基于UWB时间签名识别位置并确定意图的制作方法

本文中描述的实施方式通常涉及基于与由个人持有或携带的装置的超宽带(uwb)通信，并且特别地基于uwb时间签名来识别用户的位置，并且感测或确定用户的意图(例如，以访问安全资产)。

背景技术：

1、uwb位置感测技术最近开始被并入至各种型号的移动装置中，例如智能电话装置、移动平板装置和其他移动系统。与诸如蓝牙(例如，ble)或wifi的替选技术相比，uwb技术通常能够提供更准确的位置估计。uwb的更好的准确性使得更多且不同的使用案例成为可能。作为一个示例，当uwb位置感测内置到访问控制系统(acs)的访问控制读取器(例如物理访问控制系统(pacs))以及内置到用户的移动装置(例如用户的智能电话)中时，然后用户的移动装置的uwb位置估计通常可以用于基于用户的位置和/或确定的访问安全资产的意图，关于是否允许用户访问由访问控制读取器保护的安全资产做出适当的决定。例如，在访问控制读取器控制对门或其他入口通道的访问的情况下，uwb位置估计通常可以用于基于用户的位置和/或确定的通过门/入口通道的意图，关于是否使门/入口通道锁定(或保持锁定)或解锁做出适当的决定。在这样的示例中，位置估计的特别重要的方面是确定用户是处于门/入口通道的外部或非安全侧，还是处于门/入口通道的内部或安全侧。该区分是重要的，因为基于用户是否处于门/入口通道的非安全侧而不是门/入口通道的安全侧，pacs的行为可能会大不相同，即使在这两种情况下用户与门/入口通道的距离相同。例如，在授权用户从门/入口通道的外部/非安全侧接近受控的门/入口通道的情况下，如果用户的凭证已通过认证，则pacs应该使门/入口通道解锁。相反，在同一授权用户处于门/入口通道的内部/安全侧并且在门/入口通道附近的情况下，由于该用户可能出于他/她自己访问之外的原因接近门/入口通道，因此pacs可能不会使门/入口通道自动地解锁，例如仅仅在他/她前往另一目的地的途中步行经过门/入口通道、接近门/入口通道以确定处于门/入口通道的外部/非安全侧的未知人员的身份等。

2、uwb系统中的uwb位置感测通常以两个不同的步骤执行。一个步骤涉及确定uwb发射器(或收发器)与uwb接收器(或收发器)之间的径向距离(d)的估计。该距离估计通常被确定为针对超短uwb脉冲进行操作的飞行时间测量。所得到的估计对于其中uwb系统存在的射频(rf)环境通常是相当准确且鲁棒的。第二步骤涉及确定uwb发射器的到达角(aoa)的估计，该到达角的估计描述uwb发射器相对于uwb接收器的角取向。用于确定uwb aoa测量的常见方法是在uwb接收器中并入由一定的距离和取向分隔开的两个或更多个天线。以这种方式，所接收的uwb信号由天线中的每一个感测，并且所感测的uwb信号之间的相位关系被用于估计aoa。一个这样的天线对可以被用于估计2维(2d)平面中的径向距离和aoa，其中在天线对的对称线周围具有180度的模糊度。如果必要或期望，多对天线和/或天线阵列可以用于在三维(3d)空间中定位uwb发射器(例如，估计径向距离和aoa)。

3、前述方法在理想的“视线”(los)环境中工作良好，但是在非视线(nlos)环境中非常容易受到rf反射和其他多径效应的影响。在相当常见的nlos环境中，aoa估计往往非常嘈杂、失真和/或不准确，这进而损害了确定uwb发射器的准确位置的能力。在一些情况下，多个aoa测量可以以某种方式被采集和聚合(例如，被平均)，这可以减少aoa误差。在一种常见的布置中，uwb天线被布置成使得来自安全资产(例如，门/入口通道)的相对侧的测量名义上提供具有相反符号的aoa估计(例如，如果uwb天线定位在安全资产的外部，那么内部对应于角0度至-90度，并且外部对应于角0度至+90度)。在这样的情况下，aoa测量的符号可以在一组测量上求和，并且从总和的符号得出内部/外部确定。然而，通常，这样的方法的结果仍然非常容易出错。

