專(zhuān)利名稱：主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法、系統(tǒng)、及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)定位技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種利用主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法、 系統(tǒng)及環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于一些目標(biāo)物，例如運(yùn)動(dòng)物體，其位置或運(yùn)動(dòng)軌跡的檢測(cè)，大多需要在運(yùn)動(dòng)物體上安裝傳感器(如加速度傳感器、陀螺儀等)，通過(guò)傳感器來(lái)感測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)得到運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)位置、軌跡等。
然而，在一些情況下，需要檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)物體本身是沒(méi)有安裝傳感器的，就無(wú)法根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體本身的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)得到運(yùn)動(dòng)物體的位置、軌跡。為了得到運(yùn)動(dòng)物體的位置、軌跡等，目前比較常用的是使用電容屏、電阻屏、紅外線等定位方式。對(duì)于電容屏和電阻屏的定位方式，通常需要制作一個(gè)專(zhuān)門(mén)的電容屏平面和電阻屏平面，這樣，在一些監(jiān)控場(chǎng)合，如應(yīng)用在博物館、展廳等防盜監(jiān)測(cè)時(shí)，就難以實(shí)現(xiàn)大面積的監(jiān)控。而在采用紅外線監(jiān)控時(shí)，需要很多的紅外收發(fā)陣列，也容易被進(jìn)入者發(fā)現(xiàn)，不具有隱蔽性，監(jiān)測(cè)效果不好。另外，當(dāng)有外來(lái)危險(xiǎn)人物沒(méi)有移動(dòng)，而僅僅潛伏在區(qū)域內(nèi)，或展品被人從監(jiān)控場(chǎng)合的上空拿走時(shí)，也沒(méi)法提前發(fā)現(xiàn)。另外，如果采用主動(dòng)振動(dòng)定位的方式除了可以克服大面積定位的應(yīng)用需求外，還因?yàn)檎駝?dòng)訊號(hào)是自主控制，所以可以有效地阻斷不明雜訊的干擾，保證系統(tǒng)的可靠性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種利用主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)來(lái)定位目標(biāo)物的方法。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種利用主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)來(lái)定位目標(biāo)物的系統(tǒng)、及環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，包括以下步驟
Sl 在同一空間內(nèi)設(shè)置至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，并且所述振動(dòng)感測(cè)裝置形成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，并設(shè)置持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的振動(dòng)源；
S2:由每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)同一時(shí)間的所述參照振動(dòng)信號(hào)，運(yùn)算得到參照振動(dòng)參數(shù)；
S3:當(dāng)所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，所述參照振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生改變，形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；所述監(jiān)測(cè)狀況改變包括新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出；
S4 由每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)所述參照振動(dòng)信號(hào)和目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法中，該方法還包括步驟S5 當(dāng)步驟S4判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，根據(jù)所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)相對(duì)于所述參照振動(dòng)參數(shù)的變化運(yùn)算得到所述目標(biāo)物的相對(duì)位置。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法的所述步驟Sl中，還包括根據(jù)所述振動(dòng)感測(cè)裝置或振動(dòng)源的位置，設(shè)定原點(diǎn)坐標(biāo)；
在所述步驟S5中，得到的所述相對(duì)位置為相對(duì)于所述原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法的所述步驟S3中，當(dāng)所述目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域連續(xù)移動(dòng)時(shí)，形成每一時(shí)刻的所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；
在所述步驟S5中，檢測(cè)每一所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，而得到每一時(shí)刻的所述相對(duì)位置，得出所述目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法的所述步驟S2中，所述參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照振動(dòng)相位值、以及參照時(shí)間值，所述振動(dòng)感測(cè)裝置將其感測(cè)得到的所述參照振動(dòng)幅度值、目標(biāo)振動(dòng)相位值、其ID碼和參照時(shí)間值進(jìn)行處理后，向所述控制處理裝置發(fā)出；
在所述步驟S4中，所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)振動(dòng)相位值、以及目標(biāo)時(shí)間值，所述振動(dòng)感測(cè)裝置將其感測(cè)得到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)振動(dòng)相位值、 其ID碼和目標(biāo)時(shí)間值進(jìn)行處理后，向所述控制處理裝置發(fā)出；
在所述步驟S5中，將所述參照振度幅度值與所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值、所述目標(biāo)振動(dòng)相位值與所述參照振動(dòng)相位值、目標(biāo)時(shí)間值與參照時(shí)間值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，運(yùn)算得到所述目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于所述原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法的所述步驟S2中，所述參照振動(dòng)參數(shù)還包括振動(dòng)的參照頻率值、以及參照相位值；
在所述步驟S4中，所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)還包括目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值；
該方法還包括步驟S6 利用所檢測(cè)到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
本發(fā)明還提供一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，包括
至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，在同一空間內(nèi)設(shè)置并形成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，用于檢測(cè)所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的振動(dòng)參數(shù)；
至少一個(gè)振動(dòng)源，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域；以及
控制處理裝置，用于接收所述振動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)所述振動(dòng)參數(shù)判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變；
所述振動(dòng)參數(shù)包括由所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)得到的所述振動(dòng)源產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、以及由新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)產(chǎn)生的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置包括
感測(cè)單元，用于采集振動(dòng)信號(hào)，形成振動(dòng)的電信號(hào)；
實(shí)時(shí)處理單元，與所述感測(cè)單元連接，接收所述電信號(hào)，處理得到振動(dòng)參數(shù)；
