專利名稱：移動(dòng)讀取設(shè)備以及用于定位利用主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記的對(duì)象的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于定位利用主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記的對(duì)象的移動(dòng)定位設(shè)備。
背景技術(shù)：
例如在大型工業(yè)倉庫中再次定位對(duì)象是顯著的成本因素，這是因?yàn)樗阉鲗?duì)象通常是極為耗時(shí)的。使用本身已知的RFID技術(shù)(“射頻識(shí)別”，或者換句話說，借助于電磁波的識(shí)另IJ)能夠加速定位。相對(duì)應(yīng)的RFID系統(tǒng)通常具有至少一個(gè)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器以及讀取設(shè)備。也可以稱為“標(biāo)簽”的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器被固定到對(duì)象上，所述對(duì)象例如被臨時(shí)存儲(chǔ)在倉庫中并且 要隨后再次定位。為了再次找到所述對(duì)象或發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，使用讀取設(shè)備。該讀取設(shè)備發(fā)送RF請(qǐng)求信號(hào)，所述RF請(qǐng)求信號(hào)被發(fā)射機(jī)應(yīng)答器接收、調(diào)制并且被反射或再次主動(dòng)發(fā)送，其中調(diào)制相應(yīng)于應(yīng)當(dāng)傳送到所述讀取設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行。通常將調(diào)制選擇為，使得其至少適于清楚地識(shí)別發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。如果發(fā)射機(jī)應(yīng)答器例如具有附加的傳感器，則調(diào)制也可以依據(jù)該傳感器所記錄的測量數(shù)值來進(jìn)行。附加地或可替換地，也可以在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的相對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)任意數(shù)據(jù)，例如與發(fā)射機(jī)應(yīng)答器固定在上面的對(duì)象相關(guān)的信息。相對(duì)應(yīng)地這些數(shù)據(jù)也將包括在調(diào)制中。特別是在主動(dòng)RFID方法中，所謂的主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器被用于以上所提到的用途，其中讀取設(shè)備所發(fā)送的信號(hào)在調(diào)制之后并不被反射而是被主動(dòng)發(fā)送。結(jié)果可以獲得更大的作用范圍，但是以發(fā)射機(jī)應(yīng)答器更費(fèi)事的構(gòu)造為代價(jià)。例如，在這種情況下有必要設(shè)置電源。這里，也已知從電池或蓄電池運(yùn)行到從發(fā)射機(jī)應(yīng)答器環(huán)境獲取運(yùn)行所需能量的能量自足發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的不同的可能性。原則上，利用主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記的所尋找對(duì)象必須處于讀取設(shè)備的讀取作用范圍之內(nèi)以便能夠被找到和識(shí)別。此外，在讀取設(shè)備和發(fā)射機(jī)應(yīng)答器之間不允許存在屏蔽發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)的干擾性障礙。根據(jù)所需的定位精確度，可以采用費(fèi)事程度不同的定位方法，例如與相對(duì)應(yīng)算法相結(jié)合的基于運(yùn)行時(shí)間或基于場強(qiáng)度的定位?？衫眠@樣的方法獲得I - 5 m的精確度。然而，所有這些方法所共有的是它們的實(shí)現(xiàn)需要相當(dāng)復(fù)雜的、由定位站點(diǎn)(=讀取設(shè)備)構(gòu)成的基礎(chǔ)設(shè)施，這些定位站點(diǎn)在必要時(shí)甚至還需要進(jìn)行費(fèi)事的定位、校準(zhǔn)或者可能的時(shí)間上的同步。出于這種原因，這種具有高精確度的定位特別不適用于動(dòng)態(tài)倉庫，這是因?yàn)槔缬锌赡懿淮嬖陔娫?例如，室外的建筑工地倉庫)和/或因?yàn)橥ǔo法保證基礎(chǔ)設(shè)施的持久性建立。此外，如精確定位所需的緊湊型基礎(chǔ)設(shè)施是如此的高成本，以至于加快重新定位對(duì)象的經(jīng)濟(jì)效益是相對(duì)的或者消失了。原則上，還可能僅在基于場強(qiáng)度的測量的基礎(chǔ)上來定位主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，其方法是假設(shè)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器必然處于測量到最強(qiáng)信號(hào)的方向上。