CN105938200B - 一种可实现自供电的定位器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现自供电的定位器，该定位器包括：多模式能量收集模块，用于通过集成多种不同类型的能量收集器相应对所述定位器所在环境中的不同类型的环境能量进行收集、并将收集到的所述环境能量转化为电能；能量转化模块，用于将所述电能转化为可存储能量；能量存储模块，用于对所述可存储能量进行存储并利用所述可存储能量对所述定位器的各个模块进行供电；定位模块，用于获取所述定位器的位置信息；处理模块，用于对所述位置信息进行处理；无线传输模块，用于将所述处理后的位置信息发送至服务器。实施本发明通过将环境能量转化为电能来实现对定位器的自供电，从而解决了由于电池耗尽所导致的定位器无法正常工作的问题。

Description

一种可实现自供电的定位器

技术领域

本发明涉及一种定位器，尤其涉及一种可实现自供电的定位器。

背景技术

在很多实际应用中，需要定位器不间断地工作以实现对用户的持续定位，如果定位器停止工作则有可能带来极大的不便甚至导致严重的后果。例如，当用户在野外考察或探险发生危险时，救援人员可以依据定位器的定位信息快速确定用户的位置从而及时采取救援行动，如果定位器不能正常工作则有可能因为无法及时定位而耽误最佳救援时机；又例如，老人或者儿童走失后家人可以根据定位器的定位信息第一时间找到走失者，如果定位器无法正常工作则会大大增加寻找的难度。因此，保证定位器可以持续不间断地进行定位操作是至关重要的。

现有技术中，定位器(例如GPS定位器、北斗定位器等)主要是通过电池来维持其正常的定位功能。如果电池的电量耗尽而用户无法及时对电池进行更换或充电时，定位器将无法正常工作。因此，现有的利用电池为定位器进行供电的方式无法保证定位器可以持续不间断地工作，从而导致了定位器在某些领域内的应用受到极大的制约。此外，现有技术中也缺少有效的能量管理策略来提高定位器电池的利用效率以及延长定位器电池的工作时间。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种可实现自供电的定位器，该定位器包括：

多模式能量收集模块，用于通过集成多种不同类型的能量收集器相应对所述定位器所在环境中的不同类型的环境能量进行收集、并将收集到的所述环境能量转化为电能；

能量转化模块，用于将所述电能转化为可存储能量；

能量存储模块，用于对所述可存储能量进行存储并利用所述可存储能量对所述定位器的各个模块进行供电；

定位模块，用于获取所述定位器的位置信息；

处理模块，用于对所述位置信息进行处理；

无线传输模块，用于将所述处理后的位置信息发送至服务器。

根据本发明的一个方面，该定位器还包括电量监测模块、第一开关模块以及第二开关模块；所述电量监测模块，用于监测所述能量存储模块中可存储能量的存储量以及存储速度；所述处理模块，还用于根据所述存储量、所述存储速度以及预定规则生成针对于所述第一开关模块的第一控制指令和/或针对于所述第二开关模块的第二控制指令，并根据所述第一控制指令和/或所述第二控制指令对所述第一开关模块和/或第二开关模块进行控制；所述第一开关模块，设置在所述能量存储模块和所述定位模块之间，用于根据所述第一控制指令执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电；所述第二开关模块，设置在所述多模式能量收集模块和所述能量存储模块之间，用于根据所述第二控制指令执行导通操作或断开操作以实现所述多模式能量收集模块向所述能量存储模块提供电能或停止提供电能。

根据本发明的另一个方面，该定位器中，所述预定规则包括：当所述能量存储模块中可存储能量的存储量达到所述能量存储模块的容量上限时，所述第二控制指令是针对于所述第二开关模块的断开操作，所述第一控制指令是针对于所述第一开关模块的导通操作；当所述能量存储模块中可存储能量的存储量下降至低于第一预定阈值时，所述第二控制指令是针对于所述第二开关模块的导通操作；当所述能量存储模块中可存储能量的存储量继续下降至低于第二预定阈值且所述存储速度低于所述能量存储模块的电量输出速度时，所述第一控制指令是针对于所述第一开关模块的断开操作。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述无线传输模块，还用于接收外部终端设备发送的第三控制指令；所述处理模块，还用于根据所述第三控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电。

