基于三角區(qū)域定位的室內(nèi)停車場尋車方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬智能交通系統(tǒng)電子技術領域，設及基于RFID的實時智能區(qū)域定位方法。
【背景技術】
[0002] 目前，智能交通系統(tǒng)（ITS, Intelligent Transport System)架構的33種客戶服 務中有20多種都設及到車輛的實時定位。因此，研究準確、高效的車輛實時定位技術成為 近來智能交通領域的一個熱點。智能停車管理系統(tǒng)中解決車主離場時尋車難的問題便屬于 該一研究的具體應用。
[0003] 實現(xiàn)室內(nèi)停車場的快速尋車，其核屯、是高效準確的定位算法。當前，常見的室內(nèi)定 位主要是利用紅外、無線局域網(wǎng)、超聲波、超寬帶W及射頻識別等技術，依據(jù)不同的定位算 法來實現(xiàn)。
[0004] 射頻識別技術（RFID)是20世紀90年代開始興起的自動識別技術的一種，即利 用無線射頻方式進行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，無需人工干預即可完成信息輸入和處理并實現(xiàn) 對目標加W識別。RFID技術能耗低，在各種惡劣環(huán)境下均可應用，能夠廣泛應用于生產(chǎn)、物 流、醫(yī)療、交通、運輸、跟蹤、防偽、設備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的領域，被業(yè)界公 認為是本世紀最有前途的應用技術之一。
[0005] 當前，對基于RFID的定位方法研究如火如茶，而相關算法也是多種多樣，主要有 T0A算法、TD0A算法、RSSI算法W及A0A算法等。W上描述的四種常用算法中，T0A和TD0A 定位要求閱讀器與標簽在時間上嚴格保持一致，使用A0A算法則需要給閱讀器安裝上昂貴 的接收天線陣列，該=種方法硬件成本都比較高。
[0006] 基于RSSI算法的LANDMARC系統(tǒng)通過參考標簽進行輔助定位，依據(jù)參考標簽同 待定位標簽之間的信號強度差異選擇"最近鄰居"，然后通過加權計算得到待定位標簽的 位置信息，該方法在不增加閱讀器等硬件設備成本的情況下提高了系統(tǒng)的定位精度，而且 LANDMARC定位系統(tǒng)中由于參考標簽與待定位標簽處在相同的環(huán)境之下，即環(huán)境的動態(tài)變化 對兩者的影響是等同的，因此，該方法可W很好的適應環(huán)境的動態(tài)變化，是目前研究廣泛且 優(yōu)勢比較突出的室內(nèi)定位算法。
[0007] 但是LANDMARC定位算法在求解"最近鄰居"時存在兩大不足；（1)所有參考標簽 作為"最近鄰居"的候選標簽參與計算，帶來計算量的大幅增加；（2)由現(xiàn)有路徑損耗公式 品卿}=品(d"Hi〇*"*l〇g(非植的"當標簽離閱讀器距離越遠時，信號損耗越快，誤差越大"。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于最近鄰居的室內(nèi)停車場定位尋車 方法，W實現(xiàn)智能停車場內(nèi)車輛實時定位，幫助車主快速尋車離場，有效提高停車場利用效 率。
[0009] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案包括W下步驟：
[0010] (1)構建一個LANDMARC架構的定位系統(tǒng)，系統(tǒng)中有均勻布置的閱讀器M個，M>3， 位置坐標已知的參考標簽N個，閱讀器能級分為1-8級；
[0011] (2)定義每一個待定位標簽和參考標簽為一個8位二進制串，初始化每一位為0 ;
[0012] (3)每隔30s，所有閱讀器同時從1到8能級進行一次循環(huán)掃描；若某個待定位標 簽被閱讀器j在功率等級r時讀到，就將相應的二進制串的第r位置1 ;分別記下此時N 個參考標簽的二進制串矩構
【主權項】
1. 一種基于三角區(qū)域定位的室內(nèi)停車場尋車方法，其特征在于包括下述步驟： (1) 構建一個LANDMARC架構的定位系統(tǒng)，系統(tǒng)中有均勻布置的閱讀器M個，M多3,位 置坐標已知的參考標簽N個，閱讀器能級分為1-8級； (2) 定義每一個待定位標簽和參考標簽為一個8位>進制串，初始化每一位為O ; (3) 每隔30s，所有閱讀器同時從1到8能級進行一次循環(huán)掃描；若某個待定位標簽 被閱讀器j在功率等級r時讀到，就將相應的二進制串的第r位置1 ;分別記下此時N個 參考標簽的二進制串矩陣.
和L個待定位標簽對應的二進制串矩陣
其中，Ru表示第i個參考標簽與第j個閱讀器對應的二進制串，T υ表 示第1個待定位標簽與第j個閱讀器對應的二進制串，i e (1，N)，I e (1，L)，j e (1，M); (4) 針對某個具體的待定位標簽Tag_p，從矩陣T中依次找出含1最多的三個閱讀器， 記為Reader_a、Reader_b和Reader_c，并將此三個閱讀器對應的二進制串組合成新的矩陣 Tp= [T pa Tpb TpJ ； (5) 從矩陣R中選取閱讀器Reader_a、Reader_b和Reader_c對應的參考標簽及其二 進制串，去除全零行，組成新的矩陣
，X表示有X個參考標簽； (6) 將矩陣Tp和R'中的對應元素進行按位與運算，其結果矩陣記為
(7) 將矩陣TR'中每行中全零二進制串置0,非全零二進制串置1，形成新的矩陣TRp; (8) 計算矩陣TRp每行1的個數(shù)，按照每行1的個數(shù)從大到小取前k行代表的參考標簽 作為最近鄰居；k彡4 ; (9) 利用最近鄰居的坐標（Xi，yi)計算待定位標簽的位置坐標U..y) = i>,(w,)，其中， Wi為第i行中1的個數(shù)占選定的k行中1的個數(shù)的百分比； (10) 重復步驟（4)?（9)，計算所有待定標簽的位置。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于三角區(qū)域定位的室內(nèi)停車場尋車方法，構建一個LANDMARC架構的定位系統(tǒng)，所有閱讀器進行一次循環(huán)掃描，當某一待定位標簽被三個閱讀器檢測到時，記下閱讀器對應的二進制串矩陣和讀取參考標簽的情況，進而選取最近鄰居，利用最近鄰居的坐標計算待定位標簽的位置坐標，重復計算所有待定標簽的位置。本發(fā)明使得構建定位系統(tǒng)的硬件開支大大減少，適應室內(nèi)環(huán)境中由于墻體或物體遮擋、閱讀器失效等變化所帶來的動態(tài)不確定性；在讀寫器數(shù)量較多的時候，可以有效減少計算量，提高定位的精度。
【IPC分類】G08G1-123, G01S5-14
【公開號】CN104537874
【申請?zhí)枴緾N201510023161
【發(fā)明人】郭陽明, 何佩, 吳昊, 張佳琦, 劉云超, 鄭亞飛
【申請人】西北工業(yè)大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月16日