CN202995029U - 一种基于蓝牙的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙的定位装置，其包括：蓝牙通信模块、位置信息获取模块。所述蓝牙通信模块，用于与目标蓝牙设备建立通信连接。所述位置信息获取模块，用于向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小。获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值，根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。通过获取与目标蓝牙设备的通讯距离，从而大大降低了识别蓝牙设备所在位置的误差范围，有效提高了定位精度。

Description

一种基于蓝牙的定位装置

技术领域

本实用新型涉及无线电技术领域，具体涉及一种基于蓝牙的定位装置。

背景技术

现实生活中，经常遇到小件物品或设备不易寻找的困扰。例如耳机、手机被搁置在某个角落里，由于一段时间未使用，而用户遗忘了放置位置，临时急用时又一时无法找到。

针对上述问题，对于具有呼叫功能和扬声器的手机，用户可以通过拨打该手机，通过声音来确定位置。但是，采用上述定位方法对于耳机这类不具有被叫功能和扬声器的设备就无法实现。

因此，如何快捷、准确的对蓝牙设备进行定位成为了本领域技术人员急需解决的一个技术问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于蓝牙的定位装置。

本实用新型提出的基于蓝牙的定位装置，包括：蓝牙通信模块、位置信息获取模块。所述蓝牙通信模块，用于与目标蓝牙设备建立通信连接。所述位置信息获取模块，用于向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小。获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值。根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。

可选的，所述位置信息获取模块，还用于

获取当前第一坐标点的第一坐标信息；

获取当前第二坐标点的第二坐标信息；

获取第一坐标点与目标蓝牙设备的第一距离值R1；

获取第二坐标点与目标蓝牙设备对应的第二距离值R2；

获取第一目标区与第二目标区的坐标交集为目标蓝牙设备的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第二目标区为与第二坐标点具有等距R2的位置坐标点集合。

可选的，所述位置获取模块，还用于

获取当前第一坐标点至第n坐标点对应的第一坐标信息至第n坐标信息，所述n为大于等于2的整数；

获取与目标蓝牙设备对应的第一至第n距离值，其中，所述第一距离值R1为第一坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离，所述第n距离值Rn为第n坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离；

获取第一目标区至第n目标区的坐标交集为电子标签的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第n目标区包括与第n坐标点具有等距Rn的位置坐标点集合。

可选的，所述位置获取模块，还用于接收来自目标蓝牙设备发送的位置坐标信息。

可选的，所述目标蓝牙设备为内置蓝牙射频模块的蓝牙电子标签；

所述装置还包括：

设备标识设置模块，用于设置蓝牙电子标签的标签标识。

在现有技术中，使用拨号呼叫的方式查找设备无法应用于蓝牙耳机这类不具有被叫功能及扬声器的蓝牙设备。针对该问题，本实用新型通过建立与目标蓝牙设备的通信连接；获取目标蓝牙设备的位置信息，包括：向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小；获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值；根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。通过获取与目标蓝牙设备的通讯距离，从而大大降低了识别蓝牙设备所在位置的误差范围，有效提高了定位精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1-a示出了根据本实用新型一种基于蓝牙定位方法实施例一的流程示意图；

图1-b示出了根据本实用新型一种基于蓝牙定位方法实施例一中位置目标区的刨面示意图

图2-a示出了根据本实用新型一种蓝牙电子标签实施例的结构示意图；

图2-b示出了根据本实用新型一种蓝牙电子标签实施例的工作电压示意图；

图3示出了根据本实用新型一种基于蓝牙的定位装置实施例一的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1-a，示出了本实用新型一种基于蓝牙的定位方法实施例一的流程图，所述方法包括：

步骤101，建立与目标蓝牙设备的通信连接。

本实用新型实施例所公开的目标蓝牙设备可以是任何具有蓝牙射频功能的有线或无线设备，例如蓝牙耳机、蓝牙手机、蓝牙遥控器等。

步骤102，获取目标蓝牙设备的位置信息，具体包括：

s1，向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小；

s2，获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值；

s3，根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。

所述通信距离映射表可通过预先实际测量统计的方式生成，该映射表中存储有蓝牙设备的不同发射功率与对应的最大通信距离之间的映射关系，如表1所示：

发射功率	最大通信距离
		0dBm	10m
2dBm	20m
		20dBm	100m

表1

假设获得与目标蓝牙设备的通信距离R，那么我们就可以将目标蓝牙设备所在的位置限定在以R为半径的范围内，因此，有效降低了定位误差，提高了定位的精度。

为了进一步提高定位的精度，在本实用新型的另一优选实施例中，上述步骤102获取目标蓝牙设备的位置信息还包括:

