ES2562732B2 - Sistema y Método para la detección de la orientación de objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagnéticos - Google Patents

Abstract

Sistema y método para la detección de la orientación de objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagnéticos (5). Las señales transmitidas (1) de forma inalámbrica emitidas por un dispositivo transmisor (6) inciden sobre una agrupación de dispersores electromagnéticos (5) que dispersan dichas señales. Las señales dispersadas (2) se captan mediante una antena (4) conectada a un dispositivo receptor (3) que mide la fase de las señales dispersadas (2). Un dispositivo de procesado de datos (7) procesa las medidas anteriores y se estima la orientación del objeto o ser vivo.#De aplicación en aquellos sectores en los que la detección o determinación de la orientación o posición de un elemento sea necesaria, como por ejemplo en el sector industrial, de construcción, de maquinaria, de fabricación, productos químicos y farmacéuticos, industrias extractivas y, particularmente, en el de almacenamiento y logística.

Description

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DESCRIPCION

SISTEMA Y METODO PARA LA DETECCION DE LA ORIENTACION DE OBJETOS O SERES VIVOS MEDIANTE EL USO DE DISPERSORES

ELECTROMAGNETICOS

La presente invencion se refiere a un sistema y a un metodo para la deteccion de la orientacion de objetos o seres vivos a los que se les ha acoplado una agrupacion de dispersores electromagneticos. Transmitiendo de forma inalambrica senales electromagneticas a traves de un dispositivo transmisor y procesando en un dispositivo receptor la fase de la serial dispersada por cada dispersor electromagnetico de la agrupacion, se estima la orientacion del objeto o ser vivo al que se ha acoplado la agrupacion de dispersores.

La presente invencion resulta de aplicacion en aquellos sectores en los que la deteccion o determinacion de la orientacion o posicion de un elemento sea necesaria, como por ejemplo en el sector industrial, de construccion, de maquinaria, de fabricacion, productos quimicos y farmaceuticos, industrias extractivas y, particularmente, en el de almacenamiento y logistica.

ESTADO DE LA TECNICA

La determinacion de la localizacion y la orientacion de un elemento en un espacio tridimensional es una informacidn de mucho interes en diversas aplicaciones, como por ejemplo en el control del trafico, en la industria aeroespacial, en la fabricacion de productos o en el almacenaje y en la logistica. La precision en la determinacion de la localizacion, por ejemplo en un espacio cartesiano mediante las coordenadas X, Y, Z, es una informacion sustancial, aunque muchas veces incompleta debido a que tambien la orientacion de un elemento puede ser incluso mas determinante para el control de un sistema con un conjunto de varios elementos.

Existen, sin embargo, escasos sistemas capaces de determinar dicha informacion. Es posible obtener estimaciones de la orientacion de un cuerpo de varias formas. Una

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opcion es usar un sistema inercial en el cuerpo cuya orientacion se quiere obtener. Sin embargo, ello supone un error creciente con el tiempo y requiere un conocimiento preciso de la orientacion inicial del cuerpo. Otra posibilidad es hacer uso de sistemas basados en senales electromagneticas, como por ejemplo la invencion descrita en el documento de patente US 7310045 B2, en donde se propone un sistema para la deteccion de la orientacion de un objeto basado en la intensidad de serial dispersada por una etiqueta de identification por radiofrecuencia (RFID por sus siglas en ingles) y usando al menos una antena directiva. Los autores presentan un sistema que hace uso, preferentemente, de varias antenas directivas o distintos polarizaciones. En dicho sistema, las direcciones de apuntamiento de las antenas deben cambiarse mediante sistemas mecanicos o electricos, con la complejidad anadida que ello supone. Otro ejemplo es la invencion que se presenta en el documento de patente US 8659476 B2, que permite estimar la orientacion y la distancia de un cuerpo frente a un equipo receptor. Para ello es necesario que, o bien en el cuerpo o bien en el receptor, haya una antena de polarization lineal conocida y, de forma complementaria, en el receptor o en el cuerpo dos antenas con polarizaciones circulares contrarias. Esto implica una inffaestructura mas compleja, especialmente en el cuerpo cuya orientacion se desea estimar, donde tambien se requiere un transmisor completo.

Los sistemas para determinar la orientacion de objetos o seres vivos suelen ser complementados con otros sistemas de localizacion para asi tener todos los datos sobre su ubicacion e inclination. En este ambito existen multiples tecnologias; muchas de ellas, tambien basadas en dispersores electromagneticos como las etiquetas RFID, pueden emplearse ademas para otros propositos, como puede ser la realization de inventarios. La localizacion consiste en la determination de la position de un cuerpo, pero tambien puede incluir la estimation de information complementaria como su velocidad. Entre los distintos sistemas de localizacion o posicionamiento destacan los sistemas de navegacion global por satelite (que habitualmente son conocidos por sus siglas en ingles, GNSS) como GPS o GALILEO. Sin embargo, estos sistemas reducen notablemente sus prestaciones en interiores. Para este tipo de entomos existen tambien multiples sistemas de localizacion siendo los mas populares aquellos basados en triangulacion a partir de la intensidad de serial recibida (RSS por sus siglas en ingles).

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Alguna muestra de sistemas RSS se puede encontrar en los siguientes artlculos: J. S. Choi, H. Lee, R. Elmasri, D. W. Engels - Localization Systems Using Passive UHF RFID. INC, IMS and IDC, 2009. NMC ’09. Fifth International Joint Conference on, pags. 1727-1732, 25.27 Aug. 2009 y A. Bekkali, H. Sanson, M. Matsumoto - RFID Indoor Positioning Based on Probabilistic RFID Map and Kalman Filtering. Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications, 2007. WiMOB 2007. Third IEEE International Conference. 8-10 Oct. 2007.

Otras tecnicas, como las basadas en angulos de llegada (en ingles AoA), explotan informacion de fase de las senates emitidas para estimar el angulo de llegada respecto a una linea de dispositivos receptores, incorporando dicha informacion al proceso de localization. Una muestra de los sistemas anteriores se puede encontrar en C. Angerer, R. Langweiser, M. Rupp - Direction of Arrival Estimation by Phased Arrays in RFID. Proceedings of the Third International EURASIP Workshop on RFID Technology, Sept. 2010. Tambien existen sistemas, como aquellos que usan antenas muy directivas para determinar la direction de llegada de una senal, que se pueden encuadrar en ambas categorias.

Sin embargo, en ninguno de los casos anteriores, tanto estimation por nivel de senal recibida como por angulo de llegada, se extrae informacion respecto a la orientacion del objeto.

Tambien hay sistemas de posicionamiento para hacer seguimiento de objetos o personas. Un ejemplo de ello se encuentra en el documento de patente WO 2009063114 Al, que posibilita el seguimiento de objetos para invidentes mediante el uso de dispersores electromagneticos, en este caso etiquetas RFID tanto activas como pasivas. Atal fin los invidentes han de portar un dispositivo con capacidad lectora, que identifica los objetos previamente etiquetados y los almacena en una base de datos que actualiza dinamicamente. Los objetos etiquetados son clasificados en funcion del posible desplazamiento de los mismos: estaticos, que constituyen las principales referencias del sistema, semiestaticos o dinamicos. Este sistema tampoco permite obtener la orientacion de los objetos y ademas requiere clasificar previamente los objetos en las categorias anteriores complicando su despliegue. Ademas cada usuario debe utilizar un dispositivo complejo con capacidad de gestion de una base de datos

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dinamica y de lectura de etiquetas RFID.

Otra muestra de un sistema que permite hacer seguimiento o tracking, es decir, el calculo de la position durante un intervalo de tiempo, se incluye en la patente US 8493182 B2, que se basa en el uso de lecturas de fase de sefiales dispersadas por etiquetas RFID transmitidas a varias frecuencias a traves de una antena directiva cuya direccion de apuntamiento sea configurable de forma que se pueda realizar barrido electronico. Este sistema, que de nuevo no permite determinar la orientacion de objetos, requiere un equipamiento complejo: una antena directiva cuya direccion de apuntamiento sea reconfigurable, un transceptor multifrecuencia y un sistema de procesado capaz de realizar los calculos iterativos necesarios.