為此，在讀取設(shè)備在空間中樞軸旋轉(zhuǎn)期間利用該讀取設(shè)備執(zhí)行場強(qiáng)度的測量。讀取設(shè)備或天線至少在檢測到最大信號(hào)電平之前一直樞軸旋轉(zhuǎn)。然后所尋找的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器必定處于相對(duì)應(yīng)的方向上。然而，該方法需要經(jīng)過培訓(xùn)的人員。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是說明移動(dòng)讀取設(shè)備和用于定位發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方法。該任務(wù)通過在獨(dú)立權(quán)利要求中說明的發(fā)明來解決。有利的實(shí)施得自于從屬權(quán)利要求。在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，通過將定位功能完全集成到單個(gè)移動(dòng)讀取設(shè)備中解決了費(fèi)事和成本高的定位基礎(chǔ)設(shè)施的問題，所述移動(dòng)讀取設(shè)備能夠說明到利用發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記的所尋找對(duì)象的方向，而無需知道該發(fā)射機(jī)應(yīng)答器和/或讀取設(shè)備本身的當(dāng)前位置。倉庫管理員因此能夠借助于該讀取設(shè)備導(dǎo)航至相應(yīng)的主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器并且由此導(dǎo)航至所尋找對(duì)象。根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)讀取設(shè)備具有
-天線設(shè)備，其用于接收能夠由發(fā)射機(jī)應(yīng)答器發(fā)送的信號(hào)S，其中所述天線設(shè)備具有主輻射方向；
-電子組件，其用于借助所接收的信號(hào)S計(jì)算從讀取設(shè)備到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向，
-顯示設(shè)備，其上可以顯示所計(jì)算的方向，
其中
-該讀取設(shè)備具有方位檢測器，利用所述方位檢測器能夠確定該讀取設(shè)備關(guān)于分配給外部空間的坐標(biāo)系Kk的方位或方位變化。有利地，電子組件被設(shè)計(jì)為，從利用天線設(shè)備所接收的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度以及與信號(hào)強(qiáng)度同時(shí)確定的讀取設(shè)備的方位R或方位變化AR來計(jì)算要在顯示設(shè)備上顯示的到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向。方位檢測器尤其是被設(shè)計(jì)為說明外部空間中的絕對(duì)方位R。此外，可以設(shè)置相對(duì)傳感器，其在數(shù)量上檢測讀取設(shè)備在外部空間中的方位變化?？商鎿Q地，方位檢測器被設(shè)計(jì)為說明外部空間中關(guān)于讀取設(shè)備的特定起始位置的相對(duì)方位，尤其是相對(duì)于該起始位置的方位變化A R0天線設(shè)備的主輻射方向可以相對(duì)于讀取設(shè)備進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)。尤其是，天線設(shè)備自身可以相對(duì)于讀取設(shè)備進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)。可替換地，天線設(shè)備的主輻射方向可以電子地樞軸旋轉(zhuǎn)。一種根據(jù)本發(fā)明的用于確定移動(dòng)讀取設(shè)備到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向的方法，其中該讀取設(shè)備具有具備主輻射方向的天線設(shè)備，該方法具有以下步驟
-天線設(shè)備從發(fā)射機(jī)應(yīng)答器接收信號(hào)，
-主輻射方向在接收期間關(guān)于外部空間進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，其中在樞軸旋轉(zhuǎn)期間測量所接收信號(hào)的強(qiáng)度并同時(shí)確定讀取設(shè)備關(guān)于外部空間的方位或方位變化，
-包括在樞軸旋轉(zhuǎn)期間所測量的信號(hào)強(qiáng)度以及同時(shí)確定的方位或方位變化的這些數(shù)據(jù)組相互分配，其中在所測量的最大信號(hào)強(qiáng)度處所確定的方位或方位變化被識(shí)別為所尋找的到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向。主輻射方向通過以下方式進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，即、-將讀取設(shè)備相對(duì)于外部空間進(jìn)行移動(dòng)，
-將天線設(shè)備相對(duì)于讀取設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)，或者 -使用電子樞軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器是被動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，并且發(fā)射機(jī)應(yīng)答器所發(fā)送的信號(hào)S是首先由讀取設(shè)備所發(fā)送并且在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器上被反射的信號(hào)。可替換地，發(fā)射機(jī)應(yīng)答器是主動(dòng)發(fā)送信號(hào)的主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。優(yōu)選地，確定關(guān)于外部空間的絕對(duì)方位，并且除此之外，尤其是在已經(jīng)確定了到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向之后，在數(shù)量上檢測讀取設(shè)備的方位變化，其中這些變化被用來改善或校正方向確定的結(jié)果。借助于根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)讀取設(shè)備以及根據(jù)本發(fā)明的方法，倉庫管理員例如能夠通過主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的自動(dòng)方位定位而導(dǎo)航至目標(biāo)。這能夠通過讀取設(shè)備上相對(duì)應(yīng)的顯 示而得到支持。讀取設(shè)備完全替代了諸如定位基站或GPS衛(wèi)星的任意定位基礎(chǔ)設(shè)施。即使在沒有該基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，也能夠快速定位對(duì)象。作用范圍內(nèi)例如通過主動(dòng)RFID標(biāo)簽所標(biāo)記的所有對(duì)象都可以被用作導(dǎo)航目標(biāo)。通過使用讀取設(shè)備中的電子羅盤，無論倉庫管理員或讀取設(shè)備在空間中的方位如何，所說明的定位方向都是正確的。如果倉庫管理員遵循讀取設(shè)備的方向說明，則讀取設(shè)備將倉庫管理員引導(dǎo)至直接通向目標(biāo)的路徑。


本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)得自于以下所描述的示例性實(shí)施例以及借助附圖得出。在此示出了
圖I倉庫，
圖2讀取設(shè)備的示圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了倉庫1，其中例如倉庫管理員的用戶B借助于讀取設(shè)備100尋找對(duì)象0，所述對(duì)象0處于倉庫的貨架10上并且利用主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200進(jìn)行標(biāo)記。向倉庫I分配坐標(biāo)系Kk。為了定位發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200，讀取設(shè)備100或者更為普遍地讀取設(shè)備100的(在圖I中僅勾勒出的)天線的主輻射方向H在空間中樞軸旋轉(zhuǎn)。典型地，可商業(yè)獲取的讀取設(shè)備100至少具有以下組件(參見圖2)
-天線設(shè)備110，其接收由主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200所發(fā)送的接信號(hào)S，
-顯示設(shè)備120，其上顯示所確定的、從讀取設(shè)備100到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向，和-電子組件130，在其中通過使用所接收的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S以及對(duì)顯示設(shè)備120以及可能的天線設(shè)備110的控制進(jìn)行用于包括計(jì)算到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向在內(nèi)的數(shù)據(jù)處理的所有處理。為了確定從讀取設(shè)備100到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向，可以使用不同的方法
a)讀取設(shè)備100在不同的方向上進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，其中在樞軸旋轉(zhuǎn)期間測量發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S。術(shù)語“樞軸旋轉(zhuǎn)”不僅包括僅關(guān)于垂直線的往復(fù)旋轉(zhuǎn)，還包括主輻射方向關(guān)于垂直線的完整360°旋轉(zhuǎn)。依據(jù)樞軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ邮招盘?hào)S的信號(hào)強(qiáng)度的分析產(chǎn)生發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200所處于的所尋找方向，其中測量到最大信號(hào)強(qiáng)度的方向?qū)?yīng)于所尋找方向。