[发明专利]一种基于摩擦纳米发电的自供电声源目标定位传感器系统

说明书

本发明公开了一种基于摩擦纳米发电的自供电声源目标定位传感器系统，包括：数个声源目标定位传感器单元、能量采集器单元、微处理器单元、显示单元；所述能量采集器单元，用于采集所有的声波振动能量，并为声源目标定位传感器系统提供电能；所述数个声源目标定位传感器单元，用于接收目标声源的声波信号，将所述接收到的声波信号转换为相应的电信号，并将所述电信号发送至微处理器单元；所述微处理器单元，用于接收所述数个声源目标定位传感器单元发送的电信号，根据所述接收到的电信号的幅值确定目标声源的坐标位置，并将所述确定的目标声源坐标位置发送至显示单元；所述显示单元，用于接收并显示所述微处理器单元发送的目标声源坐标位置。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于摩擦纳米发电的自供电声源目标定位传感器系统。

背景技术

声音定位(sound localization)是指动物利用环境中的声音刺激确定声源方向和距离的行为。用于觅食，寻找幼仔、父母，躲避捕食者等。取决于到达两耳的声音的物理特性变化，包括频率、强度和持续时间上的差别。猫头鹰有很大的、位置不对称的耳壳和硕长的耳蜗，能精确测定发出声响的猎物的具体位置。哺乳动物两耳间隔较大，感知声音的时间差别成为重要依据。猫能辨别方向上只有5度夹角的两个声源，人在相同情境下大约只能辨别3度夹角的声源，但人有较大的头部，可弥补某些不足。物理的、电生理的和行为反应的精确记录都可用来研究动物的听觉定位。

在现有社会中，根据声音获取声源目标位置信息的应用研究，无论是在我们的日常生活、军事侦察还是勘测方面都具有广阔的发展前景。而且该项技术不会受到电磁波和无线电等信号的干扰，甚至在一些大雪，大雾的恶劣天气环境下仍能正常工作，不受能见度的影响。

然而目前根据声音来定位目标声源的系统所需的组成部件数量多，实现步骤复杂繁琐，需要供电单元提供电能等因素，使得根据声音定位声源目标的位置的应用设备并未得到普及。因此需要研究出一款自供电的声源目标定位传感器系统解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于摩擦纳米发电的自供电声源目标定位传感器系统。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于摩擦纳米发电的自供电声源目标定位传感器系统，包括：数个声源目标定位传感器单元、能量采集器单元、微处理器单元、显示单元；

所述能量采集器单元，用于采集所有的声波振动能量，并为声源目标定位传感器系统提供电能；

所述数个声源目标定位传感器单元，用于接收目标声源的声波信号，将所述接收到的声波信号转换为相应的电信号，并将所述电信号发送至微处理器单元；

所述微处理器单元，用于接收所述数个声源目标定位传感器单元发送的电信号，根据所述接收到的电信号的幅值确定目标声源的坐标位置，并将所述确定的目标声源坐标位置发送至显示单元；

所述显示单元，用于接收并显示所述微处理器单元发送的目标声源坐标位置。

进一步的，所述数个声源目标定位传感器单元均包括滤波单元和摩擦发电单元；

所述滤波单元，用于接收所有的声源，并对所述接收到的声源进行滤波处理，得到目标声源的声波信号；

所述摩擦发电单元，用于将得到的目标声源的声波信号转换成与声源距离等比例的电信号。

进一步的，所述摩擦发电单元包括两种摩擦层材料；其中第一摩擦层为带有均匀微孔的金属膜材料，第二摩擦层为聚对苯二甲酸类塑料材料。

进一步的，所述摩擦发电单元中的第二摩擦层聚对苯二甲酸类塑料材料为底层材料；所述聚对苯二甲酸类塑料材料上涂有一层ITO导电材料。