CN105528908A - 室内定位导航***及其定位导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种室内定位导航***，包括：停车场管理***，存储停车场地图、信号收发装置标识符ID及其位置坐标；车位探测器，设置在车位上，探测车位上是否有车辆；信号收发装置，间隔安装在停车场顶棚、侧壁或者车库支柱，接收移动定位装置发射通讯信号并反馈确认信号；移动定位装置，通过无线方式与停车场管理***连接，发射通讯信号并接收信号收发装置的确认信号，根据移动定位装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，对移动定位装置定位，对移动定位装置以及空闲车位在停车场地图上进行标识，将车辆导航到空闲车位。该室内定位导航***信号收发装置时差无需统一，每个移动定位装置有独立信号处理模块，能够单独对信号进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，更具体地，涉及一种室内定位导航***及其定位导航方法。
背景技术
目前，定位技术通常采用无线信号定位，主要包括以GPS为代表的定位***和以移动通信网络为代表的无线网络定位***。
在GPS定位***中，车辆通过与之相连的GPS接收终端，同时接收至少三颗GPS卫星发射的定位信号，控制中心(监控站)根据定位信号的接收情况，计算出该车辆所处的经纬度和高度坐标而实现定位，为了保证定位的准确性，该种***多颗卫星的时钟需统一，使得多颗卫星同时发生信号，且不适合在有遮挡物的地方(例如室内，低下停车场等)且存在大于10米以上的误差，不适合较小范围的精确定位；
在移动通信网络定位***中，包括安装在车内的移动通信终端(移动通信的收发模块)和设置在路线上的多个基站，将移动通信终端与基站的通信信号传输给控制中心，控制中心通过通信信号的强度(例如接收信号强度指示符或者RSSI)，计算目标设备在网络中的位置各种复杂的测距、测向来确定车辆的位置，该种***不适合在基站信号不好或者没有基站的偏远地区进行定位。
上述两种***主要存在以下两个缺点：
第一，均采用一个控制中心，处理车辆内移动通信终端所反馈的信号，当很多车辆使用该***，增加了控制中心的负担，影响了信号反馈和信号处理的及时性；
第二，目前，很多停车场的面积非常大，要找到空位变得越来越困难，导致车辆在寻找车位的过程中，浪费大量的时间和能源，上述两种***仅仅对车辆位置进行定位，并不能够导航车辆到空位。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种无需调整时差、信号处理及时性好且能够导航车辆到车库空位的室内定位导航***及其定位导航方法。
根据本发明的一个方面，提供一种室内定位导航***，包括：车位探测器，设置在停车场的每一个车位上，用于探测车位上是否有车辆，当车位被占用时，将车位占用信号发送给停车场管理***；停车场管理***，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识，当停车场管理***接到车位探测器发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；多个信号收发装置，间隔(请给出数值范围)安装在在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动定位装置连接，其中，停车场管理***还存储有每个信号收发装置的标识符ID及其位置坐标，停车场管理***通过无线方式与移动定位装置通信后，使得移动定位装置开始发射通讯信号，信号收发装置接收所述通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置，根据所述移动定位装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法对移动定位装置进行定位，在停车场地图上对移动装置和空闲车位进行标识并显示所述移动装置到空闲车位的行车路径，将移动装置导航到空闲车位，其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
根据本发明的另一个方面，提供一种室内定位导航***，包括：车位探测器，设置在停车场的每一个车位上，用于探测车位上是否有车辆，当车位被占用时，将车位占用信号发送给停车场管理***；停车场管理***，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识，当停车场管理***接到车位探测器发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；多个信号收发装置，间隔安装在在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动装置连接，每一个信号收发装置具有一个标识符ID，多个信号收发装置的标识符ID及其位置坐标存储在停车场管理***中，接收移动装置发射的通讯信号并反馈确认信号给移动装置；移动装置，通过无线方式与停车场管理***连接，从停车场管理***下载停车场地图，向信号收发装置发射通讯信号并接收其反馈的确认信号，根据移动装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法确定移动装置的位置坐标，在停车场地图上对移动装置和空闲车位进行标识并显示所述移动装置到空闲车位的行车路径，将移动装置导航到空闲车位，其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
根据本发明的第三方面，提供一种信号收发装置，用于安装在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动定位装置连接，每个信号收发装置具有唯一的标识符ID，通过标识符ID可以获得该信号收发装置的在停车场的位置坐标，该标识符ID与其位置坐标存储在停车场管理***中，该信号发生装置包括：第一信号收发模块，能够接收和发射信号，能够接收进入停车场的移动定位装置发射的通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置；第一时钟模块，对第一信号收发模块接收反射信号和发出确认信号的两个时刻进行计时，以计量上述两个时刻的延时时间，其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
根据本发明的第四方面，提供一种移动定位装置，用于安装在车辆或者诸如手机的手持设备上，包括：第二信号收发模块，分别与车辆管理***和信号收发装置无线连接，与停车场管理***连接后，开始以发散传播方式向安装在停车场内的多个信号收发装置发射通讯信号并接受其反馈的确认信号，其中，每一个移动装置具有唯一的标识符ID,所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间；第二时钟模块，对第二信号收发模块发射通讯信号和接收确认信号的时刻进行计时；信号处理模块，通过第二信号收发模块发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法分别确定移动定位装置与所述多个信号收发装置的距离，利用所述多个信号收发装置的位置坐标确定移动定位装置的位置坐标，并将该移动定位装置的位置坐标传输到显示模块；显示模块，通过第二信号收发模块从停车场管理***下载停车场地图，接收信号处理模块传来的移动定位装置的位置坐标，并在停车场地图上进行标记显示，将移动定位装置和空闲车位分别作为起始地和目的地，显示两者之间的行车路径，将移动定位装置导航到空闲车位。
根据本发明的第四个方面，提供一种室内定位导航方法，包括：车辆进入停车场时，停车场管理***与车辆内的移动定位装置无线连接，发送停车场地图给该移动定位装置，该移动定位装置开始发射通讯信号，其中，所述发射通讯信号包括移动定位装置的标识符ID；设置在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上的多个信号收发装置接收到上述移动定位装置发射的通讯信号并反馈确认信号给该移动定位装置，其中，所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间；多台信号收发装置的确认信号被上述移动定位装置接收，根据移动定位装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法确定每一个信号收发装置与移动定位装置的距离L；根据上述各信号收发装置的位置坐标，确定移动定位装置的位置坐标，即，对车辆进行定位；将移动装置、空闲车位及两者之间的行车路径在停车场地图上进行标识，将安装有该移动装置的车辆导航到空闲车位。
本发明所述室内定位导航***的信号收发装置之间不需要统一时钟，能够采用时差法对车辆精确定位，且每一个移动定位装置都能够单独对接收的信号进行处理，避免了采用一个控制中心处理车辆内移动通信终端所反馈的信号，提高信号反馈和信号处理的及时性。
另外，该***不仅仅可以定位车辆的位置，还可以定位人的位置，车主只要拿有安装移动定位装置的手持设备(手机或者平板)，就可以轻松的找到自己车的停车位置。
附图说明
通过参考以下具体实施方式及权利要求书的内容并且结合附图，本发明的其它目的及结果将更加明白且易于理解。在附图中：
图1是本发明室内定位导航***的构成框图；
图2是本发明信号收发装置的构成框图；
图3是本发明信号收发装置安装的示意图；
图4是本发明移动定位装置的构成框图；
图5是本发明移动定位装置的显示模块的界面的示意图；
图6是本发明室内定位导航***一个实施例的示意图；
图7是本发明室内定位导航方法的流程图；
图8是本发明室内定位导航方法中车辆定位的示意图；
图9是车主通过本发明室内定位导航***找到车辆停车位置方法的流程图。
在附图中，相同的附图标记指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
下面将参照附图来对根据本发明的各个实施例进行详细描述。
图1是本发明室内定位导航***的构成框图，如图1所示，所述室内定位导航***100包括
车位探测器110，设置在停车场的每一个车位上，用于探测车位上是否有车辆，当车位被占用时，将车位占用信号发送给停车场管理***120；
停车场管理***120，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识(如图5中的“O”)，当停车场管理***120接到车位探测器110发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；
多个信号收发装置130，间隔安装在在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动定位装置连接，
其中，停车场管理***120还存储有每个信号收发装置130的标识符ID及其位置坐标，停车场管理***120通过无线方式与移动定位装置140通信后，使得移动定位装置140开始发射通讯信号，信号收发装置130接收所述通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置140，根据所述移动定位装置140发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法对移动定位装置140进行定位，在停车场地图上对移动装置140和空闲车位进行标识并显示所述移动装置140到空闲车位的行车路径，将移动装置140导航到空闲车位，
其中，所述通讯信号包括移动装置140的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置140的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置130的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
优选地，信号收发装置130安装在停车场侧壁或者车库支柱的较高位置，所述较高位置是保证车辆的车高不妨碍信号收发装置130与移动定位装置140通信的位置。
另外，优选地，至少三台信号收发装置130接收移动装置140发射的通讯信号并反馈确认信号给该信号收发模块
另外，优选地，停车场管理***120的停车场地图周期性更新(例如30s更新一次)或实时更新，移动定位装置140下载的停车场地图也同步更新，防止出现车辆开走空闲车位未标记和车辆停放空闲车位被占未标记的状况。
本发明室内定位导航***100通过移动定位装置140发射通讯信号，多台信号收发装置130接收该发射通讯信号并反馈确认信号，采用时差法来确定信号收发装置130与移动定位装置140的距离，不需要各信号收发装置130的时钟统一，即，无需调整各信号收发装置130的时差，因此提高了采用时差法定位的简单性和准确性。另外，每一个移动定位装置140能够单独对接收的信号进行处理，避免了采用一个控制中心处理停车场内所有移动定位装置所反馈的信号，加强了信号反馈和处理的及时性。
图2是本发明信号收发装置的构成框图，图3是本发明信号收发装置安装的示意图，如图2和图3所示，所述信号收发装置130用于安装在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***120和移动定位装置140连接，每个信号收发装置130具有唯一的标识符ID，通过标识符ID可以获得该信号收发装置130的在停车场的位置坐标，该标识符ID与其位置坐标存储在停车场管理***120中，该信号发生装置130包括：
第一信号收发模块131，能够接收和发射信号，接收进入停车场的移动定位装置140发射的通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置140，其中，所述通讯信号包括移动装置140的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置140的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置130的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间；
第一时钟模块132，对第一信号收发模块131接收反射信号和发出确认信号的两个时刻进行计时，以计量上述两个时刻的延时时间。
图4是本发明移动定位装置的构成框图，如图4所示，所示移动定位装置140包括，用于安装在车辆或者手持设备(手机、iPad、汽车遥控钥匙等)上，包括：
第二信号收发模块141，分别与车辆管理***和信号收发装置无线通信，与停车场管理***120连接后，开始以发散传播方式向安装在停车场内的多个信号收发装置130发射通讯信号并接受其反馈的确认信号，其中，每一个移动装置140具有唯一的标识符ID,所述通讯信号包括移动装置140的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置140的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置130的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间
第二时钟模块142，对第二信号收发模块141发射通讯信号和接收确认信号的时刻进行计时；
信号处理模块143，通过第二信号收发模块141发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法分别确定移动定位装置140与所述多个信号收发装置130的距离，利用所述多个信号收发装置130的位置坐标确定移动定位装置的位置坐标(具体地，将在图8的说明中进行详细描述)，并将该移动定位装置140的位置坐标传输到显示模块144，其中，移动定位装置140与信号收发装置130的距离L
L＝V*(T接收-T发射-τ)/2
其中,V为信号传输速度，T发射为移动定位装置140发射通讯信号的时刻，T接收为移动定位装置140接收到确认信号的时刻，τ为信号收发装置130接收通讯信号到发出确认信号的延时；
显示模块144，通过第二信号收发模块141从停车场管理***120下载停车场地图，接收信号处理模块143传来的移动定位装置140的位置坐标，并在停车场地图上进行标记显示，将移动定位装置140和空闲车位分别作为起始地和目的地，显示两者之间的行车路径，将移动定位装置140导航到空闲车位如图5所示，显示模块144显示的停车场地图中，以“O”表示空闲车位(车位的空闲标识)，以“●”表示安装移动定位装置需要导航的车辆。
优选地，信号收发模块141，通过无线局域网、移动通信网等与停车场管理***120连接，通过射频和无线网络与信号收发装置130无线连接。
另外，优选地，信号收发模块141周期性发射通讯信号并接收至少三台信号收发装置130发射的确认信号；
优选地，信号处理模块143还计算移动定位装置140与空闲车位的距离，确定与移动定位装置140距离最近的空闲车位，并将该空闲车位的位置坐标导入到显示模块144。
另外，优选地，显示模块144根据信号处理模块143确定的移动定位装置140和距离其最近的空闲车位的位置坐标，将安装有移动定位装置140的车辆导航到距离其最近的空闲车位。
另外，优选地，移动定位装置140还包括语音模块，通过语音提示将移动定位装置140导航到空闲车位。
当有多辆车辆进入停车场时，为了增加车辆定位的准确性，优选地，移动定位装置140还包括判断单元，判断确认信号中的移动定位装置140的标识符ID与该车辆的移动定位装置140标识符ID是否一致，一致时，将确认信号传输给车辆的移动定位装置140中的信号处理模块143，以免出现将接收到的信号收发装置130发送给其他车辆的确认信号用于本车辆定位的情形。
图6是本发明室内定位导航***一个实施例的示意图，如图6所示，该室内定位导航***100包括：
车位探测器110，为红外车位探测器、地磁车位探测器和超声波车位传感器中的一种或多种，设置在停车场的每一个车位上，当车位被占用时，通过无线方式将车位占用的信号传输给停车场管理***120，停车场管理***120对其存储的停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识。
停车场管理***120，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识，当停车场管理***120接到车位探测器110发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；
信号收发装置130，包括第一信号收发模块131和第一时钟模块132，间隔设置在停车场行车道上方的顶棚，当接收到移动定位装置140的发射通讯信号时反馈确认信号给该移动定位装置140，其中，信号收发装置130接收通讯信号到反馈确认信号的延时τ在10ps至50ns范围内；
移动定位装置140，通过无线网络或者射频传输连接到停车场管理***120，对安装有该移动定位装置140的车辆进行定位，并将其导航到最近的空闲车位，包括：
第二信号收发模块141，通过射频传输或者无线网络传输与停车场管理***120连接，车辆进入停车场后，开始周期性发射通讯信号，通过射频传输或者无线网络传输接收至少三台信号收发装置130反馈的确认信号,并将其传输到信号处理模块143；
