一种定位设备和可穿戴装备制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种定位设备。该设备包括卫星定位单元，用于确定定位设备的位置；通信单元，用于通过移动网络发送所确定的位置信息；与卫星定位单元和通信单元电力输入端相连的第一开关器件，用于导通或关断到卫星定位单元和通信单元的供电；电力控制单元，包括第一输出端，与第一开关器件相连，能够使第一开关器件导通或者关断。卫星定位单元包括天线，通信单元包括天线，其中通信单元到其天线的输出引脚与卫星定位单元到其天线的输出引脚大于定位设备的PCB板宽度的1/2。
【专利说明】一种定位设备和可穿戴装备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及定位设备、具有定位设备的可穿戴装备。
【背景技术】
[0002] 定位技术目前已经得到广泛应用于许多行业。目前常见的定位技术主要有卫星定 位、WIFI网络定位、GSM/CDMA移动通信技术定位等。为了实现跟踪，除了确定对象的位置 夕卜，还需要通过网络将位置信息上传。例如，在物流行业中，物流公司可能在车辆或货物中 放置定位装置以期定位跟踪车辆或货物。目前，这种定位装置一般包括两个部分，即GPS定 位模块和GSM通信模块，其中GPS定位模块接收GPS信号并确定其位置，而GSM通信模块通 过移动通信网络（基于GPRS协议）将位置信息报告给物流公司的服务器，从而物流公司可 以利用位置信息进行内部管理调度以及将位置信息提供给客户。
[0003] 目前的GSM模块普遍是片上系统（S0C)设计，其中已经集成了大量的处理部件和 控制器。这种高度集成的芯片功能全面，可靠性高，而且由于大批量生产，因此成本也比较 低廉。然而，它的缺点是非常耗电。再加上GPS定位模块消耗的电力，因此整个定位装置的 功耗会相当大。对于传统的车载应用，由于车辆的供电能力相对充足，这可能不会带来很大 问题。但是当应用在一些电力受限的场合时，这个问题会变得非常严重。例如，诸如手环、 手表、眼镜之类的可穿戴设备由于其体积所限，因此难以使用大容量电池，在开启定位功能 的情况下电力往往难以维持几个小时，这对于用户而言是难以忍受的。
[0004] 因此，需要一种更为省电的定位设备。 实用新型内容
[0005] 为此，本实用新型提供新的定位设备和定位系统以力图解决或者至少缓解上面存 在的问题。
[0006] 根据本实用新型的一个方面，提供一种定位设备。该设备包括：卫星定位单元，用 于确定定位设备的位置；通信单元，用于通过移动网络发送所确定的位置信息；与卫星定 位单元和通信单元电力输入端相连的第一开关器件，用于导通或关断到卫星定位单元和通 信单元的供电；电力控制单元，包括第一输出端，与第一开关器件相连，能够使第一开关器 件导通或者关断。卫星定位单元包括天线，通信单元包括天线，其中通信单元到其天线的输 出引脚与卫星定位单元到其天线的输出引脚大于定位设备的PCB板宽度的1/2。
[0007] 电力控制单元还可以包括第二输出端，通信单元可以包括第一输入端，其中电力 控制单元的第二输出端可以与通信单元的第一输入端相连，能够使通信单元从休眠模式唤 醒。通信电路还可以包括输出端，定位设备还可以包括与卫星定位单元相连的第二开关器 件，通信电路的输出端可以与第二开关器件相连，能够使第二开关器件导通或关断。第二开 关器件可以包括低压差线性稳压器。通信单元可以包括缓冲器，用于存储卫星定位单元采 集的位置信息。卫星定位单元可以具有单独的实时时钟电源。定位设备还可以包括电池和 充电单元。充电单元可以包括充电集成电路和充电指示灯。定位设备还可以包括位于电池 与电力控制单元的电力输入端之间的低压差线性稳压器。定位设备还可以包括运动传感 器。运动传感器包括输出端，与电力控制单元的第一输入端相连，能够使电力控制单元从待 机模式唤醒
[0008] 根据本实用新型另一方面，提供一种可穿戴装备，包括如上所述的定位设备。可穿 戴装备可以包括鞋子。定位设备可以位于鞋子底部。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方 面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面 旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述 以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的 部件或元素。
[0010] 图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的定位设备100的电路图。
【具体实施方式】
[0011] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例 所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。
[0012] 图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的定位设备100的电路图。
[0013] 如图1所示，定位设备100包括卫星定位单元110、通信单元120、电力控制单元 130、运动传感器140。定位设备100可以放置于各种意欲获取其位置的物品中。例如，家长 可能希望能够获取儿童的位置信息以防止走失或处于不安全环境中，该定位设备100则可 以可穿戴装备中，例如放置于儿童的鞋底部中。目前的防走失手环由于空间和电力所限，没 有采用卫星定位，而是仅使用GSM网络定位。与此相比，鞋底部的空间要大得多，从而可以 允许使用卫星定位以及容纳更大的电池，使得精确、持久的定位跟踪成为可能。
[0014] 卫星定位单元110用于定位设备100的位置。典型地，卫星定位单元110是GPS 芯片，例如型号为UBX7020,采用QFN40超小型封装，40个引脚，支持GPS、G0LNASS等定位引 擎，拥有高灵敏度及快速的捕获时间，有助于快速实现定位。当然，也可以是支持诸如北斗 等其他卫星定位系统的芯片。通信单元120用于将定位设备100的位置信息发送给定位服 务器。典型地，通信单元120是采用S0C设计的GSM芯片或者CDMA芯片，例如，MTK6260D， 其通过移动蜂窝网络利用GPRS链路将位置信息发送给定位服务器。
[0015] 上面提到的采用S0C设计的GSM芯片往往将GSM射频单元、基带处理单元、存储 器、功放器件等集成在一个芯片上，具有语音通话、发送SMS短信、GRPS数据传输等基于GSM 网络进行通信的所有基本功能，因此被广泛应用于入门级手机中，成本低，可靠性强。然而， 正是由于该芯片集成的功能多，因此功耗偏高，如果保持其加电，即使在不进行数据传输的 情况下也会消耗可观电力，从而对于电池容量有限的定位设备形成瓶颈。
[0016] 根据本实用新型的构思，提出了利用电力控制单元130控制通信单元120以及卫 星定位单元110的电力。进一步地，可以额外增加运动传感器140。
[0017] 定位设备100还可以包括电池150、充电单元160和第一开关器件170。充电单元 160包括充电集成电路161和充电指示灯162,其可以通过例如USB充电器（未示出）连接 到外部电源进行充电。当然，电池150和充电单元160也可以位于定位设备100之外。第 一开关器件170例如为PM0S，连接于电源（电池150、充电集成电路161)与通信单元120 和卫星定位单元110的电力输入端之间。
[0018] 电力控制单兀130的第一输出端与第一开关器件170相连，能够使第一开关器件 170导通或者关断。当第一开关器件170导通时，电压VBATIN为通信单元120和卫星定位 单元110供电。当第一开关器件170关断时，通信单元120和卫星定位单元110断电。在 电源与电力控制单元130、运动传感器单元140的电力输入端之间可以放置低压差线性稳 压器（LD0)，它可以减小负载调整率，有效地抑制了电磁干扰（EMI)，加强开关电源的过流 保护功能。
[0019] 电力控制单元130的第二输出端可以与通信电路120的第一输入端相连，能够使 通信电路120从休眠模式唤醒。通信电路120的输出端可以与第二开关器件180相连，能 够使第二开关器件导通或关断。当导通时，电力输入端与第二开关器件相连的卫星定位单 元110得到电源供电。第二开关器件180也可以包括LD0。通信单元120可以包括缓冲器， 用于存储卫星定位单元110采集的位置信息。卫星定位单元110可以具有单独的实时时钟 (RTC)电源，该电力由通信电路120提供。运动传感器140的输出端与电力控制单元130的 第一输入端相连，能够使电力控制单兀130从待机模式唤醒。
[0020] 由于增加了电力控制单元和第一开关器件来控制通信单元和卫星定位单元的电 力，因此可以在不需要的时候将通信单元和卫星定位单元断电，而不像传统的定位设备中 那样通信单元一直保持供电。这样，电力控制单元的功耗远小于通信单元，因此这种设计可 以大大降低设备的功耗，增加电池使用时间，减少充电频率。运动传感器功耗也很低，电力 控制单元可以进入休眠状态，从而达到整个定位设备的最小功耗。
[0021] 此外，通信单元和卫星定位单元都包括天线。为了降低电磁干扰，定位设备的PCB 板中，通信单元到其天线的输出引脚与卫星定位单元到其天线的输出引脚应尽量远离，例 如，大于PCB板宽度的1/2。
[0022] 应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上 面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个 实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要 求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说， 如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有 特征。因此，遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权 利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
[0023] 本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组 件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备 不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个 子模块。
[0024] 本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地 改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单 元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或 子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任 何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开 的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴 随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代 特征来代替。
[0025] 此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例 中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新 型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例 的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0026] 如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词"第一"、"第二"、"第三"等等来 描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必 须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
[0027] 尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术 领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外， 应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了 解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神 的情况下，对于本【技术领域】的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本 实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围 由所附权利要求书限定。
【权利要求】
1. 一种定位设备，包括： 卫星定位单元，用于确定定位设备的位置； 通信单元，用于通过移动网络发送所确定的位置信息； 与卫星定位单元和通信单元电力输入端相连的第一开关器件，用于导通或关断到卫星 定位单元和通信单元的供电； 电力控制单元，包括第一输出端，与第一开关器件相连，能够使第一开关器件导通或者 关断， 其中卫星定位单元包括天线，通信单元包括天线，其中通信单元到其天线的输出引脚 与卫星定位单元到其天线的输出引脚大于定位设备的PCB板宽度的1/2。
2. 如权利要求1所述的定位设备，其中电力控制单元还包括第二输出端，通信单元包 括第一输入端，其中电力控制单元的第二输出端与通信单元的第一输入端相连，能够使通 信单元从休眠模式唤醒。
3. 如权利要求1所述的定位设备，通信电路还包括输出端，定位设备还包括与卫星定 位单元相连的第二开关器件，通信电路的输出端与第二开关器件相连，能够使第二开关器 件导通或关断。
4. 如权利要求3所述的定位设备，其中第二开关器件包括低压差线性稳压器。
5. 如权利要求1所述的定位设备，其中通信单元包括缓冲器，用于存储卫星定位单元 采集的位置信息。
6. 如权利要求1所述的定位设备，其中通信单元包括采用片上系统设计的GSM或CDMA 心/T 〇
7. 如权利要求1所述的定位设备，还包括电池和充电单元。
8. 如权利要求7所述的定位设备，其中充电单元包括充电集成电路和充电指示灯。
9. 如权利要求1所述的定位设备，还包括运动传感器，包括输出端，与电力控制单元的 第一输入端相连，能够使电力控制单兀从待机模式唤醒。
10. -种可穿戴装置，包括如权利要求1-9中任一项所述的定位设备。
【文档编号】G01S19/34GK203849416SQ201420288836
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】林海, 吴文彬 申请人:厦门云朵网络科技有限公司