[发明专利]嵌入UWB定位基站的电视装置及UWB定位基站位置标定方法

说明书

本发明涉及嵌入UWB定位基站的电视装置及UWB定位基站位置标定方法，属于家电产品设计技术领域。该装置包括主要由显示屏、机壳、电路板及扬声器组成的电视机，其特征在于，还包括：四个UWB定位基站；所述机壳与显示屏固定构成箱体，电路板固定在该箱体内部，显示屏和扬声器与电路板电路相连；四个定位基站固定在电视机箱体的四个顶角处。该方法首先得到各定位基站与电视装置中心点的相对位置坐标，通过测绘获得在该室内电视装置中心点的坐标值，将电视装置中心点的坐标值代入到各定位基站与电视装置中心点的相对位置坐标中，得到四个UWB定位基站在该室内对应的坐标值。本发明简化了UWB定位基站选点和测绘的工作量，提高UWB定位基站位置标定效率。

技术领域

本发明属于家电产品设计技术领域，特别涉及嵌入UWB定位基站的电视装置及UWB定位基站位置标定方法。

背景技术

超宽带技术(UWB)是一种无线载波通信技术，通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，其本质是发射和接收超短(ns-ps级)非正弦波电磁能量窄脉冲，并以此进行数据传送的无线技术。

UWB占有很宽的频谱范围，按照美国联邦通信委员会FCC的规定，从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围，单信道带宽超过500MHz。

由于UWB脉冲的时间宽度极短，因此也可以采用高精度定时来进行距离测算，在室内定位应用中，UWB定位技术具有保密性好、抗多径能力强、穿透力强、定位精度高、电磁兼容性强以及能效较高等特点，与其他室内定位技术相比，有明显的优势。UWB定位技术采用存储有各种定位算法的定位数据处理设备、UWB定位基站和UWB定位标签，来实现UWB定位标签位置的精确标定。

现有的UWB定位基站是按照某定位算法来收发定位消息，并记录定位消息收发时间或信号到达角等，还负责处理定位消息终端携带的定位标签标识等信息，定期将所收集到的信息发送给定位数据处理设备进行处理。一个支持TDOA定位算法的UWB定位基站包括一个TDOA定位算法管理单元、一个跟定位数据处理设备保持时钟同步的时间同步客户端单元、一个UWB基带处理单元、一个UWB收发机、一个高精度时钟、一个电源管理单元、一个收发天线单元和一个或多个接口单元。

UWB室内定位广泛应用于智能家居、智能汽车、寻物定位、移动支付、室内导航、AR/VR以及智能耳机等应用领域。

目前，在智能家居的应用中，UWB定位基站现有部署方案的一种实例如图1所示，一般在一个室内房间内将四个UWB定位基站001、002、003、004固定在室内的天花板四个角边上，以达到信号更好的覆盖效果。在实际应用中，要先把UWB定位基站固定到合适的位置，例如图1所示，再人工测量UWB定位基站的实际坐标值。

首先，四个UWB定位基站合适的位置不易找到，即使找到，人工测量工作也比较大且准确率不易保证，从而影响UWB定位标签的最终定位精度。

而且，在室内定位应用场景下，通常采用支持TDOA定位算法的UWB定位基站，而TDOA定位算法原理中必须要求定位基站之间的时钟保证同步，时钟同步可以通过有线通信或无线通信来实现。如采用无线通信，室内电磁环境复杂，如现有系统与其它无线通信系统之间的相互电磁干扰、物品的遮挡和人员的移动引起的多径效应等，从而导致定位基站之间的时钟同步不可靠，如采用有线通信，则需要布设通信线缆，不但成本增加而且施工难度往往较大。

最后，要新增供电电缆布线，为UWB定位基站供电，进一步增加UWB定位基站部署的技术难度和成本。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种嵌入UWB定位基站的电视装置及UWB定位基站位置标定方法。本发明在电视装置中增加了智能家居的定位功能，且具有实现简单、UWB定位基站位置标定高效的优点。