車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法，屬于車倆定位領(lǐng)域，所述車輛定位系統(tǒng)，包括服務(wù)器、至少一個UWB錨點和能夠與所述UWB錨點無線通信的車載定位器，其中：所述服務(wù)器用于設(shè)置在井上的監(jiān)控中心，所述UWB錨點用于設(shè)置在井下，各UWB錨點之間串連，所述車載定位器用于設(shè)置在井下的待定位車輛上，其中一個UWB錨點通過設(shè)置在井上的監(jiān)控中心的交換機與所述服務(wù)器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對井下車輛的高精度定位。
【專利說明】
車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及車輛定位領(lǐng)域，特別是指一種車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法。 【背景技術(shù)】
[0002]無軌膠輪車是通過以膠輪或履帶為行走機構(gòu)，采用防爆柴油機、蓄電池等為牽引動力的車輛，實現(xiàn)材料、設(shè)備及人員的運輸。無軌膠輪車輔助運輸區(qū)別于傳統(tǒng)的軌道礦車、 無極繩、小提升機接力運輸?shù)确绞?。無軌膠輪車無軌道限制，機動靈活、適應(yīng)性強、安全高效、應(yīng)用范圍廣，近年來得到了迅速的推廣應(yīng)用。無軌膠輪化運輸大大降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率;簡化了輔助運輸環(huán)節(jié)，減少了事故點，提高了工效和安全性。當(dāng)無軌膠輪車應(yīng)用在井下作業(yè)時，由于井下巷道窄、視線受限，行車狀況復(fù)雜，特別是在巷道存在一定坡度的情況下，行駛的車輛相互之間往往看不清對方，因而容易引起車輛在某區(qū)域內(nèi)發(fā)生阻塞，導(dǎo)致車輛頻繁倒車，造成運輸效率低下、運輸油料浪費、機械損耗等問題，嚴(yán)重的還將導(dǎo)致某些安全事故發(fā)生。因此，為保證車輛運行安全，提高效率，節(jié)能減排，需要對井下輔助運輸車輛進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)度控制，進(jìn)行交通管制以保證運行暢通。
[0003]目前，射頻識別RFID定位系統(tǒng)，由于其成本低，技術(shù)成熟的特點，被廣泛應(yīng)用于在人員定位領(lǐng)域。但是，RFID定位系統(tǒng)只能實現(xiàn)區(qū)域定位，無法滿足井下交通調(diào)度所需的精確定位要求，根據(jù)不確定的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行交通調(diào)度，只會帶來更多的不確定性，在井下無軌膠輪車的定位中，現(xiàn)有技術(shù)的具體做法是，將人員定位系統(tǒng)中的人員標(biāo)識卡改裝成車卡使用， 但這種做法難以滿足車輛定位的需求。因為，目前所有的人員定位系統(tǒng)都是基于2.4GHz或者433Mhz的區(qū)域定位系統(tǒng)，定位精度是以分站信號覆蓋范圍來計算的，如果分站信號覆蓋范圍是100米，定位精度就是100米;分站信號覆蓋是50米，定位精度就是50米;如果兩個分站信號范圍發(fā)生了重疊，則位于重疊區(qū)域的標(biāo)識卡會被兩個分站收到，那么定位精度就在原有基礎(chǔ)上增加了一倍，如圖1所示。
[0004]人員定位的特點是，重點關(guān)注人員出入井時間，在井下工作時間，井下人員數(shù)量以及人員的大致位置，在這種需求下，幾十米甚至上百米的定位精度是完全可以滿足要求的。 而車輛定位的特點則與人員定位有很大的區(qū)別，對于車輛定位，重點是交通調(diào)度，要實現(xiàn)交通調(diào)度，必須要有精確的車輛位置信息，精度至少要達(dá)到米級。因此，對井下車輛實現(xiàn)高精度定位，成為了井下車輛運輸作業(yè)中迫切需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)井下車輛高精度定位的車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
[0007]—種車輛定位系統(tǒng)，包括服務(wù)器、至少一個UWB錨點和能夠與所述UWB錨點無線通信的車載定位器，其中:
