CN115662181A

CN115662181A - 一种用于停车场的多信标控制方法、装置以及系统

Info

Publication number: CN115662181A
Application number: CN202211589387.XA
Authority: CN
Inventors: 叶涛; 邵旭昂; 丁慧鹏; 陈佳骏; 朱红江; 胡文鑫
Original assignee: Shenzhen Zhongzhi Chelian Science And Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongzhi Chelian Science And Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2042-12-12
Also published as: CN115662181B

Abstract

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种用于停车场的多信标控制方法、装置以及系统，该方法包括：开启所有信标；获取当前时刻区域内所有车辆的位置；以车辆位置作为目标点，确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度；生成信号分布图；由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向；根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态。本发明提供的方法根据当前车辆的实际位置设置相应信标的工作状态，实现了区域内信标工作状态的动态调整，减少了同时工作的信标的数量，减少了冗余数据的产生，降低了能耗。

Description

一种用于停车场的多信标控制方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种用于停车场的多信标控制方法、装置以及系统。

背景技术

停车场是车辆集中停放的场所。停车场内场地宽，车辆多，如何对停车场进行智能化管理是相关技术的研究重点。相关的技术包括停车场内的导航、车辆定位、车辆识别、自动落锁等。

这些技术基本都依靠于停车场内的信标（用于发射或者接收信号的节点）实现，利用设置于停车场内的信标对车辆停放区域内的车辆、车位或者人员进行定位。而停车场内环境较为封闭，对无线信号的阻隔较大，为此，可以通过增加信标的数量解决。

然而，信标数量增加产生的一个问题是，对于同一个位置，可能存在多个无线信号，此是按照停车场内停满车辆的极限状态配置的，但实际上很多时候停车场内并不会停放满车辆。这种配置方式有两个显明弊端，一来所有的信标均处于工作状态导致能耗增加，二来车辆较少时，所有信标都在进行数据采集上传，占用计算资源，系统需要处理很多重复数据，数据的冗余程度很高。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种用于停车场的多信标控制方法、装置以及系统。

本发明实施例是这样实现的，一种用于停车场的多信标控制方法，所述用于停车场的多信标控制方法包括：

开启所有信标；

获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

以车辆位置作为目标点，确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度；

对于每个目标点，以目标点为原点在水平面上选定两个相互垂直的方向建立平面直角坐标系；

在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；

设定一个信号单位长度，根据信号单位长度以及各个对应信标的信号强度分别在各个对应信标的方向生成一条线段，线段的长度与信号单位长度的比值为定值，线段的一个端点为坐标原点；

由各线段非坐标原点的端点确定各个目标点的平面信号分布图；

由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向；

根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种用于停车场的多信标控制装置，所述用于停车场的多信标控制装置包括：

开启模块，用于开启所有信标；

获取模块，用于获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

强度确定模块，用于以车辆位置作为目标点，确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度；

信号分布图生成模块，用于对于每个目标点，以目标点为原点在水平面上选定两个相互垂直的方向建立平面直角坐标系；在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；设定一个信号单位长度，根据信号单位长度以及各个对应信标的信号强度分别在各个对应信标的方向生成一条线段，线段的长度与信号单位长度的比值为定值，线段的一个端点为坐标原点；由各线段非坐标原点的端点确定各个目标点的平面信号分布图；

强弱方向确定模块，用于由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向；

调整模块，用于根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种用于停车场的多信标控制系统，所述用于停车场的多信标控制系统包括：

信标系统，所述信标系统用于停车场内车辆的定位，由若干个信标构成；以及

计算机设备，所述计算机设备与所述信标系统通信，用于执行如本发明所述的用于停车场的多信标控制方法。

本发明提供的用于停车场的多信标控制方法根据区域内当前的车辆的位置的信号强度生成平面信号分布图，根据生成的平面信号分布图确定每个目标点信号强弱的方向，根据确定出的信号强弱的方向对信标进行分类并调整分类后的信标的工作状态。本发明提供的方法根据当前车辆的实际位置设置相应信标的工作状态，实现了区域内信标工作状态的动态调整，减少了同时工作的信标的数量，减少了冗余数据的产生，降低了能耗。

