CN104574851A - 一种用于特殊人群的手腕式定位装置 - Google Patents

一种用于特殊人群的手腕式定位装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于特殊人群的手腕式定位装置，包括腕带和表体，其特征在于，所述表体的正面设置了面板，所述面板设置了显示屏、数字键、指纹识别器和扩音器，所述表体的背面设置了压阻式脉搏感应器，所述表体内部设置了电路板，所述电路板集成了定位模块和处理模块，所述处理模块与所述显示屏、所述数字键、所述指纹识别器、所述扩音器、所述压阻式脉搏感应器和无线发射装置相连；所述定位装置包括信号接收模块、标签定位模块、卫星定位模块和报警模块，所述报警模块与所述处理模块相连；所述信号接收模块接收表示多个卫星状态的卫星信号和表示位置标签位置的位置标签信号，所述信号接收模块判断所述卫星信号的强度。

Description

一种用于特殊人群的手腕式定位装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种用于特殊人群的手腕式定位装置。
背景技术
特殊人群尤其是监狱人员能否实现科学合理的管理面临很大的挑战。监狱人员的活动范围需要实时有效的定位和管理。现有的GPS定位系统只能够在卫星信号强度相对较强的定位对目标对象进行定位，在有遮挡物或者房间内的时候无法知道目标对象的具体位置，也就无法实现有效管理。如果没有对监狱人员做有效管理，将会产生巨大的安全问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种用于特殊人群的手腕式定位装置，以提高对特殊人群的管理效率，提高包括监狱在内的特殊场所的安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种用于特殊人群的手腕式定位装置，包括腕带和表体，其特征在于，所述表体的正面设置了面板，所述面板设置了显示屏、数字键、指纹识别器和扩音器，所述表体的背面设置了压阻式脉搏感应器，所述表体内部设置了电路板，所述电路板集成了定位模块和处理模块，所述处理模块与所述显示屏、所述数字键、所述指纹识别器、所述扩音器、所述压阻式脉搏感应器和无线发射装置相连；所述定位装置包括信号接收模块、标签定位模块、卫星定位模块和报警模块，所述报警模块与所述处理模块相连；所述信号接收模块接收表示多个卫星状态的卫星信号和表示位置标签位置的位置标签信号，所述信号接收模块判断所述卫星信号的强度；当所述卫星信号的强度大于预设强度值时，所述信号接收模块开启所述卫星定位模块，由此，所述卫星定位模块根据所述卫星信号定位所述手腕式定位装置；当所述卫星信号的强度小于所述预设强度值时，所述信号接收模块开启所述标签定位模块，由此，所述标签定位模块根据所述位置标签信号定位所述手腕式定位装置；所述报警模块根据所述手腕式定位装置的位置产生报警信号。
在一个实施例中，所述无线发射接收装置接收特殊人群的指示指令；所述处理模块将所述指示指令转换为指令信息，以在所述显示屏显示；同时，所述处理模块产生声音提示信号，所述扩音器根据所述声音提示信号发出提示声音。
在一个实施例中，当所述报警模块产生所述报警信号时，所述处理模块将所述报警信号通过所述无线发射接收装置发送到无线网络，同时，所述处理模块产生警报声音信号，所述扩音器根据所述警报声音信号发出警报声音。
在一个实施例中，当所述扩音器发出警报声音时，所述处理模块检测所述指纹识别器；当所述指纹识别器采集了指纹信息时，所述处理模块判断所述指纹信息是否是授权指纹；当所述指纹信息是授权指纹时，所述处理模块产生警报声音停止信号；所述扩音器根据所述警报声音停止信号停止发出所述警报信息。
在一个实施例中，所述定位接收装置还包括：
安装在所述定位接收装置的脉搏感应器，用于感应所述特殊人体的脉搏，并产生脉搏信号；当所述特殊人体的脉搏低于预设值时，所述脉搏感应器发出脉搏警报信号，所述处理模块将所述脉搏警报信号传送到所述扩音器，所述扩音器根据所述脉搏警报信号发出警报声音。
与现有技术相比，本发明通过卫星系统和位置标签的综合利用，实现了对犯人在室内和室外都可以进行定位监测，提高了定位监测的精度。同时，通过腕式定位装置和手持式控制机的设计，方便了狱警对犯人的管理，提高了管理效率，进一步提高了安全性。
