CN108900972A - 用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种所述蓝牙道钉电子围栏系统，包括蓝牙道钉、共享单车的智能锁以及带通讯功能的蓝牙站点控制器，蓝牙道钉贴装于地面，智能锁设有蓝牙电子标签，蓝牙电子标签内设置有蓝牙高速扫描模块；蓝牙站点控制器设置于站点，用于获取智能锁及蓝牙道钉的工作状态。蓝牙道钉内部设置有蓝牙定向天线，多个蓝牙道钉间隔排列布设以使其蓝牙信号有效覆盖区域基本匹配指定停车区域，智能锁主动扫描蓝牙道钉发射的蓝牙信号以判断共享单车是否停放于指定停车区域，智能锁的闭锁操作预设为仅在蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域内实施。该系统采用蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域组合来精确匹配指定停车区域，提高共享单车区域定位的准确度。
Description
技术领域
本发明属于共享单车领域，具体涉及一种用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统。
背景技术
随着全球变暖问题的愈加严重，为积极响应国家提倡的绿色出行政策，绿色环保、高效共享的共享单车风靡一时，被列入中国的新四大发明之一。共享单车作为近几年出现的新事物，在方便市民“最后一公里”的层面作出了不小贡献。然而，正因为其“共享”的性质，导致市民在骑行共享单车过程中对其爱惜不足，使用后乱停乱放共享单车的情况相当严重。但仅仅靠市民约束自身言行，把共享单车使用好、停放好、维护好是不够的。为了不让共享单车的随停随放最终演变成缺乏管理的乱停乱放，各个共享单车运营公司采取了各式各样的技术手段，例如：
1)采用传统的GPS区域定位技术手段，单车上的智能锁只与卫星进行通信定位，GPS定位的标准精度为10米，规划出来的指定停车区域与实际可停车区域偏差过大，从而难以实现用户规范停车。即使采用精度为1米的北斗导航定位，也只是缩小了停车区域偏差，并没有真正改善单车乱停乱放的问题。
2)蓝牙电子驿站定位则是通过发出蓝牙广播，在共享单车智能锁进入蓝牙电子驿站的蓝牙广播范围后扫描到蓝牙信息，开启智能锁的手动还车功能，从而限定用户在蓝牙电子驿站的蓝牙信号发射范围内进行还车操作。然而，蓝牙电子驿站的蓝牙信号发射范围为10米扇形区域，为切实规范还车操作，区域定位准确性仍然有待提高。除此之外，蓝牙电子驿站在布设时需破土立桩，使用期间需结合太阳能板为电池蓄电或使用市电，结构较为复杂，成本也较高。
显然，上述技术方案不能与预先规划出来的指定停车区域做到精确匹配，区域定位准确度仍然有待提高，使得后期对共享单车的统一管理和维护造成一系列不必要的麻烦，大大降低了可行性和实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，该系统采用蓝牙道钉的蓝牙信号覆盖区域组合来精确匹配指定停车区域，提高共享单车区域定位的准确度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，包括蓝牙道钉、共享单车的智能锁以及带通讯功能的蓝牙站点控制器，所述蓝牙道钉贴装于地面，所述智能锁设有蓝牙电子标签，所述蓝牙电子标签内设置有蓝牙高速扫描模块；所述蓝牙站点控制器设置于站点，用于获取智能锁及蓝牙道钉的工作状态；其中，
所述蓝牙道钉内部设置有蓝牙定向天线，多个所述蓝牙道钉间隔排列布设以使其蓝牙信号有效覆盖区域基本匹配指定停车区域，所述智能锁主动扫描所述蓝牙道钉发射的蓝牙信号以判断共享单车是否停放于所述指定停车区域，所述智能锁的闭锁操作预设为仅在所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域内实施；所述蓝牙站点控制器间断地主动扫描周边的所述蓝牙道钉及所述智能锁的广播信息，并将该信息发送至管理平台以实现对所述智能锁及所述蓝牙道钉的监管。
一优选实施例中，至少其中之一蓝牙道钉设有通信模块，该蓝牙道钉检测所述指定停车区域内的其他所述蓝牙道钉的工作状态并将其通过所述通信模块发送至所述管理平台。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉设置所述指定停车区域内的其他所述蓝牙道钉的蓝牙信号强度参考值，匹配蓝牙信号强度参考值范围的区域为蓝牙信号有效覆盖区域，并将所述蓝牙信号强度参考值广播至所述智能锁，以使所述智能锁根据所述蓝牙道钉的允许停车蓝牙信号强度参考值判断是否允许停车。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉周期性与所述管理平台进行数据交互以检测和判断所述智能锁的蓝牙电子标签的有效性。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉设有蓝牙读写器。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉采用一次性电池作为供电电源。
