CN107172592B - 室内定位方法及移动设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种室内定位处理方法及移动终端，应用于包括天线阵列的移动终端中所述方法包括：通过进行波束赋形使天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，n为小于N的正整数；N为发射定位波束的天线数，且为不大于天线阵列的总天线M的正整数；检测基于至少部分定位波束返回的响应信号；根据响应信号的检测状况，判断定位波束的发射方向上是否存在障碍物；当定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据至少部分定位波束的发射参数及响应波束的返回参数，确定移动终端与障碍物之间的相对位置参数；结合移动终端的当前位置及相对位置参数，为移动终端提供室内导航信息。

Description

室内定位方法及移动设备

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种室内定位方法及移动终端。

背景技术

定位是导航、基于位置信息的各种应用的一个前提操作。现有的定位方法包括：

全球定位系统(Global Position System，GPS)定位，但是GPS定位由于建筑物等遮挡导致室内定位失败或定位精确度低等问题；

WiFi辅助定位，同样会在室内等有遮挡的地方，出现定位失灵或定位精度低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供的室内定位方法及移动终端，至少部分解决室内定位失灵或定位精确度低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面提供一种室内定位处理方法，应用于包括天线阵列的移动终端中，包括：

通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

当所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应波束的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

基于上述方案，所述方法还包括：

获取所述移动终端的所述当前位置；

确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，包括：

当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

基于上述方案，所述当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，包括：

当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束；

所述检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号，包括：

检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

基于上述方案，所述当所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据所述定位波束的发射参数及所述响应波束的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数，包括：

计算所述第n定位波束的发射时间与所述第n响应信号的返回时间的时差；

根据所述第n定位波束的发射方向和所述第n响应信号的返回方向，确定所述第n定位波速和所述第n响应波束之间的角度差；

根据所述时差及所述角度差，确定在所述第n方向上所述障碍物距离所述移动终端的距离和/或相对于所述移动终端的方位。

基于上述方案，所述通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束为：

当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束；

或，

当所述N不小于2时，控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束；

或，

当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝N个方向发射所述定位波束。

基于上述方案，所述结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息，包括：

根据所述当前位置对应于的各所述相对位置参数，进行室内导航路线规划以为所述移动终端提供室内导航。

本发明实施例第二方面提供一种移动终端，应用于包括天线阵列；所述移动终端还包括：

发射单元，用于通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

检测单元，用于检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

判断单元，用于根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

确定单元，用于当所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应波束的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

导航单元，用于结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

基于上述方案，所述移动终端还包括：

获取单元，用于获取所述移动终端的所述当前位置；

所述确定单元，还用于确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述发射单元，具体用于当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

基于上述方案，所述发射单元，用于当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束；

所述检测单元，具体用于检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

基于上述方案，所述发射单元，具体用于当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束；或，当所述N不小于2时，控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束；或，当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝N个方向发射所述定位波束。

本发明实施例提供的室内定位方法及移动终端，会利用移动终端自身的天线阵列发送定位波束，这里的定位波束是有明确方向的波束，当波束遇到障碍物之后就会发生反射等物理现象形成返回到移动终端的响应信号。移动终端同时会检测所述响应信号，再结合响应信号的返回参数及定位波束的发射参数，可以估算出障碍物与移动终端之间的相对位置参数，再利用移动终端的当前位置和相对位置参数，可以在有遮挡的室内，在GPS或WiFi定位失灵或精度低的情况下，提供高精度的室内定位或导航，从而复用移动终端现有的天线阵列，简便的解决了室内定位和导航失灵或精度低的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种室内导航方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种室内导航方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的天线阵列发射定位波束的一种效果示意图；

图5为本发明实施例提供的第三种室内导航方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种室内定位方法，应用于包括天线阵列的移动终端中，包括：

步骤S110：通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

步骤S120：检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

步骤S130：根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

步骤S140：当所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应波束的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

步骤S150：结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

本实施例所述室内定位方法应用于包括天线阵列的移动终端中，所述天线阵列至少包括一根天线，通常所述天线阵列包括两根或两根以上的天线。这些天线都可以作为发射天线，发射无线信号。在本实施例中所述天线阵列中的天线可发射某一个特定方向或特定角度的波束，这种朝向某些特定角度或方向的波束，在本实施例中称之为所述定位波束。在具体实现时，所述移动终端通过波束赋形控制天线阵列中的一个或多根天线发送所述定位波束。这里的波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增。

