一种基于低能耗蓝牙的室内车位引导系统及其车位引导方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于低能耗蓝牙的室内车位引导系统及其车位引导方法，包括设置在室内停车场内的n个iBeacon节点、与n个iBeacon节点无线传输连接的后台服务器以及与后台服务器无线传输的用户端，对应所述室内停车场的每个停车位分别设置的车位检测终端，所述后台服务器根据每个停车位的坐标位置信息完成对所述室内停车场车位地图的构建，所述用户端利用三角定位算法获取其在所述车位地图上的实时位置，且通过该实时位置与每个车位的坐标位置获取引导信息，其中，n≥3，且n为正整数。本发明专利技术的目的在于提供一种为用户室内停车提供精确引导的基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，本发明专利技术的另一个目的在于提供一种车位引导方法。明的另一个目的在于提供一种车位引导方法。明的另一个目的在于提供一种车位引导方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低能耗蓝牙的室内车位引导系统及其车位引导方法


[0001]本专利技术涉及智慧停车的
，尤其涉及一种基于低能耗蓝牙的室内车位引导系统及其车位引导方法。

技术介绍

[0002]与常规的地面停车场相比较，地下停车场具有节约宝贵的地面面积、成本低廉、有效泊车位较多、车辆周转方便等优势，但也存在驾驶员因为容易受到视距范围的影响，而不能及时的了解地下停车场内交通情况以及有效泊车位分布状况，从而在上下班人流较多的时候容易导致众多车辆行驶秩序混乱、随意占用行车道以及出入口车辆拥堵等问题。所以，对于身处地下停车场的驾驶员，及时确定他们的位置并进行实时导航就显得非常重要；另一方面，对驾驶员而言，在地下停车场中能够以最少的时间找到一条最便捷的行车路线到达某个可用停车位才是他们所需要的。一般说到行车最短路径，大部分驾驶员首先想到的就是在从入口处到停车位的过程中，尽量不要绕过多的路口，最好以直线形式的行车路线到达终点，这样在整个行车过程中所行驶的距离是最短的。但正因为大部分驾驶员都存在着这样的思维模式，都不愿意走那些看起来弯弯绕绕的路线，所以在地下停车场中，经常会出现某一主干行车道上，有好些车辆都停滞不前，排队等待前面的驾驶员把车辆停好，然后慢慢移动的现象，甚至在交叉路口因为等待的车辆过多出现拥堵导致交通瘫痪，然而在其它行车支干线上，几乎没有什么驶进来的车辆。
[0003]针对以上情况，国内外都已有一些有关智能停车系统的产品出现。如中国专利技术专利申请CN106205202A公开了一种停车场车位导航系统及方法，包括通讯服务器、定位终端、压力感应模块，信息显示单元；通讯服务器包括数据存储单元、中央处理单元、时间采集单元、导航单元、临时存储单；数据存储单元中存储有多个停车位信息，多个压力传感器编号；导航单元根据车辆当前位置与空车位位置生成导航路线；定位终端为GPS定位装置；压力感应模块包括多个压力传感器；信息显示单元为液晶显示屏，信息显示单元接收导航路线并显示在液晶显示屏上。
[0004]然而，上述停车场导航系统依赖GPS进行停车场内部导航，但由于室内停车场GPS信号差，导致导航可靠性差；此外，上述停车场导航系统只能提供宏观地图信息，缺少细节信息，而且无法提供从停车场入口到车位的导航，难以引导用户通过最优路程到达目标车位。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种以iBeacon节点构建节点网络，实现无GPS 或GPS弱时室内停车场地图构建和用户端实时位置标定，为用户室内停车提供精确引导的基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，本专利技术的另一个目的在于提供一种车位引导方法，旨在解决
技术介绍
中所阐述的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特
征在于，包括设置在室内停车场内的n个iBeacon节点、与n个iBeacon 节点无线传输连接的后台服务器以及与后台服务器无线传输的用户端，对应所述室内停车场的每个停车位分别设置有一连接n个所述iBeacon节点的车位检测终端，所述车位检测终端一方面用于检测对应所述停车位的停靠信息，另一方面利用加权质心算法实现对所述停车位坐标位置的标定，所述后台服务器根据每个停车位的坐标位置信息完成对所述室内停车场车位地图的构建，同时将构建的车位地图及车位停靠信息数据传输至所述用户端，所述用户端接入后台服务器和n个iBeacon节点，并利用三角定位算法获取其在所述车位地图上的实时位置，且通过该实时位置与每个车位的坐标位置获取引导信息，其中，n≥3，且n为正整数。
[0007]优选地，所述车位监测终端包括用于检测停车位停靠信息的红外传感器，用于根据不同停靠信息发出不同灯光指示的车位指示灯，以及用于接入n个 iBeacon节点的无线通讯模块。
[0008]优选地，所述室内停车场还设置有车辆进出管理系统，所述后台服务器利用通讯网络与所述车辆进出管理系统连接，用于实现车辆进出数量的统计以及计时计费监管。
[0009]优选地，所述用户端通过后台服务器接入所述车辆进出管理系统，实现远程缴费、车位预约及反向寻车。
