CN209419862U - 一种定位装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线定位领域，公开了一种定位装置及设备。在本实用新型中，该定位装置包括：选择模块、基带管理芯片、WIFI模块、蓝牙模块和GPS模块；基带管理芯片的控制输出端与选择模块的控制输入端电连接，基带管理芯片的第一输入端与GPS模块的输出端电连接，基带管理芯片的第二输入端与WIFI模块的输出端电连接，基带管理芯片的第三输入端与蓝牙模块的输出端电连接；选择模块的第一控制输出端与WIFI模块的控制输入端电连接，选择模块的第二控制输出端与蓝牙模块的控制输入端电连接。通过将基带管理芯片，GPS模块，蓝牙模块和WIFI模块相结合进行定位，实现在室内环境等GPS信号弱的地方，能够快速精确定位。

Description

一种定位装置及设备

技术领域

本实用新型涉及无线定位领域，特别涉及一种定位装置及设备。

背景技术

传统定位方法包括使用全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunications，GSM)的基站定位，使用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位等多种定位手段。随着目前基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术(wirelessfidelity，WIFI)的成熟和广泛运用，WIFI热点已应用于城市中的大部分场所。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：GSM系统的基站在定位时存在定位慢，精度低等问题，而单独使用GPS系统进行定位时，又存在定位时间长，在GPS信号弱的地方无法完成定位的问题；通过GSM系统与GPS系统联合定位时，虽然在信号好的地方可完成快速定位，且精确度高，但在如地下车库、楼宇密集处、商场等室内环境里，则无法完成定位。室内使用的WIFI技术也存在传输的无线通信质量不好，数据安全性能差等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种定位装置及设备，使得能够在室内环境等GPS信号弱的地方，快速精确定位。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种定位装置，包括：选择模块、基带管理芯片、WIFI模块、蓝牙模块和GPS模块；基带管理芯片的控制输出端与选择模块的控制输入端电连接，基带管理芯片的第一输入端与GPS模块的输出端电连接，基带管理芯片的第二输入端与WIFI模块的输出端电连接，基带管理芯片的第三输入端与蓝牙模块的输出端电连接；选择模块的第一控制输出端与WIFI模块的控制输入端电连接，选择模块的第二控制输出端与蓝牙模块的控制输入端电连接；选择模块，用于在基带管理芯片输入的控制信号的控制下，选择蓝牙模块，或，WIFI模块处于输出使能状态；蓝牙模块，用于在输出使能状态下输出蓝牙定位数据给基带管理芯片；WIFI模块，用于在输出使能状态下输出WIFI定位数据给基带管理芯片；基带管理芯片，用于获取GPS模块输入的第一定位数据以及第二定位数据，根据第一定位数据和第二定位数据，进行定位，其中，第二定位数据为WIFI模块输入的WIFI定位数据，或，蓝牙模块输入的蓝牙定位数据。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种设备，包括上述的定位装置。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过将基带管理芯片，GPS模块，蓝牙模块和WIFI模块相结合进行定位，实现在室内环境等GPS信号弱的地方，能够快速精确定位。

另外，基带管理芯片包括：控制模块和定位模块；控制模块的第一输入端为基带管理芯片的第一输入端，控制模块的第一输出端为基带管理芯片的控制输出端，控制模块的第二输出端与定位模块电连接；控制模块，用于根据GPS模块输入的第一定位数据，产生控制信号，并输出控制信号给选择模块；定位模块，用于获取第二定位数据和第一定位数据，进行定位。

该方式中，通过控制模块产生的控制信号，来控制选择模块，进而获得第二定位数据，用以辅助第一定位数据，保证了定位的准确性。

另外，控制模块包括：解析模块和判断模块；解析模块的输入端为控制模块的第一输入端，解析模块的第一输出端与判断模块的输入端电连接，解析模块的第二输出端为控制模块的第二输出端，判断模块的输出端为控制模块的第一输出端；解析模块，用于解析GPS模块输入的第一定位数据，产生判断信号；判断模块，用于根据解析模块输入的判断信号，产生控制信号，并输出给选择模块。

另外，选择模块用于：根据输入的控制信号，产生使能信号和睡眠信号。

另外，使能信号用于：控制蓝牙模块，或，WIFI模块处于使能状态；睡眠信号用于：控制蓝牙模块，或，WIFI模块处于睡眠状态。

另外，基带管理芯片还用于：在预设时间间隔内，若获取不到第一定位数据，和/或，第二定位数据，则进入休眠状态。

该方式中，通过使基带管理芯片进入休眠状态，降低了基带管理芯片的功耗，进而降低定位装置的功耗，节约了资源。

另外，WIFI模块还用于：根据WIFI模块的输出端检测到的基带管理芯片的第二输入端的电压值，产生唤醒信号，并输出唤醒信号给基带管理芯片；其中，唤醒信号用于唤醒基带管理芯片。

该方式中，通过使用唤醒信号唤醒基带管理芯片，使基带管理芯片可以从休眠状态转换为正常工作状态，保证定位装置可继续进行定位。

另外，GPS模块还用于：通过串口将第一定位数据输出给基带管理芯片。

该方式中，通过使用串口线路进行传输，只需要使用一对传输线就可以实现双向数据传输，从而大大降低了成本。

另外，基带管理芯片还用于：根据基站所在位置进行定位。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本实用新型的第一实施方式中的定位装置的结构方框图；

图2是根据本实用新型的第二实施方式中的定位装置的结构方框图；

图3是根据本实用新型的第三实施方式中的基带管理芯片的结构方框图；

图4是根据本实用新型的第三实施方式中的控制模块的结构方框图；

图5是根据本实用新型的第四实施方式中的定位装置的结构方框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种定位装置。通过将基带管理芯片，GPS模块，蓝牙模块和WIFI模块相结合进行定位，实现在室内环境等GPS信号弱的地方，能够快速精确定位。

图1所示为本施方式中的定位装置的方框图，该装置包括如下模块：

选择模块103、基带管理芯片101、WIFI模块105、蓝牙模块104和GPS模块102；基带管理芯片101的控制输出端与选择模块103的控制输入端电连接，基带管理芯片101的第一输入端与GPS模块102的输出端电连接，基带管理芯片101的第二输入端与WIFI模块105的输出端电连接，基带管理芯片101的第三输入端与蓝牙模块104的输出端电连接；选择模块103的第一控制输出端与WIFI模块105的控制输入端电连接，选择模块103的第二控制输出端与蓝牙模块104的控制输入端电连接；选择模块103用于在基带管理芯片101输入的控制信号的控制下，选择蓝牙模块104，或，WIFI模块105处于输出使能状态；蓝牙模块104用于在输出使能状态下输出蓝牙定位数据给基带管理芯片101；WIFI模块105用于在输出使能状态下输出WIFI定位数据给基带管理芯片101；基带管理芯片101用于获取GPS模块102输入的第一定位数据以及第二定位数据，根据第一定位数据和第二定位数据，进行定位，其中，第二定位数据为WIFI模块105输入的WIFI定位数据，或，蓝牙模块104输入的蓝牙定位数据。

在一个具体实现中，GPS模块102的系统内存(Random Access Memory，RAM)中可保存上一次定位后所储存或预测的星历数据，但星历数据的有效期通常只有约两个小时，若在两个小时内，再次启动GPS模块102，可优先使用RAM中保存的星历数据，将该星历数据作为第一定位数据输出给基带管理芯片101；若超过两个小时，基带管理芯片101会先判断基带管理芯片101内部存储的第一定位数据是否有效，若确定当前时间与上一次定位时间的差值，没有超过预定期限，则表示该第一定位数据有效，可使用该第一定位数据进行定位；否则，若确定当前时间与上一次定位时间的差值，超过了预定期限，则表示该第一定位数据无效，基带管理芯片101会更新该第一定位数据，根据新的第一定位数据完成定位后，再次更新该第一定位数据。

