基于三角区域定位的室内停车场寻车方法
【技术领域】
[0001] 本发明属智能交通系统电子技术领域，设及基于RFID的实时智能区域定位方法。
【背景技术】
[0002] 目前，智能交通系统（ITS, Intelligent Transport System)架构的33种客户服 务中有20多种都设及到车辆的实时定位。因此，研究准确、高效的车辆实时定位技术成为 近来智能交通领域的一个热点。智能停车管理系统中解决车主离场时寻车难的问题便属于 该一研究的具体应用。
[0003] 实现室内停车场的快速寻车，其核屯、是高效准确的定位算法。当前，常见的室内定 位主要是利用红外、无线局域网、超声波、超宽带W及射频识别等技术，依据不同的定位算 法来实现。
[0004] 射频识别技术（RFID)是20世纪90年代开始兴起的自动识别技术的一种，即利 用无线射频方式进行非接触双向数据通信，无需人工干预即可完成信息输入和处理并实现 对目标加W识别。RFID技术能耗低，在各种恶劣环境下均可应用，能够广泛应用于生产、物 流、医疗、交通、运输、跟踪、防伪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的领域，被业界公 认为是本世纪最有前途的应用技术之一。
[0005] 当前，对基于RFID的定位方法研究如火如茶，而相关算法也是多种多样，主要有 T0A算法、TD0A算法、RSSI算法W及A0A算法等。W上描述的四种常用算法中，T0A和TD0A 定位要求阅读器与标签在时间上严格保持一致，使用A0A算法则需要给阅读器安装上昂贵 的接收天线阵列，该=种方法硬件成本都比较高。
[0006] 基于RSSI算法的LANDMARC系统通过参考标签进行辅助定位，依据参考标签同 待定位标签之间的信号强度差异选择"最近邻居"，然后通过加权计算得到待定位标签的 位置信息，该方法在不增加阅读器等硬件设备成本的情况下提高了系统的定位精度，而且 LANDMARC定位系统中由于参考标签与待定位标签处在相同的环境之下，即环境的动态变化 对两者的影响是等同的，因此，该方法可W很好的适应环境的动态变化，是目前研究广泛且 优势比较突出的室内定位算法。
[0007] 但是LANDMARC定位算法在求解"最近邻居"时存在两大不足；（1)所有参考标签 作为"最近邻居"的候选标签参与计算，带来计算量的大幅增加；（2)由现有路径损耗公式 品卿}=品(d"Hi〇*"*l〇g(非植的"当标签离阅读器距离越远时，信号损耗越快，误差越大"。
【发明内容】
[000引为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于最近邻居的室内停车场定位寻车 方法，W实现智能停车场内车辆实时定位，帮助车主快速寻车离场，有效提高停车场利用效 率。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括W下步骤：
[0010] (1)构建一个LANDMARC架构的定位系统，系统中有均匀布置的阅读器M个，M>3， 位置坐标已知的参考标签N个，阅读器能级分为1-8级；
[0011] (2)定义每一个待定位标签和参考标签为一个8位二进制串，初始化每一位为0 ;
[0012] (3)每隔30s，所有阅读器同时从1到8能级进行一次循环扫描；若某个待定位标 签被阅读器j在功率等级r时读到，就将相应的二进制串的第r位置1 ;分别记下此时N 个参考标签的二进制串矩构
【主权项】
1. 一种基于三角区域定位的室内停车场寻车方法，其特征在于包括下述步骤： (1) 构建一个LANDMARC架构的定位系统，系统中有均匀布置的阅读器M个，M多3,位 置坐标已知的参考标签N个，阅读器能级分为1-8级； (2) 定义每一个待定位标签和参考标签为一个8位>进制串，初始化每一位为O ; (3) 每隔30s，所有阅读器同时从1到8能级进行一次循环扫描；若某个待定位标签 被阅读器j在功率等级r时读到，就将相应的二进制串的第r位置1 ;分别记下此时N个 参考标签的二进制串矩阵.
和L个待定位标签对应的二进制串矩阵
其中，Ru表示第i个参考标签与第j个阅读器对应的二进制串，T υ表 示第1个待定位标签与第j个阅读器对应的二进制串，i e (1，N)，I e (1，L)，j e (1，M); (4) 针对某个具体的待定位标签Tag_p，从矩阵T中依次找出含1最多的三个阅读器， 记为Reader_a、Reader_b和Reader_c，并将此三个阅读器对应的二进制串组合成新的矩阵 Tp= [T pa Tpb TpJ ； (5) 从矩阵R中选取阅读器Reader_a、Reader_b和Reader_c对应的参考标签及其二 进制串，去除全零行，组成新的矩阵
，X表示有X个参考标签； (6) 将矩阵Tp和R'中的对应元素进行按位与运算，其结果矩阵记为
(7) 将矩阵TR'中每行中全零二进制串置0,非全零二进制串置1，形成新的矩阵TRp; (8) 计算矩阵TRp每行1的个数，按照每行1的个数从大到小取前k行代表的参考标签 作为最近邻居；k彡4 ; (9) 利用最近邻居的坐标（Xi，yi)计算待定位标签的位置坐标U..y) = i>,(w,)，其中， Wi为第i行中1的个数占选定的k行中1的个数的百分比； (10) 重复步骤（4)?（9)，计算所有待定标签的位置。
【专利摘要】本发明提供了一种基于三角区域定位的室内停车场寻车方法，构建一个LANDMARC架构的定位系统，所有阅读器进行一次循环扫描，当某一待定位标签被三个阅读器检测到时，记下阅读器对应的二进制串矩阵和读取参考标签的情况，进而选取最近邻居，利用最近邻居的坐标计算待定位标签的位置坐标，重复计算所有待定标签的位置。本发明使得构建定位系统的硬件开支大大减少，适应室内环境中由于墙体或物体遮挡、阅读器失效等变化所带来的动态不确定性；在读写器数量较多的时候，可以有效减少计算量，提高定位的精度。
【IPC分类】G08G1-123, G01S5-14
【公开号】CN104537874
【申请号】CN201510023161
【发明人】郭阳明, 何佩, 吴昊, 张佳琦, 刘云超, 郑亚飞
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月16日