对路内巡检车定位偏差进行校正的方法和系统与流程

1.本发明涉及智慧停车技术领域，尤其涉及一种对路内巡检车定位偏差进行校正的方法和系统。


背景技术：

2.智慧停车是智能化城市建设中重要的一环，充分利用城市道路的路内停车是实现智慧停车的重要组成部分。在车位上安装“地磁设备”，通过地磁传感器来感应是否有车辆驶入/驶出是一种常用于路内停车的低成本解决方案，但是该方案无法上报系统所停车辆的车牌。因此，通过配合智能巡检车的定时巡检，可提供完美解决方案：“地磁设备”上报车辆驶入/驶出时间，“智能巡检车”上报车牌。
3.通过全球卫星定位系统（globalnavigation satellite system，gnss）+实时动态载波差分技术（real-timekinematic，rtk）可以实现厘米级的高精定位。但是由于城市道路高楼林立、树木茂盛，部分道路的卫星定位信号不佳，因此还需要结合惯性测量单元（inertialmeasurement unit，imu）一起使用。因此，智能巡检车一般采用卫星高精定位+imu的方案。首先由工程实施人员使用高精定位仪器，采集每个车位的关键点坐标，将关键点的经纬度坐标录入系统；当智能巡检车经过巡检路段时，结合巡检车的实时定位信息和预录入的车位定位信息，判断当前巡检车所处的车位；巡检车车载摄像头自动拍摄当前车位的实时图片；使用ai对图片进行处理，分析当前车位是否停泊车辆，以及该车的车牌号码，完成整个巡检过程。
4.但是车载imu由于传感器的精度误差、环境因素（如车辆抖动）以及算法的缺陷，可能会造成定位时出现误差，导致车位定位不准。
5.基于此，需要一种新的解决方案。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种对路内巡检车定位偏差进行校正的方法和系统。
7.为实现上述目的，本发明提供一种对路内巡检车定位偏差进行校正的方法，所述巡检车上安装有rfid读卡器，车位上安装有rfid电子标签，所述方法包括以下步骤：当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号；根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。
8.在本发明提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法中，计算所述巡检车的实时位置信息根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息的步骤包括：记录每个所述rfid信号的接收时间；
通过高精定位设备获取所述巡检车在每个所述rfid信号的接收时间的多个实时位置信息；计算多个接收时间的平均值，将距离所述平均值最近的接收时间的实时位置信息作为所述巡检车的实时位置信息。
9.在本发明提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法中，在利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息的步骤中，通过如下公式计算所述偏差信息：其中，dis为所述偏差信息，a为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的纬度之差，b为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的经度之差，lat1和lat2分别为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息的纬度。
10.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的系统，所述巡检车上安装有rfid读卡器，车位上安装有rfid电子标签，所述系统包括：rfid信号获取模块，用于当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号；巡检车实时位置信息计算模块，用于根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；偏差信息计算模块，用于利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；校正模块，用于在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。
11.在本发明提供的对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的系统中，所述巡检车实时位置信息计算模块包括：接收时间记录单元，用于记录每个所述rfid信号的接收时间；实时位置信息获取单元，用于通过高精定位设备获取所述巡检车在每个所述rfid信号的接收时间的多个实时位置信息；计算单元，用于计算多个接收时间的平均值，将距离所述平均值最近的接收时间的实时位置信息作为所述巡检车的实时位置信息。
12.在本发明提供的对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的系统中，所述偏差信息计算模块通过以下公式计算偏差信息：其中，dis为所述偏差信息，a为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的纬度之差，b为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的经度之差，lat1和lat2分别为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息的纬度。
13.本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法的步骤。
14.本发明提供的对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的系统和方法具有以下有益效果：本发明通过在车位上安装rfid电子标签，当巡检车驶入rfid电子标签的感应范围内时，利用rfid读卡器读取的rfid信号来计算巡检车的实时位置信息；再结合rfid的预采集坐标信息来计算偏差信息，在偏差信息超过预设值时，对巡检车的实时位置信息进行校正；由此，可以对高精定位设备的误差进行校准，使智能巡检车能够应用在更复杂的路段，提高巡检准确率；同时，可以间隔多个车位安装一个电子标签就能达到较好的效果，具有成本较低、部署方便的特点。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1所示为本发明一实施例提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法的应用场景示意图；图2所示为本发明一实施例提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法的流程图。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
17.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
18.本发明总的思路是：针对城市道路高楼林立、树木茂盛，部分道路的卫星定位信号不佳，现有的高精定位设备还需要结合imu一起使用，但是车载imu由于传感器的精度误差、环境因素以及算法的缺陷，可能会造成定位时出现误差，导致车位定位不准的问题，本发明通过在车位上安装rfid电子标签，当巡检车驶入rfid电子标签的感应范围内时，利用rfid读卡器读取的rfid信号来计算巡检车的实时位置信息；再结合rfid的预采集坐标信息来计算偏差信息，在偏差信息超过预设值时，对巡检车的实时位置信息进行校正；由此，可以对高精定位设备的误差进行校准，使智能巡检车能够应用在更复杂的路段，提高巡检准确率；同时，可以间隔多个车位安装一个电子标签就能达到较好的效果，具有成本较低、部署方便的特点。
19.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术
技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
20.图1所示为本发明一实施例提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法的应用场景示意图。如图1所示，根据待巡检路段的实际卫星信号质量，每隔若干个车位，在车位的起点或者终点安装rfid电子标签，例如，在图1所示的场景中，在车位1的车位起点p1点、在车位3的车位终点分别安装有rfid电子标签。本领域技术人员可以理解的是，rfid电子标签的安装数量可以根据实际需要进行设置，本发明并不以此为限。
21.图2所示为本发明一实施例提供的对路内巡检车定位偏差进行校正的方法的流程图；如图2所示，该对路内巡检车定位偏差进行校正的方法包括以下步骤：步骤s1、当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号。
22.具体地，在本发明一实施例中，每个rfid电子标签具有各自的感应范围，例如，如图1所示，安装在车位1的车位起点p1点的rfid电子标签具有如图所示的感应范围，当巡检车驶入到rfid电子标签的感应范围内时，安装在巡检车上的rfid读卡器感应到p1点安装的电子标签回应的无线信号，在电子标签感应范围内，会间隔收到多个信号。当rfid读卡器在超时未再收到p1点电子标签的无线信号时，则认为巡检车已经驶离p1点电子标签的感应范围。
23.步骤s2、根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；具体地，在本发明一实施例中，在rfid电子标签感应范围内，会间隔收到多个信号，记录为[t1,t2,t3,......]，其中t表示接收时间；对每一个时间点，通过高精定位设备获取巡检车当时的实时位置信息，记录为[g1,g2,g3,......]；从[t1,t2,t3,......]中，求距离avg([t1,t2,t3,...])最近的时间点，在该时间点巡检车的实际位置应该在p1点附近；从[g1,g2,g3,......]中获取最近时间点对应的巡检车实时定位位置，记为c1。因此，步骤s2包括：步骤s21、记录每个所述rfid信号的接收时间；步骤s22、通过高精定位设备获取所述巡检车在每个所述rfid信号的接收时间的多个实时位置信息；步骤s23、计算多个接收时间的平均值，将距离所述平均值最近的接收时间的实时位置信息作为所述巡检车的实时位置信息。
[0024]
步骤s3、利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；具体地，在本发明一实施例中，在使用前，会使用高精定位设备预先录入每个车位的起点和终点的经纬度，例如，如图1所示在车位1的p1点和p2点采集位置数据。在通过rfid电子标签获取了巡检车的实时位置信息后，查询预先录入的该rfid电子标签对应的预采集坐标信息，记为c2，则c1和c2之间的误差即是该高精定位设备的实时偏差。
[0025]
进一步地，在本发明一实施例中，将所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的欧式距离定义为偏差信息，通过如下所示公式计算：
其中，dis为所述偏差信息，a为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的纬度之差，b为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的经度之差，lat1和lat2分别为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息的纬度。
[0026]
步骤s4、在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。
[0027]
具体地，在本发明一实施例中，如果偏差信息在可容忍误差范围内（例如，50cm），则将偏差信息dis重置为0，认为在驶入下一个rfid电子标签的感应范围之前都不需要校准，直接利用高精定位设备获取的位置信息即可。如果偏差信息大于预设阈值时，则在p1点直接将c1作为巡检车的实时位置信息；当巡检车继续行驶，接收到新的实时位置信息时，引入dis进行校准，例如，如图1所示，当巡检车行驶到c3点时，此时已经驶离了p1点的rfid电子标签的感应范围，但是还没有驶入下一个rfid电子标签的感应范围，则首先利用通过高精定位设备获取的c3点的位置坐标和p2点的位置坐标通过水平距离公式计算c3点到车位1的p2点的水平距离为distance，其中，通过水平距离公式计算这点之间的水平距离为本领域技术人员已知的现有技术：然后，利用上面通过安装在p1点的rfid电子标签计算得到的为所述偏差信息dis来校正c3点到车位1的p2点的水平距离，即c3p2的实际水平距离=distance-dis。
[0028]
进一步地，在本发明一实施例中，当巡检车驶入下一个rfid电子标签感应范围，重新计算dis；当巡检车接收到的卫星定位信号质量较高（例如固定解，定位误差很小），重置dis。
[0029]
