基于物联网组网数据的车位锁控制系统的制作方法

本发明属于车位锁控制领域，具体涉及一种基于物联网组网数据的车位锁控制系统。

背景技术：

随着汽车的不断普及，私家车越来越多，对应地人们会购买自己的私家车位，但是有的停车场不仅向住户开放，还会对外开放停车。驶入停车场临停的车辆可能会暂用到私家车位，因此很多时候人们都会在其车位上装上车位锁，以放置临停车辆随便停放到其车位上。但是装上车位锁的车位，业主在停车前需要打开车位锁才能正常停车。目前虽然有红外线或蓝牙控制开锁的车位锁，不必驾驶员下车开锁，但是这种车位锁仍然需要人们手动操作对应控制单元，因此操作仍然不方便。

技术实现要素：

本发明提供一种基于物联网组网数据的车位锁控制系统，以解决目前车位锁打开不方便的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于物联网组网数据的车位锁控制系统，包括停车场控制系统、停车场导航定位系统以及针对停车场中每个车位对应设置的车位锁，所述停车场控制系统对驶入停车场的车辆的车牌号进行采集，根据该采集到的车牌号查找到对应的车位号，并将该查找到的车位号发送给所述停车场导航定位系统；所述停车场导航定位系统包括针对停车场中每个路段的入口端和出口端分别设置的检测单元，该检测单元包括控制器、红外传感器和组网模块，每个控制器都与其对应的红外传感器和组网模块连接，该车辆经过对应红外传感器时，触发该红外传感器输出信号，各个控制器之间通过组网模块建立物联网，共享输出了信号的红外传感器，根据输出了信号的红外传感器的位置信息，对该车辆的位置进行定位，针对每个路段，该路段的入口端和出口端处的控制器都与该路段两侧上各个车位的车位锁连接，当该车辆对应车位所在路段上的红外传感器输出信号时，表示该车辆行驶至其车位所在路段上，该路段上的控制器根据该车辆的车位号，控制该路段上对应车位的车位锁打开。

在一种可选的实现方式中，所述停车场导航定位系统将树形结构的停车场路径划分为多个路段，针对每个路段，其仅有入口端和出口端两个端口且至少一个端口与多个路段连接，其出口端的前端设置有与该路段出口端控制器连接的显示器，针对每个控制器，对应车辆在经过该控制器对应的红外传感器时，触发该红外传感器输出信号，该红外传感器将该信号传输给该控制器，该控制器在接收到其红外传感器提供的信号后，生成对应的检测信息并通过其组网模块将生成的检测信息传输给其他各个控制器，该检测信息包括检测到信号的红外传感器的标识信息以及检测到信号时的时间信息；

所述停车场控制系统对驶入停车场的车辆的车牌号进行采集，根据该采集到的车牌号查找到对应的车位号，并将该查找到的车位号发送给所述停车场出入口处的控制器，所述停车场出入口处的控制器在接收到其红外传感器提供的信号后，根据所述停车场路径规划出从停车场出入口到该车辆车位的行车路线并通过其组网模块将该车辆的行车路线及其对应的车位号传输给其他各个控制器，该行车路线包括该车辆即将通过的各个路段上的红外传感器和各个红外传感器的标识信息；

各个控制器在本地存储有红外传感器拓扑图，所述红外传感器拓扑图包括停车场中各个红外传感器之间的位置关系以及各个红外传感器的标识信息，针对每个路段，其入口端处红外传感器为其出口端的上一红外传感器，其入口端处红外传感器的上一红外传感器为与该路段入口端连接的上一级路段出口端处的红外传感器；

针对每个控制器，其包括行车路线确定单元、行车路线处理单元、行车路线重新规划单元和行车路线更新单元，所述行车路线确定单元用于在获得当前检测信息后，根据该红外传感器拓扑图、先后获得的各个行车路线、该当前检测信息中当前红外传感器的标识信息和时间信息，确定触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线；所述行车路线处理单元用于根据该当前红外传感器的标识信息以及该确定的行车路线，判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆是否在其行车路线上前行，若是，则将确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过；所述行车路线重新规划单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，若该当前红外传感器与该控制器对应，则重新规划出该车辆的行车路线，并通过其组网模块将重新规划出的行车路线传输给其他各个控制器；所述行车路线更新单元用于在重新规划出行车路线或接收到重新规划出的行车路线后更新该行车路线；

