双时钟电子设备的时钟误差估计制造技术

公开了双时钟电子设备的时钟误差估计。一种实施方法，用于求出从时钟的时钟误差的估计值，其中从时钟被设置为标称从周期，并以实际从周期输出从时钟信号的序列，并且其中，实际从周期和标称从周期之间的差通过时钟误差的估计值被近似。估计值被近似。估计值被近似。

【技术实现步骤摘要】
双时钟电子设备的时钟误差估计
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年2月17日提交的欧洲专利申请第20305147.9号的权益，该申请通过引用结合于此。


[0003]本公开总体涉及操作双时钟电子设备，并且特别地，涉及求出双时钟电子设备的两个时钟之一的时钟误差的估计。此外，本公开涉及将这种时钟误差估计实现到定位系统中，特别是基于在移动标签设备和固定设备之间通信UWB信号的超宽带(UWB)定位系统。例如，本公开涉及有效地控制该UWB通信内的定时，特别是关于在UWB通信帧内交换UWB信号的序列。

技术介绍

[0004]对于本文公开的概念，电子设备包括以不同频率工作的两个时钟。时钟用于提供时间信息，并且可能需要在外部同步，但也可以被配置为执行内部同步。
[0005]一些使用双时钟电子设备的系统，例如定位系统，需要在特定时间间隔的高水平同步，在特定时间间隔期间，它们可以操作非常高频率的时钟。然而，在一些时间间隔内，那些系统只能使用低功率时钟来节省电量。
[0006]对于定位系统，例如室内定位系统，特别给出精确定时的重要性。室内定位系统被特别地开发来为大量移动标签设备(从设备)提供位置信息，并以直到几厘米或毫米的精度跟踪这些移动标签设备。例如，在室内环境中，可以使用这样的定位系统来跟踪工件、工作工具、工人、包裹、购物车等。使用相对于交换信号的定时的高精度的定位系统的示例是UWB定位系统，其使用UWB信号来测量UWB定位系统的部件(特别是移动标签设备和固定设备)之间的距离。
[0007]UWB定位系统通常基于明确定义的UWB信号的发射时间点和对接收时间点的精确测量。需要UWB信号的发射和接收的精确定时，以允许具有所需精度的测量，例如飞行时间(ToF)测量(也称为到达时间(ToA)测量)或到达时间差(TDoA)测量。以定位速率重复UWB信号的发射和接收以及相关测量，以进一步跟踪移动标签设备的移动。位置速率帧定义用于发射和接收UWB信号的各种时隙，通常执行与操作双时钟电子设备的一个或两个时钟相关联的相应活动。由于特定时隙可以与特定设备相关联，因此需要相对于相关联的时隙精确地终止休眠模式操作。功耗可以被优化，使得唤醒时间点可以移动到更接近相关联时隙的开始。

