移動終端定位裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種移動終端定位裝置，所述移動終端定位裝置包括接收模塊，用于接收預設揚聲器發出的聲音信號；定位模塊，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位；或者，根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。本發明還公開了一種移動終端定位方法。本發明中，通過根據接收到的聲音信號的頻率或特征參數對移動終端進行定位，有效地提高了對移動終端的定位精度。
【專利說明】
移動終端定位裝置及方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及移動終端技術領域，尤其涉及一種移動終端定位裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 目前，很多場合需要對智能終端進行定位。例如，在利用傳統遙控器控制電視機 時，一般基于遙控器上的按鈕輸入控制指令。隨著電視機的功能越來越全面，電視機屏幕顯 示的畫面也越來越豐富，傳統的遙控器操作效率較低，已經不能滿足用戶的需求。為了提高 遙控器的操作效率，現有技術常利用智能終端代替鼠標的功能來控制電視機，用戶控制智 能終端在空中移動，通過對智能終端的進行定位，來控制電視機上的光標移動，進而控制電 視機。或者，當用戶將智能終端放在床邊某一位置時，通過對智能終端進行定位，從而自動 控制智能終端的靜音模式打開，保證用戶睡眠質量；當用戶將智能終端放在書房某一位置 時，通過對智能終端進行定位，從而控制智能終端的音樂應用自動啟動；當用戶將智能終端 放在客廳某一位置時，通過對智能終端進行定位，從而控制智能終端的鬧鐘或備忘錄自動 啟動，提醒用戶注意廚房烹飪的食物。
[0003] 現有技術中，在對智能終端進行定位時，一般通過WIFI、FM、地磁等技術，但是定位 精度較差;或者，智能終端一般內置有加速度傳感器，通過測試加速度進而計算出智能終端 的移動位移，并完成定位，但是定位精度也較差。
【發明內容】
[0004] 本發明的主要目的在于提供一種移動終端定位裝置及方法，旨在解決對移動終端 定位精度較差技術問題。
[0005] 本發明提供的移動終端定位裝置包括：
[0006] 接收模塊，用于接收預設揚聲器發出的聲音信號；
[0007] 定位模塊，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或 者，用于根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。
[0008] 可選的，所述接收模塊還用于接收固定終端的至少一個揚聲器發出的聲音信號， 在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚聲器的聲音發射頻率均不相同；
[0009] 所述定位模塊包括：
[0010] 確定單元，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射 頻率確定所述聲音信號的頻率偏移值；
[0011] 第一定位單元，用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以 對所述移動終端進行定位。
[0012] 可選的，所述第一定位單元包括：
[0013] 計算子單元，用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移 動速度；
[0014] 所述計算子單元還用于根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終 端相對于所述揚聲器的移動位移；
[0015] 確定子單元，用于確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置，并根據 所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位置，以及根據 所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移；
[0016] 其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔。
[0017] 可選的，所述揚聲器為至少兩個，所述確定子單元還用于根據所述初始位置和所 述移動位移確定所述移動終端相對于所述揚聲器的實際距離;還用于確定以揚聲器的位置 為球心、且以揚聲器對應的所述實際距離為球半徑的球面之間的交點位置;還用于選取一 所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。
[0018] 可選的，所述預設揚聲器為所述移動終端的揚聲器，所述定位模塊包括：
[0019] 提取單元，用于提取接收到的所述聲音信號的特征參數；
[0020] 第二定位單元，用于根據預設特征參數與位置的對應關系，確定提取到的特征參 數對應的位置，以對所述移動終端進行定位。
[0021] 此外，本發明進一步提供的移動終端定位方法包括以下步驟：
[0022] 移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信號；
[0023] 根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或者，根據接收到 的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。
[0024] 可選的，所述移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信號的步驟包括:移動終端接 收固定終端的至少一個揚聲器發出的聲音信號，在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚 聲器的聲音發射頻率均不相同；
[0025] 所述根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位的步驟包括:根 據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定所述聲音信號的 頻率偏移值;根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以對所述移動終端 進行定位。
[0026] 可選的，所述根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移的步驟包 括：
[0027] 根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移動速度；
[0028] 根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于所述揚聲器的 移動位移；
[0029] 確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置；
[0030] 根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止 位置；
[0031 ]根據所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移；
[0032]其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔。
[0033] 可選的，所述揚聲器為至少兩個，根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移 動終端的終止位置的步驟包括：
[0034] 根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端相對于所述揚聲器的實際 距離；
