专利名称：追踪器、追踪装置和追踪系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及追踪器、追踪装置和追踪系统，更具体地，涉及接收定位信号以进 行自动追踪的追踪器、追踪装置和追踪系统。
背景技术：
现今已有许多不同的方法用于电子监控人、生物、物体和资产等。最常见的方法是 佩戴或附加追踪器。普通追踪器包括可以接收GPS定位信号的GPS接收器、利用比较器计 算并存储路点的处理器、与监控中心进行双向沟通的无线收发模块以及电池电源。处理器 的运算法则是从给出的路点和一个既定的物理范围计算出其在电子地图中的位置或范围， 然后通过无线收发模块传输到监控中心。为实现这种功能，需要持续消耗电池电源以维持 GPS接收器接收卫星信号、比较器的运转和无线收发模块收发信号，这导致了追踪器需要不 断地充电或是更换电池。某些追踪器则先给出某物体的位置坐标，然后跟踪其移动轨迹，以 减少数据命令和数据传输的次数来节省能源，例如，当物体的位置没有发生变化时减少向 监控中心报告的次数。然而当被监控的人或物体的位置不发生变化时，这类追踪器仍需要 持续消耗电池能量以维持GPS追踪器的正常工作。因此，提供一种能自动追踪且节约电能的追踪器已成为业界亟需解决的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于实现对相对固定的人或物体的有效监控和追 踪，同时，节省追踪器的电能，延长追踪器的使用时间。本实用新型一方面提供了一种追踪器，其特征在于，所述追踪器包括接收定位信 号的定位信号接收模块，定位信号用于确定追踪器的位置坐标；和接收无线通讯节点发送 的有信号覆盖范围的无线通讯信号的无线信号接收模块；和当追踪器超出信号覆盖范围时 接收无线信号接收模块输出的逻辑信号、并控制定位信号接收模块处于工作状态、以接收 定位信号，进而确定追踪器的位置坐标的处理器。其中所述定位信号接收模块包括卫星定位模块、移动基站定位模块、无线局域网 定位模块之一或其结合。所述追踪器还包括无线信号发射模块，用于将包括追踪器的位置坐标的无线通讯 信号发送至监控中心，以便监控中心记录追踪器的移动轨迹。所述追踪器还包括电源管理模块；当追踪器处于无线通讯节点发送的无线通讯信 号的信号覆盖范围内时，电源管理模块处于第一工作模式；当追踪器处于无线通讯节点发 送的无线通讯信号的信号覆盖范围外时，电源管理模块处于第二工作模式。其中当电源管理模块处于第一工作模式时，定位信号接收模块处于关闭模式，无 线信号接收模块处于接收信号工作模式。其中当电源管理模块处于第二工作模式时，定位信号接收模块处于接收信号工作 模式，无线信号接收模块处于关闭模式。
4[0011]所述追踪器还包括第一电源和第二电源；当电源管理模块处于第一工作模式时， 第一电源处于供电工作模式，第二电源处于关闭模式；当电源管理模块处于第二工作模式 时，第一电源处于关闭模式，第二电源处于供电工作模式。所述追踪器还包括振动器和蜂鸣器，当追踪器的电源所储存的电能不足时，振动 器和蜂鸣器产生振动和/或发出警报提醒更换电池或进行充电。本实用新型另一方面提供了 一种追踪装置，其特征在于，所述追踪装置包括追踪 器和用于将追踪器方便地固定在被追踪人或物体上的腕带；其中追踪器包括接收定位 信号的定位信号接收模块，定位信号用于确定追踪器的位置坐标；和接收无线通讯节点发 送的有信号覆盖范围的无线通讯信号的无线信号接收模块；和当追踪器超出信号覆盖范围 时接收无线信号接收模块输出的逻辑信号、并控制定位信号接收模块处于工作状态、以接 收定位信号，进而确定追踪器的位置坐标的处理器。所述追踪装置还包括与追踪器一体设置并信号连接的防破坏装置；其中所述防破 坏装置包括光学传感器；当追踪器从固定追踪器的人或物体上移除或者追踪器的腕带被破 坏时，传感器发送报警信号，并经由追踪器传送至监控中心。本实用新型另一方面提供了一种追踪系统，其特征在于，所述追踪系统包括无线 通讯节点；追踪装置；和监控中心；其中追踪装置包括追踪器和用于将追踪器方便地固定 在被追踪人或物体上的腕带；其中追踪器包括接收定位信号的定位信号接收模块，定位 信号用于确定追踪器的位置坐标；和接收无线通讯节点发送的有信号覆盖范围的无线通讯 信号的无线信号接收模块；和当追踪器超出信号覆盖范围时接收无线信号接收模块输出的 逻辑信号、并控制定位信号接收模块处于工作状态、以接收定位信号，进而确定追踪器的位 置坐标的处理器。其中当追踪装置超出信号覆盖范围时，无线通讯节点发送提示信号至监控中心， 以提示追踪装置超出无线通讯节点的信号覆盖范围。本实用新型追踪器利用设定无线通讯节点发送的无线通讯信号对其信号覆盖范 围的人或物体进行监控，当佩戴或附有所述追踪器的人或物体超出信号覆盖范围时，自动 启动定位信号接收模块接收定位信号进行定位追踪，实现了对人或物体的有效监控和追 踪，从而特别适用于货船、房屋、学校、监狱、营地、车辆、仓库和飞机等区域和场合。此外，结 合电源管理模块对追踪器处于信号覆盖范围内和信号覆盖范围外这两种状态进行工作模 式管理，有效节省了追踪器的电能。

图1是本实用新型追踪器的结构示意图；图2是本实用新型一种追踪装置的结构示意图；图3是本实用新型另一种追踪装置的结构示意图；图4是本实用新型追踪系统的示意图。
具体实施方式
下文将通过附图对本实用新型进行进一步说明。如图1所示，追踪器10包括处理器11、定位信号接收模块12、无线信号收发模块
513、电源管理模块14以及电源15，其中无线信号收发模块13进一步包括无线信号接收模块 132和无线信号发射模块131。处理器11控制定位信号接收模块12、无线信号收发模块13以及电源管理模块
14。当然，处理器11的相应控制功能也可各自整合到定位信号接收模块12、无线信号收发 模块13以及电源管理模块14中。定位信号接收模块12接收定位信号，用于确定追踪器10的位置坐标。定位 信号接收模块12包括卫星定位模块、移动基站定位模块、无线局域网定位模块等定位 模块之一或者这些模块的结合。卫星定位模块能够接收例如全球定位系统(Global Positioning System,通常简称GPS)、“北斗”卫星定位系统、“伽利略”卫星定位系统等 发送的卫星定位信号，并可对接收的卫星定位信号进行计算处理，从而计算出追踪器10 的位置坐标。移动基站定位模块能够接收例如全球移动通讯系统(GlobalSystem for Mobile Communications，通常简称GSM，属于第二代移动通信技术)和码分多址系统 (Code-Division Multiple Access，通常简称CDMA，属于第三代移动通信技术)等移动通信 基站发送的移动通讯信号，根据三角基站定位法，通过计算移动基站定位模块与三个不同 移动基站之间的信号到达时间的差异进行定位。无线局域网定位模块能够接收例如WIFI 热点和无线调制解调器等无线局域网访问点发送的无线射频信号，并根据无线局域网访问 点的地理位置进行定位。当然，定位信号接收模块12也可以将接收的定位信号传输至处理 器11进行计算处理，从而计算出追踪器10的位置坐标。无线信号接收模块132接收无线通讯节点发送的无线通讯信号，无线通讯节点可 以是例如全球移动通讯系统(GSM)、码分多址系统(CDMA)等移动通信基站，或例如WIFI热 点、无线调制解调器等无线局域网访问点，或无线射频收发器。上述无线通讯节点均具有一 定的信号覆盖范围，换而言之，一个无线通讯节点(基站/访问点)所发送的信号只能覆盖 一定的地理区域，当无线信号接收模块132超出此无线通讯节点的信号覆盖范围后，可能 会进入另一个无线通讯节点的信号覆盖范围。根据通讯协议，由于不同无线通讯节点(基 站/访问点)具有不同的通信地址，因此可以根据通讯地址判断无线信号接收模块132是 否处于无线通讯节点的信号覆盖范围之内。当追踪器10超出某个设定无线通讯节点的信 号覆盖范围时，无线信号接收模块132无法接收到无线通讯节点所发送的无线通讯信号， 无线信号接收模块132据此输出一逻辑信号至处理器11，处理器11控制定位信号接收模 块12处于工作状态，接收定位信号，以确定追踪器10的位置坐标。然后，处理器11通过控 制无线信号发射模块131，将包括追踪器10的位置坐标的无线通讯信号经由另一个无线通 讯节点传输至监控中心，以提供对追踪器10的自动追踪，并记录追踪器10的移动轨迹。此 外，此设定无线通讯节点也可输出提示信号至监控中心，以提醒追踪器10已超出此设定无 线通讯节点的信号覆盖范围(即监控范围)。由于接收的卫星定位信号来自于太空中的卫星，其信号强度较地面基站发送的无 线通讯信号弱得多，因此定位信号接收模块12接收卫星定位信号所需的检测电路、放大电 路等消耗的功率也较无线信号接收模块132高得多。为进一步延长追踪器10中电源15的 工作时间，本实用新型追踪器采用电源管理模块14对处于不同工作状态的追踪器10的电 源15进行管理。当追踪器10处于某设定无线通讯节点发送的无线通讯信号的信号覆盖范围内时，处理器11控制电源管理模块14使其处于第一工作模式，定位信号接收模块12处于关 闭模式以节约电源15的电能，无线信号接收模块132处于接收信号工作模式，其间隔设定 时间接收设定无线通讯节点发送的无线通讯信号，并进行分析判断，若追踪器10仍处于无 线通讯节点的信号覆盖范围内时，则输出逻辑信号True至处理器11，以控制电源管理模块 14继续保持第一工作模式。在第一工作模式下，无线信号发射模块131可处于关闭模式，也 可发送正常状态信号至监控中心。当追踪器10超出无线通讯节点的信号覆盖范围时，无线信号接收模块132无法接 收无线通讯节点所发送的无线通讯信号，无线信号接收模块132据此输出逻辑信号False 至处理器11，处理器11控制电源管理模块14使其处于第二工作模式，并启动定位信号接收 模块，使其处于接收信号工作模式，接收定位信号，以确定追踪器10的位置坐标。然后，处 理器11通过控制无线信号发射模块131，将包括追踪器10的位置坐标的无线通讯信号经由 另一个无线通讯节点传输至监控中心，以提供对追踪器10的自动追踪，并记录追踪器10的 移动轨迹。在第二工作模式下，无线信号接收模块132可处于关闭模式以节约电源15的电 能。在第二工作模式下，可以采用以下方式对追踪器10的位置进行判断。可间隔设定 时间启动无线信号接收模块132以接收某无线通讯节点发送的无线通讯信号，进而判断无 线通讯节点是否是设定的无线通讯节点，若无线通讯节点不是设定的无线通讯节点，则输 出逻辑信号False至处理器11，以控制电源管理模块14使其继续保持第二工作模式，若无 线通讯节点是设定的无线通讯节点，则输出逻辑信号True至处理器11，以控制电源管理模 块14使得改变为第一工作模式。另外，处理器11可将追踪器10的位置坐标与预存的电子 地图进行比较，当追踪器10返回至设定无线通讯节点信号覆盖范围内时，则处理器11控制 电源管理模块14使其改变为第一工作模式。更进一步地，电源15包括第一电源151和第二电源152。当电源管理模块14处于 第一工作模式时，第一电源151处于供电工作模式，第二电源152处于关闭模式。当电源 管理模块14处于第二工作模式时，第一电源151处于关闭模式，第二电源152处于供电工 作模式。由于第二电源152只有在使用定位信号接收模块12时才启用，从而与其他同类产 品实现所有功能而需要消耗的电量相比，本实用新型追踪器10更节省电能。