一优选实施例中，相邻的两个所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域存在部分重叠以减小所述指定停车区域的停车盲区。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉电子围栏系统采用RSSI定位算法。
一优选实施例中，相邻的两个所述蓝牙道钉的间隔距离为2-3米，所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖半径控制在1-1.5米。
一优选实施例中，所述蓝牙道钉电子围栏系统还包括网关，设有通信模块的所述蓝牙道钉通过所述网关与所述管理平台通信。
采用本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用蓝牙标签位置定位，而不是GPS定位，在指定停车区域内布设蓝牙标签(即蓝牙道钉)用于定位，通过智能锁的过滤及RSSI(接收的信号强度指示)定位计算方法，可以在指定停车区域形成一个个蓝牙信号有效覆盖半径为1-1.5米、相邻部分重叠的蓝牙道钉电子围栏(每个蓝牙道钉对应一个蓝牙信号有效覆盖半径为1-1.5米的蓝牙道钉电子围栏)，使指定停车区域划分得更加精确，解决了区域定位准确度不足的问题。
2、本发明所采用的蓝牙道钉的安装部署极为方便，不破土不立桩，可以在路面粘贴安装，便于大批量、快速地的进行推广部署，解决了项目实施困难、周期性长的问题。
3、本发明所述的蓝牙道钉电子围栏系统简单可靠，使用一次性电池驱动蓝牙道钉和/或智能锁，功耗极低，可续航5年且定期不需维护，解决了结构复杂、架设成本高的问题。
4、采用本发明，可以在短时间内实现以低成本完成高精度的指定停车区域定位方案，便于共享单车后期的统一管理和维护，实现城市交通的有序化。
附图说明
图1为本发明一实施例的蓝牙道钉的蓝牙信号覆盖区域组合匹配指定停车区域示意图；
图2为本发明另一实施例的蓝牙道钉的蓝牙信号覆盖区域组合匹配指定停车区域示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，本发明公开了一种用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，蓝牙道钉电子围栏系统包括蓝牙道钉1和共享单车的智能锁以及带通讯功能的蓝牙站点控制器。其中，作为蓝牙设备的蓝牙道钉1采用道钉形式，可贴装于地面，智能锁中设有蓝牙电子标签。
预先规划出来的指定停车区域通常采用如图1中实线所示的条形区域形式，图1示出的实施例中，蓝牙道钉1的数量为3个，3个蓝牙道钉1间隔排列布设在指定停车区域内，图1中虚线所示为蓝牙道钉1的蓝牙信号有效覆盖区域，间隔排列布设的3个蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域组合基本可以匹配指定停车区域(虽然存在部分小区域的停车盲区2)。当共享单车停放于指定停车区域时，智能锁的蓝牙电子标签主动扫描蓝牙道钉发射的蓝牙信号以判断共享单车是否停放于指定停车区域，智能锁的闭锁操作需在蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域内才能实施，从而有效地规范了用户的停车行为。
为了规避停车盲区或减小停车盲区的面积，以提高指定停车区域的蓝牙信号有效覆盖率，相邻的两个蓝牙道钉1的蓝牙信号有效覆盖区域可以存在部分重叠，如图2所示。
此外，指定停车区域除了可以采用条形区域形式，还可以采用其他形状，例如圆形、正方形等，这需要根据实际情况来设定。无论指定停车区域为何种形状，都可以使用本发明所述的蓝牙道钉1来进行匹配，使用多个蓝牙道钉1进行间隔布设，使多个蓝牙道钉1的蓝牙信号有效覆盖区域组合的整体形状基本匹配指定停车区域的形状。
一具体实施例中，蓝牙道钉1的蓝牙信号有效覆盖半径为1米至1.5米，优选为1.5米。相邻的两个蓝牙道钉1的间隔距离为2米至3米，优选为2米。
蓝牙道钉1的蓝牙信号有效覆盖半径大小，相邻的蓝牙道钉1之间的间隔距离大小，以及蓝牙道钉1的数量决定了对指定停车区域的形状匹配精确度，以及停车盲区的大小。根据实际情况，可以上述的几个影响因素进行合理化配置。
