CN108495260A - 一种基于uwb测距的无线通信方法及其无线通讯设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于UWB测距的无线通信方法，利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯，或者在UWB进行定位的时间间隙，拿出一部分资源进行无线通讯。本发明还公开了利用上述方法的无线通信设备，包括，机体，所述的机体上设置有显示屏、第一控制按钮、第二控制按钮，所述的显示屏用于显示系统设定的图像，所述的第一控制按钮、第二控制按钮用于向系统输入指令。本发明单纯的利用一个UWB设备就可以完成定位和通讯两个模块的功能。可以有效降低成本投入，且功能集成后更加方便携带、使用。

Description

一种基于UWB测距的无线通信方法及其无线通讯设备

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，特别是涉及一种基于UWB测距的无线通信方法及其无线通讯设备。

背景技术

UWB技术以其精准的测距效果而赢得市场认可，市面上的应用都是把UWB作为一个测距（定位）传感器来使用，相当于GPS的功能，但是比GPS精度高了几个数量级。

但是，传统的UWB只能用来定位和测距，还需要专用的无线传输模块（比如说WIFI、蓝牙、GPRS等）进行数据通信。这势必会增加设备投入，也就增加了使用成本，而且其能耗也比较高。

因此，申请人提出一种基于UWB测距的无线通信方法，其利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯（频分），或者在UWB进行定位的时间间隙（时分），拿出一部分资源进行无线通讯，也就实现了测距和通信同时进行。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于UWB测距的无线通信方法。本发明还提供了基于上述方法的无线通信设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于UWB测距的无线通信方法，其利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯（频分），或者在UWB进行定位的时间间隙（时分），拿出一部分资源进行无线通讯；同时，利用UWB信号的射频唤醒功能让终端在大部分时间进行休眠，可有效降低了整体系统功耗，而且也降低了整个网络的负荷，大大提高了网络的稳定性和可靠性，也得以让UWB在测距的勇士还能够顺利实现通信。

一种基于UWB测距的无线通信方法，利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯，或者在UWB进行定位的时间间隙，拿出一部分资源进行无线通讯。

优选地，与此同时，还利用UWB信号的射频唤醒功能让终端在大部分时间进行休眠。

优选地，将时间片1—N-1为系统测距定位时间，用于更新各终端的位置信息，确保处于移动的终端能够及时更新自己的位置；时间片N 为系统无线通讯时间，用于上报自己的位置以及需要处理的消息。

一种无线通信设备，包括，机体，所述的机体上设置有显示屏、第一控制按钮、第二控制按钮，所述的显示屏用于显示系统设定的图像，所述的第一控制按钮、第二控制按钮用于向系统输入指令。

优选地，所述的机体，包括保护套、壳体、底板，所述的壳体上设置有导向槽，所述的导向槽与固定在保护套内侧的导向条可滑动装配。

优选地，所述的保护套采用弹性软质材料制成，所述的导向条采用硬质材料制成。

优选地，所述的外壳上设置有卡合槽，所述的卡合槽内侧与弹性片一端连接固定，所述的弹性片另一端与压块连接固定，所述的压块端面与装入卡合槽内的卡合凸起端面贴紧，所述的卡合凸起设置在具有弹性的弹性板上。

优选地，所述的弹性板底部与底板连接固定、顶部设有导向斜面，所述的导向斜面为由弹性板内侧向外侧倾斜向下的斜面；所述的弹性片采用弹性材料制成；所述的卡合槽内还设有让位斜面。

优选地，所述的外壳内部设置有UWB测距模块、主板，所述的UWB测距模块一端面与第一压板贴紧，所述的第一压板上设置有凸缘，所述的凸缘内设有弧形弹簧片，螺杆一端穿过弧形弹簧片、UWB测距模块、以及设置在第二压板上的限位套后与第二压板512通过螺纹旋合装配固定；所述的第二压板通过弹簧片与固定板连接固定；

所述的固定板与外壳内侧固定，所述的螺杆另一端装入设置在底板上的导向筒内且与之可滑动装配，且初始状态时，螺杆端面与底板之间有间隙。

优选地，所述的弹簧片、弧形弹簧片均采用弹性材料制成。

本发明的有益效果是：

1、本发明考虑到UWB的带宽比较大，数据传输速率相对较高，在对低速通信的情况下，其工作模式如下：

1）UWB本身进行测距和定位；

2）利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯（频分）；或者在UWB进行定位的时间间隙（时分），拿出一部分资源进行无线通讯；

3）利用UWB信号的射频唤醒功能让终端在大部分的时间进行休眠，降低了整体系统功耗，同时也降低了整个网络的负荷，大大提高了网络的稳定性和可靠性， 让以上的设计能够顺利实现。

2、本发明单纯的利用一个UWB设备就可以完成定位和通讯两个模块的功能。可以有效降低成本投入，且功能集成后更加方便携带、使用。

3、本发明的无线通信设备，具备较好的抗冲击性能，而且底板与外壳之间的装配采用卡合凸起与卡合槽卡合，可以方便拆卸、安装。

附图说明

图1是本发明基于UWB测距的无线通信方法具体实施方式的同步时分多路复用示意图。

图2是是本发明基于UWB测距的无线通信方法具体实施方式的测距、通讯频段示意图。

图3是本发明无线通信设备具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明无线通信设备具体实施方式的结构示意图。

图5是图4中F1处放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1至图2，本发明基于UWB测距的无线通信方法，其将时间片1—N-1为系统测距定位时间，用于更新各终端的位置信息，确保处于移动的终端能够及时更新自己的位置；

时间片N 为系统无线通讯时间，用于上报自己的位置以及需要处理的消息，N为任何自然数。以上操作完成后，终端进行休眠，不影响其它终端的工作。等待下一个周期后，重复以上动作。

参见图3-图5，基于上述UWB测距的无线通信方法的无线通信设备，包括机体100，所述的机体100上设置有显示屏210、第一控制按钮221、第二控制按钮222，所述的显示屏210用于显示系统设定的图像，所述的第一控制按钮221、第二控制按钮222用于向系统输入指令，类似于现有的手机；

所述的机体100，包括保护套110、壳体120、底板130，所述的壳体120上设置有导向槽121，所述的导向槽121与固定在保护套内侧的导向条111可滑动装配。这种设计能够防止保护套发生转动、歪斜等，从而保证保护套始终处于设计位置。

所述的保护套采用弹性软质材料制成，可以是橡胶、硅胶等，所述的导向条采用硬质材料制成，可以是塑料、金属条；

所述的外壳120上设置有卡合槽122，所述的卡合槽122内侧与弹性片820一端连接固定，所述的弹性片820另一端与压块810连接固定，所述的压块810端面与装入卡合槽122内的卡合凸起132端面贴紧，所述的卡合凸起132设置在弹性板131上，所述的弹性板131底部与底板130连接固定、顶部设有导向斜面133，所述的导向斜面为由弹性板内侧向外侧倾斜向下的斜面，其在装配时，有利于装入外壳中；

所述的弹性片820采用弹性材料制成，可以是弹性塑料片，其通过胶粘的、焊接等方式固定在卡合槽内。需要取出底板时，只需要取出保护套，然后通过压块810按压卡合凸起132使得卡合凸起脱离卡合槽即可。

进一步地，由于压块在按压时其会发生转动，故所述的卡合槽内还设有让位斜面1221，所述的让位斜面用于当压块按压、发生转动时，提供足够的空间，从而避免干涉压块运动。

进一步地，所述的外壳内部设置有UWB测距模块700、主板，所述的主板可以直接采用现有智能手机或带有显示功能的对讲机主板，其用于进行数据处理、收发、存储、计算等；

为了防止UWB测距模块700、主板等精密器件在设备收到冲击，如摔落、碰撞等，收到损坏，可以采用如下结构：以UWB测距模块700为例，主板结构一至：

所述的UWB测距模块一端面与第一压板530贴紧，所述的第一压板530上设置有凸缘531，所述的凸缘531内设有弧形弹簧片620，螺杆610一端穿过弧形弹簧片620、UWB测距模块700、以及设置在第二压板512上的限位套5121后与第二压板512通过螺纹旋合装配固定；

