一种蓝牙测距方法及系统、一种车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种蓝牙测距方法，包括：主节点向从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，所述第一信号的强度指示为RSSI1；所述从节点向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，所述第二信号的强度指示为RSSI2；构建等式，求解所述第一信号和所述第二信号的信号飞行时间测量偏差：依据d＝(T1+Δt1)

【技术实现步骤摘要】
一种蓝牙测距方法及系统、一种车辆


[0001]本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种蓝牙测距方法及系统、一种车辆。

技术介绍

[0002]现有技术中，使用低功耗蓝牙设备测量距离通常包括两种测量方法，分别为根据信号到达时间(ToF)和接收信号强度指示(RSSI)进行节点间测距。
[0003]其中，所述的ToF测距基本流程包括：分别测量由发起方向反射方、反射方向发起方发射信号所需要的时间，随后计算两次测距结果的平均值。这种测距方法容易受到收发双方时钟频率偏差、天线延迟、多径等因素的影响，导致测距精度下降。并且，当收发双方的距离较近时，干扰因素带来的负面影响更加明显。
[0004]另一种测距方法则是依据无线信号的传播损耗进行建模，即依据下述公式计算：
[0005][0006]其中，d和d0分别表示实际距离和参考距离，P
r
(d)和P
r
(d0)分别表示在实际距离和参考距离下的RSSI，n是路径损耗指数，w为随机噪声。实际中，真实距离越大，w波动越大。因此，上述测距方法则更适于收发双方距离较近时使用。
[0007]基于上述可知，两种测距方法都难以适用于所有距离范围，在不同的距离范围时各有利弊。因此，亟需提供一种能够覆盖所有距离范围，并且具有较高精度的测距方法及系统。

