本實(shí)用新型涉及車輛定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，環(huán)境污染日益惡化，而作為環(huán)境污染源頭之一，大城市中的車輛尾氣排放成為大家日益關(guān)注的問題。對(duì)此，國(guó)家一方面采取限購、限行等方式來降低車輛保有率以及使用率，另一方面大力鼓勵(lì)綠色出行。

作為綠色出行的手段之一，在短距離的情況下，自行車出行是大部分人的選擇。但是，自行車出行在騎車人出發(fā)地點(diǎn)和目的地地點(diǎn)相對(duì)固定的情況下是非常方便的，但是在經(jīng)常變換工作地點(diǎn)的人，例如業(yè)務(wù)員等，或者在其他城市旅游的游客來說，駕駛自己的自行車幾乎成為不可能。因此，自行車租賃行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。

當(dāng)前，自行車租賃的普遍形態(tài)一般是固定設(shè)置多個(gè)租賃點(diǎn)，自行車的出借和歸還都在相對(duì)最近的租賃點(diǎn)進(jìn)行。但是，這存在一個(gè)問題，就是由于租賃點(diǎn)設(shè)置數(shù)量相對(duì)有限，所以對(duì)自行車的租賃和歸還上存在很大限制。為此，為了方便用戶租賃自行車，一種全新的租賃系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。在這種全新的租賃系統(tǒng)中，不設(shè)置固定租賃點(diǎn)，只要是在當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)允許的地區(qū)內(nèi)，用戶在結(jié)束使用自行車之后可以任意停放車輛，在下一個(gè)用戶需要使用自行車的情況下，通過手機(jī)等便攜設(shè)備搜索距離自己最近的自行車，然后通過電子支付等方式自行租賃自行車來使用。由于自行車本身目標(biāo)較小，所以在這樣的系統(tǒng)中需要對(duì)自行車進(jìn)行比較精確的定位。

另外，在大城市中，自行車的失竊率很高，因此也迫切需要對(duì)自行車進(jìn)行精確的定位，以便能夠順利找回。

因此，在這樣的自行車租賃系統(tǒng)中，對(duì)于自行車本身都安裝有GPS，并通過車輛本身攜帶的電池進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而自行車定期地對(duì)本身的位置進(jìn)行采樣，并且上報(bào)給系統(tǒng)后臺(tái)的服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器基于采樣的時(shí)間戳和地點(diǎn)來掌控自行車的位置。但是，在這樣的自行車中，電池僅僅起到輔助性作用，因此電池本身容量有限，而且需要在用戶騎行過程中回收能量來進(jìn)行充電。因此，在設(shè)計(jì)上需要通過各種方式來減少電池的損耗，包括降低GPS的采樣頻率。

但是，如果GPS的采樣頻率降低，則意味著定位精度下降，這又與上面所述的精確定位的需求相矛盾。因此，如何在降低電池?fù)p耗的前提下提高定位精度成為一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型正是鑒于上述的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠降低電池?fù)p耗的同時(shí)，提高車輛的定位精度的車輛定位系統(tǒng)。

在本實(shí)用新型的第一方案中提供一種車輛定位系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端、車輛以及后臺(tái)服務(wù)器，其中，移動(dòng)終端具有第1位置采樣模塊，車輛具有第2位置采樣模塊，后臺(tái)服務(wù)器包括：接收來自第1位置采樣模塊的第1采樣信號(hào)、和來自第2位置采樣模塊的第2采樣信號(hào)的接收單元，選擇第1采樣信號(hào)或第2采樣信號(hào)的其中一個(gè)的信號(hào)選擇單元，以及基于所選擇的一個(gè)信號(hào)來決定車輛的位置的車輛定位單元。

在上述第一方案中，優(yōu)選車輛具有鎖定裝置，若用戶結(jié)束行程，則第1位置采樣模塊和第2位置采樣模塊停止采樣，并且鎖定裝置鎖定車輛并向后臺(tái)服務(wù)器發(fā)送包括落鎖時(shí)刻的落鎖信號(hào)。

在上述第一方案中，優(yōu)選后臺(tái)服務(wù)器包括：計(jì)算落鎖時(shí)刻與第1位置采樣模塊或第2位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳之間的時(shí)間差的計(jì)算單元，以及產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的報(bào)警單元。

在上述第一方案中，優(yōu)選在用戶結(jié)束行程且開始下一行程之前報(bào)警單元產(chǎn)生了報(bào)警信號(hào)的情況下，車輛定位單元將第2位置采樣模塊上報(bào)的采樣位置作為車輛的位置。

