CN112365734A - 一种基于uwb的室内停车场寻车的系统及方法 - Google Patents

一种基于uwb的室内停车场寻车的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于UWB的室内停车场寻车的系统及方法，涉及UWB无线通信技术、室内定位、智能寻车技术领域，包括车辆控制器、UWB通信基站、车载UWB通信标签、室内停车场监控主机、云服务器、车主手机、寻车APP；所述车辆控制器连接到车载UWB通信标签上，所述车载UWB标签通过UWB技术与UWB基站进行通信；所述UWB基站包含WiFi模块，通过WiFi连接到室内停车场监控主机；所述监控主机通过以太网或4G网络连接到云服务器上；车主手机带有UWB标签模块，与UWB基站进行通信，车主使用手机寻车APP，通过4G网络连接到云服务器上，查看手机寻车APP进行室内导航，手机寻车APP不断指示车主行走方向，最终引导车主走到车辆停放的位置，实现室内寻车。

Description

一种基于UWB的室内停车场寻车的系统及方法
技术领域
本发明涉及UWB无线通信技术、室内无线定位、WiFi无线通信技术、智能寻车技术领域，尤其涉及一种基于UWB的室内停车场寻车的系统及方法。
背景技术
随着汽车普及到普通家庭，私家车越来越多，室内停车场也越建越大，车主在大型的室内停车场停车后再找车，犹如在大的“迷宫”里寻找自己的汽车，经常会出现用车钥匙找车，却找不到车的问题，造成室内停车场找车难的问题。
现有寻车方案是：车主通过车钥匙寻找车辆。车主通过按下车钥匙，车辆检测到车钥匙后鸣笛响应，车主通过寻声查找车辆的位置。大型停车场，钥匙传感器的距离有限，无法正常连接车辆，造成寻车失败；通过车辆喇叭发声寻车，噪音大且不够精准。
UWB(Ultra Wide Band)即超宽带技术，它是一种无载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB定位采用了宽带脉冲通讯技术，具备极强的抗干扰能力，使定位的误差减小。UWB室内定位技术的出现填补了高精度定位领域的空白，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度等优点。UWB超宽带技术的诞生和发展，使得高精度室内定位技术成为了可能。
发明内容
发明目的：针对室内停车场找车难的问题，本发明提出一种基于UWB的室内停车场寻车的系统，使用UWB无线通信基站和UWB无线通信标签，结合手机、手机寻车APP、云服务器，实现室内导航，帮助车主在室内停车场快速找到自己的汽车。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于UWB的室内停车场寻车的系统，包括车辆控制器、UWB无线通信基站模块、车载UWB无线通信标签模块、室内停车场监控主机、云服务器、车主用户手机、寻车APP；所述车辆控制器连接到车载UWB无线通信标签模块上，所述车载UWB无线通信标签模块与UWB无线通信基站模块进行通信连接；所述UWB无线通信基站，包含WiFi通信模块，通过WiFi无线连接到室内停车场监控主机；所述室内停车场监控主机通过以太网或4G网络连接到云服务器上；车主用户手机带有UWB无线通信标签模块，与UWB无线通信基站模块进行通信连接，车主用户使用寻车APP，通过4G网络连接到云服务器上，寻车APP用于指示车主行走方向至车辆停放的位置。
基于所述的系统实现的一种基于UWB的室内停车场寻车方法，具体包括如下步骤：
在室内停车场布置若干个UWB无线通信基站模块，根据室内停车场的尺寸图，将UWB无线通信基站安装在已知的坐标点上；
车载UWB无线通信标签模块、手机带有的UWB无线通信标签模块与多个UWB无线通信基站之间通过UWB双向飞行时间法算法，测量出车载UWB标签和手机UWB标签与多个UWB基站之间的距离，实现室内定位汽车的位置和手机的位置；
UWB基站定位到汽车和手机的位置后，将定位数据通过WiFi无线网络传输给室内停车场监控主机，主机再将数据发送给云端服务器；
云端服务器根据已知的汽车位置和手机位置，规划车主行走路线；手机寻车APP通过4G网络访问云端服务器，接收云端服务器的规划路径，再实现实时导航，引导车主走到汽车的位置。
有益效果：本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
与现有技术中车主按下车钥匙，车辆检测到车钥匙后鸣笛响应，车主通过寻声查找车辆的位置相比，本发明的UWB室内停车场系统通过UWB室内定位技术，定位到车辆和车主在停车场的位置，车主通过手机寻车APP查看寻车路线，就像室外GPS导航一样正确引导车主到达车辆位置。大型、小型停车场均可以精准定位，无声寻车，体验更好。
附图说明
图1是UWB室内停车场系统布置效果图；
图2是UWB室内停车场系统数据传输说明图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的基于UWB的室内停车场寻车的系统，如图1所示，包括车辆控制器、UWB无线通信基站模块、车载UWB无线通信标签模块、室内停车场监控主机、云服务器、车主用户手机、寻车APP；所述车辆控制器连接到车载UWB无线通信标签模块上，所述车载UWB无线通信标签模块与UWB无线通信基站模块进行通信连接；所述UWB无线通信基站，包含WiFi通信模块，通过WiFi无线连接到室内停车场监控主机；所述室内停车场监控主机通过以太网或4G网络连接到云服务器上；车主用户手机带有UWB无线通信标签模块，与UWB无线通信基站模块进行通信连接，车主用户使用寻车APP，通过4G网络连接到云服务器上，寻车APP用于指示车主行走方向至车辆停放的位置。
基于所述的系统实现的一种基于UWB的室内停车场寻车方法，具体包括如下步骤：
在室内停车场布置若干个UWB无线通信基站模块，为了保证通信质量和定位精度，UWB基站需要均匀安装在室内停车场各个分区；根据室内停车场的尺寸图，将UWB无线通信基站安装在已知的坐标点上。
车载UWB无线通信标签模块、手机带有的UWB无线通信标签模块与多个UWB无线通信基站之间通过UWB双向飞行时间法算法，测量出车载UWB标签和手机UWB标签与多个UWB基站之间的距离，实现室内定位汽车的位置和手机的位置；如图2所示，车载UWB无线通信标签，与UWB无线通信基站1、UWB无线通信基站2、UWB无线通信基站3、UWB无线通信基站4进行通信，定位通信数据A1、A2、A3、A4，基于双向飞行时间法，UWB基站测量出车载UWB标签与UWB基站之间的距离；同理，手机UWB标签，与UWB无线通信基站1、UWB无线通信基站2、UWB无线通信基站3、UWB无线通信基站4进行通信，定位通信数据B1、B2、B3、B4，基于双向飞行时间法，UWB基站测量出手机UWB标签与UWB基站之间的距离。
UWB基站定位到汽车和手机的位置后，将定位数据(基站数据C1、C2、C3、C4)通过WiFi无线网络传输给室内停车场监控主机，主机再将数据发送给云端服务器；云端服务器根据已知的汽车位置和手机位置，规划车主行走路线；手机寻车APP通过4G网络访问云端服务器，接收云端服务器的规划路径，由于手机UWB定位是实时定位，不断的实时更新定位的位置，手机寻车APP导航也在实时更新指示车主行走方向，最终引导车主走到车辆停放的位置，实现室内寻车。

Claims (2)

1.一种基于UWB的室内停车场寻车的系统，其特征在于：所述系统包括车辆控制器、UWB无线通信基站模块、车载UWB无线通信标签模块、室内停车场监控主机、云服务器、车主用户手机、寻车APP；所述车辆控制器连接到车载UWB无线通信标签模块上，所述车载UWB无线通信标签模块与UWB无线通信基站模块进行通信连接；所述UWB无线通信基站，包含WiFi通信模块，通过WiFi无线连接到室内停车场监控主机；所述室内停车场监控主机通过以太网或4G网络连接到云服务器上；车主用户手机带有UWB无线通信标签模块，与UWB无线通信基站模块进行通信连接，车主用户使用寻车APP，通过4G网络连接到云服务器上，寻车APP用于指示车主行走方向至车辆停放的位置。
2.基于权利要求1所述的系统实现的一种基于UWB的室内停车场寻车方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
在室内停车场布置若干个UWB无线通信基站模块，根据室内停车场的尺寸图，将UWB无线通信基站安装在已知的坐标点上；
车载UWB无线通信标签模块、手机带有的UWB无线通信标签模块与多个UWB无线通信基站之间通过UWB双向飞行时间法算法，测量出车载UWB标签和手机UWB标签与多个UWB基站之间的距离，实现室内定位汽车的位置和手机的位置；
UWB基站定位到汽车和手机的位置后，将定位数据通过WiFi无线网络传输给室内停车场监控主机，主机再将数据发送给云端服务器；
云端服务器根据已知的汽车位置和手机位置，规划车主行走路线；手机寻车APP通过4G网络访问云端服务器，接收云端服务器的规划路径，再实现实时导航，引导车主走到汽车的位置。
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