一种室内停车场多目标跟踪定位系统转让专利

申请号 : CN201510138256.3

文献号 : CN104697517B

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发明人 : 樊启高孙璧文武亚恒于振中

申请人 : 江南大学

摘要 :

一种室内停车场多目标跟踪定位系统,属于多目标跟踪定位领域;包括UWB定位系统和车身定位装置,UWB定位系统包括无线同步控制器和无线定位基站;车身定位装置包括车身定位标签、惯性导航模块、无线模块、移动电源模块;惯性导航模块输出的数据通过无线模块发送到上位机系统上;同时车身定位标签向无线定位基站发送信号,无线定位基站将数据传输至无线同步控制器;无线同步控制器将信号发送给上位机,由上位机系统来获取目标位置数据和姿态数据,再通过融合运算确定车身具体位置和姿态信息,再将信息发送给移动客户端。这套组合式定位系统突破以往的受环境制约的定位方式,实现了在空间性,实时性,数量性和精确性方面的改进。

权利要求 :

1.一种室内停车场多目标跟踪定位系统,其特征在于:包括出入口管理装置、车身定位装置、UWB定位系统、上位机系统;所述UWB定位系统包括无线同步控制器和无线定位基站;

所述出入口管理装置发放车身定位装置和寻车标签,所述车身定位装置包括车身定位标签、惯性导航模块、无线模块、移动电源模块;所述惯性导航模块输出的数据通过无线模块发送到上位机系统上,由上位机系统来获取目标物体的姿态数据;同时车身定位标签向无线定位基站发送数据,无线定位基站通过无线信道将数据传输至无线同步控制器;由上位机系统获取无线同步控制器的位置数据;上位机系统通过融合运算并结合停车场电子地图确定车身具体位置和车身姿态信息,再将位置姿态信息发送给移动客户端;所述UWB定位系统为LINK UWB无线联网定位系统;所述的惯性导航模块型号为AH100B。

2.根据权利要求1所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,特征在于,所述上位机系统获取无线同步控制器的位置数据是基于无线同步控制器、无线定位基站、车身定位标签、无线路由器来实现的;所述车身定位标签向无线定位基站发送UWB信号,无线定位基站将数据通过无线信道传输至无线同步控制器,定位精度达10cm;无线同步控制器通过无线路由器将数据传输给上位机系统,使用上位机系统对定位系统进行初始化设置,并采用信号到达时间差TDOA测量技术,来确定目标物体的位置数据。

3.根据权利要求1所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,特征在于,所述上位机系统获取目标物体的姿态数据是基于惯性导航模块、无线模块、移动电源模块来实现的;所述无线模块用配套软件设置好,并且波特率要与惯性导航模块相同,无线模块采用移动电源供电,使得接在车身定位装置上的惯性导航模块与无线模块都获得电源,惯性导航模块输出的数据通过一对无线模块发送到上位机系统上,由上位机系统来获取目标物体的三维姿态数据。

4.根据权利要求1所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,特征在于,所述上位机系统的融合运算是基于对数据进行动态加权算法解算,按此方式获得精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,精确得到移动目标的具体位置与姿态信息。

5.根据权利要求1所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,特征在于,所述车身定位标签,寻车标签两个标签设置为一组,在地图中分别用不同颜色来表示,用户只需设置客户端显示2个标签的位置,就能获取停车位置与用户之间的方向距离信息。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,其特征在于,本发明具体包括以下步骤:步骤1)上位机系统预装了配套定位软件和加载本室内停车场的整体地图,并且在数据库服务器中存放本停车场车位信息;

步骤2)将m*n台无线定位基站安装在室内停车场的各处,且每两台无线定位基站之间距离≤30米;所述无线定位基站采用吸顶式安转法或者采用配套的安装支架将基站固定在墙壁的侧壁上;无线定位基站要与墙角保持>0.3米的距离,避免信号在墙面上发生发射;

步骤3)将无线同步控制器放在停车场内,所述无线同步控制器与无线定位基站均要放在离地面≥2米的高度,且将无线定位基站IP地址设置为192.168.0.1,192.168.0.2,……

192.168.0.255之间除192.168.0.8之外的任意地址;无线同步控制器IP地址设置为

192.168.0.8;无线路由器的LAN口的IP地址设置为192.168.0.8,使得同步控制器数据能够通过有线或无线方式发送到上位机系统;

步骤4)UWB定位系统初始化前将车身定位标签和寻车标签放在≥1米高的位置,再利用UWB调试软件,以3个定位基站为一组,对每个定位标签进行4次延迟校验并保存延迟数据,完成一个矩形状网络的校验;再将各个标签依次放置到下一个矩形状的定位基站网络中,进行延迟校验,具体步骤同第一次相同,然后依次完成所有矩形状基站网络的校验,所有车身定位标签和寻车标签定位标签即可投入使用;

步骤5)将上述已完成初始化设置的标签分为两组,一组用于车身定位标签,另一组用于寻车标签,并将两组标签进行一一配对,在数据库中做记录;然后将车身定位标签,惯性导航模块,移动电源模块,无线模块固定在一起做成车身定位装置,移动电源模块为惯性导航模块和无线模块供电,将车身定位装置与对应寻车标签作为一组,使用时作为一套装置配对使用;

步骤6)当车辆靠近停车场入口时,出入口管理装置会给车主输出一套车身定位装置和寻车标签,车主将车身定位装置固定在车顶,寻车标签则随身携带;同时出入口管理装置会将标签号,车牌号,入场时间信息记录并保存到数据库中,与电子地图相匹配;

步骤7)当车辆进入停车场中,UWB定位系统和车身定位装置上的惯性导航模块会分别检测出车辆的位置与姿态信息,具体为车身定位装置上的惯性导航模块通过无线模块发送车身姿态数据,同时车身定位标签向无线定位基站发送UWB信号,无线定位基站通过无线信道将数据传输至无线同步控制器;然后由上位机系统获取无线同步控制器的位置数据和惯性导航模块上的姿态数据;

步骤8)上位机获取到无线同步控制器上的位置数据与惯性导航模块上的姿态数据后,对两者数据进行相融合计算,得到车身具体位置与姿态信息;

步骤9)用户只需使用移动客户端下载停车场地图,便可从上位机服务器处获得停车场空余停车位信息以及车辆此时行驶的方向与位置;

步骤10)用户需要离开停车场时,再次使用移动客户端,只需设置客户端显示2个标签的位置,就能获取停车位置与用户之间的方向距离信息。

7.根据权利要求6所述的一种室内停车场多目标跟踪定位系统,特征在于,所述对两者数据进行融合运算具体步骤为:当使用UWB系统进行位置定位时,分别假设(t-3)时刻,(t-2)时刻,(t-1)时刻,t时刻的输出坐标数据为(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),(X,Y),其中t时刻为当前时刻,令:Mul表示相邻三段时间的位置变化率的倍数关系,当Mul越小时,UWB系统定位的可信度越高;当Mul大于某一阈值θ时,就可认定该定位结果无效,定义UWB定位系统可信赖度因子为μ;

其中

当使用惯性导航模块进行定位时,由于其累积误差的存在,故可假设当惯性导航定位超过一定时间T,其定位可信度为0,定义惯性导航模块可信度因子为ν,ν随时间的增大而减小;

其中

设定当ν低于某一阈值时,重新更新物体的位置与姿态信息,重新计时;

最终的定位结果为 其中LU为UWB系统定位的结果,LS为惯性导航

模块定位的结果,由于惯性导航模块的输出频率比UWB定位系统的输出频率大,故可以设定一个UWB的采样周期,在此周期内使用惯性导航进行定位,但在这个采样时刻上使用上式融合操作,作为下次定位的初始位置;

按此方式重复,可以获得精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,可以精确得到车身具体位置与姿态信息。

说明书 :

