专利名称：无线短距离定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定位系统，尤其是一种无线短距离定位系统，属于无线定位的技术领域。
背景技术：
目前，现有的定位技术大多是采用GPS卫星定位和结合GPRS通信基站(AGPS)来实现移动定位功能。这种定位技术存在如下弊端
(1)、GPS卫星定位只能在室外接受到信号，在室内或隧道等环境无法接受到信号；
(2)、通过GPRS通信基站(AGPS)定位时需要通过运营商的基站来实现两点及多点之间的通信，存在运营费用并且定位精度较低。采用GPS卫星定位时，功耗较大，对于小型的手持终端设备来说，需要达到一定的续航能力，需要比较大的电池，与整机的小尺寸是个矛盾。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种无线短距离定位系统，其结构紧凑，使用方便，定位精确，低耗节能，提高适应范围，安全可靠。按照本发明提供的技术方案，所述无线短距离定位系统，包括至少一个定位子机，所述定位子机与定位主机无线连接；定位主机定时向定位子机发送定位信息，定位子机无线接收所述定位信息，并向定位子机发送定位应答信息；定位主机根据定位子机发送定位应答信息进行分析处理后，定位主机通过显示子模块显示与定位子机间相应的距离；当定位子机与定位主机间的距离超过定位主机内预设的监控距离时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。所述定位主机通过智能天线阵列接收定位子机的定位信息，所述智能天线阵列包括至少四根智能天线；定位主机通过智能天线阵列内的智能天线接收定位信息，定位主机对智能天线接收的定位信息分析判断后，定位主机通过显示子模块显示定位子机相应的方位信息。所述定位主机与定位子机距离确定后，当定位子机处于相应位置超过定位主机内设定定位时间时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。所述定位主机包括主处理器，所述主处理器通过第一通讯总线与语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块相连；第一电池模块通过第一通讯总线与主处理器、语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块的电源端相连；主处理器通过主基带模块与主RF模块相连，所述主RF模块与智能天线阵列相连。 所述定位子机包括子处理器，所述子处理器通过第二通讯总线与加速度传感器、第二存储子模块相连，第二电池模块通过第二通讯总线与子处理器、加速度传感器、第二存储子模块的电源端相连；子处理器通过子基带模块与子RF模块相连。当所述加速度传感器检测所述定位子机处于跌落状态时，子处理器通过子基带模块及子RF模块向定位主机发送跌落报警信号，定位主机通过显示子模块输出跌落报警信号。
所述定位主机与定位子机间的无线连接包括WiFi、Zigbee或WSN无线通信方式。当所述定位主机与多个定位子机无线连接时，定位主机通过显示子模块以列表形式显示对应定位子机的名称、位置及报警信息。本发明的优点定位主机与至少一个定位子机无线连接；定位主机定位向定位子机发送定位信息，定位子机无线接收所述定位信息，并向定位子机发送定位应答信息；定位主机根据定位子机发送定位应答信息进行分析处理后，定位主机通过显示子模块显示与定位子机间相应的距离；当定位子机与定位主机间的距离超过定位主机内预设的监控距离时，定位主机通过显示子模块输出报警信息；定位主机通过智能天线阵列与定位子机进行无线连接后，能够确定定位子机的方位，并能对定位子机长时间不移动或跌落进行报警；结构紧凑，使用方便，定位精确，低耗节能，提高适应范围，安全可靠。
图I为本发明定位主机与一个定位子机进行定位配合的示意图。图2为本发明定位主机与多个定位子机进行定位配合的示意图。图3为本发明定位主机的结构框图。图4为本发明定位自己显示子模块显示信息的示意图。图5为本发明定位子机的结构框图。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。如图I和图2所示所述定位系统包括至少一个定位子机，所述定位子机与定位主机无线连接；定位主机与定位之间的无线连接方式包括但不仅限于WiFi (是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术)、Zigbee (基于IEEE802. 15. 4标准的低功耗个域网协议；根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术)、WSN (Wireless Sensor Network, WSN)或其他非标准协议的通讯方式。定位主机定时向定位子机发送定位信息，定位子机无线接收所述定位信息，并向定位子机发送定位应答信息；定位主机根据定位子机发送定位应答信息进行分析处理后，定位主机通过显示子模块显示与定位子机间相应的距离；当定位子机与定位主机间的距离超过定位主机内预设的监控距离时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。当所述定位主机与多个定位子机无线连接时，定位主机通过显示子模块以列表形式显示对应定位子机的名称、位置及报警信息。所述定位主机与定位子机距离确定后，当定位子机处于相应位置超过定位主机内设定定位时间时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。如图3所示所述定位主机包括主处理器，所述主处理器通过第一通讯总线与语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块相连；第一电池模块通过第一通讯总线与主处理器、语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块的电源端相连；主处理器通过主基带模块与主RF模块相连，所述主RF模块与智能天线阵列相连。主处理器可以采用单片机或其他微处理芯片，通过按键子模块能够设定定位主机定时发送定位信息的时间，并设定相应的监控距离；主处理器能通过语音子模块进行语音报警。所述智能天线阵列包括至少四根智能天线，智能天线阵列中智能天线的数量为四的倍数；四根智能天线分别指示东南西北的方向。定位主机通过智能天线阵列来接收定位子机的定位应答信息，定位主机通过智能天线阵列接收相应的定位应答信息后经过分析判断，能够确定定位子机的方位，且定位主机通过显示子模块显示相应定位子机的方位。定位主机与智能天线阵列对应配合进行方位定位的过程为通过4根以上的智能天线阵列来实现的，每根天线都是一个定向天线，所述智能天线就是通过定位主机来控制相应天线的开关实现信号接收，然后通过来分析计算定位子机发送应答信号的方向性，还可以通过定位主机实时动态地改变天线阵列的配置，改变天线的极化方式和天线的波束方向，引导无线信号避绕开无线干扰，确保定位子机发过来信号质量不受影响。如图4所示定位主机上的显示子模块以表盘的形式输出相应的定位信息，形成模拟表盘的形式；通过表盘能够与现有观察习惯相一致，同时表盘能够指示相应的定位信息。
如图5所示所述定位子机包括子处理器，所述子处理器通过第二通讯总线与加速度传感器、第二存储子模块相连，第二电池模块通过第二通讯总线与子处理器、加速度传感器、第二存储子模块的电源端相连；子处理器通过子基带模块与子RF模块相连。子处理器可以采用单片机，或其他微处理芯片。定位子机通过加速度传感器检测定位子机的跌落，或者携带定位子机的跌落状态，避免发生意外情况。定位子机通过相应I/O 口检测到信号状态发生变化(当拆除时意味着电路短路或断开)时，进行相应防拆除报警，确保定位子机的使用安全。如图f图5所示使用时，将定位子机佩戴于儿童、宠物或智障老人上，实现对上述佩戴者的监护上，也可以应用在旅游、井下矿产开采的人员监控和定位上。定位主机的软硬件功能可以集成到其他便携式通信终端中，如手机、上网本、PDA (Personal DigitalAssistant)以及其他多媒体手持终端中；定位主机的结构是可以运行在各种嵌入式操作系统，如Android (安卓)，IOS (IOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统)，Symbian (塞班系统)，WM (Windows Mobile),BlackBerry (黑莓操作系统)，0MS (Open Mobile System)等操作系统中。定位主机在使用时不会影响到其他任务的运行，但当出现异常报警时，定位主机将被优先调用或激活显示在屏幕上。工作时，在定位主机内预先设置监控距离及定位子机长时间无移动报警的时间；然后定位主机根据预设时间向定位子机发送定位信息，定位子机接收到定位信息后发送定位应答信息。定位主机根据发送定位信息和接收到定位应答信息的时间等信息进行分析判断后，能够确定定位子机与定位主机间的距离；通过信号强度来技术距离较为准确，特别是碰到遮挡物，出线信号衰减的情况时。