4、除了准确的位置确定之外，其对于uwb系统估计用户意图(例如，访问安全资产的意图)并且对用户意图做出适当的响应也是有用的。在访问控制系统的情况下，用户可以非常接近受控的门/入口通道，但是实际上不具有通过的意图。例如，用户可以接近门/入口通道并且在决定通过或转身之前停顿并且决定不通过。作为另一示例，由于房间和里面的家具的配置，用户可能在访问控制读取器的感测范围内长时间坐着或以其他方式静止。在两个这样的示例中，以及在其他场景中，将期望访问控制系统确定用户没有表现出通过门/入口通道的意图，并且因此确定不使门/入口通道解锁。如上所述，用于估计aoa的逐点累积的已知方法通常不单独提供用户意图的良好测量。

5、至少出于这些原因，本领域需要用于确定持有、携带、佩戴或安装有启用uwb的装置的用户(或装置)的位置和/或意图的改进的方法和系统。

技术实现思路

1、以下呈现了本公开内容的一个或更多个实施方式的简化概述，以提供对这样的实施方式的基本理解。该概述不是对所有预期的实施方式的广泛概述，并且既不旨在识别所有实施方式的关键或重要要素，也不旨在描述任何或所有实施方式的范围。

2、在一个或更多个实施方式中，本公开内容涉及包括可执行程序代码的非暂态计算机可读介质，该可执行程序代码在由一个或更多个处理器执行时使一个或更多个处理器进行以下操作：监测第一装置与第二装置之间的超宽带(uwb)信号，其中，第一装置位于固定位置，并且第二装置是便携式的；基于uwb信号确定与第一装置相关联的参考时间签名；以及将参考时间签名存储在计算机可读介质中；其中，参考时间签名指示访问与第一装置相关联的安全资产的意图。

3、在一个或更多个实施方式中，本公开内容附加地涉及包括可执行程序代码的非暂态计算机可读介质，该可执行程序代码在由一个或更多个处理器执行时使一个或更多个处理器进行以下操作：确定对于在环境内移动的第一装置的当前时间签名；将当前时间签名与对应于环境内的安全资产的、存储的参考时间签名的至少一部分进行比较；以及使与安全资产对应的访问控制决策基于是否确定当前时间签名与存储的参考时间签名的至少一部分对应。

4、在一个或更多个实施方式中，本公开内容附加地涉及用于校准环境的方法。该方法包括：监测第一装置与第二装置之间的超宽带(uwb)信号，其中，第一装置位于固定位置，并且第二装置是便携式的；基于uwb信号确定与第一装置相关联的参考时间签名；以及将参考时间签名存储在计算机可读存储介质中；其中，参考时间签名指示访问与第一装置相关联的安全资产的意图。

5、在一个或更多个实施方式中，本公开内容附加地涉及用于确定在环境内的装置的位置的方法。该方法包括：确定对于在环境内移动的第一装置的当前时间签名；将当前时间签名与对应于环境内的安全资产的、存储的参考时间签名的至少一部分进行比较；以及使与安全资产对应的访问控制决策基于是否确定当前时间签名与存储的参考时间签名的至少一部分对应来做出。

6、尽管公开了多个实施方式，但是本发明的另一些实施方式对于本领域中的普通技术人员而言从以下详细描述中将变得明显，以下详细描述示出和描述了本发明的说明性实施方式。如将意识到的，本公开内容的各种实施方式能够在各种明显的方面进行修改，所有这些均不脱离本公开内容的范围。因此，附图和详细描述在本质上被认为是说明性的而非限制性的。