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UWB辅助BLE定位标定的方法、装置、设备及存储介质与流程

  • 国知局
  • 2024-08-02 14:27:32

本技术涉及定位,具体是uwb辅助ble定位标定的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术:

1、超宽带无线通信技术(uwb)是一种无载波通信技术。其通过计算时间间隔极短(小于1ns)的脉冲的飞行时间进行距离测量,定位精度可以达到厘米级。现今蓝牙(ble)功能是智能手机的标配,利用ble rssi信号衰减与距离之间的相关性关系,计算ble终端所在位置的ble定位也得到了广泛的应用。相较于uwb的定位,ble定位精度相对较低,一般为2~5米,但是易部署,价格低的优势,在当前定位市场中,仍是最具性价比的一种定位方式。

2、在ble定位的实际应用中,rssi会受到环境和硬件本身的因素影响,如ble节点部署位置存在遮挡,不同ble设备生产厂商的ble天线设计及射频调教参数等影响。这些因素会造成rssi的大幅度波动,并且针对不同场景和不同设备表现出不同的趋势和范围。

3、在实际ble距离标定时,需要对每个标定的点进行实际距离测量,固定位置标定时,间隔大则标定不精准,间隔小则工作量太大,移动位置标定时,需要对每个位置进行距离测量,并对移动的点进行编号排序,来使得ble rssi值和实际距离一一对应,标定过程十分繁琐。

技术实现思路

1、有鉴于此,本技术的目的是提供uwb辅助ble定位标定的方法、装置、设备及存储介质,能够解决现有技术中蓝牙定位过程繁琐的问题。

2、为了实现上述目的,本技术采用了如下技术方案:

3、本技术的uwb辅助ble定位标定的方法,包括步骤:

4、获取测距模块与所有uwb锚点的uwb测距值,其中,所述uwb锚点的数量至少为两个,所述uwb锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;

5、基于多个uwb测距值计算所述测距模块的坐标;

6、基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;

7、基于所述测距模块的坐标确定测距模块的uwb定位区域;并确定测距模块的uwb定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;

8、确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述uwb测距值进行对比,以及将所述uwb定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。

9、在本技术一实施例中,确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值,包括:

10、保持所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离固定,并多次获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的第一蓝牙信号强度值;

11、计算多个第一蓝牙信号强度值的均值,得到第一均值;并计算多个第一蓝牙信号强度值与所述第一均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第一预设阈值的第一蓝牙信号强度值,得到第一蓝牙信号强度值集合;

12、设置第一目标区间,以使得所述第一蓝牙信号强度值集合中超过第一预设比例阈值的第一蓝牙信号强度值落入至所述第一目标区间内,并将所述第一目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值。

13、在本技术一实施例中,基于所述测距模块的坐标确定测距模块的uwb定位区域,包括:

14、保持所述测距模块的坐标并获取所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值;

15、基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的uwb定位区域,其中,所述区域划分模型包括围绕所述蓝牙锚点的多个区域,所述uwb定位区域为围绕所述蓝牙锚点的多个区域中的其中一个。

16、在本技术一实施例中,所述蓝牙锚点的数量为4,4个蓝牙锚点分别位于矩形的四条侧边的中心点,所述区域划分模型包括位于围绕所述矩形的内侧区域、围绕所述内侧区域的缓冲区域和围绕所述缓冲区域的外侧区域;

17、所述内侧区域包括四个位于所述矩形的四条侧边外侧第一子区域、四个位于所述矩形的四个顶点外的第二子区域。

18、在本技术一实施例中,基于预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值确定所述测距模块的uwb定位区域,包括:

19、基于如下条件确定所述测距模块的uwb定位区域:

20、(1)在所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度均小于第一阈值时,将所述外侧区域作为测距模块的uwb定位区域;

21、(2)在所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度均大于第二阈值,且所述测距模块与两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值小于或者等于第三阈值,将距离所述两个相邻的蓝牙锚点的第二子区域作为测距模块的uwb定位区域;

22、(3)在所述测距模块与任意两个相邻的蓝牙锚点的蓝牙信号强度的差值均大于第三阈值,且所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度中存在一个或者多个大于或者等于所述第一阈值时,对所述测距模块与四个蓝牙锚点的蓝牙信号强度进行排序,得到最大值对应的蓝牙锚点,并将距离最大值对应的蓝牙锚点最近的第一子区域作为测距模块的uwb定位区域;

23、(4)在预先构建区域划分模型以及所述测距模块与所述蓝牙锚点之间的蓝牙信号强度值均不满足条件(1)、条件(2)和条件(3)时,将所述缓冲区域作为测距模块的uwb定位区域。

24、在本技术一实施例中,确定测距模块的uwb定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值,包括:

25、多次获取所述测距模块的uwb定位区域的第二蓝牙信号强度值;

26、计算多个第二蓝牙信号强度值的均值,得到第二均值;并计算多个第二蓝牙信号强度值与所述第二均值之间的偏差值,并滤除偏差值超过第二预设阈值的第二蓝牙信号强度值,得到第二蓝牙信号强度值集合;

27、设置第二目标区间,以使得所述第二蓝牙信号强度值集合中超过第二预设比例阈值的第二蓝牙信号强度值落入至所述第二目标区间内,并将所述第二目标区间作为所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第二标定值。

28、在本技术一实施例中,确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围,包括:

29、将所述第一标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙测距值;以及将所述第二标定值输入至预设的蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位范围。

30、本技术还提供一种uwb辅助ble定位标定的装置,包括:

31、获取模块,用于获取测距模块与所有uwb锚点的uwb测距值,其中,所述uwb锚点的数量至少为两个,所述uwb锚点和蓝牙锚点的位置相对固定,所述测距模块包括蓝牙单元;

32、定位模块,用于基于多个uwb测距值计算所述测距模块的坐标;

33、第一标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离;并确定所述测距模块与所述蓝牙锚点的距离对应的蓝牙信号强度的第一标定值;

34、第二标定模块,用于基于所述测距模块的坐标确定测距模块的uwb定位区域;并确定测距模块的uwb定位区域的蓝牙信号强度的第二标定值;

35、第三标定模块,用于确定所述第一标定值对应的蓝牙测距值,以及确定所述第二标定值对应的蓝牙定位范围;并将所述蓝牙测距值与所述uwb测距值进行对比,以及将所述uwb定位区域与所述蓝牙定位范围进行对比,以对蓝牙定位进行标定。

36、本技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

37、本技术还提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;

38、所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如上所述的方法。

39、本技术的有益效果是:本技术的uwb辅助ble定位标定的方法、装置、设备及存储介质,通过uwb技术来对测距模块进行精准定位,从而得到测距模块与uwb锚点之间的相对位置,由于uwb锚点与蓝牙锚点的位置相对固定,进而得到测距模块与蓝牙锚点之间的距离和定位区域,再对距离和定位区域进行信号标定,得到该距离和定位区域对应的信号强度标定值。将信号标定值输入至蓝牙定位系统中,得到蓝牙定位系统的测距值和定位区域,最后将uwb测距值与蓝牙测距值进行对比,并将uwb定位区域与蓝牙定位范围进行对比,即可对蓝牙定位的结果进行标定。本技术采用数字化的方式进行标定,更为直观,且节省人力。

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