借助通信信号实现对象位置确定的方法和装置、以及该装置的使用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种借助通信信号实现对象(62、707、84、96)的位置确定的方法，其中能够执行无线通信的收发器发送通信信号，所述收发器(51)能够同时发送和接收，并且其中所述通信信号至少部分地作为反射信号在信号传播区域中的至少一个对象(62、707、84、96)上反射，并且所述收发器(51)接收所述反射信号。所述方法的特征在于确定所述反射信号和/或通信信号的相位信息。本发明专利技术还涉及对应的装置和所述装置的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】借助通信信号实现对象位置确定的方法和装置、以及该装置的使用
本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的借助通信信号实现对象位置确定的方法，根据权利要求27前序部分的借助通信信号实现对象位置确定的装置，以及它们的使用。
技术介绍
在现有技术中，已知机动车辆配备有适合于感测环境的传感装置。具体而言，单色相机装置或立体相机装置、雷达装置以及超声波装置已作为基本的标准设备存在于大量新型车辆中，或者至少可用作特殊设备。而且，无线发送车辆到X通信装置在现有技术中是公知的，该装置允许与周围的车辆和周围的基础设施交换信息。尽管此类车辆到X通信装置当前仍未广泛用于机动车辆，但在未来几年内，很有可能迅速渗透市场，特别是法律规定和条例也可能促进这种渗透。在这点上，在机动车辆中设置的多个辅助系统的中央控制装置在DElO 2007 058192A1中公开，这种机动车辆至少部分地配备环境传感器，其中根据DElO 2007 058 192A1，远程信息处理系统也被理解为环境传感器。中央控制装置在数据层上与各个辅助系统相连并借助不同环境传感器的信息验证各个环境传感器的信息的合理性。例如，相机的图像信息可确认雷达传感器的距离测量。各个传感器信息因此可得到确认并以冗余的形式存在。这种不同传感器的各个信息的耦合也被称为传感器融合。DElO 2011 077 998A1公开一种借助环境传感器实现车辆到X消息的信息确认的方法。机动车辆的车辆到X通信装置和环境传感器相互交互，以使车辆到X信息的信息内容借助环境传感器可靠地进行确认，即使可用的环境传感器仅简单地捕捉车辆到X信息所描述的信息内容，或者在捕捉期间不断被中断。因此，即使仅在受限的环境感测可能性的情况下，车辆到X信息也可得到确认或因为可靠度不充分而被拒绝。一种用于确认车辆到X消息的方法和系统由DElO 2011 079 052A1公开。在此，无线发送的车辆到X消息由具有至少两个天线元件的天线布置接收，其中车辆到X消息的电磁场强度由具有不同功率密度(因为天线元件具有不同的依赖方向的接收特征)的天线元件感测。根据天线元件中的不同功率密度比率，接收器确定发送器相对于该接收器的位置。车辆到X消息还包含基于GPS数据的发送器绝对位置，车辆到X消息的接收器可基于自己的绝对位置，根据该发送器的绝对位置计算发送器相对于该接收器的进一步位置。比较两个相对位置，如果两个位置相互匹配，则可确认已接收到的车辆到X消息，如果两个位置彼此不同，则可拒绝接收到的车辆到X消息。但是，根据现有技术已知的方法和装置具有以下缺陷:即，为了可靠地感测对象，具体是指为了确认检测到的对象，需要最大可能数量的具有不同传感器类型的不同传感器,这一需求反过来会加大此类型机动车辆的设备成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种允许在不损失信息的情况下，降低根据现有技术导致的环境传感器设备成本的方法。根据本专利技术，通过权利要求1中所述的借助通信信号实现对象位置确定的方法来实现此目的。对于根据本专利技术的借助通信信号实现对象位置确定的方法，其中能够执行无线通信的收发器发送通信信号，其中所述收发器能够同时发送和接收，并且其中所述通信信号至少部分地作为反射信号在信号传播区域中的至少一个对象上反射，所述收发器接收所述反射信号。所述方法的特征在于确定所述反射信号和通信信号的相位信息。通过使用相位信息而非强度信息，根据本专利技术的方法更可靠，受到的干扰减少，因为与强度信息相比，相位信息较不容易受干扰的影响。例如，收发器的一点盲区便会造成从盲区后面发射的通信信号被以极弱的形式捕捉到。但是，相位信息保持不受此类盲区的影响。所述方法有利地在车辆到X通信装置中执行。