CN101825696A - 一种手机定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机定位系统及方法。所述方法，包括下列步骤：基站构建其覆盖范围的经纬度的数据库；基站收到手机用户发送获取当前手机位置的请求向所述手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述手机的与基站本身的距离，进而测定所述手机的经纬度范围，并将所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；所述服务器根据从基站处收到的所述手机的经纬度范围的信息，计算所述手机的精确位置并通过其范围内的基站将所述手机的精确位置的信息发送给所述手机用户的手机。其能够实现手机的精确定位，开销较小，定位时间较短。

Description

一种手机定位系统及方法

技术领域

本发明涉及移动终端领域，特别是涉及一种手机定位系统及方法。

背景技术

目前人们大都通过全球卫星定位系统(Global Positioning system，GPS)来实现全球定位，所谓GPS，是指利用在离地面约两万多公里高六个轨道上运行的二十四颗人造卫星所发射出来的信号，以三角测量原理计算出信号接收者在地球上的位置，借由地面端的GPS接收器，可以接收卫星信号，以计算出正确的位置。

近年来，随着电子产业的进步和GPS技术的成熟，GPS技术被广泛应用在商业及民生消费生活上，全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)手机等消费性电子产品相继推出，其不仅体积日益轻薄短小，价格日趋便宜，使过往遥不可及的无线通信及网络服务，变得唾手可得，并已成为大多数人们生活及工作上的一重要部份。但是GSM手机对内存扩展与处理器(CPU)处理速度的需求也相对地越来越高，同时在体积、耗电量以及价位等考虑上，目前均还未能被一般民众所接受，且为了使用该GPS的功能，使用者还必须要购买一些周边配备，例如：一种将GPS定位和导航设备与现有产品相结合的电子移动产品(个人数字助理(PDA)、笔记型计算机等产品)及完整的电子地图信息等，都造成其价位上的居高不下。

申请号为200610036283的发明专利申请公开了一种利用移动电话基地台达到手机定位的方法，该方法是使该全球移动通信系统电话在接收由一使用者在其上下达一相关指令集后，即会向外发出一广播信号给位于其附近的若干个无线电基地台，接收到该广播信号的基地台都将会响应给该全球移动通信系统电话其基地台的相关信息，该全球移动通信系统电话在接收到这些相关信息后，即可得知其目前所在的区域，再利用这些相关信息的信号层更进一步地计算出其实际的位置，再配合其内的一应用程序即可将该全球移动通信系统电话目前所在的位置显示出。无法实现手机的精确定位，如需精确定位还需要配合一些应用程序计算出其实际的位置，开销较大，定位时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手机定位系统及方法。其能够实现手机的精确定位，开销较小，定位时间较短。

为实现本发明的目的而提供的一种手机定位系统，包括：至少三个基站、一台手机和一个服务器，其中：

所述至少三个基站，其中每个基站，包括：

数据库，用于存储所述基站所覆盖范围的经纬度数据；

测距模块，用于向所述手机发送测距信号；

计时模块，用于根据发送测距信号和接收返回信号，计算信号的往返时间；

位置范围获取模块，用于根据所述数据库中存储的数据和所述信号的往返时间，测定所述手机的位置范围，并将所述手机的位置范围的信息发送给所述服务器；

所述手机，包括：

获取位置请求模块，用于手机用户发出获取位置请求；

信号确认模块，用于接收所述基站发出的测距信号，并返回确认信息；

所述服务器，包括：

计算模块，用于根据所述基站发送的手机的位置范围的信息，精确所述手机的位置；

发送模块，用于将所述手机的位置信息通过其范围内的基站发送给所述手机用户的手机。

所述基站，还包括：

判断模块，用于当基站收到手机用户发送获取他人手机位置的请求时，判断所述手机与他人手机是否绑定；

允许定位发送模块，用于当所述手机与他人手机未绑定时，向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息。

为实现本发明的目的还提供一种手机的定位方法，所述方法，包括下列步骤：

步骤100，基站构建其覆盖范围的经纬度的数据库；

步骤200，基站收到手机用户发送获取当前手机位置的请求向所述手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述手机的与基站本身的距离，进而测定所述手机的经纬度范围，并将所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

步骤300，所述服务器根据从基站处收到的所述手机的经纬度范围的信息，计算所述手机的精确位置并通过其范围内的基站将所述手机的精确位置的信息发送给所述手机用户的手机。

所述步骤200，包括下列步骤：

步骤210，手机用户发送获取当前位置请求；

步骤220，基站接收所述请求，向所述手机用户的手机发送测距信号，并记录发送时刻；

步骤230，所述手机接收该测距信号后，返回确认信号；

步骤240，基站接收所述确认信号并记录接收时刻，根据所述发送时刻与接收时刻的时间确定手机与基站间的距离，进而测定所述手机的经纬度范围；

步骤250，所述基站将其得到的所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器。

所述手机的定位方法，还包括：

步骤200’，基站收到手机用户发送获取他人手机位置的请求向他人手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述他人手机的与基站本身的距离，以确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器。

所述步骤200’，包括下列步骤：

步骤210’，手机用户发送获取他人手机位置的请求；

步骤220’，基站接收所述请求，判断所述手机与他人手机是否绑定，若是，则执行步骤230’；否则，执行步骤240’；

步骤230’，基站向他人手机发送测距信号，确定所述他人手机相对于基站本身的距离，进而确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述他人手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

步骤240’，基站向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息，若他人手机的用户允许，则返回步骤230’；否则拒绝所述请求，将拒绝信息发送给该基站所属的服务器。

步骤200和步骤200’中，所述基站，在一段时间内多次的发送测距信号，并读取手机的确认信号，利用平均值方法精确计算多次发送得到的往返时间。

步骤300中，所述手机利用自带的地图信息，根据接收到的手机的精确位置的信息在地图上显示手机的具体的位置。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的一种手机定位系统及方法，实现了手机的精确定位，开销较小，定位时间较短；

2.本发明的一种手机定位系统及方法，能够让很多的用户在迷失的时候给别人确定自己的位置的机会，如果给老人或者孩子手机中开通相应的功能，可以随时的掌握他们的位置；

3.本发明的一种手机定位系统及方法，能够使手机用户通过读取自己的位置信息，方便的确定出行路线；

4.本发明的一种手机定位系统及方法，使用户的位置信息能够在基站出进行综合，以确定用户的南北东西的建筑等信息。

附图说明

图1是本发明一种手机定位系统的示意图；

图2是本发明一种手机定位系统的结构图；

图3是本发明一种手机的定位方法的流程图；

图4是本发明中基站获取手机本机当前位置的方法流程图；

图5是本发明的手机定位方法的一实施例的示意图；

图6是本发明中基站获取他人手机位置的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的一种手机定位系统及方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种手机定位系统及方法，是利用多个基站返回的手机的所在范围的经纬度信息，定位手机用户的位置。其能够实现手机的精确定位，开销较小，定位时间较短。

下面结合上述目标详细介绍本发明的一种手机定位系统。图1是本发明一种手机定位系统的示意图，图2是本发明一种手机定位系统的结构示意图，如图1和图2所示，所述手机定位系统，包括：至少三个基站1、手机2和服务器3，其中：

所述至少三个基站1，其中每个基站1包括：

数据库11，用于存储所述基站1覆盖范围的经纬度数据；

测距模块12，用于向所述手机2发送测距信号；

计时模块13，用于根据发送测距信号和接收返回信号，计算信号的往返时间；

位置范围测定模块14，用于根据所述数据库11中存储的数据和所述信号的往返时间，测定所述手机的位置范围，并将所述手机的位置范围的信息发送给所述服务器3。

所述手机2，包括：

获取位置请求模块21，用于手机用户发出获取位置请求；

信号确认模块22，用于接收所述基站1发出的测距信号，并返回确认信息；

所述服务器3，包括：

计算模块31，用于根据所述基站1发送的手机的位置范围的信息，精确所述手机的位置。

发送模块32，用于将所述手机2的位置信息通过其范围内的基站1发送给所述手机用户的手机2。

所述基站1，还包括：

判断模块15，用于当基站1收到手机用户发送获取他人手机位置的请求时，判断所述手机与他人手机是否绑定；

允许定位发送模块16，用于当所述手机与他人手机未绑定时，向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息。