针对每个路段出口端处的控制器，其还包括显示控制单元，所述显示控制单元用于针对其他控制器提供的当前检测信息中的当前红外传感器，判断该当前红外传感器是否为该控制器所在路段入口端处的红外传感器，若是，则在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆在其行车路线上前行时，根据该确定的行车路线中该当前红外传感器所在路段与下一级路段之间的位置关系，对其显示器的显示进行控制，从而对该车辆进行导航定位；

当该当前红外传感器为该确定的行车路线中的终点红外传感器时，该车辆行驶至其车位所在路段上时，该路段上的控制器确定与该确定的行车路线对应的车位号，根据该车位号，控制该路段上对应车位的车位锁打开。

在另一种可选的实现方式中，针对每个控制器，其行车路线确定单元用于在获得当前检测信息后，首先根据该当前检测信息中当前红外传感器的标识信息，确定该当前红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的当前上一红外传感器的标识信息，依次判断该当前上一红外传感器的标识信息与先后获得的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的标识信息是否相同，若相同，则将对应行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的疑似行车路线，确定该车辆的疑似行车路线的个数：若存在一个疑似行车路线，则将该疑似行车路线确定为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线；

若存在两个疑似行车路线，则首先确定在前后预设时间段内获得的参考检测信息，并确定各个参考检测信息中参考红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的参考上一红外传感器，判断各个参考上一红外传感器的标识信息是否与该两个疑似行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的标识信息相同，若是，则将所述参考红外传感器与所述当前红外传感器检测到信号的时间进行比较：若所述当前红外传感器检测到信号的时间早于所述参考红外传感器检测到信号的时间，则确定两个疑似行车路线中先获得的疑似行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线，若所述当前红外传感器检测到信号的时间晚于所述参考红外传感器检测到信号的时间，则确定两个疑似行车路线中后获得的疑似行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线；

所述行车路线处理单元用于判断该当前红外传感器是否为该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器，若是，则表示触发该当前红外传感器输出信号的车辆在其行车路线上前行，将该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过，否则，表示触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行；

所述行车路线重新规划单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，若该当前红外传感器与该控制器对应，则将该当前红外传感器作为始点红外传感器，根据所述停车场路径重新规划出从所述始点红外传感器到该确定的行车路线中终点红外传感器的行车路线，通过其组网模块将重新规划出的行车路线传输给其他各个控制器；

所述行车路线更新单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，将该确定的行车路线标记为无效，在重新规划出行车路线或接收到重新规划出的行车路线后，确定该重新规划出的行车路线中始点红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的上一红外传感器，将确定的该上一红外传感器与无效的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器进行比较，若相同，则将该重新规划出的行车路线更新至对应的无效行车路线中。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过针对停车场中每个路段的入口端和出口端分别设置检测单元，对车辆的位置进行定位，当车辆行驶至其车位所在路段上时，控制该路段上对应车位的车位锁打开，可以避免用户在打开车位锁时需要手动操作，从而提高车位锁打开的便利性；

2、本发明通过首先确定当前红外传感器在红外传感器拓扑图中的当前上一红外传感器，将该当前上一红外传感器与先后获得的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器进行比较，从而来确定触发当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线，由此即便在车辆进入错误路段后，也可以准确找到触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线；本发明针对存在两个疑似行车路线，两车辆紧随前行的情况，获得两车辆经过对应红外传感器触发对应红外传感器输出信号的时间，根据时间的早晚以及两疑似行车路线的建立先后来确定触发对应红外传感器输出信号的车辆的行车路线，由此即便出现两车辆紧随前行的情况，也可以准确找出触发当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线；本发明车辆在其行车路线上前行时通过将该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过，可以方便通过该车辆的行车路线对该车辆的位置进行定位；本发明车辆未在其行车路线上前行时，通过对其行车路线进行重新规划和更新，即便车辆进入错误路段，也可以实现车辆准确导航；本发明利用红外传感器来实现停车场导航，可以提高导航准确度；

3、本发明通过在车辆行至路段入口端处后就根据该确定的行车路线中该当前红外传感器所在路段与下一级路段之间的位置关系对显示器进行控制，并是车辆在其行车路线上前行时才对显示器进行控制显示，由此可以提高显示的及时性和准确度。

