[发明专利]腕带式定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种定位系统中的一个重要组成部分，对场所内对象的移动及静止状态下的位置的自动检测和跟踪装置，它采用短距离宽带射频技术，腕带式结构设计，是一种集接收和发送信号于一体的腕带式定位装置。

背景技术

电子腕带一般用于标识特定范围内的对象，如看守所、监狱、医院等。现有的电子腕带一般功能简单，通常是将需要识别对象的情况写在标签上，或将有关信息输入到电子标签中，将该电子腕带佩带在该对象手腕上，通过对标名签或电子标签的视读或机读；被监管对象(人犯)常具有强烈的破坏和脱逃意识，往往会想方设法毁坏电子腕带；被监管对象(人犯)外出劳动或参加其他户外活动时，很有可能出现逃离干警视线范围内，对特殊对象的移动及静止状态下的位置的自动检测和跟踪功能未实现。因此，上述存在的问题使社会存在极大的安全隐患。

发明内容

技术问题：本发明针对目前监狱和看守所等管理需求较高的场所，我们设计了使用ISM频段的无线腕带式定位装置，该装置实现了对监管人员的高精度定位和人体动作识别。从而充分满足监狱和看守所的管理需求，真正实现了向科技要警力的目的。

技术方案：本发明的无线腕带包含控制模块1、无线模块2、加速度传感器3和锂电池4四个部分。

加速度传感器的输出端接控制模块的信号输入端，控制模块通过SPI总线与无线模块相接，由无线模块发出各种定位信号；其中，控制模块采用型号为C8051F9XX或MSP430FXXX系列控制芯片，无线模块采用型号为CC1100、CC2500或nrf9054的射频芯片，加速度传感器选用型号为MXR6150或ADXL320，电源模块选用的体积小巧的纽扣锂电池。

所述的控制模块中控制芯片的“P1.0，P1.1，P1.2，P1.3，P1.7，P2.7”端顺序对应接无线模块中射频芯片的“SCLK，SO(GDO1)，SI，CSn，GDO2，GDO0”端，控制芯片的“P1.5，P1.6，P2.6”端分别接加速度传感器的“XOUT，YOUT，PD”短；控制芯片的“P1.4”端接锂电池的电压采样。

3无线模块中射频芯片的“SCLK，SO(GDO1)，SI，CSn”为配置接口，同时又是数据传输接口，分别接控制芯片的“P1.0，P1.1，P1.2，P1.3”端，“GDO0，SO(GDO1)，GDO2”端为射频芯片的状态指示接口，分别接控制芯片的“P2.7，P1.1，P1.7”端。

电源模块的输出正极接腕带内嵌金属丝的一端，金属丝的另一端接入控制电路的电源正极；电源模块的输出负极接入控制电路的电源负极。

加速度传感器的“XOUT，YOUT”端为信号采集输出端，分别接控制模块中控制芯片的“P1.5，P1.6”端，加速度传感器的“PD”端为POWER DOWN配置，接控制芯片的“P2.6”脚，一旦控制芯片将“P2.6”端置高，加速度传感器即进入POWER DOWN模式，降低功耗。

电源模块的电压经第一电阻R1，第二电阻R2分压后接入控制芯片的AD输入引脚“P2.5”端。

有益效果：本发明的功能和效果为：

定位功能：无线腕带配合系统的基于RSSI的无线定位算法，实现定位功能。

防打架功能：无线腕带通过检测加速度传感器的输出信号，从而获得人体的动作信息，实现“防打架”功能。

防剪断功能：无线腕带锂电池通过腕带中内嵌的金属丝构成回路提供整个装置的供电，一旦腕带被破坏，腕带不工作，控制中心将报警。

唯一ID号：每个无线腕带都有一个唯一的ID固化到控制芯片的存储器中。实现全球唯一ID号。

低电报警功能：控制芯片通过采样锂电池的实际电压状况，进行电压侦测，一旦电池电压低于预先设定值，就发送指定信号给控制中心，控制中心就报警并显示该低压的无线腕带ID号。

防水功能：无线腕带在结构上采用两个腔的方式，即将表带的连接腔和电路板的装配腔分开，这样更加保证了产品的防水功能。

附图说明

图1为人犯约束腕带结构框图；

图2为控制芯片和射频芯片接口；

图3为防剪断电路图；

图4为控制芯片与加速度传感器的连接图；

图5为电池电压采样电路图。

具体实施方式

1、控制模块1