CN102629420B - 一种停车场中的车辆无线定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种停车场中的车辆无线定位方法及系统，主要包括：由设置于待定位的车辆中的车辆节点向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，所述地标参考节点设置于停车场地中的两个相邻停车位之间；地标参考节点接收车辆节点发出的定位请求后，向车辆节点发送定位回复；车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复后，由车辆节点或其他实体根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位。本发明实施例能够有效提高针对车辆的定位的准确性，且实现成本和复杂度较低，满足了停车场定位准确且实现简单的要求。

Description

一种停车场中的车辆无线定位方法及系统

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种停车场中的车辆无线定位方法及系统。

背景技术

随着经济的高速发展，近年来，我国汽车保有量急剧增长。导致传统的中小型停车场已经无法满足实际泊车需求，随之出现了很多大型的停车场。大型停车场的出现有效缓解了大量汽车的泊车需求。但是，在这些大型停车场中，人们经常无法记住车辆的准确停靠位置，进而出现了“取车难”的问题。

为解决“取车难”问题，现有的室内停车场大多通过采用车牌识别技术或者无线定位技术进行车辆的定位。其中，采用车牌识别技术进行车辆定位时，需要在每一个车位上安装进行车牌识别的摄像头，大量摄像头的安装导致停车场需要支出较高的安全成本且相应的能耗高、体积大，布线复杂等问题也随之而来。而采用无线定位技术进行车辆定位所需的设备体积相对较小，能耗成本相对低，且无需复杂的布线，能够克服采用车牌识别技术进行车辆定位所存在的诸多问题。

目前常见的室内停车场中无线定位技术采用基于TOA(接收时间)或RSS(接收信号强度)的测距技术。其中，基于TOA的测距技术拥有较高的定位精度，可以实现较为精确的车辆定位，但相对于基于RSS的测距技术其成本较高而且实现复杂，并不适用于在大型停车场中进行大规模的部署。相应的基于RSS的测距技术则具有实现简单并且成本相对较低的特点，很适合在大型停车场中进行大规模的部署。

但是，基于RSS的测距技术目前仍存在两个较大的缺陷：一是其测量值波动较大不稳定；二是其极易受环境的影响(如障碍物的遮挡，环境变化的影响)。因此，基于RSS的测距技术所设计的定位算法通常精度较低，常被用于对精度要求不高的定位场景，如对物品进行区域定位。

为了将基于RSS的测距技术应用到定位精度需求较高的应用场景中，现有的定位算法针对传统的三角定位进行了改进，以弥补基于RSS的测距技术测量值波动大和易受环境影响这两大缺陷。其中，一种改进方式是采用多点(大于三点)定位并进行多次测量，再通过统计学的方法对测量结果进行优化，从而克服测量值的波动以及环境的变化所带来的影响。但该方式实现复杂程度较高，且所需能耗也较高，同时，对于遮挡物较多的室内停车场等场景无法实现定位精度的较大改善。目前采用的另一种方式是在定位网络投入使用前先对整个定位空间内进行大量测量，建立针对于目标场景的测量值数据库；这种实现方式的缺陷是部署前期的测量所需的代价太大，虽然可以极大地消除环境变化以及遮挡物所带来的影响，但是对于RSS测量值自身的波动并无太大改善，即仍然无法实现定位精度的较大改善。

综上所述，可以看出现有的各种基于RSS的测距技术的无线定位很难满足室内停车场定位准确且实现简单的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种停车场中的车辆无线定位方法及系统，从而有效提高针对车辆的定位的准确性，且实现成本和复杂度较低，满足了停车场定位准确且实现简单的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种停车场中的车辆无线定位方法，包括：

设置于待定位的车辆中的车辆节点向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，所述地标参考节点设置于停车场地中的两个相邻停车位之间；

地标参考节点接收车辆节点发出的定位请求后，向车辆节点发送定位回复；

车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复后，由车辆节点或其他实体根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位。