[0008]所述服務(wù)器用于設(shè)置在井上的監(jiān)控中心，所述UWB錨點用于設(shè)置在井下，各UWB錨點之間串連，所述車載定位器用于設(shè)置在井下的待定位車輛上，其中一個UWB錨點通過設(shè)置在井上的監(jiān)控中心的交換機與所述服務(wù)器連接。
[0009]進(jìn)一步的，每個UWB錨點均連接有兩個朝向兩側(cè)背對背的定向天線。
[0010]進(jìn)一步的，每個UWB錨點的兩個定向天線之間間隔距離大于1米。
[0011]進(jìn)一步的，所述交換機和與其相連的UWB錨點之間設(shè)置有光電接口。
[0012]進(jìn)一步的，所述UWB錨點采用防爆電源供電。[0013 ]上述的車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行的基于UWB技術(shù)的井下車輛定位的方法，包括:
[0014]步驟1:車載定位器發(fā)起測距通信；
[0015]步驟2: UWB錨點的兩個定向天線接收車載定位器發(fā)送的測距信號，UWB錨點計算出測距信號的飛行時間；
[0016]步驟3:UWB錨點將計算出的飛行時間和兩個定向天線的信號接收信息上傳給服務(wù)器，服務(wù)器計算出車載定位器與UWB錨點之間的精確距離并判斷車載定位器位于UWB錨點的左邊還是右邊，實現(xiàn)對車載定位器的位置定位。[0〇17]進(jìn)一步的，所述步驟2包括:[〇〇18] UWB錨點和車載定位器之間采用雙程測距方式進(jìn)行測距。[〇〇19]進(jìn)一步的，所述步驟3包括:[〇〇2〇]如果UWB錨點的兩個定向天線中只有一個定向天線能夠接收到測距信號，則服務(wù)器判定車載定位器位于UWB錨點的該能夠接收到測距信號的定向天線的一側(cè)；
[0021]和/或，如果UWB錨點的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器與兩個定向天線的距離差等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器判定車載定位器位于距離較近的定向天線的一側(cè)；[〇〇22]和/或，如果UWB錨點的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器與兩個定向天線的距離和等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器判定車載定位器位于兩個定向天線之間。[〇〇23]進(jìn)一步的，所述步驟3之后，包括:[〇〇24]步驟4:重復(fù)執(zhí)行步驟1-3,服務(wù)器獲取對車載定位器兩次測距的時間間隔，并根據(jù)車載定位器與UWB錨點之間的距離變化，計算出車載定位器的行駛速度。[〇〇25]本發(fā)明具有以下有益效果:[〇〇26]本發(fā)明中，采用UWB技術(shù)的T0A方式實現(xiàn)對井下車輛的定位。安裝在車輛上的車載定位器，一旦進(jìn)入UWB錨點的信號覆蓋范圍，即可以跟UWB錨點進(jìn)行測距通信。工作過程為: 首先由定位器發(fā)起測距通信，向UWB錨點發(fā)送測距信號，UWB錨點接收到測距信號后，由UWB 錨點計算出測距信號的飛行時間，并將計算出的飛行時間上傳給監(jiān)控中心的服務(wù)器，運行在服務(wù)器上的監(jiān)控軟件將UWB錨點上傳的信號飛行時間乘以信號速度(光速)，就能夠計算得出車載定位器與UWB錨點之間的精確距離。由于煤礦巷道是一個狹長空間，可以近似為一條直線，同時，UWB錨點的具體位置在安裝施工的時候已經(jīng)測量，是已知的，那么計算出車載定位器和UWB錨點之間的相對距離，也就能夠?qū)崿F(xiàn)對車載定位器進(jìn)行精確定位，從而實現(xiàn)對井下車輛的精確定位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對井下車輛的高精度定位。【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的車輛定位的效果示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的車輛定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇29]圖3為本發(fā)明的車輛定位系統(tǒng)的測距原理示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的流程示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的雙程測距方式的原理示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的實施例一的原理示意圖；
