[發明專利]用于使用相位和RSSI差異確定近場定位的方法和設備

有效

• 申請號: 201610934457.9
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106646438B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: P·阿塞姆;H·S·金;J-F·任;S·M·拉馬斯瓦米
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G01S11/06
• 分類號: G01S11/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;孫娜燕

公開了使用相位和接收信號強度指示(RSSI)差異確定近場定位的方法和設備。一種示例性方法包括確定電場(104)的第一強度和磁場(106)的第二強度，電場(104)和磁場(106)與從發射器(100)發送的電磁信號相關聯；確定第一強度和第二強度之間的差；以及基于第一強度和第二強度之間的差確定發射器距離(114)。

技術領域

本公開一般涉及近場定位，并且更具體地，涉及用于使用相位和接收信號強度指示(RSSI)差異確定近場定位的方法和設備。

背景技術

近場電磁測距使用發射器(例如，RFID標簽、NFC標簽、藍牙等)向接收器發射電磁信號。接收器能夠根據接收的信號確定信息，包括與信號相關的數據和嵌入在信號中的數據。信息可用于確定發射器和接收器之間的距離。確定的距離的精確性主要地基于發射器和接收器之間的實際距離。確定與短距離(例如，小于2米)相關聯的距離比確定與長距離(例如，大于10米)相關聯的距離更不精確。確定發射器和接收器之間的距離，特別是短距離，期望具有更高的精確性。

發明內容

本文公開的實例確定電磁發射器距接收器的距離。本文公開的示例設備包括接收信號強度指示(RSSI)確定器，以確定電場的第一強度和磁場的第二強度，電場和磁場與從發射器發送的電磁信號相關聯。此類實例包括RSSI差確定器，以確定第一強度和第二強度之間的差。此類實例包括權重應用器，以基于第一強度和第二強度之間的差確定發射器距離。

附圖說明

圖1是一個示例發射器和一個示例接收器之間的通信的示例圖。

圖2是圖1的一種示例距離確定器的示例框圖。

圖3是代表示例機器可讀指令的流程圖，其中該指令可以被執行以實現圖2的示例距離確定器以確定圖1的示例發射器距離。

圖4是示出由圖1和圖2的示例距離確定器使用以確定示例發射器距離的電場和磁場的示例RSSI值的曲線圖。

圖5是示出由圖1和圖2的示例距離確定器使用以確定示例發射器距離的電場和磁場的示例相位角的曲線圖。

圖6是示出電場RSSI、磁場RSSI、RSSI差和相位差的示例誤差平均值比較和示例誤差方差比較的曲線圖。

圖7是被構建成執行圖3的示例機器可讀指令以控制圖1和圖2的示例距離確定器的處理器平臺的框圖。

具體實施方式

發射器和接收器經由電磁(例如，無線電)信號(例如，波)無線地傳送數據(例如，指令、信號、音頻、視頻、圖像等)。電磁信號產生電場和磁場。可分析電場和磁場的特性以確定接收器距發射器多遠(例如，電磁定位)。精確地確定發射器和接收器之間的距離具有各種各樣的優點。例如，精確地確定發射器距離可為移動電話用戶創建定制的體驗。例如，如果接收器確定蜂窩電話(例如，發射器)非常靠近放置在特定商店中的接收器，則接收器可以向蜂窩電話發送廣告或優惠券。另外，例如，當包括發射器的鑰匙接近后備箱時，準確的定位可以指示與汽車中的接收器通信的裝置解鎖汽車的后備箱。

用于確定接收器和發射器之間的距離的常規技術包括確定與電磁信號相關聯的電場和磁場之間的相位角差。在這種常規技術中，與接收器相關聯的天線從發射器接收電磁信號。對于較長的距離(例如，大于2米(m))，兩個相位角之間的差準確地與發射器和接收器之間的距離相關。然而，在較短的距離(例如，小于2米(m))處，與相位角相關聯的差和發射器和接收器之間的距離之間的相關性變得不太精確。因此，在短距離處，電場和磁場的相位角之間的差不是發射器和接收器之間的距離的良好指示器。

本文所公開的實例包括基于電場的接收信號強度指示(RSSI)值(例如，以分貝/毫瓦(dBm)計算)、磁場的RSSI值、電場和磁場之間的RSSI差，以及與接收的電磁信號相關聯的電場和磁場之間的相位角差，確定接收器和發射器之間的距離。電場和/或磁場的RSSI和相位角特性是麥克斯韋方程的結果，如下所示：