可选地，所述发送定位请求的步骤包括：

震动传感器检测到车辆停止后唤醒车辆节点，唤醒后的车辆节点通过无线传输模块向所述地标参考节点发送定位请求。

可选地，所述发送定位回复的步骤包括：

所述地标参考节点在被唤醒时，检测所述车辆节点发出的定位请求，并在接收到所述定位请求后，向车辆节点发送定位回复。

可选地，所述车辆节点采用短导频媒体访问控制协议广播所述定位请求，且广播定位请求的时间长于地标参考节点的睡眠周期。

可选地，所述预定数量为三个。

可选地，该方法还包括：

若车辆节点收到大于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调低发射功率，若车辆节点收到小于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调高发射功率，直到车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复；

车辆节点会在每次成功定位后，记录所使用的发射功率，在以后需要定位时，设置此发射功率为初始值。

可选地，该方法还包括：

簇头节点获取所述车辆节点计算出的车辆位置信息，并将所述车辆位置信息发送到服务器；或者，簇头节点获取车辆节点发送来的其与预定数量的地标参考节点之间进行通信的信号强度值，并将自身计算出的车辆位置信息发送到服务器；

服务器接收所述簇头节点发送来的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供所述车辆位置信息。

一种停车场中的车辆无线定位系统，包括：

车辆节点，设置于待定位的车辆中，用于向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，并接收预定数量的地标参考节点发来的定位回复；

地标参考节点，设置于停车场地中的两个相邻停车位之间，用于接收所述车辆节点发出的定位请求，并向所述车辆节点发送定位回复；

定位单元，设置于车辆节点或其他实体中，用于获取车辆节点接收到的预定数量的地标参考节点发来的定位回复，并根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位。

可选地，该系统还包括：

震动传感器，用于在检测到车辆停止后唤醒车辆节点，使得唤醒后的车辆节点通过无线传感器向所述地标参考节点发送定位请求。

可选地，该系统还包括：

簇头节点，用于在定位单元设置于车辆节点中时，获取所述车辆节点计算出的车辆位置信息，并将所述车辆位置信息发送到服务器；或者，用于在定位单元设置于簇头节点中时，直接将所述车辆位置信息发送到服务器；

服务器，用于接收所述簇头节点发送来的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供所述车辆位置信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的技术方案中，由于采用了合理布置于停车场中的地标参考节点与设置于车辆中的车辆节点之间交互信息的方式实现车辆定位，从而可以有效提高针对车辆的定位的准确性，且该技术方案具有实现成本和复杂度较低的优点，很好地满足了停车场定位准确且实现简单的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的系统部署结构示意图；

图4为本发明实施例提供的广播定位请求的处理过程示意图；

图5为本发明实施例提供的车辆定位过程的具体应用示意图。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供的一种停车场中的车辆无线定位方法的具体实现过程如图1所示，具体可以包括以下处理步骤：

步骤1，由设置于待定位的车辆中的车辆节点向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，其中，地标参考节点设置于停车场地中的两个相邻停车位之间；

具体地，在发送定位请求的过程中可以在震动传感器检测到车辆停止后唤醒车辆节点，唤醒后的车辆节点通过无线传感器向地标参考节点发送定位请求；

车辆节点具体可以采用短导频MAC(媒体访问控制)协议广播上述定位请求，以便于多个地标参考节点可以收到该定位请求；相应的广播定位请求的时间长于地标参考节点的睡眠周期，以保证相应的位于车辆节点附近的地标参考节点可以收到该定位请求。

步骤2，地标参考节点接收车辆节点发出的定位请求后，向车辆节点发送定位回复；

相应的发送定位回复的步骤可以包括：

首先，由被唤醒的地标参考节点周期性检测是否存在车辆节点发出的定位请求，之后，若检测到，则在接收到相应的定位请求后，向对应的车辆节点发送定位回复，在发送的定位回复中需要包含发送该定位回复的地标参考节点的识别信息以及地标参考节点接收到的定位请求的信号强度，以便于车辆节点可以识别其接收到的定位回复是来自于哪一个地标参考节点以及与其对应的距离；

也就是说，在相应的定位回复中包含该地标参考节点接收到车辆节点发送来的定位请求时的信号强度，以便于车辆节点判断自身与地标参考节点之间距离。进一步地，车辆节点还可以获取接收定位回复时的信号强度，并可以对地标参考节点接收定位请求时的信号强度和车辆节点接收对应的定位回复时的信号强度二者取平均，并据此平均值估算自身与对应的地标参考节点之间的距离信息。

