DE102006004023A1 - Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern Download PDF

Info

Publication number
DE102006004023A1
DE102006004023A1 DE102006004023A DE102006004023A DE102006004023A1 DE 102006004023 A1 DE102006004023 A1 DE 102006004023A1 DE 102006004023 A DE102006004023 A DE 102006004023A DE 102006004023 A DE102006004023 A DE 102006004023A DE 102006004023 A1 DE102006004023 A1 DE 102006004023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
distance
radio
target object
based system
antennas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102006004023A
Other languages
English (en)
Inventor
Claus Seisenberger
Leif Dr. Wiebking
Joachim WÜRKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102006004023A priority Critical patent/DE102006004023A1/de
Priority to PCT/EP2007/050109 priority patent/WO2007085517A1/de
Priority to US12/223,085 priority patent/US20100231410A1/en
Priority to EP07703667A priority patent/EP1977268A1/de
Publication of DE102006004023A1 publication Critical patent/DE102006004023A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/84—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted for distance determination by phase measurement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein funkbasiertes System zur mehrdimensionalen Ortung eines Zielobjekts (2). Ein Zielobjekt (2) kann insbesondere ein RFID-Transponder sein. Dabei wird ein Basissignal (4) von einer Basisstation (1) ausgesendet und von einem Backscatter-Transponder zurück gesendet. Eine Entfernung der Basisstation (1) zum Transponder wird mittels eines Frequenzabstandes DeltaF zwischen zwei Maxima im Basisband des Spektrums eines mit einem gleichzeitig empfangenen Antwortsignal (5) überlagerten gesendeten Basissignals (4) einer Antenne (3) der Basisstation (1) bestimmt. Es erfolgt eine Phasenauswertung, um einen Zielobjektablagewinkel alpha<SUB>z</SUB> zu berechnen. Je nach Anzahl und Anordnung der Antennen (3) der Basisstation (1) kann eine ein-, eine zwei- oder dreidimensionale Ortung erfolgen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein funkbasiertes System zur mehrdimensionalen Ortung eines Zielobjekts, insbesondere eines RFID-Transponders, insbesondere basierend auf dem Prinzip der modulierten Rückstreuung mit einer Basisstation mit einer Mehrzahl von Antennen zum Aussenden von Basissignalen und/oder Empfangen von Antwortsignalen, einem Zielobjekt zum Empfang der Basissignale und zum Abgeben von Antwortsignalen.
  • Gemäß dem Stand der Technik existieren keine RFID-Systeme zur mehrdimensionalen Ortung von RFID-Transpondern. Im Bereich Logistik, Materialverfolgung, Personentracking oder dergleichen besteht ein großer Bedarf an derartigen Systemen, die in der Lage sind, neben der Identifikation ebenso eine lokale Position von Gütern und Waren zu bestimmen und diese zu verfolgen. Dies kann insbesondere mit an den Waren angebrachten, ortbaren RFID-Marken realisiert werden.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden verschiedene Ansätze zur eindimensionalen Ortung von RFID-Transpondern genutzt.
  • Eine erste Möglichkeit besteht in der Bestimmung der Entfernung von RFID-Transpondern mittels Feldstärke basierter Ortungssysteme. Aufgrund der Problematik von Mehrwegeausbreitungen liefert dieses Verfahren lediglich Genauigkeiten im Bereich von mehreren Metern.
  • Gemäß einer zweiten Lösung arbeiten Ortungssysteme nach den SDMA-Verfahren. Die Entfernung eines Transponders wird über die Ausrichtung einer stark bündelnden Sende-/Empfangsantenne gewonnen, bei der das Maximum des Empfangspegels auftritt.
  • Gemäß einer dritten Lösung sind Systeme zur eindimensionalen Entfernungsmessung eines Backscatter-Transponders im Einsatz, die auf der Laufzeitmessung eines vom Transponder moduliert reflektierten Funksignals basieren.
    •
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere von moduliert zurückstreuenden RFID-Transpondern, bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Funkbasiertes Systeme sind alle technischen Systeme, die von Antennen sendbare und empfangbare elektromagnetische Wellen verwenden. Dazu gehören beispielsweise Radarwellen, die beispielsweise im Bereich von 500 MHz bis 100 GHz verwendet werden, oder für RFID (Radio Frequency Identification) genutzte Wellen, die beispielsweise im Bereich von 800 MHz bis 2,4 GHz verwendet werden. Basissignale und Antwortsignale sind derartige elektromagnetische Wellen.
  • Es folgt ein eindimensionales Erfassen der Entfernung rz von der Basisstation zum Zielobjekt, und ein Erfassen mindestens eines Zielobjektablagewinkels αz.
  • Ein Zielobjektablagewinkel αz ist ein Winkel in einer horizontalen x-, y-Ebene oder einer vertikalen y-, z-Ebene, und zwar bei der horizontalen Ebene zwischen einer auf der y-Achse liegenden Hauptwirkrichtung der Basisstation und einer Projektion der Linie von der Basisstation zum Zielobjekt in die horizontale Ebene oder bei der vertikalen Ebene zwischen der auf der y-Achse liegenden Hauptwirkrichtung der Basisstation und einer Projektion der Linie von der Basisstation zum Zielobjekt in die vertikale Ebene. Mittels eines Zielobjektablagewinkels αz in der horizontalen Ebene werden die x- und y-Koordinaten bestimmt. Mittels eines Zielobjektablagewinkels αz in der vertikalen Ebene wird die z-Koordinate bestimmt. Die Bestimmung erfolgt jeweils auf einfache Weise mittels Trigonometrie.
  • Mit dem funkbasierten System ist es möglich, Zielobjekte, insbesondere Transponder, die nach dem Prinzip der modulierten Rückstreuung arbeiten, mit Hilfe eines von der Basisstation ausgesendeten frequenzmodulierten Funksignals zu orten. Die eindimensionale Entfernungsmessung erfolgt über eine Laufzeitmessung des elektromagnetischen Funksignals vom Sender über den Transponder zurück zum Empfänger. Die zweibeziehungsweise dreidimensionale Ortung wird mit einer geeigneten Antennenanordnung unter Zuhilfenahme einer neuartigen Phasenauswertung realisiert. Aus der Messung der an den einzelnen Antennen der Basisstation auftretenden Phaseninformationen des vom Transponder reflektierten Signals, kann auf den jeweiligen Ablagewinkel αz des Transponders geschlossen werden. Dabei sind die Antennen im Abstand dj angeordnet und können aufgrund ihrer räumlichen Nähe in einer einzigen baulichen Einheit untergebracht werden. Zur zwei- beziehungsweise dreidimensionalen Ortung ist lediglich eine Basisstation erforderlich. Mittels des erfassten Entfernungswertes wird die exakte räumliche Position des Transponders bestimmt. Die erste und die zweite Einrichtung können beispielsweise in der Basisstation integriert sein. Ebenso ist es möglich, dass die erste und zweite Einrichtung zu einer zusammengefasst sind.
