CN104502893A - 定位方法、定位装置以及用户设备 - Google Patents
定位方法、定位装置以及用户设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104502893A CN104502893A CN201410758613.1A CN201410758613A CN104502893A CN 104502893 A CN104502893 A CN 104502893A CN 201410758613 A CN201410758613 A CN 201410758613A CN 104502893 A CN104502893 A CN 104502893A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- positions
- reflection
- sound source
- time
- 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.)
- Granted
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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/22—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
-
- 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种定位方法、定位装置及用户设备，所述方法包括：获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。本申请实施例的技术方案可以利用环境中的电磁波对发声对象进行定位，节能并降低了系统复杂度。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术，尤其涉及一种定位方法、定位装置以及用户设备。
背景技术
随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定对象在室内等固定场所的位置信息。
发明内容
本申请实施例可能的目的是：提供一种定位技术方案。
第一方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种定位方法，包括：
获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
结合第一方面，在第二种可能的实施方案中，
所述至少三个电磁波反射模块的电磁波反射特性不同；
所述获取所述至少三个位置对应的所述至少三个电磁波反射信号包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号以及所述至少三个电磁波反射模块分别对应的电磁波反射特性，确定所述至少三个位置与所述至少三个电磁波反射信号之间的一一对应关系。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第三种可能的实施方案中，
所述电磁波信号包括：环境电磁波信号。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第四种可能的实施方案中，
根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述每两个位置之间的到达时间差包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号得到所述至少三个位置对应的至少三个振动信息；
根据所述至少三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第五种可能的实施方案中，
对应于所述声源发出的声音特性随时间变化，所述根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述每两个位置之间的到达时间差包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第六种可能的实施方案中，
所述频率变化信息包括：
频率变化趋势信息以及频率变化时间信息。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第七种可能的实施方案中，
所述根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息确定所述声源位置信息包括：
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到多个声源位置信息集合；
根据所述多个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方案，在第八种可能的实施方案中，
对应于所述声源位置信息为三维位置信息，所述至少三个位置为：
至少四个位置。
第二方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种定位装置，包括：
电磁波信号获取模块，用于获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
时间差获取模块，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
声源位置确定模块，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
结合第二方面，在第二种可能的实施方案中，所述电磁波信号获取模块包括：
电磁波接收单元，用于采集所述至少三个电磁波反射信号。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第三种可能的实施方案中，
所述至少三个电磁波反射模块的电磁波反射特性不同；
所述电磁波信号获取模块包括：
信号来源位置确定单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号以及所述至少三个电磁波反射模块分别对应的电磁波反射特性，确定所述至少三个位置与所述至少三个电磁波反射信号之间的一一对应关系。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第四种可能的实施方案中，
所述电磁波信号包括：环境电磁波信号。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第五种可能的实施方案中，
所述时间差获取模块包括：
振动信息获取单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号得到所述至少三个位置对应的至少三个振动信息；
第一时间差获取单元，用于根据所述至少三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第六种可能的实施方案中，
