一種定位設(shè)備和可穿戴裝備制造方法
【專利摘要】一種定位設(shè)備和可穿戴裝備。發(fā)明公開(kāi)了一種定位設(shè)備。該設(shè)備包括衛(wèi)星定位單元、通信單元、與衛(wèi)星定位單元和通信單元相連的第一開(kāi)關(guān)器件以及電力控制單元。通信單元具有正常工作模式和休眠模式和斷電模式。第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷到衛(wèi)星定位單元和通信單元的供電。電力控制單元具有正常工作模式、待機(jī)模式，包括與第一開(kāi)關(guān)器件相連的第一控制輸出端、與通信單元相連的第二控制輸出端和電力管理模塊。電力管理模塊管理電力控制單元和通信單元的模式。
【專利說(shuō)明】一種定位設(shè)備和可穿戴裝備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位設(shè)備、具有定位設(shè)備的可穿戴裝備和定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]定位技術(shù)目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)。目前常見(jiàn)的定位技術(shù)主要有衛(wèi)星定位、WIFI網(wǎng)絡(luò)定位、GSM/CDMA移動(dòng)通信技術(shù)定位等。為了實(shí)現(xiàn)跟蹤，除了確定對(duì)象的位置夕卜，還需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將位置信息上傳。例如，在物流行業(yè)中，物流公司可能在車(chē)輛或貨物中放置定位裝置以期定位跟蹤車(chē)輛或貨物。目前，這種定位裝置一般包括兩個(gè)部分，即GPS定位模塊和GSM通信模塊，其中GPS定位模塊接收GPS信號(hào)并確定其位置，而GSM通信模塊通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(基于GPRS協(xié)議)將位置信息報(bào)告給物流公司的服務(wù)器，從而物流公司可以利用位置信息進(jìn)行內(nèi)部管理調(diào)度以及將位置信息提供給客戶。
[0003]目前的GSM模塊普遍是片上系統(tǒng)(SOC)設(shè)計(jì)，其中已經(jīng)集成了大量的處理部件和控制器。這種高度集成的芯片功能全面，可靠性高，而且由于大批量生產(chǎn)，因此成本也比較低廉。然而，它的缺點(diǎn)是非常耗電。再加上GPS定位模塊消耗的電力，因此整個(gè)定位裝置的功耗會(huì)相當(dāng)大。對(duì)于傳統(tǒng)的車(chē)載應(yīng)用，由于車(chē)輛的供電能力相對(duì)充足，這可能不會(huì)帶來(lái)很大問(wèn)題。但是當(dāng)應(yīng)用在一些電力受限的場(chǎng)合時(shí)，這個(gè)問(wèn)題會(huì)變得非常嚴(yán)重。例如，諸如手環(huán)、手表、眼鏡之類的可穿戴設(shè)備由于其體積所限，因此難以使用大容量電池，在開(kāi)啟定位功能的情況下電力往往難以維持幾個(gè)小時(shí)，這對(duì)于用戶而言是難以忍受的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中提出了一些節(jié)省電力的方案。例如，將報(bào)告位置信息的間隔設(shè)置得較長(zhǎng)，例如每隔兩個(gè)小時(shí)報(bào)告一次。然而，對(duì)于使用上述高度集成芯片作為GSM通信模塊的系統(tǒng)，只要GSM通信模塊處于工作狀態(tài)，即使不收發(fā)數(shù)據(jù)也會(huì)消耗相當(dāng)電力。而且，如果設(shè)置較長(zhǎng)的報(bào)告間隔，那么收集的位置信息有限，可能無(wú)法了解被跟蹤對(duì)象最近期(如兩分鐘前)的狀況。
[0005]因此，需要一種更為省電的定位設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為此，本發(fā)明提供新的定位設(shè)備和定位系統(tǒng)以力圖解決或者至少緩解上面存在的問(wèn)題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種定位設(shè)備，包括:衛(wèi)星定位單元，用于確定定位設(shè)備的位置；通信單元，包括用于通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將所確定的位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器的通信模塊，所述通信單元具有正常工作模式和休眠模式和斷電模式；與衛(wèi)星定位單元和通信單元相連的第一開(kāi)關(guān)器件，用于導(dǎo)通或關(guān)斷到衛(wèi)星定位單元和通信單元的供電；電力控制單元。電力控制單元具有正常工作模式、待機(jī)模式，包括:與第一開(kāi)關(guān)器件相連的第一控制輸出端；與通信單元相連的第二控制輸出端；和電力管理模塊。電力管理模塊管理電力控制單元和通信單元的模式，通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷以及通過(guò)第二控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)將通信單元從休眠模式中喚醒。通信單元還包括:與電力管理單元相連的控制輸入端；與衛(wèi)星定位單元相連的控制輸出端；和用于設(shè)定衛(wèi)星定位單元采集定位信息的第一時(shí)間間隔的第一定時(shí)器。處于正常工作模式的所述通信單元被配置為當(dāng)?shù)谝欢〞r(shí)器到期時(shí)，通過(guò)控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)開(kāi)啟衛(wèi)星定位單元。
