CN111829525A - Uwb室内外一体智能导航定位方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于定位技术领域,提供了UWB室内外一体智能导航定位方法,包括:接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息,电子标签至少有三个;针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。采用位置已知的电子标签对移动的基站进行定位,可以降低定位成本。
Description
技术领域
本申请属于定位技术领域,尤其涉及一种UWB室内外一体智能导航定位方法和系统。
背景技术
相关技术中,通常是在保证多个位置已知的基站(通常是至少三个基站)之间的时钟同步的情况下,采用到达时间差定位方法(Time Difference of Arrival,TDOA)来对移动的电子标签进行定位,从而实现对电子标签所依附的目标物体进行定位。
图1示出了相关技术中采用位置已知的基站对移动的电子标签进行定位的定位示意图。具体地,如图1所示,首先,移动的电子标签B发出信号。然后,三个位置已知的基站P1、P2、P3都可以接收到信号。若基站P1的信号接收时间为T1,基站P2的信号接收时间为T2,基站P3的信号接收时间为T3。此时,可以计算出当前时刻,电子标签B到基站P1的距离与到基站P2的距离的差值为D1=(|T1-T2|×光速),电子标签B到基站P1的距离与到基站P3的距离的差值为D2=(|T1-T3|×光速),以及电子标签B到基站P2的距离与到基站P3的距离的差值为D3=(|T2-T3|×光速)。在当前时刻,D1、D2和D3均为常数。由于平面内,到两个定点的距离之差的绝对值为常数的点的轨迹为双曲线。因此,此时电子标签B的位置为3条双曲线的交点。在基站P1、P2、P3的位置坐标已知情况下,可以通过求解方程组得到电子标签B的位置坐标。
相关技术中,由于基站的信号接收距离通常是有限的,在定位场景较大时,通常需要布置较多的基站以实现对移动的电子标签进行准确定位,成本较高。也就是说,相关技术中,采用位置已知的基站对移动的电子标签进行定位的方式,定位成本较高。
发明内容
本申请实施例提供了UWB室内外一体智能导航定位方法和系统,旨在解决相关技术中采用位置已知的基站对移动的电子标签进行定位的方式,定位成本较高的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种UWB室内外一体智能导航定位方法,该方法包括:
接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息,电子标签至少有三个;
针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;
根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
进一步地,基站设置于可移动设备上,基站与可移动设备通信连接;以及
方法还包括:
向可移动设备发送基站位置信息,以使得可移动设备基于基站位置信息调整可移动设备的行驶轨迹。
进一步地,测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
接收通信连接的电子标签发送的测距信息,包括:
接收通信连接的电子标签发送的第一测距信息,向电子标签发送针对第一测距信息的测距响应信息,以及接收电子标签针对测距响应信息发送的第二测距信息。
进一步地,方法还包括:向监控设备发送基站位置信息。
第二方面,本申请实施例提供了一种UWB室内外一体智能导航定位系统,该系统包括:基站和与基站通信连接的电子标签,电子标签至少有三个;其中,
电子标签,用于向基站发送测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息;
基站,用于接收各电子标签发送的测距信息;针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
进一步地,系统还包括可移动设备,基站设置于可移动设备上,基站与可移动设备通信连接;其中,
基站,还用于向可移动设备发送基站位置信息;
可移动设备,用于接收基站发送的基站位置信息,以及根据基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整可移动设备的行驶轨迹。
进一步地,根据基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整可移动设备的行驶轨迹,包括:
响应于基站位置信息所指示的位置与预先设定的行驶轨迹的最小距离大于预设距离阈值,调整可移动设备的行驶轨迹。
进一步地,测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
向基站发送测距信息,包括:
向基站发送第一测距信息,以及在接收到基站针对第一测距信息发送的测距响应信息后,向基站发送第二测距信息。
进一步地,基站,还用于向监控设备发送基站位置信息。
