扬声设备以及设备定位系统技术方案

本发明专利技术涉及扬声器技术领域，公开了一种扬声设备以及设备定位系统。该扬声设备包括控制电路和天线阵列。天线阵列包括阵列排布且连接至控制电路的至少两个天线。其中，天线阵列中的各天线用于接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定扬声设备相对于基站设备的相对方位。通过上述方式，本发明专利技术能够使得扬声设备具有定位功能并且具有较高的定位精度。

Loudspeaker equipment and equipment positioning system

【技术实现步骤摘要】
扬声设备以及设备定位系统
本专利技术涉及扬声器
，特别是涉及一种扬声设备以及设备定位系统。
技术介绍
如今，诸如耳机等扬声设备因其能够实现电信号和声信号的转换，进而广泛应用于日常工作生活中。扬声设备通常会配备天线进行无线通信，例如蓝牙通信等，尤其是无线耳机，其需要天线实现信号收发等功能。随着蓝牙技术的发展，推动了蓝牙定位技术的研究与普及。扬声设备所配备的天线基于蓝牙定位技术能够实现扬声设备的定位。而目前基于蓝牙的室内定位方法，或多或少存在精度不高、定位限制条件较多、定位所需设备价格昂贵、不便普及等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术主要解决的技术问题是提供一种扬声设备以及设备定位系统，能够使得扬声设备具有定位功能并且具有较高的定位精度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种扬声设备，该扬声设备包括控制电路和天线阵列。天线阵列包括阵列排布且连接至控制电路的至少两个天线。其中，天线阵列中的各天线用于接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定扬声设备相对于基站设备的相对方位。在本专利技术的一实施例中，扬声设备还包括天线切换开关，天线切换开关连接控制电路，并且还和天线阵列中的各天线连接，控制电路用于通过天线切换开关控制天线阵列中的各天线交替工作，使得天线阵列中的各天线交替接收来自基站设备的蓝牙定位信号，并分别传输至控制电路。在本专利技术的一实施例中，天线阵列包括第一天线和第二天线，第一天线和第二天线分别连接至同一天线切换开关；天线切换开关的固定端和控制端连接控制电路，天线切换开关的第一选择端连接第一天线，第二选择端连接第二天线，控制电路用于通过控制端控制固定端分别交替和第一选择端、第二选择端导通。在本专利技术的一实施例中，天线阵列中天线的数量大于或等于两个，天线阵列中的各天线分别连接一天线切换开关，各天线切换开关的固定端和控制端连接控制电路，并且各天线切换开关的选择端连接对应的天线，控制电路用于通过各天线切换开关的控制端控制各天线切换开关的固定端和选择端交替导通。在本专利技术的一实施例中，天线阵列中的天线的数量为n(n≥2)，天线阵列中相邻天线之间的距离相等且小于1/(n-1)的蓝牙定位信号的波长。在本专利技术的一实施例中，扬声设备还包括加速度传感器，加速度传感器连接控制电路，用于测量天线阵列中天线的倾斜角度，倾斜角度用于补偿天线所接收的蓝牙定位信号的到达角。天线阵列中天线的倾斜角度定义为当前状态下的天线和水平面法线之间的夹角与目标状态下的天线和水平面法线之间的夹角的矢量差。在本专利技术的一实施例中，天线阵列中各天线接收到蓝牙定位信号时的相位为并且各天线之间的距离为di,j(i、j＝1,2,3…n)，天线阵列中天线的倾斜角度为Δθ，蓝牙定位信号的波长为λ；天线阵列中各天线之间接收到蓝牙定位信号时的相位差为：则，天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的入射角为：进而得到天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的入射角的余角θi(i＝1,2,3…n)；则，天线阵列中各天线到基站设备的距离为：Di＝di,i+1*tanθi+1/cosθi*(tanθi-tanθi+1)；并且，天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的到达角为ψi,j，进而确定扬声设备相对于基站设备的相对方位；其中，天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的到达角定义为天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的传播方向与水平面法线之间的夹角。在本专利技术的一实施例中，扬声设备相对于基站设备的相对方位包括扬声设备相对于基站设备的相对角度和相对距离。其中，扬声设备相对于基站设备的相对角度为天线阵列中各天线所接收蓝牙定位信号的到达角的均值，扬声设备相对于基站设备的相对距离为天线阵列中各天线到基站设备的距离的均值。在本专利技术的一实施例中，加速度传感器为重力加速度传感器、三轴加速度传感器和陀螺仪中的至少一种。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种设备定位系统，该设备定位系统包括扬声设备和基站设备，扬声设备和基站设备之间建立有蓝牙通讯连接。该扬声设备包括控制电路和天线阵列。天线阵列包括阵列排布且连接至控制电路的至少两个天线。其中，天线阵列中的各天线用于接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定扬声设备相对于基站设备的相对方位。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，本专利技术提供一种扬声设备以及设备定位系统。该扬声设备通过天线阵列中的至少两个天线接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定扬声设备相对于基站设备的相对方位，即实现扬声设备的定位。通过上述方式，能够使得扬声设备具有定位功能；并且天线阵列结合蓝牙定位信号的到达角的定位算法，其定位精度较高，能够使得扬声设备具有较高的定位精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。其中：图1是本专利技术扬声设备一实施例的结构示意图；图2是本专利技术扬声设备另一实施例的结构示意图；图3是本专利技术加速度传感器工作原理一实施例的结构示意图；图4是本专利技术扬声设备的定位算法一实施例的原理示意图；图5是本专利技术扬声设备的蓝牙定位信号入射角计算方法一实施例的原理示意图；图6是本专利技术设备定位系统一实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。并且在不冲突的情况下，下述的实施例及实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声设备，其特征在于，所述扬声设备包括：/n控制电路；/n天线阵列，所述天线阵列包括阵列排布且连接至所述控制电路的至少两个天线；/n其中，所述天线阵列中的各天线用于接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得所述控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定所述扬声设备相对于所述基站设备的相对方位。/n

【技术特征摘要】
1.一种扬声设备，其特征在于，所述扬声设备包括：
控制电路；
天线阵列，所述天线阵列包括阵列排布且连接至所述控制电路的至少两个天线；
其中，所述天线阵列中的各天线用于接收来自基站设备的蓝牙定位信号，使得所述控制电路通过各天线所接收的蓝牙定位信号的到达角以及各天线之间的距离确定所述扬声设备相对于所述基站设备的相对方位。


2.根据权利要求1所述的扬声设备，其特征在于，所述扬声设备还包括：
天线切换开关，所述天线切换开关连接所述控制电路，并且还和所述天线阵列中的各天线连接，所述控制电路用于通过所述天线切换开关控制所述天线阵列中的各天线交替工作，使得所述天线阵列中的各天线交替接收来自所述基站设备的蓝牙定位信号，并分别传输至所述控制电路。


3.根据权利要求2所述的扬声设备，其特征在于，所述天线阵列包括第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别连接至同一所述天线切换开关；所述天线切换开关的固定端和控制端连接所述控制电路，所述天线切换开关的第一选择端连接所述第一天线，第二选择端连接所述第二天线，所述控制电路用于通过所述控制端控制所述固定端分别交替和所述第一选择端、所述第二选择端导通。


4.根据权利要求2所述的扬声设备，其特征在于，所述天线阵列中天线的数量大于或等于两个，所述天线阵列中的各天线分别连接一所述天线切换开关，各所述天线切换开关的固定端和控制端连接所述控制电路，并且各所述天线切换开关的选择端连接对应的天线，所述控制电路用于通过各所述天线切换开关的控制端控制各所述天线切换开关的固定端和选择端交替导通。


5.根据权利要求1至4任一项所述的扬声设备，其特征在于，所述天线阵列中的天线的数量为n(n≥2)，所述天线阵列中相邻天线之间的距离相等且小于1/(n-1)的蓝牙定位信号的波长。


6.根据权利要求1所述的扬声设备，其特征在于，所述扬声设备还包括：
加速度传感器，所述加速度传感器连接所述控制电路，用于测量所述天线阵列中天线的倾斜角度，所述倾斜角度用于补偿天线所接收的蓝牙定位信号的到达角；
所述天线阵列中天线的倾斜角度定义为当前状态下的天线和水平面法线之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，谢腾，
申请(专利权)人：安克创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43