CN215268740U

CN215268740U - 一种Beacon微基站车辆定位系统

Info

Publication number: CN215268740U
Application number: CN202121504174.3U
Authority: CN
Inventors: 张何爱; 常可盈; 侯伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-07-02
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-07-02

Abstract

本实用新型提供了一种Beacon微基站车辆定位系统，该系统包括：多个beacon发射器设备，该多个beacon发射器设备组成beacon发射器设备网络，用于向移动终端发射蓝牙信号；移动终端，用以与服务器无线通信；停车检测装置，用以与服务器无线通信；服务器，用于分别与移动终端和停车检测装置进行有线连接通信；后台管理系统，用以与服务器有线连接并通信。通过本实用新型可以快速实现停车场内的车辆定位和导航，以及空闲车位的定位和导航。

Description

一种Beacon微基站车辆定位系统

技术领域

本实用新型涉及无线终端定位术领域，尤其是涉及一种Beacon微基站车辆定位系统。

背景技术

目前，随着汽车行业的迅猛发展，在商场、购物中心和飞机场等大型室内停车场内，特别是地下停车场内，由于停车场空间较大、环境及标志物类似、方向不易辨别、没有卫星定位信号等原因，车主在返回取车以及寻找电梯间等处时，往往迷失方向或忘记自己把车辆停放在哪里了，造成困扰。以往只能采用人工方式在各个区域查找车辆，寻车效率低下。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种Beacon微基站车辆定位系统，该系统包括：

多个beacon发射器设备，该多个beacon发射器设备组成beacon发射器设备网络，用于向移动终端发射蓝牙信号；

移动终端，用以与服务器无线通信；

停车检测装置，用以与服务器无线通信；

服务器，用于分别与移动终端和停车检测装置进行有线连接通信；

后台管理系统，用以与服务器有线连接并通信。

优选的，所述beacon发射器设备网络包括多个带有标号的beacon发射器，所述beacon发射器设备安放在车道拐角以及车位处，所述beacon发射器辐射范围可重叠。

优选的，所述多个beacon发射器设备向所述移动终端发射蓝牙定位信号，所述移动终端从所述多个beacon发射器设备接收蓝牙定位信号及beacon发射器设备的编号信息，并汇总通过无线通信上传至服务器。

优选的，所述停车检测装置包括：红外线收发设备和/或摄像头，以及信息采集电路，用于检测车位是否停放车辆，并将车位的使用情况上传至所述服务器。

优选的，所述后台管理系统根据所述停车检测装置上传的车位使用情况信息，以及所述移动终端上传的蓝牙定位信号确定最佳的空余停车位以及针对最佳的空余停车位进行路线指引的最佳导航线路图，最后将所述最佳导航线路图通过无线通信发送至用户移动终端。

优选的，所述移动终端包括：指南针、重力感应器、加速度感应器和陀螺仪；

所述陀螺仪、重力感应器与加速度感应器用于判断汽车行驶速度和行驶角度；

所述指南针用于计算用户的行驶方向。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

便于用户能在GPS、北斗等导航定位信号无法覆盖的地下停车场等场景，实现车辆用户快速定位和导航至所寻车辆，或者快速定位和导航至空余车位，增加用户的便利程度，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的系统构成架构图；

图2为本实用新型的实施步骤。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Beacon是建立在低功耗蓝牙协议基础上的一种广播协议，其工作方式是，配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID，接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。Beacon会每隔一定的时间广播一个数据包到周围，作为独立的蓝牙主机(比如手机等)在执行扫描动作时，会间隔地接收到Beacon广播出来的数据包。同时，在主机接收到广播包时，其中会指示该广播包来自于哪一个蓝牙从机MAC地址(每个Beacon拥有唯一的MAC地址)的从机设备和当前的接收发送信号强度指示值RSSI为多少。这时候，如果手机上安装有Beacon对应的app，接收到该ID的app会根据该ID的设置条件采取相应的动作。本实用新型利用Beacon的上述工作原理提出本技术方案。

如图1所示，本实用新型的Beacon微基站车辆定位系统，包括：

移动终端，用以与服务器无线通信；

停车检测装置，用以与服务器无线通信；

后台管理系统，用以与服务器有线连接并通信。

本系统所述beacon发射器设备网络向移动终端发射蓝牙信号，移动终端与服务器无线连接，后台管理系统与服务器有线连接；停车检测装置与服务器无线连接。

服务器主要包括：

处理模块，用于根据接收到的移动终端信息做出信息处理；

存储模块，用于存储车辆的位置信息、车位的使用情况、车位的编号信息、停车场的名称信息、beacon发射器的位置信息、beacon发射器的编号信息，停车检测装置的位置信息、编号信息和停车场的平面图信息。

beacon发射器设备网络包括多个带有标号的beacon发射器安放在车道拐角以及车位处，beacon发射器辐射范围可重叠。多个beacon发射器设备发射信号，移动终端设备接收定位的距离信号信号及beacon发射器的编号信息，再由移动终端汇总通过无线上传至服务器。移动终端接收beacon发射器的RSSI值由于反射波等影响，信号在上下波动，并且无法确定其beacon发射器的方位信号。所以，多台beacon发射器(至少两台)向移动终端发射蓝牙信号。

Beacon利用低功耗蓝牙技术向周围发送自己的广播数据，所有接收范围内支持低功耗蓝牙的设备均可收到信息Beacon协议的广播数据结构下表所示：

Prefix

UUID

Major

Minor

Transmitter Power

Prefix UUID Major Minor Transmitter Power

UUID是唯一的标识符，用128bit表示，应用程序通过UUID判断此Beacon设备是否合法，是否推送消息。Major是一组相关的Beacon设备的主设备号，占用16bit，通过该字段应用程序可知道感知者属于哪一个特点的组，Minor为每个Beacon的次设备号，占用16bit。通过Major和Minor的组合，应用程序可大致感知用户的位置。Transmitter Power是Beacon发射模块与接收器距离1m时参考接收信号的强度占用8bit。

停车监测装置包括红外线收发设备或摄像头及信息采集电路。通过停车监测装置检测车位是否停放车辆，并将车位的使用情况上传至服务器。所述车位的使用情况信息主要用于后台管理系统分析车位的使用情况，并与其他信息结合计算出最佳路线。

后台管理系统是所述基于beacon的停车车位寻找及取车导航系统总的控制中心，主要用于对服务器里记录停车场车位使用情况以及剩余车位的具体信息、停车场所有停放车辆的具体位置信息进行管理分析并计算出导航线路图指引信息；所述导航线路图指引信息是在所述后台管理系统生成的，所述后台管理系统根据服务器中存储模块的车辆的位置信息、车位的使用情况、车位的编号信息、停车场的名称信息、beacon发射器的位置信息、beacon发射器的编号信息，停车检测装置的位置信息、编号信息和停车场的平面图信息计算出最佳路径，生成最佳的空余停车位以及针对这特定的停车位进行路线指引的导航线路图，最后将所述路径信息通过无线互联网络发送至用户移动终端。所述最佳导引路径是将服务器中的车辆的位置信号与预定车位的位置信息汇总放入上述的离线停车场平面图之中，经过智能化的编程实时计算最佳指引的导航线路图。

用移动终端包括离线电子地图、智能停车寻车导航APP、指南针、重力感应器、加速度感应器和陀螺仪，所述离线电子地图是用户在下载智能停车寻车导航APP时，自由选择下载的离线停车场停车位平面地图；所述指南针用于计算用户的行驶方向，所述陀螺仪、重力感应器与加速度感应器判断汽车行驶速度和行驶角度，如上坡下坡起步停车等；所述移动终端还用于将接收到的后台管理系统发送的路径信息或智能停车寻车导航APP根据离线电子地图通过声音和或影像的方式推送的路径信息呈现给用户；所述下载的离线停车场停车位平面地图包括停车场的名称、停车场的经纬度、停车场的楼层信息、停车场每个车位的位置信息、停车场每个车位的车位号特征信息、停车场中道路信息、停车场设施信息。

本实用新型通过构造定位模型，采用三点定位法或根据RSSI信号强度选用K近邻算法，实现移动终端用户的定位。通过接收强度距离估计算法，可计算出Beacon设备与感知用户的距离，实现用户定位。支持低功耗蓝牙技术的终端设备包括iPhone 4s及以上苹果设备，安卓4.3及以上设备等。目前大多智能手机都支持蓝牙4.0标准。这为智能手机作为室内定位导航系统的终端接收设备提供了可行性。

在理想环境下利用Beacon基站发射信号，移动终端接收信号并反馈信息实现定位，精度可达厘米级。对于本实用新型室内定位导航系统定位精度可设置为3～5m。根据定位精度确定某一停车场的室内定位算法模型，确定需要安装蓝牙设备的数目及安装位置。

基于Beacon与微信结合的停车场智能导航系统硬件包括：若干Beacon设备、移动终端设备(智能手机和PAD)、智能拍照设备，云服务器。其中Beacon设备是整个系统的核心应用程序通过微信接口请求蓝牙信号时，每隔一秒请求一次距离信息，直到距离数据稳定后再调用停止定位接口，并通过PHP将数据发送至云服务器。拍照上传子系统应包括感应装置和摄像头，由应用程序对其进行设置，车辆进入车位，感应装置触发摄像头拍照并上传至云服务器。通过调整摄像头角度完成车位的覆盖。为保证拍照上传子系统的稳定性，这部分大多采用有线传输。

如图2所示，本实用新型的具体实施步骤如下：

(1)根据停车场的具体情况布置beacon发射器设备网络，beacon发射器一般安放在车道拐角以及车位，beacon发射器的辐射范围可覆盖。

(2)在每个车位布置停车检测装置。

(3)在云端架设服务器及后台管理系统。

(4)车主在移动终端app上注册机登陆，上传一定的车辆信息，下载的离线停车场停车位平面地图。并在终端上预约停车位，通过无线连接上传至服务器。

(5)车辆进入停车场，beacon网络的多个beacon发射器设备通过蓝牙与移动终端互联，由移动终端通过无线连接将车辆位置信息汇总上传至服务器。

(6)停车监测装置通过红外线或摄像头检测停车位有无车辆，通过无线连接将车位信息汇总上传至服务器。

(7)服务器将车辆信息、车位使用情况信息，停车场平面图等信息汇总，经后台管理系统计算出最佳路径，生成最佳的空余停车位以及针对这特定的停车位进行路线指引的导航线路图，最后将所述路径信息以声音、图像的方式通过无线互联网络发送至用户移动终端。

(8)后台管理系统经多方信息汇总分析，防止多个车位被预约、车位被占的的情况。

(9)当一辆车占用量2个停车位使其他车辆无法停入时，或占用临车位一小部分，小车还可停入，那么此时忽略其干扰。若车辆如法停入，则报告系统，重新分配车位。

(10)用户返回停车场找寻车辆停放具体位置信息时，用户向服务器发出指令，该系统可根据用户位置为客户导航。开车出停车场的时候，由上述(4)(5)(6)将路径信息通过无线互联网络发送至用户移动终端。

通过本实用新型，可以快速实现在地下停车场内的车辆定位和导航，以及空闲车位的定位和导航，可以给用户展现车库的平面布局图、人的位置和车的位置，并提供最佳盗号路线，并推送有价值的周边商业信息。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，该系统包括：

移动终端，用以接收beacon发射器设备发射的蓝牙信号，并与服务器进行无线通信；

停车检测装置，用以与服务器无线通信；

后台管理系统，用以与服务器有线连接并通信。

2.根据权利要求1所述的Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，

所述beacon发射器设备网络包括多个带有标号的beacon发射器，所述beacon发射器设备安放在车道拐角以及车位处，所述beacon发射器辐射范围可重叠。

3.根据权利要求2所述的Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，所述多个beacon发射器设备向所述移动终端发射蓝牙定位信号，所述移动终端从所述多个beacon发射器设备接收蓝牙定位信号及beacon发射器设备的编号信息，并汇总通过无线通信上传至服务器。

4.根据权利要求3所述的Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，所述停车检测装置包括：红外线收发设备和/或摄像头，以及信息采集电路，用于检测车位是否停放车辆，并将车位的使用情况上传至所述服务器。

5.根据权利要求4所述的Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，所述后台管理系统根据所述停车检测装置上传的车位使用情况信息，以及所述移动终端上传的蓝牙定位信号确定最佳的空余停车位以及针对最佳的空余停车位进行路线指引的最佳导航线路图，最后将所述最佳导航线路图通过无线通信发送至用户移动终端。

6.根据权利要求5所述的Beacon微基站车辆定位系统，其特征在于，所述移动终端包括：指南针、重力感应器、加速度感应器和陀螺仪；

所述指南针用于计算用户的行驶方向。