CN102175987B - 无线相对定位的方法及设备 - Google Patents
无线相对定位的方法及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102175987B CN102175987B CN 201110027908 CN201110027908A CN102175987B CN 102175987 B CN102175987 B CN 102175987B CN 201110027908 CN201110027908 CN 201110027908 CN 201110027908 A CN201110027908 A CN 201110027908A CN 102175987 B CN102175987 B CN 102175987B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- code
- positioning equipment
- positioning
- equipment
- self
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 208000019155 Radiation injury Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 206010057315 Daydreaming Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
本发明涉及无线相对定位的方法及设备。其方法是将具有无线电收/发功能的第一定位设备以对码方式与具有无线电收/发功能的第二定位设备相关联后，第一定位设备通过天线阵列接收第二定位设备发射的带有ID码和发射时间的无线电波，并以第一定位设备自身为原点，通过接收该无线电波和计算时间差对第二定位设备进行实时的定向和测距，同时将定向和测距的结果通过第一定位设备的显示单元进行显示。这种方法主要针对在多人出行时，无需借助GPS卫星、基站或第三方辅助设备，即能够进行两点间的相对定位，能够使与同伴走散的人员非常方便的与附近同伴相聚集，减少了走失的危险性，特别是在人流量大或依靠视力/听力难以适用的环境里作用更为明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用无线电波进行相对定位的方法及设备。
背景技术
随着城市的发展及人口的膨胀，在一些公共场所尤其是旅游景区经常出现大量人流的情况。尤其在周末或节假日等放假时间，各处公共场所更是人员密集，流通量大。而与家人或朋友结伴出行或出游又是人们喜爱的休闲方式。在景区或公园等场所游玩参观，或者在路途中，由于各自兴趣点不同、步伐速度不一致或者偶尔的走神，再加上被人流的冲击，经常出现同行的人员走散或走失。一路走一路关注同伴，增加了出行的负担，但也无法彻底避免自己或同伴的走散。特别是对于带小孩的情况，一旦走散，面对茫茫人海，人潮涌动，而小孩又因身高不够而不易被看到，呼喊又被嘈杂的环境音淹没，往往心急如焚。对于成年人而言，在一个大家都不熟悉的地方，如果周围没有很明显的地标，即使能够通过电话等方式相互联系也很难对自己的所处环境进行清楚的描述，正所谓常言道“人找人急死人”。
目前的定位系统大部分都是针对绝对位置的定位，比如用于跟踪野生动物的argos终端、GPS项圈等，用于个人定位及轨迹记录的手表GPS等，这些设备都存在系统复杂、成本高、需要地图支持和/或属于单向通讯等缺点。实现短距离的相对位置定位的家用式设备在目前市场上还是空白。
发明内容
针对以上出现的问题，本发明提供了一种利用无线电波进行无线相对定位的方法和相应的设备，特别适合在人流量大或依靠视力/听力难以适用的环境里用于在短距离内快速与同伴集结。
本发明的无线相对定位的方法，将具有无线电收/发功能的第一定位设备以对码方式与具有无线电收/发功能的第二定位设备相关联后，第一定位设备通过天线阵列接收第二定位设备发射的带有ID码和发射时间的无线电波，并以第一定位设备自身为原点，通过接收该无线电波和计算时间差对第二定位设备进行实时的定向和测距，同时将定向和测距的结果通过第一定位设备的显示单元进行显示。其中无线电波所携带的ID码可以由至少一位字母和/或数字构成，通常为根据实际需求定义相应的位数。最后将测定的数据由第一定位设备的显示单元进行显示，其显示方式可以为文字或图形等形式，优选为显示两点间轨迹图的形式。为了效果更优化，可以根据测定的结果对显示内容进行实时刷新。
利用无线电测向是根据电磁波传播特性，通过仪器设备测定无线电波的来波方向的过程，测向天线可采用圆形或其它方式的天线阵列，以达到具体应用环境所要求的精确度、灵敏度和稳定性。因为本发明方法的目的是为了以一点为原点，确定另一点相对原点的方向和距离，属于相对定位而不是类似GPS(Global Positioning System全球定位系统的简称)的绝对定位，因此只需确定两点便可实现，而不需要第三点辅助定位。采用天线阵列可以确定携带预设ID码无线电波来波的相对方向，即来波相对接收方是从哪个方向传递过来的，从而确定相对方向。再根据接收到信号的当前时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差来确定与来波发射方的相对距离。也可以结合所接收无线电波的衰减参数实现相对的定向定位。其中对无线电波发射和接收的时间精度至少为毫秒级别。
