[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

本發明公開一種減少盲區的室內定位系統及方法，包括第一傳感器組，第二傳感器組，數據處理器，數據處理器與第一傳感器組、第二傳感器組連接，數據處理器與上位機連接。本發明解決了待測物體需要佩戴額外的裝配，使用不方便的問題。該方法是一種低成本，實用的超聲波無線傳感器室內定位的布局及算法。無需待定位目標佩戴額外裝置，使用方便，而且覆蓋范圍大。

技術領域

本發明涉及室內定位測量領域，特別是涉及一種減少盲區的室內定位系統及方法。

背景技術

隨著現代信息技術的飛速發展，人們的生活越來越離不開定位技術。由于GPS在室內以及其他多遮擋的環境下，定位會出現較大的偏差，因此室內定位成為了一個研究熱點。無線定位的原理是向移動節點或多個已知位置坐標的參考節點發送定位信號，通過距離測量算法獲得定位信號的角度或信號強度，再根據定位算法獲得相應的定位參數，就能獲得移動節點在空間的位置。

超聲波是指振動頻率大于20KHz的聲波，具有振幅小，波長短，方向性集中等特點。超聲波傳感器價格低廉，測量精度高，易于安裝和使用已廣泛用于定位系統。

超聲波傳感器測距原理是通過IO口向超聲波傳感器提供一個10us以上脈沖觸發信號，該模塊內部將發出8個40KHz周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發射信號到接收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。超聲波在空氣中的傳播速度為v，而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差△t，就可以計算出發射點距障礙物的距離S，即：

S＝v·Δt/2

目前利用超聲波技術進行室內定位最多的形式是在空間的某些固定位置上設立超聲波發射裝置，待測物體上設立接收器(反之亦可)分別測量待測物體到各發射點的距離，經過計算后便可得到待測物體的位置。這樣一來，待測物體需要佩戴額外的裝配，使用不方便。

該方法提出一種低成本，實用的超聲波無線傳感器室內定位的布局及算法。無需待定位目標佩戴額外裝置，使用方便，而且覆蓋范圍大。

發明內容

本發明的目的是提供一種減少盲區的室內定位系統及方法，解決了待測物體需要佩戴額外的裝配，使用不方便的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種減少盲區的室內定位系統，包括第一傳感器組，第二傳感器組，數據處理器，數據處理器與第一傳感器組、第二傳感器組連接，數據處理器與上位機連接；第一傳感器組包括不少于兩個超聲波傳感器、第二傳感器組不少于兩個超聲波傳感器。

可選的，還包括WIFI模塊，WIFI模塊與數據處理器連接，減少盲區的室內定位系統通過WIFI模塊與上位機連接。

可選的，第一傳感器組包括四個超聲波傳感器、第二傳感器組包括四個超聲波傳感器。

可選的，第一傳感器組和第二傳感器組的超聲波傳感器之間角度可以調節。

可選的，超聲波傳感器包括超聲波反射器和超聲波接收器。

可選的，減少盲區的室內定位系統用于三維空間定位。

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，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: