一种位置确定方法、装置及终端设备

文档序号:1802639 发布日期:2021-11-05 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种位置确定方法、装置及终端设备 (Position determination method and device and terminal equipment ) 是由 郭富祥 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种位置确定方法、装置及终端设备,应用于定位技术领域,可解决UWB定位得到的距离和方向容易受到环境的影响,导致定位出现偏差的问题。该方法包括:获取至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;根据至少三个距离值,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,以获取第一终端设备相对目标物体的位置信息。(The embodiment of the invention discloses a position determining method, a position determining device and terminal equipment, which are applied to the technical field of positioning and can solve the problem that the distance and direction obtained by UWB positioning are easily influenced by the environment to cause positioning deviation. The method comprises the following steps: acquiring at least three distance values between at least three UWB modules and first terminal equipment; and determining the position information of the first terminal equipment relative to at least three UWB modules according to at least three distance values so as to acquire the position information of the first terminal equipment relative to the target object.)

一种位置确定方法、装置及终端设备

技术领域

本发明实施例涉及定位技术领域,尤其涉及一种位置确定方法、装置及终端设备。

背景技术

目前,越来越多的人选择网约车作为出行方式,那么网约车平台就需要精确定位乘客和网约车之间的距离和方向,因此超宽带(Ultra WideBand,UWB)定位技术逐渐普及,但是经过测试,当网约车的司机通过手机去定位乘客的位置的时候,UWB定位得到的距离和方向容易受到环境的影响,导致定位出现偏差。

发明内容

本发明实施例提供一种位置确定方法、装置及终端设备,用以解决现有技术中UWB定位得到的距离和方向容易受到环境的影响,导致定位出现偏差的问题。为了解决上述技术问题,本发明实施例是这样实现的:

第一方面,提供一种位置确定方法,该位置确定方法应用于位置确定装置,该位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个UWB模块,该至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且该至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上,该方法包括:获取所述至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;

根据所述至少三个距离值,确定所述第一终端设备相对所述至少三个UWB模块的位置信息,以获取所述第一终端设备相对所述目标物体的位置信息。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第一方面中,所述获取所述至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值之前,所述方法还包括:

接收第二终端设备发送的所述第一终端设备的第一UWB地址;

根据所述第一UWB地址,通过所述至少三个UWB模块分别与所述第一终端设备建立UWB连接。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第一方面中,所述通过所述至少三个UWB模块分别与所述第一终端设备建立UWB连接,包括:

接收所述第二终端设备发送的所述第一终端设备的第一密钥以及所述第二终端设备的第二密钥;

若所述第一密钥与所述第二密钥匹配,则通过所述至少三个UWB模块分别与所述第一终端设备建立UWB连接。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第一方面中,所述获取所述至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值,包括:

通过所述至少三个UWB模块分别向所述第一终端设备发送测距信号;

接收所述第一终端设备发送的所述测距信号的响应信号以及信号响应时延;

根据发送时刻和接收时刻,确定信号往返时延,所述发送时刻为向所述第一终端设备发送所述测距信号的时刻,所述接收时刻为接收所述第一终端设备发送的所述响应信号的时刻;

根据所述信号响应时延、所述信号往返时延以及光速,得到所述至少三个UWB模块与所述第一终端设备之间的至少三个距离值。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第一方面中,所述位置确定装置连接显示模块,所述获取所述第一终端设备相对所述目标物体的位置信息之后,所述方法还包括:

通过所述显示模块,显示所述位置信息;

和/或,

将所述位置信息发送给第二终端设备。

第二方面,提供一种位置确定方法,该位置确定方法应用于第二终端设备,该方法包括:接收第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一超宽带UWB地址;

将所述第一UWB地址发送给位置确定装置。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第二方面中,所述接收第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一超宽带UWB地址之前,所述方法还包括:

获取服务平台发送的所述第一终端设备的位置;

根据所述第一终端设备的位置,确定当前位置与所述第一终端设备的位置之间的距离;

若所述距离小于第二距离阈值,则向所述第一终端设备发送UWB定位请求,所述UWB定位请求用于向所述第一终端设备请求UWB地址。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第二方面中,所述向所述第一终端设备发送UWB定位请求之后,所述方法还包括:

接收所述第一终端设备发送的UWB定位指示;

获取与所述位置确定装置连接的至少三个UWB模块的第二UWB地址;

将所述第二UWB地址发送给所述第一终端设备。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第二方面中,所述将所述第一UWB地址发送给位置确定装置,包括:

获取服务平台发送的第二密钥;

接收所述第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一密钥;

将所述第一密钥、所述第二密钥以及所述第一UWB地址发送给所述位置确定装置。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例的第二方面中,所述方法还包括:

