CN201508414U - 定位跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定位跟踪装置，主要用于对特定目标进行定位及多方位的监控跟踪，包括CPU控制模块、GSM通信模块、语音模块、数码相机模块、GPS定位模块、GIS电子地图模块以及电源模块。CPU控制模块分别与GSM通信模块、数码相机模块、GPS定位模块、GIS电子地图模块、电源模块控制连接，电源模块分别与GSM通信模块、数码相机模块、GPS定位模块、GIS电子地图模块电连接。电源模块具有电池充电接口、电池管理模块以及可充电的电池，电池充电接口设置在定位跟踪装置的外壳上。本实用新型节能省电，能防止误操作，完全由远程指令控制，实现被动监控，安全性较高，能够实现监听、语音通话、图像采集、定位、电子围栏等多方位监控功能。

Description

定位跟踪装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种定位跟踪装置，主要用于对特定目标进行定位及多方位的跟

踪o

背景技术

[0002] 随着GPS全球定位技术的越来越成熟，以GPS为主要技术的定位装置也被越来越 多的用于野外移动目标的定位跟踪，在车载导航系统中也有加入GPS技术以及一些与GSM 数字无线通信技术结合的定位装置，这些定位装置按键及指示装置较多，比较耗电，对于 野外这种无法及时充电的情况，往往不能使用很长时间就被迫关机而无法实现定位跟踪功 能，而且这些定位装置往往只有单一的地理位置定位功能，功能单一。最主要的是：配置有 定位装置的移动目标能够操控这些定位装置，比如将定位装置关机，使远程控制中心无法 与移动目标联系，失去定位跟踪的效果，对于年龄较小的使用者来说，也容易误操作而失去 远程定位跟踪的效果。

实用新型内容

[0003] 本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种定位跟踪装置， 节能省电，能防止误操作，完全由远程指令控制，实现被动监控，安全性较高，能够实现监 听、语音通话、图像采集、定位、电子围栏等多方位监控功能。

[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种定位跟踪装置，包括具有 内存的CPU控制模块、可与定位跟踪装置外部的远程手机无线通信的GSM通信模块、与GSM 通信模块连接的语音模块、可接收卫星定位数据的GPS定位模块以及电源模块。 [0005] CPU控制模块分别与GSM通信模块、GPS定位模块、电源模块控制连接。电源模块 分别与GSM通信模块、GPS定位模块电连接，CPU控制模块控制电源模块接通或关闭GSM通 信模块和GPS定位模块。

[0006] 所述的电源模块具有可接入外电源的电池充电接口 、电池管理模块以及可充电的 电池，电池充电接口设置在定位跟踪装置的外壳上，电池充电接口接入外电源时，CPU控制 模块启动并控制电池管理模块对电池进行充电，CPU控制模块检测到电池状态为充足时， CPU控制模块控制电池管理模块对电池停止充电，CPU控制模块进入节电待机状态，并控制 GSM通信模块处于待机状态，同时控制GPS定位模块处于关闭状态。

[0007] 远程手机向GSM通信模块发送短信指令，GSM通信模块接收到远程手机发送的短 信指令后，以中断方式触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM通信模块接收到的短信指 令。

[0008] 所述的GSM通信模块具有GSM基带调制解调模块、语音信道、数据信道、射频收发 器以及GSM天线，GSM基带调制解调模块通过射频收发器与GSM天线连接，语音信道与语音 模块连接，数据信道从远程手机接收短信或数据以及将短信或数据传送给远程手机。 [0009] 所述的定位跟踪装置可以设置如下的功能模块。[0010] (1)、所述的语音模块具有麦克风电路，麦克风电路包括麦克风及与麦克风连接的 麦克风放大器，GSM通信模块的语音信道与麦克风放大器连接。所述的远程手机向GSM通 信模块发送的短信指令为监听指令，所述的GSM通信模块接收到远程手机发送的监听指令 后，触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM通信模块接收到的监听指令，CPU控制模块 控制电源模块接通GSM通信模块的语音信道和语音模块的麦克风电路，远程手机通过麦克 风监听定位跟踪装置周围的环境声音。

[0011] (2)、所述的语音模块具有麦克风电路和扬声器电路，麦克风电路包括麦克风及与 麦克风连接的麦克风放大器，扬声器电路包括扬声器及与扬声器连接的扬声器放大器，GSM 通信模块的语音信道与麦克风放大器、扬声器放大器连接。所述的远程手机向GSM通信模 块发送的短信指令为语音通话指令，所述的GSM通信模块接收到远程手机发送的语音通话 指令后，触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM通信模块接收到的语音通话指令，CPU控 制模块控制电源模块接通GSM通信模块的语音信道和语音模块的麦克风电路及扬声器电 路，远程手机与定位跟踪装置进行双向语音通话。

[0012] (3)、所述的定位跟踪装置具有用于图像采集的数码相机模块，所述的CPU控制模 块与数码相机模块控制连接，所述的电源模块与数码相机模块电连接，CPU控制模块控制电 源模块接通或关闭数码相机模块。所述的数码相机模块具有镜头、CCD数据采集模块以及 数据压縮模块。

[0013] 所述的远程手机向GSM通信模块发送的短信指令为图像采集指令，所述的GSM通 信模块接收到远程手机发送的图像采集指令后，触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM 通信模块接收到的图像采集指令，CPU控制模块控制电源模块接通数码相机模块，CCD数据 采集模块通过镜头采集定位跟踪装置周围的数字图像信号，CCD数据采集模块将采集的数 字图像信号传送给数据压縮模块，数据压縮模块对所采集的数字图像信号进行压縮后存入 CPU控制模块的内存中，CPU控制模块接通GSM通信模块的数据信道，GSM通信模块的数据 信道将CPU控制模块内存中的数字图像信号传送给远程手机。

[0014] (4)、所述的定位跟踪装置具有利用存储器存储电子地图数据的GIS电子地图模 块，所述的CPU控制模块与GIS电子地图模块控制连接，所述的电源模块与GIS电子地图模 块电连接，CPU控制模块控制电源模块接通或关闭GIS电子地图模块。

[0015] 所述的远程手机向GSM通信模块发送的短信指令为定位指令，所述的GSM通信模 块接收到远程手机发送的定位指令后，触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM通信模块 接收到的定位指令，CPU控制模块控制电源模块接通GPS定位模块，GPS定位模块接收以经 纬度定位的定位跟踪装置的卫星定位数据并将此卫星定位数据存入CPU控制模块的内存 中，CPU控制模块关闭GPS定位模块并接通GIS电子地图模块，将CPU控制模块内存中的卫 星定位数据与GIS电子地图模块中的电子地图数据进行比较运算，得出运算结果存入CPU 控制模块的内存中，CPU控制模块接通GSM通信模块的数据信道，将运算结果通过数据信道 传送给远程手机。

[0016] 所述的远程手机向GSM通信模块发送的短信指令为电子围栏指令，所述的GSM通 信模块接收到远程手机发送的电子围栏指令后，触发CPU控制模块退出待机状态，处理GSM 通信模块接收到的电子围栏指令，CPU控制模块接通GPS定位模块，GPS定位模块接收以经 纬度定位的定位跟踪装置的初始卫星定位数据并将初始卫星定位数据存入CPU控制模块的内存中，GSM通信模块接收远程手机发送的围栏半径数据并将此围栏半径数据存入CPU 控制模块的内存中，CPU控制模块将围栏半径数据与初始卫星定位数据运算成围栏边界数 据后存入内存中，当定位跟踪装置移动时，将GPS定位模块接收到的即时卫星定位数据与