根据本发明的又一个方面，该定位器还包括按键模块；所述按键模块，用于接收用户针对于所述定位器的手动操作并根据该手动操作生成第四控制指令；所述处理模块，还用于根据所述第四控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述处理模块包括第一处理器和第二处理器；所述第一处理器，用于根据所述第三控制指令或第四控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作、以及对所述定位模块获取的所述位置信息进行处理；所述第二处理器，用于生成所述第一控制指令和/或所述第二控制指令，并根据所述第一控制指令和/或所述第二控制指令对所述第一开关模块和/或第二开关模块进行控制。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述第二处理器，还用于通过所述第一控制指令控制所述第一开关模块导通或断开的同时触发所述第一处理器启动或关闭、以及在所述第一处理器关闭后接管所述第一处理器的所有工作。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述定位模块、所述第一开关模块、所述第一处理器、所述无线传输模块以及所述按键模块集成在第一电路板上；所述多模式能量收集模块、所述能量转化模块、所述第二开关模块、所述能量存储模块、所述电量监测模块以及所述第二处理器集成在第二电路板上；所述第二电路板和所述第一电路板电连接，该第二电路板可以利用常规电池进行置换。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述多模式能量收集模块集成了压电式能量收集器、磁电式能量收集器、光电式能量收集器以及热电式能量收集器；所述环境能量包括振动能量、电磁能、光能以及热能。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述能量存储模块是化学电池或电容器。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述无线传输模块包括GPRS模块、短信模块、WIFI模块、3G模块、4G模块中的一种或任意组合。

根据本发明的又一个方面，该定位器中，所述第一开关模块和所述第二开关模块均采用无线开关。

本发明提供的可实现自供电的定位器通过集成多个不同类型的能量收集器相应对不同类型的环境能量进行收集，将收集到的环境能量转换为可存储能量进行存储并利用该可存储能量为定位器的各模块进行供电。一方面，由于定位器中集成了不同类型的能量收集器，因此定位器可以针对于其所在环境使用相应的能量收集器来收集能量环境，从而实现了定位器的持续自供电，进而保证了定位器可以不间断地工作；另一方面，由于定位器可以提供多种能量收集模式，因此当定位器所在环境内存在多种环境能量时，可以同时对多种环境能量同时进行采集，如此一来，可以极大地提高环境能量的采集效率，进而提高定位器的供电效率。此外，由于本发明所提供的定位器无需电池即可实现定位器的正常工作，因此有效地解决了现有定位器对于电池的依赖问题，从而拓展了定位器的应用领域，适用于儿童腕表、电子手环、防盗器、车联网、物联网和智能交通系统等众多领域。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的可实现自供电的定位器的一个具体实施方式的结构示意图；

图2是根据本发明的可实现自供电的定位器的一个优选实施方式的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种可实现自供电的定位器。请参考图1，图1是根据本发明的可实现自供电的定位器的一个具体实施方式的结构示意图。如图所示，该定位器包括：

