CN105607103A - 儿童位置实时定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种儿童位置实时定位系统及方法，主要为了提供一种能够对儿童进行精准定位的儿童位置实时定位系统及方法，所述系统包括：穿戴终端包括：GPS单元、轨迹定位单元、通讯单元、轨迹存储单元；在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

Description

儿童位置实时定位系统及方法

技术领域

本发明涉及一种儿童位置实时定位系统及方法。

背景技术

现代社会人们生活压力大，父母双方一般都需要外出上班，不能时刻就近照看孩子，但是父母却希望知道孩子的实时位置，尤其是对于孩子在放寒假或暑假的时候，父母更是想实时了解孩子的位置。给孩子配备一台智能手机能够解决这一问题，但是首先智能手机体积大，不便于孩子随身携带；其次，智能手机的功能太多，往往会成为孩子的游戏机，耽误孩子的学习；最后，手机一般通过GPS进行定位，但是由于GPS在建筑物内时定位容易不准或无法进行精确定位，所以当孩子在建筑物内时不能对孩子进行准确的定位。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种方便家长能够实时获得儿童位置的儿童位置实时定位系统及方法。

为达到上述目的，本发明儿童位置实时定位系统，包括穿戴终端、移动终端；

穿戴终端包括：GPS单元、轨迹定位单元、通讯单元、轨迹存储单元；

所述轨迹存储单元存储所述位置数据；

所述GPS单元以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

轨迹定位单元，在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

通讯单元，以预定时间间隔将轨迹存储单元存储的用户当前位置以及当前时间输出至移动终端，并清空轨迹存储单元；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

进一步地，还包括主动上传触发模块，用于以预订时间间隔检测轨迹存储单元的存储状态，

若存储量超过预订存储阈值，则将轨迹存储单元存储的数据通过通讯单元输出至相匹配的移动终端；

若存储量没有超过预订存储阈值，则不作处理。

进一步地，所述GPS单元、估计定位单元还包括数据上传设置模块，用于设定GPS单元、估计定位单元向轨迹存储单元上传数据的时间段、上传数据的各时间段中的上传频率，所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段，其中忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

进一步地，所述GPS单元、估计定位单元还包括上传频率更改模块，用于检测用户是否在危险区域，

若在危险区域，闲时时间段，上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若不在危险区域，忙时时间段，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。

进一步地，所述通讯单元包括蓝牙模块、SIM卡，所述省电单元还包括上传选择模块，用于监测穿戴设备移动终端是否与移动终端蓝牙连接，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动SIM卡向移动终端进行数据传输。

进一步地，所述穿戴终端还包括：运动陪伴计时单元，三轴加速度传感器检测到用户进行预定动作和/或检测到用户的运动指标达到运动阈值，则穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，移动终端记载穿戴设备与该移动终端连接的时间。

进一步地，穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若连接有一个移动终端，则穿戴设备与该移动终端蓝牙连接；

若连接有至少两个移动终端，则穿戴设备与各移动终端进行分时蓝牙连接。

进一步地，所述的上传时间设定模块接收基于移动终端输出的上一统计时间段统计的运动时间段分布，进行闲时时间段、忙时时间段的设定。

进一步地，所述运动陪伴计时单元还包括蓝牙断开时陪伴时间计算单元，用于计算穿戴终端的蓝牙模块与移动终端断开通讯后再次连接通讯的陪伴时间，包括时间阈值设定模块，用于设定第一时间阈值和第二时间阈值，其中，第二时间阈值的时长大于第一时间阈值的时长；

陪伴时间判断模块，用于判断穿戴设备与移动终端断开至再次搜寻连接并通讯时的时间间隔，

若该时间间隔在第一时间阈值范围内，则将该段断开时间计入陪伴时间；

若该时间间隔在第二时间阈值范围内，则计算穿戴终端与移动终端之间的距离，

若该距离在预设的距离阈值范围，则该时间间隔为陪伴时间；

若该距离不在预设的距离阈值范围，则该时间间隔为非陪伴时间。

进一步地，所述运动陪伴计时单元，还包括运动时长计算单元，用于计算在运动陪伴时间内用户的运动时长；

所述运动时长计算单元，包括运动数据获取模块，设置在穿戴设备内，以预定数据传输周期获取运动陪伴时间段内的三轴加速度传感器采集的运动轨迹数据和/或压力传感器采集的运动压力数据；

运动模型存储模块，设置在所述穿戴设备内，用于存储上一统计周期内，用于存储移动终端传输至穿戴设备的上一统计周期内，运动时长最长的运动项目对应的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

运动模型第一匹配模块，将各数据传输周期内运动轨迹数据与所述运动模型存储模块存储的足部运动轨迹模型相匹配和/或运动压力数据所述运动模型存储模块存储的足部运动压力模型相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则运动数据获取模块将获取的运动轨迹数据和/或运动压力数据输出至移动终端；

移动终端运动模型匹配模块，设置在所述移动终端内，用于存储各项运动的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

所述运动模型第二匹配模块选取对应项运动的足部运动轨迹模型与各数据传输周期内运动轨迹数据相匹配和/或所述第二匹配模块选取对应项运动的足部运动压力模型与各数据传输周期内运动压力数据相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则该传输周期为非实际运动周期。

进一步地，所述移动终端还包括危险报警单元，包括报警时间设定模块、蓝牙搜索模块、报警输出模块，

其中所述报警时间设定模块，用于设定报警数据能够上传的时间段；

蓝牙搜索模块，用于在获取到三轴加速度传感器通过双脚画/走出预定形状的图形时，进行搜索相匹配的移动终端，

若搜寻到相匹配的移动终端，则不做处理；

若未搜索到相匹配的移动终端，则所述报警输出模块通过SIM卡向移动终端发出报警信息。

进一步地，所述预定的形状包括直线轨迹、转弯角度轨迹、返回轨迹。

进一步地，所述危险报警单元还包括足部压力测定单元，用于在预定报警时间内，

进一步地，所述报警时间设定模块，包括第一设定模块、第二设定模块，其中

第一设定模块，接收用户设定的报警时间段；

第二设定模块，穿戴终端以预定的时间间隔通过蓝牙搜索模块搜索相匹配的移动终端，

若搜索到，则设定该时间段为非报警时间段；

若未搜索到，则设定该时间段为报警时间段。

进一步地，危险报警单元还包括压力检测模块、压力报警模块、GPS定位模块，

压力检测模块，用于在报警时间段内，检测足部压力，若GPS模块检测到用户在进行位置移动，且足部压力没有压力或压力数据异常，则所述压力报警模块向移动终端发出报警信息。

为达到上述发明目的，本发明儿童位置实时定位方法，包括

通过GPS以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置及输出至轨迹存储单元；

在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

以预定时间间隔将用户当前位置输出至移动终端；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

进一步地，还包括三轴加速度传感器检测到用户进行预定动作和/或检测到用户的运动指标达到运动阈值，则穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，移动终端记载穿戴终端与该移动终端连接的时间。

进一步地，还包括设定穿戴终端向移动终端进行上传数据的时间段，所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段；上传频率设定模块，用于设定穿戴终端向移动终端上传数据的各时间段中的上传频率，上传频率设定模块设定忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

进一步地，检测用户是否在进行运动，

若在闲时时间段内，检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若在忙时时间段内，没有检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。

进一步地，基于移动终端输出的上一统计时间段统计的运动时间段分布，进行闲时时间段、忙时时间段的设定。

进一步地，所述移动终端通过蓝牙或SIM卡向移动终端进行数据上传，数据上传方法包括：监测穿戴设备移动终端是否与移动终端蓝牙连接，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动SIM卡向移动终端进行数据传输。

进一步地，设定第一时间阈值，第二时间阈值，第二时间阈值的时长大于第一时间阈值的时长，

若穿戴设备与移动终端连接断开至再次搜寻到相匹配的移动终端的时间间隔在第一时间阈值范围内，则将该段断开时间计入陪伴时间；

若穿戴设备与移动终端连接断开至再次搜寻到相匹配的移动终端的时间间隔在第二时间阈值范围内，且移动终端的GPS有效，则进行如下步骤：

蓝牙连接断开时，通过GPS定位移动终端的初始位置，计算穿戴终端之间的距离，

若该距离小于阈值范围，则该时间间隔为陪伴时间；

若该距离小于阈值范围，则该时间间隔为非陪伴时间。

进一步地，还包括实际运动时长判断步骤,所述步骤包括：

以预定数据传输周期获取运动陪伴时间段内的三轴加速度传感器采集的运动轨迹数据和/或压力传感器采集的运动压力数据；

存储上一统计周期内，实际运动时长最长的运动项目对应的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

将各数据传输周期内运动轨迹数据与所述运动模型第一匹配模块存储的足部运动轨迹模型相匹配和/或运动压力数据所述运动模型第一匹配模块存储的足部运动压力模型相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则运动数据获取模块将获取的运动轨迹数据和/或运动压力数据输出至移动终端；

