CN105654764B - 一种室内停车场定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室内停车场定位方法，其特征在于，包括：包括如下步骤：步骤一：在停车场内布置无线定位基站，利用无线信号接收器采集指纹信息，对指纹信息处理形成指纹库；步骤二：根据指纹库数据、车位数据对停车场进行区域划分；步骤三：根据指纹库、车位数据、区域信息搭建可供定位的室内停车场数字环境；步骤四：用户通过智能终端设备采集无线定位基站信息，根据所述数字环境确定自身所处位置；步骤五：根据定位目标，返回定位结果；步骤六：在用户智能终端显示定位结果。本发明提高了不同终端的适应性，定位的连续性，便于大规模普及应用。摒弃了原有Wi‑Fi定位系统采用指纹库需要采集大量指纹数据的弊端，方便管理人员操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种室内停车场定位方法，具体涉及一种基于“带面向稀疏Wi-Fi指纹”、“区域矫正”以及“步行者航位推算”的室内停车场定位方法。本发明属于室内停车定位技术领域。
背景技术
随着城市的发展，大型综合体鳞次栉比，为容纳大量的人群，其地下停车库往往提供数百个车位。在这种大型地下车库，用户有可能找不到东南西北，甚至可能忘记自己停车的位置。因此提出一种大型室内停车场定位系统有一定的应用价值。
目前，室内停车场定位技术主要有视频定位、蓝牙定位、RFID定位以及Wi-Fi定位等，其中最为常见的当属视频定位。虽然视频定位准确率高，但是其成本不菲、施工安装难度大，且无法方便的直接提供给普通用户使用查询。
Wi-Fi定位作为一种室内定位技术，已经有大量的研究成果，但是如何将其应用到室内停车场，实现停车诱导以及反向寻车功能，缓解Wi-Fi定位波动，改善定位精度，增强设备适配性，提高用户体验等问题，仍有很多技术问题亟待解决。
发明内容
为部分解决上述问题，本发明提供一种室内停车场定位方法，以解决现有技术不能实现将Wi-Fi定位应用到室内停车场，不能实现停车诱导以及反向寻车功能，难以解决Wi-Fi定位波动，定位精度低，设备适配性和用户体验差的技术问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种室内停车场定位方法，其特征在于，包括：包括如下步骤：
步骤一：在停车场内布置无线定位基站，利用无线信号接收器采集指纹信息，对指纹信息处理形成指纹库；
步骤二：根据指纹库数据、车位数据对停车场进行区域划分；
步骤三：根据指纹库、车位数据、区域信息搭建可供定位的室内停车场数字环境；
步骤四：用户通过智能终端设备采集无线定位基站信息，根据所述数字环境确定自身所处位置；
步骤五：根据定位目标，返回定位结果；
步骤六：在用户智能终端显示定位结果。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤一包括：无线定位基站布设位置包括车道交叉口上方，每个车道交叉口都需要指纹点，每个指纹点根据通行方向分别采集指纹数据；所述信息处理通过分析多组指纹数据各个维度信号强度分布，获得最大概率的信号强度值。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，无线定位基站采用无线路由器，所述无线信号接收器包括智能终端设备。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤二包括：区域分为带指纹点的区域、不带指纹点区域以及模糊区域；带指纹点区域范围根据车位信息确定，不带指纹点区域为两个带指纹点区域所夹部分，模糊区域为两个区域相接处且涵盖几个车位的部分，纹点的区域、不带指纹点区域以及模糊区域均以停车位为基准划分。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤三包括：所述数字环境数据基础为车位数据、步骤一所得指纹库、步骤二所得区域信息，该数字环境存储于服务器数据库中。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤四包括：通过比较定位数据和步骤三所述数字环境，获得最接近的两个不在同一区域的指纹点，根据实测值与指纹数据的差值，通过权值计算定位结果。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤五包括：所述定位目标包括停车定位与人员定位；对于停车定位根据步骤三种所述车位数据与区域信息，确定车辆停放区域；对于人员定位根据两次采集结果确定人员移动方向，重新选择指纹数据，获得更精确的定位结果。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤六包括：将定位结果展示在智能终端应用软件车库地图上；其中人员定位结果用带方向的点表示，停车定位结果用涵盖定位车位的区域块表示。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，包括步骤七：在智能终端设备的无线模块定位间歇期，利用传感器实现定位结果的不间断变化。
前述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤七包括：所用传感器包括加速度传感器以及方向传感器；方向传感器用于确定人员移动方向，人员移动方向包括沿着道路的两个方向；加速度传感器用于确定人员移动距离，采用移动步数乘以每步距离获得；移动步数通过分析加速度传感器三轴加速度平方和变化曲线获得，每步距离用固定值估算。
本发明的有益之处在于：本发明可以将地下车库这一平常较少关注的场所也纳入到整座大楼的智能互联的体系之中，可以实现室内停车场环境下的Wi-Fi定位，以及基于该定位技术的多种服务。本发明提高了不同终端的适应性，定位的连续性，便于大规模普及应用。摒弃了原有Wi-Fi定位系统采用指纹库需要采集大量指纹数据的弊端，方便管理人员操作。
附图说明
图1是本发明一种室内停车场定位方法的流程图；
图2是本发明一种室内停车场定位方法的定位结果及定位区域划分图；
图3是本发明一种室内停车场定位方法的停车定位区域矫正图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1所示，本发明提供一种基于Wi-Fi的室内停车场定位系统，该系统利用停车场内布置的无线定位基站，配合用户移动终端提供定位服务。
本发明采取以下技术方案：
一种基于“带面向稀疏Wi-Fi指纹”、“区域矫正”以及“步行者航位推算”的室内停车场定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在停车场内布置无线定位基站，根据停车场地形选择合适点，利用无线信号接收器采集指纹信息，对指纹信息处理形成指纹库；指纹信息包括多个WiFi信息的MAC地址以及信号强度RSSI值；
步骤二：根据指纹库数据、车位数据对停车场进行区域划分；车位数据可以由车位的编号以及坐标构成。
步骤三：根据指纹库、车位数据、区域信息搭建可供定位的室内停车场数字环境；
步骤四：用户通过智能终端设备采集无线定位基站信息，根据步骤三中的数字环境大致确定自身所处位置；
步骤五：根据定位目标，返回定位结果；
步骤六：在用户智能终端显示定位结果。
进一步，包括以下步骤：
步骤七：在智能终端设备的无线模块定位间歇期，利用传感器实现定位结果的不间断变化。
下面详细描述各个步骤。
步骤一包括：无线定位基站采用无线路由器，定位基站布设位置主要在车道交叉口上方，如果直线距离过长或者遮挡物较多可适当增加基站数量，对于连续出现的交叉口可适当减少基站数量。每个交叉口都需要指纹点，每个指纹点根据通行方向分别采集指纹数据，对于距离较长的直线车道可适当增加指纹点。所述无线信号接收器也可采用智能终端设备。指纹信息处理通过分析多组指纹数据各个维度信号强度分布，获得最大概率的信号强度值。
步骤二包括：区域分为带指纹点的区域、不带指纹点区域以及模糊区域。其中带指纹点区域范围根据车位信息确定，不带指纹点区域为两个带指纹点区域所夹部分，模糊区域为两个区域相接处涵盖几个车位部分。上述区域均以停车位为基准划分。
步骤三包括：所述数字环境数据基础为车位数据、步骤一所得指纹库、步骤二所得区域信息，该数字环境存储于服务器数据库中。
步骤四包括：采集设备为智能终端无线模块，采集过程为周围无线接入点扫描过程。通过比较定位数据和步骤三所述数字环境，获得最接近的两个不在同一区域的指纹点，根据实测值与指纹数据的差值，通过权值计算大致定位结果。
步骤五包括：所述定位目标包括停车定位与人员定位。对于停车定位根据步骤三种所述车位数据与区域信息，确定车辆停放区域；对于人员定位根据两次采集结果确定人员移动方向，重新选择指纹数据，获得更精确的定位结果。
步骤六包括：将定位结果展示在智能终端应用软件车库地图上。其中人员定位结果用带方向的点表示，停车定位结果用涵盖定位车位的区域块表示。
步骤七包括：所用传感器包括加速度传感器以及方向传感器。方向传感器用于确定人员移动方向，一般为沿着道路的两个方向。加速度传感器用于确定人员移动距离，采用移动步数乘以每步距离获得。移动步数通过分析加速度传感器三轴加速度平方和变化曲线获得，每步距离用固定值估算。
本发明方法可用于停车定位，通过“Wi-Fi指纹定位”以及“区域矫正”提供停车诱导数据。该方法还可用于反向寻车过程中的人员定位，通过稀疏指纹以精度换取定位结果的稳定性，同时增强设备适配性，并通过引入面向变量，即人体遮挡因素提高定位精度，此外，通过采用传感器估计人体移动的方式提高用户体验。
图2为本发明所述方法定位结果及定位区域划分图。如图2所示，可用本方法定位的对象包括用户以及车辆，分别用于反向寻车时的人员定位、车辆定位以及停车诱导时的诱导数据更新。如该图所示，人员定位结果位于道路中央，并且在该中心线上平移，车辆定位结果位于车位上，但是以区域的形式展现而不是以点的形式，如图中所示子区域。如该图所示，区域分为带指纹点的区域、不带指纹点区域以及模糊区域，分别如图中所示区域1、区域2、区域12。其中带指纹点区域范围根据车位信息确定，不带指纹点区域为两个带指纹点区域所夹部分，模糊区域为两个区域相接处涵盖几个车位部分。
图3为本发明所述方法停车定位区域矫正图。其中图（a）为不采用区域划分法可能出现的问题。图中由于停放在4号车位的车辆被定位到6号车位，恰巧停放在5号车位的车辆也被定位到6号车位，从而导致停放在6号以及7号并被正确定位的车辆在诱导数据中被转移到8号以及9号车位，之后的发展导致4号以及5号车位长期显示未被占用，误导用户。
