CN102889890A - 基于最短路径通过使用集成读取器和访问控制来图形地引导游客的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于通过使用集成阅读器和访问控制来将建筑物游客图形地引导到最短路径的方法。该方法包括接收用户的识别码，接收用户的目的地位置，上载位置的当前楼层平面图，基于该用户的识别码来确定该位置中的不可访问区域，以及计算从当前位置到该目的地位置的最短路径，其中，该最短路径避开了该不可访问区域。

Description

基于最短路径通过使用集成读取器和访问控制来图形地引导游客的系统和方法
技术领域
本发明一般地涉及游客管理系统和访问控制。更特别地，本发明涉及用于通过使用集成读取器和访问控制来将建筑物的游客图形地引导到最短路径的系统和方法。
背景技术
在例如机场和公司或制造业设施的许多大型建筑物和设施中，安全是重要的。因此，当客人游览建筑物时，他通常由他的主人所陪同，并且他的主人有责任在客人停留期间在建筑物各处引导客人。然而，当许多客人频繁地游览特定建筑物时，对于他们的主人来说，陪同客人会是沉闷和消耗时间的。
为减轻这种负担，许多大型建筑物采用游客管理系统来处理客人的登记过程和离开过程。客人管理系统可以与物理访问控制系统相集成，并且该访问控制系统可对客人提供临时访问卡或徽章。临时访问卡可在客人的游览的时间段向客人提供受限制的访问级别。例如，客人可在建筑物中的访问点或读取器处刷他的临时访问卡，以穿过建筑物并到达他的主人和/或目的地。
因为客人通常不熟悉大型建筑物或企业，客人迷路是常见的。当迷路时，客人必须查阅建筑物中的静态楼层平面图或地图，和/或从其他人请求帮助。因为静态楼层平面图没有指示客人在建筑物中的位置，所以这种方法对于客人会是令人厌烦和消耗时间的。此外，当静态楼层平面图从一个位置到另一个位置显示可能的路径时，没有把客人的访问级别计算在内。
因此存在对于通过使用集成读取器和访问控制来将建筑物游客图形地引导到最短路径的系统和方法的持续、进行中的需求。优选地，这种系统和方法在考虑建筑物安全的同时，是容易可用的、在视觉上吸引人的、以及动态可配置的。
附图说明
图1是根据本发明的确定最短路径的方法的流程图；
图2是根据本发明的用于执行图1的方法的系统的框图；
图3是根据本发明的楼层平面图的位图图像；
图4是根据本发明的图3的位图图像的像素块图像；
图5是根据本发明的图4的像素块图像的像素矩阵；
图6是根据本发明的图5的像素矩阵的压缩矩阵；
图7A是根据本发明的使用图6的压缩矩阵的第一计算路径；以及
图7B是根据本发明的使用图6的压缩矩阵的第二计算路径。
具体实施方式
虽然本发明以多种不同形式可受到实施例的影响，但在附图中所示的并且在其详细的特定实施例中将描述的所具有的理解是，本公开将被认为是本发明的原理的范例。不意在将本发明限于特定说明的实施例。
本发明的实施例包括用于通过使用集成读取器和访问控制来将建筑物游客图形地引导到最短路径的系统和方法。优选地，这样的系统和方法在考虑了建筑物安全的同时，是容易可用的、在视觉上吸引人的、以及动态可配置的。
根据本发明，改进的访问控制设备可被放置在建筑物中所采用的访问控制系统的每个访问点处。当客人刷他的访问卡时，改进的访问控制设备可动态地计算并图形地显示从该访问控制设备到客人的目的地的最短路径。该目的地可以是另一个访问控制设备或建筑物中的主人的位置。
例如，当客人到达建筑物时，可向他提供临时访问卡。该临时访问卡可被编程具有客人的唯一主人目的地代码或地址。在一些实施例中，主人目的地代码可以是由访问控制系统的操作者所配置的值，该访问控制系统与游客管理系统相集成。
访问控制设备可被放置在建筑物中的每个访问点处。在本发明的实施例中，每个访问控制设备可包含用于该建筑物的最新的楼层平面图。可通过关联的访问系统主机软件来上载该楼层平面图。例如，可从关联的控制单元来上载该最新的楼层平面图。