存储各项运动的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

选取对应项运动的足部运动轨迹模型与各数据传输周期内运动轨迹数据相匹配和/或所述第二匹配模块选取对应项运动的足部运动压力模型与各数据传输周期内运动压力数据相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则该传输周期为非实际运动周期。

进一步地，还包括危险报警步骤，所述危险报警方法包括

设定报警数据能够上传的时间段；

在获取到三轴加速度传感器通过双脚画/走出预定形状的图形时，进行搜索相匹配的移动终端，

若搜寻到相匹配的移动终端，则不做处理；

若未搜索到相匹配的移动终端，则所述报警输出模块通过SIM卡向移动终端发出报警信息。

进一步地，所述预定的形状包括直线轨迹、转弯角度轨迹、返回轨迹。

进一步地，还包括足部压力测定步骤，在报警时间段内，检测足部压力，若GPS模块检测到用户在进行位置移动，且足部压力没有压力或压力数据异常，则所述压力报警模块向移动终端发出报警信息。

进一步地，所述报警时间的设定通过接收用户设定的报警时间段或通过穿戴终端以预定的时间间隔通过蓝牙搜索模块搜索相匹配的移动终端，

若搜索到，则设定该时间段为非报警时间段；

若未搜索到，则设定该时间段为报警时间段。

本发明儿童位置实时定位系统及方法，通过三轴加速度传感器与GPS配合，能够在GPS失效的情况下，也能定位儿童的位置，能够对儿童进行比较精准的定位。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的描述。

实施例1

本实施例儿童位置实时定位系统，包括穿戴终端、移动终端；

穿戴终端包括：GPS单元、轨迹定位单元、通讯单元、轨迹存储单元；

所述轨迹存储单元存储所述位置数据；

所述GPS单元以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

轨迹定位单元，在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

通讯单元，以预定时间间隔将轨迹存储单元存储的用户当前位置以及当前时间输出至移动终端，并清空轨迹存储单元；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

本实施例儿童位置实时定位方法，包括：

通过GPS以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置及输出至轨迹存储单元；

在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

以预定时间间隔将用户当前位置输出至移动终端；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

由于在大型商场、火车站、飞机场等一些大型的室内建筑内，很有GPS定位失效或者不准，如此通过该室内单元，能够准确的定位到儿童的当前位置。

实施例2

穿戴设备的电池至少需要坚持一天的时间，由于儿童的穿戴设备需要重量轻、体积小。

本实施例儿童位置实时定位系统，包括穿戴终端、移动终端；

所述穿戴终端包括：运动判定单元、通讯单元、省电单元，所述运动判定单元包括运动轨迹模块，所述运动轨迹模块为三轴加速度传感器，通讯单元包括蓝牙模块；

三轴加速度传感器检测到用户的运动数据，将该数据通过通讯单元传输至移动终端；

所述省电单元包括上传时间设定模块、上传频率设定模块；上传时间设定模块，用于设定通讯单元向移动终端进行上传数据的时间段，所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段；上传频率设定模块，用于设定通讯单元向移动终端上传数据的各时间段中的上传频率，上传频率设定模块设定忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

所述省电单元包括还包括上传频率更改模块，用于检测用户是否在进行运动，

若在闲时时间段内，检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若在忙时时间段内，没有检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。

所述的上传时间设定模块接收基于移动终端输出的上一统计时间段统计的运动时间段分布，进行闲时时间段、忙时时间段的设定。

本实施例儿童位置实时定位系统，包括穿戴终端、移动终端；

三轴加速度传感器检测到用户的运动数据；

设定通讯单元向移动终端进行上传数据的时间段，所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段；

设定通讯单元向移动终端上传数据的各时间段中的上传频率，上传频率设定模块设定忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

