CN105467359A - 蓝牙定位的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓝牙定位的方法、装置及系统，该方法包括：获取一预设区域的地图信息，所述地图信息中包括：所述预设区域内的多个蓝牙设备信息；获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；根据所述对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；根据所述地图信息，得到所述第一蓝牙设备的位置信息；根据所述位置信息产生一控制指令，发送给所述预设区域内的机器人，使所述机器人根据所述控制指令到达所述第一蓝牙设备的位置。本发明通过蓝牙设备、用户终端与中控服务器的配合即可实现定位的功能，并驱使机器人到达指定位置。

Description

蓝牙定位的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及定位系统和蓝牙技术领域，尤其涉及一种蓝牙定位的方法、装置及系统。

背景技术

随着社会的进步、科学技术的发展，机器人的使用范围越来越广泛，并正在逐渐从工业领域进入到消费机器人领域。其中，在消费级机器人市场领域，人和机器人的交互方式将会更加灵活，也更必要。于是，要想实现人和机器人的直接交互，首要条件就是让机器人主动找到用户，到达人的视觉可见范围内(一般是用户为圆点半径为3米内，且没有物体遮挡)，从而进行更进一步的操作交互。例如，在公司中传送文件，文件发送人可将快递包裹或文件放置到机器人的储物箱内，然后命令机器人将文件送到文件接收人附近，此时，文件接收人可见机器人并将文件取下。

在消费级机器人市场领域，在机器人上采用激光扫描来对前方的物体进行3D检测，对用户进行跟随；还有在机器人安装声纳传感器，用户身上佩戴相应的模块，实现跟随功能。但上面的跟随都是在已经发现用户的前提下进行的，没有解决发现用户的问题。若在机器人身上安装全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)模块，用户身上也佩戴GPS功能的设备，用户身上的GPS设备会将用户的位置坐标实时的同步到服务器上，机器人从服务器获取用户的GPS位置坐标，结合自身的GPS位置坐标，判断移动的方向和距离。这种方式主要用于飞行器，或在开阔的室外环境中运行的陆地机器人，在室内或建筑物比较密集的环境中会存在很大的位置误差。而消费级机器人领域的机器人更多的运行与室内或建筑较密集的环境中，使用GPS无法满足机器人找到用户的要求。

发明内容

为了克服GPS无法满足机器人在室内或建筑较密集的环境中准确定位指定用户的问题，本发明实施例提供了一种蓝牙定位的方法、装置及系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种蓝牙定位的方法，应用于一中控服务器，该方法包括：获取一预设区域的地图信息，所述地图信息中包括：所述预设区域内的多个蓝牙设备信息；获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；根据所述对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；根据所述地图信息，得到所述第一蓝牙设备的位置信息；根据所述位置信息产生一控制指令，发送给所述预设区域内的机器人，使所述机器人根据所述控制指令到达所述第一蓝牙设备的位置。

可选的，所述获取一预设区域的地图信息包括：接收所述机器人发送的地图信息，所述地图信息是该机器人通过在所述预设区域移动测量生成的。

可选的，所述获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系包括：接收所述用户终端发送的，该用户终端的标识信息和距离自身最近的所述蓝牙设备的标识信息之间的对应关系。

依据本发明实施例的又一个方面，提供了一种蓝牙定位的装置，应用于一中控服务器，该装置包括：第一获取模块，用于获取一预设区域的地图信息，所述地图信息中包括有：所述预设区域内的多个蓝牙设备信息；第二获取模块，用于获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；对应关系模块，用于根据所述对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；地图模块，用于根据所述地图信息，得到所述第一蓝牙设备的位置信息；指令模块，用于根据所述位置信息产生一控制指令，发送给所述预设区域内的机器人，使机器人根据所述控制指令到达所述第一蓝牙设备的位置。

可选的，所述第一获取模块包括：第一接收单元，用于接收所述机器人发送的地图信息，所述地图信息是该机器人通过在所述预设区域移动测量生成的。

可选的，所述第二获取模块包括：第二接收单元，用于接收所述用户终端发送的，该用户终端的标识信息和距离自身最近的所述蓝牙设备的标识信息之间的对应关系。

依据本发明实施例的又一个方面，提供了一种蓝牙定位的方法，应用于一用户终端，该方法包括：所述用户终端接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，所述蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值；所述用户终端根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离；所述用户终端根据所述距离，确定距离所述用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及所述用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过所述中控服务器根据所述用户终端的标识信息确定该用户终端对应的所述蓝牙设备的位置。