一种室内停车场多目标跟踪定位系统

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种无线定位系统,特别是一种将超宽带无线定位与惯性导航相结合,能在停车场中为多目标车辆提供精确导航的跟踪定位系统,属于多目标跟踪定位领域。

背景技术

[0002] 随着我国经济的飞跃发展,近几年,私家车的拥有量成倍的往上增长,用户对商业区,医院,学校等等场所的停车的需求大大的增加;传统的中小型停车场已经满足不了大众的需求,因此很多地方修建的大型的停车场,但是由于停车场空间大,车辆多,方向不易辨别,用户只能开着车在停车场四处转圈,寻找空余位置,而且在办完事要离开停车场时寻找到自己的车又是一件麻烦的事情;目前大型停车场都普遍没有为用户提供停车定位的服务。
[0003] 由于停车场处于室内,无线电导航、GPS卫星导航以及天文导航等都需要借助外界的力量,在室内无法使用,所以很难在停车场内对车辆进行准确定位,并且部分室内导航受定位时间,精度,范围和目标数所制约,因此精确的停车场多目标跟踪定位技术成为当今社会急需解决的关键技术。现今常用的室内定位技术有红外线定位技术,惯性导航定位技术,无线传感器网络定位技术,电磁定位技术。
[0004] 红外线定位技术是利用安装在室内的光学传感器接受来自红外线IR标识发射调制的红外射线进行定位的;尽管红外射线定位技术具有相对较高的定位精度,但是其传输距离较短且容易被室内的荧光灯或其它灯光所干扰,使得室内的定位效果变差。
[0005] 惯性导航定位技术是将陀螺仪与加速度计固联在运动载体上,利用移动目标在运动时自身存在的惯性,分别测量出移动目标的航向,姿态,速度与位置。但是由于自身存在漂移与累计积分误差,造成长时间位置信息误差严重,而且在封闭环境中没有外界导航系统的校准,所以没法单独使用惯性导航定位。
[0006] 无线传感器网络定位技术通过信号到达时间、信号到达时间差、到达角度以及接收信号强度等获取移动目标的位置,但是由于移动目标为空间的三维物体,将其简化成一个质心体给定位计算带来一定的误差,而且没法输出物体的姿态信息,所以也存在缺陷。
[0007] 电磁定位技术是通过建立一种特定磁场区域并且利用磁场感应器来获取磁场信息,再根据所获取的数据计算磁场感应器所在的位置坐标系与参考坐标系之间的关系参数。但由于受电磁或磁性金属干扰,系统延迟较大。
[0008] 想要在停车场环境中获取车辆位置与姿态信息,仅仅利用以上方法不能够达到目标。
[0009] 所以急需一种能在封闭环境下,对停车场进行多目标跟踪定位系统的出现。能够有效解决人们在停车场停车的问题。

