专利名称：一种室内人员定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种室内人员定位装置。
背景技术：
随着移动互联网业务和智能终端的快速增涨，人们对定位与导航的需求日益增大，虽然GPS很好地解决了室外定位问题，但是在人们80%以上时间所处的室内，GPS几乎没有用武之地。
现有其他室内定位技术,如红外线、超声波、wifi等存在定位精度不高、定位卡片个头大、价格昂贵等缺点。
现有采用电池供电的定位牌，为了提高室内定位的精度，就需提高发射功率，导致电池使用时间缩短，需频繁更换电池或充电。同时，现有有线充电在多个设备同时充电不便，有的只能轮流充电。电池频繁充电的不便利性日渐突出。发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种室内人员定位装置，不仅提高定位精度， 还很好地解决了无线定位牌充电的方便性。
本发明是这样实现的一种室内人员定位装置，包括一 ZigBee网络协调器、复数个参考路由节点、至少一便携定位牌、一无线充电底板、一具有GIS系统的后台处理计算机，所述ZigBee网络协调器负责组织和生成zigbee网络，所述参考路由节点以及便携定位牌均设在该zigbee网络内；所述ZigBee网络协调器连接后台处理计算机；所述便携定位牌包括依次连接的无线接收线圈、整流滤波稳压电路、充电电池以及zigbee�？椋凰鑫尴叱涞绲装灏ㄕ竦吹缏�、功率放大电路、电源管理电路以及发射线圈；所述振荡电路、功率放大电路以及发射线圈依次连接，所述电源管理电路分别连接所述振荡电路和功率放大电路；所述便携定位牌的无线接收线圈与所述无线充电底板的发射线圈匹配。
进一步的，所述无线充电底板还包括检测电路和控制电路，所述检测电路和控制电路均连接至所述功率放大电路。
进一步的，所述便携定位牌还包括充电控制电路，该充电控制电路连接在所述整流滤波稳压电路与充电电池之间。
本发明具有如下优点本发明将zigbee网络无线定位技术和无线充电技术很好地结合起来，利用无线定位系统进行室内的定位，并通过无线自组织网络传到后台处理计算机，利用具有GIS系统的后台处理计算机实现地图定位显示的效果，不仅提高了定位精度，且无线充电技术的应用，很好地解决了无线定位牌充电的方便性，特别是多个定位牌使用的环境，大大降低了使用维护工作量，提高了无线定位系统的实用性。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图I为本发明室内人员定位装置系统架构示意图。
图2为本发明定位装置中便携定位牌的电路结构示意图。
图3为本发明定位装置中无线充电底板的电路结构示意图。
具体实施方式
如图I至图3所示，本发明的室内人员定位装置，包括一 ZigBee网络协调器I、复数个参考路由节点2、至少一便携定位牌3、一无线充电底板4、一具有GIS系统的后台处理计算机5。
所述ZigBee网络协调器I负责组织和生成zigbee网络，所述参考路由节点2以及便携定位牌3均设在该zigbee网络内；所述ZigBee网络协调器I连接后台处理计算机 5，并负责汇总所有便携定位牌3的位置信息并转发给后台处理计算机5。
所述参考路由节点2负责响应便携定位牌3的定位请求，并反馈其接收到的便携定位牌3的信号强度给该便携定位牌3 ;所述参考路由节点2的物理位置固定不变且已知， 为便携定位牌3的位置计算提供参照坐标。
所述便携定位牌3包括依次连接的无线接收线圈31、整流滤波稳压电路32、充电电池33以及zigbee模块34 ;所述便携定位牌3还包括充电控制电路35，该充电控制电路 35连接在所述整流滤波稳压电路32与充电电池33之间。所述无线接收线圈31收集无线能量(指来自无线充电底板的能量)，经整流滤波稳压电路32稳压后固定输出直流5V电源给充电电池33 ;充电电池33负责对ZigBee模块34的供电；ZigBee�？�34则负责接收由参考节点2反馈回来的接收信号强度值，并经过筛选后发送到zigbee网络协调器I ;充电控制电路35负责对充电电池的充电的控制，防止充电电池33在充电过程中出现过压、过流等情况。
所述无线充电底板4包括振荡电路41、功率放大电路42、电源管理电路43以及发射线圈44 ;所述振荡电路41、功率放大电路42以及发射线圈44依次连接，所述电源管理电路43分别连接所述振荡电路41和功率放大电路42 ;所述便携定位牌3的无线接收线圈31 与所述无线充电底板4的发射线圈44匹配。所述无线充电底板4还包括检测电路45和控制电路46，所述检测电路45和控制电路46均连接至所述功率放大电路42。振荡电路41 通过自激振荡产生所需要的信号频率，经功率放大电路42放大后直接输出到发射线圈44 ； 检测电路45负责检测负载的情况，而控制电路46则根据检测到的负载的情况，自动调整发射功率；而电路管理电路43则负责能量的提供及管理。
所述后台处理计算机5是系统人机交互界面和定位信息展示、分析、统计的工具， 其软件系统构成包括终端定位数据采集设备接口软件、室内平面图数据、GIS系统；所述终端定位数据采集设备接口软件用于识别终端无线信号强度并根据无线信号强度计算出终端相对于已知参考节点的位置，并由此确定终端的位置；室内平面图数据包括室内各种设施位置信息，如每间房间的大小、位置和各个设施的具体位置等；GIS系统为实现各种基于位置的服务和应用提供基本平台。
本发明的使用时包括定位过程、地图位置显示过程无线充电过程所述定位过程为Zigbee无线定位网络由zigbee网络协调器I发起生成，ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，应用于较短距离无线通信，在应用中表现出近距离，低功耗，低成本等特征，这些都很好的满足室内定位系统的要求和条件；参考路由节点2在定位系统中的物理位置固定不变且已知，为便携定位牌3的位置计算提供参照坐标；当所述便携定位牌3发出定位请求的时候，参考路由节点2将自身的坐标值和接收到的该便携定位牌3的接收信号强度RSSI值提供给便携定位牌3 ;便携定位牌3将反馈回来的信号强度值按从大到小的顺序排列，取前3个最大值作为最优值，利用现有的三边测量法即可计算出便携定位牌3自身坐标，并将坐标值发送回所述zigbee网络协调器I。
所述地图位置显示过程为所述zigbee网络协调器I将便携定位牌3的位置信息传输给后台处理计算机5，后台处理计算机5对收到的位置数据经过一定的处理并结合GIS 系统软件，实现人员位置信息在GIS系统上的实时显示、数据记录以及历史轨迹回放，实现定位数据和真实地理位置关联。
无线充电过程当便携定位牌3电池耗尽时，将便携定位牌3 (可以是多个)平铺放在无线充电底板4上进行充电，无线充电底板4根据即负载的自动调整发送功率，当便携定位牌3电池充满时，充电控制电路46自动断开充电电路。
综上所述，本发明将zigbee网络无线定位技术和无线充电技术很好地结合起来， 利用无线定位系统进行室内的定位，并通过无线自组织网络传到后台处理计算机，利用具有GIS系统的后台处理计算机实现地图定位显示的效果，而无线充电技术的应用，很好地解决了无线定位牌充电的方便性，特别是多个定位牌使用的环境，大大降低了使用维护工作量，提高了无线定位系统的实用性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
权利要求
1.一种室内人员定位装置，其特征在于包括一 ZigBee网络协调器、复数个参考路由节点、至少一便携定位牌、一无线充电底板、一具有GIS系统的后台处理计算机，所述ZigBee网络协调器负责组织和生成zigbee网络，所述参考路由节点以及便携定位牌均设在该zigbee网络内；所述ZigBee网络协调器连接后台处理计算机； 所述便携定位牌包括依次连接的无线接收线圈、整流滤波稳压电路、充电电池以及zigbee �？椋� 所述无线充电底板包括振荡电路、功率放大电路、电源管理电路以及发射线圈；所述振荡电路、功率放大电路以及发射线圈依次连接，所述电源管理电路分别连接所述振荡电路和功率放大电路； 所述便携定位牌的无线接收线圈与所述无线充电底板的发射线圈匹配。
2.根据权利要求I所述的一种室内人员定位装置，其特征在于所述无线充电底板还包括检测电路和控制电路，所述检测电路和控制电路均连接至所述功率放大电路。
3.根据权利要求I所述的一种室内人员定位装置，其特征在于所述便携定位牌还包括充电控制电路，该充电控制电路连接在所述整流滤波稳压电路与充电电池之间。
全文摘要
本发明提供一种室内人员定位装置，包括一ZigBee网络协调器、复数个参考路由节点、至少一便携定位牌、一无线充电底板、一具有GIS系统的后台处理计算机，所述ZigBee网络协调器负责组织和生成zigbee网络，所述参考路由节点以及便携定位牌均设在该zigbee网络内；所述ZigBee网络协调器连接后台处理计算机。本发明将zigbee网络无线定位技术和无线充电技术很好地结合起来，利用无线定位系统进行室内的定位，利用具有GIS系统的后台处理计算机实现地图定位显示的效果，不仅提高了定位精度，且无线充电技术的应用，很好地解决了无线定位牌充电的方便性。
文档编号G01S5/02GK102981141SQ20121047459
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者徐敬仙, 沈益民, 乔志勇 申请人:厦门精图信息技术股份有限公司
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