一具体实施例中，蓝牙道钉电子围栏系统还包括管理平台和网关，指定停车区域内的至少其中之一蓝牙道钉设有通信模块，该蓝牙道钉可以检测指定停车区域内的其他蓝牙道钉的工作状态，并将其通过通信模块、网关发送至管理平台(发送周期可以调节，默认周期为10分钟)，管理平台可以对所有蓝牙道钉的工况进行监控。蓝牙道钉在与管理平台进行周期性数据交互时，还可以检测和判断蓝牙电子标签的有效性。
另一实施例中，蓝牙站点控制器可以计算出指定停车区域内的蓝牙道钉的蓝牙信号强度衰减值，并将蓝牙信号强度衰减值广播至智能锁，进一步地，智能锁可以蓝牙道钉的蓝牙信号强度偏差进行校准，从而实现蓝牙道钉的蓝牙信号强度自动校正，避免长时间运行导致的信号衰减情况。
本发明所述的蓝牙道钉电子围栏系统一实施例中，其蓝牙道钉设有蓝牙读写器，并采用一次性纽扣电池作为供电电源。鉴于蓝牙道钉的蓝牙通信过程具有间歇性、近距离的特性，使得其功耗较底，300ms的广播频率，功耗低至100uA，19000mA.h的一次性纽扣电池可以使蓝牙道钉续航5年，也使得蓝牙道钉结构简单，外形小巧，其综合成本较低。
一具体实施例中，蓝牙道钉电子围栏系统采用RSSI定位算法，可以使每个蓝牙道钉构建出半径为5米的虚拟电子围栏，并根据设定的允许停车蓝牙信号强度参考值，将停车区域有效覆盖半径限制在1-1.5米，同时蓝牙读写器广播加密及校验数据，可供智能锁过滤其他非法数据。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (10)
1.一种用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉电子围栏系统包括蓝牙道钉、共享单车的智能锁以及带通讯功能的蓝牙站点控制器，所述蓝牙道钉贴装于地面，所述智能锁设有蓝牙电子标签，所述蓝牙电子标签内设置有蓝牙高速扫描模块；所述蓝牙站点控制器设置于站点，用于获取智能锁及蓝牙道钉的工作状态；其中，
所述蓝牙道钉内部设置有蓝牙定向天线，多个所述蓝牙道钉间隔排列布设以使其蓝牙信号有效覆盖区域基本匹配指定停车区域，所述智能锁主动扫描所述蓝牙道钉发射的蓝牙信号以判断共享单车是否停放于所述指定停车区域，所述智能锁的闭锁操作预设为仅在所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域内实施；所述蓝牙站点控制器间断地主动扫描周边的所述蓝牙道钉及所述智能锁的广播信息，并将该信息发送至管理平台以实现对所述智能锁及所述蓝牙道钉的监管。
2.如权利要求1所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，至少其中之一蓝牙道钉设有通信模块，该蓝牙道钉检测所述指定停车区域内的其他所述蓝牙道钉的工作状态并将其通过所述通信模块发送至所述管理平台。
3.如权利要求1或2所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉设置所述指定停车区域内的其他所述蓝牙道钉的蓝牙信号强度参考值，匹配蓝牙信号强度参考值范围的区域为蓝牙信号有效覆盖区域，并将所述蓝牙信号强度参考值广播至所述智能锁，以使所述智能锁根据所述蓝牙道钉的允许停车蓝牙信号强度参考值判断是否允许停车。
4.如权利要求2所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉周期性与所述管理平台进行数据交互以检测和判断所述智能锁的蓝牙电子标签的有效性。
5.如权利要求1所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉设有蓝牙读写器。
6.如权利要求1所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉采用一次性电池作为供电电源。
7.如权利要求1所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，相邻的两个所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖区域存在部分重叠以减小所述指定停车区域的停车盲区。
8.如权利要求1所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉电子围栏系统采用RSSI定位算法。
9.如权利要求1或7或8所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，相邻的两个所述蓝牙道钉的间隔距离为2-3米，所述蓝牙道钉的蓝牙信号有效覆盖半径控制在1-1.5米。
10.如权利要求2所述的用于共享单车的蓝牙道钉电子围栏系统，其特征在于，所述蓝牙道钉电子围栏系统还包括网关，设有通信模块的所述蓝牙道钉通过所述网关与所述管理平台通信。
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