此外优选地提供所述收发器在时间上并行地计算接收到的通信信号和接收到的反射信号。因此，所述通信信号的相位信息和所述反射信号的相位信息也可相互比较。而且，这样可保证在时间上的即刻计算，这在机动车辆中很重要，尤其是对于例如特定驾驶员辅助系统之类的涉及安全性的应用而言非常重要。而且，所述通信信号优选地在已经又一次接收到关联的反射信号的同时仍旧被发送。此类方法也被称为脉冲连续波方法。由于针对通信所发送的通信信号与传统的雷达信号相比通常很长，因此电磁波的快速传播经常会导致以下情况发生:其中在收发器仍发送通信信号的同时，反射信号已经再次到达该收发器。通过相应的硬件设计，例如，借助环形器、环形导体、定向耦合器或借助用于发送和接收的在电气上独立的天线，反射信号可被处理，并且在这种情况下，通信信号也可继续被发送。优选地提供根据所述相位信息确定到至少一个对象的距离和/或方向。因此，本专利技术描述一种允许以相对简单的方式在环绕收发器的360°角上实现对象位置确定的方法。该位置确定角或位置确定区域通过通信信号的辐射角创建，该角一般为360°。因此，例如与用于类似目的的雷达传感器相比，根据本专利技术的方法提供大得多的位置确定角或位置确定区域。进一步的优点是可减少执行根据本专利技术的方法的车辆中根据现有技术所需的环境传感器数量，这是因为已有的通信装置可额外地用于车辆环境中的对象位置确定。这样可在不损失信息的情况下，降低此类车辆的传感器端设备成本。进一步的优点是:准确地说在最初将车辆到X通信装置引入车辆时，(即，当对于能够执行车辆到X通信的车辆而言，只有极少数量的通信参与者时)只不过是为车辆使用者创建有形的附加值，因为后者可通过根据本专利技术的方法在其环境中从事对象位置定位，无需考虑其环境中能够执行车辆到X通信的车辆数量。因此，根据本专利技术的方法适合于加速市场渗透，尤其是在初始阶段，在最初将车辆到X通信装置引入车辆之后。为了确认使用根据本专利技术的方法确定的位置，所述位置可优选地通过以下步骤被覆盖在数字路线图上，其中仅确认可被分配给数字路线图上标注的路线的确定位置。分别确认位于路线上，从而可能与诸如机动车辆之类的道路使用者相关的确定位置。相反地，无法被分配给路线的确定位置被拒绝。拒绝使用根据本专利技术的方法正确确定的位置的风险相对较低。并且即使正确确定的位置在这点上被拒绝，一般来说也无关紧要，因为只有那些类似地位于路线上的对象一般才对道路使用者有重要意义。所述收发器借助以下至少一种通信类型适当地进行通信:-WLAN通信，尤其是指根据ffiEE802.1 Ip的通信，-WiFi直接通信，-1SM通信(工业、科学、医疗频带)，尤其是通过无线电链接使能闭锁装置实现，-Bluetooth (蓝牙)通信，-ZigBee 通信，-UffB通信(超宽带)，-WiMax通信(全球互通微波存取)，-远程无钥匙进入通信，-移动式无线电通信，尤其是指GSM、GPRS,EDGE,-UMTS 通信，-LTE通信，以及-红外通信。基于移动式无线电的通信装置特别被适当地分配给自动紧急呼叫模块。所列的通信类型在其通信特征方面提供不同的优缺点，具体取决于所用的类型、波长和数据协议。WLAN连接例如实现高数据传输速率和快速连接设置。另一方面，ISM连接仅提供较低的数据传输速率，但是特别适合于障碍周围的数据传输。此外，红外连接类似地提供低数据传输速率。最后，移动式无电线连接不受障碍的影响，并提供良好的数据传输速率。但是，移动式无线电连接的连接设置相对较慢。优选地提供所述相位信息包括所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助通信信号实现对象(62、707、84、96)的位置确定的方法，其中能够执行无线通信的收发器发送通信信号，其中所述收发器(51)能够同时发送和接收，其中所述通信信号至少部分地作为反射信号在信号传播区域中的至少一个对象(62、707、84、96)上反射，并且其中所述收发器(51)接收所述反射信号，所述方法的特征在于确定所述反射信号和/或所述通信信号的相位信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.21 DE 102011086697.3;2011.12.01 DE 10201101.一种借助通信信号实现对象出2、707、84、96)的位置确定的方法，其中能够执行无线通信的收发器发送通信信号，其中所述收发器(51)能够同时发送和接收，其中所述通信信号至少部分地作为反射信号在信号传播区域中的至少一个对象(62、707、84、96)上反射，并且其中所述收发器(51)接收所述反射信号，所述方法的特征在于确定所述反射信号和/或所述通信信号的相位信息。