[发明专利]一种利用自动配对技术进行动态定位的系统及方法

权利要求书

1.一种利用自动配对技术进行动态定位的系统，其特征在于，包括，

一定位设备，设置于头车上，所述定位设备包括一中控模块和分别与中控模块电性连接的定位模块、UWB射频模块及回传模块，所述回传模块用于将所述定位模块获取的位置信息上传至后台服务器；

一UWB测距设备，设置于与所述头车挂接的无动力设备上，所述UWB测距设备包括一微处理器和分别与微处理器电性连接的惯性传感器及UWB测距模块，所述UWB测距模块与所述UWB射频模块无线连接以实现信息交互；

在所述头车拖拽牵引所述无动力设备的过程中，所述无动力设备通过无线连接的定位设备和UWB测距设备实现对自身的动态定位。

2.根据权利要求1所述的一种利用自动配对技术进行动态定位的系统，其特征在于，所述头车上还设置有一车载端主机，所述车载端主机通过一USB转串口连接线与所述定位设备配对，所述车载端主机用于存储头车信息和与其配对的定位设备的编号，并对定位设备供电。

3.根据权利要求1所述的一种利用自动配对技术进行动态定位的系统，其特征在于，所述无动力设备上还设置有一无动力设备端主机，所述无动力设备端主机通过一USB转串口连接线与所述UWB测距设备配对，所述无动力设备端主机用于存储无动力设备的编号和各种型号的头车与所述无动力设备之间的挂接距离H-Catx，并对所述UWB测距设备供电，H-Catx中的x对应所述头车的型号，x为大于零的整数。

4.一种利用自动配对技术进行动态定位的方法，其特征在于，包括，

步骤S1：将头车与无动力设备挂接并驱动头车，头车开始带动无动力设备移动，无动力设备上的惯性传感器感应到无动力设备移动；

步骤S2：微处理器控制UWB测距设备上的UWB测距模块发出测距请求，定位设备上的UWB射频模块接收到UWB测距模块发出的测距请求后，中控模块控制UWB射频模块回复一响应信号至UWB测距模块；

步骤S3：UWB测距模块接收到UWB射频模块回复的响应信号后，微处理器根据UWB信号的飞行时间，计算头车和无动力设备之间的距离L；

步骤S4：微处理器和中控模块依次重复执行步骤S2至步骤S3共N次，每次间隔1秒钟，微处理器依次得到头车和无动力设备之间的距离L-N，并计算N次距离的平均值L-avg，N为大于0的整数；

步骤S5：微处理器依次将计算得到的N次距离的平均值L-avg与各种型号的头车和无动力设备之间的挂接距离H-Catx进行对比从而判断出头车型号；

步骤S6：微处理器控制UWB测距模块将判断得到的车头型号发送至UWB射频模块，中控模块确认头车型号与配置型号一致后，控制UWB射频模块回复一配对信号至UWB测距模块，定位设备和UWB测距设备配对成功；

步骤S7：中控模块控制回传模块将无动力设备的编号、定位设备与UWB测距设备的配对状态和定位模块获取的当前位置信息发送至后台服务器；

步骤S8：当惯性传感器感应到无动力设备停止移动时，微处理器和中控模块执行步骤S2至步骤S4，并判断再次计算得到的L-avg是否超出头车型号对应的挂接距离H-Catx的20％以上，H-Catx中的x对应所述头车的型号，x为大于零的整数；若是，则判定无动力设备从头车脱落，定位设备与UWB测距设备断开，执行步骤S7；若否，重复执行本步骤。

5.根据权利要求4所述的一种利用自动配对技术进行动态定位的方法，其特征在于，所述头车上还设置有一车载端主机，所述车载端主机通过一USB转串口连接线与所述定位设备配对，所述车载端主机用于存储头车信息和与其配对的定位设备的编号，并对所述定位设备供电。

6.根据权利要求4所述的一种利用自动配对技术进行动态定位的方法，其特征在于，所述步骤S5中所述对比方法为，若则判定头车型号为H-Catx，上式中，L-avg为微处理器N次测得的头车和无动力设备之间的距离的平均值，H-Catx为各种型号的头车与无动力设备之间的挂接距离H-Catx。

7.根据权利要求4所述的一种利用自动配对技术进行动态定位的方法，其特征在于，所述步骤S8在执行过程中同时执行心跳包监测，所述心跳包监测步骤为：所述微处理器控制所述UWB测距模块每隔一分钟发送心跳包至所述UWB射频模块，若所述UWB射频模块超过3分钟没有接收到心跳包，系统则判定无动力设备从头车脱落，定位设备与UWB测距设备断开，执行步骤S7。