无线信号在空气等中传输时，若遇到障碍物则会被反射，被反射之后方向改变形成反射信号。这里的反射信号若方向改变较大时，就会朝向移动终端传输。

故在本实施例的步骤S120会检测响应信号。若前方没有障碍物，则所述定位波束可能是无障碍传输，最终由于传输损耗而淹没在空气中。若当障碍物足够远时，虽然产生了反射信号，但是反射信号的强度不足以被移动终端检测到，则此时也可以认为移动终端所在的当前位置上没有障碍物或当前位置的一定范围内没有障碍物。

在本实施例中所述障碍物可包括建筑等各种阻挡所述定位波束传输的物体，尤其是固体。所述建筑可为楼房、地下停车场、桥梁或纪念碑。所述障碍物还可包括非建筑类的自然景物等，例如，树木或洞穴等。

在步骤S130中会根据检测所述响应信号的结果，确定当前位置的对应方向上的一定距离范围内是否存在障碍物。例如，移动终端朝其前方发射所述定位波束，若未检测到对应的响应波束，则可认为移动终端的当前位置的正前方是空旷是没有障碍物的。若检测到所述响应波束，则可认为移动终端的当前位置的一定范围内存在着障碍物。在本实施例中这里的一定范围，与所述定位波束的波束能量及传输损耗等相关，例如，与0.5倍正相关于所述波束能量，或0.5倍负相关于所述传输损耗。

在本实施例所述步骤S140中若检测到响应信号，则至少在移动终端的当前位置的至少一个方向上的一定范围内存在着障碍物。

在本实施例中会根据响应波束的返回参数及结合对应的定位波束，确定出移动终端与障碍物之间的相对位置参数。这里的相对位置参数可包括：相对距离和/或相对方向。

这里的返回参数可包括：所述响应波束入射到移动终端的接收天线上的入射方向，所述定位波束的接收能量，所述定位波束入射到移动终端的返回时间。

所述定位波束的发射参数可包括：发射能量、发射方向及发射时间等信息。

在步骤S150中可以根据相对位置定位函数关系，利用发射参数和返回参数，计算出所述障碍物与移动终端的当前位置的相对位置参数。

在本实施例中，不同的所述定位波束的发射能量可以相同，也可以不同。在本实施例中可选为移动终端朝不同方向上发射的定位波束，或N根发射天线发射的定位波束的发射能量相同。

这样后续，可以采用多种计算相对位置参数方法的一种或多种得到精确的所述相对位置参数；

方式一：

所述移动终端可以根据检测到的响应信号的接收能量及发射能量，确定出在空气中传输损耗的能量，再结合空气单位距离上的传输损耗，确定出对应的定位波束到形成响应波束返回到移动终端，所经过的路程长度。再结合对应定位波束的发射方向和响应信号的返回方向，可以定位出定位波束和响应信号之间的角度关系，再结合无线信号的反射原理，就可以估算出障碍物与移动终端之间的距离及相对方向。

方式二：在一些实施例中还可以根据对应的定位波束的发射时间和响应信号的返回时间，再结合无线信号在空气中的传播速度，可以简便确定对应定位信号转换成响应信号返回到移动终端所经过的路程，再结合发射方向及返回方向，同样估算出障碍物与移动终端之间的距离及相对方向。

方式三：在另一些实施例中可以同时结合发射能量和接收能量，估算得到第一路程长度范围；利用发射时间及接收时间，估算得到第二路程长度范围；再取第一路程长度范围和第二路程长度范围的交集，根据所述交集得到最终路程长度。例如，所述交集具体包括的数值不止一个时，可以取该交集的中值或均值作为所述最终路程长度。当然，若所述交集具体包括的数值，仅一个时，直接以该数值作为所述最终路程长度。在某些实施例中，让所述交集包括的取值小于预定个数时，可认为当前估算的路程长度出现异常，则重新估算或重新发射一次或两次定位波束，以精确定位最终路程长度。这样可以以较为精确的最终路程长度，定位出移动终端与障碍物之间的相对位置关系。

方式四：采用前述方式一和方式二，确定出两个相对位置参数，然后通过取交集的方式，得到最终的相对位置参数，以确保相对位置参数的精确性。

在步骤S150中将结合障碍物与移动终端的当前位置，提供精确的室内导通。通常室内导航由于建筑等障碍物的遮挡，利用GPS或基站辅助定位等方式，可能定位精度低，甚至无法定位。而在本实施例中可以利用移动终端的天线阵列，通过定位波束的发射以及响应信号的检测，可以实现障碍物之间的精确定位，从而可以提供室内导通。