步骤3，车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复后，由车辆节点或其他实体根据预定数量的定位回复，结合该预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，从而实现车辆定位；

进一步地，若车辆节点收到大于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则可以调低车辆节点的发射功率，即降低车辆节点发送定位请求时的发射功率，以降低可以接收到相应的定位请求的地标参考节点的数量，从而减少可能收到的定位回复的数量；若车辆节点收到小于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调高车辆节点的发射功率，即提高车辆节点发送定位请求时的发射功率，以提高可以接收到相应的定位请求的地标参考节点的数量，从而增加可能收到的定位回复的数量；直到车辆节点仅收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复；车辆节点会在每次成功定位后，记录所使用的发射功率，在以后需要定位时，设置此发射功率为初始值。

在该步骤中，相应的预定数量可以但不限于为三个，此时，在该步骤中则为根据收到的三个地标参考节点发来的定位回复及三个地标参考节点在停车场中的位置信息进行车辆的定位操作。

在本发明实施例中，为便于统一管理相应的车辆位置信息，从而便于用户的查询，具体地还可以由车辆节点将计算出的车辆位置信息发送给设置于停车场中的簇头节点，簇头节点获取车辆节点计算出的车辆位置信息后，将相应的车辆位置信息发送到服务器；或者，由车辆节点将其与预定数量的地标参考节点之间进行通信的信号强度值发送给簇头节点，并由簇头节点计算确定相应的车辆位置信息，并发送给服务器，图1中仅以后一种情况为例绘制。其中，车辆节点与地标参考节点之间进行通信的信号强度值，可以根据相应的定位回复中包含的该地标参考节点接收定位请求时的信号强度确定，或者，也可以根据地标参考节点接收定位请求时的信号强度和车辆节点接收对应的定位回复时的信号强度确定，例如，取二者取平均，并据此平均值估算车辆节点与对应的地标参考节点之间的距离信息。

对应的服务器接收到簇头节点发送来的车辆位置信息后，可以保存相应的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供相应的车辆位置信息；该车辆位置信息可以包含车辆的车牌号(或其他可以唯一识别车辆的信息，如车辆所有者身份信息等)、车辆节点的标识和该车辆节点计算出的车辆位置参数，用户通过该车辆位置信息便可以准确定位车辆在停车场中的准确位置。

通过上述本发明实施提供的技术方案，用户在车辆停放至停车场的过程中便可以完成相应的车辆定位过程，从而将相应的车辆位置信息保存于服务器中，当用户需要提取车辆时，只需要提供车辆的车牌号或其他识别车辆的信息便可以查询到车辆位于停车场中的准确位置，从而极大方便了将车辆停放于大型停车场的用户。可以看出，本发明实施例由于在停车场中合理地设置了相应的地标参考节点，从而使得该技术方案不但实现简单成本低廉，同时，合理设置的地标参考节点还可以与相应的车辆节点合理通信准确定位相应的车辆位置，而不受障碍物等因素的影响，有效提高了技术方案的可行性。

本发明实施例还提供了一种停车场中的车辆无线定位系统，如图2所示，具体组成部分可以包括：

车辆节点21，设置于待定位的车辆中，用于向设置于停车场地的地标参考节点22发送定位请求，并接收预定数量的地标参考节点22发来的定位回复；

通常相应的车辆节点21可以设置于停放的车辆中靠近地标参考节点22的部位，如车头或车尾等部位；

地标参考节点22，设置于停车场地中的两个相邻停车位之间，用于接收上述车辆节点21发出的定位请求，并向相应的车辆节点21发送定位回复。

可选地，该系统还可以包括震动传感器23，用于在检测到车辆停止后唤醒车辆节点，使得唤醒后的车辆节点通过无线传感器向所述地标参考节点发送定位请求。相应的震动传感器23可以与车辆节点设置于一体，或者，也可以分别设置；

