室内定位方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及设备定位技术，尤其涉及一种室内定位方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着近年来智能终端(包括智能手机、平板电脑（t油letPC)等）的发展和普及，基 于移动终端的室内定位将具有非常广阔的应用前景。利用移动终端的室内定位可W为人们 的生活提供室内导航服务，举例而言，在大型商场和写字楼里面借助室内导航快速找到出 口和电梯，家长通过使用室内导航跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢，使用室内导航 还可W帮助购物者更快地找到所需要的物品等；利用移动终端的室内定位还可W为人们提 供移动终端基于位置的服务化ocationBasedService,LB巧推荐业务，例如在购物中也里 根据用户所处位置自动推送商家打折和活动信息；利用移动终端的室内定位还应用于其他 领域中，例如在医疗行业中重症病人跟踪监护，产房婴儿防盗，贵重医疗设备监控、面向大 型建筑物应急疏散、公共安全、及灾后救援等。
[0003] 现有的大部分室内定位技术需要在室内布置硬件辅助设备，改造成本高昂，不利 于大规模推广，例如基于蓝牙、WIFI的室内定位技术需要在房间内布置多个信号发射源作 为定位节点，而基于红外、超声波、UWB的室内定位技术除了需要在建筑物内新增专用的定 位节点外，同时还需要特制的终端设备配合使用。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种室内定位方法和装置，W克服现有的室内定位技术需要在 室内布置硬件辅助设备，改造成本高昂，不利于大规模推广的缺陷。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供一种室内定位方法，包括：
[0006] 处于室内的待定位设备播放空间探测声音信号，并同时进行录音获得所述空间探 测声音信号的回声信号；
[0007] 所述待定位设备根据所述空间探测声音信号和所述回声信号获取对应的待匹配 回声特征向量，根据用于表示所述待定位设备当前的设备姿态的姿态标识在多个回声指纹 库中确定目标回声指纹库，并在所述目标回声指纹库中确定与所述待匹配回声特征向量相 匹配的回声特征向量，并将所述回声特征向量所对应的所述室内的参考点作为所述待定位 设备的当前位置；
[0008] 其中，所述待定位设备中存储有多个回声指纹库，各回声指纹库与用于表示所述 待定位设备的设备姿态的姿态标识一一对应，所述设备姿态由所述待定位设备的方位角、 俯仰角和翻滚角H个维度联合表示；各回声指纹库中均包括多个回声特征向量，每个回声 指纹库中的各回声特征向量与所述室内的多个参考点一一对应；所述参考点为预先在所述 室内设置的参考位置，每个回声指纹库中的各回声特征向量是所述待定位设备处于对应的 参考点上时根据播放的空间探测声音信号和录音获得的所述空间探测声音信号的回声信 号而获取到的。
[0009] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述待定位设备根据所 述空间探测声音信号和所述回声信号获取对应的待匹配回声特征向量包括：
[0010] 所述待定位设备将所述回声信号中的回声序列Seq"与所述空间探测声音信号中 的发送序列Seq^进行相关运算取绝对值获得互相关序列 巧=佩，巧，。+,.,。），其中的每一项为两个序列的移位相乘的和的绝对值，具 体公式戈/en = /en。+ /e打。；献。为旅g。的长度，/e内为 的长巧；
【主权项】
1. 一种室内定位方法，其特征在于，包括： 处于室内的待定位设备播放空间探测声音信号，并同时进行录音获得所述空间探测声 音信号的回声信号； 所述待定位设备根据所述空间探测声音信号和所述回声信号获取对应的待匹配回声 特征向量，根据用于表示所述待定位设备当前的设备姿态的姿态标识在多个回声指纹库中 确定目标回声指纹库，并在所述目标回声指纹库中确定与所述待匹配回声特征向量相匹配 的回声特征向量，并将所述回声特征向量所对应的所述室内的参考点作为所述待定位设备 的当前位置； 其中，所述待定位设备中存储有多个回声指纹库，各回声指纹库与用于表示所述待定 位设备的设备姿态的姿态标识一一对应，所述设备姿态由所述待定位设备的方位角、俯仰 角和翻滚角三个维度联合表示；各回声指纹库中均包括多个回声特征向量，每个回声指纹 库中的各回声特征向量与所述室内的多个参考点一一对应；所述参考点为预先在所述室内 设置的参考位置，每个回声指纹库中的各回声特征向量是所述待定位设备处于对应的参考 点上时根据播放的空间探测声音信号和录音获得的所述空间探测声音信号的回声信号而 获取到的。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待定位设备根据所述空间探测声音 信号和所述回声信号获取对应的待匹配回声特征向量包括： 所述待定位设备将所述回声信号中的回声序列SeqM与所述空间探 测声音信号中的发送序列Seqtx进行相关运算取绝对值获得互相关序列 况=(?Λ，…，凡?,, +i?B)，其中的每一项为两个序列的移位相乘的和的绝对值，具体公式为 Len ^ = Σ耐《⑴· W,:T(卜々），W = H,. ; Ienrx 为 Seqrx 的长度，Ientx 为 Seqtx 的长度； r=l 在所述互相关序列R中截取出从Istart开始的有效回声部分的互相关序列R'，其中， i?' = …乂J =风_+1，… 根据所述互相关序列R'，分别计算M个距离区间的回声平均能量，获得回声特征向 量EV= (echoEi, echoE2, · · ·，echoEM),其中echoEi为第i个距离区间的回声平均能量， i=l，2, · · ·，M。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述互相关序列R'，分别计算M 个距离区间的回声平均能量，获得回声特征向量EV=GchoE 1, echoE2, ...，echoEM)，包括： 对于距离区间Di=(屯，di+1)，根据公另
获得Cli位置索弓丨，根据公式
灾得di+1位置索引；其中，fs为采样频率，f s_d为声音在空气中的传播速 / . 度；距离区间Drd di+1)的回声平均能量为iWM, = f + I); I=Icii 分别计算i=l，2，...，M时对应的距离区间的回声平均能量，获得回声特征向量 EV=(Gchc)E1, echoE2, ···，echoEM) ο
4. 根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述进行录音获得所述空间探测 声音信号的回声信号包括： 进行录音，直到播放结束后至少延迟At的时间；其中，At>tA，tA=d_ · 2fs_d，d_为 所述空间探测声音信号可以返回回声信号的传播最远距离，fs_d为声音在空气中的传播速 度。
5. 根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述在所述目标回声指纹库中确 定与所述待匹配回声特征向量相匹配的回声特征向量，包括： 将所述待匹配回声特征向量与所述目标回声指纹库中各回声特征向量进行相似性计 算，并将结果最相近的回声特征向量作为与所述待匹配回声特征向量相匹配的回声特征向 量。
6. -种室内定位方法，其特征在于，包括： 处于室内的待定位设备播放空间探测声音信号，并同时进行录音获得所述空间探测声 音信号的回声信号；根据所述空间探测声音信号和所述回声信号获取对应的待匹配回声特 征向量，并确定所述待定位设备的姿态标识，所述姿态标识用于表示所述待定位设备当前 的设备姿态，其中所述设备姿态由所述待定位设备的方位角、俯仰角和翻滚角三个维度联 合表不； 所述待定位设备向定位服务器发送定位请求，所述定位请求中包括所述待匹配回声特 征向量和所述姿态标识，以供所述定位服