一种减少盲区的室内定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种减少盲区的室内定位系统，包括第一传感器组，第二传感器组，数据处理器，数据处理器与第一传感器组、第二传感器组连接，数据处理器与上位机连接。本实用新型专利技术解决了待测物体需要佩戴额外的装配，使用不方便的问题。该方法是一种低成本，实用的超声波无线传感器室内定位的布局及算法。无需待定位目标佩戴额外装置，使用方便，而且覆盖范围大。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及室内定位测量领域，特别是涉及一种减少盲区的室内定位系统。
技术介绍
随着现代信息技术的飞速发展，人们的生活越来越离不开定位技术。由于GPS在室内以及其他多遮挡的环境下，定位会出现较大的偏差，因此室内定位成为了一个研究热点。无线定位的原理是向移动节点或多个已知位置坐标的参考节点发送定位信号，通过距离测量算法获得定位信号的角度或信号强度，再根据定位算法获得相应的定位参数，就能获得移动节点在空间的位置。超声波是指振动频率大于20KHz的声波，具有振幅小，波长短，方向性集中等特点。超声波传感器价格低廉，测量精度高，易于安装和使用已广泛用于定位系统。超声波传感器测距原理是通过IO口向超声波传感器提供一个10us以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40KHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到接收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。超声波在空气中的传播速度为v，而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t，就可以计算出发射点距障碍物的距离S，即：S＝v·Δt/2目前利用超声波技术进行室内定位最多的形式是在空间的某些固定位置上设立超声波发射装置，待测物体上设立接收器(反之亦可)分别测量待测物体到各发射点的距离，经过计算后便可得到待测物体的位置。这样一来，待测物体需要佩戴额外的装配，使用不方便。该方法提出一种低成本，实用的超声波无线传感器室内定位的布局及算法。无需待定位目标佩戴额外装置，使用方便，而且覆盖范围大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种减少盲区的室内定位系统及方法，解决了待测物体需要佩戴额外的装配，使用不方便的问题。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种减少盲区的室内定位系统，包括第一传感器组，第二传感器组，数据处理器，数据处理器与第一传感器组、第二传感器组连接，数据处理器与上位机连接；第一传感器组包括不少于两个超声波传感器、第二传感器组不少于两个超声波传感器。可选的，还包括WIFI模块，WIFI模块与数据处理器连接，减少盲区的室内定位系统通过WIFI模块与上位机连接。可选的，第一传感器组包括四个超声波传感器、第二传感器组包括四个超声波传感器。可选的，第一传感器组和第二传感器组的超声波传感器之间角度可以调节。可选的，超声波传感器包括超声波反射器和超声波接收器。可选的，减少盲区的室内定位系统用于三维空间定位。根据本技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本技术使用两个传感器组，解决了待测物体需要佩戴额外装配问题，使用方便的问题，每个传感器组包括多个成一定角度的超声波传感器轮流工作，提高了室内定位精度。附图说明为了更清楚地说明本实用性实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的一种减少盲区的室内定位系统的实施例的结构示意图；图中1.上位机，2.数据处理器，3.第一传感器组，4.第一传感器组；图2为本专利技术的一种减少盲区的室内定位系统的实施例的示意图；图3为本专利技术的一种减少盲区的室内定位系统的实施例的算法模型图；图4为本专利技术的一种减少盲区的室内定位系统的实施例的流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本技术的目的是提供一种减少盲区的室内定位系统与方法，解决了待测物体需要佩戴额外的装配，使用方便的问题，提高了室内定位精度。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的一种减少盲区的室内定位系统的实施例的结构示意图。如图1所示，该定位系统包括：第一传感器组(3)，第二传感器组(4)，数据处理器(2)，数据处理器(2)与第一传感器组(3)、第二传感器组(4)连接，数据处理器(2)连接。还包括WIFI模块，WIFI模块与数据处理器连接，数据处理器系统通过WIFI模块与上位机连接。第一传感器组(3)包括四个超声波传感器、第二传感器组包括四个超声波传感器。第一传感器组(3)和第二传感器组(4)的超声波传感器之间角度可以调节。超声波传感器包括超声波反射器和超声波接收器。图4为本技术的一种减少盲区的室内定位方法的实施例的流程图，一种减少盲区的室内定位方法，方法包括:步骤401:以第一传感器组为原点，第一传感器组与第二传感器组连线为纵轴，建立直角坐标系，待测物在第一象限内；步骤402:第一传感器组发射超声波，接收待测物体返回超声波，得到从发出超声波到接收到返回超声波所用时间t1o；步骤403:第二传感器组发射超声波，接收待测物体返回超声波，得到从所述发出超声波到接收到返回超声波所用时间t2o；步骤404:获得待测物体在直角坐标系的坐标，计算公式：L1o=vt1o/2L2o=vt2o/2;x2+y2=L1o2(y2-y)2+x2=L2o2;y=y22+L1o2-L2o22y2x=(L1o+y)(L1o-y);]]>其中，L1o为待测物到第一传感器组的距离，L2o为待测物到第二传感器组的距离，t1o为第一传感器组从发出超声波到接收到返回超声波所用时间，t2o为第二传感器组从发出超声波到接收到返回超声波所用时间，v为超声波在空气中的传播速度，y2为第一传感器组到第二传感器组的距离，x为待测物在直角坐标系横坐标，y为待测物在直角坐标系纵坐标。一种减少盲区的室内定位方法，方法包括:步骤1:以第一传感器组为原点，第一传感器组与第二传感器组连线为纵轴，建立直角坐标系，待测物在第一象限内；第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器之间的角度为30度，第五超声波传感器、第六超声波传感器、第七超声波传感器、第八超声波传感器之间的角度为30度，步骤2:第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器依次发射信号，直到有被测物体反射被接收后，停止轮询，得到从发出超声波到接收到返回超声波所用时间t1o；步骤3:第五超声波传感器、第六超声波传感器、第七超声波传感器、第八超声波传感器依次发射信号，直到有被测物体反射被接收后，停止轮询，得到从发出超声波到接收到返回超声波所用时间t2o；步骤4:获得待测物体在直角坐标系的坐标，计算公式：L1o=vt1o/2L2o=vt2o/2;x2+y2=L1o2(y2-y)2+x2=L2o2;y=y22+L1o2-L2o22y2x=(L1o+y)(L1o-y);]]>其中，L1o为待测物到第一传感器组的距离，L2o为待测物到第二传感器组的距离，t1o为第一传感器组从发出超声波到接收到返回超声波所用时间，t2o为第二传感器组从发出超声波到接收到返回超声波所用时间，v为超声波在空气中的传播速度，y2为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少盲区的室内定位系统，其特征在于，包括第一传感器组，第二传感器组，数据处理器，所述数据处理器与所述第一传感器组、所述第二传感器组连接，所述数据处理器与上位机连接；所述上位机通过计算所述第一传感器组和所述第二传感器组到待测物的距离实现待测物定位；所述第一传感器组包括不少于两个超声波传感器、所述第二传感器组包括不少于两个超声波传感器；还包括WIFI模块，所述WIFI模块与所述数据处理器连接，所述减少盲区的室内定位系统通过WIFI模块与上位机连接。

【技术特征摘要】
1.一种减少盲区的室内定位系统，其特征在于，包括第一传感器组，第二传感器组，数据处理器，所述数据处理器与所述第一传感器组、所述第二传感器组连接，所述数据处理器与上位机连接；所述上位机通过计算所述第一传感器组和所述第二传感器组到待测物的距离实现待测物定位；所述第一传感器组包括不少于两个超声波传感器、所述第二传感器组包括不少于两个超声波传感器；还包括WIFI模块，所述WIFI模块与所述数据处理器连接，所述减少盲区的室内定位系统通过WIFI模块与上位机连接。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦瑞莉，李松银，李东乐，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，北京科罗菲特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11