專利名稱：生成物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備，特別是涉及采用加速度傳感器、 方位傳感器、傾斜角度傳感器計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡并采用多個(gè)位置參考點(diǎn)修正運(yùn)動(dòng)軌跡獲得自 身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
從古至今，人們都在探尋如何定位自身所在位置和方位，以免迷失方向而無法到 達(dá)目的地。早期指南針的出現(xiàn)，為人們確定方位提供了一種方便的解決方法，但由于其 職能提供大致方位信息，方位精度不高，也無法知道所處位置的信息。羅盤的出現(xiàn)提高 了方位信息的精度，但仍然無法知道所處位置的信息。星象儀的出現(xiàn)并結(jié)合羅盤，能夠 物體的大致位置信息和方位信息，在航海中成為主要的導(dǎo)航設(shè)備。
衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為需要定位和導(dǎo)航的設(shè)備提供位置信 息和方位信息，以地球的經(jīng)度信息和緯度信息來確定位置，并結(jié)合電子地圖可以確定設(shè) 備的位置信息，位置精度也達(dá)到米的數(shù)量級(jí)，成為現(xiàn)代主要定位工具和導(dǎo)航工具，但衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)需要高昂的衛(wèi)星系統(tǒng)作支撐，同時(shí)在山谷、丘壑、洞穴等環(huán)境中，由于物體 的遮擋無法感知衛(wèi)星信息導(dǎo)致無法定位的情形。
隨著移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們也研究了采用移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的固定基站的信息、 并借助三角定位的算法確定物體的位置信息和運(yùn)動(dòng)軌跡。但是移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的基站在寬 廣區(qū)域分布密度太低導(dǎo)致分辨率很低。而且移動(dòng)基站的覆蓋存在很多盲點(diǎn)，因此出現(xiàn)無 法定位和確定運(yùn)動(dòng)軌跡的情形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提出一種測(cè)量物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的方法和設(shè)備以 獲得運(yùn)動(dòng)物體在任何時(shí)刻的位置和方位以及在一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，這對(duì)于野外旅游 獲作業(yè)的人員避免迷失道路和方向十分重要；對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的完全了解十分 重要。本發(fā)明通過運(yùn)動(dòng)物體自帶方位傳感器、加速度傳感器并結(jié)合參考位置的位置信息 來計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體在任何時(shí)刻的方位和位置以及運(yùn)動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)軌跡，以解決或部分解決
現(xiàn)有位置定位技術(shù)或運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤技術(shù)的不足。
4京100公里處。還可以增加上海拔高度的數(shù)據(jù)來 指示物體的位置。術(shù)語說明本發(fā)明所指的物體的方位是指在地球上物體或者地球上空物體相對(duì)于 地球上某個(gè)參考點(diǎn)參考面的方位坐標(biāo)，如用相對(duì)于地球南北極河赤道的東南西北的方向 指示，如東北45度方向。在本發(fā)明中，物體的方位與物體的位置方向是相同的含義。術(shù)語說明本發(fā)明所指運(yùn)動(dòng)軌跡，是指物體從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)所經(jīng)過的每個(gè)點(diǎn) 的位置連接形成的路徑信息；或者進(jìn)一步將物體從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)所經(jīng)過的每個(gè)點(diǎn)的 位置和方位都表示出來形成的路徑信息。這些路徑信息可以進(jìn)一步被標(biāo)識(shí)一個(gè)平面地圖 或電子地圖上來表示或展示物體從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程信息。術(shù)語說明本發(fā)明所指的海拔高度、位置、方位等信息都是用于測(cè)量物體相對(duì)于 地球環(huán)境(包含地球本身及繞地球旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的空域)的數(shù)據(jù)信息，是地球地理學(xué)所描述 的概念。術(shù)語說明本發(fā)明所指的方位傳感器與方向傳感器是相同的含義。術(shù)語說明本發(fā)明所指參考位置信息處理模塊與位置參考裝置是相同的含義。為解決上述問題，提出的技術(shù)解決方案在所述物體上安裝方位傳感器、加速度 傳感器等，根據(jù)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)來計(jì)算物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，并引入至少一個(gè)位置 參考點(diǎn)來修正因傳感器誤差、計(jì)算誤差、地球磁偏角的變化等引起的位置偏差和運(yùn)動(dòng)軌 跡偏差。進(jìn)一步描述如下第一種運(yùn)動(dòng)軌跡生成方法解決方案1、 一種獲取物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡方法，其特征是包括如下步驟第一步設(shè)定至少一個(gè)固定物體作為位置參考點(diǎn)，物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)存在一個(gè)位置參 考點(diǎn)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式將位置參考點(diǎn)的位置信息傳遞到物體 中，作為物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)；第二步用安裝在物體上的方向傳感器和加速度傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的方位值和 加速度值；第三步用所述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的方位值和加速度值并結(jié)合物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)計(jì)算物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將所述物體的運(yùn)動(dòng)軌跡存儲(chǔ)在物體的存儲(chǔ)部件中；第四步當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)時(shí)，通過無線或有線通訊方式將位置參考點(diǎn)的 位置信息傳遞到物體中作為對(duì)所述物體運(yùn)動(dòng)軌跡的修正，得到經(jīng)過修正后的物體的運(yùn)動(dòng) 軌跡，并將所述物體的經(jīng)過修正后的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡存儲(chǔ)在物體的存儲(chǔ)部件中。2、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。3、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述第四步后可以進(jìn)一步包含將 物體經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，這樣可 以進(jìn)一步減少和消除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該 參考點(diǎn)的位置信息作為物體當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量和計(jì) 算誤差就不會(huì)傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。4、 當(dāng)需要將物體的位置信息和運(yùn)動(dòng)軌跡在另一個(gè)設(shè)備上展示出來以讓其他人獲知物體 的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，則該方案可以進(jìn)一步包含在第三步后將所述運(yùn)動(dòng)軌跡通過無線 通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得物體運(yùn)動(dòng)軌 跡或者在第四步后進(jìn)一步包含將所述經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/ 或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得物體運(yùn)動(dòng)軌跡。5、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。6、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述物體還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。第二種運(yùn)動(dòng)軌跡生成方法解決方案1、 一種物體運(yùn)動(dòng)軌跡生成方法，其特征是包括如下步驟第一步設(shè)定至少一個(gè)固定物體作為位置參考點(diǎn)，物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)存在一個(gè)位置參 考點(diǎn)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式將位置參考點(diǎn)的位置信息傳遞到物體 中，作為物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)；第二步用安裝在物體上的方向傳感器和加速度傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的方位值和第三步物體將所述方位值和加速度值及物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)信息通過無線通訊 網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中用所收到的方位值和加 速度值結(jié)合物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)計(jì)算物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將所述物體的運(yùn)動(dòng)軌跡存儲(chǔ) 在遠(yuǎn)端設(shè)備的存儲(chǔ)部件中；第四步當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)時(shí)，通過無線或有線通訊方式將位置參考點(diǎn)的 位置信息傳遞到物體中；第五步:物體將所述位置參考點(diǎn)的位置信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳 遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中用所收到的位置參考點(diǎn)的位置信息修正物體的運(yùn)動(dòng) 軌跡，并將所述經(jīng)過修正的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備的存儲(chǔ)部件中。2、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息，或者上述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。3、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述第四步和/或第五步后可以進(jìn) 一步包含將物體經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為物體當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考 點(diǎn)，這樣可以進(jìn)一步減少和消除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考 點(diǎn)，就用該參考點(diǎn)的位置信息作為物體當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面 的測(cè)量和計(jì)算誤差就不會(huì)傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。4、 為了使物體的持有者或物體本身了解物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，在上述第三步后可以進(jìn)一步包含將所述運(yùn)動(dòng)軌跡通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到物體中，在 所述物體中呈現(xiàn)或存儲(chǔ)物體運(yùn)動(dòng)軌跡；或者在上述第四步后可以進(jìn)一步包含將所述經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到物體中，在所述 物體中呈現(xiàn)或存儲(chǔ)經(jīng)過修正后的物體運(yùn)動(dòng)軌跡。5、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。。6、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述物體還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)軌跡生成方法可以實(shí)現(xiàn)跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備和物體運(yùn)動(dòng)跟 蹤系統(tǒng)。跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備的第一種方案是-1、 一種生成物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備，在物體中嵌入電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包 含如下部件方位傳感部件，包含三軸方位傳感器；加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；傾斜傳感部件，包含傾斜角度傳感器；通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過位置參考點(diǎn) 時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與安裝在位置參考點(diǎn)的位置參考裝置進(jìn)行 通訊獲得位置參考點(diǎn)的位置信息；存儲(chǔ)部件；信息處理部件，用于根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)、加速度傳感部件 的三軸加速度傳感器信號(hào)和傾斜傳感部件的傾斜角度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位 置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中；所述方位傳感部件、加速度傳感部件、傾斜傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件分別 連接信息處理部件。上述位置參考裝置含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的位置信息和近距離無線通訊模 塊和/或有線通訊模塊。上述物體經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，可以用參考裝置所在位置的位置信息對(duì) 于物體的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的物體相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)部件中。2、 上述電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息 顯示部件連接信息處理部件。3、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。4、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述物體經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)時(shí)8將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，這樣可以進(jìn)一步減少和消除測(cè) 量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該參考點(diǎn)的位置信息作為 電子設(shè)備當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量和計(jì)算誤差就不會(huì)傳遞 到后面的測(cè)量和計(jì)算中。5、 當(dāng)需要將電子設(shè)備的位置信息和運(yùn)動(dòng)軌跡在另一個(gè)設(shè)備上展示出來以讓其他人獲知 電子設(shè)備的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，則該電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含網(wǎng)絡(luò)通訊接口，所述網(wǎng) 絡(luò)通訊接口與信息處理部件連接，在信息處理部件的控制下通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口 與遠(yuǎn)端設(shè)備連接，電子設(shè)備將所述運(yùn)動(dòng)軌跡由網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/ 或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中接收到物體運(yùn)動(dòng)軌跡或者經(jīng) 過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中存儲(chǔ)和/或展示電子設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡。6、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。7、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述電子設(shè)備 還可以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所 述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。8、 上述近距離無線通訊方式是如下方式之一或組合近場(chǎng)通訊(NFC， Near-Field Communication)方式，射頻電子標(biāo)簽(RFID)通訊方式、ZigBee通訊方式、Wi-Fi通訊 方式、WLAN通訊方式、紅外線通訊方式。9、 上述有線通訊方式是如下方式之一或組合有線局域網(wǎng)絡(luò)通訊方式、智能卡接口通 訊方式、通用串行總線(USB)通訊方式。10、 上述無線通訊網(wǎng)絡(luò)是如下通訊網(wǎng)絡(luò)之一或組合GSM移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、CDMA 移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、WCDMA第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、CDMA2000第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、 TO-SCDMA第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、WIMAX移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、局域無線通訊網(wǎng)絡(luò)如 WLAN、 WiFi、 ZIGBEE等以及正在研究的下一代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)等。所述有線通訊 網(wǎng)絡(luò)是指有線電話網(wǎng)絡(luò)、有線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等。11、 上述有線通訊網(wǎng)絡(luò)是如下通訊網(wǎng)絡(luò)之一或組合有線電話網(wǎng)絡(luò)、有線數(shù)據(jù)交換 網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)、IP (互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)等。9跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備的第二種方案是-
