專利名稱：無線短距離定位系統(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)，尤其是一種無線短距離定位系統(tǒng)，屬于無線定位的技術(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)來實現(xiàn)移動定位功能。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，在室內(nèi)或隧道等環(huán)境無法接受到信號；
(2)、通過GPRS通信基站(AGPS)定位時需要通過運營商的基站來實現(xiàn)兩點及多點之間的通信，存在運營費用并且定位精度較低。采用GPS衛(wèi)星定位時，功耗較大，對于小型的手持終端設(shè)備來說，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，所述無線短距離定位系統(tǒng)，包括至少一個定位子機(jī)，所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無線連接；定位主機(jī)定時向定位子機(jī)發(fā)送定位信息，定位子機(jī)無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)間的距離超過定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。所述定位主機(jī)通過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)對智能天線接收的定位信息分析判斷后，定位主機(jī)通過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)位置超過定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時間時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。所述定位主機(jī)包括主處理器，所述主處理器通過第一通訊總線與語音子模塊、第一存儲子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連；第一電池模塊通過第一通訊總線與主處理器、語音子模塊、第一存儲子模塊、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，所述子處理器通過第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲子模塊相連，第二電池模塊通過第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲子模塊的電源端相連；子處理器通過子基帶模塊與子RF模塊相連。當(dāng)所述加速度傳感器檢測所述定位子機(jī)處于跌落狀態(tài)時，子處理器通過子基帶模塊及子RF模塊向定位主機(jī)發(fā)送跌落報警信號，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出跌落報警信號。
所述定位主機(jī)與定位子機(jī)間的無線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無線通信方式。當(dāng)所述定位主機(jī)與多個定位子機(jī)無線連接時，定位主機(jī)通過顯示子模塊以列表形式顯示對應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報警信息。本發(fā)明的優(yōu)點定位主機(jī)與至少一個定位子機(jī)無線連接；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)間的距離超過定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息；定位主機(jī)通過智能天線陣列與定位子機(jī)進(jìn)行無線連接后，能夠確定定位子機(jī)的方位，并能對定位子機(jī)長時間不移動或跌落進(jìn)行報警；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。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I和圖2所示所述定位系統(tǒng)包括至少一個定位子機(jī)，所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無線連接；定位主機(jī)與定位之間的無線連接方式包括但不僅限于WiFi (是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無線方式互相連接的技術(shù))、Zigbee (基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議；根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(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)定時向定位子機(jī)發(fā)送定位信息，定位子機(jī)無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)間的距離超過定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。當(dāng)所述定位主機(jī)與多個定位子機(jī)無線連接時，定位主機(jī)通過顯示子模塊以列表形式顯示對應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報警信息。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)位置超過定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時間時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。如圖3所示所述定位主機(jī)包括主處理器，所述主處理器通過第一通訊總線與語音子模塊、第一存儲子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連；第一電池模塊通過第一通訊總線與主處理器、語音子模塊、第一存儲子模塊、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，通過按鍵子模塊能夠設(shè)定定位主機(jī)定時發(fā)送定位信息的時間，并設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)控距離；主處理器能通過語音子模塊進(jìn)行語音報警。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)通過智能天線陣列來接收定位子機(jī)的定位應(yīng)答信息，定位主機(jī)通過智能天線陣列接收相應(yīng)的定位應(yīng)答信息后經(jīng)過分析判斷，能夠確定定位子機(jī)的方位，且定位主機(jī)通過顯示子模塊顯示相應(yīng)定位子機(jī)的方位。定位主機(jī)與智能天線陣列對應(yīng)配合進(jìn)行方位定位的過程為通過4根以上的智能天線陣列來實現(xiàn)的，每根天線都是一個定向天線，所述智能天線就是通過定位主機(jī)來控制相應(yīng)天線的開關(guān)實現(xiàn)信號接收，然后通過來分析計算定位子機(jī)發(fā)送應(yīng)答信號的方向性，還可以通過定位主機(jī)實時動態(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)無線信號避繞開無線干擾，確保定位子機(jī)發(fā)過來信號質(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；通過表盤能夠與現(xiàn)有觀察習(xí)慣相一致，同時表盤能夠指示相應(yīng)的定位信息。
如圖5所示所述定位子機(jī)包括子處理器，所述子處理器通過第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲子模塊相連，第二電池模塊通過第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲子模塊的電源端相連；子處理器通過子基帶模塊與子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)通過加速度傳感器檢測定位子機(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)通過相應(yīng)I/O 口檢測到信號狀態(tài)發(fā)生變化(當(dāng)拆除時意味著電路短路或斷開)時，進(jìn)行相應(yīng)防拆除報警，確保定位子機(jī)的使用安全。如圖f圖5所示使用時，將定位子機(jī)佩戴于兒童、寵物或智障老人上，實現(xiàn)對上述佩戴者的監(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)在使用時不會影響到其他任務(wù)的運行，但當(dāng)出現(xiàn)異常報警時，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，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)長時間無移動報警的時間；然后定位主機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)時間向定位子機(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；通過信號強(qiáng)度來技術(shù)距離較為準(zhǔn)確，特別是碰到遮擋物，出線信號衰減的情況時。同時，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)，然后通過對智能天線陣列接收到的信號進(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)通過顯示子模塊顯示輸出對應(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，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息，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，通過加速度傳感器能夠檢測佩戴者是否出差跌落情況，通過定位主機(jī)的顯示子模塊或語音子模塊進(jìn)行報警，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
1.一種無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是包括至少ー個定位子機(jī)，所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無線連接；定位主機(jī)定時向定位子機(jī)發(fā)送定位信息，定位子機(jī)無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)間的距離超過定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機(jī)通過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)對智能天線接收的定位信息分析判斷后，定位主機(jī)通過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)位置超過定位主機(jī)內(nèi)設(shè)定定位時間時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機(jī)包括主處理器，所述主處理器通過第一通訊總線與語音子模塊、第一存儲子模塊、顯示子模塊及按鍵子模塊相連；第一電池模塊通過第一通訊總線與主處理器、語音子模塊、第一存儲子模塊、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，所述子處理器通過第二通訊總線與加速度傳感器、第二存儲子模塊相連，第二電池模塊通過第二通訊總線與子處理器、加速度傳感器、第二存儲子模塊的電源端相連；子處理器通過 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所述定位子機(jī)處于跌落狀態(tài)時，子處理器通過子基帶模塊及子RF模塊向定位主機(jī)發(fā)送跌落報警信號，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出跌落報警信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機(jī)與定位子機(jī)間的無線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無線通信方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是當(dāng)所述定位主機(jī)與多個定位子機(jī)無線連接時，定位主機(jī)通過顯示子模塊以列表形式顯示對應(yīng)定位子機(jī)的名稱、位置及報警信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線短距離定位系統(tǒng)，其包括至少一個定位子機(jī)，所述定位子機(jī)與定位主機(jī)無線連接；定位主機(jī)定時向定位子機(jī)發(fā)送定位信息，定位子機(jī)無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)間的距離超過定位主機(jī)內(nèi)預(yù)設(shè)的監(jiān)控距離時，定位主機(jī)通過顯示子模塊輸出報警信息。本發(fā)明定位主機(jī)通過智能天線陣列與定位子機(jī)進(jìn)行無線連接后，能夠確定定位子機(jī)的方位，并能對定位子機(jī)長時間不移動或跌落進(jìn)行報警；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H04W64/00GK102638887SQ201110375479
公開日2012年8月15日 申請日期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 申請人:無錫卓想科技有限公司