内存中的围栏边界数据随时进行比较，当即时卫星定位数据超过围栏边界数据时表示越

界，CPU控制模块接通GIS电子地图模块，将即时卫星定位数据与GIS电子地图模块中的电

子地图数据进行比较运算，得出运算结果存入CPU控制模块的内存中，CPU控制模块接通

GSM通信模块的数据信道，向远程手机发送越界报警信号以及运算结果。

[0017] 所述的GIS电子地图模块存储电子地图数据所使用的存储器可以是高密度FLASH

芯片，也可以是SD卡，GIS电子地图模块中存储的电子地图数据是经过特殊加工的电子地

图数据，只保留了如标志性建筑、交叉路口等点状兴趣点坐标，相对于一般具有道路、河流、

地名、建筑物等定位信息的电子地图去除了很多多余的数据，只需使用较小的存储器空间，

使卫星定位数据与电子地图数据比较运算时速度更快，时间更短。

[0018] 本实用新型的有益效果是：综上所述，本实用新型能够实现监听、语音通话、图像 采集、定位、电子围栏等多方位监控功能，本实用新型最大的特点是：本实用新型的外壳除 设置有电池充电接口外，没有任何的按键及按键输入电路，也没有任何的指示灯，不仅节能 省电，而且使用者不能进行主动操作，完全由外部的远程手机发送短信指令进行操作监控， 能够防止误操作，实现被动监控，安全性较高。

[0019] 当没有短信指令时，只有CPU控制模块及GSM通信模块处于待机状态，其他模块均 关闭，电量消耗更少，当接收到短信指令时，CPU控制模块只接通相应的模i央，不使用的模块 仍然处于关闭状态，不会消耗多余的电量，更加节能省电，使定位跟踪装置在野外的待机时 间更长。

[0020] 当GSM通信模块接收到远程手机发送的短信指令后，触发CPU控制模块退出待机 状态，如果CPU控制模块判断此短信指令为无效指令，则CPU控制模块重新进入待机状态， 不会消耗更多的电量。

附图说明

[0021 ] 下面结合附图对本实用新型进一步说明。 [0022] 图1是本实用新型的连接原理图；

[0023] 图2是本实用新型中GSM通信模块与语音模块的连接原理图； [0024] 图3是本实用新型中数码相机模块中各部件的连接原理图；

[0025] 其中:1.CPU控制模块，2.GSM通信模块，31.麦克风放大器，32.麦克风，33.扬声 器放大器，34.扬声器，4.数码相机模块，41.镜头，42.CCD数据采集模块，43.数据压縮模 块，5.GPS定位模块，6.GIS电子地图模块，7.电源模块。

具体实施方式

[0026] 如图1所示的定位跟踪装置，包括CPU控制模块1、 GSM通信模块2、语音模块、数 码相机模块4、 GPS定位模块5、 GIS电子地图模块6以及电源模块7。

[0027] CPU控制模块1分别与GSM通信模块2、数码相机模块4、GPS定位模块5、GIS电子 地图模块6、电源模块7控制连接。CPU控制模块1具有内存。[0028] 电源模块7分别与GSM通信模块2、数码相机模块4、 GPS定位模块5、 GIS电子地 图模块6电连接。CPU控制模块1控制电源模块7接通或关闭GSM通信模块2、数码相机模 块4、 GPS定位模块5、 GIS电子地图模块6。

[0029] 电源模块7具有电池充电接口 、电池管理模块以及可充电的电池，电池充电接口

设置在定位跟踪装置的外壳上。

[0030] GIS电子地图模块6中存储的电子地图数据是经过特殊加工的电子地图数据，只 保留了如标志性建筑、交叉路口等点状兴趣点坐标。

[0031] 如图2所示，语音模块包括麦克风电路和扬声器电路，麦克风电路包括麦克风32 及与麦克风32连接的麦克风放大器31，扬声器电路包括扬声器34及与扬声器34连接的扬 声器放大器33。

[0032] GSM通信模块2具有GSM基带调制解调模块、语音信道、数据信道、射频收发器及 GSM天线，GSM基带调制解调模块通过射频收发器与GSM天线连接，语音信道与麦克风放大 器31、扬声器放大器33连接，数据信道从远程手机接收短信或数据以及将短信或数据传送 给远程手机。

