CN112629536A - 多传感器融合定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线定位技术领域，公开了一种多传感器融合定位方法、装置、设备及存储介质，包括：将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使待检测设备根据定位信号反馈定位数据包；接收待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；通过第一气压传感器确定第一高度，并根据定位数据包确定第二高度以及待检测设备接收定位信号与反馈定位数据包之间的处理时长；根据第一发送时间、第一接收时间、处理时长、第一高度以及第二高度确定目标距离，从而在定位的过程中将信号的收发时间与第一高度以及待检测设备的第二高度相结合，准确地确定两个设备之间的目标距离，克服了高度差对定位误差的影响，提高了定位结果的精度。
Description
技术领域
本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种多传感器融合定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前行业存在着大量的无线技术，主流技术包括超宽带(Ultra Wide Band，UWB)、WIFI、蓝牙以及NFC等，各种无线技术各有优势。UWB的功能重点在于精确定位，可以利用双天线技术实现cm级的距离测定和±15°以内的角度测定，同时可以以10kbps的速率进行简单的数据传输。
但是UWB定位存在一个问题：只能定位到X-Y做划定的二维平面，无法识别Z轴向的高度差，而高度差带来的影响，会导致UWB定位误差变大，使定位结果不准确。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种多传感器融合定位方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中设备之间的高度差，会导致UWB定位误差变大，使定位结果不准确的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种多传感器融合定位方法，所述多传感器融合定位方法包括以下步骤：
将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；
接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；
通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长；
根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
可选地，所述根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离，包括：
根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长计算直线距离；
根据所述第一高度和所述第二高度计算高度差值；
基于三角定律根据所述直线距离和所述高度差值计算目标距离。
可选地，所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长，包括：
通过第一气压传感器检测第一气压数据；
根据所述第一气压数据计算第一高度；
从所述定位数据包中提取第二气压数据、第二接收时间以及第二发送时间，所述第二接收时间为所述待检测设备接收所述定位信号的时间，所述第二发送时间为所述待检测设备反馈所述定位数据包的时间；
根据所述第二气压数据计算第二高度，并根据所述第二接收时间和所述第二发送时间计算以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
可选地，所述接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间之后，还包括：
通过第一运动传感器检测第一运动数据，并从所述定位数据包中提取第二运动数据；
根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态；
在所述当前设备状态不为运动状态，且所述待检测设备不处于运动状态时，获取历史定位信息；
根据所述历史定位信息确定目标距离。
可选地，所述根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态之后，还包括：
在所述当前设备状态为运动状态，和/或所述待检测设备处于运动状态时，
执行所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长的步骤。
可选地，所述将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包之前，还包括：
在接收到定位指令时，根据所述定位指令确定定位信息；
根据所述定位信息确定待检测设备，并根据所述定位信息生成定位信号。
可选地，所述将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包，包括：
将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备记录第二接收时间，根据所述定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据并通过第二气压传感器检测第二气压数据，根据所述第二接收时间、所述第二运动数据和所述第二气压数据生成初始数据包，记录第二发送时间，将所述第二发送时间添加至所述初始数据包中，以生成定位数据包，并反馈所述定位数据包。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种多传感器融合定位装置，所述多传感器融合定位装置包括：