本发明所述方法中的无线电波可以通过2.4GHz的频段进行传输。2.4GHz是各国共同开放的ISM频段，传输速度高，不需要付费。ISM(Industrial Scientific Medical)是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来的，没有使用授权限制的一个频段，该频段频率为2.4～2.4835GHz。使用该频段的无线射频技术传输的数据采用专用的数据通道，并且搭载有跳频技术和数据加密，所以出现相似频段的可能性大大降低，减少了信号之间的干扰，保证了传输的稳定性。使用2.4G技术传输数据或语音等信息已是现有的成熟技术。
一种进一步的方案为，生成所述ID码包括步骤：
第一定位设备生成一个随机码作为第一定位设备自身的第1-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-1号ID码发送至第二定位设备，第二定位设备接收并将第一定位设备发送的第1-1号ID码与第一定位设备相应的标识匹配存储；
第二定位设备将第1-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码。
其中所说的标识为对一个定位设备相对应的名称，可以为便于记忆和/或区分的设备名或使用设备的用户名等，将ID码与标识进行类似电话簿中名称和电话的对应形式存储。对于相同的ID码在不同定位设备中对应的标识可以相同或不相同，标识的具体内容由定位设备的操作者决定。
随机码由定位设备自身的微控制单元生成，其生成算法可以为现有的任一种算法，但应保证同一个定位设备在一次的使用过程中，即设备系统复位之前，每次生成的随机码均不相同，不同定位设备每次生成的随机码也均不相同。由此则确保了任何一个由随机码构成的ID码都是唯一的，这样才能准确地与一个定位设备相关联。
在上述基础上，一种优选的方式是ID码由组ID码和设备ID码组成。其中组ID码用以区分同一个定位设备所在的不同组。组的概念类似于IP地址中网段的意义，是定位设备对所有ID码数据进行初步筛选的一个依据。与互联网中设备不同的是同一个定位设备可以同时处于多个组中。设备ID码是定位设备在其中一个组内对自己定义的一个码流，以与同组的其它定位设备相区分。使用了由组ID码和设备ID码来组成一个完整的ID码的形式即为多个定位设备进行不同的分组奠定了基础。
在ID码的生成过程中，进一步的方案包括步骤：
第二定位设备随机生成自身的设备ID码；
第二定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-1号ID码中的组ID码与第二定位设备随机生成的设备ID码共同作为第二定位设备自身的第2-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第二定位设备自身的存储单元中；
第二定位设备将存储的第2-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第二定位设备发送的第2-1号ID码与第二定位设备相应的标识匹配存储；
第二定位设备将第2-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-1号ID码与第2-1号ID码相比至少设备ID码不同。
第二定位设备随机生成的自己的ID码为了能与第一定位设备在同一组中，必须要使自己ID码中的组ID码与第一定位设备ID码的组ID码相同，因此从收到的第一定位设备ID码中提取出组ID码是最简单而且准确的方法，并将此组ID码与第二定位设备随机生成的自己的设备ID码共同组成第二定位设备完整的ID码发送给第一定位设备进行存储。为了能够区分不同的定位设备，第一定位设备ID码的设备ID码和第二定位设备ID码的设备ID码不同。
为了使第一定位设备同时处于两个不同的组中，一种优选方案为将第一定位设备以对码方式与具有无线电收/发功能的第三定位设备相关联，第一定位设备通过天线阵列接收第三定位设备发射的带有ID码的无线电波，并以第一定位设备自身为原点，通过该无线电波对第三定位设备进行实时的定向和测距，同时将定向和测距的结果通过第一定位设备的显示单元进行显示；其中生成所述ID码包括步骤：
第一定位设备生成一个随机码作为第一定位设备自身的第1-2号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-2号ID码发送至第三定位设备，第三定位设备接收并将第一定位设备发送的第1-2号ID码与第一定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备将第1-2号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-2号ID码包括组ID码和设备ID码，并且第1-2号ID码与第1-1号ID码相比至少组ID码不同。
为了使第一定位设备同时处于两个不同的组中，第一定位设备则需要再次生成一个完整的ID码，并且该ID码的组ID码与原有ID码的组ID码不同。同理可知，如果第一定位设备要同时处于多个组中，则应在每个组中都要有一个ID码，并且各组ID码的组ID码互不相同。
进一步优选的方案包括步骤：
第三定位设备随机生成自身的设备ID；
第三定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-2号ID码中的组ID码与第三定位设备随机生成的设备ID码共同作为第三定位设备自身的第3-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第三定位设备自身的存储单元中；
第三定位设备将存储的第3-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第三定位设备发送的第3-1号ID码与第三定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备将第3-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-2号ID码与第3-1号ID码相比至少设备ID码不同；
第1-2号ID码与第1-1号ID码相比至少组ID码不同。
以与第二定位设备相同的方式，第三定位设备随机生成一个设备ID码与接收到的第一定位设备发送的ID码中的组ID码共同作为第三定位设备自己的完整ID码。
当处于一组或多组中的第一定位设备要对其它定位设备进行定位时，包括步骤：
环境中的所有定位设备通过自身的天线阵列不断地发射至少包含自身完整ID码和发射时间的无线电波。
第一定位设备通过自身的显示单元对第一定位设备自己生成的所有ID码和/或ID码对应的标识进行显示并选择其一；
由所述的显示单元显示与所选择ID码和/或ID码对应的标识具有相同组ID码的其它定位设备的ID码和/或ID码相对应的标识，并选择其一；
第一定位设备接收环境中包含所选ID码的无线电波，根据接收到信号的时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差确定与来波发射方的相对距离，并以第一定位设备自身为原点与所接收无线电波的发射方进行相对的定向和测距，同时将结果实时的由第一定位设备自身的显示单元进行显示。
由此可知，第一定位设备能够通过自身的显示单元显示自己生成的不同组的所有ID码和/或ID码对应的标识，并选择其中一个确定与该ID码和/或ID码对应的标识同组的定位设备相关联，进而再显示出与所选ID码和/或ID码对应的标识同组的所有其它定位设备的ID码和/或ID码相对应的标识，再选择其一实现与指定的定位设备进行无线电波定向和测距，并实时的将定向和测距结果在第一定位设备自身的显示单元上显示。无线电波中所包含的ID码用于第一定位设备区分接收到的不同其它定位设备发射的无线电波。
为了使用方便，上述的第一定位设备、第二定位设备和第三定位设备为相同的定位设备。不同的定位设备均为相同的结构，任何一个定位设备都能同时或分别进行相对定位和/或相对被定位。
本发明还提供了一种用于上述无线相对定位的设备，该设备包括控制单元、定向测距单元、存储单元和显示单元，其中定向测距单元、存储单元和显示单元分别与控制单元相连接；所述的控制单元由MCU模块构成，所述的定向测距单元包括分别与控制单元连接的DSP、接收天线阵列模组和发射天线阵列模组，所述的存储单元由FLASH或EEPROM构成，所述的显示单元由触摸式LCD显示屏或触摸式LED显示屏构成。这种无线相对定位的设备非常适合多人团队出游时使用。减少对人体的电磁辐射伤害，设备的功率大约为1W，其在无干扰时进行相对定位的半径范围大约为500～800米。
其中MCU(Micro Control Unit)为微控制单元，又称为单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机。它是将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。DSP(Digital Signal Processing)为数字信号处理模块，接收天线阵列模组和发射天线阵列模组分别对无线电波进行接收和发射。FLASH和EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory电可擦可编程只读存储器)为两种存储的介质，它们的共同特点是掉电后数据不会自动丢失，也可以根据需要对数据进行增、删、改和/或查的操作。根据不同的环境和应用领域，可以选用不同的存储介质对数据进行存储。LED(Light Emitting Diode发光二极管)，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的触摸式显示屏已是目前成熟的技术，在手机、电脑等领域已经广泛得以应用。LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。LCD触摸显示屏是另一种常见的人机交互介质，其在手机、电脑等领域同样有着广泛的应用。天线阵列的形状可以为圆形或能实现功能的其它形状。
上述设备的进一步方案包括有提示单元，所述提示单元由扬声器构成，并且经功放单元和音频处理单元与控制单元相连接。提示单元的作用是提示该设备的使用者该设备正在被其它设备定位，该设备的使用者便可以保持方位不动，以便于其他人员通过定位设备与自己聚集。提示方式优选为声音提示，可以为蜂鸣声或其它提示音；也可以单独或结合光信号等形式作为提示方式。
由此可见，通过本发明的无线相对定位的方法和相应的设备，无需借助GPS卫星、基站或第三方辅助设备，即能够进行两点间的相对定位。能够使与同伴走散的人员非常方便的与附近同伴相聚集，减少了走失的危险性，特别是在人流量大或依靠视力/听力难以适用的环境里作用更为明显。
以下结合由附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1是本发明无线相对定位设备的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
本发明的无线相对定位的方法，将具有无线电收/发功能的第一定位设备以ID码对码方式与具有无线电收/发功能的第二定位设备相关联，所述的ID码由组ID码和设备ID码组成。其关联步骤为：
第一定位设备生成一个由组ID码和设备ID码组成的随机码作为第一定位设备自身的第1-1号ID码，并将1-1号ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-1号ID码发送至第二定位设备，第二定位设备接收到1-1号ID码后，第二定位设备随机生成自身的设备ID码；第二定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-1号ID码中的组ID码与第二定位设备随机生成的设备ID码共同作为第二定位设备自身的第2-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第二定位设备自身的存储单元中；