在上述第一方案中，優(yōu)選在用戶結(jié)束行程且開始下一行程之前報(bào)警單元沒有產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的情況下，計(jì)算單元計(jì)算落鎖時(shí)刻與第1位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳之間的第1時(shí)間差。

在上述第一方案中，優(yōu)選在第1時(shí)間差小于或等于規(guī)定的時(shí)間的情況下，車輛定位單元將第1位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的第1采樣位置作為車輛的位置。

在上述第一方案中，優(yōu)選在第1時(shí)間差大于規(guī)定的時(shí)間的情況下，車輛定位單元將第2位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的第2采樣位置作為車輛的位置。

在上述第一方案中，優(yōu)選規(guī)定的時(shí)間為第1位置采樣模塊的采樣間隔時(shí)間。

在上述第一方案中，優(yōu)選還包括車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)車輛的平均速度和運(yùn)動(dòng)方向，車輛定位單元基于車輛的平均速度和運(yùn)動(dòng)方向?qū)囕v的位置進(jìn)行補(bǔ)償。

在上述第一方案中，優(yōu)選車輛定位單元在基于第1采樣位置來確定車輛的位置的情況下，將從第1采樣位置向運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了平均速度和第1時(shí)間差之積的距離后的位置作為車輛的位置，在基于第2采樣位置來確定車輛的位置的情況下，將從第2采樣位置向運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了平均速度和第2時(shí)間差之積的距離后的位置作為車輛的位置。

在本實(shí)用新型的第二方案中提供一種車輛定位方法，用于車輛定位系統(tǒng)，車輛定位系統(tǒng)包括移動(dòng)終端、車輛以及后臺(tái)服務(wù)器，移動(dòng)終端具有第1位置采樣模塊，車輛具有第2位置采樣模塊，車輛定位方法包括：后臺(tái)服務(wù)器接收來自第1位置采樣模塊的第1采樣信號(hào)、和來自第2位置采樣模塊的第2采樣信號(hào)的信號(hào)接收步驟，后臺(tái)服務(wù)器選擇第1采樣信號(hào)或第2采樣信號(hào)的其中一個(gè)的信號(hào)選擇步驟，以及后臺(tái)服務(wù)器決定基于所選擇的一個(gè)信號(hào)來確定車輛的位置的車輛定位步驟。

在上述第二方案中，優(yōu)選車輛具有鎖定裝置，若用戶結(jié)束行程，則第1位置采樣模塊和第2位置采樣模塊停止采樣，并且鎖定裝置鎖定車輛并向后臺(tái)服務(wù)器發(fā)送包括落鎖時(shí)刻的落鎖信號(hào)。

在上述第二方案中，優(yōu)選車輛定位方法還包括：計(jì)算落鎖時(shí)刻與第1位置采樣模塊或第2位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳之間的時(shí)間差的計(jì)算步驟，以及產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的報(bào)警步驟。

在上述第二方案中，優(yōu)選在用戶結(jié)束行程且開始下一行程之前在報(bào)警步驟中產(chǎn)生了報(bào)警信號(hào)的情況下，在車輛定位步驟中將第2位置采樣模塊上報(bào)的采樣位置作為車輛的位置。

在上述第二方案中，優(yōu)選在用戶結(jié)束行程且開始下一行程之前在報(bào)警步驟中沒有產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的情況下，在計(jì)算步驟中計(jì)算落鎖時(shí)刻與第1位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳之間的第1時(shí)間差。

在上述第二方案中，優(yōu)選在第1時(shí)間差小于或等于規(guī)定的時(shí)間的情況下，在車輛定位步驟中將第1位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的第1采樣位置作為車輛的位置。

在上述第二方案中，優(yōu)選在第1時(shí)間差大于規(guī)定的時(shí)間的情況下，在車輛定位步驟中將第2位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的第2采樣位置作為車輛的位置。

在上述第二方案中，優(yōu)選規(guī)定的時(shí)間為第1位置采樣模塊的采樣間隔時(shí)間。

在上述第二方案中，優(yōu)選還包括檢測(cè)車輛的平均速度和運(yùn)動(dòng)方向的車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)步驟，在車輛定位步驟中基于車輛的平均速度和運(yùn)動(dòng)方向?qū)囕v的位置進(jìn)行補(bǔ)償。

在上述第二方案中，優(yōu)選在車輛定位步驟中，在基于第1采樣位置來確定車輛的位置的情況下，將從第1采樣位置向運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了平均速度和第1時(shí)間差之積的距離后的位置作為車輛的位置，在基于第2采樣位置來確定車輛的位置的情況下，將從第2采樣位置向運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)了平均速度和第2時(shí)間差之積的距離后的位置作為車輛的位置，所述第2時(shí)間差是落鎖時(shí)刻與第2位置采樣模塊停止采樣前的最后的采樣時(shí)間戳之間的時(shí)間差。

