利用声波定位的声信号发射器、声波定位装置、需要具有定位的场所、有遮盖的建筑物制造方法及图纸

一个声波定位或室内定位装置包含一个广播用于编码和调制声波信号的声信号发生器。所述定位装置还包括一个接收所述经过编码和调制的声信号的接收器，所述接收器配备有解码器，解调器和相关软件应用程序。所述定位装置通过解读所述声信号发生器的位置来对所述接收器定位。

Acoustic signal transmitters, acoustic positioning devices, locations and covered buildings using acoustic positioning

An acoustic positioning or indoor positioning device consists of an acoustic signal generator that broadcasts sound signals for encoding and modulating. The positioning device also includes a receiver for receiving the coded and modulated sound signal, which is equipped with a decoder, a demodulator and related software applications. The positioning device is positioned through the position of the acoustic signal generator to interpret the receiver.

【技术实现步骤摘要】
利用声波定位的声信号发射器、声波定位装置、需要具有定位的场所、有遮盖的建筑物本技术申请要求新加坡专利技术专利申请号(SG)10201703098T对应的优先权日期，其专利技术专利申请日期为2017年4月13日，名称为“室内定位装置”。
此技术申请涉及用于识别移动设备地理或空间位置的一种或多种声波定位装置。所述声波定位装置又称为“室内跟踪装置”，还可称为“声信号定位装置”，亦可称为“利用声波的室内定位装置”或简称“定位装置”。
技术介绍
可定位、跟踪、识别、记录、监控并分析移动设备地理或空间位置或方位的系统或设备通常利用卫星发射的微波(无线电)信号以及惯性和非惯性传感器跟踪移动设备。但卫星和其接收器跟踪系统通常适用于室外追踪或导航，若用于室内导航时会存在一定的局限性。在室内以及靠近高大建筑物的环境中，卫星发射的微波信号会严重受阻，而卫星导航接收器所收到的微波信号可能发生严重衰减或阻塞。因此，室内环境中的卫星接收器所收到的微波信号会远弱于室外环境。在该微波信号衰弱和混乱的情况下，卫星讯号接收器跟踪系统难以在室内接收到高质量的微波信号，并通过分析该信号来计算接收器的精确地理或空间位置。现有一些设备选择惯性跟踪系统(惯性导航系统)采用陀螺仪和加速计等传感器的读数来估算被追踪对象的相对路径。然而，传感器偏移偏差、灵敏度、传感器测量限制以及系统位置确定方法(例如：算法)的各种局限性等因素会导致该惯性跟踪系统随时间推移而积累较大误差。此外，考虑到在室内被跟踪对象的尺寸和成本，该惯性跟踪系统需要使用价格更低且功能强大的惯性传感器，从而进一步降低惯性跟踪系统的实用性。使用不同基准点相同或不同频率信号计算物体地理或空间位置的各种信号分析方法可能亦不具可行性，因为此种情况下需在特定跟踪位置安装基准设备，而且无线电信号穿过各种建筑材料时产生的多路径效应还会进一步造成较大的瞬时误差和异常值。还有一种采用磁场传感器和指南针的替代系统可在不受磁干扰的环境中精确检测方位角，但上述设备所供数据在建筑物内部环境中往往不太准确，因为建筑结构、电线和其他本地磁源都会造成一定的干扰。因此，尽管它在某些大型建筑定位确实可用，但由于数据采集时间间隔内并非每一个时间点上的罗盘角都具可靠性，这种定位方法无法被广泛采用。综合来看，现有已知系统在提供准确和可靠的物体精确地理或空间位置信息(例如：移动电子设备)方面存在各种各样的缺点。
技术实现思路
此技术申请旨在提供一种或多种新颖实用的声波定位装置。此技术申请亦旨在并提供一种或多种使用、配置、维护、升级和保养声波定位装置的方法。此技术申请通过了一项或多项独立权利要求描述了各种基本特征，而有关声波定位装置的优势技术则由其从属权利要求分别进行描述。就此技术第一个方面而言，此技术申请所提供的定位装置包含一个或多个能广播经编码和调制声波的发射器(即声信号发射器)，其相关声(波)信号接收器配备有解码器和解调器，例如一个安装有相关软件的智能手机。所述接收器通过对所述声信号发射器位置讯息进行解读(例如解码和解调)，以通知所述接收器的位置。所述经过编码和调制的声波信号可包含室内环境相关信息，并通过所述接收器以图解方式描述或显示所述接收器位置在所述室内环境的位置。此技术申请可用于室内或室外的儿童跟踪、库存跟踪以及会议或展览定位。在示例中，可以在某个场所按预先设计好的位置铺设或覆盖一些所述声信号(亦为讯号)发射器。配备内置麦克风(声信号接收装置)的手持信号接收器(如安装有关软件包的智能手机)的人员可以通过其手持信号接收器所安装的软件应用程序根据来解读声波讯号。所述软件应用程序可在接收器显示器上指示接收器所在的位置，还可通过计算得出的接收器位置以通过无线网络传输至远程计算机，用于跟踪和存储所述接收器的最新已知位置。此种情况下通过声波定位的用户，包括百货商店内的儿童、仓库内的工人和展览会参观者。所述软件应用又称为接收器中安装的“软件程序、应用程序或应用或APP”。就第二方面而言，此技术申请涉及一种用于识别接收器位置的室内定位装置。室内定位装置包含一个或多个用于发射载有声发射器位置信息的声信号的声发射器，以及一个用于接收声信号并根据声信号确定声信号接收器位置的声接收器。一个或多个声发射器和声接收器可组合或配合成一个收发器，用于发送和接收有关收发器位置信息的声信号。一个或多个声发射器可包含或共享一个用于位置信息编码的编码器或讯号调制器。声讯号接收器可视情况包含一个用户获取声信号的麦克风(即声波或音频信号转换器，音频信号接收器)、一个用于提取位置信息的解码器(例如：解调器)和一路用于告知用户位置信息声接收器的输出(例如：显示屏)。所述定位装置可配置一个或多个声发射器实现“各向同性或全向声信号”的传输配置,由一个或多个声发射器可彼此间隔布置多个声(讯号)发射器。所述的一个或多个声发射器(即声讯号发射器)可包含第一个、第二个和第三个声发射器，分别发射完全不同频率的声信号并且彼此有固定距离间隔。例如，所述第一、第二和第三个声(讯号或信号)发射器构成一个等边三角形。另外，多个声发射器可共同构成一个预定几何图案，用于嵌入或敷设一个室内区域。声(信号)发射器经配置后可用于发射一路或多路预定频率的基带声信号。例如，所述三个声信号发生器被布置于彼此相邻和相互间距为五米，所述第一声发射器自动重复广播300赫兹的声信号(含第一声发射器的位置讯息)；所述第二声发射器自动重复广播350赫兹的声信号(含第二声发射器的位置讯息)；所述第三声发射器自动重复广播400赫兹的声信号(含第三声发射器的位置讯息)。由于一般声发射器在预定频率条件下投射或广播有关声信号时功耗基本不到五瓦，所述多个声发射器可长期依靠电池驱动，无需外接电源。而一个声信号定位装置的电子电路可构成编码器、解码器(例如一个安装声信号解码和解调软件包的智能手机)，自动接收和处理一个或多个声信号，以提供导航。所述编码器和解码器(或两者同时)可视情况处理声波频率为20-20000赫兹的声信号。发射器经配置后可提供载有发射器识别信息、楼层识别信息、建筑识别信息或其他把这些资讯任意组合的声波信号。就第三个方面而言，此技术申请提供一种基带声信号编码方法：第一步先对电子识别码(例如：使用Varicode的声发射器识别码)进行编码；第二步是对楼层识别码进行编码(例如：使用Varicode)；第三步是对建筑识别码进行编码(例如：使用Varicode码)；第四步是将载波频率与基带信号混合生成调制声信号；第五步是通过扬声器发射或广播调制所述声(波)信号。上述某些步骤可以根据需要进行调整顺序或进行组合。就第四个方面而言，此技术申请提供一种通过声信号接收器解码编码声信号的方法：第一步是接收编码声信号；第二步是利用带通滤波器过滤基带信号以消除不需要的噪声；第三步是利用鉴相器和位时钟输入检测相变情况以恢复基带信号；第四步是解码基带信号并利用Varicode检索电子识别码(声发射器识别码)；第五步是解码基带信号并利用Varicode检索楼层识别码；第六步是解码基带信号并利用Varicode检索建筑识别码。上述某些步骤可能会进行顺序调整或重新组合。就第四方面而言，此技术申请提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用声波定位的声信号发射器，包含一个用于播放与所述声信号发射器位置有关信息的扬声器；以及一个与所述扬声器连接并能驱动所述扬声器自动或重复播放有关所述声信号发射器位置信息的电子电路。