发明内容

[0010] 为了实现车辆在进入停车场后能迅速找到停车位的问题,本发明提供一种室内停车场多目标跟踪定位系统,用这种多目标跟踪定位系统获取移动车辆的位置和姿态信息,具有操作简便,数据精确和实时性强等特点。
[0011] 本发明所述一种室内停车场多目标跟踪定位系统,其特征在于:包括出入口管理装置、车身定位装置、UWB定位系统、上位机系统;所述UWB定位系统包括无线同步控制器和无线定位基站;所述出入口管理装置发放车身定位装置和寻车标签,所述车身定位装置包括车身定位标签、惯性导航惯性导航模块、无线模块、移动电源模块;所述惯性导航惯性导航模块输出的数据通过无线模块发送到上位机系统上,由上位机系统来获取目标物体的姿态数据;同时车身定位标签向无线定位基站发送信号,无线定位基站通过无线信道将数据传输至无线同步控制器;由上位机系统获取无线同步控制器的位置数据;上位机系统通过融合运算并结合停车场电子地图确定此时车身具体位置和车身姿态信息,再将位置姿态信息发送给移动客户端。
[0012] 本发明具体包括以下步骤:
[0013] 步骤1)上位机系统预装了配套定位软件(Project Viewer)和加载本室内停车场的整体地图,并且在数据库服务器中存放本停车场车位信息;
[0014] 步骤2)将m*n台无线定位基站安装在室内停车场的各处,且每两台无线定位基站之间距离≤30米;所述无线定位基站采用吸顶式安转法或者采用配套的安装支架将基站固定在墙壁的侧壁上;无线定位基站要与墙角保持>0.3米的距离,避免信号在墙面上发生发射;
[0015] 步骤3)将无线同步控制器放在无线定位基站的旁边,所述无线同步控制器与无线定位基站均要放在离地面≥2米的高度,且将无线定位基站IP地址设置为192.168.0.1,192.168.0.2,……192.168.0.255之间除192.168.0.8之外的任意地址;无线同步控制器IP地址设置为192.168.0.8;无线同步控制器通过无线路由器将数据传输给上位机系统,所述无线路由器的LAN口的IP地址设置为192.168.0.8,使得同步控制器数据能够通过有线或无线方式发送到上位机系统;
[0016] 步骤4)UWB定位系统初始化前要先将车身定位标签和寻车标签放在≥1米高的位置,再利用UWB调试软件,以3个定位基站为一组,对定位标签进行4次延迟校验并保存延迟数据,完成一个矩形状网络的校验;再将标签放置到下一个矩形状的定位基站网络中,进行延迟校验,具体步骤同第一次相同,然后依次完成所有矩形状基站网络的校验,车身定位标签和寻车标签即可投入使用。
[0017] 步骤5)将上述已完成初始化设置的标签分为两组,一组用于车身定位标签,另一组用于寻车标签,并将两组标签进行一一配对,在数据库中做记录;然后将车身定位标签,惯性导航,移动电源模块,无线模块固定在一起做成定位装置,移动电源为惯导模块和无线模块供电,将车身定位装置与对应寻车标签作为一组,使用时作为一套装置配对使用。
[0018] 步骤6)当车辆靠近停车场入口时,出入口管理装置会给车主输出一套车身定位装置和寻车标签,车主将车身定位装置固定在车顶,寻车标签则随身携带;同时出入口管理装置会将标签号,车牌号,入场时间等信息记录并保存到数据库中,与电子地图相匹配;
[0019] 步骤7)在停车场中,UWB定位系统和惯性导航模块会分别检测出车辆的位置与姿态信息,具体为车身定位装置上的惯性导航模块通过无线模块发送车身姿态数据,同时车身定位标签向无线定位基站发送UWB信号,无线定位基站通过无线信道将数据传输至无线同步控制器;然后由上位机系统获取无线同步控制器的位置数据和惯性导航模块上的姿态数据;
[0020] 步骤8)上位机获取到无线同步控制器上的位置数据与惯性导航上的姿态数据后,对两者数据进行相融合计算,得到车身具体位置与姿态信息。
[0021] 步骤9)用户只需使用移动客户端下载停车场地图,便可从上位机服务器处获得停车场空余停车位信息以及车辆此时行驶的方向与位置,停车时可将寻车标签设置为不可视状态。
[0022] 步骤10)用户需要离开停车场时,可以再次使用移动客户端,只需设置客户端显示2个标签的位置,就能获取停车位置与用户之间的方向距离信息。
[0023] 在步骤8)中所述对两者数据进行融合运算具体制定以下定位方案:
[0024] 获取到惯性导航模块的位移与姿态数据和UWB定位系统的位置坐标数据后,利用信赖度对它们进行动态加权融合,得到最终的联合定位数据。
