專利名稱：一種尋蹤器及尋蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及探險工具，更具體地說，涉及一種可記錄運(yùn)動軌跡的尋蹤器、標(biāo)定器及尋蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、汽車的普及，到郊外自由行、野外探險等已經(jīng)成為很多人的娛樂消遣的一種選擇。在實(shí)際探險中，由于對新環(huán)境比較陌生，很可能會迷路，造成危險；即使最終找到出路，也會費(fèi)時、費(fèi)力。目前，較為常見的探險工具，還主要是使用指南針、對講機(jī)、GPS定位器等。然而，指南針只能作為大方向的指示，無法幫助探險者找到正確的回頭路；對講機(jī)雖然方便了聯(lián)絡(luò)， 但是在陌生環(huán)境中，無法給同伴明確的位置指示；GPS定位器也僅能得到經(jīng)緯度位置，而無法幫助探險者找到正確路徑，而且在一些衛(wèi)星信號不好的地方，無法搜索到定位衛(wèi)星，GPS 定位器基本失效?？梢姡F(xiàn)有的探險工具在衛(wèi)星信號不好時，無法幫助探險者找到正確的路徑，不太適合非專業(yè)人士的使用?，F(xiàn)實(shí)中亟待能夠解決該問題的設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能夠記錄并顯示使用者的行進(jìn)路線、方便實(shí)用的尋蹤器。實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能夠記錄使用者的行進(jìn)路線、方便快速返回的尋蹤系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種尋蹤器，包括尋蹤器外殼；用于感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的感測模塊；與所述感測模塊連接、并將所述三維運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得出三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理模塊；與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接并存儲所述三維空間坐標(biāo)的存儲模塊；以及與所述數(shù)據(jù)處理模塊和存儲模塊連接、并根據(jù)所述三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡進(jìn)行顯示的顯示模塊；所述感測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊和顯示模塊安裝在所述尋蹤器外殼內(nèi)。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述尋蹤器還包括設(shè)置在所述尋蹤器外殼內(nèi)的尋蹤通信模塊、與所述尋蹤通信模塊連接的尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊；所述存儲模塊中存儲有尋蹤器編號；所述尋蹤編碼模塊與所述存儲模塊連接讀取當(dāng)前三維空間坐標(biāo)以及尋蹤器編號進(jìn)行編碼成通信信號，并通過所述尋蹤通信模塊向外發(fā)送；所述尋蹤解碼模塊通過所述尋蹤通信模塊接收另一尋蹤器的通信信號并解碼，得到該另一尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)及其尋蹤器編號，存儲至所述存儲模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述顯示模塊包括顯示屏、與所述顯示屏連接的顯示控制單元、以及與所述顯示控制單元連接的切換按鍵；所述顯示控制單元與所述存儲模塊連接，根據(jù)所述存儲模塊中的三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并通過所述顯示屏顯示；或者，所述切換按鍵觸發(fā)所述顯示控制單元讀取所述存儲模塊存儲的其他尋蹤器的三維空間坐標(biāo)及尋蹤器編號，并通過所述顯示屏顯示。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和存儲模塊連接、根據(jù)所述尋蹤解碼模塊得到的三維空間坐標(biāo)對所述存儲模塊中的對應(yīng)三維空間坐標(biāo)替換的修正模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和尋蹤編碼模塊連接、并發(fā)出報(bào)警信號的報(bào)警模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述尋蹤器還包括與所述存儲模塊連接、輸入與三維空間坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的記錄點(diǎn)信息的輸入模塊；和/或，與所述存儲模塊連接、輸入語音信號的錄音模塊，與所述存儲模塊連接向外播放音頻的播放模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤器中，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、以及地磁儀；或者，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、以及氣壓計(jì)；或者，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、氣壓計(jì)以及地磁儀。