一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航系统及方法与流程

本发明涉及停车场寻车导航领域，尤其涉及一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航系统及方法。

背景技术：

在商场、购物中心等大型停车场、尤其是地下停车场内，车主在返回停车场时往往由于停车场空间大，环境及标志物类似、方向不易辨别，而gps信号由于建筑物遮挡，常规导航系统已无法正常导航，因此，容易在停车场内迷失方向，寻找不到自己的车辆。有些停车场采用了进场之后刷卡签停的形式，在用户寻找车位时实现了在查询端刷卡，显示车主及车辆所处的位置，帮助顾客尽快找到车辆停放的区域。有些停车场采用了基于视频图像处理技术和车牌识别技术，通过在每个车位上方装视频车牌识别设备来获取车辆停车位置信息，用户在需要时通过专用终端进行查询获得指引；这些系统使用识别设备复杂且数量要求多，系统设备投入及后期维护成本较高。近年来，基于二维码的停车场反向寻车方案被提出，该方案通过对车位进行编码并形成二维码，通过扫描获得车位编码并通过专用数据库查询得到位置信息实现反向寻车。以上技术方案都只是基于起点和终点，规划一条寻车路径，是一种静态的，粗略的指导、帮助用户寻找车辆。目前也有基于wifi和蓝牙等室内导航技术的室内寻车方案，以求提供动态的实时导航寻车方案，但由于存在室内定位精度要求高、定位接入点密集和硬件系统复杂，成本高等问题，此类技术还不成熟，距离实用还有一定的距离。

技术实现要素：

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航系统及方法，本发明通过扫描起点位置二维码和停车位置二维码，获得起点位置、终点位置数据，规划一条最短路径，导航子系统，以起点数据为基础，通过检测用户行走的方向、步数，以学习得到的步长数据为计量单位，计算和显示用户的当前位置，实现即时动态寻车导航的目的。当寻车路径较长时，可多次扫描身边的位置二维码，校正和更新位置显示，以保持高精度位置导航。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航系统，包括云服务子系统、手机导航子系统和停车场标识子系统；云服务子系统、手机导航子系统和停车场标识子系统彼此相互连接；所述的云服务子系统包括地图编辑模块、云端导航地图服务模块；地图编辑模块、云端导航地图服务模块相互连接；云服务子系统为各个停车场生成停车场平面或立体地图，生成位置标识点坐标以及可达位置标识点之间距离数据，为停车场反向寻车导航提供停车场地图以及位置数据的下载服务；所述的手机导航子系统包括手机app二维码扫描模块、停车场导航地图模块、导航路径规划模块、位置更新模块、学习&检测模块；当车辆进入停车场并停入车位后，司机通过手机app二维码扫描模块扫描车位边上的二维码位置标识码，获取车辆停车位置信息并保存在手机上；当司机返回停车场寻车时，扫描身边的位置标识二维码，获取自己所在位置信息并上传到云服务子系统，云服务子系统根据上传的信息，下发司机所在的当前停车场导航地图和停车场位置标识数据，手机导航子系统接收停车场导航地图和停车场位置标识数据，并通过导航路径规划模块，依据司机所在位置、车辆停放位置，按最短路径法规划计算出一条寻车路径，司机可依照手机上的导航路径和路径上的标志信息，沿着停车场标志相符的路径，寻找停放车辆的位置；在导航过程，通过位置更新模块，实时更新司机当前位置；导航上司机的当前位置和停车场实际位置产生大偏差时，司机可扫描身边经过的位置标识二维码，手机导航子系统可以随时校准导航地图上司机所在位置，当司机行走路线偏离规划路径时，导航路径规划模块会重新规划更新寻车路径；所述的停车场标识子系统包括二维码位置标识、停车场路径节点标识；二维码位置标识包括当前位置标识、终点位置标识；停车场路径节点标识作为寻车时路径参照物，二维码位置标识是二维码图案，扫描读取位置标识二维码，可在停车场导航地图上显示当前位置，同时也作为路径规划的依据。

作为优选，所述当前位置标识、终点位置标识的二维码包含了全国唯一的停车场id、停车场位置id及停车场名称、楼层信息，并为手机导航子系统提供精准的位置信息。

作为优选，所述的手机导航子系统通过扫描当前位置标识、终点位置标识的二维码并上传信息到云服务子系统，云服务子系统只在本次寻车导航的首次扫码时下发司机所在的停车场导航地图和停车场位置标识数据到司机的手机app上；常用停车场导航地图和停车场位置标识数据可预先下载到手机，手机导航子系统优先使用云服务器子系统的在线地图导航服务，当手机3g/4g信号不佳时，手机导航子系统切换到已下载导航地图，继续提供路径规划导航服务。

作为优选，所述的导航路径规划模块是依据手机扫描位置标识二维码获得的司机所在位置id和车辆停放位置id所对应的位置标识数据以及整个停车场位置标识数据，通过最短路径算法规划出一条合理的寻车路径。

作为优选，所述手机导航子系统的位置更新模块建立有以手机纵向为y轴，横向为x轴与指南针具有预定夹角b的停车场地图，并以扫描位置标识二维码，获得的起点位置(x,y)的精准数据为原点，以指南针为基准，确定行走方向角a，以学习&检测模块所得的步长l为距离，通过数学计算获得位移增量(x1,y1)，并更新地图上司机所在的当前位置(x+x1,y+y1)；每次扫描位置标识二维码时都会重新获得起点位置的精准数据，并再次以此为基础，根据检测到的行走方向、距离来更新地图上司机所在的当前位置；当发现地图上显示的当前位置和实际位置出现较大的误差时，再次扫描身边的位置标识二维码，即可获得当前的精准位置。

作为优选，所述的位移增量(x1,y1)的计算公式如下：

x1＝l*cos(b-a)

y1＝l*sin(b-a)。

作为优选，所述手机导航子系统的学习&检测模块通过在手机gps定位信号较好的空阔地带，在平直的路面按实际常规的行走方式，行走100步以上来学习司机每步的行走距离，并作为导航时行走距离的计量单位；在导航时，检测司机的行走方向、步数，并通过计算获得移动距离，实现位置数据的更新。

作为优选，所述的停车场路径节点标识安装在停车场通道的关键节点，安装密度视节点多少而定；二维码位置标识安装在车位附近，安装密度以相邻位置标识之间可以看到停放的车辆为准，并考虑使用方便，优选为4-5个停车位安装一个位置标识。

一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航方法，包括如下步骤：

(1)预先根据停车场的平面图制作停车场的导航地图，确保停车场路径节点标识，二维码位置标识和停车场布置相一致，如果停车场标识变动，要及时更新导航地图；制作好的导航地图通过地图编辑软件上传到云服务子系统；云服务子系统开通云服务，提供在线地图、地图下载服务；用户下载反向寻车导航手机app，在gps信号良好的空阔地带的平直道路上，点击手机导航子系统上的“学习”，沿直线行走100步以上，完成系统学习；

(2)当用户车辆驶入停车场并在车位停好车辆后，打开反向寻车导航手机app，点击“停车”，出现扫描界面，将手机对准附近的位置标识二维码，扫描成功，完成停车定位；

(3)当用户返回停车场寻车时，打开反向寻车导航手机app，点击“寻车”，出现扫描界面，将手机对准附近的位置标识二维码，扫描成功，app上出现该停车场的导航界面，并规划有一条寻车的路径，依照规划路径，沿着导航界面上的和停车场布设的标志标识的路径寻找自己的车辆；其中导航界面上的小游标，代表司机当前位置，小游标随司机的行走而移动，实时显示司机的当前位置；

另外，在寻车导航过程若发现导航地图上司机的当前位置和停车场上的实际位置偏差大时，司机可扫描身边经过的位置标识二维码，手机导航子系统可以即时更新导航界面上的司机所在位置到精准位置处。

本发明的有益效果在于：本发明通过扫描位置二维码实现基础定位，通过检测司机行走方向、步数，以学习得到的步长为计量单位，实时计算更新司机所在位置，既可低成本实施方案，又可提供实时精准定位导航，为停车场，尤其是地下停车场提供了便利。

附图说明

图1是本发明系统的组成结构示意图；

图2是本发明的位置更新计算示意图；

图3是本发明的停车场节点标识示意图；

图4是本发明的停车场位置标志示意图；

图5是本发明实施例的停车场平面示意图；

图6是本发明的手机导航位置更新显示示意图1；

图7是本发明的手机导航位置更新显示示意图2。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例：如图1所示，一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航系统，包括云服务子系统、手机导航子系统和停车场标识子系统；云服务子系统、手机导航子系统和停车场标识子系统彼此相互连接；所述的云服务子系统包括地图编辑模块1、云端导航地图服务模块2；地图编辑模块1、云端导航地图服务模块2相互连接；云服务子系统为各个停车场生成停车场平面或立体地图，生成位置标识点坐标以及可达位置标识点之间距离数据，为停车场反向寻车导航提供停车场地图以及位置数据的下载服务。

手机导航子系统包括手机app二维码扫描模块3、停车场导航地图模块4、导航路径规划模块5、位置更新模块6、学习&检测模块7；当车辆进入停车场并停入车位后，司机通过手机app二维码扫描模块扫描车位边上的位置标识二维码，获取车辆停车位置信息并保存在手机上；当司机返回停车场寻车时，扫描身边的二维码位置标识码，获取自己所在位置信息并上传到云服务子系统，云服务子系统根据上传的信息，下发司机所在的当前停车场导航地图和停车场位置标识数据，手机导航子系统接收停车场导航地图和停车场位置标识数据，并通过导航路径规划模块，依据司机所在位置、车辆停放位置，按最短路径法规划计算出一条寻车路径，司机可依照手机上的导航路径和路径上的标志信息，沿着停车场标志相符的路径，寻找停放车辆的位置；在导航过程，通过位置更新模块，实时更新司机当前位置；导航上司机的当前位置和停车场实际位置产生大偏差时，司机可扫描身边经过的位置标识二维码，手机导航子系统可以随时校准导航地图上司机所在位置，当司机行走路线偏离规划路径时，导航路径规划模块会重新规划更新寻车路径。

停车场标识子系统包括二维码位置标识8、停车场路径节点标识10；二维码位置标识包括当前位置标识9、终点位置标识11；停车场路径节点标识作为寻车时路径参照物，二维码位置标识是二维码图案，扫描读取位置标识二维码，可在停车场导航地图上显示当前位置，同时也作为路径规划的依据。其中，当前位置标识9、终点位置标识11的二维码包含了全国唯一的停车场id、停车场位置id及停车场名称、楼层信息，并为手机导航子系统提供精准的位置信息。

手机导航子系统通过扫描当前位置标识9、终点位置标识11的二维码并上传信息到云服务子系统，云服务子系统只在本次寻车导航的首次扫码时下发司机所在的停车场导航地图和停车场位置标识数据到司机的手机app上；常用停车场导航地图和停车场位置标识数据可预先下载到手机，手机导航子系统优先使用云服务器子系统的在线地图导航服务，当手机3g/4g信号不佳时，手机导航子系统切换到已下载导航地图，继续提供路径规划导航服务。

导航路径规划模块5是依据手机扫描位置标识二维码获得的司机所在位置id和车辆停放位置id所对应的位置标识数据以及整个停车场位置标识数据，通过最短路径算法，规划出一条合理的寻车路径。

如图2所示，手机导航子系统的位置更新模块6，建立有以手机纵向为y轴，横向为x轴,与指南针具有一定夹角b的停车场导航地图，并以扫描位置标识二维码，获得的起点位置(x,y)的精准数据为原点，以指南针为基准，确定行走方向角a，以学习&检测模块7所得步长l为距离，通过数学计算获得位移增量(x1,y1)，来更新地图上司机所在的当前位置(x+x1,y+y1)。其中所述的位移增量(x1,y1)的计算公式如下：

x1＝l*cos(b-a)

y1＝l*sin(b-a)。

每次扫描位置二维码，都会重新获得起点位置(x,y)的精准数据，并再次以此为基础，根据检测到的行走方向、距离来更新地图上司机所在的当前位置(x+x1,y+y1)。当发现地图上显示的当前位置和实际位置出现较大的误差时，再次扫描身边的位置标识二维码，即可获得当前的精准位置。

手机导航子系统的学习&检测模块7，是通过在手机gps定位信号较好的空阔地带，在平直的路面，按实际常规的行走方式，行走100步以上来学习司机每步的行走距离，并作为导航时行走距离的计量单位。在导航时，检测司机的行走方向、步数，并通过计算获得移动距离，实现位置数据的更新。

一种基于扫码定位技术的停车场反向寻车导航方法，具体如下：

(i)预先将如图3所示的停车场路径节点标志安装在停车场通道的关键节点，安装密度视节点多少而定；将如图4所示的停车场位置标识安装在车位附近，安装密度以相邻位置标识之间可以看到停放的车辆为准，并考虑使用方便，一般4-5个停车位安装一个位置标识；通过如图5所示的停车场平面图制作停车场的导航地图，确保节点标志，位置标识和停车场布置相一致，如果停车场标识变动，要及时更新导航地图；制作好的导航地图通过地图编辑软件上传到云服务子系统。云服务子系统开通云服务，提供在线地图、地图下载服务；用户下载反向寻车导航手机app，在gps信号良好的空阔地带的平直道路上，点击手机导航子系统上的“学习”，沿直线行走100步以上，完成系统学习；

(ii)当用户车辆驶入停车场并在车位停好车辆后，打开反向寻车导航手机app，点击“停车”，出现扫描界面，将手机对准附近的终点位置标识11的二维码，扫描成功，完成停车定位。

(iii)当用户返回停车场寻车时，打开反向寻车导航手机app，点击“寻车”，出现扫描界面，将手机对准附近的当前位置标识9的二维码，扫描成功，app上出现该停车场的导航界面，并规划有一条如图6所示的寻车路径，依照规划路径，沿着导航界面上的和停车场布设的标志标识的路径寻找自己的车辆。其中，导航界面上的小游标，代表司机当前位置，小游标随司机的行走而移动，实时显示司机的当前位置，如图7所示。

另外，在寻车导航过程如果发现导航地图上司机的当前位置和停车场上的实际位置偏差较大时，司机可以扫描身边经过的位置标识二维码，手机导航子系统可以即时更新导航界面上的司机所在位置到精准位置处。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。