本实施例儿童位置实时定位系统，穿戴设备向移动终端上传数据采用省电方式上传，所述省电方式上传的方法具体包括：

设定穿戴设备向移动终端进行上传数据的时间段，所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段；上传频率设定模块，用于设定穿戴设备向移动终端上传数据的各时间段中的上传频率，上传频率设定模块设定忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

检测用户是否在进行运动，

若在闲时时间段内，检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若在忙时时间段内，没有检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。

基于移动终端输出的上一统计时间段统计的运动时间段分布，进行闲时时间段、忙时时间段的设定。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例儿童位置实时定位系统，所述穿戴终端还包括：运动陪伴时间统计单元，三轴加速度传感器检测到用户进行预定动作和/或检测到用户的运动指标达到运动阈值，则穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，移动终端记载穿戴设备与该移动终端连接的时间。

穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若连接有一个移动终端，则穿戴设备与该移动终端蓝牙连接；

若连接有至少两个移动终端，则穿戴设备与各移动终端进行分时蓝牙连接。

在本实施例中，移动终端为儿童家长的随身携带的手机，陪伴儿童运动的有时是一个家长，有时是两个以上的家长，如果是两个以上的家长，对多个家长携带的手机进行分时连接，则各家长的陪伴时间为单个记录时间乘以家长人数。

本实施例儿童位置实时定位系统，还包括运动时间统计单元，用于包括三轴加速度传感器检测到用户进行预定动作和/或检测到用户的运动指标达到运动阈值，则穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，移动终端记载穿戴设备与该移动终端连接的时间。

穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若连接有一个移动终端，则穿戴设备与该移动终端蓝牙连接；

若连接有至少两个移动终端，则穿戴设备与各移动终端进行分时蓝牙连接。

在本实施例中，移动终端为儿童家长的随身携带的手机，陪伴儿童运动的有时是一个家长，有时是两个以上的家长，如果是两个以上的家长，对多个家长携带的手机进行分时连接，则各家长的陪伴时间为单个记录时间乘以家长人数。

实施例4

由于蓝牙的连接距离有限，本实施例儿童位置实时定位系统，所以有时会出现蓝牙虽然断开连接，但是家长陪伴在儿童附近，家长实际上是陪伴着儿童的。

本实施例在实施例1的基础上，还包括蓝牙断开时陪伴时间计算单元，用于计算穿戴终端的蓝牙模块与移动终端断开通讯后再次连接通讯的陪伴时间，包括

时间阈值设定模块，用于设定第一时间阈值和第二时间阈值，其中，第二时间阈值的时长大于第一时间阈值的时长；

陪伴时间判断模块，用于判断穿戴设备与移动终端断开至再次搜寻连接并通讯时的时间间隔，

若该时间间隔在第一时间阈值范围内，则将该段断开时间计入陪伴时间；

若该时间间隔在第二时间阈值范围内，则运行距离计算模块进行如下步骤：

移动终端在蓝牙通讯连接断开时，通过GPS定位移动终端的初始位置，以蓝牙辐射距离为半径做辐射圆，穿戴设备的初始位置在该圆轨迹上的某一点，

以预定时间间隔，获取移动终端的当前位置，计算移动终端当前位置相对初始位置的位移、运动方向；

穿戴设备通过三轴加速度传感器记录穿戴设备的运动轨迹；

以移动终端的初始位置为圆点，以移动终端蓝牙与穿戴设备蓝牙的连接距离为半径画辐射圆，在所述辐射圆上选择若干点作为穿戴设备的备用初始位置；

根据穿戴设备的运动轨迹计算各所述的备用初始位置的穿戴设备的备用当前位置；

分别计算移动终端的当前位置与各备用当前位置之间的距离的和，取平均值，比较该平均值是否在预设的距离阈值范围内，

若该平均值在预设的距离阈值范围，则该时间间隔为陪伴时间；

若该平均值距离小于预设的距离阈值范围，则该时间间隔为非陪伴时间。

实施例5

本实施例在实施例3的基础上，所述通讯单元还包括SIM卡，所述省电单元还包括上传选择模块，用于监测穿戴设备移动终端是否与移动终端蓝牙连接，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动SIM卡向移动终端进行数据传输。

蓝牙上传输用电比SIM卡节省，所以本实施例在穿戴设备与移动终端蓝牙连接时，数据采用蓝牙连接。

实施例6

本实施例儿童位置实时定位系统，还包括危险报警单元，包括报警时间设定模块、蓝牙搜索模块、报警输出模块，

其中所述报警时间设定模块，用于设定报警数据能够上传的时间段；

蓝牙搜索模块，用于在获取到三轴加速度传感器通过双脚画/走出预定形状的图形时，进行搜索相匹配的移动终端，

若搜寻到相匹配的移动终端，则不做处理；

若未搜索到相匹配的移动终端，则所述报警输出模块通过SIM卡向移动终端发出报警信息。

所述预定的形状包括直线轨迹、转弯角度轨迹、返回轨迹。

上述儿童位置实时定位系统实施例4、5中，所述报警时间设定模块，包括第一设定模块、第二设定模块，其中

第一设定模块，接收用户设定的报警时间段；

第二设定模块，穿戴终端以预定的时间间隔通过蓝牙搜索模块搜索相匹配的移动终端，

若搜索到，则设定该时间段为非报警时间段；

若未搜索到，则设定该时间段为报警时间段。

上述儿童位置实时定位系统实施例4、5中，所述报警时间的设定通过接收用户设定的报警时间段或通过穿戴终端以预定的时间间隔通过蓝牙搜索模块搜索相匹配的移动终端，

若搜索到，则设定该时间段为非报警时间段；

若未搜索到，则设定该时间段为报警时间段。

实施例7

本实施例在上一实施例的基础上，本实施例儿童位置实时定位系统，危险报警单元还包括压力检测模块、压力报警模块、GPS定位模块，

压力检测模块，用于在报警时间段内，检测足部压力，若GPS模块检测到用户在进行位置移动，且足部压力没有压力或压力数据异常，则所述压力报警模块向移动终端发出报警信息。

在本实施例中，避免了儿童的足部无法运动，如此在遇到危险时无法发出报警信息。同时GPS模块还可以用于测定儿童在哪里，设置危险区域、安全区域。

本实施例儿童位置实时定位系统方法，还包括足部压力测定步骤，在报警时间段内，检测足部压力，若GPS模块检测到用户在进行位置移动，且足部压力没有压力或压力数据异常，则所述压力报警模块向移动终端发出报警信息。

实施例8

在终端与蓝牙连接的时间段内，以跑步为例，如果跑30分钟，停歇10分钟，再次进行过跑步，则此时停歇的30分钟内没有进行跑步，则需要统计一下实际跑步的时间，具体步骤如下：

本实施例儿童位置实时定位系统，还包括运动时长计算单元，用于计算在运动陪伴时间内用户的运动时长；

所述运动时长计算单元，包括

运动数据获取模块，设置在穿戴设备内，以预定数据传输周期获取运动陪伴时间段内的三轴加速度传感器采集的运动轨迹数据和/或压力传感器采集的运动压力数据；

运动模型存储模块，设置在所述穿戴设备内，用于存储上一统计周期内，用于存储移动终端传输至穿戴设备的上一统计周期内，运动时长最长的运动项目对应的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

运动模型第一匹配模块，将各数据传输周期内运动轨迹数据与所述运动模型存储模块存储的足部运动轨迹模型相匹配和/或运动压力数据所述运动模型存储模块存储的足部运动压力模型相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则运动数据获取模块将获取的运动轨迹数据和/或运动压力数据输出至移动终端；

移动终端运动模型匹配模块，设置在所述移动终端内，用于存储各项运动的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

所述运动模型第二匹配模块选取对应项运动的足部运动轨迹模型与各数据传输周期内运动轨迹数据相匹配和/或所述第二匹配模块选取对应项运动的足部运动压力模型与各数据传输周期内运动压力数据相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则该传输周期为非实际运动周期。

本实施例儿童位置实时定位系统，还包括实际运动时长判断步骤,所述步骤包括：

以预定数据传输周期获取运动陪伴时间段内的三轴加速度传感器采集的运动轨迹数据和/或压力传感器采集的运动压力数据；

存储上一统计周期内，实际运动时长最长的运动项目对应的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

将各数据传输周期内运动轨迹数据与所述运动模型第一匹配模块存储的足部运动轨迹模型相匹配和/或运动压力数据所述运动模型第一匹配模块存储的足部运动压力模型相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则运动数据获取模块将获取的运动轨迹数据和/或运动压力数据输出至移动终端；

存储各项运动的运动模型，所述运动模型包括足部运动轨迹模型和/或足部运动压力模型；

选取对应项运动的足部运动轨迹模型与各数据传输周期内运动轨迹数据相匹配和/或所述第二匹配模块选取对应项运动的足部运动压力模型与各数据传输周期内运动压力数据相匹配，

若运动轨迹匹配和/或压力数据匹配，则记载该传输周期为实际运动时间；

若运动轨迹匹配和压力数据不匹配，则该传输周期为非实际运动周期。

实施例9

本实施例儿童位置实时定位系统，包括三轴加速度传感器单元、危险报警单元，所述危险报警单元包括：报警时间设定模块、蓝牙搜索模块、报警输出模块；

所述报警时间设定模块，设定防走失终端能够上传报警数据至移动终端的时间段；

蓝牙搜索模块，在获得到三轴加速度通过单脚画出/走出预定形状或双脚画出/走出预定图形时，进行搜索相匹配的移动终端，

若未搜索到相匹配的移动终端，则所述报警输出模块发出报警信息。

进一步地，所述预定的形状包括直线轨迹和/或转弯角度轨迹。

进一步地，所述预定形状为由起点发出至一位置点，再由该位置点返回，以该起点或起点周围的一位置点为终点的形状。

进一步地，所述报警时间设定模块，包括第一设定模块、第二设定模块，其中

第一设定模块，接收用户预先设定的时间段为报警时间段；

第二设定模块，防走失终端以预定的时间间隔通过蓝牙搜索模块搜索相匹配的移动终端，

若搜索到，则设定当前搜索时刻至下一搜索时刻之间的一段时间为非报警时间段；

若未搜索到，则设定当前搜索时刻至下一搜索时刻之间的一段时间为报警时间段。

本实施例中，所述危险报警单元还包括报警连接终端优先级模块，当报警数据模块能向至少两个移动终端发出报警数据时，报警连接终端优先级模块，设定报警输出模块优先向那一个移动终端发出报警信息，报警数据模块根据报警连接优先级存储的报警优先级顺序逐个向各移动终端发出预定次数的报警信息，如此循环，直至收到依次报警回应信息。

上述各实施例中,所述报警连接优先级模块，包括第一优先级设定模块，所述第一优先级设定模块，用于用户设定各报警时间段的报警连接优先级顺序表。

上述各实施例中，所述防走失系统还包括GPS模块，所述报警连接优先级模块，还包括第二优先级设定模块，能够接受报警信息的其中一个移动终端以预定时间间隔获取自身当前位置、防走失终端当前位置、其他移动终端当前位置，

根据所述的能够接受报警移动终端与防走失终端之间的距离远近由近及远进行优先级排序，并更新第二优先级设定模块的报警优先级。

上述各实施例中，所述移动终端还包括报警形状识别模块，将接收到的三轴加速度通过单脚画出/走出预定形状或双脚画出/走出预定图形转化为相应的文字或语音或其他形式的可识别的报警信息进行输出。

例如画出一个圆表示，我被陌生人抱走了，画出一个三角表示我在火车站，走出一个往复的直线表示有一个陌生人要拐走我。

上述各实施例中，所述危险报警单元还包括不动报警模块，当三轴加速度传感器在预定时间段内的获取的加速度数据不在预定加速度范围内，则触发所述报警输出模块发出报警信息。

该处的预定加速度，例如该时间段为儿童在上课的课间，或者儿童在上学、下学的路上，也即在这段时间内儿童需要走路，防走失终端戴在脚上，脚的行走会使三轴加速度传感器输出加速度数据，如果没有输出，那么有可能是儿童发生了意外，例如被人掳走，或者被人抱走了。也即预定加速度范围外为可能意外的情况，这个范围根据实际情况具体用户设定。

上述各实施例中，所述防走失终端包括GPS模块，用于设定儿童的安全区域；所述危险报警单元还包括压力报警模块，用于在报警时间段内，以预定时间间隔检测儿童足部是否有压力，

若检测到儿童足部没有压力，则GPS模块检测儿童是否在安全区域，若在，则不做处理；若不在，则报警输出模块，输出报警信息；

若检测到儿童足部有压力，则GPS模块检测儿童是否在安全区域，若在，则不做处理；若不在，则报警输出模块，输出报警信息。

在本发明中所述的穿戴终端可以为设置在儿童鞋上的一穿戴终端。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种儿童位置实时定位系统，其特征在于，包括穿戴终端、移动终端；

穿戴终端包括：GPS单元、轨迹定位单元、通讯单元、轨迹存储单元；

所述轨迹存储单元存储所述位置数据；

所述GPS单元以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

轨迹定位单元，在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置，并将当前位置输出至轨迹存储单元；

通讯单元，以预定时间间隔将轨迹存储单元存储的用户当前位置以及当前时间输出至移动终端，并清空轨迹存储单元；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，还包括主动上传触发模块，用于以预订时间间隔检测轨迹存储单元的存储状态，

若存储量超过预订存储阈值，则将轨迹存储单元存储的数据通过通讯单元输出至相匹配的移动终端；

若存储量没有超过预订存储阈值，则不作处理。

3.根据权利要求1所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，所述GPS单元、估计定位单元还包括数据上传设置模块，用于设定GPS单元、估计定位单元向轨迹存储单元上传数据的时间段、上传数据的各时间段中的上传频率，

所述的上传时间段分为闲时时间段、忙时时间段，其中忙时时间段的数据上传频率大于闲时时间段的数据上传频率。

4.根据权利要求3所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，所述GPS单元、估计定位单元还包括上传频率更改模块，用于检测用户是否在危险区域，

若在危险区域，闲时时间段，上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若不在危险区域，忙时时间段，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。

5.根据权利要求2所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，所述通讯单元包括蓝牙模块、SIM卡，所述省电单元还包括上传选择模块，用于监测穿戴设备移动终端是否与移动终端蓝牙连接，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，

若穿戴设备与移动终端蓝牙连接，则上传选择模块启动蓝牙模块进行数据传输；

若穿戴设备与移动终端没有蓝牙连接，则上传选择模块启动SIM卡向移动终端进行数据传输。

6.根据权利要求1所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，所述穿戴

终端还包括：运动陪伴计时单元，三轴加速度传感器检测到用户进行预定动作和/或检测到用户的运动指标达到运动阈值，则穿戴终端的蓝牙模块向移动终端发出连接启动信号，移动终端记载穿戴设备与该移动终端连接的时间。

7.根据权利要求5所述的儿童位置实时定位系统，其特征在于，所述的上

传时间设定模块接收基于移动终端输出的上一统计时间段统计的运动时间段分布，进行闲时时间段、忙时时间段的设定。

8.一种儿童位置实时定位方法，其特征在于：包括

通过GPS以预订时间间隔获取当前位置，并将当前位置及输出至轨迹存储单元；

在GPS失效时，以GPS模块失效前记载的位置为原点，为原点建立直角坐标系，Z轴垂直于地面面，X轴指向正前方，Y轴指向正右方；以预定的积分时间间隔通过积分公式∫0.5*a(x)*t*t*dt计算X轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(y)*t*t*dt计算Y轴方向位移，通过积分公式∫0.5*a(z)*t*t*dtZ轴方向位移，重复累加积分值，获得用户当前位置；

以预定时间间隔将用户当前位置输出至移动终端；

所述移动终端对获取的位置数据建立时间轴，生成用户的运动轨迹。

9.根据权利要求8所述的儿童位置实时定位方法，其特征在于，还包括设

定穿戴终端向移动终端进行上传数据的时间段，所述的上传时间段分为闲时时

间段、忙时时间段；上传频率设定模块，用于设定穿戴终端向移动终端上传数

据的各时间段中的上传频率，上传频率设定模块设定忙时时间段的数据上传频

率大于闲时时间段的数据上传频率。

10.根据权利要求8所述的儿童位置实时定位方法，其特征在于，检测用户是否在进行运动，

若在闲时时间段内，检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为忙时时间段的数据上传频率；

若在忙时时间段内，没有检测到用户在进行运动，则将穿戴设备上传数据的频率更新为闲时时间段的数据上传频率。