存儲(chǔ)單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，存儲(chǔ)所述振動(dòng)參數(shù)，并存儲(chǔ)有該振動(dòng)感測(cè)裝置本身的ID編碼；以及
發(fā)送單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，將所述振動(dòng)參數(shù)連同所述ID編碼發(fā)送至所述控制處理裝置。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，所述感測(cè)單元包括一個(gè)或多個(gè)加速度傳感器和/或陀螺儀；所述發(fā)送單元為有線發(fā)送單元或無(wú)線發(fā)送單元。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，所述控制處理裝置設(shè)置在其中一個(gè)所述振動(dòng)感測(cè)裝置中、或者為獨(dú)立的控制處理裝置，所述控制處理裝置內(nèi)部設(shè)有其自身的控制器ID碼；所述控制處理裝置還包括
接收單元，與每一所述發(fā)送單元通訊連接，接收所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)和ID編碼；
控制處理單元，根據(jù)同一時(shí)間不同所述ID編碼的所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與所述參照振動(dòng)參數(shù)對(duì)比或合成運(yùn)算后，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)軌跡；以及。
存儲(chǔ)單元，與所述控制處理單元連接，用于存儲(chǔ)所述控制器ID碼、以及所述振動(dòng)參數(shù)。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，所述參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照時(shí)間值、參照頻率值、以及參照相位值；
所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值；
控制處理單元包括坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于比對(duì)所述參照振動(dòng)幅度值和目標(biāo)振動(dòng)幅度值、所述目標(biāo)振動(dòng)相位值與所述參照振動(dòng)相位值、參照時(shí)間值和目標(biāo)時(shí)間值，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，運(yùn)算得到所述目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；以及
識(shí)別模塊，用于根據(jù)所檢測(cè)到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值與所述參照振動(dòng)幅度值的大小、參照頻率值和參照相位值對(duì)比的結(jié)果不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括與所述控制處理裝置連接顯示所述運(yùn)動(dòng)軌跡的軌跡顯示裝置和/或根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)出報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控報(bào)警直ο
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的周邊位置處的吸波材料。
本發(fā)明還提供一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括
至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，與所述環(huán)境的地板相接觸并成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，監(jiān)測(cè)目標(biāo)物對(duì)所述地板產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)；
至少一個(gè)振動(dòng)源，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域；
控制處理裝置，與所述振動(dòng)感測(cè)裝置連接并接收所述振動(dòng)參數(shù)，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變；以及
監(jiān)控報(bào)警裝置，與所述控制處理裝置連接、顯示所述目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的軌跡顯示裝置和/或根據(jù)所述目標(biāo)物的身份發(fā)出警報(bào)；
所述振動(dòng)參數(shù)包括所述振動(dòng)源產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、以及由新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)產(chǎn)生的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。
在本發(fā)明的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置包括
感測(cè)單元，用于采集振動(dòng)信號(hào)，形成振動(dòng)的電信號(hào)；
實(shí)時(shí)處理單元，與所述感測(cè)單元連接，接收所述電信號(hào)，處理得到振動(dòng)參數(shù)；
存儲(chǔ)單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，存儲(chǔ)所述振動(dòng)參數(shù)，并存儲(chǔ)有該振動(dòng)感測(cè)裝置本身的ID編碼；以及
發(fā)送單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，將所述振動(dòng)參數(shù)連同所述ID編碼發(fā)送至所述控制處理裝置；
所述控制處理裝置設(shè)置在其中一個(gè)所述振動(dòng)感測(cè)裝置中、或者為獨(dú)立的控制處理裝置，包括
接收單元，與每一所述發(fā)送單元通訊連接，接收所述振動(dòng)參數(shù)和ID編碼；
控制處理單元，根據(jù)同一時(shí)間不同所述ID編碼的所述振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)軌跡；以及
存儲(chǔ)單元，與所述控制處理單元連接，用于存儲(chǔ)所述控制器ID碼、以及所述振動(dòng)參數(shù)。
實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果利用至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置構(gòu)成三角監(jiān)測(cè)區(qū)域， 并設(shè)置振動(dòng)源，由振動(dòng)感測(cè)裝置監(jiān)測(cè)振動(dòng)源的參照振動(dòng)參數(shù)；在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)，使得參照振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生改變而形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，根據(jù)振動(dòng)感測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的參照振動(dòng)參數(shù)和目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，來(lái)判斷三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，這樣既偵測(cè)到有無(wú)外來(lái)物進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域、或者有無(wú)監(jiān)測(cè)區(qū)域的物件被移動(dòng)、或從空中被移出，同時(shí)還能偵測(cè)到外來(lái)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)隱秘而無(wú)漏洞偵測(cè)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中
圖1是本發(fā)明利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖2是本發(fā)明利用振動(dòng)定位的方法的流程示意圖3是本發(fā)明利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)應(yīng)用到環(huán)境安全監(jiān)控的實(shí)施例的示意框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，包括三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10、與該等振動(dòng)感測(cè)裝置10通訊連接的控制處理裝置30、以及振動(dòng)源80。利用至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10構(gòu)成三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，由振動(dòng)感測(cè)裝置10監(jiān)測(cè)振動(dòng)源80的參照振動(dòng)參數(shù)， 并在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，與參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)。然后，根據(jù)振動(dòng)感測(cè)裝置10監(jiān)測(cè)到的參照振動(dòng)參數(shù)和目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)的差異，來(lái)運(yùn)算得到三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并可進(jìn)一步的得到三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域監(jiān)控、軌跡記錄等功能。該利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)可以應(yīng)用于環(huán)境安全監(jiān)控、電子白板等場(chǎng)合中，當(dāng)然，也可以應(yīng)用到其他場(chǎng)合中。
該三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10在同一空間內(nèi)分開(kāi)放置，并形成一個(gè)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域。在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，目標(biāo)物產(chǎn)生的振動(dòng)可以連續(xù)的傳播，并由該等振動(dòng)感測(cè)裝置10檢測(cè)得到該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)。可以理解的，也可以設(shè)置三個(gè)以上的振動(dòng)感測(cè)裝置10，形成多個(gè)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，從而可以增加監(jiān)測(cè)面積、提高監(jiān)測(cè)精度等。
該振動(dòng)源80與三角監(jiān)測(cè)區(qū)域相接觸設(shè)置，優(yōu)選的，可以設(shè)置在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的中心位置處，以便于定位。當(dāng)然，該振動(dòng)源80也可以設(shè)置在其它位置處，只要能夠持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)，并傳送至三角監(jiān)測(cè)區(qū)域即可。
該振動(dòng)源80可以采用喇叭、偏心輪、電機(jī)等各種能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的參照振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)裝置，或者，在正常工作時(shí)能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的參照振動(dòng)信號(hào)的其它機(jī)器、設(shè)備。 該振動(dòng)源80產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)可持續(xù)的傳遞至該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，并由振動(dòng)感測(cè)裝置10感測(cè)得到參照振動(dòng)信號(hào)。
該振動(dòng)感測(cè)裝置10包括感測(cè)單元11、實(shí)時(shí)處理單元12、存儲(chǔ)單元13、以及發(fā)送單元14等。該感測(cè)單元11用于采集振動(dòng)信號(hào)，形成振動(dòng)的電信號(hào)，可以采用一個(gè)或多個(gè)加速度傳感器和/或陀螺儀構(gòu)成。各感測(cè)單元11在同一時(shí)間檢測(cè)到目標(biāo)物在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)帶來(lái)的壓力的變化，從而將振動(dòng)轉(zhuǎn)化為與振動(dòng)相關(guān)的電信號(hào)。
該實(shí)時(shí)處理單元12與感測(cè)單元11連接，接收來(lái)自感測(cè)單元11的電信號(hào)，并處理得到振動(dòng)參數(shù)。每一實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)目標(biāo)物振動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)，運(yùn)算得到振動(dòng)幅度值、時(shí)間值、頻率值以及相位值等。將各個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10接收到振動(dòng)電信號(hào)的時(shí)間值進(jìn)行對(duì)比，得到時(shí)間差值。
在本實(shí)施例中，該振動(dòng)參數(shù)包括由振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、以及由目標(biāo)物在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)駐留、移動(dòng)或三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)物被移出時(shí)與參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)而形成的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。對(duì)應(yīng)的，參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照時(shí)間值、參照頻率值以及參照相位值等；目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、 目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值以及目標(biāo)相位值等。
該振動(dòng)感測(cè)裝置10的存儲(chǔ)單元13與實(shí)時(shí)處理單元12連接，存儲(chǔ)運(yùn)算得到的振動(dòng)參數(shù)，并且還存儲(chǔ)有各個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼，從而將每個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10進(jìn)行區(qū)分。
該發(fā)送單元14與實(shí)時(shí)處理單元12連接，將振動(dòng)參數(shù)連同ID編碼發(fā)送至控制處理裝置30，可以為有線發(fā)送單元14，也可以為無(wú)線發(fā)送單元14。
該控制處理裝置30可以為一個(gè)獨(dú)立的裝置，也可以設(shè)置在其中一個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10中，該控制處理裝置30也可以具有自己的控制器ID碼，從而便于多個(gè)控制處理裝置 30之間的識(shí)別。該控制處理裝置30包括接收單元31、控制處理單元32、以及存儲(chǔ)單元33。 該接收單元31與每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的發(fā)送單元14通訊連接，接收來(lái)自發(fā)送單元14的振動(dòng)參數(shù)和ID編碼?？梢岳斫獾模摻邮諉卧?1與發(fā)送單元14之間可以通過(guò)有線或無(wú)線連接通訊。當(dāng)然，該接收單元31也可以做成單獨(dú)的接收器，再通過(guò)有線或無(wú)線方式傳送到控制處理單元32。
該控制處理單元32根據(jù)同一時(shí)間不同ID編碼的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算、處理，如將同一時(shí)間不同ID編碼的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)對(duì)比或合成運(yùn)算后，判斷三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并可進(jìn)一步得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。該存儲(chǔ)單元33與控制處理單元連接，用于存儲(chǔ)該控制處理裝置本身的控制器ID碼、以及接收到的振動(dòng)參數(shù)。
在本實(shí)施例中，該控制處理單元32可以采用單片機(jī)、MCU等，包括坐標(biāo)計(jì)算模塊 321和識(shí)別模塊322。該坐標(biāo)計(jì)算模塊321設(shè)定有原點(diǎn)坐標(biāo)，例如將振動(dòng)源80所在位置設(shè)定為原點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)相對(duì)于參照振動(dòng)參數(shù)的變化，振動(dòng)幅度值和時(shí)間差值(將各振動(dòng)感測(cè)裝置10的時(shí)間值進(jìn)行對(duì)比得到)，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大的特性，運(yùn)算得到目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
該識(shí)別模塊322則用于判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。由于不同的目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)特性不一樣，所產(chǎn)生的振動(dòng)波型的振動(dòng)幅度值的大小、頻率值和相位值均不同，從而識(shí)別模塊 322可以根據(jù)所檢測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值與參照振動(dòng)幅度值的大小、參照頻率值和參照相位值對(duì)比的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還可以包括與控制處理裝置30連接的軌跡顯示裝置40和/或監(jiān)控報(bào)警裝置50等。該軌跡顯示裝置40可以為顯示器、顯示屏等，用于將目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡直接輸出，或轉(zhuǎn)化為文字和/或圖形進(jìn)行顯示。而監(jiān)控報(bào)警裝置50可以為聲音報(bào)警設(shè)備、 圖像報(bào)警設(shè)備或燈光報(bào)警設(shè)備等，根據(jù)目標(biāo)物的身份、運(yùn)動(dòng)軌跡等進(jìn)行發(fā)出警報(bào)。
進(jìn)一步的，為了提高定位計(jì)算的精度和可靠度，還可以根據(jù)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域周邊位置處的振動(dòng)波反射情況，在周邊位置處還設(shè)置有吸波材料70，以吸收因振動(dòng)引起的發(fā)射波或駐波等，以提高精度和可靠度。
如圖2所示，是本發(fā)明利用振動(dòng)定位的方法的流程圖，首先，在同一空間內(nèi)設(shè)置至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10，并且振動(dòng)感測(cè)裝置10形成至少一個(gè)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，目標(biāo)物產(chǎn)生的振動(dòng)可以在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域中連續(xù)的傳播(步驟S1-1)。
然后，設(shè)置振動(dòng)源80，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，以提供參照振動(dòng)(步驟S1-2)。進(jìn)一步的，根據(jù)該振動(dòng)源80的位置，設(shè)定原點(diǎn)坐標(biāo)，作為檢測(cè)到的目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的參考點(diǎn)。
由每一個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到參照振動(dòng)參數(shù)，連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼進(jìn)行編碼保存，并向外控制處理裝置30發(fā)送(步驟S1-3)。優(yōu)選的，該振動(dòng)源80設(shè)置在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的中心位置，每一振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)到的參照振動(dòng)參數(shù)基本相同。在本實(shí)施例中，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的感測(cè)單元 11分別采集參照振動(dòng)信號(hào)，并將參照振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成參照電信號(hào)；由感測(cè)單元11采集振動(dòng)的參照電信號(hào)傳送至實(shí)時(shí)處理單元12，該實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)參照電信號(hào)進(jìn)行處理，得到參照振動(dòng)參數(shù)。該參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照時(shí)間值、參照頻率值、以及參照相位值等。得到的參照振動(dòng)參數(shù)連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼、參照時(shí)間值等進(jìn)行處理后，通過(guò)發(fā)送單元14向外發(fā)送。
然后，由控制處理裝置30接收參照振動(dòng)參數(shù)、對(duì)應(yīng)的ID編碼、參照時(shí)間值，并進(jìn)行保存?zhèn)溆?步驟S1-4)。
在對(duì)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10檢測(cè)該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)10的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)(步驟S1-5)；在本實(shí)施例中，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的感測(cè)單元11分別采集目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并將目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；由感測(cè)單元11采集振動(dòng)的目標(biāo)電信號(hào)傳送至實(shí)時(shí)處理單元12，該實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)目標(biāo)電信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。該目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值等。
然后，將得到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼、目標(biāo)時(shí)間值進(jìn)行編碼保存，并向外發(fā)送至控制處理裝置30 (步驟S1-6)；然后，由控制處理裝置30接收目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，并通過(guò)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比、合成運(yùn)算(步驟S1-7)；然后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果判斷該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)狀況是否改變(步驟S1-8)由于當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入到該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域駐留、移動(dòng)或者三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)，會(huì)對(duì)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的振動(dòng)產(chǎn)生影響，與振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，從而可以判斷該監(jiān)測(cè)狀況是否改變。
當(dāng)判斷該監(jiān)測(cè)狀況發(fā)生變化時(shí)，由控制處理裝置30根據(jù)接收到的參照振動(dòng)參數(shù)和目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，并運(yùn)算得到目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)及運(yùn)動(dòng)軌跡(步驟S1-9)，否則繼續(xù)由振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置10對(duì)該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
在本實(shí)施例中，在未有目標(biāo)物進(jìn)入三角監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，該控制處理裝置30的接收單元31接收同一時(shí)間的、來(lái)自所有振動(dòng)感測(cè)裝置10發(fā)出的參照振動(dòng)參數(shù)和其對(duì)應(yīng)的ID編碼?？刂铺幚硌b置30的控制處理單元32將所有參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)等。
控制處理裝置30將目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，運(yùn)算得到目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
例如，振動(dòng)源80設(shè)置在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的中間位置時(shí)，各振動(dòng)感測(cè)裝置10得到的參照振動(dòng)參數(shù)都是一致的；而當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入三角監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、 振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，離該目標(biāo)物最近的振動(dòng)感測(cè)裝置10 感測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)變化最快、振動(dòng)幅度值變化最大；而離該目標(biāo)物最遠(yuǎn)的振動(dòng)感測(cè)裝置10感測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)變化最慢、振動(dòng)幅度值變化最小，經(jīng)過(guò)控制處理裝置30將每一振動(dòng)感測(cè)裝置10所監(jiān)測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理后，即可得到目標(biāo)物相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以得到目標(biāo)物的連續(xù)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；并且，當(dāng)目標(biāo)物在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域連續(xù)移動(dòng)時(shí)，形成每一時(shí)刻的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，將每一時(shí)刻的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到每一時(shí)刻的相對(duì)位置，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
當(dāng)然，在有異物進(jìn)入該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域并駐留、或者三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)物被移出時(shí)，也會(huì)改變參照振動(dòng)的參照振動(dòng)參數(shù)，產(chǎn)生新的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，而得到新的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，將目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比、合成等處理后，即可得到監(jiān)控區(qū)域是否發(fā)生變化的判斷，以及引起變化的目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)、運(yùn)動(dòng)軌跡等。
進(jìn)一步的，由于不同物體所引起的振動(dòng)特性不同，利用同一時(shí)間、不同振動(dòng)感測(cè)裝置10所檢測(cè)到的振動(dòng)幅度值的大小、頻率值和相位值的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
進(jìn)一步的，可以將得到的運(yùn)動(dòng)軌跡、目標(biāo)物身份等通過(guò)軌跡顯示裝置40進(jìn)行顯示，和/或，通過(guò)監(jiān)控報(bào)警裝置50發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
如圖3所示，是本發(fā)明的利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)應(yīng)用到環(huán)境安全監(jiān)控中的實(shí)施例。 在本實(shí)施例中，該利用振動(dòng)定位的系統(tǒng)的振動(dòng)感測(cè)裝置10分別安裝在需要被監(jiān)控的空間的地板60下側(cè)，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)需要設(shè)置專(zhuān)用平面、或者需要設(shè)置若干紅外收發(fā)陣列所帶來(lái)的不便，具有良好的隱蔽性、實(shí)用性。
采用三個(gè)或以上的振動(dòng)感測(cè)裝置10均勻的分布在被監(jiān)控的空間內(nèi)，從而形成一個(gè)或多個(gè)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，覆蓋整個(gè)被監(jiān)控空間。并且，設(shè)定被監(jiān)控空間的中心位置設(shè)置振動(dòng)源80，作為坐標(biāo)原點(diǎn)，作為目標(biāo)物的移動(dòng)參照點(diǎn)。振動(dòng)源80和目標(biāo)物在地板60上產(chǎn)生的振動(dòng)，通過(guò)地板60向外傳遞，由感測(cè)單元11采集地板60的振動(dòng)信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成振動(dòng)的電信號(hào)。
每一振動(dòng)感測(cè)裝置10可以包括一個(gè)感測(cè)裝置外殼，在感測(cè)裝置外殼內(nèi)設(shè)置有感測(cè)單元11、實(shí)時(shí)處理單元12、存儲(chǔ)單元13以及發(fā)送單元14等。為了便于隱藏振動(dòng)感測(cè)裝置10，可以將整個(gè)感測(cè)裝置外殼設(shè)置在地板60之下；當(dāng)然，也可以根據(jù)需要安裝在地板60 之上或與地板60接觸的其他任意位置。
該感測(cè)單元11可以采用一個(gè)或多個(gè)加速度傳感器和/或陀螺儀，可以直接與地板 60接觸，也可以通過(guò)感測(cè)裝置外殼與地板60接觸，從而可以采集來(lái)自地板60的振動(dòng)信號(hào)。 例如，該感測(cè)單元11選用差容式力平衡加速度傳感器，采用差動(dòng)電容結(jié)構(gòu)，利用反饋原理將被測(cè)的地板60振動(dòng)產(chǎn)生的加速度轉(zhuǎn)換為電容器的電容量變化，將加速度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐担魉椭翆?shí)時(shí)處理單元12。
實(shí)時(shí)處理單元12可以采用單片機(jī)、MCU等，將振動(dòng)的電信號(hào)進(jìn)行處理，得到振動(dòng)參數(shù)。在本實(shí)施例中，該振動(dòng)參數(shù)包括由振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、以及由目標(biāo)物在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)駐留、移動(dòng)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)物被移出時(shí)與參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)而形成的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。對(duì)應(yīng)的，參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、 參照時(shí)間值、參照頻率值以及參照相位值等；目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值以及目標(biāo)相位值等。每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的實(shí)時(shí)處理單元12將其得到的振動(dòng)參數(shù)與存儲(chǔ)單元13中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)ID編碼，一同通過(guò)發(fā)送單元14發(fā)出。
可以理解的，該存儲(chǔ)單元13可以采用各種存儲(chǔ)介質(zhì)；而發(fā)送單元14可以為有線發(fā)送單元14或無(wú)線發(fā)送單元14。
進(jìn)一步的，為了避免地板60周邊邊緣的振動(dòng)波放射情況，在地板60的周邊可以增加吸波材料70，以吸收因振動(dòng)引起的反射波或駐波，增加定位計(jì)算的精度和可靠度。
該系統(tǒng)的控制處理裝置30可以為獨(dú)立的控制處理裝置30，安裝到被監(jiān)控空間的適當(dāng)位置即可；也可以設(shè)置在其中一個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置10中，從而可以減少設(shè)備的數(shù)量，該控制處理裝置30也可以具有自己的控制器ID碼，從而便于多個(gè)控制處理裝置30之間的識(shí)別。該控制處理裝置30可以通過(guò)有線或無(wú)線的方式與每一振動(dòng)感測(cè)裝置10通訊連接。當(dāng)采用無(wú)線通訊連接時(shí)，還可以增加無(wú)線收發(fā)器，以便于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建立。
在本實(shí)施例中，該控制處理裝置30采用獨(dú)立的裝置，包括處理裝置外殼，在處理裝置外殼內(nèi)設(shè)置有接收單元31、控制處理單元32、存儲(chǔ)單元33等。該接收單元31與每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的發(fā)送單元14通訊連接，接收所有振動(dòng)感測(cè)裝置10的振動(dòng)參數(shù)和ID編碼，傳送至控制處理單元32，并由存儲(chǔ)單元33將接收到的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。該存儲(chǔ)單元 33中還可以存儲(chǔ)有控制處理裝置30自身的控制器ID碼，以便于多個(gè)控制處理裝置30的區(qū)分使用。
該控制處理單元32根據(jù)同一時(shí)間不同ID編碼的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算、處理，如將同一時(shí)間不同ID編碼的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)對(duì)比或合成運(yùn)算后，判斷三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并可進(jìn)一步得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
該控制處理單元32可以采用單片機(jī)、MCU等，包括坐標(biāo)計(jì)算模塊321、識(shí)別模塊322 等。該坐標(biāo)計(jì)算模塊321設(shè)定有原點(diǎn)坐標(biāo)，例如將振動(dòng)源80所在位置設(shè)定為原點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)相對(duì)于參照振動(dòng)參數(shù)的變化，振動(dòng)幅度值和時(shí)間差值(將各振動(dòng)感測(cè)裝置10 的時(shí)間值進(jìn)行對(duì)比得到)，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大的特性，運(yùn)算得到目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
該識(shí)別模塊322則用于判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。由于不同的目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)特性不一樣，所產(chǎn)生的振動(dòng)波型的振動(dòng)幅度值的大小、頻率值和相位值的均不同，從而識(shí)別模塊322可以根據(jù)所檢測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值與參照振動(dòng)幅度值的大小、參照頻率值和參照相位值對(duì)比的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還設(shè)有軌跡顯示裝置40以及監(jiān)控報(bào)警裝置50。該軌跡顯示裝置40與控制處理裝置30連接，并將目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡直接輸出，或轉(zhuǎn)化為文字和/或圖形進(jìn)行顯示。
該監(jiān)控報(bào)警裝置50可以為聲音報(bào)警設(shè)備、圖像報(bào)警設(shè)備或燈光報(bào)警設(shè)備等，與控制處理裝置30連接，根據(jù)目標(biāo)物的身份、運(yùn)動(dòng)軌跡等進(jìn)行發(fā)出警報(bào)。在本實(shí)施例中，該控制處理裝置30的存儲(chǔ)單元33，還可以預(yù)存有特定目標(biāo)物移動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)。振動(dòng)感測(cè)裝置10檢測(cè)到的振動(dòng)參數(shù)先與存儲(chǔ)的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如果一致，則不發(fā)出警報(bào)；如果不一致，則通過(guò)該監(jiān)控報(bào)警裝置50發(fā)出警報(bào)。
