确定到达角的方法及其相关产品

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种确定到达角的方法、装置、存储介质、电子设备及通信系统。

背景技术

确定到达角的方法可用于定位电子设备。相关技术中，至少设置三个天线，且三个天线需要按照一定的形式排布，才能实现到达角的确定。该确定到达角方法的实施由于天线数量较多使得天线在电子设备内部的布局难度增大，且多个天线的配置对于电子设备的空间要求较高。

发明内容

本申请提供了一种通过较少数量的天线以确定到达角的方法、装置、存储介质、电子设备及通信系统。

第一方面，本申请提供了一种确定到达角的方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一天线和第二天线，所述方法包括：

获取所述电子设备处于第一姿态时所述第一天线接收发射装置发射的电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第一相位差；

将所述电子设备从第一姿态运动至第二姿态，使所述电子设备从所述第一姿态运动至所述第二姿态时的角度变化为目标角度变化量；

获取所述电子设备处于第二姿态时所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第二相位差；

根据所述目标角度变化量、所述第一相位差及所述第二相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角。

第二方面，本申请还提供了一种确定到达角的装置，包括：

第一获取单元，用于获取电子设备处于第一姿态时第一天线接收发射装置发射的电磁波信号与第二天线接收的所述电磁波信号之间的第一相位差；

移动单元，用于将所述电子设备从第一姿态运动至第二姿态，使所述电子设备从所述第一姿态运动至所述第二姿态时的角度变化为目标角度变化量；

第二获取单元，用于获取所述电子设备处于第二姿态时所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第二相位差；

处理单元，用于根据所述目标角度变化量、所述第一相位差及所述第二相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角。

第三方面，本申请还提供了一种存储介质，所述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所述确定到达角的方法。

第四方面，本申请还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行所述确定到达角的方法的指令。

第五方面，本申请还提供了一种通信系统，所述通信系统包括所述电子设备及发射装置，所述发射装置用于向所述第一天线与所述第二天线发射电磁波信号。

通过获得电子设备处于第一姿态时第一天线接收的电磁波信号与第二天线接收的电磁波信号的第一相位差，改变电子设备的姿态后，获得电子设备从第一姿态运动至第二姿态的目标角度变化量，并获得电子设备处于第二姿态时第一天线接收的电磁波信号与第二天线接收的电磁波信号之间的第二相位差，进而通过目标角度变化量、第一相位差与第二相位差确定电磁波信号的到达角，以确定电子设备相对于发射装置的位置和取向，从而实现电子设备的定位等。此外，本方法的实施，仅需配置第一天线与第二天线，天线的数量较少，有利于减小对于电子设备的空间要求及装配难度。

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。

图1是本申请实施例提供的一种确定到达角的方法的流程示意图；

图2是图1所示确定到达角的方法中电子设备的一种平面示意图；

图3是图1所示确定到达角的方法中电子设备的另一种平面示意图；

图4是图1所示确定到达角的方法中步骤101的流程示意图；

图5是图1所示确定到达角的方法中步骤102的流程示意图；

图6是图1所示确定到达角的方法中第二姿态包括第一子姿态和第二子姿态的示意图；

图7是图1所示确定到达角的方法中步骤103的流程示意图；

图8是图1所示确定到达角的方法中步骤104的流程示意图；

图9是图8所示确定到达角的方法中步骤140的流程示意图；

图10是图8所示确定到达角的方法中步骤141的流程示意图；

图11是本申请实施例二提供的一种确定到达角的方法的流程示意图；

图12是本申请实施例提供的一种确定到达角的装置的示意图；

图13是本申请实施例提供的一种电子系统的结构示意图；

图14是图13所示电子系统中电子设备的结构示意图；

图15是图14所示电子设备中第一天线与第二天线设于电路板的结构示意图；

图16是图14所示电子设备中第一天线与第二天线设于外壳的结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1所示，图1是本申请实施例一提供的一种确定到达角的方法的流程示意图。本申请实施例一提供的确定到达角的方法，可应用于电子设备100的定位。其中，请参照图2和图3，电子设备100包括第一天线10和第二天线11。第一天线10与第二天线11相间隔设置。本申请实施例一提供的确定到达角的方法至少包括步骤101、步骤102、步骤103及步骤104。

