一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)及方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：該系統(tǒng)包括每個停車位上安裝的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)、安裝在車輛上的車載標(biāo)簽、車位信息收集器和停車場服務(wù)器；無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的發(fā)射功率以廣播方式向車輛上的車載標(biāo)簽發(fā)送自身標(biāo)識信息，車載標(biāo)簽將接收到的多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的自身標(biāo)識信息和信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器實(shí)現(xiàn)路邊停車場車輛定位功能；該方法是服務(wù)器根據(jù)地標(biāo)節(jié)點(diǎn)和車載標(biāo)簽的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置和信號強(qiáng)度計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，解決了路邊停車場因容易受到環(huán)境干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(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于停車場車輛定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于路邊停車場的停車定位系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]路邊停車場車輛定位系統(tǒng)要解決的主要問題是:獲取一個已知車輛停放在當(dāng)前停車場的哪個停車位上的信息。獲取這一信息需要實(shí)現(xiàn)以下三個功能:獲取目標(biāo)停車位的街區(qū)物理位置、獲取目標(biāo)車輛的停車狀態(tài)、獲取目標(biāo)車輛的唯一標(biāo)識。
[0003]實(shí)現(xiàn)以上路邊停車場車輛停車定位功能有兩大難點(diǎn):其一、露天作業(yè)，不能采用室內(nèi)停車場常規(guī)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(jìn)行車牌識別并解決已知車輛停放在哪個車位的問題；其二、外界環(huán)境干擾大，不可控因素多，造成露天停車場車位檢測誤差值大。
[0004]現(xiàn)有的解決方案之一是:在每個車位上安裝地磁車位檢測器并在每輛車上安裝車載標(biāo)簽。車載標(biāo)簽以廣播的方式不斷向周圍的地磁車位檢測器發(fā)送帶有唯一 ID號的信息，在每個地磁車位檢測器內(nèi)安裝有RSSI值接收模塊，當(dāng)?shù)卮跑囄粰z測器檢測到車輛進(jìn)入當(dāng)前車位后，車位檢測器打開接收端口接收標(biāo)簽發(fā)送的ID號信息以及RSSI信號強(qiáng)度，并將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服務(wù)器，由此實(shí)現(xiàn)路邊停車場車輛定位功能。此方案不足之處在于:(1)地磁傳感器本身受溫度影響較大，其在同一地點(diǎn)、同樣條件下的讀數(shù)會因外界溫度的不同而發(fā)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(chǎn)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，那么當(dāng)夏季冬季來臨時，檢測器的準(zhǔn)確性會受到很大影響；即使在同一季節(jié)內(nèi)，晝夜溫差有時也會大于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(huán)境下，容易被磁化，一旦地磁檢測出錯，則車載標(biāo)簽與車位的對應(yīng)關(guān)系必然出錯，將出現(xiàn)漏檢或誤檢情況。為了防止漏檢或誤檢，也常常采用零點(diǎn)糾偏的方法，當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境干擾造成誤判斷時，重新進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，用以更新基準(zhǔn)值。以上零點(diǎn)標(biāo)定方法雖然可行，但實(shí)際操作過程中維護(hù)量大，實(shí)施成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)及方法,解決現(xiàn)有路邊停車場停車定位精度低以及成本高的問題。
[0006]本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，包括每個停車位上安裝的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)、安裝在車輛上的車載標(biāo)簽、車位信息收集器和停車場服務(wù)器；無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的發(fā)射功率以廣播方式向車輛上的車載標(biāo)簽發(fā)送自身標(biāo)識信息，車載標(biāo)簽將接收到的多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的自身標(biāo)識信息和信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器實(shí)現(xiàn)路邊停車場車輛定位功能。[0008]而且，所述無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)安裝在每個停車位的四個頂角處。
[0009]而且，所述的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)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(nèi)存儲有與地標(biāo)節(jié)點(diǎn)所在街區(qū)坐標(biāo)信息進(jìn)行綁定的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)ID號。
[0010]而且，所述的車載標(biāo)簽安裝在車輛駕駛室內(nèi)，該車載標(biāo)簽包括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(nèi)存儲有與車主信息進(jìn)行綁的車載標(biāo)簽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(yù)先埋設(shè)好多個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)并以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)識；
[0013]步驟2、在每輛車上安裝帶有加速度傳感器的車載標(biāo)簽；
[0014]步驟3、在停車場服務(wù)器中記錄每個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)在街區(qū)中的坐標(biāo)；
[0015]步驟4、停車入位后，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號，并記錄該時間段內(nèi)所有接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識及其強(qiáng)度；
[0016]步驟5、車載標(biāo)簽將該時段內(nèi)接收的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號以及信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器；
[0017]步驟6、車輛離開時，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變?yōu)閱?，將加速度變化?shù)據(jù)通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器；
[0018]步驟7、停車場服務(wù)器根據(jù)同一個車載標(biāo)簽兩次加速度變化的數(shù)據(jù)判斷車輛離開，并向車位信息收集器發(fā)送命令，停止車位信息收集器對于車載標(biāo)簽上傳數(shù)據(jù)的接收；
[0019]步驟8、停車場服務(wù)器根據(jù)已知的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置和信號強(qiáng)度計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置；從而得出車輛占用的車位。
[0020]而且，所述步驟I無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)每秒喚醒一次并以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)識。
[0021]而且，所述步驟4車輛上的車載標(biāo)簽每30秒檢測一次，每次檢測3秒以上。
[0022]而且，所述停車場服務(wù)器計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置采用如下兩種方法之一:
[0023]( I)根據(jù)多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的物理位置、已知發(fā)射強(qiáng)度和當(dāng)前車載標(biāo)簽的接收強(qiáng)度計(jì)算車載標(biāo)簽到多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，從而得出車輛占用的車位；
[0024](2)根據(jù)車載標(biāo)簽接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度信號數(shù)量得出車輛占用的車位。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0026]本發(fā)明通過在待停車輛上安裝車載標(biāo)簽、在停車位安裝多個已知物理位置的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)并通過無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率和通訊半徑，解決了路邊停車場因容易受到環(huán)境干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(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖；
[0028]圖2為地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的電路框圖；
[0029]圖3為車載標(biāo)簽的電路框圖；
[0030]圖4為本發(fā)明的抗干擾以及檢測原理示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。
[0032]一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，如圖1所示，包括每個停車位上安裝的內(nèi)置有自身標(biāo)識信息的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)、安裝在車輛上的車載標(biāo)簽、車位信息收集器和停車場服務(wù)器；多個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的發(fā)射功率以廣播的方式向車輛上的車載標(biāo)簽發(fā)送自身標(biāo)識信息，車載標(biāo)簽將接收到的多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的自身標(biāo)識信息和信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)路邊停車場車輛定位功能。在本系統(tǒng)中，無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)優(yōu)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(biāo)節(jié)點(diǎn)，每排無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)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(shè)有對應(yīng)的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)，具體到每個停車位，有上下兩排節(jié)點(diǎn)，同一寬邊線上的兩個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)朝向該地標(biāo)節(jié)點(diǎn)停車方向的停車檢測。
[0033]如圖2所示，無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)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(nèi)存儲有與地標(biāo)節(jié)點(diǎn)所在街區(qū)坐標(biāo)信息進(jìn)行綁定的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)ID號。
[0034]車載標(biāo)簽安裝在車輛駕駛室內(nèi)，如圖3所示，車載標(biāo)簽包括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(nèi)存儲有與車主信息進(jìn)行綁的車載標(biāo)簽ID號。
[0035]本發(fā)明的工作原理如圖4所示，下面分別說明其抗干擾原理和檢測原理:
[0036]⑴抗干擾原理:控制地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率在一個預(yù)定的通訊半徑內(nèi)，并且控制車載標(biāo)簽的接收閾值也在一個預(yù)定的范圍內(nèi)，其結(jié)果是:圖中②號車位右側(cè)邊線上的兩個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)由于控制其發(fā)射功率，因此，A車和B車的車載標(biāo)簽均不會受到來自②號車位右側(cè)邊線上的兩個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的干擾信號。
[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(biāo)簽所接收的無線信號的數(shù)量進(jìn)行判定:圖中，A車的車載標(biāo)簽只接收到來自I個方向地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號，B車車載標(biāo)簽接收到來自前方2個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的信號，由于一個車位車載標(biāo)簽對應(yīng)2個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)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，其特征在于:包括以下步驟:
[0039]步驟1、在每個停車位預(yù)先埋設(shè)好多個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)并以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)識。
[0040]在實(shí)施例中，無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)優(yōu)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(biāo)節(jié)點(diǎn)。所有的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)每秒喚醒一次、以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)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(biāo)簽。
[0042]步驟3、在停車場服務(wù)器中記錄每個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)在街區(qū)中的坐標(biāo)；
[0043]步驟4、停車入位后，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號；
[0044]車輛上的車載標(biāo)簽每30秒檢測3秒以上(保證能接收到來自附近每地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的至少一條完整信息)，記錄該時間段內(nèi)所有接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識及其強(qiáng)度。
[0045]步驟5、車載標(biāo)簽將該時段內(nèi)接收的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號以及信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器；
[0046]步驟6、車輛離開時，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變?yōu)閱?，將加速度變化?shù)據(jù)通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器。
[0047]步驟7、停車場服務(wù)器根據(jù)同一個車載標(biāo)簽兩次加速度變化的數(shù)據(jù)判斷車輛離開，并向車位信息收集器發(fā)送命令，停止車位信息收集器對于車載標(biāo)簽上傳數(shù)據(jù)的接收。
[0048]步驟8、停車場服務(wù)器根據(jù)已知的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置和信號強(qiáng)度計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置(WSN定位)，從而得出車輛占用的車位。
[0049]停車場服務(wù)器計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置包括兩種方法:第一種:根據(jù)多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的物理位置、已知發(fā)射強(qiáng)度和當(dāng)前車載標(biāo)簽的接收強(qiáng)度計(jì)算車載標(biāo)簽到多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，從而得出車輛占用的車位；第二種:根據(jù)車載標(biāo)簽接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度信號數(shù)量得出車輛占用的車位。
[0050]需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，其特征在于:包括每個停車位上安裝的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)、安裝在車輛上的車載標(biāo)簽、車位信息收集器和停車場服務(wù)器；無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)按照預(yù)設(shè)的發(fā)射功率以廣播方式向車輛上的車載標(biāo)簽發(fā)送自身標(biāo)識信息，車載標(biāo)簽將接收到的多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的自身標(biāo)識信息和信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器實(shí)現(xiàn)路邊停車場車輛定位功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)安裝在每個停車位的四個頂角處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)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(nèi)存儲有與地標(biāo)節(jié)點(diǎn)所在街區(qū)坐標(biāo)信息進(jìn)行綁定的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)ID號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種路邊停車場停車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述的車載標(biāo)簽安裝在車輛駕駛室內(nèi)，該車載標(biāo)簽包括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(nèi)存儲有與車主信息進(jìn)行綁的車載標(biāo)簽ID號。
5.—種如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述路邊停車場停車定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1、在每個停車位預(yù)先埋設(shè)好多個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)并以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)識； 步驟2、在每輛車上安裝帶有加速度傳感器的車載標(biāo)簽； 步驟3、在停車場服務(wù)器中記錄每個無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)在街區(qū)中的坐標(biāo)； 步驟4、停車入位后，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛靜止，開啟檢測地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號，并記錄該時間段內(nèi)所有接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識及其強(qiáng)度； 步驟5、車載標(biāo)簽將該時段內(nèi)接收的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)信號以及信號強(qiáng)度通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器； 步驟6、車輛離開時，車載標(biāo)簽內(nèi)的加速度傳感器檢測到車輛由靜止變?yōu)閱?，將加速度變化?shù)據(jù)通過車位信息收集器上傳給停車場服務(wù)器； 步驟7、停車場服務(wù)器根據(jù)同一個車載標(biāo)簽兩次加速度變化的數(shù)據(jù)判斷車輛離開，并向車位信息收集器發(fā)送命令，停止車位信息收集器對于車載標(biāo)簽上傳數(shù)據(jù)的接收； 步驟8、停車場服務(wù)器根據(jù)已知的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置和信號強(qiáng)度計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置；從而得出車輛占用的車位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特征在于:所述步驟I無線地標(biāo)節(jié)點(diǎn)每秒喚醒一次并以固定強(qiáng)度廣播自身標(biāo)識。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特征在于:所述步驟4車輛上的車載標(biāo)簽每30秒檢測一次，每次檢測3秒以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種路邊停車場停車定位方法，其特征在于:所述停車場服務(wù)器計(jì)算車載節(jié)點(diǎn)位置采用如下兩種方法之一: (1)根據(jù)多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的物理位置、已知發(fā)射強(qiáng)度和當(dāng)前車載標(biāo)簽的接收強(qiáng)度計(jì)算車載標(biāo)簽到多個地標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，從而得出車輛占用的車位； (2)根據(jù)車載標(biāo)簽接收到的地標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度信號數(shù)量得出車輛占用的車位。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】劉征, 金緯 申請人:無錫普智聯(lián)科高新技術(shù)有限公司