在本实施例中所述移动终端可包括人载设备或机载设备。所述人载设备可包括手机、平板电脑或可穿戴式设备等。所述机载设备可为移动机器人或自动驾驶交通工具携带的终端设备。这些终端设备包括的天线阵列一方面可以用于其他设备进行信息通信，另一方面可以被复用于进行精确的室内定位，从而提升了终端设备的天线阵列及处理器等各种软硬件资源的有效使用率。

在一些实施例中，如图2所示，所述方法还包括：

步骤S101：获取所述移动终端的所述当前位置；

步骤S102：确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述步骤S110可包括：

当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

在本实施例中所述移动终端在移动过程中，可以首先利用其他定位方式，初步定位出所述移动终端的当前位置，在本实施例利用其他定位方式定位的移动终端的当前位置称之为当前位置。

在本实施例中提到的其他定位方式，可为前述的GPS定位、基站辅助定位或WiFi辅助定位等。所述基站辅助定位可利用移动终端与一个或多个提供移动通信服务的基站之间的信号交互实现定位。所述WiFi辅助定位，与所述基站辅助定位类似，移动终端通过与WiFi热点之间的信号交互，可以确定出移动终端和WiFi热点之间的距离，从而实现定位。

所述其他定位方式，还可包括应用服务定位方式。例如，移动终端通过移动数据或WiFi或设备到设备(Device to Device，D2D)方式连接到网络，请求网络数据，而向移动终端返回网络数据时可能时利用分布式设置的服务器或服务器自身的位置，等可以大致定位出所述移动终端的当前位置。例如，编号为A的基站，接收终端发送的数据请求；该数据请求被备份到定位服务器，定位服务器根据数据包的来源，可以确定出移动终端当前在基站A的覆盖范围内，显然根据这种方式也可以简便的确定出所述当前位置。

在本实施例中所述当前位置为触发所述移动终端通过所述定位波束进行后续精确定位的触发参数。故在本实施例中的步骤S102中判断所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物。

例如，所述移动终端获取地图数据，这里的地图数据可包括有各种道路、楼宇等各种物体的位置信息。在本实施例中可以以所述当前位置为查询依据，查询胡群殴的地图数据，通过查询结果可以判断出当前位置的预设范围内是否存在障碍物。若存在障碍物时，可以启动所述定位波束的发射，以便后续的精确室内定位。

当然，所述移动终端也可以将所述当前位置信息，发送给定位服务器，由定位服务器基于地图数据，查询得到是否存在障碍物的确定结果；所述移动终端直接接收所述确定结果即可。

在步骤S110中会在所述步骤S102确定出当前位置的预设范围内存在障碍物时，启用所述天线阵列发射所述定位波束。

在本实施例中所述障碍物可具体指向于建筑物，这里的建筑物可为商场、办公楼或停车场等各种建筑内。若当前位置的预设范围内存在建筑物，则移动终端可能会很快进入到室内，需要室内导航，故本实施例中仅在确定出当前位置的预设范围内存在障碍物时，才发射所述定位波束，从而减少移动终端一直发射所述定位波束导致的终端能耗高的问题，从而提升待机时长。

在一些时候中，若所述移动终端当前正在利用天线阵列中的天线进行通信时，则选用闲置的N根天线发送所述定位波束；若当前移动终端利用天线阵列的所有天线进行通信，则采用时分复用的方式，在第一时段利用天线阵列中的N根天线进行通信，在第二时段利用天线阵列的N根天线发射所述定位波束。这里的第一时段和第二时段为不同的时段，这样的话，就可以解决天线阵列中发射天线在通信和定位之间的矛盾冲突。

在一些实施例中，所述步骤S110具体可包括：

当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束。在本实施例中所述天线阵列发射定位波束时采用的是波长为毫米级级的毫米波。毫米波具有方向性强等特点，毫米波用作于定位波束，可以减少定位波束自身和基于定位波束形成的响应信号在传输过程中方向的偏移量，从而方便后续简便和/或精确计算所述相对位置参数。

对应地，所述步骤S120可包括：检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

这里的当定位波束遇到障碍物之后，障碍物阻挡了定位波束继续向前转播，并基于反射原理形成反射信号。在本实施例中所述反射信号为所述响应信号的主要组成部分。

总之，在本实施例中利用毫米级的定位波束，具有方向强的特点，再结合定位波束的信号反射，简便快捷且精确实现相对位置参数的确定，并最终提供室内的精确导航。

在本实施例中移动终端在检测响应信号时，可能会检测到其他移动终端发射的干扰信号或空气中其他信号源发射的信号。为了实现精确定位，在本实施例中所述定位波束会承载有定位标识；所述移动终端在检测到各种检测信号之后，通过所述定位标识的提取，从检测信号中提取出所述定位信号对应的响应信号。这里的定位标识可为移动终端的终端标识或移动终端的通信标识等各种可以唯一标识该移动终端或该移动终端的使用用户的标识信息。这样的话，通过干扰信号的去除，可以实现精准定位。

在一些实施例中，所述步骤140可包括：

计算所述第n定位波束的发射时间与所述第n响应信号的返回时间的时差；

根据所述第n定位波束的发射方向和所述第n响应信号的返回方向，确定所述第n定位波速和所述第n响应波束之间的角度差；

根据所述时差及所述角度差，确定在所述第n方向上所述障碍物距离所述移动终端的距离和/或相对于所述移动终端的方位。

本实施例提供了一种具体如何定位所述相对位置参数的方式，在本实施例中一个定位波束至多对应于一个响应信号，在本实施例中利用对应的定位波束和响应信号的时差和角度差，可以简便确定出所述相对位置参数。这里的相对位置参数包括相对距离和相对角度等各种相对位置信息。

在一些实施例中所述步骤S110的可实现方式有多种，以下提供两种可实现方式。

可实现方式一：

所述步骤S110可为：

当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束。

在本实施例中同时控制N根天线用于定位波束，在不同的时间以对应天线的朝向发射所述定位波束，从而可以实现了所述移动终端向不同的方向发射所述定位波束。但是在本实施例中一个时刻仅有一个发射天线发射所述定位波束，这样当移动终端接收到一个响应信号就可以简便当前接收的响应信号属于哪一个定位波束。两根天线之间发射定位波束的是时间差可为预设时间差，该预设时间差不小于若一个定位波束发射的发射时间，及该定位波束发射之后在一定范围内存在障碍物返回的返回时间的最大时间差。

在本实施例中由于N根天线依次发射所述定位波束，则N根天线可以共用同一个波段或频段发送所述定位波束，这样可以减少频率资源的消耗。

可选方式二：

所述步骤S110还可为：

控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束。

在本实施例中为了提升定位速度，在本实施例中所述N根天线将同时朝向不同方向发送所述定位波束。在具体的实现过程中，为了区分者N根天线发射的定位波束对应的响应信号，会采用预设区分方式进行区分。以下提供两种可选区分方式：

第一种：N根天线发送的定位波束的波长不同，这样对应的定位波束对应的响应信号的波长也不同。这样方便移动终端根据波长或频段，确定定位波束和响应信号之间的对应关系。

第二种：N根天线发射的定位波束，承载有波束标识或天线标识，这样的话，移动终端在接收到响应信号之后，可以通过响应信号中的波束标识和/或天线标识的提取，简便确认出定位波束和响应信号的对应关系。这里的定位波束和响应信号的对应关系可理解为：响应信号是基于哪一个定位波束确定的。

可选方式三：

所述步骤S110可包括：

当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝N个方向发射所述定位波束。

在本实施例中若移动终端仅采用一根或仅可提供一根天线发送所述定位波束，在本实施例中则会利用发射天线的发射相位的改变，获得N个定位波束。例如，该根发射天线改变自己的发射面的朝向，依次扫描以移动终端为中心的180度、270度或360度范围内。可选地，该根天线在移动终端移动前进方向上的180度或270度内发射所述定位波束。

在本实施例中可以通过相邻两个定位波束之间的时间差的控制或定位波束中携带的信息，或定位波束的波长的不同，以简便区分定位波束和响应信号的对应关系。

在一些实施例中，所述步骤S150可包括：

所述结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息，包括：

根据所述当前位置对应于的各所述相对位置参数，进行室内导航路线规划以为所述移动终端提供室内导航。

例如，当前移动终端的四周存在S个障碍物，在本实施例中利用所述室内定位方法，确定相对于移动终端有S个障碍物，并确定出移动终端相对于所述S个障碍物的相对位置信息，结合这些相对位置信息，进行路线规划，在进行路线规划时，为了避免终端碰到障碍物进入无障碍物的错误通道，在本实施例中会基于目标位置进行路线规划，为移动终端提供室内导航。在一些实施例中，所述移动终端包括显示屏，则所述方法还包括：显示所述路线规划得到的规划路线，以为用户进行导航。

如图3所示，本实施例提供一种移动终端，应用于包括天线阵列；所述移动终端还包括：

发射单元110，用于通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

检测单元120，用于检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

判断单元130，用于根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

确定单元140，用于当所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应波束的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

导航单元150，用于结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

本实施例提供过一种移动终端，这里的移动终端可为各种能够携带或移动的终端设备。这里的移动终端包括天线阵列，所述天线阵列可为专用定位的定位天线阵列，也可以为既可以用于通信的天线又可以用于进行定位的天线阵列。

在本实施例中所述发射单元110、检测单元120、判断单元130、确定单元140及导航单元150，可对应于所述移动终端内的处理器或处理电路。所述处理器可包括：中央处理器、数字信号处理器、微处理器、应用处理器或可编程阵列等。所述处理电路可包括专用集成芯片等。具体地如，所述处理器可包括导航芯片等。

所述发射单元110、检测单元120、判断单元130、确定单元140及导航单元150可对应于相同的处理器，也可以对应于不同的处理器。当发射单元110、检测单元120、判断单元130、确定单元140及导航单元150对应于相同的处理器或处理电路时，一个处理器或处理电路利用不同的线程或不同时序实现上述各个单元的操作。

本实施例提供的移动终端，会利用自身的天线阵列，进行室内的精确导航，采用这种导航方式，相对于现有的GPS导航或基站辅助导航，具有导航精度更高的特点。

在一些实施例中，所述移动终端还包括：

获取单元，用于获取所述移动终端的所述当前位置；

所述确定单元140，还用于确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述发射单元110，具体用于当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

在本实施例中所述获取单元可包括通信接口，例如，GPS通信接口、移动数据通信接口或WiFi通信接口，通过与其他设备的信息交互进行移动终端当前所在位置的定位或初步定位。

所述确定单元140在本实施例中还会根据移动终端的当前位置，确定出所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物，这里的确定单元140同样可对应于通信接口，可以通过地图数据的获取或，当前位置的发送及确定结果的接收确定出移动终端当前所在的位置，是否存在障碍物，若存在则需要启动所述天线阵列的定位波束的发送，以便进行室内导航。

在一些实施例中，所述发射单元110，用于当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束；所述检测单元120，具体用于检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

所述发射单元110可为控制所述天线阵列的处理器或处理电路，可用于控制移动终端内的天线阵列的定位波束的发送。

所述检测单元120同样可对应于天线阵列的处理器或处理电路，可用于控制移动终端内的天线阵列对返回的反射信号的接收。

在一些实施例中，所述发射单元110，具体用于当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束；或，当所述N不小于2时，控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束；或，当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝N个方向发射所述定位波束。

在本实施例中所述发射单元110，将具体根据发射定位波束的天线根数及发射策略，控制一个或多个发射天线进行所述定位波束的发射。天线阵列中发送所述定位波束的方式可以在时间维度上进行依次发射，也可以让多根天线同时发射，总之，所述检测单元120可检测到对应于定位波束的响应信号即可。

所述确定单元140，具体可用于计算所述第n定位波束的发射时间与所述第n响应信号的返回时间的时差；根据所述第n定位波束的发射方向和所述第n响应信号的返回方向，确定所述第n定位波速和所述第n响应波束之间的角度差；根据所述时差及所述角度差，确定在所述第n方向上所述障碍物距离所述移动终端的距离和/或相对于所述移动终端的方位。

在一些实施例中，所述导航单元150，具体可用于根据所述当前位置对应于的各所述相对位置参数，进行室内导航路线规划以为所述移动终端提供室内导航。

以下结合上述任意实施例提供一个具体示例：

示例一：

如图4所示，移动终端中包括天线阵列，所述天线阵列包括天线ANT1、ANT2，ANT3及ANT4，在具体实现时，所述天线阵列包括的天线不局限于4根。ANT1至ANT2都可以向特定方向发送信号，这里向特定方向发送的信号为定向信号，定向型号又可以称为非全向信号，这里的定向行为为非全向的无线信号，即为前述定位波束。在发射定位波束的同时，检测定位波束返回的返回信号(对应于前述响应信号)，这里的返回信号可包括所述定位波束的反射信号。根据返回信号的返回参数及定位波束的发射参数，定位出障碍物距离移动终端的距离和方位。移动终端在利用其他方式初步定位出移动终端的当第一前位置，基于当前位置获取地图数据，基于地图数据，精确定位前述障碍物的精确位置，再根据当前检测的移动终端与障碍物之间的距离和方位，结合障碍物的精确位置，可以精确定位出移动终端的第二当前位置，这样定位得到的第二当前位置比所述第一当前位置的精度更高，或更能表征所述移动终端所在的位置。再结合各个障碍物的位置信息，提供移动终端的导航，尤其是移动终端在室内时，提供室内导航。