[0035] 確定以揚聲器的位置為球心、且以揚聲器對應的所述實際距離為球半徑的球面之 間的交點位置；
[0036] 選取一所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。
[0037] 可選的，所述預設揚聲器為所述移動終端的揚聲器，所述根據接收到的所述聲音 信號的特征參數對所述移動終端進行定位的步驟包括:提取接收到的所述聲音信號的特征 參數，根據預設特征參數與位置的對應關系，確定提取到的特征參數對應的位置，以對所述 移動終端進行定位。
[0038] 本發明提供的移動終端定位裝置及方法，通過接收預設揚聲器發出的聲音信號， 并根據接收到的所述聲音信號的頻率或特征參數對所述移動終端進行定位，有效地提高了 對移動終端的定位精度。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發明各個實施例涉及的一個系統架構示意圖；
[0040] 圖2為本發明各個實施例涉及的一個移動終端的硬件結構示意圖；
[0041 ]圖3為本發明移動終端定位裝置第一實施例的模塊示意圖；
[0042]圖4為本發明移動終端定位裝置第二實施例中定位模塊的模塊示意圖；
[0043]圖5為本發明移動終端定位裝置第三實施例中第一定位單元的模塊示意圖；
[0044] 圖6為本發明移動終端與固定終端交互的場景示意圖；
[0045] 圖7為本發明移動終端定位裝置第四實施例中定位模塊的模塊示意圖；
[0046] 圖8為本發明移動終端定位方法第一實施例的流程示意圖；
[0047] 圖9為本發明移動終端定位方法第二實施例的流程示意圖；
[0048]圖10為本發明移動終端定位方法第三實施例中計算空間移動位移步驟的流程示 意圖；
[0049] 圖11為本發明移動終端定位方法第四實施例的流程示意圖。
[0050] 本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0051] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。 [0052]現在將參考附圖描述實現本發明各個實施例的移動終端。在后續的描述中，使用 用于表示元件的諸如"模塊"、"部件"或"單元"的后綴僅為了有利于本發明的說明，其本身 并沒有特定的意義。因此，"模塊"與"部件"可以混合地使用。
[0053 ]具體地，如圖1所示，本實施例方案涉及的系統架構包括移動終端以及固定終端。 移動終端可以以各種形式來實施。例如，本發明中描述的移動終端可以包括諸如遙控器、移 動電話、智能手機、筆記本電腦、數字廣播接收器、PDA(個人數字助理）、PAD(平板電腦）、PMP (便攜式多媒體播放器）、導航裝置等等。以下各個實施例以移動終端為智能手機為例進行 說明。固定終端可以為電視機、電腦一體機、顯示器等。以下各個實施例以固定終端為電視 機為例進行說明。
[0054]作為一種實現方案，上述移動終端的硬件結構可以如圖2所示。
[0055] 參照圖2,該移動終端可以包括音頻接收單元110、用戶輸入單元120、存儲器130、 處理器140和通信總線150等等。圖2示出了具有各種組件的移動終端，但是應理解的是，并 不要求實施所有示出的組件。可以替代地實施更多或更少的組件。以下將詳細描述移動終 端的各個組件。
[0056] 音頻接收單元110例如可以為麥克風，通過麥克風接收其他固定終端輸出的聲音 信號。
[0057] 用戶輸入單元120可以接收用戶輸入的指令，例如，可以接收用戶輸入的開啟固定 終端控制指令，從而使得移動終端進入控制固定終端模式。
[0058] 存儲器130可以是高速RAM存儲器，也可以是穩定的存儲器（non-volatile memory)，例如磁盤存儲器。存儲器130可選的還可以是獨立于前述處理器140的存儲裝置。 作為一種計算機存儲介質的存儲器130中可以存儲移動終端定位程序。
[0059] 處理器140可以調用存儲器130中存儲的移動終端定位程序，并執行以下操作： [0060]接收預設揚聲器發出的聲音信號；
[0061]根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或者，根據接收到 的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。
[0062] 處理器140還可以調用存儲器130中存儲的移動終端定位程序，并執行以下操作：
[0063] 移動終端接收固定終端的至少一個揚聲器發出的聲音信號，在所述揚聲器為至少 兩個時，各個所述揚聲器的聲音發射頻率均不相同；
[0064] 根據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定所述 聲音信號的頻率偏移值;根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以對所 述移動終端進行定位。
[0065] 處理器140還可以調用存儲器130中存儲的移動終端定位程序，并執行以下操作：
[0066] 根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移動速度；
[0067] 根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于所述揚聲器的 移動位移；
[0068] 確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置；
[0069] 根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止 位置；
[0070] 根據所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移；
[0071] 其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔。
[0072] 處理器140還可以調用存儲器130中存儲的移動終端定位程序，并執行以下操作：
[0073]根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端相對于所述揚聲器的實際 距離；
[0074] 確定以揚聲器的位置為球心、且以揚聲器對應的所述實際距離為球半徑的球面之 間的交點位置；
[0075]選取一所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。
[0076] 處理器140還可以調用存儲器130中存儲的移動終端定位程序，并執行以下操作： [0077]提取接收到的所述聲音信號的特征參數，根據預設特征參數與位置的對應關系， 確定提取到的特征參數對應的位置，以對所述移動終端進行定位。
[0078]基于上述系統架構以及硬件架構提出本發明移動終端定位裝置的各個實施例。該 移動終端定位裝置可以基于上述移動終端實現。
[0079] 參照圖3,圖3為本發明移動終端定位裝置第一實施例的模塊示意圖。需要強調的 是，對本領域的技術人員來說，圖3所示功能模塊圖僅僅是一個較佳實施例的示例圖，本領 域的技術人員圍繞圖3所示的移動終端定位裝置的功能模塊，可輕易進行新的功能模塊的 補充;各功能模塊的名稱是自定義名稱，僅用于輔助理解該移動終端的各個程序功能塊，不 用于限定本發明的技術方案，本發明技術方案的核心是，各自定義名稱的功能模塊所要達 成的功能。
[0080] 本實施例提出一種移動終端定位裝置，所述移動終端定位裝置包括：
[0081] 接收模塊210,用于接收預設揚聲器發出的聲音信號；
[0082] 定位模塊220,用于根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位； 或者，根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。
