[發(fā)明專利]聲波定位系統(tǒng)、用于智能終端的聲波定位系統(tǒng)及定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810413526.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN108614238A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小軍;高歌;李巨濤;方廣有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S5/26
• 分類號(hào): G01S5/26
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李坤

1.一種聲波定位系統(tǒng)，包括：

服務(wù)器，用于廣播同步指令；

聲源，用于接收所述同步指令，并從室內(nèi)N個(gè)位置廣播數(shù)據(jù)幀，其中，N≥2，該數(shù)據(jù)幀包括：

聲源ID，用于標(biāo)記發(fā)出該數(shù)據(jù)幀的聲源的ID；以及

發(fā)射時(shí)刻，用于記錄該聲源發(fā)出該數(shù)據(jù)幀的時(shí)刻；以及

定位模塊，用于接收所述同步指令以及接收所述數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)所述同步指令、所述聲源ID以及所述發(fā)射時(shí)刻解算出當(dāng)前所在的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波定位系統(tǒng)，其中：

所述服務(wù)器包括：無線路由器，用于廣播同步指令；

所述聲源包括：

無線信號(hào)接收單元，用于接收并解析所述同步指令；

處理器單元，與所述無線信號(hào)接收單元信號(hào)連接，其在所述無線信號(hào)接收單元驗(yàn)證通過所述同步指令后生成所述數(shù)據(jù)幀；以及

揚(yáng)聲器單元，與所述處理器單元信號(hào)連接，其從室內(nèi)N個(gè)位置廣播所述處理器單元生成的數(shù)據(jù)幀；

所述定位模塊包括：

無線信號(hào)單元，用于接收并解析所述同步指令；

麥克風(fēng)，其在所述無線信號(hào)單元驗(yàn)證通過所述同步指令后接收所述揚(yáng)聲器單元廣播的所述數(shù)據(jù)幀；以及

信號(hào)處理單元，與所述麥克風(fēng)連接，用于解算所述數(shù)據(jù)幀，確定所述定位模塊的具體方位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波定位系統(tǒng)，其中：

所述服務(wù)器還包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)室內(nèi)地圖，并通過所述無線路由器傳輸；

所述定位模塊中的所述無線信號(hào)單元還用于向所述服務(wù)器發(fā)送地圖數(shù)據(jù)請(qǐng)求指令以及接收所述地圖數(shù)據(jù)；

所述聲源中的所述處理器單元包括：

DSP處理器，與所述無線信號(hào)接收單元連接，用于時(shí)序與邏輯控制；

DDS頻率發(fā)生器，與所述DSP處理器連接，用于生成所述數(shù)據(jù)幀；

時(shí)鐘，與所述DSP處理器連接，用于為所述DSP處理器提供時(shí)鐘信號(hào)；以及

多路模擬開關(guān)，與所述DSP處理器連接，用于控制與其連接的揚(yáng)聲器單元發(fā)聲；

所述定位模塊還包括：定時(shí)器，與所述無線信號(hào)單元連接，用于在所述無線信號(hào)單元接收到所述同步指令后開始計(jì)時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波定位系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)幀包括M段時(shí)長(zhǎng)分別介于10ms至20ms之間的正弦信號(hào)，M≥6；

兩段所述數(shù)據(jù)幀之間的發(fā)送間隔介于150ms至300ms之間；

所述同步指令的發(fā)送周期介于2s至5s之間；

其中，每段所述正弦信號(hào)的信號(hào)頻段介于15KHz至20KHZ之間，且每段所述正弦信號(hào)根據(jù)其對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻段進(jìn)行編碼。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲波定位系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)幀包括8段時(shí)長(zhǎng)分別為15ms的正弦信號(hào)，兩段所述數(shù)據(jù)幀之間的發(fā)送間隔為200ms，同步指令的發(fā)送周期為3s；

每段所述正弦信號(hào)的信號(hào)頻段介于18KHz至19KHz之間，且每間隔0.1KHz將所述正弦信號(hào)由0至9進(jìn)行編碼。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲波定位系統(tǒng)，其中：

所述數(shù)據(jù)幀還包括：

起始位，用于標(biāo)記所述數(shù)據(jù)幀的開始；

奇偶校驗(yàn)位，用于所述數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)；以及

結(jié)束位，用于標(biāo)記所述數(shù)據(jù)幀的結(jié)束；

其中，所述起始位、所述聲源ID、所述發(fā)射時(shí)刻、所述奇偶校驗(yàn)位和所述結(jié)束位均包含至少一段所述正弦信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲波定位系統(tǒng)，其中：

所述起始位包含兩段所述正弦信號(hào)；

所述聲源ID包含兩段所述正弦信號(hào)；

所述發(fā)射時(shí)刻包含兩段所述正弦信號(hào)；

所述奇偶校驗(yàn)位包含一段所述正弦信號(hào)；

所述結(jié)束位包含一段所述正弦信號(hào)。

8.一種用于智能終端的聲波定位系統(tǒng)，包括如上述權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的聲波定位系統(tǒng)；

其中，所述定位模塊與智能終端連接或集成。