第二定位设备将存储的第2-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第二定位设备发送的第2-1号ID码与第二定位设备相应的标识匹配存储；
第二定位设备将第2-1号ID码或第1-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-1号ID码与第2-1号ID码相比至少设备ID码不同。其中所述的标识可以为和相对应ID码匹配的设备名或使用者名称。相同的ID码在不同定位设备中对应的标识可以相同或不相同，标识的具体内容由定位设备的操作者决定。
当测定环境中仅包括第一定位设备和第二定位设备，且第一定位设备对第二定位设备进行定向和测距时，包括步骤：
第二定位设备通过自身的天线阵列不断地发射至少包含2-1号ID码和发射时间的无线电波。
第一定位设备接收环境中包含2-1号ID码的无线电波，根据接收到信号的时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差确定与来波发射方的相对距离，并以第一定位设备自身为原点与所接收无线电波的发射方进行相对的定向和测距，将测定的数据绘制成两点间的轨迹图，由第一定位设备自身的显示单元进行显示，同时根据数据的变化进行实时的刷新。其中对无线电波发射和接收的时间精度为毫秒级。
第一定位装置和第二定位装置为相同的装置，即在上述的方法中，第一定位装置和第二定位装置的关系可以互换，并且也可以同时对对方进行相同步骤的相对定位和测距。
实施例2：
在实施例1的基础上，当测定环境包括多个同组的定位设备时，其关联步骤为：
第一定位设备生成一个由组ID码和设备ID码组成的随机码作为第一定位设备自身的第1-1号ID码，并将1-1号ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-1号ID码发送至第二定位设备，第二定位设备接收到1-1号ID码后，第二定位设备随机生成自身的设备ID码；第二定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-1号ID码中的组ID码与第二定位设备随机生成的设备ID码共同作为第二定位设备自身的第2-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第二定位设备自身的存储单元中；
第二定位设备将存储的第2-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第二定位设备发送的第2-1号ID码与第二定位设备相应的标识匹配存储；
第二定位设备将第2-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-1号ID码与第2-1号ID码相比至少设备ID码不同。
其它定位设备重复第二定位设备的操作，但不同设备之间的ID码相比至少设备ID码不同。
其中所述的标识可以为和相对应ID码匹配的设备名或使用者名称。相同的ID码在不同定位设备中对应的标识可以相同或不相同，标识的具体内容由定位设备的操作者决定。
第一定位设备对其它任一定位设备进行定向和测距时，包括步骤：
环境中的所有定位设备通过自身的天线阵列不断地发射至少包含自身完整ID码和发射时间的无线电波。
第一定位设备通过自身的显示单元显示其它定位设备的ID码和/或相对应的标识，并选择其一；
第一定位设备接收环境中包含所选ID码的无线电波，根据接收到信号的时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差确定与来波发射方的相对距离，并以第一定位设备自身为原点与所接收无线电波的发射方进行相对的定向和测距，将测定的数据绘制成两点间的轨迹图，由第一定位设备自身的显示单元进行显示，同时根据数据的变化进行实时的刷新。其中对无线电波发射和接收的时间精度为毫秒级。
第一定位装置和其它定位装置为相同的装置，即在上述的方法中，第一定位装置和其它定位装置的关系均可互换，也可以两两不同定位设备之间同时进行相同步骤的相对定位和测距。
实施例3：
当测定环境包括不同组的第二定位设备和第三定位设备时，第一定位设备与第二定位设备以如实施例2的方式关联后，第一定位设备与不与第二定位设备同组的第三定位设备关联步骤为：
第一定位设备生成又一个由组ID码和设备ID码组成的随机码作为第一定位设备自身的第1-2号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-2号ID码发送至第三定位设备，第三定位设备接收并将第一定位设备发送的第1-2号ID码与第一定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备随机生成自身的设备ID；
第三定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-2号ID码中的组ID码与第三定位设备随机生成的设备ID码共同作为第三定位设备自身的第3-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第三定位设备自身的存储单元中；
第三定位设备将存储的第3-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第三定位设备发送的第3-1号ID码与第三定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备将第3-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码。
