手持終端機(jī)、交互式室內(nèi)巡檢系統(tǒng)及交互式室內(nèi)定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)定位系統(tǒng)及其定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在多種場合中，常常用到室內(nèi)定位技術(shù)對移動目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控定位?，F(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)種類繁多，主要包括:
1、傳統(tǒng)RFID標(biāo)簽定位，利用有源射頻標(biāo)簽及其讀卡器進(jìn)行定位，射頻標(biāo)簽分布于定位區(qū)域，不停向外發(fā)射信號，人員攜帶標(biāo)簽讀寫器，當(dāng)?shù)竭_(dá)信號覆蓋范圍內(nèi)時，讀卡器便會讀到標(biāo)簽信息，從而確定人員所處位置。
[0003]此種方案的缺點(diǎn)有:精度不高，信號發(fā)射范圍廣，當(dāng)讀寫器位于幾個標(biāo)簽信號的覆蓋范圍內(nèi)，容易誤報位置信息；另外，射頻標(biāo)簽的信號不夠穩(wěn)定，每個標(biāo)簽的信號發(fā)射距離存在較大差異，且易受周圍環(huán)境影響；最后，有源標(biāo)簽持續(xù)發(fā)射信號，耗電量大，使用壽命短。
[0004]2、無線WIFI定位:基于無線信號(WIFI)傳播蜂窩三角測量法進(jìn)行定位。此種方案定位基于無線WIFI網(wǎng)絡(luò)，定位的精度取決于WIFI網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，而無線信號比較容易受到外界環(huán)境的干擾，從而在復(fù)雜環(huán)境下的定位精度得不到保障，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也容易受到天氣等因素的影響。
[0005]3、超寬帶定位:基于超寬帶無線通信技術(shù)的定位，通過具有很陸上升和下降時間的沖擊脈沖進(jìn)行直接調(diào)制，從而具有GHz量級的帶寬。此技術(shù)科用于室內(nèi)精確定位，但是此種技術(shù)難度較大，主要不足就是傳輸距離較短，距離較遠(yuǎn)時，其傳輸效率很低。
[0006]4、視頻監(jiān)控定位:單純依靠攝像頭對人員進(jìn)行監(jiān)控。此種方案需要布置大量的攝像頭，現(xiàn)場施工量大、成本高，其優(yōu)點(diǎn)是畫面直觀，但是管理人員難以一目了然的查看多個人的位置信息，當(dāng)要針對多人進(jìn)行定位時，不方便，且設(shè)備維護(hù)工作量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種能耗小、定位精確、性能穩(wěn)定的室內(nèi)交互式定位技術(shù)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種手持終端機(jī)，它包括:
觸發(fā)器，用于持續(xù)發(fā)出包含該手持終端機(jī)的身份識別信息的觸發(fā)信號；
接收器，用于接收包含有該巡檢手持機(jī)的身份識別信息和位置信息的應(yīng)答信號； 網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，用于將上述接收器確認(rèn)應(yīng)答的信息傳送給上位機(jī)。
[0009]近一步地說，所述的觸發(fā)器為低頻脈沖發(fā)生器。所述的觸發(fā)器和接收器一體設(shè)置。
[0010]該手持終端機(jī)由被定位人員持有，持續(xù)向外發(fā)射低頻信號，并接收外界應(yīng)答信號，再將應(yīng)答結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊反饋至中央監(jiān)控室。而手持終端機(jī)欠電以后，可以非常方便的充電。
[0011]本發(fā)明還提供了一種交互式室內(nèi)巡檢系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括:
所述的手持終端機(jī)；
布置在室內(nèi)的多個定位標(biāo)簽，用于接收所述的手持終端機(jī)發(fā)出的觸發(fā)信號，并發(fā)送包含該定位標(biāo)簽位置信息的應(yīng)答信號；
上位機(jī)；
布置在室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，用于在所述的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與上位機(jī)之間完成信息交互。
[0012]進(jìn)一步地，各所述的定位標(biāo)簽均包括用于接收所述的觸發(fā)信號的感應(yīng)器和發(fā)射應(yīng)答信號的發(fā)射器。
[0013]進(jìn)一步地，所述的定位標(biāo)簽為雙模標(biāo)簽。
[0014]本發(fā)明還提供了一種交互式室內(nèi)巡檢系統(tǒng)，用于對有軌車輛的在庫檢測，該室內(nèi)設(shè)有行車軌道以及位于一對軌道之間且凹陷于地面之下的地溝，所述的系統(tǒng)包括:所述的手持終端機(jī)；
多個定位標(biāo)簽組，用于接收所述的觸發(fā)信號，并發(fā)送包含該定位標(biāo)簽位置信息的應(yīng)答信號，包括分別布置在軌道左、右兩側(cè)地面上的左、右側(cè)地面標(biāo)簽組、布置在軌道地溝內(nèi)的左、右側(cè)地溝標(biāo)簽組，所述的手持終端機(jī)的觸發(fā)器具有半徑為&的觸發(fā)信號覆蓋范圍，R/J、于一側(cè)軌道到與其相對側(cè)的地溝標(biāo)簽組的距離Y ；
在左側(cè)地面標(biāo)簽組和左側(cè)地溝標(biāo)簽組之間形成左側(cè)地面感知區(qū)域，在右側(cè)地面標(biāo)簽組和右側(cè)地溝標(biāo)簽組之間形成右側(cè)地面感知區(qū)域，所述的左側(cè)地溝標(biāo)簽組和右側(cè)地溝標(biāo)簽組之間形成地溝感知區(qū)域。
[0015]進(jìn)一步地，地面標(biāo)簽組到距離其同側(cè)軌道的距離X等于或略大于觸發(fā)信號覆蓋半徑Ri。
[0016]通過上述室內(nèi)巡檢系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的分辨被定位人員的所處位置，是在地溝內(nèi)還是在軌道的兩側(cè)。
[0017]本發(fā)明還包括另一技術(shù)方案是:一種交互式室內(nèi)定位方法，包括如下步驟:
觸發(fā)步驟，通過配置在手持終端機(jī)上的觸發(fā)器持續(xù)發(fā)生覆蓋半徑為R的觸發(fā)信號，所述的觸發(fā)信號包含該手持終端機(jī)的身份識別信息；
感應(yīng)步驟，通過布置在室內(nèi)的多個定位標(biāo)簽感應(yīng)手持終端機(jī)的觸發(fā)信號，當(dāng)定位標(biāo)簽進(jìn)入到該手持終端機(jī)觸發(fā)信號的覆蓋范圍內(nèi)，該定位標(biāo)簽接收所述的觸發(fā)信號并發(fā)出包含該身份識別信息和該定位標(biāo)簽位置信息的應(yīng)答信號；
接收步驟，接收應(yīng)答信號，判斷所述的應(yīng)答信號中的身份識別信息與該手持終端機(jī)的身份識別信息進(jìn)行匹配；
上傳步驟，若所述的應(yīng)答信號的身份識別信息匹配，通過網(wǎng)絡(luò)將所述的身份識別信息和位置信息傳輸給上位機(jī)。
[0018]本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是一種三維空間交互式室內(nèi)定位方法，用于有軌車輛的在庫巡檢過程中對人員的定位，該室內(nèi)設(shè)有行車軌道以及位于一對軌道之間且凹陷于地面之下的地溝，所述的定位方法包括如下步驟:
布置標(biāo)簽步驟:將多個所述的定位標(biāo)簽分成多組，包括兩組分別布置在軌道的左側(cè)和右側(cè)地面上的地面定位標(biāo)簽和另外兩組分別布置在軌道地溝的左側(cè)溝底和右側(cè)溝底的地溝定位標(biāo)簽；
觸發(fā)步驟，通過配置在手持終端機(jī)上的觸發(fā)器持續(xù)發(fā)生覆蓋半徑為R1的觸發(fā)信號，所述的觸發(fā)信號包含該手持終端機(jī)的身份識別信息；
感應(yīng)步驟，通過布置在室內(nèi)的多個定位標(biāo)簽感應(yīng)手持終端機(jī)的觸發(fā)信號，當(dāng)定位標(biāo)簽進(jìn)入到該手持終端機(jī)觸發(fā)信號的覆蓋范圍內(nèi)，該定位標(biāo)簽接收所述的觸發(fā)信號并發(fā)出包含該身份識別信息和該定位標(biāo)簽位置信息的應(yīng)答信號；
接收步驟，接收應(yīng)答信號，判斷所述的應(yīng)答信號中的身份識別信息與該手持終端機(jī)的身份識別信息是否匹配；
上傳步驟，若所述的應(yīng)答信號的身份識別信息匹配，通過網(wǎng)絡(luò)將所述的身份識別信息和位置信息傳輸給上位機(jī)；
其中，兩組地面定位標(biāo)簽到其最近的軌道的距離X略大于或等于R1;兩組地溝定位標(biāo)簽到與其相對的一側(cè)軌道的距離Y大于R1。