接收所述位置确定装置发送的位置信息;

显示所述位置信息,和/或,将所述位置信息发送给所述第一终端设备。

第三方面,提供一种位置确定装置,该位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个UWB模块,该至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且该至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上,该位置确定装置包括:获取模块,用于获取所述至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;

处理模块,用于根据所述至少三个距离值,确定所述第一终端设备相对所述至少三个UWB模块的位置信息,以获取所述第一终端设备相对所述目标物体的位置信息。

第四方面,提供一种终端设备,该终端设备为第二终端设备,该第二终端设备包括:收发模块,用于接收第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一超宽带UWB地址;以及将所述第一UWB地址发送给位置确定装置。

第五方面,提供一种位置确定装置,该位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个UWB模块,该至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且该至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上,该位置确定装置包括:

存储有可执行程序代码的存储器;

与所述存储器耦合的处理器;

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明实施例第一方面中的位置确定方法。

第六方面,提供一种终端设备,该终端设备为第二终端设备,该第二终端设备包括:

存储有可执行程序代码的存储器;

与所述存储器耦合的处理器;

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明实施例第二方面中的位置确定方法。

第七方面,提供一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面中的位置确定方法。所述计算机可读存储介质包括ROM/RAM、磁盘或光盘等。

第八方面,提供一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第二方面中的位置确定方法。所述计算机可读存储介质包括ROM/RAM、磁盘或光盘等。

第九方面,提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤,或者第二方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

第十方面,提供一种应用发布平台,所述应用发布平台用于发布计算机程序产品,其中,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤,或者第二方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:

本发明实施例中,位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个UWB模块,至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上,位置确定装置可以获取至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;再根据该至少三个距离值,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,从而获取第一终端设备相对目标物体的位置信息。通过该方案,在目标物体上设置至少三个UWB模块,这样位置确定装置可以通过该至少三个UWB模块与第一终端设备进行测距,从而得到第一终端设备的相对位置信息,该方案通过至少三个UWB模块进行定位,可以得到更加准确且唯一的位置信息,且有效避免了环境以及UWB模块遮挡问题而导致的位置确定准确度较低的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种位置确定方法的场景示意图一;

图2是本发明实施例提供的一种位置确定方法的流程示意图;

图3是本发明实施例提供的一种位置确定方法的场景示意图二;

图4是本发明实施例提供的一种位置确定方法的信号传输示意图一;

图5是本发明实施例提供的一种位置确定方法的信号传输示意图二;

图6是本发明实施例提供的一种位置确定方法的场景示意图三;

图7是本发明实施例提供的一种位置确定装置的结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图一;

图9是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一终端设备和第二终端设备等是用于区别不同的终端设备,而不是用于描述终端设备的特定顺序。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是,本发明实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

相关技术中,越来越多的人选择网约车作为出行方式,那么网约车平台就需要精确定位乘客和网约车之间的距离和方向,因此超宽带(Ultra WideBand,UWB)定位技术逐渐普及,但是经过测试,当网约车的司机通过手机去定位乘客的位置的时候,UWB定位得到的距离和方向容易受到环境的影响,导致定位出现偏差。

为了解决上述问题,本发明实施例提供一种位置确定方法、装置及终端设备,位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个UWB模块,至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上,位置确定装置可以获取至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;再根据该至少三个距离值,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,从而获取第一终端设备相对目标物体的位置信息。通过该方案,在目标物体上设置至少三个UWB模块,这样位置确定装置可以通过该至少三个UWB模块与第一终端设备进行测距,从而得到第一终端设备的相对位置信息,该方案通过至少三个UWB模块进行定位,可以得到更加准确且唯一的位置信息,且有效避免了环境以及UWB模块遮挡问题而导致的位置确定准确度较低的情况。

本发明实施例涉及的位置确定装置和终端设备均可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(Ultra-MobilePersonal Computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等电子设备。其中,可穿戴设备可以为智能手表、智能手环、手表电话、智能脚环、智能耳环、智能项链、智能耳机等,本发明实施例不作限定。

本发明实施例涉及的位置确定装置,可以和至少三个UWB模块通过数据线通信连接,其中,该数据线具体可以为:串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)线,或者,通用串行总线(Universal Serial Bus,USB),本发明实施例不做限定。

在本发明实施例中,位置确定装置可以设置在目标物体中,比如,假设目标物体为车辆,那么位置确定装置可以是车辆的控制系统中的处理器;位置确定装置也可以设置在目标物体外,比如,假设目标物体为终端设备,那么位置确定装置可以是与终端设备连接的云服务器,本发明实施例不做限定。

需要说明的是,UWB天线和UWB模块的设置方式可以包括以下两种情况:

情况一:UWB天线设置在UWB模块中,该UWB模块设置在目标物体上。

情况二:UWB天线设置在UWB模块外,UWB天线和UWB模块通过数据线连接,并且,该UWB天线和UWB模块均设置在目标物体上。

通过上述设置方式,位置确定装置就可以通过设置在目标物体上的UWB模块,检测目标物体和另一终端设备之间的位置信息。

需要说明的是,设置于目标物体上的至少三个UWB模块,任意两个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,并且至少三个UWB模块在目标物体上的位置不在一条直线上。

示例性的,假设目标物体为车辆,如图1所示为位置确定装置检测车辆与另一终端设备之间位置信息的场景示意图,至少三个UWB模块中的至少三个UWB天线12分别设置于车辆11的顶部,位置确定装置13可以设置在车辆内部,并与至少三个UWB天线12通过数据线14相连接。位置确定装置13可以通过至少三个UWB天线12,检测车辆11与另一终端设备15之间的位置信息。

其中,UWB模块可以和另一终端设备之间通过时间飞行(Time of Flight,TOF)技术进行测距,具体的,UWB模块可以向另一终端设备发送信号,并接收另一终端设备回复的信号,从而根据UWB模块发送信号和接收信号的时间差,以及另一终端设备接收信号和发送信号的时间差,计算得到UWB模块和另一终端设备之间的飞行时间,UWB模块再根据光速就可以得到UWB模块和另一终端设备之间的距离。

本发明实施例提供的位置确定方法的执行主体可以为上述的位置确定装置和终端设备,也可以为该位置确定装置和终端设备中能够实现该位置确定方法的功能模块和/或功能实体,具体的可以根据实际使用需求确定,本发明实施例不作限定。下面以位置确定装置和终端设备为例,对本发明实施例提供的位置确定方法进行示例性的说明。

如图2所示,本发明实施例提供一种位置确定方法,该方法可以应用于位置确定装置需要通过第二终端设备确定第一终端设备相对目标物体的位置信息的场景。

示例性的,目标物体可以为车辆,第一终端设备可以为乘客手机,第二终端设备可以为司机手机,位置确定装置可以设置于车辆中,也可以设置在车辆外,位置确定装置需要与设置在车辆上的至少三个UWB模块连接。

如图3所示,本发明实施例涉及位置确定装置13、第一终端设备151和第二终端设备152之间的交互,其中,第一终端设备151和第二终端设备152具体通过服务平台31进行交互,该方法还可以包括下述步骤:

201、第二终端设备获取服务平台发送的第一终端设备的位置。

在本发明实施例中,第一终端设备可以和第二终端设备通过服务平台进行信息传输,服务平台可以通过定位方法确定第一终端设备的位置,并将第一终端设备的位置发送给第二终端设备。

需要说明的是,该定位方法可以包括以下至少一种:无线(Wireless Fidelity,WiFi)定位,卫星定位和基站定位等。其中,卫星定位可以是全球卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)定位,中国北斗卫星导航系统(BeiDou NavigationSatellite System,BDS)定位,也可以是全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位,也可以是其他的定位方法,此处不做具体限定。

其中,该服务平台可以是服务器,也可以是某些应用程序,或者应用平台。

202、第二终端设备确定当前位置与第一终端设备的位置之间的距离。

在本发明实施例中,第二终端设备可以通过上述定位方法确定第二终端设备所处的当前位置,并根据第一终端设备的位置,确定当前位置与第一终端设备的位置之间的距离。

203、第二终端设备向第一终端设备发送UWB定位请求。

在本发明实施例中,若当前位置与第一终端设备的位置之间的距离小于第二距离阈值,说明此时第二终端设备向第一终端设备距离较近,那么为了得到更加精确的相对位置,第二终端设备可以向第一终端设备发送UWB定位请求。

其中,该UWB定位请求用于向第一终端设备请求第一终端设备UWB地址。

可选的,第二终端设备可以将UWB定位请求发送给服务平台,服务平台再将UWB定位请求发送给第一终端设备。

204、第一终端设备向第二终端设备发送UWB定位指示。

在本发明实施例中,第一终端设备接收到第二终端设备发送的UWB定位请求之后,可以将该UWB定位请求显示在第一终端设备的显示屏上,并提示用户选择是否进行UWB定位;若用户触控进行UWB定位的控件,那么第一终端设备可以向第二终端设备发送UWB定位指示。

可选的,第一终端设备可以将UWB定位指示发送给服务平台,服务平台再将UWB定位指示发送给第二终端设备。

205、第二终端设备获取与位置确定装置连接的至少三个UWB模块的第二UWB地址。

在本发明实施例中,当第二终端设备接收到第一终端设备发送的UWB定位指示时,可以说明第一终端设备同意进行UWB定位,那么此时第二终端设备可以获取与位置确定装置连接的至少三个UWB模块的第二UWB地址。

需要说明的是,第二终端设备和位置确定装置之间连接可以包括以下方式:

方式一:第二终端设备和位置确定装置中均设置有蓝牙模块,第二终端设备和位置确定装置可以通过蓝牙模块进行连接,并进行数据传输。

方式二:第二终端设备和位置确定装置中均设置有无线局域网(WirelessFidelity,WIFi)模块,第二终端设备和位置确定装置可以通过WIFi模块进行连接,并进行数据传输。

方式三:第二终端设备和位置确定装置中均设置有数据接口,第二终端设备和位置确定装置可以通过数据线进行连接,并进行数据传输。

其中,数据线具体可以包括:SPI线,USB线。

206、第二终端设备将第二UWB地址发送给第一终端设备。

在本发明实施例中,第二终端设备获取到至少三个UWB模块的第二UWB地址之后,可以将该至少三个UWB模块的第二UWB地址发送给第一终端设备。

可选的,第二终端设备可以将第二UWB地址发送给服务平台,服务平台再将第二UWB地址发送给第一终端设备。

207、第一终端设备向第二终端设备发送第一终端设备的第一UWB地址。

在本发明实施例中,第一终端设备可以将设置在第一终端设备中的UWB模块的第一UWB地址发送给第二终端设备。

可选的,第一终端设备向第二终端设备发送第一终端设备的第一UWB地址,以及第一终端设备向第二终端设备发送UWB定位指示,可以是同时进行的,也可以是先后进行的;即第一终端设备可以同时向第二终端设备发送UWB定位指示和第一终端设备的第一UWB地址,第一终端设备也可以先向第二终端设备发送UWB定位指示,再向第二终端设备发送第一终端设备的第一UWB地址。

进一步的,当第一终端设备接收到第二终端设备发送的UWB定位请求之后,如果用户同意进行UWB定位,那么第一终端设备可以直接向第二终端设备发送UWB定位指示,该UWB定位指示包括:第一终端设备的第一UWB地址。

可选的,第一终端设备可以将第一UWB地址发送给服务平台,服务平台再将第一UWB地址发送给第二终端设备。

208、第二终端设备将第一UWB地址发送给位置确定装置。

在本发明实施例中,第二终端设备接收到第一终端设备发送的第一UWB地址之后,可以将第一UWB地址发送给位置确定装置。

209、位置确定装置通过至少三个UWB模块分别与第一终端设备建立UWB连接。

在本发明实施例中,位置确定装置接收到第一UWB地址之后,可以根据第一UWB地址,通过与位置确定装置连接的至少三个UWB模块与第一终端设备建立UWB连接;第一终端设备也接收到了第二终端设备发送的与位置确定装置连接的至少三个UWB模块的第二UWB地址,那么第一终端设备也可以根据第二UWB地址,与位置确定装置连接的至少三个UWB模块建立UWB连接。

可选的,位置确定装置通过至少三个UWB模块分别与第一终端设备建立UWB连接,具体可以包括以下实现方式:

实现方式一:服务平台分别向第一终端设备发送第一密钥,向第二终端设备发送第二密钥;第一终端设备将第一密钥发送给第二终端设备,第二终端设备将第一密钥和第二密钥发送给位置确定装置,位置确定装置对第一密钥和第二密钥进行检测,若第一密钥和第二密钥匹配,则位置确定装置通过至少三个UWB模块分别与第一终端设备建立UWB连接。

实现方式二:服务平台分别向第一终端设备发送第一密钥,向第二终端设备发送第二密钥;第二终端设备将第二密钥发送给位置确定装置;位置确定装置携带第二密钥向第一终端设备发送UWB连接请求,若第一终端设备检测到第一密钥和第二密钥匹配,则与位置确定装置连接的至少三个UWB模块建立UWB连接。

通过上述可选的实现方式,在位置确定装置与第一终端设备建立UWB连接之前增加了密钥检测步骤,均可以通过密钥检测保证位置确定装置与第一终端设备之间的UWB连接的安全性。

可选的,位置确定装置通过至少三个UWB模块分别与第一终端设备建立UWB连接,具体可以包括:第一终端设备将第一终端设备的通信配置信息发送给位置确定装置,位置确定装置可以根据第一终端设备的通信配置信息,调整位置确定装置的通信配置信息,以使得位置确定装置的通信配置信息与第一终端设备的通信配置信息相同。

其中,通信配置信息至少可以包括:载波频段、载波带宽、帧内编码信息等。

需要说明的是,位置确定装置将位置确定装置的通信配置信息调整为第一终端设备的通信配置信息之后,就可以和第一终端设备建立UWB连接,以实现位置确定装置和第一终端设备之间的信息输出。

210、位置确定装置获取至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值。

在本发明实施例中,位置确定装置可以分别通过至少三个UWB模块进行测距,可以得到每个UWB模块与第一终端设备之间的距离,即位置确定装置可以得到至少三个距离值。

可选的,测量至少三个UWB模块与第一终端设备之间的距离,具体可以包括以下实现方式:

实现方式一:位置确定装置通过至少三个UWB模块分别向第一终端设备发送测距信号;至少三个UWB模块分别接收第一终端设备发送的测距信号的响应信号以及信号响应时延;至少三个UWB模块分别根据发送时刻和接收时刻,确定信号往返时延;至少三个UWB模块分别根据信号响应时延、信号往返时延以及光速,得到至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值。

其中,发送时刻为至少三个UWB模块分别向第一终端设备发送测距信号的时刻,接收时刻为至少三个UWB模块分别接收第一终端设备发送的响应信号的时刻;至少三个UWB模块分别和第一终端设备之间的信号传输均是与第一终端设备中的UWB模块实现。

需要说明的是,如图4所示,该过程主要分为两次信号传输:

第一次信号传输:至少三个UWB模块12可以分别向第一终端设备151发送测距信号。

第二次信号传输:第一终端设备151接收到测距信号之后,可以向至少三个UWB模块12分别回复测距信号的响应信号,以及信号响应时延D;该信号响应时延D为第一终端设备151接收到测距信号以及第一终端设备151发送响应信号之间的间隔时长。

经过上述两次信号传输,至少三个UWB模块12分别接收到响应信号时,可以记录接收时刻,并根据至少三个UWB模块12分别发送测距信号的发送时刻,确定至少三个UWB模块12的信号往返时延R,即信号往返时延R为至少三个UWB模块12发送测距信号以及至少三个UWB模块12接收响应信号之间的间隔时长。

如图4所示,信号往返时延R和信号响应时延D之间的差值为测距信号的飞行时间Tf和响应信号的飞行时间Tf之和,由于至少三个UWB模块12分别和第一终端设备151之间的距离不变,因此测距信号的飞行时间Tf和响应信号Tf的飞行时间相等,那么飞行时间的计算公式可以为:Tf=0.5*(R-D)。

示例性的,假设至少三个UWB模块分别在10:00:00时刻向第一终端设备发送了测距信号,第一终端设备接收到测距信号之后,延迟了950ms才向至少三个UWB模块分别发送响应信号,至少三个UWB模块分别在10:00:01时刻接收到了第一终端设备发送的响应信号。那么位置确定装置可以得到,信号往返时延为1s,信号响应时延为950ms,那么飞行时间=0.5*(1s-950ms)=25ms,那么至少三个UWB模块和第一终端设备之间的距离即为25ms*3*108m/s=7.5*106m。

进一步的,在该实现方式中,至少三个UWB模块和第一终端设备的信号收发可以交换,即可以由至少三个UWB模块发送测距信号,由第一终端设备发送响应信号;也可以由第一终端设备发送测距信号,由至少三个UWB模块发送响应信号,本发明实施例不做限定。

实现方式二:第一终端设备向与位置确定装置连接的至少三个UWB模块分别发送测距信号;至少三个UWB模块分别接收第一终端设备发送的测距信号,并向第一终端设备分别发送第一响应信号以及第一信号响应时延;第一终端设备再向至少三个UWB模块分别发送第一响应信号的第二响应信号、第一信号往返时延,以及第二信号响应时延;此时,至少三个UWB模块分别可以确定每个UWB模块的第二信号往返时延;位置确定装置根据第一信号响应时延、第二信号响应时延、第一信号往返时延、第二信号往返时延以及光速,得到至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值。

需要说明的是,如图5所示,该过程主要分为三次信号传输:

第一次信号传输:第一终端设备151可以向至少三个UWB模块12分别发送测距信号,并记录第一发送时刻。

第二次信号传输:至少三个UWB模块12分别接收到测距信号之后,可以记录第一接收时刻,并分别向第一终端设备151回复测距信号的第一响应信号,以及第一信号响应时延Db,并记录第二发送时刻,该第一信号响应时延Db为至少三个UWB模块12接收到测距信号的第一接收时刻,以及至少三个UWB模块12分别发送第一响应信号的第二发送时刻之间的间隔时长;第一终端设备151接收到第一响应信号之后,可以记录第二接收时刻,并确定第一终端设备151的第一信号往返时延Ra,即第一信号往返时延Ra为第一终端设备151发送测距信号的第一发送时刻,以及第一终端设备151接收第一响应信号的第二接收时刻之间的间隔时长。

第三次信号传输:第一终端设备151接收到第一响应信号之后,可以再向至少三个UWB模块12分别发送第一响应信号的第二响应信号、第一信号往返时延Ra以及第二信号响应时延Da,并记录第三发送时刻,该第二信号响应时延Da为第一终端设备151接收到第一响应信号的第二接收时刻,以及第一终端设备151发送第二响应信号的第三发送时刻之间的间隔时长。

经过上述三次信号传输,至少三个UWB模块12分别接收到第二响应信号时,可以记录第三接收时刻,并确定每个UWB模块12的第二信号往返时延Rb,即第二信号往返时延Rb为至少三个UWB模块12分别发送第一响应信号的第二发送时刻,以及至少三个UWB模块12分别接收第二响应信号的第三接收时刻之间的间隔时长。

如图5所示,三次信号传输的飞行时间相等,位置确定装置可以根据第一信号响应时延Db、第二信号响应时延Da、第一信号往返时延Ra、第二信号往返时延Rb,计算信号传输的飞行时间Tf

位置确定装置可以得到:Ra=2Tf+Db;Rb=2Tf+Da

位置确定装置可以将上述公式相乘:RaRb=4Tf 2+DaDb+2Tf(Da+Db);

位置确定装置可以将上述公式移项:RaRb-DaDb=4Tf 2+2Tf(Da+Db);

位置确定装置可以将上述公式等号两侧同时除以(Da+Db+Ra+Rb):

位置确定装置可以将上述公式带入并化简:

因此,位置确定装置可以得到:飞行时间

示例性的,假设第一终端设备在10:00:00时刻向至少三个UWB模块分别发送了测距信号,至少三个UWB模块分别接收到测距信号之后,延迟了950ms在10:00:00.975时刻向第一终端设备发送第一响应信号,第一终端设备在10:00:01时刻接收到了至少三个UWB模块分别发送的第一响应信号;第一终端设备又延迟了800ms才向至少三个UWB模块分别发送第二响应信号,至少三个UWB模块分别在10:00:01.825时刻接收到了第一终端设备发送的第二响应信号。因此,第一信号往返时延Ra为1s,第一信号响应时延Db为950ms,第二信号往返时延Rb为850ms,第二信号响应时延Da为800ms,那么根据飞行时间的计算公式,位置确定装置可以得到飞行时间从而位置确定装置可以确定至少三个UWB模块和第一终端设备之间的距离为25ms*3*108m/s=7.5*106m。

通过上述可选的实现方式,位置确定装置可以通过TOF技术获取至少三个UWB模块分别和第一终端设备之间的距离,并且完成至少三个UWB模块分别和第一终端设备之间的输出交互传输,提高位置确定装置的智能化程度,提高至少三个UWB模块分别和第一终端设备之间距离检测的准确度。

211、位置确定装置确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,以获取第一终端设备相对目标物体的位置信息。

在本发明实施例中,位置确定装置可以根据至少三个UWB模块和第一终端设备之间的至少三个距离值,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息;从而,位置确定装置可以根据至少三个UWB模块和目标物体的位置关系,确定第一终端设备相对目标物体的位置信息。

其中,第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息包括:至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值,以及第一终端设备相对至少三个UWB模块的至少三个方向。第一终端设备相对目标物体的位置信息包括:目标物体与第一终端设备之间的至少三个距离值,以及第一终端设备相对目标物体的方向。

可选的,根据至少三个距离值,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息的方法,具体可以包括:根据至少三个距离值,确定第一终端设备的相对位置;根据该相对位置,确定第一终端设备相对至少三个UWB模块的至少三个方向。

进一步的,根据至少三个距离值,确定第一终端设备的相对位置的方法为三点定位法。当位置确定装置获取至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值之后,可以分别以每个UWB模块为圆心,以每个UWB模块和第一终端设备之间的距离为半径画圆可以得到至少三个圆,那么该至少三个圆的交点即为第一终端设备的相对位置;位置确定装置确定了第一终端设备的相对位置之后,就可以根据该第一终端设备的相对位置,确定该第一终端设备相对每个UWB模块的方向。

需要说明的是,该至少三个UWB模块不在一条直线上,才可以根据至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值,确定第一终端设备的相对位置;若该至少三个UWB模块在一条直线上,那么位置确定装置根据至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值画的至少三个圆会有两个交点,此时位置确定装置无法确定出第一终端设备的相对位置。

示例性的,如图6所示,假设位置确定装置连接了三个UWB模块,分别位于点A、点B和点C,位置确定装置经过检测,可以得到三个UWB模块与第一终端设备之间的距离分别为r1、r2和r3。那么位置确定装置可以分别以点A为圆心,r1为半径画圆;以点B为圆心,r2为半径画圆;以点C为圆心,r3为半径画圆,可以得到三个圆。那么位置确定装置可以确定该三个圆的交点P即为第一终端设备的位置。

可选的,位置确定装置获取第一终端设备相对目标物体的位置信息,具体可以包括以下可选的实现方式:

实现方式一:若目标物体较小,即至少三个UWB模块在目标物体上的位置与目标物体的中心位置或者目标物体的待测位置距离较近,那么位置确定装置可以将第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,确定为第一终端设备相对目标物体的位置信息。

示例性的,假设目标物体为手机,在手机内部设置有三个UWB模块,那么此时,当位置确定装置需要检测该手机与另一终端设备之间的位置信息时,位置确定装置就可以将另一终端设备相对手机内部的三个UWB模块的位置信息,确定为另一终端设备相对手机的位置信息。

实现方式二:若目标物体较大,即至少三个UWB模块在目标物体上的位置与目标物体的中心位置或者目标物体的待测位置距离较远,那么位置确定装置可以根据第一终端设备相对至少三个UWB模块的位置信息,以及至少三个UWB模块与目标物体的中心位置或者目标物体的待测位置之间的位置信息,确定第一终端设备相对目标物体的位置信息。

示例性的,如图1所示,假设目标物体为车辆11,在车辆11顶部靠近后备箱位置设置有三个UWB模块12,那么此时,当位置确定装置13需要检测该车辆11的前灯16与另一终端设备15之间的位置信息时,位置确定装置13可以先确定另一终端设备15相对车辆内部的三个UWB模块12的位置信息,再根据三个UWB模块12与车辆11的前灯16之间的位置信息,确定另一终端设备15相对车辆11的前灯16的位置信息。

212、位置确定装置显示位置信息。

在本发明实施例中,位置确定装置在确定第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以通过与位置确定装置连接的显示模块,显示该位置信息。

213、位置确定装置将位置信息发送给第二终端设备。

在本发明实施例中,位置确定装置在确定第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以将该位置信息发送给第二终端设备。

需要说明的是,位置确定装置显示位置信息和位置确定装置将位置信息发送给第二终端设备的顺序可以是:位置确定装置可以先显示位置信息,再将位置信息发送给第二终端设备;位置确定装置也可以先将位置信息发送给第二终端设备,再显示位置信息;位置确定装置也可以显示位置信息,同时将位置信息发送给第二终端设备,本发明实施例不做限定。

214、第二终端设备显示位置信息。

在本发明实施例中,第二终端设备接收到第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以显示该位置信息。

215、第二终端设备将位置信息发送给第一终端设备。

在本发明实施例中,第二终端设备接收到第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以将该位置信息发送给第一终端设备。

需要说明的是,第二终端设备显示位置信息和第二终端设备将位置信息发送给第一终端设备的顺序可以是:第二终端设备可以先显示位置信息,再将位置信息发送给第一终端设备;第二终端设备也可以先将位置信息发送给第一终端设备,再显示位置信息;第二终端设备也可以显示位置信息,同时将位置信息发送给第一终端设备,本发明实施例不做限定。

可选的,第一终端设备接收到第二终端设备发送的第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以显示该位置信息。

示例性的,假设目标物体为车辆,第一终端设备为乘客手机,第二终端设备为司机手机,当位置确定装置确定了乘客手机相对车辆的位置信息之后,可以通过显示模块将该位置信息显示在车辆中,并将该位置信息发送给司机手机;司机手机可以显示该位置信息,并将该位置信息发送给乘客手机。这样司机可以根据车辆内或者手机显示的位置信息,驾驶车辆去接乘客;乘客也可以在手机上实时查看车辆和自己的距离。

本发明实施例提供一种位置确定方法,位置确定装置与第一终端设备进行测距的时候,可以通过第二终端设备进行交互。当第二终端设备与第一终端设备之间的距离较近时,位置确定装置才会与第一终端设备建立UWB连接,并且位置确定装置在确定了第一终端设备相对目标物体的位置信息之后,可以显示该位置信息或者发送给第二终端设备,第二终端设备也可以显示该位置信息或者发送给第一终端设备。该方案增加了位置确定装置的位置信息输出方式;位置确定装置在距离较近时才开始检测目标物体与第一终端设备之间的位置信息,可以有效提高UWB定位的精确度,也可以避免长时间远距离定位导致功耗增大的情况;位置确定装置通过至少三个UWB模块进行定位,可以得到更加准确且唯一的位置信息,且有效避免了环境以及UWB模块遮挡问题而导致的位置确定准确度较低的情况。

实施例三

如图7所示,本发明实施例提供一种位置确定装置,位置确定装置连接设置于目标物体上的至少三个超宽带UWB模块,所述至少三个UWB模块之间的距离大于或者等于第一距离阈值,且所述至少三个UWB模块在所述目标物体上的位置不在一条直线上,该位置确定装置包括:

获取模块701,用于获取所述至少三个UWB模块与第一终端设备之间的至少三个距离值;

处理模块702,用于根据所述至少三个距离值,确定所述第一终端设备相对所述至少三个UWB模块的位置信息,以获取所述第一终端设备相对所述目标物体的位置信息。

可选的,该位置确定装置还包括:

收发模块703,用于接收第二终端设备发送的所述第一终端设备的第一UWB地址;

处理模块702,还用于根据所述第一UWB地址,通过所述至少三个UWB模块分别与所述第一终端设备建立UWB连接。

可选的,收发模块703,具体用于接收所述第二终端设备发送的所述第一终端设备的第一密钥以及所述第二终端设备的第二密钥;

处理模块702,具体用于若所述第一密钥与所述第二密钥匹配,则通过所述至少三个UWB模块分别与所述第一终端设备建立UWB连接。

可选的,收发模块703,具体用于通过所述至少三个UWB模块分别向所述第一终端设备发送测距信号;

收发模块703,具体用于接收所述第一终端设备发送的所述测距信号的响应信号以及信号响应时延;

处理模块702,具体用于根据发送时刻和接收时刻,确定信号往返时延,所述发送时刻为向所述第一终端设备发送所述测距信号的时刻,所述接收时刻为接收所述第一终端设备发送的所述响应信号的时刻;

处理模块702,具体用于根据所述信号响应时延、所述信号往返时延以及光速,得到所述至少三个UWB模块与所述第一终端设备之间的至少三个距离值。

可选的,处理模块702,好用于通过所述显示模块,显示所述位置信息;

和/或,

收发模块703,还用于将所述位置信息发送给第二终端设备。

本发明实施例中,各模块可以实现上述方法实施例提供的位置确定方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

如图8所示,本发明实施例提供一种终端设备,终端设备为第二终端设备,该第二终端设备包括:

收发模块801,用于接收第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一超宽带UWB地址;

收发模块801,还用于将所述第一UWB地址发送给位置确定装置。

可选的,该终端设备还包括:

获取模块802,用于获取服务平台发送的所述第一终端设备的位置;

处理模块803,用于根据所述第一终端设备的位置,确定当前位置与所述第一终端设备的位置之间的距离;

收发模块801,还用于若所述距离小于第二距离阈值,则向所述第一终端设备发送UWB定位请求,所述UWB定位请求用于向所述第一终端设备请求UWB地址。

可选的,收发模块801,还用于接收所述第一终端设备发送的UWB定位指示;

获取模块802,还用于获取与所述位置确定装置连接的至少三个UWB模块的第二UWB地址;

收发模块801,还用于将所述第二UWB地址发送给所述第一终端设备。

可选的,获取模块802,具体用于获取服务平台发送的第二密钥;

收发模块801,具体用于接收所述第一终端设备发送的所述第一终端设备的第一密钥;

收发模块801,具体用于将所述第一密钥、所述第二密钥以及所述第一UWB地址发送给所述位置确定装置。

可选的,收发模块801,还用于接收所述位置确定装置发送的位置信息;

处理模块803,还用于显示所述位置信息,

和/或,

收发模块801,还用于将所述位置信息发送给所述第一终端设备。

如图9所示,本发明实施例还提供一种终端设备,该终端设备可以包括:

存储有可执行程序代码的存储器901;

与存储器901耦合的处理器902;

其中,处理器902调用存储器901中存储的可执行程序代码,执行上述各方法实施例中终端设备执行的位置确定方法。

可选的,本发明实施例还可以提供一种位置确定装置,该位置确定装置可以为终端设备。当该位置确定装置为终端设备时,该位置确定装置可以包括如图9所示的存储器901和处理器902,处理器902调用存储器901中存储的可执行程序代码,执行上述各方法实施例中位置确定装置执行的位置确定方法。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,其中,该计算机程序使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品,其中,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还提供一种应用发布平台,其中,应用发布平台用于发布计算机程序产品,其中,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元,即可位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分,可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等,具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

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