一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及測距裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線載波通信技術(shù)的測距 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程 是這樣的：測距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄 激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。激 光測距儀是通過激光做為主要工作物質(zhì)來進(jìn)行工作，其中，1064納米波長的激光對眼睛的 傷害可能將是永久性的。而且這種測距裝置不具備通信功能，不能進(jìn)行相互之間的通信聯(lián) 絡(luò)，不能實現(xiàn)有遮擋環(huán)境的測距，無法實現(xiàn)適應(yīng)各種環(huán)境應(yīng)用的個性化定制跟蹤和通信網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，并提供精確的測距與定位服務(wù)。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種基于無線載 波通信技術(shù)的測距裝置。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案：
[0005] -種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，包括殼體，所述殼體上設(shè)有參數(shù)設(shè)置輸 入按鍵、顯示器、與外接設(shè)備進(jìn)行通信連接的通信接口、與電源電連接的電源接口和天線端 口，所述顯示器設(shè)置在參數(shù)設(shè)置輸入按鍵的上方，所述殼體內(nèi)設(shè)有處理器、ID寄存器和無線 信號收發(fā)器，所述處理器的輸入端分別與參數(shù)設(shè)置輸入按鍵、ID寄存器和無線信號收發(fā)器 的輸出端連接，所述處理器的輸出端分別與ID寄存器、顯示器和無線信號收發(fā)器的輸入端 連接，所述無線信號收發(fā)器通過天線端口與天線電連接。
[0006] 優(yōu)選的，所述ID寄存器為非易失性存儲器。
[0007] 優(yōu)選的，所述無線信號收發(fā)器發(fā)射的信號為納秒級非正弦波窄脈沖。
[0008] 優(yōu)選的，所述通信接口為串行通信接口或USB接口。
[0009] 優(yōu)選的，所述殼體的底部設(shè)有安裝孔。
[0010] 優(yōu)選的，所述殼體的四角位置設(shè)有防撞保護(hù)墊。
[0011] 本實用新型中，利用納秒級窄脈沖發(fā)射無線信號，通過加強(qiáng)信號強(qiáng)度調(diào)制，可達(dá)到 長距離、高速度的無線通信，時域頻分模式采用有別于傳統(tǒng)的窄帶和寬帶技術(shù)模式，它的頻 帶更寬，采用雙向測距法，從發(fā)送端到接收端兩點間往返時間可以用來計算這兩個節(jié)點間 的距離，根據(jù)多個裝置之間的相互距離信息計算出裝置之間的相對位置，以提高點對點的 測量精度，對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供 厘米級的定位精度，每一個裝置都在其非易失性存儲器中設(shè)置有一個唯一的節(jié)點識別號， 這臺裝置可以自動對任何它所收到的測距請求進(jìn)行響應(yīng)，實現(xiàn)裝置間多對一的測距和定位 功能，可以用于碰撞規(guī)避、實時定位跟蹤、定位危險環(huán)境中的人員、關(guān)鍵設(shè)施保護(hù)等，可為車 輛運行跟蹤、導(dǎo)航定位，提供實時距離和傳感器數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型提出的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型提出的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置的系統(tǒng)示意圖；
[0014] 圖3為本實用新型多個裝置之間的映射關(guān)系示意圖；
[0015]圖4為本實用新型提雙向測距的示意圖；
[0016]圖5為本實用新型飛行時間精確測距的示意圖。
[0017]圖中：1殼體、2參數(shù)設(shè)置輸入按鍵、3通信接口、4電源接口、5天線端口、6顯示器。
【具體實施方式】
[0018] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。
[0019] 參照圖1-2,一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，包括殼體1，殼體1上設(shè)有參 數(shù)設(shè)置輸入按鍵2、顯示器6、與外接設(shè)備進(jìn)行通信連接的通信接口 3、與電源電連接的電源 接口 4和天線端口 5，顯示器6設(shè)置在參數(shù)設(shè)置輸入按鍵2的上方，殼體1內(nèi)設(shè)有處理器、ID寄 存器和無線信號收發(fā)器，處理器的輸入端分別與參數(shù)設(shè)置輸入按鍵2、ID寄存器和無線信號 收發(fā)器的輸出端連接，處理器的輸出端分別與ID寄存器、顯示器6和無線信號收發(fā)器的輸入 端連接，無線信號收發(fā)器通過天線端口 5與天線電連接。
[0020] ID寄存器為非易失性存儲器，無線信號收發(fā)器發(fā)射的信號為納秒級非正弦波窄脈 沖，通信接口 3為串行通信接口或USB接口，殼體1的底部設(shè)有安裝孔，殼體1的四角位置設(shè)有 防撞保護(hù)墊。
[0021] 利用納秒級窄脈沖發(fā)射無線信號，通過加強(qiáng)信號強(qiáng)度調(diào)制，可達(dá)到長距離、高速度 的無線通信，時域頻分模式采用有別于傳統(tǒng)的窄帶和寬帶技術(shù)模式，它的頻帶更寬，采用雙 向測距法，從發(fā)送端到接收端兩點間往返時間可以用來計算這兩個節(jié)點間的距離，根據(jù)多 個裝置之間的相互距離信息計算出裝置之間的相對位置，以提高點對點的測量精度，對信 道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供厘米級的定位 精度，顯示器6可顯示參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)。