附图说明

图1为一个实施例提供的用于停车场的多信标控制方法的流程图；

图2为一个实施例提供的用于停车场的多信标控制方法装置的结构框图；

图3为一个实施例提供的用于停车场的多信标控制方法系统的结构框图；

图4为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种用于停车场的多信标控制方法，具体可以包括以下步骤：

步骤S100，开启所有信标；

步骤S200，获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

步骤S300，以车辆位置作为目标点，确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度；

步骤S400，对于每个目标点，以目标点为原点在水平面上选定两个相互垂直的方向建立平面直角坐标系；

步骤S500，在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；

步骤S600，设定一个信号单位长度，根据信号单位长度以及各个对应信标的信号强度分别在各个对应信标的方向生成一条线段，线段的长度与信号单位长度的比值为定值，线段的一个端点为坐标原点；

步骤S700，由各线段非坐标原点的端点确定各个目标点的平面信号分布图；

步骤S800，由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向；

步骤S900，根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态。

在本实施例中，这里的信标具体可以是蓝牙模块、wifi模块、RoLa模块、RFID模块等，对于信标的具体类型本发明实施例不作限定，采用的信标类型不同，影响的主要是通信距离，即信标布置的密度，对于本发明提供的方法并没有本质影响。

在本实施例中，对于任意车辆，仅需要三个信标即可以完成定位，但是在停车场内由于空间封闭，信号传输受限，特别是车辆较多时，无信信号很难远距离传输，此时需要增加信标的数量，而信标的数量增加，会导致同一位置可能位于多个（例如超过3件）信标的信号覆盖范围内，对于定位而言，并不需要这么多的信标，故需要关闭部分信标以优化系统，减少系统的冗余数据，降低系统能耗。可以理解，本发明是根据区域内车辆实时的数量以及停放位置调整信标的工作状态的。

在本实施例中，对于每个目标点，选定的两个相互垂直的方向均是相同的，记为X方向以及Y方向，且XY平面为水平面。在本实施例中，无论信标设置的位置是否在XY平面上，均将信标投影到XY平面上后再进行分析，忽略高度差，此是由于在停车场内信标的高度差较小。

在本实施例中，连接坐标原点与对应信标的位置，连接所得的线段在XY平面上的投影可以确定每个对应的信标的方向。这里的方向可以用线段与X轴正方向的夹角来表示。

在本实施例中，信号单位长度的大小是一个定值，其具体的大小并不会影响本发明的结果，只需要保证对于每个目标位置采用的信号单位长度均相同即可。由信号单位长度与各个对应信标的信号强度的乘积可以得到各个对应信标的对应线段的长度。

在本实施例中，平面信号分布图表征了每个目标点的信号强度的分布情况，由每个目标点的信号强度的分布情况可以确定需要调整哪些信标的工作状态。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述获取当前时刻区域内所有车辆的位置，包括：

获取每辆车辆上传的至少三个信标的通信时延；

根据通信时延对应的信标的位置以及通信时延的大小由三点定位原理确定每辆车辆的位置。

在本实施例中，三点定位法为无线通信中的常用技术手段，本发明对于三点定位的具体过程以及原理不作说明。本发明仅仅是使用三点定位确定车辆的位置。在停车场内利用信标确定车辆位置的方法现有技术提供了多种可选的方案，本发明实施例对此不再赘述。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度，包括：

获取每个目标点的通信信标列表以及每个通信信标的信号强度；

根据信号强度由强到弱对每个目标点的通信信标进行排序得到信标序列；

计算所述信标序列相邻两个信标的信号强度差；

判断前n个信号强度差是否均小于设定的第一阈值，若是，将前n个信号强度差对应的信标作为该目标点的对应信标并获取对应信标的信号强度；

若前n个信号强度差有m个信号强度差大于等于设定的第一阈值，则将前n+m个信号强度差对应的信标作为该目标点的对应信标并获取对应信标的信号强度。

在本实施例中，通信信标列表中记录了该车辆能够检测到的所有信标及相应的信号强度。这里的n可以视通信信标列表中的信标的数量而定，具体可以取通信信标列表中信标总数的1/5-1/2；这里的n、m均为正整数；第一阈值可以取通信信标列表中的最低信号强度的1/3-1/2。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述由各线段非坐标原点的端点确定各个目标点的平面信号分布图，包括：

对于任意两条相邻的线段，将短线段绕坐标原点向长线段方向旋转；

旋转过程中将短线段延长，且短线段延长的长度与转过的角度成正比，当短线段与长线段重合时，短线段延长后的长度等于长线段的长度；

由短线段的非坐标原点的端点的移动轨迹得到相邻两个对应信标之间的信号强度曲线；

重复以上步骤，由所有相邻对应信标之间的信号强度曲线得到各个目标点的平面信号分布图。

在本实施例中，当相邻的两条线段长度相等时，上述短线段与长线段的区别并不影响本发明的实现，可以将其中任意一条线段作为短线段，另一条线段作为长线段。

在本实施例中，可以理解，各个目标点的平面信号分布图是一条封装的环形曲线，环形曲线将目标点围绕其中，目标点距离环形曲线的不同距离表示了该方向的信号强度的大小。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向，包括：

根据每个目标点平面信号分布图的曲线与坐标原点的距离确定一个距离区间；

设定一个分辨系数，由分辨系数与距离区间的长度的乘积得到强区间以及弱区间，其中，强区间与弱区间均为距离区间的子区间，且强区间的右端点与距离区间的右端点重合，弱区间的左端点与距离区间的左端点重合；

确定与坐标原点的距离落入所述强区间的信号强度曲线记为第一信号强度曲线，由第一信号强度曲线对应原点的最大夹角得到目标点的强方向；

确定与坐标原点的距离落入所述弱区间的信号强度曲线记为第二信号强度曲线，由第二信号强度曲线对应原点的最大夹角得到目标点的弱方向。

在本实施例中，可以理解，对于每个目标点，对应的距离区间并不相同；距离区间的左端点的值为目标点信号强度的最小值，右端点的值为目标点信号强度的最大值。

在本实施例中，分辨系数小于0.5，优选为0.15-0.25之间，例如距离区间为（2-8），而分辨系数为0.25，则子区间的长度为（8-2）*0.25=1.5，故弱区间为（2，3.5），强区间为（6.5，8）。

在本实施例中，落于弱区间或者强区间的信号强度曲线可能存在多段，对于每一段，通过计算该段信号强度曲线对应原点的最大夹角选定强方向以及弱方向。需要理解，本发明中的强方向以及弱方向并非一个单一方向，而是一个方向范围（例如与X轴正方向夹角为30度到70度的范围属于强方向），具体可以通过得到的强度网曲线的两个端点分别与坐标原点的连线得到的两条线段的夹角确定。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态，包括：

对于每个目标点，判断是否位于至少三个信标的强方向范围内，若是，将该目标点对应的信标置为一类待定信标，将目标点记为一类目标点；

若否，则将该目标点信号强度最强的前四个信标置为二类待定信标，将目标点记为二类目标点；

将一类待定信标以及二类待定信标置为开启，其余信标置为关闭；

对于不同时属于一类信标的二类信标，判断其弱方向范围内是否仅有二类目标点，若是，将此二类信标关闭。

在本实施例中，上述步骤给出了如何根据信标的分类设置信标的工作状态的具体方法。通过这种设置，可以筛选出待定信标，从而可以关闭非待定信标；在此基础上，还通过弱方向将部分二类信标关闭，从而可以在不影响定位信号的基础上减少信标的数量。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述用于停车场的多信标控制方法还包括：

根据当前开启的信标的位置划分若干个区域；

检测到待停放车辆进入到任意一个区域，打开该区域内的所有信标直至该车辆离开该区域或者停放完毕。

在本实施例中，这里的划分主要是根据信标的实际布置位置进行的，例如将停车场内每个相对独立的区域作为一个最小的区域单元，当该区域单元开启的信标的数量达到设定值时，则将该最小区域单元划分为一个区域，若该区域单元开启的信标的数量小于设定值，则将该区域单元与邻近区域单元进行合并。需要说明的是，具体的划分结果并不会影响本发明方法的实现，不同的划分方式仅仅存在准确性高低的问题（本实施例第二个步骤对区域内的信标进行控制的准确性；与前述实施例的准确性无关），并不影响本发明的实现。

本实施例通过这种方式，可以便于待停放车辆的追踪，提高移动车辆的定位准确性。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种用于停车场的多信标控制装置，所述用于停车场的多信标控制装置包括：

