专利名称：一种嵌入式个人定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定位装置，尤其涉及一种嵌入式个人定位装置。
背景技术：
紧急响应人员在危险陌生的环境中展开行动时，需要明确自己所处方位。而陌生 环境中各种危险，干扰因素较高，需要可靠的便携装置确定自己所处位置，从而开展行动。 在较大型的救援活动中，指挥部也需要时刻明确当前所属人员的准确位置，以便统一指挥 调度，提高协同效率。目前主要的个人定位方式按照原理分为如下几种GPS定位；手机信号定位；监控 相机定位；射频识别(RFID)定位；航迹推算定位等。它们各有优势，又都存在着各自的缺 陷。GPS定位是目前使用最广泛的定位方式。它的特点是定位精度较好，使用范围广，定位 可靠。但缺点是存在着遮挡问题，在高楼林立的城市内，林荫道以及室内场合无法准确定 位。手机信号定位可以在室内情况下获得定位，但精度较低，更无法获得高度信息。监控相 机定位是一种被动式的定位，运动者本身无法直接获知定位信息，而且要求环境中预先布 置好相机监控系统。射频识别(RFID)技术主要适合室内环境，而且也需要预先布置好大量 的射频定位设备才能工作，成本较高，尚处于实验阶段。航迹推算定位是根据运动状态测量 数据，并采用一定的航迹推算方法来获得运动者的轨迹，具有实施容易，成本较低的特点。 但缺点具有误差累积效应，长时间推算误差较大，导致总体精度偏低。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术精度不高、可靠性差、设施成本太高的技术 问题，提供了一种嵌入式个人定位装置，该装置灵巧轻便，精度较高，抗干扰性能好。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种嵌入式个人定位装置，它 包括核心微处理器、外围传感电路、输出电路和外围配置电路；其中，所述外围传感电路、 输出电路和外围配置电路分别与核心微处理器相连，所述外围传感电路、输出电路分别与 外围配置电路相连。进一步地，所述外围配置电路主要由实时时钟电路、FLASH器件、SDRAM器件和电 源管理电路组成，所述实时时钟电路、FLASH器件、SDRAM器件和电源管理电路均与核心微 处理器相连，电源管理电路还分别与外围传感电路和输出电路相连。进一步地，所述外围传感电路包括加速度传感器、陀螺仪、高度气压计、数字罗盘 和GPS接受芯片；所述加速度传感器、陀螺仪、高精度高度气压计、数字罗盘和高精度GPS接 受芯片均与核心微处理器相连。进一步地，所述输出电路包括RS232串行接口、IXD扩展口和与无线发射芯片；所 述RS232串行接口、IXD扩展口和无线发射芯片分别与核心微处理器相连。本新型实用的有益效果在于本实用新型通过探测行动人员的运动速度与方向改 变，通过航迹推算算法计算出行进的距离与目标方向，并最终确定行动人员的当前位置。它将航迹推算和GPS结合起来，既克服了 GPS信号缺失时无法定位的缺点，又提高了航迹推算 的精度。该新型实用具有抗干扰性强、可靠性高、精度高、轻巧简便、易于随身携带技术特 点ο

图1是实用本新型的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。如图1所示，本实用新型的嵌入式个人定位装置包括核心微处理器、外围传感电 路、输出电路和外围配置电路。其中，外围传感电路、输出电路和外围配置电路分别与核心 微处理器相连，外围传感电路、输出电路分别与外围配置电路相连。具体如下1、采用ARM作为核心微处理器，其主要功能是负责接受外围传感电路所探测的 速度与方向实时数据，进行数据处理后，将处理结果通过输出端口输出。ARM还与SDRAM， FLASH等存储器件相连，将接受或者发送数据存储于其中，并实时进行更新。另外它还提供 多种接口如UART，SPI, IIC等，可以用于以后各种扩展使用。2、外围配置电路由实时时钟电路、FLASH器件、SDRAM器件和电源管理电路组成。 实时时钟电路、FLASH器件、SDRAM器件和电源管理电路均与ARM相连，电源管理电路还分 别与外围传感电路和输出电路相连。其中，实时时钟电路负责给核心处理器提供时钟信 号；FLASH器件由两片组成一片为NAND FLASH，用于存储嵌入式操作系统，另外一片为Nor FLASH，用于缓存外围传感器探测数据与暂存处理器处理后的结果；SDRAM为整个装置的内 存，提供程序运行的空间；电源管理电路则为各器件所需不同电压供电，保障装置正常工 作。3、外围传感电路包括加速度传感器、陀螺仪、高度气压计、数字罗盘和GPS接受 芯片。加速度传感器、陀螺仪、高精度高度气压计、数字罗盘和高精度GPS接受芯片均与ARM 相连。加速度传感器能探测出人在行走或者跑步过程中的加速度数据；陀螺仪可以实时输 出人在行进过程中方向的变化；高精度高度气压计则能够输出人在当前所处位置的高度信 息；数字罗盘是用于人在开始行动之前的初始方向定位与行动一段距离之后的方向的校 正；高精度GPS接受芯片能够在GPS信号未受遮挡的情况下提供准确定位数据。整个传感 电路模块给核心处理器提供了所要的完整数据，从而可以获得使用者的当前位置，并且能 够实时更新。在能够收到有效的GPS信号时，它可以为航迹推算的结果提供修正功能，降低 航迹推算的累积误差。这样就有效地保证了这个装置能够不间断地可靠工作，同时具有较 高的系统精度与稳定性。4、输出电路提供了处理过后的个人定位数据输出的功能，包括RS232串行接口、 IXD扩展口和无线发射芯片，RS232串行接口、IXD扩展口和与无线发射芯片分别与ARM相 连。其中，RS232串行接口为应用比较广泛的接口标准，因此可以通过它将个人的实时定位 信息输出到相应的设备；LCD扩展口是用于接LCD屏幕，它可以将人行走的距离，方向，高 度，实时反映在屏幕上，让操作人员十分清晰了解自己所处位置与环境，另外还可用于调试装置的精度与准确度；无线发射芯片则是提供将数据通过无线信号发射出去的功能，此功 能在周边环境没有强信号干扰的情况下进行远距离传送。 使用时，整个嵌入式个人定位装置可以固定在使用者腰间。可选的显示IXD部分 可以根据需要固定在身体其他部位或者手持均可。
权利要求一种嵌入式个人定位装置，其特征在于，它包括核心微处理器、外围传感电路、输出电路和外围配置电路；其中，所述外围传感电路、输出电路和外围配置电路分别与核心微处理器相连，所述外围传感电路、输出电路分别与外围配置电路相连。
2.根据权利要求1所述嵌入式个人定位装置，其特征在于，所述外围配置电路主要由 实时时钟电路、FLASH器件、SDRAM器件和电源管理电路组成，所述实时时钟电路、FLASH器 件、SDRAM器件和电源管理电路均与核心微处理器相连，电源管理电路还分别与外围传感电 路和输出电路相连。
3.根据权利要求1所述嵌入式个人定位装置，其特征在于，所述外围传感电路包括加 速度传感器、陀螺仪、高度气压计、数字罗盘和GPS接受芯片；所述加速度传感器、陀螺仪、 高精度高度气压计、数字罗盘和高精度GPS接受芯片均与核心微处理器相连。
4.根据权利要求1所述嵌入式个人定位装置，其特征在于，所述输出电路包括RS232串 行接口、IXD扩展口和与无线发射芯片；所述RS232串行接口、IXD扩展口和无线发射芯片 分别与核心微处理器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种嵌入式个人定位装置，它包括核心微处理器、外围传感电路、输出电路和外围配置电路；其中，所述外围传感电路、输出电路和外围配置电路分别与核心微处理器相连，所述外围传感电路、输出电路分别与外围配置电路相连；该实用新型具有抗干扰性强、可靠性高、精度高、轻巧简便、易于随身携带技术特点。
文档编号G01C23/00GK201757651SQ20102028585
公开日2011年3月9日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者刘济林, 王嘉锋, 项志宇 申请人:浙江大学