多模式能量收集模块100，用于通过集成多个不同类型的能量收集器相应对所述定位器所在环境中的不同类型的环境能量进行收集、并将收集到的所述环境能量转化为电能；

能量转化模块200，用于将所述电能转化为可存储能量；

能量存储模块300，用于对所述可存储能量进行存储并利用所述可存储能量对所述定位器的各个模块进行供电；

定位模块400，用于获取所述定位器的位置信息；

处理模块500，用于对所述位置信息进行处理；

无线传输模块600，用于将所述处理后的位置信息发送至服务器。

下面，对上述各个模块的工作过程进行说明。

具体地，多模式能量收集模块100集成了多种不同类型的能量收集器，每一种类型的能量收集器可以收集相应类型的环境能量并将该环境能量转换为电能。在本实施例中，多模式能量收集模块100中集成了压电式能量收集器110、磁电式能量收集器120、光电式能量收集器130以及热电式能量收集器140，所述环境能量包括振动能量、电磁能、光能以及热能。其中，压电式能量收集器110采用带有附加质量的压电悬臂梁结构，用于收集定位器所在环境中的振动能量，例如自然界的风所产生的振动、车辆行驶过程中产生的振动等；磁电式能量收集器120采用永磁体和线圈组合，用于收集定位器所在环境中的电磁能，例如定位器周边电子设备发出的电磁波等；光电式能量收集器130采用太阳能电池板，用于收集定位器所在环境中的太阳能；热电式能量收集器140采用热电转换器，用于收集定位器所在环境中的热能，例如由于气温升高产生的热量、由于发动机工作产生的热量等。本领域技术人员可以理解的是，多模式能量收集模块100集成上述四种类型的能量收集器是一个优选实施例，在其他实施例中，多模式能量收集模块100中所集成的能量收集器的类型可以少于上述四种也可以多于上述四种，为了简明起见，在此不再对所有可能进行一一列举。此外，还需要说明的是，每一类型的能量收集器的具体数量由实际设计需求决定，例如针对于日照比较充足的环境可以设置多个光电式能量收集器130以提高定位器对环境能量的收集效率，为了简明起见，在此对其不做任何限定。

在收集环境能量时，多模式能量收集模块100根据定位器所在环境的具体特征选择一个或者多个甚至是全部能量收集器来采集环境能量。例如，定位器位于日照充足且气温较高的室外环境，此时多模式能量收集模块100中的光电式能量收集器130收集太阳能并将收集到的太阳能转化为电能，热电式能量收集器140收集热能并将收集到的热能转化为电能，当定位器转移到没有阳光温度较低但是存在多种电子设备的室内环境后，多模式能量收集模块100中的光电式能量收集器130和热电式能量收集器140不再继续收集环境能量，而磁电式能量收集器120开始收集电磁能并将该电磁能转化为电能。由于多模式能量收集模块100中集成了可以收集不同类型环境能量的能量收集器，因此可以适用于不同的环境。也就是说，当定位器从一个环境转移至另一个环境后、或者定位器所在环境自身发生了变化，多模式能量收集模块100均可以通过选择适当的能量收集器来实现不间断地能量收集。另外，由于多模式能量收集模块100集成了多种类型的能量收集器，因此当定位器所在环境中存在多种类型的环境能量时，多模式能量收集模块100可以同时收集多种类型的环境能量，有利于能量收集效率的提升。也就是说，多模式能量收集模块100由于集成了多种类型的能量收集器，因此既可以保证能量收集的持续性也可以保证能量收集的效率。

多模式能量收集模块100与能量转化模块200电连接。在本实施例中，多模式能量收集模块100中的压电式能量收集器110、磁电式能量收集器120、光电式能量收集器130以及热电式能量收集器140对收集到的环境能量进行转化后以交流电信号的形式输出。由于交流电信号无法直接存储，因此能量转化模块200需要将多模式能量收集模块100输出的交流电信号进行转化，将该交流电信号转化为可存储的直流电信号。具体地，在本实施例中，压电式能量收集器110、磁电式能量收集器120、光电式能量收集器130以及热电式能量收集器140输出的均是交流电压信号，能量转化模块200包括四个电压/频率转换器，每一电压/频率转换器分别与一个能量收集器相连接，每一电压/频率转换器将与其连接的能量收集器输出的交流电压信号转化为直流电压信号。本领域技术人员可以理解是，能量转化模块200并不仅仅限于上述电压/频率转换器，凡是可以将交流电压信号转换为直流电压信号的装置均包括在本发明所保护的范围内。此外，多模式能量收集模块100中能量收集器输出的交流电信号也并不仅仅限于交流电压信号，因此，能量转化模块200需要根据多模式能量收集模块100输出的电信号形式相应进行匹配，为了简明起见，在此不再对能量转化模块200所有可能的形式进行一一列举。

能量转化模块200与能量存储模块300电连接，能量转化模块200将转化得到的可存储能量传输至能量存储模块300进行存储。在本实施例中，能量存储模块300是化学能电池或者电容器。其中，若能量存储模块300采用化学电池，则该化学电池将直流电压信号进一步转换为化学能进行存储；若能量存储模块300采用电容器，则该电容器将将直流电压信号进一步转换为电势能进行存储。需要说明的是，定位器中还设置有发热电阻器(未示出)，当能量存储模块300中的可存储能量到达其容量上限时(即能量存储模块300中的可存储能量饱和时)，发热电阻器将多模式能量收集模块100所输出的多余电能消耗掉。能量存储模块300中的可存储能量用于为定位器的各个模块提供电量，即为能量转化模块200、定位模块400、处理模块500以及无线传输模块600的正常工作进行供电。