技术实现思路

[0008]申请人于2019年4月19日提交的国际专利申请PCT/IB2019/000745和于2019年10月22日提交的国际专利申请PCT/FR2019/052514公开了示例性UWB定位系统、定位协议、以及相对于其内容定义UWB信号的底层UWB帧格式。通过引用将国际专利申请的全部内容并入
本文。所公开的示例性UWB定位系统可以将本文公开的概念用于它们的双时钟电子设备，例如主设备和从设备。UWB定位系统的双时钟电子设备包括例如主信标设备、可选的信标中继器设备、标签设备和可选的标签响应接收器单元。
[0009]为了满足上述对双时钟电子设备的要求，本文提出了一种使两个时钟同步的创新方法，并且特别是求出两个时钟的从时钟的时钟误差的估计。如果需要以非常高同步(并因此增加的功率消耗)的短时间段和非常低功率消耗的长时间段来操作设备，则所提出的概念可以允许，例如，交替功率消耗。
[0010]本专利技术的一个示例性方面是在短时间段内尽可能精确地识别时钟误差。
[0011]因此，本公开至少部分地旨在改进或克服现有系统的一个或多个方面。
[0012]在第一方面，本公开涉及一种用于求出从时钟的时钟误差的估计值的(计算机实现的)方法。从时钟被设置为标称从周期，并以实际从周期输出从时钟信号的序列。实际从周期与标称从周期之间的差通过时钟误差的估计值被近似。该方法包括以下步骤：
[0013]可选地提供以主周期输出主时钟信号的序列的主时钟，以及以实际从周期输出从时钟信号的序列的从时钟；
[0014]以主周期(THCLK)接收从主时钟(5)输出的主时钟信号的序列(5')和以实际从周期(TLCLK)接收从从时钟(3)输出的从时钟信号的序列(3')，
[0015]提供从起始时间点开始并在结束时间点结束的测量时间周期，其中，测量时间周期包括公倍数时间周期，公倍数时间周期在结束时间点结束并且具有的时间长度是标称从周期的第一倍数并且是主周期的第二倍数，
[0016]提供在公倍数时间周期内在时间上移位了实际从周期的存储时间点的序列，存储时间点中的最后一个存储时间点是测量时间周期的结束时间点，
[0017]在起始时间点开始对从信号和主信号进行计数，
[0018]对于一个以上的存储时间点，将表示计数的主信号的主计数值与相应的时间点相关联地存储，
[0019]将所存储的主计数值相加来求出实际主计数和值(sum value)，对于一个以上的存储时间点，求出标称主计数和值，并且
[0020]通过将实际主计数和值与标称计数和值相关来求出从时钟的时钟误差的估计。
[0021]在另一方面，公开了一种(计算机实现的)方法，用于在操作使用双时钟设备的定位系统时重新激活双时钟设备。双时钟设备包括从时钟和主时钟，其中，双时钟设备可在用于支持定位的定位模式下和在休眠模式下工作，在休眠模式期间不支持定位并且维持从时钟的操作。该方法包括以下步骤：
[0022]当双时钟设备在定位模式下工作时，使用上述方法求出双时钟设备的从时钟的时钟误差的估计值，
[0023]在考虑时钟误差的估计值的情况下确定待由从时钟监视的休眠模式的所需持续时间，
[0024]激活双时钟设备的休眠模式，
[0025]监视从时钟的从时钟信号以识别休眠模式的所需持续时间的期满，以及
[0026]一旦检测到休眠模式的所需持续时间的期满，重新激活双时钟设备。
[0027]在另一方面，一种用于相对于主时钟校准从时钟的(计算机实现的)方法包括以下
步骤：
[0028]使用上述方法求出从时钟的时钟误差的估计值，以及
[0029]基于时钟误差的估计值将从时钟向实际从周期调谐。
[0030]在另一方面，公开了一种用于相对于主时钟校准从时钟的方法。该方法包括：
[0031]使用上述方法求出从时钟的时钟误差的估计值，以及
[0032]基于时钟误差的估计值将从时钟向实际从周期调谐。
[0033]在另一方面，一种双时钟设备包括
[0034]从时钟，特别是低功耗低频率时钟，其中，从时钟与标称从周期相关联并且被配置为以实际从周期输出从时钟信号的序列，并且其中，实际从周期与标称从周期之间的差可以通过时钟误差的估计来近似，
[0035]主时钟，特别是高精度、高频率时钟，其中，主时钟被配置为以主周期输出主时钟信号的序列，