附图说明

图1是本发明基于物联网组网数据的车位锁控制系统的一个实施例方框图；

图2是本发明停车场导航定位系统的一个实施例方框图；

图3是本发明树形结构的停车场路径一个实施例示意图；

图4是本发明路段出口端处控制器、红外传感器和组网模块之间的连接关系示意图；

图5是本发明两车辆紧随前行的一个实施例示意图；

图6是本发明路段入口端控制器、红外传感器、组网模块和显示器之间的连接关系示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，为本发明基于物联网组网数据的车位锁控制系统的一个实施例方框图。该系统包括停车场控制系统、停车场导航定位系统以及针对停车场中每个车位对应设置的车位锁，所述停车场控制系统对驶入停车场的车辆的车牌号进行采集，根据该采集到的车牌号查找到对应的车位号，并将该查找到的车位号发送给所述停车场导航定位系统；结合图2所示，所述停车场导航定位系统包括针对停车场中每个路段的入口端和出口端分别设置的检测单元，该检测单元包括控制器、红外传感器和组网模块，每个控制器都与其对应的红外传感器和组网模块连接，该车辆经过对应红外传感器时，触发该红外传感器输出信号，各个控制器之间通过组网模块建立物联网，共享输出了信号的红外传感器，根据输出了信号的红外传感器的位置信息，对该车辆的位置进行定位，针对每个路段，该路段的入口端和出口端处的控制器都与该路段两侧上各个车位的车位锁连接，当该车辆对应车位所在路段上的红外传感器输出信号时，表示该车辆行驶至其车位所在路段上，该路段上的控制器根据该车辆的车位号，控制该路段上对应车位的车位锁打开。

本发明通过针对停车场中每个路段的入口端和出口端分别设置检测单元，对车辆的位置进行定位，当车辆行驶至其车位所在路段上时，控制该路段上对应车位的车位锁打开，可以避免用户在打开车位锁时需要手动操作，从而提高车位锁打开的便利性。

虽然通过在每个路段的入口端和出口端设置检测单元来对车辆的位置进行定位，可以在车辆行驶至其车位所在路段上后，控制其车位锁打开，但是如果仅仅为了打开车位锁而建立物联网，设置多个检测单元，那么费用会非常高。实际上，业主在安装车位锁的目的是为了避免外来车辆乱停车，占用车位，外来车辆在驶入一个陌生的停车场时，找车位也会花费很长的时间，因此本发明停车场导航定位系统还可以向车辆提供导航功能。

其中，该停车场导航定位系统将(与停车库出入口连接的路段为根路段)树形结构的停车场路径划分为多个路段，针对每个路段，其仅有入口端和出口端两个端口且至少一个端口与多个路段连接。本发明通过将停车场路径构造成树形结构，并对该树形结构进行改进，使该树形结构中的各个路段仅有两个端口且至少一个端口与多个路段连接，可以对车辆的位置进行准确定位，结合图3所示，传统的树形结构，路段1和路段6是同一路段，此时无法对车辆在该路段上的具体位置进行准确定位，本系统改进后的树形结构，路段1和路段6是不同的路段，此时可以对车辆是在路段1，还是路段6上进行准确定位；本系统中每个路段只有唯一的上一级路段，例如图2中路段2、路段3和路段6的上一级路段为路段1，路段4和路段5的上一级路段为路段3。本发明将停车场路径构造成树形结构，使每个路段都只有一个上一级路段，基于该种划分来进行导航，可以保证每个红外传感器都只有一个上一红外传感器，不必考虑存在多个上一红外传感器的情况，从而可以保证导航准确性。

针对每个路段，结合图2所示，其出口端的前端设置有与该路段出口端控制器连接的显示器，针对每个控制器，对应车辆在经过该控制器对应的红外传感器时，触发该红外传感器输出信号，该红外传感器将该信号传输给该控制器，该控制器在接收到其红外传感器提供的信号后，生成对应的检测信息并通过其组网模块将生成的检测信息传输给其他各个控制器，该检测信息包括检测到信号的红外传感器的标识信息以及检测到信号时的时间信息。本发明通过在每个路段的出入端口都设置控制器、红外传感器和组网模块，各个控制器之间通过组网模块建立物联网，在车辆经过对应红外传感器时将该红外传感器的标识信息发送至物联网中，使得各个控制器都获得对应红外传感器的标识信息，可以为后续各个车辆的准确定位提供数据基础。

