移动设备和定位系统技术方案

本公开的实施方式提供了一种移动设备和定位系统。通过将定位锚点放置在移动设备上并且将定位标签布置在环境中，无需中心管理计算机，并且每个标签甚至可以是无源的，省去了布线施工的成本，提高了部署的速度。

Mobile devices and location systems

The embodiment of the disclosure provides a mobile device and a positioning system. By placing anchors on mobile devices and positioning tags in the environment, there is no need for a central management computer, and each tag can even be passive, saving the cost of wiring construction and improving the speed of deployment.

【技术实现步骤摘要】
移动设备和定位系统
本技术的实施方式涉及定位
，更具体地，本公开的实施方式涉及一种移动设备和定位系统。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。定位是确定机器人在其作业环境中所处位置的过程.应用传感器感知信息实现可靠的定位是自主移动机器人最基本、也是最重要的一项功能之一。定位是确定机器人在其作业环境中所处位置的过程.更具体地说是利用先验环境地图信息、机器人位姿的当前估计以及传感器的观测值等输入信息，经过一定的处理和变换，产生更加准确的对机器人当前位姿的估计.应用传感器感知的信息实现可靠的定位是自主移动机器人最基本、最重要的一项功能，也是移动机器人研究中倍受关注、富有挑战性的一个重要研究方向。超宽带(UWB)技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有3.1～10.6GHz量级的带宽。目前，包括美国，日本，加拿大等在内的国家都在研究这项技术，在无线室内定位领域具有良好的前景。图1示意性地示出了一种基于UWB技术的定位系统。如图1所示，定位锚点固定在环境中，并且进行位置标定，采集数据。数据经过有线或者无线的方式上传到综合管理平台。平台上有高精度定位引擎和数据服务器，可以根据环境中定位锚点传回来的距离信息计算出定位标签在环境中的位置。标签被人拿着或者固定在移动设备上，这样计算出待测人员或车辆的位置。但是，图1所述的定位系统需要布置中心管理计算机，而且涉及定位锚点与综合管理平台之间的信号传输，导致部署过程复杂且成本较高。因此，需要一种结构简单、能够快速部署且成本较低的定位方案。
技术实现思路
在本技术实施方式的第一方面中，提供了一种移动设备，包括：至少一个定位锚点，以及至少一个处理器，所述至少一个定位锚点被配置为：通过扫描布置在环境中的定位标签，确定所述定位锚点相对于所述定位标签的距离；以及所述至少一个处理器被配置为根据标签布置图，基于所确定的距离来确定所述移动设备的位置。根据本公开的实施例，所述移动设备包括至少三个定位锚点，并且所述至少一个处理器被配置为：根据所述至少三个定位锚点相对于所述定位标签的距离，确定所述移动设备的姿态。根据本公开的实施例，所述至少一个处理器还被配置为：还根据所述至少三个定位锚点在所述移动设备上的位置和角度，来确定所述移动设备的姿态。根据本公开的实施例，所述移动设备是机器人。根据本公开的实施例，所述定位锚点是超宽带UWB定位锚点。根据本公开的实施例，所述定位锚点是超宽带UWB定位锚点。在本技术实施方式的第二方面中，提供了一种定位系统，用于定位位于环境中的移动设备，包括：至少一个定位锚点，放置在所述移动设备上，以及至少一个定位标签，布置在所述环境中，其中，所述定位锚点通过扫描定位标签，确定所述定位锚点相对于所述定位标签的距离；并将所确定的距离传送给所述移动设备，使得所述移动设备根据标签布置图，基于所确定的距离来确定所述移动设备的位置。根据本公开的实施例，所述定位系统包括布置在所述环境中的至少三个分离的定位标签。根据本公开的实施例，所述定位系统包括至少三个定位锚点，布置在所述移动设备上，使得所述移动设备能够根据所述至少三个定位锚点相对于所述定位标签的距离，确定所述移动设备的姿态。根据本技术实施方式的移动设备和定位系统，通过将定位锚点放置在移动设备上并且将定位标签布置在环境中，无需中心管理计算机，并且每个标签甚至可以是无源的，省去了布线施工的成本，提高了部署的速度。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，其中：图1示意性地示出了一种基于UWB技术的定位系统；图2示意性地示出了根据本申请实施例的用于定位移动设备的方法的流程图；图3示意性地示出了根据本公开实施例的移动设备300的结构图；图4示意性地示出了根据本申请实施例的定位系统400的示意图。在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。具体实施方式以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。当移动设备在环境中移动时，需要对移动设备所在的位置进行定位。例如，当机器人进行自主巡航时，需要实时或者周期性地跟踪机器人的位置。下面结合对机器人的定位来阐述本技术。但是本领域技术人员可以认识到，本技术的技术方案可以适用于对任何移动设备定位。图2示意性地示出了根据本申请实施例的用于定位移动设备的方法的流程图。根据本申请实施例的移动设备上放置有至少一个定位锚点。在移动设备所处的环境中布置有至少一个定位标签。根据本申请实施例的用于定位移动设备的方法200开始于步骤S210，其中定位锚点通过扫描定位标签，确定所述定位锚点相对于所述定位标签的距离。确定定位锚点相对于定位标签的距离的算法可以基于TOA(TimeofArrival，到达时间)定位算法。其具体过程如下：第一步，第一定位锚点发出一个UWB脉冲给环境中布置的定位标签，接收到脉冲的定位标签返回一个UWB脉冲给定位锚点。该第一定位锚点可以得到周围的每个定位标签的RTT(往返时间，即收到信号的时间差)，得到该定位锚点到周围的定位标签的距离。定位标签可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动设备，其特征在于，包括：至少一个定位锚点，以及至少一个处理器，所述至少一个定位锚点被配置为：通过扫描布置在环境中的定位标签，确定所述定位锚点相对于所述定位标签的距离；以及所述至少一个处理器被配置为根据标签布置图，基于所确定的距离来确定所述移动设备的位置。

【技术特征摘要】
1.一种移动设备，其特征在于，包括：至少一个定位锚点，以及至少一个处理器，所述至少一个定位锚点被配置为：通过扫描布置在环境中的定位标签，确定所述定位锚点相对于所述定位标签的距离；以及所述至少一个处理器被配置为根据标签布置图，基于所确定的距离来确定所述移动设备的位置。2.根据权利要求1所述的移动设备，其中，所述移动设备包括至少三个定位锚点，并且所述至少一个处理器被配置为：根据所述至少三个定位锚点相对于所述定位标签的距离，确定所述移动设备的姿态。3.根据权利要求2所述的移动设备，其中，所述至少一个处理器还被配置为：还根据所述至少三个定位锚点在所述移动设备上的位置和角度，来确定所述移动设备的姿态。4.根据权利要求3所述的移动设备，其中，所述移动设备是机器人。5.根据权利要求1-3之一所述的移动设备，其中，所述定位锚点是超宽带UWB定位锚点。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林东，崔锦，凌忠奇，李红涛，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11