CN114466303B - Uwb锚点的寻址方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种UWB锚点的寻址方法及系统，所述寻址方法包括：在各锚点中存储各锚点编码与电源信息和/或距离信息的对应关系；各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码。采用上述技术方案后，可以有效减少锚点的PIN脚，减少线束。

Description

UWB锚点的寻址方法及系统

技术领域

本发明涉及UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术领域，尤其涉及一种UWB锚点的寻址方法及系统。

背景技术

随着汽车数字化、互联化的发展，新一代UWB智能进入系统在车上的应用越来越广，为实现定位精度及扩展功能，一般会在车上的不同位置安装多个UWB锚点(Anchor)，为了方便零件管理，所有的锚点会采用1个零件号，在车上安装时进行寻址。

参见附图1，目前大多数锚点采用硬线编码方式进行寻址，每个Anchor至少有7PIN脚及线束(电源1根，地1根，总线2根，编码PIN3根)。出厂时，所有的配置为默认值，装车后可通过编码PIN连接到电源/地，来进行编码，如图1所示，第一锚点的编码PIN中，2个脚接地，1个接电源，则编码为001，其它的锚点也以同样的方式连接和配置，通过编码PIN连接到的电源和地的不同，来生成不同的编码。

现有技术的方案，每个锚点都需要使用至少3根编码线束，会造成整车的线束大量增加。除了UWB系统，车辆上的其它传感器系统，例如雷达系统，也会在锚点对应的位置安装传感器，相互系统间不能互通，其它系统的传感器同样也需要对应的线束进行编码，整车的线束成倍数的增加，车辆设计、布线的难度显著增大。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种可以有效减少线束的UWB锚点的寻址方法及系统。

本发明公开一种UWB锚点的寻址方法，包括：

在各锚点中存储各锚点编码与电源信息和/或距离信息的对应关系；

各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码。

优选地，所述各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：

主节点通过一供电电源对一个锚点进行供电；

所述锚点识别其供电电源，并根据存储的各锚点编码与电源信息的对应关系，确定其对应的编码并存储。

优选地，所述各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：

主节点通过一供电电源对与其距离均不相同多个锚点进行供电；

所述多个锚点识别其供电电源；

所述主节点或所述预设锚点向所述多个锚点发出UWB测距请求；

所述多个锚点接收所述UWB测距请求，各自根据UWB信号的飞行时间获取其与所述主节点或所述预设锚点的距离；

所述多个锚点根据存储的各锚点编码与电源信息和距离信息的对应关系，确定各自对应的编码并存储。

优选地，所述各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：

主节点通过一供电电源对与其距离均不相同多个锚点进行供电；

主节点或所述预设锚点向所述多个锚点发出UWB测距请求；

所述多个锚点接收所述UWB测距请求，各自根据UWB信号的飞行时间获取其与所述主节点或所述预设锚点的距离；

所述多个锚点根据存储的各锚点编码与距离信息的对应关系，确定各自对应的编码并存储。

优选地，主节点第一次上电，或，收到OBD诊断仪发送的寻址请求后，

各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码。

优选地，所述寻址方法还包括：

所述锚点发送其确定并存储的编码至一与所述锚点连接的传感器；

所述传感器根据所述锚点发送的编码生成自身的编码。

本发明还公开了一种UWB锚点的寻址系统，

所述寻址系统包括主节点和多个锚点，所述主节点与所述多个锚点通信连接，且所述主节点通过至少一个供电电源对所述多个锚点进行供电；

所述寻址系统用于根据上述寻址方法进行寻址。

优选地，所述寻址系统应用于车辆；

所述多个锚点包括位于车辆左前角的第一锚点、位于车辆左后角的第二锚点、位于车辆右前角的第三锚点、位于车辆右后角的第四锚点和位于车辆中部的第五锚点；

所述主节点通过第一供电电源对所述第五锚点进行供电，所述第五锚点用于识别其供电电源，并根据存储的各锚点编码与电源信息的对应关系，确定其对应的编码并存储；

所述主节点通过第二供电电源对所述第一锚点和第二锚点供电，所述第一锚点和第二锚点与主节点的距离不同，所述第一锚点和所述第二锚点分别用于识别其供电电源，获取其与主节点的距离信息，并根据存储各锚点编码与电源信息距离信息的对应关系，确其对应的编码并存储；

