无线定位装置及方法、定位跟随小车、定位设备

技术领域

本发明涉及定位跟随技术领域，尤其是涉及一种无线定位装置及方法、定位跟随小车、定位设备。

背景技术

随着社会技术的发展，人机互动跟随系统越来越人性化，定位跟随系统应用越来越广泛，越便捷。

目前，定位跟随系统采用主要采用无线定位技术进行定位，如UWB(Ultra WideBand超宽频)技术、蓝牙技术、激光和摄像头等定位技术，这些定位技术主要是采用专用的定位芯片来实现，然而，专用的定位芯片的成本较高，且采用的定位算法比较复杂，不易实现。

例如，目前的定位芯片常用的定位算法为TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)算法，如图1所示，该算法主要是采用特制方向天线a和b对目标q进行定位。具体的，计算q点到a点的距离为R1，达到时间为t1；计算q点到b点的距离为R2，达到时间为t2；根据t1和t2之间的时间差，得出q点的位置，实现无线定位。然而，仅通过a，b两根天线来进行定位，其定位结果不够精确，无法确定q点具体是在a，b的哪一侧位置，从而不利于实现精确跟随。

针对该问题，一般需要增加一个特制的方向天线c来配合a，b，进而确定q点的具体位置。然而，对于TDOA系统来说，增加一个天线c，其定位过程的计算量会增加超过一倍，计算过程复杂，且成本会成倍增加。并且，TDOA系统所采用的都是特制的方向性天线，其成本相对较高。另一方面，a，b两点之间的距离一般为厘米单位，光速1纳秒的距离为30厘米，因此，TDOA系统必须通过至少三片性能好的芯片和算法，才能计算光速在0.1纳秒以下的时间差，从而，进一步提高了定位成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种无线定位装置，该无线定位装置结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，所需成本低。

为此，本发明的第二个目的在于提出一种定位跟随小车。

为此，本发明的第三个目的在于提出一种无线定位方法。

为此，本发明的第四个目的在于提出一种定位设备。

为此，本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种无线定位装置，包括：控制器和三根定位天线，三根定位天线设置在所述控制器上，且均垂直于地面，且三根定位天线之间连线形成三角形；所述控制器，用于在开机后首次接收到定位指令时，执行预设的第一定位策略，以对待定位目标进行定位；其中，所述第一定位策略包括：控制每根定位天线向所述待定位目标发送发射信号；接收每根定位天线反馈的反馈信号，其中，接收到的每根定位天线反馈的反馈信号与该定位天线向所述待定位目标发送的发射信号相对应；根据所述反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与所述待定位目标的距离；根据每根定位天线与所述待定位目标的距离确定所述待定位目标的位置。

根据本发明实施例的无线定位装置，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该无线定位装置结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例公开了一种定位跟随小车，该定位跟随小车包括本发明上述第一方面实施例所述的无线定位装置。

根据本发明实施例的定位跟随小车，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该定位跟随小车结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

为实现上述目的，本发明第三方面实施例公开了一种无线定位方法，用于控制器，所述方法包括以下步骤：所述控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制三根定位天线中的每一根发送发射信号，其中，三根定位天线设置在所述控制器上，且均垂直于地面，且三根定位天线之间连线形成三角形；接收每根定位天线反馈的所述发射信号对应的反馈信号；根据所述反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据所述距离确定所述待定位目标的位置。

根据本发明实施例的无线定位方法，可通过控制器实现，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该方法在实现时所采用的结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

为实现上述目的，本发明第四方面实施例公开了一种定位设备，包括：处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无线定位程序，所述无线定位程序被所述处理器执行时实现如本发明上述第三方面实施例所述的无线定位方法。

根据本发明实施例的定位设备，通过控制器执行无线定位方法，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该定位设备结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

为实现上述目的，本发明第五方面实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有无线定位程序，所述无线定位程序被处理器执行时实现如本发明上述第三方面实施例所述的无线定位方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的无线定位程序被处理器执行时，通过控制器执行无线定位方法，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是目前TDOA系统的定位过程示意图；

图2是根据本发明一个实施例无线定位装置的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的定位天线设置示意图；

图4是根据本发明一个具体实施例的无线定位装置的信号传输示意图；

图5是根据本发明一个具体实施例的RSSI与距离变化关系曲线图；

图6是根据本发明一个具体实施例的无线定位装置的定位过程示意图；

图7是根据本发明一个实施例的无线定位方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图2-图7描述根据本发明实施例的无线定位装置及方法、定位跟随小车、定位设备。

图2是根据本发明一个实施例的无线定位装置的结构示意图。该无线定位装置可应用于人机互动跟随系统或定位跟随系统上，如应用于定位跟随小车上，定位跟随小车通过该无线定位装置可对待定位目标进行精准定位，进而利于实现精准的跟随互动，从而提高人机互动跟随系统或定位跟随系统的准确性和可靠性。

