專利名稱：基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息傳輸和無線通信領(lǐng)域，具體是一種基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式 多功能提示定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)是一種局部范圍的無線自組 網(wǎng)測(cè)距系統(tǒng)，它從一定程度上解決了現(xiàn)有的GPS的測(cè)距方法在費(fèi)用、功耗、信號(hào)干擾、地形 制約等方面的問題。在使用過程中，本系統(tǒng)各個(gè)用戶終端分別對(duì)系統(tǒng)中其他終端進(jìn)行測(cè)距， 在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，在用戶終端的LCD顯示器上可以對(duì)各個(gè)用戶終端的位置進(jìn)行圖形描繪 表征，并能在用戶終端間距離過遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與圖像提示，同時(shí)在需要時(shí)開啟語音傳輸模 式傳遞語音信號(hào)以進(jìn)行語音提醒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng) 式多功能提示定位系統(tǒng)，可以用于旅行團(tuán)活動(dòng)，或家庭出游(3-4個(gè)用戶終端)，為旅行提供 方便。特別的，為家長尋找出行中走散的子女提供極大的便利。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是采用433MHz頻段無線芯片構(gòu)建無線自組網(wǎng)。無線自組網(wǎng)中的用戶終端與通信范 圍外的無線自組網(wǎng)中的用戶終端與通信范圍外的用戶終端必須通過其他在無線自組網(wǎng)中 的用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)。無線自組網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)用戶終端分別對(duì)系統(tǒng)中其他用戶終端進(jìn)行測(cè)距，并 通過無線收發(fā)進(jìn)行匯總，以圖像和文字等形式表征各個(gè)用戶終端間的距離，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 后，在外圍設(shè)備LCD顯示器上對(duì)各個(gè)用戶終端進(jìn)行圖形描繪表征，并在用戶終端間距離過 遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與圖像提示。用戶終端中的語音傳輸模塊平時(shí)處于休眠狀態(tài)，在需要時(shí)開啟 語音傳輸模式傳遞語音信號(hào)以進(jìn)行語音提醒。用戶終端中的無線收發(fā)模塊平時(shí)處于間歇工 作狀態(tài)，平均耗電極低，只有當(dāng)接收到由一臺(tái)主機(jī)發(fā)起的無線電喚醒與統(tǒng)一定位指令后，才 開始正常工作，以進(jìn)一步降低電池功耗。根據(jù)上述的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案—種基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特征在于，由多個(gè)無 線通信的用戶終端，在433MHz頻段上構(gòu)建無線自組網(wǎng)，無線自組網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)用戶終端自發(fā) 地傳遞與匯總網(wǎng)絡(luò)中和其他用戶終端之間的距離信息。信息經(jīng)分析處理后，在二維平面中 以圖像和文字等形式表征各個(gè)用戶終端間的距離，并在用戶終端間距離過遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與 圖像提示。在需要時(shí)開啟語音傳輸模式傳遞語音信號(hào)以進(jìn)行語音提醒。每個(gè)用戶終端與其 通信范圍外的無線自組網(wǎng)內(nèi)用戶終端通信，必須經(jīng)過其它用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)。上述用戶終端電路結(jié)構(gòu)如下一個(gè)微處理器通過I/O 口與一個(gè)無線收發(fā)單元、一 個(gè)外部設(shè)施的接口、一個(gè)語音編解碼單元、一個(gè)存儲(chǔ)單元以及一個(gè)按鍵盤相連；一個(gè)電源與 所述各組成單元連接，為它們提供電源；所述無線收發(fā)單元連接一個(gè)天線；所述語音編碼單元經(jīng)一個(gè)放大器連接一個(gè)耳機(jī)。上述用戶終端外部結(jié)構(gòu)如下主機(jī)匣的正面是按鍵盤，按鍵盤上部有2個(gè)按鍵分 別為電源開關(guān)鍵和從機(jī)鍵；下部的6個(gè)特殊功能鍵。