專利名稱：區(qū)域定位系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明屬于通訊技術領域，涉及一種區(qū)域定位系統(tǒng)，尤其涉及一種利用聯(lián)通性來進行定 位的區(qū)域定位系統(tǒng)，另外，本發(fā)明還涉及上述區(qū)域定位系統(tǒng)的區(qū)域定位方法。
背景技術：
隨著無線技術的發(fā)展，通過無線技術進行定位的技術也不斷發(fā)展，應用也越來越廣泛。 目前，無線定位技術大致分為幾種，包括區(qū)域定位、到達信號強度(RSSI)、到達時間(T0A)、 到達時間差(TD0A)等。各種定位技術的定位精度和實現(xiàn)成本各不相同。 一般來說，定位精 度越高，實施成本也越高。在上述的幾種定位技術中，區(qū)域定位方式最容易實現(xiàn)，成本最低， 但相對來說，定位精度也最低。
區(qū)域定位主要是通過判斷移動終端和定位參考站之間的定位信號的聯(lián)通性來進行定位 的。如果移動終端和定位參考站之間的定位信號是聯(lián)通的，則認為移動終端在定位參考站的 附近，具體的精度范圍跟定位信號的作用范圍相關。根據(jù)使用的無線技術的不同，定位精度 在幾十米到幾百米。這樣的精度，可以滿足某些應用場合的需求。但有些應用場合，則需要 更高的定位精度。如果想要提高定位精度，可以通過減小定位信號的作用范圍的方式來實現(xiàn)， 但這也意味著要增加定位參考站的數(shù)量，也就要增加成本。
目前，還沒有一種可以既保持區(qū)域定位的易用性和低成本、又能提高定位精度的區(qū)域定 位方法，因此不能在更多的應用場合使用區(qū)域定位技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可以既保持區(qū)域定位的易用性和低成本、又能 提高定位精度的區(qū)域定位系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明還提供一種上述區(qū)域定位系統(tǒng)的區(qū)域定位方法。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
一種區(qū)域定位系統(tǒng)，用以對移動終端進行定位；該定位系統(tǒng)包括移動終端、定位參考站 及定位處理模塊；
所述移動終端、定位參考站中的一個為定位信號發(fā)射模塊，另外一個為定位信號接收模 塊； '所述定位信號發(fā)射模塊用于發(fā)射定位信號，所述定位信號的強度在一定的周期內呈規(guī)律 性變化，在發(fā)出的定位信號中包含強度信息；定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比；
所述定位信號接收模塊用于接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信號交 給定位處理模塊進行分析處理；
所述定位處理模塊用于判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號強 度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的定位信號強度在一定的周期 內呈規(guī)律性變化，按強度由小到大順序排列為第一強度、第二強度、……、第N-1強度、第N 強度，對應的作用范圍為第一距離、第二距離、……、第N-1距離、第N距離；
定位信號接收模塊接收到的最小的定位信號的強度為第a強度，若第a強度不是最小強 度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊的距離在第a-1距離與第a距離之間； 其中，第a-l距離為強度為第a-l強度的信號的作用距離，第a距離為強度為第a強度的信 號的作用距離；
若第a強度為最小強度，即第一強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊 的距離小于第一距離；
若定位信號接收模塊未收到該定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的信號，則判斷該定位信號發(fā)射模 塊與定位信號接收模塊的距離大于第N距離。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端發(fā)射定位信號，定位參考站接收定位信號； 或者移動終端接收定位信號，定位參考站發(fā)射定位信號。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端、定位參考站均具有發(fā)射和接收定位信號的 功能。 .
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括若干定位信號發(fā)射模塊、及若干定位信號接 收模塊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案， 一個定位信號發(fā)射模塊發(fā)出的信號被多個定位信號接收模 塊接收； 一個定位信號接收模塊接收多個定位信號發(fā)射模塊發(fā)出的信號。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端為具有定位功能的手機，定位參考站為GMS 基站?；蛘撸鲆苿咏K端為定位卡，定位參考站為定位卡的讀卡器。
利用上述區(qū)域定位系統(tǒng)的定位方法，該方法包括如下步驟
步驟A、所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射定位信號，該定位信號在一定的周期內強度呈規(guī)律性 變化，在發(fā)出的定位信號中包含強度信息，定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比；步驟B、所述定位信號接收模塊接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信號 交給定位處理模塊進行分析處理；
步驟C、所述定位處理模塊判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號 強度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的定位信號強度在一定的周期 內呈規(guī)律性變化，按強度由小到大順序排列為第一強度、第二強度、……、第N-1強度、第N 強度，對應的作用范圍為第一距離、第二距離、……、第N-l距離、第N距離；
定位信號接收模塊接收到的最小的定位信號的強度為第a強度，若第a強度不是最小強 度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊的距離在第a-l距離與第a距離之間； 其中，第a-l距離為強度為第a-l強度的信號的作用距離，第a距離為強度為第a強度的信 號的作用距離；
若第a強度為最小強度，即第一強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊 的距離小于第一距離；
若定位信號接收模塊未收到該定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的信號，則判斷該定位信號發(fā)射模 塊與定位信號接收模塊的距離大于第N距離。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端發(fā)射定位信號，定位參考站接收定位信號； 或者移動終端接收定位信號，定位參考站發(fā)射定位信號。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端、定位參考站均具有發(fā)射和接收定位信號的 功能。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括若干定位信號發(fā)射模塊、及若干定位信號接 收模塊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案， 一個定位信號發(fā)射模塊發(fā)出的信號被多個定位信號接收模 塊接收； 一個定位信號接收模塊接收多個定位信號發(fā)射模塊發(fā)出的信號。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述移動終端為具有定位功能的手機，定位參考站為GMS 基站。或者，所述移動終端為定位卡，定位參考站為定位卡的讀卡器。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明區(qū)域定位方法通過定位信號發(fā)射模塊發(fā)射出的強度較小 的定位信號來計算定位信號發(fā)射模塊的位置；既保持了區(qū)域定位的易用性和低成本，又提高
了定位精度，從而使得可以在更多的應用場合使用區(qū)域定位技術。


圖1為本發(fā)明區(qū)域定位系統(tǒng)的組成示意圖。 圖2為本發(fā)明區(qū)域定位方法的流程圖。
圖3為實施例二中用于GSM移動通訊網絡的區(qū)域定位系統(tǒng)組成示意圖。
圖4為實施例三中用于局部區(qū)域的短距離無線通訊網絡的區(qū)域定位系統(tǒng)組成示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 實施例一
請參閱圖l，本發(fā)明揭示了一種區(qū)域定位系統(tǒng)，用以對移動終端IO進行定位；該定位系
統(tǒng)包括移動終端IO、若干定位參考站20及若干定位處理模塊30。所述移動終端IO、定位參 考站20中的一個為定位信號發(fā)射模塊，另外一個為定位信號接收模塊。本實施例中，移動終 端10為定位信號發(fā)射模塊，定位參考站20為定位信號接收模塊；當然，可以由定位參考站 20發(fā)射定位信號，移動終端10接收定位信號。另外，所述移動終端IO、定位參考站20還可 以均具有發(fā)射和接收定位信號的功能，也可以同時具有其它無線通訊功能。這里所述無線通 訊技術包括但不限于GSM、 CDMA、 WCDMA、 TD-SCDMA、 WiMax、 WiFi等技術。
