CN110582052A - 一种电子设备定位系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备定位系统包括定位设备和待搜寻设备，待搜寻设备与定位设备具有通信连接，待搜寻设备可以通过单支天线向外广播射频信号；在定位设备上设置有双天线，定位设备可以周期性切换双天线接收射频信号；并对双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取双天线的相位差；根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，可以计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。该方案基于无线通信和多射频天线技术，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位，弥补了现有各种室外防丢技术无法进行室内近距离范围定位的不足。本发明实施例还提供了一种电子设备定位方法和装置，效果如上所述。

Description

一种电子设备定位系统、方法和装置

技术领域

本发明涉及设备定位技术领域，特别是涉及一种电子设备定位系统、方法和装置。

背景技术

随着电子设备智能化水平的提高，很多电子设备除了性能的提升外，其外观也更加精致美观，体型也越来越小，更加便于用户携带和使用。

以蓝牙耳机为例，无线蓝牙耳机已成为蓝牙耳机发展的主流和热点，但由于其双耳独立，耳机易丢失成为产品的一个痛点。关于无线蓝牙耳机的室外定位已有多种方法，如GPS定位，但是现有的定位方式一般是几米的精度，例如定位在一个楼内，但在楼内具体方位就无能为力了。对于近距离室内范围内的定位尚缺乏有效方法。

可见，如何实现电子设备近距离范围内的准确定位，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电子设备定位系统、方法和装置，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电子设备定位系统，包括定位设备和待搜寻设备；其中，所述定位设备上设置有双天线，所述待搜寻设备上设置有单支天线；

所述待搜寻设备，用于通过所述单支天线向外广播射频信号；

所述定位设备，用于周期性切换所述双天线接收所述射频信号；并对所述双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取所述双天线的相位差；

根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。

可选地，所述定位设备具体用于按照如下公式计算所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角；

其中，λ表示射频波长，φ表示双天线的相位差，d表示双天线之间的距离值。

可选地，在所述定位设备上设置有语音模块。

可选地，在所述定位设备上设置有物理按键或touch模块，用于触发所述定位设备开启或关闭所述双天线。

可选地，所述定位设备为设置有蓝牙模块的耳机、手环、手表、指环、音箱、AR眼镜、VR眼镜或手机。

可选地，所述待搜寻设备为设置有蓝牙模块的耳机、耳机盒、充电盒、手环、手表、指环、AR眼镜、VR眼镜或手机。

本发明实施例还提供了一种电子设备定位方法，适用于设置有双天线的定位设备，所述方法包括：

周期性切换所述双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；

对所述双天线接收的射频信号进行采样，以获取所述双天线的相位差；

根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。

本发明实施例还提供了一种电子设备定位装置，适用于设置有双天线的定位设备，所述装置包括切换单元、采样单元和计算单元；

所述切换单元，用于周期性切换所述双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；

所述采样单元，用于对所述双天线接收的射频信号进行采样，以获取所述双天线的相位差；

所述计算单元，用于根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。

由上述技术方案可以看出，电子设备定位系统包括定位设备和待搜寻设备；定位设备指的是未丢失的电子设备，在定位设备上设置有双天线。待搜寻设备与定位设备具有通信连接，待搜寻设备可以是用户可携带的便携式电子设备。待搜寻设备指的是丢失的电子设备，在待搜寻设备上设置有单支天线，待搜寻设备可以通过单支天线向外广播射频信号；定位设备可以周期性切换双天线接收所述射频信号；并对双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取双天线的相位差；根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，可以计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。该方案基于无线通信和多射频天线技术，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位，弥补了现有各种室外防丢技术无法进行室内近距离范围定位的不足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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电子设备定位系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种定位设备周期性切换双天线的切换时间的格式示意图；

图3为本发明实施例提供的一种待搜寻设备广播的射频信号与定位设备所形成的角度示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备定位方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备定位装置的结构示意图。

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，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种电子设备定位系统。图1为本发明实施例提供的一种电子设备定位系统的结构示意图，包括定位设备1和待搜寻设备2；其中，所述定位设备1上设置有双天线11，所述待搜寻设备2上设置有单支天线21。

