CN112073898A - 一种基于改进蓝牙天线的定位地桩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,包括蓝牙天线、蓝牙芯片、处理模块、供电电路和供电电池;蓝牙天线包括壳体、印刷在壳体内的PCB板以及辐射部、馈电触点和馈电单元;辐射部与PCB板连接,馈电触点与PCB板连接,馈电单元与馈电触点连接;蓝牙芯片与馈电单元连接,处理模块与蓝牙芯片连接;供电电池经供电电路与处理模块连接;本发明通过对定位地桩的蓝牙天线进行改进,增大蓝牙天线发射信号的带宽,同时使蓝牙天线定向发送信号,有效提高蓝牙定位的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及共享单车技术领域,尤其涉及一种基于改进蓝牙天线的定位地桩。
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、高效共享的公共共享单车风靡一时,被列入中国的新四大发明之一。共享单车作为近年出现的新事物,在方便市民“最后一公里”层面有不小贡献。然而,正因为其“共享”的性质,导致市民在骑行过程中爱惜不足,使用后乱停乱放情况严重。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,各个共享单车公司采取了各式各样的技术手段。
传统的GPS区域定位,单车上的车锁只与卫星进行通信定位,GPS定位的标准精度为10米,规划还车区域与实际可还区域偏差过大,难以划分规定停车区域实现用户规范停车。即使采用精度1米的北斗导航定位,也只是稍有缩小了区域偏差,并没有真正改善单车乱停乱放的问题。
蓝牙驿站定位方案则是通过驿站发出蓝牙广播,单车锁具进入驿站的蓝牙广播范围后可以扫描到这个蓝牙信息,开启锁具的手动还车功能,从而限定用户在驿站蓝牙信号的发散范围内进行还车操作。然而,蓝牙信号的发散范围为10米扇形范围,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,蓝牙驿站在布设时需破土立桩,在使用期间需结合太阳能板为电池蓄电,结构较为复杂,成本也较高。
例如,一种在中国专利文献上公开的“一种基于人工智能的共享单车停放、监管和维护平台”,其公告号:CN109339509A,其申请日:2018年10月27日,包括两大平台:后台控制平台和固定站点服务平台,所述后台控制平台设置在后台服务管理中心,所述固定站点服务平台设在共享单车固定停靠站点;所述后台控制平台包括第一通讯服务器、中央控制器和第一数据服务器,后台控制平台的具体工作任务为:用于监控数据的保存和维护,根据业务需要形成统计报表;所述固定站点服务平台包括第二通讯服务器、第二数据服务器、人工智能算法控制器和定位信号控制器,固定站点服务平台的具体工作任务为:用于根据定位传感器信号实时采集固定站点的车辆外观图像数据,利用人工智能算法判定车辆待维修程度并将结果投放至LED显示屏幕,并记录结果到数据服务器留存。该申请的共享单车停放平台通过定位传感器进行单车定位,判断共享单车是否位于固定停靠站点,其定位采用的是传统的GPS区域定位或蓝牙定位,均存在定位精度偏差大的问题。
发明内容
本发明主要解决现有的技术中对于共享单车的定位准确度低的问题;提供一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,增大蓝牙天线发射信号的带宽,同时使蓝牙天线定向发送信号,有效提高蓝牙定位的准确度。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,包括蓝牙天线、蓝牙芯片、处理模块、供电电路和供电电池;所述蓝牙天线包括壳体、印刷在壳体内的PCB板以及辐射部、馈电触点和馈电单元;所述辐射部与PCB板连接,所述馈电触点与PCB板连接,所述馈电单元与馈电触点连接;所述蓝牙芯片与馈电单元连接,所述处理模块与蓝牙芯片连接;所述供电电池经供电电路与处理模块连接。将蓝牙芯片和处理模块分开,对蓝牙模组进行优化调整,提高蓝牙芯片的稳定性和速度,设置的辐射部具有定向发射信号的特性,除定向区域外,其他区域的信号产生较大的信号衰减,使接收端能更好的分辨信号的来源,产生的信号具有较宽的带宽,使得蓝牙天线具有较强的适应能力,减小周边环境对天线性能的影响,有效提高蓝牙定位的准确度。
