[發明專利]一種實現聲源測向的方法及裝置

無效

• 申請號: 201310339630.7
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103399293A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 肖驥;包壁禎
• 申請（專利權）人: 成都四威高科技產業園有限公司
• 主分類號: G01S3/80
• 分類號: G01S3/80;G01S3/808
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術領域

本發明涉及一種實現聲源測向的方法及裝置，特別是涉及一種適用于實現機器人聲源測向的方法及裝置。

背景技術

無源定位技術是測向手段中的一項重要技術，在工程和軍事上有著廣泛的應用，而隨著技術的升級，對無源定位的研究和應用都逐步升級，特別是在語音應用方面，涌現出了大量關于定向麥克風、定向助聽器方面的專利和文獻。我們希望機器人與人的交互過程中，讓機器人的行為模式更加的接近于人，對人的動作、表情和位置等都做相應的反饋，而通過對人說話時聲源方向的識別，可以讓機器人與人交流時，始終辨認出說話者的方向，但由于機器人是獨立存在的，我們也沒有辦法通過設多個觀察點的方式來實現交叉定位，因此通用的無源定位技術如：交叉無源定位法和多站時差無源定位法都無法運用。

無源交叉定位是一種傳統的定位方法，利用多個測量點對目標的方位角的測量，求出交叉點的坐標位置，為了讓數學模型更加清晰，通常簡化為平面問題來解決，我們這里通過兩點交叉的定位方法來進行說明。

如圖1所示，設兩個測量點的坐標分別為(x₁,y₁)和(x₂,y₂)，測得目標方位角從X軸正向算分別為θ₁和θ₂，則兩條測向線的方程分別為：

(x-x_i)×sinθ_i＝(y-y_i)×cosθ_i（i=1,2）

當θ₁≠θ₂時，有交點坐標為：

x0=x1+lcosθ1y0=y1+lsinθ1]]>

其中，l為目標點(x₀,y₀)到測量點(x₁,y₁)的距離，則l可表示為：

l=Δx×sinθ2-Δy×cosθ2sin(θ2-θ1)]]>

其中，Δx＝x₂-x₁，Δy＝y₂-y₁。

而利用時差測量的原理可以得到兩條測向線的方程，一條時差線需要兩個測量點，兩條時差線需要三個測量點，所以通過三個測量點對目標點信號的檢測，可以建立兩組雙曲線方程，利用雙曲線的交點，求出目標點的位置。

該專利通過提取經典時差定位方法的優點，給出了一種基于機器人自身可以實現的聲源定向方法及裝置，該方法及及裝置既降低了系統的實現難度又保證了較高的精度。

發明內容