[發明專利]一種超聲波位置標定裝置及方法

無效

• 申請號: 201310354314.7
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN104375120A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張炯
• 申請（專利權）人: 張炯
• 主分類號: G01S5/30
• 分類號: G01S5/30;G01S11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及信號編碼、信號處理、定標陣列組織、計算機圖形學等技術領域，特別涉及一種利用編碼后的超聲波信號發生裝置組成蜂窩陣列，從而實現位置分辨力在一個窩孔左右的位置標定技術和方法。

背景技術

在智能終端上提供定位服務有不少的方法，現在較一般的方法是衛星定位及AGPS方法來確定終端持有者的當前位置。但以上技術，由于定位誤差利使用環境限制，不能在較小范圍(10米范圍以內的定位)和室內環境(GPS信號在室內一般無法接收)中方便地使用。然而，如何在較小的范圍內(譬如10米內)，室內環境中提供足夠精確的定位服務是拓展和深入信息技術應用領域的關鍵環節之一。將超聲波發生裝置組成蜂窩狀陣列，并對不同的窩孔采用不同的信號編碼。這樣，當智能終端接收到信號時，通過信號處理、解碼、地理信息映射等步驟，便可以確定當前的位置。

發明內容

本發明將主要涉及三部分內容：

1、超聲波信號發生裝置及定標陣列組織方式；

該裝置包括以下部件利功能。①超聲波換能器及相關電路，用于產生超聲波信號；②MCU或CPU，用于信號編碼處理和在線編程等功能的實現；③該裝置應具有適合的超聲波發射功率和聲強，從而實現較好的定位功能。

根據超聲波發生裝置的特性(發射功率、聲強、頻率、編碼方式等)，將裝置設定在正六邊形(小區)的中心。相鄰的正六邊形中的裝置采用不同的發射頻率。下一個與當前的正六邊形頻率相同的小區可以這樣確定，沿著任何一條正六邊形鏈移動i個小區后逆時針旋轉60度在移動j個小區。這樣，具有不同頻率的相鄰小區構成一個區群，區群中小區數量為：N＝i²+ij+j²。如附圖1和附圖2。

2、超聲波接收裝置及功能描述

超聲波接收裝置一般應具備以下要素和功能，一定頻率的聲波接收能力及相關電路，一定的信號處理能力，無線網絡接入和通信能力，地理信息處理及顯示能力。一般的智能終端設備已具備上述功能。

當接收裝置處于工作中的超聲波發生裝置組成的陣列中時，會將收到的最強信號解碼并將此信息通過無線網絡送至地理信息服務器，服務器便會將相關的地理信息和定位結果返回接收裝置中，接收裝置做適當處理后顯示出來。如附圖3。

3、電子地圖的實現方法：

電子地圖用于展現地理信息和終端持有者的位置信息。電子地圖可以是實際場景的縮比再現，即按照場景中固定物體位置及大小，按比例縮小建立相應的圖形或圖像；也可以根據實際定位的誤差大小，將不能準確定位的場景中的細節舍棄，構成簡明扼要的電子地圖；進一步的，結合計算機圖形圖像處理技術的特點和利弊，設計精簡的、表達層次分明的電子地圖，從而實現更有效地在智能終端上使用的示意性地圖。

附圖說明

圖1本發明所述超聲波發生裝置構成的區群示意圖

圖2本發明所述超聲波發生裝置構成的蜂窩陣列中同頻相鄰小區的找法

圖3本發明所述裝置中主要包含的組件圖

注：由于條件所限，圖例中所示內容，只起到示意作用，非嚴格對應實物功能結構。

具體實施方式

具體實施內容包括，地理信息服務器及地理、定位數據組織；在待定位場地中使用超聲波發生裝置標記不同的地理位置；在場地中部署無線網絡接入點；在超聲波接收裝置上(智能終端上)編寫軟件實現地理信息顯示和定位功能。

地理信息服務器及地理、定位數據組織

地理信息服務器的硬件設備因定位數據的多少、同時服務的終端數量等而確定其性能，并進而選擇適合的機型。機型確定后，其上將運行數據庫服務軟件。地理、定位數據將按一定的組織存放在數據庫中。定位數據主要指由超聲波發生裝置組成的蜂窩陣列所描述和確定的位置信息，在地理信息服務器中須將地理信息和超聲波發生裝置在蜂窩陣列中的位置對應起來。利用這種已經建立的對應關系便可實現定位功能。

在待定位場地中部署超聲波發生裝置

原則上，超聲波發生裝置應布置在止六邊形的中點，但在實際部署過程中應因地制宜，根據場地實際情況，信號強度等條件靈活設置超盧波發生裝置的位置。設置后，須要將超聲波發生裝置發出的編碼信息與地理信息數據庫中的相應地理信息數據關聯起來。

在場地中部署無線網絡接入點

無線網絡接入點的布設應考慮到同頻干擾、終端使用密度等因素。當同頻干擾大時，減小接入點的發射功率，增大接入點布設數量；當終端使用密度高時，則增大接入點布設數量。

在智能終端上編寫軟件實現地理信息顯示和定位功能