[0083] 在本實施例中，預設揚聲器可以為移動終端之外的其他固定終端上的揚聲器，通 過該揚聲器發射預設頻率的聲音信號，移動終端在移動時，根據聲音的多普勒效應，其接收 到的聲音信號的頻率將發生變化，即移動終端接收到的聲音信號的頻率與揚聲器發射的聲 音信號的頻率之間具有一定的偏移，根據頻率偏移值即可對移動終端進行定位。
[0084] 或者，預設揚聲器還可以為移動終端自身的揚聲器，該揚聲器發射聲音信號后，該 聲音信號會通過室內墻壁、物體等反射至移動終端，移動終端接收到反射回來的聲音信號 后，可以對聲音信號進行特征提取，獲得聲音特征。然后根據預設的聲音特征與位置的對應 關系，確定移動終端的位置。此外，移動終端需要預先保存聲音特征與位置的對應關系。可 以將移動終端分別置于多個預設位置，并在每個預設位置分別通過其揚聲器發射聲音信 號，并通過麥克風接收反射回來的聲音信號，提取聲音特征，并建立聲音特征與位置的對應 關系。
[0085] 本發明提供的移動終端定位裝置，通過移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信 號，并根據接收到的所述聲音信號的頻率或特征參數對所述移動終端進行定位，從而有效 地提高了對移動終端的定位精度。
[0086]進一步的，為了進一步提尚定位精度，降低控制誤差以及提尚操作便利性，基于本 發明移動終端定位裝置的第一實施例，本發明還提出了移動終端定位裝置的第二實施例， 參照圖4,圖4為本發明移動終端定位裝置第二實施例中定位模塊的模塊示意圖，與移動終 端定位裝置的第一實施例不同的是，所述接收模塊210還用于接收固定終端的至少一個揚 聲器發出的聲音信號，在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚聲器的聲音發射頻率均不 相同；
[0087] 在本實施例中，固定終端的揚聲器的數量可以根據實際需要進行設置。可選的，固 定終端可以設置為兩個或三個。在揚聲器為三個時，移動終端可以進行三維立體定位，用戶 可以隨意在三維空間中移動移動終端，移動終端或固定終端根據其定位結果確定其移動軌 跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0088] 在揚聲器為兩個時，移動終端可以進行二維平面定位，用戶可以在二維平面內移 動移動終端，移動終端或固定終端根據其二維平面定位結果確定移動終端在二維平面內的 移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0089] 為了防止揚聲器發出的用于定位的聲音信號影響用戶，由于人們的聽力范圍為 2Hz至20KHz，各個揚聲器發成的聲音信號的聲音發射頻率可以為20Hz左右或者大于20KHz。 移動終端在接收聲音信號時，為了使得接收到的聲音信號不失真，根據奈奎斯特定律，移動 終端的在接收聲音信號時的采樣頻率應為聲音信號頻率的2倍以上。而一般的移動終端的 聲音采樣頻率為44KHz，而且17HHz至20KHz范圍內的聲音信號人們幾乎是聽不到的，因此， 可以將聲音發射頻率設置為17KHz至20KHz。各個揚聲器的聲音發射頻率均不相同，例如，本 實施例以固定終端設置兩個揚聲器為例進行說明，其中一個揚聲器的聲音發射頻率可以設 置為19KHz，另一個揚聲器的聲音發射頻率可以設置為20KHz。各個揚聲器的聲音發射頻率 之間應具有一定的間隔，以使得移動終端接收到的聲音信號互不影響，可以直接根據聲音 信號的頻率確定該聲音信號的來源。
[0090]在本實施例中，可以在移動終端設置開啟固定終端控制的控件或按鍵，在用戶觸 發該控件或按鍵時，即可視為接收到了開啟固定終端控制指令，從而使得移動終端進入控 制固定終端模式。在移動終端進入控制固定終端模式后，用戶可以通過控制移動終端移動 進而控制固定終端。同理，移動終端上還可以設置關閉固定終端控制的控件或按鍵，在用戶 觸發該控件或按鍵時，即可視為接收到了關閉固定終端控制指令，從而使得移動終端退出 控制固定終端模式。
[0091 ]所述定位模塊220包括：
[0092] 確定單元221，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音 發射頻率確定所述聲音信號的頻率偏移值；
[0093] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，所述確定單元221用于根據接收到的所述 聲音信號的頻率與各個所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定各個所述聲音信號的頻率偏 移值。
[0094] 在本實施例中，根據聲音信號的多普勒效應，在用戶控制移動終端朝向或背離聲 源移動時，會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率發生改變，即移動終端接收到的聲音 信號的頻率與聲源的聲音發射頻率不相同。固定終端的揚聲器是靜止的，在用戶控制移動 終端朝向揚聲器移動時，則會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率增大;在用戶控制移 動終端背離揚聲器移動時，則會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率減小。
[0095] 移動終端可以對基于44KHz米樣頻率進彳丁米樣得到的聲首彳目號先進彳丁短時傅里葉 變換，然后對信號進行加窗處理，再將加窗處理后的信號進行傅里葉變換，得到局部頻譜 圖。例如，可以設定輸出長度為44100和使用1764個采樣點（40ms內采樣點的個數），頻譜圖 的峰值頻率減去揚聲器的聲音發射頻率即為該揚聲器對應的頻率偏移值。由于用戶手持移 動終端的速度一般不會超過lm/s，最大的頻率偏移為50Hz，檢測頻率峰值的復雜度取決于 所掃描的頻譜寬度，本文設定為80Hz。
[0096] 可以理解的是，在揚聲器為多個時，由于不同的揚聲器的聲音發射頻率不同，所以 可以根據接收到的聲音信號確定發出該聲音信號的揚聲器。在接收到聲音信號后，先對接 收到的聲音信號進行濾波處理，分別得到各個揚聲器對應的聲音信號，然后再分別對每個 揚聲器對應的聲音信號進行處理并獲得該揚聲器對應的頻率偏移值。
[0097] 第一定位單元222,用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移， 以對所述移動終端進行定位。
[0098] 本實施例中，對移動終端進行定位后，可以根據定位結果生成控制指令，并控制電 視機等其他終端。
[0099]可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，控制模塊230用于根據各個所述頻率偏移 值生成控制指令控制固定終端。
[0100]在本實施例中，可以根據預設的頻率偏移值與控制指令的對應關系，確定得到的 頻率偏移值對應的控制指令，進而控制固定終端。所述對應關系可以為頻率偏移值區間與 控制指令的對應關系。例如，在揚聲器為一個時，可以得到一個頻率偏移值。可以先確定該 頻率偏移值對應的頻率偏移值區間，然后再根據對應關系確定該頻率偏移值區間對應的控 制指令。在揚聲器為多個時，每一揚聲器可以對應設置一對應關系，且各個對應關系對應由 不同的控制指令，從而可以進行多種控制。為了提高操作便利性，每一對應關系可以對應兩 個控制指令，在頻率偏移值大于零時，對應一個控制指令;在頻率偏移值小于零時，對應另 一個控制指令。從而在用戶操作時，只需要朝向揚聲器運動、或者背離揚聲器運動即可向固 定終端輸入兩種控制指令。在為多個揚聲器時，用戶可以先基于移動終端指定當前控制對 應的揚聲器，并在不同的揚聲器之間進行切換，以防止基于不同的揚聲器控制時產生干擾。 [0101]此外，在揚聲器的數量至少為兩個時，還可以根據各個頻率偏移值對移動終端進 行定位，從而獲得移動終端的移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0102] 本實施例提供的移動終端定位裝置，通過根據聲音的多普勒效應計算移動終端移 動時接收到的聲音信號的頻率偏移值，進而根據頻率偏移值對移動終端進行定位，定位精 度較高，對固定終端的控制誤差較小，精度較高。此外，用戶可以直接通過控制移動終端在 空中移動來實現對固定終端的控制，控制位置不受限制，提高了通過移動終端控制固定終 端的便利性。
[0103] 進一步的，為了進一步降低控制誤差以及提高操作便利性，基于本發明移動終端 定位裝置的第二實施例，本發明還提出了移動終端定位裝置的第三實施例，參照圖5,圖5為 本發明移動終端定位裝置第三實施例中第一定位單元的模塊示意圖，與移動終端的第二實 施例不同的是，所述第一定位單元222包括：
[0104] 計算子單元2221，用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器 的移動速度；
[0105] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，計算子單元2221用于根據各個所述頻率 偏移值計算所述移動終端相對于各個所述揚聲器的移動速度；
[0106] 假設F表示揚聲器的聲音發射頻率，Fa表示頻率偏移值，v表示移動終端相對于揚 聲器的移動速度，c表不聲音的傳播速度，則揚聲器的移動速度為：
[0108] 所述計算子單元2221還用于根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移 動終端相對于所述揚聲器的移動位移;其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時 間間隔；
[0109] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，所述計算子單元2221還用于根據各個所 述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于各個所述揚聲器的移動位移；
[0110] 在本實施例中，上述采樣時間間隔可以為移動終端在接收聲音信號時采樣所述聲 音信號的時間間隔。還可以為若干個連續的所述時間間隔。每隔所述采樣時間間隔計算一 次移動終端的移動位移。本實施例以采樣時間間隔為40ms為例，每40ms更新一次終端的移 動位移。假設采樣時間間隔以ts表示，采樣時間間隔內的移動位移以ds表示，采樣時間間隔 內的頻率偏移&FS表示，則采樣時間間隔內的移動位移為：
[0112]確定子單元2222，用于根據所述移動位移對所述移動終端進行定位；
[0113] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，確定子單元2222用于根據各個所述移動 位移對所述移動終端進行定位。
[0114] 在本實施例中，可以根據預設的移動位移與控制指令的對應關系，確定得到的移 動位移對應的控制指令，進而控制固定終端。所述對應關系可以為移動位移區間與控制指 令的對應關系。例如，在揚聲器為一個時，可以得到一個移動位移。可以先確定該移動位移 對應的移動位移區間，然后再根據對應關系確定該移動位移區間對應的控制指令。在揚聲 器為多個時，每一揚聲器可以對應設置一對應關系，且各個對應關系對應由不同的控制指 令，從而可以進行多種控制。為了提高操作便利性，每一對應關系可以對應兩個控制指令， 在移動位移大于零時，對應一個控制指令;在移動位移小于零時，對應另一個控制指令。從 而在用戶操作時，只需要朝向揚聲器運動、或者背離揚聲器運動即可向固定終端輸入兩種 控制指令。在為多個揚聲器時，用戶可以先基于移動終端指定當前控制對應的揚聲器，并在 不同的揚聲器之間進行切換，以防止基于不同的揚聲器控制時產生干擾。
[0115] 此外，在揚聲器的數量至少為兩個時，還可以根據各個移動位移對移動終端進行 定位，從而獲得移動終端的移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0116] 本實施例中，通過進一步計算移動終端的移動位移，根據移動位移確定控制指令， 從而更加便于用戶的操作，有效地降低控制誤差以及提高了操作便利性。
[0117] 可選的，所述確定子單元2222還用于確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的 初始位置，并根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終 止位置，以及根據所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移。
[0118] 在本實施例中，在移動終端進行第一次采樣時，第一個采樣時間間隔對應的初始 位置可以為移動終端通過WIFI定位獲得的位置，或者為用戶輸入的位置，或者通過其他手 段獲得的位置。該位置為移動終端相對于固定終端的揚聲器的位置。在移動終端當前進行 的采用不是第一次采用時，則當前采用時間間隔對應的初始位置即為上一次采樣時間間隔 對應的終止位置。
[0119] 在本實施例中，以設置兩個揚聲器為例，可以以水平面為坐標平面建立一個二維 坐標系。兩個揚聲器之間的連線可以設置為X軸，如圖6所示，假設兩個揚聲器之間的距離為 d，左側揚聲器的坐標為(0,0)，右側揚聲器的坐標為(0，d)，移動終端的初始位置為(XQ，yo)， 根據移動位移和初始位置確定移動終端的終止位置。終止位置也可以坐標的形式坐標。進 而，根據初始位置和終止位置即可獲得移動終端的空間移動位移。空間移動位移包括移動 方向和移動距離，從而可以獲得移動終端的移動軌跡，根據移動軌跡生成控制指令控制固 定終端。例如，在用戶向上或向下移動時，可以控制固定終端的光標向上或向下移動，或者 控制固定終端的節目向上跳轉或向下跳轉，或者控制固定終端的音量升高或降低;在用戶 向左或向右移動時，可以控制固定終端的光標向左或向右移動等等。
[0120]可選的，所述揚聲器為至少兩個，根據所述初始位置和各個所述移動位移確定移 動終端的終止位置可以采用以下方式:所述確定子單元2222還用于根據所述初始位置和各 個所述移動位移確定所述移動終端相對于各個所述揚聲器的實際距離;還用于確定以各個 揚聲器的位置為球心、且以各個揚聲器對應的所述實際距離為球半徑的各個球面之間的交 點位置;還用于選取一所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。在移動終端位于初始 位置時，假設移動終端到兩個揚聲器之間的距離分別為do,hdu，則經過一個采樣時間間隔 后，移動終端位于終止位置時，假設其到兩個揚聲器之間的距離分別為cU^cU, 2,則：
[0123] 其中，Fk表示聲音信號頻率，表示移動終端在第i次采樣時間間隔的多普勒頻 率偏移值。
[0124] 分別以（0，0)和(d，0)為圓心，di,i和di,2為半徑作球形，可以計算出二個球形的交 點，如下式：
[0126] (x,y) = (di,icos(0i) ,di,isin(0i))
[0127] (x*,y*) = (di,icos(-0i) ,di,isin(-0i))
[0128] 當d^+cUWd時，有兩個交點。此時，可以選取距離(XQ，yQ)較近的其中一個交點作 為終止位置。
[0129] 可選的，所述確定子單元2222還用于將所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位 置設置為下一采樣時間間隔的初始位置。從而每個采用時間間隔后，更新一次移動終端的 位置，直至移動終端停止移動為止。
[0130] 本實施例通過確定移動終端的空間移動位移，從而能夠對應移動終端進行更加精 確的定位，使得移動終端能夠更加靈活的控制固定終端，進一步提高了用戶操作的便利性。
[0131] 進一步的，為了進一步提高定位精度，基于本發明移動終端定位裝置的第一實施 例，本發明還提出了移動終端定位裝置的第四實施例，參照圖7,圖7為本發明移動終端定位 裝置第四實施例中定位模塊的模塊示意圖，與移動終端定位裝置的第一實施例不同的是， 所述定位模塊220包括：
[0132] 提取單元223,用于提取接收到的所述聲音信號的特征參數；
