[发明专利]用于移动设备的测距与跟随定位的装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于移动设备的测距与跟随定位的装置及方法，包括发射单元、接收单元以及运算单元；其中，所述发射单元和所述接收单元连接所述运算单元；所述发射单元用于向待跟随物体发射厘米波；所述接收单元用于接收所述厘米波；所述运算单元用于根据发射厘米波和接收厘米波之间的时间差计算出移动设备和待跟随物体之间的距离，进而根据所述距离和阈值距离差计算出运动距离。本发明可以做成防水防油，相对激光而言，较好的避免了因介质的穿透性而造成的测量失败。

技术领域

本发明涉及微波测量领域，具体地，涉及一种用于移动设备的测距与跟随定位的装置及方法。

背景技术

随着微波无线通信技术的发展，无线测距的精度越来越高，以微波技术为载体的测量方法开始走进大众消费产品行业。

电磁波测距按照测定时间的方法主要分为两大类：脉冲式测距和相位式测距。相位式测距在普通消费级产品中性价比不如脉冲式测距，普通的脉冲式测距包括：时标脉冲、电子门、触发器、脉冲发射、反射器、脉冲接收、计数显示这几部分，基本原理是通过激光器发出一个窄脉冲到达反射单元和接收单元，到接收单元的部分作为参考信号，经反射单元反射再到接收单元的信号作为测距信号，计算参考信号与测距信号之间的时间差再经过转换就可以得到距离数值。但这种普通脉冲式测距仪一般测距较远，精度较差，但在移动测距与跟随领域，普通的脉冲式测距仪有更为致命的弱点-载波为激光，其限制性主要表现在：

1、在日光环境下测距会受到严重干扰。

2、反射单元与接收单元的相对位置要求限制了其在移动设备领域的应用。

3、激光对人体(特别是眼睛)有较为严重的伤害。

4、激光在发射与反射过程中受周围环境影响较大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于移动设备的测距与跟随定位的装置及方法。

根据本发明提供的用于移动设备的测距与跟随定位的装置，包括发射单元、接收单元以及运算单元；

其中，所述发射单元和所述接收单元连接所述运算单元；所述发射单元用于向待跟随物体发射厘米波；

所述接收单元用于接收所述厘米波；

所述运算单元用于根据发射厘米波和接收厘米波之间的时间差计算出移动设备和待跟随物体之间的距离，进而根据所述距离和阈值距离差计算出运动距离。

优选地，所述发射单元采用UWB模块；

所述UWB模块包括第一CPU、信号发生器、第一本振信号发生器、混频器、平衡至非平衡转换器以及第一天线；

其中，所述第一CPU连接所述信号发生器的控制端，所述信号发生器的输出端和第一本振信号发生器的输出端连接所述混频器的输入端；所述混频器的输出端连接所述平衡至非平衡转换器的输入端；所述平衡至非平衡转换器的输出端连接所述第一天线；

所述第一CPU，用于控制信号发生器将发射端数字信号转换为脉冲信号；

所述信号发生器，用于发射所述脉冲信号；

所述第一本振信号发生器，用于产生第一本振频率；

混频器，用于将脉冲信号放大后与所述第一本振频率混频生成待发射信号；

平衡至非平衡转换器，用于将发射单元的输出阻抗与第一天线阻抗匹配及平衡转换。

第一天线，用于发射所述待发射信号，即厘米波。

优选地，所述接收单元包括第二天线、低噪放模块、本振信号模块、带通滤波器、ADC模块以及第二CPU；