第1-2号ID码与第3-1号ID码相比至少设备ID码不同；
第1-2号ID码与第1-1号ID码相比至少组ID码不同。
第一定位设备对第二定位设备或第三定位设备进行测定的步骤为：
环境中的所有定位设备通过自身的天线阵列不断地发射至少包含自身完整ID码和发射时间的无线电波。
第一定位设备通过自身的显示单元对第一定位设备自己生成的所有ID码和/或ID码对应的标识进行显示并选择其一；
由所述的显示单元显示与所选择ID码和/或ID码对应的标识具有相同组ID码的其它定位设备的ID码和/或ID码相对应的标识，并选择其一；
第一定位设备接收环境中包含所选ID码的无线电波，根据接收到信号的时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差确定与来波发射方的相对距离，并以第一定位设备自身为原点与所接收无线电波的发射方进行相对的定向和测距，将测定的数据绘制成两点间的轨迹图，由第一定位设备自身的显示单元进行显示，同时根据数据的变化进行实时的刷新。其中对无线电波发射和接收的时间精度为毫秒级。
第一定位装置、第二定位装置和第三定位装置为相同的装置，即在上述的方法中，第一定位装置和其它定位装置的关系均可互换，也可以两两不同定位设备之间同时进行相同步骤的相对定位和测距。
实施例4：
如图1所示，一种用于上述无线相对定位的设备，该设备包括控制单元、定向测距单元、存储单元和显示单元；其中控制单元由MCU模块构成，所述的定向测距单元包括分别与控制单元连接的DSP模块、接收天线阵列模组和发射天线阵列模组，所述的存储单元由FLASH存储器构成，所述的显示单元由LCD触摸显示屏构成。该设备中还具有提示单元，所述提示单元由扬声器构成，并且经功放单元和音频处理单元与控制单元相连接，提示方式为蜂鸣声提示音。提示单元的作用是提示该设备的使用者该设备正在被其它设备定位，该设备的使用者便可以保持方位不动，以便于其他人员通过定位设备与自己聚集。
这种无线相对定位的设备非常适合多人团队出游时使用。减少对人体的电磁辐射伤害，设备的功率大约为1W，其在无干扰时进行相对定位的半径范围大约为500～800米。
Claims (5)
1.无线相对定位的方法，其特征为具有无线电收/发功能的第一定位设备以对码方式与具有无线电收/发功能的第二定位设备相关联后，第一定位设备通过天线阵列接收第二定位设备发射的带有ID码和发射时间的无线电波，并以第一定位设备自身为原点，通过接收该无线电波和计算时间差对第二定位设备进行实时的定向和测距，同时将定向和测距的结果通过第一定位设备的显示单元进行显示；所述ID码由组ID码和设备ID码组成，
第二定位设备随机生成自身的设备ID码；
第二定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-1号ID码中的组ID码与第二定位设备随机生成的设备ID码共同作为第二定位设备自身的第2-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第二定位设备自身的存储单元中；
第二定位设备将存储的第2-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第二定位设备发送的第2-1号ID码与第二定位设备相应的标识匹配存储；
第二定位设备将第2-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-1号ID码与第2-1号ID码相比至少设备ID码不同。
2.如权利要求1所述的无线相对定位的方法，其特征为第一定位设备以对码方式与具有无线电收/发功能的第三定位设备相关联，第一定位设备通过天线阵列接收第三定位设备发射的带有ID码的无线电波，并以第一定位设备自身为原点，通过该无线电波对第三定位设备进行实时的定向和测距，同时将定向和测距的结果通过第一定位设备的显示单元进行显示；其中生成所述ID码包括步骤：
第一定位设备生成一个随机码作为第一定位设备自身的第1-2号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第一定位设备自身的存储单元中；
第一定位设备将存储的第1-2号ID码发送至第三定位设备，第三定位设备接收并将第一定位设备发送的第1-2号ID码与第一定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备将第1-2号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-2号ID码包括组ID码和设备ID码，并且第1-2号ID码与第1-1号ID码相比至少组ID码不同。
3.如权利要求2所述的无线相对定位的方法，其特征为包括步骤：
第三定位设备随机生成自身的设备ID；
第三定位设备将接收到的第一定位设备发送的1-2号ID码中的组ID码与第三定位设备随机生成的设备ID码共同作为第三定位设备自身的第3-1号ID码，并将此ID码和/或相应的标识匹配存储到第三定位设备自身的存储单元中；
第三定位设备将存储的第3-1号ID码发送至第一定位设备，第一定位设备接收并将第三定位设备发送的第3-1号ID码与第三定位设备相应的标识匹配存储；
第三定位设备将第3-1号ID码作为与第一定位设备相关联的ID码；
第1-2号ID码与第3-1号ID码相比至少设备ID码不同；
第1-2号ID码与第1-1号ID码相比至少组ID码不同。
4.如权利要求1或2所述的无线相对定位的方法，其特征为包括步骤：
环境中的所有定位设备通过自身的天线阵列不断地发射至少包含自身完整ID码和发射时间的无线电波；
