一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法及其系统，所述方法包括如下步骤：发射UWB脉冲信号，判断所述车辆与移动终端之间的距离是否达到预设的距离范围；若是，则响应所述脉冲信号，使所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式。采用本发明专利技术，能够通过提高车辆与乘客相对位置的定位精度，以解决司乘双方相互寻找困难，沟通成本高的问题。同时，还能够及时感测到乘客遗落物品，避免后续归还沟通浪费双方大量时间的问题。通浪费双方大量时间的问题。通浪费双方大量时间的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法及其系统


[0001]本专利技术涉及移动通信及超宽带(Ultra Wideband，UWB)定位融合应用技术，尤其涉及一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法及其系统。

技术介绍

[0002]随着网络通信和电子地图等技术的发展，互联网约车出行业务得以蓬勃发展，现在人们选择网约车出行已经成为日常生活的一部分。
[0003]但是在选择网约车出行时，经常会遇到以下的几个问题：
[0004]第一，由于现在网约车平台的客户端APP通常使用卫星信号，例如，靠接收全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号进行定位，因民用GPS信号的定位精度不高，所以当司机到达乘客预设的上车地点时，往往与乘客所在实际位置之间相差几十、甚至近百米，导致乘客与司机需要不停的进行电话沟通，产生很多沟通成本。
[0005]第二，由于网约车平台APP的定位精度较差，在复杂路况场景下，网约车司机在到达乘客预设的上车地点时，容易错过预定地点导致车辆开过头了，然后司机又需要花费很长时间调头，浪费司机和乘客的时间，乘坐体验差。
[0006]第三，乘客在下车后，时常发生将手机(移动终端)等贵重物品遗落在网约车上的情形，而手机落下后由于受现有技术限制，导致司机和乘客都难以在第一时间发现，造成后续找回遗失物的过程，又会浪费司机、乘客双方的大量时间。
[0007]更有甚者，在一些地形起伏变化大的城市道路、或在一些立体交通乘车环境下，如包含有多层道路的机场和车站内，若使用网约车客户端APP进行约车，受GPS定位精度低和卫星信号弱甚至无信号覆盖的不利条件制约，司机和乘客相互无法判断对方位置处在哪一层，因而电话沟通、互相寻找的难度更高。
[0008]虽然现在已有较为成熟的辅助GPS(A
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GPS)技术可以采用将移动通信网络基站信号结合GPS信号的方法对乘客的手机进行定位，然后将定位信息反馈到司机端APP，但由于该技术仍然基于GPS技术，虽然一定程度上可以改善平面交通环境下的定位精度，但在复杂路况场景下，定位效果仍然不尽人意。尤其是在一些立体交通环境下，综合利用GPS和辅助GPS定位技术，仍然无法实现司、乘双方在上述应用场景下的精准定位。
[0009]近年来，随着以IEEE802.15.4a和IEEE802.15.4z标准为基础的超宽带(UWB)技术的发展，利用UWB的安全测距和定位技术在应用市场广受欢迎。由于UWB是一种基于非正弦波(载波)的无线通信技术，其采用纳秒(1ns＝10
‑9s)级甚至皮秒(1ps＝10
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s)级的窄脉冲信号进行通信，窄脉冲信号具有穿透力强、抗干扰、抗多径效果好、高安全性和低功耗的优点，利用UWB测距和定位技术在室内即时精确定位系统(Real
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time Locating System，RTLS)应用方面，能够实现对室内静止或移动物体以及人员的动态定位跟踪与导航，并且能够提供10厘米级的精确定位数据。尤其是在IEEE802.15.4z标准扩展的基础上发展后更是实现了额外的安全延伸功能，让UWB能够实现更安全、更为精确的厘米级的测距和定位，使其进一步支持在智能家庭、智慧建筑和物联网(Internet of Things，IoT)、车联网联盟
(Car Connectivity Consortium，CCC)等领域或行业的多种应用。
[0010]申请号为20211111451901.9，名称为“基于UWB的车辆定位预测方法、装置及存储介质”的中国专利技术申请，公开了一种基于UWB技术的车辆定位预测方法，其通过利用获取车辆的当前UWB定位数据及对应的当前时刻、车辆在第一历史时刻的历史UWB定位数据、历史速度以及预测平均加速度，第一历史时刻为当前时刻之前、车辆的UWB定位数据最近更新的时刻；根据当前时刻、第一历史时刻、历史UWB定位数据、历史速度以及预测平均加速度，预测车辆的当前定位数据，以改善只依靠车辆UWB定位数据时导致车辆定位不准确的问题，从而提升车辆定位准确度。
[0011]申请号为202111505182.4，名称为“车辆定位方法、系统、设备及存储介质”的中国专利技术申请，公开了一种在车载端部署RTK定位系统和UWB定位系统，分别获得所在车辆的RTK定位观测值和UWB定位观测值，获取RTK定位系统系统和UWB定位系统各自的置信度，在RTK定位观测值和UWB定位观测值中选择系统置信度满足设定条件的目标定位观测值，将目标定位观测值作为车端定位结果，以提升车辆定位精度，从而控制所述车辆执行相应的行驶行为。
[0012]申请号为202111520713.7，名称为“一种应用UWB定位的4G/5G通信基站融合方法”的中国专利技术申请，公开了一种将现有4G/5G网络的通信基站与UWB定位系统融合使其既可以满足通信，同时又能够实现精准定位的方法，以节省单独建设定位网络及维护的成本，同时，将手机和定位标签绑定、配合电子地图，实现井下定位、井下导航等功能。
[0013]但是，以上基于UWB的现有技术，无论是进行室内定位、提高自动导航和自动驾驶车辆定位精度、还是基于将现有4G/5G网络与UWB进行网络融合的构想，均不能解决本专利技术申请中由于司机、乘客相对位置定位不准而产生的一系列问题。

