移动设备定位的制作方法

本发明涉及移动设备定位。

背景技术：

通常，常规的室内定位系统包括多个扬声器，每个扬声器由单独的放大器模块驱动，使得多个扬声器能够接收不同的信号。因此，控制多个扬声器以特定时间间隔再现测距声音信号以实现室内定位相对容易。

然而，在诸如火车站和机场等中的广播系统等许多扬声器系统中，多个扬声器串联连接并由单个放大器模块驱动，这意味着多个扬声器接收相同的信号。控制多个扬声器以特定时间间隔再现测距声音信号是成问题的。

技术实现要素：

根据一个实施方案，提供了一种用于产生用于定位移动设备的多个测距声音信号的方法。所述方法可以包括：连接到音频信号缆线并且位于区域中的不同位置处的多个测距信号产生设备中的每一者基于在音频信号缆线上传输的同步信号来产生测距声音信号，由此可以基于由移动设备作出的对测距声音信号的记录来获得移动设备在所述区域内的位置。

在一些实施方案中，在从通过检测单元的同步信号的接收达预设时间段之后产生测距声音信号，其中检测单元适于获得由多个测距信号产生设备接收同步信号的接收时间点。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备中的每一个的预设时间段被配置为不同，使得在不同的时间点产生测距声音信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备中的每一个的预设时间段被配置为相同，其中测距声音信号彼此不同。

在一些实施方案中，由混合设备将同步信号与要在音频信号缆线上传输的内容音频信号混合，其中内容音频信号用于驱动连接到音频信号缆线的多个扬声器以再现内容音频信号。

在一些实施方案中，所述方法还包括：将同步信号和内容音频信号彼此分离，其中将同步信号传输到多个测距信号产生设备，而将内容音频信号传输到多个扬声器。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备分别连接到多个扬声器，使得来自多个测距信号产生设备的电信号由多个扬声器分别转换成声学信号。

在一些实施方案中，在将测距声音信号传输到多个扬声器中的一个之前，将测距声音信号从数字信号转换为模拟信号。

在一些实施方案中，测距声音信号的记录包括选自由以下项组成的群组中的至少一者：每个测距声音信号的到达时间、测距声音信号中的每两者之间的到达时间差以及每个测距声音信号的信号衰减。

根据本发明的一个实施方案，提供了一种用于产生用于定位移动设备的多个测距声音信号的系统，其包括：多个测距信号产生设备，其连接到音频信号缆线并且位于区域中的不同位置处，其中所述多个测距信号产生设备中的每一个被配置为：基于在音频信号缆线上传输的同步信号来产生测距声音信号，由此可以基于由移动设备作出的对测距声音信号的记录来获得移动设备在所述区域内的位置。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备分别连接到多个扬声器，使得来自多个测距信号产生设备的电信号由多个扬声器分别转换成声学信号。

在一些实施方案中，所述系统还包括检测单元，所述检测单元适于检测同步信号的接收，其中所述检测单元适于获得由多个测距信号产生设备接收同步信号的接收时间点。

在一些实施方案中，在从接收到同步信号达预设时间段之后产生测距声音信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备中的每一个的预设时间段被配置为不同，使得在不同的时间点产生测距声音信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备中的每一个的预设时间段被配置为相同，其中测距声音信号彼此不同。

在一些实施方案中，所述系统还包括混合设备，所述混合设备用于将同步信号与内容音频信号混合，然后在音频信号缆线上传输混合信号，其中内容音频信号用于驱动连接到音频信号缆线的多个扬声器以再现内容音频信号。

在一些实施方案中，所述系统还包括分离单元，所述分离单元用于将同步信号和内容音频信号彼此分离，其中将同步信号传输到多个测距信号产生设备，而将内容音频信号传输到多个扬声器。

在一些实施方案中，所述系统还包括数模转换器，所述数模转换器适于在将测距声音信号传输到多个扬声器中的一个之前将测距声音信号从数字信号转换为模拟信号。

在一些实施方案中，测距声音信号的记录包括选自由以下项组成的群组中的至少一者：每个测距声音信号的到达时间、测距声音信号中的每两者之间的到达时间差以及每个测距声音信号的信号衰减。

附图说明

依据结合附图进行的以下描述和所附权利要求书，本发明的前述和其他特征将变得更加明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本发明的数个实施方案，并且因此不应被认为是限制本发明的范围，将通过使用附图来以附加特定性和细节来描述本发明。

图1示意性地示出了用于在区域内定位移动设备的扬声器系统；

图2示意性地示出了用于产生用于定位移动设备的多个测距声音信号的流程图；以及

图3示意性地示出了用于在预设时间点产生测距声音信号的测距信号产生设备。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考构成详细描述的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常识别相似的部件，除非上下文另有说明。在具体实施方式、附图和权利要求书中描述的说明性实施方案并不意味着加以限制。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以作出其他改变。应当容易理解，如本文中一般性描述并在附图中所示出，本发明的各方面可以广泛多样的不同配置来布置、替代、组合和设计，所有这些配置都被明确预期到并且构成本发明的一部分。

图1示意性地示出了用于在区域内定位移动设备20的扬声器系统100。

扬声器系统100包括多个扬声器101a、101b和101c，其串联连接并且位于沿着音频信号缆线103的不同点上。多个扬声器101a、101b和101c由单个放大器模块105驱动以再现在音频信号缆线103上传输的内容音频信号。应注意，图1中的扬声器和测距信号产生设备的数目和布置仅仅是出于说明性的。在一些实施方案中，扬声器和测距信号产生设备的数目两者均不小于三个。

内容音频信号可以是在火车站或机场中周期性广播的信号。由于内容音频信号在音频信号缆线103上传输得非常快，因此可以假设多个扬声器101a、101b和101c基本上在同一时间点接收内容音频信号。

扬声器系统100还包括多个测距信号产生设备107a、107b和107c，其连接到音频信号缆线103并位于所述区域中的不同位置处。多个测距信号产生设备107a、107b和107c被配置为产生多个测距声音信号。扬声器101a、101b和101c可以被配置为分别广播测距声音信号，使得移动设备20可以接收多个测距声音信号并对其作出记录。基于对测距声音信号的记录，可以获得移动设备20与扬声器101a、101b和101c中的每一个之间的位置关系、移动设备20的位置。

为了定位移动设备20，更具体地，为了分别识别记录中的测距声音信号的到达，在一些实施方案中，多个测距声音信号可以彼此不同。或者，在一些实施方案中，可以在不同的时间点广播多个测距声音信号。

图2示意性地示出了用于产生用于定位移动设备20的多个测距声音信号的流程图200。

参照图1和图2，在s201中，由多个测距信号产生设备107a、107b和107c接收在音频信号缆线103上传输的经放大的音频信号，其中经放大的音频信号含有同步信号和内容音频信号，所述内容音频信号用于驱动多个扬声器101a、101b和101c以再现内容音频信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c可以沿着音频信号缆线103在不同点处连接到音频信号缆线103。换句话说，多个测距信号产生设备107a、107b和107c串联连接到音频信号缆线103。

在一些实施方案中，可以通过将同步信号与内容音频信号混合在一起来获得经放大的音频信号。在一些实施方案中，混合设备可以将同步信号与内容音频信号混合在一起。在一些实施方案中，混合设备可以是用于将数字信号混合在一起的数字混合设备。在一些实施方案中，混合设备可以是用于将模拟信号混合在一起的模拟混合设备。可以将混合信号传输到放大器模块105以放大所述混合信号。多个测距信号产生设备107a、107b和107c可以从放大器模块105接收含有同步信号和内容音频信号两者的经放大音频信号。

在一些实施方案中，同步信号可以是线性调频信号(chirpsignal)并且具有高于预设值f1的频率，内容音频信号可以具有低于预设值f1的频率。因此，内容音频信号不会受到同步信号的干扰。在一些实施方案中，预设值f1可以是19khz。在一些实施方案中，线性调频信号可以是升频线性调频信号(up-chirpsignal)、降频线性调频信号(down-chirpsignal)或其组合。

在一些实施方案中，流程图200还可以包括：将同步信号与内容音频信号彼此分离，其中将同步信号传输到多个测距信号产生设备107a、107b和107c，将内容音频信号传输到多个扬声器101a、101b和101c以用于驱动多个扬声器101a、101b和101c以再现内容音频信号。

在一些实施方案中，分离单元可以用于将同步信号与内容音频信号分离。在一些实施方案中，分离单元可以包括高通滤波器和低通滤波器。高通滤波器能够滤除频率低于预设值f1的内容音频信号，并且使频率高于预设值f1的同步信号通过。类似地，低通滤波器能够滤除频率高于预设值f1的同步信号，并且使频率低于预设值f1的内容音频信号通过。此后，将同步信号传输到多个测距信号产生设备107a、107b和107c，同时将内容音频信号传输到多个扬声器101a、101b和101c。

在s203中，在从接收到同步信号达预设时间段之后，多个测距信号产生设备107a、107b和107c中的每一个在某一时间点处产生测距声音信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c中的每一个的预设时间段被配置为相同。也就是说，多个测距信号产生设备107a、107b和107c中的每一个可以在同一时间点产生测距声音信号。在这种情况下，由多个测距信号产生设备107a、107b和107c产生的测距声音信号应彼此不同，使得可以在记录中区分所述测距声音信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c中的每一个的预设时间段被配置为与其他者不同，使得多个测距信号产生设备107a、107b和107c被配置为在不同的时间点产生测距声音信号。可以理解，只要产生测距声音信号时的时间点之间的间隔足够长，就能够在记录中识别测距声音信号。

在一些实施方案中，可以由检测单元检测同步信号的接收，其中检测单元适于获得由多个测距信号产生设备107a、107b和107c接收同步信号的接收时间点。多个测距信号产生设备中的每一个可以在从接收时间点起达预设时间段之后产生测距声音信号。在一些实施方案中，检测单元可以是适于通过互相关来获得接收时间点的相关器。

应注意，由多个测距信号产生设备107a、107b和107c产生的测距声音信号是电信号，诸如数字信号或模拟信号。因此，测距声音信号在被广播到移动设备20之前需要被转换成声学信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c可以分别连接到多个扬声器101a、101b和101c。因此，由多个测距信号产生设备107a、107b和107c产生的测距声音信号能够分别传输到多个扬声器101a、101b和101c，并由对应的扬声器转换成声学信号。例如，测距信号产生设备107a连接到扬声器101a，测距信号产生设备107b连接到扬声器101b，并且测距信号产生设备107c连接到扬声器101c。因此，由测距信号产生设备107a产生的测距声音信号能够由扬声器101a转换成声学信号，由测距信号产生设备107b产生的测距声音信号能够由扬声器101b转换成声学信号，并且由测距信号产生设备107c产生的测距声音信号能够由扬声器101c转换为声学信号。

在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c中的每一个可以包括用于将测距声音信号转换为声学信号的转换单元(例如，声换能器)，使得由多个测距信号产生设备107a、107b和107c产生的测距声音信号分别由对应的转换单元再现。在这种情况下，测距声音信号不需要由扬声器再现。

在一些实施方案中，在将测距声音信号传输到多个扬声器或含有在测距信号产生设备107a、107b和107c中的声换能器中的一个之前，需要放大由测距信号产生设备产生的测距声音信号。此外，如果测距声音信号是数字的，则测距声音信号需要在放大之前进一步从数字信号转换为模拟信号。

在s205中，由移动设备20记录由多个测距信号产生设备107a、107b和107c产生的测距声音信号。

在一些实施方案中，记录测距声音信号可以包括：记录每个测距声音信号的到达时间、记录每两个测距声音信号之间的到达时间差或记录每个测距声音信号的衰减。因此，可以获得移动设备20与多个测距信号产生设备107中的每一个之间的距离。

在s207中，基于由移动设备20作出的对测距声音信号的记录来计算移动设备20的位置。

可以通过诸如到达时间(timeofarrival，toa)地理定位、到达时间差(timedifferenceofarrival，tdoa)地理定位等现有方式来获得移动设备20的位置。

应注意，当转换单元被配置为将电信号转换成声学信号时，基于测距声音信号的记录和转换单元的位置来获得移动设备20的位置，这是因为转换单元广播测距声音信号。当多个扬声器101a、101b和101c被配置为将电信号转换成声学信号时，基于测距声音信号的记录和多个扬声器101a、101b和101c的位置来获得移动设备20的位置。

图3示意性地示出了测距信号产生设备107a的简图。测距信号产生设备107a可以包括：检测单元1071a和产生单元1073a。

检测单元1071a可以连接到音频信号缆线103，以用于检测在音频信号缆线103上传输的经放大音频信号是否含有同步信号。检测单元1071a还可以被配置为检测由测距信号产生设备107a接收同步信号的接收时间点。

在一些实施方案中，检测单元1071a可以是用于通过互相关检测同步信号的相关器。

应注意，在一些实施方案中，多个测距信号产生设备107a、107b和107c可以使用共用检测单元1071a来检测同步信号的接收。

产生单元1073a被配置为当由检测单元1071a检测到同步信号时产生测距声音信号，其中在从检测到同步信号或从接收时间点达预设时间段之后的时间点产生测距声音信号。

在一些实施方案中，测距信号产生设备107a还可以包括转换单元1075a。转换单元1075a被配置为将来自产生单元1073a的电信号转换为声学信号。

在一些实施方案中，测距信号产生设备107a的产生单元1073a可以连接到扬声器101a，使得来自产生单元1073a的电信号能够由扬声器101a转换成声学信号。应注意，在一些实施方案中，在测距声音信号被传输到扬声器101a之前，可以采用数模转换器将测距声音信号从数字信号转换成模拟信号。在一些实施方案中，可以采用放大器放大测距声音信号，然后将测距声音信号传输到扬声器。

在一些实施方案中，测距信号产生设备107a的检测单元1071a可以与分离单元1077a连接，并从分离单元1077a接收经放大的音频信号。分离单元1077a被配置为将同步信号与内容音频信号分离，其中将同步信号传输到多个测距信号产生设备107a、107b和107c，将内容音频信号传输到多个扬声器101a、101b和101c以用于驱动多个扬声器101a、101b和101c再现内容音频信号。以这种方式，可以改进检测单元1071a的准确率和效率。

在一些实施方案中，同步信号可以是线性调频信号并且具有高于预设值f1的频率，内容音频信号可以具有低于预设值f1的频率。分离单元1077a可以包括高通滤波器，所述高通滤波器用于滤除内容音频信号并使要传输到测距信号产生设备107a的检测单元1071a的同步信号通过。分离单元1077a还可以包括低通滤波器，所述低通滤波器用于滤除同步信号并使要传输到扬声器101a的内容音频信号通过。

系统各方面的硬件和软件实施之间几乎没有区别；硬件或软件的使用通常是表示成本对效率折衷的设计选择。例如，如果实施者确定速度和准确性是最重要的，则实施者可以选择主要硬件和/或固件载体；如果灵活性是最重要的，则实施者可以选择主要软件实施；或者，又替代地，实施者可以选择硬件、软件和/或固件的某种组合。

虽然本文已经公开了各个方面和实施方案，但是其他方面和实施方案对于本领域的技术人员将是明显的。本文公开的各个方面和实施方案是出于说明目的而不是旨在限制，其中真实范围和精神由所附权利要求书指示。