本发明需要运营服务商的支持，通过其移动通信网即：蜂窝系统。当手机向基站发送获取位置请求时，基站通过返回的时间计算出手机用户的与基站的距离，进而确定手机所处的范围的经纬度，并发送给基站所述的服务器。由于手机一般会处于多个基站的覆盖之下，可以有多个基站的返回信息同时计算比较，求得手机的精确位置并发送给手机用户。

当一部手机希望获取另一部手机的位置信息时，在经过另一部手机的用户的允许后，通过读取服务商返回的信息，即可获得另一部手机的位置信息。

相应于本发明的一种手机定位系统，还提供一种手机的定位方法。图3是本发明一种手机的定位方法的流程图，如图3所示，所述方法，包括下列步骤：

步骤100，基站构建其覆盖范围的经纬度的数据库；

手机时时刻刻都在接收基站的信号，由于基站的位置是固定的，所以其覆盖范围内的经纬数就是固定的，所有的经纬度数值可以存入所述数据库。

步骤200，基站收到手机用户发送获取当前手机位置的请求向所述手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述手机的与基站本身的距离，进而测定所述手机的经纬度范围，并将所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

基站根据事先存放于数据库中的其覆盖内的经纬度数据，当用户发送获取当前位置请求时，就可以利用返回时间获得用户的位置范围，进而计算出其经纬值范围。

图4是本发明中基站获取手机本机当前位置的方法流程图，如图4所示，所述步骤200，包括下列步骤：

步骤210，手机用户发送获取当前位置请求；

步骤220，基站接收所述请求，向所述手机用户的手机发送测距信号，并记录发送时刻；

步骤230，所述手机接收该测距信号后，返回确认信号；

步骤240，基站接收所述确认信号并记录接收时刻，根据所述发送时刻与接收时刻的时间确定手机与基站间的距离，进而测定所述手机的经纬度范围；

信号在空气中传播速度是一定的，有了时间，就可以计算该手机用户到该基站的距离。

较佳地，基站可以在一分钟之内多次的发送测距信号，并读取手机的确认信号。在发送测距信号时，记录发送时刻，同时读取时也记录时刻，除去发送前后的准备，可以计算出信号传播的时间。多次的发送，可以利用平均值等方法使数值精确。

步骤250，所述基站将其得到的所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

步骤300，所述服务器根据从基站处收到的所述手机的经纬度范围的信息，计算所述手机的精确位置并通过其范围内的基站将所述手机的精确位置的信息发送给所述手机用户的手机。

由于目前多数地区已经实现手机网络的多重覆盖，即一手机位于多个基站的覆盖范围内，所以手机用户在发送获取当前位置请求时，其周围有至少三个基站接收到该请求，因此，所述服务器将接收到至少三个基站计算得出的手机的经纬度范围，所述服务器根据从至少三个基站处收到的所有经纬度范围，综合计算，最终得到所述手机的精确位置。即使手机用户处在少数没有实现手机网络多重覆盖的地区，即其可能只在一个基站的覆盖范围内，那么该基站将联络其周围相邻基站，使相邻基站向所述手机发送测距信号，以实现多基站对同一手机的距离测量。

通过一个基站在一段时间内多次的发送测距信号，利用平均值等方法使数值精确，以及多个基站测定同一个手机的经纬度范围并发送给服务器进行综合定位这两重精确定位，所得到的手机的地理位置与实际位置非常接近，定位的精确度不亚于卫星GPS定位。但成本却远远小于卫星GPS。

较佳地，作为一种可实施方式，本发明以一个服务器(S)，三个基站(BS1)、(BS2)、(BS3)，以及一个手机(MS)组成的手机定位系统为例，详细说明本发明的手机定位系统及方法。