作为优选,所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体通过螺栓或卡扣连接,所述PCB板位于下壳体面向上壳体的一面,所述馈电单元位于下壳体相对上壳体的一面,所述上壳体设有辐射点,所述辐射部与辐射点连接。
作为优选,所述的辐射部包括第一辐射臂和第二辐射臂,所述第一辐射臂的一端与PCB板连接,所述第一辐射臂的另一端与辐射点连接,所述第二辐射臂的一端与PCB板连接,所述第二辐射臂的另一端与辐射点连接。第一辐射臂和第二辐射臂均设置有相应的辐射点,使得信号发射具有更好的定向性。
作为优选,所述的馈电单元包括馈电传输线和绝缘胶,所述馈电传输线的一端与馈电触点连接,所述馈电传输线的另一端与蓝牙芯片连接,所述绝缘胶缠绕在所述馈电传输线上。保证接收或发射的信号能稳定传输。
作为优选,所述的供电电池为太阳能电池。有效提高装置的使用时长。
作为优选,所述的蓝牙天线的工作频率范围为:2.24GHz-2.55GHz,阻抗带宽为:2.25GHz-2.5GHz,电压驻波比小于等于1.5。较小的电压驻波比可以使得天线的匹配度更好,有更多的输入能量被蓝牙天线吸收并辐射,蓝牙天线在距离地面50cm处,以1.5m的直径范围进行信号辐射,使得相邻的定位地桩可以做到自动校准。
本发明的有益效果是:通过对定位地桩的蓝牙天线进行改进,增大蓝牙天线发射信号的带宽,同时使蓝牙天线定向发送信号,有效提高蓝牙定位的准确度。
附图说明
图1是实施例一的定位地桩的结构框图。
图2是实施例一的蓝牙天线的壳体内部结构示意图。
图3是实施例一的电子围栏的壳体背面结构示意图。
图中1.蓝牙天线,2.蓝牙芯片,3.处理模块,4.供电电路,5.供电电池,6.馈电传输线,7.绝缘胶,8.下壳体,9.PCB板,10.第一辐射臂,11.第二辐射臂,12.馈电触点 。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一:一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,如图1所示,包括基体、蓝牙天线1、蓝牙芯片2、处理模块3、供电电路4和供电电池5;蓝牙天线1、蓝牙芯片2、处理模块3、供电电路4和供电电池5均安装在基体内,蓝牙天线1包括壳体、印刷在壳体内的PCB板9以及辐射部、馈电触点12和馈电单元;辐射部与PCB板9连接,馈电触点12与PCB板9连接,馈电单元与馈电触点12连接;蓝牙芯片2与馈电单元连接,处理模块3与蓝牙芯片2连接;供电电路4和供电电池5均与处理模块3连接。
如图2所示,壳体包括上壳体和下壳体8,上壳体和下壳体8通过螺栓或卡扣连接,PCB板9位于下壳体8面向上壳体的一面,馈电单元位于下壳体8相对上壳体的一面,辐射部包括第一辐射臂10和第二辐射臂11,上壳体设有两个辐射点,第一辐射臂10的一端与PCB板9连接,第一辐射臂10的另一端与辐射点连接,第二辐射臂11的一端与PCB板9连接,第二辐射臂11的另一端与辐射点连接。
如图3所示,馈电单元包括馈电传输线6和绝缘胶7,馈电传输线6的一端与馈电触点12连接,馈电传输线6的另一端与蓝牙芯片2连接,绝缘胶7缠绕在馈电传输线13上,供电电池5为太阳能电池,蓝牙天线1的工作频率范围为:2.24GHz-2.55GHz,阻抗带宽为:2.25GHz-2.5GHz,电压驻波比小于等于1.5。
将蓝牙芯片2和处理模块3分开,对蓝牙模组进行优化调整,提高蓝牙芯片2的稳定性和速度,设置的辐射部具有定向发射信号的特性,除定向区域外,其他区域的信号产生较大的信号衰减,使接收端能更好的分辨信号的来源,产生的信号具有较宽的带宽,使得蓝牙天线1具有较强的适应能力,减小周边环境对天线性能的影响,有效提高蓝牙定位的准确度。
