[发明专利]一种基于UWB的智能小车定位控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、预先设定UWB定位基站的信号接收范围，然后沿智能小车的运动路线布置若干UWB定位基站，UWB定位基站的信号接收范围连续覆盖整个智能小车的运动路线，UWB定位基站设置在智能小车的正上方，并且各个UWB定位基站分别设置有对应的基站识别编号；

步骤2、将UWB定位标签、天线以及机械控制模块分别设置在智能小车上，UWB定位标签上设置有小车识别编号；

步骤3、智能小车按照预先设定的运动路线运动，设置在智能小车上的UWB定位标签发送脉冲信号给UWB定位基站；

步骤4、UWB定位基站接收并识别所述脉冲信号，根据所述脉冲信号判断该信号是否处于其信号接收范围内；

步骤4.1若UWB定位基站接收到的脉冲信号不属于其信号接收范围内，则将该脉冲信号屏蔽；

步骤4.2若UWB定位基站接收到的脉冲信号属于其信号接收范围内，则向智能分析模块发射反馈信号，并同时发送对应的基站识别编号；

步骤5、智能分析模块根据所述反馈信号计算得到智能小车的位置坐标信息，并同时分析和判断智能小车当前的运动状态，做出决策信息，通过对应的天线将决策信息传递给相应的智能小车的机械控制模块；

步骤6、机械控制模块根据所述决策信息来改变智能小车的运动状态；

所述智能小车定位控制方法通过基于UWB的智能小车定位控制系统实现，所述系统包括UWB定位标签、UWB定位基站、天线、智能分析模块以及机械控制模块；

所述UWB定位标签设于智能小车上，用于发送设定频率的脉冲信号，UWB定位标签上还设置有小车识别编号，用于将所述小车识别编号与各智能小车进行匹配，以根据UWB定位标签上的小车识别编号判断该UWB定位标签代表的智能小车；

所述UWB定位基站沿智能小车的运动路线设置，并且各个UWB定位基站分别设置有对应的基站识别编号，用于接收和识别UWB定位标签发送的脉冲信号，判断所述脉冲信号是否处于其信号接收范围内，根据所述脉冲信号向智能分析模块发射反馈信号并同时发送对应的基站识别编号；

所述天线设置在智能小车上，用于智能分析模块与智能小车之间的信号传递；

所述智能分析模块与UWB定位基站以及天线之间通信连接，用于根据UWB定位基站发射的反馈信号计算得到智能小车的位置坐标信息，并对智能小车当前的运动状态进行分析和判断，生成决策信息，通过对应的天线向智能小车的机械控制模块传递决策信息；

所述机械控制模块设置在智能小车上，用于根据智能分析模块传送的决策信息来改变智能小车的运动状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述UWB定位基站设置在智能小车的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述UWB定位基站沿智能小车的运动路线均匀设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述脉冲信号包括小车识别编号、智能小车的方向角、仰角以及信号到达时间差。

5.根据权利要求4所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述步骤1中，通过限定UWB定位基站接收的脉冲信号中的仰角范围来设定基站的信号接收范围。

6.根据权利要求1所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述智能小车的运动状态包括正常行驶、发生故障停车以及偏离预设路线。

7.根据权利要求6所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述步骤6中，若智能小车发生故障停滞不前，智能分析模块接收到信号后，经计算和分析并做出决策信息，通过对应的天线向后方的智能小车的机械控制模块发出停车信号；若智能小车偏离预设路线，智能分析模块接收到信号后，经计算后得到小车的偏移量，做出决策信息，通过对应的天线向偏离预设路线的小车的机械控制模块发出校正信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于UWB的智能小车定位控制方法，其特征在于：所述UWB定位基站沿智能小车的运动路线均匀设置，且各个基站的信号接收范围均相同。