CN116147614A - 设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品 - Google Patents

设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品 Download PDF

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CN116147614A CN202111395496.3A CN202111395496A CN116147614A CN 116147614 A CN116147614 A CN 116147614A CN 202111395496 A CN202111395496 A CN 202111395496A CN 116147614 A CN116147614 A CN 116147614A
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Abstract

本公开实施例涉及一种设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品。所述方法包括：在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离；根据搜索终端的位置信息和相对距离，获取目标设备的位置信息；根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，获取目标设备的角度信息。采用本方法提高了得到的目标设备所在方位的准确度。

Description

设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品
技术领域
本申请涉及智能寻物技术领域，特别是涉及一种设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品。
背景技术
随着移动通信技术的发展，智能寻物技术被广泛应用，从而在很大程度上避免了日常生活中寻物困难的现象。
目前，在智能寻物场景中，主要是通过超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术获取目标设备的距离，利用无线波信号到达相位差(Phase Difference of Arrival,PDOA)技术获取目标设备的角度，从而根据测得的目标设备的距离和角度得到目标设备的所在方位。
然而，传统的智能寻物方法中，测得的目标设备所在方位的准确度较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品，可以提高测得的目标设备所在方位的准确度。
第一方面，提供了一种设备定位方法，包括：
在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的相对距离；
根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息；
根据所述目标设备的位置信息、所述搜索终端的位置信息和所述搜索终端的姿态信息，获取所述目标设备的角度信息。
第二方面，提供了一种设备定位装置，包括：
第一获取模块，用于在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的相对距离；
第一定位模块，用于根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息；
第二定位模块，用于根据所述目标设备的位置信息、所述搜索终端的位置信息和所述搜索终端的姿态信息，获取所述目标设备的角度信息。
第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面所述的设备定位方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
上述设备定位方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品，在寻物过程中通过获取搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离，能够根据搜索终端的位置信息和上述相对距离，获取目标设备的位置信息，进而可以根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，获取到目标设备的角度信息，而目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息不易受干扰，准确度较高，因此，根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，能够准确地获取到目标设备的角度信息，提高了获取的目标设备的角度信息的准确度，进一步地提高了得到的目标设备所在方位的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为一个实施例中设备定位方法的应用环境图；
图2为一个实施例中设备定位方法的流程图；
图2a为一个实施例中搜索终端与目标设备的相对距离的示意图；
图3为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图4为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图5为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图6为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图7为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图8为另一个实施例中设备定位方法的流程图；
图9为一个实施例中设备定位装置的结构框图；
图10为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。
图1为一个实施例中设备定位方法的应用环境示意图。如图1所示，该应用环境包括搜索终端102和目标设备104，其中，搜索终端102可以为手机、平板电脑、手表等各种终端，目标设备104可以为各种待寻找的目标设备。搜索终端102和目标设备104之间可以采用无线的方式进行通信。
图2为一个实施例中设备定位方法的流程图。本实施例中的设备定位方法，以运行于图1中的搜索终端上为例进行描述。如图2所示，该设备定位方法包括：
S201，在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离。
其中，本实施例中的设备定位方法可以用于家居中的寻物，也可以用于工程设备中的寻物，或者，也可以用于寻找老人或小孩身上安装的定位设备等等，本实施例在此不对寻物的场景加以限制。可选的，上述搜索终端可以为手机、平板电脑、手表等各种终端。
可选的，搜索终端可以采用视觉定位技术获取搜索终端的位置信息，例如，搜索终端可以利用视觉惯性里程计(visual-inertial odometry，VIO)视觉定位技术获取搜索终端的位置信息，或者，其他的视觉定位技术如ARcore定位技术获取搜索终端的位置信息。可选的，搜索终端可以采用超宽带(Ultra Wide Band，UWB)定位技术获取搜索终端与目标设备的相对距离，或者，也可以采用其他的定位技术如蓝牙定位技术、激光定位技术等获取搜索终端与目标设备的相对距离，可以理解的是，采用不同的定位技术，由于获得的定位数据测距的精度不同，因此，得到的搜索终端与目标设备的相对距离的精度也不同，本实施例中优选的采用UWB定位技术获取搜索终端与目标设备的相对距离。
在本实施例中，需要说明的是，搜索终端的位置信息可以为搜索终端的坐标信息，也可以为搜索终端的经纬度信息等等。示例性地，如图2a所示，搜索终端与目标设备的相对距离可以为如图2a中的r所表示的距离。可以理解的是，在寻物过程中搜索终端是在不断移动中，在本实施例中获取的搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离可以为搜索终端移动过程中某一时刻的位置信息和相对距离，也可以为在搜索终端移动的过程中获取的多个时刻的搜索终端的多个位置信息以及搜索终端与目标设备的多个时刻的相对距离。
S202，根据搜索终端的位置信息和相对距离，获取目标设备的位置信息。
其中，目标设备的位置信息可以为目标设备所在位置的坐标信息，也可以为目标设备所在位置的经纬度信息。可选的，搜索终端可以根据上述获取的搜索终端的位置信息和相对距离，建立定位目标设备位置的方程组，获取目标设备的位置信息，或者，根据上述获取的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，进行几何计算，确定出目标设备的位置信息。可选的，在本实施例中，搜索终端可以利用搜索终端某一时刻的位置信息和该时刻搜索终端与目标设备的相对距离，获取目标设备的位置信息，也可以利用搜索终端在寻物过程中的多个时刻的位置信息和这多个时刻的搜索终端与目标设备的相对距离，获取目标设备的位置信息。
S203，根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，获取目标设备的角度信息。
其中，目标设备的角度信息可以为搜索终端与目标设备的方向角信息，也可以为搜索终端与目标设备的方位角信息。例如，若得到的目标设备的角度信息是搜索终端与目标设备的方向角信息，则得到的方向角信息可以为目标设备在搜索终端的北偏东XX度，或者为目标设备在搜索终端的南偏西XX度。又例如，若得到的目标设备的角度信息是搜索终端与目标设备的方位角信息，则得到的方位角信息可以为50度，即从搜索终端的北端起,沿着顺时针方向搜索终端到目标设备的水平角为50度。可选的，搜索终端可以根据搜索终端的惯性导航数据获取搜索终端的位姿信息，再融合搜索终端的视觉信息和搜索终端的位姿信息，确定出搜索终端的姿态信息，搜索终端的姿态信息可以包括搜索终端的旋转信息、朝向信息、摆放角度信息等。可选的，上述惯性导航数据可以为利用搜索终端的IMU(InertialMeasurement Unit，惯性测量单元)测得的数据。需要说明的是，在本实施例中，搜索终端是利用某一时刻自身的位置信息和姿态信息，再结合目标设备的位置信息，获取的目标设备的角度信息。可选的，在本实施例中，搜索终端可以以自身为原点建立空间坐标系，根据自身的位置信息和姿态信息，结合目标设备的位置信息，确定出目标设备的角度信息。进一步地，作为一种可选的实施方式，搜索终端还可以根据目标设备的角度信息生成目标设备的导航箭头，并将该导航箭头在搜索终端的UI(User Interface，用户界面)界面上进行显示。
本实施例中的设备定位方法，在寻物过程中通过获取搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离，能够根据搜索终端的位置信息和上述相对距离，获取目标设备的位置信息，进而可以根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，获取到目标设备的角度信息，而目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息不易受干扰，准确度较高，因此，根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，能够准确地获取到目标设备的角度信息，提高了获取的目标设备的角度信息的准确度，进一步地提高了得到的目标设备所在方位的准确度。
在上述根据搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，获取目标设备的位置信息的场景中，搜索终端可以根据搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离建立空间方程组，获取目标设备的位置信息。在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图3所示，上述S202，包括：
S301，根据搜索终端的位置信息和相对距离建立空间定位方程组，对空间定位方程组进行求解，得到目标设备的位置信息。
其中，上述空间定位方程组可以为基于TOA(Time of arrival,到达时间)的方程组。可选的，搜索终端可以通过两次加权最小二乘法，根据搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离建立空间定位方程组。可选的，若获取的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离是寻物过程中某一时刻的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，则搜索终端可以根据该时刻的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，建立上述空间定位方程组。可选的，若获取的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离是寻物过程中多个时刻的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，则搜索终端可以根据这多个时刻的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离，建立上述空间定位方程组。示例性地，以寻物过程中i个时刻的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离为例，假设这i个时刻的搜索终端的位置信息分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)…(xi,yi,zi)，这i个时刻搜索终端与目标设备的相对距离为r1,r2,…ri，则搜索终端建立的空间定位方程组可以为：
Figure BDA0003369840560000081
Figure BDA0003369840560000082
Figure BDA0003369840560000083
…
Figure BDA0003369840560000084
可选的，搜索终端可以采用基于到达时间模型两次加权最小二乘法(DWLS)定位解算算法或泰勒级数法对上述空间定位方程组进行求解，得到目标设备的位置信息。示例性地，以搜索终端采用DWLS定位解算算法对上述空间定位方程组进行求解为例，则该求解过程可以包括：首先对上述空间定位方程组进行第一次加权处理，将上述空间定位方程组转化为线性方程组，再对得到的线性方程组进行第二次加权处理，得到上述目标设备的位置信息。
本实施例中，搜索终端根据搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离能够准确地建立空间定位方程组，从而可以对该空间定位方程组进行求解，准确地得到目标设备的位置信息，提高了得到的目标设备的位置信息的准确度。
进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，上述S201，包括：
S401，在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及搜索终端与目标设备的初始相对距离。
在本实施例中，在寻物过程中搜索终端在不断地移动，在不同的时刻将对应不同的搜索终端的位置信息以及搜索终端与目标设备的相对距离，因此，在本实施例中，搜索终端可以在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及搜索终端与目标设备的初始相对距离。以在寻物过程中包括10个时刻为例，则在本实施例中，搜索终端可以在寻物过程中获取这10个时刻，各时刻的搜索终端的初始位置信息、以及各时刻的搜索终端与目标设备的初始相对距离，也就是说，搜索终端将得到10个不同的初始位置信息、以及10个不同的搜索终端与目标设备的初始相对距离。这里需要说明的是，在寻物过程中搜索终端至少需要获取三个时刻的搜索终端的初始位置信息，以通过这三个时刻的搜索终端的初始位置信息进行目标设备的二维平面定位；或者，在寻物过程中搜索终端至少需要获取四个时刻的搜索终端的初始位置信息，以通过这四个时刻的搜索终端的初始位置信息进行目标设备的三维平面定位。
S402，对各初始位置信息和各初始相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。
可以理解的是，搜索终端的初始位置信息是在寻物过程中采用视觉定位技术获取的，搜索终端的初始相对距离是在寻物过程中采用UWB定位技术获取的，不同的定位技术在采集时间上可能会存在不一致的问题，因此，需要将获取的多个初始位置信息和多个初始相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。可选的，搜索终端可以采用插值算法对各初始位置信息和各初始相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。示例性地，以寻物过程中包括三个时刻为例，在寻物过程中获取的这三个时刻搜索终端的初始位置信息分别为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)，获取的这三个时刻搜索终端与目标设备的初始相对距离分别为r1、r2、r3，则搜索终端可以将第一时刻搜索终端与目标设备的初始相对距离与第三时刻搜索终端与目标设备的初始相对距离的均值，即r1+r3/2的值赋值给第二时刻搜索终端的初始位置信息(x2,y2,z2)，也就是说，第二时刻搜索终端的位置信息为(x2,y2,z2)，第二时刻搜索终端与目标设备的相对距离为r1+r3/2；或者，搜索终端可以将第一时刻搜索终端的初始位置信息和第三时刻搜索终端的初始位置信息的均值，即(x1,y1,z1)+(x3,y3,z3)/2的值赋值给第二时刻搜索终端与目标设备的初始相对距离r2，也就是说，在寻物过程中第二时刻搜索终端的位置信息为(x1,y1,z1)+(x3,y3,z3)/2，第二时刻搜索终端与目标设备的相对距离为r2。
本实施例中，搜索终端在寻物过程中获取的是多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及多个时刻搜索终端与目标设备的初始相对距离，再对各时刻的搜索终端的初始位置信息和各时刻的搜索终端与目标设备的初始相对距离在时间上进行对齐，能够准确地得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离，提高了得到的搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离的准确度。
在上述寻物过程中，获取多个时刻的搜索终端与目标设备的初始相对距离的场景中，获取的多个时刻的初始相对距离中可能会存在一些多径影响的数据，即获取的初始相对距离值比真实值偏大，需要进行滤波处理。在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图5所示，上述方法还包括：
S501，对多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，得到滤波后的相对距离；
上述S302中对各初始位置信息和各初始相对距离在时间上进行对齐，包括：对各初始位置信息和滤波后的相对距离在时间上进行对齐。
在本实施例中，寻物过程中获取的多个时刻的初始相对距离中可能存在多径影响的初始相对距离，获取的初始相对距离比真实值偏大，因此，搜索终端可以对获取的多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，得到滤波后的相对距离，再对获取的搜索终端的各初始位置信息和滤波后的相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。
本实施例中，搜索终端对获取的寻物过程中多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，能够滤除掉获取的多个时刻的初始相对距离中误差较大的数据，从而能够得到准确度较高的滤波后的相对距离，进而可以对搜索终端在寻物过程中各时刻的初始位置信息和滤波后的相对距离在时间上进行对齐，由于滤波后的相对距离的准确度得到了提高，进而也提高了对搜索终端在寻物过程中各时刻的初始位置信息和滤波后的相对距离在时间上进行对齐，得到的搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离的准确度。另外，对获取的寻物过程中多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，能够滤除掉获取的多个时刻的初始相对距离中误差较大的数据，从而减少了后续数据处理的数据量，提高了处理效率。
在上述在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及搜索终端与目标设备的初始相对距离的场景中，获取的搜索终端的初始位置信息为多个，获取的搜索终端与目标设备的初始相对距离也为多个，搜索终端可以从这多个初始位置信息和多个相对距离中确定出目标位置信息和目标相对距离，从而利用确定出的目标位置信息和目标相对距离，获取目标设备的位置信息。在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图6所示，上述方法还包括：
S601，根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和HDOP值，从搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离确定目标位置信息和目标相对距离。
上述S203，包括：根据目标位置信息和目标相对距离，获取目标设备的位置信息。
其中，HDOP(horizontal dilution of precision，水平分量精度因子)为纬度和经度等误差平方和的开根号值。在本实施例中，搜索终端可以根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和HDOP值，从搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离中确定出搜索终端的目标位置信息和搜索终端与目标设备的目标相对距离，从而根据确定出的目标位置信息和目标相对距离，获取目标设备的位置信息。可选的，搜索终端根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和HDOP值，从搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离中确定出目标位置信息和目标相对距离之前，搜索终端可以根据多个时刻搜索终端的初始位置信息的间隔、多个时刻搜索终端与目标设备的相对距离是否可用、多个时刻搜索终端与目标设备的相对距离的误差，从多个时刻的初始位置信息以及搜索终端与目标设备的多个相对距离中选取出能够用于获取目标设备的位置信息的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离。进而根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和HDOP值，从选取出的能够用于获取目标设备的位置信息的搜索终端的位置信息和搜索终端与目标设备的相对距离中确定出目标位置信息和目标相对距离。
本实施例中，搜索终端根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和HDOP值，能够从搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离中准确地确定出能够用于获取目标设备位置信息的搜索终端的目标位置信息和目标相对距离，进而可以根据确定的目标位置信息和目标相对距离，准确地获取目标设备的位置信息，提高了获取目标设备的位置信息的准确度。
在上述在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及搜索终端与目标设备的初始相对距离的场景中，在上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图7所示，上述S203，包括：
S701，根据搜索终端的多个位置信息和多个相对距离，得到目标设备的多个候选位置信息。
在本实施例中，搜索终端可以根据搜索终端的多个位置信息、搜索终端与目标设备的多个相对距离建立空间定位方程组，对建立的空间定位方程组进行求解，得到目标设备的多个候选位置信息。例如，获取的搜索终端的位置信息、搜索终端与目标设备的相对距离分别为5个时刻对应的搜索终端的位置信息、搜索终端与目标设备的相对距离，则搜索终端可以利用这5个时刻对应的搜索终端的位置信息、搜索终端与目标设备的相对距离建立空间定位方程组，得到目标设备的5个候选位置信息。
S702，对多个候选位置信息求平均，得到目标设备的位置信息。
在本实施例中，搜索终端对上述得到的目标设备的多个候选位置信息求平均，得到目标设备的位置信息。可选的，搜索终端可以对上述得到的目标设备的多个候选位置信息求几何平均，或者，也可以对上述得到的目标设备的多个候选位置求加权平均，得到目标设备的位置信息。可选的，搜索终端在对多个候选位置信息求平均之前，还可以剔除多个候选位置信息中的异常信息，再对剔除后的候选位置信息求平均，得到目标设备的位置信息。
本实施例中，搜索终端根据搜索终端的多个位置信息和搜索终端与目标设备的多个相对距离，能够得到目标设备的多个候选位置信息，从而通过对多个候选位置信息求平均，能够准确地得到目标设备的位置信息，提高了得到目标设备的位置信息的准确度。
在上述获取到目标设备的位置信息和目标设备的角度信息的场景中，还可以进一步地根据目标设备的位置信息和角度信息确定寻物路径。在一个实施例中，上述方法还包括：根据所述目标设备的位置信息和所述角度信息，确定寻找所述目标设备的目标路径。
在本实施例中，搜索终端可以首先根据目标设备的位置信息和搜索终端的当前位置信息，确定出搜索终端和目标设备间的距离，进而根据目标设备的角度信息确定出从搜索终端到目标设备的行驶路径，确定出寻找该目标设备的目标路径。可选的，搜索终端可以根据目标设备的位置信息和目标设备的角度信息，规划多条寻找该目标设备的候选路径，进而将该候选路径中耗时最短的候选路径确定为寻找目标设备的目标路径。进一步地，搜索终端确定出目标设备的目标路径后，搜索终端还可以根据目标设备的目标路径生成导航信息，并对该导航信息进行展示，以辅助用户寻找到上述目标设备。
本实施例中，搜索终端根据目标设备的位置信息和目标设备的角度信息能够准确地确定出搜索终端寻找目标设备的目标路径，从而可以使用户根据该目标路径准确地寻找到目标设备，提高了寻找目标设备的准确度。
下面结合一个具体的寻物场景来介绍本公开的一个实施例，具体参见图8所示，对图8各模块的解释说明如下：
其中，UWB数据滤波模块：主要是针对UWB传感器发送的搜索终端与目标设备的相对距离进行滤波处理，滤除一些多径影响的误差较大的数据。
数据插值模块：由于UWB和IrisCamera的刷新率不一致，需要进行插值，把IrisCamera输出的电子设备坐标信息与UWB数据在时间尺度上对齐。
选取用于DWLS(基于TOA建立的两次加权定位算法)定位的buffer模块：这个模块主要负责在搜索终端移动过程中，选取适用于定位的数据点，并存储起来，方便后续模块操作。
从buffer中选取不同的定位组合数组模块：buffer中存储的数据点，并不是每一个都适合行进行定位，定位的效果与buffer中点的空间几何分布相关，因此可以根据buffer中点的空间分布及HDOP值进行组合选取。
所有定位组合进行DWLS定位解算模块：通过两次加权最小二乘法，利用搜索终端的位置信息及UWB的测距信息，建立TOA(Time of arrival,到达时间)的方程组，然后进行解算，得到目标设备的空间定位。
所有DWLS定位结果中剔除异常值模块：由于组合选择可能存在比较异常的组合，导致DWLS空间定位结果误差极大,存在这种异常值需要剔除。
组合均值输出模块：对所有组合产生的数据进行均值计算，得到每一次更新buffer后的结果。
定位结果更新统计模块：对输入的均值定位结果进行统计，实现平稳阶梯性更新效果，避免结果大幅度跳变。
计算出方位角度模块：结合IrisCamera技术提供搜索终端的位置与姿态信息(四元数及实时坐标)，再结合上述空间定位得到的结果，可以计算出搜索终端的姿态，给出实时的方位角度。
最终导航箭头指向模块：处理最终导航箭头，输出到UI界面上显示。
需要说明的是，针对上述图8中各模块的描述可以参见上述实施例中相关的描述，且其效果类似，本实施例在此不再赘述。
应该理解的是，虽然图2-图8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-图8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图9为一个实施例的设备定位装置的结构框图。如图9所示，该设备定位装置，包括：第一获取模块、第一定位模块和第二定位模块，其中：
第一获取模块，用于在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及搜索终端与目标设备的相对距离；
第一定位模块，用于根据搜索终端的位置信息和相对距离，获取目标设备的位置信息；
第二定位模块，用于根据目标设备的位置信息、搜索终端的位置信息和搜索终端的姿态信息，获取目标设备的角度信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第一获取模块，包括：第一获取单元，其中：
第一获取单元，用于在寻物过程中采用视觉定位技术获取搜索终端的位置信息，以及采用超宽带UWB定位技术获取搜索终端与目标设备的相对距离。
可选的，视觉定位技术包括视觉惯性里程计VIO视觉定位技术或ARcore定位技术。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第一定位模块，包括：第二获取单元，其中：
第二获取单元，用于根据搜索终端的位置信息和相对距离建立空间定位方程组，对空间定位方程组进行求解，得到目标设备的位置信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第二获取单元，用于采用基于到达时间模型两次加权最小二乘法DWLS定位解算算法或泰勒级数法对空间定位方程组进行求解，得到目标设备的位置信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第二获取单元，用于通过两次加权最小二乘法，根据搜索终端的位置信息和相对距离建立空间定位方程组。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第一获取模块，包括：第三获取单元和第四获取单元，其中：
第三获取单元，用于在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及搜索终端与目标设备的初始相对距离。
第四获取单元，用于对各初始位置信息和各初始相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第四获取单元，用于采用插值算法对各初始位置信息和各初始相对距离在时间上进行对齐，得到搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：处理模块，其中：
处理模块，用于对多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，得到滤波后的相对距离。
上述第四获取单元，用于对各初始位置信息和滤波后的相对距离在时间上进行对齐。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：第一确定模块，其中：
第一确定模块，用于根据多个时刻的初始位置信息的空间分布和水平分量精度因子HDOP值，从搜索终端的多个位置信息、以及搜索终端与目标设备的多个相对距离确定目标位置信息和目标相对距离；
上述第一定位模块包括定位单元，其中：
定位单元，用于根据目标位置信息和目标相对距离，获取目标设备的位置信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第二定位模块，包括：第五获取单元和第六获取单元，其中：
第五获取单元，用于根据搜索终端的多个位置信息和多个相对距离，得到目标设备的多个候选位置信息。
第六获取单元，用于对多个候选位置信息求平均，得到目标设备的位置信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：剔除模块，其中：
剔除模块，用于剔除多个候选位置信息中的异常信息；
上述第六获取单元，用于对剔除后的候选位置信息求平均，得到目标设备的位置信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：第二获取模块，其中：
第二获取模块，用于根据搜索终端的惯性导航数据获取搜索终端的位姿信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：第二确定模块，其中：
第二确定模块，用于根据目标设备的位置信息和角度信息，确定寻找目标设备的目标路径。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述第二确定模块包括：规划单元和确定单元，其中：
规划单元，用于根据所述目标设备的位置信息和所述角度信息，规划多条寻找所述目标设备的候选路径。
确定单元，用于确定耗时最短的候选路径作为所述目标路径。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，可选的，上述装置还包括：展示模块，其中：
展示模块，用于根据目标路径生成导航信息，并展示导航信息。
本实施例提供的设备定位装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
上述设备定位装置中各个模块的划分仅仅用于举例说明，在其他实施例中，可将设备定位装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述设备定位装置的全部或部分功能。
关于设备定位装置的具体限定可以参见上文中对于设备定位方法的限定，在此不再赘述。上述设备定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请实施例中提供的设备定位装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在电子设备的存储器上。该计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例中所描述方法的步骤。
图10为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器和存储器。其中，该处理器可以包括一个或多个处理单元。处理器可为CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)或DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)等。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行，以用于实现以下各个实施例所提供的一种设备定位方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统计算机程序提供高速缓存的运行环境。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行设备定位方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行设备定位方法。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、PROM(Programmable Read-only Memory，可编程只读存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-only Memory，电可擦除可编程只读存储器)或闪存。易失性存储器可包括RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)、DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存取存储器)、双数据率DDRSDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access memory，双数据率同步动态随机存取存储器)、ESDRAM(Enhanced Synchronous Dynamic Random Access memory，增强型同步动态随机存取存储器)、SLDRAM(Sync Link Dynamic Random Access Memory，同步链路动态随机存取存储器)、RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory，总线式动态随机存储器)、DRDRAM(Direct Rambus Dynamic Random Access Memory，接口动态随机存储器)。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种设备定位方法，其特征在于，包括：
在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与目标设备的相对距离；
根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息；
根据所述目标设备的位置信息、所述搜索终端的位置信息和所述搜索终端的姿态信息，获取所述目标设备的角度信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的相对距离，包括：
在寻物过程中采用视觉定位技术获取所述搜索终端的位置信息，以及采用超宽带UWB定位技术获取所述搜索终端与所述目标设备的相对距离。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息，包括：
根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离建立空间定位方程组，对所述空间定位方程组进行求解，得到所述目标设备的位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述空间定位方程组进行求解，得到所述目标设备的位置信息，包括：
采用基于到达时间模型两次加权最小二乘法DWLS定位解算算法或泰勒级数法对所述空间定位方程组进行求解，得到所述目标设备的位置信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离建立空间定位方程组，包括：
通过两次加权最小二乘法，根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离建立所述空间定位方程组。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的相对距离，包括：
在寻物过程中获取多个时刻的搜索终端的初始位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的初始相对距离；
对各所述初始位置信息和各所述初始相对距离在时间上进行对齐，得到所述搜索终端的多个位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的多个相对距离。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对各所述初始位置信息和各所述初始相对距离在时间上进行对齐，得到所述搜索终端的多个位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的多个相对距离，包括：
采用插值算法对各所述初始位置信息和各所述初始相对距离在时间上进行对齐，得到所述搜索终端的多个位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的多个相对距离。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述多个时刻的初始相对距离进行噪声滤波处理，得到滤波后的相对距离；
对各所述初始位置信息和所述初始相对距离在时间上进行对齐，包括：
对各所述初始位置信息和所述滤波后的相对距离在时间上进行对齐。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述多个时刻的初始位置信息的空间分布和水平分量精度因子HDOP值，从所述搜索终端的多个位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的多个相对距离确定目标位置信息和目标相对距离；
根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息，包括：
根据所述目标位置信息和所述目标相对距离，获取所述目标设备的位置信息。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息，包括：
根据所述搜索终端的多个位置信息和所述多个相对距离，得到所述目标设备的多个候选位置信息；
对所述多个候选位置信息求平均，得到所述目标设备的位置信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
剔除所述多个候选位置信息中的异常信息；
对所述多个候选位置信息求平均，得到所述目标设备的位置信息，包括：
对剔除后的候选位置信息求平均，得到所述目标设备的位置信息。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述搜索终端的惯性导航数据获取所述搜索终端的位姿信息。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标设备的位置信息和所述角度信息，确定寻找所述目标设备的目标路径。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标设备的位置信息和所述角度信息，确定寻找所述目标设备的目标路径，包括：
根据所述目标设备的位置信息和所述角度信息，规划多条寻找所述目标设备的候选路径；
确定耗时最短的候选路径作为所述目标路径。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标路径生成导航信息，并展示所述导航信息。
16.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视觉定位技术包括视觉惯性里程计VIO视觉定位技术或ARcore定位技术。
17.一种设备定位装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于在寻物过程中获取搜索终端的位置信息、以及所述搜索终端与所述目标设备的相对距离；
第一定位模块，用于根据所述搜索终端的位置信息和所述相对距离，获取所述目标设备的位置信息；
第二定位模块，用于根据所述目标设备的位置信息、所述搜索终端的位置信息和所述搜索终端的姿态信息，获取所述目标设备的角度信息。
18.一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至11中任一项所述的设备定位方法的步骤。
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
20.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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