CN115390008A - 一种定位方法、定位设备及智能衣橱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种定位方法、定位设备及智能衣橱，用以提高定位的准确性。本发明实施例响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，定位设备分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据多个目标扫描波束的扫描角度确定目标对象相对于相控阵天线的夹角；根据目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在定位设备中的分布位置信息，确定目标对象的位置信息。通过本发明实施例提供的对目标对象进行定位的方式可以实现对目标对象进行准确定位，并且不需要在环境中部署大量的定位天线，从而可以增强天线部署的便利性。

Description

一种定位方法、定位设备及智能衣橱

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定位方法、定位设备及智能衣橱。

背景技术

无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对RFID标签进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，其被认为是最具发展潜力的信息技术之一。

目前，RFID技术一种常用的方式为对物体进行定位，被定位物体上携带有RFID标签，定位设备在定位环境中部署大量的RFID天线，定位设备通过RFID天线向外辐射电磁波信号，RFID标签在接收到电磁波信号后，产生感应电流变为激活状态，将内部存储的信息通过内置天线发送出来；定位设备在接收到RFID标签返回的信息后，确定该携带有RFID的被定位物体的位置。目前在确定被定位物体的位置时，将定位到该物体的RFID天线的位置作为被定位物体的位置；这样，在部署RFID时，为了保证被定位物体的位置与RFID天线的位置较近，需要密集部署大量的RFID天线；并且，将定位到该物体的RFID天线的位置近似作为被定位物体的位置的定位方式准确度较低。

发明内容

本发明示例性的实施方式中提供一种定位方法、定位设备及智能衣橱，用以提高定位的准确性。

根据示例性的实施方式中的第一方面，提供一种定位方法，包括：

响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，定位设备分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；

针对任意一个相控阵天线，所述定位设备确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束；

所述定位设备根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息。

由于本发明实施例定位设备在对目标对象进行定位时，是通过至少两个相控阵天线向外发射多个扫描波束；针对每一个相控阵天线，均可以发射多个不同角度的扫描波束，目标对象在接收到扫描波束后，会向定位设备返回响应信号，定位设备确定目标对象接收到并返回响应信号的波束为目标扫描波束，根据目标扫描波束的扫描角度可以确定目标对象相对于相控阵天线的夹角。定位设备在确定出目标对象相对于每个相控阵天线的夹角之后，可以根据目标对象相对于每个相控阵天线的夹角以及各个相控阵天线的分布位置信息，确定出目标对象的位置信息。通过本发明实施例提供的对目标对象进行定位的方式，可以实现对目标对象进行准确定位；另外，本发明实施例提供的目标对象定位方式在实现精确定位的同时，由于相控阵天线可以发射多个不同角度的扫描波束，实现设定范围内扫描波束全覆盖，因此不需要在环境中部署大量的定位天线，从而可以增强天线部署的便利性。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角，包括：

所述定位设备从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

所述定位设备将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

在一些示例性的实施方式中，在所述定位设备确定所述目标对象的位置信息之后，还包括：

所述定位设备在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息；或

所述定位设备将确定出的所述目标对象的位置信息发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，包括：

所述定位设备接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并从接收到的响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；

所述定位设备根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

所述定位设备根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

根据示例性的实施方式中的第二方面，提供一种定位设备，包括至少两个相控阵天线和处理器；

所述相控阵天线，用于向外发射多个扫描波束；

所述处理器，用于响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，通知所述至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束。

在一些示例性的实施方式中，所述相控阵天线包括发射天线和波束控制器；

所述波束控制器，用于根据预设的扫描角度间隔确定扫描波束的扫描角度；以及根据确定出的扫描角度控制所述发射天线发射扫描波束；

所述发射天线，用于在所述波束控制器的控制下，向外发射扫描波束。

在一些示例性的实施方式中，所述处理器具体用于：

从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

在一些示例性的实施方式中，所述目标对象为包含RFID标签的对象，所述定位设备还包括RFID接收天线和RFID读写器；

所述RFID接收天线，用于接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给所述RFID读写器；

所述RFID读写器，用于从接收到的响应信号中确定由所述目标对象返回的响应信号。

在一些示例性的实施方式中，所述RFID读写器具体用于：在接收到响应信号后，从所述响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

所述处理器具体用于：根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

在一些示例性的实施方式中，所述目标对象为包含RFID标签的对象，所述定位设备还包括RFID接收天线；

所述RFID接收天线，用于接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给所述处理器；

所述处理器还用于：在接收到响应信号后，从所述响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；并根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备还包括显示屏；

所述显示屏，用于在所述处理器确定出所述目标对象的位置信息后，在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备还包括WiFi模块；

所述WiFi模块，用于与移动终端建立WiFi连接；以及在所述处理器确定出所述目标对象的位置信息后，将所述目标对象的位置信息通过所述WiFi连接发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

根据示例性的实施方式中的第三方面，提供一种智能衣橱，包括至少两个相控阵天线、处理器、具有开口的柜体、以及安装于所述柜体且用于开闭所述开口的门体；

所述柜体和所述门体配合形成空腔；所述空腔内设置有所述至少两个相控阵天线，所述空腔用于存放携带定位标签的衣物；

所述相控阵天线，用于向所述空腔内发射多个扫描波束；

所述处理器，用于响应用户触发的对所述空腔内存放的目标衣物进行定位的定位指令，通知所述至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标衣物相对于所述相控阵天线的夹角；根据所述目标衣物相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述空腔中的分布位置信息，确定所述目标衣物在所述空腔中的位置信息；其中，所述目标扫描波束为所述目标衣物的定位标签接收到并返回响应信号的波束。

由于本发明实施例的智能衣橱的空腔中设置有至少两个相控阵天线，通过至少两个相控阵天线可以向智能衣橱的空腔中发射多个扫描波束，且每个相控阵天线均可以发射多个不同角度的扫描波束；本发明实施例的智能衣橱的空腔中用于存储携带定位标签的衣物，智能衣橱中的衣物在接收到相控阵天线发射的扫描波束后，衣物上携带的定位标签会返回响应信号；智能衣橱的处理器在接收到响应信号后，确定衣物接收到并返回响应信号的波束为目标扫描波束，根据目标扫描波束的扫描角度可以确定目标对象相对于相控阵天线的夹角。智能衣橱的处理器在确定出目标对象相对于每个相控阵天线的夹角之后，可以根据衣物相对于每个相控阵天线的夹角以及各个相控阵天线在智能衣橱空腔中的分布位置信息，确定出衣物在智能衣橱空腔中的位置信息。本发明实施例的智能衣橱可以实现对衣橱中存放的衣物进行精确定位，在用户需要寻找目标衣物时，可以通过向智能衣橱触发对目标衣物进行定位的指令，智能衣橱即可确定出目标衣物在智能衣橱中的位置，为用户提供智能化的服务，提高用户体验。

根据示例性的实施方式中的第四方面，提供一种定位装置，包括：

发送模块，用于响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；

确定模块，用于针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束；

定位模块，用于根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述确定模块具体用于：

从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

在一些示例性的实施方式中，所述定位模块还用于：

在确定所述目标对象的位置信息之后，在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息；或将确定出的所述目标对象的位置信息发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述确定模块具体用于：

接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并从接收到的响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；

根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

根据示例性的实施方式中的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。

另外，第二方面至第五方面中任一一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了本发明实施例提供的一种定位设备的结构示意图；

图2示例性示出了本发明实施例提供的一种相控阵天线的结构示意图；

图3示例性示出了本发明实施例提供的一种相控阵天线发射扫描波束的示意图；

图4示例性示出了本发明实施例提供的一种定位设备的结构示意图；

图5示例性示出了本发明实施例提供的一种相控阵天线A和相控阵天线B在定位设备中的位置示意图；

图6示例性示出了本发明实施例提供的一种确定目标对象位置的示意图；

图7示例性示出了本发明实施例提供的一种智能衣橱示意图；

图8示例性示出了本发明实施例提供的一种智能衣橱的显示屏的显示界面示意图；

图9示例性示出了本发明实施例提供的一种移动终端上运行智能衣橱对应的控制应用的显示界面示意图；

图10示例性示出了本发明实施例提供的一种定位方法流程图；

图11示例性示出了本发明实施例提供的一种定位装置的结构示意图；

图12示例性示出了本发明实施例提供的一种智能衣橱的结构示意图；

图13示例性示出了本发明实施例提供的一种智能衣橱中相控阵天线的分布示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清除、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面对文中出现的一些术语进行解释：

1、RFID：即无线射频识别，又可以称为射频识别技术，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。无线射频识别技术通过无线电波不接触快速信息交换和存储技术，通过无线通信结合数据访问技术，然后连接数据库系统，加以实现非接触式的双向通信，从而达到了识别的目的，用于数据交换。在识别系统中，通过电磁波实现电子标签的读写与通信。根据通信距离，可分为近场和远场，为此读/写设备和电子标签之间的数据交换方式也对应地被分为负载调制和反向散射调制。

2、RFID读写器：又称为“RFID阅读器”，即无线射频识别，通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。RFID读写器有固定式的和手持式的，手持RFID读写器包含有低频，高频，超高频，有源等。

3、RFID标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象。

4、相控阵天线：是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线，控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。

5、WiFi模块：又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分，属于重要的智能硬件组成部分。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种定位设备100，其中，定位设备100包括至少两个相控阵天线101、处理器102；

相控阵天线101，用于向外发射多个扫描波束；

处理器102，用于响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，通知至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据多个目标扫描波束的扫描角度确定目标对象相对于相控阵天线的夹角；根据目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在定位设备中的分布位置信息，确定目标对象的位置信息；其中，目标扫描波束为目标对象接收到并返回响应信号的波束。

本发明实施例的被定位的对象可以位于定位设备内部，或者被定位的对象还可以位于定位设备外部。例如，定位设备为智能衣橱，则被定位的对象可以为放置在智能衣橱中的衣物；或者，定位设备为冰箱，则被定位的对象可以为存放在冰箱中的食物；或者定位设备可以为一个专门用于对设备所处环境中的对象进行定位的设备，则此时被定位设备位于定位设备外部。

本发明实施例定位设备中包含至少两个相控阵天线，由于在定位设备中包含两个相控阵天线时，定位设备可以对目标对象进行准确定位；在定位设备中包含三个及以上的相控阵天线时，其定位原理与两个相控阵天线进行定位的原理相同。为了便于描述，下面以定位设备中包含两个相控阵天线为例进行说明。

如图2所示，本发明实施例的相控阵天线101包括发射天线1011和波束控制器1012；

由于本发明实施例的相控阵天线可以在预设角度范围内发射多个扫描波束，实现扫描波束在预设角度范围内全覆盖；相邻两个扫描波束之间的角度差可以称为移相值；

本发明实施例中的波束控制器1012用于根据预设的扫描角度间隔确定扫描波束的扫描角度；以及根据确定出的扫描角度控制发射天线发射扫描波束；

发射天线1011在波束控制器1012的控制下，向外发射扫描波束。

如图3所示的相控阵天线发射扫描波束的示意图，假设相控阵天线对应的预设角度范围为20°-160°，每个波束的带宽为30°；假设扫描角度间隔为10°，则相控阵天线通过发射天线以扫描角度20°发射扫描波束，根据扫描角度间隔，在波束控制器1012的控制下，发射天线按照预设的时间间隔，在以扫描角度20°发射扫描波束之后，以扫描角度30°再次发射扫描波束，直到以扫描角度160°发射扫描波束，实现20°-160°角度范围的波束全覆盖。

本发明实施例在用户触发对目标对象进行定位的定位指令后，定位设备通过处理器通知两个相控阵天线分别向外发射多个扫描波束；其中，每个相控阵天线向外发射扫描波束的方式可以参见如图3所示的说明；

另外，处理器在控制两个相控阵天线分别向外发射多个扫描波束时，需要控制两个相控阵天线在不同的时间发射扫描波束；例如，假设定位设备中包括相控阵天线1和相控阵天线2，处理器可以先控制相控阵天线1向外发射多个扫描波束，在根据相控阵天线1对应的多个目标扫描波束的扫描角度，确定出目标对象相对于相控阵天线1的夹角之后，可以再控制相控阵天线2向外发射多个扫描波束，根据相控阵天线2对应的多个目标扫描波束的扫描角度，确定出目标对象相对于相控阵天线2的夹角。

本发明实施例的目标对象中包含RFID标签，相控阵天线向外发送多个扫描波束，目标对象在接收到扫描波束之后，目标对象中的RFID标签被激活，返回针对接收到的扫描波束的响应信号；

需要说明的是，本发明实施例的定位设备可以通过RFID接收天线接收目标对象的RFID标签返回的响应信号。

如图4所示，本发明实施例的定位设备包括两个相控阵天线101、处理器102、RFID接收天线103和RFID读写器104；

在用户触发对目标对象进行定位后，处理器102通知两个相控阵天线101分别向外发射多个扫描波束；在目标对象中设置的RFID标签接收到扫描波束后，会返回响应信号；定位设备通过RFID接收天线103接收响应信号，并将接收到的响应信号传输给RFID读写器104，RFID读写器104从响应信号中解析标签的电子代码(Electronic Product Code，EPC)，根据存储的EPC与对象之间的对应关系，确定目标对象返回的响应信号，并根据目标对象返回的响应信号，确定相控阵天线发射的多个扫描波束中目标对象接收到并返回响应信号的目标扫描波束；

其中，本发明实施例在确定相控阵天线发射的多个扫描波束中的目标扫描波束时，可以通过RFID读写器104从响应信号中解析出扫描波束的标识信息，通过该扫描波束的标识信息，RFID读写器104可以确定接收到的响应信号是对象接收到该标识信息对应的扫描波束后返回的。

例如，针对一个相控阵天线，该相控阵天线向外发射扫描波束1～扫描波束15；假设目标对象接收到扫描波束2、扫描波束3、扫描波束4，则目标对象的RFID标签返回针对扫描波束2的响应信号A、针对扫描波束3的响应信号B以及针对扫描波束4的响应信号C。RFID接收天线将接收到的响应信号传输给RFID读写器，RFID读写器从响应信号A、响应信号B、响应信号C中解析出目标对象的RFID标签的EPC码，定位设备的处理根据该EPC码确定响应信号A、响应信号B、响应信号C是由目标对象的RFID标签返回的，并分别从响应信号A、响应信号B、响应信号C中解析对应的扫描波束，确定目标扫描波束为扫描波束2、扫描波束3、扫描波束4。

或者，本发明实施例可以通过处理器确定相控阵天线对应的目标扫描波束；

实施中，RFID接收天线接收扫描环境中的对象在接收到扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给处理器；

处理器在接收到响应信号后，从响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，RFID标签的标识信息为返回响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由目标对象返回的响应信号；并根据目标对象返回的响应信号，确定相控阵天线对应的目标扫描波束。

本发明实施例在确定目标对象相对于相控阵天线的夹角，以及确定目标对象的位置信息时，可以由定位设备中的处理器执行，或者还可以由RFID读写器执行；下面针对不同情况分别进行说明。

1、通过定位设备中的处理器确定目标对象相对于相控阵天线的夹角；

由于本发明实施例在对目标对象进行定位时，需要通过两个相控阵天线，分别确定目标对象相对于两个相控阵天线的夹角，根据确定出的两个夹角以及两个相控阵天线的分布位置信息，对目标对象进行定位。并且，本发明实施例在分别确定目标对象相对于两个相控阵天线的夹角时，针对每个相控阵天线，确定目标对象相对于相控阵天线夹角的方法相同，下面针对其中一个相控阵天线进行说明。

本发明实施例根据下列方式确定目标对象相对于相控阵天线的夹角：

从多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，初始扫描角度为相控阵天线开始扫描到目标对象时目标扫描波束的扫描角度，结束扫描角度为相控阵天线结束扫描到目标对象时目标扫描波束的扫描角度；将初始扫描角度与结束扫描角度的均值，作为目标对象相对于相控阵天线的夹角。

相控阵天线在对目标对象进行扫描时，可以按照预设的扫描角度间隔，在预设角度范围内发射多个不同扫描角度的扫描波束；若目标对象接收到相控阵天线发射的扫描波束，则目标对象返回与扫描波束对应的响应信号，且响应信号中包含EPC码。定位设备的RFID接收天线接收到响应信号后，将响应信号传输给RFID读写器；RFID读写器从响应信号中解析出EPC码，并根据EPC码确定出由目标对象返回的响应信号；RFID读写器将目标对象返回的响应信号通知处理器，处理器确定目标对象返回的响应信号对应的扫描波束，将目标对象首次返回的响应信号对应的扫描波束的扫描间隔作为初始扫描角度，以及将目标对象最后返回的响应信号对应的扫描波束的扫描间隔作为结束扫描角度；

例如，相控阵天线的预设扫描范围为20°-160°，预设的扫描角度间隔为1°，假设在以50°发射扫描波束时接收到目标对象返回的响应信号，则50°为目标对应对象的初始扫描角度；假设在以80°发射扫描波束时接收到目标对象返回的响应信号，在以81°发射扫描波束时未接收到目标对象返回的响应信号，则80°为目标对应对象的结束扫描角度。

另外，为了进一步提高确定初始扫描角度和结束扫描角度的准确性，本发明实施例处理器在确定连续接收到目标对象的多个响应信号后，将连续多个响应信号中最先接收到的响应信号对应的扫描波束的扫描角度作为初始扫描角度；在连续发射多个扫描波束后均未收到目标对象的响应信号后，将该多个连续扫描波束之前的、接收到目标对象响应信号的一个扫描波束的扫描角度作为结束扫描角度；

例如，相控阵天线的预设扫描范围为20°-160°，预设的扫描角度间隔为1°，假设在以50°发射扫描波束时接收到目标对象返回的响应信号，在以51°发射扫描波束时未接收到目标对象返回的响应信号，以52°-56°发射扫描波束时均接收到目标对象返回的响应信号，则52°为目标对应对象的初始扫描角度；假设在以80°发射扫描波束时接收到目标对象返回的响应信号，在以81°和82°发射扫描波束时均未接收到目标对象返回的响应信号，则80°为目标对应对象的结束扫描角度。

本发明实施例处理器在确定出目标对象对应的初始扫描角度和结束扫描角度之后，将初始扫描角度与结束扫描角度的均值，作为目标对象相对于相控阵天线的夹角；

例如，目标对象对应的初始扫描角度为52°，目标对象对应的结束扫描角度为80°，则目标对象相对于相控阵天线的夹角为(80°-52°)/2+52°＝66°。

需要说明的是，若目标对象对应的初始扫描角度和结束扫描角度分别为相控阵天线覆盖范围的上限值和下限值，则确定该相控阵天线在预设角度范围内进行扫描的过程中始终能够扫描到该目标对象；在该种情况下，可以将相控阵天线所在的位置作为目标对象的位置。

本发明实施例处理器在确定出目标对象分别相对于两个相控阵天线的夹角之后，根据目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在定位设备中的分布位置信息，确定目标对象的位置信息；

实施中，各个相控阵天线在定位设备中的分布位置信息可以通过预先对定位设备进行测量得到；

其中，本发明实施例中相控阵天线的分布位置信息和目标对象的位置信息可以用坐标进行表示；在构建坐标系时，可以基于两个相控阵天线在定位设备中的位置进行构建。

例如，如图5所示的相控阵天线A和相控阵天线B在定位设备中的位置，则基于相控阵天线A所在的位置构建x轴，基于相控阵天线B所在的位置构建y轴；

由于相控阵天线A和相控阵天线B在定位设备中的分布位置信息是通过测量得到的，假设相控阵天线A的分布位置信息为(X1，0)，相控阵天线B的分布位置信息为(0，Y1)。

如图6所示，假设确定出的目标对象相对于相控阵天线A的夹角为α，目标对象相对于相控阵天线B的夹角β；则根据相控阵天线A的位置以及夹角α确定出直线L1，根据相控阵天线B的位置以及夹角β确定出直线L2，则直线L1和直线L2的交点即为目标对象C的位置；则可以根据下列方式计算目标对象的坐标：

将直线L1定义为y＝tanα*x+a 公式一；

将直线L2定义为y＝tan(β+90)*x+b 公式二；

由于(X1，0)位于直线L1，且α为已知量，则将(X1，0)代入y＝tanα*x+a可以求解得到a值；

由于(0，Y1)位于直线L2，且β为已知量，则将(0，Y1)代入y＝tan(β+90)*x+b可以求解得到b值；

假设直线L1和直线L2相交点为C(X、Y)，则根据tanα*X+a＝tan(β+90)*X+b，可以求解得到X值，将X值代入上述公式一或公式二，可以得到Y值，则得到直线L1和直线L2相交点C的坐标，将相交点C的坐标(X、Y)作为目标对象的位置信息。

需要说明的是，上述根据目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在定位设备中的分布位置信息确定目标对象的位置信息的方式只是对本发明实施例的举例说明，本发明实施例还可以根据其它多种方式确定目标对象的位置信息。

本发明实施例中的定位设备可以包括显示屏，显示屏用于在处理器确定出目标对象的位置信息后，在显示界面中向用户展示确定出的目标对象的位置信息。

用户在触发对目标设备进行定位的定位指令时，用户可以在显示屏上进行操作，通过显示屏选择需要定位的目标对象；或者，用户还可以通过语音的方式触发定位指令。

例如，定位设备为智能衣橱，如图7所示，该智能衣橱外表面设置显示屏；被定位的对象为智能衣橱中的衣物，衣物上携带有RFID标签；假设用户需要对智能衣橱中的红色短袖进行定位，则智能衣橱根据“红色短袖”确定该衣物上携带的RFID标签的EPC码，通过智能衣橱中的相控阵天线对“红色短袖”进行波束扫描，确定“红色短袖”在智能衣橱中的位置，并在智能衣橱的显示屏上显示“红色短袖”在智能衣橱中的位置。如图8所示的智能衣橱的显示屏的显示界面，显示界面中“圆圈”所在的位置即为确定出的“红色短袖”在智能衣橱中的位置。

另外，本发明实施例定位设备在确定出目标对象的位置信息之后，还可以将目标对象的位置信息发送给移动终端，移动终端安装有与定位设备匹配的控制应用，通过该控制应用可以向用户展示目标对象的位置信息；

实施中，定位设备包括WiFi模块，通过WiFi模块，定位设备与移动终端建立WiFi连接；在处理器确定出目标对象的位置信息后，将目标对象的位置信息通过WiFi连接发送给移动终端；移动终端在显示界面中向用户展示确定出的目标对象的位置信息；

例如，定位设备为智能衣橱，被定位的对象为智能衣橱中的衣物，衣物上携带有RFID标签；假设用户需要对智能衣橱中的灰色短裤进行定位，则智能衣橱根据“灰色短裤”确定该衣物上携带的RFID标签的EPC码，通过智能衣橱中的相控阵天线对“灰色短裤”进行波束扫描，确定“灰色短裤”在智能衣橱中的位置；智能衣橱通过与移动终端之间的WiFi连接，将“灰色短裤”在智能衣橱中的位置发送给移动终端，如图9所示，移动终端上运行智能衣橱对应的控制应用，在该控制应用的界面中展示“灰色短裤”在智能衣橱中的位置，界面中“圆圈”所在的位置即为确定出的“灰色短裤”在智能衣橱中的位置。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种定位方法，如图10所示，具体包括以下步骤：

步骤S1001、响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，定位设备分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；

步骤S1002、针对任意一个相控阵天线，所述定位设备确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束；

步骤S1003、所述定位设备根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角，包括：

所述定位设备从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

所述定位设备将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

在一些示例性的实施方式中，在所述定位设备确定所述目标对象的位置信息之后，还包括：

所述定位设备在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息；或

所述定位设备将确定出的所述目标对象的位置信息发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述定位设备确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，包括：

所述定位设备接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并从接收到的响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；

所述定位设备根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

所述定位设备根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种定位装置，如图11所示的定位装置，包括：

发送模块1101，用于响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；

确定模块1102，用于针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束；

定位模块1103，用于根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述确定模块1102具体用于：

从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

在一些示例性的实施方式中，所述定位模块1103还用于：

在确定所述目标对象的位置信息之后，在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息；或将确定出的所述目标对象的位置信息发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

在一些示例性的实施方式中，所述确定模块1102具体用于：

接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并从接收到的响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；

根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

本发明实施例的定位设备可以为智能衣橱，智能衣橱中存放携带定位标签的衣物，智能衣橱可以通过相控阵天线对智能衣橱中存放的衣物进行定位。下面以智能衣橱为例，介绍下智能衣橱对衣物进行定位的具体方式。

如图12所示的智能衣橱，包括具有开口的柜体121、安装于柜体121且用于开闭开口的门体122，柜体121和门体122配合形成空腔；

如图13所示柜体121和门体122配合形成的空腔，空腔中可用于存放携带定位标签的衣物；空腔中设置有至少两个相控阵天线123；

另外，柜体121或门体122中还设置有处理器。

相控阵天线123，用于向空腔内发射多个扫描波束；

处理器，用于响应用户触发的对空腔内存放的目标衣物进行定位的定位指令，通知至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据多个目标扫描波束的扫描角度确定目标衣物相对于相控阵天线的夹角；根据目标衣物相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在空腔中的分布位置信息，确定目标衣物在空腔中的位置信息；其中，目标扫描波束为目标衣物的定位标签接收到并返回响应信号的波束。

实施中，本发明实施例智能衣橱中衣物携带的定位标签可以为RFID标签。

需要说明的是，智能衣橱对目标衣物进行定位的具体方式可以参见上文定位设备对目标对象进行定位的方式，在此不再详细赘述。

可选的，智能衣橱还包括RFID接收天线和RFID读写器；

所述RFID接收天线用于接收空腔中的衣物在接收到扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给RFID读写器；RFID读写器用于从接收到的响应信号中确定由目标衣物返回的响应信号。

一种可选的实施方式中，如图12所示的智能衣橱还包括显示屏124；其中，显示屏124可以设置与智能衣橱的门体122上；显示屏124用于在处理器确定出目标衣物的位置信息后，在显示界面中向用户展示确定出的目标衣物的位置信息；

或者，智能衣橱中包括WiFi模块，通过该WiFi模块与移动终端建立WiFi连接，在处理器确定出目标衣物的位置信息后，将目标衣物的位置信息通过WiFi连接发送给移动终端，以使移动终端在显示界面中向用户展示确定出的目标衣物的位置信息。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种定位设备，其特征在于，包括至少两个相控阵天线和处理器；

所述相控阵天线，用于向外发射多个扫描波束；

所述处理器，用于响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，通知所述至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束。

2.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述相控阵天线包括发射天线和波束控制器；

所述波束控制器，用于根据预设的扫描角度间隔确定扫描波束的扫描角度；以及根据确定出的扫描角度控制所述发射天线发射扫描波束；

所述发射天线，用于在所述波束控制器的控制下，向外发射扫描波束。

3.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

从所述多个目标扫描波束的扫描角度中确定出初始扫描角度和结束扫描角度；其中，所述初始扫描角度为所述相控阵天线开始扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度，所述结束扫描角度为所述相控阵天线结束扫描到所述目标对象时目标扫描波束的扫描角度；

将所述初始扫描角度与所述结束扫描角度的均值，作为所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角。

4.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述目标对象为包含无线射频识别RFID标签的对象，所述定位设备还包括RFID接收天线和RFID读写器；

所述RFID接收天线，用于接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给所述RFID读写器；

所述RFID读写器，用于从接收到的响应信号中确定由所述目标对象返回的响应信号。

5.如权利要求4所述的定位设备，其特征在于，所述RFID读写器具体用于：在接收到响应信号后，从所述响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；

所述处理器具体用于：根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

6.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述目标对象为包含RFID标签的对象，所述定位设备还包括RFID接收天线；

所述RFID接收天线，用于接收扫描环境中的对象在接收到所述扫描波束后返回的响应信号，并将接收到的响应信号传输给所述处理器；

所述处理器还用于：在接收到响应信号后，从所述响应信号中获取RFID标签的标识信息；其中，所述RFID标签的标识信息为返回所述响应信号的对象中包含的RFID标签的标识信息；根据对象与RFID标签的标识信息之间的对应关系，以及从所述响应信号中获取的RFID标签的标识信息，确定由所述目标对象返回的响应信号；并根据所述目标对象返回的响应信号，确定所述相控阵天线对应的目标扫描波束。

7.如权利要求1～6任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备还包括显示屏；

所述显示屏，用于在所述处理器确定出所述目标对象的位置信息后，在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

8.如权利要求1～6任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备还包括WiFi模块；

所述WiFi模块，用于与移动终端建立WiFi连接；以及在所述处理器确定出所述目标对象的位置信息后，将所述目标对象的位置信息通过所述WiFi连接发送给移动终端，以使所述移动终端在显示界面中向用户展示确定出的所述目标对象的位置信息。

9.一种智能衣橱，其特征在于，包括至少两个相控阵天线、处理器、具有开口的柜体、以及安装于所述柜体且用于开闭所述开口的门体；

所述柜体和所述门体配合形成空腔；所述空腔内设置有所述至少两个相控阵天线，所述空腔用于存放携带定位标签的衣物；

所述相控阵天线，用于向所述空腔内发射多个扫描波束；

所述处理器，用于响应用户触发的对所述空腔内存放的目标衣物进行定位的定位指令，通知所述至少两个相控阵天线分别发射多个扫描波束；针对任意一个相控阵天线，确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标衣物相对于所述相控阵天线的夹角；根据所述目标衣物相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述空腔中的分布位置信息，确定所述目标衣物在所述空腔中的位置信息；其中，所述目标扫描波束为所述目标衣物的定位标签接收到并返回响应信号的波束。

10.一种定位方法，其特征在于，该方法包括：

响应用户触发的对目标对象进行定位的定位指令，定位设备分别通过至少两个相控阵天线发射多个扫描波束；

针对任意一个相控阵天线，所述定位设备确定所述相控阵天线对应的多个目标扫描波束，根据所述多个目标扫描波束的扫描角度确定所述目标对象相对于所述相控阵天线的夹角；其中，所述目标扫描波束为所述目标对象接收到并返回响应信号的波束；

所述定位设备根据所述目标对象相对于各个相控阵天线的夹角，以及各个相控阵天线在所述定位设备中的分布位置信息，确定所述目标对象的位置信息。

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