[發明專利]射頻識別和地圖法融合的機動車動態定位與導航系統

在審

• 申請號: 202011468152.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112683282A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 陸敏;劉藝;游克思;李瀟逸;王佳斌;倪丹;陸繼誠;尤嬿
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明屬于儀器儀表工程技術領域內，具體涉及射頻識別和地圖法融合的機動車動態定位與導航系統，本技術是用于在城市地下道路中裝設在其頂棚或側壁上的射頻標簽讀寫器和機動車輛上的電子標簽進行射頻識別來對行駛中的車輛進行實時檢測捕捉與動態定位，將車輛動態位置信息采用無線通信技術傳送到地下道路監控中心，同時上傳至導航地圖運營信息中心云平臺，再由云平臺將導航地圖下行到用戶的車載導航儀或手持智能APP手機上，為駕乘人員進行導航并駛入到所預定的地下道路中與之相連接的地下車庫內。

技術領域

本發明涉及儀器儀表技術領域，具體地講是射頻識別和地圖法融合的機動車動態定位與導航系統。

背景技術

隨著我國城市地下空間的整體開發的規模不斷擴大，全國各地已建成有大量的或正在興建的地下隧道、地下環形道路、大中型地下車庫，由此而形成的地下車行道路、地下車庫及地下車庫之間的車行聯絡通道的交通網絡越來越多，其路網結構也越來越復雜，給駕駛者在地下道路行駛中選擇行車方向和停車方位的判別帶來極大的困惑，亦或會引發地下道路交通擁堵和交通事故。現有的傳統地下交通的靜態誘導指示系統已經難以滿足駕駛者對復雜的地下交通道路路網的行車定位和導航要求。

由于地下路網空間的鋼筋混凝土結構對GPS和北斗定位與導航信號產生強大的屏蔽作用，使得機動車輛在行駛中無法利用現有較為成熟的室內慢速移動的動態定位與導航技術。

據目前查閱的地下空間車行動態定位與導航方面的有關技術資料來看，國內外還沒有專門應用于城市地下道路機動車輛的動態定位與導航系統技術。但目前室內定位有下列技術，但都不能滿足在城市地下道路中行駛的實時動態定位與導航的需求。

1)藍牙技術：

由若干BLE定位基站+手機移動端組成。定位精度：誤差在10m/s左右(理想開闊空間，無障礙物)，主要是信號易受金屬屏蔽影響較大。藍牙定位主要應用于室內外的人員步行方式的慢速定位，如機動車行駛速度達到30km/h級以上，其快速響應性能滿足不了要求。但藍牙可直接借助手機實現，容易和雙向數據通信相結合。

2)WIFI技術：

WIFI定位系統由WIFI無線網絡、終端(手機)、定位引擎等組成。在終端移動速度低于3km/h時，WIFI定位精度最高可以達到5m/s左右，但是實際應用中，受到信號波動、多徑干擾、障礙物遮擋、金屬車身吸收信號等因素的影響，誤差在10m/s以上。如機動車行駛速度通常可達30km/h級以上，其快速響應性能滿足不了要求。但WIFI可直接借助手機實現，容易和雙向數據通信相結合。

3)ZigBee技術：

ZigBee技術是一種基于IEEE 802.15.4標準的網絡協議，是一種低功耗的段距離的無線通訊技術。其特點在于短距離、建議、低功耗、自組織、低數據速率。但信號穩定性較差、易受環境干擾。

4)LED光學定位：

通過改造廊道LED照明燈具，使其在照明的同時，發出包含自身位置信息的特定調制光脈沖，脈沖頻率較高不會引起人眼不適。用戶智能手機用照相機進行攝錄，通過軟件分析，解析出包含的位置信息。手機無需精確對準LED燈具，只有能夠可靠接收到該光脈沖即可。定位精度在米級。缺點是需要改造LED燈具及手機軟件和信號傳輸等問題。

5)慣性導航技術：

慣性導航技術主要是依靠航位推算進行導航，主要缺點是存在累積誤差；優點是不依賴外部環境。

以上6種或其他定位技術，都存在著一些共性問題，如信號波動、多徑干擾等因素致使穩定性差、定位精度差且需在無阻擋的理想環境和慢速運動的狀態下進行動態定位，難以實現地下道路機動車輛的精確定位。目前也沒有用于城市地下道路機動車輛的動態定位的應用技術。

從目前的機動車輛導航技術來看，也還沒有地下道路機動車輛導航系統的應用技術。