如图2所示，该无线定位装置100包括：控制器110和三根定位天线。三根定位天线设置在控制器110上，且均垂直于地面，且三根定位天线之间连线形成三角形。其中，三根定位天线具体包括：第一定位天线A、第二定位天线B、第三定位天线C。也即，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C设置在控制器110上，且均垂直于地面，且第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C之间连线形成三角形。

在具体实施例中，控制器110例如可设置在定位跟随小车上。结合图3所示，控制器110可被配置为控制板，控制板设置于定位跟随小车上且与地面平行，由此，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C可垂直设置于控制板上，从而实现垂直于地面设置，由此，使得第一至第三定位天线C在信号传输时的干扰和阻碍较小，从而在对待定位目标Q进行定位时，可有效提高定位精度，例如可将定位精度提高到10cm。

在本发明的实施例中，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C之间连线形成三角形，也即是说，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C不在同一条直线上，由此，三者之间连线可形成三角形，从而可以对待定位目标Q进行精准定位。例如，可通过第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C中的两个确定待定位目标Q的位置，再通过第三个定位天线确定待定位目标Q处于另外两个定位天线的哪一侧，在实际应用中，可利于确定待定位目标Q位于定位跟随小车的前方或后方，从而实现对待定位目标Q的精准定位，并利于实现精准的跟随互动。

可以理解的是，在本发明实施例中，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C可均为相同的天线，其在控制器110上的设置位置不同。在本发明的实施例中，结合图2至图6所示的示例，第一定位天线A和第二定位天线B设置于控制器110的右侧端，其对应于定位跟随小车的头部位置；第三定位天线C设置于控制器110的左侧端，其对应于定位跟随小车的尾部位置。

具体地，控制器110用于在开机后首次接收到待定位目标Q发送的定位指令时，执行预设的第一定位策略，以对待定位目标Q进行定位。具体而言，即控制器110开机后，如果首次接收到待定位目标Q发送的定位指令，则执行第一定位策略，以对待定位目标Q进行定位。

在具体实施例中，待定位目标Q可在开机后，向外发出定位指令，如预先设定的定位信号，控制器110在开机后首次接收到该定位信号后，即执行第一定位策略，以对该待定位目标Q进行定位。可以理解的是，待定位目标Q可以是物体，该物体可以移动，也可以固定，该物体具有无线通讯模块，该无线通讯模块可接收和发送多种类型的信号。待定位目标Q也可以是人员，该人员携带有无线通讯装置，该无线通讯装置可接收和发送多种类型的信号。

其中，第一定位策略包括：控制每根定位天线向待定位目标发送发射信号；接收每根定位天线反馈的反馈信号，其中，接收到的每根定位天线反馈的反馈信号与该定位天线向待定位目标发送的发射信号相对应；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标Q的距离；根据每根定位天线与待定位目标的距离确定待定位目标Q的位置。

在本发明的一个实施例中，反馈信号是由待定位目标Q根据接收到的发射信号对应生成的，反馈信号中至少包括RSSI波形；控制器110用于根据RSSI波形确定相应反馈信号对应的目标RSSI值。具体而言，即待定位目标Q接收到发射信号后，根据发射信号生成反馈信号，并将反馈信号返回，相应的定位天线接收到反馈信号后，将反馈信号反馈给控制器110，控制器根据该反馈信号中的RSSI波形，可计算得到对应于该反馈信号的目标RSSI值。

在具体实施例中，控制器110执行第一定位策略的过程可以详细描述为：

1.控制器110可依次控制第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C中的一个对应向待定位目标Q发送第一发射信号、第二发射信号和第三发射信号中的一个，其中，第一发射信号至少包括：第一定位天线A的身份信息(如第一定位天线A的ID码，用于标识第一定位天线A的身份)，第二发射信号至少包括：第二定位天线B的身份信息(如第二定位天线B的ID码，用于标识第二定位天线B的身份)，第三发射信号至少包括：第三定位天线C的身份信息(如第三定位天线C的ID码，用于标识第三定位天线的身份)。具体而言，即依次控制第一至第三定位天线中的一个向待定位目标Q发送相应的发射信号，该发射信号中包含当前定位天线的身份信息，如ID码。换言之，即控制器110每次仅控制一个定位天线向待定位目标Q发送发射信号，该定位天线发送完成后，再控制第二个定位天线发送发射信号，该第二个定位天线发送完成后，再控制第三个定位天线发送发射信号，如此，实现依次控制第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C中的一个向待定位目标Q发送相应的发射信号，其中第一定位天线A对应发送第一发射信号，第三定位天线C对应发送第二发射信号，第三定位天线C对应发送第三发射信号。

