一種路邊停車場停車定位系統及方法
2023-09-14 11:14:40 3
一種路邊停車場停車定位系統及方法
【專利摘要】本發明涉及一種路邊停車場停車定位系統及方法，其主要技術特點是：該系統包括每個停車位上安裝的無線地標節點、安裝在車輛上的車載標籤、車位信息收集器和停車場伺服器；無線地標節點按照預設的發射功率以廣播方式向車輛上的車載標籤發送自身標識信息，車載標籤將接收到的多個地標節點的自身標識信息和信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器實現路邊停車場車輛定位功能；該方法是伺服器根據地標節點和車載標籤的地標節點位置和信號強度計算車載節點位置。本發明設計合理，解決了路邊停車場因容易受到環境幹擾造成停車定位精度低、成本高的問題，提高了路邊停車場停車定位的精度。
【專利說明】一種路邊停車場停車定位系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於停車場車輛定位【技術領域】，尤其是一種基於路邊停車場的停車定位系統及方法。
【背景技術】
[0002]路邊停車場車輛定位系統要解決的主要問題是:獲取一個已知車輛停放在當前停車場的哪個停車位上的信息。獲取這一信息需要實現以下三個功能:獲取目標停車位的街區物理位置、獲取目標車輛的停車狀態、獲取目標車輛的唯一標識。
[0003]實現以上路邊停車場車輛停車定位功能有兩大難點:其一、露天作業，不能採用室內停車場常規方法(如在每個車位上安裝攝像頭，拍照該車位的車輛車牌號)進行車牌識別並解決已知車輛停放在哪個車位的問題；其二、外界環境幹擾大，不可控因素多，造成露天停車場車位檢測誤差值大。
[0004]現有的解決方案之一是:在每個車位上安裝地磁車位檢測器並在每輛車上安裝車載標籤。車載標籤以廣播的方式不斷向周圍的地磁車位檢測器發送帶有唯一 ID號的信息，在每個地磁車位檢測器內安裝有RSSI值接收模塊，當地磁車位檢測器檢測到車輛進入當前車位後，車位檢測器打開接收埠接收標籤發送的ID號信息以及RSSI信號強度，並將ID號、RSSI值連同車位檢測信息通過車位信息接收器上傳給停車場伺服器，由此實現路邊停車場車輛定位功能。此方案不足之處在於:(1)地磁傳感器本身受溫度影響較大，其在同一地點、同樣條件下的讀數會因外界溫度的不同而發生很大的變化，特別是在戶外條件下使用時，非常容易因溫度原因產生誤檢測；例如在我國北方的大部分城市，冬季和夏季的最大溫差要在60度以上，如果檢測器安裝在冬季夏季，那麼當夏季冬季來臨時，檢測器的準確性會受到很大影響；即使在同一季節內，晝夜溫差有時也會大於20度，同樣會影響到地磁車位檢測器的正常工作。(2)地磁傳感器安裝在露天環境下，容易被磁化，一旦地磁檢測出錯，則車載標籤與車位的對應關係必然出錯，將出現漏檢或誤檢情況。為了防止漏檢或誤檢，也常常採用零點糾偏的方法，當出現環境幹擾造成誤判斷時，重新進行零點標定，用以更新基準值。以上零點標定方法雖然可行，但實際操作過程中維護量大，實施成本高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種路邊停車場停車定位系統及方法,解決現有路邊停車場停車定位精度低以及成本高的問題。
[0006]本發明解決現有的技術問題是採取以下技術方案實現的:
[0007]—種路邊停車場停車定位系統，包括每個停車位上安裝的無線地標節點、安裝在車輛上的車載標籤、車位信息收集器和停車場伺服器；無線地標節點按照預設的發射功率以廣播方式向車輛上的車載標籤發送自身標識信息，車載標籤將接收到的多個地標節點的自身標識信息和信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器實現路邊停車場車輛定位功能。[0008]而且，所述無線地標節點安裝在每個停車位的四個頂角處。
[0009]而且，所述的無線地標節點包括MCU、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、無線射頻模塊相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊相連接，在MCU內存儲有與地標節點所在街區坐標信息進行綁定的地標節點ID號。
[0010]而且，所述的車載標籤安裝在車輛駕駛室內，該車載標籤包括MCU、加速度傳感器、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、加速度傳感相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊、加速度傳感器相連接，在MCU內存儲有與車主信息進行綁的車載標籤ID號。
[0011]一種路邊停車場停車定位方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1、在每個停車位預先埋設好多個無線地標節點並以固定強度廣播自身標識；
[0013]步驟2、在每輛車上安裝帶有加速度傳感器的車載標籤；
[0014]步驟3、在停車場伺服器中記錄每個無線地標節點在街區中的坐標；
[0015]步驟4、停車入位後，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標節點的信號，並記錄該時間段內所有接收到的地標節點標識及其強度；
[0016]步驟5、車載標籤將該時段內接收的地標節點信號以及信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器；
[0017]步驟6、車輛離開時，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變為啟動，將加速度變化數據通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器；
[0018]步驟7、停車場伺服器根據同一個車載標籤兩次加速度變化的數據判斷車輛離開，並向車位信息收集器發送命令，停止車位信息收集器對於車載標籤上傳數據的接收；
[0019]步驟8、停車場伺服器根據已知的地標節點位置和信號強度計算車載節點位置；從而得出車輛佔用的車位。
[0020]而且，所述步驟I無線地標節點每秒喚醒一次並以固定強度廣播自身標識。
[0021]而且，所述步驟4車輛上的車載標籤每30秒檢測一次，每次檢測3秒以上。
[0022]而且，所述停車場伺服器計算車載節點位置採用如下兩種方法之一:
[0023]( I)根據多個地標節點的物理位置、已知發射強度和當前車載標籤的接收強度計算車載標籤到多個地標節點的距離，從而得出車輛佔用的車位；
[0024](2)根據車載標籤接收到的地標節點標準強度信號數量得出車輛佔用的車位。
[0025]本發明的優點和積極效果是:
[0026]本發明通過在待停車輛上安裝車載標籤、在停車位安裝多個已知物理位置的無線地標節點並通過無線地標節點的發射功率和通訊半徑，解決了路邊停車場因容易受到環境幹擾造成停車定位精度低、成本高的問題,提高了路邊停車場停車定位的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的系統連接示意圖；
[0028]圖2為地標節點的電路框圖；
[0029]圖3為車載標籤的電路框圖；
[0030]圖4為本發明的抗幹擾以及檢測原理示意圖。【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。
[0032]一種路邊停車場停車定位系統，如圖1所示，包括每個停車位上安裝的內置有自身標識信息的無線地標節點、安裝在車輛上的車載標籤、車位信息收集器和停車場伺服器；多個無線地標節點按照預設的發射功率以廣播的方式向車輛上的車載標籤發送自身標識信息，車載標籤將接收到的多個地標節點的自身標識信息和信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器，從而實現路邊停車場車輛定位功能。在本系統中，無線地標節點優選安裝在每個停車位的四個頂角處，如圖1所示，該停車場分布有上、下兩排無線地標節點，每排無線地標節點對應一種方向的停車情況。考慮到停車場的兩種停車方向，因此，在每個方向上都布設有對應的無線地標節點，具體到每個停車位，有上下兩排節點，同一寬邊線上的兩個無線地標節點對應朝向該地標節點停車方向的停車檢測。
[0033]如圖2所示，無線地標節點包括MCU、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、無線射頻模塊相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊相連接，在MCU內存儲有與地標節點所在街區坐標信息進行綁定的地標節點ID號。
[0034]車載標籤安裝在車輛駕駛室內，如圖3所示，車載標籤包括MCU、加速度傳感器、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、加速度傳感相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊、加速度傳感器相連接，在MCU內存儲有與車主信息進行綁的車載標籤ID號。
[0035]本發明的工作原理如圖4所示，下面分別說明其抗幹擾原理和檢測原理:
[0036]⑴抗幹擾原理:控制地標節點的發射功率在一個預定的通訊半徑內，並且控制車載標籤的接收閾值也在一個預定的範圍內，其結果是:圖中②號車位右側邊線上的兩個地標節點由於控制其發射功率，因此，A車和B車的車載標籤均不會受到來自②號車位右側邊線上的兩個地標節點的幹擾信號。
[0037]⑵檢測原理:B車靜止停放在①號車位上，A車靜止停放在①號車位旁邊，兩車相鄰，如何判定①號車位停放的是哪輛車呢？通過A車、B車車載標籤所接收的無線信號的數量進行判定:圖中，A車的車載標籤只接收到來自I個方向地標節點的信號，B車車載標籤接收到來自前方2個地標節點發射的信號，由於一個車位車載標籤對應2個地標節點信號，因此，判定①號車位停放的車輛是B車。
[0038]一種路邊停車場停車定位方法，其特徵在於:包括以下步驟:
[0039]步驟1、在每個停車位預先埋設好多個無線地標節點並以固定強度廣播自身標識。
[0040]在實施例中，無線地標節點優選安裝在每個車位的四個頂角處，每個頂角各安裝I個無線地標節點。所有的無線地標節點每秒喚醒一次、以固定強度廣播自身標識(耗時ms級)。
[0041]步驟2、在每輛車上安裝帶有加速度傳感器的車載標籤。
[0042]步驟3、在停車場伺服器中記錄每個無線地標節點在街區中的坐標；
[0043]步驟4、停車入位後，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標節點的信號；
[0044]車輛上的車載標籤每30秒檢測3秒以上(保證能接收到來自附近每地標節點的至少一條完整信息)，記錄該時間段內所有接收到的地標節點標識及其強度。
[0045]步驟5、車載標籤將該時段內接收的地標節點信號以及信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器；
[0046]步驟6、車輛離開時，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變為啟動，將加速度變化數據通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器。
[0047]步驟7、停車場伺服器根據同一個車載標籤兩次加速度變化的數據判斷車輛離開，並向車位信息收集器發送命令，停止車位信息收集器對於車載標籤上傳數據的接收。
[0048]步驟8、停車場伺服器根據已知的地標節點位置和信號強度計算車載節點位置(WSN定位)，從而得出車輛佔用的車位。
[0049]停車場伺服器計算車載節點位置包括兩種方法:第一種:根據多個地標節點的物理位置、已知發射強度和當前車載標籤的接收強度計算車載標籤到多個地標節點的距離，從而得出車輛佔用的車位；第二種:根據車載標籤接收到的地標節點標準強度信號數量得出車輛佔用的車位。
[0050]需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明包括並不限於【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
【權利要求】
1.一種路邊停車場停車定位系統，其特徵在於:包括每個停車位上安裝的無線地標節點、安裝在車輛上的車載標籤、車位信息收集器和停車場伺服器；無線地標節點按照預設的發射功率以廣播方式向車輛上的車載標籤發送自身標識信息，車載標籤將接收到的多個地標節點的自身標識信息和信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器實現路邊停車場車輛定位功能。
2.根據權利要求1所述的一種路邊停車場停車定位系統，其特徵在於:所述無線地標節點安裝在每個停車位的四個頂角處。
3.根據權利要求1或2所述的一種路邊停車場停車定位系統，其特徵在於:所述的無線地標節點包括MCU、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、無線射頻模塊相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊相連接，在MCU內存儲有與地標節點所在街區坐標信息進行綁定的地標節點ID號。
4.根據權利要求1或2所述的一種路邊停車場停車定位系統，其特徵在於:所述的車載標籤安裝在車輛駕駛室內，該車載標籤包括MCU、加速度傳感器、電源模塊、無線射頻模塊和天線；該電源模塊分別與MCU、加速度傳感相連接為其供電，該MCU與無線射頻模塊、加速度傳感器相連接，在MCU內存儲有與車主信息進行綁的車載標籤ID號。
5.—種如權利要求1至4任一項所述路邊停車場停車定位系統的定位方法，其特徵在於包括以下步驟: 步驟1、在每個停車位預先埋設好多個無線地標節點並以固定強度廣播自身標識； 步驟2、在每輛車上安裝帶有加速度傳感器的車載標籤； 步驟3、在停車場伺服器中記錄每個無線地標節點在街區中的坐標； 步驟4、停車入位後，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標節點的信號，並記錄該時間段內所有接收到的地標節點標識及其強度； 步驟5、車載標籤將該時段內接收的地標節點信號以及信號強度通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器； 步驟6、車輛離開時，車載標籤內的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變為啟動，將加速度變化數據通過車位信息收集器上傳給停車場伺服器； 步驟7、停車場伺服器根據同一個車載標籤兩次加速度變化的數據判斷車輛離開，並向車位信息收集器發送命令，停止車位信息收集器對於車載標籤上傳數據的接收； 步驟8、停車場伺服器根據已知的地標節點位置和信號強度計算車載節點位置；從而得出車輛佔用的車位。
6.根據權利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特徵在於:所述步驟I無線地標節點每秒喚醒一次並以固定強度廣播自身標識。
7.根據權利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特徵在於:所述步驟4車輛上的車載標籤每30秒檢測一次，每次檢測3秒以上。
8.根據權利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特徵在於:所述停車場伺服器計算車載節點位置採用如下兩種方法之一: (1)根據多個地標節點的物理位置、已知發射強度和當前車載標籤的接收強度計算車載標籤到多個地標節點的距離，從而得出車輛佔用的車位； (2)根據車載標籤接收到的地標節點標準強度信號數量得出車輛佔用的車位。
【文檔編號】G08G1/14GK103956073SQ201410137100
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】劉徵, 金緯 申請人:無錫普智聯科高新技術有限公司