本實用新型涉及藍牙4.0標準定位領域，特別涉及一種無源藍牙定位裝置。

背景技術：

藍牙4.0標準包含兩個藍牙標準，是一個雙模的標準，它包含傳統藍牙部分即經典藍牙部分Classic Bluetooth和低功耗藍牙部分Bluetooth Low Energy，這兩個部分適用于不同的應用或者應用條件。藍牙4.0較3.0版本更省電、低成本和跨廠商互操作性、3毫秒低延遲、超長有效連接距離、AES-128加密等；藍牙4.0可廣泛用于衛生保健、體育健身、家庭娛樂、安全保障等諸多領域。通常用在藍牙耳機、藍牙音箱、計步器、心律監視器、智能儀表、傳感器物聯網等設備上，大大擴展藍牙技術的應用范圍。該技術擁有極低的運行和待機功耗，使用一粒紐扣電池甚至可連續工作數年之久。

傳統藍牙可以用與數據量比較大的傳輸，如語音，音樂，較高數據量傳輸等，而低功耗藍牙應用于實時性要求比較高，但是數據速率比較低的產品，比如遙控類的，如鼠標，鍵盤，遙控鼠標，傳感設備的數據發送，如心跳帶，血壓計，溫度傳感器等。傳統藍牙有3個功率級別，Class1,Class2,Class3,分別支持100m,10m,1m的傳輸距離，而低功耗藍牙無功率級別，一般發送功率在7dBm，一般在空曠距離，達到20m應該是沒有問題的。所以藍牙4.0是集成了傳統藍牙和低功耗藍牙兩個標準的，并不只是低功耗藍牙。BLE是藍牙低能耗的簡稱(Bluetooh Low Energy)，藍牙低能耗(BLE)技術是低成本、短距離、可互操作的魯棒性無線技術，工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段。它從一開始就設計為超低功耗(ULP)無線技術，它利用許多智能手段最大限度地降低功耗。

現有技術中的藍牙定位裝置，一部分仍然使用經典藍牙部分實現位置定位，另一部分通過藍牙4.0標準中的藍牙低能耗(BLE)技術實現與智能終端的連接，從而實現位置定位，但是大多需要額外配置電池對藍牙芯片進行供電，使用起來有所不便，另外位置定位的精確度較差。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種節約環保、結構簡單、成本較低，可獲得目前目標物所處位置的精確無源藍牙定位裝置。

解決上述技術問題，本實用新型提供了一種無源藍牙定位裝置，包括一基板，還包括：

設置在所述基板上的藍牙4.0芯片，用以將其上的低功耗藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通道發送，或者將其上的傳統藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通過發送，藍牙4.0芯片專門用于位置定位解決空間定位問題，發布的信息包內帶有地址位置信息。

與所述藍牙4.0芯片電性相連的整流電路，用以將外部機械能所交換的能量進行整流后，并為所述藍牙4.0芯片提供工作電源；

以及，一機械能發電裝置，用以將其上按鍵的機械能轉換為電源，所述機械能發電裝置與所述整流電路電性相連；

與所述機械能發電裝置傳動連接的所述觸發按鍵，用于為機械能轉換電能裝置提供機械能，還用以開啟所述藍牙4.0芯片并定時分信道進行廣播，

所述觸發按鍵與藍牙4.0芯片中的低功耗藍牙芯片的I/O口相連。

通過將機械能通過電磁原理轉化為電能，并存儲到電容內，由電容分次供電給藍牙4.0芯片，在規定好的固定信道頻率進行廣播。

更進一步，所述低功耗藍牙芯片選用DA14580、CC2540、CC2541、NRF51822、NRF8002或者CSR8811中的任意一種芯片。

更進一步，無源藍牙定位裝置還內置有與微處理器相連的GPS定位裝置，用以提供地理位置信息，并通過所述藍牙4.0芯片發射藍牙廣播消息。

更進一步，無源藍牙定位裝置還內置有與微處理器相連的一揚聲器，用以發出蜂鳴聲音。

更進一步，無源藍牙定位裝置還內置有與微處理器相連的一充電裝置，用以提供所述微處理器的供電電源。

更進一步，無源藍牙定位裝置還內置有與微處理器相連的一三軸加速度傳感器，用以監測無源藍牙定位裝置的位置變化。

基于上述本實用新型還提供了一種無源藍牙定位系統，包括所述的無源藍牙定位裝置和無線終端，所述無線終端通過藍牙與所述無源藍牙定位裝置通信連接。無線終端，比如是接收方的手機或移動終端有特定的程序對廣播內容進行解碼，獲取特定格式數據，確定位置信息。