在使用該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，首先在需要監(jiān)控的空間內(nèi)設(shè)置至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置 10。該振動(dòng)感測(cè)裝置10安裝在監(jiān)控區(qū)域的地板60下側(cè)，并圍成三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，目標(biāo)物產(chǎn)生的振動(dòng)可以在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域中連續(xù)的傳播。
然后，設(shè)置振動(dòng)源80，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，以提供參照振動(dòng)。進(jìn)一步的，根據(jù)該振動(dòng)源80的位置，設(shè)定原點(diǎn)坐標(biāo)，作為檢測(cè)到的目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的參考點(diǎn)。
由每一個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到參照振動(dòng)參數(shù)，連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼進(jìn)行編碼保存，并向外控制處理裝置30發(fā)送。優(yōu)選的，該振動(dòng)源80設(shè)置在該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的中心位置，每一振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)到的參照振動(dòng)參數(shù)基本相同。在本實(shí)施例中，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的感測(cè)單元11分別采集參照振動(dòng)信號(hào)，并將參照振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成參照電信號(hào)；由感測(cè)單元11采集振動(dòng)的參照電信號(hào)傳送至實(shí)時(shí)處理單元12，該實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)參照電信號(hào)進(jìn)行處理，得到參照振動(dòng)參數(shù)。該參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照時(shí)間值、參照頻率值、以及參照相位值等。得到的參照振動(dòng)參數(shù)連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼、參照時(shí)間值等進(jìn)行處理后，通過(guò)發(fā)送單元14向外發(fā)送。
然后，由控制處理裝置30接收參照振動(dòng)參數(shù)、對(duì)應(yīng)的ID編碼、參照時(shí)間值，并進(jìn)行13保存?zhèn)溆谩?br> 在對(duì)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10檢測(cè)該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；在本實(shí)施例中，由每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的感測(cè)單元11分別采集目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并將目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；由感測(cè)單元11采集振動(dòng)的目標(biāo)電信號(hào)傳送至實(shí)時(shí)處理單元12，該實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)目標(biāo)電信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。該目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值等。
然后，將得到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼、目標(biāo)時(shí)間值進(jìn)行編碼保存，并向外發(fā)送至控制處理裝置30 ；然后，由控制處理裝置30接收目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，并通過(guò)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比、合成運(yùn)算；然后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果判斷該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)狀況是否改變由于當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入到該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域駐留、移動(dòng)或者三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)，會(huì)對(duì)三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的振動(dòng)產(chǎn)生影響，與振動(dòng)源80 產(chǎn)生的參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，從而可以判斷該監(jiān)測(cè)狀況是否改變。
當(dāng)判斷該監(jiān)測(cè)狀況發(fā)生變化時(shí)，由控制處理裝置30根據(jù)接收到的參照振動(dòng)參數(shù)和目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，并運(yùn)算得到目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)及運(yùn)動(dòng)軌跡，否則繼續(xù)由振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置10 對(duì)該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
例如，當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入地板60并在其上移動(dòng)時(shí)，地板60產(chǎn)生振動(dòng)，與振動(dòng)源80產(chǎn)生的參照振動(dòng)信號(hào)疊加、阻斷或被加強(qiáng)的參照振動(dòng)信號(hào)形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并傳遞至振動(dòng)感測(cè)裝置10。
每一振動(dòng)感測(cè)裝置10的感測(cè)單元11分別采集地板60的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并將目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；由感測(cè)單元11采集振動(dòng)的目標(biāo)電信號(hào)傳送至實(shí)時(shí)處理單元12，該實(shí)時(shí)處理單元12根據(jù)目標(biāo)電信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。該目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值等。得到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)連同該振動(dòng)感測(cè)裝置10本身的ID編碼，通過(guò)發(fā)送單元14向外發(fā)送。
由控制處理裝置30接收參照振動(dòng)參數(shù)和目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，并運(yùn)算得到目標(biāo)物的相對(duì)位置。在本實(shí)施例中，在未有目標(biāo)物進(jìn)入三角監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，該控制處理裝置30的接收單元31接收同一時(shí)間的、來(lái)自所有振動(dòng)感測(cè)裝置10發(fā)出的參照振動(dòng)參數(shù)和其對(duì)應(yīng)的ID編碼?？刂铺幚硌b置30的控制處理單元32將所有參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)等。
當(dāng)有目標(biāo)物進(jìn)入三角監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，該控制處理裝置30的接收單元31接收同一時(shí)間的、來(lái)自所有振動(dòng)感測(cè)裝置10發(fā)出的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)和其對(duì)應(yīng)的ID編碼?？刂铺幚硌b置 30將目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大的特性，運(yùn)算得到目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