图5是本发明的手机定位方法的一实施例的示意图，如图5所示，根据测距信号计算得出：MS与BS1的距离为1000米，那么到BS1的距离为1000米的位置就是用户所在地，这是一个圆a1，同时该圆的经纬可以提取出来；MS与BS2的距离为800米，那么到BS2的距离为800米的位置就是用户所在地，这又是一个圆a2，同时该圆的经纬可以提取出来，根据上述两个基站的信息，MS既位于圆a1，又位于圆a2，那么MS即可能位于圆a1与圆a2的交点A(46’78)或B(48’72)；MS与BS3的距离为1300米，那么到BS3的距离为1300米的位置就是用户所在地，这再是一个圆a3，同时该圆的经纬可以提取出来，根据上述三个基站的信息，MS既位于圆a1，又位于圆a2，也位于圆a3，那么MS只能位于圆a1、圆a2和圆a3的交点C(43’54)。因此，根据用户到不同基站的距离不同，三个以上的基站返回的距离数据就可以唯一确定了用户的位置，又因为基站覆盖范围内的经纬数不变，同时也确定了经纬数。

较佳地，另外一个用户就可以通过开通相关的服务获得他人手机的位置的经纬度信息。

图6是本发明中基站获取他人手机位置的方法流程图，如图6所示，所述手机的定位方法，还包括：

步骤200’，基站收到手机用户发送获取他人手机位置的请求向他人手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述他人手机的与基站本身的距离，以确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

当手机用户希望得到与其已经绑定的他人手机的具体位置的请求时，服务器会将各基站测算出的他人手机的经纬度范围进行综合，以求得相对精确的他人手机的具体位置，并将该具体位置信息直接发送给发出该请求的手机用户。

当手机用户希望得到与其没有进行绑定(比如陌生人)的他人手机的具体位置的请求时，服务器会先通过该他人手机所属的基站向他人手机的用户发送确认信息，在经过被查询方的允许确认后，服务器才会执行和上述一样的工作，并将精确的位置信息发送给发出该请求的手机用户。

所述步骤200’，包括下列步骤：

步骤210’，手机用户发送获取他人手机位置的请求；

步骤220’，基站接收所述请求，判断所述手机与他人手机是否绑定，若是，则执行步骤230’；否则，执行步骤240’；

步骤230’，基站向他人手机发送测距信号，确定所述他人手机相对于基站本身的距离，进而确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述他人手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

本步骤中，通过测距信号确定所述他人手机相对于基站本身的距离的方法与步骤220-步骤250一致，在此不再一一赘述。

步骤240’，基站向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息，若他人手机的用户允许，则返回步骤230’；否则拒绝所述请求，将拒绝信息发送给该基站所属的服务器；

较佳地，不仅可以使用基站的地图信息，还可以使用手机自带的地图信息(类似Google地图之类)由经纬度在地图上显示其具体的位置来确定手机用户在何处。

较佳地，用户的位置(即经纬度)确定后，由于基站覆盖范围内的标志建筑，广场等都有自己的经纬度，将信息在基站处进行综合，通过与用户得经纬度进行比较，以确定用户的南北东西的建筑等信息，可以告知用户南北东西方向都有什么建筑，道路之类的信息或者是确定用户在某一个距离其最近的显著建筑物的东南西北的具体哪个方向。此外，也可以把经纬信息通知你的亲友，亲友用户通过读取你的信息，以确定你的位置。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的一种手机定位系统及方法，实现了手机的精确定位，开销较小，定位时间较短；

2.本发明的一种手机定位系统及方法，能够让很多的用户在迷失的时候给别人确定自己的位置的机会，如果给老人或者孩子手机中开通相应的功能，可以随时的掌握他们的位置；

3.本发明的一种手机定位系统及方法，能够使手机用户通过读取自己的位置信息，方便的确定出行路线；

4.本发明的一种手机定位系统及方法，使用户的位置信息能够在基站出进行综合，以确定用户的南北东西的建筑等信息。

通过结合附图对本发明具体实施例的描述，本发明的其它方面及特征对本领域的技术人员而言是显而易见的。

以上对本发明的具体实施例进行了描述和说明，这些实施例应被认为其只是示例性的，并不用于对本发明进行限制，本发明应根据所附的权利要求进行解释。

Claims (8)

