用于確定接收器的位置的方法和用于接收器的定位系統技術方案

不同的實施形式涉及一種用于確定用于對機動車(1)的接近控制的識別傳感器的位置(P)的方法。該方法包括分別通過發射器(200a,200b)發出至少一個電磁場(80)，其中，該至少一個電磁場(80)的振幅(81)分別相對于相應的發射器(200a,200b)旋轉。該方法包括通過接收器(30)測量該至少一個電磁場(80)并且檢測相差(91)。此外，該方法包括基于該至少一個相差(91)確定位置(P)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于確定接收器的位置的方法和用于接收器的定位系統
不同的實施形式涉及一種用于確定接收器的位置的方法和一種相應的定位系統。不同的實施形式尤其涉及允許借助于旋轉的磁場確定接收器位置的技術。
技術介紹
已知允許例如由識別傳感器(Identifikationsgeber)定位、也就是說確定位置的技術。識別傳感器的示例例如是用于機動車的鑰匙：由此已知允許在機動車的周圍環境中確定鑰匙的位置以實現對機動車的接近控制(Zugangskontrolle)的技術。在此，傳統的技術典型地基于測量由中央發射器發出的電磁場的場強。由于隨著與發射器的距離增加場強減小(場強的減弱或衰減)，可由通過在鑰匙中的接收器天線測量場強來推出相對于發射器的位置。然而，例如由于在測量場強時受限制的精度，這樣的技術可能具有識別傳感器的位置確定的受限制的精度。在已知的系統中，位置確定的精度例如為10-20cm。此外，可能出現系統性失真：尤其例如由于磁性物體(諸如車輛車身等)可能干擾電磁場的場強的減小，使得識別傳感器的位置確定可能伴隨有一定的系統性誤差。這樣的情況可能需要在機動車中和圍繞機動車執行場強的衰減的單次手動測量以校正位置確定。這樣的手動測量可能很耗費時間且可能產生相應的成本。校正本身也可能引起誤差源。以上關于位置確定技術本身闡述了現有技術的不利效果。但是，在相應的裝置的系統結構方面也可能出現不利效果，如接下來所解釋的那樣。由此，預先已知的用于位置確定的定位系統典型地具有中央控制器，其借助于供電線路與發出電磁場的各個發射器相連接。然而，預留至多個發射器、典型地三至五個發射器的這些供電線路可能要求在機動車中的結構空間并且需要耗費時間地且昂貴地以例如兩芯或四芯的線路布線。此外，這樣的系統常常僅具有較小的調制度，因為不能容易地運行還功能可靠地帶有或多或少數量的發射器的系統，因此不能或者僅受限制地能提供不同的配備方案。此外，相應的系統可能相對易受干擾，因為中央控制器的失效或干擾常常可造成系統的完全失效。
技術實現思路
出于上述原因，存在對用于確定接收器的位置的改善的方法和系統的需求。尤其存在對這樣的方法和系統的需求，其使特別精確的位置確定成為可能并且同時具有帶有簡單的且成本有利的系統體系的較小的易干擾性。該目的通過獨立權利要求所述的特征來實現。從屬權利要求限定實施形式。根據一方面，本專利技術涉及一種用于確定接收器的位置的方法。該方法包括分別通過發射器發出至少一個電磁場，其中，該至少一個電磁場的振幅分別作為時間的函數相對于相應的發射器旋轉。此外，該方法涉及通過接收器測量該至少一個電磁場以及基于所測量的該至少一個電磁場在接收器的位置處對該至少一個電磁場的每個檢測相差(Differenzphase)。此外，該方法包括基于該至少一個所檢測的相差確定接收器的位置。電磁場可以是帶有一定頻率的與時間相關的交變電磁場。頻率例如可處于100kHz至10MHz、優選地直至1MHz的范圍中且特別有利地為125kHz或1MHz。發射器例如可包括帶有電感和電容器的電磁振蕩回路；就此而言本領域技術人員已知實現用于產生這些頻率的發射器的相應的設計的技術。電磁(em)場例如可被稱為旋轉em場，因為振幅可根據時間在旋轉平面中圍繞發射器旋轉，即可以以角速度執行旋轉運動。換言之，相同相位的點、即例如em場的場強的最大值或最小值可根據時間分別在不同的方向或角度下相對于發射器布置。比喻地，例如場強最大值如燈塔的光束那樣(在此發射器)可運動。尤其，旋轉運動的旋轉頻率可等于em場自身的頻率。但是也可能旋轉頻率呈現其它值。