CN105509747A - 一种无人自动导航系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布的自动导航方法及系统，包括调度平台与服务器的数据交互；蓝牙无线模块组建的蓝牙精定位网络，用以辅助调度平台所接收到的GPS定位数据，并且绘制车位地图；调度平台的GPS模块为全局定位，根据蓝牙精定位网络所反馈的坐标，调度平台进行误差校准，作出相对定位；移动充电服务车接收指令，向调度平台发送校验信息，同时为调度平台提供充电车所在相对坐标；调度平台根据定位信息和车位地图信息绘制导航路线；移动充电服务车不断与调度平台作定位数据匹配，校准路线；移动充电服务车在自动导航过程中，由避障系统辅助行驶。本方法及系统将蓝牙技术应用于定位上，可以弥补现阶段GPS定位技术的精度不够，采用相对定位、绘制车位地图及分段数据校准的方式最大程度提升导航路线的准确性，使移动充电服务车能高效完成自动导航过程。

Description

一种无人自动导航系统及方法

技术领域

本发明涉及自动导航技术，具体是一种用于电动汽车移动充电设备的自动导航系统及方法。

背景技术

随着电动汽车市场的兴起，电动汽车产业成功吸引了越来越多个人或公司的瞩目。对于电动汽车的普及，其充电问题显得至关重要。

现有的自动导航方法或系统，主要有基于定位和循迹技术两种方式。定位的自动导航方式相对更为智能化，并且研究上市场上也应用颇多，常见的有GPS、超声波、RFID、红外等，这些定位技术各具优势，同样，其不足之处也甚为明显。自动导航的过程中也都难免出现误差情况，导致这些误差的原因除了技术本身的局限性，还有各种环境因素。因此，在实际应用中，需要自动导航的系统更具灵活性和可靠性。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明旨在提供一种定位精度高、实现方便、纠错性高的高效导航系统及方法。该方法基于GPS、蓝牙定位技术相结合的定位技术，与用户通过手机APP提供的目标车辆位置信息，确定初始导航路线，引导移动充电服务车成功自动导航至目标充电车辆附近。

一种无人自动导航系统，包括信息交互模块和分别与信息交互模块连接的定位模块、绘制导航路线模块及数据校准模块。

还包括避障模块，与信息交互模块连接。

所述定位模块为GPS、蓝牙定位系统模块，基于蓝牙精定位网络技术，利用GPS定位技术为全局定位，并通过蓝牙定位技术来弥补GPS定位精度不够的局限性，通过GPS定位模块来接收GPS数据，使用蓝牙无线模块在停车环境，基于车位地图组建蓝牙精定位网络，该网络所获的数据信息统一由调度平台进行数据管理和数据处理，移动充电服务车上的GPS功能模块主要是实现发出位置信号的功能；

所述信息交互模块还分别与调度平台与定位网络连接，接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息和移动充电服务车的状态信息，并且根据所获取的信息，判断移动充电服务车是否具备完成任务的能力、下达各项指令；

所述绘制导航路线模块，根据目标车辆位置和移动充电服务车的当前位置，基于车位地图，制定导航路线，将导航路线分出若干路线段，线段相接之处设立路线端点，其数据由调度平台的信息交互系统提供，每次更改，即实时更新导航路线；

所述数据校准模块，根据移动充电服务车每次上传的校验信息和数据，进行数据的校验，纠正误差，并将校准结果重新通过信息交互系统反馈给移动充电服务车；

所述避障模块，可以判断是否有障碍物，根据障碍物距离和状态情况做出应急判断：减速或停止。

利用上述系统自动导航方法，是：

（1）根据停车场停车位分布，使用蓝牙定位技术辅助GPS定位技术组件导航的环境网络，绘制车位地图，规划合理多个可行驶路线线段；

（2）接收车位地图提供的目标充电车辆位置信息；

（3）接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息和移动充电服务车的状态信息；

（4）判断是否存在异常信息或异常指令；

（5）根据绘制车位地图来制定导航路线，并实时校准定位误差，即路线误差；

（6）在自动导航过程中，通过避障模块为服务车提供避障功能，遇障时做出智能判断。

本发明的有益效果是：使用蓝牙定位技术辅助GPS定位技术组件导航的环境网络，接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息和移动充电服务车的状态信息，判断是否存在异常信息或异常指令，根据绘制车位地图来制定导航路线，能够实时校准定位误差，亦为路线误差，在自动导航过程中，存在避障模块为服务车提供避障功能，遇障时做出智能判断。本方法及系统将蓝牙技术应用于定位上，可以弥补现阶段GPS定位技术的精度不够，采用相对定位、绘制车位地图及分段数据校准的方式最大程度提升导航路线的准确性，拥有更高的实时性、灵活性和可靠性，使移动充电服务车能高效完成自动导航过程。

附图说明

图1为实施例的系统结构图

图2为实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明的无人自动导航系统，由信息交互模块和分别与信息交互模块连接的GPS、蓝牙定位系统模块、避障模块、绘制导航路线模块及数据校准模块构成，定位模块还与车位地图连接，其中：

车位地图，根据小区或露天停车场停车位分布，并且向调度平台提供目标车辆位置；

定位模块基于蓝牙精定位网络技术，利用GPS定位技术为全局定位，并通过蓝牙定位技术来弥补GPS定位精度不够的局限性，通过GPS定位模块来接收GPS数据，使用蓝牙无线模块在停车环境，使用蓝牙无线模块在停车环境（例如小区或停车场）基于车位地图组建蓝牙精定位网络，该网络所获的数据信息统一由调度平台进行数据管理和数据处理，移动充电服务车上的GPS功能模块主要是实现发出位置信号的功能；

