[发明专利]定位物体的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用在合并到便携式物体中的搜索装置和附连到所查找的物体的目标装置之间交换的电磁信号来确定所查找的物体的位置的方法，其中该搜索装置包括与相互间隔的一对天线相关联的收发器，显示器件，用于管理该收发器和该显示器件的电子器件，以及手动控制器件，以及其中该目标装置包括与天线和能够检测来自该搜索装置的信号的接收并且用表示该目标装置的身份的信号加以响应的电子器件关联的收发器。

本发明还涉及一种尤其是被设计用于实施所述方法的定位系统，以及形成该类型定位系统的部件的搜索装置。

背景技术

人们普遍地会将使用过的物体放错地方，或者尤其是忘记把这些物体放在哪里，例如在家中或工作场所。如果该物体很小，例如一串钥匙或一副眼镜，则可能难以找到而且搜索可能耗费很长时间。这就是为什么已经提出了各种无线发送定位系统的原因。本发明提议在该类型系统中使用无线UVB（Ultra Wide Band，超宽带）技术。在短距离定位物体时使用该技术的主要优点在美国专利申请2006/0033662中提到。但迄今为止，用在这些申请中的UWB信号必须与窄带无线电频率信号组合。

美国专利申请2008/0136644详细公开了一种搜索和定位包括识别标签的物体的系统，这些识别标签包含窄带RF电路以及UWB电路两者。该系统尤其是使得可以使用UWB技术，通过测量信号的返回行进时间来测量本地搜索装置和所查找的物体之间的距离。该文献详细说明了UWB技术使得可以用足以定位物体的精度来测量相对短的距离，该精度典型的是大约分米或甚至厘米的精度。但是，所提议的系统包括非常复杂的结构，而且需要针对每次搜索在搜索装置和所述标签之间执行同步操作。

另一种使用UWB信号来用于短距离物体定位的系统公开在EP专利申请1 630 966中，其实施例之一具有在上述导言部分提到的特征。该系统主要意在用于搜索具有诸如电话的移动终端的人员，这构成了在上述说明含义内的所查找的物体以及目标装置。该搜索方法包括两个连续的阶段。第一阶段包括通过例如利用GPS一般地定位该移动终端以及向该位置发送营救队伍来响应于例如来自该移动终端的紧急呼叫。第二阶段包括短距离定位，一般是为了找到受害者，并且在所查找的移动终端和由营救队伍持有的搜索装置之间使用UWB信号的交换，如下面所解释的。

该移动终端通过对键的手动按压，或者自动响应于例如通过短文本消息发送的定位请求，或者响应于通过终端本身进行的危险状况的检测，在要求时发射特征性的UWB信号。为了使用UWB信号来定位该移动终端，搜索装置包括设置在菱形的各个点上的4个天线，并且这4个天线成对地与测量每一对天线中UWB信号接收时间之差的电子电路关联。从这些测量中，搜索装置计算出移动终端相对于由该4个天线定义的参考系的直角坐标，然后计算出极坐标（方位角和距离）并且利用手持和数字显示器来显示该极坐标。

在上述引用的文献EP 1 630 966中公开的系统无法轻易地应用于搜索放错地方的物体，因为在这样的情况下不能被手动激活的移动终端变得太复杂以至于不能例如采用标签的形式，并且不能具有功耗几乎为0的待机模式。另一个缺点来自设置在菱形的各个点上的4个天线的需要，这意味着搜索装置必须具有相对较大的体积。

发明内容

本发明的目的是提供基本上避免现有技术的缺点的用于定位物体的方法和系统。根据本发明的目的，目标装置应当能够制作得小到足以小心地（discreetly）与所涉及的物体关联，例如以晶片或粘附标签（label）的形式。

该目标装置应当能够接通以响应于搜索装置，其中除了从该搜索装置接收信号之外没有动作。本发明的另一个目的是将该搜索装置与便携式电子设备组合，该便携式电子设备的一些部件由所述装置使用，以达到高水平的小型化并且允许用户不断地获得该搜索装置并且携带该搜索装置而没有任何不便。

根据本发明的第一方面，提供了一种如所附权利要求1中定义的定位方法。从属权利要求2至6定义了实施根据本发明的方法的特定模式。

根据本发明的其它方面，权利要求7定义一种用于实施本发明方法的物体定位系统。权利要求12定义一种搜索装置，尤其是用于实施本方法，而权利要求15定义包含在该方法中的目标装置。从属权利要求定义特定的变型。