2.根据权利要求1的方法， 其特征在于到至少一个对象(62、707、84、96)的距离和/或方向根据所述相位信息确定。3.根据权利要求1和2中至少一者的方法， 其特征在于所述相位信息包括所述反射信号的差分相位。4.根据权利要求1至3中至少一者的方法， 其特征在于接收到的反射信号和/或发送的通信信号被分为前导分量(I)和拖尾分量(Q)，其中所述前导分量(I)的相位保持不受影响，所述拖尾分量(Q)分量的相位被延迟90。。5.根据权利要求1至4中至少一者的方法， 其特征在于所述差分相位借助混合所述通信信号与关联的反射信号，或者借助混合两个不同的反射信号，尤 其是指借助复共轭相乘和/或借助交叉相乘而被确定。6.根据权利要求1至5中至少一者的方法， 其特征在于所述收发器(51)在至少两个不同的频率(fl、f2)上发送通信信号。7.根据权利要求6的方法， 其特征在于到所述对象(62、707、84、96)的距离根据所述至少两个不同的频率(H、f2)生成的所述相位信息确定。8.根据权利要求6和7中至少一者的方法， 其特征在于所述至少两个不同的频率(fl、f2)是常用通信方式的两个不同的通信信道。9.根据权利要求1至8中至少一者的方法， 其特征在于所述通信信号和所述反射信号由所述收发器(51)的至少两个在电气上独立的天线元件(101、403、404、701、702、81、82、91、92、93、94、1101、1102、1103、1104、A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4)接收，具体而言，其中所述相位信息借助所述至少两个天线元件(101、403、404、701、702、81、82、91、92、93、94、1101、1102、1103、1104、Al、A2、A3、B1、B2、B3、B4)确定。10.根据权利要求9的方法，其特征在于所述通信信号和所述反射信号借助所述收发器(51)的四个在电气上独立的天线元件(101、403、404、701、702、81、82、91、92、93、94、1101、1102、1103、1104、A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4)接收，具体而言，其中所述相位信息借助所述四个天线元件(101、403、404、701、702、81、82、91、92、93、94、1101、1102、1103、1104、Al、A2、A3、B1、B2、B3、B4)确定。11.根据权利要求9和10中至少一者的方法， 其特征在于到所述对象出2、707、84、96)的方向根据所述至少两个天线元件生成的所述相位信息确定。12.根据权利要求1至11中至少一者的方法， 其特征在于到所述对象(62、707、84、96)的所述方向和所述距离借助两个频率(H、f2)的所述差分相位和两个天线元件(101、403、404、701、702、81、82、91、92、93、94、1101、1102、1103、1104、Al、A2、A3、B1、B2、B3、B4)上的所述差分相位在时间上的交替计算来确定。13.根据权利要求1至12中至少一者的方法， 其特征在于所述收发器(51)与通信参与者(62)进行通信，尤其是指与交通参与者(62)，以及与基础设施装置进行通信。14.根据权利要求1至13中至少一者的方法， 其特征在于所述对象出2、707、84、96)为交通参与者(62)，尤其是指车辆(62)、骑行者和行人、基础设施装置和通信参与者。15.根据权利要求1至14中至少一者的方法， 其特征在于所述收发器(51)分别确定所述信号传播区域中所述至少一个对象(62、707、84、96)的多普 勒频率。16.根据权利要求15的方法， 其特征在于所述多普勒频率根据多普勒相位确定。17.根据权利要求15和16中至少一者的方法， 其特征在于所述多普勒频率借助低通滤波器(116、117、300、303、327、1325、1326、1327、1328、1329、1330、1331、1332、1333、1334、1335、1336、1339、1340、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·施拉布勒，U·施特林，M·门策尔，
申请(专利权)人：大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE