CN106846875B - 智能反向寻车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的智能定位领域，具体涉及一种智能反向寻车方法。由设置于被寻找车辆内的无线信号广播设备每隔一定时间向周围发送广播帧；寻车装置接收到广播帧后，将广播帧的信号强度指示值RSSI，根据陀螺仪在x、y、z轴三个方向的加速度值进行修正，然后再进行三点平滑滤波；为了更好地消除RSSI的抖动，还对上述根据陀螺仪加速度值修正和三点平滑滤波的过程进行迭代处理；最后根据修正后的信号强度指示值RSSInew计算出被寻车辆与寻车装置之间的距离。依据所述智能反向寻车方法，提高了车辆的定位精度。

Description

智能反向寻车方法
技术领域
本发明涉及车辆的智能定位领域，具体涉及一种智能反向寻车方法。
背景技术
当车辆需要代驾、拖车、更换电池等服务时，工作人员在到达驾驶员指定的大致位置后，经常因为周边车辆众多，并不能快速准确地找到需要服务的车辆。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种智能反向寻车方法，提高了距离估算的精确度。
本发明提出了一种智能反向寻车方法，包括以下步骤：
步骤1，由设置于被寻找车辆内的无线信号广播设备向周围发送广播帧；
步骤2，当寻车装置中的无线信号接收模块接收到上述广播帧时，并根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离。
优选的，所述根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体为：依据被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度、以及寻车装置中的无线信号接收模块所接收到的广播帧的信号强度，计算出寻车装置与被寻找车辆之间的距离。
优选的，在计算寻车装置与被寻找车辆的距离过程中，采用自适应滤波器的方式来迭代修正接收到的广播帧的信号强度指示值RSSI(Reference Signal StrengthIndicator)，具体为：
在寻车装置移动时，基于寻车装置中陀螺仪的x、y、z轴三个方向的加速度，采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，得到更新后的指示值RSSInew。
优选的，所述采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，具体包括：
步骤21，根据寻车装置中陀螺仪x轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，e(n)表示经过x轴修正后的RSSI值；xx(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的x轴的加速度值；w1(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；y(n)表示从n-L个时刻到第n个时刻采集的RSSI值的向量，长度为L+1；b和μ为常数，根据实际性能需求调整；
步骤22，将e(n)作为输入，根据陀螺仪y轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，f(n)表示经过y轴修正后的RSSI值；xy(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的y轴的加速度值；w2(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤23，将f(n)作为输入，根据陀螺仪z轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，g(n)表示经过z轴修正后的RSSI值；xz(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的z轴的加速度值；w3(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤24，将g(n)进行三点平滑滤波得到处理后的RSSI值，公式如下：
RSSInew(n)＝αg(n-1)+βg(n)+γg(n+1)，
其中α、β、γ为预设的权重系数；
优选的，计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体方法为：
其中，d为计算出的被寻找车辆与寻车装置之间的距离，δ为无线环境的衰落因子，r1为1米处接收到的信号强度，单位dBm，d0为预设的测距修正值。
优选的，被寻找车辆与寻车装置之间距离d的计算公式中，RSSInew值为迭代执行两次步骤21至步骤24所得到的修正后的信号强度指示值。
优选的，所述无线信号为蓝牙信号或WiFi信号；所述被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度，是在距离广播设备1米处接收到的信号强度r1。
优选的，所述无线信号广播设备按照预设的间隔发送广播帧。
优选的，广播帧中包含被寻车辆的车牌号、车主信息；所述寻车装置可以解析广播帧中所包含的信息用于寻找相应车辆。
优选的，α取值范围为[0.05,0.2]、β取值范围为[0.4,0.6]、γ取值范围为[0.1,0.3]。
本发明基于寻车装置中陀螺仪的x、y、z轴三个方向的加速度，对RSSI值进行修正，通过步骤21～步骤24的迭代方式进一步消除寻车装置移动所带来的RSSI的抖动，这样能够更加精确地计算出被寻车辆与寻车装置之间的距离；采用普适性最高的距离计算公式，避免了由于场景不同需要重构距离计算公式。
附图说明
图1是本实施例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明提出了一种智能反向寻车方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，由设置于被寻找车辆内的无线信号广播设备向周围发送广播帧；
步骤2，当寻车装置中的无线信号接收模块接收到上述广播帧时，并根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离。
所述寻车装置包括无线信号接收模块、陀螺仪和陀螺仪加速度采集模块。
本实施例中，所述根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体为：依据被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度、以及寻车装置中的无线信号接收模块所接收到的广播帧的信号强度，计算出寻车装置与被寻找车辆之间的距离。
本实施例中，在计算寻车装置与被寻找车辆的距离过程中，采用自适应滤波器的方式来迭代修正接收到的广播帧的信号强度指示值RSSI，具体为：
在寻车装置移动时，基于寻车装置中陀螺仪的x、y、z轴三个方向的加速度，采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，得到更新后的指示值RSSInew。
本实施例中，所述采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，具体包括：
步骤21，根据寻车装置中陀螺仪x轴方向的加速度值进行滤波，如公式(1)所示：
其中，e(n)表示经过x轴修正后的RSSI值；xx(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的x轴的加速度值；w1(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；y(n)表示从n-L个时刻到第n个时刻采集的RSSI值的向量，长度为L+1；b和u为常数，根据实际性能需求调整；
步骤22，将e(n)作为输入，根据陀螺仪y轴方向的加速度值进行滤波，如公式(3)所示：
其中，f(n)表示经过y轴修正后的RSSI值；xy(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的y轴的加速度值；w2(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤23，将f(n)作为输入，根据陀螺仪z轴方向的加速度值进行滤波，如公式(5)所示：
其中，g(n)表示经过z轴修正后的RSSI值；xz(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的z轴的加速度值；w3(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤24，将g(n)进行三点平滑滤波得到处理后的RSSI值，如公式(7)所示：
RSSInew(n)＝αg(n-1)+βg(n)+γg(n+1) (7)
其中α、β、γ为预设的权重系数；
本实施例中，计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体方法如公式(8)所示：
其中，d为计算出的被寻找车辆与寻车装置之间的距离，δ为无线环境的衰落因子，r1为1米处接收到的信号强度，单位dBm，d0为预设的测距修正值。
本实施例中，被寻找车辆与寻车装置之间距离d的计算公式中，RSSInew值为迭代执行两次步骤21至步骤24所得到的修正后的信号强度指示值。
本实施例中，所述无线信号为蓝牙信号或WiFi信号；所述被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度，是在距离广播设备1米处接收到的信号强度r1。
本实施例中，所述无线信号广播设备按照预设的间隔发送广播帧，被寻找车辆内的无线广播设备每隔100ms发送一次无线广播帧。
本实施例中，广播帧中包含被寻车辆的车牌号、车主信息；所述寻车装置可以解析广播帧中所包含的信息用于寻找相应车辆。
本实施例中，α取值范围为[0.05,0.2]、β取值范围为[0.4,0.6]、γ取值范围为[0.1,0.3]。
本实施例中，采用蓝牙信号广播设备，能够在50-100m范围内有效定位被寻车辆。还可以采用WiFi信号广播设备，以实现更大范围内的有效定位，具体范围大小由传输环境和WiFi信号广播设备的功率所决定。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能反向寻车方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，由设置于被寻找车辆内的无线信号广播设备向周围发送广播帧；
步骤2，当寻车装置中的无线信号接收模块接收到所述广播帧时，并根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离；
其中，
所述根据广播帧信号强度计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体为：依据被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度、以及寻车装置中的无线信号接收模块所接收到的广播帧的信号强度，计算出寻车装置与被寻找车辆之间的距离；
在计算寻车装置与被寻找车辆的距离过程中，采用自适应滤波器的方式来迭代修正接收到的广播帧的信号强度指示值RSSI，具体为：
在寻车装置移动时，基于寻车装置中陀螺仪的x、y、z轴三个方向的加速度，采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，得到更新后的指示值RSSInew；
所述采用自适应滤波器对指示值RSSI进行修正，具体包括：
步骤21，根据寻车装置中陀螺仪x轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，e(n)表示经过x轴修正后的RSSI值；xx(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的x轴的加速度值；w1(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；y(n)表示从n-L个时刻到第n个时刻采集的RSSI值的向量，长度为L+1；b和μ为常数，根据实际性能需求调整；
步骤22，将e(n)作为输入，根据陀螺仪y轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，f(n)表示经过y轴修正后的RSSI值；xy(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的y轴的加速度值；w2(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤23，将f(n)作为输入，根据陀螺仪z轴方向的加速度值进行滤波，公式如下：
其中，g(n)表示经过z轴修正后的RSSI值；xz(n)表示第n个时刻陀螺仪采集的z轴的加速度值；w3(n)表示长度为L+1的有限长数字滤波器向量；
步骤24，将g(n)进行三点平滑滤波得到处理后的RSSI值，公式如下：
RSSInew(n)＝αg(n-1)+βg(n)+γg(n+1)，
其中α、β、γ为预设的权重系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述被寻找车辆与寻车装置之间的距离，具体方法为：
其中，d为计算出的被寻找车辆与寻车装置之间的距离，δ为无线环境的衰落因子，r1为1米处接收到的信号强度，单位dBm，d0为预设的测距修正值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，被寻找车辆与寻车装置之间距离d的计算公式中，RSSInew值为迭代执行两次步骤21至步骤24所得到的修正后的信号强度指示值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述无线信号为蓝牙信号或WiFi信号；所述被寻找车辆内的无线信号广播设备发送的广播帧的信号强度，是在距离广播设备1米处接收到的信号强度r1。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述无线信号广播设备按照预设的间隔发送广播帧。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，广播帧中包含被寻车辆的车牌号、车主信息；所述寻车装置可以解析广播帧中所包含的信息用于寻找相应车辆。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，α取值范围为[0.05，0.2]、β取值范围为[0.4，0.6]、γ取值范围为[0.1，0.3]。
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