可选的，所述用户终端根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离包括：

所述用户终端与蓝牙设备之间的距离通过以下公式得到：

Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数；Distance表示所述用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示所述用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离该用户终端一预设距离的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

依据本发明实施例的又一个方面，提供了一种蓝牙定位的装置，应用于一用户终端，该装置包括：第三接收模块，用于接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，所述蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值；计算模块，用于根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离；发送模块，用于根据所述距离，确定距离所述用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及所述用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过所述中控服务器根据所述用户终端的标识信息确定该用户终端对应的所述蓝牙设备的位置。

可选的，所述计算模块包括：计算单元，用于通过以下公式计算得到所述用户终端与蓝牙设备之间的距离：

Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数；Distance表示所述用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示所述用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离该用户终端一预设距离的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

依据本发明实施例的又一个方面，提供了一种蓝牙定位的系统，该蓝牙定位的系统包括上述任一项所述的蓝牙定位的装置。

本发明实施例的有益效果至少包括：本发明实施例提供通过用户终端发送自身的标识信息以及与自身最近的蓝牙设备的标识信息至一中控服务器，通过中控服务器中的地图信息即可定位该蓝牙设备的位置，应用本发明实施例提供的蓝牙定位的方法，可使机器人在室内或建筑较密集的环境中，准确到达指定位置。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的蓝牙定位的方法的示意图之一；

图2表示本发明实施例提供的蓝牙定位的方法的示意图之二；

图3表示本发明实施例提供的蓝牙定位的系统的具体应用示意图；

图4表示本发明实施例提供的蓝牙定位的系统的时序图；

图5表示本发明实施例提供的蓝牙定位的装置的示意图之一；

图6表示本发明实施例提供的蓝牙定位的装置的示意图之二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的蓝牙定位的方法示意图之一，该方法包括以下步骤：

步骤S100、获取一预设区域的地图信息，地图信息中包括：预设区域内的多个蓝牙设备信息。

这里，预设区域的地图信息可以通过现有技术中的智能机器人，在该预设区域移动测量生成，也可以通过人工测量绘制生成，该地图信息中标记有多个布置于预设区域的蓝牙设备。

步骤S200、获取预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系。

这里，用户终端可接收多个蓝牙设备的蓝牙信号，用户终端只将预设区域内距离自身最近的蓝牙设备与自身的对应关系发送至中控服务器，用户终端与蓝牙设备之间的对应关系可通过用户终端与蓝牙设备各自的ID表示，如表1所示：

用户终端ID	蓝牙设备ID	最后一次捕捉时间
			00618	54232	2014/08/0715:34:01
00618	34098	2014/08/0716:01:22

表1

其中，表1中的“最后一次捕捉时间”为获取用户终端与蓝牙设备之间的对应关系的时间，较佳的，每隔1秒获取一次用户终端与蓝牙设备之间的对应关系，并对表1进行一次更新。

步骤S300、根据对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备。

这里，根据“最后一次捕捉时间”，第一用户终端在最晚的时刻对应的蓝牙设备为第一蓝牙设备。

步骤S400、根据地图信息，得到第一蓝牙设备的位置信息。

这里，地图信息中标有预设区域内的多个蓝牙设备的位置，第一蓝牙设备位于预设区域内，根据该地图信息即可确定第一蓝牙设备的位置。

步骤S500、根据位置信息产生一控制指令，发送给预设区域内的机器人，使机器人根据控制指令到达第一蓝牙设备的位置。

这里，第一蓝牙设备的位置为第一蓝牙设备的坐标，中控服务器根据第一蓝牙设备的坐标产生一控制指令，该控制指令中带有第一蓝牙设备的坐标信息，机器人接收到该控制指令即可移动至第一蓝牙设备所在的位置，该第一蓝牙设备所在的位置可近似认为是第一用户终端的位置。

如图2所示，为本发明实施例蓝牙定位的方法示意图之二，该方法包括以下步骤：

步骤S600、用户终端接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值。

这里，蓝牙信号还携带有发射该蓝牙信号的蓝牙设备的电量值，通过电量值监控蓝牙设备的工作状态，当电量不足时，可及时更换蓝牙设备。

步骤S700、用户终端根据蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与用户终端之间的距离。

这里，计算蓝牙设备与用户终端之间的距离，可通过现有技术中的算法完成，例如：Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数，a为7.71，b为0.89978，c为0.103，d为3，e为10，f为150，g为0.96，m为9.98；Distance表示用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离用户终端1米处的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

步骤S800、用户终端根据距离，确定距离用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过中控服务器根据用户终端的标识信息确定该用户终端对应的蓝牙设备的位置。

这里，用户终端还将蓝牙设备的电量值发送至中控服务器，通过中控服务器监控蓝牙设备的电量情况。

如图3所示，为本发明实施例蓝牙定位的系统的具体应用，房间内布置有多个蓝牙设备、多个用户终端和一个机器人；其中，该机器人为现有技术中的机器人，可进行自主移动并通过无线网与外界交互。该机器人主要由支持机器人移动的行进系统、将一个坐标转换成具体指令的控制系统、扫描周围环境建立地图的地图及位置测量系统，与中控服务器交互的智能语音交互系统和通讯系统、获得当前环境并确定捕捉到人脸和确认身份的图像识别和人脸交互系统和提供电源并在电量不足时返回充电桩充电的供电与自动回充系统。该蓝牙设备的信号可覆盖整个房间。参见图4，该定位系统的通信过程为：

步骤S1、构建地图和坐标系，具体为：机器人在房间移动测量生成该房间的地图，并将该地图发送至服务器。

步骤S2、布置蓝牙设备并设定坐标，具体为：人为放置蓝牙设备，并在地图中标记出来。

步骤S3、隔1秒更新位置信息，具体为：用户终端将距离自身最近的蓝牙设备的标识信息以及自身的标识信息对应的发送至服务器。

步骤S4、下达让机器人去找第一用户终端的指令。

步骤S5、实时查询第一用户终端在哪个蓝牙设备附近，并得到的坐标A，通知机器人去坐标A，具体为：每500毫秒查询一次第一用户终端在哪个蓝牙设备附近，并在地图中得知该蓝牙设备的坐标。

步骤S6、将步骤S5得到的坐标发送至机器人。

步骤S7、第一用户终端的坐标变更为坐标B。

步骤S8、通知机器人去坐标B。

如图5所示，为本发明实施例蓝牙定位的装置示意图之一，该装置包括：第一获取模块50、第二获取模块51、对应关系模块52、地图模块53和指令模块54；其中，第一获取模块50，用于获取一预设区域的地图信息，地图信息中包括有：预设区域内的多个蓝牙设备信息；第二获取模块51，用于获取预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；对应关系模块52，用于根据对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；地图模块53，用于根据地图信息，得到第一蓝牙设备的位置信息；指令模块54，用于根据位置信息产生一控制指令，发送给预设区域内的机器人，使机器人根据控制指令到达第一蓝牙设备的位置。第一获取模块50包括：第一接收单元，用于接收机器人发送的地图信息，地图信息是该机器人通过在预设区域移动测量生成的。第二获取模块51包括：第二接收单元，用于接收用户终端发送的，该用户终端的标识信息和距离自身最近的蓝牙设备的标识信息之间的对应关系。

需要说明的是，该装置是与上述同样应用于一中控服务器的蓝牙定位的方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

如图6所示，为本发明实施例蓝牙定位的装置示意图之二，该装置包括：第三接收模块60、计算模块61和发送模块62；其中，第三接收模块60，用于接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值；计算模块61，用于根据蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与用户终端之间的距离；发送模块62，用于根据距离，确定距离用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过中控服务器根据用户终端的标识信息确定该用户终端对应的蓝牙设备的位置，计算模块61包括：计算单元，用于通过以下公式计算得到用户终端与蓝牙设备之间的距离：

Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数，a为7.71，b为0.89978，c为0.103，d为3，e为10，f为150，g为0.96，m为9.98；Distance表示所述用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示所述用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离该用户终端一预设距离的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

需要说明的是，该装置是与上述同样应用于一中控服务器的蓝牙定位的方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明实施例提供了一种蓝牙定位的系统，包括上述蓝牙定位装置，上述装置实施例中所有实现方式均适用于该系统的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种蓝牙定位的方法，应用于一中控服务器，其特征在于，包括：

获取一预设区域的地图信息，所述地图信息中包括：所述预设区域内的多个蓝牙设备信息；

获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；

根据所述对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；

根据所述地图信息，得到所述第一蓝牙设备的位置信息；

根据所述位置信息产生一控制指令，发送给所述预设区域内的机器人，使所述机器人根据所述控制指令到达所述第一蓝牙设备的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取一预设区域的地图信息包括：

接收所述机器人发送的地图信息，所述地图信息是该机器人通过在所述预设区域移动测量生成的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系包括：

接收所述用户终端发送的，该用户终端的标识信息和距离自身最近的所述蓝牙设备的标识信息之间的对应关系。

4.一种蓝牙定位的装置，应用于一中控服务器，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取一预设区域的地图信息，所述地图信息中包括有：所述预设区域内的多个蓝牙设备信息；

第二获取模块，用于获取所述预设区域内用户终端与蓝牙设备之间的对应关系；

对应关系模块，用于根据所述对应关系，确定第一用户终端对应的第一蓝牙设备；

地图模块，用于根据所述地图信息，得到所述第一蓝牙设备的位置信息；

指令模块，用于根据所述位置信息产生一控制指令，发送给所述预设区域内的机器人，使机器人根据所述控制指令到达所述第一蓝牙设备的位置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

第一接收单元，用于接收所述机器人发送的地图信息，所述地图信息是该机器人通过在所述预设区域移动测量生成的。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

第二接收单元，用于接收所述用户终端发送的，该用户终端的标识信息和距离自身最近的所述蓝牙设备的标识信息之间的对应关系。

7.一种蓝牙定位的方法，应用于一用户终端，其特征在于，包括：

所述用户终端接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，所述蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值；

所述用户终端根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离；

所述用户终端根据所述距离，确定距离所述用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及所述用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过所述中控服务器根据所述用户终端的标识信息确定该用户终端对应的所述蓝牙设备的位置。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用户终端根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离包括：

所述用户终端与蓝牙设备之间的距离通过以下公式得到：

Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数；Distance表示所述用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示所述用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离该用户终端一预设距离的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

9.一种蓝牙定位的装置，应用于一用户终端，其特征在于，包括：

第三接收模块，用于接收一预设区域内多个蓝牙设备中每个蓝牙设备发送的蓝牙信号，所述蓝牙信号包括：发射该蓝牙信号的蓝牙设备的标识信息和该蓝牙设备的接收的信号强度指示值；

计算模块，用于根据所述蓝牙信号计算，得到每个蓝牙设备与所述用户终端之间的距离；

发送模块，用于根据所述距离，确定距离所述用户终端最近的蓝牙设备，并将该蓝牙设备的标识信息及所述用户终端的标识信息发送至中控服务器，以通过所述中控服务器根据所述用户终端的标识信息确定该用户终端对应的所述蓝牙设备的位置。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

计算单元，用于通过以下公式计算得到用户终端与蓝牙设备之间的距离：

Distance＝(c+b×Math.pow(ratio,a))×rssiCorrection

若ratio≤1，则Distance＝Math.pow(ratio,m)×rssiCorrection

$\mathrm{rssiCorrection}=g+\mathrm{Math}.\mathrm{pow}(\mathrm{Math}.\mathrm{abs}\left(\mathrm{rssi}\right),d)\%\frac{e}{f}$

其中，a、b、c、d、e、f、g和m均为常数；Distance表示所述用户终端与当前蓝牙设备之间的距离，ratio表示所述用户终端接收到当前蓝牙设备的接收的信号强度指示值与距离该用户终端一预设距离的蓝牙设备的接收的信号强度指示值之间的比值，rssiCorrection表示第一中间值，Math.pow为求幂的数学公式，Math.abs为求绝对值的数学公式，表示Math.pow(Math.abs(rssi),d)对求余。

11.一种蓝牙定位的系统，其特征在于，包括如权利要求4-6任一项所述的装置和如权利要求9或10所述的装置。