CN112823289A - 用于建筑物中的位置确定的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定使用者(2)在建筑物中的位置的系统(1)，包括控制装置(10、11)、多个位置固定的用于无线电信号(RF1、RF12、RF13)的发送装置(4、4.2、4.3)、用于无线电信号的接收装置(14)和信号处理装置(8)。信号处理单元(8)基于由接收单元(14)接收的无线信号(RF1、RF12、RF13)来确定初级信道冲激响应(h1(T)、h12(x)、h13(T))。信号处理装置(8)还基于由接收装置(14)接收的使用者(2)的移动设备(6)的次级无线电信号(RF2)来确定次级信道冲激响应(h2(x))。评估信道冲激响应(h1(T)、h12(T)、h13(T)、h2(T))以确定相似度(SDS、SDA)。相似度(SDS、SDA)表示第一初级信道冲激响应(h1(T)、h12(T)、h13(T))与次级信道冲激响应(h2(x))彼此之间相似的程序。针对每个相似度确定移动设备(6)距相应于该相似度的发送装置(4、4.2、4.3)的距离(d1、d12、d13)。基于距离(d1、d12、d13)确定移动设备(6)的位置。

Description

用于建筑物中的位置确定的系统和方法
技术领域
本文介绍的技术总体上涉及一种建筑物系统。本技术的实施例尤其涉及一种建筑物系统以及一种用于运行这种系统的方法，通过该建筑物系统可以确定使用者在建筑物中的位置。
背景技术
建筑物系统可以以不同的方式和方法针对不同的应用来设计。例如，在建筑物中，可能存在确定使用者的位置的兴趣。这种兴趣可能存在于希望在建筑物中定向的使用者方面。该兴趣也可以存在于建筑物管理方面，该建筑物管理希望知道使用者是否在建筑物内停留以及停留在何处。为了确定位置和为了导航，通常可以应用公知的全球定位系统(全球定位系统(GPS))。然而，在建筑物中，GPS接收被减少到零。因此，对于建筑物，已知具有用于确定位置的可替换方法的建筑物系统。例如，DE 10 2013 201873 A1公开了一种室内位置确定系统，该室内位置确定系统使用RFID技术或NFC(近场通信)技术，以便在建筑物中建立无线电单元。
需要知道使用者是否正在建筑物中停留或停留在何处的建筑物管理的兴趣也与入口监控系统相关联，入口监控系统也是建筑物系统的一个示例。例如，入口监控系统监控进入受限进入的区域(例如，个别房间或楼层，或具有进入电梯的入口的楼层)。在这种入口监控系统中，使用者(人)可以以不同的方式和方法被证明为被授权进入的使用者，例如在具有钥匙、磁卡、芯片或RFID卡或移动电子设备(例如移动电话)的情况下。WO 2010/112586A1介绍了一种入口监控系统，在该入口监控系统中由使用者携带的移动电话向入口节点发送识别码。如果识别码被识别为有效，则入口节点向移动电话发送进入码，该进入码在表示器上显示该进入码。如果使用者将移动电话保持到相机上，使得相机可以检测所显示的进入码，则入口监控系统检查所检测的进入码是否有效。如果进入码有效，则授权使用者进入。
在具有许多楼层的建筑物中，在一天中的某些时候，例如当大量员工在早上或午休后进入建筑物以便到达他们的工作场所时，在办公楼的入口门厅中可能会有大量的人员流通量。此时，不仅对设置在建筑物内的电梯系统的效率提出了很高的要求，而且通常也对设置在建筑物内的其他建筑物系统提出了很高的要求，以便例如在不损害安全性的情况下，尽可能避免在入口前排长队、骚动和混乱。因此，需要一种满足这些要求的技术，该技术应当是针对使用者友好的。
发明内容
这种技术的一个方面涉及一种用于运行建筑物系统的方法，其中，建筑物系统包括控制装置、用于初级无线电信号的发送装置、用于无线电信号的接收装置以及与接收装置通信地连接的信号处理装置，该发送装置特别是用于第一无线电信号的第一发送装置、用于第二无线电信号的第二发送装置、用于第三无线电信号的第三发送装置。在该方法中，信号处理装置确定初级信道冲激响应，其中，第一初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第一无线电信号，第二初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第二无线电信号，并且第三初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第三无线电信号。通过信号处理装置基于由接收装置接收的次级无线电信号来确定次级信道冲激响应，其中，次级无线电信号由第一使用者的第一移动电子设备发送。此外，通过信号处理装置，还通过评估信道冲激响应来确定相似度，其中，第一相似度表示第一初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度，第二相似度表示第二初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度，并且第三相似度表示第三初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度。针对每个相似度，通过信号处理装置确定移动设备距与相似度对应的发送装置的距离，该发送装置在建筑物中布置在确定的位置处。通过信号处理装置基于该距离确定移动设备的位置。
本技术的另一方面涉及一种用于确定使用者在建筑物中的位置的系统。该系统包括控制装置、用于初级无线电信号的发送装置、用于无线电信号的接收装置和信号处理装置，该发送装置尤其是用于第一无线电信号的第一发送装置、用于第二无线电信号的第二发送装置和用于第三无线电信号的第三发送装置，该信号处理装置与接收装置通信地连接。信号处理装置确定初级信道冲激响应，其中，第一初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第一无线电信号，第二初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第二无线电信号，并且第三初级信道冲激响应基于由接收装置接收的第三无线电信号。信号处理装置还基于由接收装置接收的次级无线电信号来确定次级信道冲激响应，该次级无线电信号由第一使用者的移动设备发送。此外，信号处理装置还通过评估信道冲激响应来确定相似度，第一相似度表示第一初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度，第二相似度表示第二初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度，并且第三相似度表示第三初级信道冲激响应和次级信道冲激响应彼此之间相似的程度。此外，信号处理装置针对每个相似度确定移动设备距与相似度相对应的发送装置的距离，该发送装置在建筑物中布置在确定的位置处。基于该距离确定移动设备的位置。
这里介绍的技术提出一种建筑物系统，该建筑物系统基于评估无线电信号不仅识别出使用者停留在建筑物中，而且确定使用者在建筑物中的位置。这以方便使用者的方式来进行，因为使用者不必操作移动电子设备。除了可以感知使用者的这种优点之外，此处介绍的技术还提供了重要的技术优点。
在一个实施例中，移动设备的位置借助用于三边测量的方法来确定。由此可以使用本身已知的较低复杂度的方法以用于位置确定。
根据这里介绍的技术，相似度基于信道冲激响应的评估。由初级信道冲激响应中的每个初级信道冲激响应确定时间上彼此跟随的第一多路信号分量的第一序列，并且由次级信道冲激响应确定时间上彼此跟随的第二多路信号分量的第二序列。对初级信道冲激响应和次级信道冲激响应的评估包括根据第一序列和第二序列中的顺序将每个第二多路信号分量与其合乎顺序的第一多路信号分量成对地进行比较，以针对每对比较确定时间偏差，从而存在最大时间偏差和最小时间偏差，其中，相似度基于这些时间偏差中的至少一个时间偏差。因此，这里所述的技术有针对性地利用常常被认为是不利的多路信号传播。
