CN117930126A - 基于超宽带uwb技术的定位方法、系统及可自主移动设备 - Google Patents
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Abstract
本公开关于一种基于超宽带UWB技术的定位方法、系统及可自主移动设备,其中,该系统包括:至少三个UWB模组;其中,至少三个UWB模组设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度;UWB模组包括:UWB芯片,以及与UWB芯片连接的角度定位AOA天线;AOA天线,对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;UWB芯片,将测量结果发送至可自主移动设备,以确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息,从而能够实现对端设备的距离测量以及角度测量,进而对对端设备进行定位,其中,对多个UWB模组之间的角度测量,使得多个UWB模组之间不需要间距限定,可以适用于小型设备的对端设备的定位。
Description
技术领域
本公开涉及定位技术领域,尤其涉及一种基于超宽带UWB技术的定位方法、系统及可自主移动设备。
背景技术
目前,超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术作为一种短距互联和无线定位技术将拥有广阔的应用前景。UWB技术凭借其独特的精确测距和定位技术,能够让设备具备空间感知能力,以感应附近其他配备UWB技术的设备,并准确判断出彼此的位置关系,从而实现各种不同的应用场景。
针对定位服务应用场景,相关技术中,可以在车辆的不同位置配备4个UWB天线,用于测量车辆与对端设备的四个不同的距离,进而解析确定对端设备的位置。上述方案中,对4个UWB天线的间距有要求,难以适用于小型设备的对端设备的定位。
发明内容
本公开提供一种基于超宽带UWB技术的定位方法、系统及可自主移动设备。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种基于超宽带UWB技术的定位系统,包括:至少三个UWB模组;其中,至少三个所述UWB模组设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个所述UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度;所述UWB模组包括:UWB芯片,以及与所述UWB芯片连接的角度定位AOA天线;所述AOA天线,对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;所述UWB芯片,将所述测量结果发送至所述可自主移动设备,以确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开的一个实施例中,所述AOA天线包括:第一AOA天线和第二AOA天线;所述第一AOA天线和所述第二AOA天线的组合,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的水平角度信息;所述第一AOA天线,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的距离信息。
在本公开的一个实施例中,所述AOA天线还包括:第三AOA天线;所述第一AOA天线和所述第三AOA天线的组合,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的俯仰角度信息。
在本公开的一个实施例中,所述UWB模组还包括:与所述UWB芯片连接的辅助天线;所述辅助天线,用于辅助所述AOA天线测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的距离信息。
在本公开的一个实施例中,所述UWB模组的形式为PCB板;所述PCB板的Z轴正方向朝向所述可自主移动设备的外侧。
在本公开的一个实施例中,所述UWB模组的水平覆盖角度大于或者等于120度。
在本公开的一个实施例中,所述AOA天线为贴片天线或者平面倒F天线。
在本公开的一个实施例中,所述辅助天线为倒L天线或者倒F天线。
在本公开的一个实施例中,所述UWB模组还包括:板对板连接座,用于连接所述UWB芯片和所述可自主移动设备。
在本公开的一个实施例中,所述可自主移动设备为机器人或者机器狗;所述对端设备包括遥控设备和/或充电设备。
根据本公开实施例的第二方面,还提供一种可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如上所述的基于超宽带UWB技术的定位系统。
在本公开的一个实施例中,所述定位系统包括四个UWB模组;四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述可自主移动设备的前侧、后侧、左侧和右侧。
在本公开的一个实施例中,所述定位系统包括四个UWB模组;所述可自主移动设备为机器狗;四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述机器狗的前胸、后脑、身体左侧和身体右侧。
根据本公开实施例的第三方面,还提供一种基于超宽带UWB技术的定位方法,应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如上所述的基于超宽带UWB技术的定位系统,所述方法包括:获取所述定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,所述测量结果为所述UWB模组对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;根据所述测量结果,确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开的一个实施例中,所述测量结果包括以下至少一项:距离信息、水平角度信息、俯仰角度信息、接收信号强度指示、信道冲激响应。