[0025] 当使用UWB系统进行位置定位时,分别假设(t-3)时刻,(t-2)时刻,(t-1)时刻,t时刻的输出坐标数据为(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),(X,Y)。其中t时刻为当前时刻。
[0026] 令:
[0027] Mul表示相邻三段时间的位置变化率的倍数关系,当Mul越小时,UWB系统定位的可信度越高;当Mul大于某一阈值θ时,就可认定该定位结果无效。定义UWB定位系统可信赖度因子为μ。
[0028] 其中
[0029]
[0030] 当使用惯性导航惯性导航模块进行定位时,由于其累积误差的存在,故可假设当惯性导航惯性导航定位超过一定时间T,其定位可信度为0。定义惯性导航惯性导航模块可信度因子为ν。ν随时间的增大而减小。
[0031] 其中
[0032] 设定当ν低于某一阈值时,重新更新物体的位置与姿态信息,重新计时。
[0033] 最终的定位结果为 其中LU为UWB系统定位的结果,LS为惯性导航模块定位的结果。由于惯性导航模块的输出频率比UWB定位系统的输出频率大,故可以设定一个UWB的采样周期,在此周期内使用惯性导航进行定位,但在这个采样时刻上使用上式融合操作,作为下次定位的初始位置。
[0034] 按此方式重复,可以获得较为精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,可以精确得到车身具体位置与姿态信息。
[0035] 所述UWB定位系统为LINKUWB无线联网高精度定位系统,采用全无线技术解决了定位数据传输,网络同步控制,标签定位时序安排等技术难题,提供极大的组网灵活性和工程便利性。
[0036] 所述的惯性导航模块型号为AH100B,是一款高性能的AHRS(微型航姿参考系统),该设备通过采集传感器的数据,融合kalman滤波,输出实时姿态数据。
[0037] 所述上位机系统获取无线同步控制器的位置数据是基于无线同步控制器、无线定位基站、车身定位标签、无线路由器来实现的;所述车身定位标签向无线定位基站发送UWB信号,无线定位基站将数据通过无线信道传输至无线同步控制器,定位精度高达10cm;无线同步控制器通过无线路由器将数据传输给上位机系统,使用上位机系统对定位系统进行初始化设置,并采用信号到达时间差(TDOA)测量技术,来确定目标物体的位置数据。
[0038] 所述上位机系统来获取目标物体的姿态数据是基于惯性导航模块、无线模块、移动电源模块来实现的;所述无线模块用特定软件(X-CTU软件)设置好,并且波特率要与惯性导航模块相同,无线模块采用移动电源供电,使得接在车身定位装置上的惯性导航模块与无线模块都获得电源,惯性导航模块输出的数据通过一对无线模块发送到上位机系统上,由上位机系统来获取目标物体的三维姿态数据。
[0039] 所述惯性导航中加速度计输出为速度增量,陀螺仪输出为角增量,通过姿态解算和导航解算可以获得姿态和位置信息;但由于解算过程中存在积分误差,所以需要与UWB定位系统获得的车辆位置数据相融合计算。
[0040] 所述上位机系统的融合运算是基于对数据进行动态加权算法解算,按此方式可以获得较为精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,可以精确得到移动车辆的具体位置与姿态信息。
[0041] 所述用户寻车时车身位置的确定是基于车身定位标签,寻车标签来实现的;所述两个标签设置为一组,在地图中分别用不同颜色来表示,用户只需设置客户端显示2个标签的位置,就能获取停车位置与用户之间的方向距离信息。
[0042] 本发明的有益效果为:
[0043] 1.本发明使用UWB技术与惯性导航技术,无需借助外力,能在大型停车场中实现对多个移动车辆的位置与姿态进行精确实时监控,准确找到空闲的停车位。
[0044] 2.本发明使用无线模块对数据进行无线传送,实现监控地点的灵活性,操作方便快捷。
[0045] 3.本发明定位精度高,能耗低,信令信道可设置,有效避免同频干扰且安装灵活,适用于难于布设线路的复杂环境和临时搭建定位系统的应用。
[0046] 4.这套室内停车场多目标跟踪定位系统突破以往的受环境制约的定位方式,实现了在空间性,实时性,数量性和精确性方面的巨大改进,同时解决“停车难”“寻车难”的问题。
[0047] 5.本发明所采用的算法可以获得较为精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,可以精确得到车身具体位置与姿态信息。

附图说明

[0048] 图1为UWB定位系统的简易硬件方位图。
[0049] 图2为本发明的停车场中整体UWB硬件安装图。
[0050] 图3为本发明的停车场中多目标跟踪定位及客户端显示车位状况图。
[0051] 图4为本发明的停车场中多目标跟踪定位系统结构图。
[0052] 图5为本发明的停车场中多目标跟踪定位系统原理图。

具体实施方式

[0053] 实施例1
[0054] 如图1、2、3,停车场中多目标跟踪定位系统主要有1台无线同步控制器,m*n台无线定位基站,车身定位标签,寻车标签,惯性导航模块,移动电源模块,无线模块;在定位系统中,无线定位基站分布在停车场各处,定位基站的固定有两种模式,可以吸顶式安装法,将基站固定在天花板上,也可以使用配套安装支架将基站固定在墙壁的侧壁上,需注意两个定位基站间的距离不得超过30米,定位基站的安装高度应该大于2米,且与墙壁的距离不少于0.3米,这样既可以提高定位精度,又可以避免信号在墙壁上反射的影响;无线同步控制器安装在无线定位基站旁边即可,高度与定位基站相同。用尺子将整个停车场的长与宽测量并记录下来,令其中一个顶点作为坐标原点(0,0),按照直角坐标系来确定其余定位基站的坐标,并做记录。
[0055] 如图1、2,无线定位标签初始化设置前,先将定位标签(包括车身定位标签和寻车标签)放在不低于1米高的位置,再利用UWB调试软件,以3个定位基站为一组,对定位标签进行4次延迟校验并保存延迟数据,完成一个矩形状网络的校验。再将标签放置到下一个矩形状的定位基站网络中,进行延迟校验,具体步骤同第一次相同。然后依次完成所有矩形状基站网络的校验,所有的定位标签即可投入使用。
[0056] 如图3,车身定位装置上固定有车身定位标签,移动电源,无线模块以及惯性导航模块;其中车身定位标签能够发送信号给无线定位基站,无线定位基站将信号传送到无线同步控制器,使用时间到达差(TDOA)的测量方法,计算出车身定位标签所处的坐标位置,再将数据通过无线路由器传输给上位机系统,由上位机系统确定车身定位标签的具体坐标位置;惯性导航模块由移动电源供电,根据自身运动状态发送姿态数据并通过无线模块发送到上位机系统。上位机软件处理数据并得到当前惯性导航模块所处车辆的姿态信息,而后发送给移动客户端。
[0057] 具体的操作方式如下:
[0058] 1、UWB定位系统的组装与设置:将天线安装在Reader的下面,并用螺丝固定,组成无线定位基站;通过调节定位基站的拨码开关,把m*n个基站的IP地址分别设置为192.168.0.1,192.168.0.2,……192.168.0.255之间除192.168.0.8之外的任意地址。再把无线同步控制器的IP地址设置为192.168.0.8。将无线定位基站按照如图1矩形状安装在停车场内,无线定位基站是以天线垂直的方向来安装的,这样可以使得定位精确,可采用吸顶式安装法将基站安装在天花板上,也可采用配套的安装支架将基站固定在墙壁的侧壁上,需注意两个定位基站间的距离不得超过30米,定位基站的安装高度应该大于2米,且与墙壁的距离不少于0.3米。同时将无线同步控制器安装在室内停车场旁边即可,以便接收其他基站的数据。
[0059] 2、路由器的设置:将路由器的LAN口IP地址设置为192.168.0.8,无线路由器与无线同步控制器通过网线连接,使得上位机系统获取到标签信息。
[0060] 3、室内停车场定位区间的选定:在停车场内,以一个定位基站作为坐标原点(0,0),可以选择左上角的基站作为(0,0),根据直角坐标系原理及实际停车场使用定位基站的数量确定其余定位基站的二维坐标(X12,Y12)、(X13,Y13)……(Xmn,Ymn),并记录到数据库中,与停车场电子地图相匹配。