通過上述本實(shí)用新型所提供的車輛定位系統(tǒng)和車輛定位方法，能夠降低電池?fù)p耗的同時(shí)，提高車輛的定位精度。

本實(shí)用新型的具體內(nèi)容以及所帶來的技術(shù)效果將通過在下面結(jié)合說明書和附圖的內(nèi)容進(jìn)行的說明而清楚呈現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的車輛定位系統(tǒng)的整體架構(gòu)的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的車輛定位系統(tǒng)的功能框圖。

圖3為本實(shí)用新型的車輛定位系統(tǒng)中的后臺(tái)服務(wù)器2中的中央處理單元22的功能框圖。

圖4為本實(shí)用新型的車輛定位方法的流程之一。

圖5為本實(shí)用新型的車輛定位方法的流程之二。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考如附圖中所示的一些實(shí)施例來詳細(xì)描述本實(shí)用新型。為了更加透徹地理解本實(shí)用新型，在以下的描述中闡述了許多具體的細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明確的是，在缺少部分或全部這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。在其他情況下，為了不會(huì)使本實(shí)用新型存在不必要的不清楚之處，沒有具體描述公知的處理步驟和/或結(jié)構(gòu)。另外，盡管結(jié)合特定的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，但應(yīng)該理解的是，該描述并不旨在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例。相反，該描述旨在覆蓋可包括在由所附權(quán)利要求書限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)的替換、改進(jìn)和等同方案。

[車輛定位系統(tǒng)的整體架構(gòu)]

圖1為本實(shí)用新型的車輛定位系統(tǒng)的整體架構(gòu)的示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括移動(dòng)通信設(shè)備1、后臺(tái)服務(wù)器2和自行車3，三者可以通過無線網(wǎng)絡(luò)互相建立通信連接。自行車3包括防盜鎖30，在鎖控制單元33的控制下，通過無線網(wǎng)絡(luò)將落鎖信號(hào)以及防盜報(bào)警信號(hào)發(fā)送給后臺(tái)服務(wù)器2。這里，落鎖信號(hào)優(yōu)選包含落鎖時(shí)刻，這樣后臺(tái)服務(wù)器2通過接收落鎖信號(hào)而能夠掌握落鎖時(shí)刻。另外，這里雖然舉出防盜鎖30作為自行車3的鎖定裝置，但是并不限定于防盜鎖，也可以是任何其他能夠?qū)⒆孕熊?鎖定的裝置，而且鎖定方式可以是機(jī)械式或電子式等任意方式。

此外，移動(dòng)通信設(shè)備1和自行車3均具備GPS模塊，當(dāng)用戶開啟自行車的行程從而GPS采樣功能被開啟的情況下，GPS模塊能夠以某一固定間隔來與GPS衛(wèi)星進(jìn)行通信，從而確定移動(dòng)通信設(shè)備1或自行車3的位置，并且將這些位置以及確定位置時(shí)的時(shí)間戳上報(bào)給后臺(tái)服務(wù)器2。另外，在用戶結(jié)束行程的情況下移動(dòng)通信設(shè)備1和自行車3的GPS模塊會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，并且將在用戶開始下一行程的情況下再次被喚醒。此外，在外因出發(fā)防盜報(bào)警或者因用戶沒有落鎖而由工作人員手動(dòng)落鎖的情況下，自行車3的GPS模塊也會(huì)被喚醒。

后臺(tái)服務(wù)器2分別接收從自移動(dòng)通信設(shè)備1和自行車3的GPS模塊上報(bào)的時(shí)間戳和采樣位置，并基于落鎖時(shí)間等其他因素來確定自行車的具體位置。關(guān)于自行車具體位置的確定將在下面進(jìn)行具體說明。

