專利名稱：無線短距離定位系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
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領域。
背景技術：
目前，現(xiàn)有的定位技術大多是采用GPS衛(wèi)星定位和結合GPRS通信基站(AGPS)來實現(xiàn)移動定位功能。這種定位技術存在如下弊端
(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備來說，需要達到一定的續(xù)航能力，需要比較大的電池，與整機的小尺寸是個矛盾。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種無線短距離定位系統(tǒng)，其結構緊湊，使用方便，定位精確，低耗節(jié)能，提高適應范圍，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述無線短距離定位系統(tǒng)，包括至少一個定位子機，所述定位子機與定位主機無線連接；定位主機定時向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機無線接收所述定位信息，并向定位子機發(fā)送定位應答信息；定位主機根據(jù)定位子機發(fā)送定位應答信息進行分析處理后，定位主機通過顯示子模塊顯示與定位子機間相應的距離；當定位子機與定位主機間的距離超過定位主機內預設的監(jiān)控距離時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。所述定位主機通過智能天線陣列接收定位子機的定位信息，所述智能天線陣列包括至少四根智能天線；定位主機通過智能天線陣列內的智能天線接收定位信息，定位主機對智能天線接收的定位信息分析判斷后，定位主機通過顯示子模塊顯示定位子機相應的方位信息。所述定位主機與定位子機距離確定后，當定位子機處于相應位置超過定位主機內設定定位時間時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。所述定位主機包括主處理器，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。當所述加速度傳感器檢測所述定位子機處于跌落狀態(tài)時，子處理器通過子基帶模塊及子RF模塊向定位主機發(fā)送跌落報警信號，定位主機通過顯示子模塊輸出跌落報警信號。
所述定位主機與定位子機間的無線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無線通信方式。當所述定位主機與多個定位子機無線連接時，定位主機通過顯示子模塊以列表形式顯示對應定位子機的名稱、位置及報警信息。本發(fā)明的優(yōu)點定位主機與至少一個定位子機無線連接；定位主機定位向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機無線接收所述定位信息，并向定位子機發(fā)送定位應答信息；定位主機根據(jù)定位子機發(fā)送定位應答信息進行分析處理后，定位主機通過顯示子模塊顯示與定位子機間相應的距離；當定位子機與定位主機間的距離超過定位主機內預設的監(jiān)控距離時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息；定位主機通過智能天線陣列與定位子機進行無線連接后，能夠確定定位子機的方位，并能對定位子機長時間不移動或跌落進行報警；結構緊湊，使用方便，定位精確，低耗節(jié)能，提高適應范圍，安全可靠。


圖I為本發(fā)明定位主機與一個定位子機進行定位配合的示意圖。圖2為本發(fā)明定位主機與多個定位子機進行定位配合的示意圖。圖3為本發(fā)明定位主機的結構框圖。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)明定位子機的結構框圖。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。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，所述定位子機與定位主機無線連接；定位主機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、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術)、Zigbee (基于IEEE802. 15. 4標準的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議；根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術)、WSN (Wireless Sensor Network, WSN)或其他非標準協(xié)議的通訊方式。定位主機定時向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機無線接收所述定位信息，并向定位子機發(fā)送定位應答信息；定位主機根據(jù)定位子機發(fā)送定位應答信息進行分析處理后，定位主機通過顯示子模塊顯示與定位子機間相應的距離；當定位子機與定位主機間的距離超過定位主機內預設的監(jiān)控距離時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。當所述定位主機與多個定位子機無線連接時，定位主機通過顯示子模塊以列表形式顯示對應定位子機的名稱、位置及報警信息。所述定位主機與定位子機距離確定后，當定位子機處于相應位置超過定位主機內設定定位時間時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。如圖3所示所述定位主機包括主處理器，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或其他微處理芯片，通過按鍵子模塊能夠設定定位主機定時發(fā)送定位信息的時間，并設定相應的監(jiān)控距離；主處理器能通過語音子模塊進行語音報警。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。定位主機通過智能天線陣列來接收定位子機的定位應答信息，定位主機通過智能天線陣列接收相應的定位應答信息后經(jīng)過分析判斷，能夠確定定位子機的方位，且定位主機通過顯示子模塊顯示相應定位子機的方位。定位主機與智能天線陣列對應配合進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來控制相應天線的開關實現(xiàn)信號接收，然后通過來分析計算定位子機發(fā)送應答信號的方向性，還可以通過定位主機實時動態(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，引導無線信號避繞開無線干擾，確保定位子機發(fā)過來信號質量不受影響。如圖4所示定位主機上的顯示子模塊以表盤的形式輸出相應的定位信息，形成模擬表盤的形式；通過表盤能夠與現(xiàn)有觀察習慣相一致，同時表盤能夠指示相應的定位信息。