[0033]圖7為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的實施例二的原理示意圖；[〇〇34]圖8為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的實施例三的原理示意圖；
[0035]圖9為本發(fā)明的井下車輛定位的方法的一種改進(jìn)的流程示意圖；
[0036]圖10為本發(fā)明的車輛定位的效果示意圖?！揪唧w實施方式】
[0037]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。[〇〇38]名詞解釋和作用:[〇〇39]服務(wù)器:運行采集程序、數(shù)據(jù)庫、算法引擎、客戶端等系統(tǒng)軟件。井下所有的數(shù)據(jù)都會上傳到服務(wù)器上，有服務(wù)器運行的采集程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，算法引擎進(jìn)行定位算法計算，客戶端進(jìn)行界面展示。
[0040]UWB錨點:根據(jù)定位需求，在井下巷道中安裝UWB錨點，UWB錨點和所有在其信號范圍內(nèi)的定位器進(jìn)行通信和測距，并把相應(yīng)的結(jié)果上傳到監(jiān)控中心的服務(wù)器上。
[0041]車載定位器:車載定位器安裝在車輛上，當(dāng)車輛進(jìn)入UWB錨點信號范圍內(nèi)時，車載定位器和UWB錨點進(jìn)行通信及測距，完成定位。每個車載定位器都有唯一的ID號，所以可以和特定的車輛綁定，通過車載定位器的ID號就可以識別具體是哪一輛車。[〇〇42]交換機:完成系統(tǒng)搭建。[0〇43]防爆電源:為定位分站供電。
[0044]UWB:Ultra Wideband的縮寫，即超寬帶通信。
[0045]TOA: Time Of Arrival，信號到達(dá)時間；
[0046]TWO WAY RANGING(TWR):雙程測距，測兩次飛行時間求平均值作為飛行時間。[〇〇47] 一方面，本發(fā)明提供一種車輛定位系統(tǒng)，如圖2所示，包括服務(wù)器1、至少一個UWB錨點2和能夠與UWB錨點2無線通信的車載定位器3,其中:
[0048]服務(wù)器1用于設(shè)置在井上的監(jiān)控中心，UWB錨點2用于設(shè)置在井下，各UWB錨點2之間串連，車載定位器3用于設(shè)置在井下的待定位車輛上，其中一個UWB錨點2通過設(shè)置在井上的監(jiān)控中心的交換機4與服務(wù)器1連接。[〇〇49]本發(fā)明中，采用UWB技術(shù)的T0A方式實現(xiàn)對井下車輛的定位。安裝在車輛上的車載定位器3,一旦進(jìn)入UWB錨點2的信號覆蓋范圍，即可以跟UWB錨點2進(jìn)行測距通信。工作過程為:首先由定位器發(fā)起測距通信，向UWB錨點2發(fā)送測距信號，UWB錨點2接收到測距信號后， 由UWB錨點2計算出測距信號的飛行時間，并將計算出的飛行時間上傳給監(jiān)控中心的服務(wù)器 1，運行在服務(wù)器1上的監(jiān)控軟件將UWB錨點2上傳的信號飛行時間乘以信號速度(光速)，就能夠計算得出車載定位器3與UWB錨點2之間的精確距離。由于煤礦巷道是一個狹長空間，可以近似為一條直線，同時，UWB錨點2的具體位置在安裝施工的時候已經(jīng)測量，是已知的，如圖3所示，那么計算出車載定位器3和UWB錨點2之間的相對距離，也就能夠?qū)崿F(xiàn)對車載定位器3進(jìn)行精確定位，從而實現(xiàn)對井下車輛的精確定位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對井下車輛的高精度定位。
[0050]本發(fā)明采用的UWB技術(shù)的T0A方式既可以適用于大空間的分站數(shù)量較多的情況，也可以適用于小空間的分站數(shù)量較少的情況，即使在只有一個分站的情況下，也可以實現(xiàn)對井下車輛的高精度定位。因此，本發(fā)明適用于廣泛的應(yīng)用范圍。
