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专利名称：Gps追踪装置、系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种GPS追踪装置、系统和方法，特别是涉及一种能应用于复杂环境下的GPS追踪装置、系统和方法。
背景技术：
GPS (Global Positioning System，全球定位系统)的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。 GPS追踪器是内置了 GPS模块和移动通信模块的GPS追踪装置，用于将GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块传至连接在各种移动网络上的用户手机或可用网络上的一台服务器上，从而可以实现在用户手机或电脑上查询GPS追踪装置位置。传统GPS追踪器利用卫星信号进行定位，而在卫星信号极弱或无法获取卫星信号的室内、高架桥下、城市高建筑群、峡谷、树林等空间里，无法正确定位；同时这种传统GPS 追踪器需要定时充电，在无法获取电能的情况下无法工作，从而降低了其可应用的环境。由此，希望找到一种能应用于复杂环境下的GPS追踪器以及追踪方法。

发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在卫星信号极弱或无法获取卫星信号的环境下GPS追踪器无法定位、GPS追踪器耗电量大、充电不便的缺陷，提供一种能应用于多种环境、定位模式多元化、充电便捷的GPS追踪装置和方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种GPS追踪装置，其特点在于，其包括一 GPSONE (GPS0NE是一种应用和改善 GPS技术的方案，又称为辅助GPS (Assistant GPS)定位技术)模块、一与该GPSONE模块相连的移动通信模块，一与该GPSONE模块和该移动通信模块均相连的电池模块，一与该电池模块相连的充电控制模块，以及一与该充电控制模块相连的太阳能充电模块，其中，该移动通信模块用于接收用户指令开启该GPSONE模块的定位功能以及该移动通信模块自身的辅助定位功能；该GPSONE模块用于接收卫星定位数据，并对该卫星定位数据计算处理以得到该 GPS追踪装置的经纬度信息，并将该经纬度信息送入该移动通信模块，或者在定位失败后将定位失败的信息送入该移动通信模块；该移动通信模块还用于将来自GPSONE模块的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户，以及在接收定位失败的信息之后接收移动通信基站的辅助定位数据，并对该辅助定位数据计算处理以得到该GPS追踪装置的经纬度信息，并将处理所得的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户；也就是说，在整个GPS追踪装置中，移动通信模块承担着主控器的作用，负责信息的处理和命令交互执行；该电池模块用于为该GPSONE模块和该移动通信模块提供工作电源，该电池模块为可充电的；
该充电控制模块用于监测电池模块的电量，以及判断电池模块的电压是否达到该 GPS追踪装置的额定工作电压，若是，该GPS追踪装置正常启动；若否，该充电控制模块还用于判断是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，该充电控制模块还用于控制该交直流转换模块为该电池模块充电；若否，该充电控制模块还用于控制该太阳能充电模块为该电池模块充电，该交直流转换模块可以采用例如一交直流转换器，将交流电转换成额定直流电形式输出给充电控制模块；该太阳能充电模块用于通过利用太阳能的光电转换为该电池模块充电，例如采用一将太阳能转换成直流电形式输出给充电控制模块的太阳能面板。优选地，该充电控制模块还用于判断电池模块的电量是否充满，若是，继续监测电池模块的电量；若否则继续充电。即该充电控制模块负责在电池模块的电量充足、电量不足、电量足以提供额定工作电压等各种情况下，太阳能充电和交流电充电的充电控制以完成电池的充电过程以及电池模块电量的监测。优选地，该GPSONE模块包括一接收卫星定位数据的GPS天线，该GPS天线接收了卫星定位数据之后，由该GPSONE模块将卫星定位数据计算处理后得到GPS追踪装置经纬度信息，同时具有基站辅助定位功能，在复杂环境下与移动通信模块协助进行定位。优选地，该来自GPSONE模块的经纬度信息和由辅助定位数据计算处理所得的经纬度信息通过移动通信网络被传送给该移动通信网络上的服务器和/或移动终端。本发明还提供一种GPS追踪系统，其特点在于，其包括如上所述的一种GPS追踪装置，该GPS追踪系统还包括指令发送模块，用于发送位置追踪的指令至该移动通信模块。优选地，该指令发送模块为移动终端或服务器。本发明还提供一种GPS追踪方法，其特点在于，其采用如上所述的一种GPS追踪装置，其包括以下步骤S1、根据用户的指令开始位置追踪；&、判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，若是，进入步若否，进入步