技术实现思路

[0014]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法及其系统，通过提高车辆与乘客相对位置的定位精度，以解决司乘双方相互寻找困难，沟通成本高的问题。同时，还能够及时感测到乘客遗落物品，避免后续归还沟通浪费双方大量时间的问题。
[0015]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0016]一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，包括如下步骤：
[0017]发射UWB脉冲信号，判断所述车辆与移动终端之间的距离是否达到预设的距离范围；
[0018]若是，则响应所述脉冲信号，使所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式。
[0019]进一步地，当车辆或移动终端响应所述UWB脉冲信号后，所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式，包括：获取当前所述车辆与移动终端之间的UWB脉冲信号行程时长或获取不同UWB基站收到所述UWB脉冲信号的时间差，计算出所述车辆与移动终端之间的相对距离，然后更新位置数据的步骤。
[0020]进一步地，在发射UWB脉冲信号以判断所述车辆与移动终端之间的距离是否达到预设的距离范围的步骤，若是，则还包括将所述车辆或/和移动终端之前所使用的卫星导航定位功能切换为所述UWB定位导航的步骤。
[0021]进一步地，所述的车辆与移动终端之间的距离达到预设的距离范围，具体是指小于200米。
[0022]进一步地，所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式，还包括：启动并建立所述车辆与移动终端之间的UWB无线通信链路。
[0023]进一步地，计算出所述车辆与移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，包括如下步骤：发射UWB脉冲信号，判断所述车辆与移动终端之间的距离是否达到预设的距离范围；若是，则响应所述UWB脉冲信号，并使所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式。2.根据权利要求1所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所述响应所述UWB脉冲信号，并使所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式，包括：获取当前所述车辆与移动终端之间的UWB脉冲信号行程时长或获取不同UWB基站收到所述UWB脉冲信号的时间差，计算出所述车辆与移动终端之间的相对距离，并更新位置数据。3.根据权利要求1所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，判断所述车辆与移动终端之间的距离是否达到预设的距离范围，若是，则将所述车辆或/和移动终端之前所使用的卫星导航定位功能切换为所述UWB定位导航的步骤。4.根据权利要求1所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所述的车辆与移动终端之间的距离达到预设的距离范围，具体是指小于200米。5.根据权利要求2所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所述车辆与移动终端之间开启预设的交互方式，还包括：启动并建立所述车辆与移动终端之间的UWB无线通信链路。6.根据权利要求2所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，计算出所述车辆与移动终端之间的相对距离并更新位置数据之后，还包括：再次发射下一个UWB脉冲信号，以计算出所述车辆与移动终端之间的新的相对距离，并再次更新所述的位置数据。7.根据权利要求5所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所述移动终端通过所述UWB无线通信链路连接所述车辆的车载终端，使所述车辆以预设声音和/或预设灯光方式发出提示信号。8.根据权利要求5所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所述车辆的车载终端通过所述UWB无线通信链路连接移动终端，控制所述移动终端自动以预设闪光方式发出提示信号。9.根据权利要求5所述的基于UWB技术的车辆精准定位和通信方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何增龙，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：