在本實(shí)用新型中，移動(dòng)通信設(shè)備1可以通過諸如有線或無線網(wǎng)絡(luò)等方式發(fā)送或接收信號(hào)，或可以在諸如存儲(chǔ)器中將信號(hào)處理或存儲(chǔ)為物理存儲(chǔ)狀態(tài)。每個(gè)移動(dòng)通信設(shè)備1可以是包括硬件、軟件或內(nèi)嵌邏輯組件或者兩個(gè)或多個(gè)此類組件的組合的電子裝置，并能夠執(zhí)行由移動(dòng)通信設(shè)備實(shí)施或支持的合適的功能。例如，移動(dòng)通信設(shè)備可以是智能手機(jī)、平板電腦、便攜式電子郵件裝置、電子書、手持游戲機(jī)和/或游戲控制器、筆記本電腦、上網(wǎng)本、手持電子裝置，智能穿戴裝置，等等。本實(shí)用新型涵蓋任何合適的移動(dòng)通信設(shè)備。移動(dòng)通信設(shè)備可以使使用該移動(dòng)通信設(shè)備的用戶訪問網(wǎng)絡(luò)。具體地，移動(dòng)通信設(shè)備可以包括：包含應(yīng)用處理部和射頻/數(shù)字信號(hào)處理器的處理裝置；顯示屏；可包含物理鍵、覆蓋在顯示屏上的觸摸鍵或它們的組合的袖珍鍵盤；用戶識(shí)別模塊卡；可以包含ROM、RAM、閃存或它們的任意組合的存儲(chǔ)器裝置；Wi-Fi和/或藍(lán)牙接口；無線電話接口；帶有關(guān)聯(lián)電池的電源管理電路；USB接口和連接器；帶有關(guān)聯(lián)麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和耳機(jī)插孔的音頻管理系統(tǒng)；以及各種諸如數(shù)字照相機(jī)、全球定位系統(tǒng)、加速器等的可選擇的附屬部件。此外，在移動(dòng)通信設(shè)備上可以安裝各種客戶端應(yīng)用，客戶端應(yīng)用可以用于允許使用移動(dòng)通信設(shè)備來傳送適合于和其他設(shè)備操作的命令。這類應(yīng)用可以從服務(wù)器上下載并安裝到移動(dòng)通信設(shè)備的存儲(chǔ)器中，也可以預(yù)先已被安裝在移動(dòng)通信設(shè)備上。在本實(shí)用新型中，移動(dòng)通信設(shè)備1上安裝有自行車用戶終端應(yīng)用，自行車用戶終端應(yīng)用可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)管理自行車3的功能，包括但不限于防盜等。在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，移動(dòng)通信設(shè)備1還可以安裝維護(hù)人員應(yīng)用，維護(hù)人員應(yīng)用可以用來幫助維護(hù)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車3的運(yùn)營(yíng)管理功能，包括但不限于防盜、維修等。根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，通過運(yùn)行自行車用戶終端，移動(dòng)通信設(shè)備1可以獲得自行車3的所在位置等。并且，當(dāng)發(fā)生盜竊自行車3的情況時(shí)，可以在移動(dòng)通信設(shè)備1上收到來自后臺(tái)服務(wù)器2的提示信息。另外，用戶可通過移動(dòng)通信設(shè)備1對(duì)自行車3進(jìn)行遠(yuǎn)程開鎖。

在本實(shí)用新型中，后臺(tái)服務(wù)器2為服務(wù)器。本文中所稱的服務(wù)器應(yīng)被理解為提供處理、數(shù)據(jù)庫、通訊設(shè)施的業(yè)務(wù)點(diǎn)。舉例而言，服務(wù)器可以指具有相關(guān)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫設(shè)施的單個(gè)的物理處理器，或它可以指聯(lián)網(wǎng)或集聚的處理器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備的集合體，并且對(duì)軟件和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和支持服務(wù)器所提供的服務(wù)的應(yīng)用軟件進(jìn)行操作。服務(wù)器可以在配置或性能上差異很大，但是服務(wù)器一般可以包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元和存儲(chǔ)器。服務(wù)器還包括一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)電源、一個(gè)或多個(gè)有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口、一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出接口、或一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)，諸如，Windows Server、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD，等等。具體地，后臺(tái)服務(wù)器可以是整體式服務(wù)器或是跨多計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心的分散式服務(wù)器。服務(wù)器可以是各種類型的，例如但不限于，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，新聞服務(wù)器，郵件服務(wù)器，消息服務(wù)器，廣告服務(wù)器，文件服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，交互服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，或代理服務(wù)器。在一些實(shí)施例中，每個(gè)服務(wù)器可以包括硬件，軟件，或用于執(zhí)行服務(wù)器所支持或?qū)崿F(xiàn)的合適功能的內(nèi)嵌邏輯組件或兩個(gè)或多個(gè)此類組件的組合。在本實(shí)用新型中，服務(wù)器用于提供支持自行車管理所必需的全部功能。在本實(shí)用新型中，后臺(tái)服務(wù)器可以計(jì)算并判斷防盜鎖發(fā)出的信號(hào)是否是由偷盜行為所產(chǎn)生。此外，后臺(tái)服務(wù)器可以向防盜鎖發(fā)送指令以控制防盜鎖的發(fā)出警報(bào)或不發(fā)出警報(bào)；后臺(tái)服務(wù)器還可以向防盜鎖發(fā)送指令以使防盜鎖30定時(shí)或?qū)崟r(shí)上傳自行車狀態(tài)信息等(例如定位信息等)。