2.依次对应接收待定位目标Q发送的第一反馈信号、第二反馈信号和第三反馈信号中的一个，其中，第一反馈信号至少包括：对应于第一定位天线A的第一RSSI波形，第二反馈信号至少包括：对应于第二定位天线B的第二RSSI波形，第三反馈信号至少包括：对应于第三定位天线C的第三RSSI波形。具体而言，即待定位目标Q在接收到第一定位天线A发送的第一发射信号后，根据第一发射信号中第一定位天线A的身份信息确定第一定位天线A的身份，并返回对应于第一定位天线A的第一RSSI波形；待定位目标Q在接收到第二定位天线B发送的第二发射信号后，根据第二发射信号中第二定位天线B的身份信息确定第二定位天线B的身份，并返回对应于第二定位天线B的第二RSSI波形。待定位目标Q在接收到第三定位天线C发送的第三发射信号后，根据第三发射信号中第三定位天线C的身份信息确定第三定位天线C的身份，并向返回对应于第三定位天线C的第三RSSI波形。由此，在控制器110依次控制第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C中的一个对应向待定位目标Q发送第一发射信号、第二发射信号和第三发射信号中的一个之后，待定位目标Q对应依次接收第一发射信号、第二发射信号和第三发信信号中的一个，并根据第一发射信号、第二发射信号和第三发信信号生成对应的第一反馈信号、第二反馈信号和第三反馈信号，并对应依次返回第一反馈信号、第二反馈信号和第三反馈信号中的一个。

3.根据第一反馈信号中的第一RSSI波形确定第一目标RSSI值，根据第二反馈信号中的第二RSSI波形确定第二目标RSSI值，根据第三反馈信号中的第三RSSI波形确定第三目标RSSI值。具体而言，即控制器110可根据第一反馈信号中的第一RSSI波形计算得到对应于第一反馈信号的第一目标RSSI值；根据第二反馈信号中的第二RSSI波形计算得到对应于第二反馈信号的第二目标RSSI值，根据第三反馈信号中的第三RSSI波形计算得到对应于第三反馈信号的第三目标RSSI值。

4.根据第一目标RSSI值、第二目标RSSI值和第三目标RSSI值对应确定待定位目标Q与第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C之间对应的第一距离、第二距离和第三距离。具体而言，即控制器110根据第一目标RSSI值确定第一定位天线A与待定位目标Q之间的距离，即第一距离；根据第二目标RSSI值确定第二定位天线B与待定位目标Q之间的距离，即第二距离；根据第三目标RSSI值确定第三定位天线C与待定位目标Q之间的距离，即第三距离。

5.根据第一目标RSSI值、第二目标RSSI值、第三目标RSSI值、第一距离、第二距离和第三距离对待定位目标Q进行定位。具体而言，即控制器110根据各定位天线对应的目标RSSI值及其与待定位目标Q的距离之间的变化关系，对待定位目标Q进行精准定位。例如，通过第一目标RSSI、第二目标RSSI值、第一距离和第二距离可判断待定位目标Q的位置，根据第三目标RSSI值和第三距离可判断待定位目标Q具体位于第一定位天线A和第二定位天线B的哪一侧。

例如，结合图2-图6所示示例，第一定位天线A和第二定位天线B设置于控制器110的右侧端，其对应于定位跟随小车的车头位置；第三定位天线C设置于控制器110的左侧端，其对应于定位跟随小车的尾部位置。由此，当第三目标RSSI值小于第一RSSI值，且第三目标RSSI值小于第二RSSI值时，认为待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B的右侧，也即认为待定位目标Q位于定位跟随小车的车头前方，从而利于定位跟随小车实现精准跟随。当第三目标RSSI值大于第一RSSI值，且第三目标RSSI值大于第二RSSI值时，认为待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B的左侧，具体位于第三定位天线C的左侧，也即认为待定位目标Q位于定位跟随小车的车尾后方，从而利于定位跟随小车实现精准跟随。

或者，当第三距离大于第一距离，且第三距离大于第二距离时，认为待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B的右侧，也即认为待定位目标Q位于定位跟随小车的车头前方，从而利于定位跟随小车实现精准跟随。当第三距离小于第一距离，且第三距离小于第二距离时，认为待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B的左侧，具体位于第三定位天线C的左侧，也即认为待定位目标Q位于定位跟随小车的车尾后方，从而利于定位跟随小车实现精准跟随。从而，结合第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C，可实现对待定位目标Q的精准定位，进而利于实现后续的精准跟随。

从而，结合第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C，根据其对应的反馈信号的目标RSSI值及距离的变化关系，可实现对待定位目标Q的精准定位，进而利于实现后续的精准跟随。

从而，上述的无线定位装置100，控制器110在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标Q的距离；根据距离确定待定位目标Q的位置。从而，该无线定位装置100结构简单，通过三根定位天线与待定位目标Q进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标Q的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

在本发明的一个实施例中，控制器110控制每根定位天线发射的发射信号为多个。由此，接收到的对应的反馈信号也为多个，进而可根据多个反馈信号中的对应的多个RSSI波形，计算得到目标RSSI值，例如求取多个RSSI波形的均值，得到目标RSSI值，由此可提高目标RSSI的准确性。

在具体实施例中，控制器110，具体用于：控制第一定位天线A向待定位目标Q发送多个第一发射信号，并在接收到待定位目标Q根据多个第一发射信号返回的多个第一反馈信号后，对多个第一反馈信号中对应包含的多个第一RSSI波形求取均值后得到的第一目标RSSI值；以及控制第二定位天线B向待定位目标Q发送多个第二发射信号，并在接收到待定位目标Q根据多个第二发射信号返回的多个第二反馈信号后，对多个第二反馈信号中对应包含的多个第二RSSI波形求取均值后得到的第二目标RSSI值；以及控制第三定位天线C向待定位目标Q发送多个第三发射信号，并在接收到待定位目标Q根据多个第三发射信号返回的多个第三反馈信号后，对多个第三反馈信号中对应包含的多个第三RSSI波形求取均值后得到的第三目标RSSI值。

具体而言，即控制器110控制依次控制第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C中的一个对应向待定位目标Q发送第一发射信号、第二发射信号和第三发射信号中的一个的方式，包括：控制器110控制第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C分别多次向待定位目标Q发送相应发射信号。

即，控制第一定位天线A多次向待定位目标Q发送第一发射信号，由此，待定位目标Q可收到多个第一发射信号，进而根据多个第一发射信号生成多个第一反馈信号，并返回多个第一反馈信号，控制器110可根据多个第一反馈信号中对应包括的多个第一RSSI波形计算得到第一目标RSSI值。具体是采用低通滤波均值算法对多个第一RSSI波形求取平均值，得到第一目标RSSI值，从而提高第一目标RSSI值的准确性，使其更加接近真实值，进而利于提升对待定位目标Q的定位精度。

以及，控制器110控制第二定位天线B多次向待定位目标Q发送第二发射信号，由此，待定位目标Q可收到多个第二发射信号，进而根据多个第二发射信号生成多个第二反馈信号，并返回多个第二反馈信号，控制器110可根据多个第二反馈信号中对应包括的多个第二RSSI波形计算得到第二目标RSSI值。具体是采用低通滤波均值算法对对多个第二RSSI波形求取平均值，得到第二目标RSSI值，从而第二目标RSSI值的准确性，使其更加接近真实值，进而利于提升对待定位目标Q的定位精度。

以及，控制器110控制第三定位天线C多次向待定位目标Q发送第三发射信号，由此，待定位目标Q可收到多个第三发射信号，进而根据多个第三发射信号生成多个第三反馈信号，并返回多个第三反馈信号，控制器110可根据多个第三反馈信号中对应包括的多个第三RSSI波形计算得到第三目标RSSI值。具体是采用低通滤波均值算法对对多个第三RSSI波形求取平均值，得到第三目标RSSI值，从而第三目标RSSI值的准确性，使其更加接近真实值，进而利于提升对待定位目标Q的定位精度。

需要说明的是，控制器110在控制第一定位天线A多次发送第一发射信号、控制第二定位天线B多次发送第二发射信号及控制第三定位天线C多次发送第三发射信号时，对控制顺序没有限制，其可以是随机的，只要是能够将多个第一发射信号、多个第二发射信号和多个第三发射信号发送完成即可，对于信号发送的顺序或者对定位天线的控制顺序不做限制。例如，可先控制第一定位天线A依次发送完多个第一发射信号，然后再控制第二定位天线B或第三定位天线C依次发送完相应发射信号；或者先控制第二定位天线B依次发送完第二发射信号，然后再控制第一定位天线A或第三定位天线C依次发送完相应发射信号；或者先控制第三定位天线C依次发送完第二发射信号，然后再控制第一定位天线A或第二定位天线B依次发送完相应发射信号。

进一步地，以控制器110先控制第一定位天线A发送第一发射信号，然后再控制第二定位天线B发送第二发射信号，最后控制第三定位天线C发送第三发射信号为例进行说明。控制器110可先控制第一定位天线A发送多个第一发射信号，待多个第一发射信号发送完成之后，再控制第二定位天线B发送多个第二发射信号，待多个第二发射信号发送完成之后，再控制第三定位天线C发送多个第三发射信号，直至多个第三发射信号发送完成。或者，控制器110可控制第一定位天线A发送多个第一发射信号中的部分(如1个或2个等)，然后控制第二定位天线B发送多个第二发射信号中的部分或者控制第三定位天线C发送多个第三发射信号中的部分(如1个或2个等)，待多个第一发射信号中的部分、多个第二发射信号中的部分及多个第三发射信号中的部分均发送完成后，再依次交替或随机发送多个第一发射信号、多个第二发射信号及多个第三发射信号中的剩余部分。即，控制第一至第三定位天线发送相应发射信号的过程是随机的，如前一次是控制第一定位天线A发送第一发射信号，后一次可能也是控制第一定位天线A发送第一发射信号，也可能是控制第二定位天线B发送第二发射信号或者是控制第三定位天线C发送第三发射信号，为减少冗余，此处不再一一列举赘述。可以理解的是，在本发明的实施例中，只要是能够将多个第一发射信号、多个第二发射信号和多个第三发射信号发送完成即可，对于信号发送的顺序或者对定位天线的控制顺序不做限制。

在本发明的一个实施例中，控制器110，还用于：在执行第一定位策略完毕后，执行预设的第二定位策略；其中，第二定位策略包括：控制第三定位天线C停止发送第三发射信号，并控制第一定位天线A和第二定位天线B继续对应向待定位目标Q发送第一发射信号和第二发射信号，以对待定位目标Q进行定位。

具体而言，即在控制器110开机后首次接收到待定位目标Q发送的定位指令时，执行第一定位策略，以通过第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C共同对待定位目标Q进行定位，在首次定位完成后，此时已实现对待定位目标Q的精准定位，并确定了待定位目标Q具体位于第一定位天线A和第二定位天线B的哪一侧，则之后执行第二定位控制策略。在第二定位策略中，控制器110控制第三定位天线C停止发送第三发射信号，并控制第一定位天线A和第二定位天线B继续对应向待定位目标Q发生第一发射信号和第二发射信号，以对待定位目标Q进行定位。换言之，即在第二定位策略中，控制第三定位天线C退出定位，仅通过第一定位天线A和第二定位天线B对待定位目标Q进行定位，从而降低能耗，节省成本。进一步地，由于每个定位天线的一次通讯循环都需要几十毫秒，因此，减少一个通讯循环，能够更加精准快速实时的定位，从而，在第三定位天线C退出定位后，可以有效减少定位时间，提高定位效率及定位实时性，利于实现后续的跟随过程。

在本发明的一个实施例中，在执行第二定位策略时，控制器110还用于：当判断对待定位目标Q的定位异常时，重新执行第一定位策略。例如，当发生控制器110断电或故障或者待定位目标Q丢失等异常情况时，无法对待定位目标Q进行正常定位，此时，认为对待定位目标Q的定位异常，则重新执行第一定位策略，即控制第三定位天线C重新参与定位过程，由第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C共同对待定位目标Q进行精准定位，直至第一定位策略执行完毕后，再进入第二定位策略。由此，可提高无线定位的可靠性。

作为具体的实施例，以下以具体示例描述控制器110执行第一定位策略的流程。

在本实施例中，控制器110设置于定位跟随小车上，控制器110和待定位目标Q开机后，控制器110和待定位目标Q完成自检，控制器110首次接收到待定位目标Q发送的定位指令后，控制器110首先控制第一定位天线A与待定位目标Q进行通讯，具体包括：控制第一定位天线A发送第一发射信号，待定位目标Q接收第一发射信号，返回相应的第一反馈信号，控制器110接收第一反馈信号，得到第一RSSI波形；控制第一定位天线A再次发送第一发射信号，并循环上述通讯过程多次，例如3次后，得到3个第一RSSI波形，对采用低通滤波均值算法，对3个第一RSSI波形求取平均值，得到第一目标RSSI值。

在第一定位天线A与待定位目标Q进行通讯完成，即控制第一定位天线A进行3循环通讯得到第一目标RSSI值之后，控制器110控制第二定位天线B与待定位目标Q进行通讯，具体包括：控制第二定位天线B发送第二发射信号，待定位目标Q接收第二发射信号，返回相应的第二反馈信号，控制器110接收第二反馈信号，得到第二RSSI波形；控制第二定位天线B再次发送第二发射信号，并循环上述通讯过程多次，例如3次后，得到3个第二RSSI波形，对采用低通滤波均值算法，对3个第二RSSI波形求取平均值，得到第二目标RSSI值。

在第二定位天线B与待定位目标Q进行通讯完成，即控制第二定位天线B进行3循环通讯得到第二目标RSSI值之后，控制器110控制第三定位天线C与待定位目标Q进行通讯，具体包括：控制第三定位天线C发送第三发射信号，待定位目标Q接收第三发射信号，返回相应的第三反馈信号，控制器110接收第三反馈信号，得到第三RSSI波形；控制第三定位天线C再次发送第三发射信号，并循环上述通讯过程多次，例如3次后，得到3个第三RSSI波形，对采用低通滤波均值算法，对3个第三RSSI波形求取平均值，得到第三目标RSSI值。

结合图6所示，第一目标RSSI值记作RSSI

换言之，即第一次定位，即开机后首次定位，第一至第三定位天线(即A、B、C)都是要参与的，在确定待定位目标Q位于A、B两点连线的左侧或右侧后，第三定位天线C就退出定位，后续跟随只有第一和第二定位天线(即A和B)跟随定位，除非定位异常后，第三定位天线C再重新参与定位。

在本发明的一个实施例中，该无线定位装置100还包括移动单元(图中未示出)。移动单元与控制器110连接，用于在控制器110的控制下进行移动，以驱动控制器110移动。具体而言，移动单元例如为定位跟随小车，控制器110可设置在定位跟随小车上，控制器110可控制定位跟随小车移动，从而带动控制器110移动，从而实现对待定位目标Q的跟随。