電源開關(guān)鍵控制終端機(jī)的開啟和關(guān)閉； 從機(jī)鍵開啟時(shí)特殊功能鍵無效，且僅僅啟用距離提示，在有其他用戶終端對(duì)其呼叫時(shí)僅顯 示對(duì)其呼叫的用戶終端位置以及提供語音偵聽等基礎(chǔ)功能；功能鍵用于對(duì)系統(tǒng)發(fā)出簡(jiǎn)單的 控制指令時(shí)使用；主機(jī)匣的頂部安裝所述天線，主機(jī)匣通過導(dǎo)線經(jīng)一個(gè)音量調(diào)節(jié)開關(guān)連接 所述耳機(jī)。上述用戶終端在被無線喚醒后會(huì)監(jiān)聽信道的狀況，當(dāng)其聽到有其他用戶終端發(fā)出 的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)及時(shí)回應(yīng)進(jìn)行工作，而在完成通信后用戶終端將隨即繼續(xù)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。上述外部設(shè)施接口連接的外圍設(shè)備為LED顯示器或微型攝像頭。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本 發(fā)明采用無線自組網(wǎng)構(gòu)成微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，低成本低功耗，通過系統(tǒng)內(nèi)建 的圖像和文字功能，用戶能夠知道當(dāng)時(shí)其他用戶的相對(duì)位置，并且可以通過語音等輔助方 式和其他用戶進(jìn)行聯(lián)系。用戶終端的通信范圍有限，但在無線自組網(wǎng)域內(nèi)，能與其通信范圍外的各用戶終 端轉(zhuǎn)發(fā)通信，使得設(shè)備的傳輸距離得到了比較大的擴(kuò)展。本發(fā)明在測(cè)距時(shí)會(huì)考慮系統(tǒng)的接 收延時(shí)(如中斷等情形)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析判斷，通過微處理器的計(jì)算，可較為 精確地算出用戶終端的相對(duì)位置，并做出距離提示，便于用戶及時(shí)做出反應(yīng)，避免走失等等 情況的發(fā)生。為了提高定位精度，亦可以考慮在外圍增加功率測(cè)距設(shè)備以增加輔助距離測(cè)量， 為測(cè)距提供參考值。在實(shí)際使用中，為了方便查詢其他用戶終端的實(shí)際位置，各個(gè)無線收發(fā)機(jī)連接的 外圍設(shè)備可以裝配功率測(cè)距設(shè)備以增加輔助距離測(cè)量，為測(cè)距提供參考值。為了更具體地描述停車點(diǎn)所在位置的地形特征，在實(shí)際使用中，用戶終端外圍設(shè) 備也可以裝配微型攝像頭，拍攝JPG照片，并通過其無線發(fā)送單元向其他終端傳送圖片信 息，以供其他用戶參考。


圖1為本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意2為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3為用戶終端的電路原理框4為用戶終端的外部結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例子結(jié)合附圖詳述如下實(shí)施例一如圖1所示，本基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，由 多個(gè)無線通信的用戶終端，在433MHz頻段上構(gòu)建無線自組網(wǎng)，無線自組網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)用戶終 端自發(fā)地傳遞與匯總網(wǎng)絡(luò)中和其他用戶終端之間的距離信息。信息經(jīng)分析處理后，在二維 平面中以圖像和文字等形式表征各個(gè)用戶終端間的距離，并在用戶終端間距離過遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與圖像提示。在需要時(shí)開啟語音傳輸模式傳遞語音信號(hào)以進(jìn)行語音提醒。每個(gè)用戶終 端與其通信范圍外的無線自組網(wǎng)內(nèi)用戶終端通信，必須經(jīng)過其它用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)。各個(gè)用戶 攜帶的用戶終端以無線方式構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)。每個(gè)用戶終端的通信范圍都只有10米左右。 因此要與在通信范圍外的用戶終端通信必須通過其它中間用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)(其作用相 當(dāng)于一個(gè)路由器)。由于本系統(tǒng)基于無線自組網(wǎng)，因此具有自修復(fù)能力。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)終端失效或 損壞時(shí)，用戶終端之間能自動(dòng)找到新的路徑，重新建立連接。每個(gè)用戶終端在被無線喚醒后都會(huì)監(jiān)聽信道的狀況，當(dāng)其聽到有其他用戶終端發(fā) 出的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)及時(shí)回應(yīng)。一個(gè)用戶終端能同時(shí)與多個(gè)其他用戶終端建立連接，從而完成無 線定位測(cè)距、提醒與語音通信的功能。在完成通信后用戶終端將隨即繼續(xù)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如圖2所示，1號(hào)用戶終端和2號(hào)用戶終端通過各自的無線收發(fā)單元建立無線通信 鏈路，通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的交換和傳輸，一個(gè)用戶終端可以按時(shí)隙分配策略和 多個(gè)用戶終端通信。當(dāng)用戶走動(dòng)時(shí)，他(她)手持的用戶終端會(huì)與在自己通信范圍內(nèi)的其他用戶終端 設(shè)備建立連接。它可以接收到其他用戶終端發(fā)送過來的距離信息，從而可以判斷自己的位 置。它還可以接收到其他用戶終端發(fā)送過來的提示信息(包括語音信息)，從而根據(jù)需要發(fā) 出控制命令，傳遞提示文字或語音信息。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下如圖3所示，所述用戶終端1、2的電路結(jié)構(gòu)如下一個(gè)微處理器102通過I/O 口與 一個(gè)無線收發(fā)單元101、一個(gè)外部設(shè)施的接口 103、一個(gè)語音編解碼單元104、一個(gè)存儲(chǔ)單元 106以及一個(gè)按鍵盤111相連；一個(gè)電源105與所述各組成單元連接，為它們提供電源；所 述無線收發(fā)單元101連接一個(gè)天線109 ；所述語音編碼單元104經(jīng)一個(gè)放大器107連接一 個(gè)耳機(jī)108。無線收發(fā)單元101與微處理器102的I/O 口連接，由微處理器102控制其工作。 其它外部設(shè)施通過接口 103與用戶終端1相連，它可以采用RS232、RS485或I2C總線標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)無線收發(fā)單元101接收到數(shù)據(jù)時(shí)，它首先會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)作校驗(yàn)和審核，然后會(huì)將數(shù)據(jù)通過I/O 口傳送給微處理器102。微處理器會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)作一系列的處理和分析。當(dāng)微處理器有數(shù)據(jù)要 發(fā)送時(shí)，它將數(shù)據(jù)傳送給收發(fā)單元101，并將數(shù)據(jù)從天線109發(fā)送出去。當(dāng)終端與外圍設(shè)施連接時(shí)，外圍設(shè)施通過接口 103與微處理器102相連，微處理器 102可以從外圍設(shè)施讀取狀態(tài)值，也可以向外圍設(shè)施發(fā)送控制指令。語音編解碼單元104用于對(duì)模擬語音信號(hào)編碼，可以實(shí)時(shí)傳輸語音信號(hào)。語音編 解碼單元104與微處理器102相連，由微處理器102控制其工作。終端電源105使用2節(jié)5/7號(hào)電池。電源105與無線收發(fā)單元101、微處理器102 和語音編碼單元104連接，為它們提供電源。由于在數(shù)據(jù)鏈路層采用了節(jié)能機(jī)制，可以保證 電池長期不用更換。存儲(chǔ)單元106用作微處理器102的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如圖4所示，用戶終端1的頂端設(shè)置天線109，正面上部的2個(gè)按鍵分別是電源開 關(guān)鍵1111和從機(jī)鍵1112。下部的6個(gè)鍵是特殊功能鍵1113。電源開關(guān)鍵1111控制用戶 終端的開啟和關(guān)閉。從機(jī)鍵1112開啟時(shí)特殊功能鍵1113無效，且僅僅啟用距離提示，在有其他用戶終端對(duì)其呼叫時(shí)顯示對(duì)其呼叫的用戶終端的位置以及語音偵聽等基礎(chǔ)功能，節(jié)約 電力，適合于兒童使用。功能鍵1113用于對(duì)系統(tǒng)發(fā)出簡(jiǎn)單的控制指令時(shí)使用。終端機(jī)外形 小巧，只有普通手機(jī)大小，且面板上按鍵數(shù)目不多，便于用戶使用。通過按鍵1113，可以發(fā)出控制命令，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的不同，命令的含義會(huì)略有不 同。麥克風(fēng)與耳機(jī)108與用戶終端1的語音編碼單元104連接，用于收發(fā)語音信息，麥 克風(fēng)與耳機(jī)108上面的音量調(diào)節(jié)開關(guān)110可調(diào)節(jié)音量。本系統(tǒng)采用的天線發(fā)射功率僅0. 5毫瓦，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)人體不會(huì)有任何不良 影響。而傳輸信號(hào)采用直序列擴(kuò)頻技術(shù)，具有一定的抗干擾性，可以保證通信質(zhì)量。外部設(shè)施接口 103連接的外圍設(shè)備為LED顯示器和/或微型攝像頭。
權(quán)利要求
一種基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特征在于由多個(gè)無線通信的用戶終端(1、2)在433MHz頻段上構(gòu)建無線自組網(wǎng)，無線自組網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)用戶終端(1、2)自發(fā)地傳遞與匯總網(wǎng)絡(luò)中和其他用戶終端之間的距離信息。信息經(jīng)分析處理后，在二維平面中以圖像和文字等形式表征各個(gè)用戶終端間的距離，并在用戶終端間距離過遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與圖像提示。在需要時(shí)開啟語音傳輸模式傳遞語音信號(hào)以進(jìn)行語音提醒。每個(gè)用戶終端與其通信范圍外的無線自組網(wǎng)內(nèi)用戶終端通信，必須經(jīng)過其它用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特 征在于所述用戶終端(1、2)的電路結(jié)構(gòu)如下一個(gè)微處理器(102)通過I/O 口與一個(gè)無 線收發(fā)單元(101)、一個(gè)外部設(shè)施的接口(103)、一個(gè)語音編解碼單元(104)、一個(gè)存儲(chǔ)單元(106)以及一個(gè)按鍵盤(111)相連；一個(gè)電源(105)與所述各組成單元連接，為它們提供電 源；所述無線收發(fā)單元(101)連接一個(gè)天線(109)；所述語音編碼單元(104)經(jīng)一個(gè)放大器(107)連接一個(gè)耳機(jī)(108)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特征 在于，所述用戶終端外部結(jié)構(gòu)是主機(jī)匣(1)的正面是按鍵盤(111)，按鍵盤(111)上部有 2個(gè)按鍵分別為電源開關(guān)鍵(1111)和從機(jī)鍵(1112)；下部的6個(gè)特殊功能鍵(1113)。電 源開關(guān)鍵(111)控制終端機(jī)的開啟和關(guān)閉；從機(jī)鍵(1112)開啟時(shí)特殊功能鍵無效，且僅僅 啟用距離提示，在有其他用戶終端對(duì)其呼叫時(shí)僅顯示對(duì)其呼叫的用戶終端位置以及提供語 音偵聽等基礎(chǔ)功能；功能鍵(1113)用于對(duì)系統(tǒng)發(fā)出簡(jiǎn)單的控制指令時(shí)使用；主機(jī)匣(1)的 頂部安裝所述天線(109)，主機(jī)匣(1)通過導(dǎo)線經(jīng)一個(gè)音量調(diào)節(jié)開關(guān)(110)連接所述耳機(jī)(108)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特征 在于，用戶終端(1、2)在被無線喚醒后會(huì)監(jiān)聽信道的狀況，當(dāng)其聽到有其他用戶終端發(fā)出 的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)及時(shí)回應(yīng)進(jìn)行工作，而在完成通信后用戶終端將隨即繼續(xù)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，其特征 在于所述外部設(shè)施接口(103)連接的外圍設(shè)備為LED顯示器和/或微型攝像頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無線自組網(wǎng)的微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)。它由多個(gè)無線通信的用戶終端，在433MHz頻段上構(gòu)建無線自組網(wǎng)，無線自組網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)用戶終端自發(fā)地傳遞與匯總網(wǎng)絡(luò)中和其他用戶終端之間的距離信息。本發(fā)明提供的低成本微型移動(dòng)式多功能提示定位系統(tǒng)，可以便捷地顯示定位系統(tǒng)中各個(gè)用戶終端的相對(duì)位置，在用戶終端間距離過遠(yuǎn)時(shí)開啟文字與圖像提示，并能在需要時(shí)開啟語音傳輸模式傳遞語音信號(hào)。此系統(tǒng)耗電量極低，持續(xù)工作期間長，便于攜帶；并且本發(fā)明附加的外圍設(shè)備組件可供選擇以滿足更多的用戶需求。本發(fā)明可以用于旅行團(tuán)活動(dòng)，更適合家庭出游(使用3-4個(gè)用戶終端)，為旅行提供方便。特別的，為家長尋找出行中走散的子女提供極大的便利。
文檔編號(hào)H04B17/00GK101951550SQ20101029087
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者姜鵬, 尹劍翀, 張雪凡, 王張辰 申請(qǐng)人:上海大學(xué)