专利名称：目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法
技术领域：
本发明是关于一种目标追踪系统以及方法，特别是关于一种应用在无线局域网中的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
背景技术：
如今，追踪与监控技术在各行业的使用愈来愈广泛。例如，在公众场合对特殊目标(重要人物、贵重设备)进行追踪监控；在学校对儿童进行追踪监控；在社会福利单位对老人或病人进行追踪监控；在军事区域内对特定目标进行追踪监控等。
实现目标追踪与监控的一种技术是视频监控，如利用摄像机、照相机等进行目标监控。实际应用中，现有的这种监控系统需要配备大屏幕、电视墙等相关设备。该现有视频监控设备价格昂贵、传输图像数据困难、设备容易被损坏且无法全方位监控。
目标监控的另一种技术是声音监控设备，如利用窃听器以实现监控的目的。目前现有的声音监控方法的监控距离短(即仅能在小范围内使用)、没有图像信息且侵犯隐私等问题。
此外，目前使用较为广泛的卫星监控技术，是一种利用全球卫星定位系统(Global Positioning System，简称GPS)对携带GPS接收仪的地面目标进行卫星定位监控的技术，通常需要与地理信息系统(Geographical Information System，简称GIS)结合使用。但该卫星监控技术成本极高，且GPS定位信号存在传送接收的死角，因而无法对室内、隧道或地下目标进行定位。
由于现有目标追踪系统大多数都是针对特定区域内的目标设置，所以会出现上述各种弊端，随着无线局域网的普及，无线局域网环境下的应用内容也越来越丰富，因此，如何利用基本完善成熟的无线局域网技术提供一种成本低廉、使用方便、信息传递快捷的目标追踪系统，且又能克服现有目标追踪技术定位信号传送接收存在死角的现象，成为本领域人员研究讨论的重要问题。

发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种能克服现有目标追踪技术定位信号存在传送接收死角现象的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
本发明的另一目的在于提供一种成本较低的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
本发明的又一目的在于提供一种方便实现追踪的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
本发明的再一目的在于提供一种使用方法简单的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
本发明的又再一目的在于提供一种信息传递量大且迅速的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法。
为达成以上所述及其它目的，本发明的目标追踪装置包括信号传输单元，用于接收定位信号及回传定位信息；信号转换单元，用于对所接收的定位信号进行译码，及对所回传的定位信息进行编码；信号传输控制单元，用于进行至少包括定位信号与定位信息的数据存取、帧限定与错误控制；处理单元，用于对所接收的定位信号进行运算处理，借以获得实时定位信息供回传；存储单元，用于储存定位信息；以及显示单元，至少用于显示该定位信息。
此外，本发明还提供一种使用上述目标追踪装置的目标追踪系统，该系统包括至少一台无线存取装置，用于在该无线局域网中传送定位信号并接收该目标追踪装置所回传的定位信息；该目标追踪装置，用于接收该无线存取装置所传送的定位信号，并在运算出定位信息后回传至该无线存取装置；以及服务端装置，用于控制该无线存取装置传送定位信号，并在接收该无线存取装置所回传的定位信息后进行定位信息处理。
本发明使用上述目标追踪装置的进行目标追踪的方法应用在无线局域网结构中，该目标追踪方法包括提供至少一台无线存取装置以在该无线局域网中传送定位信号并接收该目标追踪装置所回传的定位信息；提供该目标追踪装置以接收该无线存取装置所传送的定位信号，并在运算出该定位信息后回传至该无线存取装置；以及提供服务端装置以控制该无线存取装置传送定位信号，并在接收该无线存取装置所回传的定位信息后进行定位信息处理。
与现有目标追踪技术比较，本发明的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法，解决了现有目标追踪技术定位信号传送接收存在死角的问题，由于使用了无线局域网技术，本发明具有信息传递量大且迅速的特点，实现了成本低廉、使用方便、信息传递快捷的目的。


图1是本发明的目标追踪系统的结构示意图；图2是本发明的目标追踪装置的基本结构方块图；图3是执行本发明的目标追踪方法的流程图；以及图4是图3的目标追踪装置通过这些无线存取装置传送定位信息以实现对被追踪目标追踪监控的流程图。
具体实施例方式
实施例以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式。
请参阅图1，它是本发明的目标追踪系统的结构。在本实施例中，本发明的目标追踪系统包括服务端装置1、至少一台无线存取装置2以及目标追踪装置3。
该服务端装置1用于控制该无线存取装置2传送定位信号，并在接收到该无线存取装置2所传送的接收自该目标追踪装置3的定位信息后进行定位信息处理。在本实施例中，该服务端装置1是地理信息系统服务器，通过其内存储的区域网地图对追踪目标进行定位以及追踪，监控管理人员可通过该无线局域网4实现确定携带该目标追踪装置3的使用者当前位置、查询对该使用者的目标追踪、分析追踪历史纪录以及追踪使用者行动的轨迹等功能。
这些无线存取装置2用于在该无线局域网4中传送定位信号并接收该目标追踪装置3传送的定位信息。如图所示，这些无线存取装置2是设置d该无线局域网4结构中的无线网络接入点(Access Point；AP)。
该目标追踪装置3用于接收该无线存取装置2传送的定位信号，并在运算出该目标追踪装置3定位信息后回传至该无线存取装置2。在本实施例中，该目标追踪装置3是便携式移动设备，如传呼装置、呼叫器等小型设备，使用时仅需将该设备设置在被追踪目标上即可。
接着，请参阅图2，它是本发明的目标追踪装置3的基本结构方块图。该目标追踪装置3包括信号传输单元30、信号转换单元31、信号传输控制单元32、处理单元33、存储单元34、显示单元35、输入单元36以及电源单元37。该目标追踪装置3支持各类无线局域网标准。
该信号传输单元30用于接收来自无线局域网4的射频信号格式的定位信号，以及回传对应的定位信息。在本实施例中，该信号传输单元30可通过接收天线接收该无线局域网4中的射频信号，并对该信号进行放大处理。
该信号转换单元31用于将该信号传输单元30接收的定位信号进行译码，以及对所传送的定位信息预先编码。其中，本发明的信号转换单元31是应用零中频信号转换技术完成对该无线局域网4射频信号的转换，此项技术在提高集成度的同时降低该目标追踪装置3的成本。
该信号传输控制单元32用于控制通过该信号传输单元30与信号转换单元31对网络进行至少包括定位信号的数据存取、帧(frame)限定与错误控制。
该处理单元33用于将该信号传输控制单元32所存取的定位信号进行运算处理，借以获得该目标追踪装置3的定位信息。在本实施例中，该处理单元33内部整合有存储器、总线控制、定时/计数器、I/O控制、AD/DA转换等各种必要功能，并负责信号数据处理、模数转换、液晶显示、电源管理以及按键功能控制等。
该存储单元34用于储存该处理单元33运算出的定位信息。在本实施例中，该存储单元34为闪存。该存储单元34也可以是微型硬盘、静态随机存取存储器(SRAM)其中之一或其与闪存的组合。
该显示单元35用于显示该处理单元33运算出的定位信息。其中，本发明的显示单元35还包括用于显示该目标追踪装置3连接状态的发光二极管模块35a，以及用于显示该目标追踪装置3运算出的定位信息的液晶显示模块35b。在本实施例中，该发光二极管模块35a显示该目标追踪装置3与无线局域网4的连接状态，其可例如是处于连接状态下时令该发光二极管模块35a发光；反之，在未连接状态下则令该发光二极管模块35a熄灭。该液晶显示模块35b则可显示少量图文信息，如所在方位、与目的地间的距离、时间等等，使被追踪目标可通过实时信息提示了解追踪者意图，因此该液晶显示模块35b可根据应用领域的不同进行扩充或者省略。
该输入单元36用于在开始使用之前，由追踪管理者输入控制该目标追踪装置3的指令以及定义被追踪目标的属性。其中，该输入单元36是可扩充模块，使用者可以根据应用特性决定是否需要。在需要对目标进行强制性追踪时，如追踪儿童、老人、病人以及军事禁区内的移动物体等，就不必设计此输入功能；在公司、机关单位等区域，为保护被追踪目标隐私权，可设计输入功能，供被追踪者根据需要设置关闭或激活追踪功能。在本实施例中，如设计了追踪允许按键，移动目标还可决定是否公开自己的位置。如上述设定完成之后，这些设定内容均储存在该存储单元34。
该电源单元37用于提供该目标追踪装置3的工作电源。在本实施例中，为提高该目标追踪装置3的便携性，可使用钮扣(button)电池或太阳能电池板等体积较小的供电设备。
请参阅图3，它是执行本发明的目标追踪方法的流程步骤。如图所示在步骤S1中，由追踪管理者在开始使用之前输入控制该目标追踪装置3的指令以及设置被追踪目标的属性。为更具体地说明本发明的目标追踪方法，在本实施例中，假设该目标追踪装置3应用在对儿童的追踪监管，进行此步骤时，设定被追踪目标为无条件随时追踪类型，即此时被追踪目标不能关闭该目标追踪系统。接着，进行步骤S2。
在步骤S2中，将上述设定结果储存在该目标追踪装置3的存储单元34，作为后续步骤进行追踪的依据。接着，进行步骤S3。
在步骤S3中，由追踪管理者开启该目标追踪系统，使之开始运行，即与无线局域网4连接。接着，进行步骤S4。
在步骤S4中，通过设置在该无线局域网4中的这些无线存取装置2传送定位信号并接收该目标追踪装置3所回传的定位信息。接着，进行步骤S5。
在步骤S5中，利用该服务端装置1通过该无线存取装置2所接收的回传自该目标追踪装置3的定位信息，并经对比其内部存储的区域网地图后确定追踪目标的位置信息。接着，进行步骤S6。
在步骤S6中，将被追踪目标的位置信息在该服务端装置1中进行定位信息的处理，实现定位追踪的目的，供目标追踪管理者掌握被追踪目标的位置。
请参阅图4，其更详细地显示图3的步骤S4中，该目标追踪装置3通过这些无线存取装置2传送定位信息，以实现对被追踪目标追踪监控的流程步骤。
在步骤S40中，利用该目标追踪装置3的信号传输单元30接收由该无线局域网4的接入点发出的定位信号。接着，进行步骤S41。
在步骤S41中，由该信号转换单元31对该定位信号进行译码。接着，进行步骤S42。
在步骤S42中，由该信号传输控制单元32进行包括定位信号的信息存取、帧限定与错误控制的操作。接着，进行步骤S43。
在步骤S43中，该处理单元33对该信号传输控制单元32所存取的定位信号进行运算处理，以获得该目标追踪装置3的定位信息。接着，进行步骤S44。
在步骤S44中，利用该存储单元34储存该处理单元33运算出的定位信息，并通过该信号传输单元30回传该定位信息。最后，进行步骤S45。
在步骤S45中，还可利用该显示单元35显示实时定位信息。
与现有目标追踪技术比较，本发明的目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法，是利用现有成本低、死角少且信息传递量大且传输速度快的无线局域网以及体积轻薄可随身携带的目标追踪装置，除了可以达到成本低廉、使用方便、信息传递快捷的目的，还可克服现有目标追踪技术定位信号传送接收存在死角的现象。
权利要求
1.一种目标追踪装置，应用在无线局域网结构中，其特征在于，该目标追踪装置包括信号传输单元，用于接收定位信号及回传定位信息；信号转换单元，用于对所接收的定位信号进行译码，及对所回传的定位信息进行编码；信号传输控制单元，用于进行至少包括定位信号与定位信息的数据存取、帧限定与错误控制；处理单元，用于对所接收的定位信号进行运算处理，借以获得实时定位信息供回传；存储单元，用于储存定位信息；以及显示单元，至少用于显示该定位信息。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于输入控制指令的输入单元。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括提供工作电源的电源单元。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该显示单元包括用于显示连接状态的发光二极管模块以及用于显示该定位信息的显示模块。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该显示模块是液晶显示器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该信号传输单元所传输的信号是无线局域网射频信号。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该信号转换单元是应用零中频信号转换技术完成对该无线局域网信号的转换。
8.一种使用该目标追踪装置的目标追踪系统，应用在无线局域网结构中，其特征在于，该目标追踪系统包括至少一台无线存取装置，用于在该无线局域网中传送定位信号并接收该目标追踪装置所回传的定位信息；目标追踪装置，用于接收该无线存取装置所传送的定位信号，并在运算出定位信息后回传至该无线存取装置；以及服务端装置，用于控制该无线存取装置传送定位信号，并在接收该无线存取装置所回传的定位信息后进行定位信息处理。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该无线存取装置是设置在该无线局域网结构中的无线网络接入点。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该目标追踪装置包括信号传输单元，用于接收定位信号及回传定位信息；信号转换单元，用于对所接收的定位信号进行译码，及对所回传的定位信息进行编码；信号传输控制单元，用于进行至少包括定位信号与定位信息的数据存取、帧限定与错误控制；处理单元，用于对所接收的定位信号进行运算处理，以获得实时定位信息供回传；存储单元，用于储存定位信息；以及显示单元，至少用于显示该定位信息。
