一种立体车库车位识别装置和方法与流程

本发明涉及短距离通信技术领域，尤其涉及一种立体车库车位识别装置和方法。

背景技术

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，机械式立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。现有的立体车库车位识别装置大多采用ic卡的方式对车位进行管理，车主通过刷卡的方式进行车位使用，后台系统根据刷卡结果了解到车位的使用情况，并通过人工远程控制对空余车位进行分配并对所有车位进行管理，该方法并不能实时的了解到每个车位的位置信息和移动轨迹。

技术实现要素：

本发明提供一种立体车库车位识别装置和方法，解决现有装置和方法不能实时反馈车位的位置信息和车位移动轨迹的问题。

一种立体车库车位识别装置，包含：主基站、第一从基站、第二从基站、车辆传送装置、终端；所述主基站、第一从基站、第二从基站均固定安装于所述立体车库内，用于接收并计算所述终端的位置信息，所述主基站与所述第一、第二从基站采用超宽带无线通讯方式进行通信；所述主基站还用于接收所述第一、第二从基站发送的所述终端的位置信息，并采用三点定位法对所述终端进行定位，得到定位信息，通过传输模块输出；所述车辆传送装置安装在所述立体车库区域内；所述终端固定安装在所述车辆传送装置上。

进一步地，所述装置还包含：第三从基站；所述第三从基站固定安装于所述立体车库内，用于接收并计算所述终端的位置信息，并传输给所述主基站，所述主基站与所述第三从基站之间采用超宽带无线通讯方式进行通信；所述主基站还用于根据所述第三从基站发送的所述终端的位置信息，采用四点定位法对所述定位终端进行定位，得到精确定位信息并输出。

优选地，所述主基站、第一从基站、第二从基站、所述第三从基站分别安装于所述立体车库的4个顶点，且所述4个顶点中的任意两个顶点呈对角线分布。

优选地，所述超宽带无线通讯方式的频段为10～12ghz。

优选地，所述超宽带技术利用亚纳秒级超窄脉冲对近距离实现精确定位。

一种立体车库车位识别方法，用于所述装置，包含以下步骤：在所述主基站、第一、第二从基站与所述终端之间分别建立合法授权通道；通过所述终端向所述主基站、第一、第二从基站发送位置信号；通过所述主基站、第一、第二从基站分别计算所述终端的位置信息为主位置信息、第一从位置信息、第二从位置信息；通过所述主基站分别获取第一、第二从基站发送的所述第一、第二从位置信息；通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二从位置信息，采用三点定位法，计算所述终端的位置为定位信息；通过所述主基站，向后台发送所述定位信息。

优选地，所述通过终端向所述主基站、第一、第二从基站发送位置信号的步骤之前，所述方法还包括：通过所述主基站、第一、第二从基站向所述终端发送获取请求信号。

进一步地，当所述定位信息不是唯一点信息时，所述方法还包括：在所述第三从基站与所述终端之间建立合法授权通道；通过所述第三从基站计算所述终端的位置信息为第三从位置信息；通过所述主基站获取第三从基站发送的所述第三从位置信息；通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二、第三从位置信息，采用四点定位法，计算所述定位终端的位置为精确定位信息；通过所述主基站，向后台发送所述精确定位信息。

本发明有益效果包括：本发明提供的立体车库车位识别装置和方法，对所述定位终端发送的位置信息进行位置解算和精确定位，能够快速、准确、灵活的获取定位终端的位置信息，进而得到定位终端的移动轨迹，便于对立体车库的车位进行管理，装置和方法的可实现性强、实用价值高。

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，构成本发明的一部分，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为一种立体车库车位识别装置实施例；

图2为一种包含第三从基站的立体车库车位识别装置实施例；

图3为一种立体车库车位识别方法流程实施例；

图4为一种包含获取请求信号的立体车库车位识别方法流程实施例；

图5为一种包含四点定位法的立体车库车位识别方法流程实施例。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30～40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有近二十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，机械式立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。

超宽带(ultra-wideband,uwb)技术最早出现在美国军用领域，2002年4月美国联邦通信委员会(fcc)解除了uwb技术的民用许可限制，从此uwb技术得到了快速的普及和发展。我国uwb事业的发展起步较晚，但是受到党和国家的高度重视，2001年9月初，我国发布的“十五”国家863计划通信技术主题研究项目中，首次将“超宽带无线通信技术及其共存与兼容技术”作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，显示了国家对uwb发展的重视。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