控制器110还用于：根据对待定位目标Q的定位结果，对移动单元进行控制，以调整控制器110与待定位目标Q的相对位置，使待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B之间连线的垂直平分线的上。具体而言，即控制器110可根据待定位目标Q的定位结果，即根据待定位目标Q的实时位置，对移动单元进行控制，有移动单元带动控制器110移动，从而调整控制器110与待定目标之间的相对位置，使待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B之间连线的垂直平分线的上，此时，待定位目标Q位于控制器110的右侧正前方，也位于定位跟随小车的车头的正前方，从而便于实现对待定位目标Q的精准跟随。

在本发明的一个实施例中，在待定位目标Q位于第一定位天线A和第二定位天线B之间连线的垂直平分线上之后，控制器110，还用于：获取目标距离，目标距离为待定位目标Q距离第一定位天线A和第二定位天线B之间连线的垂直距离；根据目标距离控制移动单元移动，以使目标距离保持在预设距离范围内。在具体实施例中，目标距离即表示控制器110或定位跟随小车与待定位目标Q之间的距离，也即，根据该距离控制定位跟随小车移动，进而调整控制器110或定位跟随小车的位置，使控制器110或定位跟随小车与待定位目标Q之间的距离始终保持在合适的跟随距离范围内，从而实现精准的跟随互动。

在本发明的一个实施例中，控制器110，具体用于：当目标距离大于预设距离范围的上限值时，控制移动单元向靠近待定位目标Q的方向加速移动。当目标距离小于预设距离范围的下限值时，控制移动单元向远离待定位目标Q的方向移动。当目标距离处于预设距离范围的内时，控制移动单元向靠近待定位目标Q的方向匀速移动。

在具体实施例中，预设距离范围例如为[0.8，1]米。即当目标距离大于预设距离范围的上限值，即1米时，此时，控制器110距离待定位目标Q较远，已超出合适的跟随距离，则控制移动单元向靠近待定位目标Q的方向加速移动，以使控制器110快速靠近待定位目标Q，减小目标距离，直至目标距离重新回到预设距离范围内。

当目标距离小于预设距离范围的下限值，即0.8米时，此时，控制器110距离待定位目标Q较近，已超出合适的跟随距离，则控制移动单元向远离待定位目标Q的方向移动，即控制移动单元后退，以使控制器110快速远离待定位目标Q，增大目标距离，直至目标距离重新回到预设距离范围内。

当目标距离处于预设距离范围内，即目标距离大于或等于0.8米且小于或等于1米时，此时，控制器110与待定位目标Q之间的跟随距离正好合适，则控制移动单元与待定位目标Q之间的距离保持不变。在此过程中，移动单元根据待定位目标Q的瞬时速度时刻调整自己的瞬时速度，当待定位目标Q加速时，控制器110控制移动单元加速，当待定位目标Q突然减速时，控制器110控制移动单元减速，在上述过程中，控制器始终控制移动单元与待定位目标之间的距离保持不变。

在本发明的一个实施例中，控制器110用于：将每个目标RSSI值输入到预先训练好的距离计算模型中，以得到对应的定位天线与待定位目标Q的距离，其中，距离计算模型是根据多组RSSI值及其对应的距离数据训练得到。具体而言，即将第一目标RSSI值、第二目标RSSI值和第三目标RSSI值输入到预先训练好的距离计算模型中，以对应得到第一距离、第二距离和第三距离，其中，距离计算模型是根据多组RSSI值及其对应的距离数据训练得到。具体而言，即距离计算模型中包含了多组RSSI值与距离的对应关系，向该距离计算模型中输入一个RSSI值，即可得到对应于该RSSI值的距离。由此，将第一目标RSSI值输入到距离计算模型中，即可得到对应的第一距离；将第二目标RSSI值输入到距离计算模型中，即可得到对应的第二距离；将第三目标RSSI值输入到距离计算模型中，即可得到对应的第三距离。

在具体实施例中，图5是距离计算模型中包含的多组RSSI值与距离的对应关系的曲线映射示例，其中，横坐标为距离，纵坐标为RSSI值，通过输入相应的目标RSSI值，即可得到对应该目标RSSI值的距离，也即得到相应定位天线与待定位目标Q之间的距离。进一步地，通过图5所示的曲线图，还可以直观的观察到RSSI值与距离之间的变化关系。即，图5展示了RSSI值与距离之间变化趋势，在实际运用过程中，可截取精度比较高的区域，并且满足产品开发要求的距离范围，例如截取精度和较高的0.3米—5米的区域范围，从而，利于提高定位精度。

在本发明的一个实施例中，发射信号为低频信号，反馈信号为高频信号。具体而言，即第一发射信号、第二发射信号和第三发射信号均为低频信号，结合图4所示，其信号频率范围例如为125K/134KHZ。第一反馈信号、第二反馈信号和第三反馈信号均为高频信号，结合图4所示，其信号频率范围例如为315K/434KHZ。也即是说，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C均为低频天线，其发射低频信号，从而可以有效降低成本，同时具有较强的抗干扰能力，如低频信号受人体干扰较小。另一方面，待定位目标Q发送的信号为高频信号，从而可以缩短定位时间，提高定位效率。

在具体实施例中，第一定位天线A、第二定位天线B和第三定位天线C发送的发射信号中，均包括以下数据：前导码、同步码、RSSI波形、ID码(即相应定位天线的身份信息)和校验码。其中，前导码和同步码用于确认是控制器110发出的信号，低频信号接收的前奏；RSSI波形为设定时间内持续稳定低频波形，便于待定位目标Q低频稳定的接收，并通过高频返回反馈信号，控制器110可根据反馈信号中包含的RSSI波形计算目标RSSI值；ID码是用于标识定位天线的身份，以便控制器110识别反馈信号是对应于哪个定位天线的；校验码主要用于对前面数据的校验。一般而言，待定位目标Q低频接收到发射信号时，会把其中的RSSI波形和对应ID码一起保存，然后通过高频，将反馈信号回发给控制器110，控制器110根据接收的高频数据，通过低通滤波均值算法，得到各天线对应的反馈信号的目标RSSI值，如RSSI

综上，本发明实施例中，采取三根低频天线A，B，C与待定位目标Q分别进行通讯，并分别得到三根天线的目标RSSI值，根据目标RSSI值与对应距离之间变化关系，准确确定Q相对于A，B，C三点的位置。另外，低频天线A，B，C摆放的方向是垂直地面，从而在实现人机跟随时候，精度会更加高，可以达到10cm。同时，该定位方案对于电路和芯片的要求不高，无需特制的方向性天线，采用通用性芯片即可实现，不会增加电路和计算成本。

根据本发明实施例的无线定位装置100，控制器110在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标Q的距离；根据距离确定待定位目标Q的位置。从而，该无线定位装置100结构简单，通过三根定位天线与待定位目标Q进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标Q的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

本发明的进一步实施例提出了一种定位跟随小车，该定位跟随小车包括本发明上述任意一个实施例所描述的无线定位装置100。

需要说明的是，在对待定位目标后进行定位跟随时，该定位跟随小车的具体实现方式与本发明上述任意一个实施例的无线定位装置100的具体实现方式类似，因而关于该定位跟随小车的详细示例性描述，可参见前述关于无线定位装置100的相关描述部分，为减少冗余，此处不再重复赘述。

根据本发明实施例的定位跟随小车，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该定位跟随小车结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

本发明的进一步实施例提出了一种无线定位方法。该无线定位方法可应用于控制器，该控制器可设置于定位跟随小车上。该控制器例如为本发明上述任意一个实施例所描述的控制器110，因而，关于该控制器的详细描述，可参见前述关于控制器110的相关描述，为减少冗余，此处不再赘述。

图7是根据本发明一个实施例的无线定位方法的流程图。如图7所示，该无线定位方法，包括以下步骤：

步骤S1：控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制三根定位天线中的每一根定位天线向待定位目标发送发射信号，其中，三根定位天线设置在控制器上，且均垂直于地面，且三根定位天线之间连线形成三角形。其中，三根定位天线具体包括：第一定位天线、第二定位天线、第三定位天线。也即，第一定位天线、第二定位天线和第三定位天线设置在控制器上，且均垂直于地面，且第一定位天线、第二定位天线和第三定位天线之间连线形成三角形。

步骤S2：接收每根定位天线反馈的反馈信号，其中，接收到的每根定位天线反馈的反馈信号与该定位天线向待定位目标发送的发射信号相对应。

步骤S3：根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值。

步骤S4：根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离。

步骤S5：根据每根定位天线与待定位目标的距离确定待定位目标的位置。

在本发明的一个实施例中，反馈信号是由待定位目标根据接收到的发射信号对应生成的，反馈信号中至少包括RSSI波形；控制器可根据RSSI波形确定相应反馈信号对应的目标RSSI值。具体而言，即待定位目标接收到发射信号后，根据发射信号生成反馈信号，并将反馈信号返回，相应的定位天线接收到反馈信号后，将反馈信号反馈给控制器110，控制器根据该反馈信号中的RSSI波形，可计算得到对应于该反馈信号的目标RSSI值。

在本发明的一个实施例中，步骤S1中，控制器控制每根定位天线发射的发射信号为多个。由此，接收到的对应的反馈信号也为多个，进而可根据多个反馈信号中的对应的多个RSSI波形，计算得到目标RSSI值，例如求取多个RSSI波形的均值，得到目标RSSI值，由此可提高目标RSSI的准确性。

在具体实施例中，即，控制器可控制第一定位天线向待定位目标发送多个第一发射信号，并在接收到待定位目标根据多个第一发射信号返回的多个第一反馈信号后，对多个第一反馈信号中对应包含的多个第一RSSI波形求取均值后得到的第一目标RSSI值；以及

控制第二定位天线向待定位目标发送多个第二发射信号，并在接收到待定位目标根据多个第二发射信号返回的多个第二反馈信号后，对多个第二反馈信号中对应包含的多个第二RSSI波形求取均值后得到的第二目标RSSI值；以及

控制第三定位天线向待定位目标发送多个第三发射信号，并在接收到待定位目标根据多个第三发射信号返回的多个第三反馈信号后，对多个第三反馈信号中对应包含的多个第三RSSI波形求取均值后得到的第三目标RSSI值。

在本发明的一个实施例中，在执行第一定位策略(即步骤S1-S5)完毕后，该无线定位方法还包括：执行预设的第二定位策略；其中，第二定位策略包括：控制第三定位天线停止发送第三发射信号，并控制第一定位天线和第二定位天线继续对应向待定位目标发送第一发射信号和第二发射信号，以对待定位目标进行定位。

在本发明的一个实施例中，在执行第二定位策略时，该无线定位方法还包括：当判断对待定位目标的定位异常时，重新执行第一定位策略。

在本发明的一个实施例中，该无线定位方法还包括：根据对待定位目标的定位结果，对移动单元进行控制，以调整控制器与待定位目标的相对位置，使待定位目标位于第一定位天线和第二定位天线之间连线的垂直平分线的上。其中，移动单元与控制器连接，用于在控制器的控制下进行移动，以驱动控制器移动。在具体实施例中，移动单元例如为定位跟随小车。

在本发明的一个实施例中，在待定位目标位于第一定位天线和第二定位天线之间连线的垂直平分线上之后，该无线定位方法还包括：获取目标距离，目标距离为待定位目标距离第一定位天线和第二定位天线之间连线的垂直距离；根据目标距离控制移动单元移动，以使目标距离保持在预设距离范围内。

在本发明的一个实施例中，根据目标距离控制移动单元移动，以使目标距离保持在预设距离范围内，包括：当目标距离大于预设距离范围的上限值时，控制移动单元向靠近待定位目标的方向加速移动。当目标距离小于预设距离范围的下限值时，控制移动单元向远离待定位目标的方向移动。当目标距离处于预设距离范围的内时，控制移动单元向靠近待定位目标的方向匀速移动。

在本发明的一个实施例中，计算第一距离、第二距离和第三距离的方法，包括：将每个目标RSSI值输入到预先训练好的距离计算模型中，以得到对应的定位天线与待定位目标Q的距离，其中，距离计算模型是根据多组RSSI值及其对应的距离数据训练得到。具体而言，即将第一目标RSSI值、第二目标RSSI值和第三目标RSSI值输入到预先训练好的距离计算模型中，以对应得到第一距离、第二距离和第三距离，其中，距离计算模型是根据多组RSSI值及其对应的距离数据训练得到。

在本发明的一个实施例中，发射信号为低频信号，反馈信号为高频信号。具体而言，即第一发射信号、第二发射信号和第三发射信号均为低频信号，第一反馈信号、第二反馈信号和第三反馈信号均为高频信号。

需要说明的是，在对待定位目标后进行定位跟随时，该无线定位方法的具体实现方式与本发明上述任意一个实施例的无线定位装置100的具体实现方式类似，因而关于该无线定位方法的详细示例性描述，可参见前述关于无线定位装置100的相关描述部分，为减少冗余，此处不再重复赘述。

根据本发明实施例的无线定位方法，可通过控制器实现，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该方法在实现时所采用的结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

本发明的进一步实施例还公开了一种定位设备，该定位设备包括：处理器、存储器和存储在存储器上并可在处理器上运行的无线定位程序，该无线定位程序被处理器执行时实现如本发明上述任意一个实施例所描述的无线定位方法。

在具体实施例中，该定位设备例如为但不限于定位跟随小车或设置于定位跟随小车上的控制器。

需要说明的是，该定位设备进行待定位目标的定位跟随时，其具体实现方式与本发明上述任意一个实施例的无线定位方法的具体实现方式类似，因而关于定位设备的详细示例性描述，可参见前述关于无线定位方法的相关描述部分，为减少冗余，此处不再重复赘述。

根据本发明实施例的定位设备，通过控制器执行无线定位方法，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，该定位设备结构简单，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

本发明的进一步实施例还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有无线定位程序，该无线定位程序被处理器执行时实现如本发明上述任意一个实施例所描述的无线定位方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的无线定位程序被处理器执行时，通过控制器执行无线定位方法，控制器在开机后首次接收到定位指令时，控制每根定位天线发送发射信号；接收每根定位天线反馈的发射信号对应的反馈信号；根据反馈信号确定每个反馈信号对应的目标RSSI值；根据每个目标RSSI值确定对应的定位天线与待定位目标的距离；根据距离确定待定位目标的位置。从而，通过三根定位天线与待定位目标进行无线通讯，分别得到三根定位天线对应的反馈信号的目标RSSI值，根据目标RSSI值和距离之间的变化，实现对待定位目标的精准定位，且定位算法简单，易于实现，对于芯片的性能要求不高，一般的通用性芯片即可满足要求，因而，无需复杂的工艺和运算，所需成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。