根据本公开实施例的第四方面,还提供一种基于超宽带UWB技术的定位装置,应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如上所述的基于超宽带UWB技术的定位系统,所述装置包括:获取模块,用于获取所述定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,所述测量结果为所述UWB模组对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;确定模块,用于根据所述测量结果,确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开的一个实施例中,所述测量结果包括以下至少一项:距离信息、水平角度信息、俯仰角度信息、接收信号强度指示、信道冲激响应。
根据本公开实施例的第五方面,还提供一种电子设备,包括:处理器;用于存储所述处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如上所述的基于超宽带UWB技术的定位方法。
根据本公开实施例的第六方面,还提供一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由处理器执行时,使得处理器能够执行如上所述的基于超宽带UWB技术的定位方法。
本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
提供一种基于超宽带UWB技术的定位系统,包括:至少三个UWB模组;其中,至少三个UWB模组设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度;UWB模组包括:UWB芯片,以及与UWB芯片连接的角度定位AOA天线;AOA天线,对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;UWB芯片,将测量结果发送至可自主移动设备,以确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息,从而能够实现对端设备的距离测量以及角度测量,进而对对端设备进行定位,其中,对多个UWB模组之间的角度测量,使得多个UWB模组之间不需要间距限定,可以适用于小型设备的对端设备的定位。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理,并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位系统的结构示意图;
图2为PCB板形式的UWB模组的坐标轴示意图;
图3为PCB板形式的UWB模组在可自主移动设备上的设置示意图;
图4为机器狗的侧视图;
图5为机器狗的俯视图;
图6为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位方法的流程图;
图7为4个UWB模组本身的水平角度偏移量的示意图;
图8为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位装置的结构示意图;
图9为根据本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案,下面将结合附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位系统的结构示意图。如图1所示,基于超宽带UWB技术的定位系统包括:至少三个UWB模组10;其中,至少三个UWB模组10设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度。
其中,UWB模组10可以包括:UWB芯片101,以及与UWB芯片连接的角度定位(Angle-of-Arrival,AOA)天线102;AOA天线102,对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;UWB芯片101,将测量结果发送至可自主移动设备,以确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开实施例中,可自主移动设备可以为设置有驱动器,可以基于驱动器的驱动而移动的设备,例如车辆、飞行器、机器人、机器狗等。以可自主移动设备为机器狗为例,与可自主动设备通信的对端设备,可以为与机器狗绑定的遥控设备和/或充电设备等,此处不做具体限定。
在本公开实施例中,一种示例中,AOA天线可以包括:第一AOA天线和第二AOA天线;第一AOA天线和第二AOA天线的组合,用于测量可自主移动设备与对端设备之间的水平角度信息;第一AOA天线,用于测量可自主移动设备与对端设备之间的距离信息。在该示例中,UWB模组为PCB板形式时,PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的外侧,或者,PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的上侧等。
其中,PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的上侧或者外侧时,第一AOA天线和第二AOA天线的组合的朝向可以与水平面平行,可以用于测量可自主移动设备与对端设备之间的水平角度信息。
在本公开实施例中,另一种示例中,AOA天线可以包括:第一AOA天线、第二AOA天线和第三AOA天线;第一AOA天线和第二AOA天线的组合,用于测量可自主移动设备与对端设备之间的水平角度信息;第一AOA天线,用于测量可自主移动设备与对端设备之间的距离信息;第一AOA天线和第三AOA天线的组合,用于测量可自主移动设备与对端设备之间的俯仰角度信息。
在该示例中,UWB模组为PCB板形式时,PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的外侧。
其中,PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的外侧,使得第一AOA天线和第二AOA天线的组合的朝向可以与水平面平行,可以用于测量可自主移动设备与对端设备之间的水平角度信息。PCB板的Z轴正方向可以朝向可自主移动设备的外侧,使得第一AOA天线和第三AOA天线的组合的朝向可以与水平面垂直,可以用于测量可自主移动设备与对端设备之间的俯仰角度信息。其中,如图2所示,为PCB板形式的UWB模组的坐标轴示意图。如图3所示,为PCB板形式的UWB模组在可自主移动设备上的设置示意图。