在本實(shí)用新型中，雖然作為車輛的具體例子，舉出了自行車3。但自行車僅僅是為了描述本實(shí)用新型的具體內(nèi)容而舉出的代表性例子。只要是具備GPS模塊并且能夠與后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行通信，則車輛不限定于自行車，也可以是三輪車、電動(dòng)助力車、摩托車以及四輪乘用車等各種形態(tài)。

在本實(shí)用新型中，無線網(wǎng)絡(luò)涵蓋任何合適的無線網(wǎng)絡(luò)，例如但不限于4G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、GPRS、Wi-Fi，等等。另外，將后臺(tái)服務(wù)器2和移動(dòng)通信設(shè)備1耦連在一起的無線網(wǎng)絡(luò)與將后臺(tái)服務(wù)器2和自行車3耦連在一起的無線網(wǎng)絡(luò)可以是同一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，也可以是不同的無線網(wǎng)絡(luò)。

[車輛定位系統(tǒng)的功能框圖]

圖2為本實(shí)用新型的車輛定位系統(tǒng)的整體架構(gòu)的功能框圖。

圖2中，1為移動(dòng)通信設(shè)備(在下文中為了方便而有時(shí)稱作手機(jī))，由自行車的用戶隨身攜帶。移動(dòng)通信設(shè)備1中示出了GPS單元11(第1位置采樣模塊)以及通信單元12。通過GPS單元11，例如以5秒一次的頻度對(duì)移動(dòng)通信設(shè)備1所處的位置進(jìn)行采樣，并通過通信單元12上報(bào)給后臺(tái)服務(wù)器2。這里，由于使用自行車3的用戶隨身攜帶移動(dòng)通信設(shè)備1，因此在用戶騎行過程中，移動(dòng)通信設(shè)備1的位置也就是自行車3的位置，從而后臺(tái)服務(wù)器2可以根據(jù)移動(dòng)通信設(shè)備1所上報(bào)的位置來確定自行車3的位置。此外，這里作為例子而說明了GPS單元11以5秒一次的頻度上報(bào)位置，但請(qǐng)注意這僅僅是為了說明本實(shí)用新型的內(nèi)容而舉的例子，移動(dòng)通信設(shè)備1中的GPS單元11實(shí)際的采樣頻度可以根據(jù)需要而由GPS模塊或手機(jī)的制造商任意設(shè)定。另外，這里為了方便說明，僅僅示出了移動(dòng)通信設(shè)備1中與本實(shí)用新型相關(guān)的功能塊，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，移動(dòng)通信設(shè)備1中除了上述各個(gè)功能塊之外還具備一般的手機(jī)中所具備的各個(gè)功能塊，這一點(diǎn)對(duì)下面將會(huì)說明的其他裝置也是同樣的。

此外，在圖2中，3是自行車。自行車3中包括GPS單元31(第2位置采樣模塊)、通信單元32以及鎖控制單元33。自行車3中的GPS單元31與移動(dòng)通信設(shè)備1中的GPS單元11相同，都是按照一定的頻度對(duì)自行車3的位置進(jìn)行采樣，并通過各自的通信單元上報(bào)給后臺(tái)服務(wù)器2。自行車3中的GPS單元31與移動(dòng)通信設(shè)備1中的GPS單元11的不同之處在于，自行車3中所配備的電池(未圖示)是為GPS單元31和防盜鎖30等提供電力的輔助性電池，由于受到自行車3本身體積的限制，電池本身的容量很小，并且需要通過在自行車3行進(jìn)中回收能量來對(duì)電池進(jìn)行充電。因此，為了最大程度地減少自行車3中的電池消耗，GPS單元31中的位置采樣精度被大幅度地降低，即采樣頻度比GPS單元11低很多，例如為幾分鐘或十幾分鐘一次。這樣的采樣精度雖然可以滿足對(duì)車輛大致行使路線以及行使距離等的測(cè)量，但是對(duì)于準(zhǔn)確獲得自行車3的位置來說，還是精度太低。也正是因?yàn)檫@樣的理由，本實(shí)用新型的實(shí)用新型人們才想到通過自行車用戶手持的手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備1中的GPS單元11來輔助確定自行車3的位置。