第二时钟模块142，对第一信号收发模块141发射通讯信号和接收确认信号的时刻进行计时，并将其转换为数字信号传输给信号处理模块143；
信号处理模块143，为中央处理器，例如，单片机、ARM、DSP、PLC或MCU，利用信号收发模块141发射通讯信号与接收确认信号的时间差，采用时差法确定移动定位装置140与信号收发装置130的距离，根据确认信号中信号收发装置的标识符ID，获得信号收发装置130的位置坐标，从而确定移动定位装置140的位置坐标，通过信号收发模块130从停车场管理***下载停车场地图，并根据停车场地图中空闲车位的位置坐标，判断离车辆最近的空闲车位，将该空闲车车位和移动定位装置在停车场地图上进行标识；
显示模块144，包括Wifi、蓝牙和USB接口中的一种或多种,通过有线或者无线方式实现移动定位装置140与车辆的导航设备(行车记录仪、导航仪等)的连接，将信号处理模块143的移动定位装置及距离其最近的空闲车位的位置坐标和标识后的停车场地图传输到车辆的导航设备，分别将移动定位装置140的位置坐标和距离其最近的空闲车位的位置坐标设置成起始地和目的地，将车辆导航到距离其最近的空闲车位，
其中，第一信号收发模块131和第二信号收发模块141可以为射频收发器、无线网络模块(例如，Zigbee模块、GMS模块、CDMA模块、Wifi网络热点、蓝牙网络热点等)和超声波探测器中的一种或多种；
第一时钟模块132和第二时钟模块142可以为ACAM公司的GP30,其计时精度能够达到10-11秒，信号传播速度为光速108m/s,则本发明室内定位导航***的定位精度和导航精度可以达到毫米级。
优选地，室内定位导航***100的显示模块143还包括与手持设备(例如手机、平板等)有线或者无线方式连接的接口，例如Wifi、蓝牙和SIM接口等,利用手机内的导航软件即可将车主导航到车辆的停车位。
另外，优选地，室内定位导航***100的显示模块143还包括诸如行车记录仪、导航仪的导航设备，用于不具有导航设备的车辆上。
图7是本发明室内定位导航方法的流程图，图8是本发明室内定位导航方法中车辆定位的示意图，如图7所示，所述室内定位导航方法包括：
首先，在步骤S710中，车辆进入停车场时，停车场管理***120与车辆内的移动定位装置140无线连接，发送停车场地图给该移动定位装置140，并使得该移动定位装置140发射通讯信号，其中，移动定位装置140发射的通讯信号包括移动定位装置的标识符ID，每一个移动定位装置140具有唯一的标识符ID,；
在步骤S720中，设置在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上的多个信号收发装置130接收到上述移动定位装置140发射的通讯信号并反馈确认信号给该移动定位装置140，其中，所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置140的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置130的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间τ；
在步骤S730中，多台信号收发装置130的确认信号被移动定位装置140接收，根据移动定位装置140发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法确定每一个信号收发装置130与移动定位装置140的距离L，优选地，可以采用移动定位装置140发射通讯信号与其接收确认信号的时间差减去延时τ并与信号传输速度的乘积的一半作为移动定位装置140与信号收发装置130的距离；也可以采用信号收发装置130接收到通讯信号和移动定位装置140发射通讯信号的时间差与信号传输速度的乘积作为移动定位装置140与信号收发装置130的距离，也可以采用移动定位装置140接收到确认信号和信号收发装置130发射确认信号的时间差与信号传输速度的乘积作为移动定位装置140与信号收发装置130的距离，也可以采用上述三种方法结合(例如求平均值)确定移动定位装置140与信号收发装置130的距离；
确定了各信号收发装置130与移动定位装置140的距离后，在步骤S740中，根据上述各信号收发装置130的位置坐标，确定移动定位装置140的位置坐标，即，对车辆进行定位，具体地，分别以信号收发装置130的位置坐标为圆心，以其与移动定位装置140的距离为半径画圆，多个圆的交叉点的坐标即为移动定位装置140的位置坐标，也是安装有该移动定位装置140的车辆的位置坐标，以移动定位装置140接收到三台信号收发装置130的确认信号为例进行说明，如图8所示，分别以信号收发装置130的位置坐标为圆心，以其与移动定位装置140的距离为半径画圆，三个圆的交叉点即为移动定位装置140的位置坐标，也是安装有该移动定位装置140的车辆的位置坐标，需要注意的是，当车辆在一侧为停车位一侧为安装信号收发装置130的墙壁的行车道上行驶时，移动定位装置140接收两台信号收发装置130的确认信号即可得到移动定位装置140的位置坐标，这是因为分别以墙壁上两台信号收发装置130的位置坐标为圆心的两个圆的其中一个交点超出停车场的范围，因此存在唯一的交点；
对车辆定位以后，在步骤S750中，将移动装置140、空闲车位及两者之间的行车路径在停车场地图上进行标识，将安装有该移动装置的车辆导航到空闲车位。
优选地，所述室内定位导航方法还包括：根据车辆和空闲车位的位置坐标，计算车辆与空闲车位的距离，确定距离车辆最近的空闲车位，将车辆导航到该空闲车位上。
本发明室内定位导航方法，能够自动将车辆导航到空闲车位，在面积大的停车场中，节约了车辆在寻找车位的时间和能源。
图9是车主通过本发明室内定位导航***找到车辆停车位置的方法的流程图，如图9所示，车主通过本发明室内定位导航***找到车辆停车位置的方法包括：
首先，在步骤S910中，将两台移动定位装置140分别安装到车主的手持设备(手机、平板、汽车遥控钥匙等)和车辆上；
在步骤S920中，通过信号收发装置140和车辆的移动定位装置130将车辆导航到空闲车位
车辆停放到空闲车位后，在步骤S930中，上述车位的位置坐标保存至手持设备的移动定位装置140内；
车主返回停车场时，在步骤S940中，通过信号收发装置130和手持设备的移动定位装置140对车主的位置进行定位；
在步骤S950中，根据手持设备的移动定位装置140保存的车辆停放车位的位置坐标，将车主导航到该车位。
本发明室内定位导航方法能够导航车主到停车位，节约了车主在寻找停车位停放的车辆的时间。
尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想具有多个元素，除非明确限制为单个元素。
Claims (10)
1.一种室内定位导航***，包括：
车位探测器，设置在停车场的每一个车位上，用于探测车位上是否有车辆，当车位被占用时，将车位占用信号发送给停车场管理***；
停车场管理***，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识，当停车场管理***接到车位探测器发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；
多个信号收发装置，间隔安装在在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动定位装置连接，
其中，停车场管理***还存储有每个信号收发装置的标识符ID及其位置坐标，停车场管理***通过无线方式与移动定位装置通信，移动装置从停车场管理***下载停车场地图并向信号收发装置发射通讯信号，信号收发装置接收所述通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置，移动装置根据所述移动定位装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法对移动定位装置进行定位，在停车场地图上对移动装置和空闲车位进行标识并显示所述移动装置到空闲车位的行车路径，将移动装置导航到空闲车位，
其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
2.一种室内定位导航***，包括：
车位探测器，设置在停车场的每一个车位上，用于探测车位上是否有车辆，当车位被占用时，将车位占用信号发送给停车场管理***；
停车场管理***，存储有停车场地图和每一个车位的标识符ID及其位置坐标，在停车场地图上对空闲车位进行空闲标识，当停车场管理***接到车位探测器发出的车位占用信号时，对停车场地图进行更新，消除该车位的空闲标识；
多个信号收发装置，间隔安装在在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动装置连接，每一个信号收发装置具有一个标识符ID，多个信号收发装置的标识符ID及其位置坐标存储在停车场管理***中，接收移动装置发射的通讯信号并反馈确认信号给移动装置；
移动装置，通过无线方式与停车场管理***连接，从停车场管理***下载停车场地图，向信号收发装置发射通讯信号并接收其反馈的确认信号，根据移动装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法确定移动装置的位置坐标，在停车场地图上对移动装置和空闲车位进行标识并显示所述移动装置到空闲车位的行车路径，将移动装置导航到空闲车位，
其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