因为有针对性地利用多路信号传播，所以当不存在与接收装置的视线连接时，也可以使用这里所介绍的技术。因此，这里介绍的技术也适合于在可能出现较高的使用者密度的建筑物中使用。这种使用者密度例如可能在办公楼或旅馆的入口大厅中有较大的流通量时产生。
此外，在这里所介绍的技术中有利的是，不仅可以针对同步的无线电信号使用而且也可以针对不同步的无线电信号使用。在用于同步情况的一个实施例中，初级无线电信号和次级无线电信号具有共同的时间基准。对于相似度中的每个相似度，根据以下等式确定距离：
d＝ES·c·SDS
其中：c是光速，ES＝(K+1)/K(校正因子)并且SDS＝max{|Δ1|，...，|ΔK|}(同步情况下的相似度)。
在用于不同步情况的一个实施例中，初级无线电信号和次级无线电信号不具有共同的时间基准。针对相似度中的每个相似度，根据以下等式确定距离：
d1＝EA·c/2·SDA
其中：c是光速，EA＝(K+1)/(K-1)(校正因子)，SDA＝(max{Δ1，...，ΔK}-min{Δ1，...，ΔK})(不同步情况下的相似度)。
如上所述，这里介绍的技术也可以在一个以上的使用者的情况下使用，例如在流通量很大时使用。在这种情况下，接收装置接收由多个其他移动电子设备发送的多个其他次级无线电信号。基于每个接收到的其他次级无线电信号确定信道冲激响应，该信道冲激响应结合初级信道冲激响应来评估，以确定对应的其他移动电子设备距发送装置的距离。由此，即使在具有一个以上使用者的情况下也可以识别各个使用者的位置。
在一个实施例中，使用该其他移动电子设备的位置来确定其他使用者之间的距离。这种使用者间距离可以用于识别建筑物中的例外情况。如果被授权的或未被授权的使用者尝试紧跟例如穿过闸门的使用者，以便进入到受限进入区域中，这种例外情况可能出现。这里介绍的技术也可以用于识别这种推搡者情况。当出现这种情况时，可以启动安全措施，例如触发警报和/或警告安全人员。在另一例外情况中，出现的使用者中的一些或全部可以是一起的，并且因此形成群组。在这种情况下，例如也可以警告安全人员，以便例如使该组的使用者共同地通过闸门，以便因此将该群组集合在一起并且使延迟保持得尽可能小。
在这里介绍的技术中，可以使用用于无线电通信的已知标准。在一个实施例中，无线电信号具有至少500MHz的带宽，该无线电信号根据WLAN/WiFi标准或用于超宽带技术的标准进行发送和接收。在本说明书的其他地方给出这些标准的示例。
在一个实施例中，为了确定建筑物动作而使用第一标识符。如果第一使用者被授权进入，则将第一标识符分配给使用者资料，在该使用者资料中存储针对使用者特定的建筑物动作。结合次级无线电信号来确定该第一标识符。建筑物动作例如可以是，针对使用者发起的电梯呼叫(目的地呼叫)或打开使用者被授权进入的门或其他障碍物。
在此所介绍的技术的另一优点是，在信号处理装置中对所接收的初级和次级无线电信号进行评估，信号处理装置例如作为中心装置对于整个建筑物进行无线电信号评估，而发送装置具有带有较低复杂性的受限的功能范围；在一个实施例中，功能范围限于周期性地发送宽带的训练序列，可能与标识符相结合地发送训练序列。因此，发送装置是相对成本低廉的。如果要在一个区域中布置附加的发送装置，以便例如改善距离确定的精度，则这同样可以相对成本低廉地实现。
此外，一个优点是，这里所述的技术可以与入口监控系统结合使用。由此，可以在一定程度上实现混合式建筑物系统，该混合式建筑物系统可以结合位置确定和/或入口监控来使用。通过本文介绍的技术确定的使用者的位置可以被用于确定使用者距受限进入区域的入口的距离。如果该距离小于指定的最小距离，则这意味着使用者不仅在公共区域中停留，而且实际上希望进入。如果多个使用者位于公共区域中并且其位置被确定，则例如可以识别出实际上希望进入的使用者。
附图说明
在下文中，根据实施例结合附图详细阐述改进的技术的不同方面。在附图中，相同的元件具有相同的附图标记。其中：
图1示出在具有根据第一实施例的建筑物系统的建筑物中的示例性情况的示意图；
图2示出建筑物系统的第二实施例的示意图；
图3A示出在根据图1的情况下可能出现的部件之间的多路信号传播的示意图；
图3B示出基于第一无线电信号的示例性的第一信道冲激响应的示意图；
图3C示出基于第二无线电信号的示例性的第二信道冲激响应的示意图；
图3D示出具有示例性绘出的峰值的第一信道冲激响应的示意图；
图3E示出具有示例性绘出的峰值的第二信道冲激响应的示意图；
图3F示出图3D和图3E中示出的通道冲激响应的叠加的示意图；
图4示出用于确定使用者在建筑物中的位置的方法的一个实施例的流程图；
图5示出用于位置确定的方法的另一实施例的流程图；和
图6示出图1和图2中所示的建筑物系统的信号处理装置的一个实施例的示意图。
具体实施方式
图1和图2是在具有建筑物系统1的建筑物中的示例性情况的示意图。建筑物系统1可以包括例如用于确定使用者2的位置的系统、入口监控系统、电梯系统或这些系统的组合。在图1和图2中示出的情况中，还使用入口监控系统，在该应用中也可以根据在此所介绍的技术确定使用者2的位置。下面，建筑物系统1也被称为入口监控系统；这里介绍的技术的实施例参考入口监控系统来进行介绍。本领域技术人员将认识到，位置确定也可以在与图1和图2中示出的情况不同的情况下使用，尤其是独立于入口监控系统或电梯系统，例如可以将所确定的位置通知使用者2以用于定向和/或路径引导。
在图1和图2中，出于建筑物的图示的原因，仅绘出一些墙壁3、房间18和区域20、22。房间18可以是例如办公室、公寓、门厅和/或电梯系统的电梯轿厢。在图1中示出的情况下，使用者2(U1)位于该区域22中，该使用者随身携带有移动电子设备6(以下也称为移动设备6)。移动设备6发出无线电信号RF2。在图2中示出的情况下，多个使用者2(U1、U2、U3、U4)停留在区域22中。在这些示例性的情况下，区域22不受访问限制，并且在下面也被称为公共区域22。入口24将公共区域22与受到访问限制并且与房间18相邻的区域20分开。区域20在下面也被称为受限进入区域20。在本说明书中，术语“建筑物”例如可理解为住宅和/或商业建筑物、运动场、机场、船舶。
根据一个实施例，建筑物系统1包括用于无线电信号RF1、RF12、RF13的多个发送装置4、4.2、4.3(分别被示出为TX)。在所示的实施例中，建筑物系统1包括三个发送装置4、4.2、4.3，但也可以设置多于三个发送装置。发送装置4、4.2、4.3在建筑物中布置在确定的位置处，发送装置例如可以在建筑物规划中确定和记录。这样的文档对于发送装置4、4.2、4.3中的每个发送装置例如可以说明，在哪个楼层上发送装置布置在哪个位置处。位置例如可以参考所选择的固定点来说明。
根据一个实施例，建筑物系统1还包括用于无线电信号RF1、RF12、RF13、RF2的接收装置14(示出为RX)、连接至接收装置14的信号处理装置8(示出为DSP)和控制器11(示出为ACS)。接收装置14和信号处理装置8可以布置在分析单元12中，该分析单元通过有线连接和/或无线连接28与建筑物系统1的控制装置11连接。
在图2中，图1中示出的应用示例被修改为包括另外的接收装置14A。借助有线连接和/或无线连接27接收装置14A与分析单元12的信号处理装置8连接。接收装置14A是可选的，但是接收装置14A可能在本文所介绍的技术中是有利的，如在本说明书的其他地方所阐述的那样。根据图1和图2的建筑物系统1的另外的部件和功能在性本说明书的其他地方有所提及。
在图1和图2中示出的情况下，这里所介绍的技术能够以有利的方式应用，以便以尽可能小的复杂性运行建筑物系统1。简要地且示例性地概括，根据一个实施例的建筑物系统1的运行如下进行。该技术对于发送装置4、4.2、4.3中的每个发送装置确定距使用者2的距离d1、d12、d13(参见图1)。因为发送装置4、4.2、4.3在建筑物中的位置是确定的并且由此是已知的，所以该技术从距离d1、d12、d13例如通过用于三边测量的方法确定使用者2的位置。该技术为此评估由发送装置4、4.2、4.3和由使用者2的移动设备6所发送的无线电信号RF1、RF12、RF13、RF2，以便基于此获得可区分的信道冲激响应(h(τ))。由于这些无线电信号的源(即，发送装置4、4.2、4.3和移动设备6)在相同的环境(公共区域22)中保持彼此相对接近，所以无线电信号以类似的路径传播(例如，由于在墙壁3上的反射和其他效应)。出于这个原因，移动设备6越靠近特定的发送装置4、4.2、4.3，则分配给该对设备(移动设备6，特定的发送装置4、4.2、4.3)的信道冲激响应(h(τ))就越相似。本文介绍的技术利用这一点，并且根据每对设备中的一个设备的信道冲激响应(h(τ))确定表示相应的信道冲激响应的相似程度的相似度。总共产生至少三个相似度。每个相似度被用于确定移动设备6距相应的发送装置4、4.2、4.3的距离d1、d12、d13。该总共至少三个距离d1、d12、d13然后用于位置确定。
在所示的实施例中，建筑物系统1的无线电部件(即，接收装置14、14A和发送装置4、4.2、4.3)被布置在公共区域22中。发送装置4例如位于入口24中或其周围，而发送装置4.2、4.3和接收装置14、14A远离入口24设置在公共区域22中的其他位置。在那里停留的使用者2在所示的情况下具有距发送装置4的距离d1、距发送装置4.2的距离d12和距发送装置4.3的距离d13。本领域技术人员将认识到，图2中所示的任何其他使用者2(U2、U3、U4)具有距发送装置4、4.2、4.3的对应距离；然而，为了说明，在图2中仅绘出其他使用者2(U2、U3、U4)距发送装置4的距离d2、d3、d4进而绘出距入口24的距离。
接收装置14的位置被选择成，使得接收装置分别以足够的信号强度接收由发送装置4、4.2、4.3发出的无线电信号RF1、RF12、RF13，也就是说，无线电信号在接收装置14的位置处具有大于为安全接收而确定的阈值的信号强度(例如用RSSI值(接收信号强度表示符(Received Signal Strength Indicator))来表示)。以相应的方式选择接收装置14A的位置。
下面，将参考图1中所示的情况来解释这里介绍的技术的实施例。在一个实施例中，发送装置4、4.2、4.3发出无线电信号RF1、RF12、RF13，这些无线电信号分别具有相对较高的带宽，例如大于大约500MHz，例如在1GHz-4GHz之间。通过下极限频率和上极限频率表征的带宽说明位于其间的频谱的宽度，待传输的信号的主频率分量位于该频谱中。根据针对该带宽而设计的用于无线电通信的标准，例如根据(宽带的)WLAN/WiFi标准(802.11ad)或者超宽带(UWB)技术的标准(IEEE 802.15.4a)，发送装置4、4.2、4.3发送无线电信号RF1、RF12、RF13。无线电信号RF1、RF12、RF13也可以根据5G标准或用于宽带无线电通信的另一标准或将来的标准来发送。
下面借助于发送装置4示例性地介绍发送装置4、4.2、4.3的特性和功能。本领域技术人员将认识到，每个其他发送装置4.2、4.3基本上具有相同的特征和功能。
在一个实施例中，发送装置4通过无线电信号RF1生成并发送训练序列，该训练序列被周期性地或连续地发送。训练序列由预定的比特集组成，从而训练序列是用于发送装置4的特征；因此，无线电信号RF1可以与其他无线电信号(例如无线电信号RF2)区分开。在一个实施例中，可以借助于训练序列在发送装置4的接收器中分配无线电信号RF1。训练序列例如可以是m序列(最大长度序列(maximum length sequence))，m序列例如可以借助具有多项式生成器的移位寄存器或借助计算机程序来生成。
在一个实施例中，无线电信号RF1可以被设计成除了训练序列之外还传输附加信息，例如关于发送装置4的位置的信息或在数据库中分配给该位置的发送器标识符。此外，还可以提供无线电信号RF1，以使移动设备6发送响应信号，例如以便将响应信号与无线电信号RF1以限定的时间关系放置，例如，响应信号相对于无线电信号RF1存在时间偏移。
接收装置14与用于无线电通信的标准兼容，根据该标准发送装置4、4.2、4.3发送无线电信号。此外，接收装置14被设计用于接收宽带无线电信号RF1、RF12、RF13并且评估训练序列。如果使用者2或移动设备6处在相对于接收装置14的无线电范围内，则接收装置14也接收由使用者2的移动设备6发出的无线电信号RF2。
移动设备6具有无线电模块，在一个实施例中，该无线电模块根据针对发送装置4所选择的用于无线电通信的标准来生成和发送无线电信号RF2。类似于无线电信号RF1、RF12、RF13，无线电信号RF2也是宽带的，即带宽例如大于大约500MHz、例如在1GHz-4GHz之间。在一个实施例中，无线电模块通过无线电信号RF2生成并发送训练序列，该训练序列周期性地或连续地被发送并且可以是移动设备6的特征。在这里介绍的技术的实施例中，当使用者2在公共区域22中停留时，激活移动设备6的无线电模块。在激活状态下，移动设备6例如连续地发出无线电信号RF2；在一个实施例中，移动设备可以被配置(编程)成，使得移动设备仅在接收到由发送装置4发送的无线电信号RF1之后才发送无线电信号RF2，例如作为用于同步目的的响应信号。
此外，在一个实施例中，移动设备6为了发送标识符还可以被配置成，该标识符允许将移动设备6分配给使用者2(如本说明书中其他地方所解释的那样)。标识符可以例如与嵌入在其中的无线电信号RF2一起发送，并且符合用于无线电信号RF2的无线电通信的标准。例如在使用蓝牙无线电技术或(可能为窄带的)WLAN/WiFi无线电技术的情况下，标识符也可以与无线电信号RF2分开发送；在这种情况下，在接收装置14中还实现了所选择的无线电技术，从而可以接收标识符。
移动设备6例如可以具有针对应用特定的软件应用(也称为App)，该软件应用例如可以通过使用者2激活。在一个实施例中，针对应用特定的软件应用结合电梯的入口控制和使用来应用。在一个实施例中，针对应用特定的软件控制无线信号RF2的生成和发送。根据设计方案，该软件也可以生成移动设备6的标识符，例如生成对于移动设备6唯一的并且时间上不可变的标识符。这种通过软件生成的标识符是同样可以用作标识符的设备标识号和电话号码的一种替代方案。
下面结合图3A-图3F解释相似度的确定和其用于位置确定的应用。在此，针对发送装置4和使用者2进行阐述，以便确定使用者2或移动设备6距发送装置4的距离d1。距发送装置4.2、4.3的距离d12、d13可以以类似的方式来确定。
图3A示出从无线电信号源(4、6)出发的多路信号传播的示意图。在根据图1的情况下，无线电信号源对应于发送装置4和移动设备6，发送装置4和移动设备6通过距离d1彼此分开。此外，图3A示出在图1中示出的接收装置14、具有处于彼此垂直的两个墙壁表面的墙壁3和X-Y坐标系。
接收装置12接收由移动设备6和发送装置4发送的无线电信号RF1、RF2。无线电信号RF1、RF2在空间中沿所有方向传播，并因此在可能存在的障碍物和墙壁3处或多或少地被反射、弯曲和/或散射或在传播的其他方面产生影响。对于本领域技术人员来说例如术语“多路传播”是已知的。为了说明，在图3A中示出这些信号路径中的一些，实线表示由发送装置4发送的无线电信号RF1的信号路径，并且虚线表示由移动设备6发送的无线电信号RF2的信号路径。接收装置14在直接路径上和各种其他路径上接收例如移动设备6的无线电信号RF2。接收装置14以类似的方式接收发送装置4的无线电信号RF1，本领域技术人员认识到直接接收并非总是可能的，因为例如障碍物(例如使用者2)位于接收装置14和发送装置4之间，并且在这种情况下，接收装置14仅接收在间接路径上传播的信号。
如上文所实现的那样，例如在一个实施例中，由于训练序列不同，可以区分由接收装置14接收的无线电信号RF1、RF2。如果训练序列是m序列，则对于比特序列的某些长度(2N-1)存在正交的m序列，多个发送机(这里是发送装置4和移动设备6)可以通过该正交m序列向接收机(这里是接收装置14)发送训练序列，而不会引起干扰。移动设备6的无线电信号RF2也可以发送移动设备6的标识符，从而即使无线电信号RF1本身不包含单独的标识符，也可以将无线电信号RF2与无线电信号RF1区分开。接收装置14针对每个无线电信号RF1、RF2确定关联的信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)。
本领域技术人员已知，信道冲激响应h(τ)是对瞬时线性传输信道的介绍，并且根据定义，如果在传输通道的输入端处提供狄拉克脉冲作为输入信号，则每个信号对应于可以在传输信道的输出端处确定的信号。信道冲激响应介绍传输信道对输入信号所产生的效果，例如作为时间的函数。对信道冲激响应h(τ)的认识可以例如在接收机中改善接收符号的解码；因此，在某些基于无线电的通信系统(例如，WLAN 802.11)中，在接收器侧估计信道冲激响应h(τ)。信道冲激响应h(τ)的估计可以基于所接收的训练序列。
基于由发送装置4发送的无线电信号RF1，可以在由接收装置14接收之后确定第一信道冲激响应h1(τ)；图3B示出以纳秒(ns)为单位作为时间的函数的第一信道冲激响应h1(τ)的示例性幅值函数|h1(τ)|的示意图。在该示意图中，幅值函数|h1(τ)|在τ1≈26ns、τ2≈40ns、τ3≈47ns和τ4≈55ns处具有四个峰值；这些峰值中的每个对应于无线电信号RF1的多路信号分量SC(RF1)k(k＝1、2、3、4)，在本实施例中评估时考虑多路信号分量。
基于由移动设备6发送的无线电信号RF2，可以在由接收装置14接收之后确定第二信道冲激响应h2(τ)。图3C示出以纳秒(ns)为单位作为时间的函数的第二信道冲激响应h2(τ)的示例性幅值函数|h2(τ)|的示意图。在该示意图中，幅值函数|h2(τ)|在τ1≈25ns、τ2≈43ns、τ3≈45ns和τ4≈58ns处具有四个峰值；这些峰值中的每个峰值对应于无线电信号RF2的多路信号分量SC(RF2)k(k＝1、2、3、4)，在本实施例中在评估时考虑该多路信号分量。
在一个实施例中，多路信号分量SC(RF1)1、SC(RF2)1可以分别对应于在直接的无线电路径上接收的信号分量。因此，接收装置14具有到发送装置4和移动设备6的“视线连接”。本领域技术人员将认识到，根据在公共区域22中的当前主要情况(例如，在移动设备6和接收装置14之间存在障碍物(例如，另一使用者或建筑物部件))可能不存在此视线连接。在这种情况下，这些(第一)多路信号分量SC(RF1)1、SC(RF2)1中的至少一个多路信号分量不会出现。此处介绍的技术还允许在这种情况下确定相似度。
本领域技术人员还认识到，接收装置14和信号处理装置8被设计成例如具有固定的接收带宽，以便在无线电信号RF1、RF2中解析多个多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k，以便可以对多个多路信号分量进行评估。如上文所实施的那样，无线电信号RF1、RF2的各自的带宽大于500MHz，相应地必须确定接收装置14的接收宽度。无线电信号RF1、RF2的带宽越大，信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k之间的距离越大，就能够越精确地评估信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k及其时间差。本领域技术人员还认识到，多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k的数量k不限于四个。
信号处理装置8针对每个信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)检测多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k，相应的峰值及其时间表现(τ)。这在图3D和图3E中示出。图3D是具有绘制的示例性四个多路信号分量SC(RF1)k的第一信道冲激响应h1(τ)的幅值函数|h1(τ)|的示意图，并且图3E是具有分别在时间τ1、τ2、τ3、τ4处绘制的示例性的四个多路信号分量SC(RF2)的第二信道冲激响应h2(τ)的幅值函数|h2(τ)|的示意图。
从信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)中提取多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k的时间表现。对于这样的提取过程，可以在一个实施例中使用SAGE算法(空间交替广义期望最大化)，例如在以下文献中进行了介绍：BH Fleury等，“使用SAGE算法的移动无线环境中的信道参数估计”，IEEE杂志“通信中选定区域”，第17卷，第3期，第434-450页，1999年；以及T.Santos、J.Karedal、P.Almers、F.Tufvesson和A.Molisch，“建模超宽带室外信道：测量和参数提取方法”，IEEE会刊《无线通信》，第9卷，第1期，第282-290页，2010年(B.H.Fleury，etal.，″Channel parameter estimation in mobile radio environments using theSAGEalgorithm″，IEEE Journal on selected areas in communications，Vol.17，No.3，Seiten，434-450，1999，und T.Santos，J.Karedal，P.Almers，F.Tufvesson，andA.Molisch，“Modeling the ultra wideband outdoor channel：Measurements andparameter extraction method，”IEEE Transactions on Wireless Communications，Vol.9，No.1，Seiten 282-290，2010)。
从图3B至图3D中可以看出，信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)是相似的，这是因为发送装置4和移动设备6在相同的环境(公共区域22)中彼此相对靠近地停留。在此适用的是，距离d1越小，即移动设备6离发送装置4越近，信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)就越相似。在相反的情况下，即随着距离d1的增加，信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)的相似度逐渐降低。在图1所示的情况下，发送装置4和移动设备6所处的环境限制得相对狭窄，该环境例如是建筑物的门厅。信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)的相似度的特征在于例如，(在视线连接的情况下)两个信道冲激响应都具有四个可识别的突出的多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k，四个多路信号分量在相似的时间τ1、τ2、τ3、τ4出现。
每次首先出现的多路信号分量SC(RF1)1、SC(RF2)1(k＝1)是由无线电信号RF1、RF2产生的，无线电信号RF1、RF2在视线连接的情况下在直接的路径(例如在壁3上无反射)上被接收装置14接收。对于这些首先出现的多路信号分量SC(RF1)1、SC(RF2)1(k＝1)，峰值通常是最大的。以下多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k(k＝2、3、4)的峰值通常依次减小。
根据此处介绍的技术，信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)的相似性用于确定相似度。距离d1基于相似度来确定。为了确定相似度，在一个实施例中，成对地考虑多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k(k＝1、2、3、4)，即首先出现的多路信号分量SC(RF1)1、SC(RF2)1(k＝1)形成一对P1，并且在第二位出现的多路信号分量SC(RF1)2、SC(RF2)2(k＝2)形成一对P2；相应地得到一对P3和一对P4。
图3F示出图3D和图3E中所示的幅值函数|h1(τ)|、|h2(τ)|的图形叠加的示意图，其中，仅示出多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k。在图3F中还示出上述成对地考虑多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k。对于P1对至P4对中的每对，绘制时间差Δk，该时间差表示第二无线电信号RF2的相应多路信号分量SC(RF2)k在第一无线电信号的相应多路信号分量SC(RF1)k之前还是之后接收来自接收装置14的无线电信号RF1。时间差Δk的符号表示首先接收到P1对至P4对中的一对的哪个信号分量。
根据以下等式，针对P1对至P4对中的每对得出图3F中所示的时间差Δk：
Δk＝τRF2 k-τRF1 k
其中k＝1，...，K。确定这些时间差Δk时，确定时间差Δk具有最大的幅值的对，即具有(max{|Δ1|，...，|ΔK|}。幅值的关于所有对的最大值是两个信道冲激响应h1(τ)、h2(τ)相似度的度量；该度量称为相似度。
出于几何原因，针对每个k，距离d1是有限的，即
d1≥c·|Δk|
距离d1通过以下等式来确定：
d1＝ES·c·SDS
其中：c是光速，ES＝(K+1)/K是下文解释的校正因子，SDS＝(max{|Δ1|，...，|ΔK|})是针对共同的时间基准的相似度。
在前面的用于确定距离d1的实施方案中，假设无线电信号RF1、RF2具有共同的时间基准，即彼此同步。例如，这可以通过在发送装置4、移动设备6和接收装置14中使用高精度时钟和/或通过用于同步无线互连的系统部件的所谓的循环时间协议(往返时间协议)来实现。关于此类同步方法的概述例如由以下文献提供：Ill-Keun Rhee等，“无线传感器网络中的时钟同步：概述”，传感器，第9卷，第56-85页，2009年(Ill-Keun Rhee，et al.，″ClockSynchronization in Wireless Sensor Network：An Overview″，Sensors 2009，Vol.9，S.56-85)。
对于非常多的K个多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k，在同步无线电信号RF1、RF2的情况下，校正因子ES接近1。在ES＝1的情况下，距离d1由d1＝c·(max{|Δ1|，...，|ΔK|})得出。在相对较少的K个多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k的情况下，校正因子ES＝(K+1)/K。在这里介绍的实施例中，在K＝4时，ES＝5/4。
当无线电信号RF1、RF2不具有共同的时间基准时，也可以使用此处介绍的技术，即彼此不同步。在这种情况下，根据以下公式得出距离d1：
d1＝EA·c/2·SDA
其中：c是光速，EA＝(K+1)/(K-1)是下文所述的校正因子，并且SDA＝(max{|Δ1|，...，|ΔK|}-min{|Δ1|，...，|ΔK|})是在不具有共同的时间基准的情况下的相似度。
即使在不同步无线电信号RF1、RF2的情况下，非常多的K个多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k的校正因子EA也接近1。在EA＝1情况下，距离d1由d1＝c/2·(max{|Δ1|，...，|ΔK|}-min{|Δ1|，...，|ΔK|})得出。在相对较少的K个多路信号分量SC(RF1)k、SC(RF2)k的情况下，校正因子为EA＝(K+1)/(K-1)。在这里介绍的实施例中，在K＝4时，EA＝5/3。
通过上述方法确定距离d1，该距离说明使用者2或移动设备6离发送装置4的远近。类似于该方法，可以确定距离d12、d13。为了确定距离d12、d13同样确定相似度。根据基于无线电信号RF12(发送装置4.2)的信道冲激响应h12(τ)的评估和信道冲激响应h2(τ)得出关于发送装置4.2和移动设备6的相似度。由此可以确定发送装置4.2和移动设备6之间的距离d12。根据基于无线电信号RF13(发送装置4.3)的信道冲激响应h13(τ)的评估和信道冲激响应h2(τ)得出关于发送装置4.3和移动设备6的相似度。由此可以确定发送装置4.3和移动设备6之间的距离d13。
通过信号处理装置8基本上同时进行距离d1、d12、d13的确定。因此，在确定的时刻，存在关于使用者2的三个距离d1、d12、d13。借助用于三边测量的方法，由此可以确定使用者2在建筑物中的位置。三边测量是用于点的位置确定的测量方法，该测量方法基于相对于三个点的间距测量或距离测量。例如，如果仅已知与已知点的间距，则在平面观测的情况下，观测器的位置位于围绕该点的圆上。在三个已知点的情况下，该位置在圆周线的交点上。在此适用的是，对不同的基准点的测量越多，就可以越精确地确定该位置。对于在此所介绍的技术来说，这意味着三个或更多发送装置4、4.2、4.3可以被用于位置确定。
对使用者2的位置的识别可以在建筑物中以不同的方式和方法来使用。在一个实施例中，可以识别使用者2是停留在公共区域22中还是(合法地或非法地)停留在受限进入区域20中。对于授权的使用者2，例如可以使用由移动设备6发出的标识符，以便确定使用者2是否是已知的。如果使用者2是已知的，则例如在建筑物管理系统中为使用者创建使用者资料，其中，在使用者资料中规定使用者2在建筑物中具有哪种权限。这例如可以用于决定是否要导入建筑物动作以及要导入哪个建筑物动作(例如安全措施)。
在一个实施例中，连续地进行位置确定。例如，如果位置确定已经完成，则在确定的持续时间之后进行新的位置确定。持续时间例如可以在秒或毫秒的范围内。因此，不仅确定当前位置，而且还识别出位置的变化。如果使用者2例如在公共区域22中四处走动，则在时间上相继出现不同的位置。由此可以跟踪使用者2的路径。根据建筑物系统1的设计方案，位置和路径可以被存储和/或在建筑物平面图中以图形的方式示出。
此外，在使用所确定的持续时间的情况下，可以确定使用者2沿着该路径以何种速度(V＝路程/时间)移动。根据该路径也可以确定，使用者2走向哪个方向2。例如，如果使用者移动到目的地(例如电梯或闸门)，则可以确定使用者何时可能到达那里。如果存在该信息，则可以(可能在考虑在使用者资料中确定的权限的情况下)在使用者到达目的地之前就已经启动建筑物动作。建筑物动作例如可以包括提供电梯轿厢、解锁门或启动安全措施(例如当未授权的使用者2移向该闸门时)。
在公共区域22中，可以存在多个使用者2，如图2所示，每个使用者2随身携带有移动设备6。如果是这种情况，则根据上述方法对每个存在的使用者2进行位置确定。在一个实施例中，根据上述训练序列或标识符来进行移动设备6的区分。因此，本文介绍的技术可以单独地应用于每个存在的且不同的使用者2，以便确定该使用者2的位置或位置变化。如果已知存在的使用者2的位置，则能够由此确定使用者彼此间的距离。
使用者2的如此确定的一个位置或使用者2的如此确定的多个位置可以以不同的方式使用。在建筑物中以及在例如类似于图1和图2所示的情况的情况下，可能发生例外情况。可能未授权的使用者可以紧密地跟随允许进入受限进入区域20的授权使用者2，使得该使用者类似作为搭便车者可能以未识别的方式进入受限进入区域20中。在图1中示出的用于分离使用者的旋转十字门16处，未授权的使用者可能在授权的使用者后面推搡通过。如果一组的相应使用者希望进入区域20，则可能出现另一种例外情况。例如，该组使用者可以通过入口24来一起通过闸门，以便将延迟保持得尽可能小。这里所介绍的技术也可以以有利的方式用于这种例外情况。
这里介绍的技术例如识别出搭便车者情况或推搡情况，在该情况下例如未授权的使用者跟随授权的使用者2。该技术通过结合图3F所介绍的方法来确定这些使用者的位置和这些位置的时间曲线。由此可以确定未授权使用者与授权使用者2具有何种距离。如果该距离小于规定的距离(例如，不认识的各个使用者通常彼此保持距离)，则这表示推搡者情况。在这种情况下，建筑物系统1例如可以启动安全措施。安全措施可以包括触发警报和/或警告安全人员，以评估是否实际上是推搡者情况。
本文介绍的技术还检测多个使用者何时相对紧密靠近并形成群组。例如，由于使用者互相认识并且因此更紧密靠近，因此检测基于达到或低于为群组指定的距离阈值。该群组可以例如远离其他可能的使用者地停留。类似于所介绍的搭便车者情况或推搡者情况，群组情况的识别基于使用者间的距离的确定，即，基于存在于使用者之间的距离的确定。因为为每个在场的使用者确定其位置，所以由此可以确定多个使用者间距离值。根据对这些距离值的评估中可以识别出，是否使用者彼此靠近和哪些使用者彼此靠近地停留。这些使用者被分配给该群组。建筑物系统1也可以在这种情况下启动安全措施，例如要求安全人员引导该群组中的使用者一起通过闸门。
如上所述，建筑物系统1可以包括电梯系统、入口监控系统或这些系统的组合。根据使用者2的位置并且基于关于使用者2的进入授权的信息，例如基于分配给使用者的标识符，入口监控系统监控入口24，使得只有授权的使用者2可以进入到区域20中，例如通过阻挡或释放门、栅栏、旋转十字门或其他物理障碍物或闸门。例如，对于没有这种物理障碍物的入口24，入口监控系统可以通过在检测到未授权的使用者时触发视觉警报和/或音频警报来控制入口24；替代地或附加地，可以触发安全服务的通知。另外，不管该闸门是否配备有物理障碍物，也可以激活现有的信息装置，以便例如通知使用者。在图1和图2中，两个旋转十字门16作为示例性的物理障碍物被绘出，两个旋转十字门分别借助有线连接和/或无线连接26控制入口监控系统的控制装置(ACS)11。
在图1和图2中，出于说明的目的，入口监控系统1的部件被布置在入口24中或其附近。根据入口监控系统1所预设的流通量，入口24由几个单独的闸门组成；例如，两个旋转十字门16中的每个都可以代表闸门。本领域技术人员认识到，在特定实施方案中，入口监控系统1或其部件可以与图中所示的布置不同。每个单独的闸门可以例如表示可以在其上布置发送装置4的单独的入口。
例如，图1所示的房间18可以对应于一组电梯，该组电梯例如包括四个电梯(A-D)，并且由电梯控制装置(ECS)10控制。如果使用者2移向入口24，这意味着在一个实施例中，使用者2希望通过电梯中的一部电梯被运送到为此使用者2指定的目的地楼层。根据一个实施例，这种交通工具代表使用者2期望的建筑物动作。当识别出使用者2时，发起目的地呼叫，电梯控制装置10向该目的地呼叫分配电梯(A-D)，以用于从登梯楼层到目的地楼层的行程。所分配的电梯(A-D)例如通过表示单元来通知使用者2。在图1和图2所示的情况下，可以为每个旋转十字门16分别分配一个表示单元。例如，如果使用者2使用所示的旋转十字门16中的一个旋转十字门，则进入控制系统识别出使用者2所在的旋转十字门16并控制布置在那里的表示单元以便表示所分配的电梯(例如“A”)。本领域技术人员认识到，可以将所分配的电梯可视地和/或能够听见地通知使用者2。
在理解上述原理性系统部件及其功能性时，下面结合图4和图5从图1中所示的情况(即，单个使用者2)出发介绍用于运行建筑物系统的示例性方法。图4示出该方法的简化流程图，而图5示出具有该方法的更详细的步骤的流程图。
参照使用者2进行介绍，在公共区域22中停留的使用者2可能期望在访问入口24处进入受限进入区域20，例如以便在那里使用电梯，。使用者2随身携带有移动设备6并且已经激活移动设备的无线电模块(例如以用于宽带的WLAN/WiFi或UWB通信)。激活可能与之关联的软件应用。位置固定的发送装置4、4.2、4.3同样被激活并且发出(初级)无线电信号RF1、RF2、RF3。
在图4中示出的方法在步骤S1中开始并且在步骤S7中结束。本领域技术人员将认识到，这些步骤的划分是示例性的，这些步骤中的一个或多个可以被划分成一个或多个子步骤，并且这些步骤中的多个步骤可以被组合成一个步骤。
在步骤S2中，接收装置14接收由发送装置4、4.2、4.3所发送的无线电信号RF1、RF2、RF3，其中，每个无线电信号RF1、RF2、RF3传输分配给相应的发送装置4、4.2、4.3的训练序列。信号处理装置8为这些所接收的无线电信号RF1、RF2、RF3中的每个无线电信号并且基于此确定信道冲激响应h1(τ)、h12(τ)、hi3(τ)，如结合图3B所阐述的那样。为了更好地进行区分，这些信道冲激响应h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)也被称为信道初级冲激响应h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)。
如果带有移动设备6的使用者2位于公共区域22中并且处在相对于接收装置14的无线电范围内，则接收装置14在步骤S3中接收由移动设备6发出的(次级)无线电信号RF2，该无线电信号RF2传输与移动设备6关联的训练序列。信号处理装置8基于所接收的无线电信号RF2来确定次级信道冲激响应h2(τ)，如结合图3C所解释的那样。
移动设备6例如作为对所接收的无线电信号的响应而发送无线电信号RF2，发送装置4、4.2、4.3例如周期性地发送该无线电信号。这些无线电信号可以是无线电信号RF1、RF2、RF3或用于同步目的的一个或多个单独的无线电信号。无线电信号RF2包含如上所述的训练序列，通过该训练序列可以在分析装置12中将无线电信号RF2与无线电信号RF1、RF2、RF3区分开。移动设备6还可以独立于外部事件或影响(例如，在不接收一个或多个无线电信号的情况下)发送无线电信号RF2，例如，移动设备通过软件应用程序来控制。
移动设备6还可以发送移动设备6的标识符，该标识符嵌入到无线电信号RF2中或作为例如根据蓝牙技术发送的单独的无线电信号。借助于该标识符可用于检查，在具有大量使用者资料的数据库中该标识符是否被分配给授权进入的使用者2。即使使用者2仅在公共区域22中停留并且在此时间点未希望进入，进入控制系统1的控制装置11也可以例如在接收装置14(最初)接收到标识符之后立即执行该检查。该检查也可以在使用者2实际上想要进入时，例如当使用者非常靠近入口24或发送装置14时，才进行该检查。在这里介绍的实施例中，假定使用者2被授权进入并且在步骤S6中为使用者发起期望的建筑物动作。
在步骤S4中，信号处理装置8通过比较次级信道冲激响应h2(τ)和初级信道冲激响应h1(τ)、hi2(τ)、h13(τ)中的每个初级信道冲激响应，来确定信道冲激响应h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)、h2(τ)的相似度根据上述等式Δk＝τRF2 k-τRF1 k确定相似度(max{|Δ1|，...，|ΔK|})。
在步骤S5中，基于相似度来确定距离d1、d12、d12。为此，在同步的无线电信号RFl、RF12、RF13、RF2的情况下，关于每个发送装置4、4.2、4.3，根据d＝ES·c.max{|Δ1|，...，|ΔK|}确定距离；对于不同步无线电信号RF1、RF12、RF13、RF2，根据d＝EA·c/2·(max{Δ1，...，ΔK}-min{Δ1，...，ΔK})来确定距离。
在步骤S6中，确定移动设备6的位置。在一个实施例中，根据距离d1、d12、d12借助三边测量来确定使用者2或移动设备6的位置。如上所述，位置确定可以连续进行，以便例如跟踪使用者2的路径。
如上所述，图5示出具有根据一个实施例的方法的更详细的步骤的流程图。在图5中，在图4中示出的步骤S4通过步骤S4.1、S4.2更详细地示出，步骤S1-S3和步骤S5-S7基本上相应于在图4中示出的步骤。
在步骤S4.1中，如结合图3D和图3E(关于发送装置4)所解释的，针对(次级)信道冲激响应h2(τ)确定多路信号分量SC(RF2)k，并且针对每个初级信道冲激响应h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)，同样确定多路信号分量。在这里所述的实施例中，分别确定四个多路信号分量(K＝4)。
在步骤S4.2中，针对每个初级信道冲激响应h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)，成对地与多路信号分量与次级信道冲激响应h2(τ)的多路信号分量SC(RF2)k进行比较。根据该比较针对每对P1-P4确定时间偏差Δk＝τRF2 k--τRF1 k，如结合图3F所阐述的那样。
与图1中所示的情况不同，根据图2中所示的情况，多个使用者2(U1、U2、U3、U4)可能在公共区域22中停留。这些使用者2中的每个都携带有移动设备6，如上所述，该移动设备根据在建筑物中使用的无线电技术发送无线电信号。因此，接收装置14接收多个其他无线电信号。针对无线电信号中的每个确定另一信道冲激响应，将该另一信道冲激响应与第一信道冲激响应h1(τ)相比较，以便确定相应的电子设备6与发送装置4的距离d1、d2、d3、d4.与上述实施方式类似地，可以确定距另外的发送装置4、4.2、4.3的距离。由此，例如可以识别出哪个使用者2(U1、U2、U3、U4)离发送装置4最近。
如上所述，在一个实施例中，如图2所示，除了接收装置14之外，还存在接收装置14A，并且该接收装置14A与信号处理装置8连接。接收装置14A被布置成，使得接收发送装置4、4.2、4.3的无线电信号RF1、RF12、RF13。如果移动设备6位于相对于接收装置14A的接收距离内，则该接收装置也接收由移动设备6发出的无线电信号RF2。
因此，信号处理装置8处理基于通过接收装置14A接收无线电信号RF1、RF12、RF13、RF2的信道冲激响应。该处理包括结合图3F介绍根据Ak＝τRF2 k-τRF1 k成对地确定时间差Δk。信号处理装置8还处理基于通过接收装置14接收无线电信号RF1、RF12、RF13、RF2的信道冲激响应，以确定时间差Δk。根据这些时间差Δk的总和，即基于通过接收装置14、14A的接收值，确定时间差Δk具有最大幅值的那一对，即具有max{|Δ1|，...，|ΔK|}的那一对。如上所述，进行进一步的处理以确定距离。使用附加的接收装置14的优点是，由此提高距离确定的精度。
图6是在图1和图2中示出的入口监控系统1的信号处理装置8的一个实施例的示意图。信号处理装置8包括处理器单元30、存储装置34以及具有信号输入端40和信号输出端42的接口装置32。存储装置34被设计为存储测量数据库38和计算机程序36。处理器单元30通信地连接到存储设备34，以便根据在此介绍的技术访问测量数据库38和计算机程序36。处理器单元30还与接口装置32通信地连接，以便经由接口装置32的信号输入端40从接收装置14、14A接收信号，并且经由接口装置32的信号输出端42发送用于入口监控系统1的控制装置11的信号。
在一个实施例中，在上述实施例中提到的授权进入的使用者2的移动设备6的标识符或其他授权进入的使用者的标识符可以存储在入口监控系统1的存储装置中。本领域技术人员将认识到，存在于公共区域22中的使用者2的数量随着时间变化，并且当移动设备6不再处于无线电范围内时更新存储装置，例如，因为相应使用者2在不想进入受限进入区域20的情况下已经离开公共区域22或者因为相应使用者2已经进入受限进入区域20。因此，存储装置存储使用者2的数据组，这些数据组在特定的时间点存在于公共区22中。因此，该入口监控系统“知道”在特定的时间点有多少移动设备6处于无线电范围内，并且如果移动设备的使用者2是针对该建筑物注册的使用者2，则知道移动设备6属于哪些使用者2。此时，针对每个注册使用者2，入口监控系统可以检查在该建筑物中为该使用者2指定了哪些权限。
对于每个注册使用者2，在入口监控系统中创建使用者资料，也就是说，将使用者资料作为数据组存储在数据库中。使用者资料包括使用者2的个人数据(例如，姓名、授权原因(住户、员工、外部服务提供商、访客))、进入权限(例如，特定房间18和楼层)以及可能的其他时间上的进入限制(例如，周一到周五7:00到20:00进入)。此外，在使用者资料中，为使用者2分配至少一个移动设备6。作为在入口监控系统中创建使用者资料的替代方案，使用者资料可以被创建在建筑物管理系统的数据库中，其中，入口监控系统可以通过通信网络访问该数据库。
移动设备6例如可以是移动电话、智能电话、平板PC或智能手表，其中，这些设备通常配备有能够实现无线电通信的硬件。然而，移动设备6还可以是具有微型计算机的眼镜或佩戴在身体上的其他计算机辅助设备(也称为“可穿戴设备”)。根据移动设备6的设计方案，移动设备例如可以具有图形用户界面(也称为图形用户界面，GUI)，以便可以选择性地激活和解除激活移动设备6及其功能。

Claims (15)

1.一种用于运行建筑物系统(1)的方法，其中，所述建筑物系统(1)包括：控制装置(10、11)、用于初级无线电信号(RF1、RF2、RF3)的发送装置(4、4.2、4.3)、特别是用于第一无线电信号(RF1)的第一发送装置(4)、用于第二无线电信号(RF12)的第二发送装置(4.2)、用于第三无线电信号(RF13)的第三发送装置(4.3)、用于无线电信号的接收装置(14)以及与接收装置(14)通信连接的信号处理装置(8)，所述方法包括：
由信号处理装置(8)确定初级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ))，其中，第一初级信道冲激响应(h1(τ))基于由接收装置(14)接收的第一无线电信号(RF1)，第二初级信道冲激响应(h12(τ))基于由接收装置(14)接收的第二无线电信号(RF12)，以及第三初级信道冲激响应(h13(τ))基于由接收装置(14)接收的第三无线电信号(RF3)；
基于由接收装置(14)接收的次级无线电信号(RF2)，通过信号处理装置(8)来确定次级信道冲激响应(h2(τ))，其中，由第一使用者(2)的第一移动电子设备(6)发送次级无线电信号(RF2)，
由信号处理装置(8)通过评估信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)、h2(τ))来确定相似度(SDS、SDA)，其中，第一相似度(SDS、SDA)表示第一初级信道冲激响应(h1(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度，第二相似度(SDS、SDA)表示第二初级信道冲激响应(h12(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度，并且第三相似度(SDS、SDA)表示第三初级信道冲激响应(h13(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度；
针对每个相似度通过信号处理装置(8)确定移动设备(6)距对应于相似度的发送装置(4、4.2、4.3)的距离(d1、d12、d13)，所述发送装置被布置在建筑物中确定的位置处；以及
基于距离(d1、d]2、d13)通过信号处理装置(8)确定移动设备(6)的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助用于三边测量的方法来确定移动设备(6)的位置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括由第二无线电信号(RF2)确定第一移动电子设备(6)的第一标识符，其中，当第一使用者(2)被授权进入时，将第一标识符与一使用者资料相对应。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：
由初级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ))中的每个初级信道冲激响应来确定在时间上彼此跟随的第一多路信号分量(SC(RF1)k)的第一序列；和
由次级信道冲激响应(h2(τ))确定在时间上彼此跟随的第二多路信号分量(SC(RF2)k)的第二序列；
其中，对初级信道冲激响应和次级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)、h2(τ))的评估包括根据第一序列和第二序列中的顺序成对地比较每个第二多路信号分量(SC(RF2)k)与其合乎顺序的第一多路信号分量(SC(RF1)k)，以便针对每对(P1、P2、P3、P4)确定时间偏差(Δk)，从而存在最大时间偏差(Δk)和最小时间偏差(Δk)，相似度(SDS、SDA)基于时间偏差(Δk)中的至少一个时间偏差。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一无线电信号、第二无线电信号和第三无线电信号(RF1、RF12、RF13)和次级无线电信号(RF2)具有共同的时间基准，其中，针对每个相似度，根据下式确定距离(d1、d12、d13)：
d＝ES·c·SDS
其中：c是光速，ES＝(K+1)/K是校正因子，SDS＝max{|Δ1|，...，|ΔK|}是在共同的时间基准的情况下的相似度。
6.根据权利要求4所述的方法，在所述方法中，第一无线电信号、第二无线电信号和第三无线电信号(RF1、RF12、RF13)和第二无线电信号(RF2)不具有共同的时间基准，其中，针对每个相似度，根据下式确定距离(d1、d12、d13)：
d＝EA·c/2·SDA
其中：c是光速，EA＝(K+1)/(K-1)是校正因子，SDA＝(max{Δ1，...，ΔK}-min{Δ1，...，ΔK})是在不具有共同的时间基准的情况下的相似度。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，接收装置(14)接收由对应于其他使用者(2)的多个其他移动电子设备(6)发送的多个其他次级无线电信号，其中，基于每个接收到的其他次级无线电信号来确定如下的信道冲激响应：所述信道冲激响应结合初级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ))被评估，以便确定相应的其他移动电子设备(6)距发送装置(4、4.2、4.3)的距离(d1、d2、d3、d4)，由此确定其他移动电子设备(6)的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括，在使用其他移动电子设备(6)的位置的情况下确定其他使用者(2)之间的距离。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，无线电信号(RF1、RF12、RF13、RF2)具有至少500MHz的带宽，并且根据WLAN/WiFi标准或用于超宽带技术的标准被发送和接收。
10.一种用于确定使用者(2)在建筑物中的位置的系统(1)，其中，所述系统(1)包括：
控制装置(10、11)；
用于初级无线电信号(RF1、RF2、RF3)的发送装置(4、4.2、4.3)，尤其是用于第一无线电信号(RF1)的第一发送装置(4)、用于第二无线电信号(RF12)的第二发送装置(4.2)和用于第三无线电信号(RF13)的第三发送装置(4.3)；
用于无线电信号的接收装置(14)；以及
信号处理装置(8)，所述信号处理装置与接收装置(14)通信连接，其中，信号处理装置(8)被设计成，
用于确定初级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ))，其中，第一初级信道冲激响应(h1(τ))基于由接收装置(14)接收的第一无线电信号(RF1)，第二初级信道冲激响应(h12(τ))基于由接收装置(14)接收的第二无线电信号(RF12)，并且第三初级信道冲激响应(h13(τ))基于由接收装置(14)接收的第三无线电信号(RF3)；
用于基于由接收装置(14)接收的次级无线电信号(RF2)来确定次级信道冲激响应(h2(τ))，其中，次级无线电信号(RF2)能够由第一使用者(2)的第一移动电子设备(6)发出；
用于通过评估信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)、h2(τ))来确定相似度(SDS、SDA)，其中，第一相似度(SDS、SDA)表示第一初级信道冲激响应(h1(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度，第二相似度(SDS、SDA)表示第二初级信道冲激响应(h12(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度，并且第三相似度(SDS、SDA)表示第三初级信道冲激响应(h13(τ))与次级信道冲激响应(h2(τ))彼此之间相似的程度；
用于针对每个相似度确定移动设备(6)距对应于该相似度的发送装置(4、4.2、4.3)的距离(d1、d12、d13)，所述发送装置被布置在建筑物中确定的位置处；以及
用于基于距离(d1、d12、d13)确定移动设备(6)的位置。
11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中，信号处理装置(8)被设计用于借助用于三边测量的方法来确定移动设备(6)的位置。
12.根据权利要求10或11所述的系统(1)，其中，信号处理装置(8)被设计成：
用于由初级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ))中的每个初级信道冲激响应确定时间上彼此跟随的第一多路信号分量(SC(RF1)k)的第一序列；和
用于由第二信道冲激响应(h2(τ))确定时间上彼此跟随的第二多路信号分量(SC(RF2)k)的第二序列；
其中，对初级信道冲激响应和次级信道冲激响应(h1(τ)、h12(τ)、h13(τ)、h2(τ))的评估包括根据第一序列和第二序列中的顺序成对地比较每个第二多路信号分量(SC(RF2)k)与其合乎顺序的第一多路信号分量(SC(RF1)k)，以便针对每对(P1、P2、P3、P4)来确定时间偏差(Δk)，从而存在最大时间偏差(Δk)和最小时间偏差(Δk)，相似度(SDS、SDA)基于时间偏差(Δk)中的至少一个时间偏差。
13.根据权利要求12所述的系统(1)，在所述系统中，第一无线电信号、第二无线电信号和第三无线电信号(RF1、RF12、RF13)和次级无线电信号(RF2)具有共同的时间基准，其中，针对每个相似度，根据下式确定距离(d1、d12、d13)：
d＝ES·c·SDS
其中：c光速，ES＝(K+1)/K是校正因子，并且SDS＝max{|Δ1|，...，|ΔK|}是在共同的时间基准的情况下的相似度。
14.根据权利要求12所述的系统(1)，其中，第一无线电信号、第二无线电信号和第三无线电信号(RF1、RF12、RF13)和第二无线电信号(RF2)不具有共同的时间基准，其中，针对每个相似度，根据下式确定距离(d1、d12、d13)：
d＝EA·c/2·SDA
其中：c是光速，EA＝(K+1)/(K-1)是校正因子，并且SDA＝(max{Δ1，...，ΔK}-min{Δ1，...，ΔK})是在不具有共同的时间基准的情况下的相似度。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的系统(11)，在所述系统中，无线电信号(RF1、RF2)具有至少500MHz的带宽，并且，发送装置(4)和接收装置(14)根据WLAN/WiFi标准或用于超宽带技术的标准来设计。
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