此外，第一电 源151和第二电源152可以通过太阳能充电装置充电。此外，追踪器10还可包括振动器16和蜂鸣器17。当追踪器10的电源15所储存 的电能不足时，振动器16和蜂鸣器17产生振动和/或发出警报提醒更换电池或进行充电。 追踪器10也可将电池状态信息通过无线信号发射模块131发送至监控中心32。如图2所示，本实用新型的一种追踪装置20包括追踪器10、腕带21以及防破坏装 置22。防破坏装置22与追踪器10 —体设置并信号连接。防破坏装置22包括传感器。腕 带21的作用在于将一体设置的追踪器10与防破坏装置22方便地固定在被追踪的人或物 体上。当追踪器10从固定追踪器10的人或物体上移除或者追踪器10的腕带被破坏时，传 感器发送报警信号，并经由追踪器10传送至监控中心。如图3所示，本实用新型的另一种追踪装置20包括追踪器10、腕带21以及防破坏 装置22，其中追踪器10还包括振动器16和蜂鸣器17，当追踪器10的电源15所储存的电 能不足时，振动器16和蜂鸣器17产生振动和/或发出警报提醒更换电池或进行充电。[0035]如图4所示，追踪系统30包括固定在被物体上的追踪装置20、无线通讯节点31以 及监控中心32。无线通讯节点31发送无线通讯信号33，无线通讯信号33具有一定的信号 覆盖范围。追踪装置20中的追踪器10包括无线信号收发模块13和定位信号接收模块12， 无线信号收发模块13接收无线通讯节点31发送的无线通讯信号33，定位信号接收模块12 接收来自卫星34的定位信号35，以确定物体的位置坐标，无线信号收发模块13根据物体的 位置坐标发送追踪信号36。监控中心32接收追踪信号36。当固定有追踪装置20的物体超出无线通讯信号33的覆盖范围时，定位信号接收 模块12处于工作状态，接收来自卫星34的定位信号35，以确定追踪装置20的位置坐标。 追踪装置20将包括其位置坐标的追踪信号36直接传输至监控中心32，或经由另一个无线 通讯节点传输至监控中心32，以提供对物体的自动追踪，并记录物体的移动轨迹。此外，无 线通讯节点31也可输出提示信号37至监控中心32，以提醒物体已超出无线通讯节点31的 信号覆盖范围(即监控范围)。
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权利要求一种追踪器，其特征在于，所述追踪器(10)包括接收定位信号的定位信号接收模块(12)，定位信号用于确定追踪器(10)的位置坐标；和接收无线通讯节点发送的有信号覆盖范围的无线通讯信号的无线信号接收模块(132)；和当追踪器(10)超出信号覆盖范围时接收无线信号接收模块(132)输出的逻辑信号、并控制定位信号接收模块(12)处于工作状态、以接收定位信号，进而确定追踪器(10)的位置坐标的处理器(11)。
2.根据权利要求1所述的追踪器，其特征在于，其中所述定位信号接收模块(12)包括 卫星定位模块、移动基站定位模块、无线局域网定位模块之一或其结合。
3.根据权利要求1所述的追踪器，其特征在于，所述追踪器(10)还包括无线信号发射 模块(131)，用于将包括追踪器(10)的位置坐标的无线通讯信号发送至监控中心，以便监 控中心记录追踪器(10)的移动轨迹。
4.根据权利要求1所述的追踪器，其特征在于，所述追踪器(10)还包括电源管理模块 (14)；当追踪器(10)处于无线通讯节点发送的无线通讯信号的信号覆盖范围内时，电源管 理模块(14)处于第一工作模式；当追踪器(10)处于无线通讯节点发送的无线通讯信号的 信号覆盖范围外时，电源管理模块(14)处于第二工作模式。
5.根据权利要求4所述的追踪器，其特征在于，其中当电源管理模块(14)处于第一工 作模式时，定位信号接收模块(12)处于关闭模式，无线信号接收模块(132)处于接收信号 工作模式。
6.根据权利要求4所述的追踪器，其特征在于，其中当电源管理模块(14)处于第二工 作模式时，定位信号接收模块(12)处于接收信号工作模式，无线信号接收模块(132)处于 关闭模式。
7.根据权利要求1所述的追踪器，其特征在于，所述追踪器(10)还包括第一电源 (151)和第二电源(152)；当电源管理模块(14)处于第一工作模式时，第一电源(151)处于 供电工作模式，第二电源(152)处于关闭模式；当电源管理模块(14)处于第二工作模式时， 第一电源(151)处于关闭模式，第二电源(152)处于供电工作模式。
8.根据权利要求1所述的追踪器，其特征在于，所述追踪器(10)还包括当追踪器(10) 的电源(15)所储存的电能不足时可发出警报提醒更换电池或进行充电的振动器(16)和/ 或蜂鸣器(17)。
9.一种追踪装置，其特征在于，所述追踪装置(20)包括追踪器(10)和用于将追踪器 (10)方便地固定在被追踪人或物体上的腕带(21)；其中追踪器(10)包括接收定位信号的定位信号接收模块(12)，定位信号用于确定 追踪器(10)的位置坐标；和接收无线通讯节点发送的有信号覆盖范围的无线通讯信号的 无线信号接收模块(132)；和当追踪器(10)超出信号覆盖范围时接收无线信号接收模块 (132)输出的逻辑信号、并控制定位信号接收模块(12)处于工作状态、以接收定位信号，进 而确定追踪器(10)的位置坐标的处理器(11)。
10.根据权利要求9所述的追踪装置，其特征在于，所述追踪装置(20)还包括与追踪器 (10) 一体设置并信号连接的防破坏装置(22)；其中所述防破坏装置(22)包括光学传感器；当追踪器(10)从固定追踪器(10)的人或物体上移除或者追踪器(10)的腕带被破坏时，传 感器发送报警信号，并经由追踪器(10)传送至监控中心。
11.一种追踪系统，其特征在于，所述追踪系统(30)包括无线通讯节点(31)；追踪装 置(20)；和监控中心(32)；其中追踪装置(20)包括追踪器(10)和用于将追踪器(10)方便地固定在被追踪人或 物体上的腕带(21)；其中追踪器(10)包括接收定位信号(35)的定位信号接收模块(12)，定位信号(35) 用于确定追踪器(10)的位置坐标；和接收无线通讯节点发送的有信号覆盖范围的无线通 讯信号的无线信号接收模块(132)；和当追踪器(10)超出信号覆盖范围时接收无线信号接 收模块(132)输出的逻辑信号、并控制定位信号接收模块(12)处于工作状态、以接收定位 信号，进而确定追踪器(10)的位置坐标的处理器(11)。
12.根据权利要求11所述的追踪系统，其特征在于，其中当追踪装置(20)超出信号覆 盖范围时，无线通讯节点(31)发送提示信号(37)至监控中心(32)，以提示追踪装置(20) 超出无线通讯节点(31)的信号覆盖范围。
专利摘要一种追踪器，所述追踪器包括接收定位信号的定位信号接收模块，定位信号用于确定追踪器的位置坐标；和接收无线通讯节点发送的无线通讯信号的无线信号接收模块；其中，无线通讯节点发送的无线通讯信号具有信号覆盖范围，当追踪器超出信号覆盖范围时，定位信号接收模块处于工作状态，以接收定位信号，进而确定追踪器的位置坐标。所述追踪器实现了对人或物体的有效监控和追踪，同时，结合电源管理模块对追踪器处于信号覆盖范围内和信号覆盖范围外这两种状态进行工作模式管理，有效节省了追踪器的电能。
文档编号G01S1/02GK201765318SQ20092030329
公开日2011年3月16日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者E 卡利普瑞斯 托德 申请人:E 卡利普瑞斯 托德