【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法和系统
本专利技术涉及人车防碰撞
，尤其是涉及一种基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法和系统。
技术介绍
目前，各种机械设备越来越多地应用到生产建设的各方面，人与机械共处的机会也越来越多，机械设备的司机通过眼睛观察周边情况，判断视线范围内的其他人员分布，以此决定是否需要采取鸣笛、紧急制动等安全措施。然而在施工现场，由于视线盲区、噪音、照明不足及扬尘引起的作业环境能见度低、疲劳驾驶等因素，机械设备司机往往难以掌握作业影响区周边其他人员的分布情况，司机在作业过程中存在较大的安全隐患。目前，采用人员、设备无线定位技术解决人员机械防碰撞这一类问题。无线定位
可分为广域定位和短距离无线定位，广域定位可分为卫星定位和移动定位；短距离定位主要包括WLAN、RFID、UWB、蓝牙、超声波等。与室外环境相比，在室内环境中感测位置信息并达到非常可观的精度是极具挑战性的，部分原因是各种物体反射和信号的分散、遮挡导致。超宽带UWB(UltraWideBand)与其他定位技术...
【技术保护点】
1.一种基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法，其特征在于：设备上设置定位标签，基于设备的结构与作业方法，设定设备的虚拟电子围栏，包括以下步骤：/nS1、基于设备的结构计算设备虚拟外边界；/nS2、根据设备上作业部件的作业方法，计算作业部件虚拟外边界；/nS3、基于设备运行速度，设定安全阈值；/nS4、在设备虚拟外边界或/和作业部件虚拟外边界上，增加安全阈值所对应的区间，得到设备虚拟电子围栏。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法，其特征在于：设备上设置定位标签，基于设备的结构与作业方法，设定设备的虚拟电子围栏，包括以下步骤：
S1、基于设备的结构计算设备虚拟外边界；
S2、根据设备上作业部件的作业方法，计算作业部件虚拟外边界；
S3、基于设备运行速度，设定安全阈值；
S4、在设备虚拟外边界或/和作业部件虚拟外边界上，增加安全阈值所对应的区间，得到设备虚拟电子围栏。
2.根据权利要求1所述基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法，其特征在于：步骤S1中，在设备的前后两端分别设置一个定位标签，计算设备虚拟外边界，包括以下步骤：
A1、连接前后定位标签，得到标签连线；
A2、将标签连线旋转，计算设备模拟中轴线两端的垂线；
A3、计算模拟中轴线两端与垂线的交叉点坐标；
A4、对交叉点坐标进行验证，获得交叉点最终坐标；
A5、根据交叉点最终坐标，得到设备模拟中轴线；
A6、对设备模拟中轴线做中垂线；
A7、根据定位标签与设备前后左右边界的距离，平移模拟中轴线、中垂线，得到的区域即为设备外边界。
3.根据权利要求2所述基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法，其特征在于：各步骤具体为：
B1、通过前后定位标签的坐标，得到标签连线的表达式；
B2、根据前后定位标签与设备左右两边界的距离，计算标签连线旋转的角度表达式，根据旋转角度，列出设备模拟中轴线两端的垂线表达式；
B3、结合前后定位标签与设备左右两边界的距离，计算模拟中轴线两端与垂线的交叉点坐标；
B4、根据模拟中轴线的长度小于标签连线原则，对交叉点坐标进行验证，获得交叉点最终坐标；
B5、连接两个交叉点最终坐标，得到两垂线之间的设备模拟中轴线；
B6、对两垂线之间的模拟中轴线再做中垂线；
B7、结合前后定位标签与设备前后左右边界的距离，平移模拟中轴线、中垂线，得到的区域即为设备虚拟外边界。
4.根据权利要求2或3所述基于UWB定位的设备虚拟电子围栏设置方法，其特征在于：
设备前端的定位标签A的坐标为a(x1，y1)，后端的定位标签B的坐标为b(x2，y2)，则a、b两点之间的第一直线的方程为：
y＝k1x+b1(1)；
式中，k1和b1均可由已知坐标(x1，y1)和(x2，y2)求得；
将第一直线旋转，得到模拟中轴线，其旋转角度α由下式表示：
式中，l1、l2分别表示A标签距设备右侧边界、左侧边界的估算距离，l3、l4分别表示B标签距设备右侧边界、左侧边界的估算距离；
在模拟中轴线的两端作垂线，前端垂线由下式表示：
y′＝k2x+b2(3)
式中，
后端垂线由下式表示：
y″＝k3x+b3(6)
式中，
根据下...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫海生，吕培印，刘淼，王浩，
申请(专利权)人：北京安捷工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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