CN118382138A - Uwb辅助ble定位标定的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及UWB辅助BLE定位标定的方法、装置、设备及存储介质,通过UWB技术来对测距模块进行精准定位,从而得到测距模块与UWB锚点之间的相对位置,由于UWB锚点与蓝牙锚点的位置相对固定,进而得到测距模块与蓝牙锚点之间的距离和定位区域,再对距离和定位区域进行信号标定,得到该距离和定位区域对应的信号强度标定值。将信号标定值输入至蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位系统的测距值和定位区域,最后将UWB测距值与蓝牙测距值进行对比,并将UWB定位区域与蓝牙定位范围进行对比,即可对蓝牙定位的结果进行标定。本申请采用数字化的方式进行标定,更为直观,且节省人力。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,具体是UWB辅助BLE定位标定的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
超宽带无线通信技术(UWB)是一种无载波通信技术。其通过计算时间间隔极短(小于1ns)的脉冲的飞行时间进行距离测量,定位精度可以达到厘米级。现今蓝牙(BLE)功能是智能手机的标配,利用BLE RSSI信号衰减与距离之间的相关性关系,计算BLE终端所在位置的BLE定位也得到了广泛的应用。相较于UWB的定位,BLE定位精度相对较低,一般为2~5米,但是易部署,价格低的优势,在当前定位市场中,仍是最具性价比的一种定位方式。
在BLE定位的实际应用中,RSSI会受到环境和硬件本身的因素影响,如BLE节点部署位置存在遮挡,不同BLE设备生产厂商的BLE天线设计及射频调教参数等影响。这些因素会造成RSSI的大幅度波动,并且针对不同场景和不同设备表现出不同的趋势和范围。
在实际BLE距离标定时,需要对每个标定的点进行实际距离测量,固定位置标定时,间隔大则标定不精准,间隔小则工作量太大,移动位置标定时,需要对每个位置进行距离测量,并对移动的点进行编号排序,来使得BLE RSSI值和实际距离一一对应,标定过程十分繁琐。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是提供UWB辅助BLE定位标定的方法、装置、设备及存储介质,能够解决现有技术中蓝牙定位过程繁琐的问题。
为了实现上述目的,本申请采用了如下技术方案:
本申请的UWB辅助BLE定位标定的方法,包括步骤:
获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
在本申请一实施例中,确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值,包括:
保持所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离固定,并多次获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的第一蓝牙信号强度值;
计算多个第一蓝牙信号强度值的均值,得到第一均值;并计算多个第一蓝牙信号强度值与所述第一均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第一预设阈值的第一蓝牙信号强度值,得到第一蓝牙信号强度值集合;
设置第一目标区间,以使得所述第一蓝牙信号强度值集合中超过第一预设比例阈值的第一蓝牙信号强度值落入至所述第一目标区间内,并将所述第一目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值。
在本申请一实施例中,基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域,包括:
保持所述测距模块的坐标并获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值;
基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的UWB定位区域,其中,所述区域划分模型包括围绕所述蓝牙锚点的多个区域,所述UWB定位区域为围绕所述蓝牙锚点的多个区域中的其中一个。
在本申请一实施例中,所述蓝牙锚点的数量为4,4个蓝牙锚点分别位于矩形的四条侧边的中心点,所述区域划分模型包括位于围绕所述矩形的内侧区域、围绕所述内侧区域的缓冲区域和围绕所述缓冲区域的外侧区域;
所述内侧区域包括四个位于所述矩形的四条侧边外侧第一子区域、四个位于所述矩形的四个顶点外的第二子区域。
在本申请一实施例中,基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的UWB定位区域,包括:
基于如下条件确定所述测距模块的UWB定位区域:
(1)在所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度均小于第一阈值时,将所述外侧区域作为测距模块的UWB定位区域;
(2)在所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度均大于第二阈值,且所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值小于或者等于第三阈值,将距离所述两个相邻的蓝牙锚点的第二子区域作为测距模块的UWB定位区域;
(3)在所述测距模块与任意两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值均大于第三阈值,且所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度中存在一个或者多个大于或者等于所述第一阈值时,对所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度进行排序,得到最大值对应的蓝牙锚点,并将距离最大值对应的蓝牙锚点最近的第一子区域作为测距模块的UWB定位区域;
(4)在预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值均不满足条件(1)、条件(2)和条件(3)时,将所述缓冲区域作为测距模块的UWB定位区域。
在本申请一实施例中,确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值,包括:
多次获取所述测距模块的UWB定位区域的第二蓝牙信号强度值;
计算多个第二蓝牙信号强度值的均值,得到第二均值;并计算多个第二蓝牙信号强度值与所述第二均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第二预设阈值的第二蓝牙信号强度值,得到第二蓝牙信号强度值集合;
设置第二目标区间,以使得所述第二蓝牙信号强度值集合中超过第二预设比例阈值的第二蓝牙信号强度值落入至所述第二目标区间内,并将所述第二目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第二标定值。
在本申请一实施例中,确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围,包括:
将所述第一标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙测距值;以及将所述第二标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位范围。
本申请还提供一种UWB辅助BLE定位标定的装置,包括:
获取模块,用于获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
定位模块,用于基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
第一标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
第二标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
第三标定模块,用于确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
本申请还提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如上所述的方法。
本申请的有益效果是:本申请的UWB辅助BLE定位标定的方法、装置、设备及存储介质,通过UWB技术来对测距模块进行精准定位,从而得到测距模块与UWB锚点之间的相对位置,由于UWB锚点与蓝牙锚点的位置相对固定,进而得到测距模块与蓝牙锚点之间的距离和定位区域,再对距离和定位区域进行信号标定,得到该距离和定位区域对应的信号强度标定值。将信号标定值输入至蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位系统的测距值和定位区域,最后将UWB测距值与蓝牙测距值进行对比,并将UWB定位区域与蓝牙定位范围进行对比,即可对蓝牙定位的结果进行标定。本申请采用数字化的方式进行标定,更为直观,且节省人力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其它相关的附图:
图1为本申请中的UWB辅助BLE定位标定的方法的运用场景图;
图2为本申请一实施例中的UWB辅助BLE定位标定的方法的流程图;
图3为本申请中的区域划分模型示意图;
图4为本申请一实施例中的UWB辅助BLE定位标定的装置的结构图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
图1为本申请中的UWB辅助BLE定位标定的方法的运用场景图,如图1所示,本申请依赖于UWB定位,因此需要手机包含UWB模块或者添加UWB外设模块(tag)。UWB定位系统以设置在车辆上的四锚点系统举例(车外四角各一个锚点,A1、A2、A3、A4)。
UWB定位系统并不局限于四锚点系统,只需UWB定位系统可以根据锚点上报距离计算出手机或者tag的坐标即可。
若锚点的性能无法支持UWB定位计算的开销,可额外添加一模块(主模块)作为UWB定位系统的控制单元。
在进行标定之前,需要进行距离模型的选择或者导入,包括:
(1)获取手机是否包含UWB模块。通过与手机设备通信或者手动设置的方式,获取手机是否包含UWB模块,若不包含,则需要为手机添加UWB外设模块(tag)。
(2)设置UWB定位系统模型。确定UWB定位系统,为后续的手机或者tag的UWB坐标计算提供基础。如图1所示,本申请中的UWB定位系统模型包括四个分布在矩形的四个顶点的UWB锚点。
(3)设置蓝牙距离模型,由于BLE(蓝牙)的精度为米级,因此BLE的距离模型通常是以锚点为圆心,绘制米级半径的圆,以单BLE锚点举例,实例如图1所示。
本申请实际上采用四个蓝牙锚点的蓝牙测距系统,四个蓝牙锚点分别设置在矩形的四条侧边的中心点。配置好上述系统后,便可以开始进行自动标定,详细过程如下。
如图2所示:本实施例的UWB辅助BLE定位标定的方法,包括步骤:
S210,获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
其中,测距模块即为上文中的手机。UWB锚点的UWB测距值为精确距离值。
S220,基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
本申请中采用多点定位法计算测距模块的准确坐标,一般为两点定位,tag在外侧时,考虑外侧计算交点;tag在内侧时,考虑内侧计算交点(需要自行判断内外)。在标定过程中,一般考虑tag在外侧。
S230,基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
由于蓝牙锚点与UWB锚点的位置是已知的,因此本申请可以根据UWB坐标,计算手机BLE距离BLE锚点的距离,该距离不需要是精确距离值,即上述BLE距离模型的2m、3m、5m即可。重复计算多次后,得到多个距离值,最后选择某一距离(BLE距离)的BLE锚点RSSI数据,统计拟合距离模型,得到第一标定值。
具体过程包括:
S231,保持所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离固定,并多次获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的第一蓝牙信号强度值;
选择某一BLE距离的BLE RSSI数据的情况下,重复多次测试,得到多个第一蓝牙信号强度值。
S232,计算多个第一蓝牙信号强度值的均值,得到第一均值;并计算多个第一蓝牙信号强度值与所述第一均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第一预设阈值的第一蓝牙信号强度值,得到第一蓝牙信号强度值集合;
其中,本步骤主要用于滤除偏移样本均值较大的点,第一预设阈值可以设定为偏差25dbm。
S233,设置第一目标区间,以使得所述第一蓝牙信号强度值集合中超过第一预设比例阈值的第一蓝牙信号强度值落入至所述第一目标区间内,并将所述第一目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值。
其中,第一预设比例阈值可以是95%,即选取满足95%的样本均处于该区域的区间,该区间即为当前rssi标定距离的标定参数。
上述方法仅为参考实例。对拟合距离模型方法不做限制,只需满足标定后绝大多数样本点可以被判断到正确的距离即可(通过UWB坐标计算的BLE距离与通过BLE RSSI判断的距离一致)。对于BLE锚点的位置和距离模型,本申请不做限制,只要可以获取BLE锚点在直角坐标系的位置坐标即可。当只有一个UWB锚点时,我们无法获取UWB坐标,此时UWB的测量距离即为手机到BLE锚点的距离。多UWB锚点的优势在于计算手机到BLE锚点的距离更精准。
S240,基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
UWB定位区域为蓝牙定位区域的标定区域,针对蓝牙锚点的数量,不同的蓝牙锚点数量对应不同的区域判定算法模型和区域划分模型。
因此在进行定位区域标定之前,选择区域判定算法模型,默认算法模型/自定义算法模型(需要加载自定义文件)。判断算法模型与区域划分模型是否匹配。若匹配,则进行区域判定流程,否则终止区域判定标定。
本申请中的蓝牙锚点的数量为4个,图3为本申请中的区域划分模型示意图,如图3所示,B1、B2、B3、B4为蓝牙锚点。4个蓝牙锚点分别位于矩形的四条侧边的中心点,所述区域划分模型包括位于围绕所述矩形的内侧区域、围绕所述内侧区域的缓冲区域和围绕所述缓冲区域的外侧区域Z9;
所述内侧区域包括四个位于所述矩形的四条侧边外侧第一子区域、四个位于所述矩形的四个顶点外的第二子区域。
四个第一子区域分别为Z1、Z3、Z5、Z7;四个第二子区域分别为Z2、Z4、Z6、Z8;
在本申请一实施例中,基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域,包括:
S2401,保持所述测距模块的坐标并获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值;
S2402,基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的UWB定位区域,其中,所述区域划分模型包括围绕所述蓝牙锚点的多个区域,所述UWB定位区域为围绕所述蓝牙锚点的多个区域中的其中一个。
其中,具体的判定条件包括:
(1)在所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度均小于第一阈值时,将所述外侧区域作为测距模块的UWB定位区域;
即,判断各锚点RSSI值是否均小于V1,若是,则为Z9,若否,则进入条件(2)判定。
(2)在所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度均大于第二阈值,且所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值小于或者等于第三阈值,将距离所述两个相邻的蓝牙锚点的第二子区域作为测距模块的UWB定位区域;
即,若B1与B3的RSSI值小于V2,且相差不超过V3,则为Z2;若B1与B4的RSSI值小于V2,且相差不超过V3,则为Z8;若B2与B3的RSSI值小于V2,且相差不超过V3,则为Z4;若B2与B4的RSSI值小于V2,且相差不超过V3,则为Z6。若不满足条件(2),则进入条件(3)的判定。
(3)在所述测距模块与任意两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值均大于第三阈值,且所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度中存在一个或者多个大于或者等于所述第一阈值时,对所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度进行排序,得到最大值对应的蓝牙锚点,并将距离最大值对应的蓝牙锚点最近的第一子区域作为测距模块的UWB定位区域;
即,排序各BLE锚点的RSSI,若B1最大,则为Z1;若B2最大,则为Z5;若B3最大,则为Z3;若B4最大,则为Z7。若不满足条件(3),则进入条件(4)的判定。
(4)在预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值均不满足条件(1)、条件(2)和条件(3)时,将所述缓冲区域作为测距模块的UWB定位区域。
确定UWB定位区域后,得到蓝牙的标定区域,再获取蓝牙的标定区域对应的信号强度标定值,即第二标定值,第二标定值的确定过程与第一标定值类似,包括:
S2411,多次获取所述测距模块的UWB定位区域的第二蓝牙信号强度值;
S2412,计算多个第二蓝牙信号强度值的均值,得到第二均值;并计算多个第二蓝牙信号强度值与所述第二均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第二预设阈值的第二蓝牙信号强度值,得到第二蓝牙信号强度值集合;
其中,第二预设阈值为25dbm。
S2413,设置第二目标区间,以使得所述第二蓝牙信号强度值集合中超过第二预设比例阈值的第二蓝牙信号强度值落入至所述第二目标区间内,并将所述第二目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第二标定值。
其中,第二预设比例阈值为90%。
S250,确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
最后进行数字化标定,先将所述第一标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙测距值;以及将所述第二标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位范围。
再将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值与所述蓝牙测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,即可完成标定。
本申请使用UWB的自动化BLE设备标定和BLE定位准确性判断工具,节省数据统计分析、标定带来的人力消耗。提高BLE数据标定的效率,为测试和开发人员带来开发调试和系统测试的便利性。避免传统BLE标定的需要限定手机的所在区域或者只能规定位置标定测试的缺点
本申请的UWB辅助BLE定位标定的方法,通过UWB技术来对测距模块进行精准定位,从而得到测距模块与UWB锚点之间的相对位置,由于UWB锚点与蓝牙锚点的位置相对固定,进而得到测距模块与蓝牙锚点之间的距离和定位区域,再对距离和定位区域进行信号标定,得到该距离和定位区域对应的信号强度标定值。将信号标定值输入至蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位系统的测距值和定位区域,最后将UWB测距值与蓝牙测距值进行对比,并将UWB定位区域与蓝牙定位范围进行对比,即可对蓝牙定位的结果进行标定。本申请采用数字化的方式进行标定,更为直观,且节省人力。
本申请还提供一种UWB辅助BLE定位标定的装置,包括:
获取模块,用于获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
定位模块,用于基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
第一标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
第二标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
第三标定模块,用于确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
本申请的UWB辅助BLE定位标定的装置,通过UWB技术来对测距模块进行精准定位,从而得到测距模块与UWB锚点之间的相对位置,由于UWB锚点与蓝牙锚点的位置相对固定,进而得到测距模块与蓝牙锚点之间的距离和定位区域,再对距离和定位区域进行信号标定,得到该距离和定位区域对应的信号强度标定值。将信号标定值输入至蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位系统的测距值和定位区域,最后将UWB测距值与蓝牙测距值进行对比,并将UWB定位区域与蓝牙定位范围进行对比,即可对蓝牙定位的结果进行标定。本申请采用数字化的方式进行标定,更为直观,且节省人力。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法,其中,所述方法即为本装置的执行逻辑。
本实施例还提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;
存储器用于存储计算机程序,处理器用于执行存储器存储的计算机程序,以使终端执行本实施例中任一项方法。
本实施例中的计算机可读存储介质,本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供的电子终端,包括处理器、存储器、收发器和通信接口,存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信,存储器用于存储计算机程序,通信接口用于进行通信,处理器和收发器用于运行计算机程序,使电子终端执行如上方法的各个步骤。
在本实施例中,存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammaBLE Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在上述实施例中,尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本申请的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,包括步骤:
获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
2.根据权利要求1所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值,包括:
保持所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离固定,并多次获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的第一蓝牙信号强度值;
计算多个第一蓝牙信号强度值的均值,得到第一均值;并计算多个第一蓝牙信号强度值与所述第一均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第一预设阈值的第一蓝牙信号强度值,得到第一蓝牙信号强度值集合;
设置第一目标区间,以使得所述第一蓝牙信号强度值集合中超过第一预设比例阈值的第一蓝牙信号强度值落入至所述第一目标区间内,并将所述第一目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值。
3.根据权利要求1所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域,包括:
保持所述测距模块的坐标并获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值;
基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的UWB定位区域,其中,所述区域划分模型包括围绕所述蓝牙锚点的多个区域,所述UWB定位区域为围绕所述蓝牙锚点的多个区域中的其中一个。
4.根据权利要求3所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,所述蓝牙锚点的数量为4,4个蓝牙锚点分别位于矩形的四条侧边的中心点,所述区域划分模型包括位于围绕所述矩形的内侧区域、围绕所述内侧区域的缓冲区域和围绕所述缓冲区域的外侧区域;
所述内侧区域包括四个位于所述矩形的四条侧边外侧第一子区域、四个位于所述矩形的四个顶点外的第二子区域。
5.根据权利要求4所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的UWB定位区域,包括:
基于如下条件确定所述测距模块的UWB定位区域:
(1)在所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度均小于第一阈值时,将所述外侧区域作为测距模块的UWB定位区域;
(2)在所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度均大于第二阈值,且所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值小于或者等于第三阈值,将距离所述两个相邻的蓝牙锚点的第二子区域作为测距模块的UWB定位区域;
(3)在所述测距模块与任意两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值均大于第三阈值,且所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度中存在一个或者多个大于或者等于所述第一阈值时,对所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度进行排序,得到最大值对应的蓝牙锚点,并将距离最大值对应的蓝牙锚点最近的第一子区域作为测距模块的UWB定位区域;
(4)在预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值均不满足条件(1)、条件(2)和条件(3)时,将所述缓冲区域作为测距模块的UWB定位区域。
6.根据权利要求1所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值,包括:
多次获取所述测距模块的UWB定位区域的第二蓝牙信号强度值;
计算多个第二蓝牙信号强度值的均值,得到第二均值;并计算多个第二蓝牙信号强度值与所述第二均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第二预设阈值的第二蓝牙信号强度值,得到第二蓝牙信号强度值集合;
设置第二目标区间,以使得所述第二蓝牙信号强度值集合中超过第二预设比例阈值的第二蓝牙信号强度值落入至所述第二目标区间内,并将所述第二目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第二标定值。
7.根据权利要求1所述的UWB辅助BLE定位标定的方法,其特征在于,确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围,包括:
将所述第一标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙测距值;以及将所述第二标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位范围。
8.UWB辅助BLE定位标定的装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取测距模块与所有UWB锚点的UWB测距值,其中,所述UWB锚点的数量至少为两个,所述UWB锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;
定位模块,用于基于多个UWB测距值计算所述测距模块的坐标;
第一标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;
第二标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定测距模块的UWB定位区域;并确定测距模块的UWB定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;
第三标定模块,用于确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述UWB测距值进行对比,以及将所述UWB定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种电子终端,其特征在于,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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