本實(shí)用新型的尋蹤器還包括與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的、獲得絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的 GPS定位模塊或GPS通信模塊。本實(shí)用新型還提供一種尋蹤系統(tǒng)，包括尋蹤器以及標(biāo)定器；所述尋蹤器包括尋蹤器外殼；用于感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的感測模塊；與所述感測模塊連接、并將所述三維運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得出三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理模塊；與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接并存儲所述三維空間坐標(biāo)、及尋蹤器編號的存儲模塊；與所述數(shù)據(jù)處理模塊和存儲模塊連接、并根據(jù)所述三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡進(jìn)行顯示的顯示模塊；尋蹤通信模塊、與所述尋蹤通信模塊連接的尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊；所述感測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、顯示模塊、尋蹤通信模塊、尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊安裝在所述尋蹤器外殼內(nèi)；所述尋蹤編碼模塊與所述存儲模塊連接讀取當(dāng)前三維空間坐標(biāo)以及尋蹤器編號進(jìn)行編碼成通信信號，并通過所述尋蹤通信模塊向外發(fā)送；所述尋蹤解碼模塊通過所述尋蹤通信模塊接收另一尋蹤器的通信信號并解碼，得到該另一尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)及其尋蹤器編號，存儲至所述存儲模塊；所述標(biāo)定器包括標(biāo)定器外殼、安裝在所述標(biāo)定器外殼內(nèi)的標(biāo)定通信模塊、與所述標(biāo)定通信模塊連接的標(biāo)定存儲模塊、與所述標(biāo)定通信模塊和標(biāo)定坐標(biāo)存儲模塊連接的標(biāo)定編號設(shè)定模塊、標(biāo)定編碼模塊和標(biāo)定解碼模塊；所述標(biāo)定編號設(shè)定模塊設(shè)定唯一標(biāo)定器編號，存儲至所述標(biāo)定存儲模塊并由所述
5標(biāo)定編碼模塊編碼后經(jīng)所述標(biāo)定通信模塊發(fā)出，并由尋蹤通信模塊接收；所述標(biāo)定解碼模塊通過所述標(biāo)定通信模塊接收來自尋蹤通信模塊的、與標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)，并存儲至所述標(biāo)定存儲模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤系統(tǒng)中，所述標(biāo)定編碼模塊將與所述標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)編碼成標(biāo)定信號，并由所述標(biāo)定通信模塊發(fā)出；所述尋蹤通信模塊接收所述標(biāo)定信號并由所述尋蹤解碼模塊解碼；所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和存儲模塊連接、根據(jù)所述尋蹤解碼模塊得到的標(biāo)定信號的三維空間坐標(biāo)對所述存儲模塊中的對應(yīng)三維空間坐標(biāo)替換的修正模塊。在本實(shí)用新型的尋蹤系統(tǒng)中，所述顯示模塊包括顯示屏、與所述顯示屏連接的顯示控制單元、以及與所述顯示控制單元連接的切換按鍵；所述顯示控制單元與所述存儲模塊連接，根據(jù)所述存儲模塊中的三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并通過所述顯示屏顯示；或者，所述切換按鍵觸發(fā)所述顯示控制單元讀取所述存儲模塊存儲的其他尋蹤器的三維空間坐標(biāo)及尋蹤器編號或標(biāo)定器的三維空間坐標(biāo)及標(biāo)定器編號，并通過所述顯示屏顯示。實(shí)施本實(shí)用新型具有以下有益效果通過尋蹤器的感測模塊感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)， 并由數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得到三維空間坐標(biāo)，從而可以構(gòu)成攜帶該尋蹤器的探險者的運(yùn)動軌跡，從而方便探險者隨時查看運(yùn)動軌跡，并且便于原路返回，而不至于迷失方向，克服了現(xiàn)有技術(shù)的定位設(shè)備在GPS信號不好時難以定位的缺陷。進(jìn)一步的，可以在沿途設(shè)定標(biāo)定器，一方面用于定位標(biāo)記，另一方面給探險者在沿原路返回時，修正尋蹤器因長時間使用而產(chǎn)生的漂移誤差，提高尋蹤器的使用精確度，為野外探險提供了可靠的防迷路工具。