对应于所述声源发出的声音特性随时间变化，所述时间差获取模块包括：
第二时间差获取单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第七种可能的实施方案中，
所述频率变化信息包括：
频率变化趋势信息以及频率变化时间信息。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第八种可能的实施方案中，
所述声源位置确定模块包括：
位置集合获取单元，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到多个声源位置信息集合；
位置确定单元，用于根据所述多个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第九种可能的实施方案中，
所述装置还包括所述至少三个电磁波反射模块。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方案，在第十种可能的实施方案中，
对应于所述声源位置信息为三维位置信息，所述至少三个位置为：
至少四个位置。
第三方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种用户设备，其特征在于，包括上面所述的定位装置。
本申请实施例的至少一个实施方案通过获取并分析多个位置处受环境中的声音影响的电磁波反射信号，得到所述声音在所述多个位置处的到达时间差，进而对声源进行定位。该定位方法独立于声源发出声音的响度和频率，并可以利用环境中的电磁波，节能并降低了系统复杂度，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合以及在一个空间中要采集多个位置的声音信息进行定位的场合对发声对象进行定位。
附图说明
图1为本申请实施例的一种定位方法的流程图；
图2为本申请实施例的一种定位方法的应用场景示意图；
图3为本申请实施例的一种定位装置的结构示意框图；
图4a和4b为本申请实施例的两种定位装置的结构示意框图；
图5为本申请实施例的一种定位装置的结构示意框图；
图6为本申请实施例的一种用户设备的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
在本申请实施例的下述描述中，所述“声音”不局限于人耳所能听到的范围的声音，可以引起对应电磁波反射模块振动的声音都可以包括在本申请的保护范围内。
如图1所示，本申请实施例提供了一种定位方法，包括：
S110获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
S120根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
S130根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
举例来说，本发明提供的定位装置作为本实施例的执行主体，执行S110～S130。具体地，所述定位装置可以以软件、硬件或软硬件结合的方式设置在用户设备中，或者，所述定位装置本身就是所述用户设备；所述用户设备包括但不限于：手机、电脑、平板电脑、家庭网关、智能机器人等。
本申请实施例的实施方式通过获取并分析多个位置处受环境中的声音影响的电磁波反射信号，得到所述声音在所述多个位置处的到达时间差，进而对声源进行定位。该定位方法独立于声源发出声音的响度和频率，并可以利用环境中的电磁波，节能并降低了系统复杂度，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合以及在一个空间中要采集多个位置的声音信息进行定位的场合对发声对象进行定位。
通过下面的各实施方式，进一步说明本申请实施例的各步骤：
在需要获取所述声源在二维空间的二维位置信息时，所述至少三个位置为三个或以上都行，例如可以为三个位置；在需要获取所述声源在三维空间的三维位置信息时，所述至少三个位置则为至少四个位置，在一种可能的实施方式中，例如所述至少四个位置可以取四个位置。
下面的各实施方式以需要获取所述声源在二维空间的二维位置信息，所述至少三个位置为所述三个位置为例进行说明。
S110获取所述三个位置对应的三个电磁波反射信号。
其中，所述三个电磁波反射信号由所述三个位置处的三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。
如图2所示，在第一位置(x1，y1)、第二位置(x2，y2)和第三位置(x3，y3)处分别设有第一电磁波反射模块211、第二电磁波反射模块212以及第三电磁波反射模块213，这三个电磁波反射模块分别向一电磁波接收位置反射电磁波信号，例如，可以通过一移动终端220作为本实施方式的执行主体在该接收位置处获取所述三个电磁波反射模块反射后的三个电磁波反射信号241～243。
可选地，所述三个电磁波反射模块的反射面以不规则的方式分布，例如，相互不平行分布等。
一声源230发出的声音信号231分别传输至所述第一位置(x1，y1)、第二位置(x2，y2)和第三位置(x3，y3)处，引起所述第一电磁波反射模块211、第二电磁波反射模块212以及第三电磁波反射模块213的振动。由声音的多普勒效应可以知道，所述三个电磁波反射模块的振动会引起所述电磁波接收位置处接收到的电磁波反射信号的频谱特性发生变化。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射模块例如可以为电磁波反射薄膜。
在一种可能的实施方式中，为了得到对应的电磁波反射特性，所述电磁波反射薄膜上还具有印制天线。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜例如可以为金属薄膜。在其他可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜可以为其它材质的薄膜，反射面上设有印制天线。
在一种可能的实施方式中，所述反射包括定向反射。即，向所述电磁波接收位置定向反射所述电磁波反射信号。
在一种可能的实施方式中，可以通过所述电磁波反射模块的形状来实现所述定向反射，例如，在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射模块为具有曲面的反射面的电磁波反射薄膜，所述电磁波接收位置位于所述曲面的反射会聚区域。在一种可能的实施方式中，所述曲面例如可以为抛物面或椭圆球面。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：环境电磁波信号，例如，环境中的无线电波、光信号等。即，在本实施方式中，不需要另外发射电磁波信号用于反射，而是可以对环境中已经存在的环境电磁波信号进行反射形成所述电磁波反射信号。本领域技术人员可以看出，本实施方式可以重用空间中已经存在的电磁场信息而无需发射信号，既节能又降低了系统复杂度。
在一种可能的实施方式中，例如，可以通过信号采集的方式接收所述至少一电磁波反射信号。例如，通过在所述电磁波接收位置的接收模块来接收所述三个电磁波反射信号。
在另一种可能的实施方式中，还可以通过通信模块，从一外部设备(例如上面所述的接收模块)来获取所述三个电磁波反射信号。
在一种可能的实施方式中，为了将接收到的三个电磁波反射信号与所述三个电磁波反射模块一一对应起来，所述三个电磁波反射模块的电磁波反射特性不同，例如可以通过所述电磁波反射模块上不同的印制天线来实现不同的电磁波反射特性。
在本实施方式中，所述步骤S110包括：
根据所述三个电磁波反射信号以及所述三个电磁波反射模块分别对应的电磁波反射特性，确定所述三个位置与所述三个电磁波反射信号之间的一一对应关系。
在其它可能的实施方式中，还可以通过其它方式来将所述三个位置与所述三个电磁波反射信号进行匹配，例如，可以在所述电磁波接收位置处设置位置不同的多个接收模块来接收所述三个位置反射回来的三个电磁波反射信号，再通过例如垂直-贝尔实验室分层空时码(Vertical-Bell Labs Layered Space-Time,V-BLAST)等多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)接收算法来确定每个电磁波反射信号的对应的位置。
S120根据所述三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述三个位置中每两个位置之间的到达时间差。
本申请实施例中，根据所述三个电磁波反射信号得到所述到达时间差的方式可以有多种：
例如，在一种可能的实施方式中，所述步骤S120包括：
根据所述三个电磁波反射信号得到所述三个位置对应的三个振动信息；
根据所述三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
以图2所示的场景为例，在一种可能的实施方式中，可以通过所述三个电磁波反射信号的频谱分布的变化，利用经典的调频解调方法或者机器学习方法，可以得到所述三个电磁波反射模块分别对应的三个振动信息。
在所述声源230发出的声音到达两个位置处的时间不同时，会引起在该两个位置处的两个振动信息之间的相位差，因此，本实施方式，通过两个振动信息之间的相位差就可以反过来得到声源230发出的声音到达两个位置处的时间差。
在另一种可能的实施方式中，在所述声源发出的声音不是恒定的声音，其声音特性随时间变化时，所述步骤S120可以包括：
根据所述三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
在本实施方式中，所述声音特性随时间变化包括以下几种情形中的至少一种：
所述声源不连续发声，所述声音为不连续的声音；
所述声音的幅度分布、频率分布或相位随时间变化。
所述随时间变化的声音在所述三个位置引起的振动信息的变化，进而使得所述三个电磁波反射信号的频谱特征产生对应的变化，因此在本实施方式中，不需要根据所述三个电磁波反射信号恢复出所述三个振动信息才能获取所述到达时间差，而是直接根据所述三个电磁波反射信号的频率变化信息就可以得到所述到达时间差。
在一种可能的实施方式中，所述频率变化信息包括：
频率变化趋势信息以及频率变化时间信息。
例如，参考图2所示的场景，以所述声源不连续发声为例进行说明：
在所述声源230不发声时，所述三个电磁波反射信号241～243为所述环境电磁波信号在静止的所述三个电磁波反射模块211～213上反射形成，其频率与所述环境电磁波信号的频率基本一致；在所述声源230发声后，对应的声音从所述声源230传播到所述三个位置，分别在第一时刻t1、第二时刻t2和第三时刻t3引起所述第一电磁波反射模块211、第二电磁波反射模块212以及第三电磁波反射模块213的振动，进而使得所述三个电磁波反射信号241～243分别在所述第一时刻t1、第二时刻t2和第三时刻t3开始发生频谱变化。因此，根据所述三个电磁波反射信号的频谱发生变化的时刻就可以知道所述声源发出的声音到达所述三个位置的时间点，进而可以得到所述每两个位置之间的到达时间差。
在本实施方式中，对应于所述三个位置，可以得到第一位置与第二位置之间的第一时间差、第二位置和第三位置之间的第二时间差以及第一位置与第三位置之间的第三时间差。
S130根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述三个位置对应的三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
在一种可能的实施方式中，所述步骤S130包括：
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到三个声源位置信息集合；
根据所述三个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
例如，根据所述第一时间差，可以得到所述声源应该位于到所述第一位置和第二位置之间的距离差为第一距离差(为声速与第一时间差的乘积)的位置，因此可以得到一第一曲线251，该第一曲线251上任一点到所述第一位置和所述第二位置之间的距离差为所述第一距离差(根据双曲线的定义可知，该曲线为双曲线中的一支)，因此，可以知道，所述第一曲线251上的所有点对应的位置信息为所述第一位置和第二位置以及所述第一时间差对应的第一声源位置信息集合。
同理可以得到：
第二曲线252，其上任一点到所述第二位置和所述第三位置之间的距离差为与所述第二时间差对应的第二距离差；由此可以得到所述第二位置和第三位置以及所述第二时间差对应的第二声源位置信息集合；
第三曲线253，其上任一点到所述第一位置和所述第三位置之间的距离差为与所述第三时间差对应的第三距离差；由此可以得到所述第一位置和第三位置以及所述第三时间差对应的第三声源位置信息集合。
可以看出，在本实施方式中，所述三个声源位置信息集合的交集为上述三根曲线的交点对应的位置信息，该交点所在的位置即为所述声源所在的位置。
当然，本领域技术人员可以知道，在所述声源位置信息为三维位置信息时，根据至少四个位置得到的多个声源位置信息集合中的每个声源信息集合为分别到对应两个位置之间的距离为一定值的曲面。
通过上面的描述可以知道，在本实施方式中，所述电磁波信号接收位置可以是未知的，因此，所述接收模块可以是移动设备上的接收模块。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
如图3所示，本申请实施例一种可能的实施方式提供了一种定位装置300，包括：
电磁波信号获取模块310，用于获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
时间差获取模块320，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
声源位置确定模块330，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
本申请实施例的实施方式通过获取并分析多个位置处受环境中的声音影响的电磁波反射信号，得到所述声音在所述多个位置处的到达时间差，进而对声源进行定位。该定位装置独立于声源发出声音的响度和频率，并可以利用环境中的电磁波，节能并降低了系统复杂度，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合以及在一个空间中要采集多个位置的声音信息进行定位的场合对发声对象进行定位。
