一种遥控交互定位实现系统的制作方法

1.本实用新型涉及uwb(ultra wide band，超宽带)定位技术，特别是涉及遥控交互定位实现系统。

背景技术：

2.当前越来越多的智能家居产品可以用手机app来操纵遥控。当智能家电数量较多时，用手机选择各个家电的遥控界面非常繁琐，不够直观迅速。
3.2020年小米发布了“一指连”，2021年oppo发布了“一键联”，这两种技术都是为了解决多个智能家电遥控繁琐的问题。两种技术原理类似：利用uwb手机内部的uwb天线阵列，与智能家电内置的uwb芯片完成测距和测角，这样即可获得手机与智能家电的相对方位。当手机指向某家电时(还可以增加距离或其它更多限定条件)，认定手机操作者想对该家电进行操控，在手机屏幕上可自动切换到该家电的操纵界面。
4.以现有“一指连”和“一键联”方案为代表的智能家居遥控方案存在一个问题：需要每个智能家电有独立的uwb芯片，成本高，对已有产品兼容性差。这种方案下，对于未集成uwb芯片的家电产品，可以利用外置uwb模块进行改善。该外置uwb模块(小米命名为“uwb伴侣”)集成有uwb芯片，但是每个待遥控的家电都需要接驳这样一个设备，成本较高，兼容性也不好。

