專利名稱：利用超寬頻技術的固定環境尋人系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種利用超寬頻技術的固定環境尋人系統及方法，尤指一種使用超寬頻(UWB)無線傳輸技術來作為數據傳輸的固定環境尋人系統及方法。
背景技術：
隨著生活品質的提高以及雙休日的實施，現代人越來越注重休閑活動，常常會到一些固定的環境中旅游或活動，例如游樂場、公園、大賣場、展覽館等...，使得在親子這一環的互動中，因現有更多的時間相聚出游，更可以培養家庭良好的關系。雖然處在這些固定的環境中，但是大人們卻常常還是會疏忽了小孩的行跡，而造成小孩的迷失。因此，在這么大的固定環境且眾多游客中，要找尋走失的小孩并非容易的事情，找尋的過程更是費時費工。
超寬頻(Ultra wideband；UWB)是一種短距離無線通信，為美國軍方開發的一種通信技術，相較于其它短距無線通信標準，超寬頻UWB約僅802.11b的5/1000，第一代超寬頻(UWB)傳輸速度可達每秒100MB，第二代預期可達到每秒400MB，還具備不易產生干擾精準定位極高數據傳輸安全等特性。
超寬頻(UWB)也就是過去大家所稱的隱形波，是由美國軍方所開發的技術，當時是為了要避免通信遭先進竊聽技術所監聽。大部分的無線電傳輸都以窄頻運作，例如，手機所使用的廣播大約是100MHz。但超寬頻(UWB)的脈沖卻是幾萬MHz寬，且即使已經被占用的頻寬也會被滲透。然而，它的發明者宣稱，它的實際耗電量非常的低，因此并不會造成任何的干擾。
發明內容
本發明的目的在于提供一種利用超寬頻技術的固定環境尋人系統及方法，即利用超寬頻(UWB)無線傳輸數據的技術及其短距離無線通信特性，在固定的環境中建立一套超寬頻(UWB)技術的尋人系統。
為了達到上述目的，本發明提供了一種利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，使用于一固定環境，包括有至少一超寬頻發射器，分別設定有一識別碼數據，并經由超寬頻技術無線發射輸出該識別碼數據；一系統控制器，用以輸出一控制信號；及至少一超寬頻節點器，連接于該系統控制器，分布于該固定環境，接收該控制信號，并發射輸出一詢問信號到所述超寬頻發射器，并依序取得所述超寬頻發射器發射的該識別碼數據。
根據本發明的構思，該超寬頻發射器包括有一數據處理單元，進行數字信號的處理運算；一儲存單元，連接于該數據處理單元，儲存該識別碼數據；及一第一超寬頻通信模塊，連接于該數據處理單元與一第一天線，通過該第一天線，接收遠程的一詢問信號，并發射一回復信號。
根據本發明的構思，該超寬頻節點器包括有一微控制單元，進行數字信號的處理運算；及一第二超寬頻通信模塊，連接于該微控制單元與一第二天線，通過該第二天線，發射一詢問信號，并接收遠程的一回復信號。
根據本發明的構思，該系統控制器包括有一中央控制單元；一存儲單元，連接于該中央控制單元，儲存數字資料；一操作單元，連接于該中央控制單元，通過使用者操作控制，傳送一控制信號給該中央控制單元；及一顯示單元，連接于該中央控制單元。
根據本發明的構思，該系統控制器執行一登錄行程，以登錄使用所述超寬頻發射器的一使用者資料與所述超寬頻發射器的該識別碼數據。
根據本發明的構思，該使用者資料為一使用起始時間、一消費種類或一消費行程。
根據本發明的另一方面，提供了一種利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，其步驟包括有取得一走失使用者的一超寬頻發射器設定的識別碼數據；通過一系統控制器，輸出一控制信號到分布于固定環境中的至少一超寬頻節點器；通過所述超寬頻節點器，搜尋該走失使用者的識別碼數據；由一超寬頻節點器，取得該走失使用者的識別碼數據；傳送該超寬頻節點器分布于固定環境中的一位置信號與該走失使用者的識別碼數據到該系統控制器；及通知鄰近人員前往該超寬頻節點器的位置，探尋該走失使用者。
根據本發明的構思，在該取得該走失使用者的識別碼數據步驟前，還包括有分發該超寬頻發射器給使用者、該超寬頻發射器設定有一識別碼數據；及通過該系統控制器，登錄一使用者資料。
根據本發明的構思，于搜尋該走失使用者的識別碼數據步驟中，若無尋獲該識別碼數據，該系統控制器會通知鄰近警察單位進行協尋。