通过下面的实施方式进一步说明本申请实施例的各模块及单元。
与图1所示的实施例相同的，在本实施例中，在需要获取所述声源在二维空间的二维位置信息时，所述至少三个位置为三个或以上都行，例如可以为三个位置；在需要获取所述声源在三维空间的三维位置信息时，所述至少三个位置则为至少四个位置，在一种可能的实施方式中，例如所述至少四个位置可以取四个位置。
如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述装置还包括所述至少三个电磁波反射模块340。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射模块340例如可以为电磁波反射薄膜。
在一种可能的实施方式中，为了得到对应的电磁波反射特性，所述电磁波反射薄膜上还具有印制天线。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜例如可以为金属薄膜。在其他可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜可以为其它材质的薄膜，反射面上设有印制天线。
在一种可能的实施方式中，所述反射包括定向反射。即，向所述电磁波接收位置定向反射所述电磁波反射信号。
在一种可能的实施方式中，可以通过所述电磁波反射模块的形状来实现所述定向反射，例如，在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射模块为具有曲面的反射面的电磁波反射薄膜，所述电磁波接收位置位于所述曲面的反射会聚区域。在一种可能的实施方式中，所述曲面例如可以为抛物面或椭圆球面。
在一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：环境电磁波信号，例如，环境中的无线电波、光信号等。即，在本实施方式中，不需要另外发射电磁波信号用于反射，而是可以对环境中已经存在的环境电磁波信号进行反射形成所述电磁波反射信号。本领域技术人员可以看出，本实施方式可以重用空间中已经存在的电磁场信息而无需发射信号，既节能又降低了系统复杂度。
如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述电磁波信号获取模块310可以包括：
电磁波接收单元311，用于采集所述至少三个电磁波反射信号。
如图4b所示，在另一种可能的实施方式中，所述电磁波获取模块310可以包括：
通信单元312，用于从一外部设备(例如上面所述的电磁波接收单元311)来获取所述三个电磁波反射信号。
在本实施例中，所述至少三个电磁波反射信号、所述至少三个位置以及所述声源之间的关系参见图1和图2所示实施例中对应的描述。
在一种可能的实施方式中，所述至少三个电磁波反射模块340的电磁波反射特性不同，例如可以通过所述电磁波反射模块340上形成不同的印制天线来实现不同的电磁波反射特性。
此时，在一种可能的实施方式中，如图4a所示，所述电磁波信号获取模块310还包括：
信号来源位置确定单元313，用于根据所述至少三个电磁波反射信号以及所述至少三个电磁波反射模块分别对应的电磁波反射特性，确定所述至少三个位置与所述至少三个电磁波反射信号之间的一一对应关系。
在其它可能的实施方式中，还可以用其它模块或单元来将所述三个位置与所述三个电磁波反射信号进行匹配。例如，在一种可能的实施方式中，所述电磁波接收单元311可以为一电磁波接收阵列，其中包含多个电磁波接收天线。再根据每个电磁波接收天线接收的至少三个电磁波反射信号通过例如V-BLAST等MIMO接收算法来确定每个电磁波反射信号的对应的位置。
如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述时间差获取模块320包括：
振动信息获取单元321，用于根据所述至少三个电磁波反射信号得到所述至少三个位置对应的至少三个振动信息；
第一时间差获取单元322，用于根据所述至少三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
根据所述振动信息获取单元321和所述第一时间差获取单元322得到所述每两个位置之间的到达时间差的进一步描述参见图1和图2所示实施例中对应的描述。
如图4b所示，在另一种可能的实施方式中，对应于所述声源发出的声音特性随时间变化，所述时间差获取模块320包括：
第二时间差获取单元323，用于根据所述至少三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
根据所述第二时间差获取单元323得到所述每两个位置之间的到达时间差的进一步描述参见图1和图2所示实施例中对应的描述。
在一种可能的实施方式中，如图4a所示，所述声源位置确定模块330包括：
位置集合获取单元331，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到多个声源位置信息集合；
位置确定单元332，用于根据所述多个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
所述位置集合获取单元331与所述位置确定单元332进一步的功能实现参见图1和图2所示实施例中对应的描述。
图5为本申请实施例提供的又一种定位装置500的结构示意图，本申请具体实施例并不对定位装置500的具体实现做限定。如图5所示，该定位装置500可以包括：
处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530、以及通信总线540。其中：
处理器510、通信接口520、以及存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。
通信接口520，用于与比如客户端等的网元通信。
处理器510，用于执行程序532，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序532可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器510可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器530，用于存放程序532。存储器530可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序532具体可以用于使得所述定位装置500执行以下步骤：
获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
程序532中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
如图6所示，本申请实施例还提供了一种用户设备600，包括图3、图4a或图4b所示实施例所述的定位装置610。
所述用户设备610包括但不限于：手机、电脑、平板电脑、家庭网关、智能机器人等。
本申请实施例的用户设备600通过所述定位装置610可以独立于声源发出声音的响度和频率对声源进行定位，并可以利用环境中的电磁波，节能并降低了系统复杂度，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合以及在一个空间中要采集多个位置的声音信息进行定位的场合对发声对象进行定位。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种定位方法，其特征在于，包括：
获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述至少三个电磁波反射模块的电磁波反射特性不同；
所述获取所述至少三个位置对应的所述至少三个电磁波反射信号包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号以及所述至少三个电磁波反射模块分别对应的电磁波反射特性，确定所述至少三个位置与所述至少三个电磁波反射信号之间的一一对应关系。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述每两个位置之间的到达时间差包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号得到所述至少三个位置对应的至少三个振动信息；
根据所述至少三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对应于所述声源发出的声音特性随时间变化，所述根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述每两个位置之间的到达时间差包括：
根据所述至少三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息确定所述声源位置信息包括：
根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到多个声源位置信息集合；
根据所述多个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
6.一种定位装置，其特征在于，包括：
电磁波信号获取模块，用于获取至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射模块在响应于一声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；
时间差获取模块，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述声音到达所述至少三个位置中每两个位置之间的到达时间差；
声源位置确定模块，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置对应的至少三个位置信息确定所述声源的声源位置信息。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时间差获取模块包括：
振动信息获取单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号得到所述至少三个位置对应的至少三个振动信息；
第一时间差获取单元，用于根据所述至少三个振动信息中每两个振动信息之间的相位差，得到所述每两个位置之间的到达时间差。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，对应于所述声源发出的声音特性随时间变化，所述时间差获取模块包括：
第二时间差获取单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号的频率变化信息得到所述每两个位置之间的到达时间差。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述声源位置确定模块包括：
位置集合获取单元，用于根据所述每两个位置之间的到达时间差以及所述至少三个位置信息得到多个声源位置信息集合；
位置确定单元，用于根据所述多个声源位置信息集合的交集，确定所述声源位置信息。
10.一种用户设备，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的定位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410758613.1A CN104502893B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 定位方法、定位装置以及用户设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410758613.1A CN104502893B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 定位方法、定位装置以及用户设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104502893A true CN104502893A (zh) | 2015-04-08 |
| CN104502893B CN104502893B (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=52944304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410758613.1A Active CN104502893B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 定位方法、定位装置以及用户设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104502893B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104730495A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-06-24 | 清华大学苏州汽车研究院（相城） | 便携式声源定位装置及其采用的定位方法 |
| WO2016078486A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Beijing Zhigu Rui Tuo Tech Co., Ltd | Method and apparatus for obtaining vibration information and user equipment |
| CN105954653A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-21 | 西安交通大学 | 一种gis现场耐压试验击穿点定位方法及系统 |
