纽扣式超声信标及超声信号群的制作方法

1.本实用新型涉及一种纽扣式超声信标及超声信号群，属于信标技术领域。


背景技术：

2.随着社会对于高危工作人员的操作安全，老人、小孩的个人安全的关注度不断提升，社会对于室内定位的需求也日渐急迫。目前主流的室内定位技术主要包括蓝牙、uwb及超声定位。三种定位技术均需预先要布设信号发射端，随后信号发射端会实时向外界发射定位信号，当接收端接收到信号之后解算出接收端的位置信息，从而实现室内各实体的精准定位。
3.目前的超声信号发射端由一个控制单元和多个超声信号喇叭组成，一方面，通过单一的控制单元控制多个超声喇叭进行发声，如果控制单元出现故障，整个超声信号发射端将会停止工作，完全失去定位功能，另一方面，现有的超声信号发射端布置在顶棚上时，需要另行铺设线路，为其提供电源，安装部署十分麻烦，人工成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种纽扣式超声信标及超声信号群，该超声信标及超声信号发射端既解决了现有技术中超声信号发射端中控制单元故障导致所有超声喇叭失效的问题，还解决了现有技术中超声信号发射端需要人工铺设线路，十分麻烦的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种纽扣式超声信标，包括：
6.声源模块，用于将音频信号转化成声波信号；
7.控制模块，用于接收处理控制信号，并与声源模块连接；
8.电源模块，被独立配置于信标中，与控制模块和声源模块连接。
9.上述技术方案中进一步改进的方案如下：
10.1.上述方案中，包覆于声源模块、控制模块和电源模块外周的壳体上具有至少两块导电区域，至少一块导电区域与电源模块正极单独电连接，至少一块导电区域与电源模块负极单独电连接。
11.2.上述方案中，所述导电区域对称设置为两块。
12.3.上述方案中，一块所述导电区域为磁性板。
13.4.上述方案中，所述电源模块包括可拆卸安装于壳体中的纽扣电池，且所述壳体端部开有供纽扣电池通过的通孔。
14.5.上述方案中，所述磁性板通过一密封圆环活动安装于通孔处。
15.6.上述方案中，所述声源模块包括与控制模块连接的压电陶瓷片。
16.7.上述方案中，所述控制模块具有一蓝牙通信单元。
17.为达到上述目的，本实用新型还提供了另一种技术方案：一种超声信号群，包含多个超声信标。
18.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
19.1、本实用新型纽扣式超声信标及超声信号群，通过单独内置控制单元和独立电池，模块化单个超声喇叭，即使单个超声信标的控制单元出现故障，其余超声信标仍可正常使用，满足定位需求；同时，独立的超声信标可根据实际情况灵活组成超声信号群，部署灵活。
20.2、本实用新型纽扣式超声信标及超声信号群，设置独立电池，取代有源线路进行供电的方式，无需铺设线路，配合磁性板的吸附作用，完成超声信标的定点安装，十分便捷。
21.3、本实用新型纽扣式超声信标及超声信号群，通过在壳体上设置与独立电池正负极电连接的导电区域，可在超声信标不使用时进行充电，无需取出纽扣电池更换或取出纽扣电池进行充电，实用性更强。
附图说明
22.附图1为本实用新型中纽扣式超声信标的剖面示意图。
23.附图标记：1、声源模块；11、压电陶瓷片；2、控制模块；21、蓝牙通信单元；3、电源模块；31、纽扣电池；4、壳体；41、导电区域；42、通孔；43、密封圆环。
具体实施方式
24.实施例1：一种纽扣式超声信标，参照附图1，包括声源模块1、控制模块2和电源模块3，电源模块3与控制模块2连接，控制模块2与声源模块3连接，这里，声源模块1、控制模块2和电源模块3层叠设置、集成在柱状壳体4中；其中，声源模块1负责将音频信号转化为超声波信号，控制模块2接收处理控制信号，并驱动声源模块1工作，而电源模块3不仅被独立配置在壳体4中，还为声源模块1和控制模块2供电，提供它们工作所需的能耗。
25.其中，独立的电源模块3包括纽扣电池31，纽扣电池31活动卡接在壳体4中设置的电池槽中，还包括与纽扣电池31连接的供电电路，此供电电路(图中未示出)与控制模块2、声源模块1连通。
