CN105699962A

CN105699962A - 一种测距方法及用于测距的装置

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Publication number: CN105699962A
Application number: CN201610112488.6A
Authority: CN
Inventors: 杨兴; 赖中德; 韩晓征
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2016-06-22
Also published as: WO2017148088A1

Abstract

本发明的实施例提供一种测距方法及用于测距的装置，涉及电子技术领域，能够对装置对应的雷达探测区域内的障碍物间的相对位置实现精确测量。该用于测距的装置包括：通用USB接口，连接该装置外的雷达探测器，用于从雷达探测器接收雷达信号，该雷达信号是雷达探测器对雷达探测区域进行探测生成的；传感器控制器，用于从USB接口接收该雷达信号，并接收传感模块采集到的位置信息，缓存该雷达信号和位置信息，并将雷达信号和位置信息发送给处理器；处理器，用于从传感器控制器接收雷达信号和位置信息，并根据雷达信号和位置信息，确定出装置与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

Description

一种测距方法及用于测距的装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种测距方法及用于测距的装置。

背景技术

随着移动终端技术的快速发展，移动终端已经成为当前人们日常生活中必不可少的通信工具。且随着移动终端所支持的应用的多样性以及使用的便利，使得用户能够在乘坐交通工具(如公共汽车)、或走路时，也可以使用移动终端。但是，当用户在走路过程中低头使用移动终端时，由于用户此时正在关注移动终端的屏幕，因此，当用户前方/下方存在障碍物(如电线杆、行人、车辆、台阶或沟等)时，若用户没有及时注意到的话，则会导致用户发生碰撞，从而存在安全隐患。

为了解决上述问题，现有的移动终端通过在移动终端外部外置一个雷达探测器，在内部设置一个雷达控制器，从而利用超声波在空气中的传播速度为已知，根据雷达探测器收发信号的时间差计算出移动终端与雷达探测器的雷达探测区域内的障碍物间的距离。但是，由于用户在使用移动终端的过程中，移动终端的位置是随时在变化的，无法实现动态校准手机的位置，从而导致雷达测距存在误差，不便于测距的精确性。

发明内容

本发明的实施例提供一种测距方法及用于测距的装置，能够对装置相应的雷达探测区域内的障碍物间的相对位置实现精确测量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的第一方面，提供一种用于测距的装置，包括：

通用串行总线USB接口，连接所述装置外的雷达探测器，用于从所述雷达探测器接收雷达信号，所述雷达信号是所述雷达探测器对雷达探测区域进行探测生成的；

传感器控制器，用于从所述USB接口接收所述雷达信号，并接收传感模块采集到的位置信息，缓存所述雷达信号和所述位置信息，并将所述雷达信号和所述位置信息发送给处理器；

所述处理器，用于从所述传感器控制器接收所述雷达信号和所述位置信息，并根据所述雷达信号和所述位置信息，确定出所述装置与所述雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

本发明实施例提供的用于测距的装置，该装置通过USB接口与外部的雷达探测器相连，并通过该USB接口接收雷达探测器对雷达探测区域进行探测后反馈的雷达信号，接收传感模块采集到的位置信息，缓存该雷达信号和位置信息，并将该雷达信号和位置信息发送给处理器，通过该处理器根据该雷达信号和位置信息，确定出该装置与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

由此可见，本方案中的装置中的传感控制器通过USB接口获取外置的雷达传感器发送的雷达信号，然后将接收到的雷达信号以及传感模块发送的位置信息发送至该装置的处理器，通过该处理器将该雷达信号以及位置信息进行数据融合，从而能够精确的计算出该装置与该雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

结合第一方面，在第一种实现方式中，所述装置还包括所述传感模块，即该传感模块为该装置内部设置的一个综合传感模块。

结合第一方面即第一种实现方式，在第二种实现方式中，所述传感模块包括重力加速度传感器、陀螺仪传感器和方向传感器；

所述位置信息包括：来自所述重力加速度传感器的水平位置信息、来自所述陀螺仪传感器的旋转位置信息和来自所述方向传感器的水平方向信息。这样通过该装置的水平位置信息、旋转位置信息以及方向信息便可精确定位出该装置的位置角度。

结合第二种实现方式，在第三种实现方式中，所述传感器控制器包括：

雷达传感器控制器，耦合于所述USB接口，用于从所述USB接口采集和缓存所述雷达信号；

重力加速度传感器控制器，耦合于所述重力加速度传感器，用于采集和缓存所述水平位置信息；

陀螺仪传感器控制器，耦合于所述陀螺仪传感器，用于采集和缓存所述旋转位置信息；

方向传感器控制器，耦合于所述方向传感器控制器，用于采集和缓存所述水平方向信息。

结合第三种实现方式，在第四种实现方式中，所述处理器，还用于向所述雷达传感器控制器发送控制信号，以指示所述雷达传感器控制器对所述雷达探测器进行控制，所述控制包括打开、关闭或提高雷达信号的发射功率。

结合第一方面以及第一种至第三种实现方式中的任一种实现方式，在第四种实现方式中，所述处理器，还用于根据所述相对位置确定所述障碍物距离所述装置小于预设距离，并发出警告。即在确定出该障碍物距离该装置小于预设距离时，向用户发出告警信号，给用户及时进行提醒，提醒用户前方存在安全隐患。此外，该装置在向用户发出告警信号时，可以通过振动该装置、语音播报提示以及文本提示中的至少一种方式来实现。

本发明实施例的第二方面，提供一种便携式电子设备，包括第一方面提供的用于测距的装置和通信装置；

当该通信装置处理休眠或低功耗状态时，该装置能够继续工作。

由于该便携式电子设备中的用于测距的装置外置的雷达探测器是通过该装置中的传感器控制器实现控制的，因此，当本发明实施例提供的便携式电子设备中的通信装置处理休眠或低功耗状态时，该装置仍然可以独立工作，从而降低了该便携式电子设备的功耗。

本发明实施例的第三方面，提供一种测距方法，包括：

用于测距的装置的通用串行总线USB接口从所述装置外的雷达探测器接收雷达信号，所述雷达信号是所述雷达探测器对雷达探测区域进行探测生成的；

所述装置的传感器控制器从所述USB接口接收所述雷达信号并接收传感模块采集到的位置信息，缓存所述雷达信号和所述位置信息，并将所述雷达信号和所述位置信息发送给所述装置的处理器；

所述处理器根据所述雷达信号和所述位置信息，确定出所述装置与所述雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

本发明实施例提供的测距方法，该装置的传感器控制通过该USB接口接收雷达探测器对雷达探测区域进行探测后反馈的雷达信号，并接收传感模块采集到的位置信息，缓存该雷达信号和位置信息，将该雷达信号和位置信息发送给处理器，然后通过该处理器根据该雷达信号和位置信息，确定出该装置与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

结合第三方面，在第一种实现方式中，所述传感模块包括重力加速度传感器、陀螺仪传感器和方向传感器；

所述位置信息包括：来自所述重力加速度传感器的水平位置信息、来自所述陀螺仪传感器的旋转位置信息和来自所述方向传感器的水平方向信息。

结合第三方面以及第一种实现方式，在第二种实现方式中，所述处理器根据所述相对位置确定所述障碍物距离所述装置小于预设距离，并发出警告。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于测距的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种用于测距的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种便携式电子设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种测距方法的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的执行主体可以为用于测距的装置，或者用于执行上述测距方法的便携式电子设备。具体的，该便携式电子设备可以为智能电视、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(英文：Ultra-mobilePersonalComputer，简称：UMPC)、上网本、个人数字助理(英文：PersonalDigitalAssistant，简称：PDA)等移动终端。其中，用于测距的装置可以为上述便携式电子设备中的中央处理器(英文：CentralProcessingUnit，简称CPU)或者可以为上述便携式电子设备的中的控制单元或者功能模块。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明的实施例提供一种用于测距的装置，如图1或图2所示，该用于测距的装置1通过通用串行总线(英文：UniversalSerialBus，简称：USB)接口与该装置外的雷达探测器2相连。其中，该雷达探测器2包括雷达发射机、发射天线、雷达接收机以及接收天线，通过这些部件从而实现雷达信号的收发功能。该装置1通过USB接口给雷达探测器提供电源，该装置通过USB的数据通道，来实现雷达探测器的控制和数据交互。

如图1或图2所示，该用于测距的装置1包括USB接口11、传感器控制器12、处理器13以及传感模块14，其中：

该USB接口11，用于从雷达探测器2接收雷达信号，该雷达信号是雷达探测器2对雷达探测区域进行探测生成的。

传感器控制器12，用于从USB接口接收雷达信号，并接收传感模块14采集到的位置信息，缓存雷达信号和位置信息，并将雷达信号和位置信息发送给处理器13。

处理器13，用于从传感器控制器12接收雷达信号和位置信息，并根据雷达信号和位置信息，确定出装置1与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

本发明实施例中的雷达探测器2用于探测该雷达探测器2的雷达探测区域内的环境状况，并根据探测到的该雷达探测区域内的环境状况生成雷达信号。需要说明的是，在本发明实施例中，该雷达探测器2的雷达探测区域的区域范围可以由该雷达探测器2发射的雷达信号的辐射范围来决定，通常情况下，雷达探测器2的雷达探测区域的区域范围是与其前方的一锥形区域。

需要说明的是，图1或图2中将传感模块14设置在用于测距的装置1内部这种结构仅仅是一种示例，即本实施例中的传感模块14可以为该装置1外的用于采集该装置1的位置信息的传感模块14，也可以为该装置1内部的用于采集该装置1的位置信息的传感模块14。

示例性的，本实施例中的装置1可以是个移动终端，传感模块14可以是一个能够测量出移动终端的水平位置信息、旋转位置信息以及方向信息的一个综合定位传感器，也可以是由用于采集该装置1的水平位置信息的重力加速度传感器、用于采集该装置1的旋转位置信息的陀螺仪传感器以及用于采集该装置1的水平方向信息的方向传感器所组成的传感器组。这里不做限定。

其中，本实施例中的水平位置信息反映了所述装置上某一参照水平线相对于地面或与地面垂直的直线的夹角。也就是说，假设该装置1，如手机，的屏幕的中线作为参照水平线，该参照水平线与地面或与地面垂直的直线的夹角反映了该手机的在水平方向上的倾斜程度。具体的定义可以参照现有的重力加速度传感器所实现的测量功能。

本实施例中的旋转位置信息则反映了该装置1的角运动情况以判断该装置1的运动状态，因此陀螺仪传感器也就是角运动测量装置或运动传感器，具体可参照现有技术。

本实施例中的水平方向信息反映了该装置1在水平面上的放置方向，也可参照现有技术。

进一步的，如图2所示，当该传感模块14为由重力加速度传感器陀螺仪传感器以及方向传感器所组成的传感器组时，对应的本实施例中的传感器控制器12包括：

雷达传感器控制器121，耦合于该USB接口11，用于从USB接口11采集和缓存雷达信号。

重力加速度传感器控制器122，耦合于重力加速度传感器，用于采集和缓存水平位置信息。

陀螺仪传感器控制器123，耦合于陀螺仪传感器，用于采集和缓存旋转位置信息。

方向传感器控制器124，耦合于方向传感器控制器，用于采集和缓存水平方向信息。

示例性的，处理器13在接收到传感器控制器12发送的雷达信号和该装置的水平位置信息、旋转位置信息以及水平方向信息(即图2中的数据集1、2、3)后，便可根据该雷达信号对应的信号参数确定出该装置1与雷达探测区域内的障碍物间的相对距离(具体的距离计算方法这里不在赘述，参照现有技术)，然后根据该位置信息、距离信息以及该雷达信号对应的信号参数中包含的水平方向信息，确定出该装置与该障碍物间的相对位置。