1、 一種跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備包含如下部件
方位傳感部件，包含三軸方位傳感器； 加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；
通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參 考點(diǎn)時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參 考點(diǎn)的位置信息；
存儲(chǔ)部件；
網(wǎng)絡(luò)通訊接口 ，所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端設(shè) 備通訊；
信息處理部件，在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò) 和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)將方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件的三軸加 速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，由所述遠(yuǎn)端設(shè)備根據(jù)方 位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位 置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備中；
所述方位傳感部件、加速度傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件、網(wǎng)絡(luò)通訊接口分別 連接信息處理部件。
上述位置參考裝置含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的位置信息和近距離無線通訊模 塊和/或有線通訊模塊。
上述電子設(shè)備經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，可以用參考裝置所在位置的位置信 息對(duì)于電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
2、 上述信息處理部件可以進(jìn)一步在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無 線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中。
3、 上述電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息顯示部件接信息處理部件。
4、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。
5、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述電子設(shè)備經(jīng)過所述位置參考 點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，并將該位置參考點(diǎn)的位置 信息在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通 訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，由所述遠(yuǎn)端設(shè)備根據(jù)新收到的位置參考點(diǎn)的位置信息修 正電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的經(jīng)過修正的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備中。這樣可 以進(jìn)一步減少和消除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該 參考點(diǎn)的位置信息作為電子設(shè)備當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量 和計(jì)算誤差就不會(huì)傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。
6、 上述信息處理部件可以進(jìn)一步在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無 線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的經(jīng) 過修正的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中。
7、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
8、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述電子設(shè)備 還可以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所 述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
9、 對(duì)于近距離無線通訊方式、有線通訊方式、無線通訊網(wǎng)絡(luò)和有線通訊網(wǎng)絡(luò)的描述與 跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備的第一種方案相同。
跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的第一種方案是
1、 一種跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包含如下設(shè)備
1) 至少一個(gè)位置參考裝置，所述位置參考裝置包含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的 位置信息和近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊；
2) 安裝在物體上的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包含如下部分 方位傳感部件，包含三軸方位傳感器；加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；
通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參 考點(diǎn)時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參 考點(diǎn)的位置信息；
存儲(chǔ)部件；
信息處理部件，用于根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件 的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中；
所述方位傳感部件、加速度傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件分別連接信息處理部件。
上述電子設(shè)備經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，可以用參考裝置所在位置的位置信 息對(duì)于電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
2、 上述電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息 顯示部件接信息處理部件。
3、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。
4、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述電子設(shè)備經(jīng)過所述位置參考 點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，這樣可以進(jìn)一步減少和消 除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該參考點(diǎn)的位置信息 作為電子設(shè)備當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量和計(jì)算誤差就不會(huì) 傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。
5、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述電子設(shè)備還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的第二種方案是.-1、 一種跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包含如下設(shè)備
l)至少一個(gè)位置參考裝置，所述位置參考裝置包含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的位置信息和近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊；
2) 遠(yuǎn)端設(shè)備，所述遠(yuǎn)端設(shè)備包含網(wǎng)絡(luò)通訊接口、存儲(chǔ)器、控制器和信息顯示部件 的信息處理設(shè)備；
3) 安裝在物體上的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包含如下部分 方位傳感部件，包含三軸方位傳感器； 加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；
通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參 考點(diǎn)時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參 考點(diǎn)的位置信息；
存儲(chǔ)部件；
網(wǎng)絡(luò)通訊接口，所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端設(shè) 備通訊；
信息處理部件，用于根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件 的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中；
所述方位傳感部件、加速度傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件、網(wǎng)絡(luò)通訊接口分別 連接信息處理部件；
所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口在信息處理部件的控制下通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口與遠(yuǎn)端設(shè)備連 接，電子設(shè)備將所述運(yùn)動(dòng)軌跡由網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳 遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中接收到物體運(yùn)動(dòng)軌跡，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中存儲(chǔ)和/ 或展示電子設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡。
上述電子設(shè)備經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，可以進(jìn)一步用參考裝置所在位置的 位置信息對(duì)于電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中；而且所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口在信息處理部件的控制下通過 所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口與遠(yuǎn)端設(shè)備連接，電子設(shè)備將所述修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡通過網(wǎng)絡(luò)通訊接 口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中接收到 物體經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中存儲(chǔ)和/或展示電子設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡。
2、上述電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息
13顯示部件接信息處理部件。
3、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。
4、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述電子設(shè)備經(jīng)過所述位置參考 點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，這樣可以進(jìn)一步減少和消 除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該參考點(diǎn)的位置信息 作為電子設(shè)備當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量和計(jì)算誤差就不會(huì) 傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。
5、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可
以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
6、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述電子設(shè)備
還可以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所 述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的第三種方案是-
1 、 一種跟蹤物體運(yùn)動(dòng)軌跡的物體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包含如下設(shè)備
1) 至少一個(gè)位置參考裝置，所述位置參考裝置包含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的 位置信息和近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊；
2) 遠(yuǎn)端設(shè)備，所述遠(yuǎn)端設(shè)備包含網(wǎng)絡(luò)通訊接口、存儲(chǔ)器、控制器和信息顯示部件 的信息處理設(shè)備；
3) 安裝在物體上的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包含如下部分 方位傳感部件，包含三軸方位傳感器； 加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；
通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過所述位置參 考點(diǎn)時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參 考點(diǎn)的位置信息；
存儲(chǔ)部件；網(wǎng)絡(luò)通訊接口，所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端設(shè) 備通訊；
信息處理部件，在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò) 和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)將方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件的三軸加 速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，由所述遠(yuǎn)端設(shè)備根據(jù)方 位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位 置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備中；
所述方位傳感部件、加速度傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件、網(wǎng)絡(luò)通訊接口分別 連接信息處理部件。
上述位置參考裝置含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的位置信息和近距離無線通訊模 塊和/或有線通訊模塊。
上述電子設(shè)備經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，可以用參考裝置所在位置的位置信 息對(duì)于電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
2、 上述信息處理部件可以迸一步在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無 線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中。
3、 上述電子設(shè)備可以進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息 顯示部件接信息處理部件。
4、 上述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置 參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。
5、 為了進(jìn)一步修正物體位置和運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量偏差，上述電子設(shè)備經(jīng)過所述位置參考 點(diǎn)時(shí)將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)，并將該位置參考點(diǎn)的位置 信息在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通 訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，由所述遠(yuǎn)端設(shè)備根據(jù)新收到的位置參考點(diǎn)的位置信息修 正電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的經(jīng)過修正的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備中。這樣可 以進(jìn)一步減少和消除測(cè)量和計(jì)算的累積誤差。因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)位置參考點(diǎn)，就用該 參考點(diǎn)的位置信息作為電子設(shè)備當(dāng)前的位置信息和后續(xù)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)，前面的測(cè)量和計(jì)算誤差就不會(huì)傳遞到后面的測(cè)量和計(jì)算中。
6、 上述信息處理部件可以進(jìn)一步在信息處理部件的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無
線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的經(jīng) 過修正的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中。
7、 為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述遠(yuǎn)端設(shè)備還可 以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電 子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
8、 同樣為了結(jié)合電子地圖以更直觀地展示所述物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，所述電子設(shè)備 還可以包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所 述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
以上解決方案中能夠計(jì)算運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲知運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體在任 何時(shí)刻的位置信息，因此也具有對(duì)運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體進(jìn)行位置定位的作用。同時(shí)將運(yùn)動(dòng)或 移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡在遠(yuǎn)端設(shè)備中可以顯示或展示出來實(shí)現(xiàn)物體被跟蹤的目的。
下面進(jìn)一步描述如何根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件 的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息如何計(jì)算物體或電子設(shè)備的運(yùn)動(dòng) 軌跡。
