CN111307138A - 隧道内车辆定位方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隧道内车辆定位方法及系统，包括：隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息；隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息；所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；隧道内的光接收器对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。

Description

隧道内车辆定位方法及系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，具体而言，涉及一种隧道内车辆定位方法及系统。
背景技术
现有的车辆定位系统，大多是基于全球卫星定位系统(GPS)技术应用的，而GPS靠直接接收卫星信号工作，需要在室外看到天空的地方才能接收到卫星信号，来实现对车辆的定位和跟踪，具有较明显的优势和应用。
但是，GPS定位技术仅在室外开阔地带起作用，而对于密闭环境，如室内，隧道等，由于GPS信号弱，难以对车辆进行精准定位。当车辆行驶到密闭环境中，实时定位功能则完全失效，无法对车辆进行实时定位跟踪。
发明内容
本发明实施例提供了一种隧道内车辆定位方法及系统，以至少解决相关技术中由于GPS实时定位功能受卫星信号限制，导致在隧道等密闭环境中，GPS实时定位功能失效的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种隧道内车辆定位方法，包括：隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息；隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息；所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；隧道内的光接收器对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。
可选地，隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息包括：隧道内的LED灯将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
可选地，隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息包括：所述行车记录仪内置光传感器根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
可选地，所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息包括：所述行车记录仪根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
可选地，所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器包括：通过车灯光线的亮暗变化将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至隧道内的光接收器。
可选地，将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器之后，还包括：所述后台服务器对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种隧道内车辆定位系统，包括：多个LED灯，设置于隧道内，通过发出的第一光信号来发送自身设备信息；行车记录仪，位于处于隧道内的车辆中，用于接收并解析所述第一光信号以获取所述LED灯的设备信息，并根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；所述车灯，位于处于隧道内的车辆中，用于将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；多个光接收器，设置于所述隧道内，用于对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。
可选地，所述LED灯还包括：发送模块，用于将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
可选地，所述行车记录仪还包括：光传感器，用于根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
可选地，所述行车记录仪还包括：定位模块，用于根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
可选地，所述系统还包括：后台服务器，用于对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤
在本发明的上述实施例中，通过引入光通信技术，通过在隧道内的LED照明设备安装相应的光接收器，与车辆进行信息交互，从而达到实时定位跟踪的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的隧道内车辆定位方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的光通信定位系统的功能框图；
图3是根据本发明实施例的光通信定位系统对车辆实时定位的示意图；
图4是根据本发明实施例的车辆实时定位过程流程图；
图5是根据本发明可选实施例的隧道内车辆定位系统结构图；
图6是根据本发明可选实施例的隧道内车辆定位系统结构图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
针对GPS的定位应用盲区，在本实施例，提供了一种基于光通信技术在车辆定位中的应用，在密闭环境中，通过对已有的LED照明设备安装相应的光接收器，来和车辆进行信息交互，达到定位跟踪的效果。
在本实施例中提供了一种的隧道内车辆定位方法，图1是根据本发明实施例的方法流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息；
步骤S104，隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息；
步骤S106，所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；
步骤S108，所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；
步骤S110，隧道内的光接收器对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。
在本实施例的步骤S102中，隧道内的LED灯将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
在本实施例的步骤S104中，所述行车记录仪内置光传感器根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
在本实施例的步骤S106中，所述行车记录仪根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
在本实施例的步骤S108中，通过车灯光线的亮暗变化将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至隧道内的光接收器。
在本实施例的步骤S110之后，还可包括：所述后台服务器对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
为了便于对本发明所提供的技术方案的理解，下面将结合具体应用场景的实施例进行详细描述。
针对现有车辆定位技术的弊端，本实施例提出一种基于LED的隧道内车辆定位方法和系统，旨在通过隧道内LED、光接收器、行车记录仪和车灯，实现在隧道内对车辆的实时跟踪定位。
图2为本实施例的光通信定位系统的功能框图。如图2所示，本实施例的光通信定位系统主要包括三个部分：后台服务器、发送器和接收器。
(1)发送器
包括隧道LED(调制器及驱动)和车灯。
隧道LED可以是在普通的LED上升级了驱动装置的照明设备，其连续的发送自身位置信息给车辆内的行车记录仪。
车灯可以为升级了电源驱动装置的普通车灯，发送来自行车记录仪对车辆信息(车牌，位置等)编码后的信息。车灯的点亮是通过电源驱动来点亮的，通过车灯的闪烁将接收到的信息转换为光信息发送给隧道内的接收器。
(2)接收器
包括行车记录仪和隧道光接收器。
行车记录仪，内置CMOS光传感器，光传感器通过逐行像素点亮反映出LED的亮暗变化，亮暗变化的序列来代表接收到信息。行车记录仪通过光传感器对接收到的隧道LED发出的光信息进行解码，获取到隧道LED的位置信息。通过接收到的LED灯的光信号，定位出车的具体位置，再将车的位置信息和其他信息(时间，车牌，车架号等)信息进行编码发送给车灯。
隧道光接收器，用于对接收到的车灯发出的光信息进行解码，获取实时的车辆信息(位置，时间，车牌等)，将此信息发送给后台服务器，以便对此信息进行统一管理和进一步的分析。
(3)后台服务器
用于管理接收到的车辆信息(车牌和位置等)。
下面将详细说明本实施例的定位过程。图3为本实施例的光通信定位系统对车辆实时定位的示意图。如图3所示，在本实施例中，行进在隧道内的车辆可以通过行车记录仪接收隧道内的LED灯发送的光信号，通过车灯将编码后的光信号发送给隧道内的接收器。在本实施例中，LED隧道灯可以与接收器合设，当然也可以根据需要分开设置。
图4为根据本实施例的车辆定位过程流程图。如图4所示，本实施例的定位过程主要包括如下步骤：
步骤S401，隧道LED发送自身位置信息。
LED都有各自的设备信息，包括高度，坐标，功率等。隧道LED通过将自身的设备信息转换为光信息，并连续广播光信息给路过的车辆。
步骤S402，行车记录仪解码LED光信息。
行车记录仪内置CMOS光传感器，光传感器通过逐行像素点亮反映出LED的亮暗变化，亮暗变化的序列来代表接收到信息。行车记录仪通过光传感器对接收到的隧道LED发出的光信息进行解码，获取到隧道LED的设备信息。
步骤S403，车辆实时定位。
行车记录仪接收来自多个隧道LED的灯光，通过定位算法筛选后解码出特定LED的设备信息，得到车辆的位置信息。例如，在本实施例中，行车记录仪可以根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，从而获取车辆的当前位置。
步骤S404，将车辆信息编码发送给车灯
行车记录仪将定位出的车辆位置及车辆信息(车牌号，车架号等)进行编码，发送给车灯。
步骤S405，车灯将编码后的车辆信息发送给光接收器
车灯的点亮是通过电源驱动来点亮的，通过LED的亮暗来传输光信息。车灯从行车记录仪接收到带有车辆实时位置的编码信息，再将其转换为光信息发送给隧道光接收器。
步骤S406，光接收器将解码后的车辆信息发送给后台服务器
隧道光接收器对接收到的信息进行解码，得到车辆的实时位置信息，再将此信息发送给后台。
步骤S407，后台服务器统一管理车辆信息
后台对接收到的车辆信息进行统一管理，记录每辆路过车辆的实时位置坐标和车辆信息。
在上述实施例中，提供了一种基于光通信技术在车辆定位中的应用，在密闭环境中，通过对已有的LED照明设备安装相应的光接收器，来和车辆进行信息交互，达到定位跟踪的效果。且光通信系统是在已有设施上进行改造，设备布设更加简单灵活。
本实施例所提供的技术方案可应用于任何室内或者密闭环境中，如隧道，室内停车场等，可实现对车辆的实时定位跟踪，同时可扩展的，也可应用于室内停车位的智能化管理等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种隧道内车辆定位系统，该系统用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是根据本发明实施例的一种隧道内车辆定位系统的结构框图，如图5所示，该系统包括LED灯10、行车记录仪20、车灯30、光接收器40和后台服务器50。
所述LED灯10为多个，设置于隧道内，通过发出的第一光信号来发送自身设备信息。
行车记录仪20，位于处于隧道内的车辆中，用于接收并解析所述第一光信号以获取所述LED灯的设备信息，并根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯。
所述车灯30，位于处于隧道内的车辆中，用于将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；
所述光接收器40为多个，设置于所述隧道内，用于对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器50。
后台服务器50用于对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
图6是根据本发明可选实施例的隧道内车辆定位系统的结构框图，如图6所示，该系统除包括图5所示的所有装置外，在本实施例中，所述LED灯10还包括：发送模块101，用于将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
在本实施例中，所述行车记录仪20还包括：光传感器201，用于根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
可选地，在本实施例中，所述行车记录仪还可包括：定位模块202，用于根据接收到的LED的光信号确定光信号对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种隧道内车辆定位方法，其特征在于，包括：
隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息；
隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息；
所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；
所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；
隧道内的光接收器对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，隧道内的LED灯通过第一光信号发送自身设备信息包括：
隧道内的LED灯将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，隧道内车辆的行车记录仪接收并解析所述第一光信号，以获取所述LED灯的设备信息包括：
所述行车记录仪内置光传感器根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行车记录仪根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息包括：
所述行车记录仪根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆的车灯将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器包括：
通过车灯光线的亮暗变化将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至隧道内的光接收器。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器之后，还包括：
所述后台服务器对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
7.一种隧道内车辆定位系统，其特征在于，包括：
多个LED灯，设置于隧道内，通过发出的第一光信号来发送自身设备信息；
行车记录仪，位于处于隧道内的车辆中，用于接收并解析所述第一光信号以获取所述LED灯的设备信息，并根据所述LED灯的设备信息通过定位获取所述车辆的位置信息，将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息传输至所述车辆的车灯；
所述车灯，位于处于隧道内的车辆中，用于将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息编码后通过第二光信号发送至隧道内的光接收器；
多个光接收器，设置于所述隧道内，用于对接收到的第二光信号进行解码，获取所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息，并将所述车辆的位置信息和所述车辆的标识信息发送至后台服务器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述LED灯还包括：
发送模块，用于将自身设备信息转换为所述第一光信号，并广播所述第一光信号。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述行车记录仪还包括：
光传感器，用于根据所述第一光信号的亮暗变化逐行像素点亮以生成亮暗变化序列，通过解析所述亮暗变化序列获取到所述LED灯的设备信息。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述行车记录仪还包括：
定位模块，用于根据接收到的LED的光信号确定对应的LED的位置，将该LED的位置作为参考位置，获取所述车辆的位置。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
后台服务器，用于对接收到的车辆信息进行统一管理，并记录隧道内每辆车辆的实时位置坐标和车辆信息。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。
13.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。
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