需要说明的是，在实际应用中，待搜寻设备2自身也可以设置双天线，只是待搜寻设备2作为已经丢失的电子设备，在电子设备搜寻过程中，待搜寻设备2只需向外广播射频信号即可，此时待搜寻设备2通过单支天线21可以完成射频信号的广播。因此，本发明实施例中，待搜寻设备2上设置有单支天线21，并不限定待搜寻设备2上设置的天线个数，仅是表示待搜寻设备2上通过单支天线21向外广播射频信号。

本发明实施例提供的电子设备定位系统适用于室内短距离范围内的电子设备的定位搜寻。

待搜寻设备2与定位设备1之间可以建立无线通信连接。例如，可以在待搜寻设备2与定位设备1上均设置蓝牙模块，以实现电子设备之间的无线通信。

在实际应用中，待搜寻设备2与定位设备1可能一直保持有通信连接，也可能通信连接已经断开。

当待搜寻设备2与定位设备1之间的连接未断开时，如果此时用户需要定位待搜寻设备2，用户可以触发定位设备1进入定位模式，定位设备1开启双天线。由于连接未断开，定位设备1可以向待搜寻设备2发送通信指令，相应的，待搜寻设备2接收到通信指令时，便可以通过单支天线21向外广播射频信号。

当待搜寻设备2与定位设备1之间的连接断开时，如果此时用户需要定位待搜寻设备2，用户可以触发定位设备1进入定位模式，定位设备1开启双天线。由于连接已经断开，此时待搜寻设备2无法接收到任何指令信息，因此，在待搜寻设备2上可以设置自动向外广播射频信号的机制。具体的，待搜寻设备2检测到与定位设备1之间的连接断开时，可以开始计时，在达到设定的计时时间仍未收到任何指令信息，则可以通过单支天线21向外广播射频信号。

在定位设备1上可以设置物理按键或touch模块，用户可以通过物理按键或touch模块触发定位设备1开启或关闭双天线11。

以物理按键为例，可以在定位设备1上设置一个物理按键，初始状态下，定位设备1可以通过单支天线与其它电子设备进行正常的通信。当物理按键被用户按下时，定位设备1进入定位模式，此时双天线11开启，定位设备1作为接收端，周期性切换双天线11接收射频信号。当物理按键被用户再次按下时，定位设备1退出定位模式，此时定位设备1恢复到通过单支天线与其它电子设备进行正常通信的初始状态。除此之外，也可以在定位设备1上设置两个物理按键，一个物理按键用于触发定位设备1进入定位模式，另一个物理按键用于触发定位设备1退出定位模式。

以touch模块为例，touch模块可以是一个触摸感应器。通过感应用户按压时间的长短，触发定位设备1的双天线11开启或关闭。举例说明，用户可以通过短暂点击touch模块，触发定位设备1进入定位模式，即开启双天线；通过长时间按压touch模块，触发定位设备1退出定位模式，即关闭双天线，此时定位设备1可以恢复到通过单支天线与其它电子设备进行正常通信的初始状态。

定位设备1开启双天线11之后，便可以通过两支天线接收待搜寻设备广播的射频信号。为了避免干扰，可以分时控制两支天线进行射频信号的采集。

在实际应用中，可以在定位设备1上设置射频开关来控制双天线11的切换。定位设备1可以按照如图2所示的切换时间的格式，周期性切换双天线。其中，开关切换和采样的时隙可以设置为1微秒或2微秒。

定位设备1对双天线11接收的射频信号进行正交采样，可以获取到双天线11的相位差；定位设备1根据射频波长以及射频信号到达两个天线的相位差，便可以计算出射频信号到达两个天线的距离差。由于定位设备1上双天线11之间的距离是固定的，再结合射频信号达到两支天线的距离差，便可以计算出待搜寻设备2与定位设备1之间的夹角。