定位模块400与能量存储模块300电连接，在能量存储模块300为定位模块400供电后定位模块400开始执行定位操作。在本实施例中，定位模块400可以采用GPS芯片，也可以采用北斗芯片。本领域技术人员可以理解的是，定位模块400并不仅仅限于GPS芯片或者北斗芯片，其他任何可以实现定位功能的模块均包括在本发明所保护的范围内。定位模块400用于获取定位器所在位置的位置信息。其中，根据定位模块400所采用的芯片的具体功能，该位置信息可以包括定位器所在位置的经度、纬度以及海拔数值，甚至还可以包括定位器所在位置的温度以及定位器的运动速度等。

定位模块400与处理模块500电连接，定位模块400将获取的定位器的位置信息发送至处理模块500进行处理。在本实施例中，处理模块500对该位置信息进行处理以生成符合数据传输标准的数据包。无线传输模块600与处理模块500电连接，处理模块500将处理后的数据包传输至无线传输模块600，由无线传输模块600通过无线网络将该数据包发送至服务器。其中，无线传输模块600可以是GPRS模块、短信模块、WIFI模块、3G模块、4G模块中的一种或任意组合。服务器接收到无线传输模块600发送的数据包后对该数据包进行解析以得到定位器的位置信息，并根据具体需求对该位置信息进行处理，例如对位置信息进行存储、或将位置信息由地理坐标系转换为平面坐标系后在地图上进行显示等。

为了使能量存储模块300可以更合理地储能以及耗能，优选地，如图2所示，本发明所提供的定位器还包括电量监测模块700、第一开关模块800和第二开关模块900。其中，电量监测模块700与能量存储模块300电连接，第一开关模块800设置在能量存储模块300和定位模块400之间，第二开关模块900设置在能量存储模块300和能量转化模块200之间或者设置在能量转化模块200和多模式能量收集模块100之间。具体地，电量监测模块700对能量存储模块300中可存储能量的存储量以及存储速度进行监测，并将监测结果发送至处理模块500。处理模块500根据监测到的存储量、存储速度以及预定规则生成针对于第一开关模块的第一控制指令和/或针对于第二开关模块的第二控制指令，并根据该第一控制指令和/或第二控制指令对第一开关模块和/或第二开关模块进行控制。其中，第一控制指令是第一开关模块的导通操作或断开操作，第二控制指令是第二开关模块的导通操作或断开操作。第一开关模块800根据接收到的处理模块500发送的第一控制指令执行相应操作。若第一控制指令是导通操作，第一开关模块800则执行导通操作使得能量存储模块300和定位模块400电连接，即能量存储模块300开始为定位模块400进行供电使定位模块400执行定位操作；若第一控制指令是断开操作，第一开关模块800则执行断开操作使能量存储模块300停止为定位模块400供电，此时定位模块400停止定位操作。第二开关模块900根据接收到的处理模块500发送的第二控制指令执行相应操作。若第二控制指令是导通操作，第二开关模块900则执行导通操作使得能量存储模块300和多模式能量收集模块100之间形成通路，即多模式能量收集模块100开始工作将收集到的环境能量转换为电能后发送至能量存储模块300进行存储；若第二控制指令是断开操作，第二开关模块900则执行断开操作使得多模式能量收集模块100停止工作，即能量存储模块300停止储能。在本实施例中，第一开关模块800和第二开关模块900均采用无线开关。本领域技术人员可以理解的是，除了无线开关之外，第一开关模块800和第二开关模块900还可以选择无线开关以外其他电子开关，此外，第一开关模块800和第二开关模块900也可以采用机械开关。还需要说明的是，第一开关模块800和第二开关模块900所采用的具体开关类型可以相同也可以不相同。

