[发明专利]一种UWB系统下新增基站的初始化方法、终端以及系统

说明书

一种UWB系统下新增基站的初始化方法、终端以及系统，涉及定位技术领域，能在不同区域内建立统一的导航坐标系，简化定位算法，该方法包括：设备在区域1，请求区域1中的UWB基站测量初始位置，并启动IMU测量；设备移动到区域2，设备在至少三处位置请求测量与区域2中的每个UWB基站的距离(或在至少两处位置获取设备指向区域2中的每个UWB基站时的姿态数据)；移动终端回到区域1，请求区域1中的UWB基站测量终点位置；设备根据测量的终端位置矫正利用IMU测量数据推算的设备在区域2中的坐标；基于矫正后的区域2的坐标，以及测量的区域2中的每个UWB基站与设备的距离(或设备指向区域2中的每个UWB基站时的姿态数据)，计算区域2中的每个UWB基站的坐标。

技术领域

本申请涉及定位技术领域，尤其涉及一种UWB系统下新增基站的初始化方法、终端以及系统。

背景技术

随着智能家居的快速发展，智能设备的空间感知能力成为智能家居重要的发展方向。使能智能设备的空间感知能力后，通过用户与智能设备、智能设备与智能设备之间的空间交互可以大幅度提升智能家居的使用体验。

在智能家居中，一般采用基于超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)技术的室内定位系统(简称为UWB系统)为在室内的智能设备(例如万能遥控器、手机)提供空间感知能力。其中，UWB技术不同于传统的通信技术，其通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短，因此可以实现频谱上的超带宽，例如使用的带宽在500MHz以上。除了实现无线通信外，UWB技术还可以实现定位，具体的可以通过检测信号脉冲位置，并结合某些定位算法来计算信号在空中飞行的时间，该时间乘上信号在空中传输的速率(例如光速)即得到UWB基站和UWB标签之间的距离，实现定位。

需要说明的是，UWB信号穿透性较差，对视线传播要求较高，穿墙后的测距和定位精度差。因此，在某房间(例如客厅)布置的UWB基站可能无法为其他房间(例如卧室)提供定位服务。为此，需要在其他房间(例如卧室)内设置新的UWB基站，建立一个新的UWB系统，用于测量位于其他房间的UWB标签的定位。换言之，不同的房间设置有独立的UWB系统，在不同的房间建立有不同的导航坐标系，定位算法相当复杂。

发明内容

本申请提供的一种UWB系统下新增基站的初始化方法，可以在不同房间内建立统一的导航坐标系，简化定位算法。

为了实现上述目的，本申请实施例提供了以下技术方案：

第一方面，提供一种UWB系统下新增基站的初始化方法，包括：当第三电子设备位于第一区域的第一位置时，第三电子设备向第一电子设备发送第一UWB信号，用于测量在导航坐标系中第一位置对应的第一坐标；当第三电子设备位于第一位置时，还启动第三电子设备的IMU测量；第三电子设备从第一区域移动到第二区域；当第三电子设备位于第二区域的第二位置时，第三电子设备向第二电子设备发送第二UWB信号，用于测量第三电子设备在第二位置时与第二电子设备的距离，第二位置的数量为至少三个；第三电子设备回到第一区域；当第三电子设备位于第一区域的第三位置时，第三电子设备向第一电子设备发送第三UWB信号，用于测量在导航坐标系中的第三位置对应的第二坐标；第三电子设备基于第一坐标，IMU测量的数据，第二坐标，以及第三电子设备在第二位置时与第二电子设备的距离，计算得到第二电子设备的在导航坐标系中的坐标。

其中，第一电子设备为设置在第一区域的UWB基站，用于测量第一区域内设备的位置，第二电子设备为设置在第二区域的UWB基站，用于测量第二区域内设备的设备。其中，第一电子设备确定一个导航坐标系。而通过本申请实施例提供的方法，可以计算得到第二电子设备在该导航坐标系中的坐标。也就是说，第二电子设备使用与第一电子设备相同的导航坐标系，实现了在第一区域和第二区域建立统一的导航坐标系，有利于简化定位算法。

又由于第一区域和第二区域建立统一的导航坐标系，当待测设备在第一区域和第二区域之间切换时，也无需进行多次的初始姿态的对准，简化用户操作，提供用户体验。