如圖5所示所述定位子機包括子處理器，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，或其他微處理芯片。定位子機通過加速度傳感器檢測定位子機的跌落，或者攜帶定位子機的跌落狀態(tài)，避免發(fā)生意外情況。定位子機通過相應I/O 口檢測到信號狀態(tài)發(fā)生變化(當拆除時意味著電路短路或斷開)時，進行相應防拆除報警，確保定位子機的使用安全。如圖f圖5所示使用時，將定位子機佩戴于兒童、寵物或智障老人上，實現(xiàn)對上述佩戴者的監(jiān)護上，也可以應用在旅游、井下礦產開采的人員監(jiān)控和定位上。定位主機的軟硬件功能可以集成到其他便攜式通信終端中，如手機、上網(wǎng)本、PDA (Personal DigitalAssistant)以及其他多媒體手持終端中；定位主機的結構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。定位主機在使用時不會影響到其他任務的運行，但當出現(xiàn)異常報警時，定位主機將被優(yōu)先調用或激活顯示在屏幕上。工作時，在定位主機內預先設置監(jiān)控距離及定位子機長時間無移動報警的時間；然后定位主機根據(jù)預設時間向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機接收到定位信息后發(fā)送定位應答信息。定位主機根據(jù)發(fā)送定位信息和接收到定位應答信息的時間等信息進行分析判斷后，能夠確定定位子機與定位主機間的距離；通過信號強度來技術距離較為準確，特別是碰到遮擋物，出線信號衰減的情況時。同時，定位主機調節(jié)智能天線陣列中智能天線接收定位應答信息的狀態(tài)，然后通過對智能天線陣列接收到的信號進行分析，從而定位主機能夠判斷定位子機所在的方位，定位主機通過顯示子模塊顯示輸出對應定位子機的距離及在定位主機相應的方位。當定位子機的距離定位后，且在相應時間內定位主機確定與定位子機間的距離及方位保持不變時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息，避免佩戴定位子機者出線異常。定位子機內設有加速度傳感器，通過加速度傳感器能夠檢測佩戴者是否出差跌落情況，通過定位主機的顯示子模塊或語音子模塊進行報警，從而能夠對兒童或老人進行有效監(jiān)控；結構緊湊，使用方便，定位精確，低耗節(jié)能，提高適應范圍，安全可靠。
權利要求
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，所述定位子機與定位主機無線連接；定位主機定時向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機無線接收所述定位信息，井向定位子機發(fā)送定位應答信息；定位主機根據(jù)定位子機發(fā)送定位應答信息進行分析處理后，定位主機通過顯示子模塊顯示與定位子機間相應的距離；當定位子機與定位主機間的距離超過定位主機內預設的監(jiān)控距離時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。
2.根據(jù)權利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機通過智能天線陣列接收定位子機的定位信息，所述智能天線陣列包括至少四根智能天線；定位主機通過智能天線陣列內的智能天線接收定位信息，定位主機對智能天線接收的定位信息分析判斷后，定位主機通過顯示子模塊顯示定位子機相應的方位信息。
3.根據(jù)權利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機與定位子機距離確定后，當定位子機處于相應位置超過定位主機內設定定位時間時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。
4.根據(jù)權利要求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)權利要求5所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是當所述加速度傳感器檢測所述定位子機處于跌落狀態(tài)時，子處理器通過子基帶模塊及子RF模塊向定位主機發(fā)送跌落報警信號，定位主機通過顯示子模塊輸出跌落報警信號。
7.根據(jù)權利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是所述定位主機與定位子機間的無線連接包括WiFi、Zigbee或WSN無線通信方式。
8.根據(jù)權利要求I所述的無線短距離定位系統(tǒng)，其特征是當所述定位主機與多個定位子機無線連接時，定位主機通過顯示子模塊以列表形式顯示對應定位子機的名稱、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，所述定位子機與定位主機無線連接；定位主機定時向定位子機發(fā)送定位信息，定位子機無線接收所述定位信息，并向定位子機發(fā)送定位應答信息；定位主機根據(jù)定位子機發(fā)送定位應答信息進行分析處理后，定位主機通過顯示子模塊顯示與定位子機間相應的距離；當定位子機與定位主機間的距離超過定位主機內預設的監(jiān)控距離時，定位主機通過顯示子模塊輸出報警信息。本發(fā)明定位主機通過智能天線陣列與定位子機進行無線連接后，能夠確定定位子機的方位，并能對定位子機長時間不移動或跌落進行報警；結構緊湊，使用方便，定位精確，低耗節(jié)能，提高適應范圍，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