  • Die Entfernung rz eines sich in einem Beobachtungsgebiet eines Radarempfängers befindlichen Zielobjektes oder Zielreflektors wird beispielsweise aus einer Messung der Signallaufzeit tL vom Sender zum Reflektor und zurück zum Empfänger bestimmt. Als Sendesignal kann beispielsweise ein linear in seiner Frequenz moduliertes Hochfrequenzsignal FMCW-Signal verwendet werden. Anhand der Entfernung rz und einem Zielobjektablagewinkel αz können mittels Trigonometrie x- und y-Koordinaten berechnet werden.
  • Wird in einer vertikalen Ebene der Zielobjektablagewinkel αz erfasst, kann die Elevation beziehungsweise die z-Koordinate ermittelt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird um einen zu ortenden Transponder eindeutig von anderen Störzielen im Erfassungsbereich des Radars beziehungsweise funkbasierten Systems zu unterscheiden, das Prinzip angewendet, das als modulierte Rückstreuung (modulated backscatter) des modulierten Basissignals bekannt ist. Dem vom Transponder reflektierten Signal wird hierbei ebenso eine Modulation aufgeprägt, indem der Rückstreuquerschnitt beziehungsweise das Reflexionsverhalten der Transponderantenne periodisch mit einer Modulationsfrequenz fmod variiert wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der ersten Einrichtung zur Ermittlung der Entfernung rz ein Frequenzabstand ΔF zwischen zwei Maxima im Basisband des Spektrums eines mit einem gleichzeitig empfangenen Antwortsignal überlagerten gesendeten Basissignals eine Antenne bestimmbar. Es wird das Prinzip angewendet, das als modulierte Rückstreuung (modulated backscatter) bekannt ist. Das Basissignal kann ebenso moduliert sein. Dem vom Transponder reflektierten Signal wird eine Modulation aufgeprägt. Aufgrund der Transpondermodulation wird bewirkt, dass die vom Transponder stammenden Signalanteile im Spektrum in ein höheres Frequenzband, um (fmod) verschoben werden. Ober- und unterhalb der Modulationsfrequenz fmod des Transponders ergeben sich zwei Maxima, deren gegenseitiger Frequenzabstand ΔF proportional der Entfernung rz des Transponders von der Basisstation ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der zweiten Einrichtung eine Entfernung ri des Zielobjekts zu einer Antenne anhand Maxima-Phasendifferenzen bestimmbar. Eine Maxima-Phasendifferenz ist die Differenz der Phasenwerte an den Frequenzstellen, bei denen die vorstehend genannten Maxima auftreten. Zur Bestimmung des Frequenzabstandes ΔF der beide um die Modulationsfrequenz fmod auftretenden Maxima, wird ein Maxima-Detektionsalgorithmus verwendet. Aus der ermittelten Frequenzdifferenz ΔF kann die Entfernung des Transponders nach folgender Formel berechnet werden:
    Figure 00050001
  • Hierbei bezeichnet c0 die Lichtgeschwindigkeit, T die Rampendauer und B den Frequenzhub des FMCW-Sendesignals (frequency modulated continuous wave).
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind mittels der zweiten Einrichtung Entfernungsunterschiede Δri von benachbarten Antennen zum Zielobjekt beziehungsweise Transponder jeweils anhand einer Differenz von Maximal-Phasendifferenzen bestimmbar. Aufgrund der hohen Sensitivität der Phasensteigungskurve können über eine Phasenauswertung kleinste Entfernungsdifferenzen Δri aufgelöst werden. Diese Eigenschaft wird genutzt, um eine auftretende Wegdifferenz Δri zwischen Antennen und damit den Zielablagewinkel αz zu bestimmen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der zweiten Einrichtung anhand des Verhältnisses von Entfernungsunterschieden Δri zweier benachbarter Antennen zu deren Abständen dj mindestens ein Zielobjektablagewinkel αz bestimmbar. Dabei ist der arcussinus dieses Verhältnisses gleich dem Zielobjektablagewinkel αz. Aus dem Winkel αz und der Entfernung rz kann schließlich die x- und y-Position des Zielobjekts, beispielsweise mittels der zweiten Einrichtung, errechnet werden: xz = sin αz·rz yz = cos αz·rz (2)
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Entfernung rz der Basisstation vom Zielobjekt wesentlich größer als gegenseitige Abstände dj von benachbarten Antennen zueinander. Für eine zweidimensionale Positionsbestimmung ist die Entfernung zum Zielobjekt vorteilhafter Weise viel größer als der gegenseitige Abstand der Antennen zueinander, das heißt rz >> dj. Es kann damit näherungsweise davon ausgegangen werden, dass die vom Zielobjekt zu den Antennen reflektierten Strahlen parallel zueinander verlaufen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand dj benachbarter Antennen klein. Dies ist insbesondere bei Verwendung von zwei Antennen vorteilhaft. Da eine Phasendifferenz bei einer Entfernungsänderung von Δr = λ/4 einen Winkelbereich von φ überstreicht, entsteht eine Mehrdeutigkeit des Maxima-Phasendifferenzverlaufes. Aufgrund dieser Mehrdeutigkeit ist eine eindeutige Entfernungsmessung nur im Bereich einer 1/4-Wellenlänge möglich. λ ist dabei die Wellenlänge des Sendesignals. Um einen möglichst großen Winkelbereich eindeutig erfassen zu können, muss der Antennenabstand dj entsprechend klein gewählt werden, und zwar um so kleiner je kürzer die Wellenlänge λ ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind bei Verwendung von mehr als zwei Antennen die Differenzen der Abstände dj benachbarter Antennen klein und ≠ 0. Auf diese Weise ist es möglich, den Eindeutigkeitsbereich zur Bestimmung des Zielobjektablagewinkels αz zu erweitern. Bei Verwendung von drei Antennen ist es besonders vorteilhaft, den Differenzabstand der beiden Antennenpaare anzupassen. Dieser Differenzabstand kann unabhängig von den Antennenabmessungen beliebig klein gewählt werden. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Winkelbereich für eine Zielortung auf jeden beliebigen Wert zwischen ± 90°einzustellen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Antennen entlang einer Horizontalen oder entlang einer Vertikalen angeordnet. Auf diese Weise ist eine dreidimensionale Ortung möglich. Es kann einerseits der Azimut und andererseits die Elevation eines Zielobjektes bestimmt werden. Zusammen mit der gemessenen Entfernung können die x-, y- und z-Koordinaten berechnet werden. Die Verwendung von fünf Antennen ist besonders vorteilhaft, da der Aufwand damit begrenzt ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zielobjekte Transponder, RFID-Marken oder Funkabfragesensoren. Damit ist das funkbasierte System vielseitig verwendbar.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zielobjekte passiv oder semi-passiv. Auf diese Weise ist vorteilhaft die Verwendung eines Verstärkers im Zielobjekt nicht erforderlich.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein Verfahren zur Verwendung eines funkbasierten Systems zur mehrdimensionalen Ortung eines Zielobjekts, insbesondere eines RFID-Transponders, beansprucht.
