一种室内多个设备的定位系统技术方案

本发明专利技术提供了一种室内多个设备的定位系统，该定位系统通过一对红外收发装置，结合同步的姿态传感器数据，确定装有红外发射器的设备与装有红外接收器的设备之间的相对位置关系，实现了室内多个设备的高精度定位。实现了室内多个设备的高精度定位。实现了室内多个设备的高精度定位。

【技术实现步骤摘要】
一种室内多个设备的定位系统


[0001]本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及一种室内多个设备的定位系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断进步，计算机技术以及物联网的应用得到了飞速的发展，为人们的生活带来了极大的便利，例如家居场景正在逐渐的智能化。
[0003]基于近年来智能家居设备(例如智能电视、智能音箱等智能家居设备)的发展而言，为人们带来了全新的交互体验，极大程度的丰富了人们的生活状态。
[0004]但是，从传统家电设备到智能家居设备的转变，新的交互需求被不断提出，这些交互需求背后的支撑是智能家居设备的传感能力和认知能力的发展。也就是说，在具有智能家居设备的智能家居场景中，不同智能家居设备的互联与互感，是支持智能家居设备之间进行智能交互的一个重要前提。
[0005]为了最有效的实现多个智能家居设备之间的智能交互，那么多个智能家居设备之间的相对位置关系至为重要。
[0006]那么，如何提供一种精确的定位技术，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种室内多个设备的定位系统，技术方案如下：
[0008]一种室内多个设备的定位系统，所述定位系统包括：
[0009]第一设备，所述第一设备中安装有红外发射器；
[0010]第二设备，所述第二设备中安装有红外接收器；
[0011]安装在所述第一设备或所述第二设备上的姿态传感器；
[0012]其中，当所述姿态传感器安装在所述第一设备上时，所述第一设备用于通过所述红外发射器向所述第二设备发送模拟红外信号；
[0013]所述第二设备用于通过所述红外接收器接收所述模拟红外信号，对所述模拟红外信号进行处理得到红外信号强度数据，并将所述红外信号强度数据发送至所述第一设备；
[0014]所述第一设备还用于通过所述姿态传感器获取姿态数据，并依据所述姿态数据和所述红外信号强度数据，计算所述第一设备和所述第二设备的相对位置，并将所述相对位置的结果发送给所述第二设备。
[0015]优选的，在上述定位系统中，所述第一设备和所述第二设备通过无线网络或蓝牙进行数据通信。
[0016]优选的，在上述定位系统中，所述第一设备为可移动设备；
[0017]所述第二设备的位置固定。
[0018]优选的，在上述定位系统中，所述姿态传感器为九轴姿态传感器。
[0019]优选的，在上述定位系统中，所述第一设备还用于向所述第二设备发送计时请求
报文；
[0020]所述第二设备还用于在接收到所述计时请求报文时，生成应答报文，并将所述应答报文发送给所述第一设备；
[0021]所述第一设备还用于依据所述应答报文和所述计时请求报文，计算报文延时；
[0022]所述第一设备还用于依据所述报文延时，结合所述姿态传感器获取修正后的姿态数据，并依据所述修正后的姿态数据和所述红外信号强度数据，计算所述第一设备和所述第二设备的相对位置，并将所述相对位置的结果发送给所述第二设备。
[0023]优选的，在上述定位系统中，所述第一设备还用于通过多个所述报文延时计算延时估计参数；
[0024]所述第一设备还用于依据所述延时估计参数，结合所述姿态传感器获取修正后的姿态数据，并依据所述修正后的姿态数据和所述红外信号强度数据，计算所述第一设备和所述第二设备的相对位置，并将所述相对位置的结果发送给所述第二设备；
[0025]其中，所述延时估计参数为多个所述报文延时的平均值的0.5倍。
[0026]优选的，在上述定位系统中，所述第一设备还用于依据所述相对位置的结果，执行第一操作；
[0027]所述第二设备还用依据所述相对位置的结果，执行第二操作。
[0028]优选的，在上述定位系统中，所述姿态传感器各向同性，与所述姿态传感器匹配的红外发射器或红外接收器轴向同性、径向异性，在室内场景中固定的红外发射器或红外接收器各向同性。
[0029]相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：
[0030]本专利技术提供的一种室内多个设备的定位系统包括：第一设备，所述第一设备中安装有红外发射器和姿态传感器；第二设备，所述第二设备中安装有红外接收器；其中，所述第一设备用于通过所述红外发射器向所述第二设备发送模拟红外信号；所述第二设备用于通过所述红外接收器接收所述模拟红外信号，对所述模拟红外信号进行处理得到红外信号强度数据，并将所述红外信号强度数据发送至所述第一设备；所述第一设备还用于通过所述姿态传感器获取姿态数据，并依据所述姿态数据和所述红外信号强度数据，计算所述第一设备和所述第二设备的相对位置，并将所述相对位置的结果发送给所述第二设备。
[0031]也就是说，该定位系统通过一对红外收发装置，结合同步的姿态传感器数据，确定装有红外发射器的设备与装有红外接收器的设备之间的相对位置关系，实现了室内多个设备的高精度定位。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种室内多个设备的定位系统的框架示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的一种场景示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在本专利技术的专利技术创造过程中，专利技术人发现，现有的智能家居设备的定位技术主要有三种：
[0037]第一种：基于UWB(Ultra Wide Band，超宽带无线通信)技术，具体原理如下：
[0038]UWB超宽带无线通信技术通过发射纳秒级脉冲信号序列，实现信息传输，并通过TOA(Time Of Arrival，到达时间)和TDOA(Time Difference Of Arrival，到达时间差)的方法实现高精度的室内定位。
[0039]但是，这一技术需要通信双方都安装有UWB收发模块，导致硬件成本昂贵，且无法与已有的智能家居设备匹配。
[0040]第二种：室内麦克风阵列定位技术，具体原理如下：
[0041]采用波束形成算法或TDOA算法实现高精度的室内定位。
[0042]但是，这一技术需要特殊的麦克风阵列结构与定制的音频处理芯片，导致成本较高，且受环境干扰较为敏感。
[0043]第三种：红外遥控技术，具体原理如下：
[0044]红外遥控技术是一种部署成本低、应用广泛的远程信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内多个设备的定位系统，其特征在于，所述定位系统包括：第一设备，所述第一设备中安装有红外发射器；第二设备，所述第二设备中安装有红外接收器；安装在所述第一设备或所述第二设备上的姿态传感器；其中，当所述姿态传感器安装在所述第一设备上时，所述第一设备用于通过所述红外发射器向所述第二设备发送模拟红外信号；所述第二设备用于通过所述红外接收器接收所述模拟红外信号，对所述模拟红外信号进行处理得到红外信号强度数据，并将所述红外信号强度数据发送至所述第一设备；所述第一设备还用于通过所述姿态传感器获取姿态数据，并依据所述姿态数据和所述红外信号强度数据，计算所述第一设备和所述第二设备的相对位置，并将所述相对位置的结果发送给所述第二设备。2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述第一设备和所述第二设备通过无线网络或蓝牙进行数据通信。3.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述第一设备为可移动设备；所述第二设备的位置固定。4.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述姿态传感器为九轴姿态传感器。5.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述第一设备还用于向所述第二设备发送计时请求报文；所述第二设备还用于在接收到所述计时请求报文时，生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻纯，史元春，梁宸，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：