方向傳感器給出相對(duì)于地球磁場(chǎng)北極的方向參數(shù)如以正北極方向?yàn)閅軸，以正
東方為x軸。以從地心向外指向?yàn)閦軸，稱為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。采用三軸方向傳感器，可
以測(cè)量被測(cè)對(duì)象相對(duì)于該坐標(biāo)體系的方位角。為了計(jì)算被測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)距 離，由三軸加速度傳感器測(cè)量被測(cè)對(duì)象在傳感器定義的坐標(biāo)下(所謂在傳感器定義的坐 標(biāo)下是指三軸加速度傳感器的制造過程中設(shè)定的相互垂直的三個(gè)軸方向形成的坐標(biāo))的 三個(gè)軸方向的加速度分量，通過方向傳感器的測(cè)量值轉(zhuǎn)換為相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的加速度 分量，從而可以計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)體系下的運(yùn)動(dòng)距離。由于高度的變化對(duì)于地磁的變化影
響小，需要采用海拔高度測(cè)試在Z軸方向的運(yùn)動(dòng)加速度和運(yùn)動(dòng)距離。為了將加速度傳 感器的作用方向與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，按如下方法布置方向傳感器與加速度傳感
器
將三軸加速度傳感器的三個(gè)軸的方向與三軸方向傳感器的三個(gè)軸的方向保持一 致，因此三軸方向傳感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的角度就是加速度三軸方向相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)
16系的角度。在電子設(shè)備上安裝的三軸方向傳感器的方向通常定義為將電子設(shè)備正面朝 上水平正常姿態(tài)放置，水平正前方為X，軸方向，水平向右為Y，軸方向，垂直水平面
向下為Z，軸方向。此時(shí)地磁場(chǎng)在Z，軸方向的分量可以忽略，使用X，軸和Y，軸分 量Hx和Hy可以計(jì)算地磁北極的方向。此時(shí)地磁的方位角計(jì)算公式為 方位角^arcTan(Hy/Hx)
由于正切函數(shù)是180度周期，為了計(jì)算360度的方位角，采用如下分段公式 方位角=90度，當(dāng)Hx=0 ， Hy<0時(shí) 方位角=270度， 當(dāng)Hx二O， HyX)時(shí) 方位角=180- arcTan(Hy/Hx)*180/ n度， 當(dāng)Hx<0時(shí) 方位角二arcTan(Hy/Hx)承180/ "度， 當(dāng)Hx>0， Hy<0時(shí) 方位角=360-arcTan(Hy/Hx)* 180/ n度， 當(dāng)Hx>0， Hy>0時(shí)
由于電子設(shè)備的實(shí)際放置方向比較隨意，不能保證測(cè)量角度時(shí)移動(dòng)終端保持水平 方向，存在俯仰角和橫滾角。橫滾是指圍繞X軸或前進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn)，俯仰是指圍繞Y 軸或左右方向的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)存在俯仰角和橫滾角時(shí)，此時(shí)地磁在三軸方向傳感器的每個(gè)方 向上產(chǎn)生分量Hx，、 Hy'、 Hz'，計(jì)算方位角需要利用三個(gè)分量及俯仰角。和橫滾角0 。 采用如下公式轉(zhuǎn)換為沒有俯仰角度和沒有橫滾角度的方位等效值
Hx = Hx， * cos(O)) + Hy， * sin(6) * sin(①)—Hz， * cos(0) * sin(O)
Hy = Hy， * cos(e) + Hz， * sin(e)
方位角=arcTan(Hy/Hx)
并按如下分段函數(shù)確定360度的方位角
方位角=90度，當(dāng)Hx=0， Hy<0時(shí)
方位角=270度，當(dāng)Hx=0， Hy>0時(shí)
方位角=180- arcTan(Hy/Hx)*180/ n度， 當(dāng)Hx<0時(shí)
方位角arcTan(Hy/Hx)承180/ n度，當(dāng)Hx>0， Hy<0時(shí)
方位角=360-arcTan(Hy/Hx)* 180/兀度， 當(dāng)Hx>0， Hy>0時(shí)
當(dāng)將三軸加速度傳感器的三個(gè)軸的方向與三軸方向傳感器的三個(gè)軸的方向保持一致，可以把三軸方向的加速度轉(zhuǎn)換為相對(duì)于水平面上的運(yùn)動(dòng)加速度分量。設(shè)定三軸方向 的加速度分別為Ax'、 Ay'、 Az'，水平面X'方向的加速度分量用Ax表示，水平面Y' 方向的加速度分量用Ay表示，按如下計(jì)算
Ax = Ax, * cos(O) + Ay, * sin(9) * sin(O) — Az， * cos(Q) * sin( l>)
Ay = Ay， * cos(6) + Az， * sin(9)
為了能夠確定運(yùn)動(dòng)軌跡，需要將上述加速度分量數(shù)據(jù)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)下的 加速度分量，用Anx、 Any表示。
Anx = Ax * cos (方位角)+ Ay * sin (方位角)
Any = -Ax * sin (方位角)+ Ay * cos (方位角)
在具體實(shí)現(xiàn)中，還需要考慮磁偏角的影響，可以將位置參考裝置如非移動(dòng)標(biāo)志物 所在位置的磁偏角存入電子設(shè)備中，當(dāng)非移動(dòng)標(biāo)志物間的間隔相距不太遙遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn) 為磁偏角沒有變化，以位置參考裝置如非移動(dòng)標(biāo)志物所在的磁偏角作為進(jìn)入下一個(gè)標(biāo)志 物之前的磁偏角。
另外計(jì)算運(yùn)行距離和路徑還需要獲得初始位置坐標(biāo)和初始速度。初始位置坐標(biāo)采 用設(shè)定位置參考裝置如非移動(dòng)標(biāo)志物的位置坐標(biāo)作為初始位置坐標(biāo)。可以作為初始位置 坐標(biāo)的非移動(dòng)標(biāo)志物包括組織的總部建筑物、各個(gè)分部的建筑物、機(jī)房等，在這些非移 動(dòng)標(biāo)志物中有位置參考裝置，所述位置參考裝置中安裝射頻感應(yīng)/發(fā)射裝置，每個(gè)位置 參考裝置存儲(chǔ)了其所在標(biāo)志物的坐標(biāo)值，通過射頻感應(yīng)/發(fā)射裝置可以與電子設(shè)備的通 訊部件進(jìn)行通訊， 一旦電子設(shè)備靠近非移動(dòng)標(biāo)志物，相應(yīng)的位置參考裝置通過射頻感應(yīng) /發(fā)射裝置就會(huì)把標(biāo)志物的位置坐標(biāo)發(fā)送給電子設(shè)備，此時(shí)電子設(shè)備將此坐標(biāo)作為新的 參考坐標(biāo)，從而避免誤差的累積；進(jìn)一步，相應(yīng)的位置參考裝置通過射頻感應(yīng)/發(fā)射裝 置就會(huì)把標(biāo)志物的磁偏角信息發(fā)送給電子設(shè)備，此時(shí)電子設(shè)備將此磁偏角作為新的磁偏 角修正值，從而避免磁偏角的變化對(duì)于計(jì)算誤差的累積。而所有非移動(dòng)標(biāo)志物的位置坐 標(biāo)的參考點(diǎn)可以根據(jù)需要選定， 一種選定方法是以組織的總部作為坐標(biāo)原點(diǎn)，另一種是 以所在地區(qū)的著名建筑標(biāo)志為坐標(biāo)原點(diǎn)。對(duì)于其它標(biāo)志建筑物需要參考國(guó)家頒布的數(shù)字 地圖或商業(yè)數(shù)字地圖中讀取所標(biāo)定建筑物的坐標(biāo)，然后相對(duì)于指定的坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)算出其 它建筑物標(biāo)志的位置坐標(biāo)。每當(dāng)物體進(jìn)入一個(gè)新的參考點(diǎn)的通訊范圍之內(nèi)時(shí)，引入?yún)⒖?點(diǎn)的位置信息作為計(jì)算的起點(diǎn)，初始速度為物體已發(fā)生運(yùn)動(dòng)的最后時(shí)刻的速度在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的分量，設(shè)定為V0x和V0y。 V0x和V0y的計(jì)算可以用物體已發(fā)生運(yùn)動(dòng)的每個(gè) 時(shí)刻的加速度與加速度采樣間隔時(shí)間的乘積之和計(jì)算。則從該參考位置開始計(jì)算移動(dòng)終 端的水平運(yùn)行路徑按如下計(jì)算，設(shè)參考坐標(biāo)值為Xref、 Yref，設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的位移 為Sx， Sy則
VOx=l]Ax(j)*T(j)
VOy=EAy(j"T(j)
其中T(j)為物體已經(jīng)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的每個(gè)加速度采樣時(shí)間點(diǎn)序列。 Sx = Xref + E Ax(i) * T(i) * T(i) / 2+V0x* T(i) Sy = Yref + E Ay(i) * T(i) * T(i) / 2+V0y* T(i)
其中Ax(i)、 Ay(i)是第i次采樣計(jì)算得到的加速度分量值，T(i)是采樣間隔時(shí)間。 這里由于采樣間隔時(shí)間為毫秒級(jí)，把采樣間隔之間的加速度認(rèn)為沒有變化對(duì)于一般的運(yùn) 動(dòng)物體來說是可以的。從而得到物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)獲得運(yùn)動(dòng)物體在任何時(shí)刻的位置 和方位以及在一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，解決野外旅游獲作業(yè)的人員避免迷失道路和方向 的問題；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的完全了解。本發(fā)明通過運(yùn)動(dòng)物體自帶方位 傳感器、加速度傳感器并結(jié)合參考位置的位置信息來計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體在任何時(shí)刻的方位和 位置以及運(yùn)動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以在地球上的任何一個(gè)位置中實(shí)現(xiàn)跟蹤，不需要定位 衛(wèi)星的支持即可完成。


