基于蓝牙AOA通信的定位电路、定位系统及定位方法技术方案

一种基于蓝牙AOA通信的定位电路、基于蓝牙AOA通信的定位系统及基于蓝牙AOA通信的定位方法，定位电路包括：射频通信模块、开关切换模块、蓝牙通信模块、校准补偿模块及定位控制模块；开关切换模块根据控制信号和射频信号输出驱动信号；多个天线单元分别位于预设的位置并在驱动信号的驱动下依次接收第一蓝牙通信信号；校准补偿模块校准每一个天线单元的通信状态，以得到对应的相位补偿值；定位控制模块根据多路相位补偿后的第一蓝牙通信信号的相位差得到待测试设备的角度值和距离值，以完成对于待测试设备的定位功能；定位电路根据相位差直接得到待测设备的位置，节省了中间变量，简化了定位测量步骤，提高了定位精度和定位效率。

Location circuit, location system and location method based on Bluetooth AOA communication

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙AOA通信的定位电路、定位系统及定位方法
本申请属于定位
，尤其涉及一种基于蓝牙AOA通信的定位电路、基于蓝牙AOA通信的定位系统及基于蓝牙AOA通信的定位方法。
技术介绍
随着现代工业水平的不断提升，电子设备的定位技术已经广泛地应用于移动地图、飞行器飞行以及车载设备行驶等各个
，通过对于电子设备进行实时地追踪能够实时地获取电子设备在外界环境中的具体位置，以满足人们的位置追踪需求；而且通过对于电子设备进行精确的定位可使得电子设备能够实现更加安全、全方位的电路功能，提高电子设备的价值；因此对于电子设备的空间位置进行精确、快速的检测对于电子设备的适用范围具有重要的实际意义。然而在传统技术中的定位方法往往涉及多个电子设备的因变量，为了能够更加精确地获取得到电子设备在空间的位置，传统技术需要对于电子设备采集得到的参数，进行复杂并且繁琐的转换处理，参数处理的过程中将涉及大量的中间变量，进而得到电子设备在空间的精确位置，这不但造成了对于电子设备的定位效率和兼容性较低，而且影响了电子设备的定位精度，增大了定位成本，定位步骤较为复杂，难以满足用户的安全定位需求，给用户的使用带来了极大的不便。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于蓝牙AOA通信的定位电路、基于蓝牙AOA通信的定位系统及基于蓝牙AOA通信的定位方法，旨在解决传统的技术方案对于电子设备的定位精度和定位效率较低，其操作步骤繁琐，导致传统的定位方法的成本较高，无法普遍地适用于各个不同的工业环境的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种基于蓝牙AOA通信的定位电路，包括：射频通信模块，用于输入并检测射频信号；开关切换模块，与所述射频通信模块连接，所述开关切换模块用于根据控制信号分别控制至少一条供电支路进行导通或者关断，并当所述供电支路进行导通时，则根据所述射频信号输出一路驱动信号；蓝牙通信模块，与所述开关切换模块连接，并与待测试设备进行蓝牙连接，所述蓝牙通信模块包括至少四个天线单元，至少四个所述天线单元均与所述开关切换模块连接，至少四个所述天线单元分布设于预设坐标系下的预设位置，每一个所述天线单元用于当接收到一路驱动信号时，则根据所述驱动信号相对应接收所述待测试设备发出的第一蓝牙通信信号；校准补偿模块，与校验设备及所述待测试设备连接，所述校准补偿模块用于根据每个所述天线单元接收到的所述校验设备发出的第二蓝牙通信信号的相位与预设通信信号的相位之间的相位差，以得到每个所述天线单元的相位补偿值；定位控制模块，与所述蓝牙通信模块进行蓝牙连接，并与所述待测试设备及所述校准补偿模块连接，所述定位控制模块用于根据至少四个所述天线单元的相位补偿值和至少四个所述天线单元接收到至少四路第一蓝牙通信信号之间的相位差，获取所述待测试设备相对于所述预设坐标系的坐标原点的方位角，并且获取所述待测试设备与所述坐标原点的相对距离。在其中的一个实施例中，所述开关切换模块包括至少一个单刀3掷开关和/或单刀4掷开关。在其中的一个实施例中，所有的所述天线单元集成于一个蓝牙芯片，其中所述蓝牙芯片设于所述电路板的布线层。在其中的一个实施例中，所述预设通信信号的相位等于至少四个所述天线单元接收到至少四路所述第二蓝牙通信信号的相位的平均值，并且所述校验设备与每一个所述天线单元的距离都相等。在其中的一个实施例中，所述蓝牙通信模块包括：九个所述天线单元，且九个所述天线单元在所述电路板的布线层上呈现三行三列的正方形阵列排布。在其中的一个实施例中，所述预设通信信号的相位等于预设的天线单元接收到所述校验设备发出的所述第二蓝牙通信信号的相位；其中，预设的天线单元是指：在九个所述天线单元中，位于所述三行三列的正方形阵列所围成的正方形区域的中心区域的天线单元。在其中的一个实施例中，所述蓝牙通信模块包括四个天线组，每一个所述天线组包括四个天线单元，并且每一个所述天线组内部的四个天线单元在所述电路板的布线层上呈现两行两列的正方形阵列排布；所述定位控制模块与任意一个所述天线组进行蓝牙连接，所述定位控制模块具体用于根据所述天线组中四个所述天线单元的相位补偿值和接收到的四路第一蓝牙通信信号之间的相位差，以获取所述待测试设备相对于所述坐标原点的方位角，并且获取所述待测试设备与所述坐标原点的相对距离。在其中的一个实施例中，还包括：控制模块，与开关切换模块连接，所述控制模块用于生成所述控制信号。本申请实施例的第二方面提供了一种基于蓝牙AOA通信的定位系统，包括：待测试设备；和至少一个基站，每一个所述基站包含如上所述的定位电路，每一个所述基站用于获取所述待测试设备在预设坐标系下的位置。本申请实施例的第三方面提供了一种基于蓝牙AOA通信的定位方法，包括：输入并检测射频信号；根据控制信号分别控制至少一条供电支路进行导通或者关断，并当所述供电支路进行导通时，则根据所述射频信号输出一路驱动信号；根据一路所述驱动信号，采用天线单元接收待测试设备发出的一路第一蓝牙通信信号；采用校验设备发出第二蓝牙通信信号，根据每个所述天线单元接收到所述第二蓝牙通信信号的相位与预设通信信号的相位之间的相位差，以得到每个所述天线单元的相位补偿值；根据至少四个所述天线单元接收到至少四路所述第一蓝牙通信信号之间的相位差和至少四个所述天线单元的相位补偿值，获取所述待测试设备相对于预设坐标系的坐标原点的方位角，并且获取所述待测试设备与所述坐标原点的相对距离。上述基于蓝牙AOA通信的定位电路通过控制信号可控制开关切换模块导通至少一条供电支路，以输出至少一路驱动信号，通过校准补偿模块能够在标准通信环境中对于多个天线单元的蓝牙通信状态分别进行实时校准，以克服多个天线单元本身的通信状态的误差引起的定位误差，保障了定位电路对于待测试设备的定位精度；定位控制模块根据多个天线单元在补偿后的蓝牙通信条件下接收到多路第一蓝牙通信信号之间的相位差可得到角度值和距离值，进而获取待测试设备在预设坐标系下精确的坐标，定位步骤较为简便，定位控制模块无需对于待测试设备在预设坐标系下的角度值进行测量，减少了中间变量，可根据相位差直接得到待测试设备的实际位置，极大地简化了对于待测试设备的定位步骤，进而节省了待测试设备的定位测量成本；从而本申请实施例对于待测试设备具有更高的实际坐标测试效率，避免了由于蓝牙通信本身的系统误差而导致位置检测误差的问题，定位电路能够普适性地适用于各个不同的外界环境中，以实时获取待测试设备的准确位置，实用价值较高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一实施例提供的基于蓝牙AOA通信的定位电路的结构示意图；图2为本申请一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙AOA通信的定位电路，其特征在于，包括：/n射频通信模块，用于输入并检测射频信号；/n开关切换模块，与所述射频通信模块连接，所述开关切换模块用于根据控制信号分别控制至少一条供电支路进行导通或者关断，并当所述供电支路进行导通时，则根据所述射频信号输出一路驱动信号；/n蓝牙通信模块，与所述开关切换模块连接，并与待测试设备进行蓝牙连接，所述蓝牙通信模块包括至少四个天线单元，至少四个所述天线单元均与所述开关切换模块连接，至少四个所述天线单元分布设于预设坐标系下的预设位置，每一个所述天线单元用于当接收到一路驱动信号时，则根据所述驱动信号相对应接收所述待测试设备发出的第一蓝牙通信信号；/n校准补偿模块，与校验设备及所述待测试设备连接，所述校准补偿模块用于根据每个所述天线单元接收到的所述校验设备发出的第二蓝牙通信信号的相位与预设通信信号的相位之间的相位差，以得到每个所述天线单元的相位补偿值；/n定位控制模块，与所述蓝牙通信模块进行蓝牙连接，并与所述待测试设备及所述校准补偿模块连接，所述定位控制模块用于根据至少四个所述天线单元的相位补偿值和至少四个所述天线单元接收到至少四路第一蓝牙通信信号之间的相位差，获取所述待测试设备相对于所述预设坐标系的坐标原点的方位角，并且获取所述待测试设备与所述坐标原点的相对距离。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙AOA通信的定位电路，其特征在于，包括：
射频通信模块，用于输入并检测射频信号；
开关切换模块，与所述射频通信模块连接，所述开关切换模块用于根据控制信号分别控制至少一条供电支路进行导通或者关断，并当所述供电支路进行导通时，则根据所述射频信号输出一路驱动信号；
蓝牙通信模块，与所述开关切换模块连接，并与待测试设备进行蓝牙连接，所述蓝牙通信模块包括至少四个天线单元，至少四个所述天线单元均与所述开关切换模块连接，至少四个所述天线单元分布设于预设坐标系下的预设位置，每一个所述天线单元用于当接收到一路驱动信号时，则根据所述驱动信号相对应接收所述待测试设备发出的第一蓝牙通信信号；
校准补偿模块，与校验设备及所述待测试设备连接，所述校准补偿模块用于根据每个所述天线单元接收到的所述校验设备发出的第二蓝牙通信信号的相位与预设通信信号的相位之间的相位差，以得到每个所述天线单元的相位补偿值；
定位控制模块，与所述蓝牙通信模块进行蓝牙连接，并与所述待测试设备及所述校准补偿模块连接，所述定位控制模块用于根据至少四个所述天线单元的相位补偿值和至少四个所述天线单元接收到至少四路第一蓝牙通信信号之间的相位差，获取所述待测试设备相对于所述预设坐标系的坐标原点的方位角，并且获取所述待测试设备与所述坐标原点的相对距离。


2.根据权利要求1所述的定位电路，其特征在于，所述开关切换模块包括至少一个单刀3掷开关和/或单刀4掷开关。


3.根据权利要求1所述的定位电路，其特征在于，所有的所述天线单元集成于一个蓝牙芯片，其中所述蓝牙芯片设于所述电路板的布线层。


4.根据权利要求3所述的定位电路，其特征在于，所述预设通信信号的相位等于至少四个所述天线单元接收到至少四路所述第二蓝牙通信信号的相位的平均值，并且所述校验设备与每一个所述天线单元的距离都相等。


5.根据权利要求3所述的定位电路，其特征在于，所述蓝牙通信模块包括：九个所述天线单元，且九个所述天线单元在所述电路板的布线层上呈现三行三列的正方形阵列排布。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨永辉，何廷万，谢晓博，刘宏罡，董余乐，
申请(专利权)人：深圳市微能信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44