1.一种手机定位系统，其特征在于，所述系统包括：至少三个基站、手机和服务器，其中：

所述至少三个基站，其中每个基站，包括：

数据库，用于存储所述基站所覆盖范围的经纬度数据；

测距模块，用于向所述手机发送测距信号；

计时模块，用于根据发送测距信号和接收返回信号，计算信号的往返时间；

位置范围获取模块，用于根据所述数据库中存储的数据和所述信号的往返时间，测定所述手机的位置范围，并将所述手机的位置范围的信息发送给所述服务器；

所述手机，包括：

获取位置请求模块，用于手机用户发出获取位置请求；

信号确认模块，用于接收所述基站发出的测距信号，并返回确认信息；

所述服务器，包括：

计算模块，用于根据所述基站发送的手机的位置范围的信息，精确所述手机的位置；

发送模块，用于将所述手机的位置信息通过其范围内的基站发送给所述手机用户的手机。

2.根据权利要求1所述的手机定位系统，其特征在于，所述基站，还包括：

判断模块，用于当基站收到手机用户发送获取他人手机位置的请求时，判断所述手机与他人手机是否绑定；

允许定位发送模块，用于当所述手机与他人手机未绑定时，向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息。

3.一种手机的定位方法，其特征在于，所述方法，包括下列步骤：

步骤100，基站构建其覆盖范围的经纬度的数据库；

步骤200，基站收到手机用户发送获取当前手机位置的请求向所述手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述手机的与基站本身的距离，进而测定所述手机的经纬度范围，并将所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

步骤300，所述服务器根据从基站处收到的所述手机的经纬度范围的信息，计算所述手机的精确位置并通过其范围内的基站将所述手机的精确位置的信息发送给所述手机用户的手机。

4.根据权利要求3所述的手机的定位方法，其特征在于，所述步骤200，包括下列步骤：

步骤210，手机用户发送获取当前位置请求；

步骤220，基站接收所述请求，向所述手机用户的手机发送测距信号，并记录发送时刻；

步骤230，所述手机接收该测距信号后，返回确认信号；

步骤240，基站接收所述确认信号并记录接收时刻，根据所述发送时刻与接收时刻的时间确定手机与基站间的距离，进而测定所述手机的经纬度范围；

步骤250，所述基站将其得到的所述手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器。

5.根据权利要求3所述的手机的定位方法，其特征在于，所述方法，还包括：

步骤200’，基站收到手机用户发送获取他人手机位置的请求向他人手机发送测距信号，根据数据库中存储的数据和测距信号的往返时间，确定所述他人手机的与基站本身的距离，以确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器。

6.根据权利要求5所述的手机的定位方法，其特征在于，所述步骤200’，包括下列步骤：

步骤210’，手机用户发送获取他人手机位置的请求；

步骤220’，基站接收所述请求，判断所述手机与他人手机是否绑定，若是，则执行步骤230’；否则，执行步骤240’；

步骤230’，基站向他人手机发送测距信号，确定所述他人手机相对于基站本身的距离，进而确定所述他人手机的经纬度范围，并将所述他人手机的经纬度范围的信息发送给该基站所属的服务器；

步骤240’，基站向他人手机发送是否允许他人获取自己位置信息的确认信息，若他人手机的用户允许，则返回步骤230’；否则拒绝所述请求，将拒绝信息发送给该基站所属的服务器。

7.根据权利要求5所述的手机的定位方法，其特征在于，步骤200和步骤200’中，所述基站，在一段时间内多次的发送测距信号，并读取手机的确认信号，利用平均值方法精确计算多次发送得到的往返时间。

8.根据权利要求5所述的手机的定位方法，其特征在于，步骤300中，所述手机利用自带的地图信息，根据接收到的手机的精确位置的信息在地图上显示手机的具体的位置。

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