CN209028204U - 一种基于红外接收的定位设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于红外接收的定位设备，它包括充电模块、电池、电源管理模块、红外接收模块、无线通信模块、中央处理器、计步传感器和方向传感器，充电模块、电池、电源管理模块与中央处理器依次相连，红外接收模块、无线通信模块、计步传感器和方向传感器均与中央处理器相连；红外接收模块面向天花板安装。通过集成在购物篮、购物车、或其他能够移动的物体上的本定位设备接收红外定位信号并解码，解析出发送的ID信息，利用所获取的ID信息在后台服务器的地图数据库中确定对应位置信息，完成定位；将本定位设备与用户智能终端设备绑定，通过无线传输模块将位置信息发送给用户的智能终端设备上显示位置信息。

Description

一种基于红外接收的定位设备

技术领域

本实用新型涉及一种定位设备，尤其是一种基于红外接收的定位设备。

背景技术

近年来，LED灯具的快速普及令可见光通信技术成为最新、最具期待的室内定位技术，它解决了GPS定位无法在室内定位这一盲区。

基于智能终端设备的可见光通信技术是利用智能终端自带的摄像采集器和显示屏，利用室内LED灯具，将需要定位的信息编译成一段调制信号，用脉宽调制的方法附加到LED灯具的驱动电流上，利用室内的光源作为发射载体，让每一盏LED灯具都变成了一个GPS小卫星，以不增加任何硬件的智能终端接收并识别光信号，解析出灯具发送的唯一身份识别信息，利用所获取的身份识别信息在地图数据库中确定对应位置信息，完成定位。

随着社会的不断发展，基于智能终端设备的可见光通信技术得到了普遍应用，利用智能终端设备的可见光通信技术能够实现大型商场购物车、机场引导车定位，而市场上的智能终端设备越来越多，要实现基于智能终端设备的可见光通信技术需要对智能终端设备的摄像采集器参数进行设定，摄像采集器种类繁多，很多厂商对摄像采集器参数核心技术进行保密，难以普遍实现用户使用自己的智能终端设备(智能手机，平板电脑)实现光通信技术，因此要将基于智能终端设备的可见光通信技术普遍布置就需要定制智能终端设备，而智能终端设备定制成本高、体积大，不便于固定，因此很难被商家和消费者接受。

红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Active badges使待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射装置向室内固定放置的红外接收装置周期发送该待测物唯一ID，接收装置再通过网络将数据传输给数据库。但是该定位技术常常会受到室内墙体或物体的阻隔，影响了室内定位的精度。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种基于红外接收的定位设备。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于红外接收的定位设备，该定位设备包括充电模块、电池、电源管理模块、红外接收模块、无线通信模块和中央处理器，充电模块、电池、电源管理模块与中央处理器依次相连，红外接收模块和无线通信模块均与中央处理器相连；红外接收模块面向天花板安装；

充电模块、电池以及电源管理模块用于给该定位设备提供电源，以及对电池的充放电进行管理；

红外接收模块用于接收通过LED定位灯具的光源或通过LED定位灯具上的红外发射装置发送出来的定位信号进行定位初始化以及定位信号的校正；

中央处理器用于从红外接收模块接收到的定位信号中解析出对应的ID信息，利用该ID信息在后台服务器的地图数据库中确定预先与该ID绑定的位置信息，并将该位置信息发送给无线通信模块；

无线通信模块用于将接收到的位置信息传输给后台服务器来记录用户的运动轨迹或传输给与定位设备的ID绑定的用户的智能终端设备来显示用户的位置并实时更新。

进一步地，定位设备还包括计步传感器和方向传感器，计步传感器和方向传感器均与中央处理器相连；

计步传感器及方向传感器用于计算两盏LED定位灯具之间位置信息。

进一步地，计步传感器用于侦测用户行进的步数，根据步数计算行进的位移；

方向传感器用于侦测用户行进的方向；

中央处理器通过红外接收模块接收到的定位信号，计算出当前位置的起始位置，根据方向传感器侦测的用户行进的方向以及计步传感器侦测的用户行进的步数计算出用户当前的位移信息，从而计算出用户的位置信息。

有益效果：

1.将需要传输的二进制信号调制成一系列的脉冲信号，用脉宽调制的方法附加到LED定位灯具的驱动电流或者红外发射装置上，利用室内的光源或者安装在天花板上LED定位灯具一端的红外发射装置作为红外发射载体，本实用新型的定位设备集成在购物篮、购物车或其他能够移动的物体上，其上的红外接收模块面向天花板安装，并接收定位信号，经中央处理器解析出发送的ID信息，利用所获取的ID信息在地图数据库中确定对应位置信息，完成定位，由于天花板与物体之间间距较大，从而避免了因为室内墙体或物体的阻隔，影响定位精度。

2.天花板上安装的灯具密度决定了室内的定位精度，每个灯具间总有一定安装距离，当定位设备接收不到红外发射的定位信号时，利用定位设备中的计步传感器和方向传感器做定位校正，提高定位精度。

3.将本实用新型的低成本、低功耗定位设备安装在导航车、超市购物篮、购物车或机场引导车上，将该定位设备与用户的智能终端设备绑定，通过定位设备上的无线传输模块将位置信息发送给用户的智能终端设备，在智能终端设备上显示位置信息，使其具有定位导航功能，能够快速引导用户到达指定位置，从而节省时间，方便管理。

4.将本实用新型的低成本、低功耗定位设备安装在导航车、超市购物篮、购物车或机场引导车上，通过无线信号将位置信息发送到无线基站，无线基站再将信息发送到后台服务器，后台服务器可记录用户的运动轨迹，可用于后期的数据分析。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的定位设备结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的定位设备内部结构框图；

图3是本实用新型一实施例的定位设备系统工作流程图；

其中：1-充电模块、2-电池、3-电源管理模块、4-红外接收模块、5-无线通信模块、6-中央处理器、7-计步传感器、8-方向传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

首先，红外发射的数据都是用编码后串行数据，对38kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。每个红外发射的ID都不同，利用调制器将编码信号通过LED定位灯具的光源发送出来，或者是通过LED定位灯具上的红外发射装置发送出来，利用本实用新型的定位设备的红外接收模块4接收定位信号(红外信号)，经定位设备的中央处理器6利用高电平宽度不同进行光信息解析，解析出LED定位灯具或者红外发射装置发出的由1\0信号按照格式组成的二进制编码ID，并将解析出的该ID信息发送至预先安装在中央处理器6中的后台服务器，后台服务器在地图数据库中检索该ID所对应的位置信息(X，Y)，即定位设备的基础位置坐标为(X,Y)。

以超市为例，提出一种基于红外接收的定位设备，其他机场引导车，仓库引导车也可以安装，实现该功能。

一种基于红外接收的定位设备为低功耗、低成本的定位设备，如图1所示。该定位设备上设有一个卡槽，通过该卡槽将定位设备安装在超市购物篮或购物车上，且将定位设备的红外接收模块4面向天花板安装，用于接收红外定位信号以及传输位置信息，使超市购物篮或购物车具有定位导航功能，该定位设备侧面安装充电模块1。

一种基于红外接收的定位设备内部结构，如图2所示，包括充电模块1、电池2、电源管理模块3、红外接收模块4、无线通信模块5、中央处理器6、计步传感器7和方向传感器8。

充电模块1、电池2以及电源管理模块3用于给该定位设备提供电源，以及对电池2的充放电进行管理，使电池2的使用寿命更长。

红外接收模块4用于接收LED定位灯具发送出来的定位信号，用于定位初始化以及定位信号的校正。

中央处理器6用于处理红外接收模块4接收到的红外信号(定位信号)，以及将解析出的位置信息发送给无线通信模块5。

无线通信模块5用于传输定位信号，将解析后的位置信息再传输给预先安装在中央处理器6中的后台服务器或者是与该定位设备的ID绑定的用户的智能终端设备。后台服务器可记录用户在超市的购物轨迹，可用于后期的数据分析；位置信息直接发送到用户的智能终端设备，可以显示用户的位置并实时更新，还可以推送相应的购物广告信息。

由于LED定位灯具安装有一定的间隔，在两盏LED定位灯具之间无法做到精准定位，因此在该定位设备内增加计步传感器7和方向传感器8，如图2所示，用于计算两盏LED定位灯具之间位置信息。

计步传感器7用于侦测用户行进的步数，根据步数计算行进的位移。

方向传感器8用于侦测用户行进的方向。

中央处理器6通过红外接收模块4接收到的红外信号，计算出当前位置的起始位置，通过用户行进的方向以及步数可以计算出用户当前的位移信息，从而可以计算出用户的位置信息。

应用场景不同，LED定位灯具安装密度也不同。在没有LED定位灯具照明情况下，利用该定位设备中的方向传感器7和计步传感器8补偿位置信息。

如图3所示，一种基于红外接收的定位设备系统工作流程如下：

①LED定位模块或红外发射模块安装在LED灯具内部，使LED灯具发出具有定位功能红外信号；

②基于红外接收的定位设备接收红外定位信号；

③基于红外接收的定位设备接收红外定位信号后，通过中央处理器6解析当前LED灯具的ID以及方向(Theta)；

④通过基于红外接收的定位设备的无线通信模块5将位置信息发送到无线基站；

⑤无线基站接收到基于红外接收的定位设备的位置信息，再无线传输给后台服务器；

⑥后台服务器对基于红外接收的定位设备的接收位置信息进行保存，后台服务器可记录用户在超市的购物轨迹，用于后期的数据分析；

⑦用户的智能终端设备通过扫描二维码的方式来进行ID绑定，将基于红外接收的定位设备的ID与用户的智能终端设备进行绑定；

⑧用户的智能终端设备通过无线基站；

⑨无线基站通过无线传输到后台服务器；

⑩后台服务器将基于红外接收的定位设备的具体位置信息通过无线传输或有线传输到无线基站；

无线基站将基于红外接收的定位设备的具体位置信息通过无线传输给用户的智能终端设备；

⑿用户的智能终端设备在APP界面上显示定位信息。

对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种基于红外接收的定位设备，所述定位设备包括充电模块(1)、电池(2)、电源管理模块(3)、红外接收模块(4)、无线通信模块(5)和中央处理器(6)，其特征在于：所述充电模块(1)、所述电池(2)、所述电源管理模块(3)与所述中央处理器(6)依次相连，所述红外接收模块(4)和所述无线通信模块(5)均与所述中央处理器(6)相连；所述红外接收模块(4)面向天花板安装；

所述充电模块(1)、所述电池(2)以及所述电源管理模块(3)用于给所述定位设备提供电源，以及对所述电池(2)的充放电进行管理；

所述红外接收模块(4)用于接收通过LED定位灯具的光源或通过LED定位灯具上的红外发射装置发送出来的定位信号进行定位初始化以及定位信号的校正；

所述中央处理器(6)用于从所述红外接收模块(4)接收到的定位信号中解析出对应的ID信息，利用该ID信息在后台服务器的地图数据库中确定预先与该ID绑定的位置信息，并将该位置信息发送给所述无线通信模块(5)；

所述无线通信模块(5)用于将接收到的位置信息传输给后台服务器来记录用户的运动轨迹或传输给与所述定位设备的ID绑定的用户的智能终端设备来显示用户的位置并实时更新。

2.根据权利要求1所述的基于红外接收的定位设备，其特征在于：所述定位设备还包括计步传感器(7)和方向传感器(8)，所述计步传感器(7)和所述方向传感器(8)均与所述中央处理器(6)相连；

所述计步传感器(7)及所述方向传感器(8)用于计算两盏LED定位灯具之间位置信息。

3.根据权利要求2所述的基于红外接收的定位设备，其特征在于：所述计步传感器(7)用于侦测用户行进的步数，根据步数计算行进的位移；

所述方向传感器(8)用于侦测用户行进的方向；

所述中央处理器(6)通过红外接收模块(4)接收到的定位信号，计算出当前位置的起始位置，根据所述方向传感器(8)侦测的用户行进的方向以及所述计步传感器(7)侦测的用户行进的步数计算出用户当前的位移信息，从而计算出用户的位置信息。