CN117012036A - 一种共享单车的停放识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及共享单车停放的技术领域，具体涉及一种共享单车的停放识别方法，预设共享单车在停放区域的正确停放姿势；通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态，判定共享单车在停放区域停放到位。通过使用射频标签和第一射频收发设备，感知共享单车的停放姿态，准确判断共享单车是否按照预设的正确停放姿势停放在停放区域中，提高停放的准确性，避免共享单车停放不当或偏离停放区域的情况，减少人力成本，并降低了人为错误的可能性；通过设置对比误差阈值，增加了容错性，使其适应实际停放情况中的一些误差和不完美的停放姿势。

Description

一种共享单车的停放识别方法

技术领域

本发明涉及共享单车停放的技术领域，具体涉及一种共享单车的停放识别方法。

背景技术

在城市中，共享单车的使用已经成为一种方便快捷的交通方式。然而，由于用户停车不规范，共享单车经常出现乱摆放的问题，这给城市交通和市容带来了很大的困扰。乱摆放的共享单车可能堵塞人行道、道路和停车区域，给行人和其他车辆带来不便，并且影响城市的美观和整洁度。

通过手机定位，只能确定其停放大停车区域中，并不能确定其摆放姿势，容易造成乱摆放问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种共享单车的停放识别方法，解决不能确定摆放姿势的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种共享单车的停放识别方法，所述共享单车上至少在两个位置上设置有射频标签，所述射频标签存储有对应共享单车的唯一识别码，所述共享单车的停放区域中设置有第一射频收发设备，所述停放识别方法包括步骤：

预设共享单车在停放区域的正确停放姿势；

所述感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态；

预设有第一对比误差阈值，若第一当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

其中，较佳方案是：所述停放识别方法还包括步骤：

通过移动终端获取共享单车的当前地理位置信息；

判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

其中，较佳方案是：所述停放识别方法还包括步骤：

根据当前地理位置信息获取共享单车与第一射频收发设备的定位距离；

预设有第二对比误差阈值，若感应射频距离和定位距离的差异小于第二对比误差阈值，再判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

其中，较佳方案是：所述共享单车的停放区域中设置有第二射频收发设备，所述停放识别方法还包括步骤：

所述第二射频收发设备感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第二射频收发设备的第二当前停放姿态；

根据唯一识别码，获取第一射频收发设备和第二射频收发设备所共同获取的第二当前停放姿态；

根据第一当前停放姿态和第二当前停放姿态获取精准当前停放姿态；

预设有第一对比误差阈值，若精准当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

其中，较佳方案是：所述停放区域沿着第一方向扩展设置，所述正确停放姿势为共享单车垂直于第一方向摆放的姿势；所述第一射频收发设备设置在停放区域且平行于第一方向的中线。

其中，较佳方案是：两个所述射频标签设置在共享单车的前后两个位置，且与共享单车的车架设于同一直线上。

其中，较佳方案是：每一所述射频标签均还存储有对应唯一识别码的标签位置信息，所述第一射频收发根据标签位置信息获取第一当前停放姿态的朝向。

其中，较佳方案是：两所述射频标签的距离已知，所述根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态的步骤包括：

初始化，设置第一射频收发设备的设备位置作为参考坐标系的原点；

获取感应射频距离，通过感应射频距离的距离计算方法，获取共享单车的各射频标签与第一射频收发设备之间的感应射频距离；

根据感应射频距离和第一射频收发设备的位置，使用三角形相似性原理，获取两所述射频标签在停放区域的区域位置；

根据两区域位置获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态。

其中，较佳方案是：所述停放识别方法包括步骤：

利用反馈信号的强度和回波时间，计算感应射频距离：感应射频距离＝速度*回波时间/(2*强度)；

其中，速度是射频信号在空气中的传播速度。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过使用射频标签和第一射频收发设备，感知共享单车的停放姿态，准确判断共享单车是否按照预设的正确停放姿势停放在停放区域中，提高停放的准确性，避免共享单车停放不当或偏离停放区域的情况，减少人力成本，并降低了人为错误的可能性；通过设置对比误差阈值，增加了容错性，使其适应实际停放情况中的一些误差和不完美的停放姿势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种共享单车的停放识别方法的流程示意图；

