專(zhuān)利名稱(chēng)：用于獲得定時(shí)信息和測(cè)距的位置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于獲得第一和第二裝置之間定時(shí)信息的系統(tǒng)和方法，具體地涉及一種利用這種定時(shí)信息測(cè)距的方案。
測(cè)距包括通過(guò)在兩個(gè)電子裝置A和B之間傳遞信號(hào)測(cè)量它們之間的距離。假定兩個(gè)裝置A和B在其中具有時(shí)鐘。典型地，A發(fā)送信號(hào)至B，基于信號(hào)的接收，B立即發(fā)送信號(hào)返回至A。A然后計(jì)算發(fā)送它的信號(hào)和接收從B返回的信號(hào)之間的時(shí)間之間的差，將其除以二，并與速度相乘以獲得從A至B的距離或路程。
僅利用位于A中的時(shí)鐘，該方法避免了由于A和B的時(shí)鐘不同步另外可能引起的任何問(wèn)題。然而，如果在從B至A向回發(fā)射信號(hào)中存在延遲就出現(xiàn)了問(wèn)題，其將引起測(cè)量距離中非常明顯的錯(cuò)誤。
這種利用A和B的時(shí)鐘的任何校正方法需要考慮A和B的時(shí)鐘不同步的事實(shí)。
從由Aetherwire & Location Inc為美國(guó)先進(jìn)的研究計(jì)劃署/聯(lián)邦調(diào)查局(合同J-FBI-94-058)(the US Advanced Research ProjectAgency/Federal Bureau of Investigation(Contract J-FBI-94-058))于1995年7月準(zhǔn)備的名稱(chēng)為“使用超寬帶非正弦通信技術(shù)的低功率小型分布式定位和通信設(shè)備(Low-power，miniature，DistributedPosition Location and Communication Devices Using Ultra-Wibeband，Nonsinusoidal Communication Technology)”的報(bào)告的“用于協(xié)同操作定位信標(biāo)以便確定距離的協(xié)議(Protocol for co-operating Localisers to determine range)”中已知一種現(xiàn)有技術(shù)。在撰寫(xiě)時(shí)，可從http//www.aetherwise.com獲得該文獻(xiàn)的文本。
在該文獻(xiàn)中，提出了一種測(cè)距方法，其中裝置B將一個(gè)表示依據(jù)B的時(shí)鐘的時(shí)間的延遲時(shí)間發(fā)射回A，該延遲時(shí)間是B回答至A的信號(hào)所需的時(shí)間。這允許A校正延遲。
然而，該方法假設(shè)A和B的時(shí)鐘精確地以相同的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)自于此的任何偏差將會(huì)引起誤差。
這樣就需要一種能夠處理以不同的速率運(yùn)轉(zhuǎn)的不同步時(shí)鐘的方法。
依據(jù)本發(fā)明，提供一種獲得在具有各自第一和第二本地時(shí)鐘的第一和第二裝置之間的定時(shí)信息的方法，其包括在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1從第一裝置發(fā)射第一信號(hào)至第二裝置；測(cè)量第一信號(hào)到達(dá)第二裝置的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第二時(shí)間t2；在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的不同于t1的第三時(shí)間t3，從第一裝置發(fā)射第二信號(hào)至第二裝置；測(cè)量第二信號(hào)到達(dá)第二裝置的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第二時(shí)間t4；在相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5從第二裝置發(fā)射第三信號(hào)至第一裝置；測(cè)量第三信號(hào)到達(dá)第一裝置的相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第六時(shí)間t6；以及根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
這樣，依據(jù)本發(fā)明的方法利用來(lái)自三個(gè)信號(hào)的定時(shí)信息去校正本地時(shí)鐘中的偏移時(shí)鐘和不同時(shí)鐘速率，并因此不需要不同的時(shí)鐘精確地具有相同的速率。
發(fā)射器和接收器優(yōu)選是無(wú)線電速率發(fā)射器和接收器。這種無(wú)線電信號(hào)具有信號(hào)速度c，即空氣中光的速度。
該方法可以計(jì)算相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第二本地時(shí)鐘的速率的量度a。在優(yōu)選實(shí)施例中，a=(t4-t2)(t3-t1)]]>利用下面的公式，從記錄的時(shí)間和信號(hào)速度c可以計(jì)算第一和第二裝置之間的距離r