    •
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines funkbasierten Systems zur zweidimensionalen Ortung;
  • 2a ein erstes Ausführungsbeispiel einer eindimensionalen Entfernungsmessung;
  • 2b ein Basisband des Spektrums zum ersten Ausführungsbeispiel einer eindimensionalen Entfernungsmessung;
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer eindimensionalen Entfernungsmessung;
  • 4 eine graphische Darstellung des Basisbands des Spektrums gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zur eindimensionalen Entfernungsmessung;
  • 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer zweidimensionalen Positionsbestimmung;
  • 6 den Vergleich der Phasendifferenz über den Entfernungsbereich einer Wellenlänge;
  • 7 die Systemkomponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 5;
  • 8 zwei Darstellungen der Abhängigkeit eines Eindeutigkeitsbereiches vom Abstand zweier Antennen zueinander;
  • 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel zur zweidimensionalen Positionsbestimmung mit erweitertem Eindeutigkeitsbereicht;
  • 10 ein Ausführungsbeispiel zur dreidimensionalen Ortung;
  • 11 zeigt eine Darstellung der Position eines Zielobjektes im dreidimensionalen Raum.
  • 1 zeigt beispielsweise den Aufbau und die Messgrößen eines zweidimensionalen Ortungssystems. Dabei bezeichnet 1 eine Basisstation, 2 ein Zielobjekt, beispielsweise einen Transponder. Die Entfernung der Basisstation 1 zum Zielobjekt 2 ist mit rz bezeichnet. Ebenso ist der Zielablagewinkel αz dargestellt. Im Folgenden wird als Zielobjekt 2 ein Transponder 2 verwendet. Die zu ortenden Transponder 2 können passiv, das heißt feldgespeist ohne eigene Stromversorgung arbeiten. Diese können ebenso semi-passiv sein, das heißt sie sind mit einer eigenen Batterie oder einem Akkumulator bereitgestellt. Je nach Anzahl und Anordnung der Antennen 3 in der Basisstation 1 ist eine ein-, zwei- oder dreidimensionale Ortung möglich. Zur Bestimmung einer Phaseninformation kann das vom Transponder 2 reflektierte Signal von den einzelnen Antennen 3 sequentiell oder auch parallel ausgewertet werden. Die Antennen 3 können ebenso als Array angeordnet sein. Die Positionierung kann ebenso in Form mehrere abgesetzter Antennen bereitgestellt sein. Der Transponder 2 kann eine Antenne 3a aufweisen. Eine erste Einrichtung 1a zur Entfernungsbestimmung sowie eine Einrichtung 1b zur Winkelbestimmung können in der Basisstation 1 integriert sein.
  • Es ergeben sich folgende Vorteile aufgrund der erfindungsgemäßen Ortsbestimmung von Zielobjekten. Es ist die Ortung von RFID-Marken möglich. Ebenso kann eine Ortung von passiven oder semi-passiven funkabfragbaren Sensoren erfolgen. Eine zwei- oder dreidimensionale Ortung kann in einem einzigen Lesegerät erfolgen, da die Antennen 3 in einer kompakten baulichen Einheit untergebracht werden können. Auf diese Weise sind tragbare Handlesegeräte zur Ortung bereitstellbar. Bei der Verwendung von passiven und semi-passiven RFID-Marken ist der Energieaufwand im Transponder 2 sehr gering, da kein aktives, verstärkendes Modulationsverfahren verwendet wird. Ebenso kann der Datenstrom von RFID-Marken zur Ortung verwendet werden. Auf diese Weise ist keine zusätzliche Hardware an der RFID-Marke erforderlich. Ebenso sind vorteilhaft Standard RFID-Transponder 2 verwendbar, die nach dem Prinzip der modulierten Rückstreuung arbeiten.
  • 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer eindimensionalen Entfernungsmessung. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur funkbasierten Ortung insbesondere von RFID-Marken beruht insbesondere auf der Radartechnik. Es wird ein frequenzmoduliertes elektromagnetisches Sendesignal von der Basisstation 1 ausgesendet. Die Entfernung eines sich im Beobachtungsgebiet der Basisstation 1 beziehungsweise des Radarempfängers befindlichen Zielobjekts 2 beziehungsweise Zielreflektors wird aus einer Messung der Signallaufzeit tL vom Sender zum Reflektor und zurück zum Empfänger bestimmt. Als Sendesignal wird beispielsweise ein linear in seiner Frequenz moduliertes Hochfrequenzsignal FMCW-Signal verwendet.
