一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法，它采用如下的技术方案：步骤一：移动中的车辆，使用具有WiFi功能的智能手机来进行定位步骤二：步骤一中的2）中的无线信号网组建；步骤三：针对步骤一、步骤二出现误差，其处理方法采用如下步骤：1）单位时间采样周期RSSI误差校正：2）二次三角定位及交叉同向误差校正；步骤四：步骤二中的1）中的AP阵列形成；步骤五：移动车辆中的定位用的智能手机与后台数据交换；它采用在停车场安装由若干无线路由器组成的AP阵列的无线信息网，利用移动车辆中的智能手机进行定位，找寻停车位目标；它具有使用方便，定位快，精确度高，配合导航地图，极大地提高停车泊车找车效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法
本专利技术涉及一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法。
技术介绍
随着社会发展，人们的生活水平提高。汽车作为一种便捷交通工具进入了千家万户。但是人们在开车外观购物、办事等等时，却面临找停车位难的问题。有时候好不容易找到了停车位，但是现在的停车场又分多层，导致拿车时，又由于停车场较大，一时找不到自己的汽车。例如当驾车去大型超市大润发或沃尔玛时，大润发的停车场就像一个“非”字易进出；而沃尔玛的地下停车场就像迷宫一样，因此存在找车难的问题。而针对上述问题，传统的解决方案有如下几种情况：1.车位探测指引模式(偏于泊车)。这种是当前以昆明王府井、万达广场等为代表的运用最广泛的解决方案，它通过在出入口自动识别车牌照计时收费，在停车场架设空车及停车探测指示系统指引停车，特点有以下4点：(1)在整个停车场敷设吊顶桥架布置电源线、信号线，关键技术核心是在每个车位的正上方安装距离探测器(用超声波或红外线)，车位前方廊道上空设置红绿灯(空闲时为绿灯)。如果有车辆停入，则探测到距离小于预设值并触发信号输出，该信号通过信号线传送变绿灯为红灯，表示该处无车位。(2)效果很有限，也就只减轻了司机眼前十几米或几十米的查找动作。(3)可能只解决了司机全环节需求的约10％的问题。(4)工程及设备投资巨大，管理维护困难(高架作业)。2.显示器指引模式(偏于找回)。在停车场墙上安装若干个显示器(带读卡器)，车辆入场后领取一张IC卡，停好车后就近找个显示器刷卡以记录大概停车位置；返回时则可以在任一屏幕处刷卡以显示车辆位置导航图。但记性不好或运气不佳时要刷多处。3.PARKING+系统。这个系统国外用得比较多一点，它的定位技术基于GPS,用途限于找回车辆，特点主要有以下3点：(1)要求车辆必须有GPS定位系统并开启。(2)适用露天停车场，室内或地下停车场不行。(3)误差很大(10米以上)。4.Zigbee手持显示器定位模式(偏于泊车)。需要在停车场内安装许多的信号发射源及建立车位数据库系统，车辆入场后管理员要给每车发一台信号机用闪烁亮点显示车头与空车位两者间距离远近关系(就像电影《碟中谍4》的追踪场景)，出场时要把信号机交回去，它的主要特点如下：(1)定位极精确，可以达到厘米级别。(2)局部方便停车指引，但没有其他功能。(3)功能扩展性差，未见实际商业运用。(4)使用、管理不便，系统造价昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法。本专利技术所述的一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法，它采用如下的技术方案：步骤一：移动中的车辆，使用具有WiFi功能的智能手机来进行定位；其步骤如下：3)RSSI定义说明：其意思为：接收的信号强度指示，表示手机扫描到的路由器(AP)WiFi信号强度，它与手机和路由器之间的距离L存在数学关系：RSSI＝-(10nlog10d+A)式中，n为信号衰减因子，一般取值2～4；d为的距离，单位为米；A为待测点与基准点之间距离为1米时测得的RSSI值；4)在停车场安装若干无线路由器，组成无线信号网；3)根据手机检测到的固定WiFi信号源的RSSI值，代入公式得到终端与信号源之间的距离，然后运用三角定位法计算并修正后，得出该终端在此时刻的位置；其中：公式如下：式中各个变量定义，参见参考文献中《基于+WiFi+无限区域定位精确度影响因子研究》。