r=c2(t6-t1-(t5-t2)a)]]>為了在第一裝置中采集時(shí)間信息，第三信號(hào)可以包括第二、第四和第五時(shí)間。
在替代實(shí)施例中，可將包括第二、第四和第五時(shí)間的單獨(dú)信號(hào)從第二裝置發(fā)射至第一裝置?？商娲兀枰⒁?，延遲和距離的計(jì)算僅需要(t4-t2)和(t5-t2)，從而可替代地，如果僅需要延遲和測(cè)距信息，則可以發(fā)射(t4-t2)和(t5-t2)。
此外，不必在第一裝置中采集信息，也可能從第一裝置發(fā)送信號(hào)至第二裝置，其包括第一、第三和第六時(shí)間，以允許第二裝置實(shí)施計(jì)算。進(jìn)一步的可能性是發(fā)送全部必須數(shù)據(jù)至第三裝置，以實(shí)施計(jì)算。
該系統(tǒng)可以對(duì)時(shí)間的已知延遲進(jìn)行校正，例如在裝置中的濾波器或其它元件中的延遲。
另一方面，本發(fā)明涉及一種用于獲得定時(shí)信息的系統(tǒng)，其包括具有第一本地時(shí)鐘、發(fā)射器和接收器的第一裝置，被設(shè)置成-在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1發(fā)射第一信號(hào)；-在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第三時(shí)間t3發(fā)射第二信號(hào)；以及-接收第三信號(hào)，并測(cè)量第三信號(hào)到達(dá)第一裝置的相對(duì)于第一本地時(shí)鐘第六時(shí)間t6；以及具有第二本地時(shí)鐘、發(fā)射器和接收器的第二裝置，被設(shè)置成-接收第一信號(hào)，并測(cè)量第一信號(hào)到達(dá)第二裝置的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第二時(shí)間t2；-接收第二信號(hào)，并測(cè)量第二信號(hào)到達(dá)第二裝置的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘第四時(shí)間t4；以及-在對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5發(fā)射第三信號(hào)；該系統(tǒng)被設(shè)置成根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
第一裝置可以是移動(dòng)站，而第二裝置可以是第一基站，并且該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括另外的基站，每一基站具有本地時(shí)鐘。可以設(shè)置每一個(gè)另外的基站，以接收第一和第二另外的基站信號(hào)，并相對(duì)于另外的基站本地時(shí)鐘測(cè)量時(shí)間，在該時(shí)間它們到達(dá)另外的基站；并相對(duì)于另外的基站本地時(shí)鐘以給定的時(shí)間發(fā)射另外的響應(yīng)信號(hào)。利用移動(dòng)站和基站的每一個(gè)之間發(fā)射信號(hào)的時(shí)間，該系統(tǒng)可以計(jì)算移動(dòng)站與每一個(gè)基站的距離，并從該距離中計(jì)算移動(dòng)站的位置。
從移動(dòng)站至基站的每一個(gè)發(fā)射的信號(hào)可以是對(duì)基站的每一個(gè)公共的廣播信號(hào)，或者可替代地，分離的信息信號(hào)可以用于每一基站。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，在進(jìn)一步的基站中也可以接收從移動(dòng)站發(fā)射至基站的第一和第二信號(hào)，以作為第一和第二進(jìn)一步的基站信號(hào)，但其中從第一基站向回發(fā)射的第三信號(hào)與從進(jìn)一步的基站的每一個(gè)向回發(fā)射的進(jìn)一步的響應(yīng)信號(hào)不同。利用廣播信號(hào)的方法避免了移動(dòng)站要知道在發(fā)射第一和第二信號(hào)時(shí)基站處于量程中的需要。
本發(fā)明也涉及單獨(dú)的裝置，其包括在一方面中的一種用于與具有第二本地時(shí)鐘的第二裝置一起操作的裝置，該裝置包括第一本地時(shí)鐘；發(fā)射器，被設(shè)置成在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1發(fā)射第一信號(hào)至第二裝置，并在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第三時(shí)間t3發(fā)射第二信號(hào)至第二裝置；以及接收器，被設(shè)置成從第二裝置接收第三信號(hào)，并在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第六時(shí)間t6測(cè)量它的到達(dá)時(shí)間；以及計(jì)算單元，被設(shè)置成接收來(lái)自第二裝置的定時(shí)信息，該定時(shí)信息包括當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置接收第一信號(hào)時(shí)的第二時(shí)間t2、當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置接收第二信號(hào)時(shí)的第四時(shí)間t4、以及當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置發(fā)射第三信號(hào)時(shí)的第五時(shí)間t5；并根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
需要指出，在上面的裝置中，在第一裝置中提供計(jì)算單元。
如上面所述，也可能在第二裝置中實(shí)施計(jì)算，并因此在另一方面中，提供一種用于與具有第一本地時(shí)鐘的第一裝置一起操作的裝置，該裝置包括第二本地時(shí)鐘；發(fā)射器，被設(shè)置成接收來(lái)自第一裝置的第一和第二信號(hào)，并依據(jù)第二本地時(shí)鐘測(cè)量第一信號(hào)的到達(dá)時(shí)間以作為第二時(shí)間t2，并依據(jù)第二本地時(shí)鐘測(cè)量第二信號(hào)的到達(dá)時(shí)間以作為第四時(shí)間t4；以及發(fā)射器，被設(shè)置成在相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5發(fā)射第三信號(hào)至第一裝置；以及計(jì)算單元，被設(shè)置成從第一裝置接收定時(shí)信息，該定時(shí)信息包括當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置接收第一信號(hào)時(shí)的第一時(shí)間t1、當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置發(fā)射第三信號(hào)時(shí)的第三時(shí)間t3、以及當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置接收第六信號(hào)時(shí)的第六時(shí)間t6；并根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。


參照附圖，純粹通過(guò)例子現(xiàn)在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出了測(cè)量至多個(gè)附近的蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)基站的距離的移動(dòng)蜂窩電話移動(dòng)站；圖2說(shuō)明了信號(hào)的交換；以及圖3示出了本發(fā)明的測(cè)距操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有連接至通信天線11并由通信微處理器12控制的通信發(fā)射器和接收器10的移動(dòng)蜂窩電話1，微處理器12包括第一本地時(shí)鐘14。
該附圖也示出了三個(gè)基站2，每一基站包括連接至通信天線21并由包括第二本地時(shí)鐘26的通信微處理器22控制的通信發(fā)射器和接收器20。
使用中，移動(dòng)電話向基站2中的一個(gè)主工作站24登記，以便有利于該主基站24與相應(yīng)移動(dòng)電話的聲音和數(shù)據(jù)通信。這些通信可以包括例如聲音電話、正文消息和訪問(wèn)因特網(wǎng)。由于已熟知在蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)中用于雙向通信的這種電話和基站的設(shè)計(jì)和制造，因此將不更多地說(shuō)明不直接涉及本發(fā)明的那些部分。
在多種情況下，移動(dòng)用戶(hù)希望使移動(dòng)站的位置被定位。例如，當(dāng)進(jìn)行緊急呼叫時(shí)，移動(dòng)站可以自動(dòng)確定位置，并將該位置傳輸至緊急服務(wù)操作員(在美國(guó)被稱(chēng)為公共安全應(yīng)答站(PSAP))。為了實(shí)現(xiàn)定位，移動(dòng)電話MS必須測(cè)量至已知位置的至少三個(gè)基站的距離。盡管未示出，也可以測(cè)量至其它基站的距離。
如圖2所示，依據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)實(shí)施下面的步驟。
首先(步驟30)，在相對(duì)于移動(dòng)站中的本地時(shí)鐘14(其在下面被稱(chēng)為移動(dòng)本地時(shí)鐘)的第一時(shí)間t1從移動(dòng)站發(fā)射第一信號(hào)61。
在基站處接收這個(gè)信號(hào)(步驟32)，并測(cè)量它的到達(dá)時(shí)間。該測(cè)量的到達(dá)時(shí)間被稱(chēng)作相對(duì)于基站的本地時(shí)鐘26的第二時(shí)間t2。然后，在不同于t1的第三時(shí)間t3從移動(dòng)站發(fā)射第二信號(hào)62(步驟34)，再次在移動(dòng)本地時(shí)鐘上測(cè)量時(shí)間t3。在基站處接收這個(gè)信號(hào)(步驟36)，并依據(jù)基站本地時(shí)鐘測(cè)量它的到達(dá)時(shí)間為第四時(shí)間t4。然后，在相對(duì)于基站本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5從基站發(fā)射第三信號(hào)63(步驟38)至移動(dòng)站，在移動(dòng)站中進(jìn)行接收(步驟40)，并通過(guò)移動(dòng)站本地時(shí)鐘測(cè)量該時(shí)間作為第六時(shí)間t6。
