CN107040271A - 一种地下车库寻车系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下车库寻车系统及方法，装置包括手持模块和车载模块，手持模块和车载模块之间进行双向通信；方法具体为：手持模块用于在用户触发寻车按钮后，向车载模块发送唤醒请求；车载模块接收到唤醒信号后，发送应答信号，并开启爆闪灯；手持模块接收到车载模块的唤醒应答信号后，进行T0参数修正；车载模块的T0参数修正后，发送应答确认信号，手持模块接收到此信号后，指示灯变色，用户正常前进，车载模块通过接收到的周期信号的到达时间差判断用户是接近还是远离，通过应答信号反馈给手持模块。本发明无需预先勘察设置基准坐标，指引车主在踏入地下车库寻车时就选择正确的前进方向。

Description

一种地下车库寻车系统及方法
技术领域
本发明涉及低功耗广域网技术领域，尤其是一种地下车库寻车系统及方法。
背景技术
在当今社会居住环境日趋复杂，城市中心地下车库越来越大。一般生活中，车主通过收听蜂鸣器声音和辨别车灯闪烁确定车的位置实现寻车过程。这种寻车方法只有靠近车的位置才有作用。如今大型商场的地下停车库出口非常多，即使记住编号，对照停车场分布图也往往辨不清方向。
主流定位技术如GPS、基站定位、蓝牙、zigbee、WiFi在传输距离、功耗、穿墙能力上有所欠缺，地下车库往往没有GPS信号，甚至有些地方没有蜂窝信号，所以，这些技术在大型地下车库缺乏应用的价值。
到达时间差(TDOA)是一种利用时间差进行定位的方法，通过测量信号达到监测站的时间，可以确定信号源的距离。但是，绝对时间一般比较难测量，通过比较信号到达各个监测站的时间差TDOA算法是对TOA算法的改进，不是直接利用信号到达时间而是用多个基站接收到信号的时间差来确定移动台位置，与TOA算法相比不需要加入专门的时间戳，定位精度也有所提高。而现有汽车无钥匙进入系统PKE领域读TOA算法的应用近乎于零。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种地下车库寻车系统及方法，能够进行方向辨识，硬件设备投入少。
为解决上述技术问题，本发明提供一种地下车库寻车系统，包括手持模块和车载模块，手持模块发送系统唤醒信号，车载模块收到唤醒信号后发出响应信号，手持模块和车载模块之间进行双向通信。
优选的，手持模块包括手持无线收发器、手持微控制单元、指示灯、按钮和电池，手持无线收发器与天线之间相互通信，手持电池分别与手持微控制单元和手持无线收发器相连，为手持微控制单元和手持无线收发器提供电源，按钮与手持微控制单元相连，人工控制手持微控制单元；车载模块包括车载无线收发器、车载微控制单元和爆闪灯；车载无线收发器与天线之间相互通信，车载电池分别与车载无线收发器、爆闪灯和车载微控制单元相连，为车载微控制单元、爆闪灯和车载无线收发器提供电源，车载电池还与车载电源相连。
一种地下车库寻车方法，包括如下步骤：
(1)手持模块用户在用户触发按钮后，向车载模块发送唤醒请求；
(2)车载模块接收到唤醒信号后，发送应答信号，并开启爆闪灯；
(3)手持模块接收到车载模块的唤醒应答信号后，指示灯红色闪烁，发送寻车信号，发送周期为T0，此时用户静止；
(4)车载模块接收来自手持模块的周期信号，修正内部参数T0，开始计时，向手持模块发出应答信号；
(5)手持模块接收到车载模块的应答信号，指示灯绿色闪烁，用户正常前进，手持模块发送周期信号T0；
(6)车载模块根据到达时间差，判断用户是否远离，并在应答信号中加入此标志位；用户根据手持模块上指示灯来选择前进方向。
优选的，步骤(4)中，修正内部参数T0的方法具体包括如下步骤：
(41)手持模块和车载模块都预设参数T0，通过手持模块静止发送信号进行实时修正；
(42)假设车载模块接收到第一个信号计时器开始清零计时T1＝0；从第二个信号开始，接收信号的时间表示为：T2，T3，……Tn；其中，信号间隔分别为t1＝T2-T1，t2＝T3-T1，……t(n-1)＝Tn-T(n-1)；Tn＝t1+t2+t3……+t(n-1)；假设手持模块静止则t1＝t2＝t3……＝T0，Tn＝(n-1)*T0；假设手持模块匀速远离，则t1＝t2＝t3……>T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)>(n-1)T0，即Tn>(n-1)*T0；假设手持模块匀速接近，则t1＝t2＝t3……<T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)<(n-1)T0，即Tn<(n-1)*T0；
(43)比较接收到的第n个信号的时间Tn与(n-1)*T0的大小，判断手持模块是接近还是远离。
优选的，步骤(6)中，用户选择前进方向时，红色常亮为远离，绿色常亮为靠近。
优选的，车载模块接收不到手持模块信号时进入休眠模式；手持模块接收不到应答信号时，自动待机，需要手动唤醒。
本发明的有益效果为：无需预先勘察设置基准坐标，指引车主在踏入地下车库的那一刻就选择正确的前进方向，当接近汽车时自然会看到车载模块上的爆闪灯；克服了RSSI信号强度三角形质心定位算法的弊端，不受不确定因素的干扰；克服传统寻车单向通信方案环境适应性弱的缺点，避免复杂环境给车主寻车带来的不便，在主动寻车应用上具有较佳前景。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明的修正内部参数T0的方法流程示意图。
图3是本发明的手持模块结构示意图。
图4是本发明的车载模块结构示意图。
具体实施方式
如图1、2和3所示，一种地下车库寻车系统，包括手持模块和车载模块，手持模块发送系统唤醒信号，车载模块收到唤醒信号后发出响应信号，手持模块和车载模块之间进行双向通信。手持模块包括手持无线收发器、手持微控制单元、指示灯、按钮和电池，手持无线收发器与天线之间相互通信，手持电池分别与手持微控制单元和手持无线收发器相连，为手持微控制单元和手持无线收发器提供电源，按钮与手持微控制单元相连，人工控制手持微控制单元；车载模块包括车载无线收发器、车载微控制单元和爆闪灯；车载无线收发器与天线之间相互通信，车载电池分别与车载无线收发器、爆闪灯和车载微控制单元相连，为车载微控制单元、爆闪灯和车载无线收发器提供电源，车载电池还与车载电源相连。
一种地下车库寻车方法，包括如下步骤：
(1)手持模块用户在用户触发按钮后，向车载模块发送唤醒请求；
(2)车载模块接收到唤醒信号后，发送应答信号，并开启爆闪灯；
(3)手持模块接收到车载模块的唤醒应答信号后，指示灯红色闪烁，发送寻车信号，发送周期为T0，此时用户静止；
(4)车载模块接收来自手持模块的周期信号，修正内部参数T0，开始计时，向手持模块发出应答信号；
(5)手持模块接收到车载模块的应答信号，指示灯绿色闪烁，用户正常前进，手持模块发送周期信号T0；
(6)车载模块根据到达时间差，判断用户是否远离，并在应答信号中加入此标志位；用户根据手持模块上指示灯来选择前进方向，红色常亮为远离，绿色常亮为接近。
修正内部参数T0的方法具体包括如下步骤：
(41)手持模块和车载模块都预设参数T0，通过手持模块静止发送信号进行实时修正；
(42)假设车载模块接收到第一个信号计时器开始清零计时T1＝0；从第二个信号开始，接收信号的时间表示为：T2，T3，……Tn；其中，信号间隔分别为t1＝T2-T1，t2＝T3-T1，……t(n-1)＝Tn-T(n-1)；Tn＝t1+t2+t3……+t(n-1)；假设手持模块静止则t1＝t2＝t3……＝T0，Tn＝(n-1)*T0；假设手持模块匀速远离，则t1＝t2＝t3……>T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)>(n-1)T0，即Tn>(n-1)*T0；假设手持模块匀速接近，则t1＝t2＝t3……<T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)<(n-1)T0，即Tn<(n-1)*T0；