当访问卡被呈现给访问控制设备时，该设备可提取被编程到该卡中的唯一的卡号和主人目的地代码。该访问控制设备可接着验证该卡并使用该主人目的地代码来计算到该主人目的地的最短路径。在本发明的实施例中，访问控制设备在计算最短路径时，可将对于客人可用的访问级别计算在内。
根据本发明，可通过使用建筑物的楼层平面图和客人的访问级别来计算最短路径。例如，在获得客人的访问级别之后，本发明的系统和方法可改变建筑物的楼层平面图以创建临时楼层平面图。该临时楼层平面图包括与客人无法访问的访问点相关联的障碍物。
本发明的系统和方法可将临时楼层平面图转换成0和1的像素矩阵。在实施例中，1可以与对于客人可用的路径相对应，以及0可以与障碍物（即，对于客人不可用的路径）相对应。该像素矩阵可接着被压缩成具有更小维度的矩阵。例如，像素矩阵中具有相同值的像素的块可被映射到压缩矩阵中具有该值的单个像素中。
通过使用该压缩矩阵，根据本发明的系统和方法可计算两个像素块之间的最短路径。例如，可通过经过每个像素的四个轴向邻居从源位置传播到目的地位置来计算两个像素块之间所有可能的路径。如果压缩矩阵中的给定的像素位置可以由（5,5）来表示，则该位置的四个轴向邻居为（4,5）、（5,6）、（6,5）、和（5,4）。
当计算了所有可能的路径时，可选择最短路径。在实施例中，如果两个或更多个可能的路径具有相同的距离，则具有最少数量的转弯的路径被认为是最短路径。
在本发明的实施例中，当计算和确定了最短路径时，访问控制设备可图形地显示路线图。在一些实施例中，访问控制设备也可打印示出了最短路径的路线图。
图1是根据本发明的确定最短路径的方法100的流程图。如图1中所见的，如在110中，可创建临时楼层平面图。临时楼层平面图可包括与对于用户不可访问的楼层平面图中的区域相对应的障碍物。
如在120中，临时楼层平面图可被转换成像素矩阵。该像素矩阵可用0来表示障碍物，以及用1来表示可能的路径。接着，如在130中，可压缩像素矩阵。例如，像素矩阵中具有相同值的像素的块可在压缩矩阵中被分组在一起。
如在140中，可估计从压缩矩阵中的源像素到压缩矩阵中的目的地像素的最短路径。例如，可通过经过每个像素的四个轴向邻居从源位置传播到目的地位置来计算两个像素块之间的可能路径。接着，如在150中，可显示示出了最短路径的路线图。
可以用图2中所示的系统200来实现根据本发明的图1的方法和其它方法。如图2中所见的，建筑物中的多个控制访问设备210a、210b、…210n可以与控制单元220有线或无线通信。可以用如将被本领域技术普通技术人员所理解的一个或多个可编程处理器220-1和可执行控制软件220-2来实现该控制单元220。可执行控制软件220-2可以被存储在瞬时或非瞬时本地计算机可读介质上。
多个控制访问设备210a、210b、…210n中的每个控制访问设备可包括一个或多个可编程处理器210-1和可执行控制软件210-2。每个设备210a、210b、…210n还可包括输出显示器212和一个或多个输入设备214。输出显示器212可包括多维图形用户接口。该输入设备214可包括用于读取访问卡的小键盘和/或扫描器。
在本发明的实施例中，当访问卡被呈现给控制访问设备210的输入设备214时，设备210的显示器214可将最短路径的图形显示呈现给用户。在一些实施例中，设备210可以是交互式的。
如以上所解释的，为计算最短路径，本发明的系统和方法可创建临时楼层平面图、像素矩阵、和压缩矩阵。临时楼层平面图可以是建筑物的楼层平面图的位图图像，例如，图3的位图图像300。如图3中所见的，如果位图图像300是黑白的，则不可访问区域的障碍物可以被显示为暗块310。当位图图像是彩色的时，白色可表示可能的路径，以及所有彩色可表示障碍物。
图3的位图图像300可被转换成像素块图像，例如，图4是图3的位图图像300的像素块图像400。如图4中可见的，像素块图像400将位图图像300分成像素块。每个像素块可表示楼层平面图上的小区域的信息。
图4的像素块图像400可被转换成像素矩阵。例如，图5是图4的像素块图像400的像素矩阵500。如在图5中可见的，像素矩阵500可以是一系列1和0。1可表示可能的路径，以及0可表示障碍物。
图5的像素矩阵500可被转换成压缩的矩阵。例如，图6是图5的像素矩阵的压缩矩阵600。在一些实施例中，可通过将像素矩阵500中具有相同值的像素的块进行分组来创建压缩矩阵600。在其它实施例中，可通过将像素矩阵500中的X数量的像素进行分组而不考虑像素值来创建压缩矩阵600。
例如，可通过将像素矩阵500中的每两个像素进行分组来创建压缩矩阵600。当将小数量（诸如两个）的像素进行分组时，所计算的路径的准确度将不受影响。
当像素矩阵500具有M×N维时，并且当将像素矩阵500中的每X数量的像素进行分组时，压缩矩阵的维度将是(M/X)×(N/X)。在本发明的实施例中，如果要被分组在一起的块中的任何像素是障碍物，则压缩矩阵600中的对应像素将被设为0。
图6是当每两个像素已经被分组在一起时的像素矩阵500的压缩矩阵600。因此，该像素矩阵500为10×10，以及该像素矩阵600为(10/2)×(10/2)，或5×5。
本发明的实施例不计算对角线穿越路径。而是，本发明的实施例计算直线的，即，轴向的路径。因此，当计算可能的路径时，本发明的系统和方法考虑了每个位置的四个轴向邻居。
当计算可能的路径时，可在一维阵列A中存储像素位置的位置索引（position index）。如果在该像素的四个轴向邻居中存在可能的路径，则该可能的路径可被附到该一维阵列A。像素位置的四个轴向邻居中的可能路径可以被计算并被附到该一维阵列A，直到到达了目的地位置。以这种方式，所完成的一维阵列A可提供从源位置到目的地位置的可能路径。
例如，可在一维阵列A中存储压缩矩阵600的源位置作为元素E，其中E=(m/2)×（1+n/2）。因此，在源位置(x,y)是矩阵600中的(1,2)的情况下，一维阵列A中的对应的元素E可以是E=(1/2)×(1+2/2)= ½×2=1。
类似地，可根据该一维阵列A来确定索引位置，其中该索引位置为(E/m,E%m)。因此，在E=1的情况下，索引位置为(1/m,1%m)。
根据本发明，可在一维阵列A中存储第一可能路径。可通过使用临时一维阵列B来计算其它备用路径。如果B中的路径长度小于A中的路径长度，则A中的路径可被B中的路径代替。这可对所有可能的路径进行重复，使得一维阵列A当被完成时，将包含最短路径。在本发明的实施例中，当两个路径具有相同的长度时，具有最低数量的转弯的路径可被认为是最短路径。
图7A是使用图6的压缩矩阵的第一计算路径700，以及图7B是使用图6的压缩矩阵的第二计算路径700′。出于示例性的目的，位置(0,0)可被认为是源位置，以及位置(4,4)可被认为是目的地位置。
位置(0,0)具有两个轴向邻居：(1,0)和(0,1)。图7A示出了经过(1,0)的路径700，以及图7B示出了经过(0,1)的路径700′。图7A中示出的经过(1,0)的路径700比图7B中示出的经过(0,1)的路径700′长。因此，图7B中经过(0,1)的路径700′可以被认为是最短路径。如图7B中所见的，最短路径700′穿过以下位置：(0,0)、(0,1)、(0,2)、(0,3)、(0,4)、(1,4)、(2,4)、(3,4)、和(4,4)。
尽管以上已经详细描述了几个实施例，但其它修改是可能的。例如，图中所描绘的逻辑流程不需要所示的特定的次序或顺序来实现期望的结果。可提供其它多个步骤，或可从所描述的流程除去多个步骤，以及可对所描述的系统增加其它多个部件，或从所描述的系统移除其它多个部件。其它实施例可在随后的权利要求的范围内。
根据前述，将观察到的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可实现许多变形和修改。要理解的是，不意在或应当推断相对于在此所说明的特定系统或方法的限制。当然，意在如落入所附的权利要求的精神和范围内而由这些所附的权利要求覆盖所有这种修改。

Claims (20)

1. 一种方法，包括：
接收用户的识别码；
接收用户的目的地位置；
上载位置的当前楼层平面图；
基于用户的识别码来确定该位置中的不可访问区域；以及
计算从当前位置到目的地位置的最短路径，其中该最短路径避开该不可访问区域。
2. 权利要求1的方法，进一步包括验证该用户的识别码。
3. 权利要求1的方法，其中计算从当前位置到目的地位置的最短路径包括：
根据当前楼层平面图创建临时楼层平面图，该临时楼层平面图包括与不可访问区域相关联的障碍物；
将该临时楼层平面图转换成像素矩阵；以及
计算在该像素矩阵中从第一像素到第二像素的最短路径，该第一像素表示当前位置，以及该第二像素表示目的地位置。
4. 权利要求3的方法，其中像素矩阵中的每个条目为1或0，以及其中1表示可用路径，且0表示障碍物。
5. 权利要求3的方法，进一步包括将该像素矩阵转换成压缩矩阵。
6. 权利要求5的方法，其中将该像素矩阵转换成该压缩矩阵包括将在该像素矩阵中具有相同值的像素的块进行分组。
7. 权利要求5的方法，其中将该像素矩阵转换成该压缩矩阵包括将该像素矩阵中X数量的像素进行分组而不考虑值。
8. 权利要求7的方法，进一步包括：当该像素矩阵中的基础像素组中的任意像素识别了障碍物时，将像素识别为该压缩矩阵中的障碍物。
9. 权利要求3的方法，其中计算从该第一像素到该第二像素的最短路径包括：经过每个可用像素的四个轴向邻居从该第一像素传播到该第二像素。
10. 权利要求3的方法，其中计算从该第一像素到该第二像素的最短路径包括：计算从该第一像素到该第二像素的所有可能路径，并从所有可能路径中选择最短路径。
11. 权利要求1的方法，进一步包括在地图上图形地显示该最短路径。
12. 一种设备，包括：
输入设备，用于接收用户的识别码和用户的目的地位置；
可编程处理器和可执行控制软件，用于访问位置的当前楼层平面图，基于该用户的识别码来确定该位置中的不可访问区域，以及计算从该设备的位置到目的地位置的最短路径，使得该最短路径绕过该不可访问区域；以及
输出显示器，用于在地图上图形地显示该最短路径。
13. 权利要求12的设备，其中该输出显示器包括多维图形用户接口。
14. 权利要求13的设备，其中该多维图形用户接口是交互式的。
15. 权利要求12的设备，其中该输入设备包括用于读取访问卡的扫描器。
16. 权利要求12的设备，其中，为计算从当前位置到目的地位置的最短路径，该可编程处理器和可执行控制软件根据该当前楼层平面图创建临时楼层平面图，该临时楼层平面图包括与该不可访问区域相关联的障碍物，将该临时楼层平面图转换成像素矩阵，以及计算在像素矩阵中从第一像素到第二像素的最短路径，该第一像素表示该当前位置，且该第二像素表示该目的地位置。
17. 权利要求16的设备，其中，为计算从该第一像素到该第二像素的最短路径，该可编程处理器和可执行控制软件经过每个可用像素的四个轴向邻居从该第一像素传播到该第二像素。
18. 一种装置，包括：
用于识别用户的识别码的电路；
用于识别用户的目的地位置的电路；
用于访问位置的当前楼层平面图的电路；
用于基于该用户的识别码来确定该位置中的不可访问区域的电路；以及
用于计算从当前位置到该目的地位置的最短路径的电路，其中该最短路径避开了该不可访问区域。
19. 权利要求18的装置，其中用于计算从该当前位置到该目的地位置的最短路径的电路包括：
用于根据该当前楼层平面图创建临时楼层平面图的电路，该临时楼层平面图包括与该不可访问区域相关联的障碍物；
用于将该临时楼层平面图转换成像素矩阵的电路；以及
计算在该像素矩阵中从第一像素到第二像素的最短路径的电路，该第一像素表示该当前位置，且该第二像素表示该目的地位置。
20. 权利要求19的装置，其中，用于计算从该第一像素到该第二像素的最短路径的电路包括：用于经过每个可用像素的四个轴向邻居从该第一像素传播到该第二像素的电路。
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