如圖1所示，本實施例中， 一個移動終端10發(fā)出的信號可以被多個定位參考站20接收； 一個定位參考站20可以接收多個移動終端10發(fā)出的信號。
移動終端10用于發(fā)射定位信號，該定位信號在一定的周期內強度發(fā)生規(guī)律性的變化，在 發(fā)出的定位信號中包含強度信息；定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比，強度最強 的信號作用范圍最大，強度最小的信號作用范圍最小。移動終端10的位置一般是不固定、可 以移動的，需要通過定位技術對其位置進行定位。本實施例中，定位信號發(fā)生規(guī)律性變化的 周期為2秒，每隔0.5秒發(fā)送一個定位信號，信號強度由強到弱，分別為4、 3、 2、 1，對應 的作用范圍(半徑)為5000米、2500米、1000米、500米(對應圖中的4個圈)。
定位參考站20用于接收來自移動終端10發(fā)射的定位信號，將定位信號交給定位處理模 塊30進行分析處理。定位參考站20的位置一般是固定的，在進行定位時它的位置是已知的， 用于對移動終端進行定位的參考點。
定位處理模塊30用于判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號強度 來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。本實施例中，選擇強度最小的信號來確定移動終端IO的位置范圍。如果定位參考站20沒有收 到移動終端10的定位信號，則認為該移動終端10不在該定位參考站20的附近。
本實施例中，唯有定位參考站20A檢測到移動終端10A，在一個周期(2秒)內收到的最 小定位信號強度為3，沒有收到強度為2、 l的信號，則可以知道移動終端IOA和定位參考站 20A的距離在2500米和1000米之間。如果定位參考站沒有收到移動終端的定位信號，則認為 該移動終端不在該定位參考站的附近。
如果一個移動終端的定位信號被多個定位參考站檢測到，則可以通過使用多點定位的算 法來提高定位精度，縮小其所在位置的區(qū)域范圍。如圖中的移動終端10B，同時被定位參考站 20A和定位參考站20B檢測到，并且檢測到的最小信號強度分別為強度4、強度4，所以可以 知道其在兩個基站的5000米半徑區(qū)域的相交區(qū)域。
請參閱圖2，以下結合圖2介紹上述區(qū)域定位系統(tǒng)的定位方法，包括如下步驟 步驟A、所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射定位信號，該定位信號在一定的周期內強度呈規(guī)律性 變化，在發(fā)出的定位信號中包含強度信息，定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比。 本實施例中，以2秒為一個周期，'每隔0.5秒發(fā)送一個定位信號，信號強度由強到弱，分別 為4、 3、 2、 1,對應的作用范圍(半徑)為5000米、2500米、1000米、500米(對應圖中的 4個圈)。
步驟B、所述定位信號接收模塊接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信號 交給定位處理模塊進行分析處理。
步驟C、所述定位處理模塊判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號 強度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。 本實施例中，唯有定位參考站20A檢測到移動終端10A，在一個周期(2秒)內收到的最小定 位信號強度為3，沒有收到強度為2、 l的信號，則可以知道移動終端10A和定位參考站20A 的距離在2500米和1000米之間d如果定位參考站沒有收到移動終端的定位信號，則認為該 移動終端不在該定位參考站的附近。
如果一個移動終端的定位信號被多個定位參考站檢測到，則可以通過使用多點定位的算 法來提高定位精度，縮小其所在位置的區(qū)域范圍。如圖中的移動終端10B，同時被定位參考站 20A和定位參考站20B檢測到，并且檢測到的最小信號強度分別為強度4、強度4，所以可以 知道其在兩個基站的5000米半徑區(qū)域的相交區(qū)域。綜上，本發(fā)明區(qū)域定位方法通過定位信號發(fā)射模塊發(fā)射出的強度較小的定位信號來計算 定位信號發(fā)射模塊的位置；既保持了區(qū)域定位的易用性和低成本，又提高了定位精度，從而 使得可以在更多的應用場合使用區(qū)域定位技術。
實施例二
請參考圖3，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，移動終端為具有定位功能的 手機IOA、 IOB，定位參考站為GMS基站20A、 20B、 20C，定位處理模塊為安裝于定位計算機 30的定位處理軟件。則本發(fā)明用于GSM移動通訊網絡的區(qū)域定位系統(tǒng)的定位方法包括如下步
驟
步驟A、手機10發(fā)射定位信號，該定位信號在一定的周期內強度呈規(guī)律性變化，在發(fā)出 的定位信號中包含強度信息，定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比。本實施例中， 定位信號發(fā)生規(guī)律性變化的周期為2秒，每隔0.5秒發(fā)送一個定位信號，信號強度由強到弱， 分別為4、 3、 2、 1，對應的作用范圍(半徑)為5000米、2500米、1000米、500米(對應圖 中的4個圈)。