如步驟42在圖3中一般性地示出了發(fā)射和接收信號(hào)的步驟。
必須一起采集各個(gè)測(cè)量時(shí)間以實(shí)施位置計(jì)算。在說(shuō)明的實(shí)施例中，在移動(dòng)站1中實(shí)施計(jì)算。在從基站至移動(dòng)站的第三信號(hào)中發(fā)射關(guān)于基站2中測(cè)量時(shí)間的信息，因此其包括時(shí)間t2、t4和t5。當(dāng)移動(dòng)站接收這個(gè)第三信號(hào)，它通過(guò)將數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中(通信處理器12的一部分)，將各個(gè)定時(shí)信息收集在一起(步驟44)。作為該步驟的一部分，它校正在移動(dòng)和基站1、2中信號(hào)的發(fā)射和接收中的已知延遲的時(shí)間。
然后，利用下面的公式，移動(dòng)站根據(jù)記錄的時(shí)間和光的速度c，計(jì)算移動(dòng)站1和基站2之間的距離(步驟46)r=c2(t6-t1-(t5-t2)a),]]>其中a=(t4-t2)(t3-t1).]]>比率a是基站本地時(shí)鐘相對(duì)于移動(dòng)本地時(shí)鐘的速度的量度。
通過(guò)移動(dòng)站與至少兩個(gè)另外的基站重復(fù)這個(gè)過(guò)程(步驟48)，以便也計(jì)算從移動(dòng)站至這些其它基站的距離。
然后使用移動(dòng)站中的三邊測(cè)量(50)確定移動(dòng)站的位置。三邊測(cè)量是在本領(lǐng)域中熟知的簡(jiǎn)單幾何技術(shù)，因此不再更多地說(shuō)明。
然后將移動(dòng)基站位置發(fā)送給移動(dòng)站向其登記進(jìn)行聲音和數(shù)據(jù)通信的主基站24，并提交給緊急服務(wù)操作員，由此使電話的用戶(hù)能夠接收提示、定位的特定幫助。
優(yōu)選地，以毫微秒分辨率來(lái)測(cè)量時(shí)間t1、t2、t3、t4、t5和t6，以便能夠測(cè)量幾米的距離。
用于測(cè)量定時(shí)信號(hào)的發(fā)射和接收時(shí)間的具體方法是熟知的，并因此不再作更多地說(shuō)明。熟練人員可以理解，延遲可能出現(xiàn)在發(fā)射器和接收器中，由濾波器、模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器等引起，其將作為飛行測(cè)量時(shí)間的一部分顯現(xiàn)，并且需要從測(cè)量量程減去這些延遲。然而需要注意，假如延遲是恒定的，則相對(duì)時(shí)鐘速度測(cè)量a對(duì)這種延遲不敏感。
在第二實(shí)施例中，基站2是室內(nèi)或局部網(wǎng)絡(luò)的基站，并且移動(dòng)站1是對(duì)應(yīng)的移動(dòng)站。
如上面所述，基站和移動(dòng)站起如上面所述的作用，以實(shí)施定位。
通過(guò)閱讀本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，其它變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員是明顯的。除了在此描述的特征之外或作為其替代，這種變化和修改可以包含通信和定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用中已知并且可以使用的等同物和其它特征。盡管在該申請(qǐng)中權(quán)利要求已經(jīng)形成為特定的特征組合，但是應(yīng)該理解公開(kāi)的范圍也包括任何新穎的特征或于此明確或含蓄地公開(kāi)的特征的任何新穎組合，或?qū)ζ涞娜魏胃爬?，而不管是否解決了如本發(fā)明所解決的全部或部分的相同技術(shù)問(wèn)題。本申請(qǐng)人因此在此宣布在本申請(qǐng)或于此導(dǎo)出的任何進(jìn)一步的申請(qǐng)的進(jìn)行過(guò)程中，新的權(quán)利要求可以被表示為任何這種特征和/或者這種特征的組合。
盡管利用三個(gè)測(cè)距的測(cè)量在上面已說(shuō)明了本發(fā)明，但是可以測(cè)量至多于三個(gè)的基站的距離，并利用最佳擬合的迭代方法對(duì)所得到的超定(Over-determined)方程組求解，從而以提高的精確度和對(duì)誤差的容差進(jìn)行位置確定。此外，通過(guò)所有的三個(gè)基站或?qū)嶋H距離中的任何基站可以接收和測(cè)量通過(guò)電話移動(dòng)站發(fā)射的第一和第二定時(shí)信號(hào)。這避免了發(fā)送不同的第一和第二信號(hào)至不同的基站的需要。
此外，盡管上面的說(shuō)明是根據(jù)緊急情況，但只要移動(dòng)站的用戶(hù)想知道用戶(hù)的位置就可以實(shí)現(xiàn)相同的程序。
此外，通過(guò)移動(dòng)站啟動(dòng)測(cè)距步驟不是必須的，在移動(dòng)站中實(shí)施計(jì)算也不是必須的。因此，基站中的一個(gè)可以啟動(dòng)測(cè)距步驟，并且在這種情況下，在基站中實(shí)施計(jì)算是便利的。
權(quán)利要求