26.其中，控制模块2在电源模块3供电的情况下，利用它的蓝牙通信单元21接收启动或关闭的信号发射指令，或者，利用蓝牙通信单元21进行程序升级；在收到启动信号后，控制模块2即驱动和控制通过声源模块1发出超声信号。
27.其中，声源模块1包括压电陶瓷片11，控制模块2在收到启动指令后，驱动和控制通过压电陶瓷片11上的音频信号，从而控制压电陶瓷片11振动发出相应的声音信号，实现超声信号发射。
28.实施例2：一种纽扣式超声信标，参照附图1，包括声源模块1、控制模块2和电源模块3，电源模块3与控制模块2连接，控制模块2与声源模块3连接，这里，声源模块1、控制模块2和电源模块3层叠设置、集成在柱状壳体4中；其中，声源模块1负责将音频信号转化为超声波信号，控制模块2接收处理控制信号，并驱动声源模块1工作，而电源模块3不仅被独立配置在壳体4中，还为声源模块1和控制模块2供电，提供它们工作所需的能耗。
29.其中，独立的电源模块3包括纽扣电池31，纽扣电池31活动卡接在壳体4中设置的电池槽中，还包括与纽扣电池31连接的供电电路，此供电电路(图中未示出)与控制模块2、声源模块1连通。
30.其中，控制模块2在电源模块3供电的情况下，利用它的蓝牙通信单元21接收启动
或关闭的信号发射指令，或者，利用蓝牙通信单元21进行程序升级；在收到启动信号后，控制模块2即驱动和控制通过声源模块1发出超声信号。
31.其中，声源模块1包括压电陶瓷片11，控制模块2在收到启动指令后，驱动和控制通过压电陶瓷片11上的音频信号，从而控制压电陶瓷片11振动发出相应的声音信号，实现超声信号发射。
32.为了便于用户使用超声信标，避免反复拆装纽扣电池31，壳体4设置成三个部件：第一部件为呈柱状设置的结构支架，此结构支架为主体支撑部分，材质为可穿透电磁信号的材料，如液晶高分子聚合物(lcp)，其具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘等优良特性，且此结构支架两端分别为第二部件和第三部件，第二部件布置于声源模块一侧，其为不锈钢外壳，且与声源模块1的压电陶瓷片11保有间距，同时，电源模块3还具有一充电电路，不锈钢外壳与充电电路连接，作为外接充电的负极，并完全封闭住壳体4一端，第三部件布置于壳体4另一端，位于纽扣电池31一侧，其为磁性板，且通过一个密封圆环43活动卡接在壳体4的端口处，同时，扣合磁性板时，磁性板与充电电路电连接，作为外接充电的负极，这样，既能打开端口，通过此处的通孔42取出对应位置的纽扣电池31，在没电时便于用户直接更换纽扣电池31，又能在不使用超声信标时，直接外接充电装置，为超声信标充电，无需拆装纽扣电池31，十分便捷，另外，具有磁性的一侧可以吸附在各种导磁物体或界面上，实现稳定连接，安装便捷迅速，无需另外设置辅助夹具。
33.其中不锈钢外壳和磁性板为导电区域41
34.实施例3：一种超声信号群，包括多个实施例1或实施例2中的超声信标，此多个超声信标呈拓扑结构排列。
35.优选地，有5个超声信标呈星型结构部署。
36.该超声信标不断向外界发出超声信号，当人员持手机进入超声信号群的覆盖范围，手机会接收到超声信号群发射的多个超声信号，随后手机可以根据已知的超声信标位置信息及超声信号的到达信息，根据tdoa算法解算出自身与超声信号发射端之间的相对位置，从而确定自己的全局位置。
37.采用上述方案，通过单独内置控制单元和独立电池，模块化单个超声喇叭，即使单个超声信标的控制单元出现故障，其余超声信标仍可正常使用，满足定位需求；同时，独立的超声信标可根据实际情况灵活组成超声信号群，部署灵活。
38.另外，设置独立电池，取代有源线路进行供电的方式，无需铺设线路，配合磁性板的吸附作用，完成超声信标的定点安装，十分便捷。
39.另外，通过在壳体上设置与独立电池正负极电连接的导电区域，可在超声信标不使用时进行充电，无需取出纽扣电池更换或取出纽扣电池进行充电，实用性更强。
40.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。