一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备技术

本发明专利技术实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备，该方法包括：通过UWB标签模块向各UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各UWB基站模块接收到起始信息并进行第一延时后发送包含测距时间戳的响应信息给UWB标签模块；其中，各UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同；UWB标签模块接收到响应信息并进行第二延时后发送包含测距时间戳的结束信息给各UWB基站模块；各UWB基站模块接收结束信息后确定各自与UWB标签模块的距离。在UWB标签与UWB基站定位测距过程中根据UWB基站的地址确定响应时间，实现UWB标签自定位的多基站扩展；无需基站时钟同步，无需复杂的调度控制，可以无限扩展UWB定位基站数量以及无限扩展高精度测距定位范围。

A multi base station expansion method and device based on UWB tag self localization

A multi base station extension method and equipment based on UWB label self positioning are proposed in the present invention. The method includes: sending the starting information containing the range time stamp to each UWB base station module through the UWB label module; each UWB base station module receives the starting information and sends the response time stamp containing the range finder after the first delay. Information is given to the UWB tag module; in which the time of the first delay is different for each UWB base station module; the UWB tag module receives the response information and sends the end information containing the ranging time stamp to each UWB base station module after second delay; each UWB base station module determines the distance from the UWB tag module after receiving the end of the message. Leave. In the process of location and distance measurement of the UWB tag and UWB base station, the response time is determined according to the address of the UWB base station, and the multi base station expansion of the UWB label self positioning is realized. Without the synchronization of the base station clock and the complex scheduling control, the number of UWB location base stations can be extended indefinitely and the range of the high precision range location and location can be extended indefinitely.

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备
本专利技术涉及信息通信领域，特别涉及一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备。
技术介绍
UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点，通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。UWB定位系统实现测距只能支持三个基站，定位范围有限，无法扩展基站数量和扩展高精度测距定位范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备。具体的，本专利技术提出了以下具体的实施例：本专利技术实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该方法包括：通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。在一个具体的实施例中，所述UWB基站模块对应不同的编号；其中当N不大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N×S)；当N大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N％M)×S,其中N为所述编号。在一个具体的实施例中，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块接收到所有UWB基站模块的响应消息后广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。在一个具体的实施例中，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块等待完所有UWB基站模块的响应时间后，广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。在一个具体的实施例中，所述“各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离”包括：针对各所述UWB基站模块，接收所述UWB标签模块发送的包含各所述UWB基站模块的测距时间的结束信息；通过所述UWB基站模块提取所述结束信息中的测距时间，并通过所述测距时间确定自身与所述UWB标签模块的距离。本专利技术实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展设备，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该设备包括：第一发送模块，用于通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；第二发送模块，用于各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；第三发送模块，用于所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；确定模块，用于各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。在一个具体的实施例中，所述UWB基站模块对应不同的编号；其中当N不大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N×S)；当N大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N％M)×S,其中N为所述编号。在一个具体的实施例中，所述第三发送模块，用于：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块接收到所有UWB基站模块的响应消息后广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。在一个具体的实施例中，所述第三发送模块，用于：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块等待完所有UWB基站模块的响应时间后，广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。在一个具体的实施例中，所述确定模块，用于：针对各所述UWB基站模块，接收所述UWB标签模块发送的包含各所述UWB基站模块的测距时间的结束信息；通过所述UWB基站模块提取所述结束信息中的测距时间，并通过所述测距时间确定自身与所述UWB标签模块的距离。以此，本专利技术实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该方法包括：通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。在UWB标签与UWB基站定位测距过程中根据UWB基站的地址确定响应时间，实现UWB标签自定位的多基站扩展；无需基站时钟同步，无需复杂的调度控制，可以无限扩展UWB定位基站数量以及无限扩展高精度测距定位范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本专利技术实施例提出的一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提出的一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提出的一种基于UWB标签自定位的多基站扩展审核表的结构示意图。具体实施方式在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本公开的各种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法，其特征在于，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该方法包括：通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法，其特征在于，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该方法包括：通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UWB基站模块对应不同的编号；其中当N不大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N×S)；当N大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N％M)×S,其中N为所述编号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块接收到所有UWB基站模块的响应消息后广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：所述UWB标签模块接收所述响应信息；当所述UWB标签模块等待完所有UWB基站模块的响应时间后，广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。5.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述“各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离”包括：针对各所述UWB基站模块，接收所述UWB标签模块发送的包含各所述UWB基站模块的测距时间的结束信息；通过所述UWB基站...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦元江，左孔禄，陈华，
申请(专利权)人：深圳市中舟智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44