步驟B、 GMS基站20A、 20B、 20C接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信 號交給定位計算機30中的定位處理軟件進行分析處理。
步驟C、定位處理軟件判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號強度 來判斷手機和GMS基站的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。本實施例中，唯有定位參 考站20A檢測到移動終端IOA，在一個周期(2秒)內收到的最小定位信號強度為3，沒有收 到強度為2、 1的信號，則可以知道移動終端10A和定位參考站20A的距離在2500米和1000 米之間。如果定位參考站沒有收到移動終端的定位信號，則認為該移動終端不在該定位參考 站的附近。
如果一個移動終端的定位信號被多個定位參考站檢測到，則可以通過使用多點定位的算 法來提高定位精度，縮小其所在位置的區(qū)域范圍。如圖3中的移動終端10B，同時被定位參考 站20B和定位參考站20C檢測到，'并且檢測到的最小信號強度分別為強度4、強度4,所以可 以知道其在兩個基站的5000米半徑區(qū)域的相交區(qū)域。
實施例三
請參閱圖4，本實施例介紹了一種用于局部區(qū)域的短距離無線通訊網絡的區(qū)域定位系統(tǒng)及 方法。本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例主要用于局部區(qū)域的短距離無線通訊網絡的區(qū)域定位。本實施例中，移動裝置為定位卡IOA、 IOB、 IOC，定位參考站為讀卡器20，定 位處理模塊為安裝于定位計算機30的定位處理軟件。
本實施例中，定位信號發(fā)生規(guī)律性變化的周期為2秒，每隔0.5秒發(fā)送一個定位信號， 信號強度由強到弱，分別為4、 3、 2、 1，對應的作用范圍(半徑)為50米、25米、10米、5 米。
如果在一個周期(2秒)內收到的最小定位信號強度為2，沒有收到強度為l的信號，則 可以知道移動終端和定位參考站的距離在10米和5米之間(如定位卡IOC)。如果定位參考站 沒有收到移動終端的定位信號，則認為該移動終端不在該定位參考站的附近。
如果一個移動終端的定位信號被多個定位參考站檢測到，則可以通過使用多點定位的算 法來提高定位精度，縮小其所在位置的區(qū)域范圍。如定位卡10A和10B。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案。不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修 改或局部替換，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1、一種區(qū)域定位系統(tǒng)，用以對移動終端進行定位；其特征在于該定位系統(tǒng)包括移動終端、定位參考站及定位處理模塊；所述移動終端、定位參考站中的一個為定位信號發(fā)射模塊，另外一個為定位信號接收模塊；所述定位信號發(fā)射模塊用于發(fā)射定位信號，所述定位信號的強度在一定的周期內呈規(guī)律性變化，在發(fā)出的定位信號中包含強度信息；定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比；所述定位信號接收模塊用于接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信號交給定位處理模塊進行分析處理；所述定位處理模塊用于判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號強度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。
2、 根據(jù)權利要求1所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的定位信 號強度在一定的周期內呈規(guī)律性變化，按強度由小到大順序排列為第一強度、第二強 度、……、第N-1強度、第N強度，對應的作用范圍為第一距離、第二距離、……、第 N-l距離、第N距離；定位信號接收模塊接收到的最小的定位信號的強度為第a強度，若第a強度不是最小 強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊的距離在第a-l距離與第a距離之 間；其中，第a-l距離為強度為第a-l強度的信號的作用距離，第a距離為強度為第a強 度的信號的作用距離；若第a強度為最小強度，即第一強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模 塊的距離小于第一距離；若定位信號接收模塊未收到該定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的信號，則判斷該定位信號發(fā)射 模塊與定位信號接收模塊的距離大于第N距離。
3、 根據(jù)權利要求1所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述移動終端發(fā)射定位信號，定位參 考站接收定位信號；或者移動終端接收定位信號，定位參考站發(fā)射定位信號。
4、 根據(jù)權利要求3所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述移動終端、定位參考站均具有發(fā) 射和接收定位信號的功能。
5、 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括若干定位 信號發(fā)射模塊、及若干定位信號接收模塊。
