超宽频动态定位方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种超宽频动态定位方法及其系统，其中目标超宽频装置检测步骤是驱动本机超宽频装置检测周遭是否存在目标超宽频装置或协寻超宽频装置，然后产生一检测结果。本机超宽频装置作动决定步骤是依据检测结果决定本机超宽频装置的一作动模式。当检测结果为本机超宽频装置的周遭不存在目标超宽频装置而存在协寻超宽频装置时，则作动模式为启动协寻超宽频装置进入一协寻模式。借此，超宽频定位不需架设超宽频基站，而是使用各个移动的超宽频装置进行相互定位，免去架站费用，并可进行动态定位与高度定位。

UWB dynamic positioning method and system

【技术实现步骤摘要】
超宽频动态定位方法及其系统
本专利技术涉及一种动态定位方法及其系统，特别涉及一种用于超宽频动态定位方法及其系统。
技术介绍
当前的定位系统主要采用下列几种方式：(1)全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem；GSP)，其输出功率大，精准度为5米至10米，仅室外用，进入室内即失效，且受天气影响大，较耗电，卫星设置成本较高。(2)蜂巢式网络(CellularNetwork)，其不额外消耗手机电量，精准度为150米，且必须收到3个基地台的信号，但定位精度低。(3)蓝牙(Bluetooth)，其输出功率约12dBm，精准度为30厘米，易受干扰且成本稍高。(4)无线网络Wi-Fi，其输出功率约30dBm，精准度为2米至3米，施工复杂，且耗电量高。(5)无线射频识别(RadioFrequencyIdentification；RFID)，其输出功率约3dBm，精准度为2米至3米，不具通信能力且安全性低。(6)无线网络ZigBee，其输出功率约20dBm，精准度为2米至3米，易受干扰。此外，上述技术皆无法进行高度定位。由上述可知，目前市场上缺乏一种低功率、安全性高、高传输量、成本低廉且可进行高度定位的动态定位方法及其系统，故相关业者均在寻求其解决之道。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种超宽频动态定位方法及其系统，其通过超宽频功率极低且具有穿透力强、安全性高、高传输量及定位精度高的特性，在无需架设超宽频基站的条件下，能使用各个移动的超宽频装置进行相互定位，既可免去架站费用，亦可进行动态定位与高度定位，进而解决了现有定位技术需要额外架设基站、需要较大的功率消耗、信号无法穿墙、定位精准度不够好且无法得知高度信息的问题。依据本专利技术的方法实施方式的一实施方式提供一种超宽频动态定位方法，其包含一目标超宽频装置检测步骤与一本机超宽频装置作动决定步骤。其中目标超宽频装置检测步骤是驱动一本机超宽频(UltraWideBand；UWB)装置检测周遭是否存在一目标超宽频装置或至少一第1阶协寻超宽频装置，然后产生一检测结果。本机超宽频装置作动决定步骤是依据检测结果决定本机超宽频装置的一作动模式。当检测结果为本机超宽频装置的周遭存在目标超宽频装置时，则作动模式为计算本机超宽频装置至目标超宽频装置的一移动方向。当检测结果为本机超宽频装置的周遭不存在目标超宽频装置而存在至少一第1阶协寻超宽频装置时，则作动模式为启动至少一第1阶协寻超宽频装置进入一协寻模式。当检测结果为本机超宽频装置的周遭不存在目标超宽频装置及至少一第1阶协寻超宽频装置时，则作动模式为启动本机超宽频装置进入一共享模式。借此，本专利技术的超宽频动态定位方法不需架设超宽频基站，而是使用各个移动的超宽频装置进行相互定位，不但可免去架站费用，还可进行动态定位与高度定位。前述实施方式的其他实施例如下：当前述本机超宽频装置的周遭存在目标超宽频装置时，代表本机超宽频装置与目标超宽频装置之间的距离小于等于一搜索半径。当本机超宽频装置的周遭存在至少一第1阶协寻超宽频装置时，代表本机超宽频装置与至少一第1阶协寻超宽频装置之间的距离小于等于搜索半径。在搜索半径内，距离本机超宽频装置最远的至少一超宽频装置将选为至少一第1阶协寻超宽频装置。前述实施方式的其他实施例如下：前述协寻模式可包含一第i阶协寻步骤，此第i阶协寻步骤是检测至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭是否存在目标超宽频装置或至少一第i+1阶协寻超宽频装置。其中i为大于等于1且小于等于一搜索限制阶数的正整数。前述实施方式的其他实施例如下：前述第i阶协寻步骤可包含第一协寻子步骤，此第一协寻子步骤是当至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭存在目标超宽频装置时，计算本机超宽频装置到至少一第i阶协寻超宽频装置之间的第1阶协寻路径至第i阶协寻路径及至少一第i阶协寻超宽频装置到目标超宽频装置的第i+1阶协寻路径，然后依据第1阶协寻路径至第i+1阶协寻路径计算出本机超宽频装置至目标超宽频装置的移动方向，然后停止检测并启动至少一第i阶协寻超宽频装置进入共享模式。至少一第i阶协寻超宽频装置与目标超宽频装置之间的距离小于等于搜索半径。