图2是本发明通过移动终端获取共享单车的当前地理位置信息的流程示意图；

图3是本发明预设有第二对比误差阈值的停放识别方法的流程示意图；

图4是本发明设置第二射频收发设备的停放识别方法的流程示意图；

图5是本发明根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态的流程示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种共享单车的停放识别方法的优选实施例。

一种共享单车的停放识别方法，所述共享单车上至少在两个位置上设置有射频标签，所述射频标签存储有对应共享单车的唯一识别码，所述共享单车的停放区域中设置有第一射频收发设备，所述停放识别方法包括步骤：

步骤S11、预设共享单车在停放区域的正确停放姿势；

步骤S12、所述感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

步骤S13、根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态；

步骤S14、预设有第一对比误差阈值，若第一当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

具体地，在步骤S11中，定义共享单车在停放区域中的正确停放姿势，如指定正确的角度和位置。

在步骤S12中，射频标签会向第一射频收发设备发送反馈信号，这反馈信号包含一些信息，如唯一识别码或其他标识符，第一射频收发设备会测量接收到的反馈信号的强度，反馈信号的强度可以表示为信号的功率或电压值，较强的反馈信号通常表示设备与射频标签之间的距离较近，而较弱的信号则表示距离较远；第一射频收发设备还会测量接收到反馈信号的回波时间，回波时间是从第一射频收发设备发送射频信号到接收到射频标签的反馈信号之间的时间间隔，通过测量回波时间，可以计算出信号在空间中的传播时间，从而估计设备与射频标签之间的距离；根据反馈信号的强度和回波时间，可以使用合适的算法计算出对应射频标签与第一射频收发设备之间的感应射频距离，这个距离可以表示为实际的物理距离，如米或厘米。

在步骤S13中，根据感应射频距离，获得与第一射频收发设备相对应的每个射频标签与设备之间的距离值；根据获取的感应射频距离，利用三角原理算法来计算共享单车相对于第一射频收发设备的当前停放姿态。

在步骤S14中，通过设定误差阈值，可以允许一定程度的姿态偏差，以适应实际停放情况中的一些误差和不完美的停放姿势，如果偏转角度超过了误差阈值，就意味着共享单车的停放姿态与预设的正确停放姿势相差较大，可能需要进行调整或者重新停放。

通过使用射频标签和第一射频收发设备，感知共享单车的停放姿态，准确判断共享单车是否按照预设的正确停放姿势停放在停放区域中，提高停放的准确性，避免共享单车停放不当或偏离停放区域的情况，减少人力成本，并降低了人为错误的可能性；通过设置对比误差阈值，增加了容错性，使其适应实际停放情况中的一些误差和不完美的停放姿势。

在一个实施例中，所述停放区域沿着第一方向扩展设置，所述正确停放姿势为共享单车垂直于第一方向摆放的姿势；所述第一射频收发设备设置在停放区域且平行于第一方向的中线。正确的停放姿势是将共享单车垂直于第一方向摆放，也就是共享单车的前后轮与第一方向平行，这种姿势可以确保共享单车在停放区域中占用的空间最小。

其中，第一射频收发设备被设置在停放区域中，并且平行于第一方向的中线。确保了第一射频收发设备位于停放区域的中心位置，并且与第一方向保持平行，只要获取各感应射频距离均为一直，即可判定共享单车在停放区域停放到位，降低运算难度，提高运算效率。

在一个实施例中，两个所述射频标签设置在共享单车的前后两个位置，且与共享单车的车架设于同一直线上。由于射频标签与车架设于同一直线上，第一射频收发设备可以通过感应到的反馈信号来确定共享单车的停放姿态，降低误差可能性。

其中，选择适合的射频标签设备，可以是passive RFID标签或者其他合适的射频标签设备，确保射频标签具有与射频收发设备进行通信的能力。在共享单车的前部和后部选择合适的位置来安装射频标签，这些位置应该与共享单车的车架设于同一直线上，以确保射频标签与车架在同一条直线上，例如设置在前轮和后轮上，优选设置在轮毂上。以及，可以使用适当的固定装置，如胶水、螺丝或者其他合适的固定方法，以确保射频标签牢固地附着在共享单车上。

在一个实施例中，每一所述射频标签均还存储有对应唯一识别码的标签位置信息，所述第一射频收发根据标签位置信息获取第一当前停放姿态的朝向。

每个射频标签都需要存储其所在位置的信息，使用标签内部的存储器或者与标签关联的数据库来存储唯一识别码和位置信息的对应关系；第一个射频收发设备通过与每个射频标签进行通信，获取每个标签的位置信息，通过读取标签存储的位置信息来实现；第一个射频收发设备利用获取到的标签位置信息计算当前停放姿态的朝向，使用几何计算或者三角测量等方法来确定共享单车的停放朝向。

通过存储标签位置信息和计算停放姿态朝向，可以实现对共享单车停放姿态的更精确识别，提高停放准确；准确的停放姿态识别可以帮助共享单车运营商更有效地管理车辆分布和调度，提高运营效率和资源利用率。

在一个实施例中，所述停放识别方法包括步骤：利用反馈信号的强度和回波时间，计算感应射频距离：感应射频距离＝速度*回波时间/(2*强度)；其中，速度是射频信号在空气中的传播速度。

计算原理如下：当第一个射频收发设备向射频标签发送信号时，标签会接收到信号并返回一个反馈信号，第一个射频收发设备可以通过接收到的反馈信号的强度来衡量与标签之间的信号传输强度；第一个射频收发设备发送信号后，视频标签接收到信号并返回反馈信号的时间称为回波时间，通过测量回波时间，可以确定信号传输的往返时间；根据速度和回波时间，可以计算感应射频距离。通过计算感应射频距离，可以更准确地确定标签与第一个射频收发设备之间的距离，助于精确识别共享单车的停放位置和姿态。

如图2和图3所示，本发明提供通过移动终端获取共享单车的当前地理位置信息的优选实施例。

所述停放识别方法还包括步骤：

步骤S21、通过移动终端获取共享单车的当前地理位置信息；

步骤S22、判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

步骤S23、若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

在一个实施例中，所述停放识别方法还包括步骤：

步骤S31、根据当前地理位置信息获取共享单车与第一射频收发设备的定位距离；

步骤S32、预设有第二对比误差阈值，若感应射频距离和定位距离的差异小于第二对比误差阈值，再判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

步骤S33、若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

具体地，在步骤S21中，通过移动终端使用定位技术(如GPS)获取共享单车的当前地理位置信息，移动终端可以通过GPS芯片或者基站定位等技术获取到共享单车的地理位置信息。，由于第一个射频收发设备的感应没有反向之分，需要通过当前地理位置信息先判断共享单车是否处于停放区域中，再获取最精准的停放位置。

在步骤S31中，根据当前地理位置信息计算共享单车与第一射频收发设备之间的定位距离，使用距离计算公式或者位置定位技术来计算定位距离。例如，可以使用三角定位法或者信号强度衰减模型来估计共享单车与第一射频收发设备之间的距离。

其中，三角定位法：三角定位法是一种基于三角形几何原理的定位方法，通过测量共享单车的两个射频标签与和第一射频收发设备之间的距离，利用三角形的几何关系计算出共享单车的准确位置。具体步骤如下：第一步，标定和记录两个感应射频距离，并获取射频标签的距离。第二步，测使用测距技术，如测量射频信号的到达时间差、信号强度等，获取具体感应射频距离的数值。第三步，使用三角形相似性或三边定位法计算出共享单车的位置坐标，是相对于第一射频收发设备的位置。

其中，信号强度衰减模型：信号强度衰减模型是一种基于信号强度与距离之间的关系进行定位的方法。根据信号在传输过程中的衰减特性，通过测量共享单车与第一射频收发设备之间的信号强度，可以推算出它们之间的距离。根据测量到的信号强度，利用衰减模型反推出共享单车与第一射频收发设备之间的距离，根据衰减模型中的参数，可以将信号强度转换为距离估计。

在步骤S32中，若差异小于阈值，则继续进行下一步判断，这个阈值可以根据实际情况进行设定，用于控制感应射频距离和定位距离之间的允许误差范围。在步骤S33中，这一步骤的实现方式与步骤S23相同。

重点在于，利用反馈信号的强度和回波时间，获取两套数据，从而更精准获取感应射频距离。

如图4所示，本发明提供设置第二射频收发设备的优选实施例。

所述共享单车的停放区域中设置有第二射频收发设备，所述停放识别方法还包括步骤：

步骤S41、所述第二射频收发设备感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

步骤S42、根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第二射频收发设备的第二当前停放姿态；

步骤S43、根据唯一识别码，获取第一射频收发设备和第二射频收发设备所共同获取的第二当前停放姿态；

步骤S44、根据第一当前停放姿态和第二当前停放姿态获取精准当前停放姿态；

步骤S45、预设有第一对比误差阈值，若精准当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

具体地，大部分内容上述描述已经详细描述，在此不再一一描述，例如通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离，根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第二射频收发设备的第二当前停放姿态。主要特点在于步骤S43和步骤S44，在步骤S43中，根据唯一识别码，获取第一射频收发设备和第二射频收发设备所共同获取的第二当前停放姿态，共享单车上的射频标签包含唯一识别码，用于标识该车辆，第一射频收发设备和第二射频收发设备都可以通过感应到射频标签的反馈信号来获取共享单车的停放姿态信息，通过识别共享单车的唯一识别码，可以将第一射频收发设备和第二射频收发设备所共同获取的第二当前停放姿态进行关联。在步骤S43中，根据第一当前停放姿态和第二当前停放姿态获取精准当前停放姿态，第一当前停放姿态是由第一射频收发设备获取的共享单车的停放姿态信息，第二当前停放姿态是由第二射频收发设备获取的共享单车的停放姿态信息，可以将第一当前停放姿态和第二当前停放姿态进行比较和综合，以得到更精确的当前停放姿态信息，比较和综合的方法可以根据具体需求和算法设计，例如可以使用加权平均、插值或其他数学方法。

如图5所示，本发明提供根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态的优选实施例。

两所述射频标签的距离已知，所述根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态的步骤包括：

步骤S51、初始化，设置第一射频收发设备的设备位置作为参考坐标系的原点；

步骤S52、获取感应射频距离，通过感应射频距离的距离计算方法，获取共享单车的各射频标签与第一射频收发设备之间的感应射频距离；

步骤S53、根据感应射频距离和第一射频收发设备的位置，使用三角形相似性原理，获取两所述射频标签在停放区域的区域位置；

步骤S54、根据两区域位置获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态。

具体地，初始化设置第一射频收发设备的设备位置作为参考坐标系的原点，在开始进行感应射频距离计算之前，需要初始化设置第一射频收发设备的设备位置作为参考坐标系的原点，这可以通过将第一射频收发设备的设备位置设置为坐标系的原点来实现。使用感应射频技术，第一射频收发设备可以获取共享单车上各射频标签与第一射频收发设备之间的感应射频距离，感应射频距离可以通过信号强度衰减模型或其他距离计算方法来估算。根据感应射频距离和第一射频收发设备的位置，使用三角形相似性原理，获取两所述射频标签在停放区域的区域位置。根据两个射频标签在停放区域的区域位置，可以推断共享单车相对于第一射频收发设备的停放姿态。这可以通过比较两个射频标签的位置关系、角度和距离来实现。

其中，计算第一射频收发设备与第一个射频标签之间的距离(d1)，计算第一射频收发设备与第二个射频标签之间的距离(d2)。计算第一射频收发设备与两个射频标签之间的水平距离差值(Δx)：Δx＝x2-x1计算第一射频收发设备与两个射频标签之间的垂直距离差值(Δy)：Δy＝y2-y1；获取第一射频收发设备与两个射频标签之间的距离差值(d1和d2)，以及水平距离差值(Δx)和垂直距离差值(Δy)。

