一种电子围栏的实时定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电子围栏的实时定位系统，包括UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4，4座UWB基站均包含第一定位发射器1、横梁2、太阳能板3和第二定位发射器4以及立柱5，所述立柱5固定底部在地上且顶部与横梁2固定垂直连接，横梁2上从与立柱5的固定处起依次固定有第二定位发射器4、太阳能板3、第一定位发射器1；4座UWB基站中的第一定位发射器1和第二定位发射器4辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域，当有共享单车在此区域内时，4座UWB基站利用多球交汇原理计算出当前的实时位置，其精度可控制在10厘米左右，具有更精确的定位精度，能够促使用户规范停车在围栏范围之内。

【技术实现步骤摘要】
一种电子围栏的实时定位系统
本专利技术涉及共享单车实时定位系统
，特别是涉及一种电子围栏的实时定位系统。
技术介绍
目前，共享自行车和公共自行车的电子围栏产品主要有三种，第一种是在地面上安装两组或多组红外线对射来隔离出一个区域，用此区域规范停车范围，此种方式虽能解决规范停车问题，但是因为红外线传播的特性，在使用过程中红外线稍有被遮挡，系统就会误判，产生各种麻烦；第二种是采用GPS定位的方式，此种方式因为GPS精度只有十几米，且容易被树木、楼宇等特殊环境遮挡，导致系统无法准确判断自行车是否停放到位；第三种是采用蓝牙定位技术，而蓝牙定位技术存在精度低、衰减大、抗干扰能力弱的问题。所以本专利技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供一种电子围栏的实时定位系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性，克服了现有技术精度低、抗干扰能力弱的技术问题其解决的技术方案是，一种电子围栏的实时定位系统，包括UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4，4座UWB基站均包含第一定位发射器、横梁、太阳能板和第二定位发射器以及立柱，所述立柱固定底部在地上且顶部与横梁固定垂直连接，横梁上从与立柱的固定处起依次固定有第二定位发射器、太阳能板、第一定位发射器；所述UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4中的第一定位发射器和第二定位发射器能够互相形成握手协议；所述4座UWB基站分别放置矩形的4个点，4座UWB基站中的第一定位发射器和第二定位发射器辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域。优选地，所述4座UWB基站还均包含MCU模块、电源、基站模块和天线，所述电源为MCU模块和基站模块供电，MCU模块控制基站模块解调和调制数据信号，并通过天线和共享单车自带的信号发射器能够实现信息互换。由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点；1，4座UWB基站中的第一定位发射器1和第二定位发射器4辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域，当有共享单车在此区域内时，4座UWB基站利用多球交汇原理计算出当前的实时位置，其精度可控制在10厘米左右，克服了现有电子围栏的实时定位系统定位精度低的问题。2，单车用户通过智能手机和4座UWB基站实现信号互换，天线接收的数据信号依次经低噪声放大器放大、A/D转换器进行A/D信号转换、数字相关器调节处理后通过解调器解调输入MCU模块内，具有很大的实用价值和开发价值。3，32KHZ外部时钟为脉冲发生器提供温补晶体振荡频率时钟信号，26KHZ电压信号控制温补晶体产生振荡脉冲信号驱动A/D转换器和数字相关器，MCU的信号经基站模块的调制器调制，由功率放大器放大后经天线发射，能够检测到共享单车的位置，具有更精确的定位精度，能够促使用户规范停车在围栏范围之内，超宽带(UWB)无线定位技术由于功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低。附图说明图1为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的结构示意图。图2为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的4座UWB基站工作效果图。图3为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的UWB基站模块图。图4为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的单车用户借车流程图。图5为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的单车用户还车流程图。图6为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的基站模块工作原理图。图7为本专利技术一种电子围栏的实时定位系统的基站模块调制数据信号原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图7对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。