前述实施方式的其他实施例如下：前述第i阶协寻步骤可包含一第二协寻子步骤，此第二协寻子步骤是当至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭不存在目标超宽频装置而存在至少一第i+1阶协寻超宽频装置时，启动至少一第i+1阶协寻超宽频装置执行一第i+1阶协寻步骤。至少一第i阶协寻超宽频装置与至少一第i+1阶协寻超宽频装置之间的距离小于等于搜索半径。前述实施方式的其他实施例如下：前述第i阶协寻步骤可包含一第三协寻子步骤，此第三协寻子步骤是当至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭不存在任一超宽频装置时，停止检测并启动至少一第i阶协寻超宽频装置进入共享模式。前述实施方式的其他实施例如下：在前述第i阶协寻步骤中，当i小于等于一搜索限制阶数时，至少一第i阶协寻超宽频装置执行第i阶协寻步骤的第一协寻子步骤、第二协寻子步骤及第三协寻子步骤，然后i递增1而重复执行第i阶协寻步骤的第一协寻子步骤、第二协寻子步骤及第三协寻子步骤，直到找到目标超宽频装置或周遭不存在任一超宽频装置为止。当i大于搜索限制阶数时，停止检测并启动至少一第i阶协寻超宽频装置进入共享模式。前述实施方式的其他实施例如下：前述本机超宽频装置作动决定步骤可包含驱动本机超宽频装置依据本机超宽频装置至第i阶协寻超宽频装置的按序相对位置产生第1阶方向角至第i阶方向角及第1阶平面距离至第i阶平面距离，并依据第1阶方向角至第i阶方向角及第1阶平面距离至第i阶平面距离计算出第1阶协寻路径至第i阶协寻路径。再者，驱动第i阶协寻超宽频装置依据第i阶协寻超宽频装置与目标超宽频装置的相对位置产生第i+1阶方向角与第i+1阶平面距离，并回传第i+1阶方向角与第i+1阶平面距离至本机超宽频装置，然后本机超宽频装置依据第i+1阶方向角及第i+1阶平面距离计算出第i+1阶协寻路径。此外，驱动本机超宽频装置依据第1阶协寻路径至第i+1阶协寻路径运算求得本机超宽频装置与目标超宽频装置之间的移动方向。前述实施方式的其他实施例如下：前述本机超宽频装置作动决定步骤可包含驱动本机超宽频装置依据本机超宽频装置至第i阶协寻超宽频装置的按序相对位置产生第1阶高度距离至第i阶高度距离；驱动第i阶协寻超宽频装置依据第i阶协寻超宽频装置与目标超宽频装置的相对位置产生第i+1阶高度距离，并回传第i+1阶高度距离至本机超宽频装置；驱动本机超宽频装置依据第1阶方向角至第i+1阶方向角、第1阶平面距离至第i+1阶平面距离及第1阶高度距离至第i+1阶高度距离运算求得本机超宽频装置与目标超宽频装置之间的移动方向。依据本专利技术的方法实施方式的另一实施方式提供一种超宽频动态定位方法，其包含一目标超宽频装置检测步骤与一本机超宽频装置作动决定步骤。其中目标超宽频装置检测步骤是驱动一本机超宽频装置及一第i阶协寻超宽频装置检测一目标超宽频装置，然后产生一检测结果。而本机超宽频装置作动决定步骤是依据检测结果决定本机超宽频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽频动态定位方法，其特征在于包含以下步骤：/n一目标超宽频装置检测步骤，是驱动一本机超宽频装置检测周遭是否存在一目标超宽频装置或至少一第1阶协寻超宽频装置，然后产生一检测结果；以及/n一本机超宽频装置作动决定步骤，是依据该检测结果决定该本机超宽频装置的一作动模式；/n其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭存在该目标超宽频装置时，则该作动模式为计算该本机超宽频装置至该目标超宽频装置的一移动方向；/n其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭不存在该目标超宽频装置而存在该至少一第1阶协寻超宽频装置时，则该作动模式为启动该至少一第1阶协寻超宽频装置进入一协寻模式；/n其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭不存在该目标超宽频装置及该至少一第1阶协寻超宽频装置时，则该作动模式为启动该本机超宽频装置进入一共享模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽频动态定位方法，其特征在于包含以下步骤：
一目标超宽频装置检测步骤，是驱动一本机超宽频装置检测周遭是否存在一目标超宽频装置或至少一第1阶协寻超宽频装置，然后产生一检测结果；以及
一本机超宽频装置作动决定步骤，是依据该检测结果决定该本机超宽频装置的一作动模式；
其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭存在该目标超宽频装置时，则该作动模式为计算该本机超宽频装置至该目标超宽频装置的一移动方向；
其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭不存在该目标超宽频装置而存在该至少一第1阶协寻超宽频装置时，则该作动模式为启动该至少一第1阶协寻超宽频装置进入一协寻模式；
其中，当该检测结果为该本机超宽频装置的周遭不存在该目标超宽频装置及该至少一第1阶协寻超宽频装置时，则该作动模式为启动该本机超宽频装置进入一共享模式。