6、 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于 一個定位信號發(fā)射模塊 發(fā)出的信號被多個定位信號接收模塊接收；一個定位信號接收模塊接收多個定位信號發(fā)射 模塊發(fā)出的信號。
7、 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述移動終端為具有定 位功能的手機，定位參考站為GMS基站。
8、 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的區(qū)域定位系統(tǒng)，其特征在于所述移動終端為定位卡， 定位參考站為定位卡的讀卡器。
9、 利用權利要求1至8任意一項所述區(qū)域定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于該方法包括如 下步驟步驟A、所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射定位信號，該定位信號在一定的周期內強度呈規(guī)律性變化，在發(fā)出的定位信號中包含強度信息，定位信號的強度大小與其作用范圍大致呈正比；步驟B、所述定位信號接收模塊接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位 信號交給定位處理模塊進行分析處理；步驟C、所述定位處理模塊判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位 信號強度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位 置范圍。
10、 根據(jù)權利要求9所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的定 位信號強度在一定的周期內呈規(guī)律性變化，按強度由小到大順序排列為第一強度、第二強 度、……、第N-1強度、第N強度，對應的作用范圍為第一距離、第二距離、……、第 N-l距離、第N距離；定位信號接收模塊接收到的最小的定位信號的強度為第a強度，若第a強度不是最小 強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模塊的距離在第a-1距離與第a距離之 間；其中，第a-l距離為強度為第a-l強度的信號的作用距離，第a距離為強度為第a強 度的信號的作用距離；若第a強度為最小強度，即第一強度，則判斷該定位信號發(fā)射模塊與定位信號接收模 塊的距離小于第一距離；若定位信號接收模塊未收到該定位信號發(fā)射模塊發(fā)射的信號，則判斷該定位信號發(fā)射 模塊與定位信號接收模塊的距離大于第N距離。
11、 根據(jù)權利要求9所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述移動終端發(fā)射定位信號，定位參考站接收定位信號；或者移動終端接收定位信號，定位參考站發(fā)射定位信號。
12、 根據(jù)權利要求11所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述移動終端、定位參考站均 具有發(fā)射和接收定位信號的功能。
13、 根據(jù)權利要求9或10或11或12所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述系統(tǒng)包括 若干定位信號發(fā)射模塊、及若干定位信號接收模塊。
14、 根據(jù)權利要求9或10或11或12所述的區(qū)域定位方法，其特征在于 一個定位信號 發(fā)射模塊發(fā)出的信號被多個定位信號接收模塊接收；一個定位信號接收模塊接收多個定位 信號發(fā)射模塊發(fā)出的信號。
15、 根據(jù)權利要求9或10或11或12所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述移動終端 為具有定位功能的手機，定位參考站為GMS基站。
16、 根據(jù)權利要求9或10或11或12所述的區(qū)域定位方法，其特征在于所述移動終端為定位卡，定位參考站為定位卡的讀卡器。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種區(qū)域定位系統(tǒng)，用以對移動終端進行定位；該定位系統(tǒng)包括移動終端、定位參考站及定位處理模塊；所述移動終端、定位參考站中的一個為定位信號發(fā)射模塊，另外一個為定位信號接收模塊；所述定位信號發(fā)射模塊用于發(fā)射定位信號；所述定位信號接收模塊用于接收來自定位信號接收模塊發(fā)射的定位信號，將定位信號交給定位處理模塊進行分析處理；所述定位處理模塊用于判斷收到強度最小的定位信號的強度，根據(jù)該最小的定位信號強度來判斷定位信號發(fā)射模塊和定位信號接收模塊的距離，并以此得到移動終端的位置范圍。本發(fā)明既保持了區(qū)域定位的易用性和低成本，又提高了定位精度，從而使得可以在更多的應用場合使用區(qū)域定位技術。
文檔編號G01S1/00GK101592722SQ20081003813
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權日2008年5月28日
發(fā)明者祝偉宏, 鄭聯(lián)群, 陳國平 申請人:上海帝緯網絡科技有限公司