多设备场景中的设备定位方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多设备场景中的设备定位方法和系统。其中，设备定位方法包括：从多个设备中选择一个作为发声设备；令发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音；其他设备分别记录接收到测试声音的接收音强和接收时间；根据测试音强、测试时间、接收试音强与接收时间分别计算其他设备与发声设备之间的测试距离；判断是否计算出所有设备之间的测试距离；若是，则根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布；若否，则从多个设备中重新选择发声设备，并继续执行后续步骤。对于包括多个设备的场景，本发明专利技术可以基于声音的传输时间与音强衰减来标记在该场景中多个设备的相对位置分布，无需依赖具体的麦克风阵列，可适用性强。

Device location method and system in multi device scene

The invention discloses a device positioning method and system in a multi device scene. Among them, the device positioning method includes: selecting one of a plurality of devices as the sounding device; making the sounding device generate the test sound of the test sound intensity at the test time; recording the received sound intensity and the receiving time of the received test sound by other devices respectively; calculating the measurement between other devices and the sounding device respectively according to the test sound intensity, the test time, the received test sound intensity and the receiving time Test distance: judge whether to calculate the test distance between all equipment; if yes, mark the relative position distribution of all equipment according to the test distance between all equipment; if no, reselect the sounding equipment from multiple equipment and continue to carry out the following steps. For a scene including a plurality of devices, the invention can mark the relative position distribution of a plurality of devices in the scene based on the transmission time and sound intensity attenuation of the sound, without relying on a specific microphone array, and has strong applicability.

【技术实现步骤摘要】
多设备场景中的设备定位方法和系统
本专利技术涉及定位
，尤其涉及一种多设备场景中的设备定位方法和系统。
技术介绍
当前的声源设备定位方法大都依赖于麦克风阵列，再具体地基于最大输出功率的可控波束形成技术、基于高分辨率谱图估计技术或者基于声音时间差的声源定位技术来实现声源定位。但是，在对多设备场景中进行声源定位时，由于难以在各设备上安装麦克风以实现统一的阵列化排布，而难以实现对多设备场景中的声源定位。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中难以对多设备场景中进行声源定位的缺陷，提供一种多设备场景中的设备定位方法和系统。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种多设备场景中的设备定位方法，其特点在于，所述设备定位方法包括：从多个设备中选择一个设备作为发声设备；令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音；除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间；根据测试音强、测试时间、接收试音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离；判断是否计算出所有设备之间的测试距离；若是，则根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布；若否，则从多个设备中选择另一设备作为新的发声设备，并继续执行所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤。较佳地，所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤包括：根据下式计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离：d(p，q)＝a*ln(Iq/Ip)/α+b*(tq-tp)*v其中，d(p，q)是其他设备q与发声设备p之间的测试距离，Ip是测试音强，Iq是接收音强，α是衰减系数，tp是测试时间，tq是接收时间，v是声速，a和b是常数，并且有a+b＝1，a＜b；和/或，所述根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布的步骤包括：将多个设备中的任意两个设备分别记为第一设备和第二设备，将除所述第一设备、所述第二设备之外的任意一个设备记为第三设备；获取所述第一设备与所述第二设备之间的第一测试距离、所述第一设备与所述第三设备之间的第二测试距离、所述第二设备与所述第三设备之间的第三测试距离；根据所述第一测试距离、所述第二测试距离以及所述第三测试距离计算所述第三设备与所述第一设备、所述第二设备之间的相对角度；根据所述相对角度以及所述第一测试距离、所述第二测试距离、所述第三测试距离，标记所述第三设备与所述第一设备、所述第二设备的相对位置较佳地，在所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤之后，所述设备定位方法还包括：判断所述接收时间与所述测试时间之间的差值是否大于第一阈值；若是，则返回所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤；若否，则转至所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤；和/或，所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤包括：令所述发声设备在测试时间产生测试音强、测试频率的测试声音；所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤包括：除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强、接收时间以及接收频率；在所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤之后，所述设备定位方法还包括：判断所述接收频率与所述测试频率之间的差值是否大于第二阈值；若是，则返回所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强、测试频率的测试声音的步骤；若否，则转至所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤。较佳地，在所述根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布的步骤之后，所述设备定位方法还包括：基于所有设备的相对位置分布将所有设备分别标记在平面坐标系中，以得到所有设备的设备坐标；所有设备分别记录接收到由用户发出的语音指令的指令音强和指令时间；根据至少三个设备对应的指令时间计算所述用户的用户坐标；根据所述用户坐标和各设备坐标计算所述用户与各设备之间的指令距离；根据各设备对应的指令音强以及指令距离，计算各设备对应的所述语音指令的产生音强；确定最小产生音强对应的设备为目标设备。较佳地，所述根据至少三个设备对应的指令时间计算所述用户的用户坐标的步骤包括：根据以下方程组求解所述用户的用户坐标：其中，(xi,yi)是设备i的设备坐标，ti设备i对应的指令时间，(x0，y0)是所述用户坐标，t0所述语音指令的产生时间，v是声速，i是正整数；和/或，所述根据各设备对应的指令音强以及指令距离，计算各设备对应的所述语音指令的产生音强的步骤包括：根据下式计算各设备对应的产生音强：其中，Ii是设备i对应的指令音强，di是设备i对应的指令距离，α是衰减系数，I(0，i)是设备i对应的产生音强，i是正整数；和/或，在所述确定最小产生音强对应的设备为目标设备的步骤之后，所述设备定位方法还包括：所述目标设备执行所述语音指令。一种多设备场景中的设备定位系统，其特点在于，所述设备定位系统包括：指定模块，用于从多个设备中选择一个设备作为发声设备；测试模块，用于控制所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音；记录模块，用于控制除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间；第一计算模块，用于根据测试音强、测试时间、接收试音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离；第一判断模块，用于判断是否计算出所有设备之间的测试距离；若是，则调用标记模块，所述标记模块用于根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布；若否，则调用所述指定模块从多个设备中选择另一设备作为新的发声设备，并调用所述测试模块。较佳地，所述第一计算模块具体用于根据下式计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离：d(p，q)＝a*ln(Iq/Ip)/α+b*(tq-tp)*v其中，d(p,q)是其他设备q与发声设备p之间的测试距离，Ip是测试音强，Iq是接收音强，α是衰减系数，tp是测试时间，tq是接收时间，v是声速，a和b是常数，并且有a+b＝1，a＜b；和/或，所述标记模块包括：第一选择单元，用于将多个设备中的任意两个设备分别记为第一设备和第二设备，将除所述第一设备、所述第二设备之外的任意一个设备记为第三设备；第一获取单元，用于获取所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，所述设备定位方法包括：/n从多个设备中选择一个设备作为发声设备；/n令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音；/n除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间；/n根据测试音强、测试时间、接收试音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离；/n判断是否计算出所有设备之间的测试距离；/n若是，则根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布；/n若否，则从多个设备中选择另一设备作为新的发声设备，并继续执行所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，所述设备定位方法包括：
从多个设备中选择一个设备作为发声设备；
令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音；
除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间；
根据测试音强、测试时间、接收试音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离；
判断是否计算出所有设备之间的测试距离；
若是，则根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布；
若否，则从多个设备中选择另一设备作为新的发声设备，并继续执行所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤。


2.如权利要求1所述的多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤包括：
根据下式计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离：
d(p，q)＝a*ln(Iq/Ip)/α+b*(tq-tp)*v
其中，d(p，q)是其他设备q与发声设备p之间的测试距离，Ip是测试音强，Iq是接收音强，α是衰减系数，tp是测试时间，tq是接收时间，v是声速，a和b是常数，并且有a+b＝1，a＜b；
和/或，
所述根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布的步骤包括：
将多个设备中的任意两个设备分别记为第一设备和第二设备，将除所述第一设备、所述第二设备之外的任意一个设备记为第三设备；
获取所述第一设备与所述第二设备之间的第一测试距离、所述第一设备与所述第三设备之间的第二测试距离、所述第二设备与所述第三设备之间的第三测试距离；
根据所述第一测试距离、所述第二测试距离以及所述第三测试距离计算所述第三设备与所述第一设备、所述第二设备之间的相对角度；
根据所述相对角度以及所述第一测试距离、所述第二测试距离、所述第三测试距离，标记所述第三设备与所述第一设备、所述第二设备的相对位置。


3.如权利要求1所述的多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，在所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤之后，所述设备定位方法还包括：
判断所述接收时间与所述测试时间之间的差值是否大于第一阈值；
若是，则返回所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤；
若否，则转至所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤；
和/或，
所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强的测试声音的步骤包括：
令所述发声设备在测试时间产生测试音强、测试频率的测试声音；
所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤包括：
除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强、接收时间以及接收频率；
在所述除所述发声设备之外的其他设备分别记录接收到所述测试声音的接收音强和接收时间的步骤之后，所述设备定位方法还包括：
判断所述接收频率与所述测试频率之间的差值是否大于第二阈值；
若是，则返回所述令所述发声设备在测试时间产生测试音强、测试频率的测试声音的步骤；
若否，则转至所述根据测试音强、测试时间、接收音强以及接收时间分别计算其他设备与所述发声设备之间的测试距离的步骤。


4.如权利要求1所述的多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，在所述根据所有设备之间的测试距离标记所有设备的相对位置分布的步骤之后，所述设备定位方法包括：
基于所有设备的相对位置分布将所有设备分别标记在平面坐标系中，以得到所有设备的设备坐标；
所有设备分别记录接收到由用户发出的语音指令的指令音强和指令时间；
根据至少三个设备对应的指令时间计算所述用户的用户坐标；
根据所述用户坐标和各设备坐标计算所述用户与各设备之间的指令距离；
根据各设备对应的指令音强以及指令距离，计算各设备对应的所述语音指令的产生音强；
确定最小产生音强对应的设备为目标设备。


5.如权利要求4所述的多设备场景中的设备定位方法，其特征在于，所述根据至少三个设备对应的指令时间计算所述用户的用户坐标的步骤包括：
根据以下方程组求解所述用户的用户坐标：



其中，(xi,yi)是设备i的设备坐标，ti设备i对应的指令时间，(x0，y0)是所述用户坐标，t0所述语音指令的产生时间，v是声速，i是正整数；
和/或，
所述根据各设备对应的指令音强以及指令距离，计算各设备对应的所述语音指令的产生音强的步骤包括：
根据下式计算各设备对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦臻，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33