下面，以一个具体实施例对电量监测模块700、处理模块500、第一开关模块800和第二开关模块900的工作过程进行说明。其中，在本实施例中，所述预定规则包括：当能量存储模块300中可存储能量的存储量达到能量存储模块300的容量上限时，第二控制指令是针对于第二开关模块900的断开操作，第一控制指令是针对于第一开关模块800的导通操作；当能量存储模块300中可存储能量的存储量下降至低于第一预定阈值时，第二控制指令是针对于第二开关模块900的导通操作；当能量存储模块300中可存储能量的存储量继续下降至低于第二预定阈值时，第一控制指令是针对于第一开关模块800的断开操作。具体地，电量监测模块700实时对能量存储模块300中可存储能量的存储量以及存储速度进行监测并将监测结果发送至处理模块500，处理模块500对该监测结果进行判断，当处理模块500根据监测结果判断得到能量存储模块300中的可存储能量饱和时，处理模块500针对于第二开关模块900生成第二控制指令，该第二控制指令为断开操作，即能量存储模块300断开与多模式能量收集模块100的电连接从而停止对可存储能量的存储，与此同时，处理模块500还针对于第一开关模块800生成第一控制指令，该第一控制指令为导通操作，即能量存储模块300与定位模块400电连接从而为该定位模块400提供电量使其执行定位操作。由于能量存储模块300不再储能而只是耗能，因此能量存储模块300中可存储能量的存储量会持续下降，当处理模块500根据电量监测模块700的监测结果判断能量存储模块300中可存储能量的存储量下降至低于第二预定阈值时，处理模块500针对于第二开关模块900生成第二控制指令，该第二控制指令为导通操作，即能量存储模块300与多模式能量收集模块100的电连接从而使得能量存储模块300开始储能。在本实施例中，该第一预定阈值是能量存储模块300容量上限的80％。此时，能量存储模块300在对多模式能量收集模块100提供的电能进行存储的同时也在输出电量为定位器的各个模块进行供电，在这种情况下，若能量存储模块300中可存储能量的存储量增加至饱和，则处理模块500根据电量监测模块700的监测结果判断控制第二开关模块900执行断开操作使多模式能量收集模块100停止为能量存储模块300提供电能，若能量存储模块300中可存储能量的存储量持续下降，处理模块500根据电量监测模块700的监测结果判断能量存储模块300中可存储能量的存储量低于第二预定阈值且能量存储模块300针对于可存储能量的存储速度低于能量存储模块300的电量输出速度，处理模块500则针对于第一开关模块900生成第一控制指令，该第一控制指令为断开操作，即能量存储模块300不再为定位模块400进行供电从而使得定位模块400停止定位工作。在本实施例中，该第二预定阈值是能量存储模块300容量上限的40％。由于定位模块400停止工作，因此定位器处于低能耗状态，此时，能量存储模块300针对于可存储能量的存储速度将高于能量存储模块300的电量输出速度，当能量存储模块300储能至饱和时，处理模块500控制第二开关模块900断开使能量存储模块300停止储能，与此同时处理模块500控制第一开关模块800导通触发定位模块400执行定位操作。需要说明的是，上述第一预定阈值和第二预定阈值的具体数值仅为优选实施例，在其他实施例中，可以根据实际设计需求对第一预定阈值和第二预定阈值的具体数值进行定义。

通过上述描述可知，一方面，通过利用电量监测模块700、第一开关模块800以及第二开关模块900对能量存储模块300的储能和耗能进行控制，当能量存储模块300达到饱和时多模式能量收集模块100停止工作，如此一来，可以避免多模式能量收集模块100的无效工作，也有利于延长多模式能量收集模块100的使用寿命，还可以避免由于发热电阻器不断消耗多余电量所产生的热量对定位器所带来的不良影响；另一方面，通过利用电量监测模块700、第一开关模块800以及第二开关模块900对能量存储模块300的储能和耗能进行控制，当能量存储模块300中可存储能量的存储状况不再适合能量存储模块300为定位模块400供电时，断开能量存储模块300和定位模块400之间的电连接，从而有效地保证了能量存储模块300可以尽快储能以恢复对定位模块400供电的最佳效果。