圖1是本發(fā)明第一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖2是本發(fā)明第二種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖3是本發(fā)明第三種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖4是本發(fā)明第四種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖5是本發(fā)明在移動(dòng)電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的功能模塊示意圖。
圖6是本發(fā)明在位置參考點(diǎn)提供位置參考信息的設(shè)備功能模塊示意圖。
圖7是本發(fā)明在遠(yuǎn)端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡顯示的系統(tǒng)功能模塊示意圖。
圖8是本發(fā)明第一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。圖9是本發(fā)明第二種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。
圖10是本發(fā)明基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算在移動(dòng)電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的功能模塊 示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心點(diǎn)在于，對(duì)于運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備采用內(nèi)置加速度傳感器和方位傳感器， 通過信息處理器對(duì)于加速度傳感信號(hào)和方位傳感信號(hào)進(jìn)行處理獲得運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑，同時(shí)為了解決由于加速度傳感器和方位傳感器測(cè)量誤差以及信息處理 器的計(jì)算誤差產(chǎn)生的誤差累及效應(yīng)造成計(jì)算的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑偏差太大的問題，增加參 考位置的位置信息作為計(jì)算的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑的參考信息進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的糾正。為了實(shí) 現(xiàn)該目的，需要在參考位置處增加參考裝置，通過有線通訊或無線通訊的方式將參考位 置的位置信息傳送到運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備中參與運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑的計(jì)算。本發(fā)明除了實(shí)現(xiàn)運(yùn) 動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備自身運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑的測(cè)量以外，結(jié)合數(shù)字地圖也可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè) 備的位置定位，同時(shí)也可以將測(cè)量的加速度傳感信號(hào)和方位傳感信號(hào)或者計(jì)算得到的運(yùn) 動(dòng)軌跡或路徑通過有線通訊網(wǎng)絡(luò)或無線通訊網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)端設(shè)備，在遠(yuǎn)端設(shè)備中顯示或 展示或計(jì)算運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備的位置、運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)程 位置定位或運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑的跟蹤。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。
圖l是本發(fā)明第一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。在該圖中，物
體上的自測(cè)量系統(tǒng)安裝的三軸方向傳感器101和三軸加速度傳感器102采集的三軸方向 傳感信號(hào)和三軸加速度傳感信號(hào)通過信號(hào)數(shù)字化模塊104轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字 信號(hào)傳遞到信息處理模塊105計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻物體的位置信息。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要， 可以進(jìn)一步采用位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元107將位置信息轉(zhuǎn)換為特定坐標(biāo)系中的位置信息，比 如轉(zhuǎn)換到地球標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中。將各個(gè)時(shí)刻的位置信息傳遞到路徑計(jì)算模塊110后可以計(jì) 算出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑，然后存儲(chǔ)到運(yùn)動(dòng)路徑存儲(chǔ)體lll中。為了解決由于加速度 傳感器和方位傳感器測(cè)量誤差以及信息處理器的計(jì)算誤差產(chǎn)生的誤差累及效應(yīng)造成計(jì) 算的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑偏差太大的問題，在系統(tǒng)中增加參考位置采集與更新模塊106通過 有線通訊或無線通訊方式從參考位置的參考位置裝置中獲取參考位置的位置信息，在本 實(shí)施例中采用無線通訊方式，采用無線射頻收發(fā)器103與參考位置采集與更新模塊106
20連接。無線射頻收發(fā)器103 —般采用近距離無線通訊方式近場(chǎng)通訊(NFC， Near-Field Communication)方式，射頻電子標(biāo)簽(RFID)通訊方式、ZigBee通訊方式、Wi-Fi通訊方 式、WLAN通訊方式、紅外線通訊方式。然后將參考位置采集與更新模塊106獲得的 參考位置信息傳遞到信息處理模塊105中參與計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻物體的位置信息，同時(shí)將參 考位置采集與更新模塊106獲得的參考位置信息傳遞到路徑計(jì)算模塊IIO參與運(yùn)動(dòng)軌跡 或路徑的計(jì)算。本具體實(shí)施例中，當(dāng)所采用三軸方向傳感器101和三軸加速度傳感器 102已經(jīng)是數(shù)字化輸出時(shí)，信號(hào)數(shù)字化模塊104可以被去掉，由三軸方向傳感器101和 三軸加速度傳感器102的傳感信號(hào)輸出直接傳遞到信息處理模塊105中。
由于運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體的實(shí)際放置方向比較隨意，不能保證測(cè)量角度時(shí)移動(dòng)終端保 持水平方向，存在俯仰角和橫滾角。因此需要獲得俯仰角和橫滾角信息才能更準(zhǔn)確地計(jì) 算出當(dāng)前時(shí)刻物體的位置信息和運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑。因此需要增加傾斜角度傳感器。參見 圖3。圖3是本發(fā)明第三種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。圖3所示方案 與圖1所示方案的唯一差別是增加了傾斜角度傳感器121。
在具體實(shí)現(xiàn)中，還需要考慮磁偏角的影響，可以將位置參考裝置如非移動(dòng)標(biāo)志物 所在位置的磁偏角存入電子設(shè)備中，當(dāng)非移動(dòng)標(biāo)志物間的間隔相距不太遙遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn) 為磁偏角沒有變化，以位置參考裝置如非移動(dòng)標(biāo)志物所在的磁偏角作為進(jìn)入下一個(gè)標(biāo)志 物之前的磁偏角。因此可以進(jìn)一步將地磁傾角補(bǔ)償信息作為計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻物體的位置 信息和運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑的修正信息。參見圖2。圖2是本發(fā)明第二種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè) 量的系統(tǒng)工作原理示意圖。在圖2所示方案中是在圖1的基礎(chǔ)增加了地磁傾角補(bǔ)償表 123，地磁傾角補(bǔ)償表123中存儲(chǔ)的信息可以是預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，也可以是當(dāng)運(yùn)動(dòng)或 移動(dòng)物體經(jīng)過參考位置時(shí)，通過無線射頻收發(fā)器103、參考位置采集與更新模塊106接 收得到。同時(shí)為了進(jìn)一步優(yōu)化該方案，還增加了正弦函數(shù)查找表124和余弦函數(shù)査找表 125以提高信息處理模塊105的計(jì)算速度。因?yàn)樵诒景l(fā)明的實(shí)現(xiàn)中涉及到大量的正弦函 數(shù)、余弦函數(shù)的計(jì)算，因此預(yù)先存儲(chǔ)正弦函數(shù)查找表124和余弦函數(shù)査找表125可以加 快計(jì)算速度。
圖4是本發(fā)明第四種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的系統(tǒng)工作原理示意圖。圖4所示方案 結(jié)合了圖2和圖3的方案，既解決了由于運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體的實(shí)際放置方向比較隨意，不 能保證測(cè)量角度時(shí)移動(dòng)終端保持水平方向，存在俯仰角和橫滾角問題，又解決了需要考 慮磁偏角的影響問題。
21關(guān)于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)實(shí)例中所用傳感器產(chǎn)品可以參考如下信息
關(guān)于傾斜角度傳感器ADIS16209雙軸可編程傾斜計(jì)，基于ADI公司的iMEMS戀集 成微電子機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)核，當(dāng)它處于水平安裝時(shí)，能夠在±30度測(cè)量范圍內(nèi)以小于0.1 度的誤差測(cè)量雙軸傾斜。由于其獨(dú)特的雙軸工作模式，這種新式傳感器在全部360度范 圍內(nèi)也支持垂直安裝的單軸檢測(cè)?？烧{(diào)整的數(shù)字傳感器器數(shù)據(jù)是通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行外 設(shè)接口 (SPI)輸出，這個(gè)接口可接入傾斜度(0.025度分辨率)、加速度(0.244 mg 分辨率)、溫度和電源電壓。
關(guān)于方向傳感器霍尼韋爾的三軸智能數(shù)字磁力計(jì)(HMR)可以探測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度和 方向，同時(shí)將x， y和z參量輸入計(jì)算機(jī)。三個(gè)獨(dú)立的橋電路用于感應(yīng)x， y， z三個(gè)軸 向的磁場(chǎng)。也可以使用三軸羅盤傳感器組件構(gòu)成，如采用霍尼韋爾公司的HMC1051Z單 軸和HMC1052雙軸雙軸磁阻傳感器以及一個(gè)雙軸MEMSIC MXS3334UL組合在一起的套件 作為三軸羅盤傳感器。
關(guān)于三軸加速度傳感器，現(xiàn)在在眾多電子設(shè)備中使用的MEMS加速度傳感器即可用 于本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中。
圖5是本發(fā)明在移動(dòng)電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的功能模塊示意圖。傳感器 501包含三軸方位傳感器、三軸加速度傳感器、傾斜角度傳感器，所述傾斜角度傳感器 包含橫滾角和俯仰角的角度測(cè)量，將傳感器501的傳感信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊502轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)后送到處理器503中，同時(shí)射頻收發(fā)模塊506將參考位置信息接收到后傳送 到處理器503中，由處理器503根據(jù)傳感信號(hào)和參考位置信息計(jì)算運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)物體的運(yùn) 動(dòng)軌跡或路徑。處理器503將參考位置信息存入?yún)⒖嘉恢么鎯?chǔ)體504中，將運(yùn)動(dòng)軌跡或 路徑存入路徑存儲(chǔ)體505中。進(jìn)一步，處理器503可以將運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑通過射頻收發(fā) 模塊506發(fā)送到參考位置處的電子設(shè)備中，也可以增加另外的有線通訊模塊獲無線通訊 模塊(在圖中沒有畫出)通過現(xiàn)有的有線通訊網(wǎng)絡(luò)或無線通訊網(wǎng)絡(luò)將運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑傳 遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中。
圖10是本發(fā)明基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算在移動(dòng)電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡自測(cè)量的功能模塊 示意圖。傳感器501包含三軸方位傳感器、三軸加速度傳感器，將傳感器501的傳感信 號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊502轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送到處理器503中，同時(shí)射頻收發(fā)模塊506 將參考位置信息接收到后傳送到處理器503中。在處理器503的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口 1006通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)將方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào) 和加速度傳感部件的三軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息傳遞到遠(yuǎn)端設(shè) 備中，由所述遠(yuǎn)端設(shè)備根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)和加速度傳感部件的三 軸加速度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端設(shè)備中；然后在所述處理器503的控制下由所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口 1006 通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端設(shè)備中獲得電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的 運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中。處理器503將參考位置信息存入?yún)⒖嘉恢么鎯?chǔ)體 504中，將運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑存入路徑存儲(chǔ)體505中。
圖6是本發(fā)明在位置參考點(diǎn)提供位置參考信息的設(shè)備功能模塊示意圖。在每個(gè)位 置參考點(diǎn)需要安裝參考位置信息處理模塊或者稱為參考裝置，參考位置信息處理模塊包 含處理器601和通訊模塊，通訊模塊可以根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)需要采用有線通訊模塊或無線通 訊模塊。本實(shí)現(xiàn)實(shí)例中采用射頻收發(fā)模塊602通過無線通訊方式與運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體之 間通訊。
圖7是本發(fā)明在遠(yuǎn)端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡顯示的系統(tǒng)功能模塊示意圖。當(dāng)需要將 運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑進(jìn)行遠(yuǎn)端展示時(shí)，需要將運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng) 軌跡或路徑傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中。圖7是遠(yuǎn)端設(shè)備的實(shí)現(xiàn)實(shí)例，包含與處理器703連接的 網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)701、數(shù)據(jù)庫(kù)702、路徑繪制程序707。其中網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)701根據(jù)實(shí)現(xiàn) 的需要可以是無線通訊網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān)，也可以是有線通訊網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān)，完成將運(yùn) 動(dòng)或移動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)或有線通訊網(wǎng)絡(luò)接收后傳遞給處 理器703。路徑繪制程序707完成將運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或路徑繪制到遠(yuǎn)端設(shè) 備的顯示部件中，以可視化的方式展現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)庫(kù)702是為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的 物體的軌跡信息或路徑信息的檢索、管理。具體實(shí)現(xiàn)中，可以進(jìn)一步增加數(shù)字地圖存儲(chǔ) 體704，存儲(chǔ)數(shù)字地圖信息，從而可以將運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體的軌跡信息或路徑信息與數(shù) 字地圖信息結(jié)合，可以更為直觀的展示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。同時(shí)所獲得物體運(yùn)動(dòng)軌跡戰(zhàn)士 信息還可以進(jìn)一步通過WEB服務(wù)器706傳遞到其他設(shè)備中，被多個(gè)設(shè)備獲取或被訪問。
圖8是本發(fā)明第一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。設(shè)置有四 個(gè)參考位置分別為第一參考建筑物801、第二參考建筑物802、第三參考建筑物803、 第四參考建筑物804，每個(gè)參考建筑物中分別安裝參考位置信息處理模塊811、812、813、 814。參考位置信息處理模塊811、 812、 813、 814與管理服務(wù)器805之間可以采用有線信號(hào)連接如信號(hào)導(dǎo)線或光纖等，也可以通過無線信號(hào)連接。同時(shí)參考位置信息處理模塊 811、 812、 813、 814之間也可以采用有線信號(hào)連接如信號(hào)導(dǎo)線或光纖等，也可以通過 無線信號(hào)連接。運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體從位置起點(diǎn)806運(yùn)動(dòng)到位置807時(shí)，假定位置起點(diǎn) 806在第二參考建筑物802附近，運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體可以從參考位置信息處理模塊812 獲得起點(diǎn)位置的位置信息。然后運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過程中由自身所安裝的傳感 器、處理器計(jì)算運(yùn)動(dòng)過程中的軌跡或路徑，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到位置807時(shí)，假定位置807在第一 參考建筑物801附近，運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體可以從參考位置信息處理模塊811獲得位置信 息對(duì)于計(jì)算的軌跡或路徑進(jìn)行修正。而且運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體經(jīng)過每個(gè)參考建筑物時(shí)，通 過相應(yīng)建筑物中的參考位置信息處理模塊接收存儲(chǔ)在運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體中的軌跡或路 徑信息。該系統(tǒng)中還設(shè)置了管理服務(wù)器805。管理服務(wù)器805可以通過與設(shè)置于每個(gè)參 考建筑物中的參考位置信息處理模塊之間的連接通訊獲得運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體中的軌跡 或路徑信息，從而實(shí)現(xiàn)物體中的軌跡或路徑信息的遠(yuǎn)程展示和物體的跟蹤。