[0051]本發(fā)明中，有的情況下，得到了車載定位器3和UWB錨點2之間的相對距離，即可實現(xiàn)對井下車輛的精確定位，但是有的情況下，得到了車載定位器3和UWB錨點2之間的相對距離，還需要確定車載定位器3在UWB錨點2的左邊還是右邊，才能夠?qū)崿F(xiàn)對井下車輛的精確定位。因此，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，每個UWB錨點2均連接有兩個朝向兩側(cè)背對背的定向天線。本發(fā)明中，通過兩個定向天線對測距信號的接受情況，就能夠判斷出車載定位器3在UWB 錨點2的左邊還是右邊。[〇〇52]本發(fā)明中，由于UWB錨點2的定位精度能夠達(dá)到30cm，所以每個UWB錨點2的兩個定向天線之間間隔距離可以設(shè)置為大于1米。[〇〇53]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，交換機4和與其相連的UWB錨點2之間設(shè)置有光電接口 5。在井下的煤礦采集作業(yè)中，由于井下的施工空間較大，通常采用光纜或者工業(yè)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而工業(yè)總線傳輸速率太慢，所以本發(fā)明中選擇光纜進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明中采用光電接口 5實現(xiàn)光纜到網(wǎng)纜(網(wǎng)線)的信號轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實現(xiàn)UWB錨點2與服務(wù)器1的數(shù)據(jù)通信。 其中，光電接口 5可以為UWB錨點2、光電轉(zhuǎn)換器或其它本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。[〇〇54]為了保障井下煤礦的安全，井下應(yīng)用的設(shè)備都需要通過防爆認(rèn)證才可以下井，優(yōu)選的，UWB錨點2采用防爆電源6供電，防爆電源6是通過防爆認(rèn)證的電源。
[0055]另一方面，本發(fā)明還提供一種上述的車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行的基于UWB技術(shù)的井下車輛定位的方法，如圖4所示，包括:[〇〇56] S1:車載定位器3發(fā)起測距通信；[〇〇57] S2:UWB錨點2的兩個定向天線接收車載定位器3發(fā)送的測距信號，UWB錨點2計算出測距信號的飛行時間；[〇〇58] S3:UWB錨點2將計算出的飛行時間和兩個定向天線的信號接收信息上傳給服務(wù)器 1，服務(wù)器1計算出車載定位器3與UWB錨點2之間的精確距離并判斷車載定位器3位于UWB錨點2的左邊還是右邊，實現(xiàn)對車載定位器3的位置定位。
[0059]本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)對井下車輛的高精度定位。
[0060]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，S2包括:[〇〇61 ] UWB錨點2和車載定位器3之間采用雙程測距(TWO WAY RANGING，TWR)方式進(jìn)行測距。[〇〇62] TWR測距過程為:如圖5所示，節(jié)點車載定位器3發(fā)出測距信號給UWB錨點2，再由UWB 錨點2返還一個信號給車載定位器3,既信號在兩節(jié)點間往返一次。車載定位器3在發(fā)出信號時開始計時，在收到UWB錨點2的響應(yīng)信號時停止計時，令其累計時間為11。UWB錨點2接收到車載定位器3發(fā)來信號時也開始計時，當(dāng)返還給車載定位器3—個響應(yīng)信號時就停止計時，令其累計時間為t2。由tl減去t2就可得到信號在節(jié)點間往返一次的時間，往返一次的時間即可得到測距信號的信號飛行時間。可見，采用TWR算法計算測距信號的信號飛行時間，節(jié)點(UWB錨點2和車載定位器3)間不需要時鐘同步，因此，減小了通信誤差。[〇〇63]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，S3包括以下三種實施例:
[0064] 實施例一:如圖6所示，如果UWB錨點2的兩個定向天線中只有一個定向天線能夠接收到測距信號，則服務(wù)器1判定車載定位器3位于UWB錨點2的該能夠接收到測距信號的定向天線的一側(cè)；[0〇65]本實施例中，當(dāng)車載定位器3距離定向天線比較遠(yuǎn)的時候，只有正面對著車載定位器3的定向天線才能夠接收到測距信號，背面對著車載定位器3的定向天線無法接收到測距信號，例如，假設(shè)定向天線的正面接收距離為500米，背面接收距離為100米，那么當(dāng)車載定位器3距離正面對著該車載定位器3的定向天線的距離小于500米，并且距離背面對著該車載定位器3的定向天線的距離大于100米時，那么服務(wù)器1能夠判定車載定位器3位于UWB錨點2的該能夠接收到測距信號的定向天線的一側(cè)。