em場的旋轉運動可(如對于循環的過程典型的那樣)通過運動的一定的相(相位)來表征；一整轉可相應于360°或2π的累積的相。旋轉的em場例如可以以恒定的角速度運動。通常，角速度與相(角度)的一定的規定的相關性也是可能的。例如可能的是，旋轉平面與水平面平行地或大致平行地、也就是說例如小于±20°、優選地小于±10°、特別優選地小于±2°取向，即例如與地面大致平行。通過所發出的em場的旋轉運動，可在接收器的地點處得到em場的場強或相位的相應的時間關系。接收器尤其可設立成時間相地和/或頻率分辨地測量em場的場強，對此，接收器例如可設立成測量em場的磁性場分量的振幅，其又可與em場的場強成比例。那么可能從場強的測量中確定相差；例如相對于參考相，其尤其可由在發射時在發射器處的em場的相來確定。對此，作為特別的說明性的而非作為限制性地闡述的示例應說明以下情況：在0°相位時發射器發出em場，使得其指向東(任意限定)。但是，接收器位于發射器的南邊且因此(還)未“看見”最大值。在發射器處90°相位時，振幅的最大值才到達接收器(如果旋轉的em場順時針旋轉)。因此，在該示例中可用于以-90°來說明相差。相應的示例當然也可對于em場的不同于振幅的最大值的值來示出。例如，這可涉及振幅的一定的觸發水平，其鑒于上升或下降沿來定義。當然通常同樣可能相對于另一參考相確定相差，例如相對于系統時鐘(System-Takt)或外部的觸發信號，例如相對于由在周圍環境區域等中的使用者或辨識出的對象操縱門把手。例如也可能代替振幅或場強的最大值觀察最小值或交零(Nulldurchgang)，或者特征性的可觀測的量(Observable)的時間變化過程的重要的點或任意相位。通常可觀察電磁場的磁性分量的振幅或電分量的振幅；兩者可對于em場的場強是重要的。然而，發射器和/或接收器具有至少一個線圈，其設立成感應地與電磁場的磁性分量相互作用。可由相差來確定接收器的位置。在此，術語“位置”可表示位置確定的最不同的精度：在一特別簡單的實施形式中，術語“位置”僅可表示接收器相對于發射器的角度(在上述示例中-90°)。但是也可能的是，附加或備選于相對于發射器的角度，術語“位置”還表示相對于發射器的距離，例如在em場的旋轉平面內。此外可能的是，術語“位置”附加地或備選地表示例如相對于em場的該旋轉平面、也就是說垂直于旋轉平面的距離；在這樣的情況中，尤其可能的是，術語“位置”表示接收器在參考坐標系內的絕對位置確定；參考坐標系通常可任意來選擇，然而可值得追求的是關于該至少一個發射器定義參考坐標系(發射器例如可布置在參考坐標系的原點)。換言之，術語“確定位置”表示確定三維空間的單個坐標，例如球面坐標系的距離和/或方位角和/或極角，但是或者確定三維空間的所有坐標。例如，在不同的實施形式中可值得追求的是執行接收器的位置的特別精確的確定。接收器的位置的特別精確的確定尤其可包括確定三維空間的多個或所有坐標。尤其在這樣的情況中可能通過多個發射器、例如即兩個或三個發射器發出多于一個、例如兩個或三個電磁場。換言之，可為每個場提供一發射器。然后可來確定多個相差，例如分別相對于由多個發射器發出的em場，且在考慮多個相差的情況下特別精確地來確定接收器的位置。在不同的實施形式中可能同時以不同的頻率發出多個em場，所謂的頻率多元性。那么可能的是，接收器設計成測量在不同頻率下的多個em場。頻率多元性可具有特別快速確定位置的效果。可能的是，對于兩個或更多個電磁場發出順次進行并且對于這兩個或更多個電磁場測量順次進行。接收器的位置的確定可基于對這至少兩個相差的三角測量進行而接收器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于確定用于對機動車(1)的接近控制的識別傳感器的位置(P,?P')的方法，所述方法包括：??分別通過發射器(200,?200a?200d)發出至少一個電磁場(80)，其中，至少一個所述電磁場(80)的振幅(81)分別作為時間的函數相對于相應的所述發射器(200,?200a?200d)旋轉，??通過接收器(30)測量至少一個所述電磁場(80)，??在所述接收器(30)的位置(P,?P')處基于所測量的至少一個所述電磁場(80)對至少一個所述電磁場(80)中的每個檢測相差(92)，??