| CN105974277A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-28 | 西安交通大学 | 一种用于长母线gis现场耐压试验中击穿点定位的方法 |
| CN106597379A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 基于复合算法的平面声源定位方法 |
| CN107923964A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-04-17 | 红点定位公司 | 用于估计和补偿到达时间差估计中的nlos偏差的方法 |
| CN109765525A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-05-17 | 重庆交通大学 | 一种水下卵石运动位置实时追踪系统及方法 |
| CN111038317A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种无人机无线充电定位装置及其定位方法、存储介质 |
| CN112305543A (zh) * | 2019-07-15 | 2021-02-02 | 华为技术有限公司 | 一种检测方法、信号发送方法及装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10227849A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 音源位置計測装置、カメラ撮影制御装置、音源位置記録装置及び音源位置計測方法 |
| CN1291067A (zh) * | 1999-07-01 | 2001-04-11 | 青井电子株式会社 | 电磁话筒 |
| EP1746434A2 (en) * | 2001-09-25 | 2007-01-24 | Symbol Technologies, Inc. | Three dimensional object locator system using a sound beacon, and corresponding method |
| CN101226235A (zh) * | 2008-01-03 | 2008-07-23 | 上海交通大学 | 基于机械耦合振膜的声源三维定位方法 |
| CN201417195Y (zh) * | 2009-04-17 | 2010-03-03 | 中国科学院声学研究所 | 一种声表面波反射型延迟线 |
| CN102033223A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-04-27 | 北京信息科技大学 | 使用麦克风阵列对声源定位的方法 |
| CN103033793A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 深圳市嵘兴通信技术有限公司 | 一种定位方法及定位系统 |
| CN103634476A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-12 | 南京信大气象装备有限公司 | 一种基于手机的录音装置的定位方法 |
| CN104035065A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-10 | 河北工业大学 | 基于主动旋转的声源定向装置及其应用方法 |
-
2014
- 2014-12-10 CN CN201410758613.1A patent/CN104502893B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10227849A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 音源位置計測装置、カメラ撮影制御装置、音源位置記録装置及び音源位置計測方法 |
| CN1291067A (zh) * | 1999-07-01 | 2001-04-11 | 青井电子株式会社 | 电磁话筒 |
| EP1746434A2 (en) * | 2001-09-25 | 2007-01-24 | Symbol Technologies, Inc. | Three dimensional object locator system using a sound beacon, and corresponding method |
| CN101226235A (zh) * | 2008-01-03 | 2008-07-23 | 上海交通大学 | 基于机械耦合振膜的声源三维定位方法 |
| CN201417195Y (zh) * | 2009-04-17 | 2010-03-03 | 中国科学院声学研究所 | 一种声表面波反射型延迟线 |
| CN102033223A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-04-27 | 北京信息科技大学 | 使用麦克风阵列对声源定位的方法 |
| CN103033793A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 深圳市嵘兴通信技术有限公司 | 一种定位方法及定位系统 |
| CN103634476A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-12 | 南京信大气象装备有限公司 | 一种基于手机的录音装置的定位方法 |
| CN104035065A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-10 | 河北工业大学 | 基于主动旋转的声源定向装置及其应用方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WENCHAO HUANG等: ""Shake and Walk:Acoustic Direction Finding and Fine-grained Indoor Localization Using Smartphones"", 《2014 IEEE CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS》 * |
| 杨祥清等: ""基于麦克风阵列的三维声源定位算法及其实现"", 《声学技术》 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016078486A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Beijing Zhigu Rui Tuo Tech Co., Ltd | Method and apparatus for obtaining vibration information and user equipment |
