[实用新型]基于红外坐标码的大型室内定位系统

说明书

技术领域

本实用新型属于室内定位技术领域，尤其涉及一种基于红外坐标码的大型室内定位系统。

背景技术

随着电子通讯技术的不断发展，定位技术越来越成为人类日常生活不可或缺的技术。目前定位技术主要有：

1)GPS定位技术，该技术应用最为广泛，通过卫星信号确定室外位置，并有成熟的配套导航系统，但是在室内，信号被建筑物阻隔而大大衰减，现有技术无法满足室内定位的精度要求。

2)超声波定位技术，主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与发射波的时间差计算出待测距离，但超声波受多径效应和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成本太高，超声波的区分度低，无法产生具有相异特征点的信号，开发意义不大。

3)蓝牙技术，通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术。其不足在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵，而且不适宜复杂的空间环境，并且蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。

4)射频识别技术，利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的。但是射频识别技术对于用户的安全隐私在目前还没有保障，而且作用距离短，不具有通信能力，而且不便于整合到其他系统之中。

5)Wi-Fi定位技术，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，能采用相同的底层无线网络结构，系统总精度高，但是目前Wi-Fi收发器都只能覆盖半径90米以内的区域，定位上很容易出错，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。

6)ZigBee技术，是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，可以用于室内定位。所用的传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以通信效率非常高。但是，其系统不稳定，成本非常高，通信距离短，穿透性不好，障碍物厚度等严重影响通信距离。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于红外坐标码的大型室内定位系统，包括：固定架1、红外定位器2、红外接收器3、显示端4；

其中，固定架1包括多根横梁、多根纵梁，横梁与横梁之间互相等间距平行，纵梁与纵梁之间互相等间距平行，横梁与纵梁互相垂直固定于同一个平面，每一个横梁与纵梁互相垂直交叉的固定点安装有一个红外定位器2；固定架1安装于室内天花板上，与地面平行，红外定位器2的发射方向与地面垂直；

被定位对象上装有红外接收器3和显示端4，红外接收器3与显示端4相连接。

所述红外定位器2包括：第一单片机5、拨码开关6、编码电路7、复位按钮8、复位电路9、电源按钮10、电源转换电路11、放大电路12、红外发射头13、区域套管14；其中，编码电路7、复位电路9、电源转换电路11、放大电路12分别和第一单片机5相连，拨码开关6和编码电路7相连，复位按钮8和复位电路9相连，电源按钮10和电源转换电路11相连，红外发射头13通过放大电路12和第一单片机5相连，红外发射头13前端安装有区域管套14；第一单片机5、编码电路7、复位电路9、电源转换电路11、放大电路12集中安装在边长为5cm的正方形电路板内，板四周留有开孔，安装在绝缘外壳15内，绝缘外壳15正面安装有拨码开关6、复位按钮8、电源按钮10、红外发射头13、区域套管14；红外定位器2采用螺栓连接固定在固定架1上。

所述红外接收器2包括：第二单片机16、红外接收头17；第二单片机16和红外接收头17相连，第二单片机16和所述显示端4相连接。

所述显示端4为显示屏或数码管或指示灯。

所述被定位对象包括：超市、商场购物车或机场、车站、酒店行李车或医院就诊轮椅或图书馆借书筐。

所述区域管套14为由黑色遮光材料制成的四棱锥台管套，与红外发射头13紧密连接，将红外光线范围限制在红外发射头13竖直向下的矩形区域空间内，该矩形区域空间所在地面面积的大小和固定架1上四个相邻的红外定位器2所组成的平面相等，并且能阻隔所在水平面内其它光源的干扰。

本实用新型有益效果在于：基于红外线发射器进行布点的设计方案，通过调整布点密度和编号方法，可以经济、有效地提高定位精度：

①定位精准：红外光在复杂环境中易被遮挡、吸收，不易反射，因而较少出现信号叠加区的干扰。通过密集的布点方案，可以使得信号覆盖区域广，避免信号盲区的干扰。因而红外信号发射器布点的方案定位精度高。