在具体实现中，定位设备1可以按照如下公式，计算待搜寻设备2与定位设备1的偏向角；

其中，λ表示射频波长，φ表示双天线11的相位差，d表示双天线11之间的距离值。

如图3所示为待搜寻设备2广播的射频信号与定位设备1所形成的角度示意图，图3中d表示双天线11之间的距离值，r表示射频信号到达两个天线的距离差，其中

结合图3所示的角度示意图，在实际应用中，可以将双天线11的水平线即图3中的竖直线作为偏向角正负取值的分割线，水平线左侧的偏向角取负值，水平线右侧的偏向角取正值。图3中θ的取值为负值，表示待搜寻设备2在定位设备的左侧区域。

在本发明实施例中，可以在定位设备1上设置语音模块。当计算出偏向角之后，定位设备1可以通过语音模块播放待搜寻设备2与定位设备1的偏向角，以便于用户根据播放的偏向角，确定出待搜寻设备2所在的区域方向，从而可以快速的找到待搜寻设备。

当定位设备1检测到与待搜寻设备2的连接断开时，说明待搜寻设备2可能已经丢失，此时定位设备1可以通过语音模块，播放定位提示音，以便于提醒用户及时触发定位设备1开启双天线，从而定位待搜寻设备2。

本发明实施例提供的电子设备定位系统适用于室内短距离电子设备的定位搜寻，其中，定位设备1可以为设置有蓝牙模块的耳机、手环、手表、指环、音箱、AR眼镜、VR眼镜或手机。待搜寻设备2可以为设置有蓝牙模块的耳机、耳机盒、充电盒、手环、手表、指环、AR眼镜、VR眼镜或手机。

以两只耳机为例，当某只耳机丢失后，丢失的耳机即为待搜寻设备2，未丢失的耳机即为定位设备1。丢失的耳机可以通过单支天线向外广播射频信号，未丢失的耳机通过双天线接收射频信号，根据射频信号计算出丢失的耳机与未丢失的耳机的偏向角，以确定出丢失的耳机所在的区域方向。

以手环和充电盒为例，与该手环相匹配的充电盒体型较小，用户很容易忘记充电盒放置的位置，此时可以将用户佩戴的手环作为定位设备1，充电盒即为待搜寻设备2。充电盒可以通过单支天线向外广播射频信号，手环通过双天线接收射频信号，根据射频信号计算出充电盒与手环的偏向角，以确定出充电盒所在的区域方向。

需要说明的是，上述举例中均以两个电子设备为例，一个电子设备作为定位设备1，另一个电子设备作为待搜寻设备2。在实际应用中，待搜寻设备2的个数可以有多个，多个待搜寻设备2广播的射频信号可以采用不同的频段，从而便于定位设备1区分这多个待搜寻设备2。

由上述技术方案可以看出，电子设备定位系统包括定位设备和待搜寻设备；定位设备指的是未丢失的电子设备，在定位设备上设置有双天线。待搜寻设备与定位设备具有通信连接，待搜寻设备可以是用户可携带的便携式电子设备。待搜寻设备指的是丢失的电子设备，在待搜寻设备上设置有单支天线，待搜寻设备可以通过单支天线向外广播射频信号；定位设备可以周期性切换双天线接收所述射频信号；并对双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取双天线的相位差；根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，可以计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。该方案基于无线通信和多射频天线技术，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位，弥补了现有各种室外防丢技术无法进行室内近距离范围定位的不足。

图4为本发明实施例提供的一种电子设备定位方法的流程图，适用于设置有双天线的定位设备，方法包括：

S401：周期性切换双天线接收待搜寻设备广播的射频信号。

在定位设备上可以设置物理按键或touch模块，当需要定位搜寻丢失的电子设备时，用户可以通过物理按键或touch模块触发定位设备开启双天线。

待搜寻设备可以通过自身设定的机制，在与定位设备的通信连接断开之后，若预设时间内未接收到指令信息，则通过单支天线向外广播射频信号。待搜寻设备也可以在与定位设备的通信连接未断开时，接收到定位设备发送的通信指令时，通过单支天线向外广播射频信号。

定位设备开启双天线之后，便可以通过两支天线接收待搜寻设备广播的射频信号。为了避免干扰，定位设备可以周期性切换两支天线进行射频信号的采集，即先通过一支天线采集射频信号，当达到设定的信号采集时间时，则切换为另一支天线采集射频信号，依次循环，实现双天线的周期性切换。

S402：对双天线接收的射频信号进行采样，以获取双天线的相位差。

定位设备对双天线接收的射频信号进行正交采样，可以获取到双天线的相位差。

S403：根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。

定位设备根据射频波长以及射频信号到达两个天线的相位差，便可以计算出射频信号到达两个天线的距离差。由于定位设备上双天线之间的距离是固定的，再结合射频信号达到两支天线的距离差，便可以计算出待搜寻设备与定位设备之间的夹角。

在具体实现中，定位设备可以按照如下公式，计算待搜寻设备与定位设备的偏向角；

其中，λ表示射频波长，φ表示双天线11的相位差，d表示双天线11之间的距离值。

图4所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。

由上述技术方案可以看出，定位设备上设置有双天线。定位设备与待搜寻设备具有通信连接，定位设备可以周期性切换双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；并对双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取双天线的相位差；根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，可以计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。该方案基于无线通信和多射频天线技术，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位，弥补了现有各种室外防丢技术无法进行室内近距离范围定位的不足。

图5为本发明实施例提供的一种电子设备定位装置的结构示意图，适用于设置有双天线的定位设备，装置包括切换单元51、采样单元52和计算单元53；

切换单元51，用于周期性切换双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；

采样单元52，用于对双天线接收的射频信号进行采样，以获取双天线的相位差；

计算单元53，用于根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。

图5所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。

由上述技术方案可以看出，定位设备上设置有双天线。定位设备与待搜寻设备具有通信连接，定位设备的切换单元可以周期性切换双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；定位设备的采样单元可以对双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取双天线的相位差；定位设备的计算单元可以根据相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出待搜寻设备与定位设备的偏向角，从而确定出待搜寻设备的位置方向。该方案基于无线通信和多射频天线技术，可以实现电子设备近距离范围内的准确定位，弥补了现有各种室外防丢技术无法进行室内近距离范围定位的不足。

以上对本发明实施例所提供的一种电子设备定位系统、方法和装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (8)

1.一种电子设备定位系统，其特征在于，包括定位设备和待搜寻设备；其中，所述定位设备上设置有双天线，所述待搜寻设备上设置有单支天线；

所述待搜寻设备，用于通过所述单支天线向外广播射频信号；

所述定位设备，用于周期性切换所述双天线接收所述射频信号；并对所述双天线接收的射频信号进行正交采样，以获取所述双天线的相位差；

根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位设备具体用于按照如下公式计算所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角；

其中，λ表示射频波长，φ表示双天线的相位差，d表示双天线之间的距离值。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述定位设备上设置有语音模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述定位设备上设置有物理按键或touch模块，用于触发所述定位设备开启或关闭所述双天线。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位设备为设置有蓝牙模块的耳机、手环、手表、指环、音箱、AR眼镜、VR眼镜或手机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述待搜寻设备为设置有蓝牙模块的耳机、耳机盒、充电盒、手环、手表、指环、AR眼镜、VR眼镜或手机。

7.一种电子设备定位方法，其特征在于，适用于设置有双天线的定位设备，所述方法包括：

周期性切换所述双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；

对所述双天线接收的射频信号进行采样，以获取所述双天线的相位差；

根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。

8.一种电子设备定位装置，其特征在于，适用于设置有双天线的定位设备，所述装置包括切换单元、采样单元和计算单元；

所述切换单元，用于周期性切换所述双天线接收待搜寻设备广播的射频信号；

所述采样单元，用于对所述双天线接收的射频信号进行采样，以获取所述双天线的相位差；

所述计算单元，用于根据所述相位差、双天线之间的距离值以及射频波长，计算出所述待搜寻设备与所述定位设备的偏向角，从而确定出所述待搜寻设备的位置方向。