101：获取所述电子设备处于第一姿态时所述第一天线接收发射装置发射的电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第一相位差。

具体的，如图4所示，步骤101包括步骤110、步骤111和步骤112。

110：检测所述电子设备处于第一姿态时所述第一天线接收发射装置发射的电磁波信号的相位。

其中，如图2所示，电子设备100还包括检测组件13，检测组件13包括第一检测电路13a。第一检测电路13a的一端电连接第一天线10，第一检测电路13a的另一端连接主控电路14，第一检测电路13a用于在电子设备100处于第一姿态时检测第一天线10接收的电磁波信号的相位，并将检测到的电磁波信号的相位信息传输至主控电路14。其中，第一天线10可以为接收天线，也可以为收发天线。换言之，第一天线10可以仅用于接收发射装置发射的电磁波信号，或者第一天线10既用于接收发射装置发射的电磁波信号，又能够向发射装置或其他电子设备100内部或外部装置发射电磁波信号。第一天线10接收发射装置发射的电磁波信号为无线信号。其中，第一姿态可以是电子设备100当前的姿态，也可以是预设的姿态。

111：检测所述电子设备处于所述第一姿态时所述第二天线接收所述发射装置发射的电磁波信号的相位。

进一步的，如图2所示，检测组件13还包括第二检测电路13b。请参照图2和图3，第二检测电路13b与第一检测电路13a可以是相互独立的电路，也可以是相互电连接的电路。第二检测电路13b的一端电连接第二天线11，第二检测电路13b的另一端连接主控电路14，第二检测电路13b用于在电子设备100处于第一姿态时检测第二天线11接收的电磁波信号的相位，并将检测到的电磁波信号的相位信息传输至主控电路14。其中，第二天线11可以为接收天线，也可以为收发天线。换言之，第二天线11可以仅用于接收发射装置发射的电磁波信号，或者第二天线11既用于接收发射装置发射的电磁波信号，又能够向发射装置或其他电子设备100内部或外部装置发射电磁波信号。第二天线11与第一天线10的结构可以相同也可以不同。可选的，第二天线11与第一天线10在电子设备100内的朝向相同。第二天线11接收发射装置发射的电磁波信号为无线信号。

112：计算所述第一天线接收所述发射装置发射的电磁波信号与所述第二天线接收的电磁波信号之间的第一相位差。

可以理解的，第一相位差为电子设备100处于第一姿态时第二天线11接收发射装置发射的电磁波信号的相位与第一天线10接收发射装置发射的电磁波信号的相位的差值。即：

PD

其中，PD

102：将所述电子设备从所述第一姿态运动至第二姿态，使所述电子设备从所述第一姿态运动至所述第二姿态时的角度变化量为目标角度变化量。

可以理解的，第一姿态与第二姿态为两种不同的姿态。当电子设备100从第一姿态运动至第二姿态时，电子设备100接收的电磁波信号的到达角改变较小。其中，目标角度变化量可以为方向、大小都确定的角度矢量，也可以为方向确定、大小位于一定范围内的角度矢量。当目标角度变化量为方向确定、大小位于一定范围内的角度矢量时，可进一步通过姿态检测器，例如：陀螺仪，进行目标角度变化量具体大小的测量。