[0066]實施例二:如圖7所示，如果UWB錨點2的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器3與兩個定向天線的距離差等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器1判定車載定位器3位于距離較近的定向天線的一側(cè)；
[0067]本實施例中，當(dāng)車載定位器3距離定向天線比較近的時候，兩個定向天線都能夠接收到測距信號，例如，實施例一的假設(shè)中，當(dāng)車載定位器3距離正面對著該車載定位器3的定向天線和背面對著該車載定位器3的定向天線的距離均小于100米時，那么由于兩個定向天線保持1米以上的距離，而且UWB錨點2的定位精度能夠達(dá)到30cm。如果車載定位器3與兩個定向天線的距離差等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器1判定車載定位器3位于距離較近的定向天線的一側(cè)；[〇〇68]實施例三:如圖8所示，如果UWB錨點2的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器3與兩個定向天線的距離和等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器1判定車載定位器3位于兩個定向天線之間。[〇〇69]上述的三種實施例針對三種不同的情況，均能夠檢測出車載定位器3位于UWB錨點 2的左邊還是右邊。除此之外，本發(fā)明對車載定位器3的方向判斷中，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其它方法，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。
[0070]通過以上方法可以精確測量膠輪車的位置信息，在這個基礎(chǔ)上，結(jié)合時間信息，就可以比較精確的測算車輛的運行速度，判斷車輛是否違規(guī)超速。由此:[0071 ]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，S3之后，如圖9所示，包括:[〇〇72]S4:重復(fù)執(zhí)行S1-3,服務(wù)器1獲取對車載定位器3兩次測距的時間間隔，并根據(jù)車載定位器3與UWB錨點2之間的距離變化，計算出車載定位器3的行駛速度。
[0073]本發(fā)明中，通過距離除以時間，就可以計算出車輛行駛的速度。服務(wù)器1獲取對車載定位器3兩次測距的時間間隔可以包括服務(wù)器1獲取車載定位器3兩次發(fā)送測距信號的時間間隔，還可以為服務(wù)器1獲取UWB錨點2兩次接收測距信號的時間間隔。[〇〇74]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，S4還包括:
[0075]車載定位器3兩次測距的時間間隔可以為1秒或毫秒級。
[0076]本發(fā)明中，由于實際測距時間間隔是很短的，一般在1秒左右或者幾百毫秒，所以可以通過多種方式修正速度。既可以通過每個時間間隔計算瞬時速度，也可以通過多個時間間隔的數(shù)據(jù)累積進(jìn)行平均速度計算。通過算法優(yōu)化，可以計算出準(zhǔn)確的速度。
[0077]本發(fā)明既可以實現(xiàn)對井下車輛的高精度定位，還可以準(zhǔn)確的計算出井下車輛的速度。但是在某時刻的數(shù)據(jù)采回值，經(jīng)過服務(wù)器1的計算后，可能會得出實際中不可能發(fā)生的情況，例如，車輛的前一個時刻在UWB錨點2左側(cè)500米，而經(jīng)過1秒后，該車輛在UWB錨點2右偵陽00米，這顯然是現(xiàn)實不可能的情況。所以，服務(wù)器1在進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算時，需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)輔助檢測，如果出現(xiàn)了例如所述的情況，那么服務(wù)器1可以認(rèn)定此時采回的數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)，需要對該數(shù)據(jù)濾除，從而保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。
[0078]本發(fā)明通過對UWB技術(shù)的應(yīng)用，完全能夠滿足定位精度的要求，如圖10所示，通過圖10和圖1的對比，可以看到，通過本發(fā)明的技術(shù)改進(jìn)，井下車輛的定位精度大大提高，在此基礎(chǔ)上，可以徹底改變井下車輛交通調(diào)度的方式。
