，所述移动终端接收的声波信号对应的=个所述声波 定位收发器的位置分别为(Xi，y 1)、（X2，y2)、（ X3，y3); 设所述移动终端分别接收所述=个声波定位收发器的声波信号的时间为tl、t2、t3; 则TDOA计算所述移动终端的二维位置的公式如下：其中上述各式中的C为声波传输速度。8. 如权利要求7所述的移动终端定位方法，其特征在于，所述TDOA计算在定位服务器上 完成，或者在所述移动终端上完成，或者在所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定 位收发器上完成。9. 一种声波定位收发器，与其他至少两个不同频率的声波定位收发器安装在某定位区 域中并接入同一网络，并向移动终端同步发射声波信号，用于辅助移动终端的定位，其特征 在于，包括： 网络同步模块，用于与所述其他至少两个不同频率的声波定位收发器接入同一网络并 接收所述网络的时间同步信号，实现与所述其他至少两个不同频率的声波定位收发器的信 号同步W及W下各个模块的时间同步； 编码模块，用于对待发射的声波信号进行包含身份信息和时间戳信息的编码； 信号调制模块，用于将编码后的声波信号调制到发射要求的频率上； DA对莫块，用于将调制后的声波信号转为模拟信号； 声波功率放大模块，用于将所述模拟信号进行功率放大； 扬声器或超声波换能器，用于将放大后的信号播放到所述定位区域。10. 如权利要求9所述的声波定位收发器，其特征在于，所述网络同步模块接入的网络 为Zi浊ee网络、WiFi网络、蓝牙网络或任何具备时间同步功能的有线网络。11. 如权利要求9所述的声波定位收发器，其特征在于，所述声波定位收发器还包括解 码模块，用于在所述移动终端对接收各个所述声波定位收发器的声波信号解调而获取的数 据流后，从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差。12. 如权利要求9或11所述的声波定位收发器，其特征在于，所述声波定位收发器还包 括定位计算模块，用于根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差进 行TDOA计算，W确定所述移动终端在所述定位区域中的位置，并将所述位置反馈给所述移 动终端。13. -种移动终端，其特征在于，包括： 声波信号采集模块，用于采集某定位区域部署的至少=个网络同步但频率不同的声波 定位收发器发射的声波信号； 信号解调模块，用于对采集到的所有声波信号进行解调，获取所有声波信号对应的各 个声波定位收发器的身份信息W及所有声波信号中的数据流； 位置显示模块，用于显示所述移动终端当前在所述定位区域的位置。14. 如权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括解码模块，用于 根据所述信号解调模块传送的数据流，获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间 差。15. 如权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括定位模块，用于 根据所述各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差进行TDOA计算，获得所述移动 终端在所述定位区域的位置，或者将所述信号传输时间差传输至定位服务器，W使所述定 位服务器或所述各个声波定位收发器中相应的声波定位收发器进行TDOA计算，获得所述移 动终端在所述定位区域的位置。16. 如权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述位置显示模块还用于存储和显示 所述定位区域的地图，并将获得的所述移动终端在所述定位区域的位置擅染显示在所述定 位区域的地图上。17. 如权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述声波信号采集模块采集信号的时 间差精度为化S~1ms。18. 如权利要求13至17中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手持设 备或者穿戴设备。19. 一种移动终端定位系统，其特征在于，包括： 部署在某定位区域的至少=个声波定位收发器，所有声波定位收发器接入同一网络， 网络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信号； 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定位收 发器发射所述网络的时间同步信号； 移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少=个声波定位收发器的声波信号，并 从接收的所有声波信号中辨识出各个声波定位收发器W及获取相应的数据流； 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定 位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之 间的信号传输时间差，W及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器 中的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差进 行TDOA计算，W获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。20. 如权利要求19所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备为独立于所有 声波定位收发器之外的网关设备或者与任一所述声波定位收发器集成为一体。21. 如权利要求19所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括： 解码模块，用于从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间 差； 定位算法模块，用于根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差 进行TDOA计算，确定所述移动终端在所述定位区域中的位置； 地图引擎模块，用于存储所述定位区域的地图，并将所述移动终端在所述定位区域的 位置擅染到所述定位区域的地图上，W反馈给所述移动终端； 设备管理模块，用于对所述网关设备、所述移动终端和所有的声波定位收发器进行管 理，并配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发 器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差，W及配置自身或 所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发器进行所述TDOA 计算。22. -种移动终端定位系统，其特征在于，包括： 部署在某定位区域的至少=个如权利要求9至12中任一项所述的声波定位收发器，所 有的声波定位收发器网络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信 号； 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定位收 发器发射所述网络的时间同步信号； 移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少=个所述声波定位收发器的声波信 号，并从接收的所有声波信号中辨识出各个声波定位收发器W及获取相应的数据流； 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定 位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之 间的信号传输时间差，W及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中 的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差进行 TDOA计算，W获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。23. 如权利要求22所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备为独立于所有 声波定位收发器之外的网关设备或者与任一所述声波定位收发器集成为一体。24. 如权利要求22所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括： 解码模块，用于从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间 差； 定位算法模块，用于根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差 进行TDOA计算，确定所述移动终端在所述定位区域中的位置； 地图引擎模块，用于存储所述定位区域的地图，并将所述移动终端在所述定位区域中 的位置擅染到所述定位区域的地图上，W反馈给所述移动终端； 设备管理模块，用于对所述网关设备、所述移动终端和所有的声波定位收发器进行管 理，并配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发 器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差，W及配置自身或 所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发器进行所述TDOA 计算。25. -种移动终端定位系统，其特征在于，包括： 部署在某定位区域的至少=个声波定位收发器，所有的声波定位收发器接入同一网 络，网络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信号； 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定位收 发器发射所述网络的时间同步信号； 如权利要求13至18中任一项所述的移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少= 个所述声波定位收发器的声波信号，并从接收的声波信号中辨识出各个声波定位收发器W 及获取相应的数据流； 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定 位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之 间的信号传输时间差，W及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中 的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差进行 TDOA计算，W获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。26. 如权利要求25所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备为独立于所有 声波定位收发器之外的网关设备或者与任一所述声波定位收发器集成为一体。27. 如权利要求25所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括： 解码模块，用于从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间 差； 定位算法模块，用于根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差 进行TDOA计算，确定所述移动终端在所述定位区域中的位置； 地图引擎模块，用于存储所述定位区域的地图，并将所述移动终端在所述定位区域中 的位置擅染到所述定位区域的地图上，W反馈给所述移动终端； 设备管理模块，用于对所述网关设备、所述移动终端和所有的声波定位收发器进行管 理，并配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发 器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差，W及配置自身或 所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发器进行所述TDOA 计算。28. -种移动终端定位系统，其特征在于，包括： 部署在某定位区域的至少=个如权利要求9至12中任一项所述的声波定位收发器，所 有的声波定位收发器网络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信 号； 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定位收 发器发射所述网络的时间同步信号； 如权利要求13至18中任一项所述的移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少= 个所述声波定位收发器的声波信号，并从接收的声波信号中辨识出各个声波定位收发器并 从接收的所有声波信号中辨识出各个声波定位收发器W及获取相应的数据流； 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定 位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之 间的信号传输时间差，W及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中 的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差进行 TDOA计算，W获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。29. 如权利要求28所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备为独立于所有 声波定位收发器之外的网关设备或者与任一所述声波定位收发器集成为一体。30. 如权利要求28所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括： 解码模块，用于从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间 差； 定位算法模块，用于根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差 进行TDOA计算，确定所述移动终端在所述定位区域中的位置； 地图引擎模块，用于存储所述定位区域的地图，并将所述移动终端在所述定位区域中 的位置擅染到所述定位区域的地图上，W反馈给所述移动终端； 设备管理模块，用于对所述网关设备、所述移动终端和所有的声波定位收发器进行管 理，并配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发 器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差，W及配置自身或 所述移动终端或者所述各个声波定位收发器中的至少一个声波定位收发器进行所述TDOA 计算。
【专利摘要】本发明提供一种移动终端定位方法、声波定位收发器、移动终端及系统，通过在某定位区域部署至少三个网络同步但频率不同的声波定位收发器，并通过网络的时间同步使所有声波定位收发器同步向移动终端发出声波信号；移动终端进入所述定位区域后接收至少三个声波定位收发器的声波信号，从接收的声波信号中辨识出各个声波定位收发器并获取相应的数据流；从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差；根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差进行TDOA计算，以确定所述移动终端在所述定位区域中的位置。本发明的技术方案在降低所述定位区域定位成本的同时，提高对移动终端的定位精度和可靠性。
【IPC分类】G01S5/26
【公开号】CN105652244
【申请号】
【发明人】赵振纲, 刘千喜, 胡琼方
【申请人】上海酷远物联网科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日