为了满足用户对于定位器的操作需求，用户可以利用外部终端设备通过无线通信的方式向定位器发送外部控制指令(下文以第三控制指令表示)，其中，外部终端设备包括但不限于智能手机、平板电脑、PDA、穿戴式智能设备等，第三控制指令包括针对于第一开关模块800的导通操作指令或断开操作指令，无线传输模块600接收该第三控制指令将其发送至处理模块500，处理模块对该第三控制指令进行解析后相应对第一开关模块800进行控制，使其执行导通操作或断开操作。以一个具体应用场景为例进行说明，当处理模块500根据电量监测模块700的监测结果控制第一开关模块800导通之后，即在能量存储模块300为定位模块400供电使其正常工作的过程中，若用户希望定位模块400停止工作，则可以通过外部终端设备发送第三控制指令，该第三控制指令是针对于第一开关模块800的断开操作指令，无线传输模块600接收该第三控制指令后将其发送至处理模块500，处理模块500根据该第三控制指令触发第一开关模块800断开，从而使定位模块400不再执行定位功能。再以另一个具体应用场景为例进行说明，当处理模块500根据电量监测模块700的监测结果控制第一开关模块800断开之后，即能量存储模块300并未给定位模块400供电的过程中，若用户希望获取定位器的位置信息，则可以通过外部终端设备发送第三控制指令，该第三控制指令是针对于第一开关模块800的导通操作指令，无线传输模块600接收该第三控制指令后将其发送至处理模块500，处理模块500根据该第三控制指令触发第一开关模块800导通，从而使定位模块400开始进行定位。需要说明的是，当处理模块500根据电量监测模块700的监测结果控制第一开关模块800断开使能量存储模块300停止给定位模块400供电后，定位器处于低能耗状态，若用户通过第三控制指令控制第一开关模块800导通使定位模块400执行定位操作，则当定位模块400实现定位后，为了使定位器恢复至低能耗状态，处理模块500可以自动生成第一控制指令断开第一开关模块800。上文提到无线传输模块600可以是GPRS模块、短信模块、WIFI模块、3G模块、4G模块中的一种或任意组合。针对于无线传输模块600中包括短信模块的情况来说，定位器用户以外的其他人可以利用该短信模块对第一开关模块800的远程控制，进而实现对定位模块400的控制。举例说明，当携带有定位器的儿童走失且该定位器中能量存储模块300恰好处于储能过程而并未对定位模块400进行供电时，该儿童的亲属可以通过发送短信的方式远程控制定位器中的第一开关模块800导通使定位模块400执行定位操作。

用户除了可以利用外部终端设备控制第一开关模块800的导通操作或断开操作之外，还可以利用定位器提供的按键模块1000对第一开关模块800进行控制。具体地，如图2所示，定位器提供按键模块1000，该按键模块1000用于接收用户的手动操作并根据该手动操作生成第四控制指令，该第四控制指令包括针对于第一开关模块800的导通操作指令或断开操作指令。按键模块1000将用户的第四控制指令发送至处理模块500，处理模块500对第四控制指令进行解析并根据解析后的该第四控制指令对第一开关模块800进行相应地控制。其中，处理模块500根据第四控制指令对第一开关模块800的控制与其根据第三控制指令对第一开关模块800的控制是相同的，为了简明起见，在此不再赘述。