Otros sistemas permiten identificar objetos y determinar ciertos parametros, como la distancia a un transpondedor o lector o su velocidad, como por ejemplo el propuesto en la patente US 8242888 B2. Dicha patente permite calcular la velocidad de un objeto a partir de la diferencia de frecuencia, producida por el desplazamiento Doppler, entre las sefiales dispersadas por dicho objeto recibidas por dos antenas. Otro ejemplo es la patente US 008461966 B2, que combina la serial dispersada por un objeto con la transmitida de forma que se calcula la diferencia de fase entre ambas, el desplazamiento de frecuencia Doppler o ambas magnitudes para estimar la distancia entre el objeto y el transmisor o la velocidad relativa entre ambos asi como parametros que se pueden calcular a partir de los anteriores, como la aceleracion. Dicho sistema proporciona los parametros anteriores con cierta ambiguedad debido a la periodicidad de la fase. Para solucionar este problema, en la patente US 008461966 B2 se resuelve la ambiguedad mediante el uso de multiples antenas para medir la intensidad de las sefiales dispersadas o hacer un seguimiento del objeto de forma mecanica, optica o con otro tipo de sensores. Sin embargo, ninguno de los metodos anteriores permite el calculo de la orientacion de objetos y ademas requieren nuevamente una inffaestructura de cierta complejidad.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La presente invention se refiere a un sistema para la detection de la orientation de

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objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagneticos. Dicha orientacion queda completamente especificada por lostres angulos de Euler, los cuales constituyen un conjunto de tres coordenadas angulares que sirven para especificar las rotaciones que transforman un sistema de coordenadas cartesianas en otro sistema de coordenadas cartesiano de referenda, compartiendo ambos sistemas el origen de coordenadas. En realizaciones particulares de esta invencion se describe ademas un sistema de localization complementary.

La invencion tambien se refiere al metodo de deteccion de la orientacion de objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagneticos. Dicho metodo se basa en el procesado de la fase de las senales dispersadas por cada elemento de la agrupacion de dispersores.

Un objeto de la presente invencion es, por tanto, un sistema para la deteccion de la orientacion de objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagneticos que comprende:

a) Una agrupacion de dispersores electromagneticos colocados en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar. Un ejemplo de ser vivo en los que se pueden colocar los dispersores es un ser humano. Otro ejemplo de ser vivo son animates de abasto.

b) Al menos un dispositivo transmisor de senales inalambricas que comprende una antena para emitir una serial hacia los dispersores electromagneticos dispuestos en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar. Mediante esta emision, el transmisor de senales interroga a los dispersores electromagneticos.

c) Al menos un dispositivo receptor de senales inalambricas que comprende una antena fija, que identifica cada serial dispersada de cada dispersor electromagnetico individual y mide su fase. El haz de la antena es suficientemente ancho para poder recibir las senales dispersadas por los dispersores electromagneticos desde aquellas posiciones en las que se vayan a colocar objetos cuya orientacion se va a calcular.

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d) Un sistema de procesado de datos que procesa los datos del dispositivo receptor de senates.

El sistema de procesado de datos del sistema para la detection de la orientacion de objetos o seres vivos de la invention realiza la estimacion de la orientacion a partir de las medidas de la fase de cada serial dispersada de cada dispersor electromagnetico, las cuales son identificadas y medidas por el dispositivo receptor.

En una realizacion preferida, un dispositivo transmisor tiene asociado un dispositivo receptor de senates con el que comparte una sola antena comun. En una realizacion mas preferida, el dispositivo transmisor y el dispositivo receptor se integran en un unico dispositivo.

En otra realizacion preferida de cualquiera de las anteriores, el sistema comprende al menos dos dispositivos receptores de senates, ubicados en posiciones conocidas, que identifican y miden la fase de cada senal dispersada por los dispersores electromagneticos de la agrupacion para mejorar la estimacion de la orientacion.

En otra realizacion preferida de cualquiera de las anteriores, el sistema comprende al menos dos dispositivos receptores de senates, que identifican y miden la fase y tambien la intensidad de cada senal dispersada por los dispersores electromagneticos de la agrupacion. Dicha informacion se puede utilizar para obtener ademas informacion de localizacion complementaria a la orientacion del objeto o ser vivo que tiene colocado la agrupacion de dispersores electromagneticos.

En una realizacion mas preferida del sistema con al menos dos dispositivos receptores de senates que identifican y miden la fase o que identifican y miden la fase y tambien la intensidad, el sistema de procesado de datos, ademas de realizar la estimacion de la orientacion, tambien estima la position del objeto o ser vivo sobre el que esta colocada la agrupacion de dispersores electromagneticos a partir de la informacion obtenida por los dispositivos receptores de senates. En esta realizacion se offece por tanto informacion de localizacion complementaria a la orientacion del objeto o ser vivo que tiene colocado la agrupacion de dispersores electromagneticos.

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En otra realization preferida, los dispersores electromagneticos son pasivos.

En otra realization preferida, cada dispersor electromagnetico codifica o modula la senal dispersada de una forma diferente a los demas dispersores electromagneticos para que el dispositivo receptor pueda identificar la senal dispersada por dicho dispersor electromagnetico. Una forma de materializar esta realization es con dispersores electromagneticos con cierta cantidad de memoria que les permite almacenar un identificador que permite distinguir de forma unica, dentro de un grupo de dispersores electromagneticos, cual de ellos disperso la senal recibida por el dispositivo receptor. Dicha information es modulada por cada dispersor electromagnetico al dispersar las senales emitidas por un dispositivo transmisor.

En una realization especifica, los dispersores electromagneticos son etiquetas de identification por radiofrecuencia (RFID). En una configuration mas especifica del sistema con etiquetas pasivas RFID, el elemento cuya orientation se desea determinar comprende una agrupacion lineal, en una o dos dimensiones, de etiquetas pasivas RFID equiespaciadas. Las etiquetas pasivas RFID son componentes de bajo coste y que no requieren el uso de baterias, facilitando el mantenimiento del sistema. En dicha realization la identification de las senales dispersadas se realiza por codigo, pues cada etiqueta RFID marca cada senal transmitida de forma unica. Los dispositivos transmisor y receptor pueden estar integrados en un lector RFID y compartir una sola antena.

En otra realization especifica, el sistema de procesado de datos es uno o varios ordenadores o uno o varios sistemas electronicos de computation. Asi, por ejemplo, un sistema de procesado de datos puede ser un microprocesador, un procesador digital de serial (DSP) u otro dispositivo electronico. La estimation de la orientation a partir de las medidas de la fase de cada senal dispersada de cada dispersor electromagnetico se puede realizar con un algoritmo implementado en el sistema de procesado de datos a partir de las medidas de fase de las senales dispersadas.

Otro objeto de la presente invention es un metodo para la detection de la orientation de objetos o seres vivos mediante el uso de dispersores electromagneticos que comprende las siguientes etapas:

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a) Emitir senales inalambricas desde un dispositivo transmisor a traves de al menos una antena hacia los dispersores electromagneticos colocados en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar.

b) Recibir cada serial dispersada por cada dispersor electromagnetico a traves de, al menos, una antena.

c) Identificar la serial dispersada de cada dispersor electromagnetico y medir su fase en el dispositivo receptor de senales.

d) Procesar las medidas de fase de cada serial dispersada de cada dispersor electromagnetico, calculando las diferencias de fase entre las senales asociadas a cada dispersor electromagnetico de la agrupacion.

e) Estimar la orientacion de los objetos o seres vivos aplicando un algoritmo de deteccion de angulo de llegada a partir de la informacion anterior.

En una realizacion preferida, el algoritmo de deteccion del angulo de llegada de la etapa e) es el algoritmo MUSIC (Multiple Signal Classification). El algoritmo MUSIC calcula el espectro de una serial mediante la descomposicion en valores propios de la matriz de covarianzas de los datos de entrada, que se modelan teniendo en cuenta la presencia de ruido.En otra realizacion preferida, en la etapa c) ademas se identifica y mide la intensidad de cada serial dispersada por los dispersores electromagneticos.

En otra realizacion preferida, en la etapa e) ademas se estima la posicion del objeto o ser vivo sobre el que esta colocada la agrupacion de dispersores electromagneticos.

En otra realizacion preferida, el procesado de las medidas de fase y la estimacion de la orientacion de las etapas d) y e) se realiza mediante uno o varios ordenadores o uno o varios sistemas electronicos de computacion.

En una realizacion aun mas preferida, el metodo ademas comprende una etapa de calibracion. Durante esta calibracion, se miden las fases de los dispersores

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electromagneticos a utilizar cuando estos estan situados bajo las mismas condiciones, de modo que, idealmente, deberia medirse la misma fase para todos ellos. Puesto que dependiendo del metodo de fabrication estas fases pueden ser ligeramente diferentes, se anota la fase de la senal para cada dispersor electromagnetico. Durante el uso del sistema, entre las etapas c) y d), se resta dicha fase para eliminar estos posibles desplazamientos arbitrarios de la fase reduciendo asi posibles errores sistematicos.