[0036]误差估计电子器件，用于求出从时钟的时钟误差的估计值，包括处理器，该处理器被配置为执行用于求出从时钟的时钟误差的估计值的上述(本文公开的)方法的步骤，并且可选地被配置为执行上述(本文公开的)用于在操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：将从时钟设置为标称从周期；从主时钟以主周期接收主时钟信号的序列；从所述从时钟以实际从周期接收从时钟信号的序列；提供从起始时间点开始并在结束时间点结束的测量时间周期，所述测量时间周期包括公倍数时间周期，所述公倍数时间周期在所述结束时间点结束，并且所述公倍数时间周期具有的时间长度是所述标称从周期的第一倍数并且是所述主周期的第二倍数；提供在所述公倍数时间周期内在时间上移位了所述实际从周期的存储时间点的序列，所述存储时间点中的最后一个存储时间点是所述测量时间周期的所述结束时间点；在所述起始时间点开始对所述从时钟信号和所述主时钟信号进行计数；对于一个以上的存储时间点，将表示所计数的主时钟信号的主计数值与相应的存储时间点相关联地存储；将所存储的主计数值相加以生成实际主计数和值；对于所述一个以上的存储时间点，求出标称主计数和值；以及通过将所述实际主计数和值与所述标称主计数和值相关来求出所述从时钟的时钟误差的估计，所述时钟误差的所述估计近似于所述实际从周期与所述标称从周期之间的差。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述公倍数时间周期包括最小公倍数时间周期的序列，并且所述存储时间点的序列在所述最小公倍数时间周期的最后一个最小公倍数时间周期中被定义。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量时间周期包括多个公倍数时间周期，并且所述存储时间点的序列在所述公倍数时间周期中的最后一个公倍数时间周期中被定义。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述主计数值是针对所述存储时间点中的每一个存储时间点或所述存储时间点的子组而被存储的，所述子组包括由倍数从周期分隔的存储时间点、连续存储时间点的一部分、或随机选择的存储时间点。5.根据权利要求1所述的方法，其中所存储的主计数值中的每一个主计数值对应于计数至所述相应的存储时间点的所述主时钟信号，并且所存储的主计数值中的每一个主计数值包括跟随所述存储时间点的所述主时钟信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中将所存储的主计数值相加包括为所存储的主计数值中的每一个主计数值加上或减去半个计数。7.根据权利要求1所述的方法，其中求出所述时钟误差的所述估计包括从标称主计数值与实际主计数值之间的比率中减去值1。8.根据权利要求1所述的方法，其中每个所存储的主计数值被生成以包括从所述测量时间周期的开始到与所存储的主计数值相关联的存储时间点的相应从时钟计数为止的所述主时钟的所述计数。9.根据权利要求1所述的方法，其中：所述标称主计数和值基于以下等式被求出，和/或基于以下等式求出的值被求出：[(R
‑
1)
×
m+i
×
TLCLK_n/THCLK]的和，其中R是所述测量时间周期内的公倍数时间周期的数目，m是定义所述公倍数时间周期的主时钟计数的数目，i是最后公倍数时间周期内计数的理想从周期的数目，TLCLK_n是所述从时钟的所述标称从周期，并且THCLK是所述主时钟的时钟
周期；并且所述值和/或所述标称主计数和值是从数据存储器中被读取的。10.根据权利要求1所述的方法，其中用于存储主计数值的存储时间点的数目是基于所需的最大时钟误差和/或可用的计算能力可选择的。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过基于对所述时钟误差的所述估计，将所述从时钟向所述实际从周期调谐，来相对于所述主时钟校准所述从时钟。12.一种方法，包括：操作使用双时钟设备的定位系统，所述双时钟设备包括从时钟和主时钟，所述双时钟设备能够在用于支持定位的定位模式下工作，以及在休眠模式下工作，在所述休眠模式期间，定位不被支持并且所述从时钟的操作被维持；在所述定位模式下操作所述双时钟设备；将所述从时钟设置为标称从周期；从所述主时钟以主周期接收主时钟信号的序列；从所述从时钟以实际从周期接收从时钟信号的序列；提供从起始时间点开始并在结束时间点结束的测量时间周期，所述测量时间周期包括公倍数时间周期，所述公倍数时间周期在所述结束时间点结束并且具有的时间长度是所述标称从周期的第一倍数并且是所述主周期的第二倍数；提供在所述公倍数时间周期内在时间上移位了所述实际从周期的存储时间点的序列，所述存储时间点的最后一个存储时间点是所述测量时间周期的所述结束时间点；在所述起始时间点开始对所述从时钟信号和所述主时钟信号进行计数；对于一个以上的存储时间点，将表示所计数的主时钟信号的主计数值与相应的存...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：贝斯普恩公司，
类型：发明
国别省市：