[0061] 4、定位标签的初始化设置:将标签(包括车身定位标签与寻车标签)放置在第一个以4个基站组成的矩形网络中如图1-2,根据直角坐标系确定标签坐标(X,Y),并且放置的高度不低于1米。使用UWB调试软件调试,先设置“Reader坐标系设置”一栏,将4个无线基站的编号(1~4),IP地址,坐标信息按之前设置调好,点“保存”;接着设置“Reader延时设置”一栏,按要求设置“二维校准”“标签号”“标签坐标”“Reader_ip”“时间零位”,其中要对全部无线基站按定位区域进行分组,并对各定位区域的无线基站进行同步延时校验。选取校验的一组无线基站中一个的无线基站设为时间基准,分别进行4次延时校验。如先将无线基站1,2,3组成校验组,三个无线基站一组进行测试,开启定位引擎软件中延时测试功能,就可以自动计算出其他两个无线基站的延时修正参数,并将延时修正参数设置为定位引擎软件系统中相应无线基站的修正参数中。之后再以无线基站1,2,4为一组,无线基站1,3,4为一组,无线基站2,3,4为一组分别进行上述操作获取延时修正参数,完成后再将标签放置到下一个由4个基站组成的矩形网络中,依旧执行之前的步骤,一直到完成最后一个矩形状网络的定位,即表示定位标签初始化完成。
[0062] 5、惯性导航软件调试:将软件打开,将波特率根据实际情况设置为最佳速率。
[0063] 6、车身定位装置与寻车标签的设置:将上述已完成初始化设置的标签分为两组,一组用于车身定位标签,另一组用于寻车标签,并将两组标签进行一一配对,在数据库中做记录。然后将车身定位标签,惯性导航模块,移动电源模块,无线模块固定在一起做成定位装置,移动电源为惯导模块和无线模块供电。将车身定位装置与对应寻车标签作为一组,使用时作为一套装置配对使用。
[0064] 7、当车辆靠近停车场入口时,出入口管理装置会给车主输出一套车身定位装置和寻车标签。将车身定位装置固定在车顶,寻车标签则随身携带。同时出入口管理装置会将标签号,车牌号,入场时间等信息记录并保存到数据库中,与电子地图相匹配。由于在停车场中,UWB定位装置和惯性导航模块会分别检测出车辆的位置与姿态信息,故用户只需使用移动客户端下载停车场地图,便可从上位机服务器处获得停车场空余停车位信息以及车辆此时行驶的方向与位置,停车时可将寻车标签设置为不可视状态。
[0065] 8、用户需要离开停车场时,可以再次使用客户端,设置寻车标签为可视状态,便可获取此时用户与车辆之间的距离和路线。
[0066] 9、车辆离开停车场时,将定位装置与寻车标签一起放回出入口管理装置处。
[0067] 如图4,将室内停车场电子地图包括道路信息和车位信息存储到数据库服务器中,当车辆驶入停车场或者停车位有车时,服务器会将停车场车位信息以及车辆行驶状态实时发送给移动客户端,以供用户选择最佳停车位。同时停车场管理人员也可以获得场内停车状况,以便更好的管理停车场。
[0068] 如图5,惯性导航中加速度计输出为速度增量,陀螺仪输出为角增量,通过姿态解算和导航解算可以获得姿态和位置信息。但由于解算过程中存在积分误差,所以需要与UWB定位系统获得的车辆位置数据相融合计算,按照特定的融合算法解算出移动车辆的实时位置与姿态信息,按此计算方式,可以获得较为精确的移动轨迹,提高移动物体的定位精度,形成二者的优势互补,可以精确得到移动车辆的具体位置与姿态信息。然后再与停车场电子地图相匹配,使用移动客户端从服务器获取停车场空闲停车位信息和路线图。同时用户也可以利用寻车标签与车身定位标签之间的相对位置来寻找车辆,这样会节省用户不少时间和精力,同时解决了“停车难”、“寻车难”的问题。
[0069] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。