优选地，如图2所示，处理模块500进一步包括第一处理器510和第二处理器520。其中，第一处理器510与能量存储模块300、第一开关模块800、无线传输模块600以及按键模块1000电连接，第一处理器510主要实现以下两个功能：(1)当用户通过外部终端设备向定位器发送第三控制指令时，第一处理器510根据该第三控制指令对第一开关模块800进行导通操作或断开操作的控制；当用户通过按键模块1000向定位器发送第四控制指令时，第一处理器510根据该第四控制指令对第一开关模块800进行导通操作或断开操作的控制；(2)定位模块400获取定位器的位置信息后将该位置信息发送给第一处理器510进行处理。第二处理器520与能量存储模块300、电量监测模块700、第一开关模块800和第二开关模块900电连接。第二处理器520主要实现如下功能：接收电量监测模块700的监测结果，根据该监测结果以及预定规则生成针对于第一开关模块800的第一控制指令和/或生成针对于第二开关模块900的第二控制指令，并根据该第一控制指令和/或第二控制指令对第一开关模块800和/或第二开关模块900进行控制。通过上述描述可知，第一处理器510主要是对用户的外部控制指令(即第三控制指令和第四控制指令)进行处理以及对定位模块400所获取的位置信息进行处理，而第二处理器520主要是对根据电量监测模块700的监测结果所生成的内部控制指令(即第一控制指令和第二控制指令)进行处理。由两个处理器分别对不同的任务进行处理有利于提高处理模块500的处理效率。进一步地，第一处理器510和第二处理器520之间电连接，当第二处理器520根据电量监测模块700的监测结果生成第一控制指令控制第一开关模块800断开的同时触发第一处理器510关闭，与此同时，第二处理器520接管第一处理器510的所有工作。也就是说，当第二处理器520控制定位模块400停止定位后也停止第一处理器510的工作，如此一来可以降低定位器的耗电速度，此外第二处理器520还接管了第一处理器510的所有工作，即，用户通过外部终端设备或按键模块1000对第一开关模块800进行的控制均由第二处理器520来完成、以及对定位模块400所获取的位置信息的处理也是由第二处理器520来完成。相应地，当第二处理器520根据电量监测模块700的监测结果生成第一控制指令控制第一开关模块800导通的同时触发第一处理器510启动时，在这种情况下，第二处理器520将不再执行其所接管的第一处理器510的工作，而交由第一处理器510来执行。

更优选地，定位器中的定位模块400、第一开关模块800、第一处理器510、无线传输模块600以及按键模块1000集成在第一电路板上，而多模式能量收集模块100、能量转化模块200、第二开关模块900、能量存储模块300、电量监测模块700以及第二处理器520集成在第二电路板上，其中，第二电路板和第一电路板电连接，该第二电路板可以利用常规电池进行置换。具体地，在本实施例中，第一电路板和第二电路板上均设置有FPC连接器，为了便于区分，将第一电路板上的FPC连接器称为第一FPC连接器，将第二电路板上的FPC连接器称为第二FPC连接器，其中，第一FPC连接器和第二FPC连接器之间通过FPC软线连接，以实现能量存储模块300为第一电路板上的其他器件进行供电、以及实现第一电路板上的器件和第二电路板上的器件之间的数据传输。此外，在第一电路板上还设置有与FPC连接线对应的电源带扣母插头，常规电池可以通过公插头与该母插头连接，如此一来，在紧急情况下，若能量存储模块300中可存储能量的存储状况无法很好地为定位模块400供电时，用户可以拆下第二电路板，在定位器中放置常规电池并利用该常规电池为定位模块400供电，以应不时之需。其中，常规电池可以是充电电池(例如锂电池、微生物电池等)，也可以是一次电池。此外，由于第一开关模块800、第一处理器510、无线传输模块600以及按键模块1000均集成在第一电路板上，因此，第二电路板被常规电池置换后定位器仍然可以实现其所有的功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

本发明提供的可实现自供电的定位器通过集成多个不同类型的能量收集器相应对不同类型的环境能量进行收集，将收集到的环境能量转换为可存储能量进行存储并利用该可存储能量为定位器的各模块进行供电。一方面，由于定位器中集成了不同类型的能量收集器，因此定位器可以针对于其所在环境使用相应的能量收集器来收集能量环境，从而实现了定位器的持续自供电，进而保证了定位器可以不间断地工作；另一方面，由于定位器可以提供多种能量收集模式，因此当定位器所在环境内存在多种环境能量时，可以同时对多种环境能量同时进行采集，如此一来，可以极大地提高环境能量的采集效率，进而提高定位器的供电效率。此外，由于本发明所提供的定位器无需电池即可实现定位器的正常工作，因此有效地解决了现有定位器对于电池的依赖问题，从而拓展了定位器的应用领域，适用于儿童腕表、电子手环、防盗器、车联网、物联网和智能交通系统等众多领域。