开启模块，用于开启所有信标；

获取模块，用于获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

在本实施例中，上述用于停车场的多信标控制装置的各个模块是本发明提供的用于停车场的多信标控制方法模块化，对于各个模块的具体解释说明请参见方法部分的对应内容，本发明对此不再赘述。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种用于停车场的多信标控制系统，所述用于停车场的多信标控制系统包括：

计算机设备，所述计算机设备与所述信标系统通信，用于执行如本发明实施例所述的用于停车场的多信标控制方法。

在本实施例中，信标系统包括分布于停车场区域内的若干个信标，这些信标主要的功能是发出定位信号，授权时等，作为一种可选的具体实施方式，每个信标工作时定时向外广播本信标的ID以及信息发出的时刻，车辆通过计算接收到信息的时延并反馈给系统中控或者计算机设备，由系统中控或者计算设备计算后返回车辆的位置给车辆或者移动终端，从而实现定位。

在本实施例中，计算机设备与信标之间可以无线连接，当然，也可以采用有线通信，此为可选的具体实现方式。计算设备设置于中控室或者其它特定位置，本发明实施例对此不作具体限定。

本发明提供的用于停车场的多信标控制系统根据区域内当前的车辆的位置的信号强度生成平面信号分布图，根据生成的平面信号分布图确定每个目标点信号强弱的方向，根据确定出的信号强弱的方向对信标进行分类并调整分类后的信标的工作状态。本发明提供的方法根据当前车辆的实际位置设置相应信标的工作状态，实现了区域内信标工作状态的动态调整，减少了同时工作的信标的数量，减少了冗余数据的产生，降低了能耗。

图4示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以应用于图3所示的用于停车场的多信标控制系统。如图4所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的用于停车场的多信标控制方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的用于停车场的多信标控制方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供的用于停车场的多信标控制装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图4所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该用于停车场的多信标控制装置的各个程序模块，比如，图2所示的开启模块、获取模块、强度确定模块、信号分布图生成模块、强弱方向确定模块和调整模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的用于停车场的多信标控制方法中的步骤。

例如，图4所示的计算机设备可以通过如图3所示的用于停车场的多信标控制装置中的开启模块执行步骤S100；计算机设备可通过获取模块执行步骤S200；计算机设备可通过强度确定模块执行步骤S300；计算机设备可通过信号分布图生成模块执行步骤S400-S700；计算机设备可通过强弱方向确定模块执行步骤S800；计算机设备可通过调整模块执行步骤S900。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

开启所有信标；

获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；

设定一个信号单位长度，根据信号单位长度以及各个对应信标的信号强度分别在各个对应信标的方向生成一条线段，线段的一个端点为坐标原点；

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

开启所有信标；

获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述用于停车场的多信标控制方法包括：

开启所有信标；

获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

在平面直角坐标系上确定每个对应信标的方向；

2.根据权利要求1所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述获取当前时刻区域内所有车辆的位置，包括：

获取每辆车辆上传的至少三个信标的通信时延；

3.根据权利要求1所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述确定每个目标点的对应信标及对应信标的信号强度，包括：

计算所述信标序列相邻两个信标的信号强度差；

4.根据权利要求1所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述由各线段非坐标原点的端点确定各个目标点的平面信号分布图，包括：

5.根据权利要求4所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述由所述平面信号分布图确定每个目标点的强方向以及弱方向，包括：

6.根据权利要求5所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述根据确定出的每个目标点的强方向对信标进行分类，根据确定出的每个目标点的弱方向调整分类后信标的工作状态，包括：

7.根据权利要求6所述的用于停车场的多信标控制方法，其特征在于，所述用于停车场的多信标控制方法还包括：

根据当前开启的信标的位置划分若干个区域；

8.一种用于停车场的多信标控制装置，其特征在于，所述用于停车场的多信标控制装置包括：

开启模块，用于开启所有信标；

获取模块，用于获取当前时刻区域内所有车辆的位置；

9.一种用于停车场的多信标控制系统，其特征在于，所述用于停车场的多信标控制系统包括：

计算机设备，所述计算机设备与所述信标系统通信，用于执行如权利要求1-7任意一项所述的用于停车场的多信标控制方法。