CN103310607B - 一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于卫星定位的射频自动遥控装置，包括控制终端、以及被控终端；控制终端包括控制端电源模块、控制模块、以及分别与控制模块相连接的卫星定位模块、第一射频模块、以及能够触发控制终端工作的触发模块；被控终端包括被控端电源模块、被控装置、以及与被控装置相连接的第二射频模块；与此相应，本发明还涉及基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，使得本发明能够根据控制终端与被控终端之间的距离，自动控制卫星定位模块工作与关闭、以及自动控制射频模块的工作与关闭，有效控制射频模块对使用者身体健康的影响的同时，保证了装置各个模块的使用寿命，具有很大的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法。
背景技术
射频识别技术（RFID）是一种通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的技术，RFID可以分为三大类：无源RFID、有源RFID、半有源RFID；工作频率有：低频125-134kHz，识别距离小于0.5m；高频13.56MHz，识别距离小于1m；特高频902-928MHz，识别距离4-8m；微波为2.54GHz，识别距离可达100m；其中，无源RFID感应距离太短（小于1m），高频有源RFID或半有源RFID价格昂贵。射频识别技术常常被用于短距离的无线控制，诸如门禁刷卡、车库车位的无线控制等等，但这些现有的这些应用，要时刻保持RFID射频模块处于工作状态，实时检测控制终端与被控终端之间的距离，当彼此间的距离达到可控距离时，及时完成RFID射频模块的收发工作，这样，时刻处于工作状态的RFID射频模块会对人体产生影响，由于RFID射频识别技术通常被应用在门禁刷卡、车库车位等方面，RFID射频模块里人体的距离很小，发射装置不间断地发射出无线电波，可能回因为无线电波的辐射影响到使用者的身体健康。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于卫星定位技术，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭的射频自动遥控装置。
与此相应，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭的遥控方法。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于卫星定位的射频自动遥控装置，包括控制终端、以及被控终端；控制终端包括控制端电源模块、控制模块、以及分别与控制模块相连接的卫星定位模块、第一射频模块、以及能够触发控制终端工作的触发模块，控制端电源模块为控制终端的各模块进行供电；被控终端包括被控端电源模块、被控装置、以及与被控装置相连接的第二射频模块，被控端电源模块为被控终端的各模块进行供电；控制终端与被控终端之间通过第一射频模块、第二射频模块进行相互通信。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制端电源模块、被控端电源模块为太阳能供电模块。
作为本发明的一种优选技术方案：所述太阳能供电模块包括相互连接的太阳能电池板和可充电电池。
作为本发明的一种优选技术方案：所述触发模块为震动传感器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一射频模块、第二射频模块均为射频收发模块。
本发明所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，采用基于卫星定位技术，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭，有效降低了射频模块不间断工作，给使用者身体健康带来的影响；
（2）本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置中，控制端电源模块、被控端电源模块均采用太阳能供电模块，使得本装置实现了成本低廉，节能环保的优点，且太阳能供电模块中加入了可充电电池，对电能进行存储，增加了本装置的续航能力；
（3）本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，整体结构简单，易于实现，且性能可靠，在完整实现射频控制作用的同时，保证了使用者的身体健康。
与此相应，本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，包括如下步骤：
步骤1.判断所述触发模块是否检测到触发信号，是则由触发模块触发所述控制终端由初始休眠状态切换至工作状态或者保持工作状态，进入下一步；否则控制终端继续保持休眠状态或者由工作状态切换至休眠状态，返回步骤1；
步骤2.所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，定位此时控制终端的位置，并计算获得该位置与预先设定的被控终端位置之间的距离S，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S',是则返回步骤1；否则进入下一步；
步骤3.控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，被控终端中的被控装置通过第二射频模块接受控制命令进入工作状态；
步骤4.控制终端中的控制模块通过第一射频模块，向被控终端发送控制保持命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制保持命令，是则被控装置接收命令进入工作保持状态，并向控制终端返回确认保持信号，返回步骤4；否则被控装置退出工作状态，关闭第一射频模块，控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认保持信号，返回步骤1。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2之后、步骤3之前还包括如下步骤：
步骤A.所述控制终端中的控制模块根据预先设定该控制终端的最高移动速度V,通过获得该控制终端的下次启动时间为当前时间+△T，控制终端进入休眠状态，并计时；
步骤B.当到达该控制终端的再次启动时间时，返回步骤1；
且所述步骤2中，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S'，是则进入步骤A；否则进入所述步骤3。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤1之后、步骤2之前还包括如下步骤：
步骤Ⅰ.所述控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制命令，是则被控装置接收命令进入工作状态，并向控制终端返回确认信号，进入步骤4；否则控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认信号，关闭第一射频模块，进入步骤2。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2还包括如下步骤:
所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，若无法定位此时控制终端的位置,则返回步骤1。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤3中，控制终端中的控制模块控制第一射频模块工作的同时，关闭卫星定位模块。
本发明所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，基于卫星定位技术，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭，有效降低了射频模块不间断工作，给使用者身体健康带来的影响；
（2）本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，能够通过卫星定位技术检测控制终端所处的位置，并根据控制终端与被控终端之间的距离，自动控制卫星定位模块工作与关闭、以及自动控制射频模块的工作与关闭，在实现射频模块工作的同时，有效做到了节能、以及控制射频模块工作给使用者健康带来的影响，而且保证了装置中各个模块的使用寿命。
附图说明
图1是本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的功能模块图；
图2是本发明设计应用基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计了一种基于卫星定位的射频自动遥控装置，包括控制终端、以及被控终端；控制终端包括控制端电源模块、控制模块、以及分别与控制模块相连接的卫星定位模块、第一射频模块、以及能够触发控制终端工作的触发模块，控制端电源模块为控制终端的各模块进行供电；被控终端包括被控端电源模块、被控装置、以及与被控装置相连接的第二射频模块，被控端电源模块为被控终端的各模块进行供电；控制终端与被控终端之间通过第一射频模块、第二射频模块进行相互通信。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，采用基于卫星定位技术，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭，有效降低了射频模块不间断工作，给使用者身体健康带来的影响。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制端电源模块、被控端电源模块为太阳能供电模块。
作为本发明的一种优选技术方案：所述太阳能供电模块包括相互连接的太阳能电池板和可充电电池。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置中，控制端电源模块、被控端电源模块均采用太阳能供电模块，使得本装置实现了成本低廉，节能环保的优点，且太阳能供电模块中加入了可充电电池，对电能进行存储，增加了本装置的续航能力。
作为本发明的一种优选技术方案：所述触发模块为震动传感器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一射频模块、第二射频模块均为射频收发模块。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，整体结构简单，易于实现，且性能可靠，在完整实现射频控制作用的同时，保证了使用者的身体健康。
与此相应，如图2所示，本发明设计了一种基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，包括如下步骤：
步骤1.判断所述触发模块是否检测到触发信号，是则由触发模块触发所述控制终端由初始休眠状态切换至工作状态或者保持工作状态，进入下一步；否则控制终端继续保持休眠状态或者由工作状态切换至休眠状态，返回步骤1；
步骤2.所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，定位此时控制终端的位置，并计算获得该位置与预先设定的被控终端位置之间的距离S，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S',是则返回步骤1；否则进入下一步；其中，被控端控制距离S'可由射频模块工作距离所决定，也可由使用者根据射频模块工作距离人为进行设定，且人为设定的被控端控制距离S'小于等于射频模块工作距离。
步骤3.控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，被控终端中的被控装置通过第二射频模块接受控制命令进入工作状态；
步骤4.控制终端中的控制模块通过第一射频模块，向被控终端发送控制保持命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制保持命令，是则被控装置接收命令进入工作保持状态，并向控制终端返回确认保持信号，返回步骤4；否则被控装置退出工作状态，关闭第一射频模块，控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认保持信号，返回步骤1。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，基于卫星定位技术，能够实现在进入或远离预置距离时，自动控制射频模块工作或关闭，有效降低了射频模块不间断工作，给使用者身体健康带来的影响。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2之后、步骤3之前还包括如下步骤：
