CN107479513B - 一种定位方法及***、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定位方法及***、电子设备，所述方法包括：第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态；处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。

Description

一种定位方法及***、电子设备
技术领域
本发明涉及定位技术，尤其涉及一种定位方法及***、电子设备。
背景技术
随着机器人技术的不断发展，多机器人协作完成复杂任务逐渐变成可能。在多机器人协作的任务中，机器人彼此之间的确定位置，对于机器人间的有组织移动，以及跟距离相关的任务完成都至关重要。然而，目前并没有成熟的多机器人定位方案，大部分探索性方案也需要对所处空间进行一定的改造，比如加装摄像头或者其他传感器，或者对不同位置进行标记。这样的方法对于机器人所处的空间限制过高，无法在任意环境使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种定位方法及***、电子设备。
本发明实施例提供的定位方法，应用于第一设备，所述方法包括：
第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态；
处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；
基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。
本发明实施例中，所述方法还包括：
第一设备控制自身的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态；
处于所述第二工作状态的第一设备与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述第一设备接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述第一设备基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述方法还包括：
所述第一设备接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述第一设备具有定位模块，所述定位模块包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第二工作状态。
本发明实施例中，所述处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数，包括：
第一设备接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
第一设备向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
第一设备接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
所述第一设备基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T4、T5，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6；
相应地，所述基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数，包括：
基于所述第一通讯参数，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
本发明实施例中，所述处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数，还包括：
第一设备通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差；
相应地，所述基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数，包括：
基于所述相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
本发明实施例提供的定位***，设置于第一设备，所述定位***包括：
控制模块，用于控制所述第一设备的工作状态处于第一工作状态；
通信模块，用于与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；
处理模块，用于基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
发送模块，用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。
本发明实施例中，所述控制模块，还用于控制所述第一设备的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态；
所述通信模块，还用于与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述***还包括：
接收模块，用于接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述处理模块，还用于基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息；
所述发送模块，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述***还包括：
接收模块，用于接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；
所述发送模块，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述***还包括：定位模块，所述定位模块包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第二工作状态。
本发明实施例中，所述通信模块，具体用于：
接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T4、T5，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6；
所述处理模块，具体用于：
基于所述第一通讯参数，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
本发明实施例中，所述通信模块，具体用于：
通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差；
所述处理模块，具体用于：基于所述相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
本发明实施例提供的电子设备，包括上述任意所述的定位***。
本发明实施例的技术方案中，第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态；处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。采用本发明实施例的技术方案，无需改造外部环境，通过设备之间的通信即可完成相互之间的定位，多设备可以自行组织移动进行编队，并能够实现协同工作完成任务。
附图说明
图1为本发明实施例的定位方法的流程示意图一；
图2为本发明实施例的定位方法的流程示意图二；
图3为本发明实施例的两个机器人相互定位的示意图；
图4为本发明实施例的多机器人自组织编队的意图；
图5为本发明实施例的定位***的结构组成示意。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
以下为本发明实施例涉及到的关键术语的解释说明：
超宽带(UWB，Ultra WideBand)：是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，通常利用亚纳秒级超窄脉冲来进行近距离精确室内定位；
飞行时间(TOF，Time Of Flight)：TOF是指飞行时间测距法，传感器通过计算无线电波(或光波、声波等)发射和反射时间差，来换算成目标的距离。
达到相位差(PDOA，Phase Difference of Arrival)：一种利用相位差进行定位的方法。通过测量信号到达多个监测站的相位差，可以确定信号源的和基站的相对角度。
多机器人定位方法，需要对环境进行改造，加装摄像头或者其他传感器，使用外部的手段获得机器人的位置。这种方式对定位环境要求高，不利于机器人协同工作的大规模应用。为此，本发明实施例提出一种基于UWB的定位方法，以解决多机器人协同工作环境下，机器人之间相互定位、自组织编队的问题。
图1为本发明实施例的定位方法的流程示意图一，本示例中的定位方法应用于第一设备，如图1所示，所述定位方法包括以下步骤：
步骤101：第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态。
本发明实施例中，第一设备和第二设备可以是任意形式的移动设备，例如：机器人、飞行器等。第二设备的个数可以为多个，由第一设备和多个第二设备组成一个设备群，本发明实施例旨在实现设备群中的设备之间的相互定位。
本发明实施例中，第一设备以及第二设备都具有两种工作状态，分别为第一工作状态和第二工作状态。其中，当第一设备处于第一工作状态时，第二设备处于第二工作状态；当第一设备处于第二工作状态时，第二设备处于第一工作状态。
下面以第一设备的第一工作状态和第二工作状态的解释说明为例，第二设备与第一设备同理。具体地：
第一设备具有定位模块，所述定位模块包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第二工作状态。
上述方案中，每个设备(第一设备、第二设备)是一个UWB定位节点，该UWB定位节点既可作为锚(Anchor)节点也可作为标签(Tag)节点，其中，Anchor节点通过无线通讯可获得Tag节点的相对距离和角度。多个设备之间两两轮流作为Tag节点和Anchor节点进行定位，即可获得所有设备的相对位置，之后便可以自行组织移动进行编队。基于此，第一工作状态是指：设备中的两个天线同时工作，实现Anchor节点的功能。第二工作状态是指：设备中的一个天线工作，实现Tag节点的功能。
基于以上所述，第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态，也即代表第一设备作为Anchor节点。
步骤102：处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数。
本发明实施例中，第二设备处于第二工作状态，也即代表第二设备作为Tag节点。
作为Anchor节点的第一设备与作为Tag节点的多个第二设备进行信号通讯，可以获得信号通信过程的第一通讯参数，这里，第一通讯参数用于计算第二设备相对于第一设备的第一位置参数，这里，第一位置参数包括以下至少之一：第二设备相对于第一设备的距离，第二设备相对于第一设备的方位(也即角度)。
本发明实施例中，第二设备相对于第一设备的距离所基于的第一通讯参数为时间，第二设备相对于第一设备的角度所基于的第一通讯参数为相位。
针对于第一通讯参数为时间的情况，第一通讯参数通过如下通讯过程获得：
第一设备接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
第一设备向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
第一设备接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
所述第一设备基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T4、T5，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6。
针对于第一通讯参数为相位的情况，第一通讯参数通过如下通讯过程获得：
第一设备通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差。
步骤103：基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。
具体地，基于所述T1、T2、T3、T4、T5、T6，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
基于所相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
本发明实施例中，距离和方位共同组成了第一位置参数。其中，距离代表了第二设备在第一设备的多远处，方位代表了第二设备在第一设备的哪个角度。
步骤104：所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。
本发明实施例中，第一设备通过与各个第二设备进行通讯，便可以获得所有的第二设备相对于第一设备的第一位置参数，第一设备将这些位置参数打包在一起发送给各个第二设备，这样，所有的设备都可以知道设备之间的相互位置。本发明实施例的技术方案，将UWB定位***集成到设备中，使得设备之间可以相互定位确定彼此的位置，不需要外部其他定位信息，降低了设备协同工作的环境要求，使得设备在不同环境下的协同工作更容易实现。
上述方案中，第一设备获得了第二设备相对于第一设备的位置关系(也即第一位置参数)，然而，第二设备相对于第一设备的位置关系(也即第二位置参数)并不能简单基于第一位置参数而确定。例如：A设备知道B设备在其身后(方位)的5m远(第一位置参数)，那么，A设备相对于B设备是处于何种方位是不确定的，需要根据B设备的面向(也即朝向)进一步确定。如果获得A设备相对于B设备的位置关系，也获得了B设备相对于A设备的位置关系，那么，可以基于这两个数据得到A设备与B设备的相对朝向。例如：A设备知道B设备在其身后的5m远(第一位置参数)，B设备知道A设备在其身后的5m远(第二位置参数)，那么A和B是背对背朝向且距离5m。
本发明实施例中，可以不考虑朝向问题，只考虑位置来进行编队。进一步，为了更精准地完成基于编队而完成的任务，需要考虑朝向问题。为此，需要第一设备、第二设备进行anchor节点与tag节点的角色互换。之所以进行tag节点与anchor节点的角色互换，是为了确定出设备的朝向，例如机器人脸部的朝向，这个是通过双向定位确定出的，例如：A设备相对于B设备的位置(包括距离和方位)在一次通讯过程定位出，B设备相对于A设备的位置在另一次通讯过程定位出，那么，根据这两个数据可以确定出B设备相的朝向(这里，以A设备相的朝向为基准作为已知的情况下确定的)，也即是B设备相对于A设备的朝向。
在经过图1所示的定位过程后，对调第一设备和第二设备的角色，进行如下图2所示的定位过程。
图2为本发明实施例的定位方法的流程示意图二，本示例中的定位方法应用于第一设备，如图2所示，所述定位方法包括以下步骤：
步骤201：第一设备控制自身的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态。
具体地，第一设备控制自身的工作状态处于第二工作状态，也即代表第一设备作为Tag节点。第二设备处于第一工作状态，也即代表第二设备作为Anchor节点。如此，完成角色的互换。
步骤202：处于所述第二工作状态的第一设备与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数。
本发明实施例中，作为Anchor节点的第二设备与作为Tag节点的第一设备进行信号通讯，可以获得信号通信过程的第二通讯参数，这里，第二通讯参数用于计算第一设备相对于第二设备的第二位置参数，这里，第二位置参数包括以下至少之一：第一设备相对于第二设备的距离，第一设备相对于第二设备的方位(也即角度)。
步骤203：所述第一设备接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；所述第一设备基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息。
本发明实施例中，假设第一设备知道自己的绝对朝向信息(也即面部所朝的方向)，那么，根据第一位置参数和所述第二位置参数，可以确定出第二设备相对于第一设备的相对朝向，第一设备根据自己的绝对朝向以及第二设备相对于第一设备的相对朝向，可以确定出第二设备的绝对朝向。
步骤204：所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息后，各个设备不仅可以获得所有设备的位置情况，也可以获得在各自位置的朝向情况，如此，可以完成精准的自组织编队并实现目标任务。
上述获取朝向的方案是基于对调角色来实现的，当然，不局限于此，也可以在设备中安装有陀螺仪等能够检测朝向的传感器，通过该传感器来检测设备的朝向信息。基于此，第一设备接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。如此，也可以实现位置与朝向的精确定位。
下面对本发明上述实施例中的位置参数(第一位置参数、第二位置参数)的计算进行详细描述：
1、采用双向距离修正(TWR，Two-Way Ranging)方法计算位置参数中的距离，其中，每次测距需要进行3次通讯：
a.Tag节点发出一个poll数据包，发出时，Tag节点记录发送的时间戳tt1；
b.Anchor节点等待接收，收到poll数据包后，记录接收时刻的时间戳ta1，并发送一个response包，记录发送response的时间戳ta2；
c.Tag节点等待接收，收到response包后，记录接收时刻的时间戳tt2，并计算出需要发送final包的时间戳tt3，tag节点时钟到达tt3时，发出final包，final包中包含3个时间戳信息(tt1，tt2，tt3)；
d.Anchor节点收到final数据包后，记录接收时间戳ta3。此时anchor节点已经记录了3个时间戳ta1，ta2，ta3，同时通过读取final包的内容，也可以得到tag节点的三个时间戳tt1，tt2，tt3；
e.由于anchor节点与tag节点时间不同步，因此需要计算各自的时间差：
Tround1＝tt2-tt1；
Treply1＝ta2–ta1；
Tround2＝ta3–ta2；
Treply2＝tt3–tt2；
f.根据四个时间差信息，就可以精确地获得通讯的时间，再通过时间与光速的乘积就可以获取两者之间的距离。其中，
通信时间T＝(Tround1–Treply1)/2；
加速光速为V，则通信距离为DIS＝T×V。
2、使用PDOA方法进行方位(也即角度)测量，当tag节点发送出final包的时候，anchor节点可以采集到final包到达两个天线的信号相位差，处理器读取2个相位值为P1和P2，计算出相位差为PD＝P1-P2(单位为弧度值)，基于PD可得到tag节点和anchor节点的角度为ang＝(PD/(2∏))/360(单位为度)。
当然，也可使用到达时间差(TDOA，Time Difference Of Arrival)的方法进行角度测量，当tag节点发送出final包的时候，anchor节点可以采集到final包到达两个天线的信号时间差，处理器读取2个时间值为T1和T2，计算出信号到两个天线之间的距离差，再根据三角形的相对关系计算出tag节点相对于anchor节点的方位。
图3为本发明实施例的两个机器人相互定位的示意图，如图3所示，机器人A和机器人B都具有UWB定位模块，在两个机器人相互确定对方位置的场景下，首先机器人A的UWB定位模块会作为Tag节点，机器人B的UWB定位模块作为Anchor节点。定位流程如下：机器人A的发送Poll包，机器人B收到Poll包后，回复Response包给机器人A。机器人A收到Response包后会发送Final包给机器人B，机器人B的两根天线会根据收到Final包的相位差或时间差计算出机器人A的相对角度。再根据3次通讯的总时间计算出机器人A的相对距离。机器人A如果想确定机器人B的相对位置，只需要让机器人A充当Anchor，然后让机器人B充当Tag，之后重复上述过程即可。
图4为本发明实施例的多机器人自组织编队的意图，如图4所示，有9个机器人，分别通过数字1至9进行编号。图中箭头代表机器人的朝向。
多机器人编队的场景中，可以其中一台机器人(假定5号)定义为组织者，5号机器人上的UWB定位模块作为Anchor节点，其他机器人作为Tag节点，5号机器人依次和其他机器人进行通讯，以自身为原点定位其他机器人的位置，然后将位置信息广播给其他机器人。然后，组织者充当Tag节点，其他机器人充当Anchor节点，获得组织者相对与自身的角度，进而获得自身的朝向信息。所有的机器人的位置和朝向信息都确定后，即可根据算法实现自组织的编队运动。
上述方案中，当所有的机器人的位置和朝向信息都确定后，各个设备根据目标任务(比如按照某种队形进行编队)，确定自身的飞行参数，以实现自主编队。例如：队形为A字型，设备根据其他设备的位置情况，确定自己的飞行参数，以保持这个A字型。需要注意的是，组织者既可以是某个机器人，也可以是提前放置在环境中的固定的一个节点。
图5为本发明实施例的定位***的结构组成示意图，本示例中的定位***设置于第一设备，如图5所示，所述定位***包括：
控制模块501，用于控制所述第一设备的工作状态处于第一工作状态；
通信模块502，用于与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；
处理模块503，用于基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
发送模块504，用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数。
本发明实施例中，所述控制模块501，还用于控制所述第一设备的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态；
所述通信模块502，还用于与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述***还包括：
接收模块505，用于接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述处理模块503，还用于基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息；
所述发送模块504，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述***还包括：
接收模块505，用于接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；
所述发送模块504，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
本发明实施例中，所述***还包括：定位模块506，所述定位模块506包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块506实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块506实现所述第二工作状态。
本发明实施例中，所述通信模块502，具体用于：
接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T2、T4，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6；
所述处理模块503，具体用于：
基于所述第一通讯参数，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
本发明实施例中，所述通信模块502，具体用于：
通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差；
所述处理模块503，具体用于：基于所述相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
本领域技术人员应当理解，图5所示的定位***中的各模块的实现功能可参照前述定位方法的相关描述而理解。
本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括上述任意所述的定位***。
本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种定位方法，其特征在于，应用于第一设备，所述方法包括：
第一设备控制自身的工作状态处于第一工作状态；
处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；
基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
其中，所述第一设备和所述至少一个第二设备中的每个设备是一个UWB定位节点，该UWB定位节点既可作为锚Anchor节点也可作为标签Tag节点；第一工作状态是指：实现Anchor节点的功能；第二工作状态是指：实现Tag节点的功能。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
第一设备控制自身的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态；
处于所述第二工作状态的第一设备与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述第一设备接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述第一设备基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；
所述第一设备向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述第一设备具有定位模块，所述定位模块包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第二工作状态。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数，包括：
第一设备接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
第一设备向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
第一设备接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
所述第一设备基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T4、T5，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6；
相应地，所述基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数，包括：
基于所述第一通讯参数，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述处于所述第一工作状态下的第一设备与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数，还包括：
第一设备通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差；
相应地，所述基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数，包括：
基于所述相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
7.一种定位***，其特征在于，设置于第一设备，所述定位***包括：
控制模块，用于控制所述第一设备的工作状态处于第一工作状态；
通信模块，用于与处于第二工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，获得信号通信过程的第一通讯参数；
处理模块，用于基于所述第一通讯参数，得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
发送模块，用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的第一位置参数；
其中，所述第一设备和所述至少一个第二设备中的每个设备是一个UWB定位节点，该UWB定位节点既可作为锚Anchor节点也可作为标签Tag节点；第一工作状态是指：实现Anchor节点的功能；第二工作状态是指：实现Tag节点的功能。
8.根据权利要求7所述的定位***，其特征在于，所述控制模块，还用于控制所述第一设备的工作状态处于第二工作状态，并通知所述至少一个第二设备控制所述第二设备的工作状态处于第一工作状态；
所述通信模块，还用于与处于所述第一工作状态的至少一个第二设备进行信号通讯，以使各个第二设备根据信号通信过程的第二通讯参数得到所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述***还包括：
接收模块，用于接收各个第二设备发送的所述第一设备相对于所述第二设备的第二位置参数；
所述处理模块，还用于基于所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述至少一个第二设备的朝向信息；
所述发送模块，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
9.根据权利要求7所述的定位***，其特征在于，所述***还包括：
接收模块，用于接收各个第二设备发送的各自的朝向信息，其中，所述第二设备的朝向信息是所述第二设备通过自身的传感器检测得到；
所述发送模块，还用于向各个第二设备发送所述至少一个第二设备的朝向信息以及所述第一设备的朝向信息。
10.根据权利要求7所述的定位***，其特征在于，所述***还包括：定位模块，所述定位模块包括：第一天线、第二天线、第一处理芯片、第二处理芯片；其中，
当所述第一天线和所述第二天线均与所述第二处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第一工作状态；
当所述第一天线与所述第一处理芯片连接并协同工作时，所述定位模块实现所述第二工作状态。
11.根据权利要求10所述的定位***，其特征在于，所述通信模块，具体用于：
接收第二设备发送的第一数据包，所述第一数据包的发送时刻为T1、接收时刻为T2；
向第二设备发送响应包，所述响应包的发送时刻为T3、接收时刻为T4；
接收第二设备发送的第二数据包，所述第二数据包的发送时刻为所述第二设备计算得到的T5，接收时刻为T6；
基于本地记录的T2、T3、T6以及所述第二数据包携带的T1、T4、T5，获得信号通信过程的第一通讯参数，所述第一通讯参数包括：T1、T2、T3、T4、T5、T6；
所述处理模块，具体用于：
基于所述第一通讯参数，计算得到所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间；
基于所述第一设备与所述第二设备之间的通讯时间，计算得到所述第二设备相对于所述第一设备的距离。
12.根据权利要求11所述的定位***，其特征在于，所述通信模块，具体用于：
通过所述第二处理芯片采集所述第二数据包达到所述第一天线和第二天线的相位差或时间差；
所述第一通讯参数还包括：所述相位差或时间差；
所述处理模块，具体用于：基于所述相位差或时间差，计算得到所述至少一个第二设备相对于所述第一设备的方位。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求7至12任一项所述的定位***。
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