基于至少一個所檢測的所述相差(92)確定所述接收器(30)的位置(P,?P')。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.09.01 DE 102012017387.31.一種用于確定用于對機動車(1)的接近控制的識別傳感器的位置(P,P')的方法，所述方法包括：-分別通過發射器(200,200a-200d)發出至少一個電磁場(80)，其中，至少一個所述電磁場(80)的振幅(81)分別作為時間的函數相對于相應的所述發射器(200,200a-200d)旋轉，-通過接收器(30)測量至少一個所述電磁場(80)，-在所述接收器(30)的位置(P,P')處基于所測量的至少一個所述電磁場(80)對至少一個所述電磁場(80)中的每個檢測相差(92)，-基于至少一個所檢測的所述相差(92)確定所述接收器(30)的位置(P,P')，其中對于兩個或更多個電磁場(80)順次進行發出，其中對于兩個或更多個所述電磁場(80)順次進行測量，其中基于對至少兩個所述相差(92)的三角測量進行所述接收器(30)的位置(P,P')的確定，并且其中所述接收器(30)的位置(P,P')的確定包括確定所述接收器(30)在所述電磁場(80)的旋轉平面(300)中相對于所述發射器(200,200a-200d)中的至少一個所布置的方向(A)和距離(a)。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法此外包括：-接收所述接收器(30)的位置(P,P')的估測，其中，至少一個所述電磁場(80)的發出考慮所述位置(P,P')的估測。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法此外包括：-接收所述接收器(30)的位置(P,P')的估測，其中，至少一個所述電磁場(80)的發出考慮所述位置(P,P')的估測，其中根據所述接收器(30)的位置(P,P')的估測，對于兩個或更多個所述電磁場(80)順次地進行發出。4.根據上述權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法此外包括：-在所述接收器(30)的位置(P,P')處基于所測量的至少一個所述電磁場(80)對至少一個所述電磁場(80)檢測場強(81)，其中，所述接收器(30)的位置(P,P')的確定包括基于所述檢測的場強(81)確定所述接收器(30)與所述電磁場(80)的旋轉平面(300)的距離(a')。5.根據上述權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法此外包括：-調制至少一個所述電磁場(80)以將信息傳遞到所述接收器(30)處，其中，所述信息包括從以下組中選出的元素：參考相(90)的時鐘信息(95)、至少一個所述發射器(200,200a-200d)的識別信息。6.根據上述權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法此外包括：-分別通過發射器(200,200a-200d)發出至少一個另外的電磁場(80)，其中，所述至少一個另外的電磁場(80)具有比所述至少一個電磁場(80)的頻率更大的頻率，-通過所述接收器(30)測量所述至少一個另外的電磁場(80)，-在所述接收器(30)的位置(P,P')處基于所測量的所述至少一個另外的電磁場(80)對所述至少一個另外的電磁場(80)中的每個檢測場強(81)，-基于至少一個所檢測的場強(81)確定所述接收器(30)與至少一個所述發射器(200,200a-200d)的距離。7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，基于至少一個所檢測的場強(81)確定...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B埃特，B霍爾達克，
申請(專利權)人：大眾汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE