GPS定位装置和GPS定位系统的制作方法

本实用新型涉及物联网领域，具体涉及一种gps定位装置和gps定位系统。

背景技术：

在物联网应用中，通常使用gps定位技术作为定位手段。普通的定位装置一般包括gps定位模块和通信传输模块，然而受数据传输模式的影响，这样的定位装置在gps定位模块和通信传输模块开启时的功耗高、流量大，不能满足某些应用场合下的低功耗要求。例如在机场托盘、租赁单车等的应用场合下，基本上不需要这些物品的移动位置实时信息，而是对其静止位置的变动敏感。因此，相当的应用场合具有降低这种根植于gps定位技术的定位装置的高功耗和高流量的需求。

相应地，由于产生的功耗高，供电所需的电池容量大，从而导致定位装置的重量较重。因此，当将这种定位装置固定至车辆底部时，很容易被车辆的剧烈震荡引发脱落，极大地影响了其正常工作。

因此，需要提供一种gps定位装置和gps定位系统，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，根据本实用新型的第一方面，提供了一种gps定位装置，其包括：

本体，所述本体包括：

中央处理器；

gps模块，所述gps模块连接至所述中央处理器，用于提供所述gps定位装置的位置信息；以及

振动传感器，所述振动传感器连接至所述中央处理器，并且配置为在检测到所述gps定位装置的振动时产生振动信号，其中

所述中央处理器配置为能够响应于所述振动信号改变休眠模式与唤醒模式；以及

安装结构，所述安装结构包括固定件和弹性件，所述固定件设置为用于连接至承载所述gps定位装置的载具，所述弹性件设置为用于将所述本体连接至所述固定件。

根据本实用新型的gps定位装置，能够通过其本体的电路结构实现休眠模式与唤醒模式的改变，从而利用休眠模式降低总体的功耗和流量，以满足相应的应用场合的需求。并且，通过设置包括弹性件的安装结构，能够将gps定位装置柔性地连接到承载其的载具，并提供缓冲作用，从而减少运动中的震动产生的冲击，以降低gps定位装置从承载其的载具脱落的风险。

优选地，所述本体还包括：

振动传感器电路，所述振动传感器电路将所述振动传感器连接至所述中央处理器，并且所述振动传感器电路包括第一电阻、第二电阻和电容，所述第一电阻一端连接至输入端口，另一端连接至所述中央处理器，所述第二电阻一端连接至输入端口，另一端连接至所述中央处理器和所述电容，所述电容的另一端接地。

优选地，所述本体还包括通信模块，所述通信模块连接至所述中央处理器，用于发送包括所述位置信息的状态信息。

优选地，所述通信模块配置为gprs通信模块。

优选地，所述本体还包括功率调节电路，所述功率调节电路连接至所述中央处理器。

优选地，所述本体还包括时钟电路，所述时钟电路连接至所述中央处理器。

优选地，所述固定件包括磁性体。

优选地，所述弹性件构造为长形形状，所述弹性件的两端分别连接至所述固定件和所述本体。

优选地，所述弹性件的数目为至少两个，所述至少两个弹性件间隔设置且分别连接至所述本体。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种gps定位系统，其包括：

如上所述的gps定位装置；以及

服务器平台；

其中所述gps定位装置与所述服务器平台通信连接，所述gps定位装置向所述服务器平台发送所述状态信息，所述服务器平台配置为存储所述状态信息。

根据本实用新型的gps定位系统，能够通过gps定位装置的本体的电路结构实现休眠模式与唤醒模式的改变，从而利用休眠模式降低总体的功耗和流量，以满足相应的应用场合的需求。并且，通过设置包括弹性件的安装结构，能够将gps定位装置柔性地连接到承载其的载具，并提供缓冲作用，从而减少运动中的震动产生的冲击，以降低gps定位装置从承载其的载具脱落的风险。

附图说明

本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于

理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的一个优选实施方式的gps定位装置的本体的示意图；

图2为根据本实用新型的一个优选实施方式的gps定位装置中的振动传感器电路的示意图；以及

图3为根据本实用新型的一个优选实施方式的gps定位装置的安装结构的示意图。

附图标记说明：

100：gps定位装置110：本体

111：中央处理器112：gps模块

113：振动传感器114：振动传感器电路

115：通信模块116：功率调节电路

117：时钟电路120：安装结构

121：固定件122：弹性件

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

本实用新型提供了gps定位装置100，该gps定位装置100能够降低传递数据时的功耗和流量。gps定位装置100主要可以包括本体110和安装结构120。下面将结合图1至图3详细说明本实用新型的gps定位装置100。

首先参考图1，根据本实用新型的gps定位装置100包括本体110，本体110用于实现gps定位装置100的功能。在图示实施方式中，本体110包括中央处理器111、gps模块112以及振动传感器113。gps模块112连接至中央处理器111，用于将从gps卫星接收到gps信号发送给中央处理器111，以提供gps定位装置100的位置信息。振动传感器113连接至中央处理器111，并且配置为在检测到gps定位装置100的振动时产生振动信号。例如，以被测量量区分，本文中的振动传感器113可以是包括振动位移传感器、振动速度传感器和振动加速度传感器等的传感器。中央处理器111用于处理包括前述位置信息、振动信号的数据，例如根据本实用新型的中央处理器111可以为stm32系列微控制器。具体地，中央处理器111配置为能够响应于振动信号改变休眠模式与唤醒模式，这将在下文详细讨论。

优选地，本体110还包括振动传感器电路114，振动传感器电路114将振动传感器113连接至中央处理器111，以实现二者之间的数据传输。如图2所示，振动传感器电路114包括第一电阻r1、第二电阻r2和电容c，第一电阻r1一端连接至一个输入端口，另一端连接至中央处理器111，第二电阻r2一端连接至一个输入端口，另一端连接至中央处理器111和电容，电容c的另一端接地。在一个示例中，输入端口可以是scl端口或sda端口，并且第一电阻r1和第二电阻r2可以连接到中央处理器111的相应scl引脚或sda引脚，以使得振动传感器电路114能够通过i²c协议传输数据，从而具有结构简单的优点，同时降低成本。

优选地，本体110还包括通信模块115，通信模块115连接至中央处理器111，用于发送包括位置信息的状态信息。状态信息还可以时间信息及温度等环境信息。其中，通信模块115优选地配置为gprs通信模块。由此，gps定位装置100能够保持网络连接，并且仅在需要时高速地传输数据，从而降低了gps定位装置100所消耗的流量，并且高效地发送gps定位装置100的位置信息等。

优选地，本体110还包括功率调节电路116，功率调节电路116连接至中央处理器111。功率调节电路116可以控制中央处理器111的驱动电路的工作频率，例如在改变休眠模式与唤醒模式时调节中央处理器111的输出功率。

优选地，本体110还包括时钟电路117，时钟电路117连接至中央处理器111。其中，时钟电路117可以是内部、外部或内外部时钟电路117，用于为其他元器件的运行提供时序逻辑。

通过gps定位装置100的本体110中的上述电路结构，一方面，在gps定位装置100处于静止中时，中央处理器111可以实现以下功能：在振动传感器113未产生振动信号时，保持休眠模式，使得gps模块112与通信模块115在休眠模式下关闭；并且在振动传感器113产生振动信号时，从休眠模式进入唤醒模式。这样，由于gps模块112和通信模块115被关闭，gps定位装置100可以在静止时保持较低的功耗。

此时，在唤醒模式下，中央处理器111可以进一步地对产生的振动信号计数。例如，在每个检测周期t1期间，当有振动信号产生时，振动计数c1加一；当无振动信号产生时，振动计数c1不变。检测周期t1的范围为0-10000s，优选为2s。然后中央处理器111可以基于检测时间段t2中的振动计数c1进行比较及判断。例如，当振动计数c1大于第一预确定值n1时，中央处理器111启动gps模块112。其中，当振动计数c1小于或等于第二预确定值n2时，中央处理器111关闭gps模块112并且将振动计数c1赋值为零；当振动计数c1大于第二预确定值n2时，中央处理器111开启通信模块115，控制通信模块115发送包括位置信息的状态信息。检测时间段t2的范围为0-10000s，优选为20s。这样，gps定位装置100可以通过仅在运动状态发生改变(例如，从静止到移动)时启动gps模块112和通信模块115以发送位置信息来降低总体的功耗和流量。

其中，第二预确定值n2大于第一预确定值n1。例如，在一个实施方式中，第一预确定值n1的范围为0至10000，优选地为4。第二预确定值n2的范围为0至10000，优选地为5。当然，第一预确定值n1和第二预确定值n2的范围及取值不限于上述实施方式。这样，通过对上述数值之间的大小关系的限定，同时可以减少gps定位装置100的误动作。

通过gps定位装置100的上述电路结构，另一方面，在gps定位装置100处于运动中时，中央处理器111还可以实现以下功能：保持休眠模式，使得gps模块112与通信模块115在休眠模式下关闭；并且设定第一定时周期tp1，使得中央处理器111在第一定时周期tp1之后从休眠模式进入唤醒模式。其中，在第一定时周期tp1期间，中央处理器111的唤醒与振动信号无关。这样，由于gps模块112和通信模块115被关闭，gps定位装置100可以在持续移动时保持较低的功耗。

在第一定时周期tp1期满之后，中央处理器111可以设定第二定时周期tp2并且再次进入休眠模式，使得中央处理器111在第二定时周期tp2之后再次进入唤醒模式。其中，在第二定时周期tp2期间，中央处理器111在振动信号产生时进入唤醒模式。这样，gps定位装置100可以通过及时地响应于运动状态改变而启动gps模块112和通信模块115以发送位置信息，并且能够降低总体的功耗和流量。

进一步地，当再次进入唤醒模式时，中央处理器111可以判断距离上次进入唤醒模式的时间间隔是否达到第二定时周期，如果判断为是，则中央处理器111启动gps模块112和通信模块115，控制通信模块115发送包括位置信息的状态信息。如果判断为否，并且有振动信号产生，则中央处理器111重新设定第一定时周期tp1；如果判断为否，并且无振动信号产生，则中央处理器111继续休眠模式直至第二定时周期tp2期满，然后重新设定第二定时周期tp2。这样，在持续移动中保持较低功耗的同时，gps定位装置100可以定时地发送其位置信息，从而可以通知其静止位置的变动。

现在参考图3，为了将gps定位装置100的本体110连接到承载其的载具上，根据本实用新型的gps定位装置100还包括安装结构120。此处，载具可以是交通工具，或者任何需要被定位的物品。安装结构120包括固定件121和弹性件122，固定件121设置为用于连接至承载gps定位装置100的载具，弹性件122设置为用于将本体110连接至固定件121。换句话说，弹性件122设置在gps定位装置100的本体110与固定件121之间，以为本体110相对于固定件121的运动提供缓冲，从而减少载具的运动对本体110与固定件121之间的连接产生的冲击。因此，安装结构120可以降低gps定位装置100的本体110从载具脱落的风险。

优选地，固定件121包括磁性体。在一个实施方式中，固定件121可以构造为磁铁，并且利用磁力吸附在载具上，诸如吸附在载具的底部。这样可以方便连接。然而，在未示出的实施方式中，固定件121也可以通过焊接、螺纹连接等机械连接方式连接至承载gps定位装置100的载具。

优选地，弹性件122构造为长形形状，弹性件122的两端分别连接至固定件121和本体110。例如，弹性件122可以构造为弹簧，诸如螺旋弹簧、板簧等。在图示实施方式中，弹性件122的纵向方向与竖直方向大致重合，使得弹性件122的弹性力能够至少部分地抵抗本体110的重力的作用，以在本体110趋于相对于固定件121移动时提供缓冲作用，使得本体110基本上保持稳定，从而降低gps定位装置100的本体110从载具脱落的风险。图中示出了弹性件122从本体110的下部连接至本体110，这样可以使本体110更稳定。当然，弹性件122也可以从本体110的上部或侧部连接至本体110。

优选地，弹性件122的数目为至少两个，至少两个弹性件122间隔设置且分别连接至本体110。例如，图3中示出了两个弹性件122，两个弹性件122大致对称地设置在本体110的两侧，使得本体110能够保持平衡。或者，弹性件122也可以包括三个或更多个弹性件122，并且它们优选地以本体110为中心设置。

根据本实用新型的gps定位装置100，能够通过本体110的上述电路结构实现休眠模式与唤醒模式的改变；具体地，能够实现gps定位装置100在静止时保持低功耗，在持续移动时保持低功耗并定时发送位置信息，在运动状态改变时及时发送位置信息，从而利用休眠模式来减少gps模块112和通信模块115的开启时间而降低总体的功耗和流量，以满足对静止时的位置较不敏感、对静止位置的变动较为敏感的应用场合的需求。并且，通过设置包括弹性件122的安装结构120，能够将gps定位装置100柔性地连接到承载其的载具，并提供缓冲作用，从而减少运动中的震动产生的冲击，以降低gps定位装置100从承载其的载具脱落的风险。

本实用新型还提供了一种gps定位系统(未图示)，其包括如上所述的gps定位装置100和服务器平台。gps定位装置100与服务器平台通信连接，gps定位装置100向服务器平台发送状态信息，服务器平台配置为存储状态信息。这样的gps定位系统可以通过gps定位装置100实现休眠模式与唤醒模式的改变，以利用休眠模式降低总体的功耗和流量。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。