[发明专利]基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法

权利要求书

1.基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：室内UWB/BT基站最优布局实现定位：基于樽海鞘群智能优化算法进行目标函数的求解，从而得出UWB/BT基站最优布局方案；

S2：UWB/BT+IMU融合的室内高精度定位：建立状态方程和观测方程，选择滤波估计方法，进行状态参数估计，实现UWB/BT+IMU融合导航定位；

S3：基于GNSS+UWB/BT+IMU的室内外过渡区域无缝定位切换：考虑混合系统状态估计理论，应用交互式多模型算法设计室内外无缝定位方法，实现室内外模型自适应切换和连续高精度定位；

S4：基于UWB/BT的钥匙定位与室内停车寻车：基于UWB/BT进行室内停车场的车主与车辆定位位置获取，通过惯性导航器件进行轨迹推算，并在事先构建好的室内停车场地图基础上实现室内智能停车与寻车。

2.根据权利要求1所述的基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法，其特征在于：所述S1中，室内UWB/BT基站最优布局实现定位具体为：以几何精度因子性能指标建立基站最优布局目标函数，设计几何精度因子目标函数，基于樽海鞘群智能优化算法，以目标区域离散位置点的最小平均几何精度因子作为最优解目标；

樽海鞘群智能优化算法具体包括：进行种群初始化，设置种群大小以及随机分配种群个体初始位置，计算每个个体当前的适应度值，即当前维度中UWB/BT基站布设情况下目标区域内的平均几何精度因子，并将适应度值进行排序，选择适应度值最小的UWB/BT基站位置作为当前食物位置，再根据排序后的适应度序列选择种群中的领导者和跟随者，通过实时观察算法收敛情况来设置最大迭代次数，更新领导者和跟随者的位置，最后得出优化算法的最优解，即UWB/BT最优布局方案。

3.根据权利要求2所述的基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法，其特征在于：所述S2中，UWB/BT+IMU融合的室内高精度定位具体为：利用IMU解算的速度、加速度、角度等数据建立融合定位系统的状态方程，利用UWB/BT解算的测距数据或坐标数据建立融合定位系统的观测方程，结合状态方程和观测方程建立融合系统模型；选择抗差自适应卡尔曼滤波估计方法作为融合算法，最终解算得到定位数据。

4.根据权利要求3所述的基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法，其特征在于：所述S3中，基于GNSS+UWB/BT+IMU的室内外过渡区域无缝定位切换具体为：基于IMM交互式多模型算法，设计多传感器融合的室内外无缝定位切换方法，基于抗差自适应卡尔曼滤波的GNSS+IMU和UWB/BT+IMU融合定位模型作为IMM算法模型集，对室内外定位进行描述的同时提供更加精确的定位结果，针对转移概率矩阵对IMM算法的影响，采用似然函数值修正转移概率矩阵，自适应完成模型匹配，即在没有模型切换的时候，保证有效定位模型符合真实定位模型，抑制系统噪声对定位结果产生不良影响；在发生模型切换或者有多个观测信息的时候，自适应选择观测噪声小的定位模型，并保证模型的切换速度。

5.根据权利要求4所述的基于室内停车场定位系统的停车与寻车方法，其特征在于：所述S4中，基于UWB/BT的钥匙定位与室内停车寻车具体为：

S41：室内停车场楼层UWB/BT基站标定：对每个楼层的UWB/BT基站进行ID与绝对坐标的标定，各楼层与楼层内的UWB/BT匹配，并与楼层自身的室内停车场地图进行匹配；当车辆进入某一楼层，通过接收UWB/BT基站发出的信号进行ID识别判断自身所在楼层，并将车辆或钥匙坐标转换为绝对坐标，从而进行对应楼层的室内停车场地图的加载与导航；

S42：UWB/BT钥匙定位：车钥匙或手机上集成的UWB/BT模组与室内基站实现对车钥匙或手机的室内定位，为车主寻车导航提供位置信息；

S43：智能停车服务：手机端或车载终端通过车载UWB/BT或手机端UWB/BT获取预定车位的室内定位信息，包括对应楼层号和坐标位置信息；在事先构建好的对应楼层的室内地图中，根据惯性导航加速度计与陀螺仪进行轨迹与航向的推算，从而实现停车的引导导航；

S44：智能寻车服务：手机端通过手机端、车钥匙UWB/BT或车载终端UWB/BT获取先前停车车位的室内定位信息，包括对应楼层号和坐标位置信息；在事先构建好的对应楼层的事先构建好的室内地图中，根据惯性导航加速度计与陀螺仪进行轨迹与航向的推算，实现寻车的引导导航。