基于UWB的车辆定位方法、计算机设备和系统与流程

本技术涉及车辆定位，尤其涉及一种基于uwb的车辆定位方法、计算机设备和系统。

背景技术：

1、目前对车辆定位的精度要求越来越高，但是，给uwb(ultra wide band，超宽带)车辆定位系统的整体架构、构成设备带来更高的要求，涉及的设备种类较多且占用成本高。例如，目前uwb车辆定位系统必不可少地包括uwb定位基站、uwb同步基站、uwb定位标签和无线网关，对设备的配置要求较高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供了一种基于uwb的车辆定位方法、计算机设备和系统，用以解决目前uwb车辆定位系统对设备配置要求较高的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于uwb的车辆定位方法，包括车辆上的uwb定位基站执行的如下步骤：

3、接收由uwb定位标签发送的定位请求信息和第一时间校正信息；

4、根据所述定位请求信息生成第一回复信息，以及根据所述第一时间校正信息生成第二时间校正信息，并发送到所述uwb定位标签；

5、接收由所述uwb定位标签发送的第二回复信息和第三时间校正信息，其中，所述第二回复信息根据所述第一回复信息生成，所述第三时间校正信息根据所述第二时间校正信息生成；

6、根据所述第三时间校正信息确定目标时间信息；

7、根据所述目标时间信息确定车辆定位信息。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一时间校正信息包括生成所述定位请求信息时刻的时间戳t1；所述第二时间校正信息包括所述时间戳t1，以及接收到由所述uwb定位标签发送的所述定位请求信息时刻的时间戳t2，以及发送所述第一回复信息时刻的时间戳t3；所述第三时间校正信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2和所述时间戳t3，以及所述uwb定位标签接收所述第一回复信息时刻的时间戳t4，以及所述uwb定位标签发送所述第二回复信息时刻的时间戳t5，所述目标时间信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2、所述时间戳t3、所述时间戳t4、所述时间戳t5，以及接收所述第二回复信息时刻的时间戳t6。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述目标时间信息为总消耗时间，所述根据所述目标时间信息确定车辆定位信息，包括：

10、将所述时间戳t4减去所述时间戳t1，得到第一差值；

11、将所述时间戳t3减去所述时间戳t2，得到第二差值；

12、将所述第一差值减去所述第二差值，得到第一消耗时间；

13、将所述时间戳t6减去所述时间戳t3，得到第三差值；

14、将所述时间戳t5减去所述时间戳t4，得到第四差值；

15、将所述第三差值减去所述第四差值，得到第二消耗时间；

16、将所述第一消耗时间和所述第二消耗时间相加，得到所述总消耗时间；

17、根据所述总消耗时间确定所述车辆定位信息。

18、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述uwb定位基站或者与所述uwb定位基站相连的天线，结合于所述车辆上的玻璃，所述玻璃包括天窗、饰板、挡风玻璃和角窗。

19、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述uwb定位基站的数量为不小于4个，且所述uwb定位基站在车辆俯视角度的站点连线覆盖或相交车辆的乘坐区域。

20、第二方面，本技术实施例提供了一种基于uwb的车辆定位方法，包括uwb定位标签执行的如下步骤：

21、生成定位请求信息和第一时间校正信息，并发送到uwb定位基站；

22、接收由所述uwb定位基站发送的第一回复信息和第二时间校正信息，生成第二回复信息和第三时间校正信息，并发送到所述uwb定位基站，以使得所述uwb定位基站根据所述第三时间校正信息确定目标时间信息，并根据所述目标时间信息确定车辆定位信息，其中，所述第一回复信息根据所述定位请求信息生成，所述第二时间校正信息根据所述第一时间校正信息生成。

23、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一时间校正信息包括生成所述定位请求信息时的时间戳t1；所述第二时间校正信息包括所述时间戳t1，以及接收到由所述uwb定位标签发送的所述定位请求信息时的时间戳t2，以及发送所述第一回复信息时的时间戳t3；所述第三时间校正信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2和所述时间戳t3，以及所述uwb定位标签接收第一回复信息是的时间戳t4，以及所述uwb定位标签发送所述第二回复信息时的时间戳t5，所述目标时间信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2、所述时间戳t3、所述时间戳t4、所述时间戳t5，以及接收第二回复信息时的时间戳t6。

24、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述目标时间信息为总消耗时间，通过所述uwb定位基站采用如下步骤所确定：

25、将所述时间戳t4减去所述时间戳t1，得到第一差值；

26、将所述时间戳t3减去所述时间戳t2，得到第二差值；

27、将所述第一差值减去所述第二差值，得到第一消耗时间；

28、将所述时间戳t6减去所述时间戳t3，得到第三差值；

29、将所述时间戳t5减去所述时间戳t4，得到第四差值；

30、将所述第三差值减去所述第四差值，得到第二消耗时间；

31、将所述第一消耗时间和所述第二消耗时间相加，得到所述总消耗时间；

32、根据所述总消耗时间确定所述车辆定位信息。

33、第三方面，本技术实施例提供了一种基于uwb的车辆定位装置，包括：

34、第一接收模块，用于接收由uwb定位标签发送的定位请求信息和第一时间校正信息；

35、第一发送模块，用于根据所述定位请求信息生成第一回复信息，以及根据所述第一时间校正信息生成第二时间校正信息，并发送到所述uwb定位标签；

36、第二接收模块，用于接收由所述uwb定位标签发送的第二回复信息和第三时间校正信息，其中，所述第二回复信息根据所述第一回复信息生成，所述第三时间校正信息根据所述第二时间校正信息生成；

37、第一确定模块，用于根据所述第三时间校正信息确定目标时间信息；

38、第二确定模块，用于根据所述目标时间信息确定车辆定位信息。

39、进一步地，所述第一时间校正信息包括生成所述定位请求信息时刻的时间戳t1；所述第二时间校正信息包括所述时间戳t1，以及接收到由所述uwb定位标签发送的所述定位请求信息时刻的时间戳t2，以及发送所述第一回复信息时刻的时间戳t3；所述第三时间校正信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2和所述时间戳t3，以及所述uwb定位标签接收所述第一回复信息时刻的时间戳t4，以及所述uwb定位标签发送所述第二回复信息时刻的时间戳t5，所述目标时间信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2、所述时间戳t3、所述时间戳t4、所述时间戳t5，以及接收所述第二回复信息时刻的时间戳t6。

40、进一步地，所述目标时间信息为总消耗时间。

41、进一步地，所述第二确定模块具体用于：

42、将所述时间戳t4减去所述时间戳t1，得到第一差值；

43、将所述时间戳t3减去所述时间戳t2，得到第二差值；

44、将所述第一差值减去所述第二差值，得到第一消耗时间；

45、将所述时间戳t6减去所述时间戳t3，得到第三差值；

46、将所述时间戳t5减去所述时间戳t4，得到第四差值；

47、将所述第三差值减去所述第四差值，得到第二消耗时间；

48、将所述第一消耗时间和所述第二消耗时间相加，得到所述总消耗时间；

49、根据所述总消耗时间确定所述车辆定位信息。

50、进一步地，所述uwb定位基站或者与所述uwb定位基站相连的天线，结合于所述车辆上的玻璃，所述玻璃包括天窗、饰板、挡风玻璃和角窗。

51、进一步地，所述uwb定位基站的数量为不小于4个，且所述uwb定位基站在车辆俯视角度的站点连线覆盖或相交车辆的乘坐区域。

52、第四方面，本技术实施例提供了又一种基于uwb的车辆定位装置，包括：

53、第二发送模块，用于生成定位请求信息和第一时间校正信息，并发送到uwb定位基站；

54、第三接收模块，用于接收由所述uwb定位基站发送的第一回复信息和第二时间校正信息，生成第二回复信息和第三时间校正信息，并发送到所述uwb定位基站，以使得所述uwb定位基站根据所述第三时间校正信息确定目标时间信息，并根据所述目标时间信息确定车辆定位信息，其中，所述第一回复信息根据所述定位请求信息生成，所述第二时间校正信息根据所述第一时间校正信息生成。

55、进一步地，所述第一时间校正信息包括生成所述定位请求信息时的时间戳t1；所述第二时间校正信息包括所述时间戳t1，以及接收到由所述uwb定位标签发送的所述定位请求信息时的时间戳t2，以及发送所述第一回复信息时的时间戳t3；所述第三时间校正信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2和所述时间戳t3，以及所述uwb定位标签接收第一回复信息是的时间戳t4，以及所述uwb定位标签发送所述第二回复信息时的时间戳t5，所述目标时间信息包括所述时间戳t1、所述时间戳t2、所述时间戳t3、所述时间戳t4、所述时间戳t5，以及接收第二回复信息时的时间戳t6。

56、进一步地，所述目标时间信息为总消耗时间，通过所述uwb定位基站采用如下步骤所确定：

57、将所述时间戳t4减去所述时间戳t1，得到第一差值；

58、将所述时间戳t3减去所述时间戳t2，得到第二差值；

59、将所述第一差值减去所述第二差值，得到第一消耗时间；

60、将所述时间戳t6减去所述时间戳t3，得到第三差值；

61、将所述时间戳t5减去所述时间戳t4，得到第四差值；

62、将所述第三差值减去所述第四差值，得到第二消耗时间；

63、将所述第一消耗时间和所述第二消耗时间相加，得到所述总消耗时间；

64、根据所述总消耗时间确定所述车辆定位信息。

65、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时执行如第一方面或第二方面所述基于uwb的车辆定位方法的步骤。

66、第六方面，本技术实施例提供了一种uwb车辆定位系统，包括设备层、网络层、算法层和应用层，其中，所述设备层包括如第一方面所述的uwb定位基站、如第二方面所述的uwb定位标签和无线网关。

67、在本技术实施例中，通过在uwb定位基站和uwb定位标签每次的信息交互中，采用生成多种时间校正信息的方式对每次信息交流中出现的时间偏差进行校正，从而达到时间同步的目的。本技术的基于uwb的车辆定位方法所处的uwb车辆定位系统中，其设备层中的同步基站可以除去，能够简化uwb车辆定位系统对设备的配置要求。