CN104297721B - 车辆位置识别装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆位置识别装置及方法，该识别装置包括：从多个WiFi AP接收信号的WiFi模块；测定WiFi模块接收的信号的RSSI值并估算车辆位置的WPS模块；以及校正WPS模块测定的信号RSSI值以识别车辆位置的WPS校正控制器。

Description

车辆位置识别装置及方法
技术领域
本发明涉及识别车辆位置后告知驾驶者的车辆位置识别装置及方法。
背景技术
位基服务(LBS：Location Based Service)是对于考虑用户当前的地理位置为用户提供有用信息的服务的统称。
用于LBS的核心系统是定位系统(Positioning System)，主要利用有无线通信技术测定对象物体的定位值。
即定位系统的目标是尽量减少利用定位系统测定的定位值与对象物体的实际位置值的误差，尽量增加利用定位服务的用户的经验。
驾驶者把车辆停在停车场以后如果没有记住车辆的位置，则通过装配有门启闭装置的遥控钥匙寻找车辆位置，或者安装通过车辆上装配的音响发生信号音的功能以掌握车辆的停车位置，但根据该方法无法掌握车辆的准确方向和距离。
为解决所述问题，可以采用在车辆用装配装置和停车位置确认装置上分别装配GPS模组，算出两个装置之间的距离和方向告知的方法，但如果利用全球定位系统GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)，则GPS卫星会向地球发射电波，GPS接收器是参照此电波利用从卫星发送的信号到达接收器所需的时间计算距离。
但利用GPS的定位是一般基于四至五个卫星的位置和到接收器之间的距离，应用三角测量法计算对象物体的位置，但GPS具有电波的直行性强的特点，在与接收器保持可见度的状态下才能进行通信，因此在室内等环境下无法进行定位。
为克服所述问题而采取的方案中利用无线局域网(Wireless LAN)的WPS(WiFiPositioning System，WiFi定位系统)方式是利用GPS模块和从WiFi AP(AccessPoint，接入点)向用户终端的电波接收信号强度(RSS:Received Siganl Strength)掌握位置的技术，在GPS模块无法获得车辆的停车位置信息时，实施WPS通信获得车辆的停车位置信息。
但所述技术是通过移动通信终端机和车辆近距离无线通信模块掌握车辆的停车位置，但在由铁架形成的车内的WiFi RSSI(RSSI:Received Siganl Strength Indicator，接收信号强度指示)测定会存在很多误差，而且应用基于WiFi RSSI值的WPS AP数据库，则位置确认的准确性会降低。
所述技术是需要把移动通信终端机的GPS和WiFi保持在on状态，但移动通信终端的用户为防止电池不必要的消耗，只有需要GPS和WiFi功能时才会转换成on状态，因此若想使用位置跟踪功能，需要用户另激活移动通信终端的功能。
发明内容
技术问题
为克服所述问题，本发明提供一种利用WPS将停在无法使用GPS通信的室内地下停车场的车辆位置告知驾驶者，测定从WiFi AP接收的WiFi信号的RSSI值，对测定的RSSI值实施校正而更加准确地识别车辆位置的车辆位置识别装置及方法。
技术方案
本发明一方面涉及的车辆位置识别装置是其特征在于，包括：从多个WiFi AP(accesspoint，接入点)接收信号的WiFi模块；测定所述WiFi模块接收的信号的RSSI(ReceivedSignal Strength Indicator，接收信号强度指示)值，估算车辆位置的WPS(WiFiPositioningSystem，无线定位系统)模块；校正所述WPS模块测定的所述信号的RSSI值，识别所述车辆位置的WPS校正控制器。
本发明另一方面涉及的车辆位置识别方法是，其特征在于，该实施步骤包括：判断车辆停车与否，计算所述车辆行驶方向的步骤；接收所述车辆被停车的位置周边WiFi AP信号的WiFi AP信息收集步骤；测定所述接收的WiFi AP信号的RSSI值，校正所述测定的RSSI值的步骤；将所述校正的WiFi AP信号的RSSI值应用到WiFi AP数据库而算出所述车辆停车位置的步骤；以及传送所述车辆的停车位置信息的步骤。
本发明另一方面涉及的终端位置识别方法是，其特征在于，实施步骤包括：
获得所述终端上装配的天线的波束方向图数据的步骤；
接收所述终端周边的WiFi AP信号，根据所述WiFi AP分别传送环回信号，利用所述WiFiAP的对所述环回信号的应答，测定所述WiFi AP信号的RSSI值的步骤；
利用所述天线的波束方向图数据校正所述测定的RSSI值的步骤；
利用所述校正的RSSI值再计算WiFi AP数据库的栅格位置的步骤；
基于所述WiFi AP的位置计算所述终端位置的步骤。
有益效果
本发明的车辆位置识别装置及方法是，其有益效果在于，基于WiFi AP信息和WiFi信号的RSSI值，应用WiFi AP数据库，在GPS不能接收的区域准确识别车辆的位置。
根据本发明，对于获得的WiFi RSSI值，考虑车辆的停车方向和车辆上装配的天线的方向性，校正WiFi RSSI值而准确识别车辆的位置，为用户提供更多便利。
附图说明
图1是显示本发明车辆位置识别装置的应用例的概念图；
图2是显示本发明的车辆位置识别装置的框图；
图3是本发明的车辆位置识别方法的顺序图；
图4是显示本发明的车辆位置识别装置的WPS模块运行的概念图；
图5是显示本发明的车辆天线波束方向图的顶视图和侧视图；
图6是本发明的车辆位置识别方法的RSSI值校正步骤的详细顺序图。
附图标记说明
1:车辆；10:有无线整合网关；
11:WPS校正控制器；12:WPS模块；
13:车辆停车判断控制器；14:WiFi模块；
15:车辆网络；21:第一WiFi AP；
22:第二WiFi AP；23:第三WiFi AP；
30:智能手机。
具体实施方式
下面参照附图，对发明的车辆位置识别装置及方法的优选实施例详细进行描述。说明本发明时，若对有关的公知功能或者结构的具体说明使本发明宗旨变得模糊则省略该说明。
图1是显示本发明车辆位置识别装置的应用例的概念图。
根据图1的应用例，车辆1上装配的有无线整合网关10从多个WiFi AP21、22、23接收信号掌握车辆1的停车位置，应用有无线整合网关10的内部信号，判断车辆1停车完成的状态，然后向智能手机30传送车辆1的停车位置信息。此时，智能手机30从有无线整合网关10接收车辆1的停车位置信息，应用智能手机30的应用程序向用户提供车辆1的停车位置。此时，智能手机30是接收车辆1的位置信息显示给用户的作为用户终端的一个例子。
图2是显示本发明的车辆位置识别装置的框图。
本发明的车辆位置识别装置是其组成包括：从多个WiFi AP(access point，接入点)接收信号的WiFi模块14；测定WiFi模块14接收的信号的RSSI(received signalstrengthindicator，接收信号强度)值以测定车辆位置的WPS(WiFi Positioning System，无线定位系统)模块12以及校正WPS模块12测定的信号的RSSI值以识别车辆位置的WPS校正控制器11。
本发明的车辆位置识别装置还包括通过车辆网络接收车辆信息，利用车辆信息判断车辆停车与否的车辆停车判断控制器13。
车辆停车判断控制器13是应用通过车辆网络15接收的车辆信息，利用车辆信息判断车辆停车与否，直到车辆的转运齿轮固定在‘P’位置。
车辆信息是从车辆齿轮位置、驾驶盘转向角、前后行驶数据、停车制动运行与否中至少包括其中的某一个为宜。
WPS模块12测定WiFi模块14接收的WiFi AP21、22、23信号的RSSI值，利用WiFi AP的数据库估算车辆的位置。
图4是显示本发明的车辆位置识别装置的WPS模块12运行的概念图，根据图4，WPS模块12是采用基于WiFi AP(AP1、AP2、AP3、AP4)信号的RSSI值，应用WiFi AP数据库掌握位置的指纹识别(Finger Print)方式。
就是说，基于随信号强度减少现象的RSSI值强度，利用栅格的位置图组成WiFi AP数据库，应用WiFi AP数据库掌握车辆的位置。
若想应用所述指纹识别方式识别准确位置，必需确保RSSI值的准确性，但是如传统技术通过车辆的铁架内部的终端机获得RSSI值，会发生很多误差，因此无法准确掌握位置。
本发明的车辆位置识别装置的WPS校正控制器11是获得车辆的信息，考虑随车辆上已装配的天线波束方向图的天线取向，校正信号的RSSI值。
就是说，如果利用随指纹识别方式的WPS模块12，则在车辆的铁构架内部测定的值存在很多误差，因此WPS校正控制器11会以车辆上装配的天线为准，利用天线的波束方向图数据，校正随多个WiFi AP的各个位置的RSSI值。
图5是显示本发明的车辆天线波束方向图的顶视图和侧视图，根据图5，根据随天线波束方向图的车辆周边的AP位置，接收的RSSI值会不同。
WPS校正控制器11是向WiFi AP传送环回(Loopback)信号。环回信号是由发送器发送信号，接收器是利用接收发送器发送的信号后把信号重新传送到发送器，主要用于测定信号的强度。
此时，WPS校正控制器11从WiFi AP接收对环回信号的应答，根据天线的波束方向图校正RSSI值，利用校正的RSSI值，再计算WiFi AP数据库的栅格位置。
WPS校正控制器11是利用校正的RSSI值，把车辆的校正位置传送到驾驶者的终端机，通过驾驶者终端机确认车辆的准确停车位置。
图3是显示本发明的车辆位置识别方法的顺序图。
本发明的车辆位置识别方法是其实施步骤包括：判断车辆停车与否后计算车辆停车方向的步骤(S10)；接收车辆停车位置的周边WiFi AP信号的WiFi信号收集步骤(S20)；测定从WiFi AP接收的信号RSSI值的步骤(S30)；代入车辆上装配的天线的方向图数据对测定的RSSI值进行校正的步骤(S40)；利用校正的RSSI值和WiFi AP数据库掌握车辆停车位置的步骤(S50)；把车辆的停车位置信息传送到智能手机的步骤(S60)。
对测定的RSSI值进行校正的步骤(S40)是根据车辆上装配的随天线波束方向图的天线取向，校正信号的RSSI值。
就是说，对测定的RSSI值进行校正的步骤(S40)是对于车辆上装配的天线，利用已获得的天线的方向图数据，对测定的WiFi AP信号的RSSI值进行校正。
根据图6，对测定的WiFi AP信号的RSSI值进行校正的步骤(S40)是其实施步骤优选地包括：获得随车辆停车方向的天线波束方向图数据的步骤(S51)；根据WiFi AP分别传送环回信号(步骤S53)，利用对WiFi AP的环回信号的应答再测定RSSI值的步骤(S54)；利用天线的波束方向图数据对再测定的RSSI值进行校正的步骤(S55)；利用校正的RSSI值再计算WiFi AP DB的栅格位置的步骤(S56)。
环回信号是接收发送器发送的信号的接收器把信号重新传送到发送器的信号，利用环回信号测定信号的强度。
因此，可以考虑车辆的天线特性，对各个WiFi AP的取向不同的信号强度进行校正。
判断车辆停车与否，计算车辆停车方向的步骤(S10)是从车辆的齿轮运转、驾驶盘转向角、前后行驶数据、停车制动运转与否中，至少利用其中的某一个判断车辆停车与否，并计算车辆的停车方向。
在判断车辆停车与否并计算车辆停车方向的步骤(S10)，车辆停车判断控制器13通过车辆网络15获得车辆信息，利用车辆信息判断车辆停车与否，直到车辆的运转齿轮固定在‘P’位置。
将车辆的停车位置信息传送到智能手机的步骤(S60)是把车辆的停车位置信息发送到驾驶者的智能手机，智能手机通过应用程序为驾驶者提供地图上的车辆停车位置，为驾驶者提供更多的方便。
本发明的终端位置识别方法是其实施步骤包括：获得终端上装配的天线波束方向图数据的步骤；接收终端周边的WiFi AP信号，根据WiFi AP分别传送环回信号，利用对WiFiAP的环回信号的应答，测定WiFi AP信号的RSSI值的步骤；利用天线的波束方向图数据对测定的RSSI值实施校正的步骤；利用校正的RSSI值再计算WiFi AP数据库的栅格位置的步骤；基于WiFi AP的位置计算终端位置的步骤。
即本发明的终端位置识别方法是利用天线的波束方向图数据，对测定的WiFi AP信号的RSSI值进行校正，获得考虑天线的取向校正的RSSI值而获得具有可靠性的RSSI值。
而且，本发明的终端位置识别方法是利用校正的RSSI值再计算WiFi AP数据库的栅格位置，基于WiFi AP的位置计算终端的位置，从而提供更加准确的终端位置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (13)

1.一种车辆位置识别装置，其特征在于，包括：
从多个WiFi接入点接收信号的WiFi模块；
测定所述WiFi模块接收的信号的接收信号强度指示值，估算车辆位置的WiFi定位系统模块；
校正所述WiFi定位系统模块测定的所述信号的接收信号强度指示值，识别所述车辆位置的WiFi定位系统校正控制器，其中，
