一种基于超声定位的定位系统、可穿戴设备和定位方法_3

文档序号:8921494阅读:来源:国知局
接收时间、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。
[0039]当对测距精度要求不高时,可以采用时间同步方式进行超声波定位。
[0040]图3根据本发明为时间同步方式的定位方法流程图,在该方法中,第一穿戴式设备具体实施为具有超声波发送功能的手环。手环中设置有自身的标识;智能终端中保存有需要监测的手环的标识。
[0041 ] 如图3所示,该方法包括:
步骤301?步骤303:手环定时发送带自身标识的超声波,智能终端接收超声波。
[0042]步骤304:智能终端判断接收到的超声波中所携带的标识是否与需要监测的手环的标识相匹配,如果是则执行步骤305及其后续步骤;如果不是,则返回执行步骤303。优选地,当智能终端判定接收到的超声波中所携带的标识是否与需要监测的手环的标识不匹配时,或不能接收到包含需要监测的手环的标识的超声波信号时,进一步发出报警。
[0043]步骤305:智能终端计算与手环之间的距离L,其中L =(T2-T1) XV ;V为超声波在空气中的传播速度;T2为智能终端接收到超声波的时间点;T1为手环发出超声波的时间点;T1可以携带在手环所定时发送的超声波中。
[0044]步骤306:智能终端判断L是否小于预先设定的第一门限值SI,其中当L小于SI时,返回执行步骤301及其后续步骤;当L不小于SI时,执行步骤307及其后续步骤。
[0045]步骤307:智能终端判断L是否小于预先设定的第二门限值S2,S2大于SI ;其中当L小于S2时,执行步骤309并退出本流程;当L不小于S2时,执行步骤308并退出本流程。
[0046]步骤308:智能终端执行严重报警,比如发出声音、闪光提醒和振动提醒。
[0047]步骤309:智能终端执行预警报警,比如发出声音和闪光提醒。
[0048]图4根据本发明为不时间同步方式的定位系统结构图。
[0049]如图4所示,该系统包括第一可穿戴设备和智能终端。第一可穿戴设备包括第一超声波发送器;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;智能终端还包括第二超声波发送器;第一可穿戴设备还包括第二超声波接收器; 其中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。
[0050]在不时间同步方式的定位方式中,智能终端首先打开安装的应用软件,选择需要测距的第一可穿戴设备的ID,当有多个ID时,也可以进行轮询测距。第一可穿戴设备开启超声功能。智能终端定时发送超声波信号,该信号带有需要测距的ID,第一可穿戴设备收到超声波信号后进行解析,若超声波信号中带有自身的ID,则将该超声波信号再发送出去;若收到的超声波信号中没有自己ID,则不做反应。智能终端收到第一可穿戴设备发送的超声波信号,计算智能终端到第一可穿戴设备的距离,当距离超过一定范围,则发出该距离对应的报警信号,如不同的声音信号和振动信号,等等。
[0051]具体地,智能终端首先发送超声波信号并记录时刻Tl,智能终端记录第一可穿戴设备接收到该超声波信号时需要执行的处理时间Δ T0第一可穿戴设备接收到超声波信号后,执行处理时间ΔΤ,并将超声波信号发送至智能终端,智能终端接收到可穿戴设备返回的该定位信号时记录时刻T2。
[0052]在一个实施方式中,第一可穿戴设备还包括存储单元;
第二超声波接收器,还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。
[0053]图5根据本发明为不时间同步方式的定位方法流程图。在该方法中,第一穿戴式设备具体实施为具有超声波发送功能的手环。手环中设置有自身的标识;智能终端中保存有需要监测的手环的标识。
[0054]如图5所示,该方法包括:
步骤501?步骤503:智能终端定时发送带自身标识的超声波,手环接收超声波。
[0055]步骤504:手环判断接收到的超声波中所携带的标识是否与自身标识相匹配,如果是则执行步骤505及其后续步骤;如果不是,则返回执行步骤503。
[0056]步骤505?506:手环将接收到的超声波进一步发送出去,智能终端接收超声波。
[0057]步骤507:智能终端判断接收到的超声波中所携带的标识是否与需要监测的手环的标识相匹配,如果是则执行步骤508及其后续步骤;如果不是,则返回执行步骤501。
[0058]步骤508:智能终端计算与手环之间的距离L,其中L= ((T2-T1-Δ T)/2)XV ;V为超声波在空气中的传播速度;ΔT为预设处理时间;Τ2为智能终端接收到超声波信号的时间点;T1为智能终端发出超声波信号的时间点。
[0059]步骤509:智能终端判断L是否小于预先设定的第一门限值SI,其中当L小于SI时,返回执行步骤501及其后续步骤;当L不小于SI时,执行步骤510及其后续步骤。
[0060]步骤510:智能终端判断L是否小于预先设定的第二门限值S2,S2大于SI ;其中当L小于S2时,执行步骤512并退出本流程;当L不小于S2时,执行步骤511并退出本流程。
[0061]步骤511:智能终端执行严重报警,比如发出声音、闪光提醒和振动提醒。
[0062]步骤512:智能终端执行预警报警,比如发出声音和闪光提醒。
[0063]当第一可穿戴设备远离智能终端时,第一可穿戴设备与智能终端之间将没有超声波交互。此时,通常情况下,智能终端将失去对第一可穿戴设备的监控。为进一步解决此技术问题,本发明还提出了一种具有协助定位功能的定位系统。
[0064]图6根据本发明具有协助定位功能的定位系统结构图。
[0065]由图6可见,该系统包含第一可穿戴设备、第二可穿戴设备和智能终端。其中:第一可穿戴设备与智能终端之间的距离不在超声波交互范围之内;第一可穿戴设备与第二可穿戴设备之间的距离在超声波交互范围之内;第二可穿戴设备与智能终端之间的距离在超声波交互范围之内。智能终端期望监控第一可穿戴设备。
[0066]由于第一可穿戴设备与智能终端之间的距离不在超声波交互范围之内,因此智能终端不能接收到第一可穿戴设备发送的超声波信号时,智能终端认定第一可穿戴设备已经丢失。此时,智能终端发出包含第一可穿戴设备标识的超声波信号,用于查询第一可穿戴设备。
[0067]由于第一可穿戴设备与第二可穿戴设备之间的距离在超声波交互范围之内,第二可穿戴设备可以接收到第一可穿戴设备发送的超声波信号。第二可穿戴设备从第一可穿戴设备发送
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