移动设备、定位方法和定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及无线通信领域，且更具体地，涉及有助于定位其他移动设备的移动设 备、定位方法和定位系统。
【背景技术】
[0002] 在诸如会展行业的集会中，尤其是需要现场面对面沟通的场景，例如行业供销会、 贸易洽谈会、技术论坛等，多数访客的目的是在现场找到兴趣匹配的人的位置，并进行面对 面的沟通，甚至达成某种商业合作。但是面对众多的人，存在不知道"该些兴趣匹配的人在 巧ML"的问题，因此，现场沟通的命中率和效率很低。
[0003] 因此，需要一种准确地定位其他人所在位置的技术。
【发明内容】
[0004] 根据本技术的一个方面，提供一种移动设备，包括：位于不同位置的N个第一无线 信号接收器，被配置为从不同角度接收从另一移动设备发射的第一无线信号，其中，N为大 于1的正整数；控制器，被配置为；根据第一无线信号从被发射到被N个第一无线信号接收 器接收到的N个传输时间、W及第一无线信号的传播速率，估计所述另一移动设备与N个第 一无线信号接收器之间的N个距离；根据所述估计的N个距离、W及所述N个第一无线信号 接收器之间的已知距离，估计所述另一移动设备位于与参考方向的偏转角，其中，所述参考 方向与所述N个第一无线信号接收器的位置有关；根据所述估计的N个距离，W及所述估计 的偏转角，得到所述另一移动设备相对于所述移动设备的位置。
[0005] 根据本技术的另一方面，提供一种移动设备用来定位另一移动设备的定位方法， 包括：使得位于不同位置的N个第一无线信号接收器从不同角度接收从另一移动设备发射 的第一无线信号，其中，N为大于1的正整数；根据第一无线信号从被发射到被N个第一无 线信号接收器接收到的N个传输时间、W及第一无线信号的传播速率，估计所述另一移动 设备与N个第一无线信号接收器之间的N个距离；根据所述估计的N个距离、W及所述N个 第一无线信号接收器之间的已知距离，估计所述另一移动设备位于与参考方向的偏转角， 其中，所述参考方向与所述N个第一无线信号接收器的位置有关；根据所述估计的N个距 离，W及所述估计的偏转角，得到所述另一移动设备相对于所述移动设备的位置。
[0006] 根据本技术的另一方面，提供一种定位系统，包括；协调器，被配置为管理网络中 的多个如权利要求1所述的移动设备，并向每个移动设备分配移动设备ID号，并接收从每 个移动设备发送的与其他移动设备之间的估计的距离和偏转角；调度器，被配置为按照移 动设备ID号，顺序地指示每个移动设备进行距离和偏转角的估计；如根据本技术的一个方 面所述的移动设备，被配置为向协调器发送所述估计的距离和偏转角。
【附图说明】
[0007] 图1示出了应用本公开的技术的示例应用场景。
[000引图2示出了根据本发明的一个实施例的移动设备的示意结构框图。
[0009] 图3示出了根据本发明的另一个实施例的移动设备用来定位另一移动设备的定 位方法的示例流程图。
[0010] 图4A示出了根据本发明的另一个实施例的应用本技术的定位方法的定位系统的 示意图。图4B示出了根据本发明的另一个实施例的应用本技术的定位方法的移动设备的 示例硬件结构框图。图4C示出了根据本发明的另一个实施例的应用本技术的定位方法的 移动设备的超声波信号单元阵列的示例结构框图。
[0011] 图5示出了根据本发明的另一个实施例的定位系统的各个组件进行的示例步骤 的时序图。
[0012] 图6A示出了根据本发明的另一个实施例的发射的移动设备和接收的移动设备进 行的时延修正的示例步骤的流程图。图6B示出了图6A所示的步骤中估计时延Tutut的示例 波形。图6C示出了示例的射频（RF)信号物理层峽结构。
[0013] 图7A示出了根据本发明的另一个实施例的发射的移动设备和接收的移动设备使 得接收超声波信号与接收RF信号异步的示例步骤的流程图。图7B示出了不采用图7A所 示的异步方式的情况下可能出现的接收的超声波信号和RF信号的噪声波形。图7C示出了 采用图7A所示的异步方式的情况下能够得到的正确波形。
[0014] 图8示出了根据本发明的优选实施例的定位另一移动设备的方法的流程图。
[0015] 图9A、9B、9C和图9D示出了根据本发明的优选实施例的方法的偏转角估计的原理 示意图。
【具体实施方式】
[0016] 现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结 合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆 盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，该 里描述的方法步骤都可W由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被 实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
[0017]为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和【具体实施方式】对本发 明作进一步详细说明。
[0018] 图1示出了应用本公开的技术的示例应用场景。
[0019] 如图1所示，某一移动设备(节点)加入一个本地的无线网络，在发现它周围的感兴 趣的节点之后，可W估计本节点与感兴趣节点之间的距离巧日图1所示的〇1、〇2)和估计本节 点与感兴趣节点之间的偏转角（如图1所示的01、0 2)。典型的使用场景例子例如行业供 销会、贸易洽谈会、技术论坛、相亲大会等。
[0020] 图2示出了根据本发明的一个实施例的移动设备的示意结构框图。
[0021] 图2所示的移动设备200包括；位于不同位置的N个第一无线信号接收器201，被 配置为从不同角度接收从另一移动设备发射的第一无线信号，其中，N为大于1的正整数； 控制器202,被配置为；根据第一无线信号从被发射到被N个第一无线信号接收器接收到的 N个传输时间、W及第一无线信号的传播速率，估计所述另一移动设备与N个第一无线信号 接收器之间的N个距离；根据所述估计的N个距离、W及所述N个第一无线信号接收器之 间的已知距离巧日/或所述N个第一无线信号接收器和所述另一移动设备的位置的几何关 系)，估计所述另一移动设备位于与参考方向的偏转角，其中，所述参考方向与所述N个第一 无线信号接收器的位置有关；根据所述估计的N个距离，W及所述估计的偏转角，得到所述 另一移动设备相对于所述移动设备的位置。
[0022] 如此，利用在同一移动设备内部的不同位置处放置的N个第一无线信号接收器 201，可W从不同角度接收到来自另一移动设备的第一无线信号，从而利用几何关系能够估 算另一移动设备相对于所述移动设备的距离和偏转角。注意，上述偏转角是基于当前移动 设备的参考方向而言的，而该参考方向可W根据N个第一无线信号接收器的位置来唯一地 确定。因此，手持或佩戴该移动设备的用户可W知道持有另一移动设备的特定用户（例如具 有与当前用户的兴趣信息相匹配的兴趣信息的其他用户）相对于自己的距离和相对于已知 的参考方向（例如，正面方向、脸或头的方向等）的偏转角，从而可W容易地转动该偏转角的 角度，并移动上述距离，从而找到(或定位）该持有另一移动设备的用户。
[0023] 在一个实施例中，该第一无线信号接收器可W是超声波信号接收器。因为超声波 作为传播速度是相对于光速来说较慢的声速的波，可W利用测量从发射到接收的传播的时 间W及声速来估算传播距离，因此超声波在此作为优选的信号。当然，本发明不限于此实施 例，也可W利用其他波(例如声波）来进行该种传播距离的测量。
[0024] 在一个实施例中，所述控制器202还可W被配置为：根据所述估计的距离、W及所 述N个第一无线信号接收器之间的已知距离，得到连接所述N个第一无线信号接收器中的 任意两个和所述另一移动设备的（N-1)个H角形；根据所述（N-OH角形，得到所述（N-1) 个H角形的各个顶点的夹角；根据所述夹角和所述参考方向，得到所述N个第一无线信号 接收器与所述另一移动设备的连线与所述参考方向之间的N个夹角的平均值，作为所述偏 转角。
[0025] 在此，为了使得估算的偏转角更准确、误差更小，可W考虑上述方式在多于两个第 一无线信号接收器都能接收到从另一移动设备发送来的第一无线信号的情况下，可W通过 计算所有能够连接接收到第一无线信号的任意两个第一无线信号接收器和该另一移动设 备成H角形的情况下的偏转角的平均值，来得到更准确的偏转角，可W消除因为传输障碍、 信号衰减、测量误差等导致的一些误差。
[0026] 在一些实施例中，所述参考方向可W是：在所述N个第一无线信号接收器排列为 圆弧形的情况下，所述参考方向是所述N个第一无线信号接收器中的任一第一无线信号接 收器的法线方向；在所述N个第一无线信号接收器排列为直线的情况下，所述参考方向是 所述直线的垂直线方向；预先设定的能够从所述N个第一无线信号接收器的不同位置得到 的方向等。总之，该参考方向可W从N个第一无线信号接收器的不同位置唯一地得到，从而 持有移动设备的用户可W容易地知道哪个是参考方向，从而能够知道如何进行偏转角的偏 转。当然，该只是一种优选的实施例，实际上，也可W通过其他方式，来得到最终的估算的偏 转角。
[0027] 在一个实施例中，所述控制器202还可W被配置为；选择估计的所述另一移动设 备与N个第一无线信号接收器之间的N个距离中的最小的距离，作为所述另一移动设备与 所述移动设备之间的测量距离。
[0028] 在此，由于对于从另一移动设备发射第一无线信号到每一个第一无线信号接收器 接收到该信号的每个时间都能估算一个距离，但是通常在估算的距离最小的情况下、第一 无线信号接收器与另一移动设备之间通常是面对面正对着的，在该种情况下，通常认为第 一无线信号接收器与另一移动设备之间的传输路径的状况较好，例如，不容易出现障碍物、 散射、衍射等信号传输的问题，因此认为该种情况下估算的距离通常较为准确，因为信号传 输较接近直线。当然，该只是一种优选的实施例，实际上，也可W通过求平均值或其他方式， 来得到最终的估算的距离。
[0029] 在一个实施例中，移动设备还可W包括：第二无线信号接收器，被配置为接收与从 另一移动设备发射第一无线信号基本同时地从另一移动设备发射的第二无线信号，其中所 述第二无线信号的传输速率V2于所述第一无线信号的传输速率Vi;其中，所述控制器还被 配置为通过如下公式（1)来估计所述另一移动设备与所述N个第一无线信号接收器的每个 之间的距离d:
[0030]
公式（1)
[0031]其中，Tutut是第一无线信号从发射到接收的时延。
[0032] 该第二无线信号接收器可W与第一无线信号接收器一起来进行更准确的距离测 量。例如，该第二无线信号接收器可W是射频（Radio化equency，RF)信号接收器，其发射 的信号的速度是比第一无线信号的速度更快的光速，因此利用两种速度不同的无线信号的 发射到接收的传播时间，能够通过到达时间差（TimeDifferenceofArrival,TD0A)算法 来计算发射端和接收端之间的距离。当然，该第二无线信号接收器可W是其他速度传播的 信号接收器，只要该第二无线信号的速度与第一无线信号的速度不同即可。
[00