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专利名称：查询和跟踪目标物体当前地理位置的设备和方法
技术领域：
本发明是属于信息技术领域的发明。
自1994年美国全球定位系统GPS[1]全部建成并投入运行以后，十几年来，世界各国的企业公司和科研单位竞相开发出各种类型的GPS接收机，常规分为两种导航型和测地型。
导航型接收机结构简单，体积小，采用C/A码伪距接收技术，定位精度一般可达100～20m，最高可达3～1m。若采用P码接收技术，达到的精度将更高。
测地型接收机结构复杂，采用双频伪距和载波相位接收技术，精度高，双频接收机可达5mm+1ppm·D，单频接收机可达10mm+2ppm·D，若用差分定位其精度可达亚米级。
全球轨道导航系统GLONASS[2]是前苏联从1978年开始建立的系统，但没有GPS系统发展迅速。
中国正在筹建双星定位系统，因此随着定位系统的不断改善和发展，定位技术必将在各个领域获得广泛应用。[3]目前GPS接收机主要应用在大地测量、工程测量、军事、交通、邮电、地质、矿产、气象、土地管理、金融、公安等部门。单机使用都只能显示信息，不能发送信息，更不能查询信息，系统内使用的都是自建传输系统，投入资金大，要占用国家有限的频率资源，而使用者和使用范围都有限。并且位置信息也只能由GPS接收机自动传输，不能被查询。
本发明的主要目的就是发明一种可用于查询和跟踪目标物体当前位置的设备及方法，既可单机使用也可组成系统使用，以填补这个应用领域的空白。
随着移动通信技术在全球的迅猛发展，GSM[4]系统几乎覆盖了人类能够到达的所有地方，而以前由于有入网费、使用费、通话质量差、覆盖面积不够大(连网不够)等等因素，让人望而怯步，现在这些问题都得到了较好的解决，因此借GSM系统来传输查询命令和目标物体的当前位置信息，已有良好的物质基础。
这种用于查询和跟踪目标物体当前位置的设备和方法，可根据需要安装在移动和不移动的物体上，这些物体可以是货物、汽车、集装箱、人、动物等等有型的东西。该设备特别适用于物流派送公司、运输公司、保险公司、邮局、等目标分散、涉及面广的行业和个人需求者。
本发明可根据需要实现目标物体位置信息的实时查询和跟踪。
该设备包括卫星定位系统、信息处理系统、语音处理系统、无线收发系统、显示处理系统、电源电路。
这里的卫星定位系统可以是全球卫星定位系统GPS，也可以是全球轨道导航系统GLONASS，在这里用全球卫星定位系统GPS。
这里的无线收发系统可以是现有的GSM系统，也可以是GPRS系统或者集群系统，甚至将来的3G、4G系统。总之，只要网络具有语音传输功能，其对应的接收设备具有耳机功能都可以作为无线收发系统的侯选系统。本发明以GSM系统为例。
本发明是这样实现的该设备主要由卫星定位系统定期确定并产生表示该设备的当前地理位置的信息，并自动把该信息提供给信息处理系统，信息处理系统把有用的信息选择出来后再传输给语音处理系统，由语音处理系统播报该设备当前的地理位置信息，当无线收发系统接到电话拨号后，无线收发系统自动接通语音信道，将语音处理系统播报的语音信息播报给查询者。查询者可以采用三种方式接收①直接用电话听；②用显示处理系统直接显示数据；③将位置信息标注到电子地图上。
查询者可采用二种方式查询，一种查询方式为电话查询。一种方式为直接查询。
下面结合实例及说明书附图，对发明作进一步的说明。


图1为本发明的工作原理方框图。
如图1所示，本发明主要由GPS接收天线1、GPS接收处理模块2、中央处理器3、语音处理模块4、GSM收发模块5、语音识别模块8、显示处理模块9、电源电路6、壳体7等组成。该设备的体积为15立方厘米。
