一种多定位模式的定位系统及其定位方法与流程

1.本技术属于警示灯技术领域，尤其涉及一种多定位模式的定位系统及其定位方法。


背景技术：

2.在矿井、消防、搜救等特殊工作场合中，作业人员多需要携带警示灯以及专用的定位装置，但是由于作业人员自身已经会携带很多专用设备了，携带警示灯以及定位装置会提高作业人员的负担；同时目前的定位装置的定位方式单一，定位效果差。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种多定位模式的定位系统及其定位方法，旨在解决传统定位装置定位方式单一，定位效果差的问题。
4.本技术实施例的第一方面提出了一种多定位模式的定位系统，包括：
5.第一定位模块，用于发出第一位置信号，所述第一定位模块为近程定位模块；
6.第二定位模块，用于发出第二位置信号，所述第二定位模块为卫星定位模块；
7.定位装置，所述定位装置包括控制模块，所述控制模块用于获取所述第一位置信号和第二位置信号；当所述第一位置信号的信号强度大于第一预设值时，所述控制模块输出第一定位信号；当所述第二位置信号的信号强度大于第二预设值时，所述控制模块输出第二定位信号；
8.上位机，用于接收所述第一定位信号和/或第二定位信号，并计算出所述定位装置的位置。
9.在本技术的部分实施例中，所述控制模块具有输出所述第一定位信号的第一模式、输出所述第二定位信号的第二模式以及输出所述第一定位信号以及所述第二定位信号的第三模式；
10.所述定位装置包括第一显示灯和第二显示灯，当所述控制模块处于所述第一模式时，所述第一显示灯点亮，所述第二显示灯熄灭；当所述控制模块处于所述第二模式时，所述第一显示灯熄灭，所述第二显示灯点亮；当所述控制模块处于所述第三模式时，所述第一显示灯以及所述第二显示灯点亮。
11.在本技术的部分实施例中，所述定位装置包括切换按钮，所述切换按钮用于使所述控制模块在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间切换。
12.在本技术的部分实施例中，所述切换按钮被配置为当按压所述切换按钮时，所述控制模块在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间定频切换。
13.在本技术的部分实施例中，所述第一定位模块包括多个定位信标，所述多个定位信标之间形成第一定位范围，当所述定位装置处于所述第一定位范围内时，所述控制模块切换至第一模式，当所述定位装置处于所述第一定位范围外时，所述控制模块切换至第二模式。
14.在本技术的部分实施例中，所述第一定位模块为uwb定位模块、wifi定位模块、蓝牙定位模块、超声波定位模块、rfid定位模块、地磁定位模块、红外线定位模块以及zigbee定位模块中至少一者。
15.在本技术的部分实施例中，所述第二定位模块为gps定位模块或北斗定位模块。
16.在本技术的部分实施例中，所述定位装置包括公网对讲模块以及语音模块，所述公网对讲模块用于与公网对讲服务器进行配对，并提出加入群组会话的请求，语音模块用于参与群组会话。
17.在本技术的部分实施例中，所述定位装置还包括模拟对讲模块，所述模拟对讲模块用于在所述公网对讲模块与公网对讲服务器配对失败后，获取与群组信息相对应的工作频点信息，所述语音模块在所述工作频点上工作。
18.第二方面，本技术还提供一种定位方法，包括上述的多定位模式的定位系统，所述定位方法包括：
19.控制模块获取第一位置信号和第二位置信号；
20.判断所述第一位置信号是否大于所述第一预设值，以及所述第二位置信号是否大于所述第二预设值；
21.若所述第一位置信号大于所述第一预设值，则输出第一定位信号；若所述第二位置信号大于所述第二预设值，则输出第二定位信号；
22.上位机接收所述第一定位信号和/或所述第二定位信号，以获取定位装置的位置。
23.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的多定位模式的定位系统及其定位方法中，该定位系统包括第一定位模块、第二定位模块、定位装置以及上位机，第一定位模块用于发出第一位置信号，第一定位模块为近程定位模块；第二定位模块用于发出第二位置信号，第二定位模块为卫星定位模块；定位装置包括控制模块，控制模块用于获取第一位置信号和第二位置信号；当第一位置信号的信号强度大于第一预设值时，控制模块输出第一定位信号；当第二位置信号的信号强度大于第二预设值时，控制模块输出第二定位信号；上位机用于接收第一定位信号和/或第二定位信号，并计算出定位装置的位置；本技术设置第一定位模块和第二定位模块，使得定位装置能够在不同情况下通过第一定位模块或第二定位模块获取定位信息，以提高定位效果。
附图说明
24.图1为本技术一实施例提供的定位系统的框架结构示意图；
25.图2为本技术另一实施例提供的定位系统的框架结构示意图；
26.图3为本技术一实施例提供的定位模式的切换步骤图；
27.图4为本技术一实施例提供的第一模式下的工作流程图；
28.图5为本技术一实施例提供的第二模式下的工作流程图；
29.图6为本技术一实施例提供的第三模式下的工作流程图；
30.图7为本技术另一实施例提供的定位系统的方法流程图。
31.具体元素符号说明：100-第一定位模块，200-第二定位模块，300-定位装置，310-控制模块，400-上位机。
具体实施方式
32.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
33.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.需要说明的是，在矿井、消防、搜救等特殊工作场合中，时常需要获取作业人员的位置信息，保证人员的安全。要在这类特殊作业环境中获取位置信息，通常需要配备专用定位装置，但是作业人员自身已经配备很多专用设备了，增设定位装置会提高作业人员的负担。因此为了减轻作业人员的负担，可以将定位装置整合在随身佩戴的装置如警示灯上，本技术基于此对相关的定位装置及其定位方法进行了改进。
37.请结合参阅图1，图1示出了本实施例提供的定位装置300的结构示意图。本实施例的一种多定位模式的定位系统，该定位系统包括第一定位模块100、第二定位模块200、定位装置300以及上位机400。
38.第一定位模块100用于发出第一位置信号，所述第一定位模块100为近程定位模块；第二定位模块200用于发出第二位置信号，所述第二定位模块200为卫星定位模块；定位装置300包括控制模块310，所述控制模块310用于获取所述第一位置信号和第二位置信号；当所述第一位置信号的信号强度大于第一预设值时，所述控制模块310输出第一定位信号；当所述第二位置信号的信号强度大于第二预设值时，所述控制模块310输出第二定位信号；上位机400，用于接收所述第一定位信号和/或第二定位信号，并计算出所述定位装置300的位置。定位装置300能够在不同情况下通过第一定位模块100或第二定位模块200获取定位信息，以提高定位效果。
39.在本技术的部分实施例中，所述控制模块310具有输出所述第一定位信号的第一模式、输出所述第二定位信号的第二模式以及输出所述第一定位信号以及所述第二定位信号的第三模式；
40.所述定位装置300包括第一显示灯和第二显示灯，当所述控制模块310处于所述第一模式时，所述第一显示灯点亮，所述第二显示灯熄灭；当所述控制模块310处于所述第二模式时，所述第一显示灯熄灭，所述第二显示灯点亮；当所述控制模块310处于所述第三模式时，所述第一显示灯以及所述第二显示灯点亮。
41.在本技术的部分实施例中，所述定位装置300包括切换按钮，所述切换按钮用于使
所述控制模块310在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间切换。
42.需要解释的是，控制模块310为mcu模块，作为处理中心，能够对各种信号作出对应的功能反馈。按钮(对应切换按钮)一端连接到mcu的输入io，另一端接地，mcu内部设置连接的io上拉到高电平。当按钮未被按下，则mcu读取io电平为高电平，当按钮按下，mcu的io接地导通，mcu读取io电平为低电平。通过这个方式，实现mcu在软件程序运行中可以读取实时的按钮状态。软件程序中通过按钮的状态以及计时操作，可以判定用户触发的按钮动作(短按单击，长按等)。
43.在本技术的实施例中，多定位模式的定位系统包括远程定位模块(对应前文的第一定位模块)和近程定位模块(对应前文的第二定位模块)，主要负责获取并存储警示灯(对应前文的定位装置)的位置信息。远程定位模块主要依赖卫星定位确定位置信息，适用于室外。近程定位模块主要依赖于布置在室内的定位信标，实现小范围内的定位，适用于室内场合。两种定位模块结合，能够满足矿井、建筑工地等特定作业场合的定位需求。
44.请参阅图2，led灯珠阵列是警示灯的主要光源，根据产品需求定制不同行列数的led灯珠，由mcu统一控制。
45.切换到不同的定位模式时，led灯珠阵列会发出对应的灯光来进行提示。在一种可能得示例中，切换到室内外综合定位模式时，全部led灯珠都会保持发光；切换到户外定位模式时，最外围一圈led灯珠保持发光，此外内层的led灯珠熄灭；切换到室内定位模式时，内层一圈led灯珠保持发光，外围的led灯珠熄灭。每个模式保持约1秒后切换至下一个模式，直到用户松开按钮，mcu便以当前选中的定位模式进行工作。
46.在本技术的部分实施例中，所述切换按钮被配置为当按压所述切换按钮时，所述控制模块310在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间定频切换。
47.在本技术的部分实施例中，所述第一定位模块100包括多个定位信标，所述多个定位信标之间形成第一定位范围，当所述定位装置300处于所述第一定位范围内时，所述控制模块310切换至第一模式，当所述定位装置300处于所述第一定位范围外时，所述控制模块310切换至第二模式。
