本實(shí)用新型涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及超聲波及信號接收裝置、定位設(shè)備和定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著定位設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，位置服務(wù)在人們的生活中越來越重要。目前的定位根據(jù)定位區(qū)域的不同可以分為室外定位以及室內(nèi)定位。其中，室外定位主要通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，目前的室外定位技術(shù)能夠很好地滿足室外定位的需求。然而，在室內(nèi)進(jìn)行定位時(shí)，由于受定位時(shí)間、定位精度以及室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境等條件的限制，室外定位技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)定位時(shí)無法滿足用戶的需求。

為了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位，現(xiàn)有的定位系統(tǒng)采用超聲換能器作為超聲波接收裝置接收超聲波信號，基于接收到的超聲波信號進(jìn)行定位，或者基于接收到的超聲波信號和光學(xué)信號進(jìn)行定位。

但是，發(fā)明人在執(zhí)行本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在如下的缺陷：超聲換能器體積較大，且具有方向性，在進(jìn)行定位時(shí)，需要在各個(gè)方位布置較多的超聲換能器，既增加了成本，又增加了定位設(shè)備的體積和重量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種超聲波接收裝置、定位設(shè)備及定位系統(tǒng)，降低了生產(chǎn)制作成本，減小了定位設(shè)備的體積和重量。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種超聲波接收裝置，包括至少一個(gè)微型機(jī)電系統(tǒng)MEMS麥克風(fēng)，所述MEMS麥克風(fēng)，用于接收超聲波信號。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種信號接收裝置，包括本實(shí)用新型提供的超聲波接收裝置。

第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種定位設(shè)備，包括本實(shí)用新型提供的信號接收裝置。

第四方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種定位系統(tǒng)，包括本實(shí)用新型提供的定位設(shè)備，還包括定位基站以及計(jì)算裝置；

所述定位基站，用于發(fā)送定位信號；

所述計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述定位設(shè)備中信號接收裝置接收到的定位信號，獲取定位設(shè)備的位置；

其中，定位信號包括如下信號：

超聲波信號；或者

超聲波信號以及光學(xué)信號；或者

超聲波信號、光學(xué)信號以及同步信號。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過采用MEMS麥克風(fēng)接收超聲波信號，并基于MEMS麥克風(fēng)接收到的超聲波信號進(jìn)行定位，降低了定位設(shè)備的生成制作成本，減小了定位設(shè)備的體積和質(zhì)量，便于移動或者攜帶。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超聲波接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種超聲波接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1c是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種超聲波接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1d是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的穿戴設(shè)備上設(shè)置超聲波接收裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的穿戴設(shè)備上設(shè)置信號接收裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2c是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2d是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

圖1a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超聲波接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1a所示，所述超聲波接收裝置10包括至少一個(gè)微型機(jī)電系統(tǒng)MEMS麥克風(fēng)100，MEMS麥克風(fēng)100，用于接收超聲波信號。

其中，MEMS麥克風(fēng)是將電容器集成在微硅晶片上，可以采用表貼工藝進(jìn)行制造，可以批量生產(chǎn)且性能穩(wěn)定。MEMS麥克風(fēng)在不同溫度下的性能均較穩(wěn)定，可承受260℃的高溫回流焊，性能不會受到影響。并且敏感性不會受溫度、振動、濕度和時(shí)間的影響。由于微型機(jī)電系統(tǒng)麥克風(fēng)組裝前后敏感性變化較小，可以節(jié)省制造過程中的音頻調(diào)試成本；并且具有較高的電源抑制比，能夠有效抑制電源電壓的波動，更有利于超聲波信號的接收。

進(jìn)一步的，可選的，MEMS麥克風(fēng)的數(shù)量在1到3之間。但是，MEMS麥克風(fēng)的數(shù)量還可以是其他數(shù)量，對MEMS麥克風(fēng)的數(shù)量并不作限制。例如，如圖1b所示，超聲波接收裝置包括了一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100。當(dāng)MEMS麥克風(fēng)的數(shù)量大于1個(gè)時(shí)，MEMS麥克風(fēng)呈均勻圓周分布。例如，如圖1c所示，超聲波接收裝置包括3個(gè)MEMS麥克風(fēng)100，3個(gè)MEMS麥克風(fēng)100呈均勻圓周分布。

進(jìn)一步，可選的，MEMS麥克風(fēng)呈塊狀或者球狀，MEMS麥克風(fēng)還可以是其他的形狀，對MEMS麥克風(fēng)的形狀并不作限定，可根據(jù)需要設(shè)置MEMS麥克風(fēng)的形狀。本實(shí)施例中，將MEMS麥克風(fēng)固定在待定位物體上，接收超聲波信號以進(jìn)行定位。由于MEMS麥克風(fēng)體積較小，可以將MEMS麥克風(fēng)設(shè)置在操作手柄、可穿戴設(shè)備(例如戒指、手環(huán)等)以及其他設(shè)備上，以了解操作手柄的軌跡、人的手指的軌跡等。如圖1d所示，可穿戴設(shè)備20上設(shè)置有MEMS麥克風(fēng)100，通過MEMS麥克風(fēng)接收到的超聲波信號對人體進(jìn)行定位或者對人體的部位進(jìn)行定位。由此，由于MEMS麥克風(fēng)的體積以及重量較小，應(yīng)用范圍較大，且適用性強(qiáng)。

上述的超聲波接收裝置，通過采用MEMS麥克風(fēng)接收超聲波信號，減小了超聲波接收裝置的體積和重量，降低了生產(chǎn)制作成本，且性能穩(wěn)定。

圖2a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種信號接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述信號接收裝置1包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超聲波接收裝置10，超聲波接收裝置包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述信號接收裝置還包括至少一個(gè)光學(xué)信號接收裝置30，光學(xué)信號接收裝置30，用于接收光學(xué)信號。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，信號接收裝置還包括同步信號接收裝置40，信號接收裝置40，用于接收同步信號。

在本實(shí)施例中，可以將超聲波接收裝置(包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100)設(shè)置于穿戴設(shè)備20上(圖1d所示)，也可以將超聲波接收裝置(包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100)以及光學(xué)信號接收裝置30設(shè)置于穿戴設(shè)備20上(圖2b所示)。其中，也可以將同步信號接收裝置設(shè)置于穿戴設(shè)備上(圖中未示出)，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

本實(shí)施例中，對于信號接收裝置的結(jié)構(gòu)形式并不作限制。例如，如圖2c所示，信號接收裝置可包括三個(gè)MEMS麥克風(fēng)100以及多個(gè)光學(xué)信號接收裝置30。如圖2d所示，信號接收裝置可包括一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100以及多個(gè)光學(xué)信號接收裝置30，其中，光學(xué)信號接收裝置的數(shù)量并不作限制。

本實(shí)施例中，信號接收裝置的結(jié)構(gòu)并不局限于圖2a-2d所示的結(jié)構(gòu)，信號接收裝置還可以包括其他信號接收裝置。

在上述的信號接收裝置中，通過采用MEMS麥克風(fēng)接收超聲波信號，減小了信號接收裝置的體積和重量，降低了生產(chǎn)制作成本。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種定位設(shè)備的接收示意圖，所述定位設(shè)備2包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號接收裝置1，其中，信號接收裝置1包括超聲波接收裝置10，超聲波接收裝置10包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，定位設(shè)備2還包括光學(xué)信號接收裝置30.

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，定位設(shè)備2還包括同步信號接收裝置40。

在上述定位設(shè)備，通過采用MEMS麥克風(fēng)接收超聲波信號，減小了定位設(shè)備的體積和重量，降低了生產(chǎn)制作成本。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述定位系統(tǒng)包括定位設(shè)備2、定位基站3以及計(jì)算裝置4；定位基站3，用于發(fā)送定位信號；計(jì)算裝置4，用于根據(jù)定位設(shè)備2中信號接收裝置1接收到的定位信號，獲取定位設(shè)備2的位置；其中，定位信號包括如下信號：超聲波信號；或者超聲波信號以及光學(xué)信號；或者超聲波信號、光學(xué)信號以及同步信號?？蛇x的，定位基站3包括至少三個(gè)不共線第一超聲波信號發(fā)射裝置50，定位設(shè)備2中的信號接收裝置1包括至超聲波接收裝置10，超聲波接收裝置10包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100。

其中，第一超聲波發(fā)射裝置50，用于發(fā)射超聲波信號；計(jì)算裝置4，用于根據(jù)超聲波接收裝置接收到的相鄰超聲波信號之間的時(shí)間間隔，獲取定位設(shè)備的位置。

在本實(shí)施例中，如圖4所示，當(dāng)采用定位系統(tǒng)進(jìn)行定位時(shí)，采用第一超聲波發(fā)射裝置50發(fā)射出三個(gè)不同頻率的超聲波，并以預(yù)設(shè)定的時(shí)間間隔按照預(yù)定的順序發(fā)送超聲波信號；MEMS麥克風(fēng)100接收超聲波信號，并將接收到的超聲波信號發(fā)送給計(jì)算裝置4，計(jì)算裝置4接收到超聲波信號時(shí)開始計(jì)時(shí)，并得到相鄰三個(gè)超聲波信號到達(dá)的時(shí)間間隔，由時(shí)間間隔得到定位設(shè)備2到達(dá)三個(gè)第一超聲波發(fā)射裝置50的距離差，基于距離差以及幾何關(guān)系，確定定位設(shè)備2的位置。

需要說明的是，對于采用上述定位系統(tǒng)進(jìn)行定位的方法并不局限于上述的方法，還可以是其他方法。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，定位系統(tǒng)包括定位基站3、定位設(shè)備2以及計(jì)算裝置4，可選的，定位設(shè)備2包括信號接收裝置1，信號接收裝置1包括超聲波接收裝置10及光學(xué)信號接收裝置30，超聲波接收裝置10包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100；定位基站包括第二超聲波發(fā)射裝置60、光學(xué)信號發(fā)射裝置70。

其中，第二超聲波發(fā)射裝置60，用于發(fā)射超聲波信號；光學(xué)信號發(fā)射裝置70，用于發(fā)射光學(xué)信號；計(jì)算裝置4，用于根據(jù)超聲波接收裝置10接收到的超聲波信號以及光學(xué)信號接收裝置30接收到的光學(xué)信號，獲取定位設(shè)備2的位置。

如圖5所示，當(dāng)采用上述的定位系統(tǒng)進(jìn)行定位時(shí)，通過接收到的光學(xué)信號確定定位設(shè)備2相對于定位基站3的方向，通過接收到的超聲波信號確定定位設(shè)備2相對于定位基站3之間的距離，通過所述方向和距離定位設(shè)備2的位置。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，定位系統(tǒng)包括定位基站3、定位設(shè)備2以及計(jì)算裝置4，可選的，定位設(shè)備2包括信號接收裝置1，信號接收裝置1包括超聲波接收裝置10、光學(xué)信號接收裝置30以及同步信號接收裝置40，超聲波接收裝置10包括至少一個(gè)MEMS麥克風(fēng)100；定位基站包括第二超聲波發(fā)射裝置60、光學(xué)信號發(fā)射裝置70、同步信號發(fā)射裝置80。

其中，同步信號發(fā)射裝置80，用于發(fā)射同步信號；計(jì)算裝置4，用于根據(jù)超聲波接收裝置10接收到的超聲波信號、光學(xué)信號接收裝置30接收到的光學(xué)信號以及同步信號接收裝置40接收到的同步信號，獲取定位設(shè)備2的位置。

如圖6所示，當(dāng)采用上述的定位系統(tǒng)進(jìn)行定位時(shí)，接收定位基站3中同步信號發(fā)射裝置80發(fā)送的同步信號、定位基站3中光學(xué)信號發(fā)射裝置70發(fā)射的兩個(gè)光學(xué)信號，以及第二超聲波發(fā)射裝置60發(fā)射的超聲波信號，并分別記錄接收到同步信號的第一基準(zhǔn)時(shí)刻、接收到兩個(gè)光學(xué)信號的第一時(shí)刻和第二時(shí)刻，以及接收到超聲波信號的第三時(shí)刻。計(jì)算裝置4根據(jù)第一基準(zhǔn)時(shí)刻，第一時(shí)刻、第二時(shí)刻、第三時(shí)刻以及定位基站3中光學(xué)信號發(fā)射裝置70的轉(zhuǎn)速確定位設(shè)備2的位置。

需要說明的是，計(jì)算裝置可以是處理器，還可以是其他具有計(jì)算功能硬件結(jié)構(gòu)，且計(jì)算裝置可以和定位設(shè)備連接在一起，也可以和定位設(shè)備分置。

在上述的定位系統(tǒng)中，通過采用MEMS麥克風(fēng)接收超聲波信號，以進(jìn)行定位，降低了生產(chǎn)制作成本，并減小了定位設(shè)備的重量和體積。

注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。