CN111684293B - 用于跟踪电子装置的移动的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于定位电子装置的位置的方法。该方法包括：由主电子装置接收电子装置的移动信息，并且基于移动信息将电子装置设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；由第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离；由第二参考装置计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及由第一参考装置基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离，通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。

Description

用于跟踪电子装置的移动的设备和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于定位多个移动电子装置的位置的设备和方法。
背景技术
电子装置的位置可以基于全球定位系统(GPS)信号来定位。此外，传感器网络的位置定位方法可以通过使用数个已知位置信息的锚节点来定位位置。上述现有技术的位置定位方法应该具有单独的参考点(站)(例如，GPS、锚节点)，并且可以相对于参考点来定位移动电子装置的位置。
另外，使用GPS的位置定位方法被优化为线性移动，并且可能降低跟踪运动(诸如球类运动等)中的队员的移动的准确性，并且不能定位室内的位置或者可能无法保证定位位置的可靠性。
发明内容
问题的解决方案
已经作出本公开以解决至少上述缺点并提供至少下述优点。
根据本公开的方面，提供了定位至少三个电子装置中的至少之一的位置的设备，该设备具有至少三个电子装置。设备包括：传感器模块，配置成跟踪包括传感器模块的电子装置的移动；通信模块，配置为与其他电子装置通信；存储器；以及处理器，与传感器模块、通信模块和存储器可操作地连接，并且配置成基于存储在存储器中的指令将至少三个电子装置中的每一个分别设置为主电子装置、第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。主电子装置的处理器可以配置成接收其余电子装置的移动信息，并且基于移动信息将其余电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。第一参考装置的处理器可以配置成计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离和第一参考装置与普通电子装置之间的距离，接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。第二参考装置的处理器可以配置成计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且将所计算的距离信息发送到第一参考装置。
根据本公开的方面，提供了用于定位电子装置的位置的方法。该方法包括：由主电子装置接收电子装置的移动信息，并且基于移动信息将电子装置设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；由第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离；由第二参考装置计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及由第一参考装置基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离，通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。
根据本公开的方面，提供了电子装置的定位系统。该系统包括：主电子装置，配置成接收电子装置的移动信息，并且基于移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；第一参考装置，配置成计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离，接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息通过三角测量方法计算普通电子装置的位置；第二参考装置，配置成计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及至少一个普通电子装置，配置成向第一参考装置和第二参考装置发送用于计算到第一参考装置和第二参考装置的距离的消息。
根据本发明的方面，提供了用于在定位系统中定位位置的方法。该方法包括：由主电子装置基于电子装置的移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；由第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离；由第二参考装置计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及由第一参考装置基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息，通过三角测量方法计算电子装置的位置。
附图说明
根据结合附图的以下详细描述，本公开的某些实施例的以上和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：
图1是根据实施例的网络环境中的电子装置的图；
图2A和图2B是根据实施例的用于定位电子装置的位置的方法的图；
图3是根据实施例的用于定位电子装置的位置的方法的图；
图4是根据实施例的用于基于电子装置中的射频(RF)到达时间来计算电子装置之间的距离的方法的图；
图5是根据实施例的用于基于由电子装置所测量的距离来获得电子装置的角度的方法的图；
图6是根据实施例的电子装置的位置定位操作的流程图；
图7是根据实施例的通过主电子装置设置参考装置的操作的流程图；
图8是根据实施例的当设置参考装置时普通电子装置的操作的流程图；
图9是根据实施例的第一参考装置的操作的流程图；
图10是根据实施例的第二参考装置的操作的流程图；
图11是根据实施例的普通电子装置的操作的流程图；
图12是根据实施例的通过第一参考装置定位电子装置的位置的操作的流程图；
图13是根据实施例的在电子装置的定位系统中设置参考点的过程的图；
图14是根据实施例的通过主电子装置设置第一参考装置和第二参考装置的示例的图；
图15是根据实施例的用于测量电子装置的定位系统中的电子装置之间的距离的方法的流程图；
图16A和图16B是根据实施例的通过由第一参考装置计算电子装置之间的距离来定位位置的示例的图；
图17是根据实施例的用于在定位系统中测量电子装置之间的距离的算法和消息格式的示例的图；
图18是根据实施例的将根据各种实施例的定位系统应用到足球的示例的图；
图19是根据实施例的应用定位系统的示例的图；以及
图20是根据实施例的应用定位系统的示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的各种实施例。
