一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统，通过在停车场进口和出口闸机处各部署基于蓝牙4.0技术的信标设备作为广播设备发送iBeacon格式的广播信息，使用车内的蓝牙移动终端接收蓝牙广播信息并计算车辆与道闸杆的距离，当车辆接近出入口栏杆时车内的蓝牙移动终端与闸机处的蓝牙连接设备通过建立BLE连接进行数据交换，由工控主机结合蓝牙连接信号、地感信号和微波感应等信号决定是否抬杆并计算剩余车位数，将结果输出显示屏显示。本发明使得停车用户可以使用移动终端的蓝牙功能实现不停车快速进出停车场，有效提高车辆的通过率，识别精度高，并通过防伪造且加密的蓝牙数据交换功能有效支撑身份认证、停车费计算、电子支付等智能停车功能。
【专利说明】
一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着车辆的增加，目前大中型城市都出现了停车难的问题，智能停车场是智能交通系统ITS的重要组成部分，其核心是采用信息技术、数字通信传输技术、计算机技术、电子控制技术及系统集成等高新技术并结合停车场收费管理方面的需求，提供一种高效率的管理方式，使用户可以在最短的时间进入或离开停车场，从而提高停车场的管理水平，取得更高的经济效益和良好的社会效益。
[0003] 为了使车辆不停车顺畅进入停车场，车辆的自动识别装置是关键。现有自动识别技术主要包括接触式1C卡、非接触式1C卡、车牌号自动识别等，接触式1C卡触电易磨损，识别效果会受到影响；非接触式1C卡可靠性高，可以省去不刷卡环节，但识别距离较短，存储量在很多场合也不够大，读卡器与射频之间传递数据信息为单向传递，交互性差，同时射频天线的单向性使得一个读卡器同时只能处理一个射频1C卡信息;而车牌号自动识别技术涉及到图像处理，往往会因为天气、环境及车牌污损等现象无法得到很好地应用。为了解决自动识别装置问题，目前已有微波远距离读卡技术、蓝牙远距离读卡技术等。
[0004] 蓝牙技术作为一项无线通信技术，使用2.4-2.485GHz的世界通用的ISM频段的UHF 无线电波，以其小体积、低成本、低功耗、低辐射的特点应用于极微小的设备中，其工作距离可以达到10m-100m，能自动识别工作范围内装有识别装置的车辆，其射频信号具有全向性， 支持微微网与分散网等组网工作模式，实现对多台车辆或设备的同时识别，同时具有多级别安全措施设定，且每一台蓝牙设备的地址全球唯一，能确保在对安全要求比较高的停车场应用。
[0005] 随着蓝牙4.0 BLE技术规范出现以后，蓝牙技术已经具备低成本、短距离、可互操作、最大化待机时间、快速连接和低峰值的发送/接收功耗等特点，尤其是Beacon技术以廉价硬件通过低功耗蓝牙的方式向网络内的移动设备捕捉和推送信息，使用一粒纽扣电池可以使得蓝牙信标(Beacon)设备可连续工作数年之久。蓝牙技术迎来了更大的市场需求，绝大多数移动设备都载有蓝牙芯片，几乎所有手机都装有蓝牙发射和接收装置并可以通过其进行短距离信息传输，随着Android 4.3的推广加上Apple在iOS上全面兼容iBeacon，这项通讯协议能用在今后绝大部分移动设备上，具有很好的应用前景。
[0006] 现有的基于Beacon技术的停车场闸机通过验证方法大体有两种模式：1、由处于停车场闸机的蓝牙服务器发射蓝牙广播信息，该广播为单向的，可能被不特定的多个蓝牙移动终端接收。该种方法可能出现多个蓝牙终端或偶然路过附件满足基本判断条件的蓝牙终端同时误发来的进出闸机的蓝牙连接信息，此时需要停车场蓝牙服务端判断出在道闸杆口的车辆并只响应该车辆的进出场需求并实施放行，但是由于蓝牙测距误差大且受蓝牙移动终端所搭载的操作平台影响大，因此需要通过优化测距算法、天线摆放等手段提高测距的精确性。2、采用在车内放置蓝牙移动终端并发射广播，由处于闸机的蓝牙服务器接收广播并利用信号强度RSSI(Received Signal Strength Indicator)值计算蓝牙移动终端到蓝牙服务器的距离从而判断开门时间，但是该方法使得蓝牙移动终端只具有发送信息而没有信息接受和存储的功能，收费设备依赖于停车场管理电脑的正常运行，不能实现脱机运行。 而且目前全球的i〇S设备都可以是iBeacon的发射端和接收端，但是Jelly Bean 4.3以后的 Android设备目前还只能是Beacon的接收端，因此如果使用手机作为蓝牙移动终端， Android手机将不能实现该功能。
【发明内容】
[0007] 本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统，使得停车用户可以使用移动设备蓝牙功能实现不停车快速进出停车场， 通过优化测距算法、天线摆放等手段提高识别精确度，达到远距离识别车辆自动抬杆功能， 有效提高车辆的通过率。
[0008] 为实现本发明的技术目的，本发明采用如下的方案：
(1) 在停车场出口和入口各部署两个蓝牙信标设备作为广播设备，蓝牙广播设备发送 iBeacon格式的蓝牙广播信息；
(2) 用户车内蓝牙移动终端客户端接收蓝牙广播信号，根据信号强度判断行驶方向及抬杆时机，通过与蓝牙连接设备数据交互发送入场或出场信号；
(3) 工控主机结合蓝牙连接信号、地感信号和微波感应信号进行抬杆判断和计数判断。
[0009] 上述蓝牙广播设备为采用蓝牙技术BLE 4.0及以上的任何蓝牙设备。
[0010] 作为本发明技术方案的优选方案，本发明的基于蓝牙的停车场进出场控制方法可通过防伪造且加密的蓝牙数据交换功能有效支撑身份认证。
[0011] 本发明还提供了一种基于蓝牙的停车场进出场控制系统，该控制系统包括:工控主机；出/入口信号输入设备:包括出/入口抬杆地感、出/入口落杆地感、车辆检测器、微波感应器、车辆感应器；出/入口控制设备:包括闸机控制电机、进出口指示灯;蓝牙设备:包括蓝牙广播设备、蓝牙连接设备、蓝牙信号增益天线、用户蓝牙移动终端设备;输出设备:包括入口显示屏和管理员显示屏;工控主机包括开关量信号采集与控制模块、输出模块、识别模块和蓝牙模块。
[0012] 出/入口信号输入设备和出/入口控制设备通过RS232接口连接至工控主机的开关量信号采集与控制模块;蓝牙广播设备和蓝牙连接设备通过USB接口连接至工控主机的蓝牙模块;蓝牙信号增益天线通过SMA接口连接至蓝牙广播设备;入口显示屏通过RS485接口连接到工控主机的输出模块;管理员显示屏通过VGA、HDMI或TCP接口连接到工控主机输出模块。
[0013] 本发明基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统有如下有益效果：
(1)解决了现有基于Beacon技术的停车场闸机基于通过验证方法只能读取信息不能写入信息，需要另外携带蓝牙信标设备，以及识别准确度不够的问题。
[0014] (2)通过优化测距算法、天线摆放等手段提高识别精确度，达到远距离识别车辆后快速自动抬杆功能，有效提高车辆的通过率，使得停车用户可以使用移动终端蓝牙功能实现不停车快速进出停车场。
[0015] (3)可通过防伪造且加密的蓝牙数据交换功能有效支撑身份认证，并可集成停车费计算、电子支付等智能停车功能。
[0016] (4)本发明提供的基于蓝牙的停车场进出场控制方法及系统，在节省成本的同时， 提高了检测效率，省去车主另外携带卡片的麻烦，同时增强其数据交互能力，使停车用户只使用移动终端就可以完成远距离识别不停车快速进出停车场的功能。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施例提供的一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法的蓝牙移动终端控制流程图。
[0018] 图2为本发明实施例提供的一种基于蓝牙的停车场进出场控制系统的结构示意图。
[0019] 图3为本发明实施例提供的一种基于蓝牙的停车场进出场控制装置的部署方式示
意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明确，以下结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
[0021] 下面结合【附图说明】和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0022] 本发明实施例提供的一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法，该控制方法主要包括三大步骤，具体的实现过程如下：
(1)停车场出入口的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息。
[〇〇23]具体来说，为了达到低功耗、低成本、短距离、可互操作、快速连接等效果，所述广播设备可以是采用蓝牙技术BLE 4.0及以上的任何蓝牙设备，采用Broadcaster(广播者)和 ObserveK监听者)通信组合模式，两者不需要建立连接，停车场出入口的蓝牙广播设备作为Broadcaster发送广播信息，手机客户端作为Observer监听到广播信息选择处理或丢弃， 并且广播信息采用苹果公司的蓝牙信标协议iBeacon。
[0024] 为了能够有效降低系统复杂程度，提高定位效率以及准确度，本实施例分别在停车场出入口各设置两个蓝牙广播设备，设备标识分别为in_l、in_2、out_l和out_2。如图3所示，以入口为例，入口处的2个蓝牙广播设备in_l和in_2被一远一近布置在与入口道闸杆一侧垂直的方向（即入口方向），in_2距离道闸杆较近但需保证车辆驶近道闸杆时车内的蓝牙移动终端已经经过in_2,因此in_2相距道闸杆垂直方向约2米至3米的位置，inj与化_2的垂直相对距离越远判断准确度越大，但需保证车辆驶近道闸杆时接收的in_l设备发出的广播信号强度在有效值范围内（大于负70dBm)，因此in j与in_2的垂直相对距离约为1米至2 米，出口处的2个蓝牙广播设备out_l和out_2部署方法参照入口的部署位置。所述广播设备采用nRF51822蓝牙芯片，设置广播类型为BLE_GAP_ADV_TYPE_ADV_N0NC0NN_IND，广播间隔为100ms。
[0025] 所述广播设备发送的广播帧须包含防伪造的特定的标识，防止被恶意设备干扰， 对于iBeacon设备来说，可以利用其广播帧中的UUID(通用唯一标识符)作为特定的标识，广播设备通过USB接口连接工控主机的蓝牙模块实时接收并更新广播帧中的UUID，该UUID的生成方法为使用散列函数算法将广播设备标识、共享密钥、当前日期三个字段拼接后加密得到固定长度为128bit的字符串作为UUID字段。其中共享密钥在手机客户端、云平台和工控主机同步，可以选择事先预存也可以通过远程更新的方式同步。
[〇〇26] (2)用户手机客户端接收蓝牙广播信号，判断行驶方向及抬杆时机，通过与蓝牙连
接设备数据交互发送入场或出场信号。如图1所示，手机客户端具体控制流程如下：
步骤1:重置所有缓冲队列、计数器、计时器等，整个控制流程分为三个识别阶段，以标识Stage进行区分，初始情况下Stage=累计阶段。
[0027]步骤2:手机客户端接收到新的广播数据包以后，将手机客户端预存的广播设备标识、共享密钥、当前日期三个字段拼接后使用散列函数算法加密后得到固定长度为128bit 的字符串，与接收到的iBeacon广播包中的UUID字段比较，若一致则处理，若不一致则丢弃该数据包。数据包有效的情况下，根据当前的Stage值判断计算处于哪个计算阶段，然后对新数据包进行相应的处理，处于“累计阶段”跳转步骤3、“方向判断”跳转步骤4，“抬杆判断” 跳转步骤5。
[〇〇28]步骤3: Stage处于“累计阶段”时，将出入口的广播设备发送的有效数据包累计到一个接收队列，并计算队列数据信号强度RSSI的均值，如果均值达到预定阈值则将Stage设置为“方向判断”阶段并开始“方向判断”阶段的时间计时，否则保持不变，跳转步骤2继续接收新的数据包。由于抬杆判断准确度受到同一方向两个蓝牙广播设备相互间的距离、蓝牙广播设备与道闸杆间距离以及信号强度RSSI的影响，所述信号强度RSSI均值的阈值为一个不定值，阈值越高判断准确度越高但判断延迟增加，所以在保证判断准确度的基础上经过反复试验，通过调整蓝牙设备的部署等其他因素使阈值越低越好。