如图4所示，虽然不同天线以不同发射方向发射定位波束，但是所有定位波束可能朝向同一个障碍物。当定位波束遇到障碍物之后发生反射形成响应信号，通过响应信号的检测，可以用于精确定位所述移动终端相对于障碍物的位置，提供所述移动终端所在位置的精确定位或提供室内导航等。

示例二：

如图5所示，本示例提供一种室内定位方法，包括：

步骤S1：利用GPS定位或WiFi定位初步确定出移动终端的初步当前位置；

步骤S2：结合第三方地图数据，获得初步当前位置周边的建筑或楼房等建筑物的详细信息，这里详细信息可包括这些建筑物的精确地理位置，这里的精确地理位置可用经纬度表示。所述第三方地图数据可包括各类地图应用提供的地图数据，例如，百度地图的地图数据、高德地图的地图数据或谷歌地图的地图数据等。

步骤S3：利用波束赋形检测各个建筑物相对于移动终端的距离和方位；

步骤S4：结合建筑物的精确位置及所述距离和方位，提供精确室内导航。这里的室内导航，可包括室内导航的线路规划，或室内导航的语音和/或文字提示。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种室内定位处理方法，其特征在于，应用于包括天线阵列的移动终端中，包括：

通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

当所述定位波束的发射方向上存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应信号的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

获取所述移动终端的所述当前位置；

确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，包括：

当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，包括：

当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束；

所述检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号，包括：

检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述当所述定位波束的发射方向上存在障碍物时，根据所述定位波束的发射参数及所述响应信号的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数，包括：

计算所述第n定位波束的发射时间与所述第n响应信号的返回时间的时差；

根据所述第n定位波束的发射方向和所述第n响应信号的返回方向，确定所述第n定位波速和所述第n响应信号之间的角度差；

根据所述时差及所述角度差，确定在所述第n方向上所述障碍物距离所述移动终端的距离和/或相对于所述移动终端的方位。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束为：

当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束；

或，

当所述N不小于2时，控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束；

或，

当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝不同的方向发射所述定位波束。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息，包括：

根据所述当前位置对应于的各所述相对位置参数，进行室内导航路线规划以为所述移动终端提供室内导航。

7.一种移动终端，其特征在于，应用于包括天线阵列；所述移动终端还包括：

发射单元，用于通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束，其中，第n天线朝第n方向发射第n定位波束，所述n为小于N的正整数；所述N为发射所述定位波束的天线数，且为不大于所述天线阵列的总天线M的正整数；

检测单元，用于检测基于至少部分所述定位波束返回的响应信号；

判断单元，用于根据所述响应信号的检测状况，判断所述定位波束的发射方向上是否存在障碍物；

确定单元，用于当所述定位波束的发射方向上存在障碍物时，根据至少部分所述定位波束的发射参数及所述响应信号的返回参数，确定所述移动终端与所述障碍物之间的相对位置参数；

导航单元，用于结合所述移动终端的当前位置及所述相对位置参数，为所述移动终端提供室内导航信息。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，

所述移动终端还包括：

获取单元，用于获取所述移动终端的所述当前位置；

所述确定单元，还用于确定所述当前位置的预设范围内是否存在障碍物；

所述发射单元，具体用于当所述当前位置的预设范围存在障碍物时，通过进行波束赋形使所述天线阵列中的天线发送定位波束。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，

所述发射单元，用于当所述当前位置的所述预设范围内存在障碍物时，通过波束赋形使天线阵列中的天线发射波长为毫米级的所述定位波束；

所述检测单元，具体用于检测至少部分所述定位波束作用于障碍物返回的反射信号。

10.根据权利要求7或8所述的移动终端，其特征在于，

所述发射单元，具体用于当所述N不小于2时，控制N根天线依次朝不同的方向发射所述定位波束；或，当所述N不小于2时，控制N根天线同时朝不同的方向发射不同波长的定位波束；或，当所述N等于1时，控制一根所述天线通过发射相位的改变，依次朝不同的方向发射所述定位波束。

Images