所述的电源电路6，由U5、C5、C6组成，其中U5为电源集成芯片。分别为各个模块和整机提供所需的+5V工作电压。该电源可根据使用时间的需要配备不同的充电电池，或者直接从有电源的地方提取。
所述的卫星定位系统，由接收天线1和接收模块2构成，接收模块2具有标准的RS-232串行接口，用于处理GPS接收信号，以获得目标物体的时间信息和位置信息。
所述信息处理系统，包括中央处理器3、及U4、S1、R1、R2、C3构成的复位电路和C1、C2、Y1构成的振荡电路、TTL电平转换芯片U1等。主要是对数据进行接收和处理，并对语音处理模块进行控制。
所述语音处理系统，由语音处理模块4及其附属电路构成。语音处理模块4采用单片语音录放芯片，该芯片在信息处理系统的控制下将数据信息转换为播报的语音信息。
所述无线收发系统，由中国移动公司的GSM通信网和摩托罗拉公司的手机模块5组成。
所述显示处理系统，由语音识别模块8和显示处理模块9组成。语音识别模块8将语音信息还原为数据信息，可以用LED显示，或者通过微处理器或者计算机数据信息标注到电子地图上。显示处理模块9采用带驱动器的LED显示器，用以显示当前经纬度等数据信息。
本发明的工作原理是这样的GPS处理模块2通过GPS接收天线1接收卫星信号，进行处理后得到包括目标物体的当前时间(格林威治时间)和经纬度等一系列数据，并将该数据送至中央处理器3的内部存储器中，中央处理器3选择出与该设备有关的信息，通过相应的接口送到语音处理模块4中，经语音处理模块4把数据信息转换为语音信息，实现当前时间及位置信息的语音播报。
当查询者用第一种方式，即电话查询时，通过拨打一定的电话号码，手机模块5通过自动应答模式，接通语音信道，经过鉴权后，让播报的语音信息从语音处理系统出来，通过耳机连接线和耳机插孔，进入手机模块5的电源及音频处理模块U900，再通过音频发送电路、射频发射电路，最后通过天线发送给查询者。
查询者还可选择第二种方式查询，即将该设备直接连显示处理系统，以实现当前时间和位置信息的直接显示。如图2所示。
查询者可用三种方式接收。第一种，也是最简单的一种，就是直接在所用的电话听筒上用耳朵听播报的格林威治时间、经度和纬度等语音信息，然后根据提供的地图，寻找出目标物体的具体位置。第二种，将显示处理系统接在查询者使用的手机的耳机插孔上，或者电话机手柄插座上，让发送过来的播报语音进入显示处理系统的语音识别模块8中，经过语音识别模块8的处理，还原出目标物体位置的数据信息，直接在显示模块9上显示出格林威治时间、经度、纬度等数据。第三种，是在第二种的基础上，将显示处理系统还原出的数据信息通过相应的串行口输入到微处理器或者计算机中标注到电子地图上，以进行移动物体的跟踪。
本发明的实质性特征在于无论远近、无论何时都可直接查询目标物体当前的位置信息，这也是该设备有别于其他定位产品的独特之处。而该设备最积极的效果是①将位置信息变为播报的语音信息，既可查询又可自动发送，简单、方便、实用，更适合大众使用。②拓展了卫星定位系统的应用范围，无论军用，还是民用，无论人还是动物，移动的物体还是不移动的物体都可使用。③改掉了传统移动位置跟踪方法中单独建系统，既占用频率资源又占用很大资金的做法，降低了投入成本和使用成本，并且克服了原来使用范围有限等缺陷。使得该查询器的有效使用范围从局部延伸到全国，甚至于全世界。注译1.GPS全称为Navigation Timing and Ranging Global Positioning System2.GLONASS全称为GLObal navy NAvigation Satelitte System3.引自《GPS World》。4.GSM全称为Global System for Mobile communication
权利要求
1.一种用于查询和跟踪目标物体当前地理位置的设备。该设备可根据需要安装在不移动和移动的物体上。该设备包括卫星定位系统(全球定位系统GPS或者全球轨道导航系统GLONASS)、信息处理系统、语音播报系统、无线收发系统(具备耳机通道的收发器和GSM、GPRS、集群等具备语音业务的通信网)、显示处理系统(LED显示器和电子地图)、电源电路。卫星定位系统用于定期确定并产生表示该设备的当前时间和地理位置的信息。例如全球卫星定位系统(GPS)和全球导航卫星系统。信息处理系统用于接收和处理从卫星定位系统所获得的所述信息。语音播报系统用于将时间和位置的数据信息变换成语音信息，并按要求进行播报。无线收发系统用于接收和发送查询命令及所述时间和位置信息。显示处理系统用于近距离或者远距离通过电话查询方式，显示该设备的当前时间和地理位置的信息数据。电源电路提供该设备所需的+5V工作电压。
2.根据权利要求1所述的位置查询和跟踪设备，其特征在于，所述的语音播报系统，用于将当前位置信息转换为用语音进行播报的装置。
3.根据权利要求2所述的位置查询和跟踪设备，其特征在于，所述的语音播报系统，包括通过耳机线路用于传输查询命令和当前位置信息，连接无线收发系统的连接装置。
4.根据权利要求1所述的位置查询和跟踪设备，其特征在于，所述的无线收发系统，传输所述信息是按语音的方式传输的，因此该无线收发系统是包括具有语音业务的通信系统和与之配套的具备耳机功能的收发设备。
5.根据权利要求1所述的位置查询和跟踪设备，其特征在于，所述的显示处理单元包括语音识别和显示系统，用于近距离或者远距离通过电话查询的方式，将该物体的当前信息处理成用LED显示器显示的数据或者处理到电子地图上，跟踪物体。
6.一种用于查询和跟踪目标物体当前地理位置的方法，其中包括如下步骤由位于该物体上，所述设备中的卫星定位系统装置定期地确定该物体当前的地理位置，并把该所述位置信息传送到所述设备的信息处理系统中，该信息处理系统将该信息直接或者通过通信网显示在显示处理系统上，并在一定的时间内自动储存该信号。当有查询者实施查询时，单片机将通过语音播报系统播报该设备当前的地理位置信息，该语音信息由无线收发系统回传给查询者，直接接听，或者显示在LED显示器上，或者直接标注在电子地图上。另外，也可直接将所述信息发送到需要的地方，进行直接接听，或者显示在LED显示器上，或者直接标注在电子地图上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中还包括，把所述取得的当前的地理位置的信息，经语音播报系统转换为播报的语音信息的方法。
8.根据权利要求6所述的方法，其中还包括，传送查询命令和传送所述信号的所述步骤是通过耳机线路输入无线收发系统中的方法。
9.根据权利要求6所述的方法，其中还包括，所述信息在通信网中是按语音方式传输的方法。
10.根据权利要求6所述的方法，其中还包括，主动将该设备的当前地理位置的信息通过通信网发送到需要该信息的地方。
全文摘要
一种查询和跟踪目标物体当前地理位置的设备和方法。该设备安装在移动或不移动的物体上。由信息处理和语音处理系统将卫星定位系统产生的位置信息变成播报的语音信息，经无线收发系统发给查询者或显示处理系统。本发明的独特之处在于无论远近、无论何时都可查询目标物体的当前位置信息，这是其他定位产品不具备的。最显著的进步是①拓展了卫星定位的应用范围。②更简单、实用。③不需单独建系统，成本低、费用小，使用范围更大。
文档编号G01S19/33GK1396462SQ02122308
公开日2003年2月12日 申请日期2002年6月1日 优先权日2002年6月1日
发明者胡兰馨 申请人:胡兰馨