CN112379384B - 对象的位置确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对象的位置确定方法及装置，包括：在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。通过本发明，解决了对受灾现场被困人员进行定位的效率低的问题。

Description

对象的位置确定方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种对象的位置确定方法及装置。

背景技术

在室内发生紧急情况时，需要救助人员对被困人员实施救助。例如，爆炸、火灾等紧急事件。但由于受灾现场已被破坏，救助人员无法了解现场的灾情，无法准确定位出被困人员的位置。由此延长了救助时间，错过最佳的救助时间。

针对相关技术中，对受灾现场被困人员进行定位的效率低的问题，目前尚未存在有效解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种对象的位置确定方法及装置，以至少解决相关技术中对受灾现场被困人员进行定位的效率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种对象的位置确定方法，包括：在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

可选地，所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ；根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j。

可选地，所述确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ，包括：

通过以下公式确定θ：

其中，n是所述目标探测设备当前第n个周期发射探测信号，n是大于0的整数，t是所述目标探测设备发射探测信号的总时长，T₀是所述目标探测设备发射探测信号的周期时长。

可选地，所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：

通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标z_j

z_j＝rcosα+z_i

其中，z_i是第一位置的第三坐标，r为所述目标距离，α是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

可选地，根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到α，包括：确定所述第一位置(x_i,y_i,z_i)与所述第二位置(x_j,y_j,z_j)之间的圆锥曲面方程为：[(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²]cot²α＝(z_j-z_i)²。

可选地，根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j，包括：通过以下公式确定所述第二位置的第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j：

其中，z_j是所述第二位置的第三坐标，θ是所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角，x_j是第二位置的第一坐标，y_j是第二位置的第二坐标。

可选地，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离，包括：在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的目标传感器，通过所述目标传感器确定所述目标区域内检测所述目标区域内是否存在所述第一对象；在确定存在的情况下，通过所述目标传感器检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离。

可选地，所述方法还包括：在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的无线通讯模块；通过所述目标区域内的多个无线通讯模块构建无线网络；通过所述无线网络将所述第二位置和/或所述目标路径发送至所述第二对象。

可选地，所述目标探测设备中还设置有照明设备，其中，所述照明设备用于为所述目标区域提供照明。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种目标探测设备，应用于上述对象的位置确定方法，包括：激光传感器，用于发射和接收激光信号，以确定目标区域内检测所述目标区域内是否存在所述第一对象，在确定存在的情况下，检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；无线通信模块，用于与目标区域内其他目标探测设备中的无线通信模块构建无线网络；照明设备，用于为所述目标区域提供照明；主控模块，用于接收到报警信息的情况下，唤醒所述激光传感器，并控制开启所述无线通信模块和所述照明设备。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种对象的位置确定装置，包括：第一确定模块，用于在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；第二确定模块，用于根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；第三确定模块，用于根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，由于在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与第一对象之间的目标距离；根据目标探测设备在目标区域内的第一位置和目标距离，确定第一对象的第二位置；根据第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过目标路径对目标区域内的第一对象实施目标操作。因此，可以解决对受灾现场被困人员进行定位的效率低问题，达到提高对受灾现场被困人员进行定位的效率的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种对象的位置确定方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的对象的位置确定方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的目标检测设备结构示意图；

图4是根据本发明实施例的目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角示意图；

图5是根据本发明实施例的探测信号点的投影坐标与横坐标的夹角分布示意图；

图6是根据本发明实施例的截面顶角α的示意图；

图7是根据本发明实施例的目标区域中目标探测设备安装示意图；

图8是根据本发明实施例的类圆锥曲面方程定位方法示意图；

图9是根据本发明实施例的标区域的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的整体流程图；

图11是根据本发明实施例的对象的位置确定装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种对象的位置确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的对象的位置确定方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的对象的位置确定方法，图2是根据本发明实施例的对象的位置确定方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