例如，振動(dòng)源80設(shè)置在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的中間位置時(shí)，各振動(dòng)感測(cè)裝置10得到的參照振動(dòng)參數(shù)都是一致的；而當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入三角監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、 振動(dòng)幅度值衰減越大的特性，離該目標(biāo)物最近的振動(dòng)感測(cè)裝置10感測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)變化最快、振動(dòng)幅度值變化最大；而離該目標(biāo)物最遠(yuǎn)的振動(dòng)感測(cè)裝置10感測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)變化最慢、振動(dòng)幅度值變化最小，經(jīng)過(guò)控制處理裝置30將每一振動(dòng)感測(cè)裝置10所監(jiān)測(cè)到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理后，即可得到目標(biāo)物相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以得到目標(biāo)物的連續(xù)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；并且，當(dāng)目標(biāo)物在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域連續(xù)移動(dòng)時(shí)，形成每一時(shí)刻的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，將每一時(shí)刻的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到每一時(shí)刻的相對(duì)位置，進(jìn)而得到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
當(dāng)然，在有異物進(jìn)入該三角監(jiān)測(cè)區(qū)域并駐留、或者三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)物被移出時(shí)，也會(huì)改變參照振動(dòng)的參照振動(dòng)參數(shù)，產(chǎn)生新的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，而得到新的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，將目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與參照振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比、合成等處理后，即可得到目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)、運(yùn)動(dòng)軌跡等。
進(jìn)一步的，由于不同物體所引起的振動(dòng)特性不同，利用同一時(shí)間、不同振動(dòng)感測(cè)裝置10所檢測(cè)到的振動(dòng)幅度值的大小、頻率值和相位值的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
進(jìn)一步的，可以將得到的運(yùn)動(dòng)軌跡、目標(biāo)物身份等通過(guò)軌跡顯示裝置40進(jìn)行顯示，和/或，通過(guò)監(jiān)控報(bào)警裝置50發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
在本實(shí)施例中，進(jìn)一步包括身份鑒別步驟在控制處理裝置30中預(yù)存有合法目標(biāo)物的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡等，當(dāng)控制處理裝置30監(jiān)測(cè)得到的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡等與預(yù)存的合法目標(biāo)物的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡等匹配時(shí)，判斷目標(biāo)物為合法目標(biāo)物，否則判斷為非法目標(biāo)物。
當(dāng)判定為非法目標(biāo)物時(shí)，控制處理裝置30控制監(jiān)控報(bào)警裝置50發(fā)出報(bào)警信號(hào)，如發(fā)出聲音報(bào)警、圖像報(bào)警、光線報(bào)警等。
以上實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實(shí)施，并不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，包括以下步驟Sl 在同一空間內(nèi)設(shè)置至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，并且所述振動(dòng)感測(cè)裝置形成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，并設(shè)置持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的振動(dòng)源；S2:由每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)同一時(shí)間的所述參照振動(dòng)信號(hào)，運(yùn)算得到參照振動(dòng)參數(shù)；53當(dāng)所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，所述參照振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生改變，形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；所述監(jiān)測(cè)狀況改變包括新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出；54由每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)所述參照振動(dòng)信號(hào)和目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)算得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，該方法還包括步驟 S5 當(dāng)步驟S4判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)狀況改變時(shí)，根據(jù)所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)相對(duì)于所述參照振動(dòng)參數(shù)的變化運(yùn)算得到所述目標(biāo)物的相對(duì)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，在所述步驟Sl中，還包括根據(jù)所述振動(dòng)感測(cè)裝置或振動(dòng)源的位置，設(shè)定原點(diǎn)坐標(biāo)；在所述步驟S5中，得到的所述相對(duì)位置為相對(duì)于所述原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，在所述步驟S3中，當(dāng)所述目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域連續(xù)移動(dòng)時(shí)，形成每一時(shí)刻的所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；在所述步驟S5中，檢測(cè)每一所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，而得到每一時(shí)刻的所述相對(duì)位置，得出所述目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照振動(dòng)相位值、以及參照時(shí)間值，所述振動(dòng)感測(cè)裝置將其感測(cè)得到的所述參照振動(dòng)幅度值、參照振動(dòng)相位值、其ID碼和參照時(shí)間值進(jìn)行處理后，向所述控制處理裝置發(fā)出；在所述步驟S4中，所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)振動(dòng)相位值、以及目標(biāo)時(shí)間值，所述振動(dòng)感測(cè)裝置將其感測(cè)得到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)振動(dòng)相位值、其ID 碼和目標(biāo)時(shí)間值進(jìn)行處理后，向所述控制處理裝置發(fā)出；在所述步驟S5中，將所述參照振度幅度值與所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值、所述目標(biāo)振動(dòng)相位值與所述參照振動(dòng)相位值、目標(biāo)時(shí)間值與參照時(shí)間值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，運(yùn)算得到所述目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于所述原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述參照振動(dòng)參數(shù)還包括振動(dòng)的參照頻率值、以及參照相位值；在所述步驟S4中，所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)還包括目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值；該方法還包括步驟S6 利用所檢測(cè)到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值的不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