La invencion aporta, frente a otros sistemas que actualmente se conocen, el uso de medidas de fase para la estimation de la orientacion de objetos o seres vivos. Esto permite estimar dicha orientacion de forma precisa y con una inffaestructura muy sencilla. A1 obtener la orientacion comparando las medidas de la fase de la senal dispersada por cada elemento, el sistema no requiere un sistema de rotation mecanica o electrica para la antena como sucede en sistemas basados en la intensidad de senal recibida y en el uso de antenas directivas, sino que la antena puede ser fija. El sistema permite tambien hacer uso de antenas mas simples, puesto que no es necesario que las antenas sean directivas. Ademas, solo es necesario transmitir en una unica ffecuencia.

En algunas de las realizaciones del sistema en los que los dispersores son pasivos, como por ejemplo etiquetas de identification por radiofrecuencia (RFID), no se requieren baterias en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar. Esta caracteristica permite utilizar el sistema sobre elementos cuya orientacion y/o posicion se desea determinar durante espacios de tiempo muy prolongados de forma permanente o intermitente, de manera Liable y robusta. Tambien resulta una ventaja en aquellos casos en los que los elementos, una vez introducidos en un espacio, son de dificil acceso, o en los que los objetos pueden emitir sustancias peligrosas para la salud (radiation o contaminantes quimicos).

El sistema de radiofrecuencia que se coloca en el objeto o ser vivo cuya orientacion se quiere estimar es muy economico pues puede ser implementado mediante etiquetas RFID cuyo coste es muy reducido.

La presente invencion resulta de aplicacion en aquellos sectores en los que la detection o determination de la orientacion o posicion de un elemento sea necesaria, como por ejemplo en el sector industrial, de construction, de maquinaria, de

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fabrication, productos qulmicos y farmaceuticos, industrias extractivas y particularmente en el de almacenamiento y logistica.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

La Fig. 1 muestra una vista del sistema de deteccion de la orientacion. En la parte derecha se puede ver el sistema de procesado de datos (7), asi como los dispositivos transmisor (6) y receptor (3), cada uno con su propia antena (4). Ambos dispositivos se encuentran conectados de forma que existe sincronizacion entre ambos. Las senales transmitidas (1) inciden sobre los dispersores electromagneticos (5). Estos generan senales dispersadas (2) que recibe el dispositivo receptor (3), que esta conectado al sistema de procesado de datos (7), a traves de su antena (4). En la figura, se representa por claridad solo uno de los angulos de orientacion definidos durante la description de la invention, (0). En particular, se ha escogido el angulo de orientacion que mide la rotation con respecto al eje z (8) del sistema cartesiano defmido en la figura.

La Fig. 2 muestra una vista de una realization preferente de un sistema de deteccion de la orientacion similar al de la figura anterior. De manera similar, unicamente se representa (0), el angulo de orientacion que mide la rotation con respecto al eje z (8) del sistema cartesiano defmido en la figura. En esta realization los dispositivos transmisor (6) y receptor (3) estan integrados en un solo dispositivo y emplean una unica antena (4).

La Fig. 3 muestra una vista general de una realization particular del sistema de deteccion de la orientacion similar al de la figura 2. En esta realization se emplean dos dispositivos que incluye cada uno un modulo receptor (3) y transmisor (6) para, ademas de estimar la orientacion del objeto o ser vivo en el que esta colocada la agrupacion de dispersores electromagneticos (5), tambien estimar su position. En la figura, (0i) y (62) representan el angulo de orientacion que mide la rotation con respecto al eje z (8) del sistema cartesiano defmido en la figura respecto a cada dispositivo receptor (3).

EXPLICACION DE UNA FORMA DE REALIZACION PREFERENTE

Para una mejor comprension de la presente invencion, se exponen los siguientes ejemplos de realizacion preferente, descritos en detalle, que deben entenderse sin caracter limitativo del alcance de la invencion.

5 EJEMPLO1

El sistema estaba constituido por un lector de etiquetas RFID, que integraba los dispositivos transmisor (6) y receptor (3), conectado a una unica antena (4) cuyo ancho de haz a mitad de potencia era de 30° en el piano vertical y 70° en el horizontal. La banda de frecuencia de fimcionamiento era la de 868 MHz. La agrupacion de 10 dispersores electromagneticos (5) estaba formada por cinco etiquetas RFID colocadas de forma lineal sobre el objeto cuya orientacion se calculo. Dicho objeto era una caja de carton de dimensiones 52x36x8 cm. La separacion entre las etiquetas RFID era de UA (siendo fc=34.56 cm la longitud de onda a la frecuencia de fimcionamiento) para garantizar la deteccion de la orientacion sin ambiguedades y que la separacion minima 15 fuese aquella que evitaba que se acoplasen las etiquetas RFID. La distancia minima entre el objeto y el dispositivo transmisor (6) era aquella a la que cumplia la condition de campo lejano tanto para la antena conectada al modulo que integra transmisor y receptor, como para la agrupacion de etiquetas RFID. La distancia maxima era el rango de las etiquetas RFID. Como sistema de procesado de datos (7) se hizo uso de 20 un ordenador convencional.

Las sefiales transmitidas (1), generadas por el lector, eran dispersadas por las etiquetas RFID colocadas sobre el objeto. Dichas sefiales dispersadas (2), moduladas por las etiquetas RFID, eran captadas por la antena (4) e identificadas por el dispositivo receptor (3), el lector de etiquetas RFID. El lector de etiquetas RFID midio 25 la fase de las sefiales dispersadas (2), a las que se aplico el algoritmo de deteccion de la orientacion con el sistema de procesado de datos (7).

El objeto se situo en frente de la antena de forma que la linea que une los centros de las etiquetas quedase contenida en un piano paralelo al suelo. Se realizaron varias medidas de las sefiales dispersadas para diferentes rotaciones del objeto con respecto a

un eje perpendicular al suelo. Para facilitar las rotaciones, el objeto se situo sobre una plataforma rotatoria que permitia una medida precisa del angulo de rotacion real. Para cada una de estas medidas, se anoto el angulo real de orientacion (0) y el angulo estimado por el prototipo de la presente realizacion preferente. En la siguiente tabla se 5 adjuntan los resultados obtenidos:

(0) real H

(0) estimado H

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A partir de los datos anteriores se concluye que la orientacion calculada por el prototipo del ejemplo de realizacion es muy precisa en el rango de ±75 grados, con errores del orden de la precision del dispositivo receptor (3) empleado (5°).

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EJEMPLO 2

Para llevar a cabo el metodo de deteccion de la orientacion se utilizo el sistema descrito en el ejemplo de realizacion preferente anterior.

En primer lugar se realizo una calibracion para lo que se recogieron medidas de la fase de las senates dispersadas (2) por cada uno de los dispersores electromagneticos (5) en una posicion fija de referencia bajo las mismas condiciones.

A continuacidn se procedio a aplicar de la siguiente forma las etapas descritas en el metodo:

a) Se emitieron senates inalambricas desde el lector de etiquetas REID, que integraba el dispositivo transmisor (6) y el dispositivo receptor (3), a traves de la antena (4) hacia cada dispersor electromagnetico (5) colocado en el objeto cuya orientacion se estimo.

b) Se recibieron a traves de la antena (4) las senates dispersadas (2) por cada dispersor electromagnetico (5), que se habian materializado mediante etiquetas RFID.

c) Se identified la serial dispersada (2) de cada etiqueta RFID a partir del codigo con el que cada una de ellas modulo las senates transmitidas (1) y se midio su fase.

d) Se procesaron las medidas de fase de cada senal dispersada (2) de cada etiqueta RFID, sustrayendo en primer lugar los valores medidos durante la fase de calibracion.

e) Se aplico el algoritmo de deteccion de angulo de llegada MUSIC y se estimo la orientacion del objeto bajo estudio.

Los resultados obtenidos fiieron los mismos que en el ejemplo de realizacion preferente anterior. Por tanto, se concluye que se determino con gran precision la orientacion del objeto.

Claims (16)

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   REIVINDICACIONES

   1. Sistema para la detection de la orientation de objetos o seres vivos que comprende:

   a) una agrupacion de dispersores electromagneticos (5) colocados en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar;

   b) al menos un dispositivo transmisor (6) de senales inalambricas que comprende una antena (4) para emitir una senal hacia los dispersores electromagneticos (5) dispuestos en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar;

   c) al menos un dispositivo receptor (3) de senales inalambricas que comprende una antena (4) y que identifica cada serial dispersada (2) de cada dispersor electromagnetico (5) individual y mide su fase;

   d) un sistema de procesado de datos (7) que procesa los datos obtenidos del dispositivo receptor (3) de senales;

   caracterizado por que la antena (4) es fija y por que el sistema de procesado de datos (7) realiza la estimacion de la orientacion a partir de las medidas de la fase de cada senal dispersada (2) de cada dispersor electromagnetico (5).
2. 2. Sistema segun la revindication 1 caracterizado por que un dispositivo transmisor (6) tiene asociado un dispositivo receptor (3) de senales con el que comparte la misma antena (4).
3. 3. Sistema segun la reivindicacion 2 caracterizado por que el dispositivo transmisor (6) y el dispositivo receptor (3) se integran en un unico dispositivo.
4. 4. Sistema segun la reivindicacion 1, 2 o 3 caracterizado por que comprende al menos dos dispositivos receptores (3) de senales, que identifican y miden la fase de cada senal dispersada (2) por los dispersores electromagneticos (5) de la agrupacion.
5. 5. Sistema segun la reivindicacion 1, 2 o 3 caracterizado por que comprende al menos dos dispositivos receptores (3) de senales, que identifican y miden la fase y

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   la intensidad de cada senal dispersada (2) por los dispersores electromagneticos (5) de la agrupacion de dispersores electromagneticos (5).
6. 6. Sistema segun la reivindicacion 4 o 5 caracterizado por que el sistema de procesado de datos (7), ademas de realizar la estimation de la orientacion, tambien estima la position del objeto o ser vivo sobre el que esta colocada la agrupacion de dispersores electromagneticos (5) a partir de la information obtenida por los dispositivos receptores de senales (3).
7. 7. Sistema segun la reivindicacion 1 caracterizado por que los dispersores

   electromagneticos (5) son pasivos.
8. 8. Sistema segun la reivindicacion 1 caracterizado por que cada dispersor

   electromagnetico (5) codifica o modula la senal dispersada (2) de una forma diferente a los demas dispersores electromagneticos (5) para que el dispositivo receptor (3) pueda identificar la senal dispersada (2) por dicho dispersor

   electromagnetico (5).
9. 9. Sistema segun la reivindicacion 1, 7 o 8 caracterizado por que los dispersores electromagneticos (5) son etiquetas de identification por radiofrecuencia (RFID).
10. 10. Sistema segun la reivindicacion 1 caracterizado por que el sistema de procesado de datos (7) es un ordenador o un sistema electronico de computation.
11. 11. Metodo para la detection de la orientacion de objetos o seres vivos mediante el sistema de la reivindicacion 1 que comprende las siguientes etapas:

    a. emitir senales inalambricas desde un dispositivo transmisor (6) a traves de al menos una antena (4) hacia los dispersores electromagneticos (5) colocados en el objeto o ser vivo cuya orientacion se va a estimar;

    b. recibir cada senal dispersada (2) por cada dispersor electromagnetico (5) a traves de al menos una antena (4);

    c. identificar la senal dispersada (2) de cada dispersor electromagnetico (5) y medir su fase en el dispositivo receptor (3) de senales;

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    d. procesar las medidas de fase de cada serial dispersada (2) de cada dispersor electromagnetico (5), calculando las diferencias de fase entre las senales asociadas a cada dispersor electromagnetico (5) de la agrupacion;

    e. estimar la orientacion de los objetos o seres vivos aplicando un algoritmo de deteccion de angulo de llegada a partir de la information anterior.
12. 12. Metodo segun la reivindicacion 11 caracterizado por que el algoritmo de deteccion del angulo de llegada es el algoritmo MUSIC.
13. 13. Metodo segun la reivindicacion 11 caracterizado por que en la etapa c) ademas se identifica y mide la intensidad de cada serial dispersada (2) por los dispersores electromagneticos (5).
14. 14. Metodo segun la reivindicacion 11 o 13 caracterizado por que en la etapa e) ademas se estima la posicion del objeto o ser vivo sobre el que esta colocada la agrupacion de dispersores electromagneticos (5).
15. 15. Metodo segun la reivindicacion 11 caracterizado por que el procesado de las medidas de fase y la estimation de la orientacion de las etapas d) y e) se realiza mediante un ordenador o un sistema electronico de computation.
16. 16. Metodo segun la reivindicacion 11, 12, 13, 14 o 15 caracterizado por que ademas comprende una etapa de calibration en la que se miden las fases de las senales dispersadas (2) por los dispersores electromagneticos (5) en una posicion de referencia bajo las mismas condiciones.