[0019]本發(fā)明工作原理是:本專利的定位技術(shù)采用交互式定位方式，在定位區(qū)域按一定間隔部署多個定位標(biāo)簽組，定位標(biāo)簽組中包含多個定位標(biāo)簽，各定位標(biāo)簽之間的距離以巡檢定位系統(tǒng)所要求的定位精度決定。被定位的人員或物體攜帶手持終端機(jī)，手持終端機(jī)同時具有一個觸發(fā)器和一個接收器，觸發(fā)器發(fā)射低頻脈沖，低頻脈沖信號的傳輸距離短，因此能夠精確控制傳輸距離，當(dāng)定位標(biāo)簽到達(dá)觸發(fā)信號的覆蓋范圍內(nèi)時，定位標(biāo)簽會接收到該人員或物體攜帶的觸發(fā)器發(fā)出的觸發(fā)信號，同時定位標(biāo)簽會發(fā)出傳輸距離較遠(yuǎn)，信號較強(qiáng)的應(yīng)答信號，應(yīng)答信號被手持終端機(jī)的接收器接收，該接收器僅接收與所處手持終端機(jī)的身份信息匹配的應(yīng)答信號，并將應(yīng)答信號的位置信息以及身份信息反饋給上位機(jī)，從而使上位機(jī)掌握被定位人員的位置信息。
[0020]由于本發(fā)明中將發(fā)射觸發(fā)信號的觸發(fā)器設(shè)置在手持終端機(jī)上，而采用的定位標(biāo)簽為半有源標(biāo)簽，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中定位標(biāo)簽耗電大、使用壽命短的缺點(diǎn)，本發(fā)明的定位系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性，手持終端機(jī)虧電以后可以及時充電。另外，本發(fā)明采用低頻脈沖信號作為觸發(fā)信號，還能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位，避免誤報。
【附圖說明】
[0021]附圖1為本發(fā)明的工作原理框圖；
附圖2為本發(fā)明的手持終端機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明的在庫巡檢系統(tǒng)的工作原理示意圖。
[0022]其中:11、左側(cè)地面標(biāo)簽組；12、右側(cè)地面標(biāo)簽組；21、左側(cè)軌道地溝；22、右側(cè)軌道；31、左側(cè)地溝標(biāo)簽組；32、右側(cè)地溝標(biāo)簽組。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0024]實(shí)施例一的交互式室內(nèi)定位方法具體是通過附圖1所示的交互式室內(nèi)巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所述的系統(tǒng)包括:多個手持終端機(jī)、布置在室內(nèi)的多個定位標(biāo)簽、上位機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。手持終端機(jī)由被定位人員佩戴，并且每個手持終端機(jī)對應(yīng)一個唯一身份識別碼。該手持終端機(jī)具有觸發(fā)器、接收器、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，該觸發(fā)器以一定時間間隔持續(xù)發(fā)出包含該手持終端機(jī)的身份識別碼的觸發(fā)信號，觸發(fā)信號的覆蓋半徑為R1，而接收器用于接收定位標(biāo)簽發(fā)出的應(yīng)答信號，應(yīng)答信號的覆蓋半徑為R2A1 <R2。為減少誤檢，并使手持終端機(jī)的結(jié)構(gòu)更為緊湊，該觸發(fā)器和接收器分別設(shè)置在手持終端機(jī)上，兩者可以分開設(shè)置，也可以是集成在一體的。而網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于將上述接收器確認(rèn)應(yīng)答的信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，并最終通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)通常是計算機(jī)主機(jī)或中央監(jiān)控系統(tǒng)，用來記錄或?qū)崟r顯示各手持終端機(jī)的移動路徑、在每個定位點(diǎn)停留的時間信息等等。
[0025]所述的定位標(biāo)簽為雙模標(biāo)簽。各所述的定位標(biāo)簽均包括用于接收所述的觸發(fā)信號的感應(yīng)器和發(fā)射應(yīng)答信號的發(fā)射器。各定位標(biāo)簽分別布置在室內(nèi)不同位置處，并且各定位標(biāo)簽分別對應(yīng)唯一的位置信息。當(dāng)持有手持終端機(jī)的被定位人員移動到定位標(biāo)簽附近，使定位標(biāo)簽處于上述觸發(fā)信號的覆蓋范圍內(nèi)，定位標(biāo)簽被該觸發(fā)信號激活，并發(fā)送包含該定位標(biāo)簽位置信息的應(yīng)答信號，為提高定位精確度，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，觸發(fā)器選用傳輸距