2.如权利要求1所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，
当该本机超宽频装置的周遭存在该目标超宽频装置时，代表该本机超宽频装置与该目标超宽频装置之间的距离小于等于一搜索半径；及
当该本机超宽频装置的周遭存在该至少一第1阶协寻超宽频装置时，代表该本机超宽频装置与该至少一第1阶协寻超宽频装置之间的距离小于等于该搜索半径；
其中，在该搜索半径内，距离该本机超宽频装置最远的至少一超宽频装置将选为该至少一第1阶协寻超宽频装置。


3.如权利要求2所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该协寻模式包含：
一第i阶协寻步骤，是检测该至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭是否存在该目标超宽频装置或至少一第i+1阶协寻超宽频装置；
其中，i为大于等于1且小于等于一搜索限制阶数的正整数。


4.如权利要求3所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该第i阶协寻步骤包含：
一第一协寻子步骤，其是当该至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭存在该目标超宽频装置时，计算该本机超宽频装置至该至少一第i阶协寻超宽频装置之间的一第1阶协寻路径至一第i阶协寻路径及该至少一第i阶协寻超宽频装置至该目标超宽频装置的一第i+1阶协寻路径，然后依据该第1阶协寻路径至该第i+1阶协寻路径计算出该本机超宽频装置至该目标超宽频装置的该移动方向，然后停止检测并启动该至少一第i阶协寻超宽频装置进入该共享模式；
其中，该至少一第i阶协寻超宽频装置与该目标超宽频装置之间的距离小于等于该搜索半径。


5.如权利要求4所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该第i阶协寻步骤还包含：
一第二协寻子步骤，其是当该至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭不存在该目标超宽频装置而存在该至少一第i+1阶协寻超宽频装置时，启动该至少一第i+1阶协寻超宽频装置执行一第i+1阶协寻步骤；
其中，该至少一第i阶协寻超宽频装置与该至少一第i+1阶协寻超宽频装置之间的距离小于等于该搜索半径。


6.如权利要求5所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该第i阶协寻步骤还包含：
一第三协寻子步骤，其是当该至少一第i阶协寻超宽频装置的周遭不存在任一该超宽频装置时，停止检测并启动该至少一第i阶协寻超宽频装置进入该共享模式。


7.如权利要求6所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，在该第i阶协寻步骤中，
当i小于等于一搜索限制阶数时，该至少一第i阶协寻超宽频装置执行该第i阶协寻步骤的该第一协寻子步骤、该第二协寻子步骤及该第三协寻子步骤，然后i递增1而重复执行该第i阶协寻步骤的该第一协寻子步骤、该第二协寻子步骤及该第三协寻子步骤，直到找到该目标超宽频装置或周遭不存在任一该超宽频装置为止；及
当i大于一搜索限制阶数时，停止检测并启动该至少一第i阶协寻超宽频装置进入该共享模式。


8.如权利要求4所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该本机超宽频装置作动决定步骤还包含：
驱动该本机超宽频装置依据该本机超宽频装置至该至少一第i阶协寻超宽频装置的按序相对位置产生一第1阶方向角至一第i阶方向角及一第1阶平面距离至一第i阶平面距离，并依据该第1阶方向角至该第i阶方向角及该第1阶平面距离至该第i阶平面距离计算出该第1阶协寻路径至该第i阶协寻路径；
驱动该至少一第i阶协寻超宽频装置依据该至少一第i阶协寻超宽频装置与该目标超宽频装置的相对位置产生一第i+1阶方向角与一第i+1阶平面距离，并回传该第i+1阶方向角与该第i+1阶平面距离至该本机超宽频装置，然后该本机超宽频装置依据该第i+1阶方向角及该第i+1阶平面距离计算出该第i+1阶协寻路径；及
驱动该本机超宽频装置依据该第1阶协寻路径至该第i+1阶协寻路径运算求得该本机超宽频装置与该目标超宽频装置之间的该移动方向。


9.如权利要求8所述的超宽频动态定位方法，其特征在于，该本机超宽频装置作动决定步骤还包含：
驱动该本机超宽频装置依据该本机超宽频装置至该至少一第i阶协寻超宽频装置的按序相对位置产生一第1阶高度距离至一第i阶高度距离；
驱动该至少一第i阶协寻超宽频装置依据该至少一第i阶协寻超宽频装置与该目标超宽频装置的相对位置产生一第i+1阶高度距离，并回传该第i+1阶高度距离至该本机超宽频装置；及
驱动该本机超宽频装置依据该第1阶方向角至该第i+1阶方向角、该第1阶平面距离至该第i+1阶平面距离及该第1阶高度距离至该第i+1阶高度距离运算求得该本机超宽频装置与该目标超宽频装置之间的该移动方向。


10.一种超宽频动态定位方法，其特征在于包含以下步骤：
一目标超宽频装置检测步骤，是驱动一本机超宽频装置及一第i阶协寻超宽频装置检测一目标超宽频装置，然后产生一检测结果；以及
一本机超宽频装置作动决定步骤，是依据该检测结果决定该本机超宽频装置的一作动模式；
其中，当该检测结果为该本机超宽频装置经由该第i阶协寻超宽频装置检测到该目标超宽频装置时，则该作动模式为计算该本机超宽频装置至该目标超宽频装置的一移动方向，该本机超宽频装置、该第i阶协寻超宽频装置及该目标超宽频装置形成一轨迹路径，且该本机超宽频装置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢大德，
申请(专利权)人：环旭电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31