所述主节点通过第三供电电源对所述第三锚点和第四锚点供电，所述第三锚点和第四锚点与主节点的距离不同，所述第三锚点和所述第四锚点分别用于识别其供电电源，获取其与主节点的距离信息，并根据存储各锚点编码与电源信息和距离信息的对应关系，确其对应的编码并存储。

优选地，所述多个锚点的引脚均仅包括一个电源引脚、一个地引脚和两个通信总线引脚。

优选地所述寻址系统还包括至少一个传感器；

每个所述传感器与一锚点通信连接，所述传感器用于根据所述锚点发送的编码生成自身的编码。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

本申请的锚点根据供电电源的信息，和/或，根据各锚点与主节点或一预设锚点的距离信息进行编码，无需使用编码PIN及相应线束，从而使整车的线束大大减少。

附图说明

图1为现有技术中UWB锚点连接的线束的示意图；

图2为本申请一实施例中的UWB锚点的寻址系统在车辆上的布局示意图，图中左侧为车辆的前部方向，右侧为车辆的后部方向；

图3为本申请一实施例中的UWB锚点的寻址方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。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。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。本申请中的“各”可以指一个或多个。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图2，为本发明一实施例中的UWB锚点的寻址系统的布局示意图，所述寻址系统应用于车辆，其包括主节点和多个锚点。在其它一些实施例中，所述寻址系统也可以应用于其它使用UWB定位技术的装置。

参见附图2，所述多个锚点包括位于车辆左前角的第一锚点、位于车辆左后角的第二锚点、位于车辆右前角的第三锚点、位于车辆右后角的第四锚点和位于车辆中部的第五锚点。所述主节点与第一至第五锚点通信连接，在本实施例中，通过CAN总线通信连接，在其它一些实施中，也可通过本领域技术人员已知的其它通信总线通信连接。所述主节点连接至一电池，并通过第一供电电源对所述第五锚点进行供电，通过第二供电电源对所述第一锚点和第二锚点供电，所述主节点通过第三供电电源对所述第三锚点和第四锚点供电。所述第一至第三供电电源可以为主节点上的三个供电端口，也可以为主节点上的三个单独的供电电路。相应地，对于本实施例的第一至第五锚点，其上均仅有四个引脚，即，一个电源引脚、一个地引脚和两个通信总线引脚(本实施例中为CAN_H和CAN_L)。需要说明的是，本实施例中锚点的数量和位置仅为示例，本领域技术人员可以根据需要在不同的位置设置不同数量的锚点。

参见附图3，本实施例的寻址系统基于如下寻址方法进行寻址：

首先，在各锚点中存储各锚点编码与电源信息和/或距离信息的对应关系。

具体地，由于车辆设计定型后，主节点及各个锚点在车辆上的位置是确定的，也即主节点与各锚点的距离是确定的，各个锚点通过哪些电源进行供电也是确定，因此需要定义车辆上的各个锚点的编码并在各锚点中(或同时在主节点中)存储各锚点编码与电源信息和/或距离信息(各锚点与主节点距离)的对应关系。需要说明的是，这里的各锚点是指需要进行寻址的全部锚点。在本实施例中，定义位于车辆四角的第一至第四锚点的编码分别为1、2、3、4，定义位于车辆内部的第五锚点的编码为5。在其它一些实施例中，也可以将第一至第四锚点的的编码分别定义为5、4、3、2，将车辆内部的第五锚点的编码定义为1，需要说明的是，各个锚点的具体编码值可以由本领域技术人员根据需要灵活设置，本申请中提到的具体数值仅为示例，并非对本申请的限制。在本实施例中，第一供电电源仅对第五锚点进行供电，两者存在一一对应的关系，因此，在各锚点(第一至第五锚点)中存储编码5与电源信息(即第一供电电源)的对应关系。第二供电电源对第一锚点和第二锚点供电，第一锚点到主节点的直线距离为3米，第一锚点到主节点的直线距离为5米，因此在各锚点中存储编码1与电源信息(即第二供电电源)和距离信息(本实施例中存储距离信息为包含3米的一距离范围，例如2.5-3.5米)的对应关系，在各锚点中存储编码2与其电源信息(即第二供电电源)和距离信息(本实施例中存储的距离信息为包含5米的一距离范围，例如4.5-5.5米)的对应关系。同样地，第三供电电源对第三锚点和第四锚点供电，第三锚点到主节点的直线距离为3米，第四锚点到主节点的直线距离为5米，在各锚点中存储编码3与电源信息(即第三供电电源)和距离信息(本实施例中存储距离信息为包含3米的一距离范围，例如2.5-3.5米)的对应关系，在各锚点中存储编码4与电源信息(即第二供电电源)和距离信息(本实施例中存储的距离信息为包含5米的一距离范围，例如4.5-5.5米)的对应关系。需要说明是，第一至第五锚点在安装到车辆上时，其编码均为默认值，例如0，虽然我们定义了各个锚点对应的编码，但各个锚点在安装时确无法进行确定，需要在安装后进行寻址。

然后，各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码。需要说明的是，这里所说的各锚点可以指全部的锚点，也可以指全部锚点中的一个或多个锚点。

具体地，在本实施例中，在主节点第一次上电后，或，通过CAN总线收到OBD诊断仪发送的寻址请求后，主节点通过第一供电电源对第五锚点进行供电，第五锚点受到供电后接收总线信号(本实施例中为CAN总线)，所述总线信号中包含了对第五锚点供电的电源的信息，第五锚点从总线信号中读取所述信息，从而识别到对其供电的电源为第一供电电源，然后根据预存的编码与电源信息的对应关系(编码5对应第一供电电源)，第五锚点确定自身编码为5，并进行存储，也即将默认编码0修改编码5，从而后续的定位功能中按照新的编码5进行工作。例如第五锚点在向主节点发送信息时会带上自己的编码5，从而主节点收到该信息后可以知晓该信息是由位于车内的第五锚点发出的。

主节点通过第二供电电源对第一和第二锚点进行供电。第一和第二锚点识别到对其供电的电源为第二供电电源，其识别供电电源的具体方式与第五锚点类似，这里不再赘述。由于第一和第二锚点共用一个电源，因此，其无法仅通过电源进行区分。所以主节点向第一和第二锚点发出UWB测距请求；第一和第二锚点接收所述UWB测距请求，各自根据UWB的信号的飞行时间获取其与所述主节点的距离，例如第一锚点获取到其与主节点的距离信息为3.1米；第二锚点获取到其与主节点的距离为5.1米。由于3.1米属于预设的距离范围2.5-3.5米，从而第一锚点根据预存的编码与电源信息和距离信息的对应关系(编码1对应第二供电电源和2.5-3.5米的距离)，可以确定其对应的编码为1，第一锚点存储其编码1，并在后续发出的信息中使用该编码。相应地，由于5.1米属于预设的距离范围4.5-5.5米，从而第二锚点根据预存的编码与电源信息和距离信息的对应关系(编码2对应第二供电电源和4.5-5.5米的距离)，可以确定其对应的编码为2，第二锚点存储其编码2，并在后续发出的信息中使用该编码。

与第一和第二锚点同理，第三和第四锚点也通过上述相同的方式确认其编码分别为3、4并存储。

从而，本实施例的技术方案相较于现有技术，无需使用编码PIN及相应线束就可以实现各个锚点的寻址，每个UWB锚点可以节省3个编码PIN脚及相应线束，从而使整车的线束大大减少，显著降低车辆布线的难度。同时，UWB锚点节省3个PIN脚后，可以做到更小的尺寸，可以适配更多种的车型，降低开发费用和时间。

进一步地，在本实施例中，所述寻址系统还包括四个雷达(第一至第四雷达)，每个雷达均设置在一锚点附件，并与该锚点通信连接(第一至第四雷达分别与第一至第四锚点通信连接)，相应的锚点通过数字信号通讯发送其编码给到对应的雷达，对应的雷达可以基于锚点的编码生成自身的编码，例如在锚点的编码上加上前缀或后缀。从而，相应的雷达也无需使用编码PIN脚，从而可以极大减少车辆的线束。在其它一些实施例中，所述雷达也可替换成设置在锚点附近的其它传感器。

在其它一些实施例中，所述主节点通过不同的供电电源分别对每个锚点进行供电，每锚点与电源存在一一对应的关系。从而，各锚点中仅存储编码及电源信息的对应关系。车辆上的各锚点识别其供电电源，并根据编码及电源信息的对应关系，确定其对应的编码并存储。

在其它一些实施例中，所述主节点与车辆上的各个锚点的距离均不相同，从而，主节点可以仅通过一个供电电源对各个锚点进行供电。从而，各锚点中仅存储编码与距离信息(各锚点与主节点的距离范围)的对应关系。主节点向各锚点发出UWB测距请求；各锚点接收所述测距请求，各自根据UWB的信号的飞行时间获取其与所述主节点的距离，并根据预存的对应关系，确定其对应的编码并存储。