[0033] 如图3所示，数码相机模块4具有镜头41、 CCD数据采集模块42以及数据压縮模 块43。

[0034] 电池充电接口接入外电源时，CPU控制模块1启动并控制电池管理模块对电池进 行充电，CPU控制模块1检测到电池状态为充足时，CPU控制模块1控制电池管理模块对电 池停止充电，CPU控制模块1进入节电待机状态，并控制GSM通信模块2处于待机状态，同 时控制数码相机模块4、 GPS定位模块5、 GIS电子地图模块6处于关闭状态。 [0035] 当儿童午睡时，如果大人不在身边，儿童醒来看不到大人将会哭喊，而大人去做另 外的事情时，也不能准时得知儿童是否已经苏醒，这时可将本定位跟踪装置放置在儿童附 近，大人持有可向此定位跟踪装置发送短信指令的远程手机，远程手机向定位跟踪装置发 送监听指令，GSM通信模块2接收到监听指令后，触发CPU控制模块1退出待机状态处理监 听指令，CPU控制模块1接通GSM通信模块2的语音信道和语音模块的麦克风电路，远程手 机通过麦克风32监听定位跟踪装置周围的环境声音，大人通过监听儿童周围的声音，听到 儿童哭喊即可知道儿童已经苏醒。因为本定位跟踪装置没有按键，儿童不会误操作，完全由 远程手机操控。

[0036] 当定位跟踪装置持有人在野外时，远程手机向定位跟踪装置发送语音通话指令， GSM通信模块2接收到语音通话指令后，触发CPU控制模块1退出待机状态处理语音通话指 令，CPU控制模块1控制电源模块7接通GSM通信模块2的语音信道和语音模块的麦克风 电路及扬声器电路，定位跟踪装置变成一台免提手机，远程手机可以与持有人进行双向语 音通话。

[0037] 当需要了解定位跟踪装置持有人附近的位置图像信息时，远程手机向定位跟踪装 置发送图像采集指令，GSM通信模块2接收到图像采集指令后，触发CPU控制模块1退出待 机状态处理图像采集指令，CPU控制模块1接通数码相机模块4， CCD数据采集模块42通过 镜头41采集定位跟踪装置周围的数字图像信号，CCD数据采集模块42将采集的数字图像信 号传送给数据压縮模块43，数据压縮模块43对所采集的数字图像信号进行压縮后存入CPU 控制模块1的内存中，CPU控制模块1接通GSM通信模块2的数据信道，GSM通信模块2的数据信道将CPU控制模块1内存中的数字图像信号传送给远程手机。

[0038] 远程手机还可以向定位跟踪装置持有人发送定位指令，当GSM通信模块2接收到 定位指令后，触发CPU控制模块1退出待机状态处理定位指令，CPU控制模块1接通GPS定 位模块5， GPS定位模块5接收以经纬度定位的定位跟踪装置的卫星定位数据并将此卫星定 位数据存入CPU控制模块1的内存中，CPU控制模块1关闭GPS定位模块5并接通GIS电子 地图模块6，将内存中的卫星定位数据与GI S电子地图模块6中的电子地图数据进行比较 运算，得出运算结果存入内存中，运算结果为如在某某大厦向北多少米的地理坐标，CPU控 制模块1接通GSM通信模块2的数据信道，将运算结果通过数据信道传送给远程手机，达到 定位目的。

[0039] 远程手机还可以向定位跟踪装置持有人发送电子围栏指令，GSM通信模块2接收 到电子围栏指令后，触发CPU控制模块1退出待机状态处理电子围栏指令，CPU控制模块1 接通GPS定位模块5，GPS定位模块5接收以经纬度定位的定位跟踪装置的初始卫星定位数 据并将初始卫星定位数据存入CPU控制模块1的内存中，GSM通信模块2接收远程手机发送 的围栏半径数据存入CPU控制模块1的内存中，CPU控制模块1将围栏半径数据与初始卫 星定位数据运算成围栏边界数据后存入内存中，当定位跟踪装置移动时，将GPS定位模块5 接收到的即时卫星定位数据与内存中的围栏边界数据随时进行比较，当即时卫星定位数据 超过围栏边界数据时表示越界，CPU控制模块1接通GIS电子地图模块6，将即时卫星定位 数据与GIS电子地图模块6中的电子地图数据进行比较运算得出的运算结果存入内存中， CPU控制模块1接通GSM通信模块2的数据信道，向远程手机发送越界报警信号以及运算结 果，定位跟踪装置持有人一旦越界，远程手机即能立即得到报警信号及越界时的地理位置 数据，实现电子围栏功能。

[0040] 本定位跟踪装置可嵌入所需要的物品，如汽车、摩托车、箱包、宠物挂件等，通过远 程手机发送短信指令才操控，实现对被控物品的监控功能。

[0041] 上述是本实用新型的最佳实施例，本实用新型可实现监听、语音通话、图像采集、 定位、电子围栏的全部或部分功能，以适应不同用途和价格的应用。

Claims (7)

1. 一种定位跟踪装置，其特征在于：所述的定位跟踪装置包括具有内存的CPU控制模块(1)、可与定位跟踪装置外部的远程手机无线通信的GSM通信模块(2)、与GSM通信模块(2)连接的语音模块、可接收卫星定位数据的GPS定位模块(5)以及电源模块(7)，CPU控制模块(1)分别与GSM通信模块(2)、GPS定位模块(5)、电源模块(7)控制连接，电源模块(7)分别与GSM通信模块(2)、GPS定位模块(5)电连接，CPU控制模块(1)控制电源模块(7)接通或关闭GSM通信模块(2)和GPS定位模块(5)，所述的电源模块(7)具有可接入外电源的电池充电接口、电池管理模块以及可充电的电池，电池充电接口设置在定位跟踪装置的外壳上，电池充电接口接入外电源时，CPU控制模块(1)启动并控制电池管理模块对电池进行充电，CPU控制模块(1)检测到电池状态为充足时，CPU控制模块(1)控制电池管理模块对电池停止充电，CPU控制模块(1)进入节电待机状态，并控制GSM通信模块(2)处于待机状态，同时控制GPS定位模块(5)处于关闭状态，远程手机向GSM通信模块(2)发送短信指令，GSM通信模块(2)接收到远程手机发送的短信指令后，以中断方式触发CPU控制模块(1)退出待机状态，处理GSM通信模块(2)接收到的短信指令。
2. 2. 根据权利要求1所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的GSM通信模块（2)具有GSM基带调制解调模块、语音信道、数据信道、射频收发器以及GSM天线，GSM基带调制解调模块通过射频收发器与GSM天线连接，语音信道与语音模块连接，数据信道从远程手机接收短信或数据以及将短信或数据传送给远程手机。
3. 3. 根据权利要求2所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的语音模块具有麦克风电路，麦克风电路包括麦克风（32)及与麦克风（32)连接的麦克风放大器（31)，GSM通信模块(2)的语音信道与麦克风放大器（31)连接，所述的远程手机向GSM通信模块（2)发送的短信指令为监听指令，所述的GSM通信模块（2)接收到远程手机发送的监听指令后，触发CPU控制模块（1)退出待机状态，处理GSM通信模块接收到的监听指令，CPU控制模块（1)控制电源模块（7)接通GSM通信模块（2)的语音信道和语音模块的麦克风电路，远程手机通过麦克风（32)监听定位跟踪装置周围的环境声音。
4. 4. 根据权利要求2所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的语音模块具有麦克风电路和扬声器电路，麦克风电路包括麦克风（32)及与麦克风（32)连接的麦克风放大器（31)，扬声器电路包括扬声器（34)及与扬声器（34)连接的扬声器放大器（33) ，GSM通信模块（2)的语音信道与麦克风放大器（31)、扬声器放大器（33)连接，所述的远程手机向GSM通信模块（2)发送的短信指令为语音通话指令，所述的GSM通信模块（2)接收到远程手机发送的语音通话指令后，触发CPU控制模块（1)退出待机状态，处理GSM通信模块（2)接收到的语音通话指令，CPU控制模块（1)控制电源模块（7)接通GSM通信模块（2)的语音信道和语音模块的麦克风电路及扬声器电路，远程手机与定位跟踪装置进行双向语音通话。
5. 5. 根据权利要求2所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的定位跟踪装置具有用于图像采集的数码相机模块（4)，所述的CPU控制模块（1)与数码相机模块（4)控制连接，所述的电源模块（7)与数码相机模块（4)电连接，CPU控制模块（1)控制电源模块（7)接通或关闭数码相机模块（4)，所述的数码相机模块（4)具有镜头（41) 、 CCD数据采集模块（42)以及数据压縮模块(43)，所述的远程手机向GSM通信模块（2)发送的短信指令为图像采集指令，所述的GSM通信模块（2)接收到远程手机发送的图像采集指令后，触发CPU控制模块（1)退出待机状态，处理GSM通信模块（2)接收到的图像采集指令，CPU控制模块（1)控制电源模块（7)接通数码相机模块（4)，CCD数据采集模块（42)通过镜头（41)采集定位跟踪装置周围的数字图像信号，CCD数据采集模块（42)将采集的数字图像信号传送给数据压縮模块（43)，数据压縮模块（43)对所采集的数字图像信号进行压縮后存CPU控制模块（1)的内存中，CPU控制模块（1)接通GSM通信模块（2)的数据信道，GSM通信模块（2)的数据信道将CPU控制模块（1)内存中的数字图像信号传送给远程手机。
6. 6. 根据权利要求2所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的定位跟踪装置具有利用存储器存储电子地图数据的GIS电子地图模块（6)，所述的CPU控制模块（1)与GIS电子地图模块（6)控制连接，所述的电源模块（7)与GIS电子地图模块（6)电连接，CPU控制模块(1)控制电源模块（7)接通或关闭GIS电子地图模块（6)，所述的远程手机向GSM通信模块（2)发送的短信指令为定位指令，所述的GSM通信模块（2)接收到远程手机发送的定位指令后，触发CPU控制模块（1)退出待机状态，处理GSM通信模块（2)接收到的定位指令，CPU控制模块（1)控制电源模块（7)接通GPS定位模块(5)，GPS定位模块（5)接收以经纬度定位的定位跟踪装置的卫星定位数据并将此卫星定位数据存入CPU控制模块（1)的内存中，CPU控制模块（1)关闭GPS定位模块（5)并接通GIS电子地图模块（6)，将CPU控制模块（1)内存中的卫星定位数据与GIS电子地图模块（6)中的电子地图数据进行比较运算，得出运算结果存入CPU控制模块（1)的内存中，CPU控制模块（1)接通GSM通信模块（2)的数据信道，将运算结果通过数据信道传送给远程手机。
7. 7. 根据权利要求2所述的定位跟踪装置，其特征在于：所述的定位跟踪装置具有利用存储器存储电子地图数据的GIS电子地图模块（6)，所述的CPU控制模块（1)与GIS电子地图模块（6)控制连接，所述的电源模块（7)与GIS电子地图模块（6)电连接，CPU控制模块(1)控制电源模块（7)接通或关闭GIS电子地图模块（6)，所述的远程手机向GSM通信模块（2)发送的短信指令为电子围栏指令，所述的GSM通信模块（2)接收到远程手机发送的电子围栏指令后，触发CPU控制模块（1)退出待机状态，处理GSM通信模块（2)接收到的电子围栏指令，CPU控制模块（1)接通GPS定位模块（5)，GPS定位模块（5)接收以经纬度定位的定位跟踪装置的初始卫星定位数据并将初始卫星定位数据存入CPU控制模块（1)的内存中，GSM通信模块（2)接收远程手机发送的围栏半径数据并将此围栏半径数据存入CPU控制模块（1)的内存中，CPU控制模块（1)将围栏半径数据与初始卫星定位数据运算成围栏边界数据后存入内存中，当定位跟踪装置移动时，将GPS定位模块（5)接收到的即时卫星定位数据与内存中的围栏边界数据随时进行比较，当即时卫星定位数据超过围栏边界数据时表示越界，CPU控制模块（1)接通GIS电子地图模块（6)，将即时卫星定位数据与GIS电子地图模块（6)中的电子地图数据进行比较运算，得出运算结果存入CPU控制模块（1)的内存中，CPU控制模块（1)接通GSM通信模块（2)的数据信道，向远程手机发送越界报警信号以及运算结果。