48.在本技术的部分实施例中，所述第一定位模块100为uwb定位模块、wifi定位模块、蓝牙定位模块、超声波定位模块、rfid定位模块、地磁定位模块、红外线定位模块以及zigbee定位模块中至少一者。
49.在本技术的部分实施例中，所述第二定位模块200为gps定位卫星或北斗卫星。定位装置300与第二定位模块200无线连接。
50.在本技术的部分实施例中，请参阅图7，所述定位装置300包括公网对讲模块以及语音模块，所述公网对讲模块用于与公网对讲服务器进行配对，并提出加入群组会话的请求，语音模块用于参与群组会话。
51.在本技术的部分实施例中，所述定位装置300还包括模拟对讲模块，所述模拟对讲模块用于在所述公网对讲模块与公网对讲服务器配对失败后，获取与群组信息相对应的工作频点信息，所述语音模块在所述工作频点上工作。
52.本技术中的定位模块为三种，分别为户外定位模式(对应第二模式)、室内定位模式(对应第一模式)和室内外综合定位模式(对应第三模式)，在警示灯开机时，mcu默认处于室内外综合定位模式中，并自动获取两种定位模块的信号强度，分别与预设的信号强度阈
值作比较。在短时间后，当mcu发现远程定位模块的信号强度低于信号强度阈值，则自动将模式切换到室内定位模式；同理，当mcu发现近程定位模块的信号强度低于对应的信号强度阈值，则自动将模式切换到户外定位模式；若特定的时间段内两种定位模块的信号强度均在对应阈值之上，则维持室内外综合定位模式。
53.请参阅图3，用户能够通过长按开关按钮的来进行定位模式的切换，也可以设置专用的转换按键进行控制。长按按钮约2秒，mcu将按室内外综合定位模式、户外定位模式、室内定位模式的顺序进行切换，模式切换的逻辑流程图如图3所示。除了长按外，还能够根据用户的操作习惯，定制按钮对定位模式的控制逻辑。
54.进一步地，为了更好的实施例本技术的定位系统，在定位系统的基础上还提出一种定位方法，包括上述任意实施例中的多定位模式的定位系统，所述定位方法包括：
55.s100：控制模块310获取第一位置信号和第二位置信号；
56.s200：判断所述第一位置信号是否大于所述第一预设值，以及所述第二位置信号是否大于所述第二预设值；
57.s300：若所述第一位置信号大于所述第一预设值，则输出第一定位信号；若所述第二位置信号大于所述第二预设值，则输出第二定位信号；
58.s400：上位机400接收所述第一定位信号和/或所述第二定位信号，以获取定位装置300的位置。
59.具体的定位方法为：在不同的定位模式下，远程/近程定位模块会根据情况进行工作，发送无线信号/采集定位卫星信号。
60.处于室内定位模式时，近程定位模块工作，工作流程如图4所示，uwb定位模块时刻发送无线信号，当基站收到uwb定位模块发出的带有设备号与定位信息的信号，则将信号到达的时间传输到上位机400，然后上位机400通过toa测距原理计算出警示灯的精准位置。
61.toa(time of arrival)测距的基本原理是利用uwb脉冲信号到达各个基站的时间t，换算出信号源到达各个基站的距离r，至少三个基站以各自的r为半径画圆，绘出的三个圆将会有一个共同的交点，该交点即为信号源的坐标点，完成定位。
62.处于户外定位模式时，远程定位模块工作，工作流程如图5所示，gps/北斗定位模块时刻接收定位卫星信号，接收到一颗卫星的信号便可知道一颗卫星的位置，得到卫星到设备的距离，利用三维坐标的距离公式，并利用三颗卫星，组成3条方程式，即可解出设备的坐标(x，y，z)，警示灯与上位机400建立无线通信连接，将设备坐标(x，y，z)发送到上位机400。
63.处于室内外综合定位模式时，近程定位模块和远程定位模块一起工作，工作流程如图6所示，上位机400通过通信获得gps/北斗定位模块采集到的大概坐标(x，y，z)，再通过toa测距获得的uwb信号坐标进行修正，获得精准的设备坐标(x，y，z)。
64.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
65.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
66.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
67.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
68.相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
69.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。
70.以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：
1.一种多定位模式的定位系统，其特征在于，包括：第一定位模块，用于发出第一位置信号，所述第一定位模块为近程定位模块；第二定位模块，用于发出第二位置信号，所述第二定位模块为卫星定位模块；定位装置，所述定位装置包括控制模块，所述控制模块用于获取所述第一位置信号和第二位置信号；当所述第一位置信号的信号强度大于第一预设值时，所述控制模块输出第一定位信号；当所述第二位置信号的信号强度大于第二预设值时，所述控制模块输出第二定位信号；上位机，用于接收所述第一定位信号和/或第二定位信号，并计算出所述定位装置的位置。2.根据权利要求1所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述控制模块具有输出所述第一定位信号的第一模式、输出所述第二定位信号的第二模式以及输出所述第一定位信号以及所述第二定位信号的第三模式；所述定位装置包括第一显示灯和第二显示灯，当所述控制模块处于所述第一模式时，所述第一显示灯点亮，所述第二显示灯熄灭；当所述控制模块处于所述第二模式时，所述第一显示灯熄灭，所述第二显示灯点亮；当所述控制模块处于所述第三模式时，所述第一显示灯以及所述第二显示灯点亮。3.根据权利要求2所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述定位装置包括切换按钮，所述切换按钮用于使所述控制模块在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间切换。4.根据权利要求3所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述切换按钮被配置为当按压所述切换按钮时，所述控制模块在所述第一模式、第二模式以及所述第三模式之间定频切换。5.根据权利要求2所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述第一定位模块包括多个定位信标，所述多个定位信标之间形成第一定位范围，当所述定位装置处于所述第一定位范围内时，所述控制模块切换至第一模式，当所述定位装置处于所述第一定位范围外时，所述控制模块切换至第二模式。6.根据权利要求1所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述第一定位模块为uwb定位模块、wifi定位模块、蓝牙定位模块、超声波定位模块、rfid定位模块、地磁定位模块、红外线定位模块以及zigbee定位模块中至少一者。7.根据权利要求1所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述第二定位模块为gps卫星或北斗卫星。8.根据权利要求1所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述定位装置包括公网对讲模块以及语音模块，所述公网对讲模块用于与公网对讲服务器进行配对，并提出加入群组会话的请求，语音模块用于参与群组会话。9.根据权利要求8所述的多定位模式的定位系统，其特征在于，所述定位装置还包括模拟对讲模块，所述模拟对讲模块用于在所述公网对讲模块与公网对讲服务器配对失败后，获取与群组信息相对应的工作频点信息，所述语音模块在所述工作频点上工作。10.一种定位方法，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的多定位模式的定位系统，所述定位方法包括：
控制模块获取第一位置信号和第二位置信号；判断所述第一位置信号是否大于所述第一预设值，以及所述第二位置信号是否大于所述第二预设值；若所述第一位置信号大于所述第一预设值，则输出第一定位信号；若所述第二位置信号大于所述第二预设值，则输出第二定位信号；上位机接收所述第一定位信号和/或所述第二定位信号，以获取定位装置的位置。

技术总结
本申请提供一种多定位模式的定位系统及其定位方法，本申请的第一定位模块用于发出第一位置信号，第一定位模块为近程定位模块；第二定位模块用于发出第二位置信号，第二定位模块为卫星定位模块；定位装置包括控制模块，控制模块用于获取第一位置信号和第二位置信号；当第一位置信号的信号强度大于第一预设值时，控制模块输出第一定位信号；当第二位置信号的信号强度大于第二预设值时，控制模块输出第二定位信号；上位机用于接收第一定位信号和/或第二定位信号，并计算出定位装置的位置；本申请设置第一定位模块和第二定位模块，使得定位装置能够在不同情况下通过第一定位模块或第二定位模块获取定位信息，以提高定位效果。以提高定位效果。以提高定位效果。


技术研发人员：杨锋 丁柏平 黄阳彪 龚政 黄思浩
受保护的技术使用者：深圳市中孚能电气设备有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/7