【技术特征摘要】
2017.04.13 SG 10201703098T1.一种利用声波定位的声信号发射器，包含一个用于播放与所述声信号发射器位置有关信息的扬声器；以及一个与所述扬声器连接并能驱动所述扬声器自动或重复播放有关所述声信号发射器位置信息的电子电路。2.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述电子电路包含一个计算机可读记忆体，用于存储与所述声信号发射器位置相关的信息。3.权利要求1或2所述声信号发射器，其中：所述电子电路还包含一个用于能自动执行存储器所存指令的微处理器。4.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述扬声器可播放具有基本固定频率的声波信号。5.权利要求1所述声信号发射器，还包含一个电源装置。6.权利要求5所述声信号发射器，其中：所述电源装置包含一个电源连接器。7.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述扬声器安装于固定的空间或地理位置。8.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述扬声器安装于固定的高度。9.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述电子电路用于调制、编码、或加密所述有关位置信息以供所述扬声器播放。10.权利要求1所述声信号发射器，其中：所述电子电路可用于调节声波信号的音量、频率或播送角度。11.一组声信号发射器，包含第一个声信号发射器，用于传播与第一个声信号发射器位置信息相关的第一声波信号；以及第二个声信号发射器，用于传播与第二个声信号发射器位置信息相关的第二声波信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广明，
申请(专利权)人：肯特微波器材，
类型：新型
国别省市：新加坡,SG