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标或键盘。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，AP)独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括一个或更多个天线，并且因此，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
根据各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
图2A和图2B是根据实施例的用于定位电子装置的位置的方法的图。
参照图2A，电子装置的定位系统可包括至少三个电子装置(图2A示出了四个电子装置)，以及通过使用电子装置的定位信息进行处理的服务器290。服务器290可以是电子装置(例如，电子装置210至240)之一，或者可以是独立的电子装置。电子装置210至240可以是可穿戴装置，并且可以穿戴在用户的手腕或脚踝上。
图2B是根据实施例的电子装置210至240的配置的图。电子装置210至240可包括处理器250、存储器255、全球定位系统(GPS)(或全球导航卫星系统(GNSS))262、短距离通信模块264、蜂窝通信模块266和传感器模块270。
存储器255可以存储用于基于电子装置的移动(行进)来设置电子装置的操作模式以及用于基于所设置的操作模式来设置电子装置的位置的程序。存储器255可以存储用于将电子装置设置为作为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置进行操作并且用于在每个操作模式中执行位置设置操作的程序。此外，第一参考装置可以在下一时间被转换为主装置，并且可以存储用于控制设置参考装置的操作的程序。
处理器250可以通过存储器255的程序设置电子装置210至240的操作模式。处理器250可以通过与其它电子装置通信来接收包括电子装置的识别信息和移动信息的移动跟踪消息，可以基于接收到的信息将电子装置设置为第一参考装置、二参考装置或普通电子装置，并且可以基于所设置的操作模式来控制设置电子装置的位置的操作的执行。
GPS模块262(例如，通信模块190)可以接收用于在定位电子装置的位置时校准电子装置的坐标的GPS信息。短距离通信模块264(例如，通信模块190的无线通信模块192)可以执行与其它电子装置通信以定位电子装置的位置的功能，并且可以将所测量的电子装置的位置(坐标)信息发送到服务器290。短距离通信模块264可以通过执行RF定位功能来通信用于测量电子装置之间的距离的信息。短距离通信模块264可包括超宽带(UWB)或WiFi。蜂窝通信模块266(例如，通信模块190的无线通信模块192)可以经由蜂窝网络将在电子装置处测量的电子装置的信息发送到其他电子装置和/或服务器。
传感器模块270可以检测电子装置的移动信息。传感器模块270可以是加速度传感器(例如，六轴加速度传感器)。传感器模块270可以跟踪穿戴有电子装置的手或脚的移动。
具有如图2B中所示的配置的电子装置可以通过跟踪用户的移动并且基于所设置的操作模式测量电子装置之间的距离来定位电子装置的位置。
电子装置210至240可以同时测量它们各自的移动指数。主电子装置的处理器250可以请求来自电子装置210至240的移动信息，并且电子装置210至240可以通过传感器模块270跟踪它们的移动，可以生成包括所跟踪的移动指数的消息，并且可以经由短距离通信模块264将所生成的消息发送到主电子装置。接收消息的主电子装置的处理器250可以分析接收到的消息并且生成所跟踪的移动的结果消息表，并随后可以通过短距离通信模块264将结果消息表发送到所有电子装置210至240。在电子装置210至240中，基于结果消息表信息，可以将具有最小移动量的电子装置设置为第一参考装置，可以将具有第二最小移动量的电子装置设置为第二参考装置，并且可以将其他电子装置设置为普通电子装置。主电子装置可以分析从电子装置210至240接收的信息，并且基于分析结果，可以将具有最小移动量的电子装置设置为第一参考装置，并且可以将具有第二最小移动量的电子装置设置为第二参考装置，并随后可以将设置的电子装置的信息包括到结果消息表中，并且发送结果消息表。
图2A示出了其中第一电子装置210被设置为第一参考装置，第二电子装置220被设置为第二参考装置，并且第三电子装置230和第四电子装置240被设置为普通电子装置的示例。
第一参考装置和第二参考装置可以基于RF定位技术计算到其它电子装置的距离。RF定位技术可以使用用于UWB通信方法的到达时间差(TDOA)，或者在WiFi通信方法的情况下的RSSI。
作为第一参考装置的第一电子装置210的处理器250可以根据RF定位方法通过短距离通信模块264与电子装置220至240通信消息，并且可以基于通信消息的结果计算第一电子装置210与电子装置220至240之间的距离。作为第二参考装置的第二电子装置220的处理器250可以通过RF定位方法中的短距离通信模块264与除作为第一参考装置的第一电子装置210之外的其它电子装置230、240通信消息。第二参考装置可以基于RF定位方法计算第二电子装置220与电子装置230、240之间的距离。第二电子装置220可以将所计算的距离信息发送到电子装置230、240，发送到作为第一参考装置的第一电子装置210。第三电子装置230、第四电子装置240可以基于RF定位技术与第一参考装置和第二参考装置通信。
当从作为第二参考装置的第二电子装置220接收距离信息时，作为第一参考装置的第一电子装置210可以基于三角测量来计算第三电子装置230和第四电子装置240相对于第一参考装置(第一电子装置210)和第二参考装置(第二电子装置220)的参考点移动到的位置(坐标)。第一参考装置(第一电子装置210)可以将所计算的电子装置的位置信息发送到服务器290。
服务器290可以存储从第一参考装置发送的电子装置的精确位置(坐标)信息，并且可以将其发送到电子装置210至240。电子装置210至240可以基于从服务器290发送的坐标信息来精确或修改它们各自的位置。服务器290可以累积并管理电子装置210至240的精确位置信息。当室内或室外团体运动队员穿戴电子装置时，服务器290可以将累积的位置信息管理为大数据，并且可以根据目的准确地显示队员的位置和移动(例如，热图、通行图、拍摄图等)。
在电子装置210至240的位置信息被精确之后，第一参考装置(例如，电子装置210)可以被转换为主电子装置，并且可以执行用于在下一定位时间将具有小移动量的电子装置设置为参考装置的操作。
当电子装置定位位置时，第一，电子装置可以通过使用传感器模块270跟踪从先前跟踪时间到当前跟踪时间的移动(行进)，并且可以将具有最小移动量(例如，通过在传感器模块270的六轴加速度传感器处测量用户的步数)的两个电子装置设置为参考装置，并且可以将这两个电子装置用作定位参考点。第二，第一参考装置和第二参考装置可以通过使用RF定位(诸如短距离通信模块264的UWB/WiFi(RSSI))来测量电子装置之间的距离。第三，参考装置可以基于所测量的电子装置之间的距离通过三角测量来定位电子装置的位置。设置有如上所述的多个电子装置的定位系统能够定位电子装置的位置(坐标)，而不必安装单独的参考点(站)。上述定位系统能够准确地定位室内团体运动/室外团体运动中的队员的位置，并且能够准确地跟踪移动。
图3是根据实施例的用于定位电子装置的位置的方法的图。
参照图3，电子装置的位置定位方法可以使用可变参考点而不使用固定参考点。电子装置可以由用户携带或穿戴，并且可以根据用户的移动(行进)生成移动信息。该方法可以在参考点固定或移动量较小时更准确地定位位置。电子装置的位置定位方法可以将多个电子装置中具有最小移动量的电子装置设置为参考装置，并且可以允许所设置的参考装置计算到其他电子装置的距离并定位电子装置的位置。
可以将具有小移动量的两个电子装置设置为参考装置，并且可以通过三角测量来测量参考装置与另一电子装置之间的距离来定位电子装置的位置。在图3中，●指示电子装置在先前测量时间的位置，而○指示电子装置在当前测量时间的位置。附图标记313、323、333指示电子装置310、320、330在先前测量时间的位置，以及附图标记315、325、335指示电子装置310、320、330在当前测量时间的位置。当定位电子装置的位置时，第一，可以设置第一参考点(参考点A)和第二参考点(参考点B)，第二，可以计算从第一参考点和第二参考点到它电子装置的距离，以及第三，可以基于所计算的距离计算电子装置的位置。
在图3中，电子装置310可以用作具有最小移动量的第一参考装置，电子装置320可以用作具有第二最小移动量的第二参考装置，并且其他电子装置(例如，电子装置330)可以是普通电子装置。普通电子装置可以指除第一参考装置和第二参考装置之外的所有电子装置。第一参考装置和第二参考装置可以分别计算到普通电子装置的距离。此后，特定电子装置(例如，第一参考装置)可以基于三角测量相对于第一参考装置和第二参考装置的位置来计算普通电子装置的坐标。
图3示出了足球比赛中的队员穿戴电子装置的示例。正在尝试用于跟踪诸如足球、篮球等团队运动中的队员的移动的各种方法。
实时定位系统(RTLS)是用于在建筑物或具有有限范围的开放空间(例如公园、运动场等)中确定运动对象或物体的位置和信息的系统，并且是基于诸如UWB的无线通信技术的定位解决方案。RTLS的无线通信方法可以使用射频识别(RFID)、蓝牙(BT)、WiFi、UWB、GPS等。每种通信方法的特征可以如下面呈现的表1中所示：
表1
在表1中，定位实体是指发送用于定位位置的信号的实体，以及定位技术可以指用于电子装置的位置的距离测量方法。到达时间差(TDOA)可以是一个电子装置通过使用两个其它电子装置之间的信号到达时间差来获得位置信息的技术。
在表1中，可以看出，与到达距离(范围)相比，UWB在定位误差(准确性)方面具有最佳的定位特性。由于UWB在TODA定位算法中使用电平的时间戳值来区分几毫秒，因此UWB具有定位准确性达到几十厘米的优异技术特性。使用UWB的定位技术可以应用于在室内环境中具有几十厘米或更小准确性的高精度定位系统。UWB信号连续地发送非常短的无线电脉冲，从而占用几GHz的宽带频谱并且具有非常低的功率密度。
电子装置可以基于UWB测量电子装置之间的RF到达时间，可以基于所测量的RF到达时间计算电子装置之间的距离，并且可以基于所测量的电子装置之间的距离通过三角测量获得电子装置的角度。
图4是根据实施例的用于基于电子装置中的RF到达时间来计算电子装置之间的距离的方法的图。
参照图4，第一电子装置可以向第二电子装置发送消息1(无线电消息1)，并且可以接收从第二电子装置发送的消息2(无线电消息2)。在这种情况下，飞行时间(TOF)可以如下面呈现的等式(1)所示计算：
图5是根据实施例的用于基于电子装置所测量的距离来获得电子装置的角度的方法的图。
参照图5，第一参考装置可以基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离来获得电子装置的角度，如下面呈现的等式(2)所示：
cosγ＝(b2+c2-a2)/2bc (2)
定位系统可包括多个电子装置，并且具有小移动量的两个电子装置可以变成参考装置(电子装置用作参考点)。因此，每个电子装置可以成为参考装置或普通电子装置。电子装置可以被设置为Tx装置和Rx装置。作为软件概念，电子装置中通过传感器模块(例如，六轴加速度传感器)确定的具有最小移动量的电子装置可以将其操作模式改变为Tx电子装置，而其它电子装置可以被改变为Rx电子装置。
电子装置可以通过使用UWB通信方法的RF定位来测量电子装置之间的距离。当在三个或更多个队员的团队运动比赛中使用电子装置(可穿戴装置)来定位队员的位置时，电子装置可以通过使用诸如UWB/WiFi的RF定位技术来测量电子装置之间的距离，并且可以通过使用三角测量来在没有测量参考装置的情况下定位室内队员的位置。可以记录室内运动中每位队员的准确位置信息，并且可以通过使用所记录的位置信息来生成各种运动大数据，并且可以应用这些运动大数据。
根据各种实施例，定位系统可设置有至少三个电子装置以定位电子装置的位置。每个电子装置可包括：传感器模块，被配置成跟踪电子装置的移动；通信模块，被配置成与其他电子装置通信；存储器；以及至少一个处理器，与传感器模块、通信模块和存储器可操作地连接，并且被配置成基于存储在存储器中的指令将电子装置分别设置为主电子装置、第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。主电子装置的处理器可以接收电子装置的移动信息，并且可以基于移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。第一参考装置的处理器可以计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离，可以接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且可以基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息通过三角测量方法来计算普通电子装置的位置。第二参考装置的处理器可以计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且可以将所计算的距离信息发送到第一参考装置。
第一参考装置的处理器可以将所计算的普通电子装置的位置信息发送到服务器，并且可以被转换为主电子装置。
主电子装置的处理器可以请求普通电子装置跟踪移动，可以基于从电子装置接收的移动信息和主电子装置的移动生成结果消息表并且可以将结果消息表发送到电子装置，并且可以基于移动信息将具有小移动量的电子装置设置为第一参考装置和第二参考装置。
普通电子装置的处理器可以在主电子装置请求跟踪移动时跟踪经由传感器模块检测到的电子装置的移动，并且可以将移动信息发送到主电子装置。
传感器模块可包括加速度传感器。
第一参考装置的处理器可以通过RF定位模块测量第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离，可以从第二参考装置接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且可以基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。
RF定位模块可以是UWB通信模块，并且第一参考装置的处理器可以基于UWB通信模块的RF到达时间来计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离。
根据各个实施例，电子装置的定位系统可包括主电子装置、第一参考装置、第二参考装置以及至少一个普通电子装置，主电子装置被配置成接收电子装置的移动信息并且基于移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置，第一参考装置被配置成计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离，接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息通过三角测量方法计算普通电子装置的位置，第二参考装置被配置成计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且将所计算的距离信息发送到第一参考装置，普通电子装置被配置成向第一参考装置和第二参考装置发送用于计算到参考设备的距离的消息。
定位系统还可包括服务器，以及第一参考装置可以将电子装置的精确位置信息发送到服务器，并且可以被转换为主电子装置。
主电子装置可以向电子装置发送用于请求跟踪移动的消息，可以接收包括电子装置的识别信息和所测量的移动信息的移动跟踪消息，可以基于移动跟踪消息生成移动跟踪消息表并且可以向电子装置发送移动跟踪消息表，以及可以基于移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。
第一参考装置可以通过RF定位模块测量第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离，可以从第二参考装置接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息，并且可以基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。
RF定位模块可以是UWB通信模块，并且第一参考装置可以基于UWB通信模块的RF到达时间来计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离。
图6是根据实施例的电子装置的位置定位操作的流程图。在图6中，“参考点”可以是第一参考装置和第二参考装置的位置，而“点”可以是普通电子装置的位置。
参照图6，在操作611中，主电子装置可以从多个电子装置(三个或更多个电子装置)请求移动信息。当请求移动信息时，电子装置跟踪它们的移动，并且可以将跟踪结果发送到主电子装置。主电子装置可以基于接收到的电子装置的移动信息来设置用于定位电子装置的位置的参考装置。电子装置可以在位置定位时间测量它们各自的移动指数，并且主电子装置可以基于所测量的移动指数将具有最小移动量的电子装置和具有第二最小移动量的电子装置分别设置为第一参考装置和第二参考装置，并且可以将其它电子装置设置为普通电子装置。普通电子装置可以是移动量在定位系统中大于第一参考装置和第二参考装置的移动量的电子装置，并且可以是定位系统中除第一参考装置和第二参考装置之外的所有电子装置。
在操作613中，第一参考装置和第二参考装置可以计算参考装置与普通电子装置之间的距离(参考点与点之间的距离)。可以通过RF定位方法来计算距离。电子装置可以基于通过UWB的TDOA或通过WiFi的RSSI来计算电子装置之间的距离。第一参考装置可以通过UWB通信来计算第一参考装置(第一参考点)与第二参考装置(第二参考点)之间的距离，并且可以计算第一参考装置(第一参考点)与普通电子装置(点)之间的距离。例如，第二参考装置可以通过UWB通信计算除第一参考装置之外的第二参考装置(第二参考点)与普通电子装置(点)之间的距离。第二参考装置可以将所计算的与普通电子装置的距离值(第二参考点与点之间的距离)发送到第一参考装置。
在操作615中，第一参考装置可以基于参考装置与普通电子装置之间的距离来计算电子装置的位置。第一参考装置可以基于第一参考装置与第二参考装置之间的距离、第一参考装置与普通电子装置之间的距离以及第二参考装置与普通电子装置之间的距离，通过三角测量方法计算普通电子装置的位置(坐标)。在计算电子装置的位置之后，第一参考装置可以向服务器发送精确的位置信息。
在操作617中，第一参考装置可以确定电子装置的位置定位是否结束。如果电子装置的位置定位结束，则第一参考装置可以完成位置定位过程。如果电子装置的位置定位没有结束，则第一参考装置可以在操作611中返回，并且被转换为主电子装置。主电子装置可以执行基于电子装置在下一位置定位时间的移动来设置参考装置的功能。
图7是根据实施例的通过主电子装置设置参考装置的操作的流程图。图7可以说明在图6的操作611处主电子装置的操作。主电子装置可以是在先前定位时间的第一参考装置。
参照图7，在操作711中，主电子装置可以向所有电子装置发送用于请求跟踪移动的第一消息(例如，req_check_mov_msg)。消息req_check_mov_msg(请求检查移动消息)可以是用于请求所有电子装置发送包括它们各自的移动指数的移动跟踪消息的消息。在操作713中，主电子装置可以测量其自身的移动指数。移动指数可以通过传感器模块测量。传感器模块可以是加速度传感器。在操作713中，电子装置可以在设定时间内跟踪用户的移动。电子装置可以是可穿戴装置，并且可以穿戴在用户的脚踝、大腿、手腕、手臂等上。当电子装置被穿戴在用户的手腕上时，主电子装置可以基于等式(挥动手臂的次数*1平均步长)在设定时间内跟踪用户的移动。当用户在户外移动时，主电子装置可以基于GPS定位来计算用户的移动指数。
在操作715中，主电子装置可以从电子装置接收作为对第一消息的响应消息的第二消息(例如，res_check_mov_msg)。消息res_check_mov_msg(响应检查移动消息)可以是包括在每个电子装置处测量的移动指数的移动跟踪消息。消息res_check_mov_msg可以是包括对应电子装置的ID、时间戳、移动指数(其可包括GPS定位信息)的数据的消息。在操作717中，当从电子装置接收到消息res_check_mov_msg时，主电子装置可以分析消息res_check_mov_msg和其自身的移动指数，并且可以将具有最小移动量的电子装置设置为第一参考装置且可以将具有第二最小移动量的电子装置设置为第二参考装置，并且可以将其它电子装置设置为普通电子装置。在操作719中，主电子装置可以基于所有接收到的消息res_check_mov_msg生成参考装置和电子装置的移动结果表(例如，result_msg_table)，并且可以将所生成的表result_msg_table发送到每个电子装置。表result_msg_table(结果检查移动消息表)可包括第一参考装置和第二参考装置的信息，并且可以是以表的形式排列的每个电子装置的序列号、时间戳、移动指数(包括GPS定位)的数据的信息。主电子装置可以不指定第一参考装置和第二参考装置，并且可以仅发送表result_msg_table。
图8是根据实施例的当设置参考装置时普通电子装置的操作的流程图。图8可以说明在图6的操作611中普通电子装置的操作。
参照图8，在操作811中，普通电子装置可以接收从主电子装置发送的第一消息(例如，req_check_mov_msg)。消息req_check_mov_msg(请求检查移动消息)可以是当在主电子装置处设置参考装置时发送的消息。在操作813中，当接收到消息req_check_mov_msg时，普通电子装置可以测量其自身的移动指数。移动指数可以由传感器模块测量。传感器模块可以是加速度传感器。电子装置可以是可穿戴装置。当电子装置被穿戴在用户的手腕上时，普通电子装置可以基于等式(挥动手臂的次数*1平均步长)在参考时间内跟踪用户的移动。当用户在户外移动时，主电子装置可以基于GPS定位来计算用户的移动指数。
在操作815中，普通电子装置可以生成第二消息(例如，res_check_mov_msg)。消息res_check_mov_msg可以是包括在对应电子装置处测量的移动指数的消息。消息res_check_mov_msg可以是包括对应电子装置的ID、时间戳和移动指数(其可包括GPS定位信息)的数据的消息。在操作817中，普通电子装置可以将所生成的消息res_check_mov_msg发送到主电子装置。
在操作819中，普通电子装置可以从主电子装置接收参考装置和电子装置的移动结果表(例如result_msg_table)。表result_msg_table(结果检查移动消息表)可包括第一参考装置和第二参考装置的信息，并且可以是以表的形式排列的每个电子装置的序列号、时间戳、移动指数(包括GPS定位)的数据的信息。在操作821中，普通电子装置可以基于接收到的表result_msg_table将其自身设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置。在表result_msg_table中被指定为第一参考装置的电子装置可以被设置为第一参考装置，被指定为第二参考装置的电子装置可以被设置为第二参考装置，并且其他电子装置可以被设置为普通电子装置。当第一参考装置和第二参考装置未在主电子装置处指定时，普通电子装置可以分析包括在表result_msg_table中的电子装置的移动指数。具有最小移动量的电子装置可以将其自身设置为第一参考装置，具有第二最小移动量的电子装置可以将其自身设置为第二参考装置，并且其他电子装置可以将其自身设置为普通电子装置。
图9是根据实施例的第一参考装置的操作的流程图。
参照图9，第二参考装置和普通电子装置可以基于参考装置和电子装置的移动结果表(例如result_msg_table)的信息来识别第一参考装置。第一参考装置可以通过通信模块与第二参考装置和所有电子装置通信消息。通信模块可以是UWB通信模块。第二参考装置和普通电子装置可以向第一参考装置发送第三消息(例如，rx_poll_msg)，使得第一参考装置可以计算第一参考装置与其他电子装置(第二参考装置和普通电子装置)之间的距离。在操作911，第一参考装置可以从第二参考装置和普通电子装置接收消息rx_poll_msg。消息rx_poll_msg可以是用于请求第一参考装置发送第四消息(例如，tx_res_msg(tx响应消息))的消息。在操作913中，当接收到消息rx_poll_msg时，第一参考装置可以将消息tx_res_msg发送到对应的电子装置。消息tx_res_msg可以是包括ID/时间戳的消息。在发送消息tx_res_msg之后，在操作915中，第一参考装置可以从对应的第二电子装置或普通电子装置接收第五消息(例如，rx_final_msg)。
在操作917中，当从第二参考装置和所有普通电子装置接收到消息rx_final_msg时，第一参考装置可以计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离或者第一参考装置与对应的普通电子装置之间的距离。可以如图4中所示执行用于计算第一参考装置与其它电子装置(例如，第二参考装置、普通电子装置)之间的距离的方法。在操作919中，第一参考装置可以从第二参考装置接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息。
图10是根据实施例的第二参考装置的操作的流程图。
参照图10，普通电子装置可以基于参考装置和电子装置的移动结果表(例如，result_msg_table)的信息来识别第二参考装置。第二参考装置可以通过通信模块与第一参考装置和所有普通电子装置通信消息。通信模块可以是UWB通信模块。普通电子装置可以向第二参考装置发送第三消息(例如，rx_poll_msg)，使得第二参考装置可以计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离。第二参考装置可以将消息rx_poll_msg发送到第一参考装置。这是为了第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离。在操作1011中，第二参考装置可以从电子装置接收消息rx_poll_msg。消息rx_poll_msg可以是用于请求第二参考装置发送第四消息(例如，tx_res_msg(tx响应消息))的普通电子装置的消息。在操作1013中，当接收到消息rx_poll_msg时，第二参考装置可以将消息tx_res_msg发送到对应的电子装置。消息tx_res_msg可以是包括ID/时间戳的消息。在发送消息tx_res_msg之后，在操作1015中，第二参考装置可以从对应的普通电子装置接收第五消息(例如，rx_final_msg)。
在操作1017中，当从所有普通电子装置接收到消息rx_final_msg时，第二参考装置可以计算第二参考装置与对应的普通电子装置之间的距离。可以如图4中所示执行用于计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离的方法。在操作1019中，第二参考装置可以将第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息发送到第一参考装置。
图11是根据实施例的普通电子装置的操作的流程图。
参照图11，普通电子装置可以基于参考装置和电子装置的移动结果表(例如，result_msg_table)的信息来识别第一参考装置和第二参考装置。普通电子装置可以通过通信模块与第一参考装置和第二参考装置通信消息。通信模块可以是UWB通信模块。在操作1111中，普通电子装置可以向第一参考装置和第二参考装置发送第三消息(例如，rx_poll_msg)。普通电子装置可以接收从第一参考装置和第二参考装置发送的第四消息(例如，tx_res_msg)。在操作1115中，当接收到消息tx_res_msg时，普通电子装置可以向第一参考装置和第二参考装置发送第五消息(例如，rx_final_msg)。
图12是根据实施例的通过第一参考装置定位电子装置的位置的操作的流程图。
参照图12，第一参考装置可以计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离，以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离。此外，第一参考装置可以从第二参考装置接收第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息。第一参考装置可以识别由第一参考装置、第二参考装置和普通电子装置形成的三角形的顶点之间的距离，如图5中所示。在操作1211中，第一参考装置可以根据第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离基于三角测量来计算普通电子装置的位置(坐标)。在操作1213中，第一参考装置可以将所计算的电子装置的坐标信息发送到服务器。在操作1215中，第一参考装置可以被转换为主电子装置。转换后的主电子装置可以分析在下一测量时间注册的所有电子装置的移动指数，并且可以执行指定第一参考装置和第二参考装置的功能。
图13是根据实施例的用于在电子装置的定位系统中设置参考点的过程的图。图13示出了包括主电子装置和两个普通电子装置的定位系统的示例。主电子装置和普通电子装置可以是能够由用户穿戴的可穿戴装置。
参照图13，主电子装置可以分析普通电子装置的移动，并且可以设置用于定位电子装置的位置的参考点。主电子装置可以将普通电子装置中具有最小移动量的电子装置(第一电子装置)的位置设置为第一参考点，并且可以将具有第二最小移动量的电子装置(第二参考装置)的位置设置为第二参考点。
在操作1311中，主电子装置可以向第一普通电子装置和第二普通电子装置发送第一消息(例如，req_check_mov_msg)。在操作1313中，主电子装置以及接收消息req_check_mov_msg的第一普通电子装置和第二普通电子装置可以测量它们各自的移动指数。移动指数可以由传感器模块测量。传感器模块可以是加速度传感器。在操作1315中，第一普通电子装置和第二普通电子装置可以生成包括所测量的移动指数的第二消息(例如，res_check_mov_msg)，并且可以将第二消息发送到主电子装置。消息res_check_mov_msg可包括对应电子装置的ID、时间戳和所测量的移动指数。此外，当可获得GPS信息时，普通电子装置可包括所获得的GPS信息并且可以发送GPS信息。