图（b）为采用区域划分法的调整效果。将1、2、3车位划分为一个区域，4、5、6、7车位划分为一个区域、8、9、10车位划分为一个区域，那么停在6、7号车位的车辆在定位未发生太大偏差的情况下将被定位到同区域的4、5号车位。如果6号车被定位到8号车位，同时7号车也被定位到8号车位，则也会出现图（a）所述诱导偏差
图（c）为采用模糊区域矫正后的调整效果。5号车被定位到7号车位、6号车以及7号车均被定位到8号车位的情况下，模糊区域满，需要将一辆车排挤出模糊区域，至于是5号车被挤回正确区域还是6、7号车被挤到错误区域需要看情况而定，虽然不能完全矫正偏差，但模糊区域至少提供了正确矫正的一种可能。
以上为本方法数字地图建立以及定位实现过程。
本发明仅适用无线定位基站，在设备安装成本上有很大优势。通过采用稀疏Wi-Fi指纹使定位结果变化温和，不过在一定程度上降低了定位精度。引入面向因素又提高了用户定位精度。通过区域矫正使停车定位结果更加准确，也使诱导数据更加准确。通过传感器估计人体移动解决了Wi-Fi定位间隔较长的问题。
可见，本发明采用Wi-Fi定位技术可以将地下车库这一平常较少关注的场所也纳入到整座大楼的智能互联的体系之中。本发明的Wi-Fi定位技术综合停车场的环境，兼顾定位精度与用户体验。此外通过Wi-Fi定位这一方便部署的系统，便于大规模普及以及应用。本系统还摒弃了原有Wi-Fi定位系统采用指纹库需要采集大量指纹数据的弊端，也方便管理人员操作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种室内停车场定位方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：在停车场内布置无线定位基站，利用无线信号接收器采集指纹信息，对指纹信息处理形成指纹库；
步骤二：根据指纹库数据、车位数据对停车场进行区域划分；区域分为带指纹点的区域、不带指纹点区域以及模糊区域；带指纹点区域范围根据车位信息确定，不带指纹点区域为两个带指纹点区域所夹部分，模糊区域为带指纹点区域和不带指纹点区域相接处且涵盖几个车位的部分，带指纹点区域、不带指纹点区域以及模糊区域均以停车位为基准划分；
步骤三：根据指纹库、车位数据、区域信息搭建可供定位的室内停车场数字环境；
步骤四：用户通过智能终端设备采集无线定位基站信息，根据所述数字环境确定自身所处位置；
步骤五：根据定位目标，返回定位结果；
步骤六：在用户智能终端显示定位结果。
2.根据权利要求1所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤一包括：无线定位基站布设位置包括车道交叉口上方，每个车道交叉口都需要指纹点，每个指纹点根据通行方向分别采集指纹数据；所述指纹信息处理通过分析多组指纹数据各个维度信号强度分布，获得最大概率的信号强度值。
3.根据权利要求2所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，无线定位基站采用无线路由器，所述无线信号接收器包括智能终端设备。
4.根据权利要求1所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤三包括：所述数字环境数据基础为车位数据、步骤一所得指纹库、步骤二所得区域信息，该数字环境存储于服务器数据库中。
5.根据权利要求1或4所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤四包括：通过比较定位数据和步骤三所述数字环境，获得最接近的两个不在同一区域的指纹点，根据实测值与指纹数据的差值，通过权值计算定位结果。
6.根据权利要求5所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤五包括：所述定位目标包括停车定位与人员定位；对于停车定位根据步骤三中所述车位数据与区域信息，确定车辆停放区域；对于人员定位根据两次采集结果确定人员移动方向，重新选择指纹数据，获得更精确的定位结果。
7.根据权利要求6所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤六包括：将定位结果展示在智能终端应用软件车库地图上；其中人员定位结果用带方向的点表示，停车定位结果用涵盖定位车位的区域块表示。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，包括步骤七：在智能终端设备的无线模块定位间歇期，利用传感器实现定位结果的不间断变化。
9.根据权利要求8所述的一种室内停车场定位方法，其特征在于，所述步骤七包括：所用传感器包括加速度传感器以及方向传感器；方向传感器用于确定人员移动方向，人员移动方向包括沿着道路的两个方向；加速度传感器用于确定人员移动距离，采用移动步数乘以每步距离获得；移动步数通过分析加速度传感器三轴加速度平方和变化曲线获得，每步距离用固定值估算。
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