[发明专利]用于确定用户装置相对于车辆的位置的方法和系统

说明书

提供了一种用于确定用户装置相对于车辆的位置的方法，该车辆包括第一和第二接收器。该方法包括：由包括在用户装置中的发射器发射定位信号，通过第一接收器以及通过第二接收器接收定位信号，所述第二接收器被布置在距所述第一接收器一定距离处；在第一和第二接收器中的至少一个中，接收并识别在到达接收器之前曾在地表面反射的反射定位信号；执行发射器与第一和第二接收器之间的时间同步；基于在第一和第二接收器中接收到的定位信号的飞行时间以及基于由第一和第二接收器中的至少一个接收到的至少一个反射定位信号的飞行时间而确定用户装置在三维坐标系中的位置。

技术领域

本发明涉及基于在用户装置和车辆之间发射的信号用于确定用户装置相对于车辆的位置的系统和方法。

背景技术

准确定位车辆外的驾驶员相对于车辆的能力可以支持多种用途。例如，当锁定和解锁汽车时，可能需要驾驶员在车辆的一定范围内，因而准确确定驾驶员位置是重要的。

可能需要驾驶员或驾驶员所握持的用户装置的准确定位的其他动作可以是启动车辆和打开行李箱盖。也可能从车辆外的位置通过使用用户装置的移动以控制车辆的移动而移动车辆。

一种众所周知的用于电子装置的定位方法是使用GPS装置。但是，对于许多应用来说，GPS的准确性可能不足。此外，由于接收的缺乏有些情况下不能使用GPS，例如停车库和密集的城市环境。

目前已知的具有更高准确度的定位解决方案通常典型地建立在到达时间(TOA)原理或到达时差(TDOA)原理上。对于TOA-方法，需要三个接收器来获得3D位置(x，y，z)，并且带有两个接收器，只能获得2D位置(x，y)。对于TDOA-方法，需要四个接收器以确定三维中的位置。

由于车辆中需要的每个附加传感器增加了车辆的成本，因此需要具有被降低的系统要求的改进的解决方案来确定用户装置相对于车辆的位置。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其他缺点，本发明的目的是提供一种确定用户装置相对于车辆的位置的改进的方法和系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定用户装置相对于车辆的位置的方法，该车辆包括第一和第二接收器。该方法包括由包括在用户装置中的发射器发射定位信号，通过第一接收器和通过第二接收器接收定位信号，第二接收器被布置在距第一接收器一定距离处；在第一和第二接收器中的至少一个中，接收并识别在到达接收器之前曾在地表面反射的反射定位信号；执行发射器与第一和第二接收器之间的时间同步；基于在第一和第二接收器中接收到的定位信号的飞行时间以及由第一和第二接收器中的至少一个接收的至少一个反射定位信号的飞行时间来确定用户装置在三维坐标系中的位置。

根据所描述的方法，可以仅使用车辆中的两个接收器具有高准确度地确定用户装置在三维中的位置，其中使用来自反射信号的信息。

所描述的方法需要用户装置的发射器与接收器之间的时间同步。尽管执行时间同步的步骤在上述方法中被描述为跟随定位信号的发射和接收，但是在从用户装置发射定位信号之前同样可以执行时间同步。时间同步的主要要求是该用户装置和车辆系统可以确定定位信号从用户装置到车辆的相应接收器的飞行时间，这意味着实际上车辆控制单元应该知道，在同步时间系统中，当定时信号从用户装置发射时的时间点。相应地，时间同步的具体细节可以改变，同时仍然允许执行上述方法。

本发明基于这样的认识：除了由两个接收器接收的定位信号之外，曾在地平面中反射的反射信号可以用于确定用户装置在三维中的位置，由此减少了如在常规到达时间(TOA)定位方法中的情况所需的用于确定三维位置的三个接收器。通过减少车辆中所需的接收器数量，定位系统的成本和复杂性可以显着降低。