3.一种信号收发装置，其中，所述信号收发装置用于安装在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上，与停车场管理***和移动定位装置连接，每个信号收发装置具有唯一的标识符ID，通过标识符ID可以获得该信号收发装置的在停车场的位置坐标，该标识符ID与其位置坐标存储在停车场管理***中，该信号发生装置包括：
第一信号收发模块，能够接收和发射信号，能够接收进入停车场的移动定位装置发射的通讯信号并反馈确认信号给所述移动定位装置；
第一时钟模块，对第一信号收发模块接收发射信号和发出确认信号的两个时刻进行计时，以计量上述两个时刻之间的延时时间，
其中，所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间。
4.根据权利要求3所述的信号收发装置，其中，所述第一信号收发模块为射频收发器、无线网络模块或超声波收发器。
5.一种移动定位装置，其中，所述移动定位装置，用于安装在车辆或者诸如手机的手持设备上，包括：
第二信号收发模块，分别与车辆管理***和信号收发装置无线连接，与停车场管理***连接后，开始以发散传播方式向安装在停车场内的多个信号收发装置发射通讯信号并接受其反馈的确认信号，其中，每一个移动装置具有唯一的标识符ID,所述通讯信号包括移动装置的标识符ID；所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间
第二时钟模块，对第二信号收发模块发射通讯信号和接收确认信号的时刻进行计时；
信号处理模块，通过第二信号收发模块发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法分别确定移动定位装置与所述多个信号收发装置的距离，利用所述多个信号收发装置的位置坐标确定移动定位装置的位置坐标，并将该移动定位装置的位置坐标传输到显示模块；
显示模块，通过第二信号收发模块从停车场管理***下载停车场地图，接收信号处理模块传来的移动定位装置的位置坐标，并在停车场地图上进行标记显示，将移动定位装置和空闲车位分别作为起始地和目的地，显示两者之间的行车路径，将移动定位装置导航到空闲车位。
6.根据权利要求5所述的移动定位装置，其中，所述显示模块包括Wifi、蓝牙、USB接口、SIM接口中的一种或多种,通过有线或者无线方式实现移动定位装置与车辆的导航设备或诸如手机、iPad的手持设备的连接，利用车辆的导航设备或者手持设备的导航软件对车辆进行导航。
7.一种室内定位导航方法，包括：
车辆进入停车场时，停车场管理***与车辆内的移动定位装置无线连接，发送停车场地图给该移动定位装置，该移动定位装置开始发射通讯信号，其中，所述发射通讯信号包括移动定位装置的标识符ID；
设置在停车场的顶棚、侧壁或者车库支柱上的多个信号收发装置接收到上述移动定位装置发射的通讯信号并反馈确认信号给该移动定位装置，其中，所述确认信号包括发射通讯信号的移动装置的标识符ID、接收所述通讯信号的信号收发装置的标识符ID及其接收通讯信号到反馈确认信号的延时时间；
多台信号收发装置的确认信号被上述移动定位装置接收，根据移动定位装置发射通讯信号和接收确认信号的时间差，采用时差法确定每一个信号收发装置与移动定位装置的距离L；
根据上述各信号收发装置的位置坐标，确定移动定位装置的位置坐标，即，对车辆进行定位；
将移动装置、空闲车位及两者之间的行车路径在停车场地图上进行标识，将安装有该移动装置的车辆导航到空闲车位。
8.根据权利要求7所述的室内定位导航方法，其中，还包括：
将两台移动定位装置分别安装到车主的手持设备和车辆上；
通过信号收发装置和车辆的移动定位装置将车辆导航到空闲车位；
车辆停放到空闲车位后，该车位的位置坐标保存至手持设备的移动定位装置内；
车主返回停车场时，通过信号收发装置和手持设备的移动定位装置对车主的位置进行定位；
根据手持设备的移动定位装置保存的车辆停放车位的位置坐标，将车主导航到该车位。
9.根据权利要求7所述的室内定位导航方法，其中，所述对车辆进行定位的方法包括：分别以信号收发装置的位置坐标为圆心，以其与移动定位装置的距离为半径画圆，多个圆的交叉点的坐标即为移动定位装置的位置坐标，也是安装有该移动定位装置的车辆的位置坐标。
10.根据权利要求7所述的室内定位导航方法，其中，所述信号收发装置与移动定位装置的距离L为:
L＝V*(T接收-T发射-τ)/2
其中,V为信号传输速度，T发射为移动定位装置发射通讯信号的时刻，T接收为移动定位装置接收到确认信号的时刻，τ为信号收发装置接收通讯信号到发出确认信号的延时。
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| WO2017096728A1 (zh) | 2017-06-15 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160427 |