确定装置之间的相对位置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定第一装置(51)与第二装置(54)之间的相对位置的方法。从第一装置(51)向第二装置(54)发送多个测量信号(31‑35)。多个测量信号(31‑35)中的各测量信号与发送该测量信号的对应射频频谱相关联。与第一测量信号(31)相关联的第一射频频谱具有与和多个测量信号(31‑35)中的第二测量信号(32)相关联的第二射频频谱不同的频率范围。在第二装置(54)处基于至少第一测量信号和第二测量信号(31、32)确定相对位置。

Determine the relative position between the devices

The invention relates to a method for determining the relative position between the first device (51) and the second device (54). A plurality of measuring signals (31 35) are transmitted from the first device (51) to the second device (54). Each measuring signal in a plurality of measurement signals (31, 35) is associated with the corresponding radio frequency spectrum transmitting the measurement signal. The first radio frequency spectrum associated with the first measurement signal (31) has a frequency range that is different from the second radio frequency spectrum associated with the second measurement signal (32) in the multiple measured signals (32), and the second measurement signal (32). The relative position is determined at the second device (54) based on at least the first measurement signal and the second measurement signal (31, 32).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定装置之间的相对位置
本专利技术涉及一种用于确定第一装置与第二装置之间的相对位置的方法、以及被配置为执行这种方法的装置，具体为移动装置。本专利技术的实施方式具体涉及基于直接装置到装置通信确定装置之间的相对位置。
技术介绍
用于移动和可穿戴装置中的定位传感器、呈现以及接近功能的市场大幅增长。例如，今天，大量的智能电话包括多种定位技术，诸如提供装置的更准确或不那么准确的地理位置(例如，纬度、经度以及海拔)的GPS和Wi-Fi。该位置信息可以由例如包括用于监测并支持体育活动和社交网络应用的应用的多个应用来使用。这些定位技术在位置精度、速度以及功耗上迅速改进。此外，使用实例正扩展，并且要解决的重要使用实例域可以是对等定位(peer-2-peerpositioning)。这允许确定两个或更多个装置之间的相对位置，这开放新装置功能和新用户行为。用于确定从一个装置到另一个装置的距离和方向的技术例如包括精细时间测量(finetimemeasurement)(FTM)和到达/离去角(AoA/AoD)的测量。精细时间测量用于通过测量使无线电波在两个装置之间传播花费的时间来确定两个装置之间的距离。到达/离去角测量用于确定一个装置朝向另一个装置的方向。通常，使用多个天线(合成天线阵列也是可用的)，并且从所发送信号到达各天线处的时刻之间的比较来的得到方向。这两种技术的变型在像WLAN、蓝牙以及3GPP机器类型通信(MTC)的标准中实施。这些技术的准确度高度依赖环境的特性(例如，多路径传播的量)和无线协议的射频特性(例如，调制类型和带宽)。然而，因为基线使用20MHz信道，所以带宽可能非常有限(例如，在WLAN/Wi-Fi中)，其中，总是在一个特定信道上设置各网络。因此，领域中需要解决精细时间测量和到达/离去角测量中的上述缺点中的至少一些的方法和装置。领域中具体需要在例如WLAN、蓝牙以及3GPP的标准化协议的限制内提高这些测量的准确度。
