[发明专利]一种利用超声波测距可自动调整发射功率的物联网终端

说明书

技术领域

本发明涉及手持式物联网终端机，尤其涉及一种应用于电子车牌、ETC等领域利用超声波测距可自动调整发射功率的物联网终端。

背景技术

手持式物联网终端应用广泛，但是在ETC、电子车牌的发卡、收费等操作过程中，经常遇到终端发射天线到标签的距离不能确定的问题，由于发射天线的功率会影响标签的识读距离，当准备读取前面一个目标时，由于距离近，发射功率过盛，会同时读到后面的标签，可能造成误读。这时需要使用者控制发射天线到被读目标的距离或者手工降低发射功率来规避误读，给使用者带来了极大不便。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种利用超声波测距可自动调整发射功率的物联网终端。通过设计带有自动测距功能的手持式物联网终端方案，终端在每次识读标签前，先通过超声波测距方式确定与目标之间的距离，然后根据自身预设的功率分布数据调整发射功率，使得识读距离刚好覆盖被识读目标，避免了不同距离带来的误读，也避免了每次手动设置发射功率带来的不便。

本发明是通过这样的技术方案实现的：一种利用超声波测距可自动调整发射功率的物联网终端，包括主控单元、射频单元和存储单元，其特征在于，所述物联网终端上带有超声波测距程序，在终端背面壳体内安装有超声波测距探头，超声波测距探头的发射和接收窗露在背面的壳体的外面，用于发射与被识读目标通信的射频信号的射频天线安装在终端背面的壳体内，且位于超声波测距探头的下方，射频天线的主辐射方向垂直于壳体背面表面，超声波测距探头的发射方向平行于射频天线的主辐射方向。

本发明所述主控单元采用Cortex-A7处理器，Cortex-A7处理器分别与LPDDR3内存和电源管理电路连接；所述存储单元通过管脚SDIO与Cortex-A7处理器连接；所述超声波测距探头通过第一UART接口与Cortex-A7处理器连接；所述射频单元通过第二UART接口与Cortex-A7处理器连接；所述射频天线通过射频线与射频单元连接。

本发明所产生的有益效果是：本设计在原有手持式物联网终端上增加一个超声波测距探头，配合软件后使得整机具有自动根据目标距离调整发射功率的功能，无需操作人员每次手工设置或者刻意保持与被识读目标的距离，减少了操作人员的劳动强度。同时避免了对远处目标的误读，从而增加了整机的可用性和系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明结构纵向剖视示意图；

图2是本发明电路连接原理框图；

图3是本发明校准环境架构图；

图4是本发明校准时的工作流程图；

图5是本发明使用环境架构图；

图6是本发明使用时的读写流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1，一种利用超声波测距可自动调整发射功率的物联网终端包括主控单元4、射频单元5和存储单元6，物联网终端上带有超声波测距程序，在终端背面壳体1内安装有超声波测距探头2，超声波测距探头2的发射和接收窗露在背面的壳体1的外面，用于发射与被识读目标通信的射频信号的射频天线3安装在终端背面的壳体1内，且位于超声波测距探头2的下方，射频天线3的主辐射方向3.1垂直于壳体1背面表面，超声波测距探头2的发射方向2.1平行于射频天线3的主辐射方向3.1。

超声波测距探头安装在机器背面壳体内，其发射和接收窗露在背面的壳体外面，便于超声波的发射和接收。由于壳体为塑料材质，射频信号可以穿过壳体，因此，射频天线不需要露出壳体，将射频天线安装在机器背面的壳体内。安装时，射频天线的主辐射方向垂直于机器背面表面。超声波测距探头的发射方向平行于射频天线的主辐射方向。这样可以保持超声波测距探头测量到的距离基本与手持式物联网终端机到被识读目标之间的距离相近。

物联网终端的侧面安装显示屏7，显示屏7的下方安装键盘8，壳体1内装有电池9。

参照图2，本发明的物联网终端的主控单元采用Cortex-A7处理器，Cortex-A7处理器分别与LPDDR3内存和电源管理电路连接；存储单元通过管脚SDIO与Cortex-A7处理器连接；超声波测距探头通过第一UART接口与Cortex-A7处理器连接；射频单元通过第二UART接口与Cortex-A7处理器连接；射频天线通过射频线与射频单元连接。主控单元还包括其他辅助器件以维持系统运行所需的其他条件。

参照图3和图4，超声波测距程序包括超声波测距校准流程和超声波测距读写流程，超声波测距校准流程有如下步骤：