定位方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及定位技术领域，特别涉及一种定位方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来，随着信息时代的发展，基于位置的服务(locationbasedservice，lbs)己经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，现实生活中，人们需要在停车场、机场、商场等场所中进行定位。定位技术也是机器人、无人机驾驶技术的重要部分，各种服务型机器人、车辆只有获取了较高精度的位置信息，才能进行准确的导航运动和精细操作。
3.现有的定位方案可以分为室外定位和室内定位，室外的定位服务已经非常普及，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)的定位精度能够达到米级别，人们可以通过手机等智能终端十分便利地获取定位服务。但是gnss信号在室内高度衰减，导致定位的精度严重降低，因此在室内定位方面，需要寻求其他的技术手段来获取高精度的定位。目前，国内外常用的室内定位技术有基站定位、无线通讯，如无线保真(wirelessfidelity，wifi)、等技术。但是，基于基站定位方式，想要保证位置信息的准确性，就需要布设大量的基站，以覆盖各个区域和场景，这样无疑会增加实现成本；基于无线通讯的定位方式，对于无线网络的使用不仅会产生额外的费用，而且定位完全依赖无线网络侧的信息，因此无线网络一旦发生了故障，定位功能就会受到影响。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种定位方法、装置、设备及存储介质，旨在解决上述技术问题。
5.为解决上述技术问题，本技术的实施例提供了一种定位方法，应用于设置有空间感知组件的定位设备，所述定位方法包括：选定本机任意一点作为所在三维坐标系的原点；从所述空间感知组件上选取至少三个坐标点，并确定每一所述坐标点相对于所述原点的坐标信息；通过短距离通信接口获取授权的待测设备距离每一所述坐标点的距离；根据每一所述坐标点的坐标信息和距离每一所述坐标点的距离，定位所述待测设备在所述三维坐标系中相对本机的位置信息。
6.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种定位装置，部署于设置有空间感知组件的定位设备，所述定位装置包括：原点确定模块501，用于选定本机任意一点作为所在三维坐标系的原点；坐标信息确定模块502，用于从所述空间感知组件上选取至少三个坐标点，并确定每一所述坐标点相对于所述原点的坐标信息；距离获取模块503，用于通过短距离通信接口获取授权的待测设备距离每一所述坐标点的距离；位置信息确定模块504，用于根据每一所述坐标点的坐标信息和距离每一所述坐标点的距离，定位所述待测设备在所述三维坐标系中相对本机的位置信息。
7.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种定位设备，包括：与所述至少一个处
理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的定位方法。
8.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的定位方法。
9.本技术实施例提出的定位方法、装置、设备及存储介质，不依靠现有基站和无线网络来提供待测设备的位置信息，而是通过将定位设备的任意一点作为三维坐标系的原点，并确定设置在定位设备上的空间感知组件上至少三个坐标点相对于原点的坐标信息，在需要定位待测设备的位置信息时，直接通过短距离通信接口获取与定位设备取得授权的待测设备距离确定的每一坐标点的距离，进而根据每一坐标点的坐标信息和待测设备距离每一坐标点的距离，便可以精准的定位出待测设备在三维坐标系中相对定位设备的位置信息。通过这种方式，解决了现有定位对网络和基站依赖性太强，导致在无网络、无基站的状态下，定位不准确，甚至无法定位的技术问题。
10.此外，由于本技术实施例提出的定位方法、装置、设备及存储介质，在定位过程中既不依赖网络，又不依赖基站，因此无需额外架设基站，也无需开通网络，从而大大降低了整个定位方案的实现成本，更利于投入市场使用。
附图说明
11.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
12.图1是本技术实施例提供的定位方法的流程示意图；
13.图2是针对图1所示的定位方法确定待测设备b相对定位设备a的位置信息的示意图；
14.图3是本技术实施例提供的定位方法的又一流程示意图；
15.图4是针对图3所示的定位方法确定待测设备b相对定位设备a的运动趋势示意图；
16.图5是本技术实施例提供的定位装置的结构示意图；
17.图6是本技术实施例提供的定位设备的结构示意图。
具体实施方式
18.本技术实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
19.本技术实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
20.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
21.参见图1，图1是本技术实施例提供的定位方法的流程图，在本实施例中，该方法主要应用于定位设备，如用于提供服务功能的机器人、无人机、智能终端等。
22.具体的说，为了解决现有定位对网络和基站依赖性太，导致在无网络和基站的状态下，定位不准确，甚至无法定位的技术问题。本实施例提供的定位方法所适应于的定位设备，至少需要设置一个空间感知组件。
23.需要说明的，为了尽可能降低实现成本，本实施例中所说的空间感知组件，具体是采用价格低、普及度高的空间感知组件，比如毫米波测距组件、超声波测距组件、超带宽(ultra wide band，uwb)测距组件等穿透力强、功耗低、干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确测距的测距组件。
24.此外，可理解的，在一个例子中，设置在定位设备的空间感知组件可以是天线或标贴的形式，如在定位设备内部集成的时候设置毫米波天线、超声波天线、uwb天线作为空间感知组件。
25.此外，在一个例子中，为了使已经投入市场但不具备上述空间感知组件的设备能够实现本实施例提供的定位方法，可以在该设备的外表面粘贴uwb标贴，从而使得该设备能够使用uwb标贴与其他设置有uwb标贴或uwb天线的设备进行信息交换。
26.此外，需要说明的是，为了不依赖网络和基站，目前虽然给出了一种定位方案，具体为是基于惯性单元实现，但是这种惯性导航的定位方案，需要在定位设备内设置各种传感器和惯性单元，大大增加了设备实现成本。同时，这种方案仅能实现对定位设备自身位置的定位，无法获知周围其他设备的位置信息。显然，这与本实施例想要摆脱对网络和基站的依赖，同时实现准确定位周边其他设备的位置信息的出发点是不同的。
27.以下对本实施例提供的定位方法进行具体说明，如图1所示，本实施例提供的定位方法，包括以下步骤：
28.步骤101，选定本机任意一点作为所在三维坐标系的原点。
29.具体的说，在一个例子中，原点的确定可以考虑定位设备的外形、使用场景等多种因素。
30.比如，对于手机等形状较小的定位设备，可以选定手机上(包括内部)任意一点作为所在三维坐标系的原点。
31.还比如，对于体积较大的定位设备，可以选定内部的中心点作为所在三维坐标系的原点。
32.还比如，对于使用场景为定位设备一侧贴合墙壁运行的场景，可以选定定位设备与墙壁相对的一侧上任意一点作为所在三维坐标系的原点。
33.应当理解的是，上述示例仅是为了更好的理解本实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本实施例的唯一限制。
34.此外，需要说明的是，上述所说的三维坐标系，可以看作是一个标准三维坐标系，即对于该三维坐标系而言，定位设备上每一个点的坐标都是固定不变的。
35.具体的，关于该标准三维坐标系的来源，可以是根据以选定的点为原点构建得到的，也可以先是根据定位设备上任意三个点构建的相对定位设备的一个初始三维坐标系，然后将该初始三维坐标系的原点与选定的点进行重合，进而得到的。
36.应当理解的是，上述示例仅是为了更好的理解本实施例的技术方案而列举的示
50.[(x
2-xb)2 (y
2-yb)2 (z
2-zb)2]
1/2
＝d2[0051]
[(x
3-xb)2 (y
3-yb)2 (z
3-zb)2]
1/2
＝d3[0052]
即，最终定位的b相对a的位置信息为(xb，yb，zb)。
[0053]
应当理解的是，上述示例仅是为了更好的理解本实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本实施例的唯一限制。
[0054]
此外，在一个例子中，为了使得定位出的位置信息能够更加贴合实际使用需求，在根据上述方式定位出待测设备，如图2中的b相对定位设备，如图2中的a的位置信息后，还可以根据上述确定的定位设备的原点和待测设备相对定位设备的位置信息，确定待测设备在地球坐标系相对定位设备的位置信息。
[0055]
具体的，仍以图2所示的定位设备a和待测设备b为例，在t0时刻，定位的b相对a的位置信息为(xb，yb，zb)时，经过转换得到的b在地球坐标系相对a的位置信息具体为(rb、θb、)。
[0056]
其中，rb是a和b之间的绝对距离，θb是b相对a在xy水平面上的角度，是b相对a的高度在xy水平面的夹角。
[0057]
此外，通过上述描述可知，待测设备为了能够通过pc5接口与定位设备进行信息交换，其内同样设置有空间感知组件，从而能够确定两者之间的距离。因此，对于任一待测设备，本质上也是一个定位设备。
[0058]
基于此，对于任一待测设备，比如b，在向与其建立授权的定位设备，比如a发送距离时，还可以将按照上述定位方法定位的待测设备c的位置信息传输给a。
[0059]
其中，c为与b取得授权的待测设备，但未与a取得授权，即a无法直接与c进行交互，b传输给a的c的位置信息实质是c相对b的位置信息。
[0060]
也就是说，a在通过pc5接口从授权的b获取距离a上空间感知组件上选取的至少三个坐标点的距离时，还可以从b获取与b取得授权关联的c相对b的位置信息，进而a可以根据b相对a的位置信息和c相对b的位置信息，定位出c相对a的位置信息，这样a在不与c进行信息交互的情况下，依旧可以准确定位c相对a的位置信息。
[0061]
此外，值得一提的是，关于上述所说的定位方法的实现，所有的运算信息是在运算芯片，如定位设备中的处理器中完成的，获得的结果是存储在数据芯片，即上述所说的存储区域。关于数据芯片，例如是定位设备中的内存、存储器等，本实施例对此不做限制。
[0062]
此外，在一个例子中，上述所说的运算芯片和数据芯片可以合二为一，即在实际应用中只要两种功能都具备即可。
[0063]
通过上述描述不难发现，本实施例提供的定位方法，不依靠现有基站和无线网络来提供待测设备的位置信息，而是通过将定位设备的任意一点作为三维坐标系的原点，并确定设置在定位设备上的空间感知组件上至少三个坐标点相对于原点的坐标信息，在需要定位待测设备的位置信息时，直接通过短距离通信接口获取与定位设备取得授权的待测设备距离确定的每一坐标点的距离，进而根据每一坐标点的坐标信息和待测设备距离每一坐标点的距离，便可以精准的定位出待测设备在三维坐标系中相对定位设备的位置信息。通过这种方式，解决了现有定位对网络和基站依赖性太强，导致在无网络、无基站的状态下，定位不准确，甚至无法定位的技术问题。
[0064]
此外，本实施例提供的定位方法，在定位过程中既不依赖网络，又不依赖基站，因
此无需额外架设基站，也无需开通网络，从而大大降低了整个定位方案的实现成本，更利于投入市场使用。
[0065]
参见图3，图3是本技术实施例提供的定位方法的流程图，在本实施例中，该方法主要应用于定位设备。
[0066]
如图3所示，本实施例提供的定位方法，包括以下步骤：
[0067]
步骤301，选定本机任意一点作为所在三维坐标系的原点。
[0068]
步骤302，从所述空间感知组件上选取至少三个坐标点，并确定每一所述坐标点相对于所述原点的坐标信息。
[0069]
不难发现，本实施例中的步骤301和步骤302图1对应的实施例中的步骤101和步骤102大致相同，在此就不再赘述。
[0070]
步骤303，通过短距离通信接口获取授权的待测设备距离每一所述坐标点的距离、所述设备标识和运动速度。
[0071]
具体的说，对于定位设备其周围可能存在多个与之取得授权关联的待测设备(以下称为第一待测设备)，对于每一第一待测设备周围又可能存在多个与第一待测设备取得授权关联的待测设备(以下称为第二待测设备)。因此，为了能够准确的区分通过pc5接口获取的距离和第二待测设备相对第一待测设备的位置信息，在通过pc5接口从取得授权关联的任一第一待测设备获取距离和第二待测设备相对第一待测设备的位置信息时，会通过pc5接口获取标识第一待测设备的设备标识和标识第二待测设备的设备标识。
[0072]
同样，为保证后续能够根据定位的各待测设备相对定位设备的位置信息进行后续分析处理，进而调整定位设备的运动方向和/或运动速度，还需要通过pc5接口从取得授权关联的第一待测设备获取第一待测设备的运动速度和与第一待测设备取得授权的第二待测设备的运动速度。
[0073]
步骤304，根据每一所述坐标点的坐标信息和距离每一所述坐标点的距离，定位所述待测设备在所述三维坐标系中相对本机的位置信息。
[0074]
不难发现，本实施例中的步骤304与图1对应的实施例中的步骤104大致相同，在此就不再赘述。
[0075]
步骤305，建立所述设备标识、所述设备标识对应的所述位置信息、所述运动速度和获取每一所述坐标点的距离的时刻之间的对应关系。
[0076]
步骤306，根据所述对应关系，将每一所述时刻对应的每一所述设备标识对应的所述位置信息和所述运动速度存储到预先指定的存储区域。
[0077]
需要说明的，在一个例子中，如果业务场景不涉及运动速度，则可以不获取第一待测设备的运动速度和第二待测设备的运动速度。
[0078]
相应地，上述步骤305和步骤306可以调整为：建立所述设备标识、所述设备标识对应的所述位置信息和获取每一所述坐标点的距离的时刻之间的对应关系，根据所述对应关系，将每一所述时刻对应的每一所述设备标识对应的所述位置信息存储到预先指定的存储区域。
[0079]
步骤307，对于每一所述设备标识对应的所述待测设备，从所述存储区域中选取满足预设条件的至少两个时刻对应的所述位置信息和所述运动速度。
[0080]
可理解的，关于上述所说的预设条件，可以根据实际业务需求在设置。
[0081]
比如，对于实时性、精确度要求高的业务需求，预设条件可以是规定选取相邻时刻的；反之，则可以是选择间隔一个时刻，或者多个时刻等，此处不再一一列举，本实施例对此也不做限制。
[0082]
步骤308，根据所述至少两个时刻对应的所述位置信息和所述运动速度，确定所述待测设备的运动趋势。
[0083]
以获取的是两个时刻对应的位置信息和运动速度为例，结合图4可知，待测设备b的运动趋势为沿着图4中连通t0时刻的b和t1时刻的b的箭头方向，按照获取到的b的运动速度运动。
[0084]
步骤309，根据每一所述设备标识对应的所述待测设备对应的所述运动趋势，调整本机的运动方向和/或运动速度。
[0085]
具体的，在根据每一所述设备标识对应的所述待测设备对应的所述运动趋势，调整本机的运动方向和/或运动速度时，需要先根据每一所述设备标识对应的所述待测设备对应的所述运动趋势，确定是否有任一所述待测设备在朝向本机运动，且与本机之间的距离小于预设的安全距离。
[0086]
相应地，如果有，则调整本机的运动方向和/或运动速度。
[0087]
关于上述所说的安全距离，可以是根据本机的运动速度、周围待测设备的运动速度确定的。
[0088]
此外，可理解的，关于上述所说的调整本机的运动方向和/或运动速度，在实际应用中可以仅调整运动方向，比如控制定位设备朝向远离靠近的待测设备的方向，即向安全的方向改变；也可以仅调整运动速度，比如加速，或减速，或停止等，还可以是即调整运动方向，又调整运动速度。
[0089]
此外，在一个例子中，在调整本机的运动方向和/或运动速度时，可以根据待测设备的运动趋势，确定待测设备是否是与定位设备在相同的路径行驶，如果是同路径靠近，则可以控制定位设备加速行驶，以保证定位设备与待测设备之间的距离保持在安全距离；如果是不同路径靠近，则可以考虑调整运动方向和/运动速度。
[0090]
由此，本实施例提供的定位方法，通过存储与定位设备取得授权的待测设备的位置信息、运动速度和设备标识，以及通过取得授权的待测设备确定的其他待测设备相对定位设备的位置信息、运动速度和设备标识，在定位设备运动过程中，对于每一设备标识对应的待测设备，通过从存储区域中选取满足预设条件的至少两个时刻对应的位置信息和运动速度，进而确定每一设备标识对应的待测设备的运动趋势，从而可以根据各待测设备的运动趋势，及时、合理的对定位设备的运动方向和/或运动速度进行调整，进而保证了定位设备与周边待测设备能够互不影响，安全的运动。
[0091]
此外，应当理解的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
[0092]
参见图5，图5是本技术实施例提供的定位装置的结构示意图。
[0093]
可理解的，为了实现上述方法实施例提供的定位方法，本实施例提供的定位装置具体是部署，或者说运行在设置有空间感知组件的定位设备中的。
[0094]
如图5所示，定位设备的性能优化装置包括：原点确定模块501、坐标信息确定模块502、距离获取模块503和位置信息确定模块504。
[0095]
其中，原点确定模块501，用于选定本机任意一点作为所在三维坐标系的原点；坐标信息确定模块502，用于从所述空间感知组件上选取至少三个坐标点，并确定每一所述坐标点相对于所述原点的坐标信息；距离获取模块503，用于通过短距离通信接口获取授权的待测设备距离每一所述坐标点的距离；位置信息确定模块504，用于根据每一所述坐标点的坐标信息和距离每一所述坐标点的距离，定位所述待测设备在所述三维坐标系中相对本机的位置信息。
[0096]
此外，在另一个例子中，距离获取模块503，还用于通过所述短距离通信接口从授权的所述待测设备获取与所述待测设备存在授权关联的其他待测设备相对所述待测设备的位置信息。
[0097]
相应地，位置信息确定模块504，还用于根据所述待测设备相对本机的位置信息、所述其他待测设备相对所述待测设备的位置信息，定位所述其他待测设备相对本机的位置信息。
[0098]
此外，在另一个例子中，定位装置还包括坐标系转换模块。
[0099]
具体的，坐标系转换模块，用于根据所述原点和所述待测设备相对本机的所述位置信息，确定所述待测设备在地球坐标系中相对本机的位置信息。
[0100]
此外，在另一个例子中，距离获取模块503，还用于通过所述短距离通信接口获取授权的所述待测设备的设备标识。
[0101]
相应地，定位装置还包括存储模块。
[0102]
具体的，存储模块，用于建立所述设备标识、所述设备标识对应的所述位置信息和获取每一所述坐标点的距离的时刻之间的对应关系；根据所述对应关系，将每一所述时刻对应的每一所述设备标识对应的所述位置信息存储到预先指定的存储区域。
[0103]
此外，在另一个例子中，距离获取模块503，还用于通过所述短距离通信接口获取授权的所述待测设备的运动速度。
[0104]
相应地，存储模块，还用于建立所述设备标识、所述设备标识对应的所述位置信息、所述运动速度和获取每一所述坐标点的距离的时刻之间的对应关系；根据所述对应关系，将每一所述时刻对应的每一所述设备标识对应的所述位置信息和所述运动速度存储到预先指定的存储区域。
[0105]
此外，在另一个例子中，定位装置还包括调整模块。
[0106]
具体的，调整模块，用于对于每一所述设备标识对应的所述待测设备，从所述存储区域中选取满足预设条件的至少两个时刻对应的所述位置信息和所述运动速度；根据所述至少两个时刻对应的所述位置信息和所述运动速度，确定所述待测设备的运动趋势；根据每一所述设备标识对应的所述待测设备对应的所述运动趋势，调整本机的运动方向和/或运动速度。
[0107]
此外，在另一个例子中，调整模块具体用于根据每一所述设备标识对应的所述待测设备对应的所述运动趋势，确定是否有任一所述待测设备在朝向本机运动，且与本机之间的距离小于预设的安全距离；如果有，调整本机的运动方向和/或运动速度。
[0108]
不难发现，本实施例为与上述得到实施例相对应的装置实施例，本实施例可与上
述方法实施例互相配合实施。上述方法实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述方法实施例中。
[0109]
值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。
[0110]
参见图6，图6是本技术实施例提供的定位设备的结构示意图。
[0111]
如图6所示，本实施例提供的定位设备包括：包括至少一个处理器601；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器602。
[0112]
其中，存储器602存储有可被至少一个处理器601执行的指令，指令被至少一个处理器601执行，以使至少一个处理器601能够执行上述方法实施例所描述的定位方法。
[0113]
此外，在一个例子中，存储器602和处理器601采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器601和存储器602的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器601处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器601。
[0114]
处理器601负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器602可以被用于存储处理器601在执行操作时所使用的数据。
[0115]
此外，需要说明的是，为了实现上述方法实施例提供的定位方法，定位设备需要设置至少一个空间感知组件。
[0116]
此外，在一个例子中，设置在定位设备上的空间感知组件，可以是毫米波天线、超声波天线、超带宽(ultra wide band，uwb)标贴等，此处不再一一列举，本实施例对此不做限制。
[0117]
本技术实施例还涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所描述的定位方法。
[0118]
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0119]
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。