[发明专利]一种室内定位的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种室内定位的方法及系统。

背景技术

现如今，室内定位技术一般利用遍布于室内环境中的无线网络信号，根据其特征来进行定位，或者使用一些特殊设备来进行定位。

然而基于无线网络信号的定位技术精度较低，在超市、图书馆等场景中不再适用。基于特殊设备的定位由于需要昂贵的特殊的设备或者需要在手机上加装特殊装置，该定位技术也存在成本和方便性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内定位的方法及系统，提高了定位精度，降低了成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种室内定位的方法，该方法包括：

移动终端以晃动及移动的方式接收来自各个方向的扬声器发送的指定频率的声波，并计算移动终端晃动时每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量，以及移动终端移动时每一扬声器声波信号的相位偏移量；

根据计算到的每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量及移动终端在世界坐标系下的速度矢量，获得每一扬声器声波信号的方向矢量，并根据扬声器声波信号的方向矢量及对应扬声器的位置计算移动终端在室内的初始位置信息；

根据移动终端在室内的初始位置信息，以及该移动终端与每一扬声器声波信号在当前时刻的相位偏移量，计算当前时刻移动终端到每一扬声器的距离，获得该移动终端在当前时刻的位置信息。

一种室内定位的系统，该系统包括：

多普勒效应计算单元，用于当移动终端以晃动及移动的方式接收来自各个方向的扬声器发送的指定频率的声波时，计算移动终端晃动时每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量，以及移动终端移动时每一扬声器声波信号的相位偏移量；

移动终端初始位置信息计算单元，用于根据计算到的每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量及移动终端在世界坐标系下的速度矢量，获得每一扬声器声波信号的方向矢量，并根据扬声器声波信号的方向矢量及对应扬声器的位置计算移动终端在室内的初始位置信息；

移动终端实时位置信息获取单元，用于根据移动终端在室内的初始位置信息，以及该移动终端与每一扬声器声波信号在当前时刻的相位偏移量，计算当前时刻移动终端到每一扬声器的距离，获得该移动终端在当前时刻的位置信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于手机接收声波信号时多普勒效应产生的频率偏移和相位偏移，计算移动终端与扬声器之间的距离，从而实现了对移动终端的实时定位；该方案不需要加装任何特殊装置即可完成定位，成本较低，且定位精度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例一提供的一种室内定位的方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种室内定位的系统的示意图。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种室内定位的方法的流程图。如图1所示，该方法主要包括如下步骤：

步骤11、移动终端以晃动的方式接收来自各个方向的扬声器发送的指定频率的声波，并计算移动终端晃动时每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量。

扬声器可预先安装在室内的各个位置，每一扬声器发送指定频率的正弦声波，且频率互不相同，这样，终端就可以根据频率来识别不同的扬声器。

用户手中的移动终端（例如，手机、平板电脑、掌上电脑等）可以通过晃动的方式接收声波信号，因此，来自各个方向的声波信号会受多普勒效应影响而产生了频率偏移和相位偏移。

通常，用户可以进行定位之前先晃动手机使得各个方向的声波信号会受多普勒效应影响而产生频率偏移，再进行移动来使得自各个方向的声波信号产生相位偏移。

当手机接受到声波信号后，首先利用带通滤波器过滤多余的噪声，提取出每一扬声器发送的声波信号；然后，通过自动增益控制，使每一扬声器声波信号的振幅归一化；最后，利用锁相环计算振幅归一化后的每一扬声器声波信号的多普勒频率偏移量与相位偏移量。