在规定区域内布设若干个定位地桩用于单车定位,通过智能锁的过滤及rssi定位计算方法,在停车区域形成一个2-3米的蓝牙电子围栏,定位地桩按照一定频率发射蓝牙广播,广播内容主要包括停车信号强度允许值、地桩编号、地桩信号发射强度、版本信息及其他校验数据,智能锁根据信号强度允许值和当前信号强度值进行对比,实现不同站点的停车区域可调,目前设置的信号值为-72db,表示只能在-72db以内允许停车,超过这个值则为禁停区,可以将该值设置更小,则停车区域范围划分得更加精确,解决了区域定位准确度不足的问题,智能锁根据设定的阈值,信号值可以进行调整,判断信号值是否满足停车需求(处于可停车范围),车锁处于允许锁闭状态,10s内可扣锁还车,否则不在停车区域,锁具自动弹开,无法停车。
实施例二,一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,本实施例相比于实施例一,区别在于,本实施例增加了地桩安装状态检测装置,地桩安装状态检测装置与处理模块3连接,地桩安装状态检测装置包括第一极板、第二极板、第一弹簧和第二弹簧,第一极板通过第一弹簧和第二弹簧悬空安装在基体内部,第一弹簧与基体上端内壁连接,第二弹簧与基体上端内壁连接,第二极板安装在第一极板下方,第一极板和第二极板均与处理模块3连接,第一极板和第二极板形成一电容,其余结构同实施例一。
在具体应用中,由于定位地桩是安装在地面下的,不会进行破土立桩,对于城市道路具有更好的美观效果,减少道路拥挤,而定位地桩安装在地面下, 由于土壤物质会随着雨水等外界环境的变化而改变,会导致原本安装良好的基体产生偏移或歪扭,使得蓝牙天线1的信号发射范围发生改变,对于共享单车定位产生影响,为了消除这一影响,在基体内设置一个地桩安装状态检测装置,在地桩产生倾斜时,由于第一极板是通过第一弹簧和第二弹簧悬空安装的,因此,第一极板会产生偏移,导致第一极板和第二极板形成的电容值产生变化,处理模块3检测到电容值的变化量超出范围时提示工作人员进行定位地桩的重新安装,有效保障蓝牙定位的准确性。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,包括
蓝牙天线、蓝牙芯片、处理模块、供电电路和供电电池;
所述蓝牙天线包括壳体、印刷在壳体内的PCB板以及辐射部、馈电触点和馈电单元;
所述辐射部与PCB板连接,所述馈电触点与PCB板连接,所述馈电单元与馈电触点连接;
所述蓝牙芯片与馈电单元连接,所述处理模块与蓝牙芯片连接;
所述供电电池经供电电路与处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,
所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体通过螺栓或卡扣连接,所述PCB板位于下壳体面向上壳体的一面,所述馈电单元位于下壳体相对上壳体的一面,所述上壳体设有辐射点,所述辐射部与辐射点连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,
所述辐射部包括第一辐射臂和第二辐射臂,所述第一辐射臂的一端与PCB板连接,所述第一辐射臂的另一端与辐射点连接,所述第二辐射臂的一端与PCB板连接,所述第二辐射臂的另一端与辐射点连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,
所述馈电单元包括馈电传输线和绝缘胶,所述馈电传输线的一端与馈电触点连接,所述馈电传输线的另一端与蓝牙芯片连接,所述绝缘胶缠绕在所述馈电传输线上。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,
所述供电电池为太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的一种基于改进蓝牙天线的定位地桩,其特征在于,
所述蓝牙天线的工作频率范围为:2.24GHz-2.55GHz,阻抗带宽为:2.25GHz-2.5GHz,电压驻波比小于等于1.5。
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