| US10338218B2 (en) | 2014-11-17 | 2019-07-02 | Beijing Zhigu Rui Tuo Tech Co., Ltd. | Method and apparatus for obtaining vibration information and user equipment |
| CN104730495B (zh) * | 2015-04-16 | 2017-08-11 | 清华大学苏州汽车研究院（相城） | 便携式声源定位装置及其采用的定位方法 |
| CN104730495A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-06-24 | 清华大学苏州汽车研究院（相城） | 便携式声源定位装置及其采用的定位方法 |
| CN107923964A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-04-17 | 红点定位公司 | 用于估计和补偿到达时间差估计中的nlos偏差的方法 |
| CN107923964B (zh) * | 2015-09-14 | 2022-02-25 | 红点定位公司 | 用于估计和补偿到达时间差估计中的nlos偏差的方法 |
| CN106597379A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 基于复合算法的平面声源定位方法 |
| CN105974277A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-28 | 西安交通大学 | 一种用于长母线gis现场耐压试验中击穿点定位的方法 |
| CN105974277B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-12-04 | 西安交通大学 | 一种用于长母线gis现场耐压试验中击穿点定位的方法 |
| CN105954653A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-21 | 西安交通大学 | 一种gis现场耐压试验击穿点定位方法及系统 |
| CN105954653B (zh) * | 2016-04-26 | 2020-03-31 | 西安交通大学 | 一种gis现场耐压试验击穿点定位方法及系统 |
| CN109765525A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-05-17 | 重庆交通大学 | 一种水下卵石运动位置实时追踪系统及方法 |
| CN112305543A (zh) * | 2019-07-15 | 2021-02-02 | 华为技术有限公司 | 一种检测方法、信号发送方法及装置 |
| CN111038317A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种无人机无线充电定位装置及其定位方法、存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104502893B (zh) | 2017-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104502893A (zh) | 定位方法、定位装置以及用户设备 | |
| CA2870597C (en) | Orientation of an ultrasonic signal | |
| Chen et al. | Source localization and beamforming | |
| CN104502892A (zh) | 定位方法、定位装置以及用户设备 | |
| CN104186016A (zh) | 定位移动设备 | |
| CN104955028A (zh) | 一种钓鱼wifi的识别方法、装置及传感器 | |
| EP3659276B1 (en) | Method and apparatus for analyzing communication environments and designing networks in consideration of trees | |
| JP2019512671A (ja) | ユーザ情報を提示するための装置および対応する方法 | |
| CN107171703B (zh) | 一种能够模拟室内多天线通信系统中衰落信号传播特性的方法 | |
| CN104374464A (zh) | 振动信息获取方法、振动信息获取装置及用户设备 | |
| CN110109090A (zh) | 基于微波雷达的未知环境多目标检测方法和装置 | |
| Shih et al. | Can a phone hear the shape of a room? | |
| CN111770527A (zh) | 基于二维特征的可视与非可视信道识别方法及装置 | |
| CN104374463A (zh) | 振动信息获取方法、振动信息获取装置及用户设备 | |
| CN105828290A (zh) | 处理业务事件的终端选择方法及装置 | |
| CN104374462A (zh) | 振动信息获取方法、振动信息获取装置及用户设备 | |
| CN104105198A (zh) | 信号处理方法、装置及设备 | |
| CN1416225A (zh) | 定位装置及方法 | |
| CN104952133A (zh) | 出入管理系统 | |
| US11079469B2 (en) | Ultrasonic locationing system using a doubly symmetrical transmission sequence | |
| US11398070B1 (en) | Boundary approximation utilizing radar | |
| Gan et al. | A ray tracing algorithm using the discrete prolate spheroidal subspace | |
| Hassan | Indoor location tracking system using neural network based on bluetooth | |
| Xie et al. | Cluster-based geometrical dynamic stochastic model for MIMO scattering channels | |
| NL2009537C2 (en) | Method of controlling a plurality of mobile transceivers scattered throughout a transceiver field. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |