一种基于超宽带技术的定位寻车系统、寻车方法及汽车与流程

1.本发明涉及汽车定位技术领域，具体涉及一种基于超宽带技术的定位寻车系统、寻车方法及汽车。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们生活水平的提高，汽车的拥有量也在逐年攀升。对于人流密集的地方，为解决停车问题，地下停车场也越来越大，也变得更加的复杂。对于不熟悉停车环境的人，往往在取车时需要花费大量的时间去寻找车辆所停放的位置，对于车辆的定位寻车需求由此而生。一般的车辆定位，多采用gps的定位方式，该方式利用卫星定位，可实现在室外空旷环境中的定位，但由于室内地下停车场的gps信号较弱或无信号的原因，则会出现车辆在室内地下停车场无法定位的情况。
3.uwb是“ultra wideband（超宽带）”的缩写，是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有ghz量级的带宽。uwb技术相对于传统技术，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、能提供精确定位精度等优点，可用于室内静止或移动物体的定位，且能提供厘米级精度的精确定位。因此，如何提供一种将超宽带技术应用在室内地下停车场，以实现在gps信号较弱或无信号情况下对车辆进行寻找定位目的技术方案也成为了急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种在室内地下停车场的gps信号较弱或无信号的情况下仍然能够实现车辆准确定位的基于超宽带技术的定位寻车系统及寻车方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于超宽带技术的定位寻车系统，包括车机端、移动端、蓝牙钥匙和超宽带定位基站组件；所述移动端与所述车机端通信连接，用于向所述车机端发送定位寻车请求，并接收所述车机端反馈的车辆位置信息；所述车机端与所述超宽带定位基站组件通信连接，用于在接收到定位寻车请求后激活所述超宽带定位基站组件，并接收所述超宽带定位基站组件反馈的距离信息；所述蓝牙钥匙内设有超宽带定位标签；所述超宽带定位基站组件包括四个超宽带定位基站，四个所述超宽带定位基站分别位于车辆的四周，所述超宽带定位基站与所述超宽带定位标签通信连接，用于在接收到所述车机端的激活信号后发送测距请求到所述超宽带定位标签，并在所述超宽带定位标签返回信息后测量其到所述超宽带定位标签的距离。
6.本发明的工作原理为：当需要进行定位寻车时，由移动端发送定位寻车请求；移动
端与车机端进行通信连接，车机端接收定位寻车请求，并激活超宽带定位基站组件，由超宽带定位基站组件向超宽带定位标签发送测距请求；当超宽带定位基站组件收到超宽带定位标签的测距请求回应后，超宽带定位基站组件中的四个超宽带定位基站按设定的顺序依次发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再分别返回收到的四个超宽带定位基站的测距特征值；四个超宽带定位基站分别根据返回的测距特征值进行计算，得出每个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，并反馈给车机端；车机端再根据四个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，转换为超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置并发送给移动端进行显示，直到定位寻车过程结束。
7.一种基于超宽带技术的定位寻车方法，采用上述的基于超宽带技术的定位寻车系统，包括以下步骤：步骤1）所述移动端发送定位寻车请求；步骤2）所述移动端与所述车机端进行通信连接，所述车机端接收定位寻车请求，并激活所述超宽带定位基站组件；步骤3）所述超宽带定位基站组件分别向所述超宽带定位标签发送测距请求；步骤4）所述超宽带定位基站组件是否收到所述超宽带定位标签的测距请求回应，若是则执行步骤5），若否则返回执行步骤3）；步骤5）所述超宽带定位基站组件中的四个所述超宽带定位基站按设定的顺序依次发送测距特征值给所述超宽带定位标签，所述超宽带定位标签处理后再分别返回收到的四个所述超宽带定位基站的测距特征值；步骤6）四个所述超宽带定位基站分别根据返回的测距特征值进行计算，得出每个所述超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，并反馈给车机端；步骤7）所述车机端根据四个所述超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，转换为所述超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置；步骤8）所述车机端将车辆的坐标位置发送给所述移动端进行显示；步骤9）定位寻车过程是否结束，若是则执行步骤10），若否则返回执行步骤5）；步骤10）定位寻车过程结束。
8.优选的，四个所述超宽带定位基站分别为第一超宽带定位基站、第二超宽带定位基站、第三超宽带定位基站和第四超宽带定位基站，步骤5）中包括以下步骤：步骤5.1）所述第一超宽带定位基站发送测距特征值给所述超宽带定位标签，所述超宽带定位标签处理后再返回收到的所述第一超宽带定位基站的测距特征值；步骤5.2）所述第二超宽带定位基站发送测距特征值给所述超宽带定位标签，所述超宽带定位标签处理后再返回收到的所述第二超宽带定位基站的测距特征值；步骤5.3）所述第三超宽带定位基站发送测距特征值给所述超宽带定位标签，所述超宽带定位标签处理后再返回收到的所述第三超宽带定位基站的测距特征值；步骤5.4）所述第四超宽带定位基站发送测距特征值给所述超宽带定位标签，所述超宽带定位标签处理后再返回收到的所述第四超宽带定位基站的测距特征值。
9.优选的，步骤2）中，所述移动端通过4g或5g通信网络与所述车机端进行通信连接；步骤8）中，所述车机端通过4g或5g通信网络将车辆的坐标位置发送给所述移动端进行显示。
10.优选的，所述超宽带定位基站计算与所述超宽带定位标签之间的距离包括以下步骤：s1）以所述超宽带定位基站向所述超宽带定位标签发送测距特征值的时间t1作为起始点开始计时；s2）所述超宽带定位标签收到测距特征值后，打上处理的时间戳后返回测距特征值到所述超宽带定位基站；s3）所述超宽带定位基站收到所述超宽带定位标签返回的测距特征值后停止计时，该时间记为t2；s4）所述超宽带定位基站根据t1和t2的时间差计算得到所述超宽带定位基站与所述超宽带定位标签之间的距离。
11.优选的，所述车机端计算所述超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置的方法包括以下步骤：步骤a）所述车机端接收到的所述第一超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离分别设定为a、所述第二超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离分别设定为b、所述第三超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离分别设定为c、所述第四超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离分别设定为d；步骤b）以所述第一超宽带定位基站为圆心，距离a为半径画圆、以所述第二超宽带定位基站为圆心，距离b为半径画圆、以所述第三超宽带定位基站为圆心，距离c为半径画圆、以所述第四超宽带定位基站为圆心，距离d为半径画圆；步骤c）找出步骤b）中四个圆共同的交点x，该交点x即为所述超宽带定位标签的坐标位置；步骤d）根据所述超宽带定位标签的坐标位置x计算得到所述超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置。
12.优选的，所述移动端为手机，所述手机上设有寻车app；所述手机通过所述寻车app发送定位寻车请求，且所述车机端返回的车辆坐标位置信息通过所述寻车app进行显示。
13.优选的，四个所述超宽带定位基站分别安装于车辆的左前方、右前方、左后方和右后方。
14.另外，本方案还提供一种汽车，采用如上述所述的基于超宽带技术的定位寻车方法。
15.与现有技术相比，本发明通过再车辆的四周固定安装超宽带定位基站，并在蓝牙钥匙内设置超宽带定位标签。当用户需要定位寻车时，打开相应手机端的寻车app，寻车app通过4g/5g等移动通信方式连接到车辆的车机端，车机端激活超宽带定位基站广播定位的请求，四个超宽带定位基站分别与蓝牙钥匙内的超宽带定位标签进行测距，得到每个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，然后通过软件算法转换得到蓝牙钥匙中的超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置，并将这个位置实时显示在手机的寻车app上，实现定位寻车的效果，本发明在室内地下停车场的gps信号较弱或无信号的情况下仍然能够实现车辆准确定位。
附图说明
16.图1为本发明基于超宽带技术的定位寻车系统的系统框图；图2为本发明超宽带定位基站位置的分布位置及蓝牙钥匙集成超宽带定位标签的定位示意图；图3为本发明基于超宽带技术的定位寻车方法的流程图；图4为本发明超宽带定位基站的定位原理示意图。
17.附图标记说明：第一超宽带定位基站1、第二超宽带定位基站2、第三超宽带定位基站3、第四超宽带定位基站4、蓝牙钥匙5。
具体实施方式
18.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
19.如附图1所示一种基于超宽带技术的定位寻车系统，包括车机端、移动端、蓝牙钥匙5和超宽带定位基站组件（uwb基站组件）；移动端与车机端通信连接，用于向车机端发送定位寻车请求，并接收车机端反馈的车辆位置信息；车机端与超宽带定位基站组件通信连接，用于在接收到定位寻车请求后激活超宽带定位基站组件，并接收超宽带定位基站组件反馈的距离信息；蓝牙钥匙5内设有超宽带定位标签；超宽带定位基站组件包括四个超宽带定位基站（uwb基站），四个超宽带定位基站分别位于车辆的四周，具体的，四个超宽带定位基站分别为第一超宽带定位基站1、第二超宽带定位基站2、第三超宽带定位基站3和第四超宽带定位基站4，四个超宽带定位基站分别安装于车辆的左前方、右前方、左后方和右后方（如附图2所示）；超宽带定位基站与超宽带定位标签通信连接（如附图2所示），用于在接收到车机端的激活信号后发送测距请求到超宽带定位标签，并在超宽带定位标签返回信息后测量其到超宽带定位标签的距离。
20.本发明的工作原理为：当需要进行定位寻车时，由移动端发送定位寻车请求；移动端与车机端进行通信连接，车机端接收定位寻车请求，并激活超宽带定位基站组件，由超宽带定位基站组件向超宽带定位标签发送测距请求；当超宽带定位基站组件收到超宽带定位标签的测距请求回应后，超宽带定位基站组件中的四个超宽带定位基站按设定的顺序依次发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再分别返回收到的四个超宽带定位基站的测距特征值；四个超宽带定位基站分别根据返回的测距特征值进行计算，得出每个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，并反馈给车机端；车机端再根据四个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，转换为超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置并发送给移动端进行显示，直到定位寻车过程结束。
21.如附图3所示，一种基于超宽带技术的定位寻车方法，采用上述的基于超宽带技术的定位寻车系统，包括以下步骤：步骤1）移动端发送定位寻车请求；步骤2）移动端与车机端进行通信连接，车机端接收定位寻车请求，并激活超宽带定位基站组件；
步骤3）超宽带定位基站组件分别向超宽带定位标签发送测距请求；步骤4）超宽带定位基站组件是否收到超宽带定位标签的测距请求回应，若是则执行步骤5），若否则返回执行步骤3）；步骤5）超宽带定位基站组件中的四个超宽带定位基站按设定的顺序依次发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再分别返回收到的四个超宽带定位基站的测距特征值；步骤6）四个超宽带定位基站分别根据返回的测距特征值进行计算，得出每个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，并反馈给车机端；步骤7）车机端根据四个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，转换为超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置；步骤8）车机端将车辆的坐标位置发送给移动端进行显示；步骤9）定位寻车过程是否结束，若是则执行步骤10），若否则返回执行步骤5）；步骤10）定位寻车过程结束。
22.在本实施例中，步骤5）中包括以下步骤：步骤5.1）第一超宽带定位基站1发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再返回收到的第一超宽带定位基站1的测距特征值；步骤5.2）第二超宽带定位基站2发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再返回收到的第二超宽带定位基站2的测距特征值；步骤5.3）第三超宽带定位基站3发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再返回收到的第三超宽带定位基站3的测距特征值；步骤5.4）第四超宽带定位基站4发送测距特征值给超宽带定位标签，超宽带定位标签处理后再返回收到的第四超宽带定位基站4的测距特征值。
23.在本实施例中，步骤2）中，移动端通过4g或5g通信网络与车机端进行通信连接；步骤8）中，车机端通过4g或5g通信网络将车辆的坐标位置发送给移动端进行显示。
24.在本实施例中，超宽带定位基站计算与超宽带定位标签之间的距离包括以下步骤：s1）以超宽带定位基站向超宽带定位标签发送测距特征值的时间t1作为起始点开始计时；s2）超宽带定位标签收到测距特征值后，打上处理的时间戳后返回测距特征值到超宽带定位基站；s3）超宽带定位基站收到超宽带定位标签返回的测距特征值后停止计时，该时间记为t2；s4）超宽带定位基站根据t1和t2的时间差计算得到超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离。
25.如附图4所示，在本实施例中，车机端计算超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置的方法包括以下步骤：步骤a）车机端接收到的第一超宽带定位基站1（附图4中的基站a）与超宽带定位标签之间的距离分别设定为a、第二超宽带定位基站2（附图4中的基站b）与超宽带定位标签之
间的距离分别设定为b、第三超宽带定位基站3（附图4中的基站c）与超宽带定位标签之间的距离分别设定为c、第四超宽带定位基站4（附图4中的基站d）与超宽带定位标签之间的距离分别设定为d；步骤b）以第一超宽带定位基站1（附图4中的基站a）为圆心，距离a为半径画圆、以第二超宽带定位基站2（附图4中的基站b）为圆心，距离b为半径画圆、以第三超宽带定位基站3（附图4中的基站c）为圆心，距离c为半径画圆、以第四超宽带定位基站4（附图4中的基站d）为圆心，距离d为半径画圆；步骤c）找出步骤b）中四个圆共同的交点x，该交点x即为超宽带定位标签的坐标位置；步骤d）根据超宽带定位标签的坐标位置x计算得到超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置。
26.在本实施例中，移动端为手机，手机上设有寻车app；手机通过寻车app发送定位寻车请求，且车机端返回的车辆坐标位置信息通过寻车app进行显示。
27.另外，本方案还提供一种汽车，采用如上述所述的基于超宽带技术的定位寻车方法。
28.与现有技术相比，本发明通过再车辆的四周固定安装超宽带定位基站，并在蓝牙钥匙内设置超宽带定位标签。当用户需要定位寻车时，打开相应手机端的寻车app，寻车app通过4g/5g等移动通信方式连接到车辆的车机端，车机端激活超宽带定位基站广播定位的请求，四个超宽带定位基站分别与蓝牙钥匙内的超宽带定位标签进行测距，得到每个超宽带定位基站与超宽带定位标签之间的距离，然后通过软件算法转换得到蓝牙钥匙中的超宽带定位标签相对于车辆的坐标位置，并将这个位置实时显示在手机的寻车app上，实现定位寻车的效果，本发明在室内地下停车场的gps信号较弱或无信号的情况下仍然能够实现车辆准确定位。
29.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。