸如協議復用。RFPING支持協議復用，因為在某些情形下需要來自裝置群的RFPING響應。RFPING 一般操作1. RFPING層基於「信道」的概念。RFPING信道的每一個端點都由信道標識符標識。2.信道標識符(CID)是表示裝置上邏輯信道端點的本地名稱。實現自由地以最適合於那個具體實現的方式管理CID，規定同一 CID不再用作本地裝置與某一遠程裝置之間多個同時RFPING信道的本地RFPING信道端點。3. CID分配相對於具體裝置，並且一個裝置可獨立於其它裝置分配CID (除了某些預留的CID，諸如信令信道)。裝置之間的操作4.面向距離發現的數據信道表示兩個裝置之間的距離發現，其中CID標識信道的每個端點。距離發現信道限制到單個方向的數據流。這些信道用於支持源上的CID表示一個或多個遠程裝置的信道「群」。還有若干為了特殊目的預留的CID。信令信道是預留信道的一個例子。這個信道用於創建和建立面向距離發現的數據信道，並協商這些信道特性的改變。對於RFPING實體內信令信道的支持是必備的。另一個CID預留用於所有輸入距離發現較少數據業務。層之間的操作5. RFPING實現遵循這裡描述的一般體系結構6. RFPING實現在較高層協議與較低層協議之間傳送數據。7.每個實現還支持用於RFPING實現之間的一組信令命令。RFPING 狀態機8.這個部分描述面向RFPING距離發現的信道狀態機。這個部分定義狀態、引起狀態轉換的事件、以及要響應於事件而執行的動作。這個狀態機僅與雙向CID有關，並不表示信令信道或單向信道。9.圖4例示了由RFPING層的實現而執行的事件和動作。監測裝置100是RFPING 請求151的發起器，而被監測裝置100'是RFPING的接受器。應用級客戶機將發起並接受請求。10.上協議層410在同一裝置(垂直接口 )內通過使用向上協議層410提供服務的RFPING層420的前綴與RFPING層420通信。上協議層410通過向RFPING層420發送 RFPING請求151發起會話，RFPING層420立即用消息RFPING確認巧4應答。11.兩個裝置(例如監測裝置100與被監測裝置100')的同一層(水平接口)之間的接口使用RFPING協議。監測裝置100的RFPING層420向被監測裝置100 『的RFPING 層420發送RFPING請求151。被監測裝置100 『的RFPING層420向監測裝置100的RFPING 層420發送RFPING響應152。其它RFPING特徵12. RFPING是基於分組的，但遵循基於信道的通信模型。信道表示遠程裝置中 RFPING實體之間的數據流。信道可以是面向同步距離發現(SRFPING)的鏈路和異步距離發現(ARFPING)鏈路。SRFPING鏈路僅通過RFPING請求發送實時距離發現業務。ARFPING鏈路每幾秒就發射RFPING業務，無需基於配置參數選項的RFPING請求。RFPING 信令13.可在遠程裝置上的兩個RFPING實體之間傳遞各種信令命令。所有信令命令都被發送到CIDOxOOOl (信令信道)。RFPING實現能夠確定發送命令的裝置的藍牙地址 (BD-ADDR.)。可在單個RFPING中發送多個命令。命令採取請求和響應的形式。14.配置參數選項提供用於擴展協商不同距離發現要求的能力的機制。以包括選項類型、選項長度和一個或多個選項數據欄位的信息單元形式發射選項。例如，時間上的TX 功率平均或時間上的平均RX接收、報告以上/以下設置「距離」等。15. RFPING根據如下服務原語和參數提供幾種服務15. 1我的CID 每個裝置的獨特ID。由用戶或自動設置從藍牙地址創建。15. 2群ID 對在同一環境中需要響應於RFPING的所有裝置都相同的ID。例如 兩個裝置(100和100')將共享同一群ID，其被加到藍牙(BT)地址。注意，這個欄位不同於藍牙標準(00001111888 使用的BT成對密鑰。15. 3目標ID 必須響應於這個RFPING的目標裝置ID。0意味著具有相同「群ID」 的所有裝置都必須響應。15. 4最原始的ID 設置、配置、斷開等。15. 5配置參數可操作模式。作為面向同步距離發現(SRFPING)的鏈路和異步距離發現(ARFPING)鏈路，或設置裝置行為的其它命令。15. 6我的時間時鐘時間。15. 7我的TX功率藍牙RFTX放大器(電晶體)的設置級別15. 8我的RX接收藍牙RFRX放大器(接收器)的設置級別15. 9我的恆定RX到TX 從接收RFPING命令直到響應所花的時間。15. 10我的距離發現從我到你的最後距離發現。你是另一藍牙裝置。15. 10.4. 1更多參數設置參數。更多欄位更多命令和設置。
權利要求
1.一種用於確定一對藍牙收發器之間的距離的方法，所述方法包括從第一藍牙收發器向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包括要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符；由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
2.根據權利要求1所述的方法，包括通過在第一與第二藍牙收發器之間建立的邏輯信道發射第一消息。
3.根據權利要求1所述的方法，包括發射包含指示第一消息的發射功率的第一消息發射功率指示符的第一消息。
4.根據權利要求1所述的方法，包括接收包括由第二藍牙收發器生成的距離估計的第二消息；以及基於所述距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
5.根據權利要求1所述的方法，包括基於第二藍牙收發器的響應周期以及第一消息的發射時間與第二消息的接收時間之間的差計算基於時間的距離估計。
6.根據權利要求5所述的方法，包括基於所述基於時間的距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
7.根據權利要求6所述的方法，包括接收包括由第二藍牙收發器生成的距離估計的第二消息；以及基於所述基於時間的距離估計、所述距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括接收指示第一和第二藍牙收發器的環境的環境指示符；以及基於所述環境指示符以及第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述環境指示符指示所述環境是開放空間還是擁擠環境。
10.根據權利要求1所述的方法，包括阻止第一和第二藍牙收發器中的一個藍牙收發器發射消息，直到所述一個藍牙收發器被從第一和第二藍牙收發器中的另一個藍牙收發器發射的激活消息激活為止。
11.根據權利要求1所述的方法，包括發射包含第一藍牙收發器標識符的第一消息。
12.根據權利要求1所述的方法，包括如果第一與第二藍牙收發器之間的距離超過預定閾值則生成報警。
13.根據權利要求1所述的方法，其中第一藍牙收發器連接到手提箱，其中所述方法包括通過監測第一藍牙收發器與人拿著的第二藍牙收發器之間的距離來追蹤所述手提箱。
14.根據權利要求1所述的方法，其中第一藍牙收發器附在孩子身上，其中所述方法包括通過監測第一藍牙收發器與人拿著的第二藍牙收發器之間的距離來追蹤所述孩子。
15.一種監測裝置，包括第一藍牙收發器，用於向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包括要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符，第一藍牙收發器還用於由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及距離計算器，用於基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
16.根據權利要求15所述的監測裝置，其中第一藍牙收發器被配置成與第二藍牙收發器建立邏輯信道，並通過所述邏輯信道發射第一消息。
17.根據權利要求15所述的監測裝置，其中第一藍牙收發器被配置成發射包含指示第一消息的發射功率的第一消息發射功率指示符的第一消息。
18.根據權利要求15所述的監測裝置，其中第一藍牙收發器被配置成接收包括由第二藍牙收發器生成的距離估計的第二消息，以及其中所述距離計算器被配置成基於所述距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
19.根據權利要求15所述的監測裝置，其中所述距離計算器被配置成基於第二藍牙收發器的響應周期以及第一消息的發射時間與第二消息的接收時間之間的差計算基於時間的距離估計。
20.根據權利要求19所述的監測裝置，其中所述距離計算器被配置成基於所述基於時間的距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
21.根據權利要求20所述的監測裝置，其中第一藍牙收發器被配置成接收包括由第二藍牙收發器生成的距離估計的第二消息；以及其中所述距離計算器被配置成基於所述基於時間的距離估計、所述距離估計並基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
22.根據權利要求15所述的監測裝置，其中第一藍牙收發器被配置成接收指示第一和第二藍牙收發器的環境的環境指示符；以及其中所述距離計算器被配置成基於所述環境指示符以及第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係，計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。
23.根據權利要求22所述的監測裝置，其中所述環境指示符指示所述環境是開放空間還是擁擠環境。
24.根據權利要求15所述的監測裝置，包括控制器，所述控制器阻止第二藍牙收發器發射消息，直到第二藍牙收發器被從第一藍牙收發器發射的激活消息激活為止。
25.根據權利要求15所述的監測裝置，包括用於如果第一與第二藍牙收發器之間的距離超過預定閾值則生成報警的報警模塊。
26.—種系統，包括第一裝置和第二裝置，其中，第一裝置包括第一藍牙收發器，用於向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包括要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符，第一藍牙收發器還用於由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及距離計算器，用於基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離，其中，第二裝置包括第二藍牙收發器，用於向第一藍牙收發器發射第二消息，其中第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符。
27.根據權利要求1所述的方法，還包括在關閉第二藍牙收發器之後保持第二藍牙收發器的激活模式。
28.根據權利要求1所述的方法，包括由第一藍牙收發器發射由移動檢測觸發的激活消息。
29.根據權利要求1所述的方法，包括發射由時鐘觸發的激活消息。
30.根據權利要求沈所述的系統，其中在斷開第二裝置之後第二裝置保持第二藍牙收發器的激活模式。
31.根據權利要求12所述的方法，其中所述生成報警包括生成聲音報警。
32.根據權利要求12所述的方法，其中所述生成報警包括由第二藍牙收發器發射距離和方向信息，並由第一藍牙收發器提供關於第二藍牙收發器的距離和方向的聲音指令。
33.根據權利要求12所述的方法，其中所述生成報警包括打開第一藍牙收發器與第二藍牙收發器之間的音頻通信信道。
全文摘要
一種監測系統包含第一裝置和第二裝置。第一裝置包含第一藍牙收發器，用於向第二藍牙收發器發射第一消息，其中第一消息包含要求第二藍牙收發器發射第二消息的請求，第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符，第一藍牙收發器還用於由第一藍牙收發器接收第二消息並測量第二消息的接收功率；以及距離計算器，用於基於第二消息的發射功率與第二消息的接收功率之間的關係計算第一與第二藍牙收發器之間的距離。第二裝置包含第二藍牙收發器，用於向第一藍牙收發器發射第二消息，其中第二消息包含指示第二消息的發射功率的第二消息發射功率指示符。
文檔編號G05D1/02GK102388348SQ200980155780
公開日2012年3月21日 申請日期2009年12月1日 優先權日2008年12月1日
發明者埃利亞胡·拉德, 尼西姆·楚爾 申請人:埃利亞胡·拉德, 尼西姆·楚爾