主电子装置可以分析接收到的普通电子装置的消息res_check_mov_msg和由自身测量的移动指数值，并且可以选择具有小移动量的电子装置且可以将所选择的电子装置指定为参考装置。例如，主电子装置可以指定具有最小移动量的电子装置作为第一参考装置，可以指定具有第二最小移动量的电子装置作为第二参考装置，并且可以指定其他电子装置作为普通电子装置。在操作1319中，主电子装置可以生成包括各个装置的ID、时间戳和移动指数的消息表(例如，result_msg_table)，并且可以将所生成的表发送到第一普通电子装置和第二普通电子装置。主电子装置可以在表result_msg_table中包括关于第一参考装置和第二参考装置的信息，并且可以发送表result_msg_table。
图14是根据实施例的通过主电子装置设置第一参考装置和第二参考装置的示例的图。在图14中，d指示主电子装置，以及a至c指示普通电子装置。在图14中，●指示电子装置的先前位置，而○指示电子装置的当前位置。
参照图14，如附图标记1410所示，在定位电子装置(当前时间)的位置时，主电子装置d可以向普通电子装置a至c发送第一消息(例如，req_check_mov_msg)。如附图标记1420所示，主电子装置d和接收消息req_check_mov_msg的普通电子装置a至c可以跟踪它们各自的移动。如附图标记1430所示，跟踪移动的普通电子装置a至c可以生成包括移动指数的第二消息(例如，res_check_mov_msg)，并且可以将第二消息发送到主电子装置d。如附图标记1440所示，接收普通电子装置a至c的消息res_check_mov_msg的主电子装置d可以基于普通电子装置a至c的消息res_check_mov_msg和包括其自身的移动指数的消息生成消息表(例如，result_msg_table)，并且可以将表result_msg_table发送到普通电子装置a至c。如附图标记1450所示，主电子装置可以分析消息res_check_mov_msg，并且可以将具有小移动量的电子装置设置为参考装置，并且可以通知普通电子装置a至c所设置的参考装置。图14的附图标记1450指示其中具有最小移动量的第一参考装置是电子装置a，并且具有第二最小移动量的第二参考装置是电子装置b的示例。定位系统可以将第一参考装置a的位置设置为第一参考点，并且可以将第二参考装置b的位置设置为第二参考点，并且第一参考装置可以基于第一参考点、第二参考点和普通电子装置的位置点来定位电子装置的位置。
图15是根据实施例的用于测量电子装置的定位系统中的电子装置之间的距离的方法的流程图。图15示出了包括第一参考装置、第二参考装置和普通电子装置的定位系统的示例。第一参考装置和第二参考装置以及普通电子装置可以是能够由用户穿戴的可穿戴装置。
参照图15，在操作1511中，第二参考装置和普通电子装置可以向第一参考装置发送第三消息(例如，rx_poll_msg)。在操作1513中，接收消息rx_poll_msg的第一参考装置可以向第二参考装置和普通电子装置发送第四消息(例如，tx_res_msg)。消息tx_res_msg可包括ID和时间戳。在操作1515中，接收消息tx_res_msg的第二参考装置和普通电子装置可以向第一参考装置发送第五消息(例如，rx_final_msg)。接收消息rx_final_msg的第一参考装置可以计算第一参考装置与发送消息rx_final_msg的第二参考装置和普通电子装置之间的距离。可以如图4中所示执行用于通过第一参考装置计算距离的方法。使用UWB的定位方法可以比GPS定位方法更准确。例如，当两个定位参考点(第一参考点和第二参考点)的误差值之和落在17m内时，可以比平均GPS误差的情况更准确地执行定位。
第一参考装置、第二参考装置和普通电子装置之间的通信可以由通信模块执行。通信模块可以使用RF定位模块(例如，UWB通信模块(TDOA定位模块)或WiFi通信模块(RSSI定位模块))。电子装置的定位系统中的每个电子装置可以使用UWB通信模块，如表1中所示，与到达距离(范围)相比，UWB通信模块在定位误差(准确性)方面是优异的。电子装置可以通过UWB通信模块通信消息rx_poll_msg、tx_res_msg和rx_final_msg。
在操作1531中，普通电子装置可以将消息rx_poll_msg发送到第二参考装置。在操作1533中，接收消息rx_poll_msg的第二参考装置可以将消息tx_res_msg发送到普通电子装置。消息tx_res_msg可包括ID和时间戳。在操作1535中，接收消息tx_res_msg的普通电子装置可以将消息rx_final_msg发送到第二参考装置。在操作1557中，接收消息rx_final_msg的第二参考装置可以计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离。可以如图4中所示执行用于计算距离的方法。在操作1559中，第二参考装置可以将所计算的距离信息(例如，第二参考装置与普通电子装置之间的距离信息)发送到第一参考装置。
在图15中的计算参考装置与电子装置之间的距离的操作中，第一参考装置计算距离，并且随后第二参考装置计算距离。然而，第一参考装置和第二参考装置可以同时计算各个参考装置与电子装置之间的距离。
第一参考装置可以基于在操作1517中计算的距离信息和在操作1559中接收的距离信息识别第一参考装置与第二参考装置之间的距离、第一参考装置与普通电子装置之间的距离以及第二参考装置与普通电子装置之间的距离。在操作1571中，第一参考装置可以基于电子装置之间的距离通过三角测量以如图5中的计算方法来计算电子装置的角度(或位置)。
在操作1573中，第一参考装置可以将所计算的(精确的或更新的)电子装置的位置信息发送到服务器。
图16A和图16B是根据实施例的通过由第一参考装置计算电子装置之间的距离来定位位置的示例的图。在图16A和图16B中，d指示主电子装置，以及a至c指示普通电子装置。在图16A和图16B中，●指示电子装置的先前位置，而○指示电子装置的当前位置。在图16A和图16B中，a可以指示第一参考装置，b可以指示第二参考装置，以及c可以指示普通电子装置。
图16A示出了分别由第一参考装置和第二参考装置计算到电子装置的距离的方法。
如附图标记1610所示，第二参考装置b和普通电子装置c可以向第一参考装置a发送第三消息(例如，rx_poll_msg)。如附图标记1620所示，接收消息rx_poll_msg的第一参考装置a可以向第二参考装置b和普通电子装置c发送第四消息(例如，tx_res_msg)。如附图标记1630所示，接收消息tx_res_msg的第二参考装置b和普通电子装置c可以向第一参考装置a发送第五消息(例如rx_final_msg)。尽管未示出，但是第二参考装置b可以以与由附图标记1610至1630指示的相同方式与普通电子装置c通信消息rx_poll_msg、tx_res_msg和rx_final_msg。第一参考装置a、第二参考装置b和普通电子装置c可以以UWB方法通信消息rx_poll_msg、tx_res_msg和rx_final_msg。
如附图标记1640所示，第一参考装置a和第二参考装置b可以计算到普通电子装置c的距离。第一参考装置a可以计算第一参考装置a与第二参考装置b之间的距离以及第一参考装置a与普通电子装置c之间的距离。第二参考装置b可以计算第二参考装置b与普通电子装置c之间的距离。如附图标记1650所示，第二参考装置b可以计算到普通电子装置c的距离，并且随后可以将所计算的距离信息发送到第一参考装置a。用于计算参考装置与普通电子装置之间的距离的方法可以使用如图4中所示的方法。使用UWB的定位方法可以比GPS定位方法更准确。当两个定位参考点(第一参考点和第二参考点)的误差值之和落在17m内时，可以比平均GPS误差的情况更准确地执行定位。
图16B是示出基于所计算的距离信息来定位普通电子装置c的位置的示例的视图。
第一参考装置a可以识别从当前位置a2(第一参考点)到第二参考装置b的当前位置b2(第二参考点)以及到普通电子装置c的当前位置c2(点)的距离信息。第一参考装置a可以基于第一参考装置a与第二参考装置b之间的距离(从a2到b2的距离)、第一参考装置a与普通电子装置c之间的距离(从a2到c2的距离)以及第二参考装置b与普通电子装置c之间的距离(从b2到c2的距离)通过三角测量来计算普通电子装置c的位置c2。如图5中所示，可以基于电子装置之间的距离在三角测量中计算电子装置的位置。
如附图标记1680所示，第一参考装置a可以将电子装置的精确位置信息发送到服务器。接收电子装置的精确位置(例如，坐标)信息的服务器可以再次处理该信息，并且可以将该信息提供给电子装置。此外，服务器可以利用电子装置的位置信息作为大数据。
图17是根据实施例的用于在定位系统中测量电子装置之间的距离的算法和消息格式的示例的图。发起者(TAG)可以指示普通电子装置，并且响应器(ancho)可以指示参考装置。
参照图17，用于在主电子装置与普通电子装置之间设置参考点的消息格式可具有如下面呈现的表2中所示的结构：
表2
在表2中，rx_poll_req_mov[]可具有req_check_mov_msg的格式，tx_rex_chk_mov[]可具有res_check_mov_msg的格式，并且rx_result_mov[]可具有result_msg_table的格式。
用于计算参考装置与普通电子装置之间的距离的消息格式可以如下面呈现的表3中所示：
表3
如表3中所示，普通电子装置可以发送填充有所有poll_tx_ts、resp_rx_ts和final_tx_ts的rx_final_msg。
定位系统可以用于团队运动中。当进行团队运动时，队员可以将电子装置穿戴在特定位置(例如，手腕或脚踝)上。队员穿戴的电子装置可以是在定位系统处注册的装置。电子装置可包括传感器模块，并且传感器模块可包括移动检测传感器(例如，六轴加速度传感器)。电子装置可以通过在定位时间使用传感器模块来跟踪它们的移动。电子装置中具有小移动量的电子装置的位置可以被设置为参考点。定位系统可以在定位时间将具有最小移动量的两个电子装置的位置设置为参考点，而不使用固定的参考点。
由队员穿戴的电子装置可以基于诸如UWB(TODA定位方法)/WiFi(RSSI定位方法)的RF定位来测量电子装置之间的距离。设置为参考点的参考装置可以通过在设置RF定位方法中基于RF与普通电子装置通信来测量距离。测量到普通电子装置的距离的参考点的电子装置可以基于所测量的距离来精确普通电子装置的位置。根据各种实施例的定位系统可以不设置单独的参考点(锚节点，接入点等)，并且可以在定位时间设置参考点且可以通过三角测量来定位移动队员的位置。即使在难以接收GPS信号的室内运动的情况下，也可以准确地跟踪队员的移动。
参考点的电子装置可以定位电子装置的位置(电子装置的位置根据队员的移动而被精确)，并且可以将所测量的位置信息发送到服务器。服务器可以累积电子装置的精确位置信息，并且可以将位置信息发送到电子装置以精确电子装置的位置。定位系统能够准确定位队员在团队运动中的位置，并能够校准移动的准确性。
根据各种实施例，用于定位电子装置的位置的方法可包括：由主电子装置接收电子装置的移动信息，并且基于移动信息将电子装置设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；由第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离；由第二参考装置计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及由第一参考装置基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离，通过三角测量方法计算普通电子装置的位置。
用于定位电子装置的位置的方法还可包括：由第一参考装置将所计算的电子装置的位置信息发送到服务器，并且将第一参考装置转换为主电子装置。
由主电子装置设置参考装置可包括：向普通电子装置发送请求跟踪移动的消息；接收包括普通电子装置的识别信息和所测量的移动信息的移动跟踪消息；基于接收到的移动跟踪消息生成结果消息表，并将结果消息表发送至普通电子装置；以及基于移动信息将电子装置中具有小移动量的两个电子装置分别设置为第一参考装置和第二参考装置，并且将其他电子装置设置为普通电子装置。
用于定位电子装置的位置的方法还可包括生成普通电子装置的移动跟踪消息，以及生成移动跟踪消息可包括：当请求跟踪移动时，测量当前位置与先前位置之间的移动距离，并且生成包括根据所测量的移动距离的移动信息和电子装置的识别信息的移动跟踪消息；以及将移动跟踪消息发送到主电子装置。
由第一参考装置测量距离可包括通过UWB定位测量第一参考装置与第二参考装置之间的距离，以及通过UWB定位测量第一参考装置与普通电子装置之间的距离。
根据各种实施例，用于在定位系统中定位电子装置的位置的方法可包括：由主电子装置基于电子装置的移动信息将电子装置分别设置为第一参考装置、第二参考装置或普通电子装置；由第一参考装置计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离；由第二参考装置计算第二参考装置与普通电子装置之间的距离，并且将所计算的距离信息发送到第一参考装置；以及由第一参考装置基于第一参考装置、第二参考装置以及普通电子装置之间的距离信息，通过三角测量方法计算电子装置的位置。
用于在定位系统中定位电子装置的位置的方法还可包括将电子装置的精确位置信息发送到服务器，并且由服务器将精确位置信息发送到电子装置。
计算距离可包括通过UWB定位模块计算第一参考装置与第二参考装置之间的距离以及第一参考装置与普通电子装置之间的距离。
图18是根据实施例的应用定位系统的示例的图。图18是示出队员的运动量/移动指数的热图的示例的视图。
图19是根据实施例的应用定位系统的示例的图。参照图19，当执行三个或更多个人的团队跑(例如，马拉松、慢跑等)时，可以提供更准确的路径记录和距离信息。
图20是根据实施例的应用定位系统的示例的图，并且示出了队员的运动量/移动指数的热图的示例。根据各种实施例的定位系统可以由队员穿戴并可以基于队员的基本活动量来建立团队数据，并且可以利用该团队数据作为运动信息。定位系统可以建立团队运动的每个队员的热图、通行图和拍摄图，并且可以提供个人的运动量以及每个位置的运动量。此外，可以生成队员的瞬时速度和加速度数据。
当定位多个电子装置的位置时，具有最小移动量的电子装置可以被设置为参考装置，并且参考装置可以计算电子装置之间的距离并且可以通过使用三角测量来定位电子装置的位置。因此，可以在没有固定测量参考装置的情况下定位多个电子装置的位置。
此外，当定位多个电子装置的位置时，通过利用诸如UWB/WiFi的RF定位技术，可以在没有参考装置的情况下准确地定位电子装置的位置。
此外，在团队运动(例如，球类运动)中，能够实时地确定穿戴可穿戴电子装置的每个队员的位置，并且能够在室外空间中记录更准确的位置信息，并且能够生成和应用各种运动大数据。
虽然已经参考本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域的技术人员将理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以在本公开中进行形式和细节上的各种改变。因此，本公开的范围不应被限定为限于实施例，而应由所附权利要求及其等同来限定。

Claims (12)

1.定位至少四个电子装置中的至少一个的位置的设备，所述设备设置有所述至少四个电子装置，所述至少四个电子装置中的每一个包括：
传感器模块，配置成跟踪包括所述传感器模块的电子装置的移动；
通信模块，配置成与其他电子装置通信；
存储器；以及
至少一个处理器，与所述传感器模块、所述通信模块和所述存储器可操作地连接，
其中，所述至少四个电子装置中的一个被设置为主电子装置，
其中，所述主电子装置的处理器配置成请求除所述主电子装置之外的其余电子装置跟踪移动，接收所述其余电子装置的移动信息，基于从所述其余电子装置接收的所述移动信息和所述主电子装置的移动生成结果移动消息，将所述结果移动消息发送到所述其余电子装置，并且基于所述移动信息分别将具有最小移动量的电子装置设定为第一参考装置、将具有第二最小移动量的电子设备设定为第二参考装置、以及将所述其余电子装置中的一个设置为普通电子装置，
其中，所述第一参考装置的处理器配置成基于所述结果移动消息计算所述第一参考装置与所述第二参考装置之间的第一距离和所述第一参考装置与所述普通电子装置之间的第二距离，从所述第二参考装置接收包括所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的第三距离的距离信息，并且基于所述第一距离、第二距离和第三距离，通过三角测量方法计算所述普通电子装置的位置，以及
其中，所述第二参考装置的处理器配置成计算所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的所述第三距离，并且将包括所述第三距离的距离信息发送到所述第一参考装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一参考装置的处理器还配置成将所计算的所述普通电子装置的位置信息发送到服务器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述普通电子装置中的每一个的处理器还配置成在所述主电子装置请求跟踪移动时跟踪经由所述传感器模块检测的所述其余电子装置中的每一个的移动，并且将所述移动信息发送到所述主电子装置。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述传感器模块是加速度传感器。
5. 根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一参考装置的处理器还配置成通过RF定位模块测量所述第一参考装置与所述第二参考装置之间的所述第一距离以及所述第一参考装置与所述普通电子装置之间的所述第二距离，从所述第二参考装置接收所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的所述第三距离，以及基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离，通过所述三角测量方法计算所述普通电子装置的位置。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述RF定位模块是超宽带通信模块，以及
其中，所述第一参考装置的处理器还配置成基于所述超宽带通信模块的RF到达时间来计算所述第一距离和所述第二距离。
7.用于定位电子装置的位置的方法，所述方法包括：
由所述电子装置的主电子装置：
向除所述主电子装置之外的其余电子装置发送请求跟踪移动的消息，接收所述其余电子装置的移动信息，基于所接收的移动信息和所述主电子装置的移动生成结果移动消息，并将所述结果移动消息发送到所述其余电子装置，基于所述移动信息分别将具有最小移动量的电子装置设定为第一参考装置、将具有第二最小移动量的电子装置设定为第二参考装置、以及将所述其余电子装置中的一个设定为普通电子装置；
由所述第一参考装置：
基于所述结果移动消息计算所述第一参考装置与所述第二参考装置之间的第一距离，以及所述第一参考装置与所述普通电子装置之间的第二距离；
从所述第二参考装置接收包括所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的第三距离的距离信息以及
基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离，通过三角测量方法计算所述普通电子装置的位置，以及
由所述第二参考装置：
计算所述第二参考装置和所述普通电子装置之间的所述第三距离；以及
将包括所述第三距离的距离信息发送到所述第一参考装置。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
由所述第一参考装置将所计算的所述普通电子装置的位置信息发送到服务器。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：生成所述普通电子装置的移动跟踪消息，
其中，生成所述移动跟踪消息包括：
当请求跟踪移动时，测量所述普通电子装置的当前位置与所述普通电子装置的前一位置之间的移动距离；以及
根据所测量的移动距离和所述普通电子装置的识别信息生成移动信息，并且将所生成的移动跟踪消息发送到所述主电子装置。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中，由所述第一参考装置测量距离包括：
通过超宽带定位测量所述第一参考装置与所述第二参考装置之间的所述第一距离；以及
通过所述超宽带定位测量所述第一参考装置与所述普通电子装置之间的所述第二距离。
11.一种电子装置的定位系统，所述定位系统包括：
主电子装置，配置成请求除所述主电子装置之外的其余电子装置跟踪移动，接收所述其余电子装置的移动信息，基于从所述其余电子装置接收的所述移动信息和所述主电子装置的移动生成结果移动消息，将所述结果移动消息发送到所述其余电子装置，并且基于所述移动信息分别将具有最小移动量的电子装置设定为第一参考装置、将具有第二最小移动量的电子设备设定为第二参考装置、以及将至少一个其余电子装置设置为普通电子装置；
所述第一参考装置，配置成计算所述第一参考装置与所述第二参考装置之间的第一距离以及所述第一参考装置与所述普通电子装置之间的第二距离，从所述第二参考装置接收包括所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的第三距离的距离信息，并且基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离，通过三角测量方法计算所述普通电子装置的位置；
所述第二参考装置，配置成计算所述第二参考装置与所述普通电子装置之间的所述第三距离，并且将包括所述第三距离的距离信息发送到所述第一参考装置；以及
至少一个普通电子装置，配置成向所述第一参考装置和所述第二参考装置发送用于计算到所述第一参考装置和所述第二参考装置的距离的消息。
12.根据权利要求11所述的定位系统，还包括服务器，
其中，所述第一参考装置配置成将所述电子装置的精确的位置信息发送到所述服务器，并且所述第一参考装置被转换为所述主电子装置。
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