一種基于地圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及停車(chē)場(chǎng)定位技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于地圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著家用汽車(chē)的不斷普及，當(dāng)前公用停車(chē)場(chǎng)日趨擁擠，大型停車(chē)場(chǎng)的數(shù)量也不斷增多。大型停車(chē)場(chǎng)中，駕駛者在尋找空閑車(chē)位時(shí)，需要自己開(kāi)車(chē)在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)尋找，停車(chē)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0003]室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)往往無(wú)法獲取GPS信號(hào)，目前缺少有效的車(chē)輛定位系統(tǒng)。因此即使從停車(chē)場(chǎng)獲取空閑車(chē)位的位置信息，駕駛者也很難得知相應(yīng)車(chē)位與自己所在位置的相對(duì)位置關(guān)系，很難找到空閑車(chē)位。
[0004]目前已有的解決GPS失效區(qū)定位可選用有磁釘定位系統(tǒng)和視覺(jué)定位系統(tǒng)。磁釘定位雖然可以確保準(zhǔn)確性，但必須要對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行改造，向地下埋入磁釘，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耗資較大。而視覺(jué)定位系統(tǒng)對(duì)光線(xiàn)很敏感，室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)的光線(xiàn)不易控制，且視野景象特征也不足夠明顯，很難應(yīng)用。因此這兩種方法極少用于停車(chē)場(chǎng)定位。
[0005]路網(wǎng)地圖匹配用于車(chē)輛定位是時(shí)下熱門(mén)的定位方法。往往用于室外大型區(qū)域定位，因?yàn)槁肪W(wǎng)定位是基于道路拓?fù)浜托螤畹?，而道路的拓?fù)浜托螤钔兄貜?fù)，定位時(shí)會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法確定車(chē)輛位置的問(wèn)題，即融合距離過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。停車(chē)場(chǎng)相較市內(nèi)交通更簡(jiǎn)單和小規(guī)模，因此常用的地圖匹配定位方法也不適合直接應(yīng)用于停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)輛定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于地圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分考慮停車(chē)場(chǎng)的特點(diǎn)，在地圖匹配的基礎(chǔ)上，能夠快速成功定位車(chē)輛，不受環(huán)境影響，也不需要對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行改造，可以方便駕駛員決策行駛路線(xiàn)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于地圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)，包括通信裝置、慣性導(dǎo)航單元、車(chē)載里程計(jì)以及計(jì)算設(shè)備和顯示裝置，其中:
[0008]所述通信裝置，用于向服務(wù)器和停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)獲取停車(chē)場(chǎng)內(nèi)停車(chē)位的占用信息，并將信息傳輸給計(jì)算設(shè)備；
[0009]所述慣性導(dǎo)航單元，用于獲取車(chē)輛行駛的轉(zhuǎn)向角度信息和俯仰角度信息，并將信息傳輸給計(jì)算設(shè)備；
[0010]所述車(chē)載里程計(jì)，用于獲取車(chē)輛行駛的速度和行駛距離，并傳輸給計(jì)算設(shè)備；
[0011]所述計(jì)算設(shè)備，用于匹配車(chē)輛行駛軌跡與停車(chē)場(chǎng)地圖，從而獲得車(chē)輛所在位置并傳輸給顯示裝置顯示；
[0012]所述顯示裝置，用于實(shí)時(shí)顯示停車(chē)場(chǎng)地圖、車(chē)位的占用信息和車(chē)輛所在位置。
[0013]優(yōu)選地，通過(guò)所述慣性導(dǎo)航單元和所述車(chē)載里程計(jì)，獲取車(chē)輛在當(dāng)前時(shí)刻的速度與采樣時(shí)間間隔內(nèi)的角度變化。
[0014]優(yōu)選地，所述計(jì)算設(shè)備通過(guò)獲取傳感器，即慣性導(dǎo)航單元和車(chē)載里程計(jì)，的輸入信息與停車(chē)場(chǎng)地圖匹配，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛識(shí)別。
[0015]更優(yōu)選地，所述計(jì)算設(shè)備運(yùn)用貝葉斯濾波進(jìn)行地圖匹配實(shí)現(xiàn)車(chē)輛定位。
[0016]優(yōu)選地，所述停車(chē)場(chǎng)地圖離線(xiàn)存放于計(jì)算設(shè)備中，或在線(xiàn)獲取。
[0017]優(yōu)選地，所述計(jì)算設(shè)備或包含顯示裝置，通過(guò)顯示裝置進(jìn)行顯示。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種基于所述系統(tǒng)的定位方法，包括以下步驟:
[0019](I)計(jì)算設(shè)備通過(guò)通信裝置向停車(chē)場(chǎng)服務(wù)器獲得停車(chē)場(chǎng)的地圖并傳輸給顯示裝置顯不;
[0020](2)通信裝置與停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)通信獲取泊車(chē)信息，并傳輸給計(jì)算設(shè)備；
[0021](3)計(jì)算設(shè)備等待與上一時(shí)間戳相隔事先確定的定位重復(fù)時(shí)間，進(jìn)行慣性導(dǎo)航單元與車(chē)載里程計(jì)的數(shù)據(jù)讀入，并記錄此刻的時(shí)間戳；
[0022](4)計(jì)算設(shè)備運(yùn)用貝葉斯濾波進(jìn)行地圖匹配實(shí)現(xiàn)車(chē)輛定位；
[0023](5)計(jì)算設(shè)備將結(jié)果輸出至顯示裝置，顯示定位信息與泊車(chē)信息；
[0024](6)重復(fù)第二步到第五步，直到關(guān)閉定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0026]本發(fā)明所述定位系統(tǒng)和方法，通過(guò)比較地圖信息與車(chē)輛行進(jìn)位置偏移和角度偏移實(shí)時(shí)定位，并通過(guò)顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯時(shí)，可實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)在沒(méi)有GPS網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的條件下的車(chē)輛精確定位，可結(jié)合停車(chē)場(chǎng)車(chē)位管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位預(yù)定及導(dǎo)航等高級(jí)功能。
【附圖說(shuō)明】
[0027]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0028]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的停車(chē)場(chǎng)地圖；
[0029]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例車(chē)輛的硬件裝配圖；
[0030]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例硬件的網(wǎng)絡(luò)連接圖；
[0031]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例定位流程圖；
[0032]圖中:1為停車(chē)場(chǎng)的路網(wǎng)地圖，用于地圖匹配；2為后輪編碼器；3為工控機(jī)；4為顯示器；5為慣性導(dǎo)航單元。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034]如圖1所示為本實(shí)施例中的某一停車(chē)場(chǎng)地圖，停車(chē)場(chǎng)的俯視圖用于直觀(guān)顯示界面。圖中白線(xiàn)為停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的路網(wǎng)圖，對(duì)白線(xiàn)采樣，得到的一系列點(diǎn)的經(jīng)瑋度信息與高度信息，和采樣點(diǎn)的連接關(guān)系，進(jìn)而得到數(shù)據(jù)庫(kù)形式的路網(wǎng)圖。使用該路網(wǎng)圖與車(chē)輛的位移進(jìn)行匹配，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位。
[0035]本實(shí)施例提供一種基于地圖的停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛定位系統(tǒng)，包括通信裝置、慣性導(dǎo)航單元5、后輪編碼器2以及工控機(jī)3和顯示器4，其中:
[0036]所述通信裝置，用于向服務(wù)器和停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)獲取停車(chē)場(chǎng)內(nèi)停車(chē)位的占用信息，并將信息傳輸給工控機(jī)3;
[0037]所述慣性導(dǎo)航單元5，用于獲取車(chē)輛行駛的轉(zhuǎn)向角度信息和俯仰角度信息，并將信息傳輸給工控機(jī)3 ;
[0038]所述后輪編碼器2，用于獲取車(chē)輛行駛的速度和行駛距離，并傳輸給工控機(jī)3 ;
[0039]所述工控機(jī)3，用于匹配車(chē)輛行駛軌跡與停車(chē)場(chǎng)地圖，從而獲得車(chē)輛所在位置并傳輸給顯示器4顯示；