一种室内停车场的导航地图预设系统及其实时更新方法
阅读说明：本技术 一种室内停车场的导航地图预设系统及其实时更新方法 (Navigation map presetting system for indoor parking lot and real-time updating method thereof ) 是由 戴学军 张玉静 吴娇 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种室内停车场的导航地图预设系统,包括主控系统、无线定向AP单元、影像读取模块、车载导航无线设备,所述主控系统由上位机终端、路由表存储数据库、通讯模块构成,所述路由表存储数据库、通讯模块、无线定向AP单元的信息数据传输至上位机终端进行处理,所述车载导航无线设备与无线定向AP单元信号连接,所述影像读取模块与无线定向AP单元电性连接,所述无线定向AP单元通过通讯模块与上位机终端信号连接。跟常规的停车场导航技术相比,本发明具备低成本、高精度、高适用性的优点,解决了室内停车场由于GPS缺失造成的导航难的问题,并且可以从室外到室内无缝隙的导航转换,实现地图更新的秒级响应,可简化用户的过多操作,解决智能化城市的停车民生问题。(The invention discloses a navigation map presetting system of an indoor parking lot, which comprises a main control system, a wireless directional AP unit, an image reading module and a vehicle-mounted navigation wireless device, wherein the main control system is composed of an upper computer terminal, a routing table storage database and a communication module, the routing table storage database, the communication module and the information data of the wireless directional AP unit are transmitted to the upper computer terminal for processing, the vehicle-mounted navigation wireless device is in signal connection with the wireless directional AP unit, the image reading module is electrically connected with the wireless directional AP unit, and the wireless directional AP unit is in signal connection with the upper computer terminal through the communication module. Compared with the conventional parking lot navigation technology, the intelligent parking lot navigation system has the advantages of low cost, high precision and high applicability, solves the problem of difficult navigation of an indoor parking lot due to GPS loss, can realize seamless navigation conversion from outdoor to indoor, realizes second-level response of map updating, can simplify excessive operation of users, and solves the problem of parking residents in intelligent cities.)
技术领域
本发明属于交通控制系统技术领域，具体涉及一种室内停车场的导航地图预设系统及其实时更新方法。
背景技术
目前国内大部分的室内停车场还处于人工管理阶段，场内用地的地图导向及空缺停车位的指示，无论是对停车的用户还是物业管理都造成较大的困扰。随着物联网技术的发展，传感器感应、GPS信号定位及移动终端形成的实时信息交互网络能够应用在室内停车场的管理中，而关于停车场导航的技术主要有地磁指纹法、LED可见光通信法、蓝牙通讯、WIFI信号强度法、UWB法等，但这些技术在应用时存在易定位失效的问题，其中，如地磁指纹法，在大型金属物(车辆)的变化下，地磁指纹会发生动态的变化，无法与指纹数据库的旧地磁指纹数据进行对比，导致整个定位导航失败；LED可见光通信法、蓝牙通讯、UWB法均是属于基于大量传感器及大面积覆盖网格传感通讯的高成本技术方案，无法真正的在商业中实施；WIFI 信号强度法事实上也是动态变化的，根据信道的信号强度来判断进行定位导航，存在随着偏离信号源的距离增加而完全失效的问题。现有的室内停车场导航技术存在导航偏差大、信号差、互动不及时、精度差的缺点，基于此，有必要开发一种能够及时有效导航及迅速反馈的导航技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室内停车场的导航地图预设系统及其实时更新方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本次发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种室内停车场的导航地图预设系统，包括主控系统、无线定向AP单元、影像读取模块、车载导航无线设备，所述主控系统由上位机终端、路由表存储数据库、通讯模块构成，所述路由表存储数据库、通讯模块、无线定向AP单元的信息数据传输至上位机终端进行处理，所述车载导航无线设备与无线定向AP单元信号连接，所述影像读取模块与无线定向AP单元电性连接，所述无线定向AP单元通过通讯模块与上位机终端信号连接。
进一步说明的是，所述路由表存储数据库存储有预设路由表数据，所述预设路由表数据包含室内车库的预设地图坐标路由表及每个车位在预设地图坐标路由表的定点坐标。
进一步说明的是，所述室内车库的预设地图坐标路由表为室内车库的GPS数值坐标系。
进一步说明的是，所述影像读取模块实时监控室内车库的出入口影像，识别读取车辆的车牌信息，并通过无线定向AP单元传输至上位机终端，所述无线定向AP单元同时将对应车辆的车载导航无线设备识别数字信息发送至上位机终端。
进一步说明的是，所述上位机终端实时读载路由表存储数据库中的路由表数据，形成室内车库的预设地图坐标数据表，所述上位机终端接收到无线定向AP单元的车牌信息机识别数字信息后，形成对应车辆的标记信息，并将标记信息与预设路由表数据相拟合，形成室内车库导航地图数据，将室内车库导航地图数据通过无线定向AP单元发送至车载导航无线设备。
进一步说明的是，所述车载导航无线设备与无线定向AP单元基于WIFI通信技术、4G或5G 通信技术相信号连接。
一种基于上述室内停车场的导航地图预设系统的实时更新方法，通过以下步骤实施：
所述车载导航无线设备接收上位机终端发送而来的室内车库导航地图数据，与原导航地图上的GPS坐标点、室内车库进出口的原点一起拟合，其他相对原点的GPS数值进行自动累加，自动生成缺失的室内车库室内电子预设地图，把“GPS”坐标导航方式切换为以室内车库室作为原点的路由表，即实现导航地图的实时更新。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
跟常规的停车场导航技术相比，本发明具备低成本、高精度、高适用性的优点，解决了室内停车场由于GPS缺失造成的导航难的问题，并且可以从室外到室内无缝隙的导航转换，实现地图更新的秒级响应，可简化用户的过多操作，解决智能化城市的停车民生问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。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。
请参阅图1至图2，本发明提供以下技术方案：
一种室内停车场的导航地图预设系统，包括主控系统、无线定向AP单元、影像读取模块、车载导航无线设备，主控系统由上位机终端、路由表存储数据库、通讯模块构成，路由表存储数据库、通讯模块、无线定向AP单元的信息数据传输至上位机终端进行处理，车载导航无线设备与无线定向AP单元信号连接，影像读取模块与无线定向AP单元电性连接，无线定向AP 单元通过通讯模块与上位机终端信号连接；路由表存储数据库存储有预设路由表数据，预设路由表数据包含室内车库的预设地图坐标路由表及每个车位在预设地图坐标路由表的定点坐标；室内车库的预设地图坐标路由表为室内车库的GPS数值坐标系；车载导航无线设备与无线定向AP单元基于4G或5G通信技术相信号连接。
影像读取模块实时监控室内车库的出入口影像，识别读取车辆的车牌信息，并通过无线定向AP单元传输至上位机终端，无线定向AP单元同时将对应车辆的车载导航无线设备识别数字信息发送至上位机终端。
上位机终端实时读载路由表存储数据库中的路由表数据，形成室内车库的预设地图坐标数据表，上位机终端接收到无线定向AP单元的车牌信息机识别数字信息后，形成对应车辆的标记信息，并将标记信息与预设路由表数据相拟合，形成室内车库导航地图数据，将室内车库导航地图数据通过无线定向AP单元发送至车载导航无线设备。
车载导航无线设备接收上位机终端发送而来的室内车库导航地图数据，与原导航地图上的GPS坐标点、室内车库进出口的原点一起拟合，其他相对原点的GPS数值进行自动累加，自动生成缺失的室内车库室内电子预设地图，把“GPS”坐标导航方式切换为以室内车库室作为原点的路由表，即实现导航地图的实时更新。
上述室内停车场的导航地图预设系统，其主要通过以下步骤实施：
A.停车场的出入口处分别设置无线定向AP单元、影像读取模块，车载导航无线设备首先在入口处使用无线连接，连接停车场系统，由于目前停车场的引道为单车、单通道，无线网络设备连接的节点数少，基本为一对一，所以能够保障无线网络通信连接稳定，见图1，在停车场的入口，即停车场闸栏的地方安装无线定向AP设备。当车辆进入停车场的时候，车载导航无线设备通过自带(基于WIFI模块或者4G\5G的基站芯片)的无线功能，主动连接停车场的无线定向AP设备；
B.室内预设地图实时更新前，进行授权安全管理，见图2，停车场的无线定向AP设备与车载导航无线设备连接成功，同时，影像读取模块把获取到车辆的车牌信息发送至无线定向AP设备，然后无线定向AP设备向车载导航无线设备发送一条授权验证信息，用于对进场车辆进行验证，方便进行下一步的室内预设地图的更新授权；
C.更新授权完成后，见图2，无线定向AP设备与车载导航无线设备建立了稳定的无线网络连接，无线定向AP设备在得到预设地图更新许可后，一次性将室内车库导航地图数据传输至车载导航无线设备，更新车载导航无线设备的电子地图的室内地图信息以及导航信息；其中，室内车库导航地图数据导包含地貌地形特征物、方向、距离、中途路标的集合以及相对坐标的GPS数据，另外还包含有方向数据，该方向数据具有四种，如“左转、右转、直行，调头”，距离为米，中途路标为停车场的特征标识物；
D.车载导航无线设备直接读取无线AP传输过来的预设路由表数据，把停车场在原导航地图上的GPS坐标点，与进出口的原点进行拟合，自动生成缺失的室内电子预设地图，然后把“GPS”坐标导航方式切换为停车场出入口作为原点的路由表，使用局部坐标系进行导航指向，实时进行地图更新以及无缝导航，根据预设地图信息利用车载导航无线设备本身的航位推算法进行导航，利用预设地图更新后的路标数据，进行校正精度的积累误差。
室内停车场外面，车载导航无线设备的GPS导航系统装载有外界地图的原GPS路由表数据，而上位机终端通过实时读取路由表存储数据库中的预设路由表数据，建立入口、局部坐标系的位置、出口的路由表，其中局部坐标系的原点为停车场的栏杆位置，建立入口到车位，车位到出口的局部坐标系路径表。
其中预设路由表数据内的每一个定位点均含有“定位点跟原点的相对GPS的坐标数值”的集合，在局部坐标原点的基础上，通过局部的长度、方向的数据转换累加，例如纬度1秒等于大约30.9米，经度1秒等于所在地的(一个纬度单位的长度)乘以(该地区纬度的余弦值)，把“每一个定位点跟原点的距离”转换成相对经纬度增减量，还包含了局部坐标系需要的数据，例如方向、距离等信息，也包含了特定地标的数据。然后把原地图上的GPS点的坐标点，与进出口的原点进行一起拟合，其他相对原点的GPS数值进行自动累加，自动生成缺失的室内电子预设地图，把“GPS”坐标导航方式切换为停车场作为原点的路由表，使用局部坐标系进行导航指向，实时进行地图更新以及无缝导航。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。