技术实现思路
根据本专利技术，这些目的由如权利要求1限定的用于确定第一装置与第二装置之间的相对位置的方法、如权利要求14限定的装置以及如权利要求15限定的装置来实现。从属权利要求限定本专利技术的优选和有利实施方式。根据本专利技术的实施方式，提供了一种用于确定第一装置与第二装置之间的相对位置的方法。方法包括以下步骤：从第一装置向第二装置无线地发送多个测量信号。多个测量信号中的各测量信号与发送测量信号的对应射频频谱相关联。与多个测量信号中的第一测量信号相关联的第一射频频谱具有与和多个测量信号中的第二测量信号相关联的第二射频频谱不同的频率范围。例如，测量信号中的对应一个与其相关联的各射频频谱具有与其他测量信号的任意其他射频频谱不同的频率范围。基于至少第一测量信号和第二测量信号，在第二装置处确定相对位置。例如，与测量信号相关联的各射频频谱可以具有例如20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的带宽。然而，频率频谱的中心频率可以在从例如WLAN标准的2.4GHz到2.5GHz或从5.1GHz到5.8GHz的频带中大幅变化。具体地，第一射频频谱可以具有2412MHz的中心频率，并且第二射频频谱可以具有2472MHz的中心频率。因此，可以增大用于测量相对位置的信号的带宽，并且因此，可以提供定位准确度。根据实施方式，第一射频频谱与第二射频频谱在频率上分离。例如，与各对应测量信号相关联的射频频谱可以各具有20MHz的带宽。射频频谱的中心频率之间的间隔可以具有25MHz的值。因此，用于发送测量信号的射频频谱没有不利地影响彼此。根据本专利技术的另一个实施方式，在第一时间间隔期间发送第一测量信号，并且在第二时间间隔期间发送第二测量信号。第一时间间隔与第二时间间隔在时间上分离。例如，各测量信号可以经由例如WLAN传输方案的单独信道来发送。在第一时间间隔与第二时间间隔在时间上分离时，测量信号在任意时间仅占用WLAN传输方案的一个信道。因此，使用WLAN传输方案的、装置之间的数据传输仅受测量信号的传输不显著地影响。根据本专利技术的又一个实施方式，限定要从第一装置向第二装置发送的多个测量信号的时间顺序。从第一装置向第二装置无线地发送多个测量信号的步骤包括多个测量信号按所限定的时间顺序从第一装置向第二装置重复发送多个测量信号。时间顺序例如可以包括WLAN或3GPP传输方案的信道的列表(例如，五个信道的列表)。为了执行精细时间测量或到达/离去角测量，随后可以经由按时间顺序定义的信道发送测量信号。在任意时间仅占用一个信道，由此避免例如WLAN传输技术中的数据业务的大幅干扰。然而，按时间顺序定义的五个信道可以覆盖例如WLAN传输技术的可用频谱的大部分，因此，精细时间测量和到达/离去角测量可以实现犹如已经使用一个非常宽的频段频谱的类似精度。为了基于五个测量信号确定相对位置，可以组合所有所接收的测量，以提高精度并消除变化和干扰的影响。然而，五个信道的数量仅是示例，并且可以使用超过一个信道的任意其他数量的信道。根据另一个实施方式，在第二装置处确定多个测量信号中的所接收测量信号的多普勒扩展信息。向第一装置发送所确定的多普勒扩展信息。多普勒扩展信息与所接收测量信号的射频频谱相关。多普勒扩展可能由于第一装置和第二装置中的至少一个在从第一装置向第二装置发送测量信号期间正移动而发生。当在第一装置处从第二装置接收多普勒扩展信息时，该信息可以在第一装置处用于重新选择要用于发送测量信号的射频频谱和从第一装置向第二装置发送测量信号的时间顺序。例如，基于所接收的多普勒扩展信息，可以确定一持续时间，在该持续时间期间通过使用多普勒扩展信息所相关的射频未来将测量信号发送到第二装置。此外，基于所接收的多普勒扩展信息，可以确定多普勒扩展信息所相关的射频频谱是否用于向第二装置发送测量信号。多普勒扩展可能对不同射频频谱具有不同影响。例如，良好或低多普勒扩展值可以启用更长的信道相干时间(即，射频信道不太可能快速变化，并且存在将用于该射频信道或该射频频谱用于发送测量信号的更多时间)。在本专利技术的一些实施方式中，基于至少第一测量信号和第二测量信号确定相对位置包括基于在至少第一测量信号和第二测量信号中包括的时间信息确定第一装置与第二装置之间的距离。另外或作为另选方案，确定相对位置包括基于在至少第一测量信号和第二测量信号中包括的时间信息确定第一装置相对于第二装置位于的方向。在所接收的测量信号中包括的时间信息可以关于精细时间测量用于确定使无线电波从第一装置传播到第二装置花费的时间。基于无线电波的速度和它传播花费的时间，可以确定第一装置与第二装置之间的距离。此外，通过使用多个天线或合成天线阵列，可以将各天线处的测量信号的到达时间进行比较，以确定测量信号的发送器相对于接收装置的参考系统的方向。