相应地，本发明还提供一种对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的系统，包括：rfid信号获取模块，用于当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号；具体地，在本发明一实施例中，每个rfid电子标签具有各自的感应范围，例如，如图1所示，安装在车位1的车位起点p1点的rfid电子标签具有如图所示的感应范围，当巡检车驶入到rfid电子标签的感应范围内时，安装在巡检车上的rfid读卡器感应到p1点安装的电子标签回应的无线信号，在电子标签感应范围内，会间隔收到多个信号。当rfid读卡器在超时未再收到p1点电子标签的无线信号时，则认为巡检车已经驶离p1点电子标签的感应范围。
[0030]
巡检车实时位置信息计算模块，用于根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；具体地，在本发明一实施例中，在rfid电子标签感应范围内，会间隔收到多个信号，记录为[t1,t2,t3,......]，其中t表示接收时间；对每一个时间点，通过高精定位设备获取巡检车当时的实时位置信息，记录为[g1,g2,g3,......]；从[t1,t2,t3,......]中，求距离avg([t1,t2,t3,...])最近的时间点，在该时间点巡检车的实际位置应该在p1点附近；从[g1,g2,g3,......]中获取最近时间点对应的巡检车实时定位位置，记为c1。因此，所述巡检车实时位置信息计算模块包括：接收时间记录单元，用于记录每个所述rfid信号的接收时间；
实时位置信息获取单元，用于通过高精定位设备获取所述巡检车在每个所述rfid信号的接收时间的多个实时位置信息；计算单元，用于计算多个接收时间的平均值，将距离所述平均值最近的接收时间的实时位置信息作为所述巡检车的实时位置信息。
[0031]
偏差信息计算模块，用于利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；具体地，在本发明一实施例中，在使用前，会使用高精定位设备预先录入每个车位的起点和终点的经纬度，例如，如图1所示在车位1的p1点和p2点采集位置数据。在通过rfid电子标签获取了巡检车的实时位置信息后，查询预先录入的该rfid电子标签对应的预采集坐标信息，记为c2，则c1和c2之间的误差即是该高精定位设备的实时偏差。进一步地，在本发明一实施例中，将所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的欧式距离定义为偏差信息，通过如下所示公式计算：其中，dis为所述偏差信息，a为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的纬度之差，b为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息之间的经度之差，lat1和lat2分别为所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息的纬度。
[0032]
校正模块，用于在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。具体地，在本发明一实施例中，如果偏差信息在可容忍误差范围内（例如，50cm），则将偏差信息dis重置为0，认为在驶入下一个rfid电子标签的感应范围之前都不需要校准，直接利用高精定位设备获取的位置信息即可。如果偏差信息大于预设阈值时，则在p1点直接将c1作为巡检车的实时位置信息；当巡检车继续行驶，接收到新的实时位置信息时，引入dis进行校准，例如，如图1所示，当巡检车行驶到c3点时，此时已经驶离了p1点的rfid电子标签的感应范围，但是还没有驶入下一个rfid电子标签的感应范围，则首先利用通过高精定位设备获取的c3点的位置坐标和p2点的位置坐标通过水平距离公式计算c3点到车位1的p2点的水平距离为distance，其中，通过水平距离公式计算这点之间的水平距离为本领域技术人员已知的现有技术：然后，利用上面通过安装在p1点的rfid电子标签计算得到的为所述偏差信息dis来校正c3点到车位1的p2点的水平距离，即c3p2的实际水平距离=distance-dis。
[0033]
本发明实施例还提供了一种对路内巡检车惯导定位偏差进行校正的装置，可以包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行上述存储器存储的计算机程序时可实现如下步骤：当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号；根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。
[0034]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计
算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤；当所述巡检车进入所述rfid电子标签的感应范围内时，通过所述rfid读卡器间隔获取多个rfid信号；根据识别的所述多个rfid信号，计算所述巡检车的实时位置信息；利用所述实时位置信息和所述rfid电子标签的预采集坐标信息计算偏差信息；在所述偏差信息大于预设阈值时，利用所述偏差信息对巡检车的实时位置信息进行校正。
[0035]
该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,rom) ＞随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0036]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0037]
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0038]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0039]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0040]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（dsp）来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0041]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，
不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。