以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种可实现自供电的定位器，该定位器包括：

多模式能量收集模块、能量转化模块、能量存储模块、定位模块、处理模块、无线传输模块、电量监测模块、第一开关模块以及第二开关模块；

所述多模式能量收集模块，用于通过集成多种不同类型的能量收集器相应对所述定位器所在环境中的不同类型的环境能量进行收集、并将收集到的所述环境能量转化为电能；

所述能量转化模块，用于将所述电能转化为可存储能量；

所述能量存储模块，用于对所述可存储能量进行存储并利用所述可存储能量对所述定位器的各个模块进行供电；

所述定位模块，用于获取所述定位器的位置信息；

所述处理模块，用于对所述位置信息进行处理；

所述无线传输模块，用于将所述处理后的位置信息发送至服务器；

所述电量监测模块，用于监测所述能量存储模块中可存储能量的存储量以及存储速度；

所述处理模块，还用于根据所述存储量、所述存储速度以及预定规则生成针对于所述第一开关模块的第一控制指令和/或针对于所述第二开关模块的第二控制指令，并根据所述第一控制指令和/或所述第二控制指令对所述第一开关模块和/或第二开关模块进行控制；

所述第一开关模块，设置在所述能量存储模块和所述定位模块之间，用于根据所述第一控制指令执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电；

所述第二开关模块，设置在所述多模式能量收集模块和所述能量存储模块之间，用于根据所述第二控制指令执行导通操作或断开操作以实现所述多模式能量收集模块向所述能量存储模块提供电能或停止提供电能。

2.根据权利要求1所述的定位器，其中，所述预定规则包括：

当所述能量存储模块中可存储能量的存储量达到所述能量存储模块的容量上限时，所述第二控制指令是针对于所述第二开关模块的断开操作，所述第一控制指令是针对于所述第一开关模块的导通操作；

当所述能量存储模块中可存储能量的存储量下降至低于第一预定阈值时，所述第二控制指令是针对于所述第二开关模块的导通操作；

当所述能量存储模块中可存储能量的存储量继续下降至低于第二预定阈值且所述存储速度低于所述能量存储模块的电量输出速度时，所述第一控制指令是针对于所述第一开关模块的断开操作。

3.根据权利要求1所述的定位器，其中：

所述无线传输模块，还用于接收外部终端设备发送的第三控制指令；

所述处理模块，还用于根据所述第三控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电。

4.根据权利要求3所述的定位器，其中：

所述定位器还包括按键模块；

所述按键模块，用于接收用户针对于所述定位器的手动操作并根据该手动操作生成第四控制指令；

所述处理模块，还用于根据所述第四控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作以实现所述能量存储模块为所述定位模块进行供电或停止供电。

5.根据权利要求4所述的定位器，其中：

所述处理模块包括第一处理器和第二处理器；

所述第一处理器，用于根据所述第三控制指令或第四控制指令控制所述第一开关模块执行导通操作或断开操作、以及对所述定位模块获取的所述位置信息进行处理；

所述第二处理器，用于生成所述第一控制指令和/或所述第二控制指令，并根据所述第一控制指令和/或所述第二控制指令对所述第一开关模块和/或第二开关模块进行控制。

6.根据权利要求5所述的定位器，其中：

所述第二处理器，还用于通过所述第一控制指令控制所述第一开关模块导通或断开的同时触发所述第一处理器启动或关闭、以及在所述第一处理器关闭后接管所述第一处理器的所有工作。

7.根据权利要求5或6所述的定位器，其中：

所述定位模块、所述第一开关模块、所述第一处理器、所述无线传输模块以及所述按键模块集成在第一电路板上；

所述多模式能量收集模块、所述能量转化模块、所述第二开关模块、所述能量存储模块、所述电量监测模块以及所述第二处理器集成在第二电路板上；

所述第二电路板和所述第一电路板电连接，该第二电路板可以利用常规电池进行置换。

8.根据权利要求1所述的定位器，其中：

所述多模式能量收集模块集成了压电式能量收集器、磁电式能量收集器、光电式能量收集器以及热电式能量收集器；

所述环境能量包括振动能量、电磁能、光能以及热能。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的定位器，其中，所述能量存储模块是化学电池或电容器。

10.根据权利要求1或3所述的定位器，其中，所述无线传输模块包括GPRS模块、短信模块、WIFI模块、3G模块、4G模块中的一种或任意组合。

11.根据权利要求2至6中任一项所述的定位器，其中，所述第一开关模块和所述第二开关模块均采用无线开关。