获取当前第一坐标点的第一坐标信息；

获取当前第二坐标点的第二坐标信息；

获取第一坐标点与目标蓝牙设备的第一距离值R1；

获取第二坐标点与目标蓝牙设备对应的第二距离值R2；

获取第一目标区与第二目标区的坐标交集为目标蓝牙设备的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第二目标区为与第二坐标点具有等距R2的位置坐标点集合。

如图1-b所示，获取第一坐标点G1、第二坐标点G2；获取G1与目标蓝牙设备A的第一距离R1，获取G2与目标蓝牙设备A的第二距离R2；可以看出，目标设备A的位置就分布在以R1为半径的第一目标区和以R2为半径的第二目标区的交集区域内，A1和A2为该交集区域中的两个坐标点，A1和A2同时也是目标设备A可能的两个位置。

为了进一步减小了误差范围，提高了定位精度,所述获取目标蓝牙设备的位置信息还包括：

获取当前第一坐标点至第n坐标点对应的第一坐标信息至第n坐标信息，所述n为大于等于2的整数；

获取与目标蓝牙设备对应的第一至第n距离值，其中，所述第一距离值R1为第一坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离，所述第n距离值Rn为第n坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离；

获取第一目标区至第n目标区的坐标交集为电子标签的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第n目标区包括与第n坐标点具有等距Rn的位置坐标点集合。

在具体实施时，当用户手持移动终端站在第一坐标点时，移动终端通过卫星定位系统或移动网络获取此时移动终端的第一坐标信息，此时通过向电子标签发出功率调整指令，直到获取电子标签失去连接时最大功率阈值，然后根据该功率阈值从通信距离映射表中获取对应的距离值R1，进而移动终端可进一步获取到与第一坐标点具有等距R1的第一目标区。然后，以此类推，可获得第二目标区...直到第n目标区。最后，获取第一目标区至第n目标区的坐标交集即为电子标签的位置。

以上实施例通过主动获取与目标蓝牙设备的距离判断其所在位置，在本实用新型另一优选实施例中，可从目标蓝牙设备获取其所在的位置坐标信息，所述获取目标蓝牙设备的位置信息还包括：

向目标蓝牙设备发送位置坐标请求信息；

接收来自目标蓝牙设备发送的位置坐标信息。

其中，目标蓝牙设备可通过卫星定位系统获取卫星定位信息作为位置坐标，也可以是通过移动运营商、红外线、雷达波、激光等方式获得的其所在的坐标信息。

进一步的，可将获取到的目标蓝牙设备位置信息转换为地图坐标直接显示在屏幕中，而且，不但可以显示目标蓝牙设备的平面位置，还可显示该其所在的空间位置，这样一来，用户在地图上查看蓝牙设备的位置时就会更加直观，大大提高了使用的方便性。

在本实用新型公开的另一优选实施例中，目标蓝牙设备是内置有蓝牙射频模块的电子标签，该电子标签体积小巧，能够被放置在任何普通物体的表面或内部，例如：图书、文件、CD盒、药瓶、家具用品，以及汽车等具有较大体积的产品。将所述蓝牙电子标签与其他物体组合放置，通过对蓝牙标签的定位，我们就能够实现对相关物体的查找定位，大大延伸了可定位的范围。

下面参见图2-a，示出了本实用新型公开的一种低功耗蓝牙电子标签的结构示意图，所述蓝牙标签200包括：电池210、充电管理模块220、电源管理模块230、蓝牙射频模块240、发射功率配置模块250、ID存储器260、低功耗处理器ARM核270。

其中，电池可以是可充电电池或者不可充电电池，若电池为不可充电的一次性电池，充电管理模块则不是必要的，例如可以为3.0V的纽扣电池。电源管理模块可以为低功耗的线性电压调节器，也可以为高效率的直流-直流转换器；电源管理模块产生1.8V的输出电压为蓝牙射频模块和低功耗ARM核供电，而ID存储器直接以电池的电压供电。原因是为了实现低功耗，电源管理模块为间歇式工作。图2-b描述了间歇式工作的VDD电压波形。TON时间段，VDD电压为高；TOFF时间段，VDD电压为0。例如TON时间为0.05mS，TOFF时间为499.95mS，TON时间的系统电流消耗为10mA，则平均电流为10mA.0.05mS/(0.05mS+499.95mS)=1uA。对于容量为20毫安时的电池，蓝牙标签可以使用20mA.H/1uA=20000H=833天。进一步减小TON和增加TOFF时间可以延长蓝牙标签的使用时间。另外ID存储器工作在VBAT电压下，以免VDD电压为0时，其中存储的ID信息丢失。ID存储器以二进制数据方式存储蓝牙标签的标识信息。每个标签启用时，用户可以通过手持设备(如智能手机，平板电脑等)为每个蓝牙标签设定标识信息，以区分不同标签的用途。为了确定大致的距离，还设计了对低功耗蓝牙标签的发射功率进行修改和配置的功能。在没有被连接时，电子标签以间歇式工作方式且以最大设计功率发射射频信号，如果被移动设备找到，并建立连接后，通过移动设备可以设置低功耗蓝牙标签的发射功率。根据可以维持连接的发射功率，可以大致确定低功耗蓝牙标签与搜索的移动设备之间的距离应该在多少米以内。逐步减小低功耗蓝牙标签的发射功率，直到失去连接，可以帮助确定大致移动设备与低功耗蓝牙标签的距离。例如2dB发射功率，即发射功率等于1mW.10(2/10)=1.58mW，大致的距离在20米左右。发射功率越大，可连接距离约远。最后，通过确定移动设备在不同位置G1、G2...Gn与蓝牙标签的距离R1、R2...Rn，以及各个位置G1...Gn分别与对应的R1...Rn构成的目标区S1、S2...Sn之间的交集区域即为蓝牙标签所在的位置，并将该蓝牙标签的位置以可视化图形的方式显示在用户的手持设备的屏幕中。

参照图3，示出了本实用新型公开的一种基于蓝牙的定位装置实施例一的结构示意图，所述装置300包括：蓝牙通信模块310、位置信息获取模块320；

所述蓝牙通信模块310，用于与目标蓝牙设备建立通信连接；

所述位置信息获取模块320，用于向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小；

获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值；

根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。

其中，

所述位置信息获取模块320，还用于

获取当前第一坐标点的第一坐标信息；

获取当前第二坐标点的第二坐标信息；

获取第一坐标点与目标蓝牙设备的第一距离值R1；

获取第二坐标点与目标蓝牙设备对应的第二距离值R2；

获取第一目标区与第二目标区的坐标交集为目标蓝牙设备的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第二目标区为与第二坐标点具有等距R2的位置坐标点集合。

其中，

所述位置获取模块320，还用于

获取当前第一坐标点至第n坐标点对应的第一坐标信息至第n坐标信息，所述n为大于等于2的整数；

获取与目标蓝牙设备对应的第一至第n距离值，其中，所述第一距离值R1为第一坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离，所述第n距离值Rn为第n坐标点与所述目标蓝牙设备对应的距离；

获取第一目标区至第n目标区的坐标交集为电子标签的位置信息，所述第一目标区包括与第一坐标点具有等距R1的位置坐标点集合，所述第n目标区包括与第n坐标点具有等距Rn的位置坐标点集合。

其中，所述位置获取模块320，还用于接收来自目标蓝牙设备发送的位置坐标信息。

其中，所述目标蓝牙设备为内置蓝牙射频模块的蓝牙电子标签；

所述装置300还包括：

设备标识设置模块330，用于设置蓝牙电子标签的标签标识。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本实用新型也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本实用新型的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本实用新型的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本实用新型实施例的一种基于蓝牙的定位方法和装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本实用新型还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本实用新型的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (4)

1.一种基于蓝牙的定位装置，其特征在于，包括：蓝牙通信模块、位置信息获取模块； 

所述蓝牙通信模块，用于与目标蓝牙设备建立通信连接； 

所述位置信息获取模块，用于向所述目标蓝牙设备发送功率设置指令，所述指令对应的功率值逐步减小； 

获取所述目标蓝牙设备失去连接时的功率阈值； 

根据所述功率阈值匹配预置的通信距离映射表，若匹配，则获取对应的距离值为与目标蓝牙设备对应的通信距离。 

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标蓝牙设备为内置蓝牙射频模块的蓝牙电子标签； 

所述装置还包括： 

设备标识设置模块，用于设置蓝牙电子标签的标签标识。 

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述蓝牙电子标签包括电池、充电管理模块、电源管理模块、蓝牙射频模块、发射功率配置模块、ID存储器、低功耗处理器ARM核。 

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，电源管理模块为线性电压调节器或直流-直流转换器，电源管理模块产生1.8V的输出电压为蓝牙射频模块和低功耗ARM核供电。 

Images