[发明专利]移动终端定位方法、设备和系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种利用声波确定移动终端的位置的定位技术。

背景技术

随着移动终端被广泛使用，对移动终端进行定位的技术和服务也日益被需要并发展起来。例如，家人希望对单独外出的老年移动终端用户进行定位以便及时提供安全和健康方面的援助，企业希望对员工移动终端用户进行定位以便随时进行适当和高效的管理，车队希望对司机移动终端用户进行定位以便随时进行合理且经济的调度等等，这些均是移动终端定位服务的典型应用场景。

目前的移动终端定位技术主要包括：基于GPS（全球定位系统）的定位、基于移动运营网的基站的定位、基于蓝牙以及基于WiFi热点的定位。

基于GPS的定位技术主要是由GPS卫星发送用于定位的导航信息，由移动终端上的GPS接收模块接收到该信息后直接实现自身定位（诸如经纬度坐标）或利用特定的定位平台来实现自身定位（诸如地图显示）。然而，GPS定位不能实现室内定位。这是由于GPS定位的关键是接收机通过接收卫星发射的信号进行数据处理得到点位坐标，因此任何影响GPS信号接收的因素都可能导致GPS定位不准确甚至完全不能定位。而楼群建筑物正是阻挡GPS所用信息载波传播的障碍之一。而且，并非所有的移动终端都具有进行GPS定位所必需的GPS接收模块。

基于移动运营网的基站的定位又可包括基于小区标识号（Cell-ID）的定位技术、基于到达时间TOA的定位技术等。这一类技术主要是利用了移动终端接近的小区或基站的位置数据来估计移动终端的位置，例如通过基站相对移动终端的距离的测算来确定移动终端的位置。这种定位技术的特点是利用了现有的移动通信网络、无需对现有网络和移动终端进行较大改动（例如不需要移动终端具有GPS定位模块），因此易于实现。遗憾的是，这种定位技术的定位精度较低，由于其精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里，因此不能满足更细粒度定位的要求。

蓝牙是一种短距离低功耗的无线传输技术，支持点到点、点到多点的话音和数据业务，可以实现不同设备之间的短距离无线互联。在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备(master)，就可以获得用户的位置信息，实现利用蓝牙技术定位的目的。采用该技术可以进行室内短距离定位，其优点是容易发现移动终端且信号传输不受视距的影响，缺点是目前蓝牙器件和设备价格昂贵，利用其来定位移动终端不具有成本效益。其他能作用于移动终端用于室内短距离定位的技术例如还有基于WiFi热点的定位，与蓝牙定位技术一样，WiFi热点定位技术面临着硬件支持率低、应用范围窄的缺点。

在这种情况下，如果能够找到一种新型的移动终端定位技术，利用移动终端的现有硬件构成和功能实现精度较高的定位，无疑是非常有利的。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种利用声波来进行移动终端定位的方法、设备和系统。本发明的发明人发现，可听见的声波频率为20Hz-20KHz，所以一般移动终端的麦克风的频率响应范围为20Hz-20KHz。但对于此频段内的高频部分，约16KHz-20KHz，一般人听不到。利用此特性，将该频段的声波作为移动终端接收定位辅助信息的载体，可以实现移动终端的定位。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定移动终端的位置的方法，包括以下步骤：a利用特定于声波信号源设备的编码对载波信号进行调制；b由声波信号源设备在特定频率上发射已调制的声波信号；c由移动终端接收所述声波信号；d对接收到的所述声波信号进行解调以获得所述特定于声波信号源设备的编码；以及e根据所述编码确定移动终端的位置。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于辅助确定移动终端的位置的声波信号源设备，包括：声波信号调制装置，用于利用特定于自身的编码对载波信号进行调制；以及声波信号发射装置，用于在特定频率上发射该已调制的声波信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种移动终端，包括声波信号接收装置，用于接收声波信号源设备在特定频率上发射的声波信号；声波信号解调装置，用于对接收到的所述声波信号进行解调以获得特定于所述声波信号源设备的编码；以及数据处理装置，用于根据所述编码确定所述移动终端的位置。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于确定移动终端的位置的系统，包括根据本发明第二方面所述的声波信号源设备和根据本发明第三方面所述的移动终端。