技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统技术存在的问题，提供一种遥控交互定位实现系统，能够利用一个uwb对室内的遥感交互定位终端进行准确定位，进而实现遥控交互。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种遥控交互定位实现系统，包括：设置在室内的至少一台uwb和至少一个支持用户手持的遥感交互定位终端；所述遥感交互定位终端包括uwb标签；所述uwb包括uwb天线阵列，所述uwb天线阵列用于测量所述uwb标签与所述uwb的方向角，并通过飞行时间确定所述uwb标签与所述uwb的距离，进而确定所述uwb标签的坐标；所述遥感交互定位终端包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于测量所述遥感交互定位终端的空间朝向；所述遥感交互定位终端中的计算设备，用于根据所述uwb标签的坐标和所述遥感交互定位终端的空间朝向，以及预先录入的室内家电的位置，确定遥感交互定位终端的遥控目标。
7.可选地，所述遥感交互定位终端还包括显示器，所述显示器用于显示所述遥控目标对应的遥感交互定位控制界面。
8.本实用新型提供的一种遥控交互定位实现系统，使用单台uwb-aoa，而不是传统的tof(time offlight，飞行时间)/tdoa(time difference ofarrival，到达时间差)三角定位原理，无需在每个智能家电设置uwb芯片，而是用uwb定位结合惯导姿态来判断终端与家电的对应关系，从而实现智能家电的遥控。
附图说明
9.图1为本实用新型一个是实施例中的一种遥控交互定位实现系统的示意图；
10.图2为本实用新型一个是实施例中的遥感交互定位终端的示意图。
具体实施方式
11.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
12.如图1所示，为一个实施例中的一种遥控交互定位实现系统，包括：设置在室内的至少一台uwb和至少一个支持用户手持的遥感交互定位终端；如图2所示，所述遥感交互定位终端包括uwb标签；所述uwb包括uwb天线阵列，所述uwb天线阵列用于测量所述uwb标签与所述uwb的方向角，并通过飞行时间确定所述uwb标签与所述uwb的距离，进而确定所述uwb标签的坐标；所述遥感交互定位终端包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于测量所述遥感交互定位终端的空间朝向；所述遥感交互定位终端中的计算设备，用于根据所述uwb标签的坐标和所述遥感交互定位终端的空间朝向，以及预先录入的室内家电的位置，确定遥感交互定位终端的遥控目标。
13.本实用新型实施例中的uwb的数量可以为一个、两个或更多，一个uwb的成本最低，可以涵盖绝大多数应用场景的需求；两个或多个uwb彼此协同可以进一步提升精度和稳定性，但要增加成本。当两个或多个协同工作时，可以通过判断uwb信号受室内物品或人体遮挡的情况自动优选无遮挡的数据，也可以通过多数据融合滤波等方式进一步提升精度。uwb标签可以内置于遥感交互定位终端，例如用户的手机、平板电脑等便捷携带的设备上。
14.目前，手机或者平板电脑作为遥感交互定位终端时，手机或者平板电脑内置有imu(惯性测量单元)，可以判定出手机或者平板电脑的空间朝向。
15.本实用新型实施例中，需要用户在使用前，预先在遥感交互定位控制界面或者对应的app中录入各智能家电在室内的位置(如图1中空调在室内地图左上角，电视机在室内地图中间上部等)。更详细地，可以将各智能家电的尺寸、各智能家电之间的距离与室内面积等信息也预先录入，可以更准确的确定室内各智能家电的空间摆放位置，进一步提高定位的精度。
16.本实用新型实施例中的uwb为uwb-aoa(angle-of-arrival，到达角度)，其中uwb含uwb天线阵列，通过uwb天线阵列可以测量其它uwb标签(遥感交互定位终端)的uwb信号的立体来向，再通过tof测量uwb-aoa到uwb标签的距离，单台uwb-aoa可确定uwb标签的平面坐标(x，y)。
17.本实用新型实施例中，在获得uwb标签在室内的位置(uwb-aoa定位所得)、遥感交互定位终端在室内的朝向(imu测量所得)、室内家电的位置(预先录入所得)，就可以计算得到该遥感交互定位终端是否正指向某智能家电(如图1所示的θ角度)。
18.如图2所示，本实用新型实施例中，所述遥感交互定位终端还包括显示器，所述显示器用于显示所述遥控目标对应的遥感交互定位控制界面。
19.本实用新型实施例通过如下方式确定遥感交互定位终端与所述遥控目标的距离(这个距离对实现本实用新型并不是必须的)：动态获得uwb标签的坐标，利用预先录入的室内家电的位置，在平面上计算出遥感交互定位终端与所述遥控目标的距离。
20.本实用新型实施例中的应用开发者可以设定当一些条件全部或部分满足时，遥感交互定位终端中的app自动进入某智能家电的遥控界面，而无需在app列表中先由用户人工选择某个家电，再进入其遥控界面进行遥控。这些条件至少包括：
21.1)遥感交互定位终端正指向某个智能家电；
22.2)遥感交互定位终端与智能家电在一定距离内；
23.3)遥感交互定位终端app处于打开状态，或者通过其它方式自动打开(例如设置敲击手机后盖或按某个快捷键自动打开遥控器app)。
24.本实用新型实施例中，uwb的天线阵列和待定位uwb标签，通过uwb信号进行实时测距，精度可达到10cm。
25.本实用新型在确定了uwb标签的坐标后，利用遥感交互定位终端的惯性测量单元，测量所述遥感交互定位终端的空间朝向；然后利用uwb标签的坐标和遥感交互定位终端的空间朝向，以及预先录入的室内家电的位置，便可以确定遥感交互定位终端是否正指向某一智能家电，如果遥感交互定位终端正指向某一智能家电，将该智能家电作为遥控目标。
26.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
27.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种遥控交互定位实现系统，其特征在于：包括：设置在室内的至少一台uwb和至少一个支持用户手持的遥感交互定位终端；所述遥感交互定位终端包括uwb标签；所述uwb包括uwb天线阵列，所述uwb天线阵列用于测量所述uwb标签与所述uwb的方向角，并通过飞行时间确定所述uwb标签与所述uwb的距离，进而确定所述uwb标签的坐标；所述遥感交互定位终端包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于测量所述遥感交互定位终端的空间朝向；所述遥感交互定位终端中的计算设备，用于根据所述uwb标签的坐标和所述遥感交互定位终端的空间朝向，以及预先录入的室内家电的位置，确定遥感交互定位终端的遥控目标。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述遥感交互定位终端还包括显示器，所述显示器用于显示所述遥控目标对应的遥感交互定位控制界面。

技术总结

本实用新型公开了一种遥控交互定位实现系统，该系统包括：设置在室内的至少一台UWB和至少一个支持用户手持的遥感交互定位终端；遥感交互定位终端包括UWB标签；UWB包括UWB天线阵列，UWB天线阵列用于测量UWB标签与UWB的方向角，并通过飞行时间确定UWB标签与UWB的距离，进而确定UWB标签的坐标；遥感交互定位终端包括惯性测量单元，惯性测量单元用于测量遥感交互定位终端的空间朝向；遥感交互定位终端中的计算设备，用于根据UWB标签的坐标和遥感交互定位终端的空间朝向，以及预先录入的室内家电的位置，确定遥感交互定位终端的遥控目标。使用单台UWB-AOA结合惯导姿态来判断终端与家电的对应关系，从而实现智能家电的遥控。智能家电的遥控。智能家电的遥控。