1.一種獲得在具有各自第一和第二本地時(shí)鐘的第一(1)和第二(2)裝置之間的定時(shí)信息的方法，包括在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1從第一裝置(1)發(fā)射第一信號(hào)(61)至第二裝置(2)；測(cè)量第一信號(hào)(61)到達(dá)第二裝置(2)的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第二時(shí)間t2；在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的不同于t1的第三時(shí)間t3，從第一裝置(1)發(fā)射第二信號(hào)(62)至第二裝置(2)；測(cè)量第二信號(hào)(62)到達(dá)第二裝置(2)的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第二時(shí)間t4；在相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5從第二裝置(2)發(fā)射第三信號(hào)(63)至第一裝置(1)；測(cè)量第三信號(hào)(63)到達(dá)第一裝置(1)的相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第六時(shí)間t6；以及根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其包括從第四時(shí)間減去第二時(shí)間，以便依據(jù)第二本地時(shí)鐘獲得第一和第二信號(hào)之間的時(shí)間的量度；從第三時(shí)間減去第一時(shí)間，以便依據(jù)第一本地時(shí)鐘獲得第一和第二信號(hào)之間的時(shí)間的量度；以及通過(guò)將在依據(jù)第二裝置時(shí)鐘的第一和第二信號(hào)之間的時(shí)間除以在依據(jù)第一裝置時(shí)鐘的第一和第二信號(hào)之間的時(shí)間，以獲得第二本地時(shí)鐘相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的速率的量度。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中第三信號(hào)(63)包括發(fā)射第二、第四和第五時(shí)間至第一裝置的測(cè)量的第二、第四和第五信號(hào)。
4.依據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其包括校正第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間在第一(1)和第二(2)裝置中的預(yù)定延遲。
5.依據(jù)前述任意權(quán)利要求所述的方法，其中利用下面的公式，根據(jù)記錄的時(shí)間和信號(hào)速度c計(jì)算距離rr=c2(t6-t1-(t5-t2)a),]]>其中a=(t4-t2)(t3-t1).]]>
6.一種移動(dòng)站的定位方法，其包括對(duì)于每一基站(2)通過(guò)使用依據(jù)權(quán)利要求5的方法計(jì)算在多個(gè)基站(2)和移動(dòng)站(1)之間的距離，其中基站(2)是第二站，而移動(dòng)站(1)是要計(jì)算距離的第一站；以及利用移動(dòng)站(1)相距移動(dòng)站(2)的距離，實(shí)施三邊測(cè)量以確定移動(dòng)站(1)的位置。
7.一種用于獲得定時(shí)信息的系統(tǒng)，其包括具有第一本地時(shí)鐘、發(fā)射器和接收器的第一裝置(1)，被設(shè)置成在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1發(fā)射第一信號(hào)(61)；在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第三時(shí)間t3發(fā)射第二信號(hào)(62)；以及接收第三信號(hào)(63)，并測(cè)量第三信號(hào)到達(dá)第一裝置(1)的相對(duì)于第一本地時(shí)鐘第六時(shí)間t6；以及具有第二本地時(shí)鐘、發(fā)射器和接收器的第二裝置(2)，被設(shè)置成接收第一信號(hào)(61)，并測(cè)量第一信號(hào)(61)到達(dá)第二裝置(2)的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘第二時(shí)間t2；接收第二信號(hào)(62)，并測(cè)量第二信號(hào)(62)到達(dá)第二裝置(2)的相對(duì)于第二本地時(shí)鐘測(cè)量第四時(shí)間t4；以及在相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5發(fā)射第三信號(hào)(63)；該系統(tǒng)被設(shè)置成根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中利用下面的公式，從記錄的時(shí)間和光的速度c計(jì)算第一和第二裝置之間的距離rr=c2(t6-t1-(t5-t2)a),]]>其中a=(t4-t2)(t3-t1).]]>
9.依據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中第一裝置(1)是移動(dòng)站，而第二裝置(2)是第一基站，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括基站(2)，每一基站(2)具有本地時(shí)鐘，其每一個(gè)基站(2)設(shè)置成接收第一和第二另外的基站信號(hào)(61、62)，并相對(duì)于該另外的基站本地時(shí)鐘測(cè)量它們到達(dá)該另外的基站(2)的時(shí)間；以及在相對(duì)于該另外的基站本地時(shí)鐘的給定的時(shí)間發(fā)射一個(gè)另外的響應(yīng)信號(hào)；其中該系統(tǒng)被設(shè)置成利用在移動(dòng)站和每個(gè)基站之間發(fā)射的信號(hào)的時(shí)間來(lái)計(jì)算移動(dòng)站相距每個(gè)基站的距離，并且根據(jù)該距離來(lái)計(jì)算移動(dòng)站的位置。
10.依據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中在該另外的基站中也接收從移動(dòng)站發(fā)射至基站的第一和第二信號(hào)(61、62)以作為第一和第二另外的基站信號(hào)，而且其中，從第一基站發(fā)射回的第三信號(hào)(63)不同子從每一個(gè)該另外的基站發(fā)射回的該另外的響應(yīng)信號(hào)。
11.一種用于與具有第二本地時(shí)鐘(26)的第二裝置(2)一起操作的裝置，該裝置包括第一本地時(shí)鐘(14)；發(fā)射器(10、11)，被設(shè)置成在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第一時(shí)間t1發(fā)射第一信號(hào)(61)至第二裝置(2)，并在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第三時(shí)間t3發(fā)射第二信號(hào)(62)至第二裝置；以及接收器(10、11)，被設(shè)置成從第二裝置(2)接收第三信號(hào)(63)，在相對(duì)于第一本地時(shí)鐘的第六時(shí)間t6測(cè)量它的到達(dá)時(shí)間；以及計(jì)算單元(12)，被設(shè)置成接收來(lái)自第二裝置的定時(shí)信息，該定時(shí)信息包括當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置接收第一信號(hào)時(shí)的第二時(shí)間t2、當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置接收第二信號(hào)時(shí)的第四時(shí)間t4、以及當(dāng)依據(jù)第二本地時(shí)鐘第二裝置發(fā)射第三信號(hào)時(shí)的第五時(shí)間t5；并根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
12.一種用于與具有第一本地時(shí)鐘(14)的第一裝置(1)一起操作的裝置，該裝置包括第二本地時(shí)鐘(26)；發(fā)射器(20、21)，被設(shè)置成從第一裝置(1)接收第一和第二信號(hào)(61、62)，并依據(jù)第二本地時(shí)鐘測(cè)量第一信號(hào)的達(dá)到時(shí)間以作為第二時(shí)間t2，并依據(jù)第二本地時(shí)鐘測(cè)量第二信號(hào)的達(dá)到時(shí)間以作為第四時(shí)間t4；以及發(fā)射器(20、21)，被設(shè)置成再相對(duì)于第二本地時(shí)鐘的第五時(shí)間t5發(fā)射第三信號(hào)(63)至第一裝置(1)；以及計(jì)算單元(22)，被設(shè)置成從第一裝置接收定時(shí)信息，該定時(shí)信息包括當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置接收第一信號(hào)時(shí)的第一時(shí)間t1、當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置發(fā)射第三信號(hào)時(shí)的第三時(shí)間t3、以及當(dāng)依據(jù)第一本地時(shí)鐘第一裝置接收第六信號(hào)時(shí)的第六時(shí)間t6；并根據(jù)第一、第二、第三、第四、第五和第六時(shí)間計(jì)算定時(shí)信息，其中包括對(duì)第一和第二本地時(shí)鐘中的不同時(shí)鐘速率和時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行校正。
全文摘要
一種包括第一(1)和一個(gè)或多個(gè)第二(2)裝置的系統(tǒng)，從第一(1)裝置發(fā)射第一信號(hào)(61)和第二信號(hào)(62)至第二(2)裝置，并從第二裝置發(fā)射第三信號(hào)(63)至第一裝置。測(cè)量被發(fā)射和接收的這些信號(hào)(61、62、63)的時(shí)間，并用于計(jì)算包括用于第一和第二裝置中第一和第二本地時(shí)鐘中不同時(shí)鐘速率的校正的定時(shí)信息。
文檔編號(hào)G01S5/00GK1717593SQ200380104058
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者A·薩卡爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司