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本實(shí)用新型尋蹤器的第一實(shí)施例的示意框圖；圖2是本實(shí)用新型尋蹤器的第二實(shí)施例的示意框圖；圖3是本實(shí)用新型尋蹤器的第三實(shí)施例的示意框圖；圖4是本實(shí)用新型尋蹤系統(tǒng)的一個實(shí)施例的尋蹤器的示意框圖；圖5是本實(shí)用新型尋蹤系統(tǒng)的一個實(shí)施例的標(biāo)定器的示意框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，是本實(shí)用新型的尋蹤器的第一實(shí)施例，為野外探險提供一種防迷路工具。該尋蹤器包括尋蹤器外殼、安裝在尋蹤器外殼內(nèi)的感測模塊111、數(shù)據(jù)處理模塊112、 存儲模塊113和顯示模塊114等。該尋蹤器外殼作為整個尋蹤器的安裝件，用于供各種電路模塊、顯示屏、電池等安裝，便于使用者攜帶、并起到保護(hù)作用?？梢岳斫獾?，該尋蹤器配備有內(nèi)置電池或外置電源，為各個功能模塊提供工作電源。該尋蹤器還可以進(jìn)一步設(shè)置斷電保存模塊，在工作電源過低時，進(jìn)行信息的保存。該感測模塊111用于感測使用者的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，使用加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種，并結(jié)合地磁儀和氣壓計(jì)中的至少一種，從而可以準(zhǔn)確的得到使用者的位移、方向、高度等運(yùn)動數(shù)據(jù)，以便于數(shù)據(jù)處理模塊112的運(yùn)算。其中，三維加速度傳感器內(nèi)部由三個單軸加速度傳感器組成，可感測X軸、Y軸、Z軸方向上的直線加速度值，可計(jì)算出直線位移；而三維陀螺儀內(nèi)部由三個陀螺儀傳感器組成，可感測X軸、Y軸、Z軸方向上的角加速度值，運(yùn)算后可得到角位移；三維地磁儀內(nèi)部由三個地磁儀傳感器組成，用于感測地磁數(shù)據(jù)， 可提供絕對方向值；氣壓計(jì)對大氣壓敏感，高度變化導(dǎo)致大氣壓變化，通過氣壓計(jì)數(shù)據(jù)可以判讀高度的變化，可以提供絕對高度值，作為高度感測、運(yùn)動方向的補(bǔ)充?？梢岳斫獾模摳袦y模塊111可以根據(jù)精度要求來選用以下方案中的一種方案一采用三維加速度傳感器、三維陀螺儀和三維地磁儀三種傳感器配合組成感測模塊111，數(shù)據(jù)處理模塊112根據(jù)三維加速度傳感器感測到的X軸、Y軸、Z軸方向上的直線加速度值，計(jì)算出的直線位移，和三維陀螺儀感到的X軸、Y軸、Z軸方向上的角加速度值，運(yùn)算后得到的角位移兩種數(shù)據(jù)，可計(jì)算出遙控器運(yùn)動的三維空間坐標(biāo)及一定時間內(nèi)的三維空間坐標(biāo)形成的運(yùn)動軌跡，而三維地磁儀感測到的地磁數(shù)據(jù)，可提供絕對方向值，能對三維加速度傳感器及三維陀螺儀感測的數(shù)據(jù)進(jìn)行漂移補(bǔ)償，提高運(yùn)算出的數(shù)據(jù)精度。方案二 采用三維加速度傳感器和三維地磁儀配合組成感測模塊111，可利用多個三維加速度傳感器模塊出三維陀螺儀的特性，如，用三個三維加速度傳感器，分別放置在有一定半徑的水平X軸、Y軸和Z軸的正半軸上，就可以模擬出三維陀螺儀的特性，進(jìn)而可利用感測到的數(shù)據(jù)計(jì)算出三維空間坐標(biāo)及一定時間內(nèi)的三維空間坐標(biāo)形成的運(yùn)動軌跡；三維地磁儀所提供的絕對方向值，對數(shù)據(jù)進(jìn)行漂移補(bǔ)償，提高了精度。在上述方案中還可以增加氣壓計(jì)來提供絕對高度值，作為高度感測的精度補(bǔ)充。該數(shù)據(jù)處理模塊112和存儲模塊113可以采用一個或多個微控制器實(shí)現(xiàn)。該數(shù)據(jù)處理模塊112與感測模塊111連接，用于處理感測模塊111感測到的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，運(yùn)算得到使用者的三維空間坐標(biāo)；并且，將得到的三維空間坐標(biāo)存儲到存儲模塊113中。該顯示模塊114與數(shù)據(jù)處理模塊112和存儲模塊113連接，用于根據(jù)一段時間內(nèi)得到的三維空間坐標(biāo)來構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并進(jìn)行顯示，以便于使用者對行進(jìn)路徑的觀察。在本實(shí)施例中，該顯示模塊114包括顯示屏以及顯示控制單元。該顯示控制單元與存儲模塊113 連接，根據(jù)存儲模塊113中的三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，通過顯示屏進(jìn)行顯示。進(jìn)一步的，該尋蹤器還可以設(shè)置有輸入模塊115，例如在尋蹤器外殼上設(shè)置輸入按鍵、或者將顯示屏做成觸摸顯示屏。當(dāng)?shù)竭_(dá)某些特定地點(diǎn)時，需要進(jìn)行記錄時，通過輸入模塊115輸入地名等需要記錄的記錄點(diǎn)信息，數(shù)據(jù)處理模塊112將該記錄點(diǎn)信息與該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、記錄時間、路程、高度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并存儲到存儲模塊113，以備查閱。其中，該點(diǎn)三維空間坐標(biāo)、記錄時間、路程、高度等信息是通過數(shù)據(jù)處理模塊112自動保存，而記錄點(diǎn)的地名則可以通過輸入模塊115輸入。