物体的定位方法及定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种物体的定位方法，物体携带有具有确定位置相对关系的至少三个信号接收装置，该定位方法包括：由至少三个信号接收装置中的每个接收到来自信号发射装置的无线信号时，根据所接收的无线信号分别计算出各信号接收装置与信号发射装置的距离；根据各信号接收装置在物体坐标系中的坐标以及每个信号接收装置与信号发射装置的距离确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标；根据信号发射装置在物体坐标系中的坐标以及每个信号接收装置在物体坐标系中的坐标分别确定信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标；以及，根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标以及信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标确定物体在地图坐标系中的坐标。
【专利说明】物体的定位方法及定位系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位【技术领域】，更具体地，涉及一种物体的定位方法以及物体的定位 系统。
【背景技术】
[0002] 目前，对物体的定位方法主要利用物体相对于多个无线信号发射点的距离，通过 一定算法解算出物体相对于信号发射点所在坐标系的坐标，然后根据与某预定地图的对 应，确定实现物体的实际位置，实现定位。这种方法，要求无线信号发射点个数至少3个，在 少于3个数则无法实现定位。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种与现有物体定位方法不同的物体的定位方法以及定位系统。
[0004] 根据本发明的一个方面，提供了一种物体的定位方法，所述物体携带有具有确定 位置相对关系的至少三个信号接收装置，所述定位方法包括：
[0005] 由所述至少三个信号接收装置中的每个接收到来自信号发射装置的无线信号时， 根据所接收的无线信号计算出各信号接收装置与信号发射装置的距离；
[0006] 根据各信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置与信号 发射装置的距离确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置；
[0007] 根据信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置在物体坐 标系中的坐标位置分别确定信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标关系；
[0008] 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与每个信号接 收装置之间的相对坐标关系计算出物体在地图坐标系中的坐标位置。
[0009] 可选地，所述至少三个信号接收装置包括第一、第二和第三信号接收装置。
[0010] 可选地，根据各信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置 与信号发射装置的距离确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置包括根据以下公式 来确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置：
【权利要求】
1. 一种物体的定位方法，所述物体携带有具有确定位置相对关系的至少三个信号接收 装置，所述定位方法包括： 由所述至少三个信号接收装置中的每个接收到来自信号发射装置的无线信号时，根据 所接收的无线信号分别计算出各信号接收装置与信号发射装置的距离； 根据各信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置与信号发射 装置的距离确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置； 根据信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置在物体坐标系 中的坐标位置分别确定信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标关系； 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与每个信号接收装 置之间的相对坐标关系确定物体在地图坐标系中的坐标位置。
2. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述至少三个信号接收装置包括第 一、第二和第三信号接收装置。
3. 根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，根据各信号接收装置在物体坐标系 中的坐标位置以及每个信号接收装置与信号发射装置的距离确定信号发射装置在物体坐 标系中的坐标位置包括根据以下公式来确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置：
其中，表示信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置，（xa，ya，za)表示第一 信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置，da表示第一信号接收装置与信号发射装置的距 离，（xb，yb，zb)表示第二信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置，db表示第二信号接收装 置与信号发射装置的距离，表示第三信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置， d。表示第三信号接收装置与信号发射装置的距离。
4. 根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，根据信号发射装置在地图坐标系中 的坐标位置以及信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标关系确定物体在地图 坐标系中的坐标位置，包括： 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与第一、第二和第三 信号接收装置之间的相对坐标关系计算出第一、第二和第三信号接收装置在地图坐标系中 的第一、第二和第三坐标位置； 根据所述第一、第二和第三信号接收装置在地图坐标系中的第一、第二和第三坐标位 置计算出物体在地图坐标系中的坐标位置。
5. -种物体的定位系统，包括：设置在物体上的、具有确定位置相对关系的至少三个 信号接收装置，和定位模块，其中： 所述至少三个信号接收装置中的每个接收来自信号发射装置的无线信号； 定位模块，用于执行以下功能： 根据每个信号接收装置所接收到的无线信号分别计算出每个信号接收装置自身与信 号发射装置的距离； 根据每个信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置与信号发 射装置的距离确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置； 根据信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置以及每个信号接收装置在物体坐标系 中的坐标位置分别确定信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标关系； 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与每个信号接收装 置之间的相对坐标关系确定物体在地图坐标系中的坐标位置。
6. 根据权利要求5所述的定位系统，其中，所述至少三个信号接收装置包括第一、第二 和第三信号接收装置。
7. 根据权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块用于根据第一、第二和 第三信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置以及第一、第二和第三信号接收装置与信号 发射装置的距离按照以下公式来确定信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置：
其中，表示信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置，（xa，ya，za)表示第一 信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置，da表示第一信号接收装置与信号发射装置的距 离，（xb，yb，zb)表示第二信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置，db表示第二信号接收装 置与信号发射装置的距离，表示第三信号接收装置在物体坐标系中的坐标位置， d。表示第三信号接收装置与信号发射装置的距离。
8. 根据权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块根据信号发射装置在 地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与每个信号接收装置之间的相对坐标关系确 定物体在地图坐标系中的坐标位置，包括： 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及信号发射装置与第一、第二和第三 信号接收装置之间的相对坐标关系计算出第一、第二和第三信号接收装置在地图坐标系中 的第一、第二和第三坐标位置； 根据所述第一信号接收装置在地图坐标系中的第一坐标位置、所述第二信号接收装置 在地图坐标系中的第二坐标位置以及所述第三信号接收装置在地图坐标系中的第三坐标 位置计算出物体在地图坐标系中的坐标位置。
9. 根据权利要求6-8任一项所述的定位系统，其特征在于，所述第一、第二和第三信 号接收装置中的每一个都配置有所述定位模块或者所述第一、第二和第三信号接收装置中 的一个配置有所述定位模块，或者，所述定位模块与第一、第二和第三信号接收装置分开设 置。
【文档编号】G01S5/10GK104407325SQ201410738067
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】张廷凯 申请人:歌尔声学股份有限公司