[0〇29]步骤4: Stage处于“方向判断”阶段，根据接收到的UUID判断数据包所属蓝牙广播设备，将来自入口蓝牙广播设备的数据包放入入口方向判断队列，将来自出口的蓝牙广播设备的数据包放入出口方法判断队列，判断本阶段的时间计时是否达到预设的累计时间， 若是没有达到则跳转步骤2继续接收新的数据包，若是已经达到预设的累计时间，则分别计算入口和出口方向判断队列中数据信号强度RSSI的均值，如果入口方向判断队列的RSSI强度大于出口方向判断队列则说明车辆为进场，否则车辆正在出场，将Stage设置为“抬杆判断”阶段，并开始“方向判断”阶段的时间计时，跳转步骤2继续接收新的数据包。所述预设的累计时间不少于1秒，本实施例内预设的累计时间设置为1秒，时间越长则判断延迟越长。
[0030]步骤5:stage处于“抬杆判断”阶段，根据已经判断的车辆行驶方向只处理来自入口或出口蓝牙广播设备发送的数据包，对不符合要求的包忽略丢弃。假设车辆正在进场，则只处理来自入口蓝牙广播设备的发送的数据包，将靠近车辆行驶方向即远离道闸杆的设备标识为in j的数据包缓存在队列1中，将距离道闸杆较近的设备标识为in_2的数据包缓存在队列2中，如果达到预设的累计时间1秒则分别计算两个队列中数据包信号强度的均值并比较，当队列2的信号强度均值减去队列1的信号强度均值达到设定的阈值时说明车辆车头位置处于标识为in_2蓝牙广播设备与道闸杆之间，此时手机客户端发送入场信号，否则跳转步骤2继续接收新的数据包。同理，车辆出场时也做相应处理并发送出场信号。所述设定的信号强度阈值为一个不定值，队列2的信号强度均值减去队列1的信号强度均值随着车辆驶近道闸杆会越来越大，在保证抬杆准确度的同时，阈值设定越小抬杆判断延迟越小。
[0031] 该步骤中发送入场或出场信号时手机客户端与闸机处的工控主机连接的蓝牙设备建立蓝牙通信，采用Central(中心)和Peripheral (外设)的通信组合，该组合具有更好的指向性和安全性，在进行数据传递前需要彼此建立连接，工控主机连接的蓝牙设备作为 Peripheral设备以一定频率广播信息，手机客户端作为Central收到广播信息后向 Peripheral设备发起连接请求，进而传递数据，传递数据时使用共享的密钥采用AES加密， 确保数据的保密性。该蓝牙连接设备采用nRF51822蓝牙芯片，设置广播类型为类型BLE_ ADV_FAST_ENABLED，广播间隔为 40ms。
[0032] 3.工控主机结合蓝牙连接信号、地感信号和微波感应信号进行抬杆判断和计数判断。
[0033] 工控主机接收到的信号量包括出/入口抬杆地感信号，出/入口落杆地感信号，微波感应信号和蓝牙连接信号，信号状态设定为三种:初始状态，触发状态，延时释放状态。
[0034] 工控主机的抬杆判断流程如下:车辆驶过抬杆地感，抬杆地感信号的状态由初始状态变为触发状态并维持20秒;用户手机客户端接收蓝牙广播信号，判断行驶方向，向蓝牙连接发送入场或出场信号，信号状态由初始状态变为触发状态并维持20秒。判断两个信号均为触发状态，则产生抬杆指令，车辆入场或出场时触发落杆地感信号，则将已经触发的抬杆地感信号和蓝牙连接入场信号置为延时释放状态，经5秒延时，状态恢复为初始状态。抬杆地感信号和蓝牙连接信号在20秒的状态维持时间内未满足状态变化的条件，则信号状态恢复为初始状态，等待下次触发。
[0035] 工控主机的计数判断流程如下:车辆进出场过程中，微波感应信号的状态由初始状态变为触发状态并维持20秒，当用户通过道闸杆驶过落杆地感，落杆地感信号的状态由初始状态变为触发状态，则判断进场或出场动作完成，微波感应信号和落杆地感信号状态变为延时释放状态，延时5秒且车辆已经驶出落杆地感检测区域后，恢复为初始状态。落杆地感信号和微波感应信号在20秒的状态维持时间内未满足状态变化的条件，则信号状态恢复为初始状态，等待下次触发。工控主机根据计算判断结果识别车辆是进场还是出场，实时更新剩余车位数输出显示屏显示，根据获取的车辆进出信息，将正在出停车场的车辆信息结合收费系统计算的停车费通过显示屏显示给停车管理员查看，并可将剩余车位信息、计费信息同步至手机客户端。
[0036] 本实施例中，手机客户端还可集成黑名单用户、停车费计算、电子支付等智能停车功能。具体如下:
用户过滤功能:蓝牙连接设备接收手机客户端的蓝牙连接请求并接收入场请求，入场请求中包括用户标识、抬杆请求等，工控主机根据接收的用户标识对用户状态进行检测，如果该用户为黑名单或未授权用户则通过蓝牙连接返回禁止通行信息。前述黑名单用户可以是欠费或被禁止的用户;在私人或内部停车场可设置白名单，非白名单中用户(即未授权用户)不允许进入停车场，便于私人住宅/企业等场所停车场的人员控制管理。
[0037] 停车费计算功能:用户出入场时发送带有包含出入场时间的请求，抬杆放行后，将出入场确认信息发送至用户手机，用户手机客户端将接收的进出场确认信息生成停车记录并显示，工控主机将出场记录上传至云平台，云端收费系统计算停车费，向用户手机发送停车支付订单;脱机模式下，工控主机识别用户出场，将出场确认信息发送至用户手机，用户手机显示停车记录;停车场现场收费系统计算停车费用，并在现场终端显示。
[0038] 电子支付功能:采用上述停车计费功能，云平台将接收到的进出场记录生成停车记录，云端收费系统识别用户出场后自动计算停车费用生成停车支付订单，并将订单推送给用户的手机客户端，用户可以在手机客户端使用银联、第三方支付等移动支付手段完成付费。如果用户设置了自动扣款系统将从用户的预存账户直接扣除停车费并将已缴费账单推送给手机客户端。
[0039] 图2为本发明提供的一种基于蓝牙的停车场进出场控制系统的工控主机控制系统及设备示意图，图3为控制装置的部署方式示意图，该控制系统包括：
工控主机；
出/入口信号输入设备:包括出/入口抬杆地感、出/入口落杆地感、车辆检测器、微波感应器、车辆感应器；出/入口控制设备:包括闸机控制电机、进出口指示灯；
蓝牙设备:包括蓝牙广播设备、蓝牙连接设备、蓝牙信号增益天线、用户蓝牙移动终端设备；
输出设备:包括入口显示屏和管理员显示屏；
所述工控主机包括开关量信号采集与控制模块、输出模块、识别模块和蓝牙模块；
出/入口信号输入设备和出/入口控制设备通过RS232接口连接至工控主机的开关量信号采集与控制模块;蓝牙广播设备和蓝牙连接设备通过USB接口连接至工控主机的蓝牙模块;蓝牙信号增益天线通过SMA接口连接至蓝牙广播设备;入口显示屏通过RS485接口连接到工控主机的输出模块;管理员显示屏通过VGA、HDMI或TCP接口连接到工控主机输出模块。
[0040] 开关量信号采集与控制模块用于获取微波感应信号、抬杆地感信号、落杆地感信号，当车辆驶过微波感应器、抬杆地感或落杆地感时，本模块将采集到的输入信号通过 RS232接口发送给识别模块处理，识别模块决定抬杆后通过本模块输出控制信号给闸机控制电机使道闸杆升起并输出控制信号给进出口指示灯显示工作状态。
[0041 ]蓝牙模块模块用于处理蓝牙广播和连接信息，现场工控主机通过USB接口连接4个蓝牙广播设备和2个蓝牙连接设备如图3所示，其中2个蓝牙广播设备被一前一后布置在离入口栏杆垂直方向（即入口方向）的2米至3米的位置，蓝牙广播设备之间相距1至2米，另外2 个蓝牙广播设备按相同的布置方法被一前一后放置在出口栏杆的垂直方向（即出口方向）。 蓝牙广播设备通过SMA接口安装蓝牙信号增益天线并结合屏蔽手段使入口广播设备发出的信号朝向入口方向较强而出口广播设备发出的信号朝出口方向较强。2个蓝牙连接设备广播不同的蓝牙标识分别接收来自手机客户端的入场信号和出场信号，蓝牙连接设备将接收到的入场信号或出场信号传送给识别模块用于抬杆判断。
[0042]识别模块用于根据当前车辆进出场时，对从开关量信号采集与控制模块和蓝牙模块获取的蓝牙连接信息、地感信号和微波感应信号进行识别，判断是否抬杆、是否触发剩余车位计数，并获取进出车辆的信息(包括用户标识、进出场时间等）。
[〇〇43] 输出模块用于显示车位信息。入口显示屏通过RS485接口连接到工控主机，管理员显示屏通过VGA、HDMI或TCP接口连接到工控主机输出模块。本模块用于计算剩余车位数并显示在入口显示屏，根据获取的车辆进出信息，将正在出停车场的车辆信息结合收费系统计算的停车费通过显示屏显示给停车管理员查看。
[0044]应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之
【主权项】