[0008]當(dāng)電力控制單元處于正常工作模式時(shí)，電力管理模塊可以被配置為通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通。通信單元還可以包括用于設(shè)定通信單元發(fā)送位置信息的第二時(shí)間間隔的第二定時(shí)器。第二時(shí)間間隔可以大于第一時(shí)間間隔。第二時(shí)間間隔可以是第一時(shí)間間隔的整數(shù)倍。第一時(shí)間間隔和所述第二時(shí)間間隔可以是由定位服務(wù)器設(shè)置的。通信單元還可以包括緩沖器，用于存儲(chǔ)接收的位置信息，并且通信模塊還被配置為將緩沖器中存儲(chǔ)的位置信息一起發(fā)送給定位服務(wù)器。通信單元被配置為在將位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器后進(jìn)入休眠模式。
[0009]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種可穿戴裝備，包括如上所述所述的定位設(shè)備。可穿戴裝備可以包括鞋子。定位設(shè)備可以位于鞋子底部。
[0010]根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)方面，提供一種定位系統(tǒng)，包括如上所述的定位設(shè)備和定位服務(wù)器。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本文結(jié)合下面的描述和附圖來(lái)描述某些說(shuō)明性方面，這些方面指示了可以實(shí)踐本文所公開(kāi)的原理的各種方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保護(hù)的主題的范圍內(nèi)。通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本公開(kāi)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。遍及本公開(kāi)，相同的附圖標(biāo)記通常指代相同的部件或元素。
[0012]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定位設(shè)備100的電路圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電力控制單元130的工作模式變化圖；
[0014]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電力控制單元130和通信單元120的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定位設(shè)備100的電路圖。
[0017]如圖1所示，定位設(shè)備100包括衛(wèi)星定位單元110、通信單元120、電力控制單元130、運(yùn)動(dòng)傳感器140。定位設(shè)備100可以放置于各種意欲獲取其位置的物品中。例如，家長(zhǎng)可能希望能夠獲取兒童的位置信息以防止走失或處于不安全環(huán)境中，該定位設(shè)備100則可以放置于兒童的鞋底部中。目前的防走失手環(huán)由于空間和電力所限，沒(méi)有采用衛(wèi)星定位，而是僅使用GSM網(wǎng)絡(luò)定位。與此相比，鞋底部的空間要大得多，從而可以允許使用衛(wèi)星定位以及容納更大的電池，使得精確、持久的定位跟蹤成為可能。
[0018]衛(wèi)星定位單元110用于定位設(shè)備100的位置。典型地，衛(wèi)星定位單元110是GPS芯片，例如型號(hào)為UBX7020，采用QFN40超小型封裝，40個(gè)引腳，支持GPS、G0LNASS等定位引擎，擁有高靈敏度及快速的捕獲時(shí)間，有助于快速實(shí)現(xiàn)定位。當(dāng)然，也可以是支持諸如北斗等其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)的芯片。通信單元120用于將定位設(shè)備100的位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器。典型地，通信單元120是采用SOC設(shè)計(jì)的GSM芯片或者CDMA芯片，例如，MTK6260D，其通過(guò)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)利用GPRS鏈路將位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器，并且還可以從后者接收相關(guān)指令。定位服務(wù)器例如可以是存儲(chǔ)有地圖的云服務(wù)器，家長(zhǎng)可以下載安裝定位應(yīng)用，通過(guò)該應(yīng)用從服務(wù)器獲取位置信息并在地圖上看到例如孩子的當(dāng)前地點(diǎn)、曾經(jīng)去過(guò)的地點(diǎn)
坐寸ο