调度平台与定位网络之间的信息交互系统，接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息和移动充电服务车的状态信息，并且根据所获取的信息，判断移动充电服务车是否具备完成任务的能力、下达各项指令；

绘制导航路线系统，根据目标车辆位置和移动充电服务车的当前位置，基于车位地图，制定导航路线，将导航路线分出若干路线段，线段相接之处设立路线端点，其数据由调度平台的信息交互系统提供，每次更改，即更新导航路线；

数据校准系统，根据移动充电服务车每次上传的校验信息和数据，进行数据的校验，纠正误差，并将校准结果重新通过信息交互系统反馈给移动充电服务车；

避障模块，避障模块可以判断是否有障碍物，根据障碍物距离和状态情况做出应急判断：减速或停止。

如图2所示，本发明一种无人自动导航方法，是：

（1）根据小区或露天停车场停车位分布，绘制车位地图；

（2）根据车位地图设计合理的多段路线，保证导航路线的灵活性，并布置蓝牙无线模块标签，通过这些蓝牙标签组建蓝牙精定位网络，实现网络内对装有蓝牙无线模块的移动充电服务车的精准定位；

（3）精定位网络的数据实时传送给调度平台，同时，调度平台还需处理GPS数据和云服务器传来的指令信息，保证数据的实时交互和校准；

（4）需要充电的用户将车行至停车位，通过手机APP点击车位地图，把目标车辆所停的编号或位置发给云服务器，这样即完成预定无人充电的订单；

（5）云服务器将该订单以指令的形式发给调度平台，调度平台解析数据后，向移动充电服务车发出激活指令；

（6）移动充电服务车收到激活指令会立刻发送确认指令回调度平台，该确认指令包括请求确认指令、服务车状态信息，服务车状态信息包含其当前位置信息、电量状态以及其他设备状态信息，等待调度平台进一步指令；

（7）调度平台根据所受到的回传信息，判断该移动充电服务车是否具备完成本次订单的能力，若具备，根据GPS与蓝牙的双定位，获取服务车的相对位置坐标，再根据步骤2的车位地图航线，绘制初始导航路线，调度平台制定好初始导航路线后，将导航路线分出若干路线段，线段相接之处设立路线端点，并将执行指令与初步导航路线发给移动充电服务车；

（8）移动充电服务车收到执行指令，即解锁，根据初步导航路线行驶，每至一个端点，向调度平台发送一次校验请求信息，该校验请求信息包括当前实时的所在位置信息、行驶情况、路线情况等；

（9）调度平台根据接收到的校验请求信息，进行数据匹配，判断误差，调整路线等操作，实时校准定位误差（路线误差）纠正导航路线，并将新的导航路线指令发给移动充电服务车。

如遇突发情况，移动充电服务车在自动导航过程中可能遇到的突发情况，如前方有障碍等，避障模块可以判断是否有障碍物，根据障碍物距离和状态情况做出应急判断：减速或停止。避障模块发现存在障碍阻挡行驶，将信息反馈至调度平台，调度平台据此再制定避开障碍物的新导航路线，发送给移动充电服务车。

Claims (10)

1.一种无人自动导航系统，其特征是：包括信息交互模块和分别与信息交互模块连接的定位模块、绘制导航路线模块及数据校准模块。

2.根据权利要求1所述的无人自动导航系统，其特征是：还包括避障模块，与信息交互模块连接。

3.根据权利要求1所述的无人自动导航系统，其特征是：所述定位模块为GPS、蓝牙定位系统模块，基于蓝牙精定位网络技术，利用GPS定位技术为全局定位，并通过蓝牙定位技术来弥补GPS定位精度不够的局限性。

4.根据权利要求1所述的无人自动导航系统，其特征是：所述信息交互模块还分别与调度平台及定位网络连接，接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息，及移动充电服务车的状态信息，并且根据所获取的信息，判断移动充电服务车是否具备完成任务的能力、下达各项指令。

5.根据权利要求1所述的无人自动导航系统，其特征是：所述绘制导航路线模块，根据目标车辆位置和移动充电服务车的当前位置，制定导航路线。

6.根据权利要求1所述的无人自动导航系统，其特征是：所述数据校准模块，根据移动充电服务车每次上传的校验信息和数据，进行数据的校验，纠正误差，并将校准结果重新通过信息交互系统反馈给移动充电服务车。

7.根据权利要求2所述的无人自动导航系统，其特征是：所述避障模块，可以判断是否有障碍物，根据障碍物距离和状态情况做出应急判断：减速或停止。

8.根据权利要求3所述的无人自动导航系统，其特征是：通过GPS定位模块来接收GPS数据，使用蓝牙无线模块在停车环境，基于车位地图组建蓝牙精定位网络，该网络所获的数据信息统一由调度平台进行数据管理和数据处理。

9.根据权利要求5所述的无人自动导航系统，其特征是：所述绘制导航路线模块，基于车位地图，制定导航路线，将导航路线分出若干路线段，线段相接之处设立路线端点，其数据由调度平台的信息交互系统提供，并实时更新导航路线。

10.用权利要求1-9之一所述系统自动导航的方法，其特征是：

（1）根据停车场停车位分布，使用蓝牙定位技术辅助GPS定位技术组件导航的环境网络，绘制车位地图，规划合理多个可行驶路线线段；

（2）接收车位地图提供的目标充电车辆位置信息；

（3）接收GPS定位技术和无线蓝牙网络采集到的目标充电车辆位置信息和移动充电服务车的状态信息；

（4）判断是否存在异常信息或异常指令；

（5）根据绘制车位地图来制定导航路线，并实时校准定位误差，即路线误差；

（6）在自动导航过程中，通过避障模块为服务车提供避障功能，遇障时做出智能判断。