所述停车场控制系统对驶入停车场的车辆的车牌号进行采集，将采集到的车牌号与其本地存储的业主的车牌号进行对比，若相同，则根据该采集到的车牌号查找到对应的车位号，并将该查找到的车位号发送给所述停车场出入口处的控制器，若不相同，则向该车辆分配临时车位号，并将该临时车位号发送给停车场出入口处的控制器。所述停车场出入口处的控制器在接收到其红外传感器提供的信号后，根据所述停车场路径规划出从停车场出入口到该车辆车位的行车路线并通过其组网模块将该车辆的行车路线及其对应的车位号传输给其他各个控制器，该行车路线包括该车辆即将通过的各个路段上的红外传感器和各个红外传感器的标识信息。此外，各个控制器在本地存储有红外传感器拓扑图，所述红外传感器拓扑图包括停车场中各个红外传感器之间的位置关系以及各个红外传感器的标识信息，针对每个路段，其入口端处红外传感器为其出口端的上一红外传感器，其入口端处红外传感器的上一红外传感器为与该路段入口端连接的上一级路段出口端处的红外传感器。由于在树形结构中，每个路段只有一个上一级路段，因此在红外传感器拓扑图中每个红外传感器都都只有唯一的上一红外传感器。本发明通过在各个控制器本地存储红外传感器拓扑图，可以为后续车辆准确定位提供数据基础。

虽然车辆在进入停车场后，各个红外传感器在检测到信号后，其对应的控制器都会将检测到信号的红外传感器的标识信息发送至物联网中的其他各个控制器，但是进入停车场的车辆通常不会只有一辆，如何区分红外传感器是因为哪辆汽车经过触发输出信号，从而对各个车辆进行准确定位，成为实现精确导航的关键。为此针对每个控制器，结合图4所示，其包括行车路线确定单元、行车路线处理单元、行车路线重新规划单元和行车路线更新单元。

其中，所述行车路线确定单元用于在获得当前检测信息后，根据该红外传感器拓扑图、先后获得的各个行车路线、该当前检测信息中当前红外传感器的标识信息和时间信息，确定触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线。具体地，所述行车路线确定单元用于在获得当前检测信息后，首先根据该当前检测信息中当前红外传感器的标识信息，确定该当前红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的当前上一红外传感器的标识信息，依次判断该当前上一红外传感器的标识信息与先后获得的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的标识信息是否相同，若相同，则将对应行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的疑似行车路线，确定该车辆的疑似行车路线的个数：

若存在一个疑似行车路线，则将该疑似行车路线确定为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线。虽然本系统可以对车辆进行导航，但是仍然可能存在车辆错过导航转向最佳时机，而进入错误的路段，若此时倒车在车库会存在很大的安全隐患，而且当车辆后面紧随有其他车辆时并不存在倒车的可能性。如果不对车辆进入错误路段的情况进行考虑，那么车辆进入错误路段后不仅该车辆无法找到向其分配的停车位，还会影响其他车辆导航的准确性。为此，本发明在对车辆进行定位时，并不是直接将当前红外传感器的标识信息与各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器的标识信息进行比较，原因在于一旦车辆进入错误路段，当前红外传感器将不属于该车辆行车路线中的红外传感器，由此确定的与该当前红外传感器匹配的行车路线将是不正确的。由于行车路线中最近标记为已通过的红外传感器是固定的，且当前红外传感器在红外传感器拓扑图中的当前上一红外传感器也是固定且唯一的，因此本发明通过首先确定当前红外传感器在红外传感器拓扑图中的当前上一红外传感器，将该当前上一红外传感器与先后获得的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器进行比较，从而来确定触发当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线，由此即便在车辆进入错误路段后，也可准确找到触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线。

停车场中可能存在两车辆紧随前行的情况，如图5所示，车辆1和车辆2紧随前行，当车辆1通过红外传感器2-1，车辆2通过红外传感器3-1时，红外传感器2-1和红外传感器3-1在红外传感器拓扑图中的上一红外传感器都是红外传感器1-2，根据该红外传感器1-2可以确定存在两个疑似行车路线，此时控制器无法确定是车辆1，还是车辆2触发红外传感器2-1输出信号，由于车辆1位于车辆2之前，那么车辆1触发红外传感器输出信号的时间应早于车辆2触发红外传感器输出信号的时间，并且建立车辆1对应行车路线的时间应早于建立车辆2对应行车路线的时间。

