CN105448119A - 一种停车反向位置查询引导系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种停车反向位置查询引导系统和方法，停车反向位置查询引导系统是以手机应用的形式安装在智能手机上，包括：定位模块、位置生成模块、反向引导模块和查询模块。车主在停车后，定位模块采集停车位置的定位信号；位置生成模块根据定位信号生成停车位置的位置指纹，并计算停车位置的位置坐标。通过查询模块车主可以随时对停车位置进行查询。当车主需要离开时，利用停车位置的位置坐标通过反向引导模块来反向导航停车位置。本发明利用普遍使用的室内外一体化定位技术，通过位置指纹来解决了车主方便记录停车位位置信息的问题，并为车主提供反向导航功能，方便车主快速找到自己的爱车；并且，使用本发明，成本更加低廉，查找也更加精确。

Description

一种停车反向位置查询引导系统和方法

技术领域

本发明涉及一种车辆管理系统，特别是涉及一种基于室内外一体化定位技术的停车反向位置查询引导系统和方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，汽车的个人拥有量倍增，各种大型商业场所也越来越多，相应的出现了越来越多的大型停车场，有的停车场内不但分为各个区域，同时还可能有多层停车场，这就带来了一个令车主很头痛的问题：在车主停车离开后，如何准确记录停车位的位置，并且，在返回停车场时，由于停车场楼层多，空间大，方向不易辨别，且场景和标志物类似，车主更加容易找不到车。

为了解决车主容易遗忘停车位这一问题，提出了很多反向寻车系统，例如：基于刷卡定位的反向寻车系统和基于视频图像处理的反向寻车系统。刷卡定位方案是要求车主在停车之后使用专门的停车卡在附近的刷卡定位终端上刷卡，当需要找车时在查询机上再刷卡即可通过软件定位车辆和人的位置并显示路径信息。基于视频识别反向寻车是通过在停车场的每个停车位正前方或后方安装视频车位检测终端，对停车位的图像信息实时抓怕，经过对车位图像信息进行数字化处理，提取车牌信息，寻车时在寻车查询终端输入车牌号即可。不难看出，这种针对停车场的反向寻车系统，需要安装的较多的附加设备(刷卡定位终端或视频车位检测终端)，这就造成成本过高，并不方便推广；并且，针对车主来说，其需要妥善保存停车卡并牢记车牌号码，使用起来很不方便，车主体验欠佳。

目前还有一种使用位置信息记录车位的模式以帮助车主反向寻找停车位置的方法。例如专利号为CN103163541的停车定位系统和方法，其利用在汽车内部加装车载无线装置，通过汽车和手机自带的蓝牙功能及手机的GPS定位功能，自动记录车辆的移动轨迹，从而确定汽车的停车位置。但是，这一类根据车辆历史轨迹反向寻找停车位置的方法也存在一些问题：

1)每个车主需购置特定的定位物品或装置，例如上面提到的车载无线装置；

2)车主在车辆自动记录轨迹后，利用这些轨迹反向寻找停车位置时，必须耗费大量时间定位到停车时所在的车辆历史轨迹。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种停车反向位置查询引导系统和方法，用于解决现有技术中车主停车后，容易遗忘车辆的停车位置和不易反向找到车辆的停车位置的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述停车反向位置查询引导系统是以手机应用的形式安装在智能手机上，包括：定位模块、位置生成模块和反向引导模块；所述定位模块在停车后采集停车位置的定位信号；所述位置生成模块根据所述定位信号生成所述停车位置对应的位置指纹，并计算所述停车位置的位置坐标；所述反向引导模块根据所述位置坐标提供所述停车位置的反向导航。

可选地，所述定位信号是通过室内外一体化定位技术进行采集的；其中，所述定位信号包括WIFI信号、蓝牙信号、GSM信号、GPS信号和CDMA信号中的一个或多个。

可选地，所述位置指纹包括所述定位信号的标识符和所述定位信号的信号强度。

可选地，所述位置生成模块内包括位置指纹库，其中，所述位置指纹库包括多个样本点的位置指纹，及其与多个所述样本点所关联的位置坐标。

可选地，所述停车位置的所述位置坐标是依据所述位置指纹利用曼哈顿距离或欧式距离计算出的与所述位置指纹库中所有所述样本点的距离最小的点的坐标。

可选地，所述停车位置的所述位置坐标是依据所述位置指纹利用贝叶斯公式使用概率模型拟合所述位置指纹库中所有所述样本点的数据得到的最终坐标。

可选地，所述停车反向位置查询引导系统还包括用于查询所述停车位置的查询模块。

可选地，所述查询模块是基于微信平台的停车服务应用，其通过微信的方式提供所述停车位置。

本发明还提供了一种停车反向位置查询引导方法，包括：车主停车后，使用定位模块采集停车位置的定位信号；利用位置生成模块将所述定位信号生成所述停车位置对应的位置指纹，并根据位置指纹库，计算所述停车位置的位置坐标；当所述车主要离开时，判断是否需要反向导航：如果需要，则所述车主依据所述位置坐标，使用反向引导模块实现所述停车位置的反向导航来返回所述停车位置；如果不需要，则所述车主自行返回所述停车位置。

可选地，所述停车反向位置查询引导方法还包括所述车主通过查询模块查询所述停车位置。

如上所述，本发明的一种停车反向位置查询引导系统和方法，其利用目前大众普遍使用的室内外一体化定位技术，通过位置指纹解读并计算停车位置信息，解决了车主方便记录停车位位置信息的问题，并为车主提供返程导航的功能，方便车主快速找到自己的爱车；并且，使用本发明的一种停车反向位置查询引导系统和方法，成本更加低廉，查找也更加精确。

附图说明

图1显示为本发明的实施例公开的一种停车反向位置查询引导系统的结构示意图。

图2显示为本发明的实施例公开的一种停车反向位置查询引导方法的流程图。

元件标号说明

100停车反向位置查询引导系统

110定位模块

120位置生成模块

130反向引导模块

140查询模块

S21～S23步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1和图2。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

随着智能手机的越来越普及，并且，基于智能手机的人性化设计，其功能越来越强大，扩展性也越来越强，所以本实施例提供了一种以手机应用形式安装在智能手机上的停车反向位置查询引导系统100，具体如图1所示，包括定位模块110、位置生成模块120和反向引导模块130。

定位模块110使用室内外一体化定位技术进行停车后的停车位置的定位信号的采集。室内外一体化定位技术已经是比较成熟的技术，例如，使用WIFI或蓝牙技术可进行室内定位；使用GPS、CDMA、手机基站、GRPS或GSM等等技术进行室外定位。因此，定位信号包括WIFI信号、蓝牙信号、GSM信号、GPS信号、CDMA信号和GRPS信号中的一个或多个。

位置生成模块120根据定位信号生成位置指纹。位置指纹是在室内外一体定位技术中可以唯一标识位置的特殊位置标记，包括定位信号的标识符和信号强度。例如，使用WIFI信号定位时，位置指纹就是WIFI指纹(MAC地址)；使用GPS信号定位时，位置指纹就是地理坐标对。并且，位置生成模块120中还包括位置指纹库，位置指纹库包括车主停车的停车场内的多个样本点的位置指纹和多个样本点所关联的位置坐标，通常情况下，样本点为停车场内的停车位。当然，本发明中，位置指纹库并不仅仅包括一个(车主停车的)停车场内的样本点的信息，还可包括车主日常经常用到的多个停车场内的样本点的信息。位置生成模块120通过位置指纹库和停车位置对应的位置指纹，使用曼哈顿距离、欧式距离或贝叶斯公式来计算停车位置的位置坐标。

反向引导模块130用于依据停车位置的位置坐标自动使用返程导航功能，引导车主回到停车位置，方便车主快速地找到爱车。

本实施例的停车反向位置查询引导系统还包括查询模块140。查询模块140将停车位置根据位置坐标在地图上标识出来，以方便车主(及手机用户)随时查询。在本实施例中，查询模块140是基于微信平台的停车服务应用，其在获取了经过停车位置标识的地图后，通过微信的方式发送给车主。并且，在本实施例的停车反向位置查询引导系统的查询模块140，还可以基于停车位置信息，为车主推送相关的车主可能会感兴趣的商业信息和环境信息。

实施例2

本实施例提供了一种停车反向位置查询引导方法，其流程如图2所示，包括：

步骤S21，当车主找到停车位停车后，使用以手机应用方式提供的停车反向位置查询引导系统，点击位置记录按钮，此时，定位模块采集停车位置的定位信号；其中，定位信号包括WIFI信号、蓝牙信号、GSM信号、GPS信号、CDMA信号和GRPS信号中的一个或多个。

步骤S22，利用位置生成模块将定位信号生成对应的位置指纹，并根据位置指纹库，计算停车位置的位置坐标：

位置指纹是采集停车位置的多个定位信号以及定位信号的强度所组成的信号集合，通过该信号集合能够精确的标定停车位置。在本实施例中，位置指纹表示为集合S：

S＝{(ID,Value)|ID∈wifi,bluetooth,grps,cdma,gps}；

其中，ID为定位信号的唯一标识符，Value为对应的定位信号的信号强度。一般，可以使用WIFI信号、蓝牙信号、手机基站信号、GPS信号等作为合成位置指纹的定位信号。

位置指纹库是由收集的停车场内的多个样本点(停车位)的位置指纹，和与多个样本点的位置指纹所关联的位置坐标所组成。例如，以WIFI信号为例，其WIFI信号的位置指纹为：

{(MAC1,VALUE1),(MAC2,VALUE2),(MAC3,VALUE3),(MAC4,VALUE4),(…,…)}；

与其关联的位置坐标为：

{LOC:[(x,y,z)]

SIG:[(MAC1,VALUE1),

(MAC2,VALUE2),

(MAC3,VALUE3),

(MAC4,VALUE4),

(…,…)]}。

在本实施例中，将定位信号的位置指纹S表示为：S＝{S₁,S₂,S₃,…}，其中，S_i表示定位信号的唯一标识符为i的信号强度。位置指纹库中的一个样本点的定位信号为F₁,F₂,F₃,…；其在位置指纹库中对应的一个信号指纹和关联的位置坐标为：L_i＝{LOC:[x_i,y_i,z_i]SIG:[F₁,F₂,F₃,…]}；其中，i为定位信号的唯一标识符。根据位置指纹库，与定位信号最相似的坐标作为停车位置的位置坐标返回，其中相似度的计算有三种方法，包括曼哈顿距离、欧式距离和贝叶斯公式计算：

1.曼哈顿距离：

曼哈顿距离是在欧几里得空间的固定指教坐标系上连点所形成的先对对轴产生的投影的距离总和。在本实施例中，考虑到停车场的内停车位的设置情况(棋盘式的地形)，所以使用曼哈顿距离进行停车位置的位置坐标的计算，通过公式

计算出与位置指纹库内的每个样本点的距离后，选取距离最小的点的LOC(x,y,z)作为停车位置的位置坐标。

2.欧式距离：

欧式距离是一个通常采用的距离定义，其是在m维空间内的真实的两点间的距离。如果停车场较为开阔，则选用欧氏距离的算法来计算停车位置的位置坐标，通过公式

计算出与位置指纹库内的每个样本点的距离后，选取距离最小的点的LOC(x,y,z)作为停车位置的位置坐标。

3.贝叶斯公式：

由于定位信号之间是相互独立的，所以符合贝叶斯公式的假设，可以利用贝叶斯公式使用概率模型拟合位置指纹库中的样本点数据得到最终坐标。

当生成了定位信号的位置指纹S后，计算位置指纹S与位置指纹库中每一个样本点位置的后验概率，及定位的位置为L_i的概率为：

$P=\left(L_i\right|S)=\frac{P\left(S\right|L_i)\·P\left(L_i\right)}{P\left(S\right)};$

其中P(L_i|S)为在位置i处得到信号为S的概率，P(L_i)为停车位置出现在i处的概率，P(S)为得到信号为S的概率。

通常情况认为停车位置出现的位置是随机的，故其中，L为停车场内样本点的(假定停车位置始终在可定位的区域内)。

由于得到信号为S的概率可以表示为在每一个样本点得到S的概率之和，即

$\left(S\right)=\underset{k\∈L}{\mathrm{\Σ}}P\left(L_k\right|S)\·P\left(L_k\right).$

并且，由于定位信号之间是相互独立，故P(S|L_i)＝ΠP(s_j|L_i)；根据统计原理可知，某点的信号强度符合高斯分布，故其中，s_j为位置i的表示为j的定位信号的当前信号强度，u为其均值，δ为其标准差(由采集时测得)。

最后，将得到的值作为每个样本点的位置坐标的权重，计算出停车位置的位置坐标：

(x,y,z)＝ΣP(L_i|S)×(x_i,y_i,z_i)。

步骤S23，当车主要离开时，判断是否需要反向导航：如果需要反向导航，则使用反向引导模块，依据步骤S22中计算得到的停车位置的位置坐标进行反向导航来返回停车位置；如果不需要反向导航，则车主自行返回停车位置。

在本实施例中，在步骤S22和步骤S23之间，即车主在进行停车位置定位之后和车主返回停车位置之前的这段时间内，车主还可根据自身的需求通过查询模块查询停车位置的信息。

综上所述，本发明的一种停车反向位置查询引导系统和方法，其利用目前大众普遍使用的室内外一体化定位技术，通过位置指纹解读并计算停车位置信息，解决了车主方便记录停车位位置信息的问题，并为车主提供返程导航功能，方便车主快速找到自己的爱车；并且，使用本发明的一种停车反向位置查询引导系统和方法，成本更加低廉，查找也更加精确。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述停车反向位置查询引导系统是以手机应用的形式安装在智能手机上，包括：定位模块、位置生成模块和反向引导模块；

所述定位模块在停车后采集停车位置的定位信号；

所述位置生成模块根据所述定位信号生成所述停车位置对应的位置指纹，并计算所述停车位置的位置坐标；

所述反向引导模块根据所述位置坐标提供所述停车位置的反向导航。

2.根据权利要求1所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述定位信号是通过室内外一体化定位技术进行采集的；其中，所述定位信号包括WIFI信号、蓝牙信号、GSM信号、GPS信号和CDMA信号中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述位置指纹包括所述定位信号的标识符和所述定位信号的信号强度。

4.根据权利要求1所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述位置生成模块包括位置指纹库，其中，所述位置指纹库包括多个样本点的位置指纹，及其与多个所述样本点所关联的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述停车位置的所述位置坐标是依据所述位置指纹利用曼哈顿距离或欧式距离计算出的与所述位置指纹库中所有所述样本点的距离最小的点的坐标。

6.根据权利要求4所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述停车位置的所述位置坐标是依据所述位置指纹利用贝叶斯公式使用概率模型拟合所述位置指纹库中所有所述样本点的数据得到的最终坐标。

7.根据权利要求1所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述停车反向位置查询引导系统还包括用于查询所述停车位置的查询模块。

8.根据权利要求7所述的停车反向位置查询引导系统，其特征在于，所述查询模块是基于微信平台的停车服务应用，其通过微信的方式提供所述停车位置。

9.一种停车反向位置查询引导方法，其特征在于，包括：

车主停车后，使用定位模块采集停车位置的定位信号；

利用位置生成模块将所述定位信号生成所述停车位置对应的位置指纹，并根据位置指纹库，计算所述停车位置的位置坐标；

当所述车主要离开时，判断是否需要反向导航：如果需要，则所述车主依据所述位置坐标，使用反向引导模块实现所述停车位置的反向导航来返回所述停车位置；如果不需要，则所述车主自行返回所述停车位置。

10.根据权利要求9所述的停车反向位置查询引导方法，其特征在于，所述停车反向位置查询引导方法还包括所述车主通过查询模块查询所述停车位置。