同时，定位主机调节智能天线阵列中智能天线接收定位应答信息的状态，然后通过对智能天线阵列接收到的信号进行分析，从而定位主机能够判断定位子机所在的方位，定位主机通过显示子模块显示输出对应定位子机的距离及在定位主机相应的方位。当定位子机的距离定位后，且在相应时间内定位主机确定与定位子机间的距离及方位保持不变时，定位主机通过显示子模块输出报警信息，避免佩戴定位子机者出线异常。定位子机内设有加速度传感器，通过加速度传感器能够检测佩戴者是否出差跌落情况，通过定位主机的显示子模块或语音子模块进行报警，从而能够对儿童或老人进行有效监控；结构紧凑，使用方便，定位精确，低耗节能，提高适应范围，安全可靠。
权利要求
1.一种无线短距离定位系统，其特征是包括至少ー个定位子机，所述定位子机与定位主机无线连接；定位主机定时向定位子机发送定位信息，定位子机无线接收所述定位信息，井向定位子机发送定位应答信息；定位主机根据定位子机发送定位应答信息进行分析处理后，定位主机通过显示子模块显示与定位子机间相应的距离；当定位子机与定位主机间的距离超过定位主机内预设的监控距离时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。
2.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是所述定位主机通过智能天线阵列接收定位子机的定位信息，所述智能天线阵列包括至少四根智能天线；定位主机通过智能天线阵列内的智能天线接收定位信息，定位主机对智能天线接收的定位信息分析判断后，定位主机通过显示子模块显示定位子机相应的方位信息。
3.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是所述定位主机与定位子机距离确定后，当定位子机处于相应位置超过定位主机内设定定位时间时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。
4.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是所述定位主机包括主处理器，所述主处理器通过第一通讯总线与语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块相连；第一电池模块通过第一通讯总线与主处理器、语音子模块、第一存储子模块、显示子模块及按键子模块的电源端相连；主处理器通过主基带模块与主RF模块相连，所述主RF模块与智能天线阵列相连。
5.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是所述定位子机包括子处理器，所述子处理器通过第二通讯总线与加速度传感器、第二存储子模块相连，第二电池模块通过第二通讯总线与子处理器、加速度传感器、第二存储子模块的电源端相连；子处理器通过 子基带模块与子RF模块相连。
6.根据权利要求5所述的无线短距离定位系统，其特征是当所述加速度传感器检测所述定位子机处于跌落状态时，子处理器通过子基带模块及子RF模块向定位主机发送跌落报警信号，定位主机通过显示子模块输出跌落报警信号。
7.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是所述定位主机与定位子机间的无线连接包括WiFi、Zigbee或WSN无线通信方式。
8.根据权利要求I所述的无线短距离定位系统，其特征是当所述定位主机与多个定位子机无线连接时，定位主机通过显示子模块以列表形式显示对应定位子机的名称、位置及报警信息。
全文摘要
本发明涉及一种无线短距离定位系统，其包括至少一个定位子机，所述定位子机与定位主机无线连接；定位主机定时向定位子机发送定位信息，定位子机无线接收所述定位信息，并向定位子机发送定位应答信息；定位主机根据定位子机发送定位应答信息进行分析处理后，定位主机通过显示子模块显示与定位子机间相应的距离；当定位子机与定位主机间的距离超过定位主机内预设的监控距离时，定位主机通过显示子模块输出报警信息。本发明定位主机通过智能天线阵列与定位子机进行无线连接后，能够确定定位子机的方位，并能对定位子机长时间不移动或跌落进行报警；结构紧凑，使用方便，定位精确，低耗节能，提高适应范围，安全可靠。
文档编号H04W64/00GK102638887SQ201110375479
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者李志伟, 沈宏平, 赵玉双 申请人:无锡卓想科技有限公司