(43)比较接收到的第n个信号的时间Tn与(n-1)*T0的大小，判断手持模块是接近还是远离。
车载模块接收不到手持模块信号时进入休眠模式；手持模块接收不到应答信号时，自动待机，需要手动唤醒。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种地下车库寻车系统，其特征在于，包括：手持模块和车载模块，手持模块发送系统唤醒信号，车载模块收到唤醒信号后发出响应信号，手持模块和车载模块之间进行双向通信。
2.如权利要求1所述的地下车库寻车系统，其特征在于，手持模块包括手持无线收发器、手持微控制单元、指示灯、按钮和电池，手持无线收发器与天线之间相互通信，手持电池分别与手持微控制单元和手持无线收发器相连，为手持微控制单元和手持无线收发器提供电源，按钮与手持微控制单元相连，人工控制手持微控制单元；车载模块包括车载无线收发器、车载微控制单元和爆闪灯；车载无线收发器与天线之间相互通信，车载电池分别与车载无线收发器、爆闪灯和车载微控制单元相连，为车载微控制单元、爆闪灯和车载无线收发器提供电源，车载电池还与车载电源相连。
3.一种使用如权1所述系统的地下车库寻车方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)手持模块用户在用户触发按钮后，向车载模块发送唤醒请求；
(2)车载模块接收到唤醒信号后，发送应答信号，并开启爆闪灯；
(3)手持模块接收到车载模块的唤醒应答信号后，指示灯红色闪烁，发送寻车信号，发送周期为T0，此时用户静止；
(4)车载模块接收来自手持模块的周期信号，修正内部参数T0，开始计时，向手持模块发出应答信号；
(5)手持模块接收到车载模块的应答信号，指示灯绿色闪烁，用户正常前进，手持模块发送周期信号T0；
(6)车载模块根据到达时间差，判断用户是否远离，并在应答信号中加入此标志位；用户根据手持模块上指示灯来选择前进方向。
4.如权利要求3所述的地下车库寻车系统，其特征在于，步骤(4)中，修正内部参数T0的方法具体包括如下步骤：
(41)手持模块和车载模块都预设参数T0，通过手持模块静止发送信号进行实时修正；
(42)假设车载模块接收到第一个信号计时器开始清零计时T1＝0；从第二个信号开始，接收信号的时间表示为：T2，T3，……Tn；其中，信号间隔分别为t1＝T2-T1，t2＝T3-T1，……t(n-1)＝Tn-T(n-1)；Tn＝t1+t2+t3……+t(n-1)；假设手持模块静止则t1＝t2＝t3……＝T0，Tn＝(n-1)*T0；假设手持模块匀速远离，则t1＝t2＝t3……>T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)>(n-1)T0，即Tn>(n-1)*T0；假设手持模块匀速接近，则t1＝t2＝t3……<T0，则t1+t2+t3……+t(n-1)<(n-1)T0，即Tn<(n-1)*T0；
(43)比较接收到的第n个信号的时间Tn与(n-1)*T0的大小，判断手持模块是接近还是远离。
5.如权利要求3所述的地下车库寻车系统，其特征在于，步骤(6)中，用户选择前进方向时，红色常亮为远离，绿色常亮为靠近。
6.如权利要求3所述的地下车库寻车系统，其特征在于，车载模块接收不到手持模块信号时进入休眠模式；手持模块接收不到应答信号时，自动待机，需要手动唤醒。
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