[0133] 第二定位單元224,用于根據預設特征參數與位置的對應關系，確定提取到的特征 參數對應的位置，以對所述移動終端進行定位。
[0134] 在本實施例中，可以通過移動終端自身的揚聲器發出聲音信號，聲音信號經過室 內墻壁、物體等反射后，被移動終端的麥克風接收。
[0135] 可以理解的是，可以由用戶控制移動終端記錄預設特征參數與位置的對應關系。 例如，用戶可以在房間內設置多個預設位置。在記錄階段，在每一預設位置處，分別控制移 動終端發出聲音信號，并接收返回的聲音信號，提取聲音信號的特征參數，保存特征參數與 位置的對應關系。可選的，在記錄所述對應關系的階段，對于每一預設位置，每一個聲音信 號可以重復發送以及延時發送，以增強接收到的聲音信號特征，減小周圍環境噪聲干擾。
[0136]在定位識別階段，移動終端同樣需要發送聲音信號，并接收返回的聲音信號。可選 的，為了減少移動終端的耗電量，可以檢測WIFI的SSID和/或手機的運動狀態，SSID與預設 SSID匹配和/或手機的運動狀態符合預設狀態時，則控制移動終端接收聲音信號，反之，則 不米集聲首?目號。
[0137]可選的，Android平臺廣泛使用44.1kHz的采樣頻率，一般手機能檢測到的最高頻 率為22kHz，人能聽到聲音的頻率為20Hz-20kHz，為了避免對人的干擾，聲音頻率可選擇為 20kHz-22kHz，但是在高頻區間會發生嚴重的衰減，11kHz以下包含了周圍環境的噪聲，因 此，可選的，聲音信號的頻率范圍可以設置為11 kHz-22kHz。
[0138] 發送的聲音信號的長度越長，采集信號的每一個頻率能量越強，然而檢測的持續 時間也越長。最大的波峰表示聲音直接從揚聲器到達麥克風，隨后的波峰表示周圍環境一 系列的反射。在最大波峰后的200個采樣值作為聲音特征。為了覆蓋ll_22kHz范圍，分成4個 100米樣片段。
[0139] 聲音的反射會持續4500個采樣點，因此感應時間為4*(200+4500)/44100~= 0.42s。在聲音信號前還可以加入同步信號，以保證揚聲器與麥克風之間的同步，這樣總共 的時間接近2-3秒。
[0140]音量過小，麥克風接收到的信號很微弱，音量過大，對用戶會產生干擾。本實施例 中可以選擇5-10%的音量。
[0141] 感應模型的分辨率。假設兩個預設位置間的距離為d，聲音信號的波長為λ，周圍物 體與標簽的角度為Θ，周圍物體到兩個標簽的反射距離差為S = 2d*c〇S0。標簽之間的往返距 離差δ多λ/4,可以被聲音特征所區分，基于這個模型，定位可以達到厘米級的分辨率。
[0142] 可選的，采用基于支持向量機的分類。假設有η個預設位置，則可以設置η個分類 器，如果第k個分類器輸出很高的預測概率，則該位置被認為是預設位置k。分類器訓練在目 標位置上的預測可能性比其他位置上大于〇. 5，使用聲音特征來區分定位區域是很適合的。
[0143] 可選的，在確定提取到的特征參數對應的位置后，根據預設位置與預設應用的對 應關系，控制確定的位置對應的預設應用開啟。例如，當用戶將手機放在床邊某一位置時， 希望手機的靜音模式會自動打開，保護睡眠質量;當用戶將手機放在書房某一位置時，希望 音樂應用會自動啟動，使心情更舒暢；當用戶將手機放在客廳某一位置時，希望鬧鐘或備忘 錄會自動啟動，提醒用戶注意廚房烹飪的食物。因此，在手機位于床邊時，則手機通過自動 定位，確定其位置位于床邊時，因此會自動控制與位置床邊對應的預設應用，即靜音模式打 開。在手機位于書房時，則手機通過自動定位，確定其位于書房時，因此會自動控制與位置 書房對應的預設應用，即音樂應用打開。
[0144] 本實施例通過利用聲音特征的匹配進行定位，能夠使得定位精度在厘米級，有效 地提高了對移動終端的定位精度。
[0145] 本發明進一步提供一種移動終端定位方法，該方法可以應用于上述移動終端中， 也可以同時應用于移動終端和固定終端中，通過移動終端和固定終端配合實現交互功能。 參照圖8,圖8為本發明移動終端定位方法第一實施例的流程示意圖，所述移動終端定位方 法包括以下步驟：
[0146] 步驟S100,移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信號；
[0147] 步驟S200,根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或者，根 據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。
[0148] 在本實施例中，預設揚聲器可以為移動終端之外的其他固定終端上的揚聲器，通 過該揚聲器發射預設頻率的聲音信號，移動終端在移動時，根據聲音的多普勒效應，其接收 到的聲音信號的頻率將發生變化，即移動終端接收到的聲音信號的頻率與揚聲器發射的聲 音信號的頻率之間具有一定的偏移，根據頻率偏移值即可對移動終端進行定位。
[0149] 或者，預設揚聲器還可以為移動終端自身的揚聲器，該揚聲器發射聲音信號后，該 聲音信號會通過室內墻壁、物體等反射至移動終端，移動終端接收到反射回來的聲音信號 后，可以對聲音信號進行特征提取，獲得聲音特征。然后根據預設的聲音特征與位置的對應 關系，確定移動終端的位置。此外，移動終端需要預先保存聲音特征與位置的對應關系。可 以將移動終端分別置于多個預設位置，并在每個預設位置分別通過其揚聲器發射聲音信 號，并通過麥克風接收反射回來的聲音信號，提取聲音特征，并建立聲音特征與位置的對應 關系。
[0150] 本發明提供的移動終端定位方法，通過移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信 號，并根據接收到的所述聲音信號的頻率或特征參數對所述移動終端進行定位，從而有效 地提高了對移動終端的定位精度。
[0151 ]進一步的，為了進一步提尚定位精度，降低控制誤差以及提尚操作便利性，基于本 發明移動終端定位方法的第一實施例，本發明還提出了移動終端定位方法的第二實施例， 參照圖9,圖9為本發明移動終端定位方法第二實施例的流程示意圖，與移動終端定位方法 的第一實施例不同的是，
[0152] 步驟S100包括，步驟S110，移動終端接收固定終端的至少一個揚聲器發出的聲音 信號，在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚聲器的聲音發射頻率均不相同；
[0153] 在本實施例中，固定終端的揚聲器的數量可以根據實際需要進行設置。可選的，固 定終端可以設置為兩個或三個。在揚聲器為三個時，移動終端可以進行三維立體定位，用戶 可以隨意在三維空間中移動移動終端，移動終端或固定終端根據其定位結果確定其移動軌 跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0154] 在揚聲器為兩個時，移動終端可以進行二維平面定位，用戶可以在二維平面內移 動移動終端，移動終端或固定終端根據其二維平面定位結果確定移動終端在二維平面內的 移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0155] 為了防止揚聲器發出的用于定位的聲音信號影響用戶，由于人們的聽力范圍為 2Hz至20KHz，各個揚聲器發成的聲音信號的聲音發射頻率可以為20Hz左右或者大于20KHz。 移動終端在接收聲音信號時，為了使得接收到的聲音信號不失真，根據奈奎斯特定律，移動 終端的在接收聲音信號時的采樣頻率應為聲音信號頻率的2倍以上。而一般的移動終端的 聲音采樣頻率為44KHz，而且17HHz至20KHz范圍內的聲音信號人們幾乎是聽不到的，因此， 可以將聲音發射頻率設置為17KHz至20KHz。各個揚聲器的聲音發射頻率均不相同，例如，本 實施例以固定終端設置兩個揚聲器為例進行說明，其中一個揚聲器的聲音發射頻率可以設 置為19KHz，另一個揚聲器的聲音發射頻率可以設置為20KHz。各個揚聲器的聲音發射頻率 之間應具有一定的間隔，以使得移動終端接收到的聲音信號互不影響，可以直接根據聲音 信號的頻率確定該聲音信號的來源。