所述的第二压板512通过弹簧片520与固定板511连接固定，所述的弹簧片、弧形弹簧片均采用弹性材料制成，如弹性塑料片、弹性金属片等；

所述的固定板与外壳内侧固定，所述的螺杆610另一端装入设置在底板130上的导向筒140内且与之可滑动装配（轴向滑动），且初始状态时，螺杆端面与底板130之间有间隙。

当机体受到冲击时，弹簧片和弧形弹簧片会首先吸收大部分冲击，且螺杆在导向筒内移动以使弧形弹簧片发生变形吸收冲击。而限位套与螺杆UWB测距模块一端面压紧，从而将UWB测距模块卡紧在第一压板和限位套之间以保证其冲击不能传达至UWB测距模块。而且所述的第一压板采用高导热系数材料制成，可以有效地对UWB测距模块进行散热，同时限位套让UWB测距模块与第二压板之间形成间隙，UWB测距模块可通过此间隙散热。

使用时，UWB测距模块按照一定周期发射定位数据，而当有通讯数据时，其按照上述方法通过时间片传如或传出，从而既能够进行精确定位、测距，还能够进行通讯。可以广泛适用于保安系统，用于检测保安位置，同时，还可以当对讲机使用，从而实现对突发情况的及时支援。另外也能用于运钞车，同样是准确定位和对讲。当然，用于室内定位也未尝不可。

为了增加底板与外壳之间的密封性能，可以在底板与外壳内侧设置第一密封条411，在弹性板131与外壳内侧之间设置第二密封条412，所述的第一密封条、第二密封条用于密封底板与外壳、弹性板与外壳之间等缝隙。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于UWB测距的无线通信方法，其特征是：利用UWB频带边沿的频率进行无线通讯，或者在UWB进行定位的时间间隙，拿出一部分资源进行无线通讯。

2.如权利要求1所述的基于UWB测距的无线通信方法，其特征是：与此同时，还利用UWB信号的射频唤醒功能让终端在大部分时间进行休眠。

3.如权利要求1所述的基于UWB测距的无线通信方法，其特征是：将时间片1—N-1为系统测距定位时间，用于更新各终端的位置信息，确保处于移动的终端能够及时更新自己的位置；时间片N 为系统无线通讯时间，用于上报自己的位置以及需要处理的消息。

4.一种无线通信设备，包括，机体，其特征是：所述的机体上设置有显示屏、第一控制按钮、第二控制按钮，所述的显示屏用于显示系统设定的图像，所述的第一控制按钮、第二控制按钮用于向系统输入指令。

5.如权利要求4所述的无线通信设备，其特征是：所述的机体，包括保护套、壳体、底板，所述的壳体上设置有导向槽，所述的导向槽与固定在保护套内侧的导向条可滑动装配。

6.如权利要求5所述的无线通信设备，其特征是：所述的保护套采用弹性软质材料制成，所述的导向条采用硬质材料制成。

7.如权利要求4所述的无线通信设备，其特征是：所述的外壳上设置有卡合槽，所述的卡合槽内侧与弹性片一端连接固定，所述的弹性片另一端与压块连接固定，所述的压块端面与装入卡合槽内的卡合凸起端面贴紧，所述的卡合凸起设置在具有弹性的弹性板上。

8.如权利要求7所述的无线通信设备，其特征是：所述的弹性板底部与底板连接固定、顶部设有导向斜面，所述的导向斜面为由弹性板内侧向外侧倾斜向下的斜面；所述的弹性片采用弹性材料制成；所述的卡合槽内还设有让位斜面。

9.如权利要求7所述的无线通信设备，其特征是：所述的外壳内部设置有UWB测距模块、主板，所述的UWB测距模块一端面与第一压板贴紧，所述的第一压板上设置有凸缘，所述的凸缘内设有弧形弹簧片，螺杆一端穿过弧形弹簧片、UWB测距模块、以及设置在第二压板上的限位套后与第二压板512通过螺纹旋合装配固定；所述的第二压板通过弹簧片与固定板连接固定；

所述的固定板与外壳内侧固定，所述的螺杆另一端装入设置在底板上的导向筒内且与之可滑动装配，且初始状态时，螺杆端面与底板之间有间隙。

10.如权利要求9所述的无线通信设备，其特征是：所述的弹簧片、弧形弹簧片均采用弹性材料制成。