在图2中,AOA1表示第一AOA天线;AOA2表示第二AOA天线;AOA3表示第三AOA天线。在图3中,UWB模组的数量为4个,每个PCB板形式的UWB模组的Z轴正方向朝向可自主移动设备的外侧。其中,图3中的UWB模块,表示UWB模组;图3中的设备,表示可自主移动设备。
在本公开实施例中,UWB模组还可以包括:与UWB芯片连接的辅助天线103;辅助天线103,用于辅助AOA天线测量可自主移动设备与对端设备之间的距离信息。
在本公开实施例中,所述UWB模组还可以包括:板对板连接座104,用于连接UWB芯片和可自主移动设备。其中,具体的,板对板连接座104,即BTB连接座,可以用于连接UWB芯片和可自主移动设备的控制芯片,使得控制芯片可以和多个UWB模组进行交互,获取多个UWB模组的测量结果,以进行后续定位处理。
在本公开实施例中,AOA天线为贴片(PATCH)天线或者平面倒F(PlanarInvertedF-shapedAntenna,PIFA)天线。辅助天线可以为倒L天线或者倒F天线。
在本公开实施例中,UWB模组的数量可以为至少3个,UWB模组的水平覆盖角度大于或者等于120度。其中,以120度为例,UWB模组可以对位于120度范围内的对端设备进行距离角度测量;UWB模组可以在对端设备位于自身的120度范围内时,对对端设备进行距离角度测量。
在本公开实施例中,以可自主移动设备为机器狗,且UWB模组的数量为4个为例,机器狗的侧视图可以如图4所示,机器狗的俯视图可以如图5所示。在图4中,UWB模块4表示第4个UWB模组,该第4个UWB模组位于机器狗的前胸。UWB模块3表示第3个UWB模组,该第3个UWB模组位于机器狗的后脑。在图5中,UWB模块1表示第1个UWB模组,该第一个UWB模组位于机器狗的右侧。UWB模块2表示第2个UWB模组,该第2个UWB模组位于机器狗的左侧。
本公开实施例的基于超宽带UWB技术的定位系统,包括:至少三个UWB模组;其中,至少三个UWB模组设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度;UWB模组包括:UWB芯片,以及与UWB芯片连接的角度定位AOA天线;AOA天线,对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;UWB芯片,将测量结果发送至可自主移动设备,以确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息,从而能够实现对端设备的距离测量以及角度测量,进而对对端设备进行定位,其中,对多个UWB模组之间的角度测量,使得多个UWB模组之间不需要间距限定,可以适用于小型设备的对端设备的定位。
图6为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位方法的流程图。其中,基于超宽带UWB技术的定位方法可以应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有图1所示实施例中的基于超宽带UWB技术的定位系统。如图6所示,该方法包括以下步骤:
步骤601,获取定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,测量结果为UWB模组对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果。
在本公开实施例中,测量结果包括以下至少一项:距离信息(r)、水平角度信息(φ)、俯仰角度信息(θ)、接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)、信道冲激响应(Impulse response of channel,CIR)。
在本公开实施例中,对端设备的数量可以为一个或者多个。以可自主移动设备为机器狗,且对端设备包括遥控设备和充电设备为例,机器狗的工作模式可以有两种,一种是单主模式,一种是多主模式。
其中,在单主模式中,机器狗上设置的基于超宽带UWB技术的定位系统中的多个UWB模组作为从设备(Controlee),遥控设备和充电设备作为主设备(Controller),但同一时间内,只有一个主设备工作,因此,机器狗有两种工作模式,即遥控模式和充电模式。机器狗一般工作在遥控模式,对遥控设备进行距离角度测量;需要充电时,机器狗进入充电模式,对充电设备进行距离角度测量。
在单主模式中,一种示例中,遥控设备可以通过带外通信(oob)的方式向机器狗下发工作模式指令,以控制机器狗的工作模式。另一种示例中,机器狗可以根据自身电量情况选择切换至遥控模式或者充电模式。
在单主模式中,机器狗进入指定模式(遥控模式或者充电模式)后,与指定设备(遥控模式下为遥控设备,充电模式下为充电设备)发起oob连接;连接成功后,交互UWB测距需要的相关参数,进而对指定设备进行距离角度测量处理。其中,指定设备作为Controller,机器狗上设置的UWB模组作为Controlee,Controller为Controlee分配通信的时间窗口,例如可以按照FiRa规范里的一对多测距模式来分配通信时间窗口。
其中,在多主模式中,遥控设备和充电设备都作为主设备(Controller)与机器狗上设置的多个UWB模组进行通信。其中,遥控设备和充电设备中有一个需要作为主Controller,一个作为从Controller。示例性的,遥控设备作为主Controller,充电设备作为从Controller;遥控设备为充电设备以及机器狗上的多个UWB模组分别分配通信的时间窗口,用于进行测距。测距完成后,机器狗可以完成一些动态逻辑,例如电量较低且充电设备不再测距范围内时,向遥控设备发送警告信息。其中,可以按照802.15.4z中的多对多的通信模式来分配通信时间窗口。
步骤602,根据测量结果,确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开实施例中,可自主移动设备可以根据多个UWB模组的测量结果,进行融合处理,根据融合处理结果选择一个UWB模组;根据选择的UWB模组的测量结果用于确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息。