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理模塊112可以根據(jù)該特定地點(diǎn)與原始坐標(biāo)進(jìn)行比對，得出距離、時間，并計(jì)算出平均速度等信息，與該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)關(guān)聯(lián)后，存儲到存儲模塊113。 從而方便在探險途中路徑、時間、方向、速度等進(jìn)行自動記錄，還可輸入文字，要保留探險成果。[0062]如圖2所示，是本實(shí)用新型的尋蹤器的第二實(shí)施例，其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于增加了 GPS定位模塊116，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例基本相同，故不贅述。該GPS定位模塊116與數(shù)據(jù)處理模塊112連接，用于根據(jù)衛(wèi)星信號來提供更高精度的絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理模塊112將GPS定位模塊116得到的絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)、與感測模塊111得到的三位空間坐標(biāo)結(jié)合，來標(biāo)定每一個軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)，并存儲至存儲模塊113中， 并由顯示模塊114顯示。這樣，能夠大大提高了尋蹤器的精度，并可以在發(fā)生意外時，能夠向外發(fā)出準(zhǔn)確的絕對坐標(biāo)，提高了安全性。如圖3所示，是是本實(shí)用新型的尋蹤器的第三實(shí)施例，其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于增加了 GPS通信模塊117，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例基本相同，故不贅述。該GPS通信模塊117可以與外界的GPS定位儀器(如GPS跟蹤器等)進(jìn)行通信，得到GPS定位儀器所在的絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)。其通信方式可以是有線通信、也可以是無線通信。當(dāng)然，該GPS定位儀器通常由尋蹤器的使用者攜帶，這樣就可以定位使用者的絕對坐標(biāo)。該GPS通信模塊117與數(shù)據(jù)處理模塊112連接，將接收到的GPS定位儀器的絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理模塊112。數(shù)據(jù)處理模塊112將得到的絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)、與感測模塊111得到的三位空間坐標(biāo)結(jié)合，來標(biāo)定每一個軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)，并存儲至存儲模塊113中， 并由顯示模塊114顯示。這樣，能夠大大提高了尋蹤器的精度，并可以在發(fā)生意外時，能夠向外發(fā)出準(zhǔn)確的絕對坐標(biāo)，提高了安全性。如圖4、5所示，是本實(shí)用新型的尋蹤系統(tǒng)的一個實(shí)施例，包括尋蹤器和標(biāo)定器。 通過尋蹤器對運(yùn)動軌跡的記錄，并在沿途設(shè)定標(biāo)定器，探險者在沿原路返回時，可以修正尋蹤器因長時間使用而產(chǎn)生的漂移誤差，提高尋蹤器的使用精確度，使得探險者能夠精確的按原路返回，為野外探險提供了可靠的防迷路工具。該尋蹤器包括尋蹤器外殼、安裝在尋蹤器外殼內(nèi)的感測模塊211、數(shù)據(jù)處理模塊 212、存儲模塊213、數(shù)據(jù)顯示模塊214、輸入模塊215等，與圖1的實(shí)施例基本相同，故不贅述。進(jìn)一步的，如圖2所示，該尋蹤器還包括尋蹤通信模塊216、尋蹤編碼模塊217、尋蹤解碼模塊218、修正模塊219、報(bào)警模塊220、錄音模塊221、播放模塊222等。為了便于多個尋蹤器的同時使用，該尋蹤器的存儲模塊213中存儲有唯一的尋蹤器編號，從而能夠區(qū)分各個尋蹤器，以便于溝通、聯(lián)絡(luò)。該尋蹤通信模塊216用于對外連接通信，例如跟其他尋蹤器、標(biāo)定器之間的鏈接通信。該尋蹤通信模塊216可以采用現(xiàn)有的各種無線通信方式進(jìn)行通信，優(yōu)選無線短距離的無線通信方式，能有效避免干擾。該尋蹤編碼模塊217與存儲模塊213和尋蹤通信模塊216連接，從存儲模塊213 中讀取當(dāng)前三維空間坐標(biāo)以及尋蹤器編號進(jìn)行編碼，形成通信信號，然后通過尋蹤通信模塊216向外發(fā)送。該尋蹤解碼模塊218與存儲模塊213和尋蹤通信模塊216連接，通過尋蹤通信模塊216接收另一尋蹤器的通信信號并解碼，得到該另一尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)及其尋蹤器編號，存儲至存儲模塊213。此時，顯示模塊214可以讀取存儲模塊213中其他尋蹤器的尋蹤器編號和對應(yīng)的三維空間坐標(biāo)，在顯示屏上顯示，從而方便看到成員間的位置，以便聯(lián)絡(luò)。進(jìn)一步的，該尋蹤解碼模塊218還可以接收來自標(biāo)定器的標(biāo)定信號，進(jìn)行解碼得
8到標(biāo)定器的三維空間坐標(biāo)及標(biāo)定器編號。再通過與尋蹤解碼模塊218和存儲模塊213連接的修正模塊219，將標(biāo)定器的三維空間坐標(biāo)替換尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)，從而起到克服感測模塊211長時間使用產(chǎn)生的漂移誤差。該報(bào)警模塊220可以與尋蹤解碼模塊218和尋蹤編碼模塊217連接，并發(fā)出報(bào)警信號。由尋蹤解碼模塊218接收其他尋蹤器的信號，并可以通過尋蹤編碼模塊217將報(bào)警信號向外發(fā)送。當(dāng)一個尋蹤器的報(bào)警模塊220監(jiān)測到其中一個尋蹤器的距離超過設(shè)定距離 (例如20米、15米或其他設(shè)定距離)，報(bào)警模塊220發(fā)出聲音、光線、振動、或其他形式的警報(bào)信號，提醒有人可能失散。該錄音模塊221與存儲模塊213連接，用于輸入語音信號，并由存儲模塊213保存，并且在需要時，通過尋蹤編碼模塊217將語音信號連同尋蹤器編號一起編碼，向外發(fā)送，并由其他尋蹤器接收，并通過播放模塊222進(jìn)行現(xiàn)場播放接收到的音頻；進(jìn)一步的，該接收到語音信號的尋蹤器還可以將接收到的語音信號存儲到存儲模塊中。該播放模塊222 可以采用現(xiàn)有的外放喇叭、耳機(jī)接頭等?？梢岳斫獾模搶ほ櫰鬟€可以設(shè)有如第二、三實(shí)施例的尋蹤器所記載GPS定位模塊或GPS通信模塊，從而可以得到每一軌跡點(diǎn)的絕對坐標(biāo)，并記錄，從而提高定位精度。如圖5所示，該標(biāo)定器包括標(biāo)定器外殼、安裝在標(biāo)定器外殼內(nèi)的標(biāo)定通信模塊 235、與標(biāo)定通信模塊235連接的標(biāo)定存儲模塊231、與標(biāo)定通信模塊235和標(biāo)定坐標(biāo)存儲模塊213連接的標(biāo)定編號設(shè)定模塊232、標(biāo)定編碼模塊233和標(biāo)定解碼模塊234?？梢岳斫獾?，該標(biāo)定器配備有內(nèi)置電池或外置電源，為各個功能模塊提供工作電源。該標(biāo)定器還可以進(jìn)一步設(shè)置斷電保存模塊，在工作電源過低時，進(jìn)行信息的保存。該標(biāo)定編號設(shè)定模塊232設(shè)定唯一標(biāo)定器編號，存儲至標(biāo)定存儲模塊231，從而每個標(biāo)定器可以唯一識別。在設(shè)定標(biāo)定器時，標(biāo)定器編號由標(biāo)定編碼模塊233編碼后經(jīng)標(biāo)定通信模塊235發(fā)出，并由尋蹤器的尋蹤通信模塊216接收。尋蹤器接收該信號后，將當(dāng)前的三維空間坐標(biāo)連同標(biāo)定器編號發(fā)送回給該標(biāo)定器，該標(biāo)定解碼模塊234通過標(biāo)定通信模塊235接收來自尋蹤通信模塊216的、與標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)，并存儲至標(biāo)定存儲模塊231備用。進(jìn)一步的，尋蹤器沿原路返回時，標(biāo)定編碼模塊233將與標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)編碼成標(biāo)定信號，并由標(biāo)定通信模塊235發(fā)出。然后，由尋蹤通信模塊216接收該標(biāo)定信號，并由修正模塊219進(jìn)行修正。使用時，首先啟動尋蹤器，以當(dāng)前位置作為原點(diǎn)坐標(biāo)，并由存儲模塊213將該原點(diǎn)坐標(biāo)與對應(yīng)的地名進(jìn)行記錄。然后，由使用者(如探險人)攜帶，開始進(jìn)行探險活動或其他活動。在多人同時進(jìn)行活動時，每人可以佩帶一個尋蹤器，并設(shè)定相同的原點(diǎn)位置坐標(biāo)。 每一個尋蹤器設(shè)置有唯一尋蹤器編號，并由存儲模塊213保存。各尋蹤器之間通過尋蹤通信模塊216連接通信，各尋蹤器的尋蹤編碼模塊217將其當(dāng)前三維空間坐標(biāo)連同尋蹤器編號進(jìn)行編碼，得到通信信號，并通過尋蹤通信模塊216向外發(fā)送；其他尋蹤器的尋蹤通信模塊216接收該通信信號，由尋蹤解碼模塊218對該通信信號進(jìn)行解碼，得到該尋蹤器的當(dāng)前空間坐標(biāo)和尋蹤器編號，存儲到接收通信信號的尋蹤器的存儲模塊213中，并可以在切換按鍵的控制下，在顯示模塊214的顯示屏上顯示各尋蹤器位置(例如通過顯示模塊214的顯示控制單元進(jìn)行處理，通過軌跡點(diǎn)的方式進(jìn)行顯示，并在軌跡點(diǎn)的周圍顯示坐標(biāo)及尋蹤器編號)。這樣就實(shí)現(xiàn)了各尋蹤器之間的通信，從而可以獲知團(tuán)隊(duì)的各成員的位置，而不至于散失。進(jìn)一步的，當(dāng)一個尋蹤器的報(bào)警模塊220監(jiān)測到其中一個尋蹤器的距離超過設(shè)定距離(例如20米、15米或其他設(shè)定距離)，報(bào)警模塊220發(fā)出聲音、光線、振動、或其他形式的警報(bào)信號，提醒有人可能失散。進(jìn)一步的，該報(bào)警模塊220還可以產(chǎn)生一個報(bào)警信號，通過尋蹤編碼模塊217編碼后通過尋蹤通信模塊216發(fā)出至其他尋蹤器。其他尋蹤器接收到
報(bào)警信號后，由尋蹤解碼模塊218進(jìn)行解碼，觸發(fā)接收信號的尋蹤器的報(bào)警模塊220進(jìn)行報(bào)