定位单元24，设置于车辆节点21或其他实体中，用于获取车辆节点21接收到的预定数量的地标参考节点22发来的定位回复，并根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点22在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位。

另外，为便于统一管理相应的车辆位置信息，从而便于用户的查询，仍如图2所示，该系统还可以包括：

簇头节点25，用于在定位单元24位于车辆节点21中时，获取车辆节点21计算出的车辆位置信息，并将相应的车辆位置信息发送到服务器26；具体地，由车辆节点21将计算出的车辆位置信息发送给设置于停车场中的簇头节点25，簇头节点25获取车辆节点21计算出的车辆位置信息后，再将相应的车辆位置信息发送到服务器26；或者，用于在定位单元24位于簇头节点25中时，由簇头节点25获取车辆节点21发送来的其与预定数量的地标参考节点之间进行通信的信号强度值，并结合所述预定数量的地标参考节点22在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，再将相应的车辆位置信息发送给服务器26；

服务器26，用于接收簇头节点25发送来的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供相应的车辆位置信息；

具体地，服务器接收到簇头节点发送来的车辆位置信息后，可以保存相应的车辆位置信息，以便于为查询车辆位置的用户提供相应的车辆位置信息；该车辆位置信息可以包含车辆的车牌号(或其他可以唯一识别车辆的信息，如车辆所有者身份信息等)、车辆节点的标识和该车辆节点计算出的车辆位置参数，用户通过该车辆位置信息便可以准确定位车辆在停车场中的准确位置。

本发明实施例中，为了达到较高的定位精度，通过对地标参考节点的合理部署最大限度地消除了基于RSS测距过程中遮挡物所带来的影响；并通过预定数量(如三个)地标参考节点作为相应的基本定位单元确定车辆的位置信息，从而将复杂的坐标定位简化为快速高效的数值比较，进而抵消了环境变化以及测量值自身的波动所产生的影响。还通过震动传感器的使用以及与短导频MAC协议的联合设计极大地降低了定位算法的能耗。本发明实施例提供的技术方案具有低成本，精度高，能耗低的特点。

为便于理解，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

为实现本发明实施例首先需要在停车场中进行部署，即建立相应的车辆定位系统，下面将对部署的车辆定位系统进行详细说明。

根据无线信道的理论信号传播模型可知，节点间的距离越远，相同的距离差值带来的信号强度的衰减越小，其RSSI(接收信号强度指示)区分度越低。又由于RSS测量数据的波动较大的缺陷，太过密集的节点部署对定位性能的提升并无实际改善，反而会带来成本以及定位误判率的提升。

为此，在本发明实施例的设计过程中，为了最大限度地消除遮挡物的影响并提高RSSI的区分度，具体地系统部署如图3所示，相应的地标参考节点被部署于停车场地面上相邻车位的交点处，而设置车辆上的车辆节点则被部署于车辆的车头或车尾等靠近地标参考节点的位置上。

同时，为了避免过于密集的部署，可以仅在每两个停车车位的交点处部署一个地标参考节点。如图3中地标参考节点A、B、C、D、E以及车辆节点1、2、3、4、5的部署方式。其中，车辆在进入停车位时若可限定为倒车入库的方式，即车头朝外，则仅需在车头的左前方安置包含无线传感器的车辆节点。若无法限定车辆的入库方式，则可在车头的左前方以及车尾的右后方均安置包含无线传感器的车辆节点。若在车头的左前方以及车尾的右后方均安置包含无线传感器的车辆节点，则可以通过限制车辆节点中的无线传感器的最大发射功率，同一车辆上距离地标参考节点较远的车辆节点便无法与地标参考节点进行通信，而仅由距离地标参考节点较近的车辆节点才会参与车辆定位。

进一步地，由于车辆节点通过无线传感器通信，且无线传感器通信范围存在一定的限制，为些还可以采用成簇的方式部署停车场中的各个地标参考节点，即若干个地标参考节点以及车辆节点归属一同一簇头节点，如图3中参考节点A、B、C、D、E以及车辆节点1、2、3、4、5均向同一簇头节点汇聚定位信息，簇头节点负责判决车辆定位结果并将其更新至后台服务器，以便于用户查询车辆的停放位置。

完成了上述针对车辆定位系统的部署操作后，下面将对基于该停车场中的车辆无线定位系统具体的车辆定位过程进行说明。

本发明实施例中，由于距离车辆较远的地标参考节点其RSSI的参考意义不如距离较近的地标参考节点大，因此通过控制车辆节点中的无线传感器的发射功率，可以将车辆节点的通信范围限定在一个基本定位单元中。相应的一个基本定位单元可以包括预定数量的地标参考节点，例如可以包括三个地标参考节点，且在基本定位单元包含三个地标参考节点时，其对应两个车位。仍如图3所示，以基本定位单元包含三个地标参考节点为例，圈中的参考节点A、B、C与车辆1、4所在车位构成一个基本定位单元，其中参考节点A、B、C是距离车辆1、4所在车位最近的三个地标参考节点。其中，车辆2、3虽然与地标参考节点A、B、C距离也比较相近，但由于车辆节点包含的无线传感器的部署位置在车头的左前方(或车尾的右后方)，车辆所属的基本定位单元由距离车辆节点最近的三个地标参考节点所确定。因此车辆2属于地标参考节点A、D、B所确定的基本定位单元而车辆3属于地标参考节点B、C、E所确定的基本定位单元。将停车场中的车位划分为这样的基本定位单元的好处是对定位结果贡献较小的地标参考节点不再参与定位过程，降低了定位算法的复杂度以及定位过程所需的能耗。在大多数室内停车场中，车位排列均较为整齐，因此可以很简单地进行基本定位单元的划分确定。

具体地，在车辆定位过程中，车辆通过功率控制来确定其所在的基本定位单元的过程如下：车辆节点在首次使用时，首先使用最大功率广播定位请求信息(即广播定位请示)，且步进式地降低其发射功率，直至仅能收到来自最近的三个地标参考节点的回复。由于相应的车辆节点中的无线传感器的发射功率虽然受电池电量以及环境因素的影响，但总体变化较为缓慢，为了降低能耗，车辆节点可以记忆选定基本定位单元时的发射功率，在后续的使用中首先使用该记忆的功率广播定位请求信息，若收到多于或少于三个地标参考节点的回复时，再相应地调节(调高或调低)其发射功率。

在将停车场划分为若干基本定位单元后，停车场中车辆的定位被简化为在一个基本定位单元中两个车位之间的判决。在附图1所示的基本定位单元中，车辆1与3个地标之间的距离分别记为d1A、d1B、d1C而车辆4与3个地标之间的距离则分别被记为d4A、d4B、d4C。其中d1A、d1B、d1C近似相等，其RSSI用R1表示；d4A、d4C近似相等，其RSSI用R2表示；d4B的RSSI则用R3表示。因此车辆1的RSSI矢量为(R1，R1，R1；车辆4的RSSI矢量为(R2，R3，R2)，其中R3＞＞R2，即使有较大波动产生，这两个值仍旧存在较大差值。这给进一步的算法简化又提供了可能性。即只需将读取的信号强度读数进行至多两次比较，即可找出RSSI矢量中是否有一个RSSI值远大于其他两个值，进而可以做出车辆位于所在基本定位单元中的哪一个车位的判决。同时，由于在一个基本定位单元中，地标参考节点之间距离比较近，因此环境影响的差别不大，使用比较而非绝对值进行定位，则可在一定程度上消除环境变化带来的影响，从而使定位结果更加可靠、可信。

在针对图3中的车辆的定位过程中，对于车辆4而言，由于其距离参考节点A、C(约为3m)与参考节点E(约为4.1m)的距离较远且距离差相对较小，因此车辆4可能有一定的几率将自身基本定位单元中的参考节点误判为参考节点A、B、E或B、C、E。但由于地标参考节点B仍在其基本定位单元中，且其RSSI相对其他参考节点仍旧较大，因此该定位算法仍旧可以准确定位出车辆所在车位。对于车辆1，由于参考节点D、E的距离(约为4.6m)与参考节点A、B、C的距离(约为2.3m)相差较大，因此不易造成基本定位单元中包含的参考节点的误判。