所述WiFi定位系统校正控制器获得所述车辆的停车方向的信息，考虑随所述车辆上装配的天线波束方向图的天线取向，校正所述接收信号强度指示值。
2.根据权利要求1所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
还包括通过车辆网络接收车辆信息，利用所述车辆信息判断所述车辆停车与否的车辆停车判断控制器；
所述车辆信息包括所述车辆的齿轮位置、驾驶盘转向角、前后行驶数据、停车制动运转与否中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
所述WiFi定位系统模块基于测定的所述接收信号强度指示值，根据指纹识别方式，利用WiFi接入点的数据库估算所述车辆的位置。
4.根据权利要求3所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
所述WiFi定位系统模块基于测定的所述接收信号强度指示值的强度，利用栅格的位置图，组成所述WiFi接入点的数据库。
5.根据权利要求1所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
所述WiFi定位系统校正控制器是，向所述WiFi接入点传送环回信号，从所述WiFi接入点接收对所述环回信号的应答，以所述车辆上装配的天线波束方向图为准，校正所述信号的接收信号强度指示值。
6.根据权利要求5所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
所述WiFi定位系统校正控制器是，利用校正的所述接收信号强度指示值再计算所述WiFi接入点的数据库栅格位置而识别所述车辆的位置。
7.根据权利要求6所述的车辆位置识别装置，其特征在于，
所述WiFi定位系统校正控制器把识别的所述车辆位置传送到驾驶者的终端机。
8.一种车辆位置识别方法，其特征在于，实施步骤包括：判断车辆停车与否，计算所述车辆的停车方向的步骤；接收所述车辆被停车的位置周边WiFi接入点信号的WiFi接入点信息收集步骤；测定接收的所述WiFi接入点信号的接收信号强度指示值，校正测定的所述接收信号强度指示值的步骤；
将校正的所述WiFi接入点信号的接收信号强度指示值应用到WiFi接入点数据库而算出所述车辆停车位置的步骤；以及
传送所述车辆的停车位置信息的步骤，其中，
校正测定的所述WiFi接入点信号接收信号强度指示值的步骤是，对于所述车辆上装配的天线，利用已获得的所述天线的波束方向图，校正测定的所述WiFi接入点信号接收信号强度指示值。
9.根据权利要求8所述的车辆位置识别方法，其特征在于，
判断车辆停车与否并计算所述车辆的停车方向的步骤是从所述车辆的齿轮运转、驾驶盘转向角、前后行驶数据、停车制动运转与否中，至少利用其中的某一个判断所述车辆停车与否，计算所述车辆的停车方向。
10.根据权利要求8所述的车辆位置识别方法，其特征在于，
校正测定的所述WiFi接入点信号接收信号强度指示值的步骤是，向所述WiFi接入点传送环回信号，从所述WiFi接入点接收对所述环回信号的应答而再测定所述接收信号强度指示值。
11.根据权利要求10所述的车辆位置识别方法，其特征在于，
校正测定的所述WiFi接入点信号接收信号强度指示值的步骤是，以所述天线的波束方向图为准再计算所述再测定的接收信号强度指示值以实施校正。
12.根据权利要求11所述的车辆位置识别方法，其特征在于，
计算所述车辆停车位置的步骤是，利用校正的所述接收信号强度指示值再计算所述WiFi数据库的栅格位置而算出所述车辆的停车位置。
13.一种终端位置识别方法，其特征在于，实施步骤包括：
获得所述终端上装配的天线的波束方向图数据的步骤；
接收所述终端周边的WiFi接入点信号，为包括在WiFi接入点数据库中的每个WiFi接入点分别传送环回信号，利用对所传送的环回信号的应答，测定每个所述WiFi接入点信号的接收信号强度指示值的步骤；
利用波束方向图数据校正测定的所述接收信号强度指示值的步骤；
利用校正的所述接收信号强度指示值再计算所述WiFi接入点数据库中的每个所述WiFi接入点的栅格位置的步骤；
基于所述终端周边的所述WiFi接入点的位置计算所述终端位置的步骤，
其中，基于装配有所述终端的车辆的停车方向的计算结果获得所述波束方向图数据。
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