根据第一射频收发设备的空间位置获取两个射频标签的空间位置，从而获取共享单车的停车摆放姿势。假设第一个射频标签的位置为(x1,y1)，第二个射频标签的位置为(x2,y2)。根据三角形相似性原理，得到以下等式：d1/Δx＝d2/Δx＝hypotenuse/Δx；这里的hypotenuse是射频标签之间的直线距离。根据上述等式，我们可以计算出hypotenuse的值：

hypotenuse＝(d1*Δx)/d2

然后，我们可以使用勾股定理计算出射频标签的区域位置：

x＝(hypotenuse^2-Δy^2)^(1/2)

y＝(d1^2-x^2)^(1/2)。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (9)

1.一种共享单车的停放识别方法，其特征在于，所述共享单车上至少在两个位置上设置有射频标签，所述射频标签存储有对应共享单车的唯一识别码，所述共享单车的停放区域中设置有第一射频收发设备，所述停放识别方法包括步骤：

预设共享单车在停放区域的正确停放姿势；

所述感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态；

预设有第一对比误差阈值，若第一当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

2.根据权利要求1所述的停放识别方法，其特征在于：所述停放识别方法还包括步骤：

通过移动终端获取共享单车的当前地理位置信息；

判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

3.根据权利要求2所述的停放识别方法，其特征在于：所述停放识别方法还包括步骤：

根据当前地理位置信息获取共享单车与第一射频收发设备的定位距离；

预设有第二对比误差阈值，若感应射频距离和定位距离的差异小于第二对比误差阈值，再判断当前地理位置信息是否处于停放区域中；

若处于，再进行当前停放姿态与正确停放姿势的判断。

4.根据权利要求1所述的停放识别方法，其特征在于：所述共享单车的停放区域中设置有第二射频收发设备，所述停放识别方法还包括步骤：

所述第二射频收发设备感应到一共享单车所对应各射频标签的反馈信号后，通过反馈信号的强度和回波时间获取对应射频标签与设备之间的感应射频距离；

根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第二射频收发设备的第二当前停放姿态；

根据唯一识别码，获取第一射频收发设备和第二射频收发设备所共同获取的第二当前停放姿态；

根据第一当前停放姿态和第二当前停放姿态获取精准当前停放姿态；

预设有第一对比误差阈值，若精准当前停放姿态与正确停放姿势的偏转角度小于第一对比误差阈值时，判定共享单车在停放区域停放到位。

5.根据权利要求1或4所述的停放识别方法，其特征在于：所述停放区域沿着第一方向扩展设置，所述正确停放姿势为共享单车垂直于第一方向摆放的姿势；所述第一射频收发设备设置在停放区域且平行于第一方向的中线。

6.根据权利要求1所述的停放识别方法，其特征在于：两个所述射频标签设置在共享单车的前后两个位置，且与共享单车的车架设于同一直线上。

7.根据权利要求6所述的停放识别方法，其特征在于：每一所述射频标签均还存储有对应唯一识别码的标签位置信息，所述第一射频收发根据标签位置信息获取第一当前停放姿态的朝向。

8.根据权利要求1所述的停放识别方法，其特征在于：两所述射频标签的距离已知，所述根本各感应射频距离获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态的步骤包括：

初始化，设置第一射频收发设备的设备位置作为参考坐标系的原点；

获取感应射频距离，通过感应射频距离的距离计算方法，获取共享单车的各射频标签与第一射频收发设备之间的感应射频距离；

根据感应射频距离和第一射频收发设备的位置，使用三角形相似性原理，获取两所述射频标签在停放区域的区域位置；

根据两区域位置获取共享单车的相对于第一射频收发设备的第一当前停放姿态。

9.根据权利要求1所述的停放识别方法，其特征在于：所述停放识别方法包括步骤：

利用反馈信号的强度和回波时间，计算感应射频距离：感应射频距离＝速度*回波时间/(2*强度)；

其中，速度是射频信号在空气中的传播速度。