專利名稱:無(wú)線短距離定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng),尤其是一種無(wú)線短距離定位系統(tǒng),屬于無(wú)線定位的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,現(xiàn)有的定位技術(shù)大多是采用GPS衛(wèi)星定位和結(jié)合GPRS通信基站(AGPS)來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)定位功能。這種定位技術(shù)存在如下弊端
(1)、GPS衛(wèi)星定位只能在室外接受到信號(hào),在室內(nèi)或隧道等環(huán)境無(wú)法接受到信號(hào);
(2)、通過(guò)GPRS通信基站(AGPS)定位時(shí)需要通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的基站來(lái)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)及多點(diǎn)之間的通信,存在運(yùn)營(yíng)費(fèi)用并且定位精度較低。采用GPS衛(wèi)星定位時(shí),功耗較大,對(duì)于小型的手持終端設(shè)備來(lái)說(shuō),需要達(dá)到一定的續(xù)航能力,需要比較大的電池,與整機(jī)的小尺寸是個(gè)矛盾。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,定位精確,低耗節(jié)能,提高適應(yīng)范圍,安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,所述無(wú)線短距離定位系統(tǒng),包括至少一個(gè)定位子機(jī),所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無(wú)線連接;定位主機(jī)定時(shí)向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)無(wú)線接收所述定位信息,并向定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息;定位主機(jī)根據(jù)定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息進(jìn)行分析處理后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示與定位子機(jī)間相應(yīng)的距離;當(dāng)定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。所述定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列接收定位子機(jī)的定位信息,所述智能天線陣列包括至少四根智能天線;定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列內(nèi)的智能天線接收定位信息,定位主機(jī)對(duì)智能天線接收的定位信息分析判斷后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示定位子機(jī)相應(yīng)的方位信息。所述定位主機(jī)與定位子機(jī)距離確定后,當(dāng)定位子機(jī)處于相應(yīng)位置超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時(shí)間時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。所述定位主機(jī)包括主處理器,所述主處理器通過(guò)第一通訊總線與語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連;第一電池模塊通過(guò)第一通訊總線與主處理器、語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊的電源端相連;主處理器通過(guò)主基帶模塊與主RF模塊相連,所述主RF模塊與智能天線陣列相連。 所述定位子機(jī)包括子處理器,所述子處理器通過(guò)第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊相連,第二電池模塊通過(guò)第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊的電源端相連;子處理器通過(guò)子基帶模塊與子RF模塊相連。當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)所述定位子機(jī)處于跌落狀態(tài)時(shí),子處理器通過(guò)子基帶模塊及子RF模塊向定位主機(jī)發(fā)送跌落報(bào)警信號(hào),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出跌落報(bào)警信號(hào)。
所述定位主機(jī)與定位子機(jī)間的無(wú)線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無(wú)線通信方式。當(dāng)所述定位主機(jī)與多個(gè)定位子機(jī)無(wú)線連接時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊以列表形式顯示對(duì)應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報(bào)警信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)定位主機(jī)與至少一個(gè)定位子機(jī)無(wú)線連接;定位主機(jī)定位向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)無(wú)線接收所述定位信息,并向定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息;定位主機(jī)根據(jù)定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息進(jìn)行分析處理后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示與定位子機(jī)間相應(yīng)的距離;當(dāng)定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息;定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列與定位子機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接后,能夠確定定位子機(jī)的方位,并能對(duì)定位子機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不移動(dòng)或跌落進(jìn)行報(bào)警;結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,定位精確,低耗節(jié)能,提高適應(yīng)范圍,安全可靠。
圖I為本發(fā)明定位主機(jī)與一個(gè)定位子機(jī)進(jìn)行定位配合的示意圖。圖2為本發(fā)明定位主機(jī)與多個(gè)定位子機(jī)進(jìn)行定位配合的示意圖。圖3為本發(fā)明定位主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本發(fā)明定位自己顯示子模塊顯示信息的示意圖。圖5為本發(fā)明定位子機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I和圖2所示所述定位系統(tǒng)包括至少一個(gè)定位子機(jī),所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無(wú)線連接;定位主機(jī)與定位之間的無(wú)線連接方式包括但不僅限于WiFi (是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù))、Zigbee (基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議;根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù))、WSN (Wireless Sensor Network, WSN)或其他非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的通訊方式。定位主機(jī)定時(shí)向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)無(wú)線接收所述定位信息,并向定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息;定位主機(jī)根據(jù)定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息進(jìn)行分析處理后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示與定位子機(jī)間相應(yīng)的距離;當(dāng)定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。當(dāng)所述定位主機(jī)與多個(gè)定位子機(jī)無(wú)線連接時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊以列表形式顯示對(duì)應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報(bào)警信息。所述定位主機(jī)與定位子機(jī)距離確定后,當(dāng)定位子機(jī)處于相應(yīng)位置超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時(shí)間時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。如圖3所示所述定位主機(jī)包括主處理器,所述主處理器通過(guò)第一通訊總線與語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連;第一電池模塊通過(guò)第一通訊總線與主處理器、語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊的電源端相連;主處理器通過(guò)主基帶模塊與主RF模塊相連,所述主RF模塊與智能天線陣列相連。主處理器可以采用單片機(jī)或其他微處理芯片,通過(guò)按鍵子模塊能夠設(shè)定定位主機(jī)定時(shí)發(fā)送定位信息的時(shí)間,并設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)控距離;主處理器能通過(guò)語(yǔ)音子模塊進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。所述智能天線陣列包括至少四根智能天線,智能天線陣列中智能天線的數(shù)量為四的倍數(shù);四根智能天線分別指示東南西北的方向。定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列來(lái)接收定位子機(jī)的定位應(yīng)答信息,定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列接收相應(yīng)的定位應(yīng)答信息后經(jīng)過(guò)分析判斷,能夠確定定位子機(jī)的方位,且定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示相應(yīng)定位子機(jī)的方位。定位主機(jī)與智能天線陣列對(duì)應(yīng)配合進(jìn)行方位定位的過(guò)程為通過(guò)4根以上的智能天線陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)的,每根天線都是一個(gè)定向天線,所述智能天線就是通過(guò)定位主機(jī)來(lái)控制相應(yīng)天線的開關(guān)實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收,然后通過(guò)來(lái)分析計(jì)算定位子機(jī)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)的方向性,還可以通過(guò)定位主機(jī)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地改變天線陣列的配置,改變天線的極化方式和天線的波束方向,引導(dǎo)無(wú)線信號(hào)避繞開無(wú)線干擾,確保定位子機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)信號(hào)質(zhì)量不受影響。如圖4所示定位主機(jī)上的顯示子模塊以表盤的形式輸出相應(yīng)的定位信息,形成模擬表盤的形式;通過(guò)表盤能夠與現(xiàn)有觀察習(xí)慣相一致,同時(shí)表盤能夠指示相應(yīng)的定位信息。
如圖5所示所述定位子機(jī)包括子處理器,所述子處理器通過(guò)第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊相連,第二電池模塊通過(guò)第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊的電源端相連;子處理器通過(guò)子基帶模塊與子RF模塊相連。子處理器可以采用單片機(jī),或其他微處理芯片。定位子機(jī)通過(guò)加速度傳感器檢測(cè)定位子機(jī)的跌落,或者攜帶定位子機(jī)的跌落狀態(tài),避免發(fā)生意外情況。定位子機(jī)通過(guò)相應(yīng)I/O 口檢測(cè)到信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化(當(dāng)拆除時(shí)意味著電路短路或斷開)時(shí),進(jìn)行相應(yīng)防拆除報(bào)警,確保定位子機(jī)的使用安全。如圖f圖5所示使用時(shí),將定位子機(jī)佩戴于兒童、寵物或智障老人上,實(shí)現(xiàn)對(duì)上述佩戴者的監(jiān)護(hù)上,也可以應(yīng)用在旅游、井下礦產(chǎn)開采的人員監(jiān)控和定位上。定位主機(jī)的軟硬件功能可以集成到其他便攜式通信終端中,如手機(jī)、上網(wǎng)本、PDA (Personal DigitalAssistant)以及其他多媒體手持終端中;定位主機(jī)的結(jié)構(gòu)是可以運(yùn)行在各種嵌入式操作系統(tǒng),如Android (安卓),IOS (IOS是由蘋果公司開發(fā)的手持設(shè)備操作系統(tǒng)),Symbian (塞班系統(tǒng)),WM (Windows Mobile),BlackBerry (黑莓操作系統(tǒng)),0MS (Open Mobile System)等操作系統(tǒng)中。定位主機(jī)在使用時(shí)不會(huì)影響到其他任務(wù)的運(yùn)行,但當(dāng)出現(xiàn)異常報(bào)警時(shí),定位主機(jī)將被優(yōu)先調(diào)用或激活顯示在屏幕上。工作時(shí),在定位主機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)置監(jiān)控距離及定位子機(jī)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)移動(dòng)報(bào)警的時(shí)間;然后定位主機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)接收到定位信息后發(fā)送定位應(yīng)答信息。定位主機(jī)根據(jù)發(fā)送定位信息和接收到定位應(yīng)答信息的時(shí)間等信息進(jìn)行分析判斷后,能夠確定定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離;通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度來(lái)技術(shù)距離較為準(zhǔn)確,特別是碰到遮擋物,出線信號(hào)衰減的情況時(shí)。