图1为一种立体车库车位识别装置实施例，本发明实施例提供一种立体车库车位识别装置，包含：主基站1、第一从基站2、第二从基站3、车辆传送装置4、终端5。

所述主基站、第一从基站、第二从基站均固定安装于所述立体车库内，用于接收并计算所述终端的位置信息，所述主基站与所述第一、第二从基站采用超宽带无线通讯方式进行通信；所述主基站还用于接收所述第一、第二从基站发送的所述终端的位置信息，并采用三点定位法对所述终端进行定位，得到定位信息，通过传输模块输出；所述车辆传送装置安装在所述立体车库区域内；所述终端固定安装在所述车辆传送装置上。

优选地，所述超宽带无线通讯方式的频段为10～12ghz。

优选地，所述超宽带技术利用亚纳秒级超窄脉冲对近距离实现精确定位。

需要说明的是，所述主基站、第一从基站、第二从基站计算的所述终端的位置信息包含位置信息和移动轨迹信息。

所述车辆传送装置可以为载车板，载车板是能自行移动的带轮平板，能够起运或卸载机动车，自主移动，包括进出升降机上下各楼层、沿楼层中车道移动至空闲车位以及进出车位。需要说明的是，所述车辆传送装置可以为载车板，也可以是其他类型装置，例如可以移动的停车位，这里不做特别限定。

因此，还需要说明的是，本发明所述“车位”的含义，包含可以移动的停车位的位置，或可以移动的载车板的位置，也可以是在车库内移动的车辆位置。

本发明实施例提供的立体车库车位识别装置，可以实现对载车板上终端位置的解算，能实时、快速的获取载车板的位置和移动轨迹，便于对立体车库的车位进行管理，实用价值高。

图2为一种包含第三从基站的立体车库车位识别装置实施例，本发明实施例提供的立体车库车位识别装置包含1个主基站和3个从基站，所述包含：主基站1、第一从基站2、第二从基站3、车辆传送装置4、终端5、第三从基站6。

所述主基站、第一从基站、第二从基站均固定安装于所述立体车库内，用于接收并计算所述终端的位置信息，所述主基站与所述第一、第二从基站采用超宽带无线通讯方式进行通信；所述主基站还用于接收所述第一、第二从基站发送的所述终端的位置信息，并采用三点定位法对所述终端进行定位，得到定位信息，通过传输模块输出；所述车辆传送装置安装在所述立体车库区域内；所述终端固定安装在所述车辆传送装置上；所述第三从基站固定安装于所述立体车库内，用于接收并计算所述终端的位置信息，并传输给所述主基站，所述主基站与所述第三从基站之间采用超宽带无线通讯方式进行通信；所述主基站还用于根据所述第三从基站发送的所述终端的位置信息，采用四点定位法对所述定位终端进行定位，得到精确定位信息并输出。

优选地，所述主基站、第一从基站、第二从基站、所述第三从基站分别安装于所述立体车库的4个顶点，且所述4个顶点中的任意两个顶点呈对角线分布。

所述主基站、第一从基站、第二从基站、第三从基站为一组基站，形成一个定位区域。所述主基站配传输模块，将定位信息实时传送至控制中心。4个基站分别安装在立体车库四个角，可以确保终端在所述定位区域内移动至任何位置，所述基站所确定的终端位置都是唯一的。

本发明实施例提供的装置采用四点定位法对终端的位置进行定位，能够实现对所述终端位置的唯一定位，所述装置定位精确、快速、灵活、可操作性强。

图3为一种立体车库车位识别方法流程实施例，本发明实施例提供一种立体车库车位识别方法，用于所述装置，包含以下步骤：

步骤101，在所述主基站、第一、第二从基站与所述终端之间分别建立合法授权通道。

在步骤101中，建立合法授权通道的方法为，从所述主基站、第一、第二从基站向所述终端发送建立请求信号，从所述终端向所述主基站、第一、第二从基站发送建立反馈信号，所述建立反馈信号包含所述终端的标识信息，从所述主基站、第一、第二从基站获取建立反馈信号，并根据所述标识信息对所述终端的身份进行验证。

步骤102，通过所述终端向所述主基站、第一、第二从基站发送位置信号。

在步骤102中，所述位置信号包含位置信息和移动轨迹信息。

步骤103，通过所述主基站、第一、第二从基站分别计算所述定位终端的位置信息为主位置信息、第一从位置信息、第二从位置信息。

在步骤103中，所述主位置信息、第一从位置信息、第二从位置信息的计算是采用根据信号到达时间的tdoa方法。

步骤104，通过所述主基站分别获取第一、第二从基站发送的所述第一、第二从位置信息。

在步骤104中，所述主基站与所述第一、第二从基站的通信方式为超宽带无线通信，频段为10～12ghz。

步骤105，通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二从位置信息，采用三点定位法，计算所述终端的位置为定位信息。

在步骤105中，所述定位信息是唯一的。

所述三点定位法为：

(x-x1)²+(y-y1)²+(z-z1)²＝r1²(1)

(x-x2)²+(y-y2)²+(z-z2)²＝r2²(2)

(x-x3)²+(y-y3)²+(z-z3)²＝r3²(3)

其中，x、y、z分别为所述定位信息的三轴坐标值，x1、y1、z1、r1分别为所述主位置信息的三轴坐标值、终端距离值，x2、y2、z2、r2分别为所述第一从位置信息的三轴坐标值、终端距离值，x3、y3、z3、r3分别为所述第二从位置信息的三轴坐标值、终端距离值。

步骤106，通过所述主基站，向后台发送所述定位信息。

本发明实施例提供的立体车库车位识别方法，采用超宽带技术对所述车辆传送装置的位置进行实时解算，能够记录所述车辆传送装置的位置和移动轨迹，能够快速灵活的实现对车辆的管理。

图4为一种包含获取请求信号的立体车库车位识别方法流程实施例，本发明实施例提供的方法包含从所述终端接收获取请求信号，所述方法包含：

步骤101，在所述主基站、第一、第二从基站与所述终端之间分别建立合法授权通道。

步骤201，通过所述主基站、第一、第二从基站向所述终端发送获取请求信号。

步骤102，通过所述终端向所述主基站、第一、第二从基站发送位置信号。

步骤103，通过所述主基站、第一、第二从基站分别计算所述定位终端的位置信息为主位置信息、第一从位置信息、第二从位置信息。

步骤104，通过所述主基站分别获取第一、第二从基站发送的所述第一、第二从位置信息。

步骤105，通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二从位置信息，采用三点定位法，计算所述终端的位置为定位信息。

步骤106，通过所述主基站，向后台发送所述定位信息。

图5为一种包含四点定位法的立体车库车位识别方法流程实施例，本发明实施例提供的车位识别方法采用四点定位法对终端位置进行计算，所述方法包含：

步骤101，在所述主基站、第一、第二从基站与所述终端之间分别建立合法授权通道。

步骤102，通过所述终端向所述主基站、第一、第二从基站发送位置信号。

步骤103，通过所述主基站、第一、第二从基站分别计算所述定位终端的位置信息为主位置信息、第一从位置信息、第二从位置信息。

步骤104，通过所述主基站分别获取第一、第二从基站发送的所述第一、第二从位置信息。

步骤105，通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二从位置信息，采用三点定位法，计算所述终端的位置为定位信息。

在步骤105中，所述三点定位法得到的所述定位信息不是唯一的，因此需要采用四点定位法，将所述定位信息确定为唯一的。

步骤107，在所述第三从基站与所述终端之间建立合法授权通道。

在步骤107中，建立合法授权通道的方法为，从所述第三从基站向所述终端发送建立请求信号，从所述终端向所述第三从基站发送建立反馈信号，所述建立反馈信号包含所述终端的标识信息，从所述第三从基站获取建立反馈信号，并根据所述标识信息对所述终端的身份进行验证。

步骤108，通过所述第三从基站计算所述终端的位置信息为第三从位置信息。

步骤109，通过所述主基站获取第三从基站发送的所述第三从位置信息。

在步骤109中，所述主基站、第一从基站、第二从基站、第三从基站组成一个区域，在该区域内每个基站都会接收所述终端的标识信息，通过所述终端标识信息到达不同定位基站的时间，计算出定位终端所在的精确位置，当定位终端移动时，同样进行精确位置的移动轨迹追踪。

步骤110，通过所述主基站，根据所述主位置信息、第一、第二、第三从位置信息，采用四点定位法，计算所述定位终端的位置为精确定位信息。

在步骤110中，所述四点定位法为：

(x-x1)²+(y-y1)²+(z-z1)²＝r1²(1)

(x-x2)²+(y-y2)²+(z-z2)²＝r2²(2)

(x-x3)²+(y-y3)²+(z-z3)²＝r3²(3)

(x-x4)²+(y-y4)²+(z-z4)²＝r4²(4)

其中，x、y、z分别为所述定位信息的三轴坐标值，x1、y1、z1、r1分别为所述主位置信息的三轴坐标值、终端距离值，x2、y2、z2、r2分别为所述第一从位置信息的三轴坐标值、终端距离值，x3、y3、z3、r3分别为所述第二从位置信息的三轴坐标值、终端距离值，x4、y4、z4、r4分别为所述第三从位置信息的三轴坐标值、终端距离值。

步骤111，通过所述主基站，向后台发送所述精确定位信息。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。