根據本發明的構思，于該登錄一使用者資料步驟中，利用一數字相機拍攝并登錄該使用者的相片。
本發明于一固定環境中使用，裝置至少一超寬頻節點器分布于該固定環境中，并且，所述超寬頻節點器其短距離無線通信范圍，以蜂窩架構分布且涵蓋整個該固定環境。
同時，所述超寬頻節點器連接于一系統控制器，接收該系統控制器輸出的一控制信號。所述超寬頻節點器接收該控制信號后，利用超寬頻無線傳輸技術開始執行詢問動作，分別輸出一詢問信號給至少一使用者身上的一超寬頻發射器，用以取得所述超寬頻發射器輸出的一回復信號。該回復信號為該超寬頻發射器的一識別碼數據。
系統控制器可以取得該固定環境中，使用者身處的區域位置，該區域位置為超寬頻節點器短距離無線通信范圍。如此，若要尋找一走失的使用者，可以操作該系統控制器，用以輸出該控制信號到分布于該固定環境中的所述超寬頻節點器。所述超寬頻節點器，會輸出一詢問信號，并取得在其短距離無線通信范圍內，該走失使用者身上的超寬頻發射器輸出的回復信號。
超寬頻節點器取得該走失使用者身上的超寬頻發射器輸出的回復信號后，將該回復信號傳送到該系統控制器。該系統控制器同時取得該走失使用者身處的區域位置，為超寬頻節點器的短距離無線通信范圍。
圖1為本發明系統操作環境示意圖；圖2為本發明系統架構示意圖；圖3為本發明系統的超寬頻發射器電路方塊示意圖；圖4為本發明系統的超寬頻節點器電路方塊示意圖；圖5為本發明系統的系統控制器電路方塊示意圖；及圖6為本發明尋人方法步驟流程圖。
其中，附圖標記說明如下1-系統控制器；2-超寬頻節點器；3-超寬頻發射器；10-中央控制單元；12-存儲單元；14-操作單元；16-顯示單元；20-第二天線；22-第二超寬頻通信模塊；24-微控制單元；30-數據處理單元；32-第一超寬頻通信模塊；34-第一天線；36-儲存單元。
具體實施例方式
請參考圖1，為本發明系統操作環境示意圖。本發明使用于一固定環境中，例如一游樂場、一大賣場、一展覽館或一公園。如圖1所示，為一游樂場環境，其中在游樂場門口設置有一系統控制器1，并于游樂場各項娛樂設施、特定區域中，設置有一超寬頻節點器2。所述超寬頻節點器2為短距離無線通信，以蜂窩架構分布且涵蓋整個游樂場。
同時，在使用者(游客)買票后，取得一超寬頻發射器3(可為一小掛飾)，并且每個超寬頻發射器3皆設定有一識別碼數據。當游客取得超寬頻發射器3后，服務人員操作該系統控制器1用以執行一登錄行程，以登錄使用該超寬頻發射器3的一使用者資料與該超寬頻發射器3的該識別碼數據。
上述說明中，該使用者資料為一使用起始時間、一消費種類或一消費行程。再者，服務人員可以通過一數字相機，取得游客的一二照片資料，并和該使用起始時間、該消費種類或該消費行程儲存在該系統控制器1中。
配合圖1，請參考圖2，為本發明系統架構示意圖。其中服務人員操作該系統控制器1，用以輸出一控制信號到連接于該系統控制器1的至少一超寬頻節點器2，用以控制所述超寬頻節點器2激活，并發射輸出一詢問信號到至少一超寬頻發射器3。所述超寬頻發射器3，是在所述超寬頻節點器2短距離無線通信范圍內。所述超寬頻節點器2并依序取得所述超寬頻發射器3發射的該識別碼數據，同時將所述識別碼數據傳送到該系統控制器1。
請參考圖3，為本發明系統的超寬頻發射器電路方塊示意圖。超寬頻發射器3包括有一數據處理單元30、一第一超寬頻通信模塊32、一第一天線34及一儲存單元36。
超寬頻發射器3的該儲存單元36，連接于該數據處理單元30，用以儲存一識別碼數據。連接于該數據處理單元30的該第一超寬頻通信模塊32，通過該第一天線34接收遠程的一詢問信號，并傳送到該數據處理單元30進行數字信號的處理運算。運算后，數據處理單元30將該識別碼數據傳送到該第一超寬頻通信模塊32，并通過第一天線34發射一回復信號傳送到遠程的一超寬頻節點器2(圖2所示)。該回復信號為識別碼數據。
請參考圖4，為本發明系統的超寬頻節點器電路方塊示意圖。超寬頻節點器2包括有一第二天線20、一第二超寬頻通信模塊22及一微控制單元24。其中超寬頻節點器2，通過微控制單元24連接于系統控制器1，微控制單元24接受系統控制器1的控制，進行數字信號的處理運算。運算后，微控制單元24將運算結果傳送到連接于微控制單元24的第二超寬頻通信模塊22，并通過連接于第二超寬頻通信模塊22的該第二天線20發射詢問信號到遠程的該超寬頻發射器3，并接收遠程該超寬頻發射器3(圖3所示)的回復信號。
請參考圖5，為本發明系統的系統控制器電路方塊示意圖。系統控制器1包括有一中央控制單元10、一顯示單元16、一存儲單元12及一操作單元14。其中系統控制器1利用中央控制單元10連接所述超寬頻節點器2、該顯示單元16、該存儲單元12及該操作單元14。使用者可以通過操作該操作單元14，用以傳送一控制信號給中央控制單元10，控制信號經由該中央控制單元10處理后，傳送到所述超寬頻節點器2，用以激活所述超寬頻節點器2進行發射該詢問信號到遠程的超寬頻發射器3，同時，超寬頻節點器2同時取得該超寬頻發射器3輸出的回復信號。
當超寬頻節點器2取得該超寬頻發射器3輸出的回復信號后，傳送到該中央控制單元10，經由該中央控制單元10處理后，可以通過顯示單元16顯示，使取得該回復信號以及超寬頻節點器2的區域位置，用以達成尋人的目的。
接下來說明，本發明利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，請參考圖6，為本發明尋人方法步驟流程圖。其步驟如下當申報有人走失時，首先，取得該走失使用者身上超寬頻發射器設定的一識別碼數據(S100)；接著，通過操作一系統控制器，輸出一控制信號到環境中的至少一超寬頻節點器，用以激活所述超寬頻節點器(S102)；此外，利用超寬頻無線傳輸技術，所述超寬頻節點器是在環境中開始進行詢問式的搜尋(S104)；然后，超寬頻節點器通過超寬頻無線傳輸技術，取得該走失使用者身上超寬頻發射器設定的該識別碼數據(S106)；于是，超寬頻節點器將其在環境中的一位置信號與搜尋到的該識別碼數據同時傳送到該系統控制器，使得可以知道，該走失使用者身處于環境中的區域位置(S108)；最后，便可以通知鄰近人員前往該區域位置以進行尋找(S110)。
上述說明中，其中在取得該走失使用者身上超寬頻發射器設定的一識別碼數據步驟前，需要進行分發該設定有識別碼數據的超寬頻發射器給使用者；并且，通過操作系統控制器用以登錄該使用者基本的一使用者資料，該登錄步驟，可以搭配一數字相機拍攝以取得使用者的相片資料。這樣，當申報有人走失時，可以通過超寬頻節點器傳送的位置信號與識別碼數據，并同時搭配使用者資料這會使得尋找的工作更容易進行。
再者，當所述超寬頻節點器在環境中搜尋不到該走失使用者身上超寬頻發射器設定的該識別碼數據，可以利用該系統控制器，通知鄰近警察單位進行協助尋找。
綜上所述，本發明利用超寬頻技術的固定環境尋人系統及方法，即利用超寬頻(UWB)無線傳輸數據的技術及其短距離無線通信特性，在固定的環境中建立一套超寬頻(UWB)技術的尋人系統。
本發明于一固定環境中使用，裝置至少一超寬頻節點器分布于該固定環境中。并且，所述超寬頻節點器其短距離無線通信范圍，是以蜂窩架構分布且涵蓋整個該固定環境。
同時，所述超寬頻節點器連接于一系統控制器，是接收該系統控制器控制并利用超寬頻無線傳輸技術開始執行詢問動作，分別輸出一詢問信號給至少一使用者身上的一超寬頻發射器，用以取得所述超寬頻發射器輸出的一回復信號。該回復信號為該超寬頻發射器的一識別碼數據。
所述超寬頻節點器將取得的識別碼數據連同本身的位置信號，傳送到系統控制器，系統控制器可以取得該固定環境中，使用者身處的區域位置，該區域位置為超寬頻節點器短距離無線通信范圍。
這樣，若要尋找一走失的使用者，可以操作該系統控制器，用以控制分布于該固定環境中的所述超寬頻節點器。所述超寬頻節點器，會輸出一詢問信號，并取得在其短距離無線通信范圍內，該走失使用者身上的超寬頻發射器輸出的回復信號。
超寬頻節點器取得該走失使用者身上的超寬頻發射器輸出的回復信號后，將該回復信號傳送到該系統控制器。該系統控制器同時取得該走失使用者身處的區域位置，為超寬頻節點器的短距離無線通信范圍。
上述所揭示的附圖、說明，僅為本發明的實施例而已，凡熟悉此項技術的人員可依據上述的說明作其它種種的改進，而這些改變仍屬于本發明的發明精神及權利要求書所界定的保護范圍之中。
權利要求