骤S8 ；S3、采用GPSONE模块定位，并判断GPSONE模块定位是否成功，若是，进入步骤\ ； 若否，进入步S4、GPSONE模块接收卫星定位数据并处理该卫星定位数据以得到经纬度信息，并将经纬度信息送入移动通信模块；S5, GPSONE模块将定位失败的信息送入移动通信模块；&、移动通信模块接收移动通信基站的辅助定位数据并处理该辅助定位数据以得到经纬度信息；S7、移动通信模块将经纬度信息通过移动通信网络发送至用户；&、是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，进入步骤& ；若否，进入步骤S10 ；&、充电控制模块控制该交直流转换模块为电池模块充电；S10、充电控制模块控制该太阳能充电模块为电池模块充电。优选地，步骤Sltl之后还包括以下步骤Sn、充电控制模块判断电池模块的电量是否充足，若是，进入步骤S12 ；若否，回到步骤S8 ；S12、充电控制模块继续监测电池模块的电量。优选地，步骤S7之后还包括以下步骤判断是否继续位置追踪，若是，返回步骤S1 ； 若否，结束流程。本发明还提供一种GPS追踪方法，其特点在于，其采用如上所述的一种GPS追踪系统，其包括以下步骤&、指令发送模块将开始位置追踪的用户指令通过移动通信网络发送至GPS追踪
装置；S1, GPS追踪装置接收用户指令并根据用户指令开始位置追踪；&、判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，若是，进入步若否，进入步
骤S8 ；S3、采用GPSONE模块定位，并判断GPSONE模块定位是否成功，若是，进入步骤\ ； 若否，进入步S4, GPSONE模块接收卫星定位数据并处理该卫星定位数据以得到经纬度信息，并将经纬度信息送入移动通信模块；S5, GPSONE模块将定位失败的信息送入移动通信模块；&、移动通信模块接收移动通信基站的辅助定位数据并处理该辅助定位数据以得到经纬度信息；S7、移动通信模块将经纬度信息通过移动通信网络发送至指令发送模块以将经纬度信息显示给用户；&、是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，进入步骤& ；若否，进入步骤S10 ；&、充电控制模块控制该交直流转换模块为电池模块充电；S10、充电控制模块控制该太阳能充电模块为电池模块充电。优选地，步骤Sltl之后还包括以下步骤Sn、充电控制模块判断电池模块的电量是否充足，若是，进入步骤S12 ；若否，回到
步骤S8 ；S12、充电控制模块继续监测电池模块的电量。优选地，步骤S7之后还包括以下步骤判断是否收到来自指令发送模块的继续位置追踪的用户指令，若是，返回步骤S1 ；若否，结束流程。本发明的积极进步效果在于本发明除了传统GPS定位功能之外，还利用了移动通信模块的基站辅助定位功能(AGPS)，在卫星信号极弱或无法获取卫星信号的情况下仍能进行定位。同时引入了太阳能充电模块，使得GPS追踪装置无需外力介入的情况下仍能利用太阳能自主充电，达到长时间工作的目的，大大提高了其应用的范围和功能，是传统GPS 追踪器无法比拟的。


图1为本发明的一实施例所述的GPS追踪装置的结构框图。图2为本发明的一实施例所述的GPS追踪系统的结构框图。
图3为本发明的一实施例所述的GPS追踪方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。参考图1，介绍本发明所述的GPS追踪装置，其包括一 GPSONE模块2、一与该 GPSONE模块2相连的移动通信模块1，一与该GPSONE模块2和该移动通信模块1均相连的电池模块3，一与该电池模块3相连的充电控制模块4，以及一与该充电控制模块4相连的太阳能充电模块5，其中，该移动通信模块1用于接收用户指令开启该GPSONE模块2的定位功能以及该移动通信模块1自身的辅助定位功能；该GPSONE模块2用于接收卫星定位数据，并对该卫星定位数据计算处理以得到该 GPS追踪装置的经纬度信息，并将该经纬度信息送入该移动通信模块1，或者在定位失败后将定位失败的信息送入该移动通信模块1 ；该移动通信模块1还用于将来自GPSONE模块2的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户，以及在接收定位失败的信息之后接收移动通信基站的辅助定位数据，并对该辅助定位数据计算处理以得到该GPS追踪装置的经纬度信息，并将处理所得的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户；该电池模块3用于为该GPSONE模块2和该移动通信模块1提供工作电源；该充电控制模块4用于监测电池模块3的电量，以及判断电池模块3的电压是否达到该GPS追踪装置的额定工作电压，若是，该GPS追踪装置正常启动；若否，该充电控制模块4还用于判断是否存在交直流转换模块6与该充电控制模块4相连，若是，该充电控制模块4还用于控制该交直流转换模块6为该电池模块3充电；若否，该充电控制模块4还用于控制该太阳能充电模块5为该电池模块3充电；该太阳能充电模块5用于通过利用太阳能的光电转换为该电池模块3充电。其中，该充电控制模块4还用于判断电池模块3的电量是否充满，若是，继续监测电池模块3的电量；若否则继续充电。即该充电控制模块负责在电池模块的电量充足、电量不足、电量足以提供额定工作电压等各种情况下，太阳能充电和交流电充电的充电控制以完成电池的充电过程以及电池模块电量的监测。其中，该GPSONE模块2包括一接收卫星定位数据的GPS天线(图中未示)，该GPS 天线接收了卫星定位数据之后，由该GPSONE模块将卫星定位数据计算处理后得到GPS追踪装置经纬度信息，同时具有基站辅助定位功能，在复杂环境下与移动通信模块协助进行定位。另外，该来自GPSONE模块2的经纬度信息和由辅助定位数据计算处理所得的经纬度信息通过移动通信网络被传送给该移动通信网络上的服务器和/或移动终端。这样用户就可以采用连入移动通信网络的服务器和/或移动终端获得GPS追踪装置的经纬度信息了。参考图2，介绍本发明所述的GPS追踪系统，该GPS追踪系统包括上述的GPS追踪装置，以及指令发送模块7，用于发送位置追踪的指令至该移动通信模块。例如，该指令发送模块为移动终端或服务器，用户利用移动终端或服务器通过移动通信网络将指令(开始追踪的指令、继续追踪的指令)发送至GPS追踪装置的移动通信模块以进行位置追踪，并且在获得了 GPS追踪装置的经纬度信息之后，该移动通信模块将经纬度信息通过移动通信网络回传至移动终端或服务器以将经纬度信息显示给用户。参考图3，介绍本发明所述的GPS追踪方法，采用如上所述的一种GPS追踪装置或 GPS追踪系统，其包括以下步骤步骤100，GPS追踪装置接收用户指令并根据用户指令开始位置追踪，例如用户采用一指令发送模块将开始位置追踪的用户指令通过移动通信网络发送至GPS追踪装置。步骤101，判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，若是，进入步骤102 ；若否，进入步骤109。步骤102，采用GPSONE模块定位。步骤103，判断GPSONE模块定位是否成功，若是，进入步骤104 ；若否，进入步骤 106。具体来说，若GPSONE模块定位成功，则开始接收卫星定位数据；若GPSONE模块定位不成功，则该GPSONE模块将定位失败的信息送入该移动通信模块，由移动通信模块启用自身的辅助定位功能。步骤104，GPSONE模块接收卫星定位数据步骤105，GPSONE模块处理该卫星定位数据以得到该GPS追踪装置的经纬度信息， 并将经纬度信息送入移动通信模块；步骤106，GPSONE模块将定位失败的信息送入移动通信模块，此时由该移动通信模块进行辅助定位，该移动通信模块接收移动通信基站的辅助定位数据。步骤107，移动通信模块处理该辅助定位数据以得到该GPS追踪装置的经纬度信肩、ο步骤108，移动通信模块将该GPS追踪装置的经纬度信息通过移动通信网络发送至用户，例如发送至指令发送模块以将经纬度信息显示给用户。该GPS追踪装置的经纬度信息包括由GPSONE模块处理得到的经纬度信息和由辅助定位数据处理所得的经纬度信肩、ο步骤109，充电控制模块判断是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，进入步骤110 ；若否，进入步骤111。步骤110，充电控制模块控制该交直流转换模块为电池模块充电。