红外线定位节点装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线信号发射装置及系统，特别涉及一种红外线定位节点装置及系统。
【背景技术】
[0002]随着无线网络技术的发展，人们希望借助于无线信号来识别物体并进行准确的定位。例如，在机场这样旅客比较集中且陌生的环境中，对方便、准确的定位的需求变得尤为迫切。现有技术中的室内定位，通常是运用定位节点装置发射无线信号对目标物进行ID标识，理想状态是:一个定位节点装置对应一个ID，当一个接收端经过一个定位节点装置的投射区时，只会收到一个信号ID ;当经过另外一个定位节点装置时，就会收到另外一个定位节点装置的ID。但现在广泛应用的节点定位装置通常包括信号发射管和电路板，例如专利号为200820049054.7所述的ID标识装置，其发射的信号不受限制的向四周发射，当其被悬挂时，其发射的信号投射区域就会呈现圆锥形，具体形状如图1所示。图1为传统的红外线定位节点装置的红外线投射区示意图，其中，定位节点A和B均悬挂在天花板上，它们各自形成一个圆锥形的红外线投射区，如图可见，定位节点A和B的红外线投射区之间形成了较大区域的信号盲区。可以预见的是，当缩小A和B之间的距离，其间的信号盲区虽然会缩小，但定位节点A和B之间形成的圆锥形的红外线投射区会进行重叠，这样就形成了信号盲区和信号强弱不均匀的区域。为了准确的识别物体并进行精确定位，需要对红外线信号投射区域进行限定，从而解决信号弱、强度不均匀和信号方向性差的缺陷。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种信号稳定、强度均匀且信号方向性好的红外线定位节点装置和系统。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种红外线定位节点装置，包括:箱形反光杯1，所述反光杯具有多个侧面，所述多个侧面包括:形成第一夹角β的邻接的第一反光侧面11和第二反光侧面12、与所述第一反光侧面11面对且与所述第二反光侧面12邻接的矩形的第三透光侧面13 ;用于与所述反光杯I配合的红外线发射管2，所述红外线发射管2的照射范围由第一边缘光线和第二边缘光线形成的第二夹角γ确定，所述红外线发射管2定位成使得:所述第一边缘光线照射所述第一反光侧面11并形成第一入射角a i，所述第二边缘光线照射所述第二反光侧面12并形成第二入射角Ci2，所述％为180° +α「β-γ ；所述第一边缘光线经所述第一反光侧面反射出的第一反射光线与所述第二边缘光线经所述第二反光侧面反射出的第二反射光线之间的反射夹角m为360° -2β - γ，其中，
[0005]所述第一入射角α ^90° ;
[0006]所述第二入射角α2〈90° ;
[0007]所述反射夹角0°彡m〈180°。
[0008]上述红外线定位节点装置经过独特设置的反光杯，使红外线发射信号的方向可控，使得信号稳定且强度均匀，提高了红外发射管的光照利用率，降低了节点装置的耗电量，实现了红外光的均匀投射，有效的避免了单个节点的发射盲区和相邻节点间的信号干扰。
[0009]在一些实施方式中，所述反光杯I的形状为垂直六面体，所述六面体包括平行四边形的上底面15、平行四边形的下底面16和矩形的第四侧面14，所述第四侧面14分别与所述第一反光侧面11和第三透光侧面13邻接。这种设计方式设计简单，加工方便。
[0010]在一些实施方式中，所述上底面15、下底面16和第四侧面14涂覆有吸光材料，在所述第四侧面14上，或者在邻近所述第四侧面14的下底面16)上，设有至少一个用于容纳所述红外线发射管2的孔。上述红外线定位节点装置结构，使得红外线发射管直接射向反射面，红外线散射损耗小，反射效果好。
[0011]在一些实施方式中，通过所述红外线发射管2和反光杯I有多种配合安装的方式:所述上底面15和第四侧面14均为吸光面，所述下底面16为透光面，所述装置还包括位于所述反光杯外侧的中心控点3，所述红外线发射管2与所述中心控点3连接且位于所述下底面15的下方。或者将所述上底面15、下底面16均为吸光面，所述第四侧面14为透光面，所述装置还包括位于所述反光杯外侧的中心控点3，所述红外线发射管2与所述中心控点3连接且位于所述第四侧面14外侧。上述两种红外线定位节点装置结构，使得红外线发射管安装在反射杯外部，无需在反光杯上打孔，不仅工艺简单，还便于安装。
[0012]在一些实施方式中，所述反光杯I的主体为透光材料制成的实体结构。此种结构便于在各个侧面按需要涂覆吸光或者反射材料，不仅使得工艺简单，而且质量可靠。
[0013]在一些实施方式中，所述反光杯I设置成:所述第一夹角β为112.5°，所述第二夹角γ为45°，所述第一入射角€^*45°，所述第二入射角为67.5°的垂直六面体。或者，所述反光杯I设置成:所述第一夹角β为90°，所述第二夹角γ为90°，所述第一入射角\为67.5°，所述第二入射角为67.5°的长方体。这两种设置特殊设计方式，使得投射的红外线光柱为长方体，减少了信号盲区，使得信号强度均匀、稳定。