另外，在圖2中，2是后臺(tái)服務(wù)器。后臺(tái)服務(wù)器2中包括與移動(dòng)通信設(shè)備1以及自行車2進(jìn)行通信的通信單元21以及中央處理單元22。中央處理單元22在整體上對(duì)后臺(tái)服務(wù)器2進(jìn)行控制。

具體來說，如圖3所示，中央處理單元22包括信號(hào)選擇單元221、車輛定位單元222、計(jì)算單元223、臨時(shí)存儲(chǔ)單元224、車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225以及報(bào)警單元226。

首先，來自GPS單元11的采樣信號(hào)以及來自防盜鎖30的落鎖信號(hào)經(jīng)由通信單元21被輸入到計(jì)算單元223，由計(jì)算單元223提取落鎖信號(hào)所包含的落鎖時(shí)間，并計(jì)算該落鎖時(shí)間與GPS單元11的采樣信號(hào)中包含的采樣時(shí)戳之間的關(guān)系。此外，來自GPS單元11以及GPS單元31的采樣信號(hào)被輸入到信號(hào)選擇單元221中，信號(hào)選擇單元221基于計(jì)算單元223中的計(jì)算結(jié)果、以及報(bào)警單元226是否有報(bào)警信號(hào)來選擇這兩個(gè)采樣信號(hào)中的一個(gè)。由信號(hào)選擇單元221選擇的一個(gè)信號(hào)被分別輸入到臨時(shí)存儲(chǔ)單元224以及車輛定位單元222中。在臨時(shí)存儲(chǔ)單元224中臨時(shí)存儲(chǔ)各個(gè)采樣點(diǎn)的采樣時(shí)戳以及采樣位置，從而車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225可以基于存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)單元224中的采樣時(shí)戳以及采樣位置來計(jì)算自行車的平均速度和運(yùn)動(dòng)方向。另外，在車輛定位單元222中，從來自信號(hào)選擇單元221的GPS信號(hào)中提取采樣的最終采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并在該最終采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的采樣位置的基礎(chǔ)上，基于車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225的運(yùn)算結(jié)果，對(duì)該采樣位置進(jìn)行補(bǔ)償，并將補(bǔ)償后的位置作為車輛的最終位置。此外，這里，報(bào)警單元226被描繪為包括在后臺(tái)服務(wù)器2一側(cè)的中央處理單元22中，但并不限于此，該報(bào)警單元226也可以設(shè)置在自行車中或手機(jī)中，后臺(tái)服務(wù)器2中的通信單元21接收來自自行車或手機(jī)中的報(bào)警單元的報(bào)警信號(hào)并提供給信號(hào)選擇單元221。

此外，由于GPS單元的采樣有一定頻度，即采樣點(diǎn)之間具有一定的間隔，因此在用戶結(jié)束行程而將防盜鎖30落鎖的情況下，該落鎖的時(shí)間戳恰好在兩個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間戳之間，當(dāng)然也有可能正好在最后的采樣點(diǎn)的時(shí)間戳上。也就是說，在用戶結(jié)束行程而結(jié)束GPS單元的采樣的情況下，GPS單元最后的采樣點(diǎn)的時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的位置到防盜鎖30落鎖的時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的位置之間一般情況下還有一定的距離。因此，本實(shí)用新型中，通過設(shè)置車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225，在行程中針對(duì)自行車的最后兩個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間戳以及采樣位置來計(jì)算自行車3的平均速度以及運(yùn)動(dòng)方向。然后，在車輛定位單元222中，對(duì)GPS單元所上報(bào)的車輛位置進(jìn)行補(bǔ)償，即，在GPS單元所上報(bào)的車輛位置的基礎(chǔ)上，向車輛行進(jìn)方向移動(dòng)車輛在最后采樣的時(shí)間戳和落鎖時(shí)間戳的時(shí)間差內(nèi)所移動(dòng)的距離，從而將補(bǔ)償后的車輛位置作為車輛的最終位置。這里，移動(dòng)車輛在最后采樣的時(shí)間戳和落鎖時(shí)間戳的時(shí)間差內(nèi)所移動(dòng)的距離通過車輛的平均速度與上述時(shí)間差相乘而得到。另外，由于用戶在停車落鎖之前，車速會(huì)逐漸減慢，也可以對(duì)上述計(jì)算出的平均速度乘以一個(gè)小于1的常數(shù)來作為校正后的平均速度。

另外，在本例中，車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225設(shè)置在后臺(tái)服務(wù)器2中，但是也可以將該單元設(shè)置在移動(dòng)通信設(shè)備1、或自行車3的任何一個(gè)上，并將計(jì)算所得的平均速度以及運(yùn)動(dòng)方向等信息通過無線網(wǎng)絡(luò)上報(bào)給后臺(tái)服務(wù)器2。此外，在本例中，車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元225進(jìn)行平均速度以及運(yùn)動(dòng)方向的計(jì)算所需要的采樣數(shù)據(jù)被臨時(shí)存儲(chǔ)在設(shè)置在中央處理單元22中的臨時(shí)存儲(chǔ)單元224(例如，緩沖存儲(chǔ)器)中以用于計(jì)算，但是也可以將上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中央處理單元22外部的存儲(chǔ)器(例如，硬盤或內(nèi)存)中。

此外，這里，車輛定位單元222是采用由信號(hào)選擇單元221所選擇的一個(gè)信號(hào)來確定車輛的位置，而不是始終采用GPS單元11所上報(bào)的位置是基于以下考慮。如上所述，移動(dòng)通信設(shè)備1中的GPS單元11例如以5秒的頻度進(jìn)行車輛位置的采樣，因此，在通過計(jì)算單元223計(jì)算出落鎖時(shí)間戳與GPS單元11的最后采樣時(shí)間戳之間的時(shí)間差小于或等于5秒的情況下，認(rèn)為GPS單元11正常結(jié)束了采樣。反之，若落鎖時(shí)間戳與GPS單元11的最后采樣時(shí)間戳之間的時(shí)間差大于5秒，則說明GPS單元11因故障等原因而提早結(jié)束了采樣，或者采樣功能根本就沒有開啟，或者手機(jī)沒有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等。因此，在這樣的情況下，若繼續(xù)以GPS單元11上報(bào)的位置作為自行車的當(dāng)前位置的話，反而會(huì)造成定位精度的降低。從而，在判斷為GPS單元11故障的情況下，車輛定位單元222會(huì)采用由信號(hào)選擇單元221所選擇的由GPS單元31上報(bào)的信號(hào)來確定車輛的位置。

另外，在用戶結(jié)束行程的情況下，若后臺(tái)服務(wù)器2接收到報(bào)警信號(hào)，則也會(huì)采用由信號(hào)選擇單元221所選擇的由GPS單元31上報(bào)的信號(hào)來確定車輛的位置。這是因?yàn)?，這里，接收到報(bào)警信號(hào)包括接收到防盜報(bào)警以及用戶上報(bào)沒有落鎖而由管理人員對(duì)自行車進(jìn)行手動(dòng)落鎖等，在這樣的情況下，由于用戶已經(jīng)攜帶手機(jī)離開了自行車3，并且自行車3中的GPS單元31會(huì)因這樣的報(bào)警動(dòng)作而被從睡眠狀態(tài)下喚醒，因此，在這種情況下基于GPS單元31上報(bào)的信號(hào)來確定車輛的位置會(huì)得到相對(duì)比較精確的車輛位置。

[車輛定位方法的流程]

下面，基于圖4和圖5來說明車輛定位方法的流程。圖4中，首先，在用戶選擇租賃自行車的情況下，通過操作手機(jī)中的應(yīng)用來開啟行程(S1)。在用戶開啟行程的情況下，手機(jī)以及自行車中的GPS單元會(huì)被自動(dòng)開啟，從而分別以一定間隔對(duì)自行車的位置進(jìn)行采樣。這時(shí)，后臺(tái)服務(wù)器2將會(huì)持續(xù)接受來自手機(jī)以及自行車的GPS信號(hào)(S2)。當(dāng)然，在后臺(tái)服務(wù)器2中設(shè)有存儲(chǔ)裝置，從而將基于GPS信號(hào)而獲得的數(shù)據(jù)與用戶信息建立關(guān)聯(lián)來存儲(chǔ)。當(dāng)用戶行使一定距離或時(shí)間后想要結(jié)束行程并歸還自行車的情況下，用戶通過操作手機(jī)中的應(yīng)用來結(jié)束行程。在用戶結(jié)束行程的同時(shí)，手機(jī)以及自行車中的GPS單元會(huì)立即停止采樣，并且防盜鎖30會(huì)立即落鎖。防盜鎖30在落鎖的同時(shí)，將包含落鎖時(shí)刻的落鎖信號(hào)發(fā)送給后臺(tái)服務(wù)器2(S4)，在后臺(tái)服務(wù)器2中，基于接收到的采樣信號(hào)以及落鎖信號(hào)對(duì)自行車進(jìn)行定位(S5)。