[0079]本發(fā)明的井下車輛定位系統(tǒng)及井下車輛定位的方法，可以實時監(jiān)控車輛當(dāng)前位置，精度達(dá)到米級，并能實時監(jiān)控車輛的運行狀態(tài)，為井下交通調(diào)度以及管制提供精確數(shù)據(jù)，從而有效的監(jiān)管井下車輛的超速行為。因此，本發(fā)明在煤礦應(yīng)用中，可以保證車輛運行安全、提高效率、節(jié)能減排，通過對井下輔助運輸車輛進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)度控制，實現(xiàn)交通管制控制以保證膠輪車運行暢通。
[0080]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器、至少一個UWB錨點和能夠與所述UWB錨 點無線通信的車載定位器，其中:所述服務(wù)器用于設(shè)置在井上的監(jiān)控中心，所述UWB錨點用于設(shè)置在井下，各UWB錨點之 間串連，所述車載定位器用于設(shè)置在井下的待定位車輛上，其中一個UWB錨點通過設(shè)置在井 上的監(jiān)控中心的交換機與所述服務(wù)器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，每個UWB錨點均連接有兩個朝向 兩側(cè)背對背的定向天線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，每個UWB錨點的兩個定向天 線之間間隔距離大于1米。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的井下車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，所述交換機和與其 相連的UWB錨點之間設(shè)置有光電接口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，所述UWB錨點采用防爆電源 供電。6.權(quán)利要求2-5中任一所述的車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行的基于UWB技術(shù)的井下車輛定位的方 法，其特征在于，包括:步驟1:車載定位器發(fā)起測距通信；步驟2:UWB錨點的兩個定向天線接收車載定位器發(fā)送的測距信號，UWB錨點計算出測距 信號的飛行時間；步驟3:UWB錨點將計算出的飛行時間和兩個定向天線的信號接收信息上傳給服務(wù)器， 服務(wù)器計算出車載定位器與UWB錨點之間的精確距離并判斷車載定位器位于UWB錨點的左 邊還是右邊，實現(xiàn)對車載定位器的位置定位。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于UWB技術(shù)的井下車輛定位的方法，其特征在于，所述步驟2 包括:UWB錨點和車載定位器之間采用雙程測距方式進(jìn)行測距。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下車輛定位的方法，其特征在于，所述步驟3包括:如果UWB錨點的兩個定向天線中只有一個定向天線能夠接收到測距信號，則服務(wù)器判 定車載定位器位于UWB錨點的該能夠接收到測距信號的定向天線的一側(cè)；和/或，如果UWB錨點的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器與兩個 定向天線的距離差等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器判定車載定位器位于距離較近 的定向天線的一側(cè)；和/或，如果UWB錨點的兩個定向天線都能夠接收到測距信號，并且車載定位器與兩個 定向天線的距離和等于兩個定向天線之間的距離，則服務(wù)器判定車載定位器位于兩個定向 天線之間。9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述的井下車輛定位的方法，其特征在于，所述步驟3之后， 包括:步驟4:重復(fù)執(zhí)行步驟1-3,服務(wù)器獲取對車載定位器兩次測距的時間間隔，并根據(jù)車載 定位器與UWB錨點之間的距離變化，計算出車載定位器的行駛速度。
【文檔編號】G08G1/123GK105957382SQ201610334738
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】陳善輝
【申請人】北京永安信通科技有限公司