m 目。下面以其中一個隊(duì)員的運(yùn)動進(jìn)行說明。該隊(duì)員在運(yùn)動時，感測模塊211感測人體運(yùn)動，得到人體運(yùn)動的三位運(yùn)動數(shù)據(jù)，如運(yùn)動的方向、速度、距離、高度等。然后，由數(shù)據(jù)處理模塊212對該三位運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得出與原點(diǎn)坐標(biāo)相對的三維空間坐標(biāo)。數(shù)據(jù)處理模塊212將多個時刻的三維空間坐標(biāo)進(jìn)行組織，即可構(gòu)成人體的連續(xù)運(yùn)動軌跡。該數(shù)據(jù)處理模塊212將處理后的三維空間坐標(biāo)傳送到存儲模塊213進(jìn)行存儲。同時，顯示模塊214的顯示控制單元根據(jù)三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并通過顯示屏進(jìn)行顯示，從而方便使用者觀察自己的行徑路徑。當(dāng)然，在設(shè)置GPS定位模塊或GPS通信模塊時， 同時記錄每一軌跡點(diǎn)的精確絕對坐標(biāo)。可以理解，當(dāng)?shù)竭_(dá)某些特定地點(diǎn)時，需要進(jìn)行記錄時，通過輸入模塊215輸入地名等需要記錄的記錄點(diǎn)信息，數(shù)據(jù)處理模塊212將該記錄點(diǎn)信息與該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、記錄時間、路程、高度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并存儲到存儲模塊213，以備查閱。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理模塊 212可以根據(jù)該特定地點(diǎn)與原始坐標(biāo)進(jìn)行比對，得出距離、時間，并計(jì)算出平均速度等信息， 與該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)關(guān)聯(lián)后，存儲到存儲模塊213。當(dāng)該隊(duì)員走到一個交叉路口或者他認(rèn)為需要標(biāo)定的位置，可以設(shè)定一個標(biāo)定器 將標(biāo)定器放置到比較防水、而且不易被發(fā)現(xiàn)的地方(例如小巖孔、樹洞等)；開啟標(biāo)定器，將該標(biāo)定器的標(biāo)定通信模塊235與尋蹤器的尋蹤通信模塊216建立通信連接；通過標(biāo)定編號設(shè)定模塊232設(shè)定該標(biāo)定器的唯一標(biāo)定器編號，并通過該標(biāo)定器的標(biāo)定編碼模塊233將該標(biāo)定器編號進(jìn)行編碼后，通過標(biāo)定通信模塊235發(fā)送至尋蹤通信模塊216，由尋蹤器的解碼模塊解碼后，將該標(biāo)定器編號與該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)建立關(guān)聯(lián)后，存儲到存儲模塊213 ；尋蹤器則由尋蹤編碼模塊217將該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)進(jìn)行編碼后，通過尋蹤通信模塊216發(fā)送至標(biāo)定通信模塊235，并由標(biāo)定器的標(biāo)定解碼模塊234解碼后，通過標(biāo)定存儲模塊231進(jìn)行存儲備用。當(dāng)然，在設(shè)置GPS定位模塊或GPS通信模塊時，同時將該點(diǎn)的精確絕對坐標(biāo)發(fā)送至標(biāo)定器，并由標(biāo)定器進(jìn)行記錄。設(shè)定好的標(biāo)定器，通過其標(biāo)定編碼模塊233將該點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)以及標(biāo)定器編號進(jìn)行編碼得到標(biāo)定信號，由標(biāo)定通信模塊235向外發(fā)出，從而所有尋蹤器都能夠獲得該點(diǎn)的標(biāo)定器的編號及三維空間坐標(biāo)，以便于各隊(duì)員的前進(jìn)或校正。當(dāng)不想繼續(xù)前行時，可以按照已經(jīng)存儲在存儲模塊213中的三維空間坐標(biāo)所構(gòu)成的運(yùn)動軌跡原路返回。由于尋蹤器的長時間使用，感測模塊211會產(chǎn)生漂移誤差，而偏離原運(yùn)動軌跡。當(dāng)經(jīng)過之前放置的標(biāo)定器的位置時，尋蹤器的尋蹤通信模塊216接收到該標(biāo)定器的發(fā)出的標(biāo)定信號，通過尋蹤器的尋蹤解碼模塊218解碼，得到該點(diǎn)標(biāo)定器的編號及三維空間坐標(biāo)，并由修正模塊219將尋蹤器的存儲模塊213中的對應(yīng)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)進(jìn)行替換，從而實(shí)現(xiàn)對尋蹤器的坐標(biāo)校正。當(dāng)然，在經(jīng)過該標(biāo)定點(diǎn)后，可以回收該標(biāo)定器。另外，當(dāng)有隊(duì)員受傷或遇到意外時，在自己又沒即時聯(lián)系上山上隊(duì)員時，在確保自己昏迷前，通過尋蹤器的錄音模塊221錄音下自己的情況說明，并通過尋蹤編碼模塊217編碼后通過尋蹤通信模塊216發(fā)出，山上隊(duì)員接收到信號后，可以通過播放模塊222進(jìn)行現(xiàn)場播放，方便山上隊(duì)員聯(lián)絡(luò)上后即時了解語音信息。進(jìn)一步的，該接收到語音信號的尋蹤器還可以將接收到的語音信號存儲到存儲模塊中。