步骤S204，根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

步骤S206，根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

作为一个可选的实施方式，目标区域可以是发生紧急事件的区域，如发生火灾的建筑，目标区域的指定位置提前安装有目标检测设备。如图3是根据本发明实施例的目标检测设备结构示意图，目标检测设备中包括：照明设备1、外壳2、无线通信模块3、电源模块4、拨杆开关5、主板6和旋转激光测距模块7。应急照明灯1可以安装在外壳2的顶部，用于在应急情况下发光照明。外壳2可以是塑料材质，通过模具成型，用于安装各电子元器件。无线通信模块3安装在外壳2内部，通过线缆外接一根天线，用于发射和接收低频无线信号，无线通信模块可以是。电源模块4安装在外壳2内部的底部，用于在断电时，应急启动为设备供电。拨杆开关5安装在应急照明灯外壳2内部，用于开启和关闭应急照明灯。主板6安装在应急照明灯外壳2内部，主板用于控制应急照明灯、旋转激光测距模块、应急电源模块等外设；旋转激光测距模块7可以360度旋转，安装在外壳2内部，且其激光探测孔和检测孔外露在应急照明灯正面，用于检测环境距离信号。

作为一可选的实施方式，旋转激光测距模块按照指定周期不断的收发激光信号，可以探测目标区域内是否有被困人员。以原始目标区域内地形环境为基础，通过不断比对不同周期间的激光信号的数据变化，判断是否有被困人员。在确定存在被困人员的情况下，旋转激光测距模块通过发射的激光信号确定出目标探测设备与被困人员之间的距离，根据目标探测设备在目标区域的第一位置和目标距离通过圆锥曲面定位算法，可以得到被困人员在第二区域内的第二位置。根据定位出的第二位置可以计算最优救援目标路径，可以依据预设的三维地图信息和分析所得的被困人员位置，计算出最优救援路径，并展开营救。如遇到突发坍塌阻断最优救援路径，还可以通过设定障碍点，重新计算最优救援路径。得到最优路径后可以通知实施救援的第二对象执行救援操作，实施救援的第二对象可以是救援人员也可以是具备救援功能的机器人。

通过上述步骤，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与第一对象之间的目标距离；根据目标探测设备在目标区域内的第一位置和目标距离，确定第一对象的第二位置；根据第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过目标路径对目标区域内的第一对象实施目标操作。因此，可以解决对受灾现场被困人员进行定位的效率低问题，达到提高对受灾现场被困人员进行定位的效率的效果。

可选地，上述步骤的执行主体可以为终端等，但不限于此。

可选地，所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ；根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j。

可选地，所述确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ，包括：

通过以下公式确定θ：

其中，n是所述目标探测设备当前第n个周期发射探测信号，n是大于0的整数，t是所述目标探测设备发射探测信号的总时长，T₀是所述目标探测设备发射探测信号的周期时长。

作为一个可选的实施方式，可以预先构建目标区域的三维坐标地图，依据预先安装的目标探测设备及其预先设定的坐标信息，构建三维地图。以目标探测设备在目标区域内的第一位置为(x_i,y_i,z_i)，第一对象所在的第二位置为(x_j,y_j,z_j)为例进行说明。旋转激光测距模块是周期性发送激光信号的，周期可以是T₀，T₀可以根据实际情况而定，例如，30秒、1分钟、10分钟等。如图4是根据本发明实施例的目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角示意图，图5是根据本发明实施例的探测信号点的投影坐标与横坐标的夹角分布示意图。可以通过公式(1)计算激光测距传感器探测轴垂直方向截面中当前周期信号点在二维平面投影坐标与X轴的夹角。

其中，t是激光测距传感器发射激光信号的总时长，T₀是发射激光信号的周期，n是目标探测设备当前第n个周期发射探测信号。

可选地，所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标z_j：

z_j＝rcosα+z_i

其中，z_i是第一位置的第三坐标，r为所述目标距离，α是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

作为一个可选的实施方式，可以根据目标探测设备高度方向坐标(第三坐标)z_i、激光测距传感器检测到的目标距离和激光测距传感器检测截面顶角α，计算出被困人员在三维坐标中的高度方向z_j。

可选地，根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到α，包括：确定所述第一位置(x_i,y_i,z_i)与所述第二位置(x_j,y_j,z_j)之间的圆锥曲面方程为：[(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²]cot²α＝(z_j-z_i)²。

作为一个可选的实施方式，可以建立目标探测设备的第一位置(x_i,y_i,z_i)，激光测距传感器检测到的目标距离r和被困人员的第二位置(x_j,y_j,z_j)的方程：

(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²+(z_j-z_i)²＝r² (2)

其中，x_i表示目标探测设备在三维坐标中的横向坐标，y_j表示目标探测设备在三维坐标中的纵向坐标，z_i表示探测设备在三维坐标中的高度方向坐标；x_j表示被困人员在三维坐标中的横向坐标，y_j表示被困人员在三维坐标中的纵向坐标，z_j表示被困人员在三维坐标中的高度方向坐标；r表示旋转激光测距模块测量得到的目标探测设备和被困人员之间的目标距离。

基于上述公式(2)，引入圆锥曲面方程(x²+y²)cot²α＝z²，可以得到标探测设备的第一位置、被困人员的第二位置和激光测距传感器探测轴方向检测截面顶角α之间的关系，如图6是根据本发明实施例的截面顶角α的示意图：

[(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²]cot²α＝(z_j-z_i)² (3)

其中α表示激光测距传感器检测截面顶角，上述公式化简后得到：

根据已知探测位置设备、被困人员位置数值，计算出当前检测周期中激光测距传感器检测截面顶角α的数值：

可选地，根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j，包括：通过以下公式确定所述第二位置的第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j：

其中，z_j是所述第二位置的第三坐标，θ是所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角，x_j是第二位置的第一坐标，y_j是第二位置的第二坐标。

作为一个可选的实施方式，依据目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ，被困人员所在的第二位置的第二位置的第三坐标z_j，计算出被困人员在三维坐标中的横向坐标x_i，被困人员在三维坐标中的纵向坐标y_i。

可选地，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离，包括：在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的目标传感器，通过所述目标传感器确定所述目标区域内检测所述目标区域内是否存在所述第一对象；在确定存在的情况下，通过所述目标传感器检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离。

作为一个可选的实施方式，报警信息可以是在火灾等事故发生时，事故楼宇内开始断电，照明设备的常规电源输入断开，主板检测到常规电源断开，切换应急工作模式。目标探测设备的主板切换到应急工作模式后，应急照明灯应急电源启动，为主板、无线通信模块、旋转激光测距模块等进行供供电。本实施例中的目标传感器可以是旋转激光测距模块中的激光传感器旋转激光测距模块可以按照指定周期不断的收发激光信号，可以探测目标区域内是否有被困人员。以原始地形环境为基础，通过不断比对不同周期间的激光信号的数据变化，判断是否有被困人员。在确定存在被困人员的情况下，旋转激光测距模块通过发射的激光信号确定出目标探测设备与被困人员之间的距离。

可选地，所述方法还包括：在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的无线通讯模块；通过所述目标区域内的多个无线通讯模块构建无线网络；通过所述无线网络将所述第二位置和/或所述目标路径发送至所述第二对象。

作为一个可选的实施方式，目标探测设备预先安装在目标区域的指定位置，如图7是根据本发明实施例的目标区域中目标探测设备安装示意图，图8是根据本发明实施例的类圆锥曲面方程定位方法示意图。其中，激光测距传感器对应于旋转激光测距模块。在没有事故发生的情况下，目标探测设备暂时处于低功率休眠模式，此时，只有目标探测设备中的照明设备处于正常工作状态，其他如无线通信模块和旋转激光测距模块处于休眠状态。在火灾等事故发生时，事故楼宇内开始断电，目标探测设备的常规电源输入断开，主板检测到常规电源断开，切换应急工作模式。主板切换到应急工作模式后，目标探测设备应急电源启动，为主板、无线通信模块、旋转激光测距模块7等进行供电。

作为一个可选的实施方式，无线通信模块3启动，目标探测设备中可以和目标区域内的其他探测设备中的无线通信模块3进行通信。具体地，目标探测设备的无线通信模块3可以根据其他探测设备的无线通信模块相互之间的信号强度排序，各自与连接强度信号最强的节点建立稳定连接，以此组建局域网通信。无线通信模块3完成自组网通信后，可以将无线信号汇集到设置在楼道等位置的中继节点，然后各个楼层之间的中继节点再组建层间无线通信链路。楼宇内部各层之间的通信网络组建完成后，一般情况下，室内的中继指挥台会和最底层位置的楼道内层中继建立连接，实现室内无线信号的向外传输过程。通过三维局域网通信传输信息，应急情况下组建的室内应急通信网络能够在公网信号覆盖不到或损坏的情况下，将室内的救援信号传出到室外指挥平台。

可选地，所述目标探测设备中还设置有照明设备，其中，所述照明设备用于为所述目标区域提供照明。

作为一个可选的实施方式，目标探测设备中的设置的照明设备可以是应急照明灯，在未发生事故时，应急照明灯可以通过常规电源的供电对目标区域提供照明。在发生设备导致常规电源切断的情况下，可以通过目标探测设备中的电源模块为应急照明灯提供电源，为目标区域提供照明。

作为一个可选的实施方式，通过确定出的被困人员所在的第二位置(x_j,y_j,z_j)可以包括楼层位置，位置楼层数等于Z/H，其中Z是该人员高度方向的坐标数值z_j，H表示每层楼的层高。其处在该层的位置可以是(x_j,y_j)。如图9是根据本发明实施例的标区域的结构示意图，其中，(x_i,y_i,z_i)是目标探测设备的安装位置，(x_j,y_j,z_j)是被困人员所在的位置(x₀,y₄,z₄)、(x₁,y₀,z₄)、(x₀,y₄,z₁)、(x₁,y₀,z₁)分别表示楼层各个角点的坐标。在本实施例中，可以依据楼层各个角点建立三维坐标。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种目标探测设备，应用于上述对象的位置确定方法，包括：激光传感器，用于发射和接收激光信号，以确定目标区域内检测所述目标区域内是否存在所述第一对象，在确定存在的情况下，检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；无线通信模块，用于与目标区域内其他目标探测设备中的无线通信模块构建无线网络；照明设备，用于为所述目标区域提供照明；主控模块，用于接收到报警信息的情况下，唤醒所述激光传感器，并控制开启所述无线通信模块和所述照明设备。

下面通过一个具体实施例说明本申请，如图10是根据本发明实施例的整体流程图，具体包括如下内容：

在火灾等事故发生前，预先将目标探测设备安装在目标区域，在日常等无危险事故发生的情况下，目标探测设备处于低功率休眠模式。在火灾等事故发生时，事故楼宇内开始断电，应急照明灯的常规电源输入断开，主板检测到常规电源断开，切换应急工作模式。主板切换到应急工作模式后，应急照明灯应急电源启动，开始为主板、无线通信模块、旋转激光测距模块等进行供电。应急无线通信模块启动，开始发射和接收数据，同时开始和相邻目标检测设备中的无线通信模块进行通信。

楼层内的所有无线通信模块将根据相互之间的信号强度排序，各自与连接强度信号最强的节点建立稳定连接，实现层内组建局域网通信。各个楼层层内的所有无线通信模块完成自组网通信后，将无线信号汇集到设置在楼道等位置的中继节点，然后各个楼层之间的中继节点再组建层间无线通信链路，实现层间组建局域网通信。楼宇内部各层之间的通信网络组建完成后，一般情况下，室内的中继指挥台会和最底层位置的楼道内层中继建立连接，实现室内无线信号的向外传输过程。构建事故楼宇三维坐标地图，依据预先安装的目标检测设备及其预先设定的坐标信息，构建以探测点位为基础的三维地图。激光传感器开始尝试探测被困人员信号，激光传感器通过不断的收发激光信号，不断探测目标区域内是否有被困人员。检测障碍物时，依据原始地形环境为基础，通过不断比对周期信号数据变化，判断是否有类似人员目标。通过三维局域网通信传输信息，应急情况下组建的室内应急通信网络能够在公网信号覆盖不到或损坏的情况下，将室内的救援信号传出到现场指挥平台。在采集到一个或多个疑似被困人员信号后，将采集的距离信号、时间周期信号、探测位置设备坐标数值等信息传输出来，并进行数据处理及分析。

可以通过如下方式确定被困人员所在的位置，首先建立目标检测设备、激光测距传感器检测到的目标距离和被困人员位置的方程(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²+(z_j-z_i)²＝r²，其中，x_i表示探测设备在三维坐标中的横向坐标，y_i表示探测设备在三维坐标中的纵向坐标，z_i表示探测设备在三维坐标中的高度方向坐标；x_j表示被困人员在三维坐标中的横向坐标，y_j表示被困人员在三维坐标中的纵向坐标，z_j表示被困人员在三维坐标中的高度方向坐标；r表示探测设备和被困人员的距离差值。

引入圆锥曲面方程：

(x²+y²)cot²α＝z²

化简得到：

依据圆锥曲面方程建立探测位置设备、被困人员位置和激光测距传感器探测轴方向检测截面顶角的关系，其中α表示激光测距传感器检测截面顶角：

[(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²]cot²α＝(z_j-z_i)²

化简后：

根据已知探测位置设备、被困人员位置数值，计算出当前检测周期中激光测距传感器检测截面顶角α的数值：

根据探测位置设备高度方向坐标z_i、激光测距传感器检测到的距离信号r和激光测距传感器检测截面顶角α，计算出被困人员在三维坐标中的高度方向坐标：

z_j＝rcosα+z_i

计算激光测距传感器探测轴垂直方向截面中当前周期信号点在二维平面投影坐标与X轴的夹角：

依据信号点坐标与与X轴的夹角，计算出x_j表示被困人员在三维坐标中的横向坐标，y_j表示被困人员在三维坐标中的纵向坐标：

确定被困人员楼层及位置，其位置楼层数等于Z/H，其中Z是该人员高度方向的坐标数值，H表示层高；其处在该层的相对位置信息可以为(x_j,y_j)。

计算最优救援路径，在现场指挥中继台可依据预设的三维地图信息和分析所得的被困人员位置，计算出最优救援路径，并展开营救；如遇到突发坍塌阻断最优救援路径，还可以手动设定障碍点，重新计算最优救援路径。

本申请基于类圆锥曲面方程的室内应急人员搜救方法，将激光测距功能进行改进，通过结构改善，使激光传感器从单点测距增加为扫描一个圆锥曲面，提升了可探测的范围，并针对环境地形可进行扫描范围调节。相对于传统激光传感器定位装置需要多个点位配合定位的原理，可依据单个激光传感器的距离信号和时间周期信号，计算出被测人员的相对位置。还能依靠应急照明灯中的无线射频模块组建室内应急局域网，为传输探测数据提供应急无线通道，保证救援的有效、快速开展。能够依据预设的三维地图信息和分析所得的被困人员位置，计算出最优救援路径；还可以手动设定障碍点，重新计算最优救援路径。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种对象的位置确定装置装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图11根据本发明实施例的对象的位置确定装置的结构框图，如图11示，该装置包括：第一确定模块1102，用于在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；第二确定模块1104，用于根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；第三确定模块1106，用于根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置：确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ；根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现所述确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角θ：

通过以下公式确定θ：

其中，n是所述目标探测设备当前第n个周期发射探测信号，n是大于0的整数，t是所述目标探测设备发射探测信号的总时长，T₀是所述目标探测设备发射探测信号的周期时长。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现所述根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置：通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标z_j：

z_j＝rcosα+z_i

其中，z_i是第一位置的第三坐标，r为所述目标距离，α是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现所述根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到α：确定所述第一位置(x_i,y_i,z_i)与所述第二位置(x_j,y_j,z_j)之间的圆锥曲面方程为：

[(x_j-x_i)²+(y_j-y_i)²]cot²α＝(z_j-z_i)²。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现根据所述夹角θ确定所述第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j：通过以下公式确定所述第二位置的第二位置的第一坐标x_j和第二坐标y_j：

其中，z_j是所述第二位置的第三坐标，θ是所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角，x_j是第二位置的第一坐标，y_j是第二位置的第二坐标。

可选地，上述装置还用于通过如下方式实现在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离：在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的目标传感器，通过所述目标传感器确定所述目标区域内检测所述目标区域内是否存在所述第一对象；在确定存在的情况下，通过所述目标传感器检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离。

可选地，上述装置还用于在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的无线通讯模块；通过所述目标区域内的多个无线通讯模块构建无线网络；通过所述无线网络将所述第二位置和/或所述目标路径发送至所述第二对象。

可选地，所述目标探测设备中还设置有照明设备，其中，所述照明设备用于为所述目标区域提供照明。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

S2，根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

S3，根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

S2，根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

S3，根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对象的位置确定方法，其特征在于，包括：

在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作；

其中，根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：

确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角；

根据所述夹角确定所述第二位置的第一坐标/>和第二坐标/>；

通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标：

,

其中，是第一位置的第三坐标，/>为所述目标距离，/>是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角，包括：

通过以下公式确定：

,

其中，n是所述目标探测设备当前第n个周期发射探测信号，n是大于0的整数，是所述目标探测设备发射探测信号的总时长，/>是所述目标探测设备发射探测信号的周期时长。

3.根据权利要求1所述的方法，根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到α，包括：

确定所述第一位置与所述第二位置/>之间的圆锥曲面方程为：

。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述夹角确定所述第二位置的第一坐标/>和第二坐标/>，包括：

通过以下公式确定所述第二位置的第一坐标和第二坐标/>：

,

其中，是所述第二位置的第三坐标，/>是所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角，/>是第二位置的第一坐标，/>是第二位置的第二坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离，包括：

在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的目标传感器，通过所述目标传感器确定所述目标区域内是否存在所述第一对象；

在确定存在的情况下，通过所述目标传感器检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在接收到报警信息的情况下，唤醒所述目标探测设备中的无线通讯模块；

通过所述目标区域内的多个无线通讯模块构建无线网络；

通过所述无线网络将所述第二位置和/或所述目标路径发送至所述第二对象。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标探测设备中还设置有照明设备，其中，所述照明设备用于为所述目标区域提供照明。

8.一种目标探测设备，应用于上述权利要求1至7中任一项所述方法，其特征在于，包括：

激光传感器，用于发射和接收激光信号，以确定所述目标区域内是否存在所述第一对象，在确定存在的情况下，检测所述目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

无线通信模块，用于与目标区域内其他目标探测设备中的无线通信模块构建无线网络；

照明设备，用于为所述目标区域提供照明；

主控模块，用于接收到报警信息的情况下，唤醒所述激光传感器，并控制开启所述无线通信模块和所述照明设备；

所述主控模块还用于根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作；

其中，根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置，包括：

确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角；

根据所述夹角确定所述第二位置的第一坐标/>和第二坐标/>；

通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标：

,

其中，是第一位置的第三坐标，/>为所述目标距离，/>是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

9.一种对象的位置确定装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于在确定目标区域内存在第一对象的情况下，确定目标探测设备与所述第一对象之间的目标距离；

第二确定模块，用于根据所述目标探测设备在所述目标区域内的第一位置和所述目标距离，确定所述第一对象的第二位置；

第三确定模块，用于根据所述第二位置确定目标路径，以指示第二对象通过所述目标路径对所述目标区域内的第一对象实施目标操作；

所述装置还用于确定所述目标探测设备发射的探测信号的投影坐标与横坐标的夹角；根据所述夹角/>确定所述第二位置的第一坐标/>和第二坐标/>；

通过以下公式确定所述第二位置的第三坐标：

,

其中，是第一位置的第三坐标，/>为所述目标距离，/>是根据所述第一位置与所述第二位置之间的圆锥曲面方程得到的。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。