地下寻车装置及系统的制作方法

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及地下寻车装置及系统。

背景技术：

随着经济的发展和人们生活水平的提高，私家车越来越多的出现在人们的视野中，为人们的生活、工作和休闲娱乐等带来了便利。随着私家车的逐步普及，停车问题也愈发凸显。尤其是在人口密集的城市中，由于人们居住和工作的地区都比较集中，因此，在同一地段、同一时间段的停车需求较大。

为了解决上段中描述的停车难的问题，目前，在建或者建成的停车场也越来越多。特别是在居民楼和写字楼的地下建设的停车场，为了便于人们使用，通常会建立多个出口和多个入口，而且，地下停车场的面积一般都比较大，在上述情况的地下停车场中，人们常常会在停车之后忘记之前的停车位置，导致再次用车时出现找车难的问题，或者知道停车位置，但并不能快速准确的找到停车的具体地点。

目前，为了解决上述找车难的问题，出现了很多移动导航设备，移动导航设备主要是通过记录车辆的停车位置来为用户规划再次找车时的路线，但是，由于地下环境中，现有的移动导航设备都难以准确记录车辆的停车位置，因此，难以为用户提供良好的寻车路线。

综上，关于移动导航设备难以准确为用户规划寻找停车位置路线的问题，目前尚无有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了地下寻车装置及系统，通过gps导航模块、地磁基准模块、地磁修正模块、导航信号处理模块和寻车路径模块等的设置，方便了人们在地下停车场快速寻找停放的车辆。

第一方面，本发明实施例提供了地下寻车装置，包括：gps导航模块、地磁基准模块、地磁修正模块、导航信号处理模块和寻车路径模块；

gps导航模块和地磁基准模块相连；

地磁修正模块和地磁基准模块均与导航信号处理模块相连；

导航信号处理模块与寻车路径模块相连；

gps导航模块，用于当gps信号的强度在预先设定的阈值范围内时，通过gps信号采集车辆的位置信号；

地磁基准模块，用于根据预先建立的地磁参考模型计算位置信号对应的地磁信号，并将地磁信号发送给地磁修正模块；

地磁修正模块，用于采集车辆在行驶过程中的实时地磁信号，且，计算地磁信号和实时地磁信号之间的矩阵系数；

导航信号处理模块，用于根据矩阵系数和实时地磁信号计量车辆行车的路径，并根据路径提取车辆的停靠位置；

寻车路径模块，用于根据预先存储的序列地磁量来计算用户端当前所在的用户位置，并根据用户位置和停靠位置来规划寻车路线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，gps导航模块包括依次相连的降噪处理器和滤波器；

降噪处理器，用于对位置信号进行降噪处理；

滤波器，用于对降噪处理后的位置信号进行滤波处理。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，地下寻车装置还包括路径显示模块，路径显示模块与导航信号处理模块相连；

路径显示模块，用于将停靠位置进行显示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，导航信号处理模块包括依次相连的地磁特征值单元、地磁比对单元和路径规划单元；

地磁特征值单元，用于预先存储地磁特征值序列；

地磁比对单元，用于将实时地磁信号与磁特征值序列进行比对，当比对结果小于预先设定的匹配值时，用矩阵系数对实时地磁信号进行修正；

路径规划单元，用于根据修正的结果计量车辆行车的路径。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，导航信号处理模块还包括依次相连的地图单元和位置提取单元；

地图单元，用于存储车库地图；

位置提取单元，用于根据路径的末端在车库地图中匹配停靠位置。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，地磁基准模块包括依次相连的三轴磁力计、陀螺仪和地磁处理器；

三轴磁力计，用于检测磁场的地磁信号的强度；

陀螺仪，用于检测磁场的地磁信号的角度；

地磁处理器，用于根据强度和角度来计算地磁信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，地下寻车装置还包括人行记录器，人行记录器与导航信号处理模块相连；

人行记录器，用于在提取车辆的停靠位置后记录用户端的行走路线。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，滤波器为卡尔曼滤波器。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，车库地图包括2d示意图和地磁示意图。

第二方面，本发明实施例提供了地下寻车系统，包括：车辆和上述的地下寻车装置；

车辆和地下寻车装置相连，车辆，用于在地下寻车装置的控制下寻找车辆。

本发明实施例提供的地下寻车装置及系统，其中，该地下寻车装置包括：gps导航模块、地磁基准模块、地磁修正模块、导航信号处理模块和寻车路径模块，上述模块的连接关系如下：gps导航模块和地磁基准模块相连，地磁修正模块和地磁基准模块均与导航信号处理模块相连，导航信号处理模块与寻车路径模块相连，在工作时，gps导航模块用于当gps信号的强度在预先设定的阈值范围内时，通过gps信号采集车辆的位置信号，地磁基准模块用来根据预先建立的地磁参考模型来计算位置信号对应的地磁信号，并将地磁信号发送给地磁修正模块，之后，地磁修正模块用来采集车辆在行驶过程中的实时地磁信号，并且，计算地磁信号和实时地磁信号之间的矩阵系数，这样，导航信号处理模块能够根据矩阵系数和实时地磁信号计量车辆行车的路径，并根据路径提取车辆的停靠位置，以便寻车路径模块根据预先存储的序列地磁量来计算用户端当前所在的用户位置，并根据用户位置和停靠位置来规划寻车路线，通过上述操作过程，能够使用户在地下停车场中通过地磁信号准确记录车辆的停车位置，并依此来为用户规划出准确的寻车路径，使得用户能够方便快捷的找到自己的车辆。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例所提供的地下寻车装置的连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的地下寻车装置的结构连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的地下寻车装置的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的地下寻车系统的结构连接图。

图标：1-gps导航模块；2-地磁基准模块；3-地磁修正模块；4-导航信号处理模块；5-寻车路径模块；6-路径显示模块；7-人行记录器；8-车辆；9-地下寻车装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

目前，在居民楼和写字楼的地下建设了越来越多的停车场，通常，地下停车场的面积都比较大，在地下停车场的不同位置处还会有多个出口和多个入口，以方便不同路段和不同方向的车辆进入。鉴于上述情况，人们在地下停车场中停车之后经常忘记之前的停车位置，这样，用户想用车时找寻自己的车辆非常困难。虽然，目前也出现了很多移动导航设备，即通过gps信号等来记录车辆的停车位置，以便为用户找寻车辆提供帮助，但是，由于地下停车场中gps信号等时断时续，导致现有的移动导航设备难以为用户提供准确的寻车路线。

基于此，本发明实施例提供了地下寻车装置及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4，本实施例提出的地下寻车装置9具体包括：gps导航模块1、地磁基准模块2、地磁修正模块3、导航信号处理模块4和寻车路径模块5，在该地下寻车装置中，gps导航模块1和地磁基准模块2相连，地磁修正模块3和地磁基准模块2均与导航信号处理模块4相连，导航信号处理模块4与寻车路径模块5相连。

使用时，上述各个模块的具体功能如下：

当gps信号的强度在预先设定的阈值范围内时，gps导航模块1通过gps信号采集车辆8的位置信号，gps(globalpositioningsystem)是全球定位系统，他利用gps定位卫星在全球范围内实时进行定位和导航，从而能够为车辆定位、防盗反劫、行驶路线的监控提供保证。但是，在一些偏远山区以及地下停车场等地区，gps信号的强度比较弱，或者，gps信号时断时续，甚至有些地方gps信号的强度为零。如果在地下停车场中单纯的依靠gps信号来对车辆进行定位的话，很难准确锁定车辆的具体停放位置，因此，在本装置中，预先设定了gps信号的强度的阈值范围，当gps信号的强度在上述阈值范围内时，例如，车辆刚刚驶入地下停车场时，gps导航模块1通过gps信号采集车辆8的位置信号，以保证位置信号采集的准确性。

之后，地磁基准模块2用来根据预先建立的地磁参考模型计算位置信号对应的地磁信号，并将地磁信号发送给地磁修正模块3，这里需要说明的是，地磁参考模型是按照国家测量的各地的地磁量预先建立的模型。在该装置中，由上述gps信号测得的位置信号在该地磁参考模型中找到对应的地磁信号。使用时，在地磁基准模块2中包括依次相连的三轴磁力计、陀螺仪和地磁处理器，在这里需要说明的是地磁基准模块可单独做成移动端或者嵌入到移动终端(例如，智能手机、智能导航仪等)中，工作时，三轴磁力计用来负责检测磁场的地磁信号的强度，陀螺仪用来负责检测磁场的地磁信号的角度，当获取了上述强度和角度后，地磁处理器用来根据强度和角度来计算地磁信号。

由于，地磁参考模型是事先测得的，地磁量值可能不符合实地测量值，因此，地磁修正模块3用来采集车辆8在行驶过程中的实时地磁信号，以精确测得当前时刻的实时地磁信号，并且，计算地磁信号和实时地磁信号之间的矩阵系数，计算矩阵系数的目的是为了保障上述对应的地磁信号在矩阵系数的补偿范围内，能够在地磁参考模型中对应得到精确的地磁值。

这样，导航信号处理模块4用来根据矩阵系数和实时地磁信号计量车辆8行车的路径，并根据路径提取车辆8的停靠位置，从而通过地磁信号获取车辆准确的停靠位置。

当用户再次用车时，手持用户端返回地下停车场，寻车路径模块5用来根据预先存储的序列地磁量来计算用户端当前所在的用户位置，并根据用户位置和停靠位置来规划寻车路线。即通过用户端行进过程中的地磁量与预先存储的序列地磁量进行匹配，进而获取用户端当前所在的用户位置，在获取了用户位置后，寻车路径模块通过地磁量值根据用户位置和停靠位置来规划寻车路线，以为用户端提供寻车指导。具体的，导航信号处理模块4包括依次相连的地磁特征值单元、地磁比对单元和路径规划单元，地磁特征值单元用来预先存储上述序列地磁量，即地磁特征值序列，之后，地磁比对单元将实时地磁信号与磁特征值序列进行比对，当比对结果小于预先设定的匹配值时，即表明实时地磁信号与地磁信号之间的差异较大，需要进行修复和补偿，之后，用矩阵系数对实时地磁信号进行修正，并且，路径规划单元用来根据修正的结果计量车辆8行车的路径，以保障上述路径的计量精确。

在该gps导航模块1中包括依次相连的降噪处理器和滤波器，降噪处理器用来对位置信号进行降噪处理，以为gps信号滤除噪音声波的干扰，滤波器用来对降噪处理后的位置信号进行滤波处理，其中，滤波器为卡尔曼滤波器，卡尔曼滤波器是用于时变线性系统的递归滤波器，可用包含正交状态变量的微分方程模型来描述，通过将过去的测量估计误差合并到新的测量误差中来估计将来的误差，测量精确。

此外，地下寻车装置9中还包括路径显示模块6，在该装置中，路径显示模块6与导航信号处理模块4相连，路径显示模块6用于将停靠位置进行显示。通常，路径显示模块6包括液晶显示屏，用户可通过液晶显示屏来查找上述停靠位置，并可对上述停靠位置进行放大、点击查看等处理。

此外，导航信号处理模块4还包括依次相连的地图单元和位置提取单元，地图单元用来存储车库地图，这里，车库地图包括2d示意图和地磁示意图，2d示意图分别以水平方向和垂直方向为两个轴向，来描述地下停车场的位置信息。地磁示意图是通过将地下停车场的位置信息以地磁信号的形式来进行描述。车辆的停靠位置即车辆在地下停车场的最终位置，位置提取单元根据路径的末端在车库地图中匹配停靠位置，具体说是在上述2d示意图和地磁示意图中分别匹配停靠位置，之后，将上述在2d示意图和地磁示意图中的重叠部分规划为停靠位置，与直接在地下停车场中的停车位号来锁定停靠位置相比，该方法直观形象，避免了因停车位号损坏或者遮挡等造成的无法找寻车辆的情况出现。

此外，为了查看用户在停好车辆后走出地下停车场的路径，或是确定用户进入地下车库的位置，在地下寻车装置9还包括人行记录器7，人行记录器7与导航信号处理模块4相连，人行记录器7用来在提取车辆8的停靠位置后记录用户端的行走路线，即以车辆的停靠位置为起点记录用户的行走路线，以方便用户在本次停车过程中想要返回到车上时，快速方便的沿上述行走路线返回。

综上所述，本实施例提供的地下寻车装置9包括：gps导航模块1、地磁基准模块2、地磁修正模块3、导航信号处理模块4和寻车路径模块5，gps导航模块1和地磁基准模块2相连，地磁修正模块3和地磁基准模块2均与导航信号处理模块4相连，导航信号处理模块4与寻车路径模块5相连。在使用过程中，当gps信号的强度在预先设定的阈值范围内时，gps导航模块1通过gps信号采集车辆8的位置信号，地磁基准模块2根据预先建立的地磁参考模型计算位置信号对应的地磁信号，并将地磁信号发送给地磁修正模块3，之后，地磁修正模块3采集车辆8在行驶过程中的实时地磁信号，并且，计算地磁信号和实时地磁信号之间的矩阵系数，这样，导航信号处理模块4能够根据矩阵系数和实时地磁信号计量车辆8行车的路径，并根据路径提取车辆8的停靠位置，寻车路径模块5用来根据预先存储的序列地磁量来计算用户端当前所在的用户位置，并根据用户位置和停靠位置来规划寻车路线，通过上述过程，人们能够在地下停车场中通过地磁信号来进行停车，并通过用户位置和停靠位置来为人们规划寻车路线，从而使用户再次取车时能方便快速的查找到车辆所在的位置。

实施例2

参见图4，本实施例提供了地下寻车系统包括：车辆8和上述的地下寻车装置9，车辆8和地下寻车装置9通过无线网络或者其他方式相连，在使用过程中车辆8能够在地下寻车装置9的控制下寻找车辆8。

综上所述，本实施例提供的地下寻车系统包括：相连接的车辆8和上述的地下寻车装置9，在使用过程中，车辆8能够在地下寻车装置9的控制下寻找车辆8，从而协助用户方便快捷的在地下停车场停车和找车。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。