具体地，以使用CC2500无线传输芯片在2.4GHz，采用FSK(频移键控)调制方式，20Kbps传输速率为例，相应的无干扰情况下的信号强度测量值如下表1所示：

表1

参数	平均值	最小值	最大值
				R1(2.3m)	23	20	27
R2(3m)	20	17	23
				R3(1m)	50	43	54

通过表1可以看出，在本发明实施例的基本定位单元内能够准确定位车辆的位置，有效降提高车辆定位的准确性。

结合MAC协议降低能耗

在无线传感器网络中，无线传感器大多是由电池供电，且能耗主要来自于无线传输模块。因此在无线传感器网络中，MAC协议是控制无线传感器能耗的最主要因素。在无线传感器网络中，无线传感器主要工作在一种活动/睡眠周期性交替的方式下，由于停车场中的车辆定位应用所产生的网络流量很低，短导频采样类MAC协议可以达到很高的能耗效率，但其只适用于单播；而在其适用于广播时，却无法得到接收节点的反馈。由于本发明实施例的定位过程中车辆需要向发送范围内的所有参考节点广播定位请求，并且需要得到参考节点的反馈以记录相应的RSSI，因此需要对现有短导频采样MAC协议进行改进，即当进行广播通信时，发送节点(车辆节点)在接收到某一接收节点(地标参考节点)的早期ACK(响应)后并不停止后续短导频包的发送，直到一个长于接收节点睡眠周期的导频被发送完。相应的MAC协议的机制如图4所示。接收节点反馈的早期ACK包中包含了接收节点收到的定位请求信息的RSSI值，发送节点通过接收早期ACK包又可以测得其RSSI值，因此仅通过一次广播通信，发送节点可以对通信范围内的所有接收节点进行两次RSS测量。这种方式不仅降低了定位算法所需的通信能耗，而且增加了通信的可靠性。从而可以保证本发明实施例中的车辆所在的基本定位单元中的各个地标参考节点可以接收到车辆节点发送的广播定位请求，保证了定位的准确性。

下面将结合附图对本发明实施例提供的车辆定位的整个过程进行说明。如图5所示，相应的车辆定位的整个流程包括：

步骤51，车辆驶入停车场；

步骤52，车辆进入车位，震动传感器唤醒车辆节点，即通知车辆节点发送定位请求，以便于进行车辆的定位操作；

由于震动传感器的使用，车辆在行驶过程中，车辆节点一直处于休眠状态。当车辆停靠到车位上时，震动传感器一旦检测到震动停止，就立即唤醒车辆节点，采用短导频MAC协议广播定位请求。

步骤53，判断车辆节点中的无线传感器的发射功率缓存是否初始化，即判断无线传感器是否已经确定了相应的初始发射功率，若未初始化，则执行步骤54，否则，执行步骤55；

步骤54，使用最大功率初始化发射功率，并执行步骤55；

步骤55，车辆节点通过无线传感器，根据初始化后的发射功率缓存中设置的发射功率广播定位请求，并等待接收地标参考节点返回的定位回复；

步骤56，判断是否收到来自三个地标参考节点反馈回来的定位回复，如果是，执行步骤57，否则，执行步骤59；

对于地标参考节点，其具体采用一个相应的活动/睡眠周期比，周期性地检测车辆发出的定位请求，并在接收到定位请求后向车辆节点返回定位回复。

步骤57，车辆节点将收到的三个地标参考节点反馈回来的定位回复汇报至簇头节点，由簇头节点根据车辆节点通过定位请求获得地标参考节点反馈的定位回复，使用比较算法，计算出自身车位信息，即获得车辆位置信息，并执行步骤58；

步骤58，通过簇头节点将相应的车辆位置信息转发至后台服务器进行存储；

执行步骤58后，车辆节点返回休眠状态以节约能耗。

在后台的服务器的数据库存储定位结果，即存储车辆位置信息，具体可以将车辆节点的标识号与车辆的车牌号相关联，这样用户只需通过任意终端连接至系统查询页面，输入车牌号即可通过后台服务器的数据库检索车辆所在车位，实现快速取车。

步骤59，车辆节点判断是否达到最大尝试次数，即是否达到最大尝试广播定位请求的次数，如果是，执行步骤510，否则，执行步骤511；

步骤510，判断本次唤醒车辆节点的过程为误唤醒，车辆节点重新进入休眠状态，过程结束。

步骤511，调整无线传感器的发射功率缓存中的值，并执行步骤53。

车辆驶出离开停车场的过程中，当车辆启动要离开车位时，震动传感器检测到震动，唤醒车辆节点，车辆节点通过簇头节点通知后台服务器车辆即将离开，并在此过程结束后车辆节点继续回到休眠状态。后台服务器获知车辆离开后，则可以删除该车辆对应的车辆位置信息。

本发明实施例由于在停车场中合理地设置了相应的地标参考节点，从而使得该技术方案不但实现简单成本低廉，同时，合理设置的地标参考节点还可以与相应的车辆节点合理通信准确定位相应的车辆位置，而不受障碍物等因素的影响，有效提高了技术方案的可行性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种停车场中的车辆无线定位方法，其特征在于，包括：

设置于待定位的车辆中的车辆节点向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，所述地标参考节点设置于停车场地中的两个相邻停车位之间；

地标参考节点接收车辆节点发出的定位请求后，向车辆节点发送定位回复；

车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复后，由车辆节点或其他实体根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位；

其中，若车辆节点收到大于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调低发射功率，若车辆节点收到小于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调高发射功率，直到车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复；

车辆节点会在每次成功定位后，记录所使用的发射功率，在以后需要定位时，设置此发射功率为初始值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送定位请求的步骤包括：

震动传感器检测到车辆停止后唤醒车辆节点，唤醒后的车辆节点通过无线传输模块向所述地标参考节点发送定位请求。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送定位回复的步骤包括：

所述地标参考节点在被唤醒时，检测所述车辆节点发出的定位请求，并在接收到所述定位请求后，向车辆节点发送定位回复。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆节点采用短导频媒体访问控制MAC协议广播所述定位请求，且广播定位请求的时间长于地标参考节点的睡眠周期。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定数量为三个。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

簇头节点获取所述车辆节点计算出的车辆位置信息，并将所述车辆位置信息发送到服务器；或者，簇头节点获取车辆节点发送来的其与预定数量的地标参考节点之间进行通信的信号强度值，并将自身计算出的车辆位置信息发送到服务器；

服务器接收所述簇头节点发送来的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供所述车辆位置信息。

7.一种停车场中的车辆无线定位系统，其特征在于，包括：

车辆节点，设置于待定位的车辆中，用于向设置于停车场地的地标参考节点发送定位请求，并接收预定数量的地标参考节点发来的定位回复；

地标参考节点，设置于停车场地中的两个相邻停车位之间，用于接收所述车辆节点发出的定位请求，并向所述车辆节点发送定位回复；

定位单元，设置于车辆节点或其他实体中，用于获取车辆节点接收到的预定数量的地标参考节点发来的定位回复，并根据所述预定数量的定位回复，结合所述预定数量的地标参考节点在停车场中设置的位置信息计算出车辆位置信息，实现车辆定位；

其中，若车辆节点收到大于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调低发射功率，若车辆节点收到小于预定数量的地标参考节点发来的定位回复时，则调高发射功率，直到车辆节点收到预定数量的地标参考节点发来的定位回复；

车辆节点会在每次成功定位后，记录所使用的发射功率，在以后需要定位时，设置此发射功率为初始值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

震动传感器，用于在检测到车辆停止后唤醒车辆节点，使得唤醒后的车辆节点通过无线传输模块向所述地标参考节点发送定位请求。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

簇头节点，用于在定位单元设置于车辆节点中时，获取所述车辆节点计算出的车辆位置信息，并将所述车辆位置信息发送到服务器；或者，用于在定位单元设置于簇头节点中时，根据车辆节点发送来的其与预定数量的地标参考节点之间进行通信的信号强度值，直接计算出所述车辆位置信息并发送到服务器；

服务器，用于接收所述簇头节点发送来的车辆位置信息，并为查询车辆位置的用户提供所述车辆位置信息。

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