一種超聲波定位系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種超聲波定位系統，包括客戶端、定位服務器及用于發射超聲波信號的超聲波發射裝置；所述超聲波發射裝置包括單片機、帶通濾波器、功率放大器及超聲波發射頭；所述單片機設有脈沖信號輸出端，所述脈沖信號輸出端依次經帶通濾波器、功率放大器與超聲波發射頭連接；所述單片機上設有一個唯一的二進制設備編碼；所述客戶端上設有用于接收超聲波信號的麥克風、超聲波信號接收模塊及設備編碼解碼模塊；所述客戶端與定位服務器通過無線網絡連接。因此，實施本實用新型專利技術具有定位精度高、安全性較高及性能較穩定的特點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種超聲波定位系統
本技術涉及一種定位系統，尤其涉及一種超聲波定位系統。
技術介紹
現在的移動設備定位系統都是利用GPS衛星實現定位的，GPS衛星定位系統雖然可以用來測定移動設備是否在地面上某一區域，但其精確度較低，一般只能測定移動設備進入一個較大的區域，無法判斷移動設備是否已經進入商店、學校等較小的區域。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于，提供一種超聲波定位系統，該系統定位精度高、安全性較高及性能較穩定。為了解決上述技術問題，本技術提供了一種超聲波定位系統，包括客戶端、定位服務器及用于發射超聲波信號的超聲波發射裝置；所述超聲波發射裝置包括單片機、帶通濾波器、功率放大器及超聲波發射頭；所述單片機設有脈沖信號輸出端，所述脈沖信號輸出端依次經帶通濾波器、功率放大器與超聲波發射頭連接；所述單片機上設有一個唯一的二進制設備編碼；所述客戶端上設有用于接收超聲波信號的麥克風、超聲波信號接收模塊及設備編碼解碼模塊；所述客戶端與定位服務器通過無線網絡連接。作為上述方案的改進，所述超聲波信號接收模塊包括信號輸入端及信號輸出端， 所述信號輸入端與麥克風連接，所述信號輸出端與設備編碼解碼模塊連接。作為上述方案的改進，所述超聲波發射裝置不少于I個。作為上述方案的改進，所述單片機上還設有時間編碼。作為上述方案的改進，所述功率放大器包括三極管放大器及變壓器。作為上述方案的改進，所述超聲波發射裝置還包括功率調節器。作為上述方案的改進，所述超聲波發射裝置還包括通訊接口。作為上述方案的改進,所述超聲波發射頭為壓電式廣角超聲波發射頭。實施本技術的有益效果在于檢測區里的超聲波發射裝置持續發射超聲波信號，客戶端進入檢測區時，通過麥克風接收超聲波信號，設備編碼解碼模塊進行解碼匹配， 匹配成功后，客戶端上就會顯示相應超聲波發射裝置所在的檢測區域名稱，從而實現精確定位。另外，功率放大器包括三極管放大器及變壓器，單片機輸出的脈沖信號經三極管放大器放大，變壓器升壓，大大提升了功率，使其傳輸距離加大，抗干擾能力加強，性能更穩定；同時，單片機上設有時間編碼，使通過超聲波發射頭發射出的超聲波信號帶有時間戳， 時間戳是隨著時間變化的，因此，帶有時間戳的超聲波信號僅在很短的時間內有效，帶有時間戳的超聲波信號即使被錄制再播放后，會因超時而認定無效，通不過定位服務器的校驗， 從而防止故意作弊或假簽到，確保其有較高的安全性。因此，實施本技術具有定位精度高、安全性較高及性能較穩定的特點。附圖說明圖I是本技術一種超聲波定位系統4的結構示意圖；圖2是本技術一種超聲波定位系統4中超聲波發射裝置I的結構示意圖圖3是本技術一種超聲波定位系統4中客戶端2的結構示意圖；圖4是本技術一種超聲波定位系統4的另一結構示意圖。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本技術作進一步地詳細描述。如圖f 3所示，本技術一種超聲波定位系統4，包括客戶端2、定位服務器3及用于發射超聲波信號的超聲波發射裝置I;所述超聲波發射裝置I包括單片機11、帶通濾波器12、功率放大器13及超聲波發射頭14 ;所述單片機11設有脈沖信號輸出端，所述脈沖信號輸出端依次經帶通濾波器12、功率放大器13與超聲波發射頭14連接；所述單片機11上設有一個唯一的二進制設備編碼；所述客戶端2上設有用于接收超聲波信號的麥克風21、 超聲波信號接收模塊22及設備編碼解碼模塊23 ;所述客戶端2與定位服務器3通過無線網絡連接。需要說明的是，客戶端2可為手機、平板電腦或筆記本電腦等移動設備；超聲波發射裝置I包括多個單片機11。帶通濾波器12是使用RC電路做一個高通，再用運算放大器電路做四個二階低通濾波器級聯，以去除超聲波的多次諧波，減少其對脈沖信號的干擾，而超聲波發射頭14的發射功率有較小波動，因此，所做的低通濾波器可有相應的補償。客戶端2上的設備編碼解碼模塊23解碼得到的是24位8進制數據(f 8，不從O 開始)，轉換成二進制后分析出各個字段，如設備ID等；然后定位服務器3根據設備ID查找對應超聲波發射裝置I所在店鋪和位置等信息。定位時，檢測區里的超聲波發射裝置I持續發射超聲波信號，客戶端2進入檢測區時，通過麥克風21接收超聲波信號，設備編碼解碼模塊23進行解碼匹配，匹配成功后，客戶端2上就會接收到定位服務器3轉發過來的超聲波發射裝置I所在的檢測區域名稱，從而實現精確定位。更佳地，所述超聲波信號接收模塊22包括信號輸入端及信號輸出端，所述信號輸入端與麥克風21連接，所述信號輸出端與設備編碼解碼模塊23連接。需要說明的是，麥克風21將接收到的超聲波信號通過信號輸入端與信號輸出端傳送到設備編碼解碼模塊23，以進行信號解碼。如圖4所示，所述超聲波發射裝置I不少于I個。需要說明的是，超聲波發射裝置I的數量及安裝位置根據客戶端2的覆蓋范圍及活動區域等具體情況來確定；超聲波發射裝置I上的單片機11采用的是多個頻點發送脈沖信號，可增加單位時間內發送的數據量。更佳地，所述單片機11上還設有時間編碼。需要說明的是，設備編碼可加時間戳，使通過超聲波發射頭14發射出的超聲波信號帶有時間戳，時間戳是隨著時間變化的，因此，帶有時間戳的超聲波信號僅在很短的時間內有效，帶有時間戳的超聲波信號即使被錄制再播放后，會因超時而認定無效，通不過定位服務器3的校驗，從而防止故意作弊或假簽到，確保其有較高的安全性。更佳地，所述功率放大器13包括三極管放大器及變壓器。需要說明的是，功率放大器13可減少波形失真，提高客戶端2解碼的正確率；單片機11輸出的脈沖信號經三極管放大器放大，變壓器升壓，大大提升了功率，使其傳輸距離加大，抗干擾能力加強，性能更穩定。更佳地，所述超聲波發射裝置I還包括功率調節器。需要說明的是，功率調節器使用一個電位器，可對工作功率進行調節，實現節能降耗。更佳地，所述超聲波發射裝置I還包括通訊接口。需要說明的是，超聲波發射裝置I可通過通訊接口與電腦連接，然后通過電腦程序對設備編碼和時間編碼進行修改；通訊接口可為USB接口或RS232接口。更佳地，所述超聲波發射頭14為壓電式廣角超聲波發射頭。·需要說明的是，壓電式廣角超聲波發射頭不但具有非常寬的水平梁方向性和寬帶特性，而且具有低諧振Q值和優異的抗沖擊性。工作時，單片機H根據自身的二進制設備編碼和時間編碼持續發送脈沖信號，脈沖信號經過帶通濾波器12、功率放大器13及功率調節器處理后，到達超聲波發射頭14，超聲波發射頭14將脈沖信號轉換成超聲波信號后向檢測區域發送；當客戶端2進入檢測區時，麥克風21接收到超聲波信號，并將接收到的超聲波信號通過超聲波信號接收模塊22中的信號輸入端與信號輸出端傳送到設備編碼解碼模塊23，設備編碼解碼模塊23對超聲波信號進行解碼，然后定位服務器3對解碼后的信息進行校驗匹配，校驗匹配成功后并判斷信息是否在有效時間內，若信息有效，定位服務器3根據解碼后的信息查找超聲波發射裝置I所在的區域信息，并將超聲波發射裝置I所在的區域信息轉發到客戶端2上，客戶端2 上就會顯示相應超聲波發射裝置I所在的檢測區域名稱，從而實現精確定位。由上可知，實施本技術具有定位精度高、安全性較高及性能較穩定的特本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波定位系統，其特征在于，包括客戶端、定位服務器及用于發射超聲波信號的超聲波發射裝置；所述超聲波發射裝置包括單片機、帶通濾波器、功率放大器及超聲波發射頭；所述單片機設有脈沖信號輸出端，所述脈沖信號輸出端依次經帶通濾波器、功率放大器與超聲波發射頭連接；所述單片機上設有一個唯一的二進制設備編碼；所述客戶端上設有用于接收超聲波信號的麥克風、超聲波信號接收模塊及設備編碼解碼模塊；所述客戶端與定位服務器通過無線網絡連接。

【技術特征摘要】
1.一種超聲波定位系統，其特征在于，包括客戶端、定位服務器及用于發射超聲波信號的超聲波發射裝置；所述超聲波發射裝置包括單片機、帶通濾波器、功率放大器及超聲波發射頭；所述單片機設有脈沖信號輸出端，所述脈沖信號輸出端依次經帶通濾波器、功率放大器與超聲波發射頭連接；所述單片機上設有一個唯一的二進制設備編碼；所述客戶端上設有用于接收超聲波信號的麥克風、超聲波信號接收模塊及設備編碼解碼模塊；所述客戶端與定位服務器通過無線網絡連接。2.如權利要求I所述的超聲波定位系統，其特征在于，所述超聲波信號接收模塊包括信號輸入端及信號輸出端，所述信號輸入端與麥克風連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許可，
申請(專利權)人：許可，
類型：實用新型
國別省市：