  • Aus der Frequenzdifferenz zwischen momentan gesendetem und empfangenem Signal lässt sich die Signallaufzeit tL und damit die Entfernung des Reflektors ermitteln. Die Auswertung der Frequenzdifferenz, die der Entfernung des Zielobjekts 2 proportional ist, erfolgt im Frequenzbereich. Im Basisband gemäß 2b des Spektrums ergibt sich hierbei ein Signalpeak bei der Frequenz, die der Frequenzdifferenz entspricht. Gemäß 2a bezeichnet 4 das Sendesignal, 5 das Empfangssignal und 6 das Differenzfrequenzsignal. Das Sendesignal 4 kann ebenso als Basissignal 4 und das Empfangssignal 5 als Antwortsignal 5 bezeichnet werden. ΔF bezeichnet die Frequenzdifferenz, f0 die Frequenz des Sendesignals 4, T die Rampendauer und B den Frequenzhub des FMCW-Sendesignals 4. Die Signallaufzeit ist mit tL dargestellt. 2b zeigt den Signalpeak beziehungsweise das Maximum bei der Frequenz, die der Frequenzdifferenz ΔF entspricht.
  • 3 zeigt eine Basisstation 1 und eine Antenne 3, über die ein Sendesignal/Basissignal 4 an einen Transponder 2 gesendet wird. Der Transponder 2 weist einen Modulator 7 auf, der mittels eines Modulationssignals 8 moduliert wird. Zudem weist der Transponder 2 eine Antenne 3a auf. Der Transponder 2 sendet ein Empfangssignal 5 beziehungsweise ein Antwortsignal 5 zur Basisstation 1 zurück. Das Antwortsignal 5 ist hier ein moduliertes Reflexionssignal 9. Um einen zu ortenden Transponder 2 eindeutig von anderen Störzielen im Erfassungsbereich des funkbasierten Systems beziehungsweise des Radars zu unterscheiden, wird ein Prinzip angewendet, das als modulierte Rückstreuung (modulated backscatter) bekannt ist. Dem vom Transponder 2 reflektierten Signal wird hierbei eine Modulation, mittels eines Modulationssignals 8, aufgeprägt, indem der Rückstreuquerschnitt beziehungsweise das Reflexionsverhalten der Transponderantenne 3a periodisch mit der Modulationsfrequenz fmod variiert wird. Die Modulation kann aktiv oder passiv erfolgen, allerdings ist eine aktive Ausführung, das heißt eine aktive Verstärkung des Signals im Transponder 2 nicht erforderlich. Das Prinzip der modulierten Rückstreuung ist äußerst energieeffizient, so dass es sich hervorragend für die Verwendung in feldgespeisten RFID-Transpondern 2 eignet. Als Modulationsverfahren kann sowohl eine Amplituden- als auch eine Phasenmodulation verwendet werden. Zur mehrdimensionalen Ortsbestimmung werden besonders vorteilhaft auf modulierter Rückstreuung basierte Transponder 2 verwendet. Die dabei verwendeten Transponder 2 können passiv sein. In diesem Fall wird ein Modulator 7 aus dem Funkfeld gespeist. Es ist damit keine eigene Energiequelle wie beispielsweise eine Batterie oder ein Akku auf dem Transponder 2 erforderlich. Es erfolgt eine unverstärkte Zurückstreuung. Ebenso ist die Verwendung von semi-passiven Transpondern möglich. Dabei wird ein Modulator 7 mit einer auf dem Transponder 2 integrierten Energiequelle versorgt. Es erfolgt ebenso eine unverstärkte Zurückstreuung. Eine weitere Ausführungsform sind aktive Transponder 2. Gemäß dieser Ausgestaltung ist eine Energiequelle für Verstärker und Modulator 7 auf dem Transponder 2 vorhanden. Das heißt, das von der Basisstation 1 gesendete Basissignal 4 wird verstärkt zurückgesendet beziehungsweise es wird ein Antwortsignal 5 generiert und ausgesendet.
  • Durch die Modulation wird bewirkt, dass die vom Transponder 2 stammenden Signalanteile im Spektrum in ein höheres Frequenzband (um fmod verschoben werden.
  • 4 zeigt beispielhaft das für die Entfernungsauswertung relevante Spektrum. Oberhalb und unterhalb der Modulationsfrequenz fmod des Transponders 2 ergeben sich zwei Maxima, deren gegenseitiger Frequenzabstand ΔF proportional der Entfernung rz des Transponders 2 von der Basisstation 1 ist. Signalanteile, die von nicht modulierenden Störreflektoren stammen, werden ins Basisband gemischt. Mit Hilfe eines Bandpasses können die für die Entfernungsbestimmung des Transponders 2 relevanten Signalbestandteile herausgefiltert werden. Auf diese Weise ist eine Unterscheidung zwischen dem vom Transponder 2 reflektierten Signal und Signalen, die von anderen nicht modulierenden Reflektoren stammen, möglich. Eine Möglichkeit zur Auswertung der Entfernungsinformation ist mittels digitaler Signalverarbeitung geschaffen. Zunächst wird über eine Fourier-Transformation (zum Beispiel FFT) das Spektrum berechnet, wobei Verfahren wie Wichtung des Signals mit einer Fensterfunktion und Zero-Padding angewandt werden können, um die Auswertung zu optimieren. Zur Bestimmung des Frequenzabstandes ΔF der beiden um die Modulationsfrequenz fmod auftretenden Maxima wird ein Maxima-Detektionsalgorithmus verwendet. Aus der ermittelten Frequenzdifferenz ΔF kann die Entfernung des Transponders nach folgender Formel berechnet werden:
    Figure 00120001
  • Hierbei bezeichnet c0 die Lichtgeschwindigkeit, T die Rampendauer und B den Frequenzhub des FMCW-Sendesignals.
  • 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer zweidimensionalen Positionsbestimmung mittels eines Lesegerätes. Für eine zweidimensionale Positionsbestimmung kommen zwei im Abstand d parallel nebeneinander angeordnete Antennen 3 zur Verwendung, die jeweils nacheinander von der Basisstation 1 angesteuert werden können. Durch ein vorteilhaftes Phasenauswertungsverfahren ist es möglich, den Laufzeitunterschied der Signale vom Sender 1 zum Transponder 2 und zurück zur jeweiligen Antenne 3 auszuwerten und daraus auf den Zielablagewinkel αz des Transponders 2 zu schließen. Aus dem vorstehend ermittelten Entfernungswert rz kann damit die x- und y-Position des Transponders 2 bestimmt werden.
  • Ist die Entfernung zum Zielobjekt 2 viel größer als der gegenseitige Abstand der Antennen zueinander, das heißt ist rz >> d, so kann man näherungsweise davon ausgehen, dass die vom Zielobjekt 2 zu den beiden Antennen reflektierten Strahlen parallel zueinander verlaufen. Diese Vereinfachung ist in 5 dargestellt.