步骤111，充电控制模块控制该太阳能充电模块为电池模块充电。步骤112，充电控制模块判断电池模块的电量是否充足，若是，进入步骤113 ；若否，回到步骤109。步骤113，充电控制模块继续监测电池模块的电量。步骤114，移动通信模块判断是否收到用户的指令以继续位置追踪，若是，进入步骤100 ；若否，进入步骤115。步骤115，结束追踪。上述步骤100 102在实际中的具体实现是本领域的现有技术，并非本发明的发明点所在。也就是说，本发明的GPS追踪装置和GPS追踪系统在有交流电源(AC220v)提供的情况下，交流电经过交直流转换模块转换成一额定充电电压的直流电，然后送入充电控制模块，由充电控制模块完成对电池模块的整个充电控制过程，直到电池模块的电量充满。在无交流电源提供而只有太阳能的情况下，利用太阳能充电模块，例如一太阳能面板完成将太阳能转换成直流电的过程，然后输送给充电控制模块，由充电控制模块完成对电池模块的整个充电控制过程，直到电池模块的电量充满。电池模块在经过以上所述的充电过程达到额定工作电压之后，供给GPS追踪装置工作电源，使得GPSONE模块和移动通信模块得以进入正常工作状态。第一种定位工作方式，在可观测到满足定位条件的卫星的开阔空间里，GPS天线将接收到的卫星数据送给GPSONE模块，由GPSONE模块根据接收的卫星数据计算得出GPS追踪装置当前的经纬度信息，然后送给移动通信模块处理，最后发送到移动通信网络上的用户使用的手机或可用网络上的服务器，完成精确定位功能。第二种定位工作方式，在不能观测到满足定位条件的卫星的较封闭空间里，如高架桥下，城市高建筑群，峡谷等复杂环境，移动通信模块启动基站辅助定位功能，由移动通信模块发送位置请求信息，经移动通信模块的内置天线发送到其所处移动通信网络覆盖范围里的基站系统，基站系统根据GPS追踪装置所处环境实际情况，辅助定位GPS追踪装置的位置，并将此位置信息发送到移动通信网络山的用户使用的手机或可用网络上的服务器， 完成定位工作。用户可以使用连入移动通信网络的移动终端对GPS追踪装置发出追踪位置的指令，在GPS追踪装置完成定位后将经纬度信息通过移动通信网络回传至用户的移动终端以显示定位后的信息。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种GPS追踪装置，其特征在于，其包括一 GPSONE模块、一与该GPSONE模块相连的移动通信模块，一与该GPSONE模块和该移动通信模块均相连的电池模块，一与该电池模块相连的充电控制模块，以及一与该充电控制模块相连的太阳能充电模块，其中，该移动通信模块用于接收用户指令开启该GPSONE模块的定位功能以及该移动通信模块自身的辅助定位功能；该GPSONE模块用于接收卫星定位数据，并对该卫星定位数据计算处理以得到该GPS追踪装置的经纬度信息，并将该经纬度信息送入该移动通信模块，或者在定位失败后将定位失败的信息送入该移动通信模块；该移动通信模块还用于将来自GPSONE模块的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户，以及在接收定位失败的信息之后接收移动通信基站的辅助定位数据，并对该辅助定位数据计算处理以得到该GPS追踪装置的经纬度信息，并将处理所得的经纬度信息通过移动通信网络传送给用户；该电池模块用于为该GPSONE模块和该移动通信模块提供工作电源；该充电控制模块用于监测电池模块的电量，以及判断电池模块的电压是否达到该GPS 追踪装置的额定工作电压，若是，该GPS追踪装置正常启动；若否，该充电控制模块还用于判断是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，该充电控制模块还用于控制该交直流转换模块为该电池模块充电；若否，该充电控制模块还用于控制该太阳能充电模块为该电池模块充电；该太阳能充电模块用于通过利用太阳能的光电转换为该电池模块充电。
2.如权利要求1所述的GPS追踪装置，其特征在于，该充电控制模块还用于判断电池模块的电量是否充满，若是，继续监测电池模块的电量；若否则继续充电。
3.如权利要求1所述的GPS追踪装置，其特征在于，该GPSONE模块包括一接收卫星定位数据的GPS天线。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的GPS追踪装置，其特征在于，该来自GPSONE模块的经纬度信息和由辅助定位数据计算处理所得的经纬度信息通过移动通信网络被传送给该移动通信网络上的服务器和/或移动终端。
5.一种GPS追踪系统，其特征在于，其包括如权利要求1-4中任意一项所述的一种GPS 追踪装置，该GPS追踪系统还包括指令发送模块，用于发送位置追踪的指令至该移动通信模块。
6.如权利要求5所述的GPS追踪系统，其特征在于，该指令发送模块为移动终端或服务ο
7.—种GPS追踪方法，其特征在于，其采用如权利要求1-4中任意一项所述的一种GPS 追踪装置，其包括以下步骤、5、1、根据用户的指令开始位置追踪；、52、判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，若是，进入步骤&；若否，进入步骤、S8 ；&、采用GPSONE模块定位，并判断GPSONE模块定位是否成功，若是，进入步骤、；若否， 进入步骤&；、S4, GPSONE模块接收卫星定位数据并处理该卫星定位数据以得到经纬度信息，并将经纬度信息送入移动通信模块；S5、GPSONE模块将定位失败的信息送入移动通信模块；&、移动通信模块接收移动通信基站的辅助定位数据并处理该辅助定位数据以得到经纬度信息；S7、移动通信模块将经纬度信息通过移动通信网络发送至用户； &、是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，进入步骤若否，进入步骤 S1Q ；&、充电控制模块控制该交直流转换模块为电池模块充电； Sltl、充电控制模块控制该太阳能充电模块为电池模块充电。
8.如权利要求7所述的GPS追踪方法，其特征在于，步骤Sltl之后还包括以下步骤 Sn、充电控制模块判断电池模块的电量是否充足，若是，进入步骤S12 ；若否，回到步骤S8 ；S12、充电控制模块继续监测电池模块的电量。
9.如权利要求7或8所述的GPS追踪方法，其特征在于，步骤S7之后还包括以下步骤 判断是否继续位置追踪，若是，返回步骤S1 ；若否，结束流程。
10.一种GPS追踪方法，其特征在于，其采用如权利要求5-6中任意一项所述的一种 GPS追踪系统，其包括以下步骤Stl、指令发送模块将开始位置追踪的用户指令通过移动通信网络发送至GPS追踪装置；SpGPS追踪装置接收用户指令并根据用户指令开始位置追踪；S2、判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，若是，进入步骤& ；若否，进入步骤S8 ；&、采用GPSONE模块定位，并判断GPSONE模块定位是否成功，若是，进入步骤、；若否， 进入步骤&；S4,GPSONE模块接收卫星定位数据并处理该卫星定位数据以得到经纬度信息，并将经纬度信息送入移动通信模块；S5、GPSONE模块将定位失败的信息送入移动通信模块；&、移动通信模块接收移动通信基站的辅助定位数据并处理该辅助定位数据以得到经纬度信息；S7、移动通信模块将经纬度信息通过移动通信网络发送至指令发送模块以将经纬度信息显示给用户；&、是否存在交直流转换模块与该充电控制模块相连，若是，进入步骤若否，进入步骤 S1Q ；&、充电控制模块控制该交直流转换模块为电池模块充电； Sltl、充电控制模块控制该太阳能充电模块为电池模块充电。
11.如权利要求10所述的GPS追踪方法，其特征在于，步骤Sltl之后还包括以下步骤 Sn、充电控制模块判断电池模块的电量是否充足，若是，进入步骤S12 ；若否，回到步骤S8 ；S12、充电控制模块继续监测电池模块的电量。
12.如权利要求10或11所述的GPS追踪方法，其特征在于，步骤S7之后还包括以下步骤判断是否收到来自指令发送模块的继续位置追踪的用户指令，若是，返回步骤31 ；若否， 结束流程。
全文摘要
本发明公开了一种GPS追踪装置包括GPSONE模块，接收卫星定位数据，得到该GPS追踪装置的经纬度信息并送入该移动通信模块，或将定位失败的信息送入移动通信模块；移动通信模块，将来自GPSONE模块的经纬度信息传送给用户，以及接收移动通信基站的辅助定位数据并处理得到经纬度信息，并将经纬度信息传送给用户；充电控制模块，监测电池模块的电量，判断电池模块的电压是否达到额定工作电压，控制该交直流转换模块或太阳能充电模块为该电池模块充电。本发明公开了一种GPS追踪系统和方法。本发明除了传统GPS定位功能之外，还利用了移动通信模块的基站辅助定位功能，在卫星信号极弱或无法获取卫星信号的情况下仍能定位。
文档编号G01S19/01GK102426365SQ201110262469
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者肖杨杨 申请人:晨讯科技(沈阳)有限公司