为此，若存在两个疑似行车路线，则表示存在两车辆紧随前行的情况，此时首先确定在前后预设时间段内获得的参考检测信息(可能包括两车辆外其他车辆触发产生的检测信息)，并确定各个参考检测信息中参考红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的参考上一红外传感器，判断各个参考上一红外传感器的标识信息是否与该两个疑似行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的标识信息相同，若是，则将所述参考红外传感器与所述当前红外传感器检测到信号的时间进行比较：若所述当前红外传感器检测到信号的时间早于所述参考红外传感器检测到信号的时间，则确定两个疑似行车路线中先获得的疑似行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线，若所述当前红外传感器检测到信号的时间晚于所述参考红外传感器检测到信号的时间，则确定两个疑似行车路线中后获得的疑似行车路线作为触发该当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线。本发明针对存在两个疑似行车路线，两车辆紧随前行的情况，获得两车辆经过对应红外传感器触发对应红外传感器输出信号的时间，根据时间的早晚以及两疑似行车路线的建立先后来确定触发对应红外传感器输出信号的车辆的行车路线，由此即便出现两车辆紧随前行的情况，也可以准确找出触发当前红外传感器输出信号的车辆的行车路线。

其中，所述行车路线处理单元用于根据该当前红外传感器的标识信息以及该确定的行车路线，判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆是否在其行车路线上前行，若是，则将确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过。具体地，所述行车路线处理单元用于判断该当前红外传感器是否为该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器，若是，则表示触发该当前红外传感器输出信号的车辆在其行车路线上前行，将该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过，否则，表示触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行。本发明车辆在其行车路线上前行时通过将该确定的行车路线中最近标记为已通过的红外传感器的下一红外传感器标记为已通过，可以方便通过该车辆的行车路线对该车辆的位置进行定位。

其中，所述行车路线重新规划单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，若该当前红外传感器与该控制器对应，则重新规划出该车辆的行车路线，并通过其组网模块将重新规划出的行车路线传输给其他各个控制器。具体地，所述行车路线重新规划单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，若该当前红外传感器与该控制器对应，则将该当前红外传感器作为始点红外传感器，根据所述停车场路径重新规划出从所述始点红外传感器到该确定的行车路线中终点红外传感器的行车路线，通过其组网模块将重新规划出的行车路线传输给其他各个控制器。本发明车辆未在其行车路线上前行时，通过对其行车路线进行重新规划，即便车辆进入错误路段，也可以实现车辆准确导航。

其中，所述行车路线更新单元用于在重新规划出行车路线或接收到重新规划出的行车路线后更新该行车路线。具体地，所述行车路线更新单元用于在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆未在其行车路线上前行时，将该确定的行车路线标记为无效，在重新规划出行车路线或接收到重新规划出的行车路线后，确定该重新规划出的行车路线中始点红外传感器在所述红外传感器拓扑图中的上一红外传感器，将确定的该上一红外传感器与无效的各个行车路线中最近标记为已通过的红外传感器进行比较，若相同，则将该重新规划出的行车路线更新至对应的无效行车路线中。本发明对重新规划出的行车路线进行更新，即便车辆进入错误路段，也可以实现车辆的准确导航。

另外，针对每个路段出口端处的控制器，结合图6所示，其还包括显示控制单元，所述显示控制单元用于针对其他控制器提供的当前检测信息中的当前红外传感器，判断该当前红外传感器是否为该控制器所在路段入口端处的红外传感器，若是，则在判断触发该当前红外传感器输出信号的车辆在其行车路线上前行时，根据该确定的行车路线中该当前红外传感器所在路段与下一级路段之间的位置关系，对其显示器的显示进行控制。本发明通过在车辆行至路段入口端处后就根据该确定的行车路线中该当前红外传感器所在路段与下一级路段之间的位置关系对显示器进行控制，并是车辆在其行车路线上前行时才对显示器进行控制显示，由此可以提高显示的及时性和准确度。

当该当前红外传感器为该确定的行车路线中的终点红外传感器时，该车辆行驶至其车位所在路段上时，该路段上的控制器确定与该确定的行车路线对应的车位号，根据该车位号，控制该路段上对应车位的车位锁打开。为了避免驶出车辆对驶入车辆导航定位的影响，该红外传感器可以设置在停车场的驶入车道侧，或者停车场将驶入车道和驶出车道分开设置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。