更進一步，所述無線終端為：安卓或者IOS版本的手機。

更進一步，所述無線終端配置有：BLE低功耗藍牙芯片。

本實用新型的有益效果：

由于本實用新型中的無源藍牙定位裝置，采用藍牙芯片4.0(BLE)無線通信協議，使得設備之間的無線通信不產生數據交互只廣播，從而獲得精確位置信息。

由于設置在所述基板上的藍牙4.0芯片，用以將其上的低功耗藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通道發送，或者將其上的傳統藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通過發送；與所述藍牙芯片電性相連的整流電路，用以將外部機械能所交換的能量進行整流后，并為所述藍牙4.0芯片提供工作電源。通過藍牙4.0芯片，由于具備3毫秒低延遲和超長有效連接距離，使得無源藍牙定位裝置定位效果更加精確。以及，一機械能發電裝置，用以將其上按鍵的機械能轉換為電源，所述機械能發電裝置與所述整流電路電性相連；與所述機械能發電裝置傳動連接的所述觸發按鍵，用于為機械能轉換電能裝置提供機械能，還用以開啟所述藍牙4.0芯片并定時分信道進行廣播，所述觸發按鍵與藍牙4.0芯片中的低功耗藍牙芯片的I/O口相連，通過所述機械能發電裝置可以將外力進行轉化。

此外，本實用新型無源藍牙定位裝置采用機械能發電電裝置為藍牙芯片提供工作電源，從而無需電池和外加電源更加環保。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖；

圖2是本實用新型另一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖；

圖3是本實用新型又一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖；

圖4是本實用新型再一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖；

圖5是本實用新型一優選實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖；

圖6是本實用新型的無源藍牙定位系統的結構示意圖；

圖7是本實用新型中的微處理器原理圖。

具體實施方式

現在將參考一些示例實施例描述本公開的原理。可以理解，這些實施例僅出于說明并且幫助本領域的技術人員理解和實施例本公開的目的而描述，而非建議對本公開的范圍的任何限制。在此描述的本公開的內容可以以下文描述的方式之外的各種方式實施。

如本文中所述，術語“包括”及其各種變體可以被理解為開放式術語，其意味著“包括但不限于”。術語“基于”可以被理解為“至少部分地基于”。術語“一個實施例”可以被理解為“至少一個實施例”。術語“另一實施例”可以被理解為“至少一個其它實施例”。

本申請中的藍牙4.0支持兩種部署方式：雙模式和單模式。雙模式中低功耗藍牙功能集成在現有的經典藍牙控制器中，或再在現有經典藍牙技術(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆棧，整體架構基本不變，因此成本增加有限。單模式面向高度集成、緊湊的設備，使用一個輕量級連接層(Link Layer)提供超低功耗的待機模式操作、簡單設備恢復和可靠的點對多點數據傳輸，還能讓聯網傳感器在藍牙傳輸中安排好低功耗藍牙流量的次序，同時還有高級節能和安全加密連接。超低的峰值、平均和待機模式功耗。

圖1是本實用新型一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，本實施例中的一種無源藍牙定位裝置，包括一基板100，還包括：設置在所述基板100上的藍牙4.0芯片2，用以將其上的低功耗藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通道發送，或者將其上的傳統藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通過發送；與所述藍牙4.0芯片2電性相連的整流電路1，用以將外部機械能所交換的能量進行整流后，并為所述藍牙4.0芯片2提供工作電源；以及，一機械能發電裝置3，用以將其上觸發按鍵4的機械能轉換為電源，所述機械能發電裝置與所述整流電路1電性相連；與所述機械能發電裝置傳動連接的所述觸發按鍵4，用于為機械能轉換電能裝置提供機械能，還用以開啟所述藍牙4.0芯片2并定時分信道進行廣播，所述觸發按鍵與藍牙4.0芯片2中的低功耗藍牙芯片的I/O口相連。

由于本實施例中的無源藍牙定位裝置，采用藍牙芯片4.0(BLE)無線通信協議，使得設備之間的無線通信不產生數據交互只廣播，從而獲得精確位置信息。

作為本實施例中的優選，所述低功耗藍牙芯片選用DA14580、CC2540、CC2541、NRF51822、NRF8002或者CSR8811中的任意一種芯片。其中，DA14580是Dialog公司研制的藍牙單芯片，號稱全球功耗最低是TI CC2541的四分之一，是運動手環等穿戴類電子產品的常用芯片。原理圖如圖7所示，其中DA14580是基于Cortex M0架構，內置ROM、OTP和RAM。其中ROM固化了大部分協議棧和操作系統(單任務)的代碼實現，而OTP一次性編程則是為了降低成本，實現用戶的差異化應用需求。當用戶通過SPI NORFLASH引導或者直接通過JLINK下載代碼到RAM進行調試后，就可以通過SmartSnippets工具下載代碼到OTP。

請參考圖2是本實用新型另一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，本實用新型一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，本實施例中的一種無源藍牙定位裝置，包括一基板100，還包括：設置在所述基板100上的藍牙4.0芯片2，用以將其上的低功耗藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通道發送，或者將其上的傳統藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通過發送；與所述藍牙4.0芯片2電性相連的整流電路1，用以將外部機械能所交換的能量進行整流后，并為所述藍牙4.0芯片2提供工作電源；以及，一機械能發電裝置3，用以將其上觸發按鍵4的機械能轉換為電源，所述機械能發電裝置與所述整流電路1電性相連；與所述機械能發電裝置傳動連接的所述觸發按鍵4，用于為機械能轉換電能裝置提供機械能，還用以開啟所述藍牙4.0芯片2并定時分信道進行廣播，所述觸發按鍵與藍牙4.0芯片2中的低功耗藍牙芯片的I/O口相連。作為本實施例中的優選，還內置有與微處理器5相連的GPS定位裝置6，用以提供地理位置信息，并通過所述藍牙4.0芯片發射藍牙廣播消息。在一些實施例中，通過GPS定位裝置6，可以明確得到待定位物體的位置。

請參考圖3是本實用新型又一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，作為本實施例中的優選，無源藍牙定位裝置中還內置有與微處理器相連的一揚聲器7，用以發出蜂鳴聲音。當無源藍牙定位裝置與手機相連時，通過揚聲器7可以通過聲源進行定位，便于用戶進行發現。比如無源藍牙定位裝置與鑰匙相連作為鑰匙扣，與車鎖相連作為鑰匙扣等。

請參考圖4是本實用新型再一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，本實用新型一實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，本實施例中的一種無源藍牙定位裝置，包括一基板100，還包括：設置在所述基板100上的藍牙4.0芯片2，用以將其上的低功耗藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通道發送，或者將其上的傳統藍牙芯片傳輸的藍牙廣播消息按照廣播通過發送；與所述藍牙4.0芯片2電性相連的整流電路1，用以將外部機械能所交換的能量進行整流后，并為所述藍牙4.0芯片2提供工作電源；以及，一機械能發電裝置3，用以將其上觸發按鍵4的機械能轉換為電源，所述機械能發電裝置與所述整流電路1電性相連；與所述機械能發電裝置傳動連接的所述觸發按鍵4，用于為機械能轉換電能裝置提供機械能，還用以開啟所述藍牙4.0芯片2并定時分信道進行廣播，所述觸發按鍵與藍牙4.0芯片2中的低功耗藍牙芯片的I/O口相連。還內置有與微處理器相連的一充電裝置8，用以提供所述微處理器的供電電源。無源藍牙定位裝置除了通過觸發案件4可以實現無源微動，還可以通過外部充電裝置8對其它器件提供電源，比如微處理器。

請參考圖5是本實用新型一優選實施例中的無源藍牙定位裝置示意圖，無源藍牙定位裝置還內置有與微處理器相連的一三軸加速度傳感器9，用以監測無源藍牙定位裝置的位置變化，進而可以檢測使用者的運動狀態。