圖5中示出了對(duì)自行車進(jìn)行定位的步驟S5中的具體流程。首先，在用戶結(jié)束了行程后，后臺(tái)服務(wù)器2會(huì)判斷是否接到報(bào)警信號(hào)(S21)。然后，若后臺(tái)服務(wù)器2判斷為在用戶結(jié)束行程后到開始下一行程之前沒有接收到報(bào)警信號(hào)(S21，“否”)，則計(jì)算手機(jī)的GPS單元11最后的采樣時(shí)間戳與落鎖時(shí)間之間的第1時(shí)間差(S22)。在該第1時(shí)間差小于或等于5s的情況下(S23，“是”)，后臺(tái)服務(wù)器2基于GPS單元11上報(bào)的GPS信號(hào)來取得自行車3的平均速度和行駛方向(S24)，并對(duì)手機(jī)的GPS單元11最后上報(bào)的位置補(bǔ)償在該第1時(shí)間差內(nèi)自行車3所移動(dòng)的距離，將補(bǔ)償后的位置作為自行車的位置(S25)。另一方面，在第1時(shí)間差大于5s的情況下(S23，“是”)，計(jì)算自行車3的GPS模塊31最后采樣時(shí)間戳與落鎖時(shí)間戳之間的第2時(shí)間差(S26)。然后，后臺(tái)服務(wù)器2基于GPS單元31上報(bào)的GPS信號(hào)來取得自行車3的平均速度和行駛方向(S27)，并對(duì)自行車3的GPS單元31最后上報(bào)的位置補(bǔ)償在該第2時(shí)間差內(nèi)自行車3所移動(dòng)的距離，將補(bǔ)償后的位置作為自行車的位置(S28)。另外，在后臺(tái)服務(wù)器2判斷為接收到了報(bào)警信號(hào)(S21，“是”)的情況下，將自行車3的GPS單元31上報(bào)的位置作為自行車的位置(S29)。這里需要說明的是，本實(shí)用新型中，作為例子而判斷第1時(shí)間差是否超過了5s，但該5s的判斷標(biāo)準(zhǔn)是基于在上文中所假定的GPS單元11的采樣間隔而設(shè)置的(一般設(shè)為等于采樣間隔時(shí)間)，因此根據(jù)GPS單元11的采樣間隔的具體情況而變化，并且可以由用戶根據(jù)實(shí)際的需要而靈活設(shè)定。

這里，為了得到自行車的精確位置，在后臺(tái)服務(wù)器2中對(duì)手機(jī)和自行車中的GPS單元上報(bào)的位置分別進(jìn)行了補(bǔ)償。但是，在不需要得到非常精確的位置，或者自行車的平均速度足夠慢的情況下，也可以適當(dāng)省略S24、S26、S27的步驟，而在S25和S28中直接以GPS單元11或GPS單元31上報(bào)的位置作為自行車當(dāng)前的位置。

上面，通過流程圖的方式介紹了本實(shí)用新型的總體構(gòu)思，但是應(yīng)當(dāng)注意的是流程圖中的各個(gè)步驟的順序并非是固定不變的，可以根據(jù)具體的需要而在不脫離本實(shí)用新型的主旨精神的范圍內(nèi)，適當(dāng)變更各個(gè)步驟的順序，而且變更后的流程仍然屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

雖然已詳細(xì)描述了各種概念，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，對(duì)于那些概念的各種修改和替代在本實(shí)用新型公開的整體教導(dǎo)的精神下是可以實(shí)現(xiàn)的。

此外，雖然在功能性模塊的背景下描述了本實(shí)用新型并且采用方塊圖的形式舉例說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，除非另有相反說明，所述的功能和/或特征中的一個(gè)或多個(gè)可以被集成在單個(gè)物理裝置和/或軟件模塊中，或者一個(gè)或多個(gè)功能和/或特征可以在單獨(dú)的物理裝置或軟件模塊中被實(shí)現(xiàn)。還可以理解的是，有關(guān)每個(gè)模塊的實(shí)際實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)討論對(duì)于理解本實(shí)用新型是不必要的。更確切地說，考慮到在本文中公開的系統(tǒng)中各種功能模塊的屬性、功能和內(nèi)部關(guān)系的情況下，在工程師的常規(guī)技術(shù)內(nèi)將會(huì)了解該模塊的實(shí)際實(shí)現(xiàn)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員運(yùn)用普通技術(shù)就能夠在無需過度試驗(yàn)的情況下實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求書中所闡明的本實(shí)用新型。還可以理解的是，所公開的特定概念僅僅是說明性的，并不意在限制本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求書及其等同方案的全部范圍來決定。