[發明專利]停車場中車輛的組合定位方法

有效

• 申請號: 201310386287.1
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103453913B
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 宋文廣;王寧;趙海濤;李大鵬
• 申請（專利權）人: 鎮江青思網絡科技有限公司
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 胡玲

技術領域

本發明屬于車輛導航領域，具體涉及航位推算和地圖匹配領域。

背景技術

隨著經濟的高速發展，近年來，我國汽車保有量急劇增長，2012 年底，達到1.25億輛，正式進入汽車時代。導致了傳統的中小型停 車場已無法滿足實際泊車需求，因此，很多地方修建了大型停車場， 比如飛機場、大型展覽中心、大型購物中心等地。盡管大型停車場有 效地緩解了汽車對泊位的需求，但是，人們卻產生了新的苦惱，即難 以獲取停車場內空閑泊位的信息，取車時難以記起車輛的準確?？课? 置，取車后難以找到準確的停車場出口。

所以室內車輛定位系統越來越受到關注，為了提高室內車輛管理 的效率，精確的室內定位方法就顯得尤為重要。

傳統的車輛定位導航系統一般包括兩個步驟，第一步，將車載傳 感器（如加速計、陀螺儀、里程計等）收集的數據和GNSS（Global NavigationSatelliteSystem，全球衛星導航系統）接收器收集的 數據通過卡爾曼濾波器算法進行融合，鑒于卡爾曼濾波器的迭代特 性，它很容易在實時環境中實現，輸出的位置估計信息包含了車輛的 經度、緯度、高度和航向角等。

第二步，地圖匹配器將第一步中估計的車輛位置通過地圖匹配方 法投影到數字地圖中的路段，匹配的結果會顯示給駕駛員，這將成為 導航和定位的基礎。

但是GNSS接收器容易受到道路和環境的影響，在高大建筑物密 布的市區，GNSS的可用性急劇下降到60%，GNSS估計位置的準確性 和精度受到嚴重的影響，需要提出新的室內定位算法，為室內車輛提 供準確的定位服務。

目前的地圖匹配算法主要有基于幾何信息的匹配和基于網絡拓 撲關系的匹配兩種思想，具體算法有基于卡爾曼濾波、基于曲線擬合 和基于權重度量值等匹配算法。基于曲線擬合的匹配算法，能充分利 用歷史數據，穩定性好，但是比較復雜；基于權重度量值的匹配算法， 實時性好，但在復雜道路網絡下匹配準確度較低；基于卡爾曼濾波的 匹配算法，能迭代預測，修正處理結果，并且在求解時不需要存儲大 量的觀測數據，但是要求觀測方程具有線性特性，同時要求噪聲是白 噪聲。

傳統的車輛定位導航技術一般包括兩個步驟，首先，將車載傳感 器（如加速計、陀螺儀、里程計等）收集的數據和GNSS（全球衛星 導航系統）接收器收集的數據通過卡爾曼濾波器算法進行融合，鑒于 卡爾曼濾波器的迭代特性，卡爾曼濾波器方法算法很容易在實時環境 中實現，產生的位置估計信息包括經度、緯度、高度和航向角等。

然后，地圖匹配器將第一步中估計的位置通過地圖匹配方法投影 到道路交通網絡的數字地圖上，匹配的結果會顯示給駕駛員，匹配結 果也將成為定位和導航的基礎。

該方案中GNSS定位精確性較高，但是GNSS接收器要求能夠同時 看到四顆衛星，才能準確的計算出接收器的估計位置，而在城市環境 中，高大的建筑物遮蔽了大部分的天空，構成了密集的“城市峽谷”， 這種環境下，由于GNSS信號無法穿透墻壁等障礙物，信號就會因為 障礙物的阻擋而受到嚴重的損害，使GNSS信號的可用性嚴重下降。 在室內停車場環境下，信號衰減的更厲害，無法為室內停車場中的車 輛定位提供可靠的位置信息。

而通過車牌識別技術進行車輛定位的方案，需要為停車場內的所 有車位都安裝攝像頭，通過攝像頭獲取泊位的相關信息，如是否有車 輛停泊、停泊車輛的車牌。停泊車輛的車牌信息通關對視頻信息進行 車牌識別算法獲取，將獲取的車牌號碼輸入到數據庫，停車場的管理 人員可以通過搜索數據庫，對目標車輛進行定位，統計空閑泊車位， 車輛停靠時間，計費以及車輛導航等。

該方案需要在每個車位上安裝獲取視頻信息的攝像頭，這些攝像 頭的安裝導致了停車場需要支付較高的管理成本，且相應的能耗高， 體積大，布線復雜等問題也隨之而來。從大量的視頻信息中獲取車輛 信息，需要處理大量的數據，設計高效的算法以及使用高性能的計算 機等。

發明內容