11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该服务端装置是地理信息系统服务器，并通过局域网络地图对追踪目标进行定位以及追踪信息处理。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该目标追踪装置还包括用于输入控制指令的输入单元。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该目标追踪装置还包括提供工作电源的电源单元。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该显示单元包括用于显示连接状态的发光二极管模块以及用于显示该定位信息的显示模块。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，该显示模块是液晶显示器。
16.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该信号传输单元所传输的信号是无线局域网射频信号。
17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该信号转换单元是应用零中频信号转换技术完成对该无线局域网信号的转换。
18.一种使用目标追踪装置的目标追踪方法，应用在无线局域网结构中，其特征在于，该目标追踪方法包括提供至少一台无线存取装置以在该无线局域网中传送定位信号并接收该目标追踪装置所回传的定位信息；提供该目标追踪装置以接收该无线存取装置所传送的定位信号，并在运算出该定位信息后回传至该无线存取装置；以及提供服务端装置以控制该无线存取装置传送定位信号，并在接收该无线存取装置所回传的定位信息后进行定位信息处理。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该无线存取装置是设置在该无线局域网结构中的无线网络接入点。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该目标追踪装置处理定位信息的方法包括提供信号传输单元以接收定位信号及回传定位信息；提供信号转换单元以对所接收的定位信号进行译码，及对所回传的定位信息进行编码；；提供信号传输控制单元以进行至少包括定位信号与定位信息的数据存取、帧限定与错误控制；提供处理单元以对所接收的定位信号进行运算处理，借以获得实时定位信息供回传；提供存储单元以储存该定位信息；以及提供显示单元以至少显示该定位信息。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该服务端装置是地理信息系统服务器，并通过局域网络地图对追踪目标进行定位以及追踪信息处理。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该目标追踪装置处理定位信息的方法还包括提供输入单元用于输入控制指令。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该目标追踪装置处理定位信息的方法还包括电源单元用于提供工作电源。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该显示单元的显示方法包括提供发光二极管模块以显示该目标追踪装置的连接状态；以及提供显示模块以显示该定位信息。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该显示模块是液晶显示器。
26.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该信号传输单元所传输的信号是无线局域网射频信号。
27.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该信号转换单元是应用零中频信号转换技术完成对该无线局域网信号的转换。
全文摘要
一种目标追踪装置与使用该装置的目标追踪系统以及方法，该目标追踪系统包括至少一台无线存取装置、目标追踪装置以及服务端装置；其中该目标追踪装置包括信号传输单元、信号转换单元、信号传输控制单元、处理单元、存储单元以及显示单元；本发明解决了现有目标追踪技术定位信号传送接收存在死角的问题，从而实现全方位的追踪监控；由于使用了无线局域网技术，本发明具有信息传递量大且迅速的特点，实现了成本低廉、使用方便、信息传递快捷的目的。
文档编号G01S1/00GK1752768SQ200410078039
公开日2006年3月29日 申请日期2004年9月20日 优先权日2004年9月20日
发明者邱全成, 余涛 申请人:英业达股份有限公司