進(jìn)一步的，當(dāng)一個隊(duì)員不慎滑下山崖，山上的隊(duì)員可以將尋蹤器用繩子串起，每個間隔距離確保各尋蹤器之間可以相互聯(lián)系上，再將繩子放下，探測隊(duì)員的尋蹤器信號，隊(duì)員在山下可以通過動作識別來與山上隊(duì)員溝通。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種尋蹤器，其特征在于，包括尋蹤器外殼；用于感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的感測模塊；與所述感測模塊連接、并將所述三維運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得出三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理模塊；與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接并存儲所述三維空間坐標(biāo)的存儲模塊；以及與所述數(shù)據(jù)處理模塊和存儲模塊連接、并根據(jù)所述三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡進(jìn)行顯示的顯示模塊；所述感測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊和顯示模塊安裝在所述尋蹤器外殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尋蹤器，其特征在于，所述尋蹤器還包括設(shè)置在所述尋蹤器外殼內(nèi)的尋蹤通信模塊、與所述尋蹤通信模塊連接的尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊；所述存儲模塊中存儲有尋蹤器編號；所述尋蹤編碼模塊與所述存儲模塊連接讀取當(dāng)前三維空間坐標(biāo)以及尋蹤器編號進(jìn)行編碼成通信信號，并通過所述尋蹤通信模塊向外發(fā)送；所述尋蹤解碼模塊通過所述尋蹤通信模塊接收另一尋蹤器的通信信號并解碼，得到該另一尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)及其尋蹤器編號，存儲至所述存儲模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尋蹤器，其特征在于，所述顯示模塊包括顯示屏、與所述顯示屏連接的顯示控制單元、以及與所述顯示控制單元連接的切換按鍵；所述顯示控制單元與所述存儲模塊連接，根據(jù)所述存儲模塊中的三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并通過所述顯示屏顯示；或者，所述切換按鍵觸發(fā)所述顯示控制單元讀取所述存儲模塊存儲的其他尋蹤器的三維空間坐標(biāo)及尋蹤器編號，并通過所述顯示屏顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尋蹤器，其特征在于，所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和存儲模塊連接、根據(jù)所述尋蹤解碼模塊得到的三維空間坐標(biāo)對所述存儲模塊中的對應(yīng)三維空間坐標(biāo)替換的修正模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尋蹤器，其特征在于，所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和尋蹤編碼模塊連接、并發(fā)出報(bào)警信號的報(bào)警模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的尋蹤器，其特征在于，所述尋蹤器還包括與所述存儲模塊連接、輸入與三維空間坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的記錄點(diǎn)信息的輸入模塊；和/或，與所述存儲模塊連接、輸入語音信號的錄音模塊，與所述存儲模塊連接向外播放音頻的播放模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的尋蹤器，其特征在于，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、以及地磁儀；或者，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、以及氣壓計(jì)；或者，所述感測模塊包括加速度傳感器和陀螺儀中的至少一種、氣壓計(jì)以及地磁儀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的尋蹤器，其特征在于，所述尋蹤器還包括與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的、獲得絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的GPS定位模塊或GPS通信模塊。
9.一種尋蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括尋蹤器以及標(biāo)定器；所述尋蹤器包括尋蹤器外殼；用于感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)的感測模塊；與所述感測模塊連接、并將所述三維運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得出三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理模塊；與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接并存儲所述三維空間坐標(biāo)、及尋蹤器編號的存儲模塊； 與所述數(shù)據(jù)處理模塊和存儲模塊連接、并根據(jù)所述三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡進(jìn)行顯示的顯示模塊；尋蹤通信模塊、與所述尋蹤通信模塊連接的尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊； 所述感測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、顯示模塊、尋蹤通信模塊、尋蹤編碼模塊和尋蹤解碼模塊安裝在所述尋蹤器外殼內(nèi)；所述尋蹤編碼模塊與所述存儲模塊連接讀取當(dāng)前三維空間坐標(biāo)以及尋蹤器編號進(jìn)行編碼成通信信號，并通過所述尋蹤通信模塊向外發(fā)送；所述尋蹤解碼模塊通過所述尋蹤通信模塊接收另一尋蹤器的通信信號并解碼，得到該另一尋蹤器的當(dāng)前三維空間坐標(biāo)及其尋蹤器編號，存儲至所述存儲模塊；所述標(biāo)定器包括標(biāo)定器外殼、安裝在所述標(biāo)定器外殼內(nèi)的標(biāo)定通信模塊、與所述標(biāo)定通信模塊連接的標(biāo)定存儲模塊、與所述標(biāo)定通信模塊和標(biāo)定坐標(biāo)存儲模塊連接的標(biāo)定編號設(shè)定模塊、標(biāo)定編碼模塊和標(biāo)定解碼模塊；所述標(biāo)定編號設(shè)定模塊設(shè)定唯一標(biāo)定器編號，存儲至所述標(biāo)定存儲模塊并由所述標(biāo)定編碼模塊編碼后經(jīng)所述標(biāo)定通信模塊發(fā)出，并由尋蹤通信模塊接收；所述標(biāo)定解碼模塊通過所述標(biāo)定通信模塊接收來自尋蹤通信模塊的、與標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)，并存儲至所述標(biāo)定存儲模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的尋蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)定編碼模塊將與所述標(biāo)定器編號關(guān)聯(lián)的三維空間坐標(biāo)編碼成標(biāo)定信號，并由所述標(biāo)定通信模塊發(fā)出；所述尋蹤通信模塊接收所述標(biāo)定信號并由所述尋蹤解碼模塊解碼；所述尋蹤器還包括與所述尋蹤解碼模塊和存儲模塊連接、根據(jù)所述尋蹤解碼模塊得到的標(biāo)定信號的三維空間坐標(biāo)對所述存儲模塊中的對應(yīng)三維空間坐標(biāo)替換的修正模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的尋蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊包括顯示屏、與所述顯示屏連接的顯示控制單元、以及與所述顯示控制單元連接的切換按鍵；所述顯示控制單元與所述存儲模塊連接，根據(jù)所述存儲模塊中的三維空間坐標(biāo)構(gòu)成運(yùn)動軌跡，并通過所述顯示屏顯示；或者，所述切換按鍵觸發(fā)所述顯示控制單元讀取所述存儲模塊存儲的其他尋蹤器的三維空間坐標(biāo)及尋蹤器編號或標(biāo)定器的三維空間坐標(biāo)及標(biāo)定器編號，并通過所述顯示屏顯示。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的尋蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述尋蹤器還包括與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的、獲得絕對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的GPS定位模塊或GPS通信模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及尋蹤器及尋蹤系統(tǒng)。該尋蹤系統(tǒng)包括尋蹤器以及標(biāo)定器。該尋蹤器包括尋蹤器外殼、感測模塊、將三維運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得出三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊以及顯示模塊等。通過尋蹤器的感測模塊感測三維運(yùn)動數(shù)據(jù)，并由數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得到三維空間坐標(biāo)，構(gòu)成攜帶該尋蹤器的探險者的運(yùn)動軌跡，通過顯示模塊進(jìn)行顯示，方便探險者隨時查看運(yùn)動軌跡，便于原路返回。該標(biāo)定器包括標(biāo)定器外殼、標(biāo)定通信模塊、標(biāo)定存儲模塊、標(biāo)定編號設(shè)定模塊、標(biāo)定編碼模塊和標(biāo)定解碼模塊等，可以在沿途設(shè)定標(biāo)定器，一方面用于定位標(biāo)記，另一方面給探險者在沿原路返回時，修正尋蹤器漂移誤差，提高使用精確度，為野外探險提供了可靠的防迷路工具。
文檔編號G01C21/16GK202057338SQ20112004513
公開日2011年11月30日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者廖明忠, 羅富強(qiáng) 申請人:深圳市合智創(chuàng)盈電子有限公司