[0022] 參照圖3,每一個裝置都在其非易失性存儲器中設(shè)置有一個唯一的節(jié)點識別號，這 臺裝置可以自動對任何它所收到的測距請求進(jìn)行響應(yīng)，裝置把接收到的所有數(shù)據(jù)，包括測 距請求、測距響應(yīng)、或者是其它信息數(shù)據(jù)匯報給主機(jī)或者其它微處理器設(shè)備，實現(xiàn)裝置間多 對一的測距和定位功能，裝置的映射關(guān)系為3對1，即裝置A、B、C只與G測距。
[0023] 可以用于碰撞規(guī)避、實時定位跟蹤、定位危險環(huán)境中的人員、關(guān)鍵設(shè)施保護(hù)等，可 為車輛運行跟蹤、導(dǎo)航定位，提供實時距離和傳感器數(shù)據(jù)。
[0024] 測距原理：
[0025]本裝置采用飛行時間精確測距，利用到達(dá)時間來計算距離。到達(dá)時間方法是利用 發(fā)送端和接收端之間的傳播時延來計算兩點距離，電波的傳播速度為光速c，假設(shè)信號從發(fā) 送端到接收端的時間為t，則兩者間的距離為ct。
[0026] 本裝置采用雙向測距法，以提高點對點的測量精度。
[0027] 從發(fā)送端到接收端兩點間往返時間可以用來計算這兩個節(jié)點間的距離，這種方法 就是雙向測距，如圖4所示：
[0028] 圖中，節(jié)點A在時刻發(fā)送含有時間標(biāo)記信息的包給節(jié)點B，等節(jié)點B和此時間標(biāo)記信 息做好同步后，便會回送一個信號給節(jié)點A，以表示同步完成，節(jié)點A根據(jù)收到的信號來決定 傳播時間。節(jié)點A到B間的距離可以由下列公式計算得到：
[0030] DAB = TfXc
[0031] Dab為節(jié)點A到節(jié)點B之間的距離。
[0032]本裝置所采用的技術(shù)模式具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截 獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供厘米級的測距精度。
[0033] 工作模式：
[0034] (1)雙向飛行時間測距和通信
[0035]根據(jù)多個裝置之間的相互距離信息計算出裝置之間的相對位置，可以根據(jù)自身的 需要開發(fā)量身定做的跟蹤和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0036] (2)飛行時間精確測距
[0037] 如圖5所示，裝置A向裝置B發(fā)送測距請求S，裝置B通過發(fā)送一個測距響應(yīng)S1來確認(rèn) 收到裝置A的請求，裝置A使用這個測距響應(yīng)來精確測量裝置A和裝置B之間的射頻脈沖雙向 飛行時間，然后根據(jù)這個信息計算兩者之間的高精度距離。
[0038]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，包括殼體，其特征在于，所述殼體上設(shè)有參 數(shù)設(shè)置輸入按鍵、顯示器、與外接設(shè)備進(jìn)行通信連接的通信接口、與電源電連接的電源接口 和天線端口，所述顯示器設(shè)置在參數(shù)設(shè)置輸入按鍵的上方，所述殼體內(nèi)設(shè)有處理器、ID寄存 器和無線信號收發(fā)器，所述處理器的輸入端分別與參數(shù)設(shè)置輸入按鍵、ID寄存器和無線信 號收發(fā)器的輸出端連接，所述處理器的輸出端分別與ID寄存器、顯示器和無線信號收發(fā)器 的輸入端連接，所述無線信號收發(fā)器通過天線端口與天線電連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，其特征在于，所述ID 寄存器為非易失性存儲器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，其特征在于，所述無 線信號收發(fā)器發(fā)射的信號為納秒級非正弦波窄脈沖。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，其特征在于，所述通 信接口為串行通信接口或USB接口。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，其特征在于，所述殼 體的底部設(shè)有安裝孔。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，其特征在于，所述殼 體的四角位置設(shè)有防撞保護(hù)墊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無線載波通信技術(shù)的測距裝置，包括殼體，所述殼體上設(shè)有參數(shù)設(shè)置輸入按鍵、顯示器、與外接設(shè)備進(jìn)行通信連接的通信接口、與電源電連接的電源接口和天線端口，所述顯示器設(shè)置在參數(shù)設(shè)置輸入按鍵的上方，所述殼體內(nèi)設(shè)有處理器、ID寄存器和無線信號收發(fā)器，所述處理器的輸入端分別與參數(shù)設(shè)置輸入按鍵、ID寄存器和無線信號收發(fā)器的輸出端連接，所述處理器的輸出端分別與ID寄存器、顯示器和無線信號收發(fā)器的輸入端連接，所述無線信號收發(fā)器通過天線端口與天線電連接。本實用新型可以用于碰撞規(guī)避、實時定位跟蹤、定位危險環(huán)境中的人員、關(guān)鍵設(shè)施保護(hù)，可為車輛運行跟蹤、導(dǎo)航定位，提供實時距離和傳感器數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01S11/02
【公開號】CN205353356
【申請?zhí)枴緾N201620102878
【發(fā)明人】譚善文, 楊吉釗
【申請人】成都可益軌道技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月1日