移动设备、定位方法和定位系统的制作方法_2

文档序号:9260632阅读:来源:国知局
33] 在一个实施例中,所述控制器202还可W被配置为;根据如下公式(2)来修正根据 第一无线信号从发射到被所述N个第一无线信号接收器的每个接收到的每个时延Tutut:
[0034] 了化化-AtutRt+TRtRr+AtRr_Tur化, 公式(2 )
[003引其中,Tutut是第一无线信号从发射到接收的时延,AtutEt是第一无线波信号发射和 第二无线信号发射的时延,T。,。,是第二无线信号从发射到接收的时延,AV是第二无线信 号接收器处理接收到的第二无线信号的时延,Tut。,是第一无线信号接收和第二无线信号接 收的时延。
[0036] 如此,通过考虑各种时延来得到更准确的第一无线信号从发射到接收的时延 Tutut,从而可W通过第一无线信号的传播速度来估算更准确的距离。
[0037] 其中,在一个实施例中,
[003引其中,Npu"bie是第二无线信号的物理层峽结构中前导码的字节个数;NkMh是第二 无线信号的物理层峽结构中数据长度的字节个数;Ndwa是第二无线信号的物理层峽结构 中实际数据的字节个数;Nece是第二无线信号的物理层峽结构中CRC校验和的字节个数; BaudRate是第二无线信号的数据在处理单元和第二无线信号单元之间的传输速度。
[0039] 在一个实施例中,所述控制器202还可W被配置为;使得在所述第一无线信号接 收器和所述第二无线信号接收器之一开启时,禁止所述第一无线信号接收器和所述第二无 线信号接收器的另一个,且在所述第一无线信号接收器和所述第二无线信号接收器之一接 收到无线信号之后将其禁止,同时开启所述另一个。
[0040] 该样,可W使得第一无线信号接收器和第二无线信号接收器不会一直开启,而是 在需要的时候异步地开启,从而减少任一接收器接收到其他干扰信号或噪声信号的可能 性,从而尽量避免由于接收到噪声或错误的信号而导致的各种错误的估算。
[0041] 在一个实施例中,该移动设备200还可W包括;与所述位于不同位置的N个第一无 线信号接收器在一起的N个第一无线信号发射器,被配置为向所述另一移动设备发射N个 第一无线信号;与第二无线信号接收器在一起的第二无线信号发射器,被配置为与发射第 一无线信号基本同时地向所述另一移动设备发射第二无线信号。位于不同位置的N个第一 无线信号接收器还可W被配置为从不同角度接收从另一移动设备的N个第一无线信号发 射器发射的第一无线信号。所述控制器202还可W被配置为根据第一无线信号从另一移动 设备的N个第一无线信号发射器发射到被所述N个第一无线信号接收器的每个接收到的每 个传输时间、W及该第一无线信号的传播速率,估计所述另一移动设备的所述N个第一无 线信号发射器的每个与该移动设备的所述N个第一无线信号接收器的每个之间的距离;将 估计的距离中的最短的距离设置为该移动设备与所述另一移动设备之间的测量距离。
[0042] 在此,为了方便内部布置,通常布置收发器来同时实现发射和接收两者的功能,女口 此可W在每个移动设备中都布置N个第一无线信号收发器W及可能的第二无线信号收发 器,该样,在另一移动设备中也有N个第一无线信号收发器发射第一无线信号的情况下,当 前移动设备中的N个第一无线信号收发器也可能从各种角度分别接收到来自另一移动设 备中的N个第一无线信号收发器发射的第一无线信号,如此,可W估算当前移动设备中的N 个第一无线信号收发器与另一移动设备中的N个第一无线信号收发器之间的各个距离。在 该种情况下,也可W将其中的最小的距离作为该移动设备与所述另一移动设备之间的测量 距离,因为如前所述,距离最小往往表示两个第一无线信号收发器通常是面对面朝向的,该 样可W认为信号传输过程是比较平稳的,不易受到干扰或其他传播问题,因此通常认为如 此估算的该距离是较为准确的。
[0043] 在一个实施例中,该控制器202还可W被配置为:通过如下方式中的一种或多种 来判断该另一移动设备位于所述参考方向的左侧还是右侧:参考方向的左侧的紧挨着的第 一无线信号接收器与另一移动设备的距离大于参考方向的右侧的紧挨着的第一无线信号 接收器与另一移动设备的距离,则可W判断该偏转角朝右,且否则,则朝左;或参考方向的 左侧的紧挨着的第一无线信号接收器与另一移动设备的偏转角大于参考方向的右侧的紧 挨着的第一无线信号接收器与另一移动设备的偏转角,则可W判断该偏转角朝右,且否则, 则朝左;或参考方向的左侧存在估算的距离或偏转角的第一无线信号接收器的数量小于参 考方向的右侧存在估算的距离或偏转角的第一无线信号接收器的数量,则可W判断该偏转 角朝右,且否则,则朝左;或根据连接所述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角形与参考方向之间的几何关系,来判断该偏转角朝左还是朝右 等。
[0044] 在此,在所计算的偏转角是绝对值的情况下,可W判断该另一移动设备位于当前 移动设备节点的参考方向的左侧还是右侧,从而指导持有该当前移动设备节点的用户朝左 或朝右偏转上述计算的偏转角度,来找到该另一移动设备及其用户。当然,在此,判断朝左 还是朝右的方式不限于此,本领域技术人员可W通过第一无线信号接收器的排列和所计算 的距离和偏转角来构思其他方式来得到朝左还是朝右。另外,如果所计算的偏转角已经是 带有正负的角度值,则可w根据正负在直接判断朝左还是朝右,而不需要经过上述判断步 骤。
[0045] 如此,根据本发明的各个实施例,可W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,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,从而定位 该另一移动设备。如此,该技术无需任何信标节点或者外部辅助参数或者设施、无需传统的 两个或H个节点来定位某一节点,即可W直接用当前节点来定位任意节点。
[0046] 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。
[0047] 该定位方法300包括;步骤301,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;步骤302, 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;步骤303,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;步骤304,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。
[0048] 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, 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。
[0049] 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利用其他速度的波来进行该种传播距离的测量。
[0050] 在一个实施例中,该定位方法300还可W包括;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-1)H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。
[0051] 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。
[0052] 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。
[0053] 在一个实施例中,该定位方法300还可W包括;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。
[0054] 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。
[0055] 在一个实施例中,该定位方法300还可W包括;使得第二无线信号接收器接收与 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:
[0056]
公式(1)
[0057] 其中,Tutut是第一无线信号从发射到接收的时延。
[0058] 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
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