[0019]上面提到的采用SOC設(shè)計(jì)的GSM芯片往往將GSM射頻單元、基帶處理單元、存儲(chǔ)器、功放器件等集成在一個(gè)芯片上，具有語(yǔ)音通話、發(fā)送SMS短信、GRPS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能，因此被廣泛應(yīng)用于入門(mén)級(jí)手機(jī)中，成本低，可靠性強(qiáng)。然而，正是由于該芯片集成的功能多，因此功耗偏高，如果保持其加電，即使在不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下也會(huì)消耗可觀電力，從而對(duì)于電池容量有限的定位設(shè)備形成瓶頸。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，提出了利用電力控制單元130控制通信單元120以及衛(wèi)星定位單元110的電力，進(jìn)一步地，可以配合運(yùn)動(dòng)傳感器140來(lái)實(shí)現(xiàn)更智能的電力控制。電力控制單元130例如通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0021]定位設(shè)備100還可以包括電池150、充電單元160和第一開(kāi)關(guān)器件170。充電單元160包括充電集成電路161和充電指示燈162，其可以通過(guò)例如USB充電器(未示出)連接到外部電源進(jìn)行充電。當(dāng)然，電池150和充電單元160也可以位于定位設(shè)備100之外。
[0022]下面將示例性描述定位設(shè)備100的工作原理。
[0023]電力控制單元130具有正常工作模式和待機(jī)模式。電力控制單元130 —直保持加電狀態(tài)，除非電池電力耗盡。在正常工作模式下，電力控制單元130通過(guò)第一控制輸出端PWR_CTL輸出第一控制信號(hào)使第一開(kāi)關(guān)器件170 (例如為PM0S)導(dǎo)通，從而以電壓VBATIN為通信單元120和衛(wèi)星定位單元110供電。在大多數(shù)情況下，電力控制單元130都可以處于正常工作模式，例如當(dāng)定位設(shè)備100插入充電器時(shí)或者電池160有足夠電量時(shí)，電壓VBAT觸發(fā)電力控制單元130進(jìn)入正常工作模式。在一定條件下，例如到達(dá)某個(gè)特定時(shí)間段(例如晚上9點(diǎn)到次日早上9點(diǎn))或者進(jìn)入某個(gè)特定區(qū)域(如到家或者學(xué)校)，電力控制單元130可以進(jìn)入低功耗的待機(jī)模式，此時(shí)第一開(kāi)關(guān)器件170關(guān)斷，從而通信單元120和衛(wèi)星定位單元110供電中斷，這將在稍后進(jìn)一步詳細(xì)討論。
[0024]通信單元120具有正常工作模式、休眠模式和斷電模式。在正常工作模式中，通信單元120通過(guò)衛(wèi)星定位單元110采集位置信息并通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將位置信息上傳到定位服務(wù)器(未不出)。
[0025]首先討論電力控制單元130處于正常工作模式下的情況。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，通信單兀120包括第一定時(shí)器(未不出)，第一定時(shí)器設(shè)定衛(wèi)星定位單元110采集位置信息的第一時(shí)間間隔，如五分鐘。在第一定時(shí)器到期(即經(jīng)過(guò)第一時(shí)間間隔)時(shí)，處于正常工作模式下的通信單元120通過(guò)控制輸出端VGPS_CTL向衛(wèi)星定位單元110發(fā)送第二控制信號(hào)來(lái)開(kāi)啟衛(wèi)星定位單元110。在圖1中，第二控制信號(hào)被發(fā)送到與衛(wèi)星定位單元Iio相連的第二開(kāi)關(guān)器件180，該第二開(kāi)關(guān)器件180導(dǎo)通，從而衛(wèi)星定位單元110獲得供電并開(kāi)始工作。衛(wèi)星定位單元110進(jìn)行衛(wèi)星定位并且將位置信息發(fā)送給通信單元120。通信單元120還包括緩沖器，用于存儲(chǔ)從衛(wèi)星定位單元110接收的位置信息。通信單元120附有例如SM卡，可以在收到位置信息后經(jīng)由天線將位置信息立即上報(bào)給定位服務(wù)器。在上報(bào)完成后，通信單元120可以進(jìn)入低功耗的休眠模式。衛(wèi)星定位單元110在發(fā)送完位置信息后可以自動(dòng)關(guān)閉電源，或者通信單元120可以在從衛(wèi)星定位單元110接收到位置信息或者將位置信息上報(bào)給定位服務(wù)器后，通過(guò)控制輸出端VGPS_CTL發(fā)送關(guān)閉信號(hào)來(lái)關(guān)閉衛(wèi)星定位單元110。當(dāng)再次經(jīng)過(guò)第一時(shí)間間隔時(shí)，通信單元120和衛(wèi)星定位單元110重復(fù)上述過(guò)程，從而采集新的位置信息。這樣，衛(wèi)星定位單元110在不進(jìn)行衛(wèi)星定位的時(shí)候處于關(guān)閉狀態(tài)，而通信單元120在不需要上傳位置信息的時(shí)候處于低功耗的待機(jī)狀態(tài)，以節(jié)省電力。此外，衛(wèi)星定位單元110，例如型號(hào)為UBX7020的GPS芯片，可以具有單獨(dú)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)電源，該電力由通信電路120提供，即使通信電路120處于休眠狀態(tài)。由于該RTC電源的存在，可以保證每次衛(wèi)星定位單元110開(kāi)啟后可以快速搜索到衛(wèi)星，定位時(shí)間可能在2-3秒左右，而在RTC電源沒(méi)有供電(例如通信電路被完全斷電)的情況下，衛(wèi)星定位單元110在開(kāi)啟后可能需要超過(guò)20秒的時(shí)間才能獲得定位。當(dāng)然，衛(wèi)星定位單元110也可以僅在不需要定位的時(shí)候才關(guān)閉，而不是在每次定位之后關(guān)閉。例如，在對(duì)位置信息的實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景下，例如當(dāng)鞋處于低安全級(jí)別的區(qū)域(如街道)時(shí)，那么衛(wèi)星定位單元110可以一直保持開(kāi)啟并不斷提供位置信息給通信單元120。關(guān)閉衛(wèi)星定位單元110的選項(xiàng)可以在通信單元120中設(shè)定，例如在每次接收到衛(wèi)星定位單元110的位置數(shù)據(jù)后立即關(guān)閉，在將位置信息上報(bào)給定位服務(wù)器后關(guān)閉，在一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)不關(guān)閉或者一直不關(guān)閉。該選項(xiàng)可以由定位服務(wù)器根據(jù)場(chǎng)合，如定位設(shè)備100的位置來(lái)對(duì)通信單元120設(shè)定。除了衛(wèi)星定位單元110進(jìn)行衛(wèi)星定位外，通信單元120還可以進(jìn)行輔助定位，例如，A-GPS，其利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基站進(jìn)行定位。輔助定位由于靠基站定位，因此精度不如衛(wèi)星定位高，但定位速度快。輔助定位配合衛(wèi)星定位可以縮短定位時(shí)間，因此例如可以在一段時(shí)間內(nèi)采用一次衛(wèi)星定位和多次輔助定位。另外，當(dāng)定位設(shè)備進(jìn)入衛(wèi)星定位困難的特定區(qū)域(如室內(nèi))時(shí)，可以只采用輔助定位。衛(wèi)星定位與輔助定位的切換可以由通信單元控制，定位服務(wù)器也可以采用指令來(lái)通過(guò)通信單元進(jìn)行控制。
[0027]在另一個(gè)實(shí)施例中，通信單元120還可以包括第二定時(shí)器(未示出)，第二定時(shí)器設(shè)定通信單元120上傳位置信息的第二時(shí)間間隔。第二時(shí)間間隔大于第一時(shí)間間隔，優(yōu)選地是第一時(shí)間間隔的整數(shù)倍，如三十分鐘。在第二定時(shí)器到期(即經(jīng)過(guò)第二時(shí)間間隔)時(shí)，通信單元120將緩沖器中累積的位置信息一起上報(bào)給服務(wù)器。這樣，通信單元120可以將多條位置信息一起發(fā)送給服務(wù)器，從而可以節(jié)省通信過(guò)程所消耗的流量和電力。
[0028]第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔可以是出廠時(shí)或者是用戶預(yù)先設(shè)置的?；蛘撸谝粫r(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔也可以由服務(wù)器設(shè)置。例如，當(dāng)判斷定位設(shè)備100進(jìn)入安全區(qū)域(如家或者學(xué)校)時(shí)，服務(wù)器可以增加第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔，即降低采集和上報(bào)位置信息的頻率，以節(jié)省電力。當(dāng)判斷定位設(shè)備100進(jìn)入低安全級(jí)別的區(qū)域(如街道)時(shí)，月艮務(wù)器可以減少第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔，即增加采集和上報(bào)位置信息的頻率，以獲得更多和實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的位置信息。
[0029]對(duì)于第二時(shí)間間隔較短的情況，例如，第二時(shí)間間隔在2小時(shí)以內(nèi)，即不到2小時(shí)上報(bào)一次位置信息，那么利用通信單元120的上述兩個(gè)定時(shí)器進(jìn)行功耗控制是合適的，通信單元120處于正常工作模式或休眠模式。對(duì)于第二時(shí)間間隔較長(zhǎng)，例如超過(guò)2小時(shí)的閾值，那么上述兩個(gè)定時(shí)器可以由電力控制單元130配置，因?yàn)樵谶@種情況下通信單元120的使用頻率很低，電力控制單元130可以通過(guò)第一控制輸出端132控制第一開(kāi)關(guān)器件170關(guān)斷，從而使通信單元120斷電以節(jié)省電力。通信單元120斷電后無(wú)法接收任何指令，此時(shí)第一和第二定時(shí)器應(yīng)當(dāng)在電力控制單元130中設(shè)置，S卩，電力控制單元130包括第一和第二定時(shí)器，用來(lái)控制時(shí)序，當(dāng)相應(yīng)的定時(shí)器到期時(shí)，電力控制單元130通過(guò)第一控制輸出端132控制第一開(kāi)關(guān)器件170導(dǎo)通并執(zhí)行相應(yīng)的位置信息的采集或上傳。通信單元120中的第一和第二定時(shí)器(如果有的話)可以被停用。這種將通信單元斷電的方式不適合第二時(shí)間間隔較短的情況，因?yàn)橥ㄐ艈卧跀嚯姾髥?dòng)的時(shí)候會(huì)有較大的電流，若頻繁的開(kāi)關(guān)通信模塊反而會(huì)增加功耗。當(dāng)然，在兩種情況下都采用電力控制單元130來(lái)控制時(shí)序也是可以的，在通信單元120處于低功耗的休眠模式時(shí)，電力控制單元130可以在相應(yīng)的定時(shí)器到期時(shí)通過(guò)第二控制輸出端WAKE_UP向通信單元120輸出第二控制信號(hào)來(lái)喚醒通信單元120，執(zhí)行相應(yīng)的位置信息的采集或上傳。
[0030]通信單元120每次從休眠狀態(tài)喚醒或者啟動(dòng)后可以先與定位服務(wù)器連接和交互，上報(bào)自己的當(dāng)前狀態(tài)，定位服務(wù)器來(lái)決定是否需要通信單元120上傳位置信息。一般而言，通信單元120和電力控制單元130中的時(shí)序控制采用相對(duì)時(shí)間的形式，定位設(shè)備在使用一定時(shí)間后可能會(huì)產(chǎn)生時(shí)間偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，定位服務(wù)器可以定期或者在每次與通信單元120連接時(shí)用絕對(duì)時(shí)間同步通信單元120以及電力控制單元130中，以校正時(shí)間。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，為了進(jìn)一步節(jié)省電力，電力控制單元130還可以在一定條件下通過(guò)第一控制輸出端132控制第一開(kāi)關(guān)器件170關(guān)斷，從而使通信模塊120和衛(wèi)星定位單元110斷電。電力控制單元130自己進(jìn)入低功耗的待機(jī)模式。進(jìn)入待機(jī)模式的特定條件例如包括，如上所述的第二時(shí)間間隔較長(zhǎng)的情況，在通信單元120上傳了位置信息后，距離下一次向定位服務(wù)器上傳位置信息的間隔較長(zhǎng)(如2小時(shí)以上)，電力控制單元130可以使通信單元120和衛(wèi)星定位單元110斷電。此外，也可以根據(jù)定位設(shè)備100的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)定這些特定條件。例如，對(duì)于上述定位設(shè)備100位于鞋底部的場(chǎng)景，進(jìn)入待機(jī)模式的條件可以包括到達(dá)某個(gè)特定時(shí)間段(例如晚上9點(diǎn)到次日早上9點(diǎn))或者進(jìn)入某個(gè)特定區(qū)域，特定區(qū)域包括安全級(jí)別高的區(qū)域，如家或者學(xué)校。在這個(gè)特定時(shí)間段或特定區(qū)域，孩子很可能已經(jīng)脫下鞋子，因此沒(méi)必要繼續(xù)監(jiān)控其位置。電力控制單元130可以包括待機(jī)時(shí)段定時(shí)器，用于設(shè)定該特定時(shí)間段。通信模塊可以從定位服務(wù)器接收設(shè)置待機(jī)時(shí)段定時(shí)器的指示，當(dāng)?shù)竭_(dá)特定時(shí)刻時(shí)電力控制單元130自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式。或者，服務(wù)器可以在判斷到達(dá)特定時(shí)刻或者定位設(shè)備100進(jìn)入特定區(qū)域時(shí)向通信模塊發(fā)送使電力控制單元130進(jìn)入待機(jī)模式的指令，通信模塊接收該指示，電力控制單元130從而進(jìn)入待機(jī)模式。通信模塊可以從定位服務(wù)器接收關(guān)于定位設(shè)備進(jìn)入特定區(qū)域的提示并將該提示發(fā)送給電力管理模塊，或者當(dāng)定位服務(wù)器確定定位設(shè)備進(jìn)入特定區(qū)域時(shí)從定位服務(wù)器接收關(guān)于使電力控制單元進(jìn)入待機(jī)模式的指示。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，還可以配備運(yùn)動(dòng)傳感器140來(lái)實(shí)現(xiàn)更智能的節(jié)能。運(yùn)動(dòng)傳感器140 一直保持工作，即使電力控制單元130進(jìn)入了待機(jī)模式。運(yùn)動(dòng)傳感器140例如包括重力傳感器。在上面的例子中，重力變化意味著鞋子的運(yùn)動(dòng)，即孩子可能穿上鞋子并走動(dòng)，此時(shí)可以恢復(fù)監(jiān)控。當(dāng)感測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器140向電力控制單元130發(fā)送第三控制信號(hào)，將后者從待機(jī)模式喚醒進(jìn)入到正常工作模式，啟動(dòng)位置信息的采集和上傳。為了避免誤報(bào)，在被喚醒后，電力控制單元130可以先執(zhí)行判斷過(guò)程以確定所感測(cè)的運(yùn)動(dòng)確實(shí)反映正常的走動(dòng)，而不是鞋子偶然被挪動(dòng)。例如可以統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)傳感器140提供的一段時(shí)間(如30秒)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)/位移變化量，如果超出了閾值，則判斷發(fā)生了走動(dòng)，為通信單元和衛(wèi)星定位單元加電并啟動(dòng)位置信息的采集和上傳；否則判斷是誤報(bào)，電力控制單元130回到待機(jī)模式。該閾值可以由服務(wù)器來(lái)設(shè)置。此外，當(dāng)電力控制單元130處于正常工作模式時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)傳感器在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)未感測(cè)到運(yùn)動(dòng)或者感測(cè)的運(yùn)動(dòng)量較少，例如，該時(shí)間段超過(guò)10分鐘的閾值，則運(yùn)動(dòng)傳感器140可以向電力控制單元130發(fā)送第三控制信號(hào)，使后者從正常工作模式進(jìn)入待機(jī)模式。
[0033]運(yùn)動(dòng)傳感器例如是型號(hào)為L(zhǎng)IS3DSH的重力傳感器，采用LGA16超小型封裝，16個(gè)弓丨腳，功耗很低。電力控制單元用低功耗的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，例如EFM32ZG108F16，采用QFN24超小型封裝，24個(gè)引腳，在休眠模式下最低功耗只有幾十nA。運(yùn)動(dòng)傳感器即使一直工作，加上間歇待機(jī)的電力控制單元，它們所消耗的電力也是很小的，電池的電力可以維持?jǐn)?shù)十天。采用上述電力控制方案，利用這些極低功耗的器件控制通信單元和衛(wèi)星定位單元的電力，可以達(dá)到整個(gè)定位設(shè)備的最小功耗。
[0034]在圖1中還示出了連接于電池150與電力控制單元130、運(yùn)動(dòng)傳感器單元140之間的低壓差線性穩(wěn)壓器(LD0)，它可以減小負(fù)載調(diào)整率，有效地抑制了電磁干擾(EMI)，加強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源的過(guò)流保護(hù)功能。第二開(kāi)關(guān)器件180也可以包括LD0，后者可以通過(guò)控制信號(hào)來(lái)控制其開(kāi)關(guān)。
[0035]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電力控制單元130的工作模式變化圖。電力控制單元響應(yīng)于接收到來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器140的喚醒信號(hào)，從待機(jī)模式SI進(jìn)入到正常工作模式S2。為了避免誤報(bào)，電力控制單元130在被喚醒后先判斷在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)/位移變化量是否超出了閾值，如果是則停留在正常工作模式S2，否則回到待機(jī)模式SI。在正常工作模式S2下，響應(yīng)于特定條件，例如到達(dá)某個(gè)特定時(shí)間段或者進(jìn)入某個(gè)特定地點(diǎn)，進(jìn)入待機(jī)模式SI。
[0036]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電力控制單元130和通信單元120的方框圖。
[0037]電力控制單元130包括與開(kāi)關(guān)器件相連的第一控制輸出端131、與通信單元相連的第二控制輸出端132和電力管理模塊133。電力管理模塊133管理電力控制單元和通信單元的模式，通過(guò)第一控制輸出端131輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷，通過(guò)第二控制輸出端132輸出第二控制信號(hào)來(lái)將通信單元從休眠模式中喚醒。電力控制單元130還可以包括與運(yùn)動(dòng)傳感器相連的控制輸入端134，用于接收來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的第三控制信號(hào)。電力管理模塊133可以被配置為在接收到第三控制信號(hào)后，使電力控制單元130從待機(jī)模式進(jìn)入正常工作模式。電力管理模塊133還可以進(jìn)一步被配置為判斷運(yùn)動(dòng)傳感器提供的一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)或位移變化量是否超出閾值，如果未超出閾值，則使電力控制單元返回待機(jī)模式。當(dāng)電力控制單元處于正常工作模式時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)傳感器在超過(guò)另一閾值的時(shí)間段內(nèi)未感測(cè)到運(yùn)動(dòng)或者感測(cè)的運(yùn)動(dòng)量較少，則電力管理模塊133可以被配置為在接收到用于從正常工作模式進(jìn)入待機(jī)模式的第三控制信號(hào)后，使電力控制單元130從待機(jī)模式進(jìn)入正常工作模式。
[0038]通信單元120包括用于通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將所確定的位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器的通信模塊121。通信單元120還可以包括用于從電力控制單元130接收第二控制信號(hào)的控制輸入端122、用于向衛(wèi)星定位單元110輸出第二控制信號(hào)的控制輸出端123和用于存儲(chǔ)位置信息的緩沖器124。
[0039]當(dāng)所述電力控制單元130處于正常工作模式時(shí)，所述電力管理模塊被配置為通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通。通信單元120還可以包括用于設(shè)定衛(wèi)星定位單元采集定位信息的第一時(shí)間間隔的第一定時(shí)器(未示出)，處于正常工作模式的通信單元120可以被配置為當(dāng)?shù)谝欢〞r(shí)器到期時(shí)，通過(guò)控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)開(kāi)啟衛(wèi)星定位單元。通信單元120可以被配置為在將位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器后進(jìn)入休眠模式。第二控制信號(hào)可以被輸出到第二開(kāi)關(guān)器件180來(lái)開(kāi)啟衛(wèi)星定位單元。通信單元120可以被配置為在從衛(wèi)星定位單元接收到位置信息或者將位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器后，通過(guò)控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)關(guān)閉衛(wèi)星定位單元。通信單元120可以被配置為在一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)不關(guān)閉衛(wèi)星定位單元或者一直不關(guān)閉衛(wèi)星定位單元。通信單元120還可以包括用于設(shè)定通信單元發(fā)送位置信息的第二時(shí)間間隔的第二定時(shí)器(未示出)，通信單元120可以被配置為當(dāng)?shù)诙〞r(shí)器到期時(shí)將緩沖器中累積的位置信息一起發(fā)送給定位服務(wù)器。當(dāng)電力控制單元130處于正常工作模式時(shí)，電力管理模塊133可以被配置為響應(yīng)于特定條件的觸發(fā)，通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，并使電力控制單元130進(jìn)入待機(jī)模式。特定條件包括以下至少一個(gè):到達(dá)特定時(shí)間段和定位設(shè)備進(jìn)入特定區(qū)域、當(dāng)通信單元發(fā)送位置信息的第二時(shí)間間隔超過(guò)閾值時(shí)通信單元發(fā)送完位置信息。電力控制單元130還可以包括用于設(shè)定第二時(shí)間間隔的第二定時(shí)器和用于設(shè)定第一時(shí)間間隔的第一定時(shí)器。電力管理模塊133可以被配置為當(dāng)相應(yīng)的定時(shí)器到期時(shí)，通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通。通信模塊121可以被配置為當(dāng)通信單元120從休眠狀態(tài)喚醒或者啟動(dòng)時(shí)向定位服務(wù)器報(bào)告當(dāng)前狀態(tài)，并接收是否需要發(fā)送位置信息的指示。通信模塊120還可以被配置為與定位服務(wù)器同步絕對(duì)時(shí)間并用同步后的絕對(duì)時(shí)間校準(zhǔn)電力控制單元的時(shí)間。
[0040]應(yīng)當(dāng)注意，盡管圖中未明確標(biāo)出，但應(yīng)當(dāng)理解，電力控制單元130、衛(wèi)星定位單元110和通信單元120具有電力輸入端以及用于交換數(shù)據(jù)、命令的總線等。
[0041]應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本公開(kāi)并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開(kāi)的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多特征。更確切地說(shuō)，如下面的權(quán)利要求書(shū)所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開(kāi)的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循【具體實(shí)施方式】的權(quán)利要求書(shū)由此明確地并入該【具體實(shí)施方式】，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。
[0042]本領(lǐng)域那些技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在本文所公開(kāi)的示例中的設(shè)備的模塊或單元或組件可以布置在如該實(shí)施例中所描述的設(shè)備中，或者可替換地可以定位在與該示例中的設(shè)備不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中。前述示例中的模塊可以組合為一個(gè)模塊或者此外可以分成多個(gè)子模塊。[0043]本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中?？梢园褜?shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過(guò)程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征以及如此公開(kāi)的任何方法或者設(shè)備的所有過(guò)程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(shū)(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)代替。
[0044]此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書(shū)中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。
[0045]此外，所述實(shí)施例中的一些在此被描述成可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器或者由執(zhí)行所述功能的其它裝置實(shí)施的方法或方法元素的組合。因此，具有用于實(shí)施所述方法或方法元素的必要指令的處理器形成用于實(shí)施該方法或方法元素的裝置。此外，裝置實(shí)施例的在此所述的元素是如下裝置的例子:該裝置用于實(shí)施由為了實(shí)施該發(fā)明的目的的元素所執(zhí)行的功能。
[0046]如在此所使用的那樣，除非另行規(guī)定，使用序數(shù)詞“第一”、“第二”、“第三”等等來(lái)描述普通對(duì)象僅僅表示涉及類似對(duì)象的不同實(shí)例，并且并不意圖暗示這樣被描述的對(duì)象必須具有時(shí)間上、空間上、排序方面或者以任意其它方式的給定順序。
[0047]盡管根據(jù)有限數(shù)量的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是受益于上面的描述，本【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的技術(shù)人員明白，在由此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以設(shè)想其它實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本說(shuō)明書(shū)中使用的語(yǔ)言主要是為了可讀性和教導(dǎo)的目的而選擇的，而不是為了解釋或者限定本發(fā)明的主題而選擇的。因此，在不偏離所附權(quán)利要求書(shū)的范圍和精神的情況下，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。對(duì)于本發(fā)明的范圍，對(duì)本發(fā)明所做的公開(kāi)是說(shuō)明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種定位設(shè)備，包括: 衛(wèi)星定位單元，用于確定定位設(shè)備的位置； 通信單元，包括用于通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將所確定的位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器的通信模塊，所述通信單元具有正常工作模式和休眠模式和斷電模式； 與衛(wèi)星定位單元和通信單元相連的第一開(kāi)關(guān)器件，用于導(dǎo)通或關(guān)斷到衛(wèi)星定位單元和通信單元的供電； 電力控制單元，具有正常工作模式、待機(jī)模式，包括: 與第一開(kāi)關(guān)器件相連的第一控制輸出端； 與通信單元相連的第二控制輸出端；和 電力管理模塊，用于管理電力控制單元和通信單元的模式，通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷以及通過(guò)第二控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)將通信單元從休眠模式中喚醒， 其中，所述通信單元還包括: 與電力管理單元相連的控制輸入端； 與衛(wèi)星定位單元相連的控制輸出端；和 用于設(shè)定衛(wèi)星定位單元采集定位信息的第一時(shí)間間隔的第一定時(shí)器， 其中處于正常工作模式的所述通信單元被配置為當(dāng)?shù)谝欢〞r(shí)器到期時(shí)，通過(guò)控制輸出端輸出第二控制信號(hào)來(lái)開(kāi)啟衛(wèi)星定位單元。
2.如權(quán)利要求1所述的定位設(shè)備，其中，當(dāng)所述電力控制單元處于正常工作模式時(shí)，所述電力管理模塊被配置為通過(guò)第一控制輸出端輸出第一控制信號(hào)來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通。
3.如權(quán)利要求2所述的定位設(shè)備，其中，所述通信單元還包括用于設(shè)定通信單元發(fā)送位置信息的第二時(shí)間間隔的第二定時(shí)器。
4.如權(quán)利要求3所述的定位設(shè)備，其中所述第二時(shí)間間隔大于所述第一時(shí)間間隔。
5.如權(quán)利要求4所述的定位設(shè)備，其中所述第二時(shí)間間隔是所述第一時(shí)間間隔的整數(shù)倍。
6.如權(quán)利要求4所述的定位設(shè)備，其中所述第一時(shí)間間隔和所述第二時(shí)間間隔是由定位服務(wù)器設(shè)置的。
7.如權(quán)利要求1所述的定位設(shè)備，其中所述通信單元還包括緩沖器，用于存儲(chǔ)接收的位置信息，并且所述通信模塊還被配置為將緩沖器中存儲(chǔ)的位置信息一起發(fā)送給定位服務(wù)器。
8.如權(quán)利要求1所述的定位設(shè)備，其中所述通信單元被配置為在將位置信息發(fā)送給定位服務(wù)器后進(jìn)入休眠模式。
9.一種可穿戴裝備，包括如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的定位設(shè)備。
10.如權(quán)利要求9所述的可穿戴裝備，所述可穿戴裝備包括鞋子。
【文檔編號(hào)】G01S19/34GK103995270SQ201410240530
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】林海, 連俊杰, 吳文彬 申請(qǐng)人:廈門(mén)云朵網(wǎng)絡(luò)科技有限公司