一种定位方法、套件、信标、天线阵列、介质及控制器与流程

本发明属于通信，尤其涉及一种定位方法、套件、信标、天线阵列、介质及控制器。

背景技术：

1、能耗问题是众多电子产品发挥精益作用的核心之一；优化的能耗水平可以提升其续航时间、缩小空间尺寸、拓展集成水平，甚至产生革命性的换代升级。

2、车辆的解闭锁控制系统也有类似的需求和应用场景；通常，数字钥匙系统需要以移动智能设备（如手机）为载体实现；一方面，车辆控制单元需要对智能设备进行定位，另一方面，需要在确认身份后激活相应的功能。

3、 相关技术，不论是基于蓝牙基站侧指标，即接收信号的强度指示rssi（receivedsignal strength indication）技术，还是基于脉冲无线电的超宽带uwb(ultra wideband)测距技术，其能耗往往是系统性能升级的瓶颈；因此，有必要就能耗问题开展改进设计，以满足智能设备定位和身份识别的精益需求。

技术实现思路

1、本发明实施例公开了一种定位方法，可用于获取移动设备的标识信息并实施位置估计；其核心过程包括第一扫描信号发射步骤、第二反射信号接收步骤；其中，第一扫描信号发射步骤可由主机本体上确定安装位置的预设天线阵列向预设方向发射预设的第一扫描电磁波，基于此，可在需要定位的区域进行电磁场的覆盖，为无源信标的工作提供能量。

2、进一步地，其第二反射信号接收步骤则由无线电信标的感应过程和/或反射过程来响应其第一扫描电磁波并产生第二返程电磁波；其中，天线阵列可根据第二返程电磁波确定无线电信标与天线阵列预设天线的第三分布距离，再由该第三分布距离和天线阵列的位置信息确定无线电信标的第四位置信息；也即，通过无源信标部件中自带的电磁感应结构为信标提供电源，并进一步由信标发射无线电波来相应天线阵列的信号；当天线阵列接收到信标发射的信号后，即可实现信标的定位。

3、具体地，天线阵列可设置有第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线，n为大于或等于2的整数；该天线阵列中的n个有源天线可按照预设的时序及各自预设的方向发射上述第一扫描电磁波，并可按照对应的时序接收上述（由无源信标感应第一扫描电磁波后发射的）第二返程电磁波。

4、其中，第二反射信号接收步骤还可根据第二返程电磁波对应的无线电信标的位置，结合天线阵列中至少一有源天线，确定第一扫描电磁波和/或第二返程电磁波的传播路径，进而确定或估计无线电信标位置的坐标和/或坐标范围。

5、具体地，上述传播路径可以是第一扫描电磁波第一组传播路径和/或第二返程电磁波的第二组传播路径；其中，第一组传播路径和第二组传播路径各自包括至少一条传播线路，而传播线路可由天线阵列的结构、第一扫描电磁波、第二返程电磁波的传播介质和/或发射方式确定。

6、不仅如此，其第二返程电磁波可携带有无线电信标在第一扫描电磁波激励下发出的第三标识信息和/或第三标识信息的预制编码；该第三标识信息和/或预制编码提前存储在无线电信标的无源存储单元中，该第三标识信息和/或预制编码可用以表征和/或绑定预设人员的身份信息和/或授权信息。

7、其中，上述身份信息和授权信息可由天线阵列和/或预设控制器通过第二刷写线路控制和/或发射并在第一扫描信号发射步骤执行前存储在无源存储单元中；其无线电信标亦为无源部件，且该无线电信标可拆卸地或固定地安装于相关的移动设备的移动设备本体之上；而控制器亦可通过可拆卸的方式或其它固定方式安装于主机本体之上，从而实现了相关移动设备的定位或相关姿态或运动方式的定位；不仅如此，其第二刷写线路亦可采用有线通信连接线路和/或无线通信连接线路实现上述刷写或通信操作。

8、具体地，为了使相关移动设备的位置得到监控，可在相关的硬件产品上可拆卸地或固定地安装上述无线电信标；该硬件产品即可用于对主机本体进行控制和/或与固定于主机本体的电子设备交换数据；其中，上述第四位置信息可以是无线电信标在主机本体周边的分布范围或与主机本体预设区域的位置关系和/或距离。

9、进一步地，该定位方法还可设置有第三阵列信号处理步骤；该第三阵列信号处理步骤可根据第二返程电磁波回溯并查找天线阵列对应的第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线；再根据该第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线中收到的无线电信标的反射信号或回馈信号确定或估计其第四位置信息。

10、其中，如身份信息和/或授权信息符合预设的要求，则可使能或激活上述移动设备的执行部件和/或遥控部件；其执行部件和遥控部件则可用于干预和/或控制上述主机本体上固定安装的执行机构，并使其执行机构按照预设的行程进行动作。

11、相应地，本发明实施例还公开了一种辅助定位套件，亦用于获取移动设备的标识信息并实施位置估计；其核心相应地包括第一反射单元和/或无线电信标、第二收发单元和/或天线阵列；其中，第一反射单元和/或无线电信标由主机本体上确定安装位置的预设天线阵列向预设方向发射预设的第一扫描电磁波；其第二收发单元和/或天线阵列由无线电信标的感应过程和/或反射过程响应其第一扫描电磁波并产生第二返程电磁波，其天线阵列则根据第二返程电磁波确定无线电信标（600）与天线阵列预设天线的第三分布距离，再由该第三分布距离和天线阵列的位置信息确定无线电信标的第四位置信息。

12、具体地，其天线阵列可设置有第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线，n为大于或等于2的整数；天线阵列中的n个有源天线按照预设的时序及各自预设的方向发射第一扫描电磁波，并按照对应的时序接收第二返程电磁波；而第二收发单元和/或天线阵列还可根据第二返程电磁波对应的无线电信标的位置，结合天线阵列中至少一有源天线，确定第一扫描电磁波和/或第二返程电磁波的传播路径，进而确定或估计无线电信标位置的坐标和/或坐标范围。

13、其中，上述传播路径包括第一扫描电磁波第一组传播路径和/或第二返程电磁波的第二组传播路径；其第一组传播路径和第二组传播路径各自包括至少一条传播线路，其传播线路则同样由天线阵列的结构、第一扫描电磁波、第二返程电磁波的传播介质和/或发射方式确定；其第二返程电磁波还可携带有无线电信标在第一扫描电磁波激励下发出的第三标识信息和/或第三标识信息的预制编码；该第三标识信息和/或预制编码可提前存储在无线电信标的无源存储单元，其第三标识信息和/或预制编码可用以表征和/或绑定预设人员的身份信息和/或授权信息。

14、具体地，该身份信息和授权信息可由天线阵列和/或预设的控制器通过第二刷写线路控制和/或发射并在第一反射单元和/或无线电信标执行定位操作前，存储在无源存储单元中；该无线电信标亦为无源部件，且该无线电信标可拆卸地或固定地安装于移动设备的移动设备本体；而上述控制器可拆卸地或固定地安装于主机本体；此外，其第二刷写线路可以是有线通信连接线路和/或无线通信连接线路。

15、不仅如此，改进后的移动设备还通过可拆卸地或固定地安装有上述无线电信标的硬件产品来改善定位性能；该硬件产品可用于对主机本体进行控制和/或与固定于主机本体的电子设备交换数据；其第四位置信息可以是无线电信标在主机本体周边的分布范围或与主机本体预设区域的位置关系和/或距离。

16、进一步地，该辅助定位套件亦可设置有第三数据综合单元和/或信号处理单元；该第三数据综合单元和/或信号处理单元可根据第二返程电磁波回溯并查找天线阵列对应的第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线；再根据该第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线中收到的无线电信标的反射信号或回馈信号确定或估计第四位置信息。

17、具体地，如身份信息和/或授权信息符合预设的要求，则使能或激活其相应移动设备的执行部件和/或遥控部件；该执行部件和遥控部件可用于干预和/或控制主机本体上固定安装的执行机构，并使其执行机构按照预设的行程进行动作。

18、相应地，本发明实施例还公开了一种无线电信标，用以采用无源结构来实现上述的通信过程；具体地，其无源存储单元可保存有第三标识信息和/或预制编码；在预设天线阵列发射第一扫描电磁波的激励下，其无源存储单元即可在反射或感应后发出第三标识信息和/或该第三标识信息对应的预制编码。

19、不仅如此，其第三标识信息和/或预制编码还可用以表征和/或绑定预设人员的身份信息和/或授权信息，且该身份信息和授权信息可由其天线阵列和/或预设控制器通过第二刷写线路控制和/或发射并存储在其无源存储单元中。

20、类似地，本发明实施例还公开了一种天线阵列，采用了同样的发明构思，并通过第二收发单元和/或第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线实现了通信系统信号的激励；其中，第二收发单元和/或第一有源天线、第二有源天线直至第n有源天线用以向无线电信标和/或第一反射单元发射第一扫描电磁波，并激励其无线电信标和/或其第一反射单元以产生相应的第二返程电磁波。

21、此外，本发明实施例还公开了一种计算机存储介质和一种控制器；其计算机存储介质设置有用于存储计算机程序的存储介质本体；当计算机程序在被微处理器执行时，即可实现如上任一的定位方法；类似地，其控制器则设置有如上任一的辅助定位套件、计算机存储介质、天线阵列和/或无线电信标，可用以解决同样的技术问题，即通过无源信标方式，降低通信系统的功耗，提升产品的待机能力。

22、综上，本发明第一扫描信号发射步骤/单元由预设天线阵列发射第一扫描电磁波并由其第二反射信号接收步骤/单元的无线电信标产生第二返程电磁波，进而根据其第二返程电磁波确定无线电信标的第三分布距离和第四位置信息等定位数据；其第三阵列信号处理步骤/单元可根据第二返程电磁波回溯并查找天线阵列对应的无线电传播信息，并根据无线电信标的反射信号或回馈信号进一步估计其第四位置信息；其方法和产品以无源方式实现了移动设备的标识和定位，可改善诸如脉冲无线电超宽带uwb定位等系统的能耗和续航指标。

23、需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。