其中：三角定位方法如下：I.测出与三个固定信号源的距离后，实际位置必然就处于三个信号圆环相交的区域内；每个圆环是信号源为中心形成的信号圈；三个信号圆环相交区域即为实际位置区域；该区域的最大值可近似为边长为4米的正方形；根据同向误差原则，待测位置应该位于正方形中心；用这个三角定位方法校正后位置理论精度误差约2米固定信号源的距离后，实际位置必然就处于三个圆环相交的区域内；步骤二：步骤一中的2)中的无线信号网组建，采用如下步骤：2)固定WiFi路由器信号源阵列中两两AP之间距离小于40米，目的是为保证待测点信号强度；2)每相邻三个路由器空间位置垂直投影为等边三角形；3)测定RSSI值：由步骤一中的3)中的公式进行计算得到相关数据；步骤三：针对步骤一、步骤二出现误差，其处理方法采用如下步骤：2)单位时间采样周期RSSI误差校正：由于某一空间点测得的每秒RSSI值存在波动，因此，要进行多次采样后求取平均值。每次时间周期开始，扫描WiFi信号源，从得到的列表(按强度降序排列)中取前4个信号源的RSSI值分别记录，重复操作直到本次周期结束；去掉波动幅度最大、最小的数据后取算术平均值，根据这个值来计算距离；2)二次三角定位及交叉同向误差校正：上述4个信号源每3个一组组合，用三角测距定位法得出中心位置坐标，共得到4个点坐标；以该4个点中最大距离的两点为直径画圆，圆心坐标就是定位值；这样得到的值连续记录成为车辆(智能手机)的运动轨迹；步骤四：步骤二中的1)中的AP阵列形成，采用如下步骤：1)AP阵列设计同样根据GPS卫星在地球上空的分布规律，所不同的是把运动者和静止者的角色倒了过来：在某个定位的瞬间，可以想象为卫星是不动的，那卫星就有个空间坐标(经纬度)；同样的，路由器也需要坐标，就可以用来定位移动中的车辆(智能手机)；2)直角坐标系对位置的定义及计算在编程时会有很大的简化作用，因此，设计了整个停车场位于直角坐标系的方法；这样AP的坐标对定位计算就简多了。3)命名规则：因为路由器SSID可以允许24个字符的长度，为了将来在互联网上的扩展运用不产生冲突，就需要制定SSID取名规则；其中：SSID取名规则如下：初步设计前8位用来定义商场名字，9、10位表示停车场楼层，接着的4个用来表示横坐标，再后4位表示纵坐标；其余6位备用；步骤五：移动车辆中的定位用的智能手机与后台数据交换的步骤如下：移动车辆中定位用的智能手机通过商场停车场WiFi(无线信息网)接入网络，AP阵列就像GPS卫星的作用，智能手机只要能收到AP的WiFi信号进行定位。采用上述结构后，本专利技术有益效果为：本专利技术所述的一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法，它采用在停车场安装由若干无线路由器组成的AP阵列的无线信息网，利用移动车辆中的智能手机进行定位，找寻停车位目标；它具有使用方便，定位快，精确度高，配合导航地图，极大地提高停车泊车找车效率。【附图说明】此处所说明的附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1是本专利技术中的单一信号源测距的结构示意图；图2是本专利技术中的三个信号源的结构示意图；图3是本专利技术中的模拟停车场的结构示意图；图4是本专利技术中的坐标系设置的结构示意图；图5是本专利技术中的实时测量RSSI值及距离的变化的工具示意图；图6是本专利技术中的RSSI与距离的变化关系的坐标图；图7是本专利技术中的停车场置入坐标系全景示意图；图8是本专利技术中的停车场叠加AP阵列示意图；图9是本专利技术中的停车场车辆通道及方向指引示意图。【具体实施方式】下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。如图1-图9所示，本具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法，其特征在于：它采用如下的技术方案：步骤一：移动中的车辆，使用具有WiFi功能的智能手机来进行定位；其步骤如下：1)RSSI定义说明：其意思为：接收的信号强度指示，表示手机扫描到的路由器(AP)WiFi信号强度，它与手机和路由器之间的距离L存在数学关系：RSSI＝‑(10nlog10d+A)式中，n为信号衰减因子，一般取值2～4；d为的距离，单位为米；A为待测点与基准点之间距离为1米时测得的RSSI值；2)在停车场安装若干无线路由器，组成无线信号网；3)根据手机检测到的固定WiFi信号源的RSSI值，代入公式得到终端与信号源之间的距离，然后运用三角定位法计算并修正后，得出该终端在此时刻的位置；步骤二：步骤一中的2)中的无线信号网组建，采用如下步骤：1)固定WiFi路由器信号源阵列中两两AP之间距离小于40米，目的是为保证待测点信号强度；2)每相邻三个路由器空间位置垂直投影为等边三角形；3)测定RSSI值：由步骤一中的3)中的公式进行计算得到相关数据；步骤三：针对步骤一、步骤二出现误差，其处理方法采用如下步骤：1)单位时间采样周期RSSI误差校正：由于某一空间点测得的每秒RSSI值存在波动，因此，要进行多次采样后求取平均值；每次时间周期开始，扫描WiFi信号源，从得到的列表(按强度降序排列)中取前4个信号源的RSSI值分别记录，重复操作直到本次周期结束；去掉波动幅度最大、最小的数据后取算术平均值，根据这个值来计算距离；2)二次三角定位及交叉同向误差校正：上述4个信号源每3个一组组合，用三角测距定位法得出中心位置坐标，共得到4个点坐标；以该4个点中最大距离的两点为直径画圆，圆心坐标就是定位值；这样得到的值连续记录成为车辆(智能手机)的运动轨迹；步骤四：步骤二中的1)中的AP阵列形成，采用如下步骤：1)AP阵列设计同样根据GPS卫星在地球上空的分布规律，所不同的是把运动者和静止者的角色倒了过来：在某个定位的瞬间，可以想象为卫星是不动的，那卫星就有个空间坐标(经纬度)；同样的，路由器也需要坐标，就可以用来定位移动中的车辆(智能手机)；2)直角坐标系对位置的定义及计算在编程时会有很大的简化作用，因此，设计了整个停车场位于直角坐标系的方法；这样AP的坐标对定位计算就简多了。3)命名规则：因为路由器SSID可以允许24个字符的长度，为了将来在互联网上的扩展运用不产生冲突，就需要制定SSID取名规则；步骤五：移动车辆中的定位用的智能手机与后台数据交换的步骤如下：移动车辆中定位用的智能手机通过商场停车场WiFi(无线信息网)接入网络，AP阵列就像GPS卫星的作用，智能手机只要能收到AP的WiFi信号进行定位。...

【技术特征摘要】
1.一种基于WiFi的智能泊车及找回的系统与方法，其特征在于：它采用如下的技术方案：步骤一：移动中的车辆，使用具有WiFi功能的智能手机来进行定位；其步骤如下：1)RSSI定义说明：其意思为：接收的信号强度指示，表示手机扫描到的路由器(AP)WiFi信号强度，它与手机和路由器之间的距离L存在数学关系：RSSI＝-(10nlog10d+A)式中，n为信号衰减因子，一般取值2～4；d为的距离，单位为米；A为待测点与基准点之间距离为1米时测得的RSSI值；2)在停车场安装若干无线路由器，组成无线信号网；3)根据手机检测到的固定WiFi信号源的RSSI值，代入公式得到终端与信号源之间的距离，然后运用三角定位法计算并修正后，得出该终端在此时刻的位置；步骤二：步骤一中的2)中的无线信号网组建，采用如下步骤：1)固定WiFi路由器信号源阵列中两两AP之间距离小于40米，目的是为保证待测点信号强度；2)每相邻三个路由器空间位置垂直投影为等边三角形；3)测定RSSI值：由步骤一中的3)中的公式进行计算得到相关数据；步骤三：针对步骤一、步骤二出现误差，其处理方法采用如下步骤：1)单位时间采样周期RSSI误差校正：由于某一空间点测得的每秒RSSI值存在波动，因此，要进行多次采样后求取平均值；每次时间周期开始，扫描WiFi信号源，从得到的列表(按强度降序排列)中取前4个信号源的RSSI值分别记录，重复操作直到本次周期结束；去掉波动幅度最大、最小的数据后取算术平均值，根据这个值来计算距离；2)二次三角定位及交叉同向误差校正：上述4个信号源每3个一组组合，用三角测距定位法得出中心位置坐标，共得到4个点坐标；以该4个点中最大距离的两点为直径画圆，圆心坐标就是定位值；这样得到的值连续记录成为车辆(智能手机)的运动轨迹；步骤四：步骤二中的1)中的AP阵列形成，采用如下步骤：1)AP阵列设计同样...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星宇，
申请(专利权)人：刘星宇，
类型：发明
国别省市：云南,53