步骤A.所述控制终端中的控制模块根据预先设定该控制终端的最高移动速度V,通过获得该控制终端的下次启动时间为当前时间+△T，控制终端进入休眠状态，并计时；
步骤B.当到达该控制终端的再次启动时间时，返回步骤1；
且所述步骤2中，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S'，是则进入步骤A；否则进入所述步骤3。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤1之后、步骤2之前还包括如下步骤：
步骤Ⅰ.所述控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制命令，是则被控装置接收命令进入工作状态，并向控制终端返回确认信号，进入步骤4；否则控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认信号，关闭第一射频模块，进入步骤2。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2还包括如下步骤:
所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，若无法定位此时控制终端的位置,则返回步骤1。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤3中，控制终端中的控制模块控制第一射频模块工作的同时，关闭卫星定位模块。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，能够通过卫星定位技术检测控制终端所处的位置，并根据控制终端与被控终端之间的距离，自动控制卫星定位模块工作与关闭、以及自动控制射频模块的工作与关闭，在实现射频模块工作的同时，有效做到了节能、以及控制射频模块工作给使用者健康带来的影响，而且保证了装置中各个模块的使用寿命，而且退出工作的各个模块进入休眠状态，有效实现了装置中各个模块的节能工作。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法在实际应用过程的当中，如应用在车位锁上，被控终端设置在车位锁上，被控装置即为车位锁，触发模块为震动传感器，控制终端设置在汽车上，预先将车位锁的地理位置输入到控制终端中，遥控方法按照如下步骤：
步骤1.判断所述震动传感器是否检测到汽车发动信号，是则由震动传感器触发所述控制终端由初始休眠状态切换至工作状态或者保持工作状态，进入步骤Ⅰ；否则控制终端继续保持休眠状态或者由工作状态切换至休眠状态，返回步骤1；
步骤Ⅰ.所述控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制命令，是则表示控制终端与被控终端进入射频模块工作距离，车位锁接收命令进入工作状态，降下车位锁挡杆，并向控制终端返回确认信号，进入步骤4；否则表示控制终端与被控终端未进入射频模块工作距离，控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认信号，关闭第一射频模块，进入步骤2；
步骤2.所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，定位此时控制终端的位置，若无法获取此时控制终端的位置，则返回步骤1；若能够获取到此时控制终端的位置，即此时汽车所处的位置，并计算获得该位置与预先设定的车位锁所处地理位置之间的距离S，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S',是则进入步骤A；否则进入所述步骤3；
步骤A.所述控制终端中的控制模块根据预先设定该控制终端的最高移动速度V,通过获得该控制终端的下次启动时间为当前时间+△T，控制终端进入休眠状态，并计时；
步骤B.当到达该控制终端的再次启动时间时，返回步骤1；
步骤3.控制终端与被控终端进入被控端控制距离S'，控制终端中的控制模块关闭卫星定位模块，控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，被控终端中的车位锁通过第二射频模块接受控制命令进入工作状态，降下车位锁挡杆；
步骤4.控制终端中的控制模块通过第一射频模块，向被控终端发送控制保持命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制保持命令，是则表示控制终端与被控终端仍处于被控端控制距离S'内，车位锁接收命令进入工作保持状态，保持车位锁挡杆降下状态，并向控制终端返回确认保持信号，返回步骤4；否则表示控制终端与被控终端之间的距离大于被控端控制距离S'，车位锁退出工作状态，升起车位锁挡杆，关闭第一射频模块，控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认保持信号，返回步骤1。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法在实际应用过程的当中，不仅适用于车位锁，还适用于车库门等等。关于本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，在实际应用中，太阳能供电模块中，太阳能电池板选用非晶硅电池，非晶硅的弱光性能、以及高电压的优点，使得该装置在阴雨天较多的地区仍就能够很好地充电；可充电电池选用锂聚合物电池，充放电电压的范围在3V至4.2V之间，这种电池能支持大电流快速充电，循环使用寿命长，耐高温，在夏季放置在车内不会因为太阳的暴晒导致***等安全事故；卫星定位模块选用瑞士U-BLOX公司的NEQ-5Q多功能独立性GPS模组，该模组成本低、体积小，而且具有微弱信号捕捉功能，能适应小尺寸的天线，便于小型化；作为触发模块的震动传感器选用震动开关SW-18015P，具有灵敏性高，对环境震动敏感的优点；控制模块选用STC公司的3.3V供电的贴片型单片机，具有成本低、体积小、功耗低、以及接口全面的优点；第一射频模块、第二射频模块选用单工或者半双工的无线收发射频模块，如NORDIC公司的2.4GHz无线收发芯片nRF24L01，或者美国德州仪器公司的CC1101芯片等，利用芯片的双向传输性能可以实现车位锁或车库门的编码，防止遥控装置误开其它的锁，并同时可以接受来自被控装置的信息，如车位锁的电池电量信号，使得车主在不下车的情况下，就能获知车位锁自身的供电情况。
本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置，整体结构简单，易于实现，配合设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置的遥控方法，具有节能的优点、且能有效控制射频模块对使用者身体健康的影响、以及保证装置各个模块的使用寿命，因此，本发明设计的基于卫星定位的射频自动遥控装置具有很大的市场前景。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法，其特征在于，其中，基于卫星定位的射频自动遥控装置，包括控制终端、以及被控终端；其特征在于：控制终端包括控制端电源模块、控制模块、以及分别与控制模块相连接的卫星定位模块、第一射频模块、以及能够触发控制终端工作的触发模块，控制端电源模块为控制终端的各模块进行供电；被控终端包括被控端电源模块、被控装置、以及与被控装置相连接的第二射频模块，被控端电源模块为被控终端的各模块进行供电；控制终端与被控终端之间通过第一射频模块、第二射频模块进行相互通信；其中，控制端电源模块、被控端电源模块为太阳能供电模块，太阳能供电模块包括相互连接的太阳能电池板和可充电电池；触发模块为震动传感器；第一射频模块、第二射频模块均为射频收发模块；所述遥控方法，包括如下步骤：
步骤1.判断所述触发模块是否检测到触发信号，是则由触发模块触发所述控制终端由初始休眠状态切换至工作状态或者保持工作状态，进入下一步；否则控制终端继续保持休眠状态或者由工作状态切换至休眠状态，返回步骤1；
步骤2.所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，定位此时控制终端的位置，并计算获得该位置与预先设定的被控终端位置之间的距离S，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S',是则返回步骤1；否则进入下一步；
步骤3.控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，被控终端中的被控装置通过第二射频模块接受控制命令进入工作状态；
步骤4.控制终端中的控制模块通过第一射频模块，向被控终端发送控制保持命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制保持命令，是则被控装置接收命令进入工作保持状态，并向控制终端返回确认保持信号，返回步骤4；否则被控装置退出工作状态，关闭第一射频模块，控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认保持信号，返回步骤1。
2.根据权利要求1所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法，其特征在于：所述步骤2之后、步骤3之前还包括如下步骤：
步骤A.所述控制终端中的控制模块根据预先设定该控制终端的最高移动速度V,通过获得该控制终端的下次启动时间为当前时间+ΔT，控制终端进入休眠状态，并计时；
步骤B.当到达该控制终端的再次启动时间时，返回步骤1；
且所述步骤2中，判断S是否大于预先设定的被控端控制距离S'，是则进入步骤A；否则进入所述步骤3。
3.根据权利要求1或2所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法，其特征在于：所述步骤1之后、步骤2之前还包括如下步骤：
步骤Ⅰ.所述控制终端中的控制模块控制第一射频模块开始工作，向被控终端发送控制命令，判断被控终端是否能够通过第二射频模块接受控制命令，是则被控装置接收命令进入工作状态，并向控制终端返回确认信号，进入步骤4；否则控制终端中的控制模块接收不到由被控终端返回的确认信号，关闭第一射频模块，进入步骤2。
4.根据权利要求3所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法，其特征在于,所述步骤2还包括如下步骤:
所述控制终端中的控制模块控制卫星定位模块工作，若无法定位此时控制终端的位置,则返回步骤1。
5.根据权利要求1所述一种基于卫星定位的射频自动遥控装置及遥控方法，其特征在于：所述步骤3中，控制终端中的控制模块控制第一射频模块工作的同时，关闭卫星定位模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190507 Address after: Room 306, Block A, Building 2, Xuzhou Software Park, No. 6 Software Park Road, Quanshan District, Xuzhou City, Jiangsu Province, 221000 Patentee after: Xuzhou Damo Robot Technology Co.,Ltd. Address before: No. 29, Yu Dao Street, Bai Xia District, Nanjing, Jiangsu Patentee before: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A radio frequency automatic remote control device and remote control method based on satellite positioning Effective date of registration: 20200803 Granted publication date: 20160406 Pledgee: Xuzhou Productivity Promotion Center Pledgor: Xuzhou Damo Robot Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004648 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220816 Granted publication date: 20160406 Pledgee: Xuzhou Productivity Promotion Center Pledgor: Xuzhou Damo Robot Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004648 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |