一种带雷达传感器唤醒的低功耗被动定位方法及系统与流程

本发明属于无线定位，具体地涉及一种带雷达传感器唤醒的低功耗被动定位方法及系统。

背景技术：

1、在很多物联网系统中，需要对人和物的行动轨迹进行实时更新，以提高生产管理效率和防止安全事故发生，比如：

2、1. 在化工行业，产线工人、物料运输车、各种材料的转移等；

3、2. 办公物业园区，对工作人员、来访人员的行动轨迹管理；

4、3. 智慧养老院中老人的位置实时查询，老人健康状态的实时报警；

5、4. 智慧停车场里来往人员、来往车辆的轨迹更新、查询等；

6、5. 在船舱、油田、地下矿井等密闭区域，对运输材料、工作人员等移动物体的轨迹进行更新、查询，保证生产和人员的安全性能、提高生产和管理效率。

7、在这些场景中，无线系统实现的定位系统广泛应用，移动的物体、走动的人通过佩戴标签来实现和整个被动定位系统的通讯；被动定位系统通过后台数据库对移动的物体、走动的人等实现轨迹更新、记录。在这些系统中，由于工程施工的便利性，使用电池的设备受到青睐，这就对标签、基站等相关设备的低功耗性能提出了要求。

8、雷达传感器是利用连续波（cw，continuous wave）实现设定区域的微动检测、利用调频连续波（frequency modulated continuous wave，fmcw）实现物体的距离检测，工作频段可以在5.8ghz、9~10ghz、24ghz、60ghz、77ghz等。

9、公告号为cn 112367621 a公开了基于超宽带的定位系统，包括主基站和多个从基站；其中，主基站一直处于接收状态，从基站默认处于休眠状态；主基站，用于在接收到标签发送的定位帧之后，将约定数据上传至后台，以使后台基于约定数据向从基站发送定位发起请求；从基站，用于在确定接收到定位发起请求之后，从休眠状态进入唤醒状态，在唤醒状态下发起与标签的定位，并在定位完成后继续进入休眠状态；主基站，还用于在标签估算出定位距离数据之后，接收定位距离数据，并将定位距离数据上传至后台。该从基站接收到定位发起请求之后，从休眠状态进入唤醒状态。但是一般的场景中并不一定会发送定位请求，更多的是被动定位。本发明因而来。

技术实现思路

1、为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种带雷达传感器唤醒的低功耗被动定位方法及系统，位置基站收发器工作模式受雷达传感器触发，大部分时间在睡眠模式，能够降低定位系统的功耗。

2、本发明的技术方案是：

3、一种带雷达传感器唤醒的低功耗被动定位方法，包括以下步骤：

4、s01：雷达传感器在移动目标进入设定区域后唤醒收发器；

5、s02：移动目标进入位置基站检测区域并被位置基站检测到后，位置基站上报移动目标的位置信息；

6、s03：服务器基站与位置基站通讯并对移动目标的位置进行更新；

7、s04：当雷达传感器检测不到存在的移动目标时，通知收发器进入睡眠模式。

8、优选的技术方案中，当存在多个移动目标和多个位置基站时，定位方法包括：

9、s11：第一移动目标进入第一位置基站的感应区域时，第一雷达传感器检测到第一移动目标，第一雷达传感器唤醒第一收发器；

10、s12：第一收发器在第一信道上进行接收，接收到第一移动目标发送的数据包；

11、s13：第一收发器在第二信道上发送检测到第一移动目标的信息给服务器基站；

12、s14：服务器基站通过第二信道向第一收发器发送接收到第一移动目标的信息确认数据包；

13、s15：当第一移动目标在第一位置基站的检测范围内，第一雷达传感器持续检测到有移动目标，第一雷达传感器让第一收发器持续保持在接收模式；第一收发器接收到第一移动目标的数据包后进行过滤掉；

14、s16：当第二移动目标进入第一位置基站的感应范围，第一收发器在接收模式，收到第二移动目标发送的广播数据包，在第二信道上发送检测到第二移动目标的信息给服务器基站；

15、s17：服务器基站通过第二信道向第一收发器发送接收到第二移动目标的信息确认数据包；

16、s18：当第一移动目标和第二移动目标都离开第一位置基站的感应区域后，第一雷达传感器检测不到存在的移动目标，通知第一收发器进入睡眠模式；

17、s19：当第一移动目标进入第二位置基站的感应区域时，第二雷达传感器检测到第一移动目标，第二雷达传感器唤醒第二收发器；

18、s20：第二收发器在第一信道上进行接收，接收到第一移动目标发送的数据包；

19、s21：第二收发器在第三信道上发送检测到第一移动目标的信息给服务器基站；

20、s22：服务器基站通过第三信道向第二收发器发送接收到第一移动目标的信息确认数据包；

21、s23：第一移动目标离开第二位置基站的感应区域后，第二雷达传感器检测不到存在的移动目标，通知第二收发器进入睡眠模式。

22、优选的技术方案中，雷达传感器工作在间歇检测模式，根据基站覆盖的范围大小和检测的移动目标速度调整检测移动目标的频次。

23、优选的技术方案中，当雷达传感器覆盖的范围比收发器接收移动目标范围小时，移动目标检测到后立刻唤醒收发器；

24、当雷达传感器覆盖的范围比收发器接收移动目标范围大时，检测到移动目标后，切换到cw/fmcw测距模式，确认移动目标进入收发器接收机范围后唤醒收发器。

25、优选的技术方案中，所述移动目标和收发器之间的通讯信道为固定或者根据移动目标广播信道的特征进行调整，当存在多个移动目标时，多个移动目标发送数据包的间隔进行随机错开。

26、优选的技术方案中，所述位置基站通过收发器与服务器端基站通讯获得当前时刻通讯用的信道，服务器基站根据位置基站的申请信息规划位置基站使用的信道。

27、本发明还公开了一种带雷达传感器唤醒的低功耗被动定位系统，包括至少一个位置基站和服务器基站，所述服务器基站与至少一个位置基站通讯，所述定位基站包括：

28、雷达传感器，工作在cw或者fmcw模式，在移动目标进入设定区域后唤醒收发器；当雷达传感器检测不到存在的移动目标时，通知收发器进入睡眠模式；

29、收发器，接收移动目标的广播数据包、上报进入区域的目标信息到服务器基站并接收服务器基站发送的确认数据包；

30、服务器基站，与位置基站通讯并对移动目标的位置进行更新。

31、优选的技术方案中，当存在多个移动目标和多个位置基站时，定位方法包括：

32、s11：第一移动目标进入第一位置基站的感应区域时，第一雷达传感器检测到第一移动目标，第一雷达传感器唤醒第一收发器；

33、s12：第一收发器在第一信道上进行接收，接收到第一移动目标发送的数据包；

34、s13：第一收发器在第二信道上发送检测到第一移动目标的信息给服务器基站；

35、s14：服务器基站通过第二信道向第一收发器发送接收到第一移动目标的信息确认数据包；

36、s15：当第一移动目标在第一位置基站的检测范围内，第一雷达传感器持续检测到有移动目标，第一雷达传感器让第一收发器持续保持在接收模式；第一收发器接收到第一移动目标的数据包后进行过滤掉；

37、s16：当第二移动目标进入第一位置基站的感应范围，第一收发器在接收模式，收到第二移动目标发送的广播数据包，在第二信道上发送检测到第二移动目标的信息给服务器基站；

38、s17：服务器基站通过第二信道向第一收发器发送接收到第二移动目标的信息确认数据包；

39、s18：当第一移动目标和第二移动目标都离开第一位置基站的感应区域后，第一雷达传感器检测不到存在的移动目标，通知第一收发器进入睡眠模式；

40、s19：当第一移动目标进入第二位置基站的感应区域时，第二雷达传感器检测到第一移动目标，第二雷达传感器唤醒第二收发器；

41、s20：第二收发器在第一信道上进行接收，接收到第一移动目标发送的数据包；

42、s21：第二收发器在第三信道上发送检测到第一移动目标的信息给服务器基站；

43、s22：服务器基站通过第三信道向第二收发器发送接收到第一移动目标的信息确认数据包；

44、s23：第一移动目标离开第二位置基站的感应区域后，第二雷达传感器检测不到存在的移动目标，通知第二收发器进入睡眠模式。

45、优选的技术方案中，雷达传感器工作在间歇检测模式，根据基站覆盖的范围大小和检测的移动目标速度调整检测移动目标的频次。

46、优选的技术方案中，当雷达传感器覆盖的范围比收发器接收移动目标范围小时，移动目标检测到后立刻唤醒收发器；

47、当雷达传感器覆盖的范围比收发器接收移动目标范围大时，检测到移动目标后，切换到cw/fmcw测距模式，确认移动目标进入收发器接收机范围后唤醒收发器。

48、与现有技术相比，本发明的优点是：

49、位置基站的收发器工作模式受雷达传感器触发，大部分时间在睡眠模式，能够降低定位系统的功耗。通常位置基站收发器在接收模式下的接收电流在十几ma，睡眠电流在几ua，两者相差几百倍；雷达传感器工作在间歇模式，工作电流在几十ua，可以根据基站覆盖的范围大小和检测的移动目标速度调整检测移动目标的频次。