请参照图5和图6，步骤102包括步骤120及步骤121。

120：将所述电子设备沿第一目标方向从第一姿态运动至第一子姿态，使所述电子设备沿第一目标方向的角度变化量形成第一子目标角度变化量。

其中，电子设备从第一姿态运动至第一子姿态可以是电子设备从第一姿态转动至第一子姿态。

121：将所述电子设备沿第二目标方向从第一姿态运动至第二子姿态，使所述电子设备沿第二目标方向的角度变化量形成第二子目标角度变化量。

其中，电子设备从第一姿态运动至第二子姿态可以是电子设备从第一姿态转动至第二子姿态。

其中，所述第一目标方向与所述第二目标方向垂直。第二姿态包括所述第一子姿态和所述第二子姿态。所述第一子目标角度变化量与所述第二子目标角度变化量形成目标角度变化量。

具体的，电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角包括方位角和俯仰角。第一子目标角度变化量可以为沿方位方向的角度变化量。第二子目标角度变化量可以为沿俯仰方向的角度变化量。或者，第一子目标角度变化可以为沿俯仰方向的角度变化；第二子目标角度变化可以为沿俯仰方向的角度变化。换言之，电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第一子姿态时所对应的方位角不同；或者，电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第一子姿态时所对应的俯仰角不同。即第一目标方向为方位方向或俯仰方向。第二目标方向为相区别于第一目标方向的另一个方向。

步骤120为将电子设备100从第一姿态运动至第一子姿态。步骤121为将电子设备100从第一姿态运动至第二子姿态。一实施方式中，将电子设备100从第一姿态运动至第一子姿态时，电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第一子姿态时所对应的方位角不同，俯仰角相同。将电子设备100从第一姿态运动至第二子姿态时，电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第二子姿态时所对应的俯仰角不同，方位角相同。以下步骤基于该实施方式进行具体说明，后续不再赘述。即以第一目标方向为方位方向，第二目标方向为俯仰方向为例。可以理解的，在其他实施方式中，将电子设备100从第一姿态运动至第一子姿态时，可以是电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第一子姿态时所对应的俯仰角不同，方位角相同。将电子设备100从第一姿态运动至第二子姿态时，可以是电子设备100在第一姿态时与电子设备100在第二子姿态时所对应的方位角不同，俯仰角相同。

电子设备100处于第一姿态时所对应的方位角为θ，所对应的俯仰角为

103：获取所述电子设备处于所述第二姿态时所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第二相位差。

具体的，第一检测电路13a还用于在电子设备100处于第二姿态时检测第一天线10接收的电磁波信号的相位，并将检测到的电磁波信号的相位信息传输至主控电路14。第二检测电路13b还用于在电子设备100处于第二姿态时检测第二天线11接收的电磁波信号的相位，并将检测到的电磁波信号的相位信息传输至主控电路14。

如图7所示，步骤103包括步骤130、步骤131。

130：当所述电子设备沿第一目标方向的角度变化量形成第一子目标角度变化量时，获取所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第一子相位差。

换言之，当电子设备100从第一姿态运动至第一子姿态时，获取第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第一子相位差。

可以理解的，第一子相位差为电子设备100处于第一子姿态时第二天线11接收发射装置发射的电磁波信号的相位与第一天线10接收发射装置发射的电磁波信号的相位的差值。即：

PD

其中，PD

131：当所述电子设备沿第二目标方向的角度变化量形成第二子目标角度变化量时，获取所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第二子相位差。

换言之，当电子设备100从第一姿态运动至第二子姿态时，获取第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第二子相位差。

可以理解的，第二子相位差为电子设备100处于第二子姿态时第二天线11接收发射装置发射的电磁波信号的相位与第一天线10接收发射装置发射的电磁波信号的相位的差值。即：

PD

其中，PD

上述步骤130中的第一子相位差与步骤131中的第二子相位差形成第二相位差。换言之，第二相位差包括第一子相位差与第二子相位差。

104：根据所述目标角度变化量、所述第一相位差及所述第二相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角。

其中，步骤104可以理解为根据第一子目标角度变化量、第二子目标角度变化量、第一相位差、第一子相位差及第二子相位差确定电子设备100处于第一姿态时接收的电磁波信号的到达角。

具体的，如图8所示，步骤104包括步骤140与步骤141。

140：根据所述第一子目标角度变化量、所述第一相位差及所述第一子相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角的方位角。

具体的，如图9所示，步骤140包括步骤1400与步骤1401。

1400：确定所述第一相位差与所述第一子相位差的差值为第一差值，根据所述第一差值与所述第一子目标角度变化量的比值确定第一相位差斜率。

设第一相位差斜率为PD

PD

其中，PD

1401：根据所述第一相位差斜率与所述第一相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角的方位角。

即

θ＝atan(PD

其中，θ为到达角中的方位角；PD

141：根据所述第二子目标角度变化量、所述第一相位差及所述第二子相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角的俯仰角。

具体的，如图10所示，步骤141包括步骤1410与步骤1411。

1410：确定所述第一相位差与所述第二子相位差的差值为第二差值，根据所述第二差值与所述第二子目标角度变化量的比值确定第二相位差斜率。

设第二相位差斜率为PD

其中，PD

1411：根据所述第二相位差斜率与所述第一相位差确定所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角的俯仰角。

即

其中，

通过获得电子设备100处于第一姿态时第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号的第一相位差，改变电子设备100的姿态后，获得电子设备100从第一姿态运动至第二姿态的目标角度变化量，并获得电子设备100处于第二姿态时第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第二相位差，进而通过目标角度变化量、第一相位差与第二相位差确定电磁波信号的到达角，以确定电子设备100相对于发射装置的位置和取向，从而实现电子设备100的定位等。此外，本方法的实施，仅需配置第一天线10与第二天线11，天线的数量较少，有利于减小对于电子设备100的空间要求及装配难度。

如图11所示，图11是本申请实施例二提供的一种确定到达角的方法的流程示意图。本申请实施例二提供的确定到达角的方法至少包括以下步骤：

201：获取所述电子设备处于第一姿态时所述第一天线接收发射装置发射的电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第一相位差。

步骤201与上述实施例一中步骤101相同，在此不再赘述。

202：将所述电子设备从第一姿态运动至第二姿态，使所述电子设备从所述第一姿态运动至所述第二姿态时的角度变化量为目标角度变化量。

步骤202与上述实施例一中的步骤102相似。其不同之处在于，第二姿态包括第一子姿态与第二子姿态中任意一个。

203：获取所述电子设备处于第二姿态时所述第一天线接收的所述电磁波信号与所述第二天线接收的所述电磁波信号之间的第二相位差。

步骤203与上述实施例一中的步骤103相似。其不同之处在于，若步骤202中的第二姿态为第一子姿态，则第二相位差为第一子相位差；若步骤202中的第二姿态为第二子姿态，则第二相位差为第二子相位差。

204：建立到达角的方位角与所述到达角的俯仰角的预设映射关系，所述预设映射关系为在所述第一相位差为目标相位差时所述方位角与所述俯仰角一一对应。

可选的，通过上述实施例一中确定到达角的方法建立到达角的方位角与到达角的俯仰角的预设映射关系，即根据上述实施例一中的方法计算目标相位差时的方位角与俯仰角。其中，目标相位差可以理解为电子设备100处于多种姿态中的目标姿态下的第一相位差。

具体的，预设映射关系包括：

其中，

205：根据所述目标角度变化量、所述第一相位差及所述第二相位差确定到达角的第一目标角度；

根据所述目标角度与所述预设映射关系确定第二目标角度，所述第一目标角度和所述第二目标角度形成所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角。

其中，所述第一目标角度和所述第二目标角度形成所述电子设备处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角。所述第一目标角度为方位角及所述第二目标角度为俯仰角；或者，所述第一目标角度为俯仰角及所述第二目标角度为方位角。

具体的，当第一子目标角度变化量为方位角变化量时，根据第一子目标角度变化量、第一相位差及第二相位差确定电子设备100处于第一姿态时的方位角。根据方位角与预设映射关系确定电子设备100处于第一姿态时的俯仰角。其中，方位角θ为预设映射关系中θ1，θ2，……，θi中的一者。

当第一子目标角度变化量为俯仰角变化量时，根据第一子目标角度变化量、第一相位差及第二相位差确定电子设备100处于第一姿态时的俯仰角。根据俯仰角与预设映射关系确定电子设备100处于第一姿态时的方位角。其中，俯仰角

本实施例中，通过在根据目标角度变化量、第一相位差及第二相位差确定电子设备100处于所述第一姿态时接收的所述电磁波信号的到达角之前建立预设映射关系，进而确定到达角的方位角与俯仰角中的任意一个，则可通过该预设映射关系确定另外一个。若将该预设映射关系存储于电子设备100内，能够简化电子设备100之后确定到达角的步骤，缩短确定到达角的时间。

进一步的，如图12所示，本申请还提供了一种确定电磁波信号到达角的装置。确定电磁波信号到达角的装置包括第一获取单元301、移动单元302、第二获取单元303及处理单元304。

请参照图2和图12，第一获取单元301用于获取电子设备100处于第一姿态时第一天线10接收发射装置发射的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第一相位差。

移动单元302用于将电子设备100从第一姿态运动至第二姿态，使电子设备100从第一姿态运动至第二姿态时的角度变化为目标角度变化量。

第二获取单元303用于获取电子设备100处于第二姿态时第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第二相位差。

处理单元304用于根据目标角度变化量、第一相位差及第二相位差确定电子设备100处于第一姿态时接收的电磁波信号的到达角。

进一步的，本申请还提供了一种存储介质，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实施例一确定到达角的方法或实现上述实施例二的确定到达角的方法。

其中，存储介质可以为U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等各种可以存储程序代码的介质。

此外，如图13所示，本申请实施例还提供了一种通信系统1000。通信系统1000包括电子设备100及发射装置200。

可选的，发射装置200可以为发射天线、蓝牙模块等。发射装置用于向电子设备100发射电磁波信号。

如图14所示，电子设备100可以是手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、手持计算机、笔记本电脑、媒体播放器、手表、项链、眼镜等。本申请实施例以手机为例进行说明。

如图14所示，电子设备100包括处理器15、存储器16，以及一个或多个程序，一个或多个程序被存储在存储器16中，并且被配置由处理器15执行，程序包括用于执行如上述实施例一确定到达角的方法或上述实施例二的确定到达角的方法中的指令。

其中，处理器15可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。

存储器16可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(可以包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器16可以是独立存在，通过总线与处理器15相连接。存储器16也可以和处理器15集成在一起。

进一步的，如图15所示，电子设备100还包括显示屏1与外壳2、第一天线10、第二天线11、第一获取单元301、第二获取单元303及姿态检测件17。其中，电子设备100的外壳2包括中框和后盖。第一天线10、第二天线11、第一获取单元301、第二获取单元303及姿态检测件17设于显示屏1与外壳2之间。

具体的，第一天线10与第二天线11相间隔设置。可选的，第一天线10与第二天线11设于电子设备100的电路板18上。电路板18可以为柔性电路板。当然，在其他实施例中，如图16所示，第一天线10与第二天线11还可以设于电子设备100的外壳2。第一天线10与第二天线11可以设于后盖朝向显示屏1的一侧。

第一获取单元301的一端电连接第一天线10与第二天线11，第一获取单元301的另一端电连接处理器15。处理器15用于控制第一获取单元301获取电子设备100处于第一姿态时第一天线10接收发射装置200(参照图13)发射的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第一相位差。

第二获取单元303的一端电连接第一天线10与第二天线11，第二获取单元303的另一端电连接处理器15。处理器15还用于控制第二获取单元303获取电子设备100处于第二姿态时第一天线10接收的电磁波信号与第二天线11接收的电磁波信号之间的第二相位差。

电子设备100在外部移动单元302(参照图12)的带动下从第一姿态运动至第二姿态。姿态检测件17用于检测电子设备100从第一姿态运动至第二姿态时的角度变化量。可选的，姿态检测件17为陀螺仪。

本申请实施例提供的电子设备100具有确定到达角的功能，能够实现精准定位。此外，电子设备100中仅需要设置第一天线10与第二天线11，天线数量较少，有利于电子设备100的小型化发展以及简化电子设备100内部器件的布局设计。

以上是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。