此外，该处理器13，还用于向雷达传感器控制器发送控制信号，以指示雷达传感器控制器对雷达探测器2进行控制，该控制包括打开、关闭或提高雷达信号的发射功率。而该控制信号的具体设置可以按照际需求以及应用环境灵活配置雷达探测器2的信号发射频率，控制雷达探测区域的区域范围大小。示例性的，该处理器13可以周期性或非周期性的控制雷达探测器2对雷达探测区域进行探测。例如，如果装置1是移动终端，该处理器13可以在该移动终端的触摸屏处于触控模式(即用户使用时)和/或该移动终端的位置在预定时间段内持续发生变化时，控制雷达探测器2对雷达探测区域进行实时探测，并在该移动终端的触摸屏处于灭屏状态时，控制雷达探测器关闭。

同时，为了解决用户边走边看移动终端时用户没有及时注意到附近的危险路况，可能导致的用户发生悲剧的问题，该处理器13，还用于根据确定出的移动终端与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置判定该雷达探测区域内是否存在危险路况，即根据该障碍物间的相对位置确定该障碍物距离该装置小于预定距离时，向用户发出告警信号。具体的，移动终端在向用户发出告警信息时，移动终端可以通过振动方式、语音告警方式以及文本提示方式中的至少一种方式来进行告警。这样，当终端探测装置探测到用户前方或附近存在危险路况(例如，前方存在台阶或沟)时，便可向用户发出告警。

基于图1或图2所示的用于测距的装置，本发明实施例还提供一种便携式电子设备，如图3所示，该便携式电子设备3包括用于测距的装置31和通信装置32，其中，该用于测距的装置31的具体功能实现可以参照图1或图2对应实施例中的相关描述，而该通信装置32用于实现该便携式电子设备3与外部设备的通信。该外部设备可以是便携式电子设备3的通信对端，如基站、路由器、其他移动终端或固定终端等。

具体的，当该通信装置32处理休眠或低功耗状态时，该装置31能够继续工作。示例性的，由于该便携式电子设备3中的用于测距的装置31外置的雷达探测器33是通过该装置31中的传感器控制器实现控制的，即用于测距的装置31中的功能实现时独立于该通信装置32的，因此，当本发明实施例提供的便携式电子设备3中的通信装置32处理休眠或低功耗状态时，该装置31仍然可以独立工作，从而降低了该便携式电子设备3的功耗。

下面将基于图1或图2所示的用于测距的装置中各功能模块的功能描述以及其他相关描述，对本发明实施例提供的测距方法进行介绍。以下实施例中与上述实施例相关的技术术语、概念等的说明可以参照上述的实施例，这里不再赘述。

本发明实施例提供一种测距方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：

401、用于测距的装置的USB接口从该装置外的雷达探测器接收雷达信号。

其中，上述的雷达信号是雷达探测器对雷达探测区域进行探测后生成的。而上述的雷达探测器的雷达探测区域的区域范围可以由该雷达探测器发射的雷达信号的辐射范围来决定，通常情况下，雷达探测器的雷达探测区域的区域范围是与其前方的一锥形区域。

402、用于测距的装置的传感器控制器从USB接口接收雷达信号并接收传感模块采集到的位置信息，缓存雷达信号和位置信息，并将雷达信号和位置信息发送给该装置的处理器。

403、用于测距的装置的处理器根据该雷达信号和位置信息，确定出该装置与该雷达探测区域内的障碍物间的相对位置。

可选的，在步骤403之后，该方法还包括：

403a、用于测距的装置的处理器根据该相对位置确定障碍物距离该装置小于预设距离，并发出警告。

示例性的，用于测距的装置的处理器在确定出的该装置与雷达探测区域内的障碍物间的相对位置后，还可以根据该相对位置对该雷达探测区域内的路况进行预判。例如，该用于测距的装置的处理器在确定出该障碍物距离该装置小于预定距离时，向用户发出告警信号。具体的，该装置在向用户发出告警信息时，该装置可以通过振动方式、语音告警方式以及文本提示方式中的至少一种方式来进行告警。这样，当该装置探测到用户前方或附近存在危险路况(例如，前方存在台阶或沟)时，便可向用户发出告警。

可选的，在步骤401之前，该方法还包括：

401a、用于测距的装置的处理器向雷达传感器控制器发送控制信号。

其中，上述的控制信号用于指示该雷达传感器控制器对雷达探测器进行控制，该控制包括打开、关闭或提高雷达信号的发射功率。示例性的，该处理器可以周期性或非周期性的控制雷达探测器对雷达探测区域进行探测。例如，依然以移动终端为例，该处理器可以在该移动终端的触摸屏处于触控模式(即用户使用时)和/或该移动终端的位置在预定时间段内持续发生变化时，控制雷达探测器对雷达探测区域进行实时探测，并在该移动终端的触摸屏处于灭屏状态时，发送控制该雷达探测器关闭的控制信号。

示例性的，参照图1或图2所示的用于测距的装置的结构示意图。该用于测距的装置通过USB接口连接外置的雷达探测器。同时该用于测距的装置中的传感模块为由重力加速度传感器、陀螺仪传感器以及方向传感器所组成的传感器组。

具体的，若本发明实施例提供的测距方法所应用的测距系统以图2所示的测距系统为例时，所述测距装置是移动终端，该测距方法的具体实现步骤如下所示：

1)当移动终端的位置在预定时间段内持续发生变化，且该移动终端的触摸屏处于触控状态时，通过用于测距的装置中的处理器控制该雷达探测器以设定信号发射频率发送雷达信号。

2)传感器控制器中的雷达传感器控制器在接收到雷达信号后，会缓存该雷达信号的相关参数(例如，信号强度，收发时间)。

3)重力加速度传感器控制器获取并缓存移动终端自带的重力加速度传感器上报的当前移动终端的水平位置信息(即图4中的数据集1)。

4)陀螺仪传感器控制器获取并缓存移动终端自带的陀螺仪传感器上报的当前移动终端的旋转位置信息(即图4中的数据集2)。

5)方向传感器控制器获取并缓存移动终端自带的方向传感器上报的当前移动终端的方向信息(即图4中的数据集3)。

6)传感器控制器将将缓存的雷达信号的相关参数以及数据集1、数据集2、数据集3发送至处理器，通过处理器将这些数据进行数据融合，从而精确识别出前方人或障碍物与该装置的相对位置(即相对距离和相对方向)。

7)当判定前方人或障碍物与该移动终端接近时，移动终端可以进行振动移动终端或语音播报提示灯操作。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本发明实施例虽然以移动终端为例进行说明，但需要注意的是：本实施例涉及的设备是否具有移动通信功能并不重要，因为本实施例涉及的技术方案主要与测距有关，所以相关技术也可适用于除了移动终端之外的其他便携式电子设备，如平板电脑等。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于测距的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括所述传感模块。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感模块包括重力加速度传感器、陀螺仪传感器和方向传感器；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器控制器包括：

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于向所述雷达传感器控制器发送控制信号，以指示所述雷达传感器控制器对所述雷达探测器进行控制，所述控制包括打开、关闭或提高雷达信号的发射功率。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于根据所述相对位置确定所述障碍物距离所述装置小于预设距离，并发出警告。

7.一种便携式电子设备，包括根据权利要求1至6中任一项所述的装置和通信装置；

当所述通信装置处理休眠或低功耗状态时，所述装置能够继续工作。

8.一种测距方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述传感模块包括重力加速度传感器、陀螺仪传感器和方向传感器；

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括：

所述处理器根据所述相对位置确定所述障碍物距离所述装置小于预设距离，并发出警告。