定位检测模块，用于将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；
数据包接收模块，用于接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；
数据处理模块，用于通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长；
目标距离模块，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种多传感器融合定位设备，所述多传感器融合定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的多传感器融合定位程序，所述多传感器融合定位程序被处理器执行时实现如上所述的多传感器融合定位方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有多传感器融合定位程序，所述多传感器融合定位程序被处理器执行时实现如上所述的多传感器融合定位方法的步骤。
本发明提出的多传感器融合定位方法，通过将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及待检测设备接收定位信号与反馈定位数据包之间的处理时长；根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离，从而在定位的过程中将信号的收发时间与第一高度以及待检测设备的第二高度相结合，准确地确定两个设备之间的目标距离，克服了高度差对定位误差的影响，提高了定位结果的精度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的多传感器融合定位设备结构示意图；
图2为本发明多传感器融合定位方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明多传感器融合定位方法一实施例的各种无线技术的参数示意图；
图4为本发明多传感器融合定位方法一实施例的UWB的定位原理示意图；
图5为本发明多传感器融合定位方法一实施例的平面测距示意图；
图6为本发明多传感器融合定位方法一实施例的节点之间存在高度差示意图；
图7为本发明多传感器融合定位方法一实施例的终端设备的芯片构造示意图；
图8为本发明多传感器融合定位方法一实施例的UWB的传输协议示意图；
图9为本发明多传感器融合定位方法第二实施例的流程示意图；
图10为本发明多传感器融合定位方法一实施例的大人、小孩定位示意图；
图11为本发明多传感器融合定位方法第三实施例的流程示意图；
图12为本发明多传感器融合定位方法一实施例的定位流程示意图；
图13为本发明多传感器融合定位装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的多传感器融合定位设备结构示意图。
如图1所示，该多传感器融合定位设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如按键，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对多传感器融合定位设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及多传感器融合定位程序。
在图1所示的多传感器融合定位设备中，网络接口1004主要用于连接外网，与其他网络设备进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备，与所述用户设备进行数据通信；本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的多传感器融合定位程序，并执行本发明实施例提供的多传感器融合定位方法。
基于上述硬件结构，提出本发明多传感器融合定位方法实施例。
参照图2，图2为本发明多传感器融合定位方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述多传感器融合定位方法包括以下步骤：
步骤S10，将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包。
需要说明的是，本实施例的执行主体可为多传感器融合定位设备，所述多传感器融合定位设备可为设置有气压传感器和运动传感器的终端设备，例如智能手环、智能手表、智能手机以及智能眼镜等终端设备，还可为其他可实现相同或相似功能的设备，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以智能手表为例进行说明。
需要说明的是，如图3所示，图3为各种无线技术的参数示意图，UWB的功能重点在于精确定位，但是，在项目调试阶段，发现UWB定位虽然精确，但只能实现X-Y平面的2D测距，而当出现Z轴变量时，两点间的距离相当于三角形的斜边，导致误差成倍增加。
应当理解的是，如图4所示，图4为UWB的定位原理示意图，可将两个设备作为两个节点，分别为节点1和节点2，建立节点1对应的节点1时间轴和节点2对应的节点2时间轴，由节点1向节点2发送定位信号，节点2在接收到定位信号后，反馈回复信号，通过两个时间轴上的节点1发送时间、节点1接收时间、节点2接收时间和节点2发送时间计算两个节点之间的间距。如图5所示，图5为平面测距示意图，基于UWB测距原理，仅能实现X-Y二维平面上的距离测算。
可以理解的是，如图6所示，图6为节点之间存在高度差示意图，当出现图6的所示的情况时，UWB实际的测距距离d包含了两个节点间的高度差，因此得到的测量间距d'值远远大于两个节点间的实际距离d，导致定位结果出现误差。
应当理解的是，为了解决高度差导致定位误差的问题，针对UWB的定位缺陷，如图7所示，图7为终端设备的芯片构造示意图，可在终端设备上增加气压传感器和运动传感器，并设计了一套算法来提高测量精度，规避因为高度差导致的定位误差，通过数据融合，降低高度差带来的测距误差。其中，运动传感器可为加速度传感器，例如G-sensor，还可为其他传感器，本实施例对此不做限制。终端设备的MCU可通过IO_I2C与G-sensor以及barometric连接，并且通过SPI_UWB进行UWB信号定位。
应当理解的是，本实施例中的方案利用了UWB的传输协议，如图8所示，图8为UWB的传输协议示意图，UWB协议中，每帧数据包可以包含一部分数据，本方案可以利用数据包的定义，将运动传感器和气压传感器获取到的信息添加到数据包中，并发送给相应的节点，从而实现数据的更新。图8中的PREAMBLE为随机接入前导码，用于随机接入时识别UE身份。UWB默认或者中速率下使用短SFD，低数据速率(110kb/s)下使用长SFD。PHR可由19bit信息组成，这19bit信息是接收成功译码所必需的信息。DATA PAYLOAD表示数据包的有效载荷。
应当理解的是，终端设备可将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使待检测设备根据定位信号反馈定位数据包。其中，第一发送时间为终端设备发送定位信号时的时间。
进一步地，为了避免电量消耗，终端设备不需要一直向待检测设备发送定位信号，而是只有在触发定位功能时才进行定位操作，起到节约电量的效果，所述步骤S10之前，还包括：
在接收到定位指令时，根据所述定位指令确定定位信息；根据所述定位信息确定待检测设备，并根据所述定位信息生成定位信号。
应当理解的是，终端设备在接收到定位指令时，可根据定位指令确定定位信息，然后从定位信息中提取设备标识，根据设备标识确定待检测设备，同时还可根据定位信息生成定位信号，进而将定位信号发送给待检测设备。
在具体实现中，以智能手表为例，由于儿童的身高普遍偏低，与大人的身高存在较大的差异，如果定位大人佩戴的智能手表和儿童佩戴的智能手表，两个智能手表之间存在较大的高度差，会导致较大的测量误差。在本实施例中，以大人通过佩戴的智能手表A定位与儿童佩戴的智能手表B之间的目标距离为例进行说明。
在大人想要了解儿童与自己之间的距离时，大人可在智能手表A上输入定位指令，其中，可通过按键、触屏以及语音等方式输入定位指令，本实施例对此不做限制。智能手表A在接收到定位指令时，可根据定位指令确定定位信息，然后根据定位信息可确定智能手表B为待检测设备，同时，智能手表A还可根据定位信息生成定位信号，并将定位信号发送给智能手表B。
步骤S20，接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间。
应当理解的是，待检测设备在接收到定位信号后，可根据定位信号反馈定位数据包，终端设备可接收待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间。其中，第一接收时间为终端设备接收定位数据包时的时间。
步骤S30，通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
需要说明的是，终端设备和待检测设备上均设置有运动传感器和气压传感器，为了便于说明，将终端设备对应的传感器称之为第一气压传感器和第一运动传感器，将待检测设备对应的传感器称之为第二气压传感器和第二运动传感器，同理，将终端设备对应的各项参数称之为第一参数，将待检测设备对应的各项参数称之为第二参数。
应当理解的是，终端设备可通过第一气压传感器确定终端设备的第一高度，并根据定位数据包确定待检测设备的第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
步骤S40，根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
应当理解的是，终端设备在得到上述参数后，可根据第一高度和第二高度计算高度差值，进而根据第一发送时间、第一接收时间、处理时长以及高度差值确定目标距离，其中，目标距离为两个设备之间在水平方向上的距离。从而通过引入气压传感器检测高度差的方式，克服了UWB的定位缺陷，降低了高度差带来的测距误差，能够更加准确地测量终端设备与待检测设备之间的目标距离。
本实施例中通过将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及待检测设备接收定位信号与反馈定位数据包之间的处理时长；根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离，从而在定位的过程中将信号的收发时间与第一高度以及待检测设备的第二高度相结合，准确地确定两个设备之间的目标距离，克服了高度差对定位误差的影响，提高了定位结果的精度。
在一实施例中，如图9所示，基于第一实施例提出本发明多传感器融合定位方法第二实施例，所述步骤S40，包括：
步骤S401，根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长计算直线距离。
应当理解的是，基于UWB的定位原理，可根据第一发送时间、第一接收时间、光速以及处理时长计算直线距离。其中，处理时长为待检测设备接收到定位信号时的时间与反馈定位数据包时的时间之间的时长。
在具体实现中，假设待检测设备在2:00接收到定位信号，并经过处理后，在2:01反馈了定位数据包，那么可计算出待检测设备的处理时长为1min，需要说明的时，此处只是举例说明，在具体使用场景中，待检测设备的处理时长一般较快，在几秒之内，本实施例对此具体的时间数值不作限制。
可以理解的是，可根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长通过下式计算直线距离：
d'＝{[(T4-T1)-Td]/2}*C；
其中，d'为直线距离，T4为第一接收时间，T1为第一发送时间，Td为处理时长，C为光速。
步骤S402，根据所述第一高度和所述第二高度计算高度差值。
应当理解的是，在确定终端设备对应的第一高度以及待检测设备对应的第二高度后，可以根据第一高度和第二高度计算终端设备与待检测设备之间高度差值。
步骤S403，基于三角定律根据所述直线距离和所述高度差值计算目标距离。
应当理解的是，在确定终端设备与待检测设备之间的直线距离和高度差值后，由于直线距离、高度差值与目标距离之间可以形成一个三角形，因此，在确定三角形的两条边后，可根据三角定律计算出三角形的第三条边，所以，可基于三角定律根据直线距离和高度差值计算目标距离。
在具体实现中，如图10所示，图10为大人、小孩定位示意图，可确定智能手表A和智能手表B之间的直线距离d'和高度差值h，然后根据三角形的两边计算另一边，因此，可计算出目标距离d。其中，除了如图所示的三角形外，还可为其他形状的三角，本实施例对此不做限制。
进一步地，为了更加准确地确定高度信息，所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长，包括：
通过第一气压传感器检测第一气压数据；根据所述第一气压数据计算第一高度；从所述定位数据包中提取第二气压数据、第二接收时间以及第二发送时间，所述第二接收时间为所述待检测设备接收所述定位信号的时间，所述第二发送时间为所述待检测设备反馈所述定位数据包的时间；根据所述第二气压数据计算第二高度，并根据所述第二接收时间和所述第二发送时间计算所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
应当理解的是，气压传感器主要用来测量气体的压强大小，通过气体的压强大小可对海拔高度进行测量。因此，终端设备可通过第一气压传感器检测第一气压数据，进而根据第一气压数据计算第一高度。终端设备还可从定位数据包中提取第二气压数据，进而根据第二气压数据计算第二高度。
可以理解的是，终端设备还可从定位数据包中提取第二接收时间和第二发送时间，其中，第二接收时间为待检测设备接收到定位信号时的时间，第二发送时间为待检测设备发送定位数据包时的时间，进而便可根据第二接收时间和第二发送时间计算待检测设备对应的处理时长。
本实施例中根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长计算直线距离，根据所述第一高度和所述第二高度计算高度差值，基于三角定律根据所述直线距离和所述高度差值计算目标距离，从而可准确地计算出终端设备与待检测设备之间的目标距离，提高了定位的精度。
在一实施例中，如图11所示，基于第一实施例或第二实施例提出本发明多传感器融合定位方法第三实施例，在本实施例中，基于第一实施例进行说明，所述步骤S10，包括：
步骤S101，将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备记录第二接收时间，根据所述定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据并通过第二气压传感器检测第二气压数据，根据所述第二接收时间、所述第二运动数据和所述第二气压数据生成初始数据包，记录第二发送时间，将所述第二发送时间添加至所述初始数据包中，以生成定位数据包，并反馈所述定位数据包。
应当理解的是，终端设备可将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，待检测设备在接收到定位信号后，可记录第二接收时间，并且待检测设备根据定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据，并且，还可通过第二气压传感器检测第二气压数据。
可以理解的是，待检测设备可根据第二接收时间、第二运动数据以及第二气压数据生成初始数据包。由于数据发送的时间很快，一般都在1S以内，可以忽略不计，因此，在待检测设备向终端设备发送定位数据包时，可记录第二发送时间，并将第二发送时间添加至初始数据包中，以生成定位数据包，将将定位数据包反馈给终端设备。
在具体实现中，可如图12所示，图12为定位流程示意图，图12中的基站可以理解为本实施例中的终端设备，节点可以理解为本实施例中的待检测设备。本实施例中的定位信号和定位数据包可以时间戳的形式进行数据传输，还可为其他数据传输形式，本实施例对此不作限制。
应当理解的是，待检测设备在接收到定位信号后，可通过第二运动传感器采集第二运动数据，其中，第二运动数据可为加速度数据。然后，可检测第二运动数据是否有变化，在数据有变化时，加载运动算法，识别运动模式，然后将第二运动数据反馈给待检测设备，待检测将第二运动数据添加到初始数据包中。进而，待检测设备还可通过第二气压传感器采集第二气压数据，然后，可检测第二气压数据是否发生变化，在数据有变化时，将第二气压数据反馈给待检测设备，待检测设备将第二气压数据添加到初始数据包中。
进一步地，如果在终端设备与待检测设备都未发生运动的情况下，终端设备与待检测设备之间的距离并没有发生变化，在这种情况下，为了减小运算功耗，降低电源消耗，不必重新计算终端设备与待检测设备之间的距离，因此，所述接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间之后，还包括：
通过第一运动传感器检测第一运动数据，并从所述定位数据包中提取第二运动数据；根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态；在所述当前设备状态不为运动状态，且所述待检测设备不处于运动状态时，获取历史定位信息；根据所述历史定位信息确定目标距离。
应当理解的是，终端设备可通过第一运动传感器检测第一运动数据，并从定位数据包中提取待检测设备对应的第二运动数据。然后，终端设备可根据第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，其中，当前设备状态为终端设备当前的状态。并且，还可根据第二运动数据判断待检测设备是否处于运动状态。
可以理解的是，在当前设备状态不为运动状态，且待检测设备不为运动状态时，说明终端设备和待检测设备都处于静止状态，都没有发生位置移动，此时，不必重新计算距离，可获取历史定位信息，并从历史定位信息中提取终端设备与待检测设备之间的目标距离。应当理解的是，终端设备在确定与待检测设备之间的距离，得到定位结果后，可将距离信息添加到历史定位信息中，因此，可从历史定位信息中查找终端设备与待检测设备之间的距离。
进一步地，所述根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态之后，还包括：
在所述当前设备状态为运动状态，和/或所述待检测设备处于运动状态时，执行所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长的步骤。
应当理解的是，在当前设备状态为运动状态，和/或待检测设备处于运动状态，即两个设备中的至少一个发生位置移动时，则说明此事需要重新计算两者之间的距离，因此，在这种情况下，可执行所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长的步骤，通过后续的计算步骤准确计算终端设备与待检测设备之间的目标距离。
本实施例中通过将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备记录第二接收时间，根据所述定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据并通过第二气压传感器检测第二气压数据，根据所述第二接收时间、所述第二运动数据和所述第二气压数据生成初始数据包，记录第二发送时间，将所述第二发送时间添加至所述初始数据包中，以生成定位数据包，并反馈所述定位数据包，从而可使待检测设备根据定位信号进行各种处理，获得多项数据并生成定位数据包反馈给终端设备，终端设备进而根据定位数据包中的数据准确地计算与待检测设备之间的目标距离。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有多传感器融合定位程序，所述多传感器融合定位程序被处理器执行时实现如上文所述的多传感器融合定位方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，参照图13，本发明实施例还提出一种多传感器融合定位装置，所述多传感器融合定位装置包括：
定位检测模块10，用于将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包。
数据包接收模块20，用于接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间。
数据处理模块30，用于通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
目标距离模块40，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
本实施例中通过将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及待检测设备接收定位信号与反馈定位数据包之间的处理时长；根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离，从而在定位的过程中将信号的收发时间与第一高度以及待检测设备的第二高度相结合，准确地确定两个设备之间的目标距离，克服了高度差对定位误差的影响，提高了定位结果的精度。
在一实施例中，所述目标距离模块40，还用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长计算直线距离；根据所述第一高度和所述第二高度计算高度差值；基于三角定律根据所述直线距离和所述高度差值计算目标距离。
在一实施例中，所述数据处理模块30，还用于通过第一气压传感器检测第一气压数据；根据所述第一气压数据计算第一高度；从所述定位数据包中提取第二气压数据、第二接收时间以及第二发送时间，所述第二接收时间为所述待检测设备接收所述定位信号的时间，所述第二发送时间为所述待检测设备反馈所述定位数据包的时间；根据所述第二气压数据计算第二高度，并根据所述第二接收时间和所述第二发送时间计算所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
在一实施例中，多传感器融合定位装置还包括状态检测模块，用于通过第一运动传感器检测第一运动数据，并从所述定位数据包中提取第二运动数据；根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态；在所述当前设备状态不为运动状态，且所述待检测设备不处于运动状态时，获取历史定位信息；根据所述历史定位信息确定目标距离。
在一实施例中，所述状态检测模块，还用于在所述当前设备状态为运动状态，和/或所述待检测设备处于运动状态时，执行所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长的步骤。
在一实施例中，所述多传感器融合定位装置还包括定位信号模块，用于在接收到定位指令时，根据所述定位指令确定定位信息；根据所述定位信息确定待检测设备，并根据所述定位信息生成定位信号。
在一实施例中，所述定位检测模块10，还用于将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备记录第二接收时间，根据所述定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据并通过第二气压传感器检测第二气压数据，根据所述第二接收时间、所述第二运动数据和所述第二气压数据生成初始数据包，记录第二发送时间，将所述第二发送时间添加至所述初始数据包中，以生成定位数据包，并反馈所述定位数据包。
在本发明所述多传感器融合定位装置的其他实施例或具体实现方法可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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上述实施例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，该估算机软件产品存储在如上所述的一个估算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台智能设备(可以是手机，估算机，多传感器融合定位设备，或者网络多传感器融合定位设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种多传感器融合定位方法，其特征在于，所述多传感器融合定位方法包括以下步骤：
将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；
接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；
通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长；
根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
2.如权利要求1所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离，包括：
根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、光速以及所述处理时长计算直线距离；
根据所述第一高度和所述第二高度计算高度差值；
基于三角定律根据所述直线距离和所述高度差值计算目标距离。
3.如权利要求1所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长，包括：
通过第一气压传感器检测第一气压数据；
根据所述第一气压数据计算第一高度；
从所述定位数据包中提取第二气压数据、第二接收时间以及第二发送时间，所述第二接收时间为所述待检测设备接收所述定位信号的时间，所述第二发送时间为所述待检测设备反馈所述定位数据包的时间；
根据所述第二气压数据计算第二高度，并根据所述第二接收时间和所述第二发送时间计算所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长。
4.如权利要求1所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间之后，还包括：
通过第一运动传感器检测第一运动数据，并从所述定位数据包中提取第二运动数据；
根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态；
在所述当前设备状态不为运动状态，且所述待检测设备不处于运动状态时，获取历史定位信息；
根据所述历史定位信息确定目标距离。
5.如权利要求4所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述根据所述第一运动数据判断当前设备状态是否为运动状态，并根据所述第二运动数据判断所述待检测设备是否处于运动状态之后，还包括：
在所述当前设备状态为运动状态，和/或所述待检测设备处于运动状态时，执行所述通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度和处理时长的步骤。
6.如权利要求1～5中任一项所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包之前，还包括：
在接收到定位指令时，根据所述定位指令确定定位信息；
根据所述定位信息确定待检测设备，并根据所述定位信息生成定位信号。
7.如权利要求1～5中任一项所述的多传感器融合定位方法，其特征在于，所述将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包，包括：
将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备记录第二接收时间，根据所述定位信号通过第二运动传感器检测第二运动数据并通过第二气压传感器检测第二气压数据，根据所述第二接收时间、所述第二运动数据和所述第二气压数据生成初始数据包，记录第二发送时间，将所述第二发送时间添加至所述初始数据包中，以生成定位数据包，并反馈所述定位数据包。
8.一种多传感器融合定位装置，其特征在于，所述多传感器融合定位装置包括：
定位检测模块，用于将定位信号发送给待检测设备，并记录第一发送时间，以使所述待检测设备根据所述定位信号反馈定位数据包；
数据包接收模块，用于接收所述待检测设备反馈的定位数据包，并记录第一接收时间；
数据处理模块，用于通过第一气压传感器确定第一高度，并根据所述定位数据包确定第二高度以及所述待检测设备接收所述定位信号与反馈所述定位数据包之间的处理时长；
目标距离模块，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述处理时长、所述第一高度以及所述第二高度确定目标距离。
9.一种多传感器融合定位设备，其特征在于，所述多传感器融合定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的多传感器融合定位程序，所述多传感器融合定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的多传感器融合定位方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有多传感器融合定位程序，所述多传感器融合定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的多传感器融合定位方法的步骤。
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