理想情況下，天線設(shè)備110是定向天線110,其方向特性具有對(duì)應(yīng)于天線設(shè)備110或定向天線110的主輻射方向的最大值。b)為了簡化對(duì)讀取設(shè)備100的使用，讀取設(shè)備100的天線設(shè)備110也可以被實(shí)施為可控制的定向天線110。這樣的定向天線110的主輻射方向可以被實(shí)施為相對(duì)于讀取設(shè)備100進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或樞軸旋轉(zhuǎn)，以便能夠省略天線設(shè)備110或讀取設(shè)備100的手動(dòng)樞軸旋轉(zhuǎn)。這樣的樞軸旋轉(zhuǎn)能夠通過內(nèi)部機(jī)械樞軸旋轉(zhuǎn)設(shè)備140來實(shí)現(xiàn)，利用所述內(nèi)部機(jī)械樞軸旋轉(zhuǎn)設(shè)備140，定向天線110自身相對(duì)于讀取設(shè)備100進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，和/或通過對(duì)多元件定向天線110的電氣的、相位和幅度正確的控制來實(shí)現(xiàn)，例如在所謂的“相控陣列天線”中。后一種選擇可以被稱為主輻射方向的電子樞軸旋轉(zhuǎn)。
這樣的多元件定向天線110具有至少兩個(gè)單獨(dú)天線(未示出)。對(duì)多元件定向天線和/或樞軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制可以經(jīng)由電子組件130來進(jìn)行。c)可替換地,可以使用SAR算法(synthetic aperture radar,“合成孔徑雷達(dá)”)。這里也執(zhí)行樞軸旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)測量信號(hào)強(qiáng)度。在SAR算法的情況下，必須要非常精確地在速度和方向方面了解樞軸旋轉(zhuǎn)的分布，即讀取設(shè)備100必須還要具有相對(duì)應(yīng)的傳感器150。從以這種方式所記錄的數(shù)據(jù)，能夠重構(gòu)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器所處的方向。方法a)和b)的相同之處在于天線設(shè)備110必須被設(shè)計(jì)為定向天線，其主輻射方向機(jī)械或電子地進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)。同時(shí)測量信號(hào)強(qiáng)度對(duì)于瞬時(shí)方向的依賴性。除了依據(jù)主輻射方向的瞬時(shí)方位所到來的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S的信號(hào)強(qiáng)度之外，相位測量還允許推斷出到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向。例如，如果天線設(shè)備110具有兩個(gè)(或更多)接收發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S的單獨(dú)天線，則在這些單獨(dú)天線上所接收的信號(hào)的兩個(gè)相位均依賴于到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向如果兩個(gè)天線到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的距離相等則相位差為零。這適用于2的唯一性范圍。如果天線裝置要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則相位也將會(huì)變化，其中該變化取決于信號(hào)的波長和天線裝置。因此，可以通過將單獨(dú)天線上的相位進(jìn)行比較來確定方向。自然地，相位測量方法可以與信號(hào)強(qiáng)度的測量相結(jié)合以提高方向確定的準(zhǔn)確性。利用根據(jù)a)和b)的已知方法，用戶B在樞軸旋轉(zhuǎn)期間觀看讀取設(shè)備上對(duì)所接收的信號(hào)強(qiáng)度的顯示并且因此確定發(fā)射機(jī)應(yīng)答器所處的大致方向。然而，該方法是不精確的并且在使用讀取設(shè)備時(shí)以一定的靈敏度或經(jīng)驗(yàn)為先決條件。與a)和b)不同，在方法c)中不需要定向天線，即天線設(shè)備110在這里較不費(fèi)事。另一方面，在方法c)中，在電子組件130中需要更高的計(jì)算功率或信號(hào)處理。除了以上所提到的典型部件之外，根據(jù)本發(fā)明的讀取設(shè)備100還具有方位設(shè)備160,其用于簡化到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向的確定。在第一實(shí)施方式中，方位檢測器160允許在空間中確定讀取設(shè)備100的絕對(duì)方位。方位檢測器160例如可以被設(shè)計(jì)為電子羅盤160。羅盤160被集成到讀取設(shè)備100中并且連接到電子組件130。