在其它一些实施例中，车辆上的一预设锚点与其它锚点的距离均不相同，从而，主节点可以仅通过一个供电电源对各个锚点进行供电。从而，各锚点中仅存储编码与距离信息(预设锚点与其它各锚点的距离范围)的对应关系。预设锚点向其它锚点发出UWB测距请求；其它锚点接收所述测距请求，各自根据UWB的信号的飞行时间获取其与所述预设锚点的距离，并根据预存的对应关系，确定其对应的编码并存储。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种UWB锚点的寻址方法，其特征在于，包括：

在各锚点中存储各锚点编码与电源信息和/或距离信息的对应关系；

各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：主节点通过一供电电源对一个锚点进行供电；

所述锚点识别其供电电源，并根据存储的各锚点编码与电源信息的对应关系，确定其对应的编码并存储；或，

各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；

所述寻址方法还包括：

所述锚点发送其确定并存储的编码至一与所述锚点连接的传感器；

所述传感器根据所述锚点发送的编码生成自身的编码。

2.如权利要求1所述的寻址方法，其特征在于，

所述各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：

主节点通过一供电电源对与其距离均不相同多个锚点进行供电；

所述多个锚点识别其供电电源；

所述主节点或所述预设锚点向所述多个锚点发出UWB测距请求；

所述多个锚点接收所述UWB测距请求，各自根据UWB信号的飞行时间获取其与所述主节点或所述预设锚点的距离；

所述多个锚点根据存储的各锚点编码与电源信息和距离信息的对应关系，确定各自对应的编码并存储。

3.如权利要求1所述的寻址方法，其特征在于，

所述各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码，包括：

主节点通过一供电电源对与其距离均不相同多个锚点进行供电；

主节点或所述预设锚点向所述多个锚点发出UWB测距请求；

所述多个锚点接收所述UWB测距请求，各自根据UWB信号的飞行时间获取其与所述主节点或所述预设锚点的距离；

所述多个锚点根据存储的各锚点编码与距离信息的对应关系，确定各自对应的编码并存储。

4.如权利要求1-3中任一项所述的寻址方法，其特征在于，

主节点第一次上电，或，收到OBD诊断仪发送的寻址请求后；

各锚点识别其供电电源，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码；或，

各锚点识别其供电电源且获取其与主节点或一预设锚点的距离，并根据所述对应关系，确定各锚点对应的编码。

5.一种UWB锚点的寻址系统，其特征在于，

所述寻址系统包括主节点和多个锚点，所述主节点与所述多个锚点通信连接，且所述主节点通过至少一个供电电源对所述多个锚点进行供电；

所述寻址系统用于根据如权利要求1-4中任一项所述的寻址方法进行寻址。

6.如权利要求5所述的寻址系统，其特征在于，

所述寻址系统应用于车辆；

所述多个锚点包括位于车辆左前角的第一锚点、位于车辆左后角的第二锚点、位于车辆右前角的第三锚点、位于车辆右后角的第四锚点和位于车辆中部的第五锚点；

所述主节点通过第一供电电源对所述第五锚点进行供电，所述第五锚点用于识别其供电电源，并根据存储的各锚点编码与电源信息的对应关系，确定其对应的编码并存储；

所述主节点通过第二供电电源对所述第一锚点和第二锚点供电，所述第一锚点和第二锚点与主节点的距离不同，所述第一锚点和所述第二锚点分别用于识别其供电电源，获取其与主节点的距离信息，并根据存储各锚点编码与电源信息距离信息的对应关系，确其对应的编码并存储；

所述主节点通过第三供电电源对所述第三锚点和第四锚点供电，所述第三锚点和第四锚点与主节点的距离不同，所述第三锚点和所述第四锚点分别用于识别其供电电源，获取其与主节点的距离信息，并根据存储各锚点编码与电源信息和距离信息的对应关系，确其对应的编码并存储。

7.如权利要求5所述的寻址系统，其特征在于，

所述多个锚点的引脚均仅包括一个电源引脚、一个地引脚和两个通信总线引脚。

8.如权利要求5所述的寻址系统，其特征在于，

所述寻址系统还包括至少一个传感器；

每个所述传感器与一锚点通信连接，所述传感器用于根据所述锚点发送的编码生成自身的编码。