例如：基带管理芯片101先从GPS模块102下载一份存储时间为6个小时的第一定位数据来辅助当前的定位，并且在定位完成之后，会继续从GPS模块102下载一份存储时间为6天的第一定位数据，用于在下次定位时，作为该次定位的第一定位数据。若在6天有效期内，再次启动该定位装置进行定位，则会直接使用上次下载的存储时间为6天的第一定位数据，进行定位，在完成该次定位后，会继续更新第一定位数据。

其中，选择模块103用于根据输入的控制信号，产生使能信号和睡眠信号。其中，使能信号用于控制蓝牙模块104，或，WIFI模块105处于使能状态；睡眠信号用于控制蓝牙模块104，或，WIFI模块105处于睡眠状态。

需要说明的是，若选择模块103输出该使能信号给WIFI模块105，该使能信号会控制WIFI模块105处于使能状态，则WIFI模块105会输出WIFI定位数据给基带管理芯片101，该WIFI定位数据会作为第二定位数据，辅助基带管理芯片101进行精确定位。

在一个具体实现中，若基带管理芯片101检测到GPS模块102输入的信号强度比较弱，获得的第一定位数据时有时无，这样就会影响定位的准确性，若在室内的环境下，会选择WIFI模块105辅助进行定位，其中，WIFI模块105会在预设范围内，搜索该范围内的热点，将搜索到的所有热点以及这些热点的物理地址，作为第二定位数据，发送给基带管理芯片101；基带管理芯片101根据GPS模块102输入的第一定位数据，和WIFI模块105输入的第二定位数据，进行定位，其中，基带管理芯片101和WIFI模块105之间可通过安全数字输入输出接口(Secure Digital Input and Output，SDIO)进行数据传输。

需要说明的是，GPS模块102还用于通过串口将第一定位数据输出给基带管理芯片101。因串口线路简单，只需要使用一对传输线就可以实现双向数据传输，从而大大降低了成本。另外，还可以通过主串口查询所需的数据，若查询到的定位数据不满足需求，还可以及时进行调整，进一步保证定位的准确性。

在一个具体实现中，基带管理芯片101还用于：在预设时间间隔内，若获取不到第一定位数据，和/或，第二定位数据，则进入休眠状态。

需要说明的是，在选择模块103确认选择WIFI模块105用于辅助定位时，其中的WIFI模块105还用于：根据WIFI模块105的输出端检测到的基带管理芯片101的第二输入端的电压值，产生唤醒信号，并输出唤醒信号给基带管理芯片101；其中，唤醒信号用于唤醒基带管理芯片101。

例如：在预设时间间隔内，比如在10秒内，基带管理芯片101没有接收到第一定位数据，和/或，第二定位数据，则该基带管理芯片101无法完成定位，为了节约资源，基带管理芯片101进入休眠状态；但在此之前，选择模块103已确定选择WIFI模块105用于辅助定位，由于WIFI模块105自身在搜索热点时，浪费了时间，没有在预设时间间隔内将第二定位数据及时的输出给基带管理芯片101；当WIFI模块105的输出端检测到的基带管理芯片101的第二输入端的电压值，低于预设阀值时，表示基带管理芯片101已进入休眠状态，则WIFI模块105会先产生唤醒信号，并输出该唤醒信号给基带管理芯片101，当基带管理芯片101获取到该唤醒信号后，基带管理芯片101进入正常工作状态，此时WIFI模块105再输出第二定位数据给基带管理芯片101，基带管理芯片101根据输入的第二定位数据和之前存储的第一定位数据，联合进行精确定位。

本实用新型的第二实施方式涉及一种定位装置。本实施方式是第一实施方式在具体实现中的结构方框图，其具体结构如图2所示，包括：

基带管理芯片101，GPS模块102，WIFI模块105，蓝牙模块104和单刀双掷开关103，其中，使用单刀双掷开关103，来实现选择模块103的功能；基带管理芯片101的第一输入端与GPS模块102的输出端电连接，其中，该GPS模块102的输出端与内部的系统内存相连接；基带管理芯片101的第二输入端，通过安全数字输入输出接口与WIFI模块105电连接；基带管理芯片101的控制输出端与单刀双掷开关103的控制输入端电连接；单刀双掷开关103的第一控制输出端，通过WIFI模块105的射频接口，与WIFI模块105电连接；单刀双掷开关103的第二控制输出端与蓝牙模块104的输出端电连接。

需要说明的是，通过使用单刀双掷开关103来实现选择模块103的功能，根据基带管理芯片101输入的控制信号，来确定选择是WIFI模块105与基带管理芯片101电连接，WIFI模块105会在预设范围内，搜索该范围内的热点，将搜索到的所有热点以及这些热点的物理地址，作为第二定位数据，发送给基带管理芯片101，基带管理芯片101根据GPS模块102输入的第一定位数据，和WIFI模块105输入的第二定位数据，进行定位。

第一实施方式或第二实施方式中，通过将基带管理芯片101，GPS模块102，蓝牙模块104和WIFI模块105相结合进行定位，在确定GPS模块102输入的第一定位数据不满足精确定位的需求时，通过选择模块103选择蓝牙模块104，或，WIFI模块15进行辅助定位，实现在室内环境等GPS信号较弱的地方，能够快速精确定位。

本实用新型的第三实施方式涉及一种定位装置。第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：选择蓝牙模块104辅助基带管理芯片101进行定位。

在本实施方式中，该定位装置中的基带管理芯片101的具体结构如图3所示，基带管理芯片101包括：控制模块201和定位模块202；控制模块201的第一输入端为基带管理芯片101的第一输入端，控制模块201的第一输出端为基带管理芯片101的控制输出端，控制模块201的第二输出端与定位模块202电连接；控制模块201，用于根据GPS模块102输入的第一定位数据，产生控制信号，并输出控制信号给选择模块103；定位模块202，用于获取第二定位数据和第一定位数据，进行定位。

其中，如图4所示，控制模块201还可以分为：解析模块301和判断模块302；解析模块的输入端为控制模块的第一输入端，解析模块的第一输出端与判断模块的输入端电连接，解析模块的第二输出端为控制模块的第二输出端，判断模块的输出端为控制模块的第一输出端；解析模块301，用于解析GPS模块102输入的第一定位数据，产生判断信号；判断模块302，用于根据解析模块301输入的判断信号，产生控制信号，并输出给选择模块103。

在一个具体实现中，若根据判断模块302输入的控制信号，选择模块103确定选择蓝牙模块104与基带管理芯片101相连接，则选择模块103输出使能信号给蓝牙模块104，该使能信号会控制蓝牙模块104处于使能状态，则蓝牙模块104会输出蓝牙定位数据给基带管理芯片101，该蓝牙定位数据会作为第二定位数据，辅助基带管理芯片101进行定位；

在一个具体实现中，若基带管理芯片101检测到GPS模块102输入的信号强度比较弱，获得的第一定位数据时有时无，这样就会影响定位的准确性；此时若蓝牙模块104接收到蓝牙基站发出的广播报文，其中该广播报文中包含发射功率，则蓝牙模块104会测量出自身的接收功率，根据该接收功率与距离的关系，可估算出蓝牙模块104与该蓝牙基站的距离，并根据该蓝牙基站所在的位置，确定第二定位数据，输出给基带管理芯片101，用于辅助基带管理芯片101进行精确定位。

在一个具体实现中，基带管理芯片101还用于：根据基站所在位置进行定位。因基带管理芯片101还可以安装在基站等通信设备上，通过基站自身的定位系统，基带管理芯片101可以获得该基站所在的位置，结合输入的第一定位数据和第二定位数据，进行精确定位。

在本实施方式中，结合GPS模块102输入的第一定位数据，和蓝牙模块104输入的第二定位数据，通过基带管理芯片101的处理，实现在室内环境等GPS信号较弱的地方，快速精确定位。

本实用新型第四实施方式涉及一种定位装置。本实施方式是第三实施方式在具体实现中的结构方框图，与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第三实施方式中，单刀双掷开关103与WIFI模块105电连接，而在本实施方式中，单刀双掷开关103与蓝牙模块104电连接。

其结构如图5所示，具体连接方法如下：单刀双掷开关103的第二控制输出端，通过蓝牙模块104的射频接口，与蓝牙模块104的输出端电连接，基带管理芯片101的第二输入端，通过定位数据接口与蓝牙模块104电连接。

需要说明的是，本实施方式中，通过使用单刀双掷开关103来实现选择模块103的功能，根据基带管理芯片101输入的控制信号，来确定选择蓝牙模块104与基带管理芯片101相连接。蓝牙模块104会接收到蓝牙基站发出的广播报文，根据该广播报文中包含的发射功率，测量出自身的接收功率，根据该接收功率与距离的关系，可估算出蓝牙模块104与该蓝牙基站的距离，并根据该蓝牙基站所在的位置，确定第二定位数据，输出给基带管理芯片101，用于辅助基带管理芯片101进行精确定位。

该实施方式中，通过使用蓝牙模块104辅助GPS模块102进行定位，在第一定位数据不准确的情况下，使用第二定位数据进行补充，保证了定位的准确性。

本实用新型的第五实施方式涉及一种设备，该设备包括以上第一至第四实施方式中任一所描述的定位装置。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (4)

1.一种定位装置，其特征在于，包括：选择模块、基带管理芯片、WIFI模块、蓝牙模块和GPS模块；

所述基带管理芯片的控制输出端与所述选择模块的控制输入端电连接，所述基带管理芯片的第一输入端与所述GPS模块的输出端电连接，所述基带管理芯片的第二输入端与所述WIFI模块的输出端电连接，所述基带管理芯片的第三输入端与所述蓝牙模块的输出端电连接；

所述选择模块的第一控制输出端与所述WIFI模块的控制输入端电连接，所述选择模块的第二控制输出端与所述蓝牙模块的控制输入端电连接；

所述选择模块，用于在所述基带管理芯片输入的控制信号的控制下，选择所述蓝牙模块，或，所述WIFI模块处于输出使能状态；

所述蓝牙模块，用于在输出使能状态下输出蓝牙定位数据给所述基带管理芯片；

所述WIFI模块，用于在输出使能状态下输出WIFI定位数据给所述基带管理芯片；

所述基带管理芯片，用于获取所述GPS模块输入的第一定位数据以及第二定位数据，根据所述第一定位数据和所述第二定位数据，进行定位，其中，所述第二定位数据为所述WIFI模块输入的所述WIFI定位数据，或，所述蓝牙模块输入的所述蓝牙定位数据。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述基带管理芯片包括：控制模块和定位模块；

所述控制模块的第一输入端为所述基带管理芯片的第一输入端，所述控制模块的第一输出端为所述基带管理芯片的控制输出端，所述控制模块的第二输出端与所述定位模块电连接；

所述控制模块，用于根据所述GPS模块输入的第一定位数据，产生所述控制信号，并输出所述控制信号给所述选择模块；

所述定位模块，用于获取所述第二定位数据和所述第一定位数据，进行定位。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述控制模块包括：解析模块和判断模块；

所述解析模块的输入端为所述控制模块的第一输入端，所述解析模块的第一输出端与所述判断模块的输入端电连接，所述解析模块的第二输出端为所述控制模块的第二输出端，所述判断模块的输出端为所述控制模块的第一输出端；

所述解析模块，用于解析所述GPS模块输入的第一定位数据，产生判断信号；

所述判断模块，用于根据所述解析模块输入的所述判断信号，产生所述控制信号，并输出给所述选择模块。

4.一种设备，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的定位装置。