天線設(shè)備110的主輻射方向例如如結(jié)合方法a)或b)所解釋的在空間中進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)并且在此過程中測量從發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200所接收的信號(hào)強(qiáng)度，而同時(shí)使用羅盤確定讀取設(shè)備100在空間中的方位R。這兩個(gè)數(shù)據(jù)組都被輸送至電子組件130，它們在那里相互補(bǔ)償或者相互分配。該補(bǔ)償例如可以在于將在時(shí)間點(diǎn)tl所測量的信號(hào)強(qiáng)度S(tl)分配給在相同時(shí)間點(diǎn)tl所確定的方位R(tl)。因此可能自動(dòng)確定在哪個(gè)方向上測量出最大場強(qiáng)度。由于假設(shè)所接收的信號(hào)在主輻射方向指向發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向的情況下具有最大電平，所以能夠以這種方式來確定到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向。替換使用可以用于確定讀取設(shè)備在空間中的絕對(duì)方位的電子羅盤，可以在第二實(shí)施方式中使用方位檢測器160，其僅允許確定相對(duì)方位或者確定方位變化。該相對(duì)方位涉及讀取設(shè)備的特定起始位置。該起始位置例如可以是讀取設(shè)備在其開機(jī)的時(shí)間點(diǎn)或者在激活搜索模式的時(shí)間點(diǎn)等的方位。例如，可以在讀取設(shè)備上設(shè)置開關(guān)(未示出)，在該開關(guān)被操作時(shí)確定作為讀取設(shè)備的瞬時(shí)方位的起始位置。這樣的用來確定關(guān)于起始位置的相對(duì)方位的方位檢測器160可以是例如陀螺儀160的相對(duì)傳感器。因此在第二實(shí)施方式中，讀取設(shè)備100的方位檢測器160并不允許確定絕對(duì)方位，而是僅允許檢測方位變化。然而，這對(duì)于確定到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向這一目的來說是完全足夠的。同樣在第二實(shí)施方式中，讀取設(shè)備100的天線設(shè)備110的主輻射方向在空間 中進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)并且在該過程中測量從發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200接收的信號(hào)強(qiáng)度。與此同時(shí)，利用陀螺儀160確定讀取設(shè)備100在空間中的方位R的變化。這兩個(gè)數(shù)據(jù)組都被輸送至電子組件130，它們在那里相互進(jìn)行補(bǔ)償。這兩個(gè)實(shí)施例的相同之處在于可以自動(dòng)借助信號(hào)強(qiáng)度以及絕對(duì)或相對(duì)方位的同時(shí)確定而自動(dòng)顯示發(fā)射機(jī)應(yīng)答器處于什么方向。因此大幅簡化了方向的確定，原因在于讀取設(shè)備的用戶不再需要手動(dòng)地搜索最大信號(hào)。關(guān)于第一實(shí)施方式，能夠想到的是設(shè)置附加的相對(duì)傳感器170，例如加速度傳感器。在確定了到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向之后，借助于相對(duì)傳感器170在數(shù)量上檢測讀取設(shè)備100的至少方位變化，也就是尤其是關(guān)于垂直線的旋轉(zhuǎn)。此外，還可以檢測位置變化。這些數(shù)據(jù)被輸送至電子組件130。在那里這些數(shù)據(jù)例如被用來改善以上所描述的方向估計(jì)的結(jié)果，或者例如在讀取設(shè)備100在空間中進(jìn)行移動(dòng)期間或之后對(duì)所述結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證或校正?？商鎿Q地或附加地，借助于相對(duì)傳感器170的輸出數(shù)據(jù)例如在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S被障礙所屏蔽并且因此不再被接收到的情況下，可以對(duì)已經(jīng)被確定并且顯示在顯示設(shè)備120上的到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的方向進(jìn)行校正并相應(yīng)地重新顯示。例如，如果在讀取設(shè)備的方位變化之前確定從讀取設(shè)備100到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的相對(duì)方向與讀取設(shè)備的縱向方向成w=±30的角度，并且然后如果在不再接收到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S之后利用相對(duì)傳感器170確定方位已經(jīng)變化了 Aw=+10 ，則電子組件130將計(jì)算出經(jīng)校正的到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的相對(duì)方向w’現(xiàn)在必定與讀取器設(shè)備100的縱向方向成w’ =w-Aw=±20的角度。相對(duì)應(yīng)的計(jì)算可以在讀取設(shè)備100的位置有所變化的情況下進(jìn)行。讀取設(shè)備100的不同組件，即天線設(shè)備110、顯示器120、樞軸旋轉(zhuǎn)設(shè)備140、傳感器150、電子羅盤160以及可選的相對(duì)傳感器170全部連接至電子組件130 (未示出)。除了確定方向之外，例如還可以借助所測量的信號(hào)強(qiáng)度來估計(jì)從讀取設(shè)備100到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的距離并且在顯示設(shè)備120上進(jìn)行顯示。相對(duì)傳感器170還可以被用來確定讀取設(shè)備100和發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200之間的距離相對(duì)傳感器170確定讀取設(shè)備100的所經(jīng)過的路徑或位置變化，而同時(shí)測量發(fā)射機(jī)應(yīng)答器信號(hào)S的信號(hào)強(qiáng)度。這些數(shù)據(jù)被輸送至電子組件130。由于信號(hào)強(qiáng)度隨著到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200的距離而減小，所以能夠利用信號(hào)強(qiáng)度的分布推斷出發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200所處的方向。例如，在信號(hào)強(qiáng)度減小時(shí)假設(shè)正在遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200，反之亦然。借助所測量信號(hào)強(qiáng)度變化的速度能夠更為精確地估計(jì)方向，而不僅是估計(jì)例如是否正在遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200 :發(fā)射機(jī)應(yīng)答器200位于信號(hào)強(qiáng)度增大或者減小最快的方向。定向天線對(duì)此是不需要的。已經(jīng)結(jié)合主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而，原則上對(duì)于功能性而言采用主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器并非是絕對(duì)必要的，即原則上也可以使用被動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，其接收例如從讀取設(shè)備發(fā)送的信號(hào)，必要時(shí)對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并重新發(fā)送。
讀取設(shè)備例如可以被設(shè)計(jì)為PDA (Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)的類型。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)讀取設(shè)備(100),具有 -天線設(shè)備(110)，其用于接收能夠由發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)所發(fā)送的信號(hào)S，其中所述天線設(shè)備(110)具有主輻射方向； -電子組件(130)，其用于借助所接收的信號(hào)S計(jì)算從讀取設(shè)備(100)到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)的方向， -顯示設(shè)備(120)，其上能夠顯示所計(jì)算的方向， 其中 -該讀取設(shè)備(100)具有方位檢測器(160)，利用所述方位檢測器(160)能夠確定該讀取設(shè)備(100)關(guān)于分配給外部空間(I)的坐標(biāo)系Kk的方位或方位變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述電子組件(130)被設(shè)計(jì)為，從利用天線設(shè)備(110)所接收的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度以及與信號(hào)強(qiáng)度同時(shí)確定的讀取設(shè)備(100)的方位R或方位變化A R來計(jì)算要在顯示設(shè)備(120)上顯示的到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述方位檢測器(160)被設(shè)計(jì)為說明外部空間(I)中的絕對(duì)方位R。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，還設(shè)置相對(duì)傳感器(170)，其在數(shù)量上檢測讀取設(shè)備(100)在外部空間(I)中的方位變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述方位檢測器(160)被設(shè)計(jì)為說明外部空間(I)中關(guān)于讀取設(shè)備(100)的特定起始位置的相對(duì)方位，尤其是相對(duì)于起始位置的方位變化A R0
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述天線設(shè)備(110)的主輻射方向能夠相對(duì)于讀取設(shè)備(100)進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述天線設(shè)備(110)能夠相對(duì)于讀取設(shè)備(100)進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的移動(dòng)讀取設(shè)備，其特征在于，所述天線設(shè)備(110)的主輻射方向能夠電子地樞軸旋轉(zhuǎn)。
9.一種用于確定從移動(dòng)讀取設(shè)備(100)到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)的方向的方法，其中該讀取設(shè)備(100)具有具備主輻射方向的天線設(shè)備(110)，其中在該方法中 -天線設(shè)備(110)從發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)接收信號(hào)， -主輻射方向在接收期間關(guān)于外部空間(I)進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，其中在樞軸旋轉(zhuǎn)期間測量所接收信號(hào)的強(qiáng)度并同時(shí)確定讀取設(shè)備(100)關(guān)于外部空間(I)的方位或方位變化， -包括在樞軸旋轉(zhuǎn)期間所測量的信號(hào)強(qiáng)度以及同時(shí)確定的方位或方位變化的這些數(shù)據(jù)組被相互分配，其中在所測量的最大信號(hào)強(qiáng)度處所確定的方位或方位變化被識(shí)別為所尋找的、到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(200)的方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述主輻射方向通過以下方式進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)，即 -將讀取設(shè)備相對(duì)于外部空間進(jìn)行移動(dòng)， -將天線設(shè)備相對(duì)于讀取設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)，或者 -使用電子樞軸旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器是被動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，并且由發(fā)射機(jī)應(yīng)答器所發(fā)送的信號(hào)S是首先由讀取設(shè)備所發(fā)送并且在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器上被反射的信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)應(yīng)答器是主動(dòng)發(fā)射機(jī)應(yīng)答器并且主動(dòng)發(fā)送信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12之一的方法，其特征在于，確定關(guān)于外部空間的絕對(duì)方位，并且除此之外，尤其特別是在已經(jīng)確定了到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向之后，在數(shù)量上檢測讀取設(shè)備的方位變化，其中這些變化被用來改善或校正方向確定的結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于定位利用發(fā)射機(jī)應(yīng)答器進(jìn)行標(biāo)記的對(duì)象的移動(dòng)讀取設(shè)備。該讀取設(shè)備具有用于接收由該發(fā)射機(jī)應(yīng)答器所發(fā)送的信號(hào)的天線設(shè)備(110)，其中所述天線設(shè)備具有主輻射方向。此外，設(shè)置電子組件以用于借助所接收的信號(hào)計(jì)算從讀取設(shè)備到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向。該讀取設(shè)備進(jìn)一步具有方位檢測器，例如能夠用于確定讀取設(shè)備關(guān)于外部空間的絕對(duì)方位的電子羅盤。在天線的主輻射方向在空間中進(jìn)行樞軸旋轉(zhuǎn)并且測量信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，同時(shí)確定在空間中的方位。將在時(shí)間點(diǎn)t所確定的方位分配給在相同時(shí)間點(diǎn)所測量的信號(hào)強(qiáng)度允許確定到發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向，原因在于可以假設(shè)當(dāng)主輻射方向指向發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的方向時(shí)信號(hào)具有最大值。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102725764SQ201080063140
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者A.博南伯格, D.埃維斯, F.庫滋, M.格勒澤, U.海姆 申請(qǐng)人:西門子公司