物体的定位方法以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，该定位方法包括：物体上的信号接收装置在至少三个时刻接收到信号发射装置发射的无线信号；由物体上的运动测量传感器确定各时刻物体在物体坐标系中的坐标；根据所接收到的无线信号分别计算出各时刻物体与信号发射装置的距离；根据各时刻物体在物体坐标系中的坐标以及物体与信号发射装置的距离计算出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各时刻物体在物体坐标系中的坐标确定信号发射装置和物体之间的相对坐标；根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标以及各时刻物体和信号发射装置之间的相对坐标计算出物体在地图坐标系中的坐标。采用本发明，可实现物体定位。
【专利说明】物体的定位方法以及定位系统
【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在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。这种定位方法，要求无线信号发射点个数至少3个，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，其中所述物体上配置有信 号接收装置和运动测量传感器，所述定位方法包括：
[0005] 在物体运动过程中，所述信号接收装置在至少三个时刻接收到信号发射装置发射 的无线信号；
[0006] 由所述运动测量传感器确定所述至少三个时刻中各时刻物体在物体坐标系中的 坐标位置；
[0007] 根据所接收到的无线信号分别计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与信号发 射装置的距离；
[0008] 根据各时刻物体在物体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体与信号发射装置的 距离计算出信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置；
[0009] 根据信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体在物体坐标系中 的坐标位置确定各时刻信号发射装置和物体之间的相对坐标关系；
[0010] 根据信号发射装置在地图坐标系中的坐标位置以及各时刻物体和信号发射装置 之间的相对坐标关系计算出物体各时刻在地图坐标系中的坐标位置。
[0011] 在可选实施例中，所述至少三个时刻包括h时刻、h时刻和t2时刻；根据所接收 到的无线信号分别计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与信号发射装置的距离，包括： 根据在h时刻接收到的第一无线信号计算出物体在h时刻与信号发射装置的距离；根据在 时刻接收到的第二无线信号计算出物体在时刻与信号发射装置的距离；以及根据在t2时刻接收到的第三无线信号计算出物体在t2时刻与信号发射装置的距离。
[0012] 在可选实施例中，根据各时刻物体在物体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体与 信号发射装置的距离计算出信号发射装置在物体坐标系中的坐标位置包括：
[0013] 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，其中所述物体上配置有信号接收装置和运动测量传感器，所 述定位方法包括： 在物体运动过程中，所述信号接收装置在至少三个时刻接收到信号发射装置发射的无 线信号； 由所述运动测量传感器确定所述至少三个时刻中各时刻物体在物体坐标系中的坐标 位置； 根据所接收到的无线信号分别计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与信号发射装 置的距离； 根据各时刻物体在物体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体与信号发射装置的距离 计算出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各时刻物体在物体坐标系中的坐 标位置确定各时刻信号发射装置和物体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各时刻信号发射装置和物体之间 的相对坐标关系计算出物体各时刻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： 所述至少三个时刻包括h时刻、^时刻和t2时刻； 根据所接收到的无线信号分别计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与信号发射装 置的距离，包括：根据在h时刻接收到的第一无线信号计算出物体在h时刻与信号发射装 置的距离；根据在h时刻接收到的第二无线信号计算出物体在h时刻与信号发射装置的距 离；以及根据在t2时刻接收到的第三无线信号计算出物体在t2时刻与信号发射装置的距 离。
3. 根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，根据各时刻物体在物体坐标系中的 坐标位置以及各时刻物体与信号发射装置的距离计算出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，（?,%，。表示本地 物体在h时刻在物体坐标系中的坐标位置，Cltl表示在h时刻本地物体与信号发射装置的距 离，（X1, yi，Z1)表示本地物体在h时刻在物体坐标系中的坐标位置，Cl1表示在h时刻本地 物体与信号发射装置的距离，（X2，y2, Z2)表示本地物体在t2时刻在物体坐标系中的坐标位 置，d2表示在t2时刻本地物体与信号发射装置的距离。
4. 根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括： 下载并存储地图至物体；以及 定义物体在物体坐标系中的初始位置。
5. -种物体的定位系统，包括： 信号接收装置，配置在所述物体上，用于在物体运动过程中，在至少三个时刻接收信号 发射装置发射的无线信号； 运动测量传感器，配置在所述物体上，用于确定所述至少三个时刻中各时刻物体在物 体坐标系中的坐标位置； 定位模块，配置在所述物体上，用于执行以下功能： 根据信号接收装置接收到的无线信号分别计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与 信号发射装置的距离， 根据各时刻物体在物体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体与信号发射装置的距离 计算出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各时刻物体在物体坐标系中的坐 标位置确定各时刻信号发射装置与物体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各时刻信号发射装置和物体之间 的相对坐标关系计算出物体各时刻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，其特征在于： 所述至少三个时刻包括h时刻、^时刻和t2时刻； 所述定位模块根据所接收到的无线信号计算出所述至少三个时刻中各时刻物体与信 号发射装置的距离，包括：根据在h时刻接收到的第一无线信号计算出物体在h时刻与信 号发射装置的距离；根据在h时刻接收到的第二无线信号计算出物体在时刻与信号发射 装置的距离；以及根据在t2时刻接收到的第三无线信号计算出物体在t2时刻与信号发射装 置的距离。
7. 根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块根据各时刻物体在物 体坐标系中的坐标位置以及各时刻物体与信号发射装置的距离计算出信号发射装置在物 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，（?,%，。表示本地 物体在h时刻在物体坐标系中的坐标位置，Cltl表示在h时刻本地物体与信号发射装置的距 离，（X1, yi，Z1)表示本地物体在h时刻在物体坐标系中的坐标位置，Cl1表示在h时刻本地 物体与信号发射装置的距离，（X2，y2, Z2)表示本地物体在t2时刻在物体坐标系中的坐标位 置，d2表示在t2时刻本地物体与信号发射装置的距离。
8. 根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块还用于下载并存储地 图；以及，定义物体在物体坐标系中的初始位置。
9. 根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述定位模块配置在信号接收装置 内，或者，所述定位模块和信号接收装置各自是单独的模块。
【文档编号】G01S5/10GK104360312SQ201410741271
【公开日】2015年2月18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