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2023年10月10日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下世平推出基于恩智浦（NXP）S32K144、NCJ29D5D與KW38評估板的UWB 3D定位算法與上位機(jī)方案。

圖示1-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的UWB 3D定位算法與上位機(jī)方案的展示板圖

隨著現(xiàn)代汽車對于定位精度的要求越來越高，UWB超寬帶技術(shù)受到車企的廣泛關(guān)注。其中，最受歡迎的一種應(yīng)用就是將UWB技術(shù)與車鑰匙進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)更加安全和便捷的開門方式。為了加快廠商對UWB數(shù)字鑰匙的開發(fā)，大聯(lián)大世平基于NXP S32K144、NCJ29D5D與KW38評估板推出UWB 3D定位算法與上位機(jī)方案，該方案完全遵循3C協(xié)議設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的防中繼攻擊能力，并且搭配的上位機(jī)能夠與UWB BCM通信，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)與狀態(tài)。

圖示2-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的UWB 3D定位算法與上位機(jī)方案的場景應(yīng)用圖

本方案的UWB 3D定位算法設(shè)計(jì)部分由NXP旗下的S32K144、NCJ29D5D與KW38評估板組成，這三個(gè)板子相互搭配形成了UWB錨點(diǎn)、BCM、BLE錨點(diǎn)和Keyfob。在工作中，通過Keyfob與UWB錨點(diǎn)的通信進(jìn)行測距，并將距離數(shù)據(jù)傳輸至BCM進(jìn)行計(jì)算，再由3D算法計(jì)算出鑰匙在三維空間上的坐標(biāo)。

S32K144基于32位Arm? Cortex?-M4F S32K14 MCU，提供與Arduino? UNO引腳布局兼容的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，并且擁有廣泛的擴(kuò)展板選項(xiàng)，可用于快速原型設(shè)計(jì)和演示。NCJ29D5D是新一代超寬帶（UWB）IC產(chǎn)品，專用于滿足全球汽車業(yè)的連接和功能安全需求。該產(chǎn)品將定位誤差精確到厘米級別，使汽車能夠更精確地了解用戶的位置。而KW38是一款基于Arm? Cortex?-M0+內(nèi)核的單芯片器件，能為汽車和工業(yè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低功耗藍(lán)牙（BLE）和通用FSK連接。

方案的上位機(jī)部分基于Python與QT GUI開發(fā)。在使用時(shí)，通過UART通信接口進(jìn)行板與PC之間的數(shù)據(jù)傳輸，不僅具備與UWB BCM串口通信的配置功能，還能實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)圖標(biāo)與數(shù)據(jù)信息，設(shè)置迎賓區(qū)與解鎖區(qū)范圍，并且可以通過動(dòng)畫演示車門解鎖等應(yīng)用場景。

圖示3-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的UWB 3D定位算法與上位機(jī)方案的方塊圖

除了S32K144、NCJ29D5D與KW38外，本方案還集成了其它合作伙伴的多款高性能產(chǎn)品。面對汽車智能化升級的趨勢，大聯(lián)大致力于將豐富的產(chǎn)品進(jìn)行組合，并推出先進(jìn)的解決方案，幫助企業(yè)快速完成設(shè)計(jì)革新、釋放無限潛力。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

? 基于Python與QT GUI上位機(jī)顯示界面；

? 配置與UWB BCM串口通信功能；

? 上位機(jī)圖標(biāo)狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能；

? 3D汽車模型、車門動(dòng)畫、迎賓區(qū)與解鎖區(qū)范圍功能；

? UWB鑰匙坐標(biāo)數(shù)據(jù)可視化；

? 三維界面視角可自由控制；

? 鑰匙坐標(biāo)數(shù)據(jù)濾波；

? 工程多線程運(yùn)行。

方案規(guī)格：

? UWB 3D定位算法功能：

? BCM與PC上位機(jī)、板載上位機(jī)UART通信功能；

? BCM通過UWB 3D定位算法對測量值進(jìn)行濾波處理；

? BCM通過UWB 3D定位算法計(jì)算目標(biāo)鑰匙三維坐標(biāo)功能。

? UWB 3D定位算法精度：

? 應(yīng)用環(huán)境：四錨點(diǎn)搭建X軸3.6m、Y軸1.8m、Z軸40cm的環(huán)境，四錨點(diǎn)坐標(biāo)為（90，180，0）、（-90，-180，0）、（-90，180，20）、（90，-180，-20）；

? 測量范圍：鑰匙與錨點(diǎn)間角度大于10°、測量距離5m內(nèi)；

? 定位精度：±20cm（應(yīng)用環(huán)境下測量范圍內(nèi)）。

? 上位機(jī)PC端界面功能：

? 三維界面：三維空間中顯示錨點(diǎn)、目標(biāo)鑰匙的空間坐標(biāo)、迎賓區(qū)、解鎖區(qū)、車門解鎖等應(yīng)用動(dòng)畫。

? 配置界面：配置錨點(diǎn)、串口連接等參數(shù)信息、UART通信功能，上位機(jī)通過UART接收從BCM數(shù)據(jù)幀。

? 信息窗口：顯示上位機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)信息的窗口。