一种红外多机坐标定位与通信的实现方法

摘要

本发明涉及一种红外多机坐标定位与通信的实现方法，利用两组通信模互相作为发射和接收，红外型号调理输出数字信号的脉冲宽度与接收距离相关这一特性与多点测距原理，结合IRDA与CSMA协议实现红外多机测距测向通信，实现节点的二维坐标定位实现测距测向功能。突破现有方案只能测距而不能坐标定位的现状，实现了短距的坐标的定位功能。通过CSMA控制校验的脉冲宽度测量来得到距离信息，采样时间更准确，采样时间更短的特点，使得系统的抗干扰性能更好，测距精度更高；信号脉宽测量方法仅使用常规的红外接收信号调理电路。与信号幅值测量方法需要格外的幅值测量电路相比，本发明所使用的系统实现更为紧凑、元件数更少、成本更低、系统可靠性更高。

主权项

一种红外多机坐标定位与通信的实现方法，包括IRDA协议与CSMA仲裁协议，其特征在于，至少包括两组通信模块，每组通信模块包括至少两个红外接收管和一个红外发射管，一组通信模块作为目标方，一组通信模块作为本机，目标方的红外发射管对本机发射信号，本机红外接收管接收信号，包括如下具体步骤：1)红外信号由本机的红外接收管转换为电信号，经具有信号放大、带通滤波、阈值比较器的接收信号处理电路处理后形成脉宽与距离相关的数字信号；2)接收信号处理电路将输出信号分别送入IRDA协议解码器与数字脉冲宽度测量器；3)IRDA协议解码器输出数据，由主控制器中CSMA收发仲裁控制协议中的数据测距接收器来校验数据帧、测距帧的完整性与正确性后，输出目标方标识和目标方到本机各个红外接收管位置的距离，通过本机各个红外接收管测量的不同距离、本机红外接收管相对本机中心参考系，即本机红外发射管位置为原点的二维参考坐标系的坐标位置联立方程组，可以求解目标方的红外发射管在本机参考系下的二维坐标值，从而得到目标方相对于本机红外发射管的距离和方向；4)主控制器中CSMA收发仲裁控制协议中的数据测距发送器收到数据发送请求后，会在信道空闲时，将测距帧直接通过测距帧旁路传输，将数据帧发送至IRDA协议编码器；5)经IRDA协议编码器编码后，编码数据帧被输入到信号选择器，测距帧则直接通过测距帧旁路输入到信号选择器的另一路；6)根据发送协议时序要求，信号选择器先行输出测距帧，随后输出数据帧，并且由红外发射管发送；7)数据测距发送器发送的同时，数据测距接收器监听校验数据帧、测距帧的完整性与正确性。