  • Der Winkel αz zum Zielobjekt 2 lässt sich aus der Entfernungsdifferenz Δr12 = r1 – r2 der beiden Strahlengänge bestimmen:
    Figure 00130001
  • Aus dem Winkel αz und der Entfernung rz kann schließlich die x- und y-Position des Zielobjekts errechnet werden: xz = sin αz·rz yz = cos αz·rz (2)
  • Zur Bestimmung der Entfernungsdifferenz Δr12 wird die Phase der von beiden Antennen empfangenen Signale herangezogen.
  • Zur eindimensionalen Messung der Entfernung rz wird lediglich der Frequenzabstand ΔF der beiden im Spektrum detektierten Maxima genutzt. Für die zweidimensionale Positionsbestimmung und damit für die Bestimmung des Zielobjektablagewinkels αz werde vorteilhaft die Phasenwerte an den Stellen der beiden Maxima im Spektrum ausgewertet. Hierzu bestimmt man die Phase an den Frequenzstellen, bei denen die Maxima auftreten und bildet deren Differenz: Δφ = φMaximum,rechts – φMaximum,links (4)
  • Die ermittelte Phasendifferenz Δφ ist gemäß folgender Formel:
    Figure 00140001
    proportional der Entfernung des Transponders 2 von der Basisstation 1. λ bezeichnet hierbei die Wellenlänge des Sendesignals.
  • 6 zeigt den Verlauf der Phasendifferenz Δφ über den Entfernungsbereich einer Wellenlänge λ. Die Phasendifferenz Δφ überstreicht einen Winkelbereich von 2π, bei der Entfernungsänderung von Δr = λ/4. Aufgrund dieser Mehrdeutigkeit des Maxima-Phasendifferenzverlaufes ist eine eindeutige Entfernungsmessung nur im Bereich einer viertel Wellenlänge möglich. Jedoch können aufgrund der hohen Sensitivität der Phasensteigungskurve über eine Phasenauswertung kleinste Entfernungsdifferenzen aufgelöst werden. Diese Eigenschaft wird verwendet, um die auftretende Wegdifferenz Δr12 zwischen den beiden Antennen 3 und damit den Zielablagewinkel αz des Transponders 2 zu bestimmen.
  • 7 zeigt ein funkorientiertes System mit einer Basisstation 1, die zwei Antennen 3 verwendet. Erneut ist ein Zielobjekt 2 beziehungsweise Transponder 2 dargestellt, der einen mittels eines Modulationssignals 8 modulierten Modulator 7 und eine Antenne 3a aufweist. Mit r1 und r2 sind die jeweiligen Abstände der beiden Antennen 3 der Basisstation 1 zur Antenne 3a des Transponders 2 dargestellt.
  • Zur Bestimmung des Zielablagewinkels αz wird nun folgendermaßen vorgegangen:
    Zunächst wird die Phasendifferenz der detektierten Maxima jeweils der ersten und der zweiten Antenne 3 der Basisstation 1 ermittelt:
    Figure 00150001
  • Es ist nicht erforderlich, dass zur Bestimmung deren gegenseitigen Phasenlage die beiden Antennensignale gleichzeitig beziehungsweise phasenkohärent ausgewertet werden. Im Unterschied zum Phasenmonopuls-Verfahren können die beiden Antennensignale sequentiell, getrennt nacheinander ausgesendet und empfangen werden. Aus der Differenz der beiden Maxima-Phasendifferenzen Δφ12 = Δφ1 – Δφ2 kann nun der Entfernungsunterschied Δr12 mit hoher Genauigkeit bestimmt werden:
    Figure 00150002
  • Auf diese Weise lässt sich der Zielablagewinkel αz des Transponders 2 nach folgender Formel berechnen:
    Figure 00150003
  • Aufgrund der Periodizität der Phasensteigungskurve mit 2π ist eine eindeutige Winkelmessung nur im Bereich Δφ12 = ± φ möglich. Der eindeutig erfassbare Winkelbereich αz,eind ergibt sich damit zu:
    Figure 00150004
  • Um einen möglichst großen Winkelbereich eindeutig erfassen zu können, muss der Antennenabstand d daher entsprechend klein gewählt werden, und zwar umso kleiner, je kürzer die Wellenlänge λ ist. Diesen Zusammenhang zeigt 8.
  • Aufgrund der Baugröße von Antennen 3 sind kleine Antennenabstände lediglich eingeschränkt erzeugbar. Damit ist der eindeutige Winkelmessbereich entsprechend begrenzt. Aufgrund dieser Tatsache ist die Erweiterung des Eindeutigkeitsbereiches auf eine andere Weise notwendig. Der Eindeutigkeitsbereich kann vorteilhaft mittels einer Anordnung von drei parallelen, nebeneinander ausgerichteten Antennen 3 erweitert werden. 9 zeigt eine entsprechende Anordnung der drei Antennen 3. Es ist darauf zu achten, dass der Abstand der Antenne A1 zu Antenne A2 größer beziehungsweise kleiner dem Abstand der Antenne A2 zu A3 gewählt wird. Das heißt, d ≠ c. Die Basisstation 1 misst erneut die Phasendifferenzen der detektierten Maxima mit der jeweiligen Antenne A1, A2, A3:
    Figure 00160001
  • Bildet man die Differenz der Maxima-Phasendifferenzen von Antenne A1 und A2 sowie von Antenne A2 und A3: Δφ12 = Δφ1 – Δφ2 Δφ23 = Δφ2 – Δφ3 (11)so lassen sich daraus die Unterschiede der von den einzelnen Antennen zum Transponder 2 gemessenen Weglängen berechnen:
    Figure 00170001
  • Aus den ermittelten Wegdifferenzen ergibt sich der jeweils von einem Antennenpaar ermittelte Zielablagewinkel:
    Figure 00170002
  • Unter der Voraussetzung, dass rz >> d, c ist, kann man davon ausgehen, dass sinα12 = sinα23 = sinαz ist. Nun subtrahiert man den vom Antennenpaar A2 und A3 ermittelten Wegunterschied Δr23 von Δr12: Δr12 – Δr23 = sin αz·d – sin αz·c = sin αz·(d – c) (14)
  • Auf diese Weise lässt sich der Zielablagewinkel αz in Abhängigkeit der von beiden Antennenpaaren bestimmten Entfernungsdifferenzen Δr12 und Δr23 ermitteln:
    Figure 00170003
    beziehungsweise mit den für die Entfernungsdifferenzen hergeleiteten Gleichungen in der Form
    Figure 00170004
    darstellen.