[0156] 在本實施例中，可以在移動終端設置開啟固定終端控制的控件或按鍵，在用戶觸 發該控件或按鍵時，即可視為接收到了開啟固定終端控制指令，從而使得移動終端進入控 制固定終端模式。在移動終端進入控制固定終端模式后，用戶可以通過控制移動終端移動 進而控制固定終端。同理，移動終端上還可以設置關閉固定終端控制的控件或按鍵，在用戶 觸發該控件或按鍵時，即可視為接收到了關閉固定終端控制指令，從而使得移動終端退出 控制固定終端模式。
[0157] 根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位的步驟包括，步驟 S210,根據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定所述聲音 信號的頻率偏移值；
[0158] 步驟S220,根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以對所述移 動終端進行定位。
[0159] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，步驟S200包括:根據接收到的所述聲音信 號的頻率與各個所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定各個所述聲音信號的頻率偏移值；
[0160] 在本實施例中，根據聲音信號的多普勒效應，在用戶控制移動終端朝向或背離聲 源移動時，會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率發生改變，即移動終端接收到的聲音 信號的頻率與聲源的聲音發射頻率不相同。固定終端的揚聲器是靜止的，在用戶控制移動 終端朝向揚聲器移動時，則會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率增大;在用戶控制移 動終端背離揚聲器移動時，則會使得移動終端接收到的聲音信號的頻率減小。
[0161 ] 移動終端可以對基于44KHz米樣頻率進彳丁米樣得到的聲首彳目號先進彳丁短時傅里葉 變換，然后對信號進行加窗處理，再將加窗處理后的信號進行傅里葉變換，得到局部頻譜 圖。例如，可以設定輸出長度為44100和使用1764個采樣點（40ms內采樣點的個數），頻譜圖 的峰值頻率減去揚聲器的聲音發射頻率即為該揚聲器對應的頻率偏移值。由于用戶手持移 動終端的速度一般不會超過lm/s，最大的頻率偏移為50Hz，檢測頻率峰值的復雜度取決于 所掃描的頻譜寬度，本文設定為80Hz。
[0162] 可以理解的是，在揚聲器為多個時，由于不同的揚聲器的聲音發射頻率不同，所以 可以根據接收到的聲音信號確定發出該聲音信號的揚聲器。在接收到聲音信號后，先對接 收到的聲音信號進行濾波處理，分別得到各個揚聲器對應的聲音信號，然后再分別對每個 揚聲器對應的聲音信號進行處理并獲得該揚聲器對應的頻率偏移值。
[0163] 本實施例中，對移動終端進行定位后，可以根據定位結果生成控制指令，并控制電 視機等其他終端。
[0164] 在本實施例中，可以根據預設的頻率偏移值與控制指令的對應關系，確定得到的 頻率偏移值對應的控制指令，進而控制固定終端。所述對應關系可以為頻率偏移值區間與 控制指令的對應關系。例如，在揚聲器為一個時，可以得到一個頻率偏移值。可以先確定該 頻率偏移值對應的頻率偏移值區間，然后再根據對應關系確定該頻率偏移值區間對應的控 制指令。在揚聲器為多個時，每一揚聲器可以對應設置一對應關系，且各個對應關系對應由 不同的控制指令，從而可以進行多種控制。為了提高操作便利性，每一對應關系可以對應兩 個控制指令，在頻率偏移值大于零時，對應一個控制指令;在頻率偏移值小于零時，對應另 一個控制指令。從而在用戶操作時，只需要朝向揚聲器運動、或者背離揚聲器運動即可向固 定終端輸入兩種控制指令。在為多個揚聲器時，用戶可以先基于移動終端指定當前控制對 應的揚聲器，并在不同的揚聲器之間進行切換，以防止基于不同的揚聲器控制時產生干擾。
[0165] 此外，在揚聲器的數量至少為兩個時，還可以根據各個頻率偏移值對移動終端進 行定位，從而獲得移動終端的移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0166] 本實施例提供的移動終端定位方法，通過根據聲音的多普勒效應計算移動終端移 動時接收到的聲音信號的頻率偏移值，進而根據頻率偏移值對移動終端進行定位，定位精 度較高，對固定終端的控制誤差較小，精度較高。此外，用戶可以直接通過控制移動終端在 空中移動來實現對固定終端的控制，控制位置不受限制，提高了通過移動終端控制固定終 端的便利性。
[0167] 進一步的，為了進一步降低控制誤差以及提高操作便利性，基于本發明移動終端 定位方法的第二實施例，本發明還提出了移動終端定位方法的第三實施例，參照圖10,圖10 為本發明移動終端定位方法第三實施例中計算空間移動位移步驟的流程示意圖，與移動終 端定位方法的第一實施例不同的是，所述步驟S220包括：
[0168] 步驟S221，根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移動速 度；
[0169] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，步驟S221包括:根據各個所述頻率偏移值 計算所述移動終端相對于各個所述揚聲器的移動速度；
[0170] 假設F表示揚聲器的聲音發射頻率，Fa表示頻率偏移值，v表示移動終端相對于揚 聲器的移動速度，c表不聲音的傳播速度，則揚聲器的移動速度為：
[0172] 步驟S222,根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于所述 揚聲器的移動位移;其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔；
[0173] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，步驟S222包括根據各個所述移動速度計 算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于各個所述揚聲器的移動位移；
[0174] 在本實施例中，上述采樣時間間隔可以為移動終端在接收聲音信號時采樣所述聲 音信號的時間間隔。還可以為若干個連續的所述時間間隔。每隔所述采樣時間間隔計算一 次移動終端的移動位移。本實施例以采樣時間間隔為40ms為例，每40ms更新一次終端的移 動位移。假設采樣時間間隔以t s表示，采樣時間間隔內的移動位移以ds表示，采樣時間間隔 內的頻率偏移&F S表示，則采樣時間間隔內的移動位移為：
[0176] 步驟S222之后，可以根據所述移動位移對所述移動終端進行定位；
[0177] 可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，可以根據各個所述移動位移對所述移動 終端進行定位。
[0178] 在本實施例中，可以根據預設的移動位移與控制指令的對應關系，確定得到的移 動位移對應的控制指令，進而控制固定終端。所述對應關系可以為移動位移區間與控制指 令的對應關系。例如，在揚聲器為一個時，可以得到一個移動位移。可以先確定該移動位移 對應的移動位移區間，然后再根據對應關系確定該移動位移區間對應的控制指令。在揚聲 器為多個時，每一揚聲器可以對應設置一對應關系，且各個對應關系對應由不同的控制指 令，從而可以進行多種控制。為了提高操作便利性，每一對應關系可以對應兩個控制指令， 在移動位移大于零時，對應一個控制指令;在移動位移小于零時，對應另一個控制指令。從 而在用戶操作時，只需要朝向揚聲器運動、或者背離揚聲器運動即可向固定終端輸入兩種 控制指令。在為多個揚聲器時，用戶可以先基于移動終端指定當前控制對應的揚聲器，并在 不同的揚聲器之間進行切換，以防止基于不同的揚聲器控制時產生干擾。
[0179] 此外，在揚聲器的數量至少為兩個時，還可以根據各個移動位移對移動終端進行 定位，從而獲得移動終端的移動軌跡，進而根據移動軌跡控制固定終端。
[0180] 本實施例中，通過進一步計算移動終端的移動位移，根據移動位移確定控制指令， 從而更加便于用戶的操作，有效地降低控制誤差以及提高了操作便利性。
[0181 ]可選的，所述根據所述移動位移對所述移動終端進行定位的步驟包括：
[0182] 步驟S223，確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置；
[0183] 步驟S224,根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間 隔的終止位置;可以理解的是，在揚聲器為至少兩個時，步驟S224包括根據所述初始位置和 各個所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位置；
[0184] 步驟S225,根據所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移。
[0185] 在本實施例中，在移動終端進行第一次采樣時，第一個采樣時間間隔對應的初始 位置可以為移動終端通過WIFI定位獲得的位置，或者為用戶輸入的位置，或者通過其他手 段獲得的位置。該位置為移動終端相對于固定終端的揚聲器的位置。在移動終端當前進行 的采用不是第一次采用時，則當前采用時間間隔對應的初始位置即為上一次采樣時間間隔 對應的終止位置。
[0186] 在本實施例中，以設置兩個揚聲器為例，可以以水平面為坐標平面建立一個二維 坐標系。兩個揚聲器之間的連線可以設置為X軸，如圖6所示，假設兩個揚聲器之間的距離為 d，左側揚聲器的坐標為(0,0)，右側揚聲器的坐標為(0，d)，移動終端的初始位置為(XQ，yo)， 根據移動位移和初始位置確定移動終端的終止位置。終止位置也可以坐標的形式坐標。進 而，根據初始位置和終止位置即可獲得移動終端的空間移動位移。空間移動位移包括移動 方向和移動距離，從而可以獲得移動終端的移動軌跡，根據移動軌跡生成控制指令控制固 定終端。例如，在用戶向上或向下移動時，可以控制固定終端的光標向上或向下移動，或者 控制固定終端的節目向上跳轉或向下跳轉，或者控制固定終端的音量升高或降低;在用戶 向左或向右移動時，可以控制固定終端的光標向左或向右移動等等。
[0187] 可選的，所述揚聲器為至少兩個，根據所述初始位置和各個所述移動位移確定移 動終端的終止位置可以采用以下方式:根據所述初始位置和各個所述移動位移確定所述移 動終端的終止位置的步驟包括:根據所述初始位置和各個所述移動位移確定所述移動終端 相對于各個所述揚聲器的實際距離;確定以各個揚聲器的位置為球心、且以各個揚聲器對 應的所述實際距離為球半徑的各個球面之間的交點位置;選取一所述交點位置作為所述移 動終端的終止位置。在移動終端位于初始位置時，假設移動終端到兩個揚聲器之間的距離 分別為do,hcks，則經過一個采樣時間間隔后，移動終端位于終止位置時，假設其到兩個揚 聲器之間的距離分別為cU^duJlJ:
[0190]其中，Fk表示聲音信號頻率，表示移動終端在第i次采樣時間間隔的多普勒頻 率偏移值。
[0191 ]分別以（0，0)和(d，0)為圓心，di,i和di,2為半徑作球形，可以計算出二個球形的交 點，如下式：
[0193] (x,y) = (di,icos(0i) ,di,isin(0i))
[0194] (x*,y*) = (di,icos(-0i) ,di,isin(-0i))
[0195] 當d^+cUWd時，有兩個交點。此時，可以選取距離(XQ，yQ)較近的其中一個交點作 為終止位置。
[0196] 可選的，所述根據所述初始位置和各個所述移動位移確定所述移動終端當前采樣 時間間隔的終止位置的步驟之后，還包括：
[0197] 將所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位置設置為下一采樣時間間隔的初始 位置。從而每個采用時間間隔后，更新一次移動終端的位置，直至移動終端停止移動為止。
[0198] 本實施例通過確定移動終端的空間移動位移，從而能夠對應移動終端進行更加精 確的定位，使得移動終端能夠更加靈活的控制固定終端，進一步提高了用戶操作的便利性。
[0199] 進一步的，為了進一步提高定位精度，基于本發明移動終端定位方法的第一實施 例，本發明還提出了移動終端定位方法的四實施例，參照圖11，圖11為本發明移動終端定位 方法第四實施例的流程示意圖，與移動終端定位方法的第一實施例不同的是，所述預設揚 聲器為所述移動終端的揚聲器，
[0200] 所述根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位的步驟包 括：
[0201] 步驟S230,提取接收到的所述聲音信號的特征參數，根據預設特征參數與位置的 對應關系，確定提取到的特征參數對應的位置，以對所述移動終端進行定位。
[0202] 在本實施例中，可以通過移動終端自身的揚聲器發出聲音信號，聲音信號經過室 內墻壁、物體等反射后，被移動終端的麥克風接收。
[0203] 可以理解的是，可以由用戶控制移動終端記錄預設特征參數與位置的對應關系。 例如，用戶可以在房間內設置多個預設位置。在記錄階段，在每一預設位置處，分別控制移 動終端發出聲音信號，并接收返回的聲音信號，提取聲音信號的特征參數，保存特征參數與 位置的對應關系。可選的，在記錄所述對應關系的階段，對于每一預設位置，每一個聲音信 號可以重復發送以及延時發送，以增強接收到的聲音信號特征，減小周圍環境噪聲干擾。
[0204] 在定位識別階段，移動終端同樣需要發送聲音信號，并接收返回的聲音信號。可選 的，為了減少移動終端的耗電量，可以檢測WIFI的SSID和/或手機的運動狀態，SSID與預設 SSID匹配和/或手機的運動狀態符合預設狀態時，則控制移動終端接收聲音信號，反之，則 不米集聲首?目號。
[0205 ]可選的，An dr 0 i d平臺廣泛使用44.1 kHz的采樣頻率，一般手機能檢測到的最高頻 率為22kHz，人能聽到聲音的頻率為20Hz-20kHz，為了避免對人的干擾，聲音頻率可選擇為 20kHz-22kHz，但是在高頻區間會發生嚴重的衰減，11kHz以下包含了周圍環境的噪聲，因 此，可選的，聲音信號的頻率范圍可以設置為11 kHz-22kHz。
[0206] 發送的聲音信號的長度越長，采集信號的每一個頻率能量越強，然而檢測的持續 時間也越長。最大的波峰表示聲音直接從揚聲器到達麥克風，隨后的波峰表示周圍環境一 系列的反射。在最大波峰后的200個采樣值作為聲音特征。為了覆蓋ll_22kHz范圍，分成4個 100米樣片段。
[0207] 聲音的反射會持續4500個采樣點，因此感應時間為4*(200+4500)/44100~= 0.42s。在聲音信號前還可以加入同步信號，以保證揚聲器與麥克風之間的同步，這樣總共 的時間接近2-3秒。
[0208] 音量過小，麥克風接收到的信號很微弱，音量過大，對用戶會產生干擾。本實施例 中可以選擇5-10%的音量。
[0209]感應模型的分辨率。假設兩個預設位置間的距離為d，聲音信號的波長為λ，周圍物 體與標簽的角度為Θ，周圍物體到兩個標簽的反射距離差為S = 2d*c〇S0。標簽之間的往返距 離差δ多λ/4,可以被聲音特征所區分，基于這個模型，定位可以達到厘米級的分辨率。
[0210] 可選的，采用基于支持向量機的分類。假設有η個預設位置，則可以設置η個分類 器，如果第k個分類器輸出很高的預測概率，則該位置被認為是預設位置k。分類器訓練在目 標位置上的預測可能性比其他位置上大于〇. 5，使用聲音特征來區分定位區域是很適合的。
[0211] 可選的，在確定提取到的特征參數對應的位置后，根據預設位置與預設應用的對 應關系，控制確定的位置對應的預設應用開啟。例如，當用戶將手機放在床邊某一位置時， 希望手機的靜音模式會自動打開，保護睡眠質量;當用戶將手機放在書房某一位置時，希望 音樂應用會自動啟動，使心情更舒暢；當用戶將手機放在客廳某一位置時，希望鬧鐘或備忘 錄會自動啟動，提醒用戶注意廚房烹飪的食物。因此，在手機位于床邊時，則手機通過自動 定位，確定其位置位于床邊時，因此會自動控制與位置床邊對應的預設應用，即靜音模式打 開。在手機位于書房時，則手機通過自動定位，確定其位于書房時，因此會自動控制與位置 書房對應的預設應用，即音樂應用打開。
[0212] 本實施例通過利用聲音特征的匹配進行定位，能夠使得定位精度在厘米級，有效 地提高了對移動終端的定位精度。
[0213]需要說明的是，在本文中，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有 的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括該 要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
[0214] 上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0215] 通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到上述實施例方 法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下 前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做 出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質 (如ROM/RAM、磁碟、光盤)中，包括若干指令用以使得一臺終端設備(可以是手機，計算機，月艮 務器，空調器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。
[0216]以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技 術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種移動終端定位裝置，其特征在于，所述移動終端定位裝置包括： 接收模塊，用于接收預設揚聲器發出的聲音信號； 定位模塊，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或者，用 于根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。2. 如權利要求1所述的移動終端定位裝置，其特征在于，所述接收模塊還用于接收固定 終端的至少一個揚聲器發出的聲音信號，在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚聲器的 聲音發射頻率均不相同； 所述定位模塊包括： 確定單元，用于根據接收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射頻率 確定所述聲音信號的頻率偏移值； 第一定位單元，用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以對所 述移動終端進行定位。3. 如權利要求2所述的移動終端定位裝置，其特征在于，所述第一定位單元包括： 計算子單元，用于根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移動速 度； 所述計算子單元還用于根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相 對于所述揚聲器的移動位移； 確定子單元，用于確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置，并根據所述 初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位置，以及根據所述 初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移； 其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔。4. 如權利要求3所述的移動終端定位裝置，其特征在于，所述揚聲器為至少兩個，所述 確定子單元還用于根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端相對于所述揚聲 器的實際距離;還用于確定以揚聲器的位置為球心、且以揚聲器對應的所述實際距離為球 半徑的球面之間的交點位置;還用于選取一所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。5. 如權利要求1所述的移動終端定位裝置，其特征在于，所述預設揚聲器為所述移動終 端的揚聲器，所述定位模塊包括： 提取單元，用于提取接收到的所述聲音信號的特征參數； 第二定位單元，用于根據預設特征參數與位置的對應關系，確定提取到的特征參數對 應的位置，以對所述移動終端進行定位。6. -種移動終端定位方法，其特征在于，所述移動終端定位方法包括以下步驟： 移動終端接收預設揚聲器發出的聲音信號； 根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位;或者，根據接收到的所 述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位。7. 如權利要求6所述的移動終端定位方法，其特征在于，所述移動終端接收預設揚聲器 發出的聲音信號的步驟包括:移動終端接收固定終端的至少一個揚聲器發出的聲音信號， 在所述揚聲器為至少兩個時，各個所述揚聲器的聲音發射頻率均不相同； 所述根據接收到的所述聲音信號的頻率對所述移動終端進行定位的步驟包括:根據接 收到的所述聲音信號的頻率與所述揚聲器對應的聲音發射頻率確定所述聲音信號的頻率 偏移值;根據所述頻率偏移值計算所述移動終端的空間移動位移，以對所述移動終端進行 定位。8. 如權利要求7所述的移動終端定位方法，其特征在于，所述根據所述頻率偏移值計算 所述移動終端的空間移動位移的步驟包括： 根據所述頻率偏移值計算所述移動終端相對于所述揚聲器的移動速度； 根據所述移動速度計算當前采樣時間間隔內所述移動終端相對于所述揚聲器的移動 位移； 確定所述移動終端當前采樣時間間隔對應的初始位置； 根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端當前采樣時間間隔的終止位置； 根據所述初始位置和終止位置確定所述移動終端的空間移動位移； 其中，所述采樣時間間隔為采集所述聲音信號的時間間隔。9. 如權利要求8所述的移動終端定位方法，其特征在于，所述揚聲器為至少兩個，根據 所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端的終止位置的步驟包括： 根據所述初始位置和所述移動位移確定所述移動終端相對于所述揚聲器的實際距離； 確定以揚聲器的位置為球心、且以揚聲器對應的所述實際距離為球半徑的球面之間的 交點位置； 選取一所述交點位置作為所述移動終端的終止位置。10. 如權利要求6所述的移動終端定位方法，其特征在于，所述預設揚聲器為所述移動 終端的揚聲器，所述根據接收到的所述聲音信號的特征參數對所述移動終端進行定位的步 驟包括:提取接收到的所述聲音信號的特征參數，根據預設特征參數與位置的對應關系，確 定提取到的特征參數對應的位置，以對所述移動終端進行定位。
【文檔編號】G01S15/06GK106093950SQ201610388272
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201610388272.2, CN 106093950 A, CN 106093950A, CN 201610388272, CN-A-106093950, CN106093950 A, CN106093950A, CN201610388272, CN201610388272.2
【發明人】敖武陽
【申請人】努比亞技術有限公司