[發明專利]一種基于UWB的懸掛式無人車的定位及控制方法

在審

• 申請號: 201711237360.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108089576A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 莫凌飛;高正;萬玲
• 申請（專利權）人: 江蘇添仂智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發明公開了一種基于UWB的懸掛式無人車的定位及控制方法，包括如下步驟：在同一軌道的前后兩臺懸掛式無人車上分別安裝UWB測距傳感器A和B；UWB測距傳感器A將信號發射給UWB測距傳感器B，UWB測距傳感器B收到信號后會發射一個信號給UWB測距傳感器A，UWB測距傳感器A接收到UWB測距傳感器B發送的信號后，運用UWB的TOF算法和卡爾曼濾波算法計算出UWB測距傳感器B與UWB測距傳感器A之間的距離；UWB測距傳感器B采用相同的方法獲得UWB測距傳感器B與UWB測距傳感器A之間的距離；UWB控制模塊A和UWB控制模塊B分別得到經UWB測距傳感器A和UWB測距傳感器B發送的安全距離，進行安全距離判斷和定位。本發明有效減小了定位誤差，為無人車的避障提供更多的信息。

技術領域

本發明涉及無人車技術領域，尤其是一種基于UWB的懸掛式無人車的定位及控制方法。

背景技術

無人車在沒有人為干預的情況下能自主安全到達指定目的地，其中避障、定位與導航是無人車研究的核心問題。在有效控制無人車運動后，無人車定位成為導航控制首先要解決的問題。單一的定位技術的缺陷，容易導致定位的精度差或者無法定位。懸掛小車運行于一維軌道，行駛的路線是事先規定好的，但要實現無人駕駛就需要一個檢測裝置來有效的檢測前后兩車的距離，進而控制車輛的速度以防止前后車追尾。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種基于UWB的懸掛式無人車的定位及控制方法，能夠有效減小定位誤差，使定位精度達到厘米級，同時增強算法的抗干擾性，為無人車的避障提供更多的信息。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于UWB的懸掛式無人車的定位及控制方法，包括如下步驟：

(1)在同一軌道的前后兩臺懸掛式無人車上分別安裝UWB測距傳感器A和UWB測距傳感器B；

(2)UWB測距傳感器A將信號發射給UWB測距傳感器B，UWB測距傳感器B收到信號后會發射一個信號給UWB測距傳感器A，UWB測距傳感器A接收到UWB測距傳感器B發送的信號后，運用UWB的TOF算法和卡爾曼濾波算法計算出UWB測距傳感器B與UWB測距傳感器A之間的距離；

(3)UWB測距傳感器B采用相同的方法獲得UWB測距傳感器B與UWB測距傳感器A之間的距離；

(4)UWB控制模塊A和UWB控制模塊B分別得到經UWB測距傳感器A和UWB測距傳感器B發送的安全距離，進行安全距離判斷和定位，實現自主駕駛、顯示和報警操作。

優選的，懸掛式無人車為運行在軌道上的懸掛式無人駕駛小車。

優選的，步驟(2)和步驟(3)中，UWB測距傳感器對外發送超寬帶電磁脈沖，并且附加自身的ID信息；接收其他UWB測距傳感器發送過來的超寬帶電磁脈沖，解析脈沖中附加的ID信息。

優選的，步驟(4)中，在一定速度下，懸掛式無人車之間有一個安全行駛距離，當懸掛式無人車A和懸掛式無人車B之間的距離小于安全距離時，懸掛式無人車A上的控制模塊A將對懸掛式無人車A的速度制動，懸掛式無人車A和懸掛式無人車B之間的距離越小制動越強，直至懸掛式無人車A和懸掛式無人車B之間的距離大于安全距離。

優選的，步驟(2)中，TOF算法具體包括如下步驟：

(21)A節點UWB測距傳感器A向遠程B節點UWB測距傳感器B發送一個數據包，當B節點收到數據包時，會發送一個確認來響應這個數據包；