[發明專利]一種減少盲區的室內定位系統及方法

有效

• 申請號: 201610323368.0
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105738905B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 焦瑞莉;李松銀;李東樂
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學;北京科羅菲特科技有限公司
• 主分類號: G01S15/46
• 分類號: G01S15/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李娜

1.一種減少盲區的室內定位系統，其特征在于，包括第一傳感器組，第二傳感器組，數據處理器，所述數據處理器與所述第一傳感器組、所述第二傳感器組連接，所述數據處理器與上位機連接；所述上位機通過計算所述第一傳感器組和所述第二傳感器組到待測物的距離實現待測物定位；所述第一傳感器組包括不少于兩個超聲波傳感器、所述第二傳感器組包括不少于兩個超聲波傳感器；

所述第一傳感器組包括四個超聲波傳感器、所述第二傳感器組包括四個超聲波傳感器；所述超聲波傳感器包括超聲波反射器和超聲波接收器；

所述第一傳感器組和第二傳感器組的所述超聲波傳感器之間角度可調；

所述定位過程如下：

對第一傳感器組和第二傳感器組的傳感器分別進行標號，第一傳感器組分別標號1、2、3、4，第二傳感器組分別標號5、6、7、8，在定位過程中，只有一個傳感器發射信號，另外七個都不發射，第一傳感器組從標號為1的傳感器開始發射，若沒有被待測物體返回，則標號為2的傳感器開始發射，直到經待測物體反射被接收后，第一傳感器組的其他標號傳感器不再輪詢發射，由此可得到第一傳感器組到待測物體的距離；第二傳感器組從標號為5的傳感器開始發射，得到第二傳感器組到待測物體的距離。

2.根據權利要求1所述一種減少盲區的室內定位系統，其特征在于，還包括WIFI模塊，所述WIFI模塊與所述數據處理器連接，所述減少盲區的室內定位系統通過WIFI模塊與上位機連接。

3.根據權利要求1所述一種減少盲區的室內定位系統，其特征在于，所述減少盲區的室內定位系統用于三維空間定位。

4.一種減少盲區的室內定位方法，其特征在于，所述方法應用于減少盲區的室內定位系統，所述定位系統包括第一傳感器組，第二傳感器組，數據處理器，所述數據處理器與第一傳感器組、第二傳感器組連接，所述減少盲區的室內定位系統與上位機連接；所述第一傳感器組包括不少于兩個超聲波傳感器、所述第二傳感器組包括不少于兩個超聲波傳感器；所述方法包括:

以第一傳感器組為原點，第一傳感器組與第二傳感器組連線為縱軸，建立直角坐標系，待測物在第一象限內；

對第一傳感器組和第二傳感器組的傳感器分別進行標號，在定位過程中，只有一個傳感器發射信號，另外七個都不發射，第一傳感器組從標號為1的傳感器開始發射，若沒有被待測物體返回，則標號為2的傳感器開始發射，直到經待測物體反射被接收后，第一傳感器組的其他標號傳感器不再輪詢發射，由此可得到第一傳感器組到待測物體的距離；第二傳感器組從標號為5的傳感器開始發射，得到第二傳感器組到待測物體的距離；

獲得所述第一傳感器組發射超聲波到接收所述待測物體返回超聲波所用時間t_1o；

獲得所述第二傳感器組發射超聲波到接收所述待測物體返回超聲波所用時間t_2o；

根據公式

計算獲得待測物體在所述直角坐標系的坐標；

其中，L_1o為待測物到第一傳感器組的距離，L_2o為待測物到第二傳感器組的距離，t_1o為第一傳感器組從發出超聲波到接收到返回超聲波所用時間，t_2o為第二傳感器組從發出超聲波到接收到返回超聲波所用時間，v為超聲波在空氣中的傳播速度，y₂為第一傳感器組到第二傳感器組的距離，x為待測物在所述直角坐標系橫坐標，y為待測物在所述直角坐標系縱坐標。

5.一種減少盲區的室內定位方法，其特征在于，包括第一傳感器組，第二傳感器組，數據處理器，所述數據處理器與第一傳感器組、第二傳感器組連接，所述數據處理器與上位機連接；所述第一傳感器組包括第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器，所述第二傳感器組包括第五超聲波傳感器、第六超聲波傳感器、第七超聲波傳感器、第八超聲波傳感器所述第一超聲波傳感器、所述第二超聲波傳感器、所述第三超聲波傳感器、所述第四超聲波傳感器之間的角度為30度，所述第四超聲波傳感器與所述第五超聲波傳感器平行，所述第五超聲波傳感器、所述第六超聲波傳感器、所述第七超聲波傳感器、所述第八超聲波傳感器之間的角度為30度，所述方法包括:

以所述第一傳感器組為原點，所述第一傳感器組與所述第二傳感器組連線為縱軸，建立直角坐標系，待測物在第一象限內；

所述第一超聲波傳感器、所述第二超聲波傳感器、所述第三超聲波傳感器、所述第四超聲波傳感器依次發射信號，直到有被測物體反射被接收后，停止輪詢，得到從所述發出超聲波到接收到所述返回超聲波所用時間t_1o；

所述第五超聲波傳感器、所述第六超聲波傳感器、所述第七超聲波傳感器、所述第八超聲波傳感器依次發射信號，直到有被測物體反射被接收后，停止輪詢，得到從所述發出超聲波到接收到所述返回超聲波所用時間t_2o；

根據公式計算獲得待測物體在所述直角坐標系的坐標；

其中，L_1o為待測物到第一傳感器組的距離，L_2o為待測物到第二傳感器組的距離，t_1o為第一傳感器組從發出超聲波到接收到返回超聲波所用時間，t_2o為第二傳感器組從發出超聲波到接收到返回超聲波所用時間，v為超聲波在空氣中的傳播速度，y₂為第一傳感器組到第二傳感器組的距離，x為待測物在所述直角坐標系橫坐標，y為待測物在所述直角坐標系縱坐標。