圖9是本發(fā)明第二種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。與圖8所 示方案相似，設(shè)置有四個(gè)參考位置分別為第一參考建筑物901、第二參考建筑物902、 第三參考建筑物903、第四參考建筑物904，每個(gè)參考建筑物中分別安裝參考位置信息 處理模塊911、 912、 913、 914。不同的是參考位置信息處理模塊911、 912、 913、 914 與管理服務(wù)器905之間的連接是通過現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)920，如有線通訊網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)通信 網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體從位置起點(diǎn)906運(yùn)動(dòng)到位置907時(shí)，假定位置起點(diǎn)906在第二 參考建筑物902附近，運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體可以從參考位置信息處理模塊912獲得起點(diǎn)位 置的位置信息。然后運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過程中由自身所安裝的傳感器、處理器計(jì) 算運(yùn)動(dòng)過程中的軌跡或路徑或者將傳感器信號(hào)傳遞到管理服務(wù)器905計(jì)算運(yùn)動(dòng)過程中 的軌跡或路徑，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到位置907時(shí)，假定位置907在第一參考建筑物901附近，運(yùn)動(dòng) 或移動(dòng)的物體可以從參考位置信息處理模塊911獲得位置信息對(duì)于計(jì)算的軌跡或路徑 進(jìn)行修正。而且運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)的物體中的傳感器信息、軌跡或路徑信息除可以通過參考位 置信息處理模塊傳遞到管理服務(wù)器905，也可以直接通過現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)920傳遞到管 理服務(wù)器905，從而實(shí)現(xiàn)物體中的軌跡或路徑信息的遠(yuǎn)程展示和物體的跟蹤。
2權(quán)利要求
1、一種生成物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備，在物體中嵌入電子設(shè)備，其特征是所述電子設(shè)備包含如下部件方位傳感部件，包含三軸方位傳感器；加速度傳感部件，包含三軸加速度傳感器；傾斜傳感部件，包含傾斜角度傳感器；通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，當(dāng)物體經(jīng)過位置參考點(diǎn)時(shí)，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與安裝在位置參考點(diǎn)的位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參考點(diǎn)的位置信息；存儲(chǔ)部件；信息處理部件，用于根據(jù)方位傳感部件的三軸方位傳感器信號(hào)、加速度傳感部件的三軸加速度傳感器信號(hào)和傾斜傳感部件的傾斜角度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中；所述方位傳感部件、加速度傳感部件、傾斜傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件分別連接信息處理部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征是所述位置參考裝置含存儲(chǔ)位置參考裝置所在之處的位置信息和近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征是所述物體經(jīng)過位置參考裝置所在位置時(shí)，將該位置參考點(diǎn)設(shè)定為電子設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)；用參考裝置所在位置的位置信息對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行修正，得到修正后的物體相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征是所述電子設(shè)備進(jìn)一步包含信息顯示部件，用于顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述信息顯示部件連接信息處理部件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征是所述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息；或者所述位置參考點(diǎn)的位置信息包含位置參考點(diǎn)的經(jīng)度信息、緯度信息和磁偏角信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征是所述電子設(shè)備進(jìn)一步包含網(wǎng)絡(luò)通訊接口，所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口與信息處理部件連接，在信息處理部件的控制下通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口與遠(yuǎn)端設(shè)備連接，所述電子設(shè)備將所述運(yùn)動(dòng)軌跡由網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和/或有線通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端設(shè)備中，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中接收到物體運(yùn)動(dòng)軌跡或者經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡，在所述遠(yuǎn)端設(shè)備中存儲(chǔ)和/或展示電子設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征是所述遠(yuǎn)端設(shè)備還包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征是所述電子設(shè)備還包含電子地圖信息并將所述運(yùn)動(dòng)軌跡和/或經(jīng)過修正后的運(yùn)動(dòng)軌跡標(biāo)注在所述電子地圖信息獲得物體在電子地圖上的指示或展示。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征是所述近距離無線通訊方式是如下方式之一或組合近場(chǎng)通訊(NFC， Near-Field Communication)方式，射頻電子標(biāo)簽(RFID)通訊方式、ZigBee通訊方式、Wi-Fi通訊方式、WLAN通訊方式、紅外線通訊方式；所述有線通訊方式是如下方式之一或組合有線局域網(wǎng)絡(luò)通訊方式、智能卡接口通訊方式、通用串行總線(USB)通訊方式。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電子設(shè)備，其特征是所述無線通訊網(wǎng)絡(luò)是如下通訊網(wǎng)絡(luò)之一或組合GSM移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、CDMA移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、WCDMA第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、CDMA2000第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、WIMAX移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、局域無線通訊網(wǎng)絡(luò)、下一代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，所述局域無線通訊網(wǎng)絡(luò)是如下通訊網(wǎng)絡(luò)之一或組合WLAN、 WiFi、 ZIGBEE;所述有線通訊網(wǎng)絡(luò)是如下通訊網(wǎng)絡(luò)之一或組合有線電話網(wǎng)絡(luò)、有線數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)、IP (互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種生成物體自身運(yùn)動(dòng)軌跡的電子設(shè)備，在物體中嵌入電子設(shè)備，包含方位傳感部件；加速度傳感部件、傾斜傳感部件；通訊部件，包含近距離無線通訊模塊和/或有線通訊模塊，通過近距離無線通訊方式或有線通訊方式與安裝在位置參考點(diǎn)的位置參考裝置進(jìn)行通訊獲得位置參考點(diǎn)的位置信息；存儲(chǔ)部件；信息處理部件，根據(jù)三軸方位傳感器信號(hào)、三軸加速度傳感器信號(hào)和傾斜角度傳感器信號(hào)結(jié)合位置參考點(diǎn)的位置信息計(jì)算電子設(shè)備相對(duì)于位置參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述方位傳感部件、加速度傳感部件、傾斜傳感部件、通訊部件、存儲(chǔ)部件分別連接信息處理部件。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)獲得運(yùn)動(dòng)物體在任何時(shí)刻的位置和方位以及運(yùn)動(dòng)軌跡，解決迷失道路和方向的問題。
文檔編號(hào)G01S11/00GK101655560SQ20091008531
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
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