[发明专利]用于确定接收器的位置的方法和用于接收器的定位系统

说明书

技术领域

不同的实施形式涉及一种用于确定接收器的位置的方法和一种相应的定位系统。不同的实施形式尤其涉及允许借助于旋转的磁场确定接收器位置的技术。

背景技术

已知允许例如由识别传感器(Identifikationsgeber)定位、也就是说确定位置的技术。识别传感器的示例例如是用于机动车的钥匙：由此已知允许在机动车的周围环境中确定钥匙的位置以实现对机动车的接近控制(Zugangskontrolle)的技术。在此，传统的技术典型地基于测量由中央发射器发出的电磁场的场强。由于随着与发射器的距离增加场强减小(场强的减弱或衰减)，可由通过在钥匙中的接收器天线测量场强来推出相对于发射器的位置。

然而，例如由于在测量场强时受限制的精度，这样的技术可能具有识别传感器的位置确定的受限制的精度。在已知的系统中，位置确定的精度例如为10-20cm。此外，可能出现系统性失真：尤其例如由于磁性物体(诸如车辆车身等)可能干扰电磁场的场强的减小，使得识别传感器的位置确定可能伴随有一定的系统性误差。这样的情况可能需要在机动车中和围绕机动车执行场强的衰减的单次手动测量以校正位置确定。这样的手动测量可能很耗费时间且可能产生相应的成本。校正本身也可能引起误差源。

以上关于位置确定技术本身阐述了现有技术的不利效果。但是，在相应的装置的系统结构方面也可能出现不利效果，如接下来所解释的那样。由此，预先已知的用于位置确定的定位系统典型地具有中央控制器，其借助于供电线路与发出电磁场的各个发射器相连接。然而，预留至多个发射器、典型地三至五个发射器的这些供电线路可能要求在机动车中的结构空间并且需要耗费时间地且昂贵地以例如两芯或四芯的线路布线。此外，这样的系统常常仅具有较小的调制度，因为不能容易地运行还功能可靠地带有或多或少数量的发射器的系统，因此不能或者仅受限制地能提供不同的配备方案。此外，相应的系统可能相对易受干扰，因为中央控制器的失效或干扰常常可造成系统的完全失效。

发明内容

出于上述原因，存在对用于确定接收器的位置的改善的方法和系统的需求。尤其存在对这样的方法和系统的需求，其使特别精确的位置确定成为可能并且同时具有带有简单的且成本有利的系统体系的较小的易干扰性。

该目的通过独立权利要求所述的特征来实现。从属权利要求限定实施形式。

根据一方面，本发明涉及一种用于确定接收器的位置的方法。该方法包括分别通过发射器发出至少一个电磁场，其中，该至少一个电磁场的振幅分别作为时间的函数相对于相应的发射器旋转。此外，该方法涉及通过接收器测量该至少一个电磁场以及基于所测量的该至少一个电磁场在接收器的位置处对该至少一个电磁场的每个检测相差(Differenzphase)。此外，该方法包括基于该至少一个所检测的相差确定接收器的位置。

电磁场可以是带有一定频率的与时间相关的交变电磁场。频率例如可处于100kHz至10MHz、优选地直至1MHz的范围中且特别有利地为125kHz或1MHz。发射器例如可包括带有电感和电容器的电磁振荡回路；就此而言本领域技术人员已知实现用于产生这些频率的发射器的相应的设计的技术。

电磁(em)场例如可被称为旋转em场，因为振幅可根据时间在旋转平面中围绕发射器旋转，即可以以角速度执行旋转运动。换言之，相同相位的点、即例如em场的场强的最大值或最小值可根据时间分别在不同的方向或角度下相对于发射器布置。比喻地，例如场强最大值如灯塔的光束那样(在此发射器)可运动。尤其，旋转运动的旋转频率可等于em场自身的频率。但是也可能旋转频率呈现其它值。em场的旋转运动可(如对于循环的过程典型的那样)通过运动的一定的相(相位)来表征；一整转可相应于360°或2π的累积的相。旋转的em场例如可以以恒定的角速度运动。通常，角速度与相(角度)的一定的规定的相关性也是可能的。例如可能的是，旋转平面与水平面平行地或大致平行地、也就是说例如小于±20°、优选地小于±10°、特别优选地小于±2°取向，即例如与地面大致平行。

通过所发出的em场的旋转运动，可在接收器的地点处得到em场的场强或相位的相应的时间关系。接收器尤其可设立成时间相地和/或频率分辨地测量em场的场强，对此，接收器例如可设立成测量em场的磁性场分量的振幅，其又可与em场的场强成比例。那么可能从场强的测量中确定相差；例如相对于参考相，其尤其可由在发射时在发射器处的em场的相来确定。