[发明专利]用于3D位置确定的方法和设备

权利要求书

1.用于确定物体的三维位置的设备，所述设备包括：

发射器，所述发射器适于发射信号；

三个接收器，所述三个接收器和所述发射器设置在第一平面内，第一接收器和第二接收器沿着第一直线设置，并且第三接收器与第一直线间隔开地设置；和

处理器，所述处理器配置为用于确定三个传播时间，所述处理器还配置为用于由所确定的传播时间以及所述发射器和各所述接收器的设置方式来确定物体的三维位置，

其中，所述处理器配置为用于：由信号从发射器经由物体直至第一接收器所需要的第一传播时间在第二平面内确定第一椭圆形轨迹或第一半椭圆形轨迹，并且由信号从发射器经由物体直至第二接收器所需要的第二传播时间在第二平面内确定第二椭圆形轨迹或第二半椭圆形轨迹，其中，利用第一和第二椭圆形轨迹或第一和第二半椭圆形轨迹在第二平面中的交点的位置来计算物体在三维空间中的位置，

其中，所述处理器还配置为用于，由信号从发射器经由物体直至第三接收器所需要的第三传播时间来确定在第一和第二平面之间的角度，并且

其中，所述发射器设置在第一直线上并且设置在第一和第二接收器之间。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述发射器适于在所有空间方向上各向同性地发射信号，或者所述发射器是半圆形发射器。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述第一椭圆形轨迹的第一焦点与所述第一椭圆形轨迹的第二焦点重合，并且所述第二椭圆形轨迹的第一焦点与所述第二椭圆形轨迹的第二焦点重合。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述处理器还配置为用于，根据由所述三个接收器中的一个或多个接收器接收的一个或多个信号的形状和/或传播时间来确定物体表面的延展和/或大小和/或特性。

5.用于确定物体的三维位置的方法，所述方法具有下述步骤：

从发射位置发射信号，所述信号被物体至少部分地反射；

在三个接收位置处接收至少部分地反射的信号，其中，所述三个接收位置设置在具有所述发射位置的第一平面内，第一接收位置和第二接收位置沿着第一直线设置，并且第三接收位置与第一直线间隔开地设置；

确定三个传播时间；和

利用所确定的传播时间以及所述发射位置和各所述接收位置的设置方式来确定物体的三维位置，

其中，利用第一和第二椭圆形轨迹或第一和第二半椭圆形轨迹在第二平面内的交点来确定物体在三维空间内的位置，其中，信号从发射位置经由物体直至第一接收位置所需要的第一传播时间限定第二平面中的第一椭圆形轨迹或第一半椭圆形轨迹，并且信号从发射位置经由物体直至第二接收位置所需要的第二传播时间限定第二平面中的第二椭圆形轨迹或第二半椭圆形轨迹，

其中，利用在第一和第二平面之间的角度来计算物体在三维空间中的位置，其中，信号从发射位置经由物体直至第三接收位置所需要的第三传播时间限定所述角度，并且

其中，所述发射位置沿着第一直线设置并且设置在所述第一和第二接收位置之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于信号从发射位置经由物体直至第一和第二接收位置所需要的第一和第二传播时间以及第一和第二接收位置距发射位置的间距来实现对物体的三维位置的第一坐标的确定，其中，所述第一坐标限定物体沿着第一直线的位置。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述第一椭圆形轨迹的第一焦点与所述第一椭圆形轨迹的第二焦点重合，并且所述第二椭圆形轨迹的第一焦点与所述第二椭圆形轨迹的第二焦点重合。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述方法具有用于计算接收位置距发射位置的间距的步骤，其中，所述间距的计算在利用预设的传播速度的情况下基于直接从发射位置传递至相应接收位置的信号的传播时间。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述方法具有用于计算所发射的信号的传播速度的步骤，其中，所述传播速度的计算在利用在发射位置和所述三个接收位置之一之间的预设的间距的情况下基于直接从发射位置传递到所述三个接收位置所述之一的信号。