CN111243322A

CN111243322A - 一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统

Info

Publication number: CN111243322A
Application number: CN201910955590.6A
Authority: CN
Inventors: 朱柏雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-06-05

Abstract

本发明公开了一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，涉及停车场寻车系统技术领域。包括智能穿戴设备以及手机，所述智能穿戴设备内置锂电池、硬件CPU、加速传感器、地磁场传感器、气压传感器、逻辑算法以及无线蓝牙模块，所述手机的内部设置有手机APP。本发明只需要用户佩戴智能穿戴产品，就可以记录整个启动到停止这个时间段内的用户行走轨迹，包括行走的步数记录、行走的方向记录、行走的海拨记录，无需GPS信号、无需GPRS信号，特别适用在室内使用，同时无需停车场做任何的工程安装，不增加停车场成本，本发明除了可以在室内反向寻找车辆，也可以应用于室内反向找物、室内反向找设备、室内反向找人等各种场景。

Description

一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统

技术领域

本发明涉及停车场寻车系统技术领域，具体为一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人们的生活水平也渐渐的得到了提高，私家车的数量也越来越多，人们出行也越来越方便了，而另一方面，随着城市的发展，商业中心的面积逐渐增大，配套的停车场也越来越大，甚至呈现多楼层分布人们在商业中心消费结束后，往往利用就近的电梯进入地下停车场，由于大型停车场的单层面积较大，而地下停车场内往往缺少标志性的参照物，使得人们的方向感减弱，无法快速找到车辆停放的位置，在多层地下停车场甚至出现找错楼层的情况出现，大大影响了人们的出行体验，耗费了大量的寻车时间，占用了宝贵的停车资源，也会额外增加车主的停车费用，这就需要用到智能寻车系统。

目前市场上智能寻车系统需要对车辆入场做记录，同时需要在停车场做车辆跟踪并记录，用户可以通过查询机器来寻找自己车辆的具体位置，缺点是投入成本大，需要工程安装，无法普及，同时用户只能查询到停车位号与楼层，还是需要自己去慢慢找，效率很低，导致使用效果一般，难以满足市场发展的需要，为此，提出一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，具备室内停车场反向寻找车辆、成本低下以及效率高的优点，以解决了传统寻车系统存在使用效果一般的问题。

为实现室内停车场反向寻找车辆、成本低下以及效率高的目的，本发明提供如下技术方案：一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，包括智能穿戴设备以及手机，所述智能穿戴设备内置锂电池、硬件CPU、加速传感器、地磁场传感器、气压传感器、逻辑算法以及无线蓝牙模块，所述手机的内部设置有手机APP，所述智能穿戴设备与手机之间通过无线蓝牙连接；

所述锂电池的输出端电连接有硬件CPU的输入端，所述硬件CPU的输出端双向电连接有加速传感器、地磁场传感器以及气压传感器的输入端，所述加速传感器、地磁场传感器以及气压传感器的输出端电连接有逻辑算法的输入端，所述逻辑算法的输出端电连接无线蓝牙模块的输入端，所述无线蓝牙模块的输出端电连接有手机的输入端；

所述智能穿戴设备的表面设置有启动键1、停止键2以及Micro USB接口3，所述启动键1以及停止键2均与硬件CPU之间进行电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述无线蓝牙模块采用蓝牙5.0低功耗技术，所述锂电池内置在智能穿戴设备中，所述锂电池可以反复充电使用，且锂电池通过Micro USB接口3来充电。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加速传感器采用ST意法半导体的加速度传感器LSM6DSL，所述地磁场传感器采用日本旭化成公司的地磁场传感器AK09912，所述气压传感器采用ST意法半导体的气压传感器LPS33HW，所述加速度传感器可以采集到用户的行走步数变化，地磁场传感器可以采集到用户的行走方向变化，气压传感器可以采集到用户的行走海拨变化。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加速传感器、地磁场传感器以及气压传感器采集的数据传输给逻辑算法，所述传感器采集的数据基于三维坐标系统中，其中X与Y代表水平面，X代表纵深，通过计算X、Y、Z的数据采集与数据分析，就可以完整的得到产品在人类生活的三维空间里的各种动作与姿态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加速度传感采集X、Y、Z三轴数据，通过高频与低频算法做滤波，结合能效分析，再对错误条件做判断，然后得出用户的步数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述逻辑算法里，首先有基于人类步频、步距的数据采集、统计、分析，得出一个正确的基础值，然后基于这个基础值，结合高频与低频分析做滤波，得出正确的步数分析，没有手势或者位置限制，数据采样率为50HZ，在低功耗模式下为25HZ，可以正确的识别到用户慢走、正常走、跑步三种模式，记步的精确度可以达到97％以上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述地磁传感器采集到旋转矩阵数据，也就是北东地坐标系统，N北轴指向地球北，东轴指向地球东，地轴垂直于地球表面并指向下，再结合加速度传感的X、Y、Z三轴数据，一共需要采集到6轴数据，生成一个旋转矩阵模型。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，具备以下有益效果：

1、该室内停车场反向寻找车辆的智能系统，当用户停好车辆后，点击我们产品的启动键1，我们的智能穿戴产品开始工作，通过科学的算法，加速度传感器可以采集到用户的行走步数变化，地磁场传感器可以采集到用户的行走方向变化，气压传感器可以采集到用户的行走海拨变化，同时，在用户手机端上预装APP软件，当我们的智能穿戴产品与手机端的APP软件通过蓝牙连接好后，我们的智能穿戴产品适时的把采集到的用户行走步数、用户行走方向、用户行走海拨高度这三项数据通过蓝牙发送到用户手机APP软件端，当用户手机APP接收到以上数据后，在APP软件端自动生产一张用户的行走轨迹图，当用户到达目的地后，再点击我们产品上的停止键2，我们的产品停止工作，用户手机端的APP软件，会自动保存从启动键1开始，到停止键2结束这一段时间内，用户的行走轨迹图形，并以年月日时分秒的文件名存储在用户的手机APP软件里面，当用户需要寻找自己的车辆时，可以打开这份行走轨迹图纸，根据这份图纸上的轨迹，反向去寻找自己的车辆，在反向寻找的过程中，用户手机端的APP软件在运行反向找车模式，并通过动画、声音等方式，来提醒用户如何寻找自己的车辆，同时，本产品内置了锂电池，可以反复充电使用，通过Micro USB接口3来充电。

2、该室内停车场反向寻找车辆的智能系统，本发明只需要用户佩戴智能穿戴产品，就可以记录整个启动到停止这个时间段内的用户行走轨迹，包括行走的步数记录、行走的方向记录、行走的海拨记录，无需GPS信号、无需GPRS信号，特别适用在室内使用，同时无需停车场做任何的工程安装，不增加停车场成本，本发明除了可以在室内反向寻找车辆，也可以应用于室内反向找物、室内反向找设备、室内反向找人等各种场景。

附图说明

图1为本发明系统示意图；

图2为本发明三维的坐标系统示意图

图3为本发明加速度传感器逻辑框图；

图4为本发明旋转矩阵模型示意图；

图5为本发明旋转矩阵模型套用在地球模型示意图；

图6为本发明地磁传感器具体逻辑框图示意图；

图7为本发明气压传感器具体逻辑框图示意图；

图8为本发明完整的系统逻辑框图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供了一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，包括智能穿戴设备以及手机，所述智能穿戴设备内置锂电池、硬件CPU、加速传感器、地磁场传感器、气压传感器、逻辑算法以及无线蓝牙模块，所述手机的内部设置有手机APP，所述智能穿戴设备与手机之间通过无线蓝牙连接；

本发明产用了蓝牙5.0低功耗技术，内置了ST意法半导体的加速度传感器LSM6DSL、日本旭化成公司的地磁场传感器AK09912、ST意法半导体的气压传感器LPS33HW，当用户停好车辆后，点击产品的启动键1，智能穿戴产品开始工作，通过科学的算法，加速度传感器可以采集到用户的行走步数变化，地磁场传感器可以采集到用户的行走方向变化，气压传感器可以采集到用户的行走海拨变化，同时，在用户手机端上预装APP软件，当智能穿戴产品与手机端的APP软件通过蓝牙连接好后，智能穿戴产品适时的把采集到的用户行走步数、用户行走方向、用户行走海拨高度这三项数据通过蓝牙发送到用户手机APP软件端，当用户手机APP接收到以上数据后，在APP软件端自动生产一张用户的行走轨迹图，当用户到达目的地后，再点击产品上的停止键2，产品停止工作，用户手机端的APP软件，会自动保存从启动键1开始，到停止键2结束这一段时间内，用户的行走轨迹图形，并以年月日时分秒的文件名存储在用户的手机APP软件里面，当用户需要寻找自己的车辆时，可以打开这份行走轨迹图纸，根据这份图纸上的轨迹，反向去寻找自己的车辆，在反向寻找的过程中，用户手机端的APP软件在运行反向找车模式，并通过动画、声音等方式，来提醒用户如何寻找自己的车辆，同时，本产品内置了锂电池，可以反复充电使用，通过Micro USB接口3来充电。

以下内容是关于科学有效算法实现的原理及逻辑框图说明：

A、如图2所示，生活在一个三维的立体空间内，所以算法都基于三维空间来计算的，定义了一个三维的坐标系统，所有算法，包括传感器采集的数据，均基于这套3维的坐标系统，X与Y代表水平面，X代表纵深，通过计算X、Y、Z的数据采集与数据分析，就可以完整的得到产品在人类生活的三维空间里的各种动作与姿态。

B、如图3所示，关于加速度传感器与记步算法的说明，通过采集到加速度传感的X、Y、Z三轴数据，通过高频与低频算法做滤波，结合能效分析，再对错误条件做判断，然后得出用户的步数，算法里，首先有基于人类步频、步距的数据采集、统计、分析，得出一个正确的基础值，然后基于这个基础值，结合高频与低频分析做滤波，得出正确的步数分析，没有手势或者位置限制。数据采样率为50HZ，在低功耗模式下为25HZ，可以正确的识别到用户慢走、正常走、跑步三种模式。记步的精确度可以达到97％以上。

C、如图4所示，关于地磁传感器及方位算法的说明，地球是一个大磁场，不管是室内还是室外都存在，就是利用了这个特点，结合传感器与算法，来实现用户行走方向的判断，采集到地磁传感器的旋转矩阵数据，也就是NED(北东地)坐标系统，N轴(北轴)指向地球北，E轴(东轴)指向地球东，D轴(地轴)垂直于地球表面并指向下，再结合加速度传感的X、Y、Z三轴数据，一共需要采集到6轴数据，生成一个旋转矩阵模型。

如图5-6所示，把这个旋转矩阵模型套用在地球模型上，数据采样率为50HZ，在算法里，包括了地磁传感器的N、E、D三轴数据与加速度传感器的X、Y、Z三轴数据，通过高频与低频的算法滤波，结合旋转矩阵计算，加上倾斜矫正，得到用户的正确方向。

D、如图7所示，关于气压传感器与海拨算法的说明，地球上任何地方都存在大气压，不管是室内还是室外都存在，我们就是利用了这个特点，通过气压传感器与我们的算法，得到用户正确的楼层变化，我们的数据采样率为10HZ，通过气压传感器X轴的数据变化，通过高频与低频滤波，经过不同的气压值(PA帕)的变化，计算出相应的海拨变化，再结合温度补偿，得出用户的相对海拨变化数据，正向、反向均可以实现，一般建筑物的楼层都在3米至4米，我们取一个中间值为3.5米，用相对海拨数据除以3.5米，就可以得出用户的楼层变化，上楼、下楼均可以实现，公式计算为：相对海拨数/3.5＝楼层，如果有余数，则采用四舍五入法，来实现对用户楼层的准确判断，因为气压值会受到天气影响，加上不同的建筑物的楼层高度不一致，我们得出的用户楼层变化数据会有一定的偏差，为了减少偏差，我们在手机端的APP软件里，会有声音、文字提示用户，当计算出的楼层变化有出入时，允许用户手动修改。

E、如图8所示，本发明是一款智能穿戴设备，内置了加速度传感器、地磁场传感器、气压传感器，通过科学有效的算法来记录用户的行走步数、行走的方向、行走的楼层变化、通过蓝牙技术，发送到用户手机端的APP上，当手机APP软件端接收到各种数据后，在软件上适时记录并生成行走轨迹，同时保存在手机APP上，当用户需要再次寻找自己的车辆时，可以通过查询自己的行走轨迹，并结合手机APP软件的辅助导航信息，很方便的找到自己的车辆，解决了目前现有的找车方法成本高、效率低的问题。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时，当用户停好车辆后，点击我们产品的启动键1，我们的智能穿戴产品开始工作，通过科学的算法，加速度传感器可以采集到用户的行走步数变化，地磁场传感器可以采集到用户的行走方向变化，气压传感器可以采集到用户的行走海拨变化，同时，在用户手机端上预装APP软件，当我们的智能穿戴产品与手机端的APP软件通过蓝牙连接好后，我们的智能穿戴产品适时的把采集到的用户行走步数、用户行走方向、用户行走海拨高度这三项数据通过蓝牙发送到用户手机APP软件端，当用户手机APP接收到以上数据后，在APP软件端自动生产一张用户的行走轨迹图，当用户到达目的地后，再点击我们产品上的停止键2，我们的产品停止工作，用户手机端的APP软件，会自动保存从启动键1开始，到停止键2结束这一段时间内，用户的行走轨迹图形，并以年月日时分秒的文件名存储在用户的手机APP软件里面，当用户需要寻找自己的车辆时，可以打开这份行走轨迹图纸，根据这份图纸上的轨迹，反向去寻找自己的车辆，在反向寻找的过程中，用户手机端的APP软件在运行反向找车模式，并通过动画、声音等方式，来提醒用户如何寻找自己的车辆，同时，本产品内置了锂电池，可以反复充电使用，通过Micro USB接口3来充电。

综上所述，该室内停车场反向寻找车辆的智能系统，本发明只需要用户佩戴我们的智能穿戴产品，就可以记录整个启动到停止这个时间段内的用户行走轨迹，包括行走的步数记录、行走的方向记录、行走的海拨记录，无需GPS信号、无需GPRS信号，特别适用在室内使用，同时无需停车场做任何的工程安装，不增加停车场成本，本发明除了可以在室内反向寻找车辆，也可以应用于室内反向找物、室内反向找设备、室内反向找人等各种场景。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，包括智能穿戴设备以及手机，其特征在于：所述智能穿戴设备内置锂电池、硬件CPU、加速传感器、地磁场传感器、气压传感器、逻辑算法以及无线蓝牙模块，所述手机的内部设置有手机APP，所述智能穿戴设备与手机之间通过无线蓝牙连接；

2.根据权利要求1所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述无线蓝牙模块采用蓝牙5.0低功耗技术，所述锂电池内置在智能穿戴设备中，所述锂电池可以反复充电使用，且锂电池通过Micro USB接口3来充电。

3.根据权利要求1所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述加速传感器采用加速度传感器LSM6DSL，所述地磁场传感器采用地磁场传感器AK09912，所述气压传感器采用气压传感器LPS33HW，所述加速度传感器可以采集到用户的行走步数变化，地磁场传感器可以采集到用户的行走方向变化，气压传感器可以采集到用户的行走海拨变化。

4.根据权利要求1所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述加速传感器、地磁场传感器以及气压传感器采集的数据传输给逻辑算法，所述传感器采集的数据基于三维坐标系统中，其中X与Y代表水平面，X代表纵深，通过计算X、Y、Z的数据采集与数据分析，就可以完整的得到产品在人类生活的三维空间里的各种动作与姿态。

5.根据权利要求4所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述加速度传感采集X、Y、Z三轴数据，通过高频与低频算法做滤波，结合能效分析，再对错误条件做判断，然后得出用户的步数。

6.根据权利要求1所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述逻辑算法里，首先有基于人类步频、步距的数据采集、统计、分析，得出一个正确的基础值，然后基于这个基础值，结合高频与低频分析做滤波，得出正确的步数分析，没有手势或者位置限制，数据采样率为50HZ，在低功耗模式下为25HZ，可以正确的识别到用户慢走、正常走、跑步三种模式，记步的精确度可以达到97％以上。

7.根据权利要求1所述的一种室内停车场反向寻找车辆的智能系统，其特征在于：所述地磁传感器采集到旋转矩阵数据，也就是北东地坐标系统，N北轴指向地球北，东轴指向地球东，地轴垂直于地球表面并指向下，再结合加速度传感的X、Y、Z三轴数据，一共需要采集到6轴数据，生成一个旋转矩阵模型。