  • Für eine eindeutige Winkelmessung ergibt sich ebenso die Einschränkung auf den Phasenbereich Δφ12 – Δφ23 = ± π. Der damit maximal erfassbare Eindeutigkeitswinkel
    Figure 00180001
    ist allerdings nicht mehr vom Abstand zweier Antennen, sondern vom Differenzabstand der beiden Antennenpaare d – c abhängig. Dieser kann unabhängig von den Antennenabmessungen beliebig klein gewählt werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Winkelbereich für eine Zielortung auf jeden beliebigen Wert zwischen ± 90° einzustellen.
  • Gemäß 10 ist eine dreidimensionale Ortung ausführbar. Erweitert man das System um eine oder mehrere weitere Antennen A4, A5, die vertikal über beziehungsweise unter den horizontal angeordneten Antennen A1, A2, A3 positioniert werden, so ist eine dreidimensionale Ortung möglich. Entsprechend zur zweidimensionalen Ortung wird zum einen der Azimut 10 und zum anderen die Elevation 11 des Transponders 2 bestimmt. Zusammen mit der gemessenen Entfernung rz können somit die x-, y- und z-Koordinaten berechnet werden. Die mögliche Antennenortung bestehend aus fünf Antennen (A1 bis A5) ist gemäß 10 dargestellt. Dabei dienen die Antennen A1 bis A3 der Messung des Azimuts. 10 Die Antennen A4, A2 und A5 dienen der Messung der Elevation 11. Die Antennen sind ebenso mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet.
  • 11 zeigt eine Darstellung einer Basisstation 1 im Ursprung eines x-, y-, z-Koordinatensystems. Auf der y-Achse liegt die Hauptwirkrichtung der Basisstation 1. Der Transponder 2 liegt an einer xT, yT und zT Position, die mittels der Entfernung vom Transponder 2 zur Basisstation 1 und den beiden Zielablagewinkeln αz bestimmbar ist.

Claims (13)

  1. Funkbasiertes System zur mehrdimensionalen Ortung eines Zielobjekts (2), insbesondere eines RFID-Transponders, mit – einer Basisstation (1) mit einer Mehrzahl von Antennen (3) zum Aussenden von Basissignalen (4) und/oder Empfangen von Antwortsignalen (5), – einem Zielobjekt (2) zum Empfang der Basissignale (4) und zum Abgeben von Antwortsignalen (5), gekennzeichnet durch – eine erste Einrichtung (1a) zum eindimensionalen Erfassen der Entfernung rz von der Basisstation (1) zum Zielobjekt (2), und – eine zweite Einrichtung (1b) zur Erfassung mindestens eines Zielobjektablagewinkels αz.
  2. Funkbasiertes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basissignale (4) zu einer Antenne (3) zurück streuende Zielobjekt (2) mit einer Modulationsfrequenz fmod modulierbar ist.
  3. Funkbasiertes System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Einrichtung (1a) zur Ermittlung der Entfernung rz ein Frequenzabstand ΔF zwischen zwei Maxima im Basisband des Spektrums eines mit einem gleichzeitig empfangenen Antwortsignal (5) überlagerten gesendeten Basissignals (4) einer Antenne (3) bestimmbar ist.
  4. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Einrichtung (1b) eine Entfernung ri des Zielobjektes (2) zu einer Antenne (3) anhand Maxima-Phasendifferenzen bestimmbar ist.
  5. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Einrichtung Entfernungsunterschiede Δrj von benachbarten Antennen (3) zum Zielobjekt (2) jeweils anhand einer Differenz von Maxima-Phasendifferenzen bestimmbar sind.
  6. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Einrichtung (1b) anhand des Verhältnisses von Entfernungsunterschieden Δrj zweier benachbarter Antennen (3) zu deren Abständen dj mindestens ein Zielobjektablagewinkel αz bestimmbar ist.
  7. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung rz der Basisstation (1) vom Zielobjekt (2) viel größer ist als gegenseitige Abstände dj von benachbarten Antennen (3) zueinander.
  8. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand dj von benachbarten Antennen (3) klein ist.
  9. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von mehr als zwei Antennen (3) die Differenzen der Abstände dj benachbarter Antennen (3) klein und ungleich null sind.
  10. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen (3) entlang einer Horizontalen und/oder entlang einer Vertikalen angeordnet sind.
  11. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielobjekte (2) Transponder, RFID-Marken oder funkabfragbare Sensoren sind.
  12. Funkbasiertes System nach einem oder mehreren der vorangehenden Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielobjekte (2) passiv oder semi-passiv sind.
  13. Verfahren zur Verwendung eines funkbasierten Systems nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, zur mehrdimensionalen Ortung eines Zielobjekts (2), insbesondere eines RFID-Transponders, gekennzeichnet durch – Erfassen der Entfernung rz von der Basisstation (1) zum Zielobjekt (2), und – Erfassen mindestens eines Zielobjektablagewinkels αz.
