[发明专利]一种超声波定位方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种超声波定位方法、装置及系统。

背景技术

目前广泛应用的定位方式是GPS (Global Positioning System，全球定位系统)定位，但是该定位方式在室内环境下，由于墙壁等障碍物的阻碍，GPS信号较弱，很难实现定位。因此必须发展其它的室内定位技术。

当前用于室内定位的一种解决方案是利用室内无线通信技术进行定位，主要的无线通信技术有红外线、超声波、超宽带、射频识别、蓝牙等。其中，超声波技术具有很多不可替代的优点，例如：指向性好，能量损耗慢，传播距离远以及对人体没有电磁辐射的危害等。

超声波技术用于室内定位时，主要是利用超声波的反射特性。然而，由于室内环境复杂，存在很多干扰，普通的超声波定位系统在接收超声波信号时多径效应严重，而且，由于超声波信号只是脉冲信号，不能携带信息，系统无法在众多超声波信号中分辨出待定位物体反射回的信号。因此，上述定位方法严重制约了超声波技术的定位精确度。

发明内容

本发明实施例提供一种超声波定位方法、装置及系统，能够提高超声波定位的精确度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案如下：

一种超声波定位方法，包括：

在参考点向待测点发送第一超声波信号并记录信号发送时间；

在所述参考点接收第二超声波信号并记录信号接收时间，所述第二超声波信号为所述待测点在接收到所述第一超声波信号后响应的信号，所述第一超声波信号与所述第二超声波信号的频率不同；

根据所述信号发送时间和所述信号接收时间，以及所述参考点的位置，对所述待测点进行定位。

进一步，当所述参考点的数量为两个或两个以上时，所述在参考点向待测点发送第一超声波信号并记录信号发送时间，包括：

在各参考点依次向待测点发送第一超声波信号并记录信号发送时间，其中，在上一参考点接收到所述待测点发送的所述第二超声波信号之后，在下一参考点向所述待测点发送所述第一超声波信号。

进一步，当所述参考点的数量为两个或两个以上时，所述在参考点向待测点发送第一超声波信号并记录信号发送时间，包括：

在各参考点同时向待测点发送第一超声波信号并记录信号发送时间，其中，在所述各参考点发送的第一超声波信号的频率均不相同，且在所述各参考点接收到的第二超声波信号的频率均不相同。

进一步，所述在所述参考点接收第二超声波信号并记录信号接收时间，包括：

在所述参考点接收超声波信号；

判断接收到的超声波信号的频率是否为所述第二超声波信号的频率，若是，则记录信号接收时间。

进一步，根据所述信号发送时间和所述信号接收时间，以及所述参考点的位置，对所述待测点进行定位，包括：

根据所述信号发送时间、所述信号接收时间、所述待测点在接收到所述第一超声波信号到发送所述第二超声波信号之间的延迟时间，以及超声波信号传播速度，确定所述参考点到所述待测点之间的距离；

根据所述参考点的位置，所述参考点到所述待测点之间的距离，以及距离计算公式，确定所述待测点的位置。

一种超声波定位方法，包括：

接收超声波信号；

判断接收到的超声波信号是否为第一超声波信号；

若是，则反馈第二超声波信号，以根据在参考点接收所述第二超声波信号的时间，发送所述第一超声波信号的时间以及所述参考点的位置，对所述待测点进行定位；其中，所述第一超声波信号与所述第二超声波信号的频率不同。

一种超声波定位装置，包括：

超声波发射单元，用于在参考点向待测点发送第一超声波信号；

超声波接收单元，用于在所述参考点接收第二超声波信号，所述第二超声波信号为所述待测点在接收到所述第一超声波信号后响应的信号，所述第一超声波信号与所述第二超声波信号的频率不同；

计时单元，用于记录发送所述第一超声波信号的时间，以及接收到所述第二超声波信号的时间；

定位计算单元，用于根据所述信号发送时间和所述信号接收时间，以及所述参考点的位置，对所述待测点进行定位。

进一步，所述超声波接收单元包括：

接收子单元，用于在所述参考点接收超声波信号；

频率分析子单元，用于判断接收到的超声波信号的频率是否为所述第二超声波信号的频率，若是，则由所述计时单元记录信号接收时间。

进一步，所述定位计算单元包括：