[发明专利]一种用于室内定位的超声波-ZigBee系统及方法

权利要求书

1.一种用于室内定位的超声波-ZigBee系统，包括固定节点、移动节点和计算终端；其特征在于：所述多个固定节点固定在室内墙壁同一高度平面且坐标已知，所述移动节点处于固定节点下方的地面且位置不断变化；所述多个固定节点之间不进行通信，每个固定节点与所述移动节点以通过超声波和ZigBee点对点方式通信；所述计算终端和移动节点通过蓝牙通讯进而收集移动节点的定位数据并计算其位置坐标；

所述移动节点是处于运动中的待定位目标，包括单片机一、多路模拟驱动接口、多个超声波发射探头、ZigBee模块和蓝牙模块，所述单片机一的多个输出引脚分别通过多个模拟驱动接口连接有多个超声波发射探头，用以驱动超声波发射探头发射超声波信号，所述单片机一通过UART一、UART二接口还分别连接ZigBee模块和蓝牙模块，用以实现ZigBee通信和蓝牙通信；

所述固定节点是坐标已知且不变的辅助定位设备，包括单片机二、多路脉冲检测接口、多个超声波接收探头和ZigBee模块，所述超声波接收探头将接收到的超声波信号通过脉冲检测接口转换为脉冲信号然后接入所述单片机二的脉冲输入引脚，所述单片机二通过UART接口连接ZigBee模块用以实现ZigBee通信；

所述计算终端包括蓝牙模块和高速处理器，收集移动节点的定位数据并计算其位置坐标。

2.一种基于超声波-ZigBee系统的室内定位方法，其特征在于，包括以下的步骤：

（1）所述的计算终端通过蓝牙向所述移动节点发送定位请求指令；

（2）所述移动节点通过ZigBee向全体所述固定节点广播发送时钟同步指令，并等待收到所述固定节点的确认消息；

（3）所述移动节点同时发射多路超声波信号和ZigBee定位启动指令；

（4）某些所述固定节点，首先接收到ZigBee定位启动指令，随后检测到超声波信号，将两次的时间差作为定位数据记录；

（5）记录到定位数据的不同固定节点，进行不同时间延迟后，通过ZigBee向移动节点发送定位数据，以防止发生射频碰撞；

（6）移动节点通过ZigBee接收到多个定位数据，将其通过蓝牙传输给所述计算终端，计算终端根据固有算法得出移动节点坐标。

3.根据权利要求2所述的一种基于超声波-ZigBee系统的室内定位方法，其特征在于：所述移动节点通过ZigBee接收到多个定位数据是指移动节点通过ZigBee接收到三个或三个以上不同的定位数据。