DE102006004023A 2006-01-27 2006-01-27 Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern Ceased DE102006004023A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006004023A DE102006004023A1 (de) 2006-01-27 2006-01-27 Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern
PCT/EP2007/050109 WO2007085517A1 (de) 2006-01-27 2007-01-05 Vorrichtung und verfahren zur mehrdimensionalen ortung von zielobjekten, insbesondere rfid-transpondern
US12/223,085 US20100231410A1 (en) 2006-01-27 2007-01-05 Device and Method for Multi-Dimensional Location of Target Objects, In Particular Rfid Transponders
EP07703667A EP1977268A1 (de) 2006-01-27 2007-01-05 Vorrichtung und verfahren zur mehrdimensionalen ortung von zielobjekten, insbesondere rfid-transpondern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006004023A DE102006004023A1 (de) 2006-01-27 2006-01-27 Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006004023A1 true DE102006004023A1 (de) 2007-08-09

Family

ID=37872229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006004023A Ceased DE102006004023A1 (de) 2006-01-27 2006-01-27 Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100231410A1 (de)
EP (1) EP1977268A1 (de)
DE (1) DE102006004023A1 (de)
WO (1) WO2007085517A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038365A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Fahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung einer Position zumindest eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug
WO2010060796A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur abstandsmessung
DE102009016480A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Unterdrückung von Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung von Objektmaßen
DE102009016479A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-14 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem mit Verfahren zur Vermeidung von durch Störeinstrahlungen bzw. -einkopplungen verursachten Fehlreaktionen
DE102011075767A1 (de) * 2011-05-12 2012-11-15 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Einsatz von aktiven Radarreflektoren in einer produktions- oder fördertechnischen Umgebung der Automatisierungstechnik
DE102016108594B3 (de) * 2016-05-10 2017-11-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Ermittlung des Füllstandes sowie zur Ermittlung zumindest einer Zusatzinformation
WO2017186379A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Transponder, insbesondere rfid transponder, und verfahren zum betreiben eines, insbesondere rfid, transponders
DE102016208808A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102018118192A1 (de) * 2018-07-27 2020-02-20 Hochschule Trier University of Applied Sciences Radarsystem
DE102019120016A1 (de) * 2019-07-24 2021-01-28 Ifm Electronic Gmbh Verfahren zum Betreiben einer automatischen Ladestation für ein Elektrofahrzeug mit einer RFID-Basis.

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8170830B2 (en) * 2006-08-22 2012-05-01 Jacobs James P Method and system for providing tolerance to interference and obstructions of line of sight
US20100102781A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Apparatus and method for charging a battery
EP2182383A1 (de) 2008-10-30 2010-05-05 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Messmittel, Etikett, Verfahren zum Messen, Verfahren zur Messunterstützung und Computerprogrammprodukt
US8172722B2 (en) 2008-12-05 2012-05-08 Nike, Inc. Athletic performance monitoring systems and methods in a team sports environment
US8628453B2 (en) 2008-12-05 2014-01-14 Nike, Inc. Athletic performance monitoring systems and methods in a team sports environment
DE102009015540A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsüberwachung
EP2259083B1 (de) 2009-06-04 2015-08-26 Lambda: 4 Entwicklungen GmbH Dekorreliertes System
FI122310B (fi) * 2010-04-09 2011-11-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Menetelmä, järjestelmä ja tietokoneohjelmatuote RFID-tunnisteiden etäisyysmittaukseen
US9507976B2 (en) 2011-08-22 2016-11-29 Metrologic Instruments, Inc. Encoded information reading terminal with item locate functionality
US9477865B2 (en) 2013-12-13 2016-10-25 Symbol Technologies, Llc System for and method of accurately determining true bearings of radio frequency identification (RFID) tags associated with items in a controlled area
AT515088B1 (de) * 2014-02-14 2015-06-15 Mkw Electronics Gmbh Verfahren für die Ortung von Tieren mit Hilfe von Funkwellen
EP3128345B1 (de) 2014-03-31 2019-05-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Positionserkennungssystem
ES2642009T3 (es) * 2014-04-16 2017-11-14 Skidata Ag Método para optimizar la precisión de localización de una etiqueta RFID en un alcance de radio de frecuencia ultra alta en un sistema para la localización de etiquetas RFID que comprende una pluralidad de lectores
US9755294B2 (en) 2014-07-07 2017-09-05 Symbol Technologies, Llc Accurately estimating true bearings of radio frequency identification (RFID) tags associated with items located in a controlled area
FR3040498B1 (fr) * 2015-08-31 2018-02-09 Valeo Comfort And Driving Assistance Procede de determination d'une distance entre un vehicule et un identifiant d'acces et de demarrage du vehicule
US9900787B2 (en) * 2015-09-30 2018-02-20 George Ou Multicomputer data transferring system with a base station
US9773136B2 (en) 2015-10-19 2017-09-26 Symbol Technologies, Llc System for, and method of, accurately and rapidly determining, in real-time, true bearings of radio frequency identification (RFID) tags associated with items in a controlled area
US11561122B2 (en) 2017-06-13 2023-01-24 Saudi Arabian Oil Company Tank gauging and inventory management system
US10746866B2 (en) * 2017-06-13 2020-08-18 Saudi Arabian Oil Company RFID triangulated tank gauging and inventory management system
US10726218B2 (en) 2017-07-27 2020-07-28 Symbol Technologies, Llc Method and apparatus for radio frequency identification (RFID) tag bearing estimation
EP3564706A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-06 Lambda: 4 Entwicklungen GmbH Verfahren und system zur hochauflösenden entfernungs- und geschwindigkeitsmessung
EP3899583A4 (de) * 2019-01-05 2022-09-07 Xco Tech Inc. Verfahren zur korrektur der phasenmehrdeutigkeit in bereichs- und phasenmessungsübergängen
US11112484B2 (en) * 2019-05-15 2021-09-07 Nanning Fugui Precision Industrial Co., Ltd. System and method for establishing relative distance and position of a transmitting antenna
CN112702785A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 佛山市云米电器科技有限公司 蓝牙定位方法、装置、系统和存储介质
US11341830B2 (en) 2020-08-06 2022-05-24 Saudi Arabian Oil Company Infrastructure construction digital integrated twin (ICDIT)
US11687053B2 (en) 2021-03-08 2023-06-27 Saudi Arabian Oil Company Intelligent safety motor control center (ISMCC)
CN115113195A (zh) 2021-03-17 2022-09-27 纬创资通股份有限公司 调频连续波雷达系统及其身份与信息检测方法
CN113949987A (zh) * 2021-09-08 2022-01-18 深圳市微能信息科技有限公司 一种定位方法、装置、基站和可读存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151525A (en) * 1976-07-01 1979-04-24 Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. Radio-electric system for locating a given object
DE19946161A1 (de) * 1999-09-27 2001-04-26 Siemens Ag Verfahren zur Abstandsmessung
DE10301451A1 (de) * 2003-01-10 2004-07-22 Atmel Germany Gmbh Verfahren sowie Sende- und Empfangseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung und Modulationseinrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866229A (en) * 1961-02-02 1975-02-11 Hammack Calvin M Method and apparatus for automatically determining position-motion state of a moving object
US3691560A (en) * 1961-02-02 1972-09-12 Calvin M Hammack Method and apparatus for geometrical determination
FR2481465A1 (fr) * 1980-04-25 1981-10-30 Trt Telecom Radio Electr Procede et dispositif pour la determination precise d'azimut a partir de la mesure de plusieurs dephasages
US4725841A (en) * 1983-06-30 1988-02-16 X-Cyte, Inc. System for interrogating a passive transponder carrying phase-encoded information
SE442348B (sv) * 1984-07-04 1985-12-16 Stiftelsen Inst Mikrovags Forfarande och anordning for bestemning av inbordes lege mellan tva objekt
JPS61105700A (ja) * 1984-10-29 1986-05-23 東洋通信機株式会社 航空機衝突防止装置に於ける他航空機トラツキング表示方式
US6084530A (en) * 1996-12-30 2000-07-04 Lucent Technologies Inc. Modulated backscatter sensor system
EP1471367A4 (de) * 2002-01-28 2005-02-02 Hitachi Ltd Radar
EP1654885A2 (de) * 2003-07-29 2006-05-10 Dan Raphaeli Verfahren und entsprechendes system für ein in der hand gehaltenes hf-etikettenauffindungsvorrichtung
JP4328705B2 (ja) * 2004-02-27 2009-09-09 均 北吉 Ｒｆｉｄタグ装置
WO2005088343A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Kongsberg Seatex As Method and system for determining the position of marine vessels and similar objects

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151525A (en) * 1976-07-01 1979-04-24 Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. Radio-electric system for locating a given object
DE19946161A1 (de) * 1999-09-27 2001-04-26 Siemens Ag Verfahren zur Abstandsmessung
DE10301451A1 (de) * 2003-01-10 2004-07-22 Atmel Germany Gmbh Verfahren sowie Sende- und Empfangseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung und Modulationseinrichtung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUDER, B.: Einführung in die Radartechnik, Stutt- gart (u.a.): Teubner, 1999, S. 146-149, ISBN. 3-519-06261-5
HUDER, B.: Einführung in die Radartechnik, Stuttgart (u.a.): Teubner, 1999, S. 146-149, ISBN. 3-519-06261-5 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038365A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Fahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung einer Position zumindest eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug
WO2010060796A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur abstandsmessung
DE102009016480B4 (de) 2009-04-06 2021-12-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren für ein Radarsystem zur Unterdrückung von Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung von Objektmaßen
DE102009016480A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Unterdrückung von Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung von Objektmaßen
DE102009016479A1 (de) * 2009-04-06 2010-10-14 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem mit Verfahren zur Vermeidung von durch Störeinstrahlungen bzw. -einkopplungen verursachten Fehlreaktionen
DE102009016479B4 (de) 2009-04-06 2021-12-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren für ein Radarsystem zur Vermeidung von durch Störeinstrahlungen bzw. -einkopplungen verursachten Fehlreaktionen
DE102011075767A1 (de) * 2011-05-12 2012-11-15 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Einsatz von aktiven Radarreflektoren in einer produktions- oder fördertechnischen Umgebung der Automatisierungstechnik
WO2017186379A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Transponder, insbesondere rfid transponder, und verfahren zum betreiben eines, insbesondere rfid, transponders
DE102016108594B3 (de) * 2016-05-10 2017-11-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Ermittlung des Füllstandes sowie zur Ermittlung zumindest einer Zusatzinformation
DE102016208808A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102018118192A1 (de) * 2018-07-27 2020-02-20 Hochschule Trier University of Applied Sciences Radarsystem
DE102019120016A1 (de) * 2019-07-24 2021-01-28 Ifm Electronic Gmbh Verfahren zum Betreiben einer automatischen Ladestation für ein Elektrofahrzeug mit einer RFID-Basis.
DE102019120016B4 (de) * 2019-07-24 2021-04-22 Ifm Electronic Gmbh Verfahren zum Betreiben einer automatischen Ladestation für ein Elektrofahrzeug mit einer RFID-Basis.

Also Published As

Publication number Publication date
US20100231410A1 (en) 2010-09-16
EP1977268A1 (de) 2008-10-08
WO2007085517A1 (de) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006004023A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern
Buffi et al. A phase-based technique for localization of UHF-RFID tags moving on a conveyor belt: Performance analysis and test-case measurements
DE102006037247A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ortung eines Zielobjektes
EP2845026B1 (de) Verfahren und anordnung zur relativen lageerkennung von stationen mittels funkortung
DE102010002474B4 (de) Radarvorrichtung zum Unterdrücken von Wirkungen von Gitterkeulen bei der Erfassung einer Richtung eines Ziels auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen empfangenen reflektierten Wellen
AT511750B1 (de) Verfahren und system zur ortung von objekten
DE102020111533A1 (de) Mimo-radar-vorrichtungen und mimo-radar-verfahren
WO2010091746A1 (de) Verfahren und system zur bestimmung der entfernung, der geschwindigkeit und/oder der bewegungsrichtung eines rfid-transponders
DE102012203172B4 (de) Radarvorrichtung und Einfallswinkelberechnungsverfahren für eine Radarvorrichtung
DE102005009579B4 (de) Verfahren zur Lokalisierung eines Detektierplättchens
EP1570298A1 (de) Mehrzielfähiges verfahren und mehrzielfähige sensorvorrichtung für die abstands- und winkelortung von zielobjekten im nahbereich
DE102020107804A1 (de) Radarvorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Radarzielen
DE102018132745A1 (de) Fmcw radar mit störsignalunterdrückung im zeitbereich
DE102013216970A1 (de) Radarsensor für Kraftfahrzeuge
WO2019219262A1 (de) Mimo-radarsensor für kraftfahrzeuge
DE112019005500T5 (de) Antennenvorrichtung, bewegbarer körper und zielbestimmungsverfahren
DE102009027003A1 (de) Optimierung der Schaltreihenfolge bei geschalteten Antennenarrays
DE102010014457A1 (de) Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Eigenschaft eines Mediums in einem Behälter und Messeinrichtung hierzu
DE102006049862A1 (de) Konzept zur Positionsbestimmung eines passiven Transponders in einem Funksystem
EP3414589A1 (de) Vorrichtung zur bestimmung einer position eines senders und entsprechendes verfahren
DE19512787A1 (de) Ortungssystem mit synthetischer Apertur
DE2007049C3 (de) Peilsystem
DE112019001829T5 (de) Objektpositionserfassungssystem
Bai et al. 3D automotive millimeter-wave radar with two-dimensional electronic scanning
DE102019112078A1 (de) Kohärentes, multistatisches Radarsystem, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection