本申请涉及人机交互领域，尤其涉及一种定位方法及装置。
背景技术：
随着科技的进步和人们生活水平以及需求的提高，设备之间的连接和通讯越来越趋向于无线方式。无线方式能够节约很多资源并且带给人们便利，比如无线鼠标等无线控制设备。但是对于这种无线控制设备，往往也需要搭配比较精准的定位系统。目前的定位手段大多依赖于传感器，但是高精度的传感器成本较高，很难推广到日常的工作生活中。
技术实现要素：
为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种定位方法及装置。
本发明实施例第一方面提供了一种定位方法，所述方法包括：
建立世界坐标系；
分别检测第一设备和第二设备在磁场中的姿态；
将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息；
将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息；
根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
优选地，所述检测第一设备在磁场中的姿态的过程包括：
采用加速度计检测磁场中的重力方向；
采用磁力计检测磁场的磁场方向；
根据所述重力方向和磁场方向获得所述第一设备在磁场中的姿态。
优选地，所述检测第二设备在磁场中的姿态的过程包括：
采用加速度计检测磁场中的重力方向；
采用磁力计检测磁场的磁场方向；
根据所述重力方向和磁场方向获得所述第二设备在磁场中的姿态。
优选地，所述磁场为地磁场。
优选地，所述磁场为永磁体或通电线圈所产生的磁场。
本发明实施例第二方面提供了一种定位装置，所述装置包括检测模块和处理器，所述检测模块用于检测磁场的磁场方向，以及磁场的重力方向，所述处理器内置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：
建立世界坐标系；
根据重力方向和磁场方向获取第一设备和第二设备在磁场中的姿态；
将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息；
将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息；
根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
优选地，所述检测模块包括加速度计，所述加速度计用于检测磁场的重力方向。
优选地，所述检测模块包括磁力计，所述检测模块包括磁力计，所述磁力计用于检测磁场的磁场方向。
优选地，所述磁场为地磁场。
优选地，所述磁场为永磁体或通电线圈所产生的磁场。
本发明的有益效果如下：本发明通过建立世界坐标系，检测第一设备和第二设备在磁场中的姿态。然后将第一设备的姿态映射至世界坐标系中获得第一姿态信息。再将第一姿态信息映射至第二设备所在磁场中获得第二姿态信息。最后通过第二姿态信息和第二设备在磁场中的姿态来获取第一设备与第二设备的相对位置，实现定位。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的定位方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的定位装置的原理示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种定位方法，所述方法包括：
s101、建立世界坐标系。
具体的，对于确定多个设备之间相对位置关系而言，由于并不确定每个设备的位置都是保持不变的。因此，需要借助一个绝对的坐标系作为参照。本实施例所述的世界坐标系是人为建立的，可以认为是绝对坐标。在该世界坐标系中，定义了向上的方向、向北的方向和向东的方向。
s102、分别检测第一设备和第二设备在磁场中的姿态。
具体的，本实施例中所述的方法是为了获取第一设备与第二设备之间相对位置关系而提出的。其中，第一设备可以通过远程方式在第二设备上执行相关操作。第二设备可以是一般常见的显示设备，也可以增加触摸书写的功能。第一设备则是可以由用户手持，然后在远处通过无线方式控制第二设备中的相关指令进行动作。例如，第一设备为书写设备，第二设备为触摸屏，用户可以通过书写设备远程对触摸屏中的光标或指针进行远程控制，并可执行相关的书写操作。
第一设备和第二设备所在的磁场可以为天然的地磁场，也可以为永磁体或通电线圈所产生的磁场。如果为地磁场的话，那么在第一设备设置加速度计和磁力计，通过加速度计和磁力计可以分别测得地磁场的重力方向和正北方向。对于地磁场而言，第一设备在地磁场中的重力方向与地磁场本身的重力方向是一致的。而第一设备在地磁场中的正北方向与地磁场本身的正北方向是存在一定偏差的。本实施例在获得了地磁场的重力方向和正北方向后，可以通过将地磁场的重力方向和正北方向作叉乘运算后获得地磁场的正东方向，实质上也就是第一设备在地磁场中的正东方向；然后再由地磁场的正东方向和重力方向进行叉乘运算后即可获得第一设备在地磁场中的正北方向。通过上述过程获取到了第一设备在地磁场中的重力方向、正北方向和正东方向，即可明确了第一设备在地磁场中的姿态信息。检测第二设备在磁场中的姿态的过程与检测第一设备在磁场中的姿态的过程是相同的。
以上检测姿态的过程都是建立在磁场为地磁场的基础上的，但是地磁场相对于人造磁场而言强度较弱。如果该磁场为永磁体或通电线圈所产生的人造磁场的话，那么除了需要在第一设备和第二设备中设置加速度计和磁力计以外，还需要将永磁体或通电线圈设置在某一个地方。通常来说，该永磁体或通电线圈可以放置在第一设备和第二设备的外部，也可以将其放置在第一设备或第二设备中。例如，如果第一设备为书写设备，第二设备为触摸屏的话，当触摸屏中设置永磁铁或通电线圈时，可以预先获得该永磁铁或通电线圈所产生磁场的相关信息，因此，无需在触摸屏中设置磁力计。同理的，如果将永磁铁或通电线圈设置在书写设备中的话，也无需在书写设备中设置磁力计。如果将永磁体或通电线圈放置在外部空间，例如第一设备和第二设备所处的同一房间中的话，那么可以在这个房间当中设置一个磁场，并且可利用房间当中的资源为磁场提供必要的能量，以此不会影响第一设备和第二设备的正常使用。并且在整个空间当中布下的磁场相比在第一设备或第二设备中设置的磁场也更为均匀和稳定。
另外，也可以人为的定义磁场的方向，使得在安装第一设备或第二设备时，就按照预先定义的方式去安装，这样就无需再对磁场的方向进行检测了，简化算法过程，提高定位效率。
另外需要注意的是，由于在正常情况下，任何物体都会受到重力场的影响，因此，本实施例所述的第一设备和第二设备在磁场中的姿态势必也会受到重力场的影响。也就是说第一设备和第二设备在磁场中的姿态是在磁场和重力场叠加的状态下获得的。相比较磁场而言，重力场更为稳定、均匀、并且容易探测。因此，对于获取一个物体在重力场下的姿态或其他状态是非常容易的。但是，对于磁场而言，其所受到的干扰以及其自身的不稳定性在获取物体姿态的过程当中会有极大的困难。因此，本实施例仅对物体在磁场中的姿态进行获取，而对于物体在重力场中的姿态是如何的并没有进行详细的阐述。
s103、将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息，然后将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息。
具体的，通过上述过程已经获取到了第一设备在磁场中的姿态信息，然后将该第一设备在磁场中的姿态映射至世界坐标系中即可获得第一设备相对于世界坐标系的姿态信息，也就是第一姿态信息。为了能够使第一设备与第二设备在空间中的姿态联系起来，在获取了第一姿态信息后，将该第一姿态信息再映射至第二设备所在磁场中获得第二姿态信息。此时，相当于第一设备的姿态和第二设备的姿态已经位于同一个坐标系当中。
s104、根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
具体的，在之前的过程中已经获取了第二设备在磁场中的姿态，再加上第二姿态信息中包含了第一设备在与第二设备同一个坐标系下的姿态信息，因此，可以最终获取到第一设备与第二设备的相对位置，从而实现定位需求。
实施例2
如图2所示，本实施例提出了一种定位装置，所述装置包括检测模块和处理器，所述检测模块用于检测磁场的磁场方向，以及磁场的重力方向，所述处理器内置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：
建立世界坐标系；
根据重力方向和磁场方向获取第一设备和第二设备在磁场中的姿态；
将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息；
将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息；
根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
具体的，本实施例所述的装置首先建立一个绝对坐标，即世界坐标系。对于确定多个设备之间相对位置关系而言，由于并不确定每个设备的位置都是保持不变的。因此，需要借助一个绝对的坐标系作为参照。本实施例所述的世界坐标系是人为建立的，可以认为是绝对坐标。在该世界坐标系中，定义了向上的方向、向北的方向和向东的方向。
本实施例所述的装置是为了获取第一设备与第二设备之间相对位置关系而提出的。其中，第一设备可以通过远程方式在第二设备上执行相关操作。第二设备可以是一般常见的显示设备，也可以增加触摸书写的功能。第一设备则是可以由用户手持，然后在远处通过无线方式控制第二设备中的相关指令进行动作。例如，第一设备为书写设备，第二设备为触摸屏，用户可以通过书写设备远程对触摸屏中的光标或指针进行远程控制，并可执行相关的书写操作。
第一设备和第二设备所在的磁场可以为天然的地磁场，也可以为永磁体或通电线圈所产生的磁场。如果为地磁场的话，那么在第一设备设置加速度计和磁力计，通过加速度计和磁力计可以分别测得地磁场的重力方向和正北方向。对于地磁场而言，第一设备在地磁场中的重力方向与地磁场本身的重力方向是一致的。而第一设备在地磁场中的正北方向与地磁场本身的正北方向是存在一定偏差的。本实施例在获得了地磁场的重力方向和正北方向后，可以通过将地磁场的重力方向和正北方向作叉乘运算后获得地磁场的正东方向，实质上也就是第一设备在磁场中的正东方向；然后再由地磁场的正东方向和重力方向进行叉乘运算后即可获得第一设备在地磁场中的正北方向。通过上述过程获取到了第一设备在地磁场中的重力方向、正北方向和正东方向，即可明确了第一设备在地磁场中的姿态信息。检测第二设备在磁场中的姿态的过程与检测第一设备在磁场中的姿态的过程是相同的。
以上检测姿态的过程都是建立在磁场为地磁场的基础上的，但是地磁场相对于人造磁场而言强度较弱。如果该磁场为永磁体或通电线圈所产生的人造磁场的话，那么除了需要在第一设备和第二设备中设置加速度计和磁力计以外，还需要将永磁体或通电线圈设置在某一个地方。通常来说，该永磁体或通电线圈可以放置在第一设备和第二设备的外部，也可以将其放置在第一设备或第二设备中。例如，如果第一设备为书写设备，第二设备为触摸屏的话，当触摸屏中设置永磁铁或通电线圈时，可以预先获得该永磁铁或通电线圈所产生磁场的相关信息，因此，无需在触摸屏中设置磁力计。同理的，如果将永磁铁或通电线圈设置在书写设备中的话，也无需在书写设备中设置磁力计。如果将永磁铁或通电线圈放置在外部空间，例如第一设备和第二设备所处的同一房间中的话，那么可以在这个房间当中刚设置一个磁场，并且可利用房间当中的资源为磁场提供必要的能量，以此不会影响第一设备和第二设备的正常使用。并且在整个空间当中布下的磁场相比在第一设备或第二设备中设置的磁场也更为均匀和稳定。
另外，也可以认为的定义磁场的方向，使得安装第一设备或第二设备时，就按照预先定义的方式去安装，这样就无需再对磁场的方向进行检测了，简化算法过程，提高定位效率。
另外需要注意的是，由于在正常情况下，任何物体都会受到重力场的影响，因此，本实施例所述的第一设备和第二设备在磁场中的姿态势必也会受到重力场的影响。也就是说第一设备和第二设备在磁场中的姿态是在磁场和重力场叠加的状态下获得的。相比较磁场而言，重力场更为稳定、均匀、并且容易探测。因此，对于获取一个物体在重力场下的姿态或其他状态是非常容易的。但是，对于磁场而言，其所受到的干扰以及其自身的不稳定性在获取物体姿态的过程当中会有极大的困难。因此，本实施例仅对物体在磁场中的姿态进行获取，而对于物体在重力场中的姿态是如何的并没有进行详细的阐述。
通过上述过程已经获取到了第一设备在磁场中的姿态信息，然后将该第一设备在磁场中的姿态映射至世界坐标系中即可获得第一设备相对于世界坐标系的姿态信息，也就是第一姿态信息。为了能够使第一设备与第二设备在空间中的姿态联系起来，在获取了第一姿态信息后，将该第一姿态信息再映射至第二设备所在磁场中获得第二姿态信息。此时，相当于第一设备的姿态和第二设备的姿态已经位于同一个坐标系当中。
在上述过程中已经获取了第二设备在磁场中的姿态，再加上第二姿态信息中包含了第一设备在与第二设备同一个坐标系下的姿态信息，因此，可以最终获取到第一设备与第二设备的相对位置，从而实现定位需求。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种定位方法，其特征在于，所述方法包括：
建立世界坐标系；
分别检测第一设备和第二设备在磁场中的姿态；
将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息；
将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息；
根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述检测第一设备在磁场中的姿态的过程包括：
采用加速度计检测磁场中的重力方向；
采用磁力计检测磁场的磁场方向；
根据所述重力方向和磁场方向获得所述第一设备在磁场中的姿态。
3.根据权利要求1或2所述的定位方法，其特征在于，所述检测第二设备在磁场中的姿态的过程包括：
采用加速度计检测磁场中的重力方向；
采用磁力计检测磁场的磁场方向；
根据所述重力方向和磁场方向获得所述第二设备在磁场中的姿态。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述磁场为地磁场。
5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述磁场为永磁体或通电线圈所产生的磁场。
6.一种定位装置，其特征在于，所述装置包括检测模块和处理器，所述检测模块用于检测磁场的磁场方向，以及磁场的重力方向，所述处理器内置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：
建立世界坐标系；
根据重力方向和磁场方向获取第一设备和第二设备在磁场中的姿态；
将所述第一设备在磁场中的姿态映射至所述世界坐标系中获得第一姿态信息；
将所述第一姿态信息映射至所述第二设备所在磁场中获得第二姿态信息；
根据所述第二设备在磁场中的姿态和所述第二姿态信息获取所述第一设备与第二设备的相对位置。
7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述检测模块包括加速度计，所述加速度计用于检测磁场的重力方向。
8.根据权利要求6或7所述的定位装置，其特征在于，所述检测模块包括磁力计，所述磁力计用于检测磁场的磁场方向。
9.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述磁场为地磁场.
10.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述磁场为永磁体或通电线圈所产生的磁场。
技术总结