在本专利技术的一些实施方式中，各对应的射频频谱与同一无线传输标准的对应信道的射频频谱对应。例如，各对应的射频频谱可以与IEEE802.11传输标准的对应信道的射频频谱对应。在另一个些实施方式中，各对应的射频频谱与3GPP无线传输标准的对应信道的射频频谱对应。各信道可以仅包括例如具有20MHz、40MHz或80MHz的带宽的窄射频频谱。然而，上面分布同一无线传输标准(例如，IEEE802.11或3GPP)的信道的整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定第一装置与第二装置之间的相对位置的方法，所述方法包括以下步骤：‑从所述第一装置(51)向所述第二装置(54)无线地发送多个测量信号(31‑35)，其中，所述多个测量信号(31‑35)中的各测量信号与发送所述测量信号的对应射频频谱相关联，其中，与所述多个测量信号(31‑35)中的第一测量信号(31)相关联的第一射频频谱具有与和所述多个测量信号(31‑35)中的第二测量信号(32)相关联的第二射频频谱不同的频率范围；以及‑在所述第二装置(54)处基于至少所述第一测量信号和所述第二测量信号(31、32)确定所述相对位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定第一装置与第二装置之间的相对位置的方法，所述方法包括以下步骤：-从所述第一装置(51)向所述第二装置(54)无线地发送多个测量信号(31-35)，其中，所述多个测量信号(31-35)中的各测量信号与发送所述测量信号的对应射频频谱相关联，其中，与所述多个测量信号(31-35)中的第一测量信号(31)相关联的第一射频频谱具有与和所述多个测量信号(31-35)中的第二测量信号(32)相关联的第二射频频谱不同的频率范围；以及-在所述第二装置(54)处基于至少所述第一测量信号和所述第二测量信号(31、32)确定所述相对位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一射频频谱与所述第二射频频谱在频率上分离。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一测量信号(31)在第一时间间隔期间被发送，并且所述第二测量信号(32)在第二时间间隔期间被发送，所述第一时间间隔与所述第二时间间隔在时间上分离。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：-限定要从所述第一装置(51)向所述第二装置(54)发送所述多个测量信号的时间顺序，其中，从所述第一装置(51)向所述第二装置(54)无线地发送所述多个测量信号(31-35)的步骤包括：-按所限定的时间顺序从所述第一装置(51)向所述第二装置(54)重复发送所述多个测量信号(31-35)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：-在所述第二装置(54)处确定所述多个测量信号(31-35)中的所接收测量信号的多普勒扩展信息，-向所述第一装置(51)发送所确定的多普勒扩展信息，其中，所述多普勒扩展信息与所述所接收测量信号的射频频谱相关。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：-在所述第一装置(51)处从所述第二装置(54)接收所述多普勒扩展信息；-基于所接收的多普勒扩展信息，确定一持续时间，在该持续时间期间将通过使用所述多普勒扩展信息所相关的所述射频频谱将未来测量信号发送到所述第二装置(54)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于至少所述第一测量信号和所述第二测量信号确定所述相对位置包括以下中的至少一个：-基于在至少所述第一测量信号和所述第二测量信号中包括的时间信息确定所述第一装置(51)与所述第二装置(54)之间的距离，以及-基于在至少所述第一测量信号和所述第二测量信号中包括的时间信息确定所述第一装置(51)相对于所述第二装置(54)所位于的方向。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，各对应的射频频谱与同一无线传输标准的对应信道的射频频谱对应。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述无线传输标准是IEEE802.11或3G...

【专利技术属性】
技术研发人员：布·拉尔森，科勒·阿加德，M·佩尔森，P·卡尔森，
申请(专利权)人：索尼移动通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP