移動(dòng)終端定位方法、聲波定位收發(fā)器、移動(dòng)終端及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種移動(dòng)終端定位方法、聲波定位收發(fā)器、移動(dòng)終端及系統(tǒng)，通過在某定位區(qū)域部署至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，并通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)使所有聲波定位收發(fā)器與移動(dòng)終端同步，并向移動(dòng)終端發(fā)出聲波信號(hào)；移動(dòng)終端進(jìn)入所述定位區(qū)域后接收至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器以及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間；根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，以確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。本發(fā)明的技術(shù)方案在降低定位成本的同時(shí)，提高移動(dòng)終端的定位精度。
【專利說明】
移動(dòng)終端定位方法、聲波定位收發(fā)器、移動(dòng)終端及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及移動(dòng)終端定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種移動(dòng)終端定位方法、聲波定位 收發(fā)器、移動(dòng)終端及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多 媒體業(yè)務(wù)的快速增加，通信網(wǎng)絡(luò)W及移動(dòng)終端設(shè)備的迅速普及，人們對(duì)于室內(nèi)位置服務(wù)的 需求也與日俱增。精確的室內(nèi)位置服務(wù)，能夠?qū)捎每臻g和庫(kù)存物質(zhì)實(shí)現(xiàn)高效地管理，可W 為警察、消防人員、醫(yī)務(wù)工作人員導(dǎo)航來完成特定的室內(nèi)任務(wù)。因此，室內(nèi)定位，即在室內(nèi)環(huán) 境中實(shí)現(xiàn)位置定位，具有廣闊的應(yīng)用前景，正逐步成為多種學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因 GPS衛(wèi) 星信號(hào)從發(fā)射到地面，信號(hào)已經(jīng)衰減，在室內(nèi)無法接收到精準(zhǔn)的可供室內(nèi)參考有效信號(hào)，最 后一公里的精準(zhǔn)定位成為了室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)揮的溫床。目前業(yè)界比較通用室內(nèi)無線定位技 術(shù)主要包括WiFi JBeacon類藍(lán)牙、RFID(射頻識(shí)別）、UWB(超寬帶）、L邸光、ZigBee和超聲波， 其中支持移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)端的定位方法有WiFi、BlueTooth、L抓光等定位手段。WiFi、 BlueTooth(藍(lán)牙)和ZigBee定位技術(shù)的原理一般分網(wǎng)絡(luò)側(cè)和發(fā)射側(cè)，但都利用信號(hào)強(qiáng)度衰 減程度來實(shí)現(xiàn)定位，運(yùn)兩種定位技術(shù)的最大的問題是信號(hào)往往會(huì)受到環(huán)境中各種因素的影 響，如墻壁的阻擋、反射和衍射、人員走動(dòng)、時(shí)間、天氣等，引起信號(hào)的漂移，導(dǎo)致了信號(hào)無法 正確被接收，定位精度最高也只能達(dá)到Im,運(yùn)樣就導(dǎo)致了運(yùn)些室內(nèi)定位產(chǎn)品的可復(fù)制性低 下，尤其是ZigBee定位技術(shù)還需要大量的傳感器組成網(wǎng)絡(luò)，從而影響了整個(gè)室內(nèi)定位產(chǎn)品 的擴(kuò)張。RFID定位原理就是通過在定位區(qū)域部署多個(gè)定位信號(hào)源或者是定位信號(hào)標(biāo)簽，從 而利用與室外定位類似的強(qiáng)度或時(shí)延計(jì)算方式對(duì)室內(nèi)用戶進(jìn)行定位，但是運(yùn)種定位的方法 需要部署大量的定位信號(hào)源，在沒有部署定位信號(hào)源的地方無法實(shí)現(xiàn)定位，運(yùn)樣不僅使得 室內(nèi)定位的成本較高，并且定位的準(zhǔn)確性也較低。UWB定位原理是采用UWB(超寬帶)脈沖信 號(hào)，由多個(gè)傳感器采用TOA和AOA定位算法對(duì)標(biāo)簽位置進(jìn)行分析，多徑分辨能力強(qiáng)、精度高， 定位精度可達(dá)亞米級(jí)，但UWB難W實(shí)現(xiàn)大范圍室內(nèi)覆蓋，且手機(jī)不支持UWB，定位成本非常 高。L邸光定位原理是通過監(jiān)測(cè)光信號(hào)的明暗來定位，運(yùn)種技術(shù)要求移動(dòng)終端通過攝像頭來 檢測(cè)光源的信號(hào)變化從而完成定位，大大增加了移動(dòng)終端的成本。而超聲波定位技術(shù)恰恰 擬棄了電磁波W及光在室內(nèi)定位中由室內(nèi)環(huán)境因素帶來的不確定性及高精度問題，利用聲 波速度慢的特征，在從發(fā)出聲波到接收到該聲波的時(shí)間段內(nèi)有一個(gè)可W被手機(jī)檢測(cè)記錄的 時(shí)間，從而利用時(shí)間相位來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位，運(yùn)種定位方法可靠的解決了室內(nèi)的GPS信號(hào)問 題，精度可W隨著時(shí)間差最終達(dá)到皿級(jí)。
[0003] 因此，需要一種基于聲波定位技術(shù)的移動(dòng)終端定位方案，可W在降低定位成本的 同時(shí)，提高定位精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)終端定位方法、聲波定位收發(fā)器、移動(dòng)終端及系 統(tǒng)，能在降低定位成本的同時(shí)，提高移動(dòng)終端的定位精度。
[0005] 本發(fā)明提供一種移動(dòng)終端定位方法，包括W下步驟：
[0006] 在某定位區(qū)域部署至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，并通過網(wǎng)絡(luò) 的時(shí)間同步信號(hào)使所有聲波定位收發(fā)器與進(jìn)入所述定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端同步，并 向所述移動(dòng)終端同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[0007] 所述移動(dòng)終端進(jìn)入所述定位區(qū)域后接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信 號(hào)，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0008] 從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間；
[0009] 根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所 述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0010] 進(jìn)一步的，每個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射的聲波頻率為20化~lOOMHz。
[0011] 進(jìn)一步的，所有聲波定位收發(fā)器通過獨(dú)立于所有聲波定位收發(fā)器之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備 或者通過與任一聲波定位收發(fā)器集成為一體的網(wǎng)關(guān)設(shè)備或者通過與所述移動(dòng)終端集成為 一體的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，與所述移動(dòng)終端部署在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。
[0012] 進(jìn)一步的，所有聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出聲波信號(hào)的步驟包括：
[0013] 每個(gè)聲波定位收發(fā)器各自根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同步；
[0014] 同步后，每個(gè)聲波定位收發(fā)器對(duì)待發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的 編碼；
[0015] 每個(gè)聲波定位收發(fā)器對(duì)編碼好之后的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)；
[0016] 每個(gè)聲波定位收發(fā)器將所述模擬信號(hào)經(jīng)放大后通過其揚(yáng)聲器或超聲波換能器發(fā) 射播放到所述定位區(qū)域。
[0017] 進(jìn)一步的，一定位服務(wù)器或所述移動(dòng)終端或所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一 個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0018] 進(jìn)一步的，在定位區(qū)域部署好每個(gè)所述聲波定位收發(fā)器后，將每個(gè)所述聲波定位 收發(fā)器的位置提交到所述定位服務(wù)器上保存，或者直接發(fā)送至所述移動(dòng)終端保存。
[0019] 進(jìn)一步的，當(dāng)需要確定所述移動(dòng)終端的=維位置時(shí)，需要在所述定位區(qū)域內(nèi)部署 至少=個(gè)與所述移動(dòng)終端同步的所述聲波定位收發(fā)器，且所述移動(dòng)終端接收至少=個(gè)所述 聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出的聲波信號(hào)；當(dāng)需要確定所述移動(dòng)終端的二維位置時(shí)，需要在所 述定位區(qū)域內(nèi)部署至少兩個(gè)與所述移動(dòng)終端同步的所述聲波定位收發(fā)器，且所述移動(dòng)終端 接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出的聲波信號(hào)。
[0020] 進(jìn)一步的，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的S維位置的TOA計(jì)算的步驟包 括：
[0021] 設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y，z)，所述移動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的=個(gè)聲 波定位收發(fā)器的位置分別為（Xl，yi，Zl)、（ X2，y2，Z2 )、（ X3，y3，Z3 );
[0022] 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述=個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間為ti、t2、 t3,所述=個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t;
[0023] 則TOA計(jì)算所沐務(wù)動(dòng)終端的S維仿晉的公式如下：
[0024]
[0025]
[0026]
[0027] 或者，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的二維位置的TOA計(jì)算步驟包括：
[0028] 設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y)，所述移動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)聲波 定位收發(fā)器的位置分別為(Xi，y 1)、（X2，y2);
[0029] 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間為ti、t2,所 述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t;
[0030] 則TOA計(jì)算所述移動(dòng)終端的二維位置的公式如下：
[0031]
[0032]
[0033] 其中上述各式中的C為聲波傳輸速度。
[0034] 進(jìn)一步的，所述TOA計(jì)算在定位服務(wù)器上完成，或者在所述移動(dòng)終端上完成，或者 在所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器上完成。
[0035] 本發(fā)明提供一種聲波定位收發(fā)器，與其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器安 裝在某定位區(qū)域中并與進(jìn)入該定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端接入同一網(wǎng)絡(luò)W實(shí)現(xiàn)時(shí)間同 步，用于與所述其他至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器一起向所述移動(dòng)終端同步發(fā)射聲波信號(hào)，來 輔助所述移動(dòng)終端的定位，所述聲波定位收發(fā)器包括：
[0036] 網(wǎng)絡(luò)同步模塊，用于與所述其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器W及所述移 動(dòng)終端接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述其他至少一個(gè)不同頻 率的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0037] 編碼模塊，用于對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼；
[0038] 信號(hào)調(diào)制模塊，用于將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上；
[0039] DA對(duì)莫塊，用于將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)；
[0040] 聲波功率放大模塊，用于將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大；
[0041] 揚(yáng)聲器或超聲波換能器，用于將放大后的信號(hào)播放到所述定位區(qū)域。
[0042] 進(jìn)一步的，所述網(wǎng)絡(luò)同步模塊接入的網(wǎng)絡(luò)為Zi濁ee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)或任 何具備時(shí)間同步功能的有線網(wǎng)絡(luò)。
[0043] 進(jìn)一步的，所述信號(hào)調(diào)制模塊調(diào)制后的聲波信號(hào)的頻率為20化~lOOMHz。
[0044] 進(jìn)一步的，所述聲波定位收發(fā)器還包括解碼模塊，用于在所述移動(dòng)終端對(duì)接收各 個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)解調(diào)而獲取的數(shù)據(jù)流后，從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè) 聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0045] 進(jìn)一步的，所述聲波定位收發(fā)器還包括定位計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的位置，并將所述位置反饋給所述移動(dòng)終端。
[0046] 本發(fā)明還提供的一種移動(dòng)終端，包括：
[0047] 同步模塊，用于在進(jìn)入某定位區(qū)域后，與該定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但 頻率不同聲波定位器一起接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述聲 波定位收發(fā)器的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0048] 聲波信號(hào)采集模塊，用于采集至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器發(fā)射的聲波信號(hào)；
[0049] 信號(hào)解調(diào)模塊，用于對(duì)采集到的所有聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取所有聲波信號(hào)對(duì)應(yīng) 的各個(gè)聲波定位收發(fā)器的身份信息W及所有聲波信號(hào)中的數(shù)據(jù)流；
[0050] 位置顯示模塊，用于顯示所述移動(dòng)終端當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置。
[0051] 進(jìn)一步的，所述移動(dòng)終端還包括解碼模塊，用于根據(jù)所述信號(hào)解調(diào)模塊傳送的數(shù) 據(jù)流，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0052] 進(jìn)一步的，所述移動(dòng)終端還包括定位模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的 位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置，或 者將所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間傳輸至定位服務(wù)器，W使所述定位服務(wù)器或 所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端在所 述定位區(qū)域中的位置。
[0053] 進(jìn)一步的，所述位置顯示模塊還用于存儲(chǔ)和顯示所述定位區(qū)域的地圖，并將獲得 的所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置擅染顯示在所述定位區(qū)域的地圖上。
[0054] 進(jìn)一步的，所述聲波信號(hào)采集模塊采集信號(hào)的時(shí)間精度為化S~1ms。
[0055] 進(jìn)一步的，所述移動(dòng)終端為手持設(shè)備或者穿戴設(shè)備。
[0056] 本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括：
[0057] 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器，所有聲波定位收發(fā)器接入同一網(wǎng) 絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[0058] 移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后，與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接入所 述網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同 步，W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí) 出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0059] 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端接入 到所述網(wǎng)絡(luò)中，并向所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)， W實(shí)現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步.
[0060] 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器之間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí) 間進(jìn)行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0061] 進(jìn)一步的，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備為獨(dú)立于所有聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端之外的網(wǎng) 關(guān)設(shè)備，或者與任一所述聲波定位收發(fā)器集成為一體，或者與所述移動(dòng)終端集成為一體。
[0062] 進(jìn)一步的，所述定位服務(wù)器包括：
[0063] 解碼模塊，用于從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器間的信號(hào)傳輸時(shí) 間；
[0064] 定位算法模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行 TOA計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置；
[0065] 地圖引擎模塊，用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū) 域中的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端；
[0066] 設(shè)備管理模塊，用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備、所述移動(dòng)終端和所有的聲波定位收發(fā)器進(jìn) 行管理，并配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位 收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及配置自身或所 述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器進(jìn)行所述TOA計(jì) 算。
[0067] 本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括：
[0068] 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器，所有的聲波定位收發(fā)器接 入同一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[0069] 移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接入所述 網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步， W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲 波定位收發(fā)器，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù) 據(jù)流；
[0070] 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到 所述網(wǎng)絡(luò)中，并向所述所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí) 現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步；
[0071 ]定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器之間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí) 間進(jìn)行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0072] 本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括：
[0073] 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器，所有的聲波定位收發(fā)器接入同一 網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[0074] 上述的移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接 入所述網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí) 間同步，W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)并從接收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出 各個(gè)聲波定位收發(fā)器，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相 應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0075] 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到 所述網(wǎng)絡(luò)中，并向所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí) 現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步；
[0076] 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的 至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行 TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0077] 本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括：
[0078] 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器，所有的聲波定位收發(fā)器接 入同一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[0079] 上述的移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接 入所述網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí) 間同步，W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的所有聲波信號(hào)中 辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0080] 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到 所述網(wǎng)絡(luò)中，并向所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí) 現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步；
[0081 ]定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器之間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí) 間進(jìn)行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0082] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下有益效果：
[0083] 1、本發(fā)明的技術(shù)方案可W用于移動(dòng)終端的二維定位和=維定位，在某定位區(qū)域部 署=個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，運(yùn)些聲波定位收發(fā)器與移動(dòng)終端接入同一 網(wǎng)絡(luò)并保持同步，就可W最終準(zhǔn)確定位出位于該區(qū)域中的移動(dòng)終端的=維位置，在某定位 區(qū)域部署兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，運(yùn)些聲波定位收發(fā)器與移動(dòng)終端接 入同一網(wǎng)絡(luò)并保持同步，就可W最終準(zhǔn)確定位出位于該區(qū)域中的移動(dòng)終端的二維位置，從 而從網(wǎng)絡(luò)部署上減少了同步網(wǎng)關(guān)設(shè)備，降低了定位成本；
[0084] 2、移動(dòng)終端接收到來自兩個(gè)或=個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信息，根據(jù)相應(yīng)的信號(hào) 傳輸時(shí)間而最終確定的二維位置或=維位置，其定位精度可W達(dá)到WIi級(jí)；
[0085] 3、利用聲波定位技術(shù)可W避免現(xiàn)有的電磁波室內(nèi)定位技術(shù)中的弊端，能解決環(huán)境 因素帶來的不確定性及高精度問題，且聲波定位收發(fā)器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本低，具有 抗干擾能力強(qiáng)及編解碼簡(jiǎn)單快捷的特點(diǎn)，非常適用于運(yùn)算功能有限的移動(dòng)終端的室內(nèi)定 位，實(shí)用性好，易于推廣。
【附圖說明】
[0086] 圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的移動(dòng)終端定位方法流程圖；
[0087] 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0088] 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的聲波定位收發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0089] 圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0090] 圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例的定位服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0091 ]圖6是本發(fā)明具體實(shí)施例的進(jìn)行TOAS維定位的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0092]為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作 進(jìn)一步的說明，然而，本發(fā)明可W用不同的形式實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)只是局限在所述的實(shí)施例。
[0093] 請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明提供一種移動(dòng)終端定位方法，包括W下步驟：
[0094] SI,在某定位區(qū)域部署至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，并通過 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步使所有聲波定位收發(fā)器與進(jìn)入所述定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端同步，并 向所述移動(dòng)終端同步發(fā)出聲波信號(hào)；
[00M] S2,所述移動(dòng)終端進(jìn)入所述定位區(qū)域后接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波 信號(hào)，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器，W及從所述所有的聲波信 號(hào)中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0096] S3,從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間；
[0097] S4,根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定 所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。
[0098] 請(qǐng)參考圖1和圖2,在步驟Sl中，當(dāng)需要對(duì)室內(nèi)移動(dòng)終端定位時(shí)，可W預(yù)先根據(jù)室內(nèi) 空間大小，對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行區(qū)域劃分，而后，當(dāng)需要對(duì)移動(dòng)終端2進(jìn)行=維定位時(shí)，需要在每 個(gè)定位區(qū)域部署至少=個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器1，所述至少=個(gè)聲波定 位收發(fā)器1還與移動(dòng)終端2同步，W用于每個(gè)區(qū)域中的移動(dòng)終端定位W及按區(qū)域?yàn)閿y帶該移 動(dòng)終端的用戶提供相應(yīng)的特色服務(wù)，即每個(gè)定位區(qū)域中最少部署=個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、 C，即可最終獲得移動(dòng)終端2的=維定位，當(dāng)該區(qū)域中部署=個(gè)W上的聲波定位收發(fā)器時(shí)，可 W將=個(gè)聲波定位收發(fā)器視為一組，用于獲得移動(dòng)終端的一個(gè)位置坐標(biāo)，最后對(duì)所有組獲 得的移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)取平均值，W作為移動(dòng)終端最終的位置，由此來進(jìn)一步提高室內(nèi) 定位的精度。當(dāng)需要對(duì)移動(dòng)終端2進(jìn)行二維定位時(shí)，需要在每個(gè)區(qū)域部署至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步 但頻率不同的聲波定位收發(fā)器1，W用于每個(gè)區(qū)域中的移動(dòng)終端定位W及按區(qū)域?yàn)閿y帶該 移動(dòng)終端的用戶提供相應(yīng)的特色服務(wù)，即每個(gè)定位區(qū)域中最少部署兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、 B，并與移動(dòng)終端2-起保持同步，即可最終獲得移動(dòng)終端2的二維定位，當(dāng)該區(qū)域中部署兩 個(gè)W上的聲波定位收發(fā)器時(shí)，可W將每?jī)蓚€(gè)聲波定位收發(fā)器視為一組，用于獲得移動(dòng)終端 的一個(gè)位置坐標(biāo)，最后對(duì)所有組獲得的移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)取平均值，W作為移動(dòng)終端最 終的二維位置，由此來進(jìn)一步提高室內(nèi)定位的精度。此外，利用移動(dòng)終端的室內(nèi)定位為用戶 提供移動(dòng)終端基于位置的服務(wù)化ocation Based Service，LBS)推薦業(yè)務(wù)，例如在購(gòu)物中屯、 里根據(jù)用戶所處位置自動(dòng)推送商家打折和活動(dòng)信息，使用室內(nèi)導(dǎo)航幫助用戶在該區(qū)域更快 地找到所需要的物品等;在大型商場(chǎng)和寫字樓里面借助室內(nèi)各區(qū)域的地圖導(dǎo)航幫助用戶快 速找到出口和電梯等;在醫(yī)療行業(yè)中利用移動(dòng)終端的室內(nèi)定位進(jìn)行重癥病人跟蹤監(jiān)護(hù)、產(chǎn) 房嬰兒防盜、貴重醫(yī)療設(shè)備監(jiān)控;面向大型建筑物的應(yīng)急疏散、公共安全、及災(zāi)后救援等。此 夕h在所述定位區(qū)域部署好每個(gè)聲波定位收發(fā)器1后，可W將每個(gè)聲波定位收發(fā)器1的位置 坐標(biāo)提交到定位服務(wù)器3上保存，或者直接發(fā)送至進(jìn)入相應(yīng)區(qū)域的移動(dòng)終端2上保存，W用 于后續(xù)定位的計(jì)算需要。
[0099] 在步驟Sl中，可W將某定位區(qū)域或者某幾個(gè)臨近區(qū)域部署的所有聲波定位收發(fā)器 1均連接到一網(wǎng)關(guān)設(shè)備4上，同時(shí)移動(dòng)終端2進(jìn)入所述定位區(qū)域后也連接到網(wǎng)關(guān)設(shè)備4上，從 而使得運(yùn)些聲波定位收發(fā)器和移動(dòng)終端通過該網(wǎng)關(guān)設(shè)備4部署在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，并在網(wǎng)關(guān) 設(shè)備4的時(shí)間同步信號(hào)（即控制運(yùn)些聲波定位收發(fā)器同步工作的時(shí)鐘信號(hào)）的控制下實(shí)現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)時(shí)間同步，同時(shí)保證運(yùn)些聲波定位收發(fā)器1向處于運(yùn)些區(qū)域中的移動(dòng)終端2同步發(fā)出聲波 信號(hào)。其中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備4可W是Zi濁ee網(wǎng)關(guān)設(shè)備、WiFi網(wǎng)關(guān)設(shè)備或藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備等無線網(wǎng)關(guān) 設(shè)備，也可W是任何具備時(shí)間同步功能的有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，而且網(wǎng)關(guān)設(shè)備4可W獨(dú)立于 所有聲波定位收發(fā)器1和所述移動(dòng)終端2之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，或可W與任一所述聲波定位收發(fā) 器集成為一體，或可W與所述移動(dòng)終端2集成為一體，因此在某定位區(qū)域或者某幾個(gè)臨近區(qū) 域部署的所有聲波定位收發(fā)器IW及進(jìn)入所述定位區(qū)域的移動(dòng)終端2連接至網(wǎng)關(guān)設(shè)備4后， 可W被網(wǎng)關(guān)設(shè)備4均相應(yīng)地接入ZigBee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等無線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò) (W太網(wǎng)）中，從而可W接受該網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)啟用和工作時(shí)間同步。網(wǎng)關(guān) 設(shè)備4與定位服務(wù)器3可通過Internet網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)和信號(hào)等，因此該網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)間同步 信號(hào)可W由定位服務(wù)器3控制網(wǎng)關(guān)設(shè)備4發(fā)出。
[0100] 在步驟Sl中，在各定位區(qū)域部署的每個(gè)聲波定位收發(fā)器1發(fā)射的聲波頻率為20化 ~lOOMHz，可W選擇人耳能夠聽到的自然界的優(yōu)美聲音，相當(dāng)于背景音樂，由此給所述定位 區(qū)域中的人們帶來聽覺享受的同時(shí)，不會(huì)對(duì)所述定位區(qū)域中的環(huán)境造成聲音干擾。優(yōu)選的， 每個(gè)聲波定位收發(fā)器1發(fā)射的聲波頻率為ISIfflz~23KHZ，運(yùn)個(gè)頻段的聲波信號(hào)是人耳無法 聽見，但是可W被移動(dòng)終端2接收到，因此可W保證在所述定位區(qū)域環(huán)境中不產(chǎn)生噪聲污 染，而且兩個(gè)W上不同頻率的聲波信號(hào)的使用，也有效地克服了單頻率編碼技術(shù)產(chǎn)生噪聲 污染W(wǎng)及定位不準(zhǔn)確的缺陷。
[0101] 在步驟Sl中，所有聲波定位收發(fā)器1同步發(fā)出聲波信號(hào)的過程包括：
[0102] 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同步，即所有聲波定位收發(fā)器1的后續(xù)工 作保持一致，且所有聲波定位收發(fā)器1與進(jìn)入到聲波定位收發(fā)器1部署區(qū)域中的移動(dòng)終端的 時(shí)間(或時(shí)鐘)保持一致；
[0103] 同步后，所有聲波定位收發(fā)器1同時(shí)進(jìn)行W下操作：
[0104] 對(duì)待發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行包含身份信息（ID)和時(shí)間戳的編碼;編碼方式可W使用m序 列等方式，其中m序列是目前廣泛應(yīng)用的一種偽隨機(jī)序列，是最重要、最基本的一種偽隨機(jī) 序列，它容易產(chǎn)生，規(guī)律性強(qiáng)，有很好的自相關(guān)性和較好的互相關(guān)特性；
[0105] 信號(hào)編碼好之后進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，信號(hào)調(diào)制方式可W為MSK、FSK、PSK等，信號(hào)調(diào)制好 后將其轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)；
[0106] 所述模擬信號(hào)經(jīng)放大后通過其揚(yáng)聲器或超聲波換能器發(fā)射播放出去，此時(shí)所有聲 波定位收發(fā)器同時(shí)向定位區(qū)域發(fā)射聲波信號(hào)。
[0107] 在步驟S2中，移動(dòng)終端2在進(jìn)入所述定位區(qū)域后，可W通過其麥克風(fēng)等聲波信號(hào)采 集模塊來接收該定位區(qū)域中部署的與移動(dòng)終端2同步的至少=個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、C發(fā) 出的聲波信號(hào)用于=維定位，或者接收該定位區(qū)域中部署的與移動(dòng)終端2同步的至少兩個(gè) 聲波定位收發(fā)器A、B發(fā)出的聲波信號(hào)，進(jìn)而對(duì)接收的各個(gè)聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從中辨識(shí)出各 個(gè)聲波定位收發(fā)器的身份信息（即ID)，同時(shí)獲取聲波信號(hào)中時(shí)間戳等數(shù)據(jù)流信息。
[010引在步驟S3中，當(dāng)移動(dòng)終端2自身具有解碼功能時(shí)，可W直接對(duì)其獲取的數(shù)據(jù)流信息 進(jìn)行處理，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間（即聲波信號(hào)從相應(yīng)的聲波定位 收發(fā)器1發(fā)射開始計(jì)時(shí)，至傳輸?shù)揭苿?dòng)終端2接收后計(jì)時(shí)結(jié)束，運(yùn)個(gè)過程所用的時(shí)長(zhǎng)）。當(dāng)移 動(dòng)終端2不具備解碼功能時(shí)，可W將其獲取的數(shù)據(jù)流信息傳輸至具有解碼功能的一定位服 務(wù)器3或者回傳至所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中具有解碼功能的其中一個(gè)或多個(gè)聲波定位收 發(fā)器1，W對(duì)其獲取的數(shù)據(jù)流信息進(jìn)行處理，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí) 間。當(dāng)移動(dòng)終端2、各個(gè)聲波定位收發(fā)器I、定位服務(wù)器均具有解碼功能時(shí)，一方面，定位區(qū)域 的管理員可W在定位服務(wù)器3上配置運(yùn)些設(shè)備的解碼優(yōu)先級(jí)，例如根據(jù)各個(gè)設(shè)備的解碼資 源占用率來配置優(yōu)先級(jí)，或者直接配置定位服務(wù)器優(yōu)先等，從而能夠及時(shí)對(duì)移動(dòng)終端2獲取 的數(shù)據(jù)流信息進(jìn)行處理，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W快速實(shí)現(xiàn)移動(dòng) 終端的定位；另一方面，移動(dòng)終端2的用戶可W自主選擇解碼終端，例如直接選取該移動(dòng)終 端2處理所述數(shù)據(jù)流，或者將移動(dòng)終端2獲取的數(shù)據(jù)流發(fā)送至相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1或者 定位服務(wù)器3上進(jìn)行處理。
[0109] 在步驟S4中，當(dāng)移動(dòng)終端2自身具有TOA位置定位計(jì)算能力時(shí)，可W直接根據(jù)其獲 取的各個(gè)聲波定位收發(fā)器的身份信息提取到所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置坐標(biāo)，并結(jié)合 步驟S3中獲取的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間來進(jìn)行TOA計(jì)算，確定出所述移 動(dòng)終端2的位置，同時(shí)顯示在其顯示屏上W呈現(xiàn)給用戶。而當(dāng)移動(dòng)終端2自身不具備TOA位置 定位計(jì)算能力時(shí)，可W通過WiFi/GPRS等傳輸方式將識(shí)別出的各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的ID及 其信號(hào)傳輸時(shí)間發(fā)送至具有TOA計(jì)算能力的定位服務(wù)器3上進(jìn)行TOA計(jì)算，或者通過所述定 位服務(wù)器3轉(zhuǎn)發(fā)至所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中具備TOA計(jì)算能力的某個(gè)或某幾個(gè)聲波定位 收發(fā)器1上，定位服務(wù)器3或所述聲波定位收發(fā)器1根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的ID獲取 各個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、C的位置坐標(biāo)，具體地，當(dāng)定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有所述各 個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置坐標(biāo)時(shí)，直接從其數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用W供自身使用或者轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的 聲波定位收發(fā)器1使用，當(dāng)定位服務(wù)器3上沒有存儲(chǔ)所述聲波定位收發(fā)器的位置坐標(biāo)時(shí)，移 動(dòng)終端2在向定位服務(wù)器3發(fā)送所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的ID的同時(shí)一并將所述各個(gè)聲波 定位收發(fā)器的位置坐標(biāo)發(fā)送給定位服務(wù)器3，W供定位服務(wù)器3自身使用或者進(jìn)一步通過定 位服務(wù)器3轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1使用。
[0110] 其中，T0A(Time Of Arrival,即信號(hào)到達(dá)時(shí)間或信號(hào)傳輸時(shí)間）定位技術(shù)，其基本 原理是需要移動(dòng)臺(tái)（相當(dāng)于本發(fā)明的移動(dòng)終端)和參與定位的基站之間時(shí)間精確同步，通過 測(cè)出電波從移動(dòng)臺(tái)傳播到多個(gè)基站的時(shí)間來確定移動(dòng)臺(tái)的位置。
[0111] 在步驟S4中，不管哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行TOA計(jì)算來確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的=維位置，均需執(zhí)行W下步驟包括：
[0112] 設(shè)所述移動(dòng)終端2的位置為(x，y，z)，所述移動(dòng)終端2接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的=個(gè) 聲波定位收發(fā)器A、B、C的位置分別為(xl，yl，zl)、（X2，y2，Z2)、（X3，y3，Z3);
[0113] 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述=個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、C的聲波信號(hào)的時(shí)間（即 時(shí)刻)為*1、*2、*3，^個(gè)聲波定位收發(fā)器4、8、(：同時(shí)發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間（即時(shí)刻）為*;聲波 定位收發(fā)器A的信號(hào)傳輸時(shí)間為t廣t;聲波定位收發(fā)器B的信號(hào)傳輸時(shí)間為t2-t;聲波定位收 發(fā)器C的信號(hào)傳輸時(shí)間為t3-t;
[0114] 貝IJTOA計(jì)算移動(dòng)終端2的位置的公式如下：
[0118] 其中上述各式中的C為聲波信號(hào)的傳輸速度，c = 340m/s，采用最小二乘法、LSE(參
[0115]
[0116]
[0117] 考點(diǎn)定位)算法、DFP(變尺度)算法、遺傳算法或化an算法等求解上述方程組中的（x，y，z)， 從而可W通過=個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、C的坐標(biāo)及其各自與移動(dòng)終端的距離，獲得移動(dòng)終 端2的準(zhǔn)確=維位置，之后可W將計(jì)算出的位置坐標(biāo)擅染到所述定位區(qū)域的地圖中，反饋給 移動(dòng)終端2。
[0119] 相應(yīng)的，在步驟S4中，不管哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行TOA計(jì)算來確定所述移動(dòng)終端在所述定位 區(qū)域中的二維位置，均需執(zhí)行W下步驟包括：
[0120] 設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y)，所述移動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)聲波 定位收發(fā)器A、B的位置分別為(xi，yi)、（X2，y2);
[0121] 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B的聲波信號(hào)的時(shí)間為ti、 t2,所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t;
[0122] 貝IJTOA計(jì)算所述移動(dòng)終端的二維位置的公式如下：
[0123]
[0124]
[0125] 其中上述各式中的C為聲波傳輸速度，C = 340m/s，采用最小二乘法、LSE (參考點(diǎn)定 位)算法、DFP(變尺度)算法、遺傳算法或化an算法等求解上述方程組中的（x，y)，從而可W 通過聲波定位收發(fā)器A、B的坐標(biāo)及其各自與移動(dòng)終端2的距離，獲得移動(dòng)終端2的準(zhǔn)確二維 位置，之后可W將計(jì)算出的位置坐標(biāo)擅染到所述定位區(qū)域的地圖中，反饋給移動(dòng)終端2, W 呈現(xiàn)給所述移動(dòng)終端2的用戶。需要說明的是，移動(dòng)終端2的二維定位可W看做是=維定位 的特例，二維定位時(shí)的TOA計(jì)算實(shí)質(zhì)上是將S維TOA計(jì)算中的所有公式里邊Z設(shè)為0，公式數(shù) 量相應(yīng)的減少。
[0126] 進(jìn)一步的，所述移動(dòng)終端2上有所述定位區(qū)域的地圖的顯示界面，當(dāng)移動(dòng)終端2收 到當(dāng)前其在所述定位區(qū)域中的位置的TOA計(jì)算結(jié)果后，在所述顯示界面上將其自身位置擅 染顯示在所述定位區(qū)域的地圖中，W供用戶直接查看。
[0127] 進(jìn)一步的，基于用戶通過移動(dòng)終端實(shí)時(shí)獲取的其在所述定位區(qū)域的地圖上的位置 信息，可W實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、區(qū)域?qū)в[、信息推送、位置分享、自助購(gòu)物、物品尋址等個(gè)性化服 務(wù)。
[0128] 本發(fā)明提供的移動(dòng)終端定位方法，適用于室內(nèi)和室外的移動(dòng)終端的定位，能夠在 某定位區(qū)域中最少僅僅部署=個(gè)頻率不同但與移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)同步的聲波定位收發(fā)器，利用 =個(gè)聲波定位收發(fā)器分別與移動(dòng)終端的距離來準(zhǔn)確定位出移動(dòng)終端在該區(qū)域的=維位置， 在某定位區(qū)域中最少僅僅部署兩個(gè)頻率不同但與移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)同步的聲波定位收發(fā)器，利 用兩個(gè)聲波定位收發(fā)器分別與移動(dòng)終端的距離來準(zhǔn)確定位出移動(dòng)終端在該定位區(qū)域的二 維位置。因此本發(fā)明的技術(shù)方案在解決環(huán)境因素帶來的不確定性及高精度問題的同時(shí)，還 能降低定位成本，保證移動(dòng)終端定位精度。例如，當(dāng)移動(dòng)終端接收到來自于聲波定位收發(fā)器 的聲波信號(hào)的時(shí)間精度為Ims(毫秒）時(shí)，移動(dòng)終端的定位誤差為Ims村40m/s = 0.34m = 34cm;當(dāng)移動(dòng)終端接收到來自于聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間精度為化S(微秒)時(shí)，移 動(dòng)終端的定位誤差為化s*340m/s = 340皿。
[0129] 請(qǐng)參考圖2和3,本發(fā)明還提供一種聲波定位收發(fā)器1，與其他至少一個(gè)不同頻率的 聲波定位收發(fā)器1安裝在某定位區(qū)域中，并與進(jìn)入該定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端2接入同 一網(wǎng)絡(luò)，與所述其他至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器一起向移動(dòng)終端2同步發(fā)射聲波信號(hào)，用于輔 助移動(dòng)終端2的定位，包括：
[0130] 網(wǎng)絡(luò)同步模塊11，用于與所述其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器W及所述 移動(dòng)終端2接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述其他至少一個(gè)不同 頻率的聲波定位收發(fā)器W及移動(dòng)終端2的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0131] 編碼模塊12,用于對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼；
[0132] 信號(hào)調(diào)制模塊13,用于將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上；
[0133] DA對(duì)莫塊14,用于將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)；
[0134] 聲波功率放大模塊15，用于將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大；
[0135] 揚(yáng)聲器或超聲波換能器16,用于將放大后的信號(hào)播放到所述定位區(qū)域。
[0136] 本實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)同步模塊11與其他聲波定位收發(fā)器1的網(wǎng)絡(luò)同步模塊W及 移動(dòng)終端2-起連接至獨(dú)立于所有聲波定位收發(fā)器1和移動(dòng)終端2之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備4, W接入 同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，接收來自所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)同步 模塊11還可W直接作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,接受其他聲波定位收發(fā)器1和移動(dòng)終端2的接入，W與所 述其他聲波定位收發(fā)器1和移動(dòng)終端2接入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，接收來自所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信 號(hào)。而且網(wǎng)絡(luò)同步模塊11接入的網(wǎng)絡(luò)可W是ZigBee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等無線網(wǎng)絡(luò)， 也可W是任何具備時(shí)間同步功能的有線網(wǎng)絡(luò)（W太網(wǎng)）。
[0137] 所述編碼模塊12采用m序列等編碼方式對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行編碼，在給出該聲波定位 收發(fā)器的身份信息（即ID信息或位置信息）、時(shí)間戳等信息的同時(shí)，還可W提高聲波信號(hào)的 W確?？箓善啤⒖垢蓴_能力，其中編碼模塊12的編碼與聲波定位收發(fā)器的位置或身份對(duì)應(yīng) 關(guān)系事先由定位服務(wù)器3或者移動(dòng)終端2知曉，由此才能在后續(xù)的計(jì)算過程中，使得移動(dòng)終 端2或者定位服務(wù)器3或者相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1對(duì)接收的聲波信號(hào)進(jìn)行解碼，W能夠從 移動(dòng)終端2解調(diào)接收到所有聲波信號(hào)而獲取的數(shù)據(jù)流中得到相應(yīng)的各個(gè)聲波定位收發(fā)器1 的信號(hào)傳輸時(shí)間，進(jìn)而使得具有TOA計(jì)算能力的定位服務(wù)器3或者移動(dòng)終端2或者相應(yīng)的聲 波定位收發(fā)器1能夠根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置信息及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA 計(jì)算。所述信號(hào)調(diào)制模塊13采用MSK、FSK或PSK等調(diào)制方式將聲波信號(hào)的頻率調(diào)制到20化~ IOOMHz，由此保證調(diào)制后的信號(hào)能量的99.5%被限制在數(shù)據(jù)傳輸速率的1.5倍的帶寬內(nèi)，降 低信號(hào)所受干擾，同時(shí)保證恒定的信號(hào)包絡(luò)性能。本實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)同步模塊11、編碼模塊 12、信號(hào)調(diào)制模塊13W及DAC模塊14可W通過現(xiàn)有的一些微處理器忍片中相應(yīng)的功能模塊 來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)些微處理器忍片選用適應(yīng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備4的網(wǎng)絡(luò)同步功能的忍片，例如當(dāng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備4 為ZigBee網(wǎng)關(guān)設(shè)備時(shí)，微處理器忍片可W是TICC2530ZigBee通信微處理器忍片等，當(dāng)網(wǎng)關(guān) 設(shè)備4為WIFI網(wǎng)關(guān)設(shè)備或藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備時(shí)，微處理器忍片可W選用ARM STM32F107忍片等。
[0138] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括解碼模塊17,用于在所述移動(dòng)終端2對(duì)接收 各個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)解調(diào)而獲取的數(shù)據(jù)流后，從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各 個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0139] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括定位計(jì)算模塊18,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器1的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域 中的位置，并將所述位置反饋給所述移動(dòng)終端2。其中定位計(jì)算模塊18中需要的所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器1的位置信息可W通過定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)直接提供，也可W通過定位服務(wù) 器3轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)終端2中存儲(chǔ)的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器I的位置信息來獲取，定位計(jì)算模塊 18中需要的所述信號(hào)傳輸時(shí)間則從所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間的計(jì)算位置 (即解碼設(shè)備)處獲取，例如，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間由該聲波定位 收發(fā)器的解碼模塊17計(jì)算出，則定位計(jì)算模塊18從解碼模塊17處獲取，如果所述各個(gè)聲波 定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間由定位服務(wù)器3計(jì)算出，則定位計(jì)算模塊18從定位服務(wù)器3處獲 取，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間由移動(dòng)終端2計(jì)算出，則定位計(jì)算模塊18 需要通過定位服務(wù)器3從移動(dòng)終端2處獲取。因此，當(dāng)移動(dòng)終端2和定位服務(wù)器3中至少有一 個(gè)具有相當(dāng)于上述的解碼模塊17的功能模塊和相當(dāng)于上述的定位計(jì)算模塊18的功能模塊 時(shí)，上述的解碼模塊17和定位計(jì)算模塊18均是可選模塊，可有可無，并不影響本發(fā)明技術(shù)目 的的達(dá)成。
[0140] 此外，還需要說明的是，當(dāng)需要對(duì)定位區(qū)域中的移動(dòng)終端進(jìn)行=維定位時(shí)，定位移 動(dòng)終端的一個(gè)=維位置，需要=個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間，才能 建立方程組，求解出所述=維位置，因此需要在定位區(qū)域中部署至少=個(gè)上述的聲波定位 收發(fā)器;而需要對(duì)定位區(qū)域中的移動(dòng)終端進(jìn)行二維定位時(shí)，定位移動(dòng)終端的一個(gè)二維位置， 需要兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間，才能建立方程組，求解出所述 二維位置，因此需要在定位區(qū)域中部署至少兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器。
[0141] 由此，在所述定位區(qū)域最少可W僅部署兩個(gè)或=個(gè)運(yùn)樣的聲波定位收發(fā)器后，僅 僅需要將運(yùn)些聲波定位收發(fā)器和進(jìn)入該區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端連接到同一的網(wǎng)關(guān)設(shè)備 上，即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)些聲波定位器和移動(dòng)終端的時(shí)間同步，從而可W利用TOA定位方法實(shí)現(xiàn)該定 位區(qū)域中的移動(dòng)終端的二維定位或=維定位，則不需要再在定位區(qū)域中布置其他大量的硬 件輔助設(shè)備，定位成本低，適于推廣，適用于室內(nèi)和室外的移動(dòng)終端的定位。
[0142] 請(qǐng)參考圖2和4,本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端2,包括：
[0143] 同步模塊20,用于在進(jìn)入某定位區(qū)域后，與該定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步 但頻率不同聲波定位器一起接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述 聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0144] 聲波信號(hào)采集模塊21，用于采集所述定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不 同的聲波定位收發(fā)器1發(fā)射的聲波信號(hào)；
[0145] 信號(hào)解調(diào)模塊22,用于對(duì)采集到的所有聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取所有聲波信號(hào)對(duì) 應(yīng)的各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的身份信息W及所有聲波信號(hào)中的數(shù)據(jù)流；
[0146] 位置顯示模塊25,用于顯示所述移動(dòng)終端2當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置。
[0147] 其中，同步模塊20可W與定位區(qū)域中所有聲波定位收發(fā)器1的網(wǎng)絡(luò)同步模塊一起 連接至獨(dú)立于所有聲波定位收發(fā)器1和移動(dòng)終端2之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備4, W接入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，接 收來自所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述同步模塊20還可W直接 作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,接受定位區(qū)域中所有聲波定位收發(fā)器1的接入，W將移動(dòng)終端2與所述所有 聲波定位收發(fā)器1接入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，接收來自所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)。而且同步模塊20接 入的網(wǎng)絡(luò)可W是Zi濁ee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等無線網(wǎng)絡(luò)，也可W是任何具備時(shí)間同步 功能的有線網(wǎng)絡(luò)太網(wǎng)）。
[0148] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括解碼模塊23,用于根據(jù)信號(hào)解調(diào)模塊22傳送的所述 數(shù)據(jù)流，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0149] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括定位模塊24,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器I 的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置，或 者將所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間傳輸至定位服務(wù)器3W使所述定位服務(wù)器3 或相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1進(jìn)行TOA計(jì)算，W最終獲得所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的 位置。其中定位模塊24中需要的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的位置信息可W通過移動(dòng)終端2 的存儲(chǔ)器直接獲取，也可W由定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)提供。定位模塊24中需要的所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間則從所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間的計(jì)算位 置(即解碼設(shè)備)處獲取，例如，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由相應(yīng)的聲 波定位收發(fā)器的解碼模塊17計(jì)算出，則定位模塊24需要通過定位服務(wù)器3間接從所述聲波 定位收發(fā)器的解碼模塊17處獲取，如果所述信號(hào)傳輸時(shí)間由定位服務(wù)器3計(jì)算出，則定位模 塊24需要從定位服務(wù)器3處獲取，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由移動(dòng)終 端2的解碼模塊23計(jì)算出，則定位模塊24直接從解碼模塊23處獲取。因此，當(dāng)所有聲波定位 收發(fā)器1和定位服務(wù)器3中至少有一個(gè)具有相當(dāng)于上述的解碼模塊23的功能模塊和相當(dāng)于 上述的定位模塊24的功能模塊時(shí)，上述的解碼模塊23和定位模塊24均是可選模塊，可有可 無，并不影響本發(fā)明技術(shù)目的的達(dá)成，由此可W大大降低對(duì)移動(dòng)終端2的計(jì)算能力的要求， 使得一些低端的移動(dòng)終端也能實(shí)現(xiàn)在該定位區(qū)域中的定位。
[0150] 本實(shí)施例中，所述移動(dòng)終端2的位置顯示模塊還用于存儲(chǔ)和顯示所述定位區(qū)域的 地圖，并將獲得的所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置擅染顯示在所述定位區(qū)域的地 圖上。
[0151] 優(yōu)選的，所述聲波信號(hào)采集模塊21可W為麥克風(fēng)等錄音設(shè)備，其采集信號(hào)的時(shí)間 精度為化S~1ms。
[0152] 本實(shí)施例中的所述移動(dòng)終端可W為智能手機(jī)、平板電腦、電子卡等手持設(shè)備，也可 W為智能手表、智能手環(huán)、智能紐扣、智能眼鏡、耳機(jī)等穿戴設(shè)備。
[0153] 需要說明的是，當(dāng)需要對(duì)定位區(qū)域中的移動(dòng)終端2進(jìn)行=維定位時(shí)，定位移動(dòng)終端 2的一個(gè)=維位置，需要=個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器1的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間，才能建立 方程組，求解出所述=維位置，因此需要移動(dòng)終端2在定位區(qū)域中接收至少=個(gè)上述的聲波 定位收發(fā)器1的聲波信號(hào)；而需要對(duì)定位區(qū)域中的移動(dòng)終端2進(jìn)行二維定位時(shí)，定位移動(dòng)終 端2的一個(gè)二維位置，需要兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器1的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間，才能建 立方程組，求解出所述二維位置，因此需要移動(dòng)終端2在定位區(qū)域中接收至少兩個(gè)上述的聲 波定位收發(fā)器1的聲波信號(hào)。
[0154] 由此，用戶攜帶上述的移動(dòng)終端進(jìn)入到部署有兩個(gè)或=個(gè)聲波定位收發(fā)器的定位 區(qū)域時(shí)，即可通過移動(dòng)終端實(shí)時(shí)獲取自己在所述定位區(qū)域的二維位置或=維位置，從而進(jìn) 一步的獲得所述定位區(qū)域提供的個(gè)性化服務(wù)，例如信息推薦、路徑規(guī)劃、區(qū)域?qū)в[等，適用 于室內(nèi)和室外的移動(dòng)終端的定位。
[01W]請(qǐng)參考圖2,本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括：
[0156]部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器1(用于二維定位時(shí)，至少部署=個(gè) 聲波定位收發(fā)器A、B;用于=維定位時(shí)，至少部署=個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B、C)，所有聲波定 位收發(fā)器接入同一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波 信號(hào)；
[0157] 移動(dòng)終端2,用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲 波信號(hào)，并從接收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出相應(yīng)的各個(gè)聲波定位收發(fā)器，并從接收的所有聲波 信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；
[0158] 網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,用于將所述所有的聲波定位收發(fā)器1與進(jìn)入該定位區(qū)域的移動(dòng)終端接 入到同一網(wǎng)絡(luò)中，并向所述所有的聲波定位收發(fā)器1和所述移動(dòng)終端發(fā)射所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間 同步信號(hào)，W實(shí)現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器1和所述移動(dòng)終端2的時(shí)間同步；
[0159] 定位服務(wù)器3,連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,用于配置自身或所述移動(dòng)終端2或者所述各個(gè) 聲波定位收發(fā)器1中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器1從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位 收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端2或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā) 器2中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器2根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器2的位置及及其信號(hào)傳輸 時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置。
[0160] 本實(shí)施例中，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備4可W是為ZigBee網(wǎng)關(guān)設(shè)備、、WIFI網(wǎng)關(guān)設(shè)備或藍(lán)牙網(wǎng) 關(guān)設(shè)備等無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，也可W是任何具備時(shí)間同步功能的有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，而且網(wǎng) 關(guān)設(shè)備4可W為獨(dú)立于所有聲波定位收發(fā)器1和移動(dòng)終端2之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，也可W與定位 區(qū)域中任一所述聲波定位收發(fā)器1集成為一體或與移動(dòng)終端2集成為一體。網(wǎng)關(guān)設(shè)備4通過 相應(yīng)的ZigBee/WiFi/藍(lán)牙/有線網(wǎng)絡(luò)向所述定位區(qū)域部署的所有聲波定位收發(fā)器1(例如用 于二維定位的聲波定位收發(fā)器A、B或者用于=維定位的聲波定位收發(fā)器A、B、C) W及移動(dòng)終 端2傳輸時(shí)間同步信號(hào)，所述所有聲波定位收發(fā)器在該時(shí)間同步信號(hào)的控制下同步向所述 定位區(qū)域發(fā)射聲波信號(hào)。移動(dòng)終端2與定位服務(wù)器3之間通過WiFi或GPRS方式連接和信號(hào)傳 輸。
[0161] 請(qǐng)參考圖5,本實(shí)施例中，所述定位服務(wù)器3包括解碼模塊30、定位算法模塊31、地 圖引擎模塊32和設(shè)備管理模塊33。
[0162] 解碼模塊30用于從所述移動(dòng)終端2傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)流中獲取所述移動(dòng)終端2的所 述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間；
[0163] 定位算法模塊31，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn) 行TOA計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置，具體的計(jì)算過程如下：
[0164] 當(dāng)需要對(duì)移動(dòng)終端2進(jìn)行=維定位時(shí)，設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y，z)，所述移 動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的S個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置分別為(xi，yi，zi)、（X2，y2，Z2)、 (X3，y3，Z3)，并設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述=個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間為tl、 t2、t3,=個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t，則所述定位服務(wù)器計(jì)算移動(dòng)終端的位 置的公式如下：
[01 化]
[0166]
[0167]
[0168] 其中上述各式中的C為聲波傳輸速度，C = 340m/s，采用最小二乘法、LSE (參考點(diǎn)定 位)算法、DFP(變尺度)算法、遺傳算法或化an算法等求解上述方程組中的（x，y，z)，W獲得 移動(dòng)終端2的準(zhǔn)確=維位置；
[0169] 當(dāng)需要對(duì)移動(dòng)終端2進(jìn)行二維定位時(shí)，設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y)，所述移動(dòng) 終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B的位置分別為(xi，yi)、（X2，y2);
[0170] 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B的聲波信號(hào)的時(shí)間為ti、 t2,所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t;
[0171 ]貝IJTOA計(jì)算所述移動(dòng)終端的二維位置的公式如下：
[0172]
[0173]
[0174] 其中上述各式中的C為聲波傳輸速度，C = 340m/s，采用最小二乘法、LSE (參考點(diǎn)定 位)算法、DFP(變尺度)算法、遺傳算法或化an算法等求解上述方程組中的（x，y)，從而可W 通過聲波定位收發(fā)器A、B的坐標(biāo)及其各自與移動(dòng)終端2的距離，獲得移動(dòng)終端2的準(zhǔn)確二維 位置，此后定位服務(wù)器3將其計(jì)算結(jié)果反饋至移動(dòng)終端2即可。
[0175] 地圖引擎模塊32,用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將計(jì)算出的所述移動(dòng)終端在 所述定位區(qū)域中的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端2;
[0176] 設(shè)備管理模塊33,用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備4、所述移動(dòng)終端2和所有的聲波定位收發(fā) 器1進(jìn)行管理，W及控制網(wǎng)關(guān)設(shè)備4向所有的聲波定位收發(fā)器IW及移動(dòng)終端2發(fā)送時(shí)間同步 信號(hào)，并配置自身或所述移動(dòng)終端2或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中的至少一個(gè)聲波定位 收發(fā)器1從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及配置自身或 所述移動(dòng)終端2或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器1進(jìn)行所述 TOA計(jì)算。
[0177] 需要說明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)中，從移動(dòng)終端2傳送 的數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間的解碼計(jì)算過程還可W在具備 解碼能力的移動(dòng)終端2中計(jì)算，或者還可W在具備解碼能力的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中 的任意一個(gè)或多個(gè)中計(jì)算。同樣地，并根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸 時(shí)間進(jìn)行的所述TOA計(jì)算，也可W在具備TOA計(jì)算能力的移動(dòng)終端2中完成，或者還可W在具 備TOA計(jì)算能力的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中的任意一個(gè)或多個(gè)中完成。具體選用移動(dòng)終 端2、聲波定位收發(fā)器1、定位服務(wù)器3中的哪個(gè)設(shè)備去完成所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào) 傳輸時(shí)間計(jì)算和所述TOA計(jì)算，可W由定位服務(wù)器3的設(shè)備管理模塊33自動(dòng)配置，或者有移 動(dòng)終端2的用戶去主動(dòng)選擇，或者根據(jù)收集的移動(dòng)終端2、各個(gè)聲波定位收發(fā)器1、定位服務(wù) 器3的設(shè)備能力去配置。
[0178] 由此，利用上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)定位的同時(shí)，還從網(wǎng)絡(luò) 部署上減少了同步網(wǎng)關(guān)設(shè)備，降低了定位成本，定位精度可W達(dá)到皿級(jí)，非常適用于運(yùn)算功 能有限的移動(dòng)終端的室內(nèi)定位，實(shí)用性好，易于推廣。
[0179] 請(qǐng)參考圖2和圖3,本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)聲波定位 收發(fā)器1、移動(dòng)終端2、定位服務(wù)器3W及網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,與圖2所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)相比，其 區(qū)別在于，定位區(qū)域部署的每個(gè)聲波定位收發(fā)器1均包括：
[0180] 網(wǎng)絡(luò)同步模塊11，用于與所述其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器IW及進(jìn) 入所述定位區(qū)域的移動(dòng)終端2接入同一網(wǎng)絡(luò)并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述 其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器1和所述移動(dòng)終端2的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模 塊的時(shí)間同步；
[0181] 編碼模塊12,用于對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼；
[0182] 信號(hào)調(diào)制模塊13,用于將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上；
[0183] DA對(duì)莫塊14,用于將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)；
[0184] 聲波功率放大模塊15，用于將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大；
[0185] 揚(yáng)聲器或超聲波換能器16,用于將放大后的信號(hào)播放到所述定位區(qū)域。
[0186] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括解碼模塊17,用于在所述移動(dòng)終端2對(duì)接收 各個(gè)所述聲波定位收發(fā)器1的聲波信號(hào)解調(diào)而獲取的數(shù)據(jù)流后，從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述 各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0187] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括定位計(jì)算模塊18,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器1的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域 中的位置，并將所述位置反饋給所述移動(dòng)終端2。其中定位計(jì)算模塊18中需要的所述各個(gè)聲 波定位收發(fā)器1的位置信息可W通過定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)直接提供，也可W通過定位服務(wù) 器3轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)終端2中存儲(chǔ)的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的位置信息來獲取，定位計(jì)算模塊 18中需要的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間則從所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的 信號(hào)傳輸時(shí)間的計(jì)算位置處獲取，例如，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由 該聲波定位收發(fā)器的解碼模塊17計(jì)算出，則定位計(jì)算模塊18從解碼模塊17處獲取，如果所 述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1信號(hào)傳輸時(shí)間由定位服務(wù)器3計(jì)算出，則定位計(jì)算模塊18從定位服 務(wù)器3處獲取，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由移動(dòng)終端2計(jì)算出，則定位 計(jì)算模塊18需要通過定位服務(wù)器3從移動(dòng)終端2處獲取。因此，當(dāng)移動(dòng)終端2和定位服務(wù)器3 中至少有一個(gè)具有相當(dāng)于上述的解碼模塊17的功能模塊和相當(dāng)于上述的定位計(jì)算模塊18 的功能模塊時(shí)，上述的解碼模塊17和定位計(jì)算模塊18均是可選模塊，可有可無，并不影響本 發(fā)明技術(shù)目的的達(dá)成。
[0188] 需要說明的是，當(dāng)需要對(duì)所述定位區(qū)域的移動(dòng)終端進(jìn)行=維定位時(shí)，在所述定位 區(qū)域中部署至少=個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器，而需要對(duì)所述定位區(qū)域的移動(dòng)終端進(jìn)行二維 定位時(shí)，需要在定位區(qū)域中部署至少兩個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器。
[0189] 由此，使用上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)定位的同時(shí)，可W避免 現(xiàn)有的電磁波室內(nèi)定位技術(shù)中的弊端，能解決環(huán)境因素帶來的不確定性及高精度問題，而 且聲波定位收發(fā)器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本低，具有抗干擾能力強(qiáng)及編解碼簡(jiǎn)單快捷的 特點(diǎn)，非常適用于運(yùn)算功能有限的移動(dòng)終端的室內(nèi)定位，實(shí)用性好，易于推廣，適用于室內(nèi) 和室外的移動(dòng)終端的定位。
[0190] 請(qǐng)參考圖2和圖4,本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)聲波定位 收發(fā)器1、移動(dòng)終端2、定位服務(wù)器3W及網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,與圖2所示的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)相比，其 區(qū)別在于，移動(dòng)終端2包括W下模塊：
[0191] 同步模塊20,用于在進(jìn)入某定位區(qū)域后，與該定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步 但頻率不同的聲波定位器1 一起接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所 述聲波定位收發(fā)器1的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0192] 聲波信號(hào)采集模塊21，用于采集所述定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)所述的聲波定位收 發(fā)器1發(fā)射的聲波信號(hào)；
[0193] 信號(hào)解調(diào)模塊22,用于對(duì)采集到的聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，W獲取發(fā)射所述聲波信號(hào) 的聲波定位收發(fā)器的身份信息W及所述聲波信號(hào)中傳送的數(shù)據(jù)流；
[0194] 位置顯示模塊25,用于顯示所述移動(dòng)終端2當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置。
[0195] 進(jìn)一步的，所述位置顯示模塊25還用于存儲(chǔ)和顯示所述定位區(qū)域的地圖，并將獲 得的所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置擅染顯示在所述定位區(qū)域的地圖上。
[0196] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括解碼模塊23,用于根據(jù)信號(hào)解調(diào)模塊22傳送的所述 數(shù)據(jù)流，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0197] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括定位模塊24,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1 的位置及所述信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置， 或者將所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間傳輸至定位服務(wù)器3W使所述定位服務(wù) 器3或相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1進(jìn)行TOA計(jì)算，W最終獲得所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中 的位置。其中定位模塊24中需要的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的位置信息可W通過移動(dòng)終 端2的存儲(chǔ)卡直接獲取，也可W由定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)提供。定位模塊24中需要的所述各 個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間則從所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間的計(jì) 算位置（即解碼設(shè)備)處獲取，例如如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由相應(yīng) 的聲波定位收發(fā)器的解碼模塊17計(jì)算出，則定位模塊24需要通過定位服務(wù)器3間接從所述 聲波定位收發(fā)器的解碼模塊17處獲取，如果所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由 定位服務(wù)器3計(jì)算出，則定位模塊24需要從定位服務(wù)器3處獲取，如果所述各個(gè)聲波定位收 發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間由移動(dòng)終端2的解碼模塊23計(jì)算出，則定位模塊24直接從解碼模塊23 處獲取。因此，當(dāng)所有聲波定位收發(fā)器1和定位服務(wù)器3中至少有一個(gè)具有相當(dāng)于上述的解 碼模塊23的功能模塊和相當(dāng)于上述的定位模塊24的功能模塊時(shí)，上述的解碼模塊23和定位 模塊24均是可選模塊，可有可無，并不影響本發(fā)明技術(shù)目的的達(dá)成，由此可W大大降低對(duì)移 動(dòng)終端2的計(jì)算能力的要求，使得一些低端的移動(dòng)終端也能實(shí)現(xiàn)在所述定位區(qū)域（例如室 內(nèi)）定位。
[0198] 需要說明的是，當(dāng)需要對(duì)定位區(qū)域中的移動(dòng)終端2進(jìn)行=維定位時(shí)，需要移動(dòng)終端 2在定位區(qū)域中接收至少=個(gè)上述的聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)；而需要對(duì)定位區(qū)域中的 移動(dòng)終端進(jìn)行二維定位時(shí)，需要移動(dòng)終端2在定位區(qū)域中接收至少兩個(gè)上述的聲波定位收 發(fā)器的聲波信號(hào)。此外，當(dāng)移動(dòng)終端2的定位模塊和定位服務(wù)器3都具有定位計(jì)算能力時(shí)，用 戶可W根據(jù)需要自己選擇TOA的計(jì)算位置，或者系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)選為通過定位服務(wù)器3進(jìn)行TOA 計(jì)算。
[0199] 由此，上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，對(duì)移動(dòng)終端的運(yùn)算功能要求不高，且定位成本 低，定位精度可W達(dá)到皿級(jí)，實(shí)用性好，易于推廣，適用于室內(nèi)和室外的移動(dòng)終端的定位。
[0200] 請(qǐng)參考圖2、圖3、圖4,本發(fā)明還提供一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)聲波定 位收發(fā)器1、移動(dòng)終端2、定位服務(wù)器3W及網(wǎng)關(guān)設(shè)備4,與圖2所示的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)相比， 其區(qū)別在于，定位區(qū)域部署的每個(gè)聲波定位收發(fā)器均包括：
[0201] 網(wǎng)絡(luò)同步模塊11，用于與所述其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器W及進(jìn)入 其部署區(qū)域的移動(dòng)終端2接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述其他 至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端2的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí) 間同步；
[0202] 編碼模塊12,用于對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼；
[0203] 信號(hào)調(diào)制模塊13,用于將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上；
[0204] DA對(duì)莫塊14,用于將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)；
[0205] 聲波功率放大模塊15,用于將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大；
[0206] 揚(yáng)聲器或超聲波換能器16,用于將放大后的信號(hào)播放到定位區(qū)域中；
[0207] W及，其移動(dòng)終端2包括W下模塊：
[0208] 同步模塊20,用于在所述定位區(qū)域后，與該區(qū)域部署的至少兩個(gè)所述聲波定位器1 一起接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述聲波定位收發(fā)器1的時(shí)間 同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步；
[0209] 聲波信號(hào)采集模塊21，用于采集所述定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā) 器1發(fā)射的聲波信號(hào)；
[0210] 信號(hào)解調(diào)模塊22,用于對(duì)采集到的聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，W獲取發(fā)射所述聲波信號(hào) 的聲波定位收發(fā)器的身份信息W及所述聲波信號(hào)中傳送的數(shù)據(jù)流；
[0211] 位置顯示模塊25,用于顯示所述移動(dòng)終端2當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置。
[0212] 進(jìn)一步的，所述位置顯示模塊25還用于存儲(chǔ)和顯示所述定位區(qū)域的地圖，并將獲 得的所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域中的位置擅染顯示在所述定位區(qū)域的地圖上。
[0213] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括解碼模塊17,用于在所述移動(dòng)終端2對(duì)接收 各個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)解調(diào)而獲取的數(shù)據(jù)流后，從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各 個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0214] 可選的，所述聲波定位收發(fā)器1還包括定位計(jì)算模塊18,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器1的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所述移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域 中的位置，并將所述位置反饋給所述移動(dòng)終端2。
[0215] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括解碼模塊23,用于根據(jù)信號(hào)解調(diào)模塊22傳送的所述 數(shù)據(jù)流，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間。
[0216] 可選的，所述移動(dòng)終端2還包括定位模塊24,用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1 的位置及所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端2在 所述定位區(qū)域中的位置，或者將所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間傳輸至定位服 務(wù)器3W使所述定位服務(wù)器3或相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器1進(jìn)行TOA計(jì)算，W最終獲得所述移動(dòng) 終端2在所述定位區(qū)域中的位置。
[0217] 需要說明的是，在上述移動(dòng)終端定位系統(tǒng)中，從移動(dòng)終端2傳送的數(shù)據(jù)流中獲取所 述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1的信號(hào)傳輸時(shí)間的解碼計(jì)算過程，可W在具備解碼能力的移動(dòng)終 端2的解碼模塊23中計(jì)算，或者還可W在具備解碼能力的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中的任 意一個(gè)或多個(gè)中的解碼模塊17計(jì)算，或者還可W在定位服務(wù)器3的定位算法模塊31中計(jì)算； 同樣地，并根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行的所述TOA計(jì)算，也 可W在具備TOA計(jì)算能力的移動(dòng)終端2的定位模塊24中完成，或者還可W在具備TOA計(jì)算能 力的所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器1中的任意一個(gè)或多個(gè)中的定位計(jì)算模塊18中完成，或者還 可W在定位服務(wù)器3的定位算法模塊31中完成。具體選用移動(dòng)終端2、聲波定位收發(fā)器1、定 位服務(wù)器3中的哪個(gè)設(shè)備去完成所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間計(jì)算和所述TOA 計(jì)算，可W由定位服務(wù)器3的設(shè)備管理模塊33自動(dòng)配置，或者有移動(dòng)終端2的用戶去主動(dòng)選 擇，或者根據(jù)收集的移動(dòng)終端2、各個(gè)聲波定位收發(fā)器1、定位服務(wù)器3的設(shè)備能力去配置。
[0218] 請(qǐng)參考圖6,利用上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)終端2的=維定位的流程如 下：
[0219] 1、網(wǎng)關(guān)設(shè)備4發(fā)出時(shí)間同步信號(hào)；
[0220] 2、聲波定位收發(fā)器A、B、C同步開啟工作并同步向定位區(qū)域中發(fā)射聲波信號(hào)：
[0221] 2.1，網(wǎng)絡(luò)同步模塊11接收所述時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與其他兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的 網(wǎng)絡(luò)同步(即時(shí)間同步或時(shí)鐘同步）W及該聲波定位收發(fā)器的內(nèi)部各模塊的時(shí)間同步；
[0222] 2.2,編碼模塊12對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼；
[0223] 2.3,信號(hào)調(diào)制模塊13將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上；
[0224] 2.4，DA對(duì)莫塊14將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)；
[0225] 2.5，聲波功率放大模塊15將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大；
[02%] 2.6,揚(yáng)聲器或超聲波換能器16將放大后的信號(hào)播放到室內(nèi)；
[0227] 3、移動(dòng)終端2接收聲波信號(hào)并獲取相應(yīng)信息：
[02%] 3.1，同步模塊20接收所述時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與聲波定位收發(fā)器A、B、C的網(wǎng)絡(luò)同 步(即時(shí)間同步或時(shí)鐘同步）W及移動(dòng)終端2內(nèi)部各模塊的時(shí)間同步；
[0229] 3.2,聲波信號(hào)采集模塊21采集聲波定位收發(fā)器A、B、C發(fā)射的聲波信號(hào)；
[0230] 3.3,信號(hào)解調(diào)模塊22對(duì)采集到的聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，W獲取聲波定位收發(fā)器A、B、 C的ID(即身份信息）W及其聲波信號(hào)中傳送的數(shù)據(jù)流；
[0231 ] 4、解碼所述數(shù)據(jù)流W獲取聲波定位收發(fā)器A、B、C的信號(hào)傳輸時(shí)間：
[0232] 4.1，系統(tǒng)是否配置聲波定位收發(fā)器A、B、C的至少一個(gè)的解碼模塊17對(duì)所述移動(dòng)終 端2獲取的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，若是，則利用選擇的聲波定位收發(fā)器的解碼模塊17執(zhí)行步驟 4.4,若否，則執(zhí)行步驟4.2;
[0233] 4.2,系統(tǒng)是否配置定位服務(wù)器3的解碼模塊30對(duì)所述移動(dòng)終端2獲取的數(shù)據(jù)流進(jìn) 行解碼，若是，則利用選擇的解碼模塊30執(zhí)行4.4步驟，若否，則執(zhí)行步驟4.3;
[0234] 4.3，系統(tǒng)配置移動(dòng)終端2的解碼模塊23對(duì)所述移動(dòng)終端2獲取的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼；
[0235] 4.4,利用所配置的解碼設(shè)備相應(yīng)的功能模塊對(duì)所述移動(dòng)終端2獲取的數(shù)據(jù)流進(jìn)行 解碼，并分別計(jì)算出聲波定位收發(fā)器A、B、C的信號(hào)傳輸時(shí)間；
[0236] 5、T0A計(jì)算出移動(dòng)終端2在所述定位區(qū)域的當(dāng)前位置：
[0237] 5.1，系統(tǒng)是否配置聲波定位收發(fā)器A、B、C的至少一個(gè)的定位計(jì)算模塊18進(jìn)行TOA 計(jì)算，若是，則利用選擇的聲波定位收發(fā)器的定位計(jì)算模塊18執(zhí)行步驟5.4,若否，則執(zhí)行步 驟 5.2;
[0238] 5.2，系統(tǒng)是否配置定位服務(wù)器3的定位算法模塊31進(jìn)行TOA計(jì)算，若是，則利用定 位服務(wù)器3的定位算法模塊31執(zhí)行步驟5.4，若否，則執(zhí)行步驟5.3;
[0239] 5.3，系統(tǒng)配置移動(dòng)終端2的定位模塊24行TOA計(jì)算；
[0240] 5.4,利用所配置的TOA計(jì)算設(shè)備相應(yīng)的功能模塊根據(jù)移動(dòng)終端2獲取的聲波定位 收發(fā)器A、B、C的身份信息，從定位服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫(kù)或移動(dòng)終端2的存儲(chǔ)器中獲取聲波定位 收發(fā)器A、B、C的位置坐標(biāo)，并從所配置的解碼設(shè)備的相應(yīng)功能模塊處獲取計(jì)算出的聲波定 位收發(fā)器A、B、C的信號(hào)傳輸時(shí)間，根據(jù)聲波定位收發(fā)器A、B、C的位置坐標(biāo)及其信號(hào)傳輸時(shí)間 進(jìn)行TOA計(jì)算，得出移動(dòng)終端2的位置；
[0241] 5.5,定位服務(wù)器3的地圖引擎模塊32或者移動(dòng)終端2的位置顯示模塊25將得出的 所述移動(dòng)終端的位置擅染顯示到所述移動(dòng)終端2的所述定位區(qū)域的地圖上。
[0242] 需要說明的是，利用上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)終端2的二維定位，僅需要 接收兩個(gè)聲波定位收發(fā)器A、B的聲波信號(hào)，具體地方法流程與圖6所示的流程基本一致。
[0243] 由此，上述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，從網(wǎng)絡(luò)部署上減少了同步網(wǎng)關(guān)設(shè)備，降低了定位 成本;而且其部署的聲波定位收發(fā)器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本低，具有抗干擾能力強(qiáng)及編 解碼簡(jiǎn)單快捷的特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)移動(dòng)終端的運(yùn)算能力要求不高，實(shí)用性好，易于推廣，適用于 室內(nèi)和室外的移動(dòng)終端的定位。
[0244] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。運(yùn)樣，倘若本發(fā)明的運(yùn)些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含運(yùn)些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，包括W下步驟： 在某定位區(qū)域部署至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同的聲波定位收發(fā)器，并通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí) 間同步信號(hào)使所有聲波定位收發(fā)器與進(jìn)入所述定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端同步，并向所 述移動(dòng)終端同步發(fā)出聲波信號(hào)； 所述移動(dòng)終端進(jìn)入所述定位區(qū)域后接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并 從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流； 從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間； 根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，W確定所述移 動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。2. 如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，所有聲波定位收發(fā)器通過獨(dú)立 于所有聲波定位收發(fā)器之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備或者通過與任一聲波定位收發(fā)器集成為一體的網(wǎng) 關(guān)設(shè)備或者通過與所述移動(dòng)終端集成為一體的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，與所述移動(dòng)終端部署在同一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)中，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。3. 如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，所有聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出 聲波信號(hào)的步驟包括： 每個(gè)聲波定位收發(fā)器各自根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同步； 同步后，每個(gè)聲波定位收發(fā)器對(duì)待發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編 碼； 每個(gè)聲波定位收發(fā)器對(duì)編碼好之后的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)； 每個(gè)聲波定位收發(fā)器將所述模擬信號(hào)經(jīng)放大后通過其揚(yáng)聲器或超聲波換能器發(fā)射播 放到所述定位區(qū)域。4. 如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，一定位服務(wù)器或所述移動(dòng)終端 或所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè) 聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。5. 如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，在所述定位區(qū)域部署好每個(gè)所 述聲波定位收發(fā)器后，將每個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的位置提交到所述定位服務(wù)器上保存， 或者直接發(fā)送至所述移動(dòng)終端保存。6. 如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，當(dāng)需要確定所述移動(dòng)終端的Ξ 維位置時(shí)，需要在所述定位區(qū)域內(nèi)部署至少Ξ個(gè)與所述移動(dòng)終端同步的所述聲波定位收發(fā) 器，且所述移動(dòng)終端接收至少Ξ個(gè)所述聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出的聲波信號(hào)；當(dāng)需要確定 所述移動(dòng)終端的二維位置時(shí)，需要在所述定位區(qū)域內(nèi)部署至少兩個(gè)與所述移動(dòng)終端同步的 所述聲波定位收發(fā)器，且所述移動(dòng)終端接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器同步發(fā)出的聲波 信號(hào)。7. 如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，確定所述移動(dòng)終端在所述定位 區(qū)域中的Ξ維位置的TOA計(jì)算的步驟包括： 設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y，z)，所述移動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的Ξ個(gè)聲波定 位收發(fā)器的位置分別為（XI，yi，Z1)、（X2，y2，Z2)、（X3，y3，Z3); 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述Ξ個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間為*1、*2、*3，所 述Ξ個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t; 貝化OA計(jì)算所述移動(dòng)終端的Ξ維位置的公式如下：或者，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的二維位置的Τ0Α計(jì)算步驟包括： 設(shè)所述移動(dòng)終端的位置為(x，y)，所述移動(dòng)終端接收的聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)聲波定位 收發(fā)器的位置分別為(XI，y 1)、（X2，y2); 設(shè)所述移動(dòng)終端分別接收所述兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)的時(shí)間為tl、t2,所述兩 個(gè)聲波定位收發(fā)器發(fā)射聲波信號(hào)的時(shí)間為t; 貝化0A計(jì)算所述移動(dòng)終端的二維位置的公式如下：其中上述各式中的C為聲波傳輸速度。8. 如權(quán)利要求7所述的移動(dòng)終端定位方法，其特征在于，所述T0A計(jì)算在定位服務(wù)器上 完成，或者在所述移動(dòng)終端上完成，或者在所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定 位收發(fā)器上完成。9. 一種聲波定位收發(fā)器，與其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器安裝在某定位區(qū) 域中并與進(jìn)入該定位區(qū)域的待定位的移動(dòng)終端接入同一網(wǎng)絡(luò)W實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，用于與所述 其他至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器一起向所述移動(dòng)終端同步發(fā)射聲波信號(hào)，來輔助所述移動(dòng)終 端的定位，其特征在于，包括： 網(wǎng)絡(luò)同步模塊，用于與所述其他至少一個(gè)不同頻率的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終 端接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述其他至少一個(gè)不同頻率的 聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步； 編碼模塊，用于對(duì)待發(fā)射的聲波信號(hào)進(jìn)行包含身份信息和時(shí)間戳信息的編碼； 信號(hào)調(diào)制模塊，用于將編碼后的聲波信號(hào)調(diào)制到發(fā)射要求的頻率上； DA對(duì)莫塊，用于將調(diào)制后的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)； 聲波功率放大模塊，用于將所述模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大； 揚(yáng)聲器或超聲波換能器，用于將放大后的信號(hào)播放到所述定位區(qū)域。10. 如權(quán)利要求9所述的聲波定位收發(fā)器，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)同步模塊接入的網(wǎng)絡(luò) 為Zi濁ee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)或任何具備時(shí)間同步功能的有線網(wǎng)絡(luò)。11. 如權(quán)利要求9所述的聲波定位收發(fā)器，其特征在于，所述聲波定位收發(fā)器還包括解 碼模塊，用于在所述移動(dòng)終端對(duì)接收各個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)解調(diào)而獲取的數(shù) 據(jù)流后，從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。12. 如權(quán)利要求9或11所述的聲波定位收發(fā)器，其特征在于，所述聲波定位收發(fā)器還包 括定位計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行T0A計(jì) 算，W確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置，并將所述位置反饋給所述移動(dòng)終端。13. -種移動(dòng)終端，其特征在于，包括： 同步模塊，用于在進(jìn)入某定位區(qū)域后，與該定位區(qū)域部署的至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步但頻率 不同聲波定位器一起接入同一網(wǎng)絡(luò)，并接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與所述聲波定 位收發(fā)器的時(shí)間同步W及W下各個(gè)模塊的時(shí)間同步； 聲波信號(hào)采集模塊，用于采集至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器發(fā)射的聲波信號(hào)； 信號(hào)解調(diào)模塊，用于對(duì)采集到的所有聲波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取所有聲波信號(hào)對(duì)應(yīng)的各 個(gè)聲波定位收發(fā)器的身份信息W及所有聲波信號(hào)中的數(shù)據(jù)流； 位置顯示模塊，用于顯示所述移動(dòng)終端當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置。14. 如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述移動(dòng)終端還包括解碼模塊，用于 根據(jù)所述信號(hào)解調(diào)模塊傳送的數(shù)據(jù)流，獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間。15. 如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述移動(dòng)終端還包括定位模塊，用于 根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端 當(dāng)前在所述定位區(qū)域中的位置，或者將所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間傳輸至定 位服務(wù)器，W使所述定位服務(wù)器或所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中相應(yīng)的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行 TOA計(jì)算，獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。16. 如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述位置顯示模塊還用于存儲(chǔ)和顯示 所述定位區(qū)域的地圖，并將獲得的所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置擅染顯示在所述 定位區(qū)域的地圖上。17. 如權(quán)利要求13所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述聲波信號(hào)采集模塊采集信號(hào)的時(shí) 間精度為化S~1ms。18. 如權(quán)利要求15所述的移動(dòng)終端，其特征在于，所述移動(dòng)終端為手持設(shè)備或者穿戴設(shè) 備。19. 一種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器，所有聲波定位收發(fā)器接入同一網(wǎng)絡(luò)， 網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)； 移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后，與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接入所述網(wǎng) 絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步，W 及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè) 聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流； 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端接入到所 述網(wǎng)絡(luò)中，并向所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí) 現(xiàn)所述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步； 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器之 間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中 的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn) 行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。20. 如權(quán)利要求19所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備為獨(dú)立于所有 聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，或者與任一所述聲波定位收發(fā)器集成為 一體，或者與所述移動(dòng)終端集成為一體。21. 如權(quán)利要求19所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服務(wù)器包括： 解碼模塊，用于從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器間的信號(hào)傳輸時(shí)間； 定位算法模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA 計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置； 地圖引擎模塊，用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端； 設(shè)備管理模塊，用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備、所述移動(dòng)終端和所有的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行管 理，并配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā) 器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及配置自身或所述移 動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器進(jìn)行所述TOA計(jì)算。22. -種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的聲波定位收發(fā)器，所 有的聲波定位收發(fā)器接入同一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信 號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)； 移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè)所述聲波定位器一起接入所述網(wǎng) 絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步，W 及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從接收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波 定位收發(fā)器，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù) 流； 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到所述 網(wǎng)絡(luò)中，并向所述所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí)現(xiàn)所 述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步； 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器之 間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中 的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn) 行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。23. 如權(quán)利要求22所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備為獨(dú)立于所有 聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，或者與任一所述聲波定位收發(fā)器集成為 一體，或者與所述移動(dòng)終端集成為一體。24. 如權(quán)利要求22所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服務(wù)器包括： 解碼模塊，用于從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器間的信號(hào)傳輸時(shí)間； 定位算法模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA 計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置； 地圖引擎模塊，用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端； 設(shè)備管理模塊，用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備、所述移動(dòng)終端和所有的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行管 理，并配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā) 器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，w及配置自身或所述移 動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器進(jìn)行所述TOA計(jì)算。25. -種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)聲波定位收發(fā)器，所有的聲波定位收發(fā)器接入同一網(wǎng) 絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同步發(fā)出聲波信號(hào)； 如權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè) 所述聲波定位器一起接入所述網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩 個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步，W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)并從接 收的聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器，并從接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波 定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流； 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到所述 網(wǎng)絡(luò)中，并向所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí)現(xiàn)所 述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步； 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的 信號(hào)傳輸時(shí)間，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少 一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA計(jì) 算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。26. 如權(quán)利要求25所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備為獨(dú)立于所有 聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，或者與任一所述聲波定位收發(fā)器集成為 一體，或者與所述移動(dòng)終端集成為一體。27. 如權(quán)利要求25所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服務(wù)器包括： 解碼模塊，用于從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器間的信號(hào)傳輸時(shí)間； 定位算法模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA 計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置； 地圖引擎模塊，用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端； 設(shè)備管理模塊，用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備、所述移動(dòng)終端和所有的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行管 理，并配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā) 器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及配置自身或所述移 動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器進(jìn)行所述TOA計(jì)算。28. -種移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 部署在某定位區(qū)域的至少兩個(gè)如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的聲波定位收發(fā)器，所 有的聲波定位收發(fā)器接入同一網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)同步但頻率不同，并通過網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)同 步發(fā)出聲波信號(hào)； 如權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)終端，用于在進(jìn)入所述定位區(qū)域后與至少兩個(gè) 所述聲波定位器一起接入所述網(wǎng)絡(luò)，W接收所述網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)所述至少兩 個(gè)聲波定位收發(fā)器的時(shí)間同步，W及接收至少兩個(gè)所述聲波定位收發(fā)器的聲波信號(hào)，并從 接收的所有聲波信號(hào)中辨識(shí)出各個(gè)聲波定位收發(fā)器W及獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)流； 網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于將所述定位區(qū)域中所有的聲波定位收發(fā)器與所述移動(dòng)終端接入到所述 網(wǎng)絡(luò)中，并向所有的聲波定位收發(fā)器W及所述移動(dòng)終端發(fā)送所述時(shí)間同步信號(hào)，W實(shí)現(xiàn)所 述所有的聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端的時(shí)間同步； 定位服務(wù)器，連接所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定 位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器之 間的信號(hào)傳輸時(shí)間差，W及用于配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中 的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn) 行TOA計(jì)算，W獲得所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置。29. 如權(quán)利要求28所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備為獨(dú)立于所有 聲波定位收發(fā)器和所述移動(dòng)終端之外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，或者與任一所述聲波定位收發(fā)器集成為 一體，或者與所述移動(dòng)終端集成為一體。30. 如權(quán)利要求28所述的移動(dòng)終端定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服務(wù)器包括： 解碼模塊，用于從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器間的信號(hào)傳輸時(shí)間； 定位算法模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的位置及其信號(hào)傳輸時(shí)間進(jìn)行TOA 計(jì)算，確定所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中的位置； 地圖引擎模塊，用于存儲(chǔ)所述定位區(qū)域的地圖，并將所述移動(dòng)終端在所述定位區(qū)域中 的位置擅染到所述定位區(qū)域的地圖上，W反饋給所述移動(dòng)終端； 設(shè)備管理模塊，用于對(duì)所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備、所述移動(dòng)終端和所有的聲波定位收發(fā)器進(jìn)行管 理，并配置自身或所述移動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā) 器從所述數(shù)據(jù)流中獲取所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器的信號(hào)傳輸時(shí)間，W及配置自身或所述移 動(dòng)終端或者所述各個(gè)聲波定位收發(fā)器中的至少一個(gè)聲波定位收發(fā)器進(jìn)行所述TOA計(jì)算。
【文檔編號(hào)】H04B11/00GK105848102SQ201610158076
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】劉千喜, 胡瓊方, 趙振綱
【申請(qǐng)人】上海酷遠(yuǎn)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司