移动设备及其室内定位方法、系统及装置、锚节点的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位解决方案，尤其涉及一种移动设备及其室内定位方法、系统及装 置、锚节点。
【背景技术】
[0002] 定位技术在导航、测速、测时等方面得到广泛应用，当需要定位的物体位于建筑物 内部，如办公大楼、仓库内，传统GPS定位技术定位精度明显下降甚至无法工作，需要由室 内定位技术弥补GPS定位技术的不足。
[0003] 目前，移动设备在室内进行定位采用的解决方案有蓝牙技术、红外线技术、超宽带 技术和无线网络技术。然而，上述定位解决方案存在定位不准确的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例解决的技术问题是如何提高移动设备室内定位的准确性。
[0005] 为解决上述问题，本发明实施例提供一种移动设备的室内定位方法，所述方法包 括：
[0006] 移动设备向至少3个锚节点发送射频信号；
[0007] 所述移动设备分别接收每个所述锚节点发送的超声波，所述超声波在所述射频信 号的触发下由对应的锚节点发送；
[0008] 获取每个所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输时间；
[0009] 根据每个超声波对应的传输时间以及超声波的传输速度，计算每个锚节点与移动 设备之间的距离；
[0010] 根据每个锚节点的位置坐标以及每个锚节点与移动设备之间的距离，确定所述移 动设备的位置坐标。
[0011] 可选地，所述移动设备向至少3个锚节点发送射频信号，所述移动设备分别接收 每个所述锚节点发送的超声波，所述超声波在所述射频信号的触发下由对应的锚节点发 送，包括：
[0012] 所述移动设备同时向所有锚节点发送相同射频信号，并接收每个所述锚节点发送 的不同的超声波信号。
[0013] 可选地，所述移动设备分别接收每个所述锚节点发送的超声波，所述超声波在所 述射频信号的触发下由对应的锚节点发送，包括：
[0014] 所述移动设备按顺序向所有锚节点发送不同的射频信号，不同的锚节点发送的超 声波信号相同，所述移动设备发送的相邻两个射频信号之间的间隔时间足够长以使得所述 移动设备按相同顺序接收每个所述锚节点发送的超声波信号。
[0015] 可选地，所述间隔时间大于或等于移动设备所在室内空间中两点间最长距离除以 所述超声波传输速度得到的商值。
[0016] 可选地，所述获取每个所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输时 间，包括：将移动设备向锚节点发送射频信号的时间和接收所述锚节点发送的超声波的时 间之间的时间差作为所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输时间。
[0017] 可选地，所述射频信号包括：红外线、蓝牙或wifi。
[0018] 可选地，所述移动设备为智能机器人，所述位置坐标为长度和宽度组成的二维坐 标，不同锚节点的高度相同，所有锚节点至少位于两条直线上。
[0019] 本发明实施例还提供一种移动设备的室内定位装置，所述移动设备的室内定位装 置包括：射频信号发射器、超声波接收器、计时器和第一处理器；
[0020] 所述射频信号发射器，适于向至少3个锚节点发送射频信号；
[0021] 所述超声波接收器，适于分别接收每个锚节点发送的超声波；
[0022] 所述计时器，适于获取每个所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输 时间；
[0023] 所述第一处理器，适于控制所述射频信号发射器发送射频信号，控制所述超声波 接收器分别接收每个锚节点发送的超声波，根据所述计时器获取的所述传输时间以及超声 波的传输速度，计算每个锚节点与移动设备之间的距离，根据每个锚节点的位置坐标以及 所述每个锚节点与移动设备之间的距离，确定所述移动设备的位置坐标。
[0024] 可选地，所述射频信号发射器为一个，所述超声波接收器的数目与所述锚节点的 数目相同，所述射频信号发射器适于同时向不同的锚节点发送相同射频信号，所述超声波 接收器适于接收对应的所述锚节点发送的超声波信号，不同超声波接收器接收的超声波信 号不同。
[0025] 可选地，所述射频信号发射器和所述超声波接收器均为一个，所述射频信号发射 器适于按顺序向不同的锚节点发送不同的射频信号，不同的锚节点发送的超声波信号相 同，所述射频信号发射器发送的相邻两个射频信号之间的间隔时间足够长以使得所述超声 波接收器按相同顺序接收每个所述锚节点发送的超声波信号。
[0026] 可选地，当所述射频信号发射器发送射频信号时，所述计时器开始计时；当所述超 声波接收器接收到超声波信号时，所述计时器停止计时，所述计时器获取的时间作为所述 超声波传输至所述移动设备的传输时间。
[0027] 本发明实施例还提供一种移动设备，所述移动设备包括上述室内定位装置。
[0028] 本发明实施例还提供一种移动设备的室内定位系统，所述移动设备的室内定位系 统包括：上述的移动设备和至少3个锚节点；
[0029] 所述锚节点，适于在所述射频信号的触发下向所述移动设备发送超声波。
[0030] 本发明实施例还提供一种锚节点，所述锚节点包括：射频信号接收器、超声波发射 器和第二处理器；
[0031] 所述射频信号接收器，适于接收来自移动设备发送的射频信号；
[0032] 所述超声波发射器，适于在所述射频信号接收器接收射频信号后，在所述第二处 理器的控制下发送对应的超声波；
[0033] 所述第二处理器，适于根据接收到的射频信号控制所述超声波发射器发送对应的 超声波信号。
[0034] 与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
[0035] 通过移动设备向至少3个锚节点发送射频信号，所述移动设备分别接收每个所述 锚节点发送的超声波，所述超声波在所述射频信号的触发下由对应的锚节点发送，获取每 个所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输时间，根据每个超声波对应的传输 时间以及超声波的传输速度，计算每个锚节点与移动设备之间的距离，再根据每个锚节点 的位置坐标以及每个锚节点与移动设备之间的距离，确定所述移动设备的位置坐标，实现 了基于超声波技术进行移动设备的室内定位，由于超声波本身不易受到周围环境中其他信 号的干扰及传播方向性好，且本发明实施例保证分别接收的超声波间不存在干扰，从而可 提高移动设备进行室内定位的准确程度。
[0036] 进一步地，本发明实施例通过增加使用锚节点的个数，提高移动设备室内定位的 准确性，尤其是移动设备所在空间存在的障碍物影响射频信号或超声波的传输时仍然可以 保证定位的准确性。
【附图说明】
[0037] 图1是本发明实施例中的一种移动设备室内定位的场景图；
[0038] 图2是本发明实施例中的一种移动设备的室内定位装置的结构示意图；
[0039] 图3是本发明实施例中的一种用于移动设备室内定位的锚节点的结构示意图；
[0040] 图4是本发明实施例中的一种移动设备的室内定位系统的结构示意图；
[0041] 图5是本发明实施例中的一种移动设备的室内定位方法的流程图；
[0042] 图6是本发明实施例中的一种移动设备的室内定位方法的流程图；
[0043] 图7是本发明实施例中的一种移动设备的室内定位方法的流程图。
【具体实施方式】
[0044] 如前所述，移动设备在室内进行定位采用的解决方案有蓝牙技术、红外线技术、超 宽带技术和无线网络技术，然而，这些定位解决方案存在定位不准确的问题。
[0045] 本发明实施例通过移动设备向至少3个锚节点发送射频信号，所述移动设备分别 接收每个所述锚节点发送的超声波，所述超声波在所述射频信号的触发下由对应的锚节点 发送，获取每个所述锚节点发送的超声波传输至所述移动设备的传输时间，根据每个超声 波对应的传输时间以及超声波的传输速度，计算每个锚节点与移动设备之间的距离，再根 据每个锚节点的位置坐标以及每个锚节点与移动设备之间的距离，确定所述移动设备的位 置坐标，从而实现基于超声波技术进彳丁移动设备的室内定位，提尚移动设备室内定位的准 确性。
[0046] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0047] 图1是本发明实施例的一种移动设备室内定位的场景图