实施例一，一种电子围栏的实时定位系统，包括UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4，4座UWB基站均包含第一定位发射器1、横梁2、太阳能板3和第二定位发射器4以及立柱5，所述立柱5固定底部在地上且顶部与横梁2固定垂直连接，横梁2上从与立柱5的固定处起依次固定有第二定位发射器4、太阳能板3、第一定位发射器1；第一定位发射器1和第二定位发射器4能够互相形成握手协议，也即是第一定位发射器1和第二定位发射器4能够互相感应，当所述4座UWB基站分别放置矩形的4个点时，4座UWB基站中的第一定位发射器1和第二定位发射器4辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域，当有共享单车在此区域内时，4座UWB基站利用多球交汇原理计算出当前的实时位置，其精度可控制在10厘米左右，4座UWB基站分别放置矩形的4个点的矩形边最长不得超过6米，否则第一定位发射器1和第二定位发射器4不能感应。实施例二，在实施例一的基础上，该系统通过4座UWB基站实现与单车用户以及共享单车控制终端实现信号交换，4座UWB基站还均包含MCU模块、电源、基站模块和天线，所述电源为MCU模块和基站模块供电，MCU模块控制基站模块解调和调制天线、MCU模块输入的数据信号，并通过天线和共享单车自带的信号发射器以及能够共享单车控制终端实现信息互换。实施例三，在实施例二的基础上，所述基站模块解调和调制数据信号步骤如下；1，天线接收的数据信号依次经低噪声放大器放大、A/D转换器进行A/D信号转换、数字相关器调节处理后通过解调器解调输入MCU模块内；2,32KHZ外部时钟为脉冲发生器提供温补晶体振荡频率时钟信号，26KHZ电压信号控制温补晶体产生振荡脉冲信号驱动A/D转换器和数字相关器；3，MCU的信号经基站模块的调制器调制，由功率放大器放大后经天线发射，其中32KHZ外部时钟为脉冲发生器提供温补晶体振荡频率时钟信号，26KHZ电压信号控制温补晶体产生振荡脉冲信号驱动调制器。实施例四，在实施例二的基础上，该实时定位系统具体工作步骤如下；1，单车用户通过智能手机和4座UWB基站实现信号互换，能够检测到共享单车的位置；2，单车用户走进共享单车的停车检测区域内，扫码借车；3，单车用户通过智能手机导航进入停车检测区域内，通过智能手机操控上锁，则还车成功；若单车用户未将单车停在停车检测区域内，则不能通过智能手机操控上锁。本专利技术具体使用时，4座UWB基站分别放置矩形的4个点，4座UWB基站中的第一定位发射器1和第二定位发射器4辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域，4座UWB基站分别放置矩形的4个点的矩形边最长不得超过6米，否则第一定位发射器1和第二定位发射器4不能感应，单车用户通过智能手机和4座UWB基站实现信号互换，天线接收的数据信号依次经低噪声放大器放大、A/D转换器进行A/D信号转换、数字相关器调节处理后通过解调器解调输入MCU模块内；32KHZ外部时钟为脉冲发生器提供温补晶体振荡频率时钟信号，26KHZ电压信号控制温补晶体产生振荡脉冲信号驱动A/D转换器和数字相关器；MCU的信号经基站模块的调制器调制，由功率放大器放大后经天线发射，其中32KHZ外部时钟为脉冲发生器提供温补晶体振荡频率时钟信号，26KHZ电压信号控制温补晶体产生振荡脉冲信号驱动调制器，能够检测到共享单车的位置；单车用户走进共享单车的停车检测区域内，扫码借车；单车用户通过智能手机导航进入停车检测区域内，通过智能手机操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子围栏的实时定位系统，包括UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4，其特征在于，4座UWB基站均包含第一定位发射器(1)、横梁(2)、太阳能板(3)和第二定位发射器(4)以及立柱(5)，所述立柱(5)固定底部在地上且顶部与横梁(2)固定垂直连接，横梁(2)上从与立柱(5)的固定处起依次固定有第二定位发射器(4)、太阳能板(3)、第一定位发射器(1)；所述UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4中的第一定位发射器(1)和第二定位发射器(4)能够互相形成握手协议；所述4座UWB基站分别放置矩形的4个点，4座UWB基站中的第一定位发射器(1)和第二定位发射器(4)辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域。

【技术特征摘要】
1.一种电子围栏的实时定位系统，包括UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4，其特征在于，4座UWB基站均包含第一定位发射器(1)、横梁(2)、太阳能板(3)和第二定位发射器(4)以及立柱(5)，所述立柱(5)固定底部在地上且顶部与横梁(2)固定垂直连接，横梁(2)上从与立柱(5)的固定处起依次固定有第二定位发射器(4)、太阳能板(3)、第一定位发射器(1)；所述UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3和UWB基站4中的第一定位发射器(1)和第二定位发射器(4)能够互相形成握手协议；所述4座UWB基站分别放置矩形的4个点，4座UWB基站中的第一定位发射器(1)和第二定位发射器(4)辐射范围能够形成封闭矩形的共享单车的停车检测区域。2.如权利要求1所述一种电子围栏的实时定位系统，其特征在于，所述4座UWB基站还均包含MCU模块、电源、基站模块和天线，所述电源为MCU模块和基站模块供电，MCU模块控制基站模块解调和调制数据信号，并通过天线和共享单车自带的信号发射器能够实现信息互换。3.如权利要求2所述一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皓嘉，
申请(专利权)人：佛山市顺德区天轴车料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44