第一定位设备通过自身的显示单元对第一定位设备自己生成的所有ID码和/或ID码对应的标识进行显示并选择其一；
由所述的显示单元显示与所选择ID码和/或ID码对应的标识具有相同组ID码的其它定位设备的ID码和/或ID码相对应的标识，并选择其一；
第一定位设备接收环境中包含所选ID码的无线电波，根据接收到信号的时间和所接收无线电波中包含的发射时间，计算二者之间的时间差确定与来波发射方的相对距离，并以第一定位设备自身为原点与所接收无线电波的发射方进行相对的定向和测距，同时将结果实时的由第一定位设备自身的显示单元进行显示。
5.如权利要求2所述的无线相对定位的方法，其特征为第一定位设备、第二定位设备和第三定位设备为相同的定位设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110027908 CN102175987B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 无线相对定位的方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110027908 CN102175987B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 无线相对定位的方法及设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102175987A CN102175987A (zh) | 2011-09-07 |
| CN102175987B true CN102175987B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=44519190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110027908 Expired - Fee Related CN102175987B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 无线相对定位的方法及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102175987B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103096462B (zh) * | 2012-12-21 | 2015-03-04 | 太原理工大学 | 一种无线传感器网络非测距节点定位方法 |
| CN106781317A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 中国科学技术大学 | 自行车队成员掉队提醒设备 |
| CN109490827A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-19 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于rfid的景区人员定位追踪系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2681458Y (zh) * | 2004-03-16 | 2005-02-23 | 张雁 | 防盗防丢设备 |
| CN1625068A (zh) * | 2004-07-13 | 2005-06-08 | 吴裕策 | 超距离报警手机 |
| CN1846390A (zh) * | 2003-07-03 | 2006-10-11 | 纳夫科姆技术公司 | 用于本地定位的双向测距系统和方法 |
| EP1537439B1 (en) * | 2002-08-19 | 2007-10-10 | Q-Track Corporation | System and method for near-field electromagnetic ranging |
| CN101453235A (zh) * | 2007-12-03 | 2009-06-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种集成于手机的防儿童走失系统及实现方法 |
-
2011
- 2011-01-26 CN CN 201110027908 patent/CN102175987B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1537439B1 (en) * | 2002-08-19 | 2007-10-10 | Q-Track Corporation | System and method for near-field electromagnetic ranging |
| CN1846390A (zh) * | 2003-07-03 | 2006-10-11 | 纳夫科姆技术公司 | 用于本地定位的双向测距系统和方法 |
| CN2681458Y (zh) * | 2004-03-16 | 2005-02-23 | 张雁 | 防盗防丢设备 |
| CN1625068A (zh) * | 2004-07-13 | 2005-06-08 | 吴裕策 | 超距离报警手机 |
