本发明专利技术涉及一种距离测量方法，该方法利用第一设备发送的第一信号与作为对所述第一信号的响应由目标设备生成并发送的第二信号来测量距离，其特征在于：所述方法根据第一时间长度、第二时间长度、延迟时间长度以及所述第二信号的第一部分的时间长度，计算第二设备与所述目标设备间的距离，其中，所述第一时间长度是所述第一设备发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部分的时间点的时间长度；所述第二时间长度是所述第二设备收到所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的所述第一部分的时间点的时间长度；所述延迟时间长度是所述目标设备收到第一信号的时间点至所述第二信号开始的时间点的时间长度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种距离测量方法，该方法利用第一设备发送的第一信号与作为对所述第一信号的响应由目标设备生成并发送的第二信号来测量距离，其特征在于：所述方法根据第一时间长度、第二时间长度、延迟时间长度以及所述第二信号的第一部分的时间长度，计算第二设备与所述目标设备间的距离，其中，所述第一时间长度是所述第一设备发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部分的时间点的时间长度；所述第二时间长度是所述第二设备收到所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的所述第一部分的时间点的时间长度；所述延迟时间长度是所述目标设备收到第一信号的时间点至所述第二信号开始的时间点的时间长度。【专利说明】
本专利技术涉及测量设备间空间距离(Spatial Distance)的方法(Ranging Method)以及定位方法(Positioning Method)。
技术介绍
出于军事、战术以及商业的目的，测量与特定设备间的距离或者利用测量的距离确定特定设备位置的技术受到关注。特别是，随着当前无线通信技术的发展，向无线终端用户提供基于用户位置的多样化服务的基于位置的服务(LBS location Based Service)受到欢迎。为了提供基于位置的服务，需要测量与用户间的距离且根据该距离精准地确定用户的位置。现有的距离测量及定位方式中具有代表性的是RT-ToA (Round Trip Time ofArrival)距离测量方式和 TDoA (Time Difference of Arrival)方式。RT-ToA方式的工作原理如下:(a)如果收发器A发送信号A，收发器B接收信号A，接收结束后，发送作为响应信号的信号B。(b)收发器B测量接收信号A结束的时间点至发送信号B结束的时间点所经过的时间Tr印Iy之后，通过其他信号向收发器A发送测量值。收发器B为了向收发器A发送Treply测量值，至少需要2次附加信号，即用于发送Tr印Iy测量值的数据发送信号及针对其来自收发器A的响应信号等。(C)收发器A根据发送信号A结束的时间点至收到信号B结束的时间点所经过的时间、Tround的测量值以及其他信号，并利用从收发器B发送的Treply值，计算ToA=(Tround-Treply)/2值。如果ToA值乘以媒质(Medium)中信号传输速度c,可以计算出收发器A和收发器B之间的空间距离(Spatial Distance)值。此外，可以利用RT-ToA方式确定目标设备的位置。例如，由三个接入点(AP:Access Point)组成的目标设备定位系统中，三个AP各自使用所述RT-ToA方式测量到目标设备的空间距离dO、dl及d2，且通过三边测量法(Trilateration),即以各自AP位置为中心,分别形成半径dO、dl及d2的三个圆，并找出它们的交点，从而可确定目标设备的位置。由于这种RT-ToA方式的距离测量与定位方法不需要设备间时钟同步，因此具有系统的整体结构简单的优点。同时通过分析目标设备的定位准确度可得出，目标设备位置在由多个AP形成的小区内部(Cell)和小区外部两种情况的定位准确度没有明显差距，定位误差范围也类似于距离测量误差值，比较稳定。但是如上所述，RT-ToA方式在两个收发器间总共需要交换信号4次，因此利用三个AP测量目标设备的位置时，各AP需要与目标设备进行4次信号交换，合计需要交换信号12次，因此会导致空中接口(Air Interface)负荷加重。而且收发器间发生时钟频率偏差时，存在距离测量误差偏大的缺点。此外，现有定位技术中TDoA方式的工作原理如下:(a)目标设备发送闪光(Blink)信号。(b)三个以上AP测量收到闪光信号的到达时间点并发送给位置服务器(LocatingServer)。(c)位置服务器利用从各AP发送的到达时间点测量值，计算时间差值(TimeDifference)。