技术实现思路

[0008]为了能够提高测量距离的精度，本专利技术的目的在于提供一种蓝牙测距方法。具体而言，本专利技术公开了一种蓝牙测距方法，包括：
[0009]主节点向从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，所述第一信号的强度指示为RSSI1；
[0010]所述从节点向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，所述第二信号的强度指示为RSSI2；
[0011]依据所述第一信号的飞行时间T1+Δt1与强度指示RSSI
1+
ΔA1构建所述第一信号的第一距离计算等式，依据所述第二信号的飞行时间T2+Δt2与强度指示RSSI
2+
ΔA2构建所述第二信号的第二距离计算等式，
[0012]其中Δt1和ΔA1分别为所述第一信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差，Δt2和ΔA2分别为所述第二信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差；
[0013]在同时满足所述第一距离计算等式、第二距离计算等式，所述第一信号与第二信号的飞行时间相等时，求解能够使取得最小值的Δt1、Δt2，其中，w1、w2分别为权重比值且w1与w2之和为1；依据下述公式计算距离d：
[0014]d＝(T1+Δt1)
×
C，其中C为光速。
[0015]优选的，依据下述公式，求解Δt1、Δt2，
[0016][0017]其中，A为距离为1米时信号的RSSI，n为路径损耗指数。
[0018]优选的，所述主节点向所述从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，构建公式(1)：
[0019]d＝(T1+Δt1)
×
C
ꢀꢀ
公式(1)；
[0020]所述从节点向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，构建公式(2)：
[0021]d＝(T2+Δt2)
×
C
ꢀꢀ
公式(2)。
[0022]优选的，所述第一信号的强度指示为RSSI1，构建公式(3)，
[0023][0024]所述第二信号的强度指示为RSSI2，构建公式(4)，
[0025][0026]所述第一距离等式为所述第二距离等式为
[0027]优选的，所述w1与w2相等。
[0028]本专利技术的另一方面，提供一种蓝牙测距系统，包括主节点，从节点和计算单元；
[0029]所述主节点用于向从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，所述第一信号的强度指示为RSSI1；
[0030]所述从节点用于向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，所述第二信号的强度指示为RSSI2；
[0031]所述计算单元用于依据所述第一信号的飞行时间T1+Δt1与强度指示RSSI
1+
ΔA1构建所述第一信号的第一距离等式，依据所述第二信号的飞行时间T2+Δt2与强度指示RSSI
2+
ΔA2构建所述第二信号的第二距离等式，
[0032]其中Δt1和ΔA1分别为所述第一信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差，Δt2和ΔA2分别为所述第二信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差；
[0033]在同时满足所述第一距离计算等式、第二距离计算等式，所述第一信号与第二信号的飞行时间相等时，所述计算单元用于求解能够使取得最小值的Δt1、Δt2，其中，w1、w2分别为权重比值且w1与w2之和为1；
[0034]所述计算单元用于依据下述公式计算距离d：
[0035]d＝(T1+Δt1)
×
C，其中C为光速。
[0036]优选的，所述计算单元用于依据下述公式，求解Δt1、Δt2，
[0037]其中，A为距离为1米时信号的RSSI，n为路径损耗指数。
[0038]优选的，所述主节点用于向所述从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，构建公式(1)：
[0039]d＝(T1+Δt1)
×
C
ꢀꢀ
公式(1)；
[0040]所述从节点用于向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，构建公式(2)：
[0041][0042]所述计算单元用于依据所述第一信号的强度指示RSSI1，构建公式(3)，
[0043][0044]所述计算单元用于依据所述第二信号的强度指示RSSI2，构建公式(4)，
[0045][0046]构建第一距离等式和第二距离等式
[0047]优选的，所述计算单元用于依据下述公式，求解Δt1、Δt2，
[0048][0049]其中，所述w1与w2相等。
[0050]优选的，所述主节点和从节点为低功耗蓝牙装置。
[0051]本专利技术还公开了一种车辆，包括如上任一所述的蓝牙测距系统。
[0052]采用了上述技术方案后，与现有技术相比，本专利技术中的技术方案能够有效结合两种测距方法，可以将两种测量信息进行融合和相互校正，提高测距系统的整体测量精度；并且无需另设其他的硬件设置，利用现有的蓝牙装置即可实现，便捷高效。
附图说明
[0053]图1为一符合本专利技术的实施例中蓝牙测距方法的流程图；
[0054]图2为一符合本专利技术的实施例中蓝牙测距方法的示意图。
具体实施方式
[0055]以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝牙测距方法，其特征在于，包括：主节点向从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，所述第一信号的强度指示为RSSI1；所述从节点向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，所述第二信号的强度指示为RSSI2；依据所述第一信号的飞行时间T1+Δt1与强度指示RSSI1+ΔA1构建所述第一信号的第一距离等式，依据所述第二信号的飞行时间T2+Δt2与强度指示RSSI2+ΔA2构建所述第二信号的第二距离等式，其中Δt1和ΔA1分别为所述第一信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差，Δt2和ΔA2分别为所述第二信号的信号飞行时间和强度指示的测量偏差；在同时满足所述第一距离计算等式、第二距离计算等式，所述第一信号与第二信号的飞行时间相等时，求解能够使取得最小值的Δt1、Δt2，其中，w1、w2分别为权重比值且w1与w2之和为1；依据下述公式计算距离d：d＝(T1+Δt1)
×
C，其中C为光速。2.如权利要求1所述的蓝牙测距方法，其特征在于，依据下述公式，求解Δt1、Δt2，，，T1+Δt1＝T2+Δt2，其中，A为距离为1米时信号的RSSI，n为路径损耗指数。3.如权利要求2所述的蓝牙测距方法，其特征在于，所述主节点向所述从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，构建公式(1)：d＝(T1+Δt1)
×
C
ꢀꢀꢀ
公式(1)；所述从节点向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，构建公式(2)：d＝(T2+Δt2)
×
C
ꢀꢀꢀꢀ
公式(2)；所述第一信号的强度指示为RSSI1，构建公式(3)，所述第二信号的强度指示为RSSI2，构建公式(4)，所述第一距离等式为
所述第二距离等式4.如权利要求1
‑
3任一所述的蓝牙测距方法，其特征在于，所述w1与w2相等。5.一种蓝牙测距系统，其特征在于，包括主节点，从节点和计算单元；所述主节点用于向从节点发送第一信号，所述第一信号到达所述从节点的信号飞行时间为T1，所述第一信号的强度指示为RSSI1；所述从节点用于向所述主节点发送第二信号，所述第二信号到达所述主节点的信号飞行时间为T2，所述第二信号的强度指示为RSSI2；所述计算单元用于依据所述第一信号的飞行时间T1+Δt1与强度指示RSSI1+ΔA1构建所述第一信号的第一距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜磊，丁立丰，蒋爱民，施宇轩，张元腾，
申请(专利权)人：上海海拉电子有限公司，
类型：发明
国别省市：