WO2019205678A1 - 定位通信设备、定位方法及计算机存储介质 - Google Patents

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positioning antenna
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袁玉斌
伊布拉欣
任冠佼
侯柱
陈中元
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纳恩博（北京）科技有限公司
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Definitions

  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a positioning communication device
  • the processing module 113 is further configured to control the selection switching module 112 to sequentially turn on each of the positioning antenna groups 111 in a preliminary stage of positioning, and according to each of the positioning antenna groups 111.
  • the provided positioning signal determines initial orientation information of the beacon, determines the first positioning antenna group 111 that is turned on in the positioning phase according to the initial orientation information, and starts positioning of the beacon.
  • the initial orientation information of the beacon relative to the positioning communication device can be accurately located, and then the first positioning antenna group 111 that is turned on in the positioning phase is determined based on the initial orientation information.
  • the conductive positioning antenna group 111 at the current time is determined according to the orientation information of the previous moment, and the above operation is continuously performed, thereby realizing accurate positioning of the beacon.
  • the current positioning communication antenna includes three positioning antenna groups 111 having a receiving angle of 150 degrees.
  • the processing module 113 controls the selection switching module 112 to sequentially turn on the positioning antenna group 1, the positioning antenna group 2, and the positioning antenna.
  • Group 3 obtains three sets of positioning signals respectively, and calculates three suspected orientation information; and then combines the three suspected orientation information to calculate initial position information of the beacon relative to the positioning communication device, if the initial orientation information indicates that the positioning antenna is located at the positioning antenna In the midline area of the positioning range of the group 1, the control selection switching module 112 switches from the conductive positioning antenna group 111 to the conductive positioning antenna group 1, and enables the positioning antenna group 1 to perform beacon positioning, which is subsequently provided according to the positioning antenna group 1.
  • the positioning signal determines the orientation information of the beacon relative to the positioning communication device, and controls the positioning antenna group 111 that the switching module selects to conduct.
  • this embodiment provides a positioning method, including:
  • each time selection switching module can only turn on one positioning antenna group; and the positioning range of the conducting positioning antenna group includes the location where the beacon is located. Since the positioning ranges of different positioning antenna groups are at least partially different in this embodiment, the first aspect expands the range of positioning beacons of the positioning communication device, for example, enabling the positioning communication device to locate beacons located on the side or behind thereof, second The aspect of the present invention can also improve the positioning accuracy of the positioning communication device as a whole.
  • the plurality of positioning antenna groups are connected to each other by using the selection switching module, and one positioning antenna group corresponds to one positioning antenna group.
  • the processing module reduces the number of processing modules, reduces the hardware cost, simplifies the structure of the positioning communication device, and facilitates positioning of the communication device to realize the device thinning and miniaturization.
  • the channel switching chip controls the three sets of antennas to be sequentially connected to the UWB signal processing chip according to the set order, and completes the 360-degree scanning, so that the initial orientation information of the positioning beacon can be determined. .
  • the foregoing program may be stored in a computer readable storage medium, and the program is executed when executed.
  • the foregoing storage device includes the following steps: the foregoing storage medium includes: a mobile storage device, a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic disk, or an optical disk.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • magnetic disk or an optical disk.
  • optical disk A medium that can store program code.

Abstract

一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质。定位通信设备包括：至少两个定位天线组（111），至少用于接收信标发送的定位信号，其中，定位天线组（111）包括分离设置的两根定位天线，不同的定位天线组（111）的定位范围至少部分不同；选择切换模组（112），分别与至少两个定位天线组（111）连接；处理模组（113），通过选择切换模组（112）与定位天线组（111）连接，用于根据信标前一时刻的方位信息，控制选择切换模组（112）导通的定位天线组（111），并根据导通的定位天线组（111）接收的定位信号确定出信标当前时刻的方位信息。

Description

定位通信设备、定位方法及计算机存储介质
相关申请的交叉引用
本申请基于申请号为201810402270.3、申请日为2018年04月28日的中国专利申请提出，并要求该中国专利申请的优先权，该中国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
技术领域
本申请涉及通信技术领域但不限于通信技术领域，尤其涉及一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质。
背景技术
随着科学技术的不断发展，通信定位技术得到了快速的发展，特别是超宽带(Ultra Wide Band，UWB)无载波通信技术。UWB在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确定位。
UWB定位具有精度高、体积小、功耗低等特点，具有广阔的应用前景。尤其是采用到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDOA)基于信号到达角度的定位算法进行定位时，在理想情况下可以取得较高的定位精度。采用PDOA方法定位时，系统分为两部分，一部分叫做锚节点，另一部分叫做信标。信标可以发送供锚节点定位的定位信号。所述锚节点根据接收到的定位信号，可以确定出信标相对于自身的方位信息。
如图1所示，当信标位于两根定位天线正面靠近中部的位置(参见图1的位置1)时测量精度较高；而当信标位于锚节点的两侧或背面(参见图1的位置2)时测量精度降低。故如何提升信标位于锚节点的两侧或背面的定 位精度，是相关技术亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例期望提供一种定位通信设备、定位方法及计算机存储介质。
本申请的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种定位通信设备，其中，包括：
至少两个定位天线组，至少配置为接收信标发送的定位信号，其中，所述定位天线组包括分离设置的两根定位天线，不同的所述定位天线组的定位范围至少部分不同；
选择切换模组，分别与所述至少两个定位天线组；
处理模组，通过所述选择切换模组与所述定位天线组连接，配置为根据所述信标前一时刻的方位信息，控制所述选择切换模组导通的所述定位天线组，并根据导通的所述定位天线组接收的定位信号确定出所述信标当前时刻的方位信息。
第二方面，本申请实施例提供一种定位方法，包括：
根据信标前一个时刻的方位信息，控制选择切换模组导通的定位天线组；不同的所述定位天线组的定位范围至少部分不同；
导通的定位天线组至少接收所述信标发送的定位信号；
根据所述定位信号，确所述信标定当前时刻的方位信息。
可选地，所述根据前一个时刻信标相对于定位通信设备的方位信息，控制导通的定位天线组，包括：
若所述信标越过相邻两个所述定位天线组的定位交界第一预设角度，切换所述选择切换模组导通的定位天线组。
可选地，所述方法还包括：
在定位的预备阶段，控制所述选择切换模组依次切换导通的所述定位 天线组；
根据各所述定位天线组提供的定位信号，确定所述信标相对于所述定位通信设备的初始方位信息；
根据所述初始方位信息，确定出定位阶段导通的第一个所述定位天线组并启动所述信标的定位。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的定位方法。
本申请实施例定位通信设备、定位方法及计算机存储介质，在本实施例中，定位通信设备包括多个定位天线组，多个定位天线组相对于定位通信设备的中心的定位范围至少部分不同，如此，增大了定位通信设备的定位范围，从而使得定位通信设备可以与相对于其位于不同位置的信标进行通信，从而提升了定位通信定位信标的范围，例如，定位通信设备可以定位出位于各个方位的信标；另一方面，整体上不会产生如相关技术中侧面或背面定位不精确的问题。故本实施例提供的定位通信设备及定位方法，具有定位范围广及定位精确度高的特点。与此同时，多个定位天线组通过选择切换模组与处理模组连接，如此，多个定位天线组可以共用一个处理模组，减少了处理模组的个数，简化了定位通信设备的结构，降低了定位通信设备的硬件成本，有利于定位通信设备的小型化及轻薄化。
附图说明
图1为一种定位通信设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的第一种定位通信设备的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的相邻两个定位天线组的定位范围的覆盖示意图；
图4为本申请实施例提供的第一种定位方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的第二种定位方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的第二种定位通信设备的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第三种定位通信设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本申请的技术方案做进一步的详细阐述。
如图2所示，本实施例提供一种定位通信设备，包括：
至少两个定位天线组111，至少配置为接收信标发送的定位信号，其中，所述定位天线组111包括分离设置的两根定位天线；不同的所述定位天线组111的定位范围至少部分不同；
选择切换模组112，分别与所述至少两个定位天线组111；
处理模组113，通过所述选择切换模组112与所述定位天线组111连接，配置为根据所述信标相对于所述定位通信设备的前一时刻的方位信息，控制所述选择切换模组112导通的所述定位天线组111，并根据导通的所述定位天线组111提供的定位信号确定出当前时刻所述信标相对于所述定位通信设备的方位信息。
该定位通信设备可为UWB定位系统的锚节点。
在本实施例中，一个所述定位通信设备包括至少两个定位天线组111，每一个所述定位天线组111包括两根定位天线，这两根定位天线间隔设置。这两个定位天线可设置在同一个承载面，例如，两根定位天线设置在同一块水平的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的不同位置。在本实施例中，所述定位天线可为定向天线，仅能够接收预定方向上的信号的天线。例如，所述定位天线包括接收面和非接收面；所述非接收面与承载面贴合，用于安装所述定位天线，接收面背离所述承载面，配置为接收信标 发射的定位信号。
在本实施例中为了减少不同天线组的天线在非接收面之间相互干扰，可以在每个天线组中的每一个天线所对应的区域设置屏蔽区域，该屏蔽区域可以屏蔽所述定向天线从背面接收定位信号。在所述屏蔽区域内可设置有与所述天线隔离的金属层或金属块。
在本实施例中不同的所述定位天线组111的定位范围至少部分不同，如此，相对于单一定位天线组，一方面扩大的定位通信设备的接收信标发射定位信号的范围，如此，信标位于定位通信设备的侧面或背面也可以被精确定位到，从而提升了定位通信设备的定位信标的范围及精度。在本实施例中，定位范围为对应的定位天线组可以接收到信标发射信号的空间范围。在本实施例中，所述信标会发送定位信号，该定位信号中承载有信标发送定位信号的时间信息，例如，携带有信标发送定位信号的时间戳。定位天线组111至少可以接收所述定位信号，将接收到的定位信号传输给处理模组113。在一些实施例中，所述定位天线组111还可以用于定位通信设备向信标发送定位信号。在本实施例中，定位信号均是可以用于信标定位的信号。
在本实施例中一个定位天线组111包括两个分离设置的定位天线，如此，一个定位天线组111接收到的两根定位天线相对于信标的位置不同，故接收到的定位信号的接收时间不同，所述处理模组113可以根据一个定位天线组111中两根定位天线接收到定位信号的时间差，可以计算出信标相对于两根定位天线相位差，例如，可以计算出所述信标相对于对应的定位天线组111的承载面中心点的方位角；再确定出方位角之后，还可以根据定位信号的携带的发送时间和实际接收时间，并根据定位信号的传输速率确定出信标距离所述定位通信设备的距离。故在本实施例中，所述方位信息至少包括：方位角；在一些实施例中，所述方位信息除了所述方位角以外，还 包括信标相对于所述定位通信设备的距离等信息。
在另一些实施例中，所述通信定位设备中的处理模组113可以采用双向测距确定出信标相对于定位通信设备的方位信息。例如，定位通信设备与信标采用双向测距(Two-Way Ranging，TWR)的方法信标的定位。为了定位信标，每次测距需要基于3次通信。
第一，信标发送第一定位信号，该第一定位信号携带有第一定位信号的发射时间tt1；定位通信设备导通的定位天线组111接收第一定位信号，并记录第一定位信号的接收时间ta1；
第二，定位通信设备导通的定位天线组111发送第二定位信号，该第二定位信号携带有第二定位信号的发射时间tt2；信标接收第二定位信号，并记录第二定位信号的接收时间ta2；
第三，信标发送第三定位信号，该第二定位信号携带有第三定位信号的发射时间tt3；定位通信设备导通的定位天线组111接收第二定位信号，并记录第三定位信号的接收时间ta3；
第四，定位通信设备按照如下公式进行计算；
T roundl＝tt2-ttl；
T replyl＝ta2-tal；
T round2＝ta3-ta2；
T reply2＝tt3-tt2。
T roundl表示第一定位信号从信标发送到通信定位设备接收的用时，T replyl表示定位通信设备反馈第二定位信号的用时。
T round2表示第二定位信号从定位通信设备发送到信标接收到反馈的用时，T reply2表示信标发送第三定位信号的用时。
T＝(Troundl-Treply l)/2就为第一定位信号从信标发送到定位通信设备的在途时间。因此，信标设备与定位通信设备的距离DIS；DIS＝T*V。V为 信号传播速度，为己知量。
在本实施例中，所述定位通信设备设置有多个定位天线组111，但是多个定位天线组111可共用一个处理模组113，多个定位天线组111通过选择切换模组112与处理模组113连接。所述选择切换模组112一次可以导通一个所述定位天线组111，导通的定位天线组111会将接收到的定位信号传输给所述处理模组113。多个所述定位天线组111的定位范围合并之后实现了定位通信设备的定位范围达到360度。即以所述定位通信设备为中心，定位天线组111可以接收360度范围内的定位信号，使得定位通信设备成功接收任意一个角度的信标发送的定位信号。
所述选择切换模组112可对应于通道切换开关芯片，该选择切换模组112一次仅导通一个定位天线组111，导通的定位天线组111会将接收到的信标提供的定位信号，通过所述选择切换模组112导通形成的链路传输给所述处理模组113，所述处理模组113根据提供定位信号的定位天线组111的位置及定位信号中携带的时间戳及接收到定位信号的接收时间等，确定出信标相对于定位通信设备当前时刻的方位信息。
在本实施例中多个定位天线组111通过选择切换模组112共用一个处理模组113，而非每一个定位天线组111单独设置一个处理模组113，减少了定位通信设备所使用的处理模组113，具有处理模组113少、结构简单及硬件成本低的特点，同时还由于减少了处理模组113，便于实现定位通信设备的小型化和轻薄化。
如图3所示，所述至少两个定位天线组111的定位范围合并后形成360度的定位范围。相邻两个所述定位天线组111的定位范围有重叠区域。在本实施例中相邻两个定位天线组111的接收面的朝向不同，但是定位范围有部分重叠，从而形成重叠区域，若信标位于该重叠区域内，则相邻两个定位天线组111均可以接收到该信标发射的定位信号，此时，导通任意一 个定位天线组111都可以接收到信标的定位信号。此处，所述定位范围为定位天线组111朝向的方位，如此可以接收信标提供的定位信号。
该重叠区域均位于两个相邻定位天线组111定位范围的边缘区域内，如此，可以尽可能少的减少定位通信设备中定位天线组111的使用。
通过相邻两个定位天线的重叠区域的设置，可以万无一失的确保定位通信设备对信标的360度定位检测，从而使得位于任何一个方位的信标发射的定位信号都可以成功被定位通信设备成功接收到。
在一些实施例中，所述重叠区域的角度为第二预设角度；例如，若所述定位天线组111为3个；每一个所述定位天线组111的接收角度为150度，则相邻两个定位天线组111的重叠范围对应的重叠角度(即所述第二预设角度)为30度。在本实施例中，所述重叠区域内设置有相邻两个所述定位天线组111的定位交界；该定位交界可为30度的重叠角度的角平分线，即所述定位交界位于所述重叠区域的中心位置，在一些实施例中，所述定位交界不限于所述重叠区域的中心位置，还可以是重叠区域的其他位置。
所述处理模组113，具体用于根据所述前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过相邻两个所述定位天线组111的定位交界第一预设角度；若所述信标越过相邻两个所述定位交界所述第一预设角度，控制所述选择切换模组112导通对应的定位天线。
在本实施例中仅有信标越过相邻两个定位天线组111定位交界第一预设角度之后，才进行定位天线组111的切换。例如，由于信标运动的不稳定性，若一旦越过定位交界就进行导通的定位天线组111的切换，则可能相邻两个定位天线组111的导通的来回切换，从而导致定位的稳定性降低，并导致定位通信设备的功耗增加。故，通过第一预设角度的设置，信标的位置不仅需要越过重叠区域内定位交界，并且需要越高定位交界一定角度(对于前述第一预设角度)，由于运动的连续性，若信标越过定位交界的一 定角度，则表明信标再次越高定位交界处还需要一定时间，则显然不会导致导通的定位天线组111的来回切换，减少了因为来回切换导致的定位稳定性及精确度的降低，同时减少了不必要切换导致的切换功耗。
例如，信标相对于定位通信设备逆时针转动，越过第一定位天线组111及第二定位天线组111的定位交界，并继续向第一定位天线组111移动的角度超过第一预设角度，则此时选择切换模组112会从导通第二定位天线组111切换到导通第一定位天线组111，从而利用第一定位天线组111接收定位信号来定位信标。再例如，信标相对于定位通信设备逆时针转动，越过第一定位天线组111及第二定位天线组111的定位交界，并继续想第二定位天线组111移动的角度超过第一预设角度，则此时选择切换模组112从导通第一定位天线组111切换到导通第二定位天线组111。
所述第一预设角度小于或等于1/2所述第二预设角度。例如，所述第二预设角度为30，则所述第一预设角度小于或等于以重叠区域的角平分线为一条边的15度，例如，所述第一预设角度可为10度或12度等。
在一些实施例中，所述定位天线组111供有N个，其中，所述N为不小于2的正整数；
一个所述定位天线组111的接收角度不小于360/N度。
例如，所述N等于2，则一个所述定位天线组111的接收角度不小于180度。若所述N等于3，则一个所述定位天线组111的接收角度不小于120度；若所述N等于4，则一个所述定位天线组111的接收角度不小于90度，若所述N等于5，则一个所述定位天线组111的接收角度不小于72度。
在一些实施例中，相邻两个定位天线组111设置有最小重叠角度，则一个所述定位天线组111的接收角度不小于360/N加上最小重叠角度。例如，所述最小重叠角度不小于2倍所述第一预设角度。
在一些实施例中，所述处理模组113，还用于在定位的预备阶段，控制所述选择切换模组112依次导通各所述定位天线组111，并根据各所述定位天线组111提供的定位信号确定出所述信标的初始方位信息，根据初始方位信息确定定位阶段导通的第一个所述定位天线组111并启动所述信标的定位。
例如，所述处理模组113在预备阶段，可以按照预设顺序依次控制选择切换模组112接收定位天线组111，接收到定位天线组111提供的多组定位信号。例如，定位通信设备包括N个定位天线组111，则会接收到N组定位信号，基于每一组定位信号会确定出N个方位信息，然后结合这N个方位信息，可以确定出当前误差最小的方位信息，一般情况下，信标位于误差最小的方位信息的定位天线组111的定位范围的中心区域内。在一些实施例中，相邻两个定位天线组111的重叠区域均位于对应定位天线组111的中线区域以外的边缘区域内。
通过预备阶段依次导通定位天线组111之后，可以精确的定位出信标相对于定位通信设备的初始方位信息，然后基于初始方位信息确定出定位阶段导通的第一个定位天线组111，在导通第一定位天线组111之后，根据前一时刻的方位信息确定当前时刻的导通的定位天线组111，并持续执行上述操作，从而实现信标的精确定位。
例如，当前定位通信天线包括接收角度为150度的三个定位天线组111，在预备阶段，处理模组113分别控制选择切换模组112依次导通定位天线组1、定位天线组2及定位天线组3，分别获得三组定位信号，计算出三个疑似方位信息；然后结合这三个疑似方位信息，计算出信标相对于定位通信设备的初始方位信息，若该初始方位信息表明位于定位天线组1的定位范围的中线区域内，则控制选择切换模组112从导通定位天线组111切换到导通定位天线组1，启用定位天线组1进行信标的定位，后续根据定位天线 组1提供的定位信号判断信标相对于定位通信设备的方位信息，并控制择切换模组选择导通的定位天线组111。
在一些实施例中，所述处理模组113按照预定周期处理导通的定位天线模组111提供的定位信号，从而获得信标相对于定位通信设备的方位信息。所述第一周期的时长为第一时长；所述选择切换模组112切换导通的定位通信模组的时长为第二时长；所述第二时长小于所述第一时长。在一些实施例中，所述处理模组113在预定周期的第一时间区间内接收导通的定位天线组111提供的定位信号，控制选择切换模组112在预定周期的第二时间区间内切换导通的定位天线组111。在一些实施例中，所述第二时间区间与所述第一时间区间在时域上不重叠，且所述第二时间区间早于所述第一时间区间，如此，可以确保所述选择切换模组112切换导通的定位天线组111不会影响所述定位信号的接收，实现定位通信设备的定位信号稳定接收，提升定位的稳定性。
如图4所示，本实施例提供一种定位方法，包括：
步骤S110：根据前一个时刻信标相对于定位通信设备的方位信息，控制选择切换模组导通的定位天线组；
步骤S120：导通的定位天线组至少接收所述信标发送的定位信号；
步骤S130：根据所述定位信号，确所述信标定当前时刻的方位信息。
在本实施例中提供的定位方法可为应用于前述定位通信设备中的方法。根据前一个时刻信标相对于定位通信设备的方位信息，选择导通的定位天线。导通的定位天线组至少接收所述信标发送的定位信号；该定位信号为定位天线组接收信标发射的定位信号。
根据定位信号，确定当前时刻信标相对于定位通信设备的方位信息，如此反复执行。在本实施例中，每一个时刻选择切换模组可仅导通一个定位天线组；且导通的定位天线组的定位范围包括所述信标所在的位置。由 于在本实施例中不同的定位天线组的定位范围至少部分不同，第一方面扩大定位通信设备的定位信标的范围，例如，使得定位通信设备可以定位位于其侧面或后面的信标，第二方面还可以整体提升定位通信设备的定位精确度；第三方面，在本实施例中由于多个定位天线组利用选择切换模组导通共用一个处理模组，相对于一个定位天线组对应于一个处理模组，减少了处理模组的个数，降低了硬件成本，简化定位通信设备的结构，方便定位通信设备实现设备轻薄化和小型化。
在一些实施例中，若信标越过两个定位天线组的定位交界，则选择导通信标运动方向所朝向的定位天线组。在本实施例中，为了避免信标在两个定位天下天线组的定位交界反复运动，导致的两个定位天线组的来回切换，在一些实施例中，所述步骤S110可包括：
若所述信标越过相邻两个所述定位天线组的定位交界第一预设角度，切换所述选择切换模组导通的定位天线组。
仅有在信标越过相邻两个定位天线组的定位交界第一预设角度之后才切换导通的定位天线组，可以减少定位天线组之间不必要的来回切换，并可以进一步减少不必要来回切换导致的功耗及定位的稳定性及精确性的降低。
在一些实施例中，如图5所示，所述方法还包括：
步骤S101：在定位的预备阶段，控制所述选择切换模组依次切换导通的所述定位天线组；
步骤S102：根据各所述定位天线组提供的定位信号，确定所述信标相对于所述定位通信设备的初始方位信息；
步骤S103：根据所述初始方位信息，确定出定位阶段导通的第一个所述定位天线组并启动所述信标的定位。
在本实施例中所述定位启动信号可为所述定位通信设备的开启信号， 例如，所述定位通信设备上设置有实体或虚拟的控件，若该控件检测到用户操作，可认为是检测到所述定位启动信号。若检测到定位启动信号后，所述处理模组及所述选择切换模组可从非工作状态进入到工作状态，并进入到预备阶段，在预备阶段通过依次切换导通的定位天线组111，从而可在360度范围内定位信标的初始方位信息，若一旦初始方位信息确定之后，进入到定位阶段，在定位阶段根据初始方位信息，选择定位阶段导通的第一个定位天线组，并进入到步骤S110至步骤S130的反复执行。
本实施例还提供过一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现前述一个或多个技术提供的定位方法，例如，图4或图5所示的定位方法
本实施例提供的计算机可执行指令可为各种程序或软件，该程序可为计算机的源代码或目标代码等。
所述计算机存储介质可为各种类型的存储介质，可为包括：光盘、移动硬盘、闪盘、随机存储介质或只读存储介质等。所述计算机存储介质可选为非瞬间存储介质。
以下结合上述实施例提供几个具体示例：
示例1：
本示例提供采用了多个UWB天线组的UWB设备，该UWB设备中多个UWB天线组共用一个UWB信号处理芯片(对应于前述的处理模组)。多个UWB天线组的覆盖区域达到整个空间范围。
该UWB设备中引入了通道切换开关芯片(对应于前述选择切换模组)UWB信号处理芯片数量不增加，但是增加了；同时增加一个天线信号传输链路的通道切换芯片，该芯片可以控制选定的UWB天线连接到UWB信号处理芯片中。
如图6所示，列出了三个UWB天线组，采用三角形布局，每个天 线可以覆盖的有效信号接受范围为150度，三组天线两两有30度的重合区域，三组天线可以把整个空间360度完全覆盖，有一个通道切换芯片控制此三个UWB天线组分时的连接到UWB信号处理芯片上。
在UWB开机开始工作的时候，通道切换芯片按照设定好的顺序，控制三组天线分别依次的连接到UWB信号处理芯片上，完成360度的扫描，如此可以完成定位信标的初始方位信息的确定。
当信标在空间开始运动了，假定初始方位信息对应的UWB天线为UWB天线组1，与其相邻的按照逆时针顺序旋转再依次是UWB天线组2及UWB天线组3。如此，当信标开始移动，首先信标在UWB天线组1的接收区间内，当UWB信号处理芯片发现信标相对UWB天线组1的垂直线角度，逆时针已经超过65度之后，通道切换开关芯片控制UWB天线组2导通，此时信标相对与UWB天线组2的垂直线角度为55度，如果继续逆时针移动信标，则保持UWB天线组2连接UWB信号处理芯片，而UWB天线组1不导通，但是如果此时信标没有继续逆时针移动，而是变成顺时针移动，则通道选择切换开关并不是立即断开天线组2去接通UWB天线组1，而是等待信标顺时针移动角度达到10度之后，才开始断开UWB天线组2连接，去接通UWB天线组1，如果信标又变成逆时针运动，则重复之前的操作逻辑，等到信标逆时针移动超过10度后才重复接通UWB天线组2和关闭UWB天线组1号动作；如此实现了一个天线切换时候的回滞角度控制，避免了信标落在重合区域的时候，相邻的天线来回切换，增加功耗和系统的不稳定程度。
如果用UWB天线组1、UWB天线组2及UWB天线组3将空间等分成三个扇区，信标的信号接收天线是由通道选择切换芯片来打开和关闭的，因此信标在空间里的扇区是能确定的，而UWB信号处理芯片又能准确的知道信标相对的该扇区的UWB天线的垂直线的角度和相对 UWB天线的距离，从而可以得到了信标相对UWB天线所在基座的全向的相对位置，从而实现空间的全向定位。
如图7所示，用4组天线构成正方形的布局，采用8路通道选择切换芯片(这里实际一组天线需要两路通道选择切换芯片，改变了天线的形态，或许可以使用1路，具体多少路通道对应一组天线，由天线特性决定)也可以，或者采用5组天线构成五边形，或者更多；这种布局天线的背面需要有屏蔽，保证信标只能在天线的前方感应。
理论上2组天线背对背布局不能覆盖整个圆周，但是如果天线有提升，一组天线可以覆盖超过180度角度，两组天线背靠背布局也是可以的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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， 也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

  1. 一种定位通信设备，包括：
    至少两个定位天线组，至少配置为接收信标发送的定位信号，其中，所述定位天线组包括分离设置的两根定位天线，不同的所述定位天线组的定位范围至少部分不同；
    选择切换模组，分别与所述至少两个定位天线组；
    处理模组，通过所述选择切换模组与所述定位天线组连接，配置为根据所述信标前一时刻的方位信息，控制所述选择切换模组导通的所述定位天线组，并根据导通的所述定位天线组接收的定位信号确定出所述信标当前时刻的方位信息。
  2. 根据权利要求1所述的定位通信设备，其中，
    所述至少两个定位天线组的定位范围合并后形成360度的定位范围；
    相邻两个所述定位天线组的定位范围有部分重叠形成重叠区域。
  3. 根据权利要求2所述的定位通信设备，其中，
    所述重叠区域内设置有相邻两个所述定位天线组的定位交界；
    所述处理模组，配置为根据所述前一个时刻的方位信息，确定所述信标是否越过相邻两个所述定位天线组的定位交界第一预设角度；若所述信标越过所述定位交界所述第一预设角度，控制所述选择切换模组导通对应的定位天线组。
  4. 根据权利要求3所述的定位通信设备，其中，
    所述重叠区域的角度为第二预设角度；
    所述定位交界位于所述重叠区域的中心位置。
  5. 根据权利要求4所述的定位通信设备，其中，
    所述第一预设角度小于或等于1/2所述第二预设角度。
  6. 根据权利要求1或2所述的定位通信设备，其中，
    所述定位天线组供有N个，其中，所述N为不小于2的正整数；
    一个所述定位天线组的接收角度不小于360/N度。
  7. 根据权利要求1或2所述的定位通信设备，其中，
    所述处理模组，还用于在定位的预备阶段，控制所述选择切换模组依次导通各所述定位天线组，并根据各所述定位天线组提供的定位信号确定出所述信标的初始方位信息，根据初始方位信息确定定位阶段导通的第一个所述定位天线组并启动所述信标的定位。
  8. 一种定位方法，包括：
    根据信标前一个时刻的方位信息，控制选择切换模组导通的定位天线组；不同的所述定位天线组的定位范围至少部分不同；
    导通的定位天线组至少接收所述信标发送的定位信号；
    根据所述定位信号，确所述信标定当前时刻的方位信息。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其中，
    所述根据前一个时刻信标相对于定位通信设备的方位信息，控制导通的定位天线组，包括：
    若所述信标越过相邻两个所述定位天线组的定位交界第一预设角度，切换所述选择切换模组导通的定位天线组。
  10. 根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述方法还包括：
    在定位的预备阶段，控制所述选择切换模组依次切换导通的所述定位天线组；
    根据各所述定位天线组提供的定位信号，确定所述信标相对于所述定位通信设备的初始方位信息；
    根据所述初始方位信息，确定出定位阶段导通的第一个所述定位天线组并启动所述信标的定位。
  11. 一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求8至10任一项提供的定位方法。
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