| CN101453235A (zh) * | 2007-12-03 | 2009-06-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种集成于手机的防儿童走失系统及实现方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102175987A (zh) | 2011-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brena et al. | Evolution of indoor positioning technologies: A survey | |
| Werner | Indoor location-based services: Prerequisites and foundations | |
| ES2760556T3 (es) | Preobtención de información basándose en gestos | |
| US10327082B2 (en) | Location based tracking using a wireless earpiece device, system, and method | |
| Chumkamon et al. | A blind navigation system using RFID for indoor environments | |
| US20180014102A1 (en) | Variable Positioning of Distributed Body Sensors with Single or Dual Wireless Earpiece System and Method | |
| D'Atri et al. | A system to aid blind people in the mobility: A usability test and its results | |
| US10097972B2 (en) | Apparatus for signaling circle of friends | |
| Priyantha | The cricket indoor location system | |
| US9508269B2 (en) | Remote guidance system | |
| US20210035429A1 (en) | Private wireless network communications systems, methods and devices | |
| WO2008052356A1 (en) | Method, system and computer program for detecting and monitoring human activity utilizing location data | |
| CN104507162A (zh) | 基于绑定关系的蓝牙信标数据业务系统 | |
| CN101911735A (zh) | 用于用位置数据链接通信的器件和方法 | |
| Lavanya et al. | Passenger bus alert system for easy navigation of blind | |
| Gupta et al. | Advanced guide cane for the visually impaired people | |
| CN105652244A (zh) | 移动终端定位方法、声波定位收发器、移动终端及系统 | |
| Delnevo et al. | AlmaWhere: A prototype of accessible indoor wayfinding and navigation system | |
| CN103901441A (zh) | 适用于阿尔茨海默病患者的腕表式gps定位装置 | |
| Korbel et al. | Mobile applications aiding the visually impaired in travelling with public transport | |
| Torres et al. | A low-cost visible light positioning system for indoor positioning | |
| CN106912003A (zh) | 一种短距离搜寻系统和物件搜寻方法 | |
| CN102175987B (zh) | 无线相对定位的方法及设备 | |
| Waqar et al. | Exploiting smartphone sensors for indoor positioning: A survey | |
| CN203338522U (zh) | 一种紧急求救系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211109 Address after: 610000 Chengdu City, Sichuan Province, China (Sichuan) Free Trade Pilot Area, No. 199 Tianfu Fourth Street, Chengdu High-tech Zone, 33 floors Patentee after: Sichuan Cric Technology Co.,Ltd. Address before: 621000, No. 35 Mian Xing Dong Road, hi tech Zone, Sichuan, Mianyang Patentee before: SICHUAN CHANGHONG ELECTRIC Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130403 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |