专利名称：用于运行一个或多个电设备的方法
用于运行一个或多个电设备的方法
现有技术本发明的公开本发明涉及一种电设备，尤其是用于检测对象的一种装置，比如定位设备，并在此 尤其涉及具有至少一个超宽带(UWB)传感器的设备。与目前的窄带无线电业务相比，UWB传感器设备使用非常大的频率范围，但具有相 对较小的频率功率密度。大频率范围的使用导致也覆盖了已使用的已有无线电业务的频率 范围。由于UWB传感器设备具有低频率功率密度以及已有无线电业务的接收机是窄带的， UffB传感器设备的干扰电位是微小的，但取决于在UWB传感器设备与窄带接收机之间的间 距。这种干扰从而在无线电业务中也看作为噪声干扰。但是，在微小间距的情况下，该干扰 电位可能超过一个允许界限，该UWB传感器设备的发射机必须被关闭以避免对窄带设备的 干扰。在这种情况下激活的窄带设备对UWB传感器设备的干扰电位是几倍大，因为窄带 发送机的全部能量都被UWB传感器设备的宽带接收机所接收。随着在两个设备之间间距的 缩小，这导致该UWB传感器设备不再能够接收它自己的信号，并从而不能工作，并且该UWB 设备必须对干扰进行应对。但与无线电业务不同，UffB设备不具备对干扰的防护。UffB传感器设备的合适的信号源比如是-脉冲序列_伪噪声(PN)序列-调频连续波(FMCW)-步进频率连续波(SFCW)-频移系统脉冲序列的生成可以通过二极管(比如SR二极管)、晶体管或晶体管电路来进行。 伪噪声序列可以通过反向式移位寄存器(比如由门电路、FPGA的实施、数字芯片构成的离 散构造)或者查询表格或存储器来生成。用于生成信号的这些方法对应于现有技术。FMCW方法和频移方法是在雷达技术中常用的一种方法。在此在载波频率上叠加了 调制的信号。该调制信号同时体现为测量信号，并在接收之后借助混频器而被恢复。本发明的任务本发明的目标是，能够在无线电业务附近运行定位设备，并把设备和业务的干扰 电磁交互影响保持为微小或者避免。作为无线电业务在本发明的范畴内理解为外部高频信 号和相应的无线电业务，比如移动无线系统。本发明的优点本发明的设备具有至少一个超宽带传感器(UWB传感器)、尤其超宽带雷达传感 器。UWB传感器或“超宽带雷达传感器”以及UWB天线在这种情况下应理解为传感器、尤其 是雷达传感器或天线，借助它能够生成、或发送和/或接收和/或分析超宽带电磁信号、尤 其是这样的雷达信号。“超宽带(或UWB)雷达信号”在此应理解为尤其一种电磁信号，其中 它具有中心频率在IGHz至15GHz频率范围中的有用频率范围，并具有至少500MHz的频率带宽。在本发明的方法中，或者在按照该方法而工作的电设备中，在发送无线电信号 (比如定位设备的雷达信号)之前或期间，或者在发送间隔中，搜索可能的干扰或者可能被 无线电信号干扰的无线电业务。这通过在该UWB定位设备的有关有用频率范围内搜索激活 的无线电业务来进行。如果在附近没有激活的无线电业务，那么该定位设备就可以以(允 许的)全功率来发送它的发送信号，而在干扰无线电业务的情况下比如采取措施，以一方 面在其接收期间不干扰无线电业务，并另一方面通过合适的措施来限制授权无线电业务对 所关注定位设备测量过程的影响。通过合适的阈值调节，可以调节对所参与设备的需求/要求的保护功能程度。本发明的优点是，在同时使用一个频谱期间未授权定位设备的最大无干扰测量运 行以及最小干扰的授权无线电业务。本发明方法以及借助该方法而调节的光电装置的其他优点参见附图以及所属的 说明。附图在附图中示出了一种典型的应用情况以及本发明方法的一个实施例。该说明、所 属附图以及权利要求包含有许多组合的特征。专业人员也把这些特征、尤其不同实施例的 特征单独地考虑，并综合为其他有意义的组合。其中
图1示出了基于本发明方法的一种测量情况，图2示出了本发明方法的一个实施例。实施例的说明图1示出了基于本发明方法的一种典型应用情况。电设备10、尤其是用于识别在 介质比如墙壁、天花板底板或建筑材料中对象26的定位设备(其中该电设备在运行中至少 暂时地(zeitweise)发送在高频范围中也即在约IGHz至约20GHz范围中的频率的电磁辐 射)在无线电业务12比如发送机、外部辐射源、外部无线电业务或射电望远镜附近被驱动。在此该电设备可能被该无线电业务干扰，或者可能自身干扰该无线电业务。两种 交互影响都应避免。原则上可以在该电设备发送无线电信号之前或期间或者在该设备的发 送间隔中来进行无线电业务的识别。该电设备10，在图1的实施例中是一个定位设备，其具有一个检测单元20用于比 如检测在介质中包含的对象，其中该检测单元20具有UWB天线16，用于发送(发送机)和 检测(接收机)测量信号。或者该测量和检测单元20的发送和接收天线也可以分离开。此 外该设备10根据图1的实施方案还具有至少一个附加的自己的接收机18，以检测由一个无 线电业务12比如外部辐射源、外部无线电业务或射电望远镜所发送的辐射。在可选实施方 案中，也可以通过该测量或检测单元20的、用于检测被包含对象的天线16来进行外部无线 电业务的检测。本发明的方法现在实现了该电设备无干扰的运行。在本发明的方法中，或者在根据本发明方法而工作的电设备10中，比如在接通该 设备(图2的方法步骤I )之后、但在发送无线电信号(比如定位设备的雷达信号)之前 或期间、或者在该检测单元20的发送机的发送间隔中，来搜索可能的干扰12或者可能被该无线电信号干扰的无线电业务(见图2的方法步骤II )。这比如按照如下来进行，即在该UWB定位设备的相关有用频率范围中搜索激活的 无线电业务12。如果在附近没有激活的无线电业务，那么该定位设备就可以以(允许的) 全功率来发送它的发送信号(图2的方法步骤III)，而在有干扰无线电业务12的情况下，就 必须采取措施，以一方面在其接收阶段不干扰无线电业务，并在另一方面通过合适的措施 来应对授权无线电业务对所关注的定位设备测量过程的影响(图2的方法步骤IV )。这比 如可以是降低该电设备的发送功率或者也可以是暂时关闭该电设备的发送机。在下文中，应如在本发明方法中所能使用的一样，来对无线电业务的不同识别模 式来进行阐述。A)在发送期间无线电业务的识别如果在其发送期间在该定位设备10附近无线电业务12是激活的，那么该定位设 备10比如利用它的检测单元20的天线16来接收它自己的(反射的)发送信号与该无线 电业务12的信号14的叠加。通过该定位设备的接收频谱相对于没有无线电业务12的正 常情况而在其形式上剧烈变化，从而能够识别该无线电业务12的存在。其原因尤其是，该 无线电业务12在一个窄的频率范围内把非常多的功率增加到接收频谱上。用于与当前接收频谱相比较的参照频谱在此可以以不同的方式来获得a)固定地存储在该设备中b)通过在较长的时间段上对该接收信号进行平均，其中可能对比如由干扰源所产 生的极端值进行选除c)通过内部参照网络(比如短路)，其中该参照网络对发送信号进行内部反射，并 且该发送信号从而到达该接收支路。在此有利的是，在短路之前设置了衰减环节，以对由于 失配所产生的进出的波进行衰减。此外还可以对所获得的结果相应地进行换算，以对可能 未考虑的因素(特定的天线特征)进行考虑。另一种可能性是，如同在图1的实施例中所示，为所关注的外部无线电业务采用 自有的接收机18。该接收机18则能够识别比如窄带的、并以大的灵敏度和选择性而确定的 无线电业务。如果识别了一个干扰源12，那么当前测量从一个确定的干扰度起就可以解释为无 效的。该使用者那么就必须在所期望的测量范围上必要时持续如此长的时间，直到为所有 的位置来记录了足够多的有效测量。在该电设备10的显示器中或者借助LED可以相应显 示是否要再次重复该测量范围。或者可以在显示器中把不具有足够多有效值的位置显示为 无效的。干扰识别的另一种可能性是，在测量期间在常设(但仍旧发送的)设备(位置恒 定)中观测频谱的变化虽然该设备不移动，但频谱在特定的频率、频带或整体幅度上发生 变化，那么就可以认定一个外部干扰。B)在发送间隔中搜索无线电业务在该检测单元12的发送机关闭时搜索无线电业务12比在该电设备10进行发送 期间更简单。在此在最简单的情况下观测接收功率就足够了。有意义的是，在接通该检测 单元20的发送机之前来搜索无线电业务12。在测量期间可以以规则的间隔或者动态的间 隔来关闭该检测单元20的发送机，并搜索无线电业务12，其中该无线电业务12可能在发送开始之前是不存在的，或者在其期间不再存在。在动态间隔调节时，可以根据之前是否已经 识别了 一个无线电业务来改变该间隔。另外有意义的是，在测量间隔中保持该接收机激活，或者以规则的间隔或动态的 间隔来激活该接收机，以搜索周围的无线电业务。比如也可以由此来形成测量间隔即该使 用者随该设备经过一个位置，在该位置上已经实施了足够数量的测量。通常在识别无线电业务时可以通过显示器、噪声或通过光信号将其通知或显示给 该电设备的使用者。在识别一个已知的无线电业务(比如UMTS移动电话)时，可以通知该 使用者干扰源是什么，以实施可能的应对措施(比如手动关闭)。在此可以区分的情况是，该测量过程可以继续以及该发送机必须关闭以不干扰无 线电业务。在后一情况中有利的是，如果能够继续测量，那么就根据使用者调节而保持该接 收机接通，并借助一个信号(光、响声)来向使用者进行显示。
权利要求
一种用于运行电设备(10)的方法，其中该电设备在运行中至少暂时地借助超宽带传感器来发送电磁辐射，尤其用于运行定位设备以识别在介质中的对象(26)的方法，其特征在于，检测外部辐射源(12)或外部无线电业务(12)的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所检测的、外部辐射源或外部无线电 业务(12)的信号(14)来改变该电设备(10)的运行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助该电设备(10)的接收天线(16) 来检测外部辐射源或外部无线电业务(12)的存在。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过该电设备(10)的由于外部辐 射源或外部无线电业务(12)而变化的接收频谱来检测外部辐射源或外部无线电业务(12) 的存在。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过针对外部辐射源或外部无线电业 务(12)的至少一个附加的、自有的接收机(18)来检测外部辐射源或外部无线电业务(12) 的存在。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了检测外部辐射源或外部无线 电业务(12)，对至少两个频谱进行比较。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，把该电设备(10)的至少一个当前的接收 频谱在运行中与参照频谱相比较。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于与该电设备(10)的当前接收频谱相 比较的该参照频谱被存储在该设备(10)中。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于与该电设备(10)的当前接收频谱相 比较的该参照频谱通过该电设备(10)的接收信号在较长时间段上的平均来生成。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，用于与该电设备(10)的当前接收频谱相 比较的该参照频谱通过该电设备(10)的接收信号在较长时间段上的平均来生成，其中由 外部辐射源或外部无线电业务所产生的极端值被选除。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于与该电设备(10)的当前接收频谱相 比较的该参照频谱通过该电设备(10)的内部参照网络、尤其通过内部短路网络来生成。
12.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在关闭该电设备(10)的检测单元 (20)的发送机时检测外部辐射源或外部无线电业务(12)的存在。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该电设备(10)的接收功率被测量。
14.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过在用于对在介质中所包含的 对象进行定位的测量期间以规则的或动态的间隔关闭该电设备(10)的检测单元(20)的 发送机，并搜索外部辐射源或外部无线电业务(12)，来检测外部辐射源或外部无线电业务 (12)的存在。
15.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在识别出外部辐射源或外部无线 电业务(12)时将其通知给使用者。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，通过显示器(22)和/或声学地向使用 者通知外部辐射源或外部无线电业务的存在。
17.一种电设备，尤其是一种用于检测在介质中包含的对象的定位设备(10)，其具有 至少一个UWB传感器，并利用根据权利要求1至16之一所述方法来运行。
全文摘要
本发明涉及用于运行一种电设备的方法，其中该电设备在运行中至少暂时地发送电磁辐射，本发明尤其涉及用于运行一种定位设备以识别对象的一种方法。根据本发明而推荐，检测一个外部辐射源或一个外部无线电业务的存在。此外本发明还涉及一种电设备，尤其具有至少一个UWB传感器的、利用本发明的方法而运行的一种定位设备。
文档编号G01S7/02GK101918857SQ200880121359
公开日2010年12月15日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月19日
发明者C·武尔希, H·布劳恩, H·邓格, M·马勒, R·克拉普夫, W·卡奈德 申请人:罗伯特.博世有限公司;喜利得股份公司