一种基于超声定位的定位系统、可穿戴设备和定位方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及超声定位技术领域，特别地，涉及一种基于超声定位的定位系统、可穿戴设备和定位方法。
【背景技术】
[0002]带着孩子一起出门游玩、散步或者购物时，一不留神，孩子消失在视野中了，一一这恐怕是任何一个为人父母最恐惧的事情。商场、游乐场、家门口等成为儿童走失的高发地，儿童走失的频率非常之高，让全社会不得不正视这个严峻的问题，于是，预防儿童走失的产品应运而生。
[0003]目前，现有技术中已经有一些公司设计了追踪儿童的手环或者手表，这些手环或者手表大都是基于GPS定位原理。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。GPS定位精度较高，但受信号影响很大，最高精度10米左右，而且，基于GPS的定位手环在室内时收到的GPS信号非常弱，难以定位。而针对儿童走失的高发区域的室内商场等小区域，基于GPS原理的定位方法有一定的局限性。
[0004]智能终端应用也已经非常普遍，能发出和接收超声波。智能终端应用自身发出和接收的超声波在小区域的测距技术也已经趋于成熟。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施方式提出一种基于超声定位的定位系统、可穿戴设备和定位方法，从而提供一种防走失的解决方案。
[0006]本发明技术方案如下:
一种基于超声定位的定位系统，包括第一可穿戴设备和智能终端；所述第一可穿戴设备包括第一超声波发送器；所述智能终端包括第一超声波接收器和报警单元；
第一超声波发送器，用于发送包含第一可穿戴设备标识的第一超声波信号；
第一超声波接收器，用于接收所述第一超声波信号，并基于所述第一超声波信号的超声定位确定与所述可穿戴设备的距离，并当所述距离超过预先设定的门限值时，向所述报警单元发送报警命令；
报警单元，用于根据所述报警命令发出报警信号。
[0007]优选地，第一可穿戴设备和智能终端分别包括时间同步单元；智能终端的时间同步单元，用于向第一可穿戴设备的时间同步单元发送时间同步信号；第一可穿戴设备的时间同步单元，用于基于该时间同步信号与智能终端保持时间同步；
第一超声波发送器发送的第一超声波信号进一步包含第一超声波信号的发送时间点
Tl ；
第一超声波接收器，用于记录第一超声波信号的接收时间点T2，从所述第一超声波信号中解析出所述发送时间点Tl，并计算与所述可穿戴设备的距离L，其中: L =(T2-T1) XV ;V为超声波在空气中的传播速度。
[0008]优选地，智能终端还包括第二超声波发送器；第一可穿戴设备包括第二超声波接收器；
第一超声波发送器发送的所述包含可穿戴设备标识的第一超声波信号，是第二超声波接收器从第二超声波发送器接收到的；
第一超声波接收器，用于保存预设的处理时间Δ T以及第二超声波发送器发出所述第一超声波信号的时间点Tl，记录第一超声波信号的接收时间点T2，并计算与所述可穿戴设备的距离L，其中:
L= ((Τ2-Τ1-ΔΤ)/2) XV ;V为超声波在空气中的传播速度。
[0009]优选地，所述第一可穿戴设备还包括第二超声波接收器和存储单元；
第二超声波接收器，用于接收除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备发送的第二超声波信号，并从所述第二超声波信号中解析出所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识；
存储单元，用于关联存储所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及所述接收第二超声波信号时的位置；
第一超声波发送器，用于当接收到智能终端发出的包含所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识的超声波信号时，向智能终端发送包含所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及接收第二超声波信号时的位置的第三超声波信号，从而由所述智能终端基于所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及接收第二超声波信号时的位置确定所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的历史参考位置。
[0010]一种基于超声定位的可穿戴设备，包括:
第一超声波发送器:用于发送包含可穿戴设备标识的第一超声波信号；从而由智能终端的第一超声波接收器接收所述第一超声波信号，并由智能终端的第一超声波接收器基于所述第一超声波信号的超声定位确定与所述可穿戴设备的距离，并当所述距离超过预先设定的门限值时，由智能终端的第一超声波接收器向智能终端的报警单元发送报警命令，其中报警单元根据所述报警命令发出报警信号。
[0011]优选地，还包括:
时间同步单元，用于从智能终端接收时间同步信号，并基于该时间同步信号与智能终端保持时间同步；
第一超声波发送器发送的第一超声波信号进一步包含第一超声波信号的发送时间点Tl ;第一超声波接收器，用于记录第一超声波信号的接收时间点T2，从所述第一超声波信号中解析出超声波发送时间点Tl，并计算与所述可穿戴设备的距离L，其中:
L =(T2-T1) XV ;V为超声波在空气中的传播速度。
[0012]优选地，可穿戴设备还包括第二超声波接收器；智能终端还包括第二超声波发送器;
第一超声波发送器发送的所述包含可穿戴设备标识的第一超声波信号，是第二超声波接收器从第二超声波发送器接收到的；
第一超声波接收器，用于保存预设的处理时间Δ T以及第二超声波发送器发出所述第一超声波信号的时间点Tl，记录第一超声波信号的接收时间点T2，并计算与所述可穿戴设备的距离L，其中:
L= ((Τ2-Τ1-ΔΤ)/2) XV ;V为超声波在空气中的传播速度。
[0013]优选地，可穿戴设备还包括第二超声波接收器和存储单元；
第二超声波接收器，用于接收除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备发送的第二超声波信号，并从所述第二超声波信号中解析出所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识；
存储单元，用于关联存储所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及接收第二超声波信号时的位置；
第一超声波发送器，用于当接收到智能终端发出的包含所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识的超声波信号时，向智能终端发送包含所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及接收第二超声波信号时的位置的第三超声波信号，从而由所述智能终端基于所述第二超声波信号的接收时间、所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的标识以及接收第二超声波信号时的位置确定所述除第一可穿戴设备之外的其他可穿戴设备的历史参考位置。
[0014]优选地，所述可穿戴设备为手环、项链、脚环、脚链或项圈。
[0015]一种基于超声定位的定位方法，包括:
第一可穿戴设备发送包含第一可穿戴设备标识的第一超声波信号；
智能终端接收所述第一超声波信号，并基于所述第一超声波信号的超声定位确定与所述可穿戴设备的距离，并当所述距离超过预先设定的门限值时，发出报警命令，并根据所述报警命令发出报警信号。
[0016]从上述技术方案中可以看出，在本发明实施方式中，系统包括第一可穿戴设备和智能终端；所述第一可穿戴设备包括第一超声波发送器；所述智能终端包括第一超声波接收器和报警单元；第一超声波发送器，用于发送包含第一可穿戴设备标识的第一超声波信号；第一超声波接收器，用于接收第一超声波信号，并基于第一超声波信号的超声定位确定与可穿戴设备的距离，并当距离超过预先设定的门限值时，向报警单元发送报警命令；报警单元，用于根据报警命令发出报警信号。应用本发明之后，可以基于超声波测距原理监测被看护人的活动范围，有效地预防被看护人走失。
[0017]而且，本发明还提出了两种