[0010]优选地，根据无线蓝牙信号在室内空间介质中的传播路径损耗模型计算出用户端与相应iBeacon节点之间的距离，所述传播路径损耗模型的表达式如下：
[0011]P(d)＝P(d0)
‑
10nlg(d/d0)+
§
[0012]其中：P(d)为用户端距离对应iBeacon节点d米处的路径损耗；P(d0)为距离d0＝1m时的路径损耗；n为无线信号衰减系数，取值与具体环境紧密相关；
§
是一个均值为0，服从高斯分布的随机变量。
[0013]基于上述室内停车引导系统，本专利技术还提供了一种车位引导方法，包括以下步骤：
[0014]S1：将车位检测终端安装于每个车位的正中央，利用n个iBeacon节点并通过加权质心算法确定每个车位检测终端的平面坐标位置；
[0015]S2：选定绝对坐标系，将各个车位检测终端的相对位置标定在绝对坐标系中；
[0016]S3：根据车位设计尺寸判断车位及道路信息，设每个车位的长度为L，宽度为W，两个车位检测终端的间距为S，则当S≤W时，认定该两个车位检测终端属于相邻车位；当W＜S≤2W，认定该两个车位检测终端间存在障碍；当 S＞2W，认定该两个车位检测终端之间存在通行道路；
[0017]S4：保持绝对坐标系原点不变完成坐标系转化，其中转化后的坐标系X 轴平行于相邻两个车位检测终端的连线，转化后的坐标系Y轴平行于相邻两个车位检测终端连线的中垂线；
[0018]S5：在转化后的坐标系中，以车位检测终端坐标分别向
±
X方向扩展W/2，
±
Y方向扩展L/2，所得到的矩形区域即为对应的停车位，同时结合步骤S2 中认定的障碍和道路信息进行扩充，完成最终的车位地图构建；
[0019]S6：利用车位检测终端对车位的占用状况进行检测，并在S5构建的车位地图中进行标注；
[0020]S7：利用三个iBeacon节点并通过三角定位算法将用户端的实时位置标定在步骤S5构建的车位地图中，并利用步骤S2认定的通行道路以及步骤S6 标定的空余车位规划用
户端到最近空余车位的引导路径。
[0021]优选地，当n＞3时，以RSSI值最大的三个iBeacon节点对用户端进行三角定位。
[0022]优选地，根据车辆在停车场中的行走路径结合群智感知算法对步骤S5中构建的车位地图进行优化。
[0023]优选地，当需要停车时，利用用户端登录后台服务器查看停车场的空闲车位状况并提交空余车位状况预约请求，服务器根据车位预约请求分配相应的空余车位给预约客户，当用户端接入三个iBeacon节点时，结合步骤S5所重构的地图，以该空余车位作为目标车位规划引导路线。
[0024]优选地，当需要取车时，利用用户端登录服务器查看车辆停留信息，当用户端接入三个iBeaco本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特征在于，包括设置在室内停车场内的n个iBeacon节点、与n个iBeacon节点无线传输连接的后台服务器以及与后台服务器无线传输的用户端，对应所述室内停车场的每个停车位分别设置有一连接n个所述iBeacon节点的车位检测终端，所述车位检测终端一方面用于检测对应所述停车位的停靠信息，另一方面利用加权质心算法实现对所述停车位坐标位置的标定，所述后台服务器根据每个停车位的坐标位置信息完成对所述室内停车场车位地图的构建，同时将构建的车位地图及车位停靠信息数据传输至所述用户端，所述用户端接入后台服务器和n个iBeacon节点，并利用三角定位算法获取其在所述车位地图上的实时位置，且通过该实时位置与每个车位的坐标位置获取引导信息，其中，n≥3，且n为正整数。2.根据权利要求1所述一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特征在于，所述车位监测终端包括用于检测停车位停靠信息的红外传感器，用于根据不同停靠信息发出不同灯光指示的车位指示灯，以及用于接入n个iBeacon节点的无线通讯模块。3.据权利要求1所述一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特征在于，所述室内停车场还设置有车辆进出管理系统，所述后台服务器利用通讯网络与所述车辆进出管理系统连接，用于实现车辆进出数量的统计以及计时计费监管。4.据权利要求3所述一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特征在于，所述用户端通过后台服务器接入所述车辆进出管理系统，实现远程缴费、车位预约及反向寻车。5.据权利要求4所述一种基于低能耗蓝牙的室内停车引导系统，其特征在于，根据无线蓝牙信号在室内空间介质中的传播路径损耗模型计算出用户端与相应iBeacon节点之间的距离，所述传播路径损耗模型的表达式如下：P(d)＝P(d0)
‑
10nlg(d/d0)+
§
其中：P(d)为用户端距离对应iBeacon节点d米处的路径损耗；P(d0)为距离d0＝1m时的路径损耗；n为无线信号衰减系数，取值与具体环境紧密相关；
§
是一个均值为0，服从高斯分布的随机变量。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的室内停车引导系统的车位引导方法，其特征在于包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝彬，刘义，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：