[发明专利]基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及电子定位技术。

背景技术

现有的定位系统多通过借助卫星进行定位，成本较高，且定位类型较为单一。卫星定位解决了部分室外粗略定位问题。但是对于室内或者精准定位难以实现。另外，卫星定位系统过于复杂，难以广泛植入到小物品上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，包括一蓝牙扫描装置，蓝牙扫描装置连接一计算机主机，其特征在于，所述蓝牙扫描装置还包括一微型处理器系统、定向天线和一蓝牙模块；所述微型处理器系统与计算机主机相连；

所述微型处理器系统的通信端与所述蓝牙模块相连，所述蓝牙模块与至少两个定向天线相连，所述至少两个定向天线的朝向不同。

本发明通过定向天线来限定每个天线的接收范围，通过微型处理器系统选择相应天线的信号进入，再将信号传送到蓝牙模块，蓝牙模块再把信号传送到微型处理器系统的通信端，最后通过微型处理器系统将更精确的定位传入到计算机主机中。可实现全方位扫描。

所述蓝牙扫描装置通过AOA算法找到方向，然后通过预置定位目前高度的方法，实现定位。这种定位手段只需要单台定位基站即可实现，有别于目前各种定位技术需要多台基站协同定位。

所述AOA算法测量角度的方法是确定定向天线阵列上的射频波入射的传播方向来测量角度。这种方法能减少误差，更精确定位。

所述蓝牙扫描装置还包括开关电路，所述开关电路的控制信号输入端与所述微型处理器系统相连；

所述蓝牙模块的天线接口与开关电路的信号接口相连；所述开关电路的设有至少两个分别受控导通的选择信号接口端，每个选择信号接口端连接一个所述定向天线。节约成本。

所述基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，还包括一蓝牙电子标签；所述蓝牙电子标签还包括蓝牙电子芯片和充电模块。所述蓝牙电子芯片和充电模块相连。

本发明通过扫描电子标签来确定精确的方位。

作为一种优选方案，设有至少3个定向天线，等角度围成环状。分别扫描至少60度范围，进而可以覆盖180度圆周范围。

作为一种优选方案，设有至少4个定向天线，其中至少三个等角度围成环状，另外至少一个定向天线朝向朝下设置。进而实现向下覆盖的立体扫描。

作为另一种优选方案，设有至少5个定向天线，其中至少三个等角度围成环状，另外至少一个定向天线朝向朝下设置，另外至少一个定向天线朝向朝上设置。

作为另一种优选方案，设有至少7个定向天线，以两个所述定向天线组成一定向天线组，三组所述定向天线组等角度围成环状，至少7个定线天线中设有至少一个定向天线朝下设置。

优选为，设有7个定向天线，以两个所述定向天线组成一定向天线组，三组所述定向天线组等角度围成环状，7个定向天线中第七个定向天线朝向朝下设置。

作为另一种优选方案，设有8个定向天线，以两个所述定向天线组成一定向天线组，三组所述定向天线组等角度围成环状，8个定向天线中第七个定向天线朝向朝下设置，8个定向天线中第八个定向天线朝向朝上设置。

作为另一种优选方案，设有9个定向天线，以两个所述定向天线组成一定向天线组，四组所述定向天线组等角度围成环状，9个定向天线中第九个定向天线朝向朝下设置。

三组所述定向天线组等角度围成环状每组所述定向天线组用于检测不同高度处，也可以，三组所述定向天线组等角度围成环状每组所述定向天线组用于检测同一高度处，不同高度处均设有三组所述定向天线组。

所述选择信号接口端通过一万向节连接所述定向天线，所述万向节连接一传动装置，所述传动装置连接一电机，所述电机连接一控制装置。

本发明通过控制装置控制定向天线的转动方向，加强信号的接收。

本发明在安防上的应用：

所述基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，还可以包括一安防对讲机，所述蓝牙电子标签嵌入所述安防对讲机内，所述安防对讲机设有一电池盒，所述电池盒上设有电极连接用导电片，所述充电模块的供电端连接所述电极连接用导电片。以通过获得电子标签的位置获得安防对讲机的位置，进而获得安防人员的位置，方便对安防人员工作的督导以及应急问题的快速人员调配。

所述蓝牙电子标签还可以嵌入访客卡内，以对访客情况进行了解。