基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種定位預(yù)警系統(tǒng)，尤其涉及一種基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大型作業(yè)車輛如礦山工程車輛、井下挖掘車輛、工廠運(yùn)輸叉車等在工作時(shí)，環(huán)境惡劣，工況復(fù)雜，噪音大，貨物較多等不利因素將嚴(yán)重影響駕駛員視野和聽力范圍，駕駛員無法實(shí)時(shí)了解車輛周圍人員的位置狀況，從而形成比較大的危險(xiǎn)區(qū)域，給工作人員帶來很大安全隱患。為了保障人員安全，駕駛員實(shí)時(shí)了解車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員的位置信息顯得尤為重要，但是，現(xiàn)有的幾種定位預(yù)警方式還存在如下不足:一、定位精度低。傳統(tǒng)固定危險(xiǎn)區(qū)域定位方式主要有基于RFID、ZIGBEE、CSS等定位系統(tǒng)。對(duì)于RFID系統(tǒng)而言，只能進(jìn)行區(qū)域定位，不能連續(xù)監(jiān)測，無精度可言；對(duì)于ZIGBEE系統(tǒng)而言，主要采用場強(qiáng)定位，抗干擾能力差，定位精度在5-10米；對(duì)于CSS系統(tǒng)而言，采用TWR定位，但是由于使用頻率為2.4G，定位精度在2-3米，對(duì)車輛而言精度遠(yuǎn)達(dá)不到要求。二、多采用單種技術(shù)定位，即通過單一傳感器實(shí)現(xiàn)，未用多種傳感器進(jìn)行聯(lián)合定位，降低了定位精度。三、不能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)測距。傳統(tǒng)的危險(xiǎn)區(qū)域定位預(yù)警系統(tǒng)均為基于固定環(huán)境的定位，無法滿足高速行駛車輛對(duì)實(shí)時(shí)性定位的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過一種基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)，其包括定位標(biāo)簽、無線車載定位基站及車載顯示預(yù)警終端；所述定位標(biāo)簽設(shè)置于待定位人員身上或其隨身攜帶物品上；所述無線車載定位基站設(shè)置于車輛上，與定位標(biāo)簽無線通訊連接；所述車載顯示預(yù)警終端安裝于所述車輛的駕駛室內(nèi)，通訊連接無線車載定位基站；其中，所述定位標(biāo)簽包括處理器、電源模塊、超寬帶(Ultra Wideband, UffB)測距傳感器、電池、振動(dòng)傳感器、加速度傳感器以及天線，所述處理器電連接所述電源模塊、UWB測距傳感器、電池、振動(dòng)傳感器、加速度傳感器、天線，電池電連接電源模塊；所述無線車載定位基站包括處理器、電源模塊、UWB測距傳感器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、串行通信模塊、無線通信模塊、天線，所述電源模塊、UWB測距傳感器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、串行通信模塊、無線通信模塊、天線與所述處理器電性連接；所述車載顯示預(yù)警終端包括處理器、電源模塊、顯示模塊、按鍵組、串行通信模塊、無線通信模塊、蜂鳴器模塊，所述處理器電連接所述電源模塊、顯示模塊、按鍵組、串行通信模塊、無線通信模塊、蜂鳴器模塊。
[0006]特別地，所述定位標(biāo)簽還包括LED指示燈，與處理器電性連接。
[0007]特別地，所述串行通信模塊選用RS485通訊模塊，所述無線通信模塊選用ZIGBEE豐旲塊。
[0008]本實(shí)用新型提出的基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):一、無線車載定位基站和定位標(biāo)簽利用UWB測距傳感器完成人員定位，與傳統(tǒng)的ZIGBEE場強(qiáng)測距、CSS TWR測距技術(shù)相比，超寬帶(UWB)測距技術(shù)頻率高，帶寬大，精度高及穿墻性能好，且無線車載定位基站和車載顯示預(yù)警終端均安裝在車輛上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員的實(shí)時(shí)相對(duì)位置定位，定位精度高，一般在30cm左右，滿足對(duì)車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位的精度需要。二、定位標(biāo)簽中嵌入有加速度傳感器以輔助判斷人員的運(yùn)動(dòng)趨勢，提高了定位的精度和實(shí)時(shí)性。三、定位標(biāo)簽可以通過振動(dòng)的方式及時(shí)提醒處于車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域的人員，車載顯示預(yù)警終端可以通過蜂鳴器模塊的聲音報(bào)警、顯示模塊的圖像提示提示駕駛員，滿足實(shí)際的應(yīng)用需求。四、定位標(biāo)簽的設(shè)置位置靈活，可佩帶在待定位人員身上或其隨身攜帶物品(如安全帽)上，不影響人員的作業(yè)流程，使用方便。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定位標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無線車載定位基站的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的車載顯示預(yù)警終端的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例，不是旨在于限制本實(shí)用新型。
[0015]在實(shí)際應(yīng)用中本實(shí)用新型有兩種工作模式可選:車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域測距報(bào)警模式和車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域定位報(bào)警模式。
[0016]實(shí)施例一:車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域測距報(bào)警模式
[0017]如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]本實(shí)施例中基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)具體包括若干個(gè)定位標(biāo)簽101、一臺(tái)無線車載定位基站102及一臺(tái)車載顯示預(yù)警終端103。所述定位標(biāo)簽101設(shè)置于待定位人員身上或其隨身攜帶物品上，于本實(shí)施例中定位標(biāo)簽101設(shè)置于待定位人員經(jīng)常佩戴的安全帽內(nèi)，這樣既不影響人員的作業(yè)流程，又能避免忘記攜帶，使用方便。所述無線車載定位基站102設(shè)置于車輛104上，與定位標(biāo)簽103無線通訊連接。所述車載顯示預(yù)警終端103安裝于所述車輛104的駕駛室內(nèi)，通訊連接無線車載定位基站102。其中，車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域測距報(bào)警模式的測距精度在30cm左右。
[0019]實(shí)施例二:車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域定位報(bào)警模式
[0020]如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]本實(shí)施例中基于超寬帶技術(shù)的車輛周界危險(xiǎn)區(qū)域人員定位預(yù)警系統(tǒng)具體包括若干個(gè)定位標(biāo)簽201、四臺(tái)無線車載定位基站202及一臺(tái)車載顯示預(yù)警終端203。所述定位標(biāo)簽201設(shè)置于待定位人員身上或其隨身攜帶物品上，于本實(shí)施例中定位標(biāo)簽201設(shè)置于待定位人員經(jīng)常佩戴的安全帽內(nèi)，這樣既不影響人員的作業(yè)流程，又能避免忘記攜帶，使用方便。所述四臺(tái)無線車載定位基站202設(shè)置于車輛204的四個(gè)角上，與定位標(biāo)簽201無線通訊連接。無線車載定位基站202實(shí)時(shí)獲取周圍攜帶定位標(biāo)簽201的人員信息，通過無線或者有線的方式與車載顯示預(yù)警終端203進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。所述車載顯示預(yù)警終端203安裝于所述車輛204的駕駛室內(nèi)，通訊連接無線車載定位基站202。車載顯示預(yù)警終端203用于顯示報(bào)警信息，用于提醒駕駛員規(guī)避安全隱患。無線車載定位基站202獲取周圍人員攜帶的定位標(biāo)簽201的距離信息之后，車載顯示預(yù)警終端203計(jì)算出定位標(biāo)簽201的位置，顯示在屏幕上，并判斷是否在報(bào)警范圍內(nèi)，作出預(yù)警。車載顯示預(yù)警終端203可設(shè)置多個(gè)報(bào)警范圍，以