1.一種利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，使用于一固定環境，包括有至少一超寬頻發射器，分別設定有一識別碼數據，并經由超寬頻技術無線發射輸出該識別碼數據；一系統控制器，用以輸出一控制信號；及至少一超寬頻節點器，連接于該系統控制器，分布于該固定環境，接收該控制信號，并發射輸出一詢問信號到所述超寬頻發射器，并依序取得所述超寬頻發射器發射的該識別碼數據。
2.如權利要求1所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，其特征是該超寬頻發射器包括有一數據處理單元，進行數字信號的處理運算；一儲存單元，連接于該數據處理單元，儲存該識別碼數據；及一第一超寬頻通信模塊，連接于該數據處理單元與一第一天線，通過該第一天線，接收遠程的一詢問信號，并發射一回復信號。
3.如權利要求1所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，其特征是該超寬頻節點器包括有一微控制單元，進行數字信號的處理運算；及一第二超寬頻通信模塊，連接于該微控制單元與一第二天線，通過該第二天線，發射一詢問信號，并接收遠程的一回復信號。
4.如權利要求1所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，其特征是該系統控制器包括有一中央控制單元；一存儲單元，連接于該中央控制單元，儲存數字資料；一操作單元，連接于該中央控制單元，通過使用者操作控制，傳送一控制信號給該中央控制單元；及一顯示單元，連接于該中央控制單元。
5.如權利要求1所述的利用超寬頻技術的固定壞境尋人系統，其特征是該系統控制器，執行一登錄行程，以登錄使用所述超寬頻發射器的一使用者資料與所述超寬頻發射器的該識別碼數據。
6.如權利要求5所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人系統，其特征是該使用者資料為一使用起始時間、一消費種類或一消費行程。
7.一種利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，其步驟包括有取得一走失使用者的一超寬頻發射器設定的識別碼數據；通過一系統控制器，輸出一控制信號到分布于固定環境中的至少一超寬頻節點器；通過所述超寬頻節點器，搜尋該走失使用者的識別碼數據；由一超寬頻節點器，取得該走失使用者的識別碼數據；傳送該超寬頻節點器分布于固定環境中的一位置信號與該走失使用者的識別碼數據到該系統控制器；及通知鄰近人員前往該超寬頻節點器的位置，探尋該走失使用者。
8.如權利要求7所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，其特征是在該取得該走失使用者的識別碼數據步驟前，還包括有分發該超寬頻發射器給使用者、該超寬頻發射器設定有一識別碼數據；及通過該系統控制器，登錄一使用者資料。
9.如權利要求7所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，其特征是于搜尋該走失使用者的識別碼數據步驟中，若無尋獲該識別碼數據，該系統控制器會通知鄰近警察單位進行協尋。
10.如權利要求8所述的利用超寬頻技術的固定環境尋人方法，于該登錄一使用者資料步驟中，利用一數字相機拍攝并登錄該使用者的相片。
全文摘要
本發明公開了一種利用超寬頻技術的固定環境尋人系統及方法，該系統包括至少一超寬頻發射器，分別設定有一識別碼數據，并由超寬頻技術無線發射輸出該識別碼數據；一系統控制器，輸出一控制信號；及至少一超寬頻節點器，連接于該系統控制器，分布于該固定環境接收該控制信號，并發射輸出一詢問信號到所述超寬頻發射器，依序取得所述超寬頻發射器發射的該識別碼數據。該方法包括的步驟取得走失者的一超寬頻發射器設定的識別碼數據；輸出一控制信號到至少一超寬頻節點器；搜尋該走失者的識別碼數據；取得該走失者的識別碼數據；傳送該超寬頻節點器一位置信號與該走失者的識別碼數據到該系統控制器；及通知鄰近人員前往該位置，探尋該走失者。
文檔編號H04B1/69GK1713539SQ200410069489
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月24日 優先權日2004年6月24日
發明者陸蒔楠, 余繁, 李揚漢 申請人:公信電子股份有限公司