其中,需要说明的是,若对端设备不在某一个UWB模组的水平覆盖角度内,该UWB模组也可以输出角度信息。
其中,融合处理算法,例如对水平角度信息和/或俯仰角度信息进行方差均值处理并进行比较,根据比较结果选择一个UWB模组;又例如,根据RSSI的强弱选择一个UWB模组等,此处不做具体限定。
其中,可自主移动设备选择一个UWB模组后,可以结合选择的UWB模组的测量结果以及该UWB模组本身的水平角度偏移量,来确定对端设备与可自主移动设备之间的水平角度信息等。其中,以UWB模组的数量为4个为例,4个UWB模组本身的水平角度偏移量可以如图7所示。在图7中,位于可自主移动设备前侧的UWB模组的水平角度偏移量为0;位于可自主移动设备左侧的UWB模组的水平角度偏移量为90度;位于可自主移动设备后侧的UWB模组的水平角度偏移量为180度;位于可自主移动设备右侧的UWB模组的水平角度偏移量为270度。
本公开实施例的基于超宽带UWB技术的定位方法中,可自主移动设备获取定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,测量结果为UWB模组对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;根据测量结果,确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息,从而能够实现对端设备的距离测量以及角度测量,进而对对端设备进行定位,其中,对多个UWB模组之间的角度测量,使得多个UWB模组之间不需要间距限定,可以适用于小型设备的对端设备的定位。
图8为本公开一个实施例的基于超宽带UWB技术的定位装置的结构示意图。
如图8所示,该基于超宽带UWB技术的定位装置应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如图1所示实施例中的基于超宽带UWB技术的定位系统,所述装置包括:获取模块801和确定模块802;
其中,获取模块801,用于获取所述定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,所述测量结果为所述UWB模组对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;
确定模块802,用于根据所述测量结果,确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
在本公开的一个实施例中,所述测量结果包括以下至少一项:距离信息、水平角度信息、俯仰角度信息、接收信号强度指示、信道冲激响应。
本公开实施例的基于超宽带UWB技术的定位装置中,可自主移动设备获取定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,测量结果为UWB模组对与可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;根据测量结果,确定对端设备与可自主移动设备之间的相对位置信息,从而能够实现对端设备的距离测量以及角度测量,进而对对端设备进行定位,其中,对多个UWB模组之间的角度测量,使得多个UWB模组之间不需要间距限定,可以适用于小型设备的对端设备的定位。
根据本公开实施例的第四方面,还提供一种可自主移动设备,可自主移动设备上设置有如图1所示实施例中的基于超宽带UWB技术的定位系统。
在本公开的一个实施例中,所述定位系统包括四个UWB模组;四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述可自主移动设备的前侧、后侧、左侧和右侧。
在本公开的一个实施例中,所述定位系统包括四个UWB模组;所述可自主移动设备为机器狗;四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述机器狗的前胸、后脑、身体左侧和身体右侧。
根据本公开实施例的第五方面,还提供一种电子设备,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器,其中,处理器被配置为执行指令,以实现如上的基于超宽带UWB技术的定位方法。
为了实现上述实施例,本公开还提出了一种存储介质。
其中,当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如上的方法。
为了实现上述实施例,本公开还提供一种计算机程序产品。
其中,该计算机程序产品由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如上的方法。
图9为根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构框图。图9示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,电子设备1000包括处理器111,其可以根据存储在只读存储器(ROM,Read Only Memory)112中的程序或者从存储器116加载到随机访问存储器(RAM,RandomAccess Memory)113中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 113中,还存储有电子设备1000操作所需的各种程序和数据。处理器111、ROM 112以及RAM 113通过总线114彼此相连。输入/输出(I/O,Input/Output)接口115也连接至总线114。
以下部件连接至I/O接口115:包括硬盘等的存储器116;以及包括诸如局域网(Local Area Network,LAN)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分117,通信部分117经由诸如因特网的网络执行通信处理;驱动器118也根据需要连接至I/O接口115。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分117从网络上被下载和安装。在该计算机程序被处理器111执行时,执行本公开的方法中限定的上述功能。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由电子设备1000的处理器111执行以完成上述方法。可选地,存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (19)
1.一种基于超宽带UWB技术的定位系统,其特征在于,包括:
至少三个UWB模组;其中,至少三个所述UWB模组设置在可自主移动设备上的不同位置,且至少三个所述UWB模组的总水平覆盖角度为水平全向角度;
所述UWB模组包括:UWB芯片,以及与所述UWB芯片连接的角度定位AOA天线;
所述AOA天线,对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量,获取测量结果;
所述UWB芯片,将所述测量结果发送至所述可自主移动设备,以确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述AOA天线包括:第一AOA天线和第二AOA天线;
所述第一AOA天线和所述第二AOA天线的组合,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的水平角度信息;
所述第一AOA天线,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的距离信息。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述AOA天线还包括:第三AOA天线;
所述第一AOA天线和所述第三AOA天线的组合,用于测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的俯仰角度信息。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述UWB模组还包括:与所述UWB芯片连接的辅助天线;
所述辅助天线,用于辅助所述AOA天线测量所述可自主移动设备与所述对端设备之间的距离信息。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述UWB模组的形式为PCB板;
所述PCB板的Z轴正方向朝向所述可自主移动设备的外侧。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述UWB模组的水平覆盖角度大于或者等于120度。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述AOA天线为贴片天线或者平面倒F天线。
8.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述辅助天线为倒L天线或者倒F天线。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述UWB模组还包括:板对板连接座,用于连接所述UWB芯片和所述可自主移动设备。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述可自主移动设备为机器人或者机器狗;
所述对端设备包括遥控设备和/或充电设备。
11.一种可自主移动设备,其特征在于,所述可自主移动设备上设置有如权利要求1至10中任一项所述的基于超宽带UWB技术的定位系统。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述定位系统包括四个UWB模组;
四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述可自主移动设备的前侧、后侧、左侧和右侧。
13.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述定位系统包括四个UWB模组;所述可自主移动设备为机器狗;
四个所述UWB模组分别设置在以下位置:所述机器狗的前胸、后脑、身体左侧和身体右侧。
14.一种基于超宽带UWB技术的定位方法,其特征在于,应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如权利要求1至10中任一项所述的基于超宽带UWB技术的定位系统,所述方法包括:
获取所述定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,所述测量结果为所述UWB模组对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;
根据所述测量结果,确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述测量结果包括以下至少一项:距离信息、水平角度信息、俯仰角度信息、接收信号强度指示、信道冲激响应。
16.一种基于超宽带UWB技术的定位装置,其特征在于,应用于可自主移动设备,所述可自主移动设备上设置有如权利要求1至10中任一项所述的基于超宽带UWB技术的定位系统,所述装置包括:
获取模块,用于获取所述定位系统中至少三个UWB模组的测量结果;其中,所述测量结果为所述UWB模组对与所述可自主移动设备通信的对端设备进行距离角度测量得到的测量结果;
确定模块,用于根据所述测量结果,确定所述对端设备与所述可自主移动设备之间的相对位置信息。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述测量结果包括以下至少一项:距离信息、水平角度信息、俯仰角度信息、接收信号强度指示、信道冲激响应。
18.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如权利要求14至15中任一项所述的基于超宽带UWB技术的定位方法。
19.一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由处理器执行时,使得处理器能够执行如权利要求14至15中任一项所述的基于超宽带UWB技术的定位方法。
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CN202211319218.4A CN117930126A (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 基于超宽带uwb技术的定位方法、系统及可自主移动设备 |
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