[0014]在一些实施方式中，还包括中心控点3，所述中心控点3包括电源31、微处理器32、无线模块33和光敏元件34，所述中心控点2上设有向所述光敏元件25提供光照的透光孔。其中，光敏元件通过对周围环境光的感应，自动调节红外光发射的强弱，提高了红外发射管的光照利用率，降低了节点装置的耗电量。其中，信号可以相互通信，且可以数据升级，使用时更方便、功能更强大，增加了该装置实用性能。
[0015]根据本实用新型的一个方面，提供了一种红外线定位节点系统，包括多个红外线定位节点装置，其中一部分红外线定位节点装置与另一部分红外线定位节点装置配置成两者的红外线发射方向彼此垂直。
[0016]在一些实施方式中，所述一部分红外线定位节点装置中的每个红外线定位节点装置之间的距离设置成使得各个红外线定位节点装置的照射区域没有重叠，所述另一部分红外线定位节点装置之间的距离设置成使得各个红外线定位节点装置的照射区域没有重叠。
[0017]本实用新型公开的红外线定位节点装置和系统，其中反光杯具有反射红外线的功能，其独特结构能够使发射的红外光在空间上均匀投射，所述节点壳体具有反光杯最佳安装角度的槽位。
[0018]所述节点正常安装时，从节点内发射出来的红外光，其截面呈矩形，即具有水平向前和竖直向下范围内的红外光照射，强度均匀，接收稳定可靠，从而使得信号接收在发射范围内无死角盲区。同时节点内的光敏元件可以通过对周围环境光的感应，自动调节红外光发射的强弱。
[0019]本实用新型使红外线发射信号的方向在0°至180°方向上可控，使得信号稳定且强度均匀，提高了红外发射管的光照利用率，降低了节点装置的耗电量，实现了红外光的均匀投射，有效的避免了单个节点的发射盲区和相邻节点间的信号干扰。
【附图说明】
[0020]图1为传统的红外线定位节点装置红外线投射区示意图；
[0021]图2为本实用新型一实施方式的红外线定位节点装置结构示意图；
[0022]图3为本实用新型一实施方式的反光杯结构示意图；
[0023]图4为本实用新型一实施方式的红外线定位节点装置垂直安装示意图；
[0024]图5为本实用新型一实施方式的红外线定位节点装置垂直安装立体示意图；
[0025]图6为本实用新型一实施方式的红外线定位节点装置水平安装示意图；
[0026]图7为本实用新型一实施方式的红外线定位节点装置垂直和水平混合安装示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0028]图2示意性地显示了本实用新型的一种实施方式的红外线定位节点装置图。如图所示，该装置包括反光杯1、红外线发射管2、中心控点3、外壳4、供电接口 5和升级接口 6。
[0029]其中，中心控点3是集成了包括电源31、微处理器32、无线模块33和光敏元件34的电路板，用于向上述红外线定位节点装置提供电源、接收信号、信号处理、发送信号等。其中，与供电接口 5连接的电源31，用于向红外线定位节点装置供电；与升级接口 6连接微处理器32，用于处理接收到的信号并可以对程序进行升级。该中心控点3上设有向所述光敏元件35提供光照的透光孔，光敏元件35通过上述透光孔对周围环境光进行感应，自动调节红外线发射管2发射红外线的强弱，提高了红外发射管的光照利用率，降低了红外线定位节点装置的耗电量。另外，外壳4呈盒型，用于容纳反光杯1、红外线发射管2和中心控点3，其上并留有与供电接口 5和升级接口 6匹配的凹槽，和与反光杯I相匹配的矩形开口。外壳4上设有供反光杯I安装不同角度的槽位或者小孔。反光杯I具有反射红外线的功能，其独特结构能够使反射的红外线在0° ^ΞΧ< 180°的空间上均匀投射。
[0030]图3示意性地显示了本实用新型一种实施方式的反光杯I的结构图。如图所示，反光杯I的形状为垂直六面体，所述六面体包括平行四边形的上底面15、平行四边形的下底面16，形成第一夹角β的邻接的第一反光侧面11和第二反光侧面12、以及与所述第一反光侧面11面对且与所述第二反光侧面12邻接的矩形的第三透光侧面13 ;和矩形的第四侧面14，所述第四侧面14分别与所述第一反光侧面11和第三透光侧面13邻接。用于与所述反光杯I配合的红外线发射管2，所述红外线发射管2的照射范围由第一边缘光线和第二边缘光线形成的第二夹角γ确定，所述红外线发射管2定位成使得:所述第一边缘光线照射所述第一反光侧面11并形成第一入射角a i，所述第二边缘光线照射所述第二反光侧面12并形成第二入射角Ci2，所述％为180° +α「β-γ ;所述第一边缘光线经所述第一反光侧面反射出的第一反射光线与所述第二边缘光线经所述第二反光侧面反射出的第二反射光线之间的反射夹角m为360° -2β-γ，其中，
[0031]所述第一入射角α ^90° ;
[0032]所述第二入射角α2〈90° ;
[0033]所述反射夹角O。彡m〈180。；
[0034]根据平面图形的基本特性，例如三角形的三个角之和为180°，四边形的四个角之和为360°，