(d)利用各AP提供的位置数值形成抛物线(Paraboloid)，然后根据计算抛物线相交的交点的三边测量法来确定目标设备的位置。TDoA方式的定位系统具有利用目标设备只发送一次闪光信号而各AP只接收该信号的方法测量各AP收到信号的到达时间的特征。就TDoA方式而言，由于目标设备只需要具有发送信号的功能而各AP只需要具有接收信号的功能，因此该方式具有电路结构与信号方式简单的优点；相反，由于各AP间需要时钟同步，因此不得不增设处理时钟同步的系统结构与电路。此外，通过分析各AP测量的接收信号的达到时间存在细微误差的情况下的定位准确度，可以看出当目标设备位于由AP群形成的小区内时，定位误差与到达时间测量误差值近似且稳定；当目标设备位于由AP群形成的小区外时，定位误差根据目标设备的位置不同，会达到时间测量误差值的数倍至数十倍，十分不稳定。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述现有距离测量与定位方式中存在的技术问题而提出。本专利技术的目的在于提供一种距离测量与定位技术，不仅如RT-ToA方式无需时钟同步，而且具有小区内外部定位准确度优秀的特点，同时定位系统结构与信号交换方式非常简单，达到TDoA方式水准。此外，本专利技术的目的还在于提供可以补偿各设备的时钟频率偏差引起的距离测量与定位误差的距离测量方法及定位方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种距离测量方法，所述方法利用第一设备发送的第一信号与作为对所述第一信号的响应由目标设备生成并发送的第二信号来测量距离，其特征在于，所述方法根据第一时间长度、第二时间长度、延迟时间长度以及所述第二信号的第一部分的时间长度，计算第二设备与所述目标设备间的距离，其中，所述第一时间长度是所述第一设备发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部分的时间点的时间长度；所述第二时间长度是所述第二设备收到所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的所述第一部分的时间点的时间长度；所述延迟时间长度是所述目标设备收到第一信号的时间点至所述第二信号开始的时间点的时间长度。为实现本专利技术的另一目的，本专利技术提供一种在包括目标设备(Target Device)、主设备(Master Device)以及至少一个从设备(Slave Device)的定位系统中,对所述目标设备定位的方法，其特征在于，包括以下步骤:所述主设备生成并发送第一信号；所述目标设备经过一定延迟时间长度后，作为对收到所述第一信号的响应，生成并发送第二信号；所述主设备测量发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部分的时间点的第一时间长度；所述至少一个从设备测量收到所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的所述第一部分的时间点的第二时间长度；以及根据所述第一时间长度、所述第二时间长度、所述延迟时间长度及所述第二信号的所述第一部分的时间长度，定位所述目标设备。为实现本专利技术的又一目的，本专利技术提供一种距离测量方法，该方法利用第一设备发送的第一信号与作为对收到所述第一信号的响应由第二设备发送的第二信号来测量距离，其特征在于，所述方法根据第一时间长度、第二时间长度、延迟时间长度、所述第二信号的第一部分的时间长度以及所述第二信号的第二部分的时间长度，测量所述第一设备与所述第二设备间的距离，其中，所述第一时间长度是所述第一设备发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种距离测量方法，该方法利用第一设备发送的第一信号与作为对所述第一信号的响应由目标设备生成并发送的第二信号来测量距离，其特征在于，根据第一时间长度、第二时间长度、延迟时间长度以及第二信号的第一部分的时间长度，计算第二设备与所述目标设备间的距离，所述第一时间长度是所述第一设备发送所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的第一部分的时间点的时间长度；所述第二时间长度是第二设备收到所述第一信号的时间点至收到所述第二信号的所述第一部分的时间点的时间长度；所述延迟时间长度是所述目标设备收到第一信号的时间点至所述第二信号开始的时间点的时间长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李京国，
申请(专利权)人：ORTHOTRON株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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