附图说明
图1所示为根据本发明的实施例的特殊人体定位系统。
图2所示为根据本发明的实施例的位置标签的外部结构图。
图3所示为根据本发明的实施例的位置标签的内部结构图。
图4所示为根据本发明的实施例的定位接收装置的内部结构图。
图5所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置的正面图。
图6所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置的背面图。
图7所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置的的内部结构图。
图8所示为根据本发明的实施例的用于监控特殊人群的手持式控制机112的外部图。
图9所示为根据本发明的实施例的用于监控特殊人群的手持式控制机112的外部图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1所示为根据本发明的实施例的特殊人体定位系统100。特殊人体定位系统100包括绕地球运转的多个卫星152，安装在房间内的位置标签101、103和105，以及安装在特殊人体身体上的定位接收装置（114、116和118）。图1仅仅显示了一个卫星152，在实际工作中，特殊人体定位系统100包括至少3至4个卫星。图1显示的特殊人体可以是监狱中的犯人104、106和108。标号102的人体表示监狱中的管理人员。管理人员拿着手持式控制机112，犯人104、106和108的身体上分别安装了定位接收装置114、116和118。
多个卫星的每一个卫星152分别向周围空间发射表示所述卫星状态的卫星信号。位置标签101、103和105分别向周围空间发射表示对应的位置标签位置的位置标签信号。
定位接收装置114、116或118接收所述卫星信号和所述位置标签信号定位对应的定位接收装置的位置。在一个实施例中，定位接收装置114、116或118判断所述卫星信号和所述位置标签信号的信号强度；当所述卫星信号的强度大于所述位置标签信号强度的时候，所述定位接收装置根据所述卫星信号定位所述特殊人体；当所述卫星信号的强度小于所述位置标签信号强度的时候，所述定位接收装置根据所述位置标签信号定位所述特殊人体；所述定位接收装置产生定位信号。
此外，特殊人体定位系统100包括管理设备124。管理设备124接收所述定位信号，并根据所述定位信号识别所述特殊人体的位置。同时，手持式控制机112也能够根据所述定位信号识别所述特殊人体的位置。管理设备124和手持式控制机112根据所述定位信号进行特殊人群的实时管理。
图2所示为根据本发明的实施例的位置标签的外部结构图200。位置标签200表示了位置标签101、103和105的位置标签200包括封装壳202和固定装置204。位置标签200通过固定装置固定于房间的天花板。
图3所示为根据本发明的实施例的位置标签的内部结构图300。位置标签200的封装壳202内部封装了电路板。该电路板包括信号发射模块302、身份信息存储器308和时间信息记录仪310。
身份信息存储器308存储每一个位置标签101、103或105的身份信息。时间信息记录仪310实时记录所述位置标签的时间。信号发生器与身份信息存储器308和时间信息记录仪310相连，用于采集信号发生时的时间，并将所述发生时间信息和所述身份信息耦合至载波信号。信号发射模块302与信号发生器304相连，用于将所述载波信号发送到周围空间。
图4所示为根据本发明的实施例的定位接收装置400的内部结构图。定位接收装置400可以表示定位接收装置114、116或118的内部结构。在图4的实施例中，定位接收装置400包括信号接收模块402、位置标签定位模块404、卫星定位模块406和报警模块408。
在一个实施例中，当卫星信号的强度小于位置标签信号强度的时候，信号接收模块402将载波信号发送给位置标签定位模块404。位置标签定位模块404接收所述载波信号，以提取所述发生时间和所述身份信息。位置标签定位模块404根据所述身份信息在存储器中读取所述位置标签的位置，并读取定位装置400的时间以获取接收时间信息。位置标签定位模块404根据所述发生时间信息和所述接收时间信息计算定位装置400与所述位置标签的距离。
当卫星信号的强度大于位置标签信号强度的时候，信号接收模块402将载波信号发送给卫星定位模块406。卫星定位模块406根据卫星信号计算定位装置400与所述位置标签的距离。
在另一个实施例中，当卫星信号的强度小于预设阈值的时候，信号接收模块402将载波信号发送给位置标签定位模块404。位置标签定位模块404接收所述载波信号，以提取所述发生时间和所述身份信息。位置标签定位模块404根据所述身份信息在存储器中读取所述位置标签的位置，并读取定位装置400的时间以获取接收时间信息。位置标签定位模块404根据所述发生时间信息和所述接收时间信息计算定位装置400与所述位置标签的距离。
当卫星信号的强度大于预设阈值的时候，信号接收模块402将载波信号发送给卫星定位模块406。卫星定位模块406根据卫星信号计算定位装置400与所述位置标签的距离。
在另一个实施例中，当位置标签信号的强度大于预设阈值的时候，信号接收模块402将载波信号发送给位置标签定位模块404。位置标签定位模块404接收所述载波信号，以提取所述发生时间和所述身份信息。位置标签定位模块404根据所述身份信息在存储器中读取所述位置标签的位置，并读取定位装置400的时间以获取接收时间信息。位置标签定位模块404根据所述发生时间信息和所述接收时间信息计算定位装置400与所述位置标签的距离。
当位置标签信号的强度小于预设阈值的时候，信号接收模块402将载波信号发送给卫星定位模块406。卫星定位模块406根据卫星信号计算定位装置400与所述位置标签的距离。
优点在于，以上三个实施例均可实现特殊人群在室外的时候用卫星定位的方式定位而在室内的时候用位置标签的方式实现定位，从而弥补了卫星信号不足时无法定位的缺点，提高了定位的准确性。并且，位置标签可以安装在不同的房间，
此外，定位接收装置400还包括与位置标签定位模块404和卫星定位模块406相连的报警模块408，用于当所述距离大于预设阈值时产生报警信号，并发送所述报警信号给管理设备124和手持式控制机102。
位置标签定位模块404根据定位装置与多个位置标签的距离和多个位置标签的参考位置计算定位接收装置的具体位置。
图5所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置500的正面图。
图6所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置500的背面图。
图7所示为根据本发明的实施例的腕式定位装置500的的内部结构图。腕式定位装置500可以表示定位装置112、114、116和118。图7中标号与图4和图5相同的元素具有相似的功能。
在图5、图6和图7的实施例中，手腕式定位装置包括腕带520和表体522。表体522的正面设置了面板，所述面板上设置了显示屏502、数字键504、指纹识别器506和扩音器508。表体522的背面设置了压阻式脉搏感应器602，表体522内部设置了电路板。所述电路板集成了定位模块704和处理模块706。处理模块706与显示屏502、数字键504、指纹识别器506、扩音器508、压阻式脉搏感应器602和无线发射接收装置702相连。定位装置704的结构与定位装置400的结构和功能类似，在此就不再赘述。
在一个实施例中，无线发射接收装置702接收特殊人群的指示指令。处理模块706将所述指示指令转换为指令信息，以在显示屏502显示。同时，处理模块706产生声音提示信号，扩音器508根据所述声音提示信号发出提示声音。在一个实施例中，当报警模块408产生所述报警信号时，处理模块706将所述报警信号通过所述无线发射接收装置发送到无线网络，同时，处理模块706产生警报声音信号，扩音器508根据所述警报声音信号发出警报声音。
在一个实施例中，脉搏感应器602感应特殊人体的脉搏，并产生脉搏信号。当特殊人体的脉搏低于预设值时，脉搏感应器602发出脉搏警报信号，处理模块706将脉搏警报信号传送到扩音器508，扩音器508根据脉搏警报信号发出警报声音。
在一个实施例中，当扩音器508发出警报声音时，处理模块706检测指纹识别器506。当指纹识别器506采集了指纹信息时，处理模块706判断指纹信息是否是授权指纹；当所述指纹信息是授权指纹时，处理模块706产生警报声音停止信号；扩音器508根据所述警报声音停止信号停止发出所述警报信息。
优点在于，当犯人走出安全区域或者把腕带解下时，腕式定位装置500能够自动发出警报声音，并且将警报信息发送至手持式控制机114和管理设备124。只有狱警这样的授权人员可以通过指纹识别器506解除警报。
图8所示为根据本发明的实施例的用于监控特殊人群的手持式控制机112的外部图。
图9所示为根据本发明的实施例的用于监控特殊人群的手持式控制机112的外部图。
在一个实施例中，手持式控制机112包括面板802和机体804。面板802上设置了显示屏806、数字键808、警报按钮814、任务按钮812和指纹识别器810。机体804内部设置了处理器904和无线发射接收装置902。处理器904通过无线发射接收装置902接收来自服务器124的指令信号，并根据所述指令信号在显示屏806上显示指令任务信息。由此，狱警可以了解任务信息内容，并可通过数字键808产生任务选择信号。处理器904根据所述任务选择信号在显示屏806上显示被选中的所述指令任务信息。当任务按钮812被触发时，处理器904将所选的任务信息打包，通过无线发射接收装置902发送到无线网络。这些任务信息可以由腕式定位装置500接收，并显示在腕式定位装置500的显示屏上。当狱警发现紧急情况，狱警可以通过警报按钮814发出警报，狱警也可以通过指纹识别器810授权结束警报。
优点在于，通过卫星系统和位置标签的综合利用，实现了对犯人在室内和室外都可以进行定位监测，提高了定位监测的精度。同时，通过腕式定位装置和手持式控制机的设计，方便了狱警对犯人的管理，提高了管理效率，进一步提高了安全性。
上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

Claims (5)

1.一种用于特殊人群的手腕式定位装置，包括腕带和表体，其特征在于，所述表体的正面设置了面板，所述面板设置了显示屏、数字键、指纹识别器和扩音器，所述表体的背面设置了压阻式脉搏感应器，所述表体内部设置了电路板，所述电路板集成了定位模块和处理模块，所述处理模块与所述显示屏、所述数字键、所述指纹识别器、所述扩音器、所述压阻式脉搏感应器和无线发射装置相连；所述定位装置包括信号接收模块、标签定位模块、卫星定位模块和报警模块，所述报警模块与所述处理模块相连；所述信号接收模块接收表示多个卫星状态的卫星信号和表示位置标签位置的位置标签信号，所述信号接收模块判断所述卫星信号的强度；当所述卫星信号的强度大于预设强度值时，所述信号接收模块开启所述卫星定位模块，由此，所述卫星定位模块根据所述卫星信号定位所述手腕式定位装置；当所述卫星信号的强度小于所述预设强度值时，所述信号接收模块开启所述标签定位模块，由此，所述标签定位模块根据所述位置标签信号定位所述手腕式定位装置；所述报警模块根据所述手腕式定位装置的位置产生报警信号。
2.根据权利要求1所述的手腕式定位装置，其特征在于，所述无线发射接收装置接收特殊人群的指示指令；所述处理模块将所述指示指令转换为指令信息，以在所述显示屏显示；同时，所述处理模块产生声音提示信号，所述扩音器根据所述声音提示信号发出提示声音。
3.根据权利要求2所述的手腕式定位装置，其特征在于，当所述报警模块产生所述报警信号时，所述处理模块将所述报警信号通过所述无线发射接收装置发送到无线网络，同时，所述处理模块产生警报声音信号，所述扩音器根据所述警报声音信号发出警报声音。
4.根据权利要求2或3所述的手腕式定位装置，其特征在于，当所述扩音器发出警报声音时，所述处理模块检测所述指纹识别器；当所述指纹识别器采集了指纹信息时，所述处理模块判断所述指纹信息是否是授权指纹；当所述指纹信息是授权指纹时，所述处理模块产生警报声音停止信号；所述扩音器根据所述警报声音停止信号停止发出所述警报信息。
5.根据权利要求2或3所述的手腕式定位装置，其特征在于，所述定位接收装置还包括：
安装在所述定位接收装置的脉搏感应器，用于感应所述特殊人体的脉搏，并产生脉搏信号；当所述特殊人体的脉搏低于预设值时，所述脉搏感应器发出脉搏警报信号，所述处理模块将所述脉搏警报信号传送到所述扩音器，所述扩音器根据所述脉搏警报信号发出警报声音。
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