同時(shí),定位主機(jī)調(diào)節(jié)智能天線陣列中智能天線接收定位應(yīng)答信息的狀態(tài),然后通過(guò)對(duì)智能天線陣列接收到的信號(hào)進(jìn)行分析,從而定位主機(jī)能夠判斷定位子機(jī)所在的方位,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示輸出對(duì)應(yīng)定位子機(jī)的距離及在定位主機(jī)相應(yīng)的方位。當(dāng)定位子機(jī)的距離定位后,且在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)定位主機(jī)確定與定位子機(jī)間的距離及方位保持不變時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息,避免佩戴定位子機(jī)者出線異常。定位子機(jī)內(nèi)設(shè)有加速度傳感器,通過(guò)加速度傳感器能夠檢測(cè)佩戴者是否出差跌落情況,通過(guò)定位主機(jī)的顯示子模塊或語(yǔ)音子模塊進(jìn)行報(bào)警,從而能夠?qū)和蚶先诉M(jìn)行有效監(jiān)控;結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,定位精確,低耗節(jié)能,提高適應(yīng)范圍,安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是包括至少ー個(gè)定位子機(jī),所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無(wú)線連接;定位主機(jī)定時(shí)向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)無(wú)線接收所述定位信息,井向定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息;定位主機(jī)根據(jù)定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息進(jìn)行分析處理后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示與定位子機(jī)間相應(yīng)的距離;當(dāng)定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是所述定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列接收定位子機(jī)的定位信息,所述智能天線陣列包括至少四根智能天線;定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列內(nèi)的智能天線接收定位信息,定位主機(jī)對(duì)智能天線接收的定位信息分析判斷后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示定位子機(jī)相應(yīng)的方位信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是所述定位主機(jī)與定位子機(jī)距離確定后,當(dāng)定位子機(jī)處于相應(yīng)位置超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時(shí)間時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是所述定位主機(jī)包括主處理器,所述主處理器通過(guò)第一通訊總線與語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連;第一電池模塊通過(guò)第一通訊總線與主處理器、語(yǔ)音子模塊、第一存儲(chǔ)子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊的電源端相連;主處理器通過(guò)主基帶模塊與主RF模塊相連,所述主RF模塊與智能天線陣列相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是所述定位子機(jī)包括子處理器,所述子處理器通過(guò)第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊相連,第二電池模塊通過(guò)第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲(chǔ)子模塊的電源端相連;子處理器通過(guò) 子基帶模塊與子RF模塊相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是當(dāng)所述加速度傳感器檢測(cè)所述定位子機(jī)處于跌落狀態(tài)時(shí),子處理器通過(guò)子基帶模塊及子RF模塊向定位主機(jī)發(fā)送跌落報(bào)警信號(hào),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出跌落報(bào)警信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是所述定位主機(jī)與定位子機(jī)間的無(wú)線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無(wú)線通信方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其特征是當(dāng)所述定位主機(jī)與多個(gè)定位子機(jī)無(wú)線連接時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊以列表形式顯示對(duì)應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報(bào)警信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線短距離定位系統(tǒng),其包括至少一個(gè)定位子機(jī),所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無(wú)線連接;定位主機(jī)定時(shí)向定位子機(jī)發(fā)送定位信息,定位子機(jī)無(wú)線接收所述定位信息,并向定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息;定位主機(jī)根據(jù)定位子機(jī)發(fā)送定位應(yīng)答信息進(jìn)行分析處理后,定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊顯示與定位子機(jī)間相應(yīng)的距離;當(dāng)定位子機(jī)與定位主機(jī)間的距離超過(guò)定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時(shí),定位主機(jī)通過(guò)顯示子模塊輸出報(bào)警信息。本發(fā)明定位主機(jī)通過(guò)智能天線陣列與定位子機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接后,能夠確定定位子機(jī)的方位,并能對(duì)定位子機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不移動(dòng)或跌落進(jìn)行報(bào)警;結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,定位精確,低耗節(jié)能,提高適應(yīng)范圍,安全可靠。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102638887SQ201110375479
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者李志偉, 沈宏平, 趙玉雙 申請(qǐng)人:無(wú)錫卓想科技有限公司