第三方面,本申请实施例提供了一种UWB室内外一体智能导航定位装置,该装置包括:
信息接收单元,用于接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息,电子标签至少有三个,一个电子标签对应一个测距信息;
距离确定单元,用于针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;
位置确定单元,用于根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述UWB室内外一体智能导航定位方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现上述UWB室内外一体智能导航定位方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述第一方面中任一项的UWB室内外一体智能导航定位方法。
本申请实施例与相关技术相比存在的有益效果是:由于部署电子标签的成本通常比部署基站的成本要低很多,采用位置固定的电子标签对移动的基站进行定位,可以减少定位成本。
可以理解的是,上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或相关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申请的一些实施例,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是相关技术提供的用于定位的方法的定位示意图;
图2是本申请一实施例提供的UWB室内外一体智能导航定位方法的流程示意图;
图3是本申请一实施例提供的一电子标签向基站发送测距信息的时序图;
图4是本申请一实施例提供的UWB室内外一体智能导航定位系统的结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的UWB室内外一体智能导航定位装置的结构示意图;
图6是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
为了说明本申请的技术方案,下面通过以下实施例来进行说明。
实施例一
请参阅图2,本申请实施例提供一种UWB室内外一体智能导航定位方法,应用于基站,包括:
步骤201,接收通信连接的电子标签发送的测距信息。
其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息,电子标签至少有三个,一个电子标签对应一个测距信息。上述标签位置信息可以是用于指示标签的位置的信息。如,可以是平面坐标信息,也可以是三维坐标信息。本实施例对标签位置信息的具体形式不做具体限定。
在本实施例中,上述UWB室内外一体智能导航定位方法的执行主体可以为基站。实践中,上述基站通常是超宽带(Ultra Wide Band,UWB)基站。上述电子标签通常是UWB标签。基站与电子标签之间可以采用UWB技术实现通信。其中,UWB技术是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽,可实现在非常宽的带宽上传输信号。UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线通信场景。
在本实施例中,电子标签通常设置在固定的位置,如,墙壁上、电线杆上等。基站通常设置在可移动的物体上,如,可移动的工程车上。上述执行主体可以接收到多个通信连接的电子标签发送的测距信息。
步骤202,针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
这里,针对每一个测距信息,上述基站在接收到该测距信息时,会有一个信息接收时间。针对每一个测距信息对应的电子标签,上述执行主体可以确定一个距离值。也就是说,针对每一个向基站发送了测距信息的电子标签,可以得到该电子标签与基站之间的距离。
在本实施例中,上述执行主体可以通过多种方式确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
作为示例,上述执行主体可以通过如下步骤确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离:首先,采用测距信息的信息接收时间减去测距信息的信息发送时间,得到一个时间差。然后,将所得到的时间差乘以光速,得到一个距离值。最后,将所得到的距离值作为测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
作为另一示例,若上述接收通信连接的电子标签发送的测距信息包括:向电子标签发送用于启动测距的测距启动信息,以及接收各电子标签针对测距启动信息发送的测距信息。且测距信息还包括电子标签接收到测距启动信息的启动接收时间。则此时,上述执行主体还可以通过如下步骤确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离:首先,采用预先设定的如下计算公式计算时间差:Δt=[(t4-t1)-(t3-t2)]÷2。其中,Δt为时间差,t4为基站接收到测距信息的时间,t1为基站发送测距启动信息的时间,t3为电子标签发送测距信息的信息发送时间,t2为电子标签接收到测距启动信息的启动接收时间。然后,将所得到的时间差乘以光速,得到一个距离值。最后,将所得到的距离值作为测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
步骤203,根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
这里,上述基站位置信息可以是用于指示基站的位置的信息。如,可以是平面坐标信息,也可以是三维坐标信息。本实施例对基站位置信息的具体形式不做具体限定。
在本实施例中,在各电子标签的位置已知时,可以认为,基站总是处于以各电子标签的位置为圆心且以各电子标签到基站的距离为半径的多个圆的交点处。因此,上述执行主体可以采用各电子标签的标签位置信息和电子标签与基站之间的距离,代入预先设定的交点计算公式,计算得到基站的位置。其中,上述交点计算公式为用于求解多个圆的交点的计算公式。
举例来说,若当前时刻与基站通信连接的电子标签有三个,分别为标签甲、标签乙和标签丙。标签甲的位置为位置A,标签乙的位置为位置B,标签丙的位置为位置C。标签甲与基站的距离为D1,标签乙与基站的距离为D2,标签丙与基站的距离为D3。则当前时刻,基站的位置在以A为圆心,D1为半径的圆上,且基站的位置还在以B为圆心,D2为半径的圆上,且基站的位置还在以C为圆心,D3为半径的圆上。这样,通过三个圆的交点计算公式,可以计算得到基站的位置。
本实施例中,由于部署电子标签的成本通常比部署基站的成本要低很多,采用位置固定的电子标签对移动的基站进行定位,可以减少定位成本。需要指出的是,本实施例通过对基站进行定位,可以实现对承载基站的目标物体进行定位,有助于实现采用定位得到的实时位置对承载基站的目标物体进行导航。另外,本实施例可以通过在室内、室外的多个位置布置电子标签,实现既可以在室内对移动的基站进行定位,又可以在室外对可移动的设备进行定位。
在本实施例的一些可选的实现方式中,基站设置于可移动设备上,基站与可移动设备通信连接。此时,上述UWB室内外一体智能导航定位方法还可以包括:
向可移动设备发送基站位置信息,以使得可移动设备基于基站位置信息调整可移动设备的行驶轨迹。
其中,上述可移动设备通常是可移动的智能设备,如智能机器人、无人搬运车(Automated Guided Vehicle,AGV)等。
这里,由于基站设置于可移动设备上,基站的位置与可移动设备的位置相同。因此,可移动设备接收到基站发送的基站位置信息后,可以得到可移动设备的当前位置。这样,可移动设备可以将所得到的当前位置与预先设定的行驶轨迹进行比较,以确定当前位置是否与预先设定的行驶轨迹偏离。若当前位置与预先设定的行驶轨迹偏离,则生成用于控制可移动设备向预先设定的行驶轨迹移动的指令,以调整可移动设备的行驶轨迹。反之,若当前位置没有与预先设定的行驶轨迹偏离,则不执行调整可移动设备的行驶轨迹。
这里,由于预先设定的行驶轨迹通常是由若干个预先设定的轨迹点组成,即,预先设定的行驶轨迹为预设轨迹点的集合。因此,上述可移动设备可以通过如下方式确定当前位置是否与预先设定的行驶轨迹偏离:若当前位置属于上述预设轨迹点的集合,则认为当前位置没有与预先设定的行驶轨迹偏离。反之,若当前位置不属于上述预设轨迹点的集合,则认为当前位置与预先设定的行驶轨迹偏离。
本实现方式通过对基站定位实现对可移动设备进行定位。可移动设备可以采用定位得到的位置信息,及时对可移动设备的行驶轨迹进行调整,可以实现可移动设备能够按照预先设定的行驶轨迹自动行驶。
可选地,上述可移动设备也可以通过如下方式确定当前位置是否与预先设定的行驶轨迹偏离:计算当前位置与各预设轨迹点的距离,得到多个距离值。选取多个距离值中的最小值。若所选取的最小值小于或等于预设距离阈值,则认为当前位置没有与预先设定的行驶轨迹偏离。反之,若所选取的最小值大于预设距离阈值,则认为当前位置与预先设定的行驶轨迹偏离。其中,上述预设距离阈值可以是预先设定的用于表征距离的数值,如,0.2米。
本实现方式引入距离阈值,将最小距离值与距离阈值进行比较,可以避免由于计算精度范围内的误差导致的误判,可以实现对可移动设备的行驶轨迹进行准确调整,有助于提高对可移动设备的行驶轨迹进行调整的准确率。
在本实施例的一些可选的实现方式中,测距信息包括第一测距信息和第二测距信息。此时,接收通信连接的电子标签发送的测距信息,包括:接收通信连接的电子标签发送的第一测距信息,向电子标签发送针对第一测距信息的测距响应信息,以及接收电子标签针对测距响应信息发送的第二测距信息。
图3示出了一电子标签向基站发送测距信息的时序图。如图3所示,首先,电子标签在TSP时刻向基站发送第一测距信息。然后,基站在TRP时刻接收到第一测距信息,以及在TSR时刻向电子标签发送测距响应信息。之后,电子标签在TRR时刻接收到测距响应信息,以及在TSF时刻向基站发送第二测距信息。最后,基站在TRF时刻接收到第二测距信息。
这里,若测距信息包括第一测距信息和第二测距信息,第一测距信息包括电子标签发送第一测距信息的时间和标签位置信息,第二测距信息包括电子标签发送第二测距信息的时间和标签位置信息。此时,上述执行主体可以通过多种方式确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。作为示例,上述执行主体可以通过如下步骤确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离:首先,采用如下计算公式计算时间差:Δt=[(TRP-TSP)+(TRF-TSF)]÷2。其中,Δt为时间差,TRP为基站接收第一测距信息的时间,TSP为电子标签发送第一测距信息的时间,TRF为基站接收第二测距信息的时间,TSF为电子标签发送第二测距信息的时间。然后,将所得到的时间差乘以光速,得到一个距离值。最后,将所得到的距离值作为测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
本实现方式中,电子标签通过多次发送信息的方式将测距信息发送至基站,可以得到多个时间数据。采用多个时间数据对时间差进行计算,可以计算得到更加准确的时间差,从而得到更加准确的电子标签与基站之间的距离,有助于提高所得到的电子标签与基站之间的距离的准确率。
可选地,第一测距信息可以包括标签位置信息。第二测距信息可以包括电子标签发送第一测距信息的时间、电子标签发送第二测距信息的时间、电子标签接收测距响应信息的时间和标签位置信息。此时,上述执行主体也可以通过如下步骤一至步骤三,确定测距信息对应的电子标签与基站之间的距离:
步骤一,采用预先设定的如下计算公式计算时间差:
Δt=(2TRR-TSP-2TSR+TRP+TRF-TSF)÷4
其中,Δt为时间差,TRR为电子标签接收测距响应信息的时间,TSP为电子标签发送第一测距信息的时间,TSR为基站发送测距响应信息的时间,TRP为基站接收第一测距信息的时间,TRF为基站接收第二测距信息的时间,TSF为电子标签发送第二测距信息的时间。
步骤二,将所得到的时间差乘以光速,得到一个距离值。
步骤三,将所得到的距离值作为测距信息对应的电子标签与基站之间的距离。
需要指出的是,本实现方式中的用于计算时间差的计算公式是由如下公式推导得到:Δt=[TRR-TSP-(TSR-TRR)+TRF-TSR-(TSF-TRR)]÷4。本实现方式中的用于计算时间差的计算公式是基于TWR(Two-way Ranging)测距原理得到。
TWR测距方法采用多次信息传输时长的均值作为电子标签与基站之间的信息的信息传输时长,可以得到更加准确的信息传输时长,从而可以得到更加准确的电子标签与基站之间的距离,有助于进一步提高所得到的电子标签与基站之间的距离的准确率。
在本实施例的一些可选实现方式中,上述UWB室内外一体智能导航定位方法还包括:向监控设备发送基站位置信息。
其中,上述监控设备可以是用于对可移动设备进行监控的各种设备。
本实现方式中,上述执行主体可以通过无线连接方式(如,WIFI)将基站位置信息发送给监控设备。这里,由于基站与可移动设备的位置相同,将基站位置信息发送给监控设备,相当于是将可移动设备的当前位置发送给监控设备。这样,监控设备可以明确可移动设备的位置,以及将可移动设备的位置呈现给用户。在可移动设备的位置出现异常时,用户可以及时对出现的问题进行处理,有助于提高数据监控效率。
实施例二
对应于上文实施例的UWB室内外一体智能导航定位方法,图4示出了本申请实施例提供的UWB室内外一体智能导航定位系统的结构示意图。
参照图4,该系统包括:基站401和与基站通信连接的电子标签402,电子标签402至少有三个。其中,
电子标签402,用于向基站发送测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息;
基站401,用于接收各电子标签发送的测距信息;针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
在一些实施例中,系统还包括可移动设备,基站401设置于可移动设备上,基站401与可移动设备通信连接。其中,
基站401,还用于向可移动设备发送基站位置信息;
可移动设备,用于接收基站发送的基站位置信息,以及根据基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整可移动设备的行驶轨迹。
在一些实施例中,测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
向基站发送测距信息,包括:
向基站发送第一测距信息,以及在接收到基站针对第一测距信息发送的测距响应信息后,向基站发送第二测距信息。
在一些实施例中,基站,还用于向监控设备发送基站位置信息。
本实施例提供的系统,由于部署电子标签的成本通常比部署基站的成本要低很多,采用位置固定的电子标签对移动的基站进行定位,可以减少定位成本。
需要说明的是,上述电子标签、基站以及可移动设备之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请实施例一的方法基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见实施例一部分,此处不再赘述。
在一些实施例中,根据基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整可移动设备的行驶轨迹,包括:
响应于基站位置信息所指示的位置与预先设定的行驶轨迹的最小距离大于预设距离阈值,调整可移动设备的行驶轨迹。
这里,由于预先设定的行驶轨迹通常是由若干个预先设定的轨迹点组成,即,预先设定的行驶轨迹为预设轨迹点的集合。
本实现方式中,上述可移动设备可以通过如下步骤实现根据基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整可移动设备的行驶轨迹:
首先,计算基站位置信息所指示的位置与各预设轨迹点的距离,得到多个距离值。
然后,选取多个距离值中的最小值,根据所选取的最小值判断当前位置是否与预设的行驶轨迹偏离。具体地,若所选取的最小值小于或等于预设距离阈值,则认为当前位置没有与预先设定的行驶轨迹偏离。反之,若所选取的最小值大于预设距离阈值,则认为当前位置与预先设定的行驶轨迹偏离。其中,上述预设距离阈值可以是预先设定的用于表征距离的数值,如,0.2米。
最后,若当前位置与预先设定的行驶轨迹偏离,则生成用于控制可移动设备向预先设定的行驶轨迹移动的指令,以调整可移动设备的行驶轨迹。
本实现方式引入距离阈值,将最小距离值与距离阈值进行比较,可以避免由于计算精度范围内的误差导致的误判,可以实现对可移动设备的行驶轨迹进行准确调整,有助于提高对可移动设备的行驶轨迹进行调整的准确率。
实施例三
对应于上文实施例一的UWB室内外一体智能导航定位方法,图5示出了本申请实施例提供的UWB室内外一体智能导航定位装置500的结构框图,为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图5,该装置包括:
信息接收单元501,用于接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,测距信息包括电子标签发送测距信息的信息发送时间和用于指示电子标签的位置的标签位置信息,电子标签至少有三个;
距离确定单元502,用于针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;
位置确定单元503,用于根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示基站的位置的基站位置信息。
在一个实施例中,该装置还包括:
向可移动设备发送基站位置信息,以使得可移动设备基于基站位置信息调整可移动设备的行驶轨迹。
在一个实施例中,测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
接收通信连接的电子标签发送的测距信息,包括:
接收通信连接的电子标签发送的第一测距信息,向电子标签发送针对第一测距信息的测距响应信息,以及接收电子标签针对测距响应信息发送的第二测距信息。
本实施例提供的装置,由于部署电子标签的成本通常比部署基站的成本要低很多,采用位置固定的电子标签对移动的基站进行定位,可以减少定位成本。
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请实施例一的方法基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见实施例一部分,此处不再赘述。
实施例四
图6为本申请一实施例提供的电子设备600的结构示意图。如图6所示,该实施例的电子设备600包括:至少一个处理器601(图6中仅示出一个处理器)、存储器602以及存储在存储器602中并可在至少一个处理器601上运行的计算机程序603,例如UWB室内外一体智能导航定位程序。处理器601执行计算机程序603时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。处理器601执行计算机程序603时实现上述各个UWB室内外一体智能导航定位方法的实施例中的步骤。处理器601执行计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图5所示单元501至503的功能。
示例性的,计算机程序603可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器602中,并由处理器601执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序603在电子设备600中的执行过程。例如,计算机程序603可以被分割成信息接收单元、距离确定单元和位置确定单元,各单元具体功能在上述实施例中已有描述,此处不再赘述。
电子设备600可以是服务器、台式电脑、平板电脑、云端服务器和移动终端等计算设备。电子设备600可包括,但不仅限于,处理器601,存储器602。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是电子设备600的示例,并不构成对电子设备600的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器602可以是电子设备600的内部存储单元,例如电子设备600的硬盘或内存。存储器602也可以是电子设备600的外部存储设备,例如电子设备600上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)等。进一步地,存储器602还可以既包括电子设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及电子设备所需的其他程序和数据。存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/电子设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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,在本申请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存在,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种UWB室内外一体智能导航定位方法,其中,所述方法包括:
接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,所述测距信息包括所述电子标签发送所述测距信息的信息发送时间和用于指示所述电子标签的位置的标签位置信息,所述电子标签至少有三个;
针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;
根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示所述基站的位置的基站位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基站设置于可移动设备上,所述基站与所述可移动设备通信连接;以及
所述方法还包括:
向所述可移动设备发送所述基站位置信息,以使得所述可移动设备基于所述基站位置信息调整所述可移动设备的行驶轨迹。
3.根据权利要求1-2之一所述的方法,其中,所述测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
所述接收通信连接的电子标签发送的测距信息,包括:
接收通信连接的电子标签发送的第一测距信息,向所述电子标签发送针对所述第一测距信息的测距响应信息,以及接收所述电子标签针对所述测距响应信息发送的第二测距信息。
4.一种UWB室内外一体智能导航定位系统,其中,所述系统包括:基站和与所述基站通信连接的电子标签,所述电子标签至少有三个;其中,
所述电子标签,用于向所述基站发送测距信息,其中,所述测距信息包括所述电子标签发送所述测距信息的信息发送时间和用于指示所述电子标签的位置的标签位置信息;
所述基站,用于接收各电子标签发送的测距信息;针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与所述基站之间的距离;根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与所述基站之间的距离,确定用于指示所述基站的位置的基站位置信息。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述系统还包括可移动设备,所述基站设置于所述可移动设备上,所述基站与所述可移动设备通信连接;其中,
所述基站,还用于向所述可移动设备发送所述基站位置信息;
所述可移动设备,用于接收所述基站发送的所述基站位置信息,以及根据所述基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整所述可移动设备的行驶轨迹。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述根据所述基站位置信息和预先设定的行驶轨迹,调整所述可移动设备的行驶轨迹,包括:
响应于所述基站位置信息所指示的位置与预先设定的行驶轨迹的最小距离大于预设距离阈值,调整所述可移动设备的行驶轨迹。
7.根据权利要求4-6之一所述的系统,其中,所述测距信息包括第一测距信息和第二测距信息;以及
所述向所述基站发送测距信息,包括:
向所述基站发送第一测距信息,以及在接收到所述基站针对所述第一测距信息发送的测距响应信息后,向所述基站发送第二测距信息。
8.一种UWB室内外一体智能导航定位装置,其中,所述装置包括:
信息接收单元,用于接收通信连接的电子标签发送的测距信息,其中,所述测距信息包括所述电子标签发送所述测距信息的信息发送时间和用于指示所述电子标签的位置的标签位置信息,所述电子标签至少有三个;
距离确定单元,用于针对每个测距信息,根据接收到该测距信息的信息接收时间和该测距信息所包括的信息发送时间,确定该测距信息对应的电子标签与基站之间的距离;
位置确定单元,用于根据各电子标签的标签位置信息和各电子标签与基站之间的距离,确定用于指示所述基站的位置的基站位置信息。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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