7.—種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，包括至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，在同一空間內(nèi)設(shè)置并形成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，用于檢測(cè)所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的振動(dòng)參數(shù)；至少一個(gè)振動(dòng)源，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域；以及控制處理裝置，用于接收所述振動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)所述振動(dòng)參數(shù)判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變；所述振動(dòng)參數(shù)包括由所述振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)得到的所述振動(dòng)源產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、 以及由新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、 或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)產(chǎn)生的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置包括感測(cè)單元，用于采集振動(dòng)信號(hào)，形成振動(dòng)的電信號(hào)； 實(shí)時(shí)處理單元，與所述感測(cè)單元連接，接收所述電信號(hào)，處理得到振動(dòng)參數(shù)； 存儲(chǔ)單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，存儲(chǔ)所述振動(dòng)參數(shù)，并存儲(chǔ)有該振動(dòng)感測(cè)裝置本身的ID編碼；以及發(fā)送單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，將所述振動(dòng)參數(shù)連同所述ID編碼發(fā)送至所述控制處理裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述感測(cè)單元包括一個(gè)或多個(gè)加速度傳感器和/或陀螺儀；所述發(fā)送單元為有線發(fā)送單元或無(wú)線發(fā)送單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制處理裝置設(shè)置在其中一個(gè)所述振動(dòng)感測(cè)裝置中、或者為獨(dú)立的控制處理裝置，所述控制處理裝置內(nèi)部設(shè)有其自身的控制器ID碼；所述控制處理裝置還包括接收單元，與每一所述發(fā)送單元通訊連接，接收所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)和ID編碼； 控制處理單元，根據(jù)同一時(shí)間不同所述ID編碼的所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)與所述參照振動(dòng)參數(shù)對(duì)比或合成運(yùn)算后，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)軌跡；以及。存儲(chǔ)單元，與所述控制處理單元連接，用于存儲(chǔ)所述控制器ID碼、以及所述振動(dòng)參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述參照振動(dòng)參數(shù)包括參照振動(dòng)幅度值、參照時(shí)間值、參照頻率值、以及參照相位值；所述目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)包括目標(biāo)振動(dòng)幅度值、目標(biāo)時(shí)間值、目標(biāo)頻率值、以及目標(biāo)相位值； 控制處理單元包括坐標(biāo)計(jì)算模塊，用于比對(duì)所述參照振動(dòng)幅度值和目標(biāo)振動(dòng)幅度值、 所述目標(biāo)振動(dòng)相位值與所述參照振動(dòng)相位值、參照時(shí)間值和目標(biāo)時(shí)間值，利用距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)間越長(zhǎng)、振動(dòng)幅度值衰減越大、振動(dòng)波相位被改變遞延的特性，運(yùn)算得到所述目標(biāo)物體在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)于原點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)；以及識(shí)別模塊，用于根據(jù)所檢測(cè)到的所述目標(biāo)振動(dòng)幅度值的大小、目標(biāo)頻率值和目標(biāo)相位值與所述參照振動(dòng)幅度值的大小、參照頻率值和參照相位值對(duì)比的結(jié)果不同，來(lái)判斷識(shí)別不同目標(biāo)物的身份。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與所述控制處理裝置連接顯示所述運(yùn)動(dòng)軌跡的軌跡顯示裝置和/或根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)出報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控報(bào)警裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12任一項(xiàng)所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域的周邊位置處的吸波材料。
14.一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，與所述環(huán)境的地板相接觸并成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域，監(jiān)測(cè)目標(biāo)物對(duì)所述地板產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)；至少一個(gè)振動(dòng)源，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域； 控制處理裝置，與所述振動(dòng)感測(cè)裝置連接并接收所述振動(dòng)參數(shù)，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變；以及監(jiān)控報(bào)警裝置，與所述控制處理裝置連接、顯示所述目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡的軌跡顯示裝置和/或根據(jù)所述目標(biāo)物的身份發(fā)出警報(bào)；所述振動(dòng)參數(shù)包括所述振動(dòng)源產(chǎn)生的參照振動(dòng)參數(shù)、以及由新的目標(biāo)物駐留在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、或者目標(biāo)物在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)、或者在所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被移動(dòng)、被改變或被移出時(shí)產(chǎn)生的目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，每一所述振動(dòng)感測(cè)裝置包括感測(cè)單元，用于采集振動(dòng)信號(hào)，形成振動(dòng)的電信號(hào)； 實(shí)時(shí)處理單元，與所述感測(cè)單元連接，接收所述電信號(hào)，處理得到振動(dòng)參數(shù)； 存儲(chǔ)單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，存儲(chǔ)所述振動(dòng)參數(shù)，并存儲(chǔ)有該振動(dòng)感測(cè)裝置本身的ID編碼；以及發(fā)送單元，與所述實(shí)時(shí)處理單元連接，將所述振動(dòng)參數(shù)連同所述ID編碼發(fā)送至所述控制處理裝置；所述控制處理裝置設(shè)置在其中一個(gè)所述振動(dòng)感測(cè)裝置中、或者為獨(dú)立的控制處理裝置，包括接收單元，與每一所述發(fā)送單元通訊連接，接收所述振動(dòng)參數(shù)和ID編碼； 控制處理單元，根據(jù)同一時(shí)間不同所述ID編碼的所述振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理，判斷所述三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)狀況是否改變，并得到目標(biāo)物的相對(duì)位置，進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)軌跡；以及存儲(chǔ)單元，與所述控制處理單元連接，用于存儲(chǔ)所述控制器ID碼、以及所述振動(dòng)參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主動(dòng)振動(dòng)偵測(cè)定位的方法、系統(tǒng)、及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。該方法首先在同一空間內(nèi)設(shè)置至少三個(gè)振動(dòng)感測(cè)裝置，并且形成至少一個(gè)振動(dòng)可連續(xù)傳播的三角監(jiān)測(cè)區(qū)域；設(shè)置振動(dòng)源，持續(xù)產(chǎn)生參照振動(dòng)信號(hào)并傳遞至三角監(jiān)測(cè)區(qū)域；由每一振動(dòng)感測(cè)裝置檢測(cè)參照振動(dòng)信號(hào)，運(yùn)算得到參照振動(dòng)參數(shù)；當(dāng)新的目標(biāo)物進(jìn)入、駐留在三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)或者三角監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物被改變時(shí)，參照振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生改變，而形成目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)；目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算并發(fā)送到控制處理裝置，與參照振動(dòng)參數(shù)合成運(yùn)算得到目標(biāo)振動(dòng)參數(shù)及相對(duì)位置，這樣既偵測(cè)到有無(wú)外來(lái)物進(jìn)入監(jiān)測(cè)區(qū)域、以及有無(wú)監(jiān)測(cè)區(qū)域的物件被改變，同時(shí)還能偵測(cè)到目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)無(wú)漏洞偵測(cè)。
文檔編號(hào)G01V1/00GK102508286SQ20111029701
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
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