[发明专利]用于确定可佩带物体与基站之间的距离的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定至少一个个性化可佩带物体与至少一个基站之间的距离的过程。

本发明涉及一种用于确定距离以便实现用于确定距离的过程的系统。

背景技术

通常在体育领域中，例如借助于可佩带物体定义参赛者在赛道上的时间，该可佩带物体可以是被永久激活或者由与基站关联的激活信号唤醒的应答器模块。但是，始终难以准确地确定由参赛者佩带的所述应答器模块与基站相隔的距离，以便在结束之前知道他/她在赛道上的位置。

在这点上，可以引用专利申请WO 2015/152809 A1，其描述了一种位置检测过程和系统。该位置检测系统包括至少一个应答器模块和基站。基站发送用于应答器模块的伪随机码信号。该伪随机码信号在应答器模块中被延迟多个时钟脉冲，应答器模块在考虑产生的延迟的情况下重新发送伪随机码信号，以便使基站能够确定伪随机码信号在两个实体之间的飞行时间。但是，未提供从基站向应答器模块连续发送多个编码信号以便准确地确定应答器模块与基站之间的距离，也不可能容易识别被询问的应答器模块，这构成一个缺点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是建议一种用于确定至少一个个性化可佩带物体与至少一个基站之间的距离的过程，以便弥补上述现有技术的缺点，而在发送可佩带物体的响应信号期间在可佩带物体中没有复杂计算。

为此，本发明涉及一种用于确定至少一个个性化可佩带物体与至少一个基站之间的距离的过程，所述过程包括在独立权利要求1中提及的特征。

在从属权利要求2至17中提及所述过程的特定步骤。

所述过程的一个优点在于以下事实：即，通过在所述基站与所述个性化可佩带物体之间发送的信号确定通信时间或飞行时间。此外，提供至少从所述可佩带物体向所述基站发送加扰编码响应信号。这因此使能正确地定义直接从所述可佩带物体发送的响应，以便将其与附近确定区域中的其它可佩带物体区分开。使用该确定系统，能够准确地测量所述可佩带物体与所述基站相隔的距离。所述可佩带物体可以以用于射频信号的无线通信的应答器模块的形式被配置。

所述过程的一个优点在于以下事实：即，在所述基站与所述可佩带物体之间的距离信息与由所述可佩带物体发送的所述扰码响应之间存在合并。这相当于空间加密。信息合并还可以使所述可佩带物体能够被标识。

有利的是，所述用于确定距离的过程的第一变型是使用全双工通信，所述全双工通信使用两个频率以便在所述基站与所述可佩带物体之间发送和接收信号。

有利的是，所述用于确定距离的过程的第二变型是在半双工方案中使用单个发送和接收频率，所述半双工方案在所述基站与所述可佩带物体之间通过信号序列的发送与接收之间的交替而操作。

有利的是，所述用于确定距离的过程的两个变型允许以不太精确的频率基准(通常为±40ppm)操作，前提是两个振荡器之间的相对频率误差对进行的距离估计仅具有非常轻微的不利影响。

在所述基站中的数字信号处理单元中进行用于确定与所述可佩带物体的距离的所有控制工作。这大大简化所述可佩带物体的电路，从而降低其成本并且还降低其功耗，因为它由小尺寸电池供电。此外，因为使用的通信链路是两个通信频率或单个通信频率上的窄带，这也简化使用的射频组件。

所述用于确定距离的系统使用相对窄带射频技术，该技术简单且ISM频带具有良好的灵敏度。所述系统具有相对窄带天线，其具有比UWB系统的天线更高的增益，这使得本发明的实现所述用于确定距离的过程的系统比UWB技术更简单和经济。此外，使用ISM通信频带的所述系统允许在全世界大多数国家以高功率(10至20dBm)发送信号，这增大距离确定系统的范围。

为此，本发明还涉及一种用于确定距离以便实现所述用于确定距离的过程的系统，所述系统包括在独立权利要求18中提及的特性。

在从属权利要求19至25中限定所述用于确定距离的系统的特定形式。

附图说明

通过附图，用于确定个性化可佩带物体与基站之间的距离的过程和系统的目的、优点和特征将在以下描述中变得更加清楚，这些附图是：

图1示出根据本发明的用于确定距离以便实现用于确定距离的过程的系统的第一实际示例；

图2示出由根据本发明的图1的用于确定距离以便实现用于确定距离的过程的系统的基站和可佩带物体发送和接收的不同信号；

图3示出根据本发明的用于确定距离以便实现用于确定距离的过程的系统的第二实际示例；