[實用新型]無線監(jiān)護定位儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120350987.1
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN202383284U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 吳坤朋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱匯美恒科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域

無線監(jiān)護定位儀用于老人(或病人)與監(jiān)護人的距離不大于100米時尋找老人(或病人)時對其定位。?

2.背景技術

老人(或病人)時常會走失，最常見的是暫時脫離監(jiān)護人的視線范圍，目前對老人(或病人)基本都采用GPS定位，成本較高，定位精度較低，只能得到當前位置的經緯度，而且在室內或障礙物場合無法應用。?

3.發(fā)明內容

一種無線監(jiān)護定位儀，其特征在于：由射頻節(jié)點和定位儀組成；所述射頻節(jié)點采用單片機作為主控制器，天線通過無線收發(fā)模塊與單片機相連；所述定位儀采用單片機作為主控制器，天線通過無線收發(fā)模塊單片機相連，液晶顯示器通過驅動器與單片機相連。無線監(jiān)護定位儀包括兩部分，一是老人(或病人)攜帶的射頻節(jié)點，二是監(jiān)護人攜帶的定位儀，定位儀上有液晶顯示器。監(jiān)護人尋找老人(或病人)時(如圖1，位于A點)，按下定位儀上的“尋找”按鍵，定位儀發(fā)出射頻信號，若射頻節(jié)點即老人(或病人)在定位儀100米以內則能收到定位儀發(fā)出的射頻信號并回復一個應答的射頻信號，定位儀受到該回復的射頻信號，射頻節(jié)點的發(fā)射功率為已知，定位儀在接收應答信號的同時測量接收信號的功率，根據無線信號衰減經驗模型將信號強度轉化為距離即射頻節(jié)點和定位儀之間的距離R，如圖1所示；定位儀沿某一確定方向移動一定距離到達B點并發(fā)出射頻信號，射頻節(jié)點收到定位儀發(fā)出的射頻信號并回復一個應答信號，定位儀可測得與射頻節(jié)點之間的距離r，則老人(或病人))必定位于P點或Q點；定位儀沿與AB垂直的方向移動到C點，定位儀若測得與射頻節(jié)點之間的距離增大，則老人(或病人)在Q點，否則老人(或病人)在P點。圖1所示圖案可在液晶顯示器上顯示出來。?

4.附圖說明

圖1為定位原理示意圖?

圖2為定位儀電路原理圖?

圖3為射頻節(jié)點電路原理圖?

圖4為CC2500無線收發(fā)電路?

5.具體實施方式

監(jiān)護人尋找老人(或病人)時(如圖1，位于A點)，按下定位儀上的“尋找”按鍵，定位儀發(fā)出射頻信號，若射頻節(jié)點即老人(或病人)在定位儀100米以內則能收到定位儀發(fā)出的射頻信號并回復一個應答的射頻信號，定位儀受到該回復的射頻信號，射頻節(jié)點的發(fā)射功率為已知，定位儀在接收應答信號的同時測量接收信號的功率，根據無線信號衰減經驗模型將信號強度轉化為距離即射頻節(jié)點和定位儀之間的距離R，如圖1所示；定位儀沿某一確定方向移動一定距離到達B點并發(fā)出射頻信號，射頻節(jié)點收到定位儀發(fā)出的射頻信號并回復一個應答信號，定位儀可測得與射頻節(jié)點之間的距離r，則老人(或病人))必定位于P點或Q點；定位儀沿與AB垂直的方向移動到C點，定位儀若測得與射頻節(jié)點之間的距離增大，則老人(或病人)在Q點，否則老人(或病人)在P點。圖1所示圖案可在液晶顯示器上顯示出來。?

圖2和圖3分別為定位儀電路原理圖和射頻節(jié)點電路原理圖，定位儀和射頻節(jié)點都采用MSP430單片機作為主控制器，MSP430單片機最顯著的特點就是超低功耗。射頻信號的傳輸選用CC2500，CC2500功耗低，采用4線制SPI接口與MSP430F149通信，在每次接收到信號后自動產生數字RSSI(接收信號強度)，如圖4所示為CC2500的無線收發(fā)電路圖，R4為偏阻器，根據不同的設定值得到精確的偏電流；能量供給在靠近供給引腳處恰當的退耦，平衡轉換器由C14，C15，L2和L3構成，將CC2500的RF微分端口轉換成RF單端信號。無線收發(fā)采用的天線ANT-821是2.4GHz的陶瓷天線，尺寸為8.5mm×2.0mm，是為此頻段擴頻通訊設計專用天線，具有很好的防振動沖擊和防老化能力。液晶顯示器采用單色點陣式液晶顯示器，可顯示文字和圖形。?

射頻信號的傳播容易受多徑、非視距等因素的影響，RSSI(接收信號強度)值隨著通信距離的增加而降低。工作環(huán)境確定后，正確選取無線網絡節(jié)點的發(fā)射功率，即可建立RSSI和距離關系的數學模型。?