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移動通信技術(shù)定位等。為了實(shí)現(xiàn)跟蹤，除了確定對象的位置夕卜，還需要通過網(wǎng)絡(luò)將位置信息上傳。例如，在物流行業(yè)中，物流公司可能在車輛或貨物中放置定位裝置以期定位跟蹤車輛或貨物。目前，這種定位裝置一般包括兩個部分，即GPS定位模塊和GSM通信模塊，其中GPS定位模塊接收GPS信號并確定其位置，而GSM通信模塊通過移動通信網(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，因此整個定位裝置的功耗會相當(dāng)大。對于傳統(tǒng)的車載應(yīng)用，由于車輛的供電能力相對充足，這可能不會帶來很大問題。但是當(dāng)應(yīng)用在一些電力受限的場合時，這個問題會變得非常嚴(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，在開啟定位功能的情況下電力往往難以維持幾個小時，這對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，例如每隔兩個小時報(bào)告一次。然而，對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)也會消耗相當(dāng)電力。而且，如果設(shè)置較長的報(bào)告間隔，那么收集的位置信息有限，可能無法了解被跟蹤對象最近期(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題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，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，包括用于通過移動網(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，通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷以及通過第二控制輸出端輸出第二控制信號來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間間隔的第一定時器。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器到期時，通過控制輸出端輸出第二控制信號來開啟衛(wèi)星定位單元。
[0008]當(dāng)電力控制單元處于正常工作模式時，電力管理模塊可以被配置為通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(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間間隔的第二定時器。第二時間間隔可以大于第一時間間隔。第二時間間隔可以是第一時間間隔的整數(shù)倍。第一時間間隔和所述第二時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?？纱┐餮b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描述某些說明性方面，這些方面指示了可以實(shí)踐本文所公開的原理的各種方式，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)。通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。遍及本公開，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)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(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，并且能夠?qū)⒈竟_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，例如型號為UBX7020，采用QFN40超小型封裝，40個引腳，支持GPS、G0LNASS等定位引擎，擁有高靈敏度及快速的捕獲時間，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，其通過移動蜂窩網(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)器例如可以是存儲有地圖的云服務(wù)器，家長可以下載安裝定位應(yīng)用，通過該應(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、存儲器、功放器件等集成在一個芯片上，具有語音通話、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)用于入門級手機(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下也會消耗可觀電力，從而對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)動傳感器140來實(shí)現(xiàn)更智能的電力控制。電力控制單元130例如通過單片機(jī)來實(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通過第一控制輸出端PWR_CTL輸出第一控制信號使第一開關(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插入充電器時或者電池160有足夠電量時，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)某個特定時間段(例如晚上9點(diǎn)到次日早上9點(diǎn))或者進(jìn)入某個特定區(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，此時第一開關(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通過衛(wèi)星定位單元110采集位置信息并通過移動網(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]在一個實(shí)施例中，通信單兀120包括第一定時器(未不出)，第一定時器設(shè)定衛(wèi)星定位單元110采集位置信息的第一時間間隔，如五分鐘。在第一定時器到期(即經(jīng)過第一時間間隔)時，處于正常工作模式下的通信單元120通過控制輸出端VGPS_CTL向衛(wèi)星定位單元110發(fā)送第二控制信號來開啟衛(wèi)星定位單元110。在圖1中，第二控制信號被發(fā)送到與衛(wèi)星定位單元Iio相連的第二開關(guān)器件180，該第二開關(guān)器件180導(dǎo)通，從而衛(wèi)星定位單元110獲得供電并開始工作。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，通過控制輸出端VGPS_CTL發(fā)送關(guān)閉信號來關(guān)閉衛(wèi)星定位單元110。當(dāng)再次經(jīng)過第一時間間隔時，通信單元120和衛(wèi)星定位單元110重復(fù)上述過程，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，例如型號為UBX7020的GPS芯片，可以具有單獨(dú)的實(shí)時時鐘(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開啟后可以快速搜索到衛(wèi)星，定位時間可能在2-3秒左右，而在RTC電源沒有供電(例如通信電路被完全斷電)的情況下，衛(wèi)星定位單元110在開啟后可能需要超過20秒的時間才能獲得定位。當(dāng)然，衛(wèi)星定位單元110也可以僅在不需要定位的時候才關(guān)閉，而不是在每次定位之后關(guān)閉。例如，在對位置信息的實(shí)時性要求較高的場景下，例如當(dāng)鞋處于低安全級別的區(qū)域(如街道)時，那么衛(wèi)星定位單元110可以一直保持開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)場合，如定位設(shè)備100的位置來對通信單元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間，因此例如可以在一段時間內(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，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通過通信單元進(jìn)行控制。
[0027]在另一個實(shí)施例中，通信單元120還可以包括第二定時器(未示出)，第二定時器設(shè)定通信單元120上傳位置信息的第二時間間隔。第二時間間隔大于第一時間間隔，優(yōu)選地是第一時間間隔的整數(shù)倍，如三十分鐘。在第二定時器到期(即經(jīng)過第二時間間隔)時，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)省通信過程所消耗的流量和電力。
[0028]第一時間間隔和第二時間間隔可以是出廠時或者是用戶預(yù)先設(shè)置的?；蛘?，第一時間間隔和第二時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，服務(wù)器可以增加第一時間間隔和第二時間間隔，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)入低安全級別的區(qū)域(如街道)時，月艮務(wù)器可以減少第一時間間隔和第二時間間隔，即增加采集和上報(bào)位置信息的頻率，以獲得更多和實(shí)時性更強(qiáng)的位置信息。
[0029]對于第二時間間隔較短的情況，例如，第二時間間隔在2小時以內(nèi)，即不到2小時上報(bào)一次位置信息，那么利用通信單元120的上述兩個定時器進(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。對于第二時間間隔較長，例如超過2小時的閾值，那么上述兩個定時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可以通過第一控制輸出端132控制第一開關(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斷電后無法接收任何指令，此時第一和第二定時器應(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器，用來控制時序，當(dāng)相應(yīng)的定時器到期時，電力控制單元130通過第一控制輸出端132控制第一開關(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間間隔較短的情況，因?yàn)橥ㄐ艈卧跀嚯姾髥拥臅r候會有較大的電流，若頻繁的開關(guān)通信模塊反而會增加功耗。當(dāng)然，在兩種情況下都采用電力控制單元130來控制時序也是可以的，在通信單元120處于低功耗的休眠模式時，電力控制單元130可以在相應(yīng)的定時器到期時通過第二控制輸出端WAKE_UP向通信單元120輸出第二控制信號來喚醒通信單元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中的時序控制采用相對時間的形式，定位設(shè)備在使用一定時間后可能會產(chǎn)生時間偏移。在一個實(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連接時用絕對時間同步通信單元120以及電力控制單元130中，以校正時間。
[0031]在一個實(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第一控制輸出端132控制第一開關(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，如上所述的第二時間間隔較長的情況，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(如2小時以上)，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)用場景設(shè)定這些特定條件。例如，對于上述定位設(shè)備100位于鞋底部的場景，進(jìn)入待機(jī)模式的條件可以包括到達(dá)某個特定時間段(例如晚上9點(diǎn)到次日早上9點(diǎn))或者進(jìn)入某個特定區(qū)域，特定區(qū)域包括安全級別高的區(qū)域，如家或者學(xué)校。在這個特定時間段或特定區(qū)域，孩子很可能已經(jīng)脫下鞋子，因此沒必要繼續(xù)監(jiān)控其位置。電力控制單元130可以包括待機(jī)時段定時器，用于設(shè)定該特定時間段。通信模塊可以從定位服務(wù)器接收設(shè)置待機(jī)時段定時器的指示，當(dāng)?shù)竭_(dá)特定時刻時電力控制單元130自動進(jìn)入待機(jī)模式?；蛘?，服務(wù)器可以在判斷到達(dá)特定時刻或者定位設(shè)備100進(jìn)入特定區(qū)域時向通信模塊發(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]在一個實(shí)施例中，還可以配備運(yùn)動傳感器140來實(shí)現(xiàn)更智能的節(jié)能。運(yùn)動傳感器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，即孩子可能穿上鞋子并走動，此時可以恢復(fù)監(jiān)控。當(dāng)感測到運(yùn)動時，運(yùn)動傳感器140向電力控制單元130發(fā)送第三控制信號，將后者從待機(jī)模式喚醒進(jìn)入到正常工作模式，啟動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)行判斷過程以確定所感測的運(yùn)動確實(shí)反映正常的走動，而不是鞋子偶然被挪動。例如可以統(tǒng)計(jì)運(yùn)動傳感器140提供的一段時間(如30秒)內(nèi)的運(yùn)動/位移變化量，如果超出了閾值，則判斷發(fā)生了走動，為通信單元和衛(wèi)星定位單元加電并啟動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)器來設(shè)置。此外，當(dāng)電力控制單元130處于正常工作模式時，如果運(yùn)動傳感器在較長時間段內(nèi)未感測到運(yùn)動或者感測的運(yùn)動量較少，例如，該時間段超過10分鐘的閾值，則運(yùn)動傳感器140可以向電力控制單元130發(fā)送第三控制信號，使后者從正常工作模式進(jìn)入待機(jī)模式。
[0033]運(yùn)動傳感器例如是型號為LIS3DSH的重力傳感器，采用LGA16超小型封裝，16個弓丨腳，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個引腳，在休眠模式下最低功耗只有幾十nA。運(yùn)動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)開關(guān)電源的過流保護(hù)功能。第二開關(guān)器件180也可以包括LD0，后者可以通過控制信號來控制其開關(guān)。
[0035]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(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)于接收到來自運(yùn)動傳感器140的喚醒信號，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間內(nèi)的運(yùn)動/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)某個特定時間段或者進(jìn)入某個特定地點(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，通過第一控制輸出端131輸出第一控制信號來控制開關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷，通過第二控制輸出端132輸出第二控制信號來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)動傳感器相連的控制輸入端134，用于接收來自運(yùn)動傳感器的第三控制信號。電力管理模塊133可以被配置為在接收到第三控制信號后，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)動傳感器提供的一段時間內(nèi)的運(yùn)動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，如果運(yùn)動傳感器在超過另一閾值的時間段內(nèi)未感測到運(yùn)動或者感測的運(yùn)動量較少，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包括用于通過移動網(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輸出第二控制信號的控制輸出端123和用于存儲位置信息的緩沖器124。
[0039]當(dāng)所述電力控制單元130處于正常工作模式時，所述電力管理模塊被配置為通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(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間間隔的第一定時器(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器到期時，通過控制輸出端輸出第二控制信號來開啟衛(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。第二控制信號可以被輸出到第二開關(guān)器件180來開啟衛(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，通過控制輸出端輸出第二控制信號來關(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間間隔的第二定時器(未示出)，通信單元120可以被配置為當(dāng)?shù)诙〞r器到期時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，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)，通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(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:到達(dá)特定時間段和定位設(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間間隔超過閾值時通信單元發(fā)送完位置信息。電力控制單元130還可以包括用于設(shè)定第二時間間隔的第二定時器和用于設(shè)定第一時間間隔的第一定時器。電力管理模塊133可以被配置為當(dāng)相應(yīng)的定時器到期時，通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(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)喚醒或者啟動時向定位服務(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)器同步絕對時間并用同步后的絕對時間校準(zhǔn)電力控制單元的時間。
[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，為了精簡本公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實(shí)施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多特征。更確切地說，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實(shí)施例的所有特征。因此，遵循【具體實(shí)施方式】的權(quán)利要求書由此明確地并入該【具體實(shí)施方式】，其中每個權(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)備不同的一個或多個設(shè)備中。前述示例中的模塊可以組合為一個模塊或者此外可以分成多個子模塊。[0043]本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對實(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設(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個或多個設(shè)備中。可以把實(shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過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本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
[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”等等來描述普通對象僅僅表示涉及類似對象的不同實(shí)例，并且并不意圖暗示這樣被描述的對象必須具有時間上、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】內(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，本說明書中使用的語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)利要求書的范圍和精神的情況下，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。對于本發(fā)明的范圍，對本發(fā)明所做的公開是說明性的，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，包括用于通過移動網(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，通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷以及通過第二控制輸出端輸出第二控制信號來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間間隔的第一定時器， 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器到期時，通過控制輸出端輸出第二控制信號來開啟衛(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，所述電力管理模塊被配置為通過第一控制輸出端輸出第一控制信號來控制第一開關(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間間隔的第二定時器。
4.如權(quán)利要求3所述的定位設(shè)備，其中所述第二時間間隔大于所述第一時間間隔。
5.如權(quán)利要求4所述的定位設(shè)備，其中所述第二時間間隔是所述第一時間間隔的整數(shù)倍。
6.如權(quán)利要求4所述的定位設(shè)備，其中所述第一時間間隔和所述第二時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】G01S19/34GK103995270SQ201410240530
【公開日】2014年8月20日 申請日期: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 申請人:廈門云朵網(wǎng)絡(luò)科技有限公司