在上述實施例中，微控制器選用意法半導體STM32L 32位微處理器。

在上述實施例中，微控制器選用TI MSP430F5528的微控制器。

在上述實施例中，微控制器選用Silicon Labs EFM32的微控制器。

在上述實施例中，微控制器選用STM32L151QCH6的微控制器。

如圖6所示是本實用新型的無源藍牙定位系統的結構示意圖，

本實施例中的一種無源藍牙定位系統，包括所述的無源藍牙定位裝置100和無線終端，所述無線終端通過藍牙與所述無源藍牙定位裝置100通信連接。

作為本實施例中的優選，所述無線終端為：安卓或者IOS版本的手機，以滿足大多數使用者的需求。

作為本實施例中的優選，所述無線終端配置有：BLE低功耗藍牙芯片，可以與無源藍牙定位裝置100通過低功耗藍牙芯片相互連接。

所述無源藍牙定位裝置100中的機械能發電裝置，能夠將用戶按下的機械能轉化為電源。用戶按下觸發按鍵時，將使機械能發電裝置中的機械能的位置發生定向移動，松開觸發按鍵時，機械能將恢復到原來的位置。在按鍵松開和按下的過程中，機械能發電裝置內的機械內部的發生反轉，內部將產生一個峰值為持續5ms時間的交流電，此交流電通過整流供藍牙4.0芯片使用。

當設置在無源藍牙定位裝置的面板上的藍牙4.0芯片被按下時，與該按鍵相連的藍牙4.0芯片中的低功耗藍牙芯片的I/O口將得到一高電平，藍牙芯片識別到I/O口的電平變化后，同時開啟藍牙廣播，向多個信道37(2402MHZ)，38(2426MZHZ)，39(2480MHZ)發出多次廣播，使終端設備可以接收。

在一些實施例中，無源藍牙定位裝置中還包括：藍牙天線，所述藍牙天線與藍牙芯片相連，用于實現將藍牙芯片傳輸的藍牙報文進行廣播發送。

在一些實施例中，基本為藍牙發射板，用于實現藍牙信號的發送。使用時，藍牙發射板將接收的無源藍牙定位裝置的藍牙芯片發送的藍牙報文進行廣播。

在一些實施例中，根據藍牙開關參數，在后臺設置位置地址信息，比如：藍牙代碼(藍牙開關的唯一標識)；設置線路位置信息。將各個地址位置編碼統一成幾條線路，精確定位位置和線路。同時，在手機端使用者可以通過程序準確定位線路位置，運行軌跡，運行時間。使用者可以通過設備不斷準確反饋自身所處的精確位置，獲取同伴精確位置，可以協同工作。

綜上所述，本實施例的無源藍牙定位系統，其無線無源開關采用藍牙4.0(BLE)無線通信協議，使得設備之間的無線通信更加穩定，設備的兼容性得到提升，使得用戶可通過智能手機、平板電腦、筆記本電腦或者其他具有BLE模塊的設備能夠接收定位裝置所發送的信號；其無線無源開關采用無源藍牙定位裝置為藍牙芯片提供工作電源，無需電池和外加電源，使用方便，可靠性好；總體結構簡單，成本較低、適用性和可推廣性強。本無源藍牙定位系統中獲取的精確位置定位空間距離誤差不超過1.5m。定位精確及時。

應當理解，本實用新型的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

總體而言，本公開的各種實施例可以以硬件或專用電路、軟件、邏輯或其任意組合實施。一些方面可以以硬件實施，而其它一些方面可以以固件或軟件實施，該固件或軟件可以由控制器、微處理器或其它計算設備執行。雖然本公開的各種方面被示出和描述為框圖、流程圖或使用其它一些繪圖表示，但是可以理解本文描述的框、設備、系統、技術或方法可以以非限制性的方式以硬件、軟件、固件、專用電路或邏輯、通用硬件或控制器或其它計算設備或其一些組合實施。

此外，雖然操作以特定順序描述，但是這不應被理解為要求這類操作以所示的順序執行或是以順序序列執行，或是要求所有所示的操作被執行以實現期望結果。在一些情形下，多任務或并行處理可以是有利的。類似地，雖然若干具體實現方式的細節在上面的討論中被包含，但是這些不應被解釋為對本公開的范圍的任何限制，而是特征的描述僅是針對具體實施例。在分離的一些實施例中描述的某些特征也可以在單個實施例中組合地執行。相反對，在單個實施例中描述的各種特征也可以在多個實施例中分離地實施或是以任何合適的子組合的方式實施。