1. 一种基于蓝牙的停车场进出场控制方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 在停车场出口和入口各部署两个蓝牙信标设备作为广播设备，蓝牙广播设备发送 iBeacon格式的蓝牙广播信息； (2) 用户车内蓝牙移动终端客户端接收蓝牙广播信号，根据信号强度判断行驶方向及 抬杆时机，通过与蓝牙连接设备数据交互发送入场或出场信号； (3) 工控主机结合蓝牙连接信号、地感信号和微波感应信号进行抬杆判断和计数判断。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1)中蓝牙广播设备为采用蓝牙 技术BLE 4.0及以上的任何蓝牙设备。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1)中入口处两个蓝牙广播设备 布置于道闸杆的入口侧，一远一近垂直于道闸杆放置，靠近道闸杆的蓝牙广播设备与道闸 杆垂直距离2-3米，两个蓝牙广播设备相对距离1-2米，出口处的蓝牙广播设备采用和入口 处蓝牙广播设备相同的摆放方式。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中用户车内蓝牙移动终端客 户端判断流程如下： (1) 重置所有缓冲队列、计数器、计时器等，整个控制流程分为三个识别阶段，以标识 Stage进行区分，初始情况下Stage=累计阶段； (2) 客户蓝牙移动终端客户端接收到新的广播数据包以后，匹配移动终端客户端设备 和蓝牙广播设备，匹配成功则处理，否则丢弃该数据包;数据包有效的情况下，根据当前的 Stage值判断计算处于哪个计算阶段，然后对新数据包进行相应的处理，处于“累计阶段”跳 转步骤(3)、“方向判断”跳转步骤(4)，“抬杆判断”跳转步骤(5); (3) Stage处于“累计阶段”时，将出入口的广播设备发送的有效数据包累计到一个接收 队列，并计算队列数据信号强度RSSI的均值，如果均值达到预定阈值则将Stage设置为“方 向判断”阶段并开始“方向判断”阶段的时间计时，否则保持不变，跳转步骤(2)继续接收新 的数据包； (4) Stage处于“方向判断”阶段，根据接收到的UUID判断数据包所属蓝牙广播设备，将 来自入口蓝牙广播设备的数据包放入入口方向判断队列，将来自出口的蓝牙广播设备的数 据包放入出口方法判断队列，判断本阶段的时间计时是否达到预设的累计时间，若是没有 达到则跳转步骤(2)继续接收新的数据包，若是已经达到预设的累计时间，则分别计算入口 和出口方向判断队列中数据信号强度RSSI的均值，如果入口方向判断队列的RSSI强度大于 出口方向判断队列则说明车辆为进场，否则车辆正在出场，将Stage设置为“抬杆判断”阶 段，并开始“方向判断”阶段的时间计时，跳转步骤(2)继续接收新的数据包； (5) Stage处于“抬杆判断”阶段，根据已经判断的车辆行驶方向只处理来自入口或出口 蓝牙广播设备发送的数据包，对不符合要求的包忽略丢弃;假设车辆正在进场，则只处理来 自入口蓝牙广播设备的发送的数据包，将入口处两个蓝牙广播设备发送的数据包分别缓存 在队列1和队列2中，达到预设的累计时间后分别计算两个队列中数据包信号强度的均值并 比较，当队列2的信号强度均值减去队列1的信号强度均值达到设定的阈值时，手机客户端 发送入场信号，否则跳转步骤(2)继续接收新的数据包;车辆出场时采用同样的算法做相应 处理并发送出场信号。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中工控主机抬杆判断采用抬 杆地感信号和蓝牙连接信号双重触发判断;具体为:在抬杆地感信号处于触发状态，同时蓝 牙连接设备接收到入场或出场信号使蓝牙连接信号变为触发状态时，产生抬杆指令。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中工控主机计数判断流程如 下:车辆进出场过程中，微波感应信号的状态由初始状态变为触发状态并维持，当用户通过 道闸杆驶过落杆地感，落杆地感信号的状态由初始状态变为触发状态，则判断进场或出场 动作完成，微波感应信号和落杆地感信号状态变为延时释放状态，延时一段时间且车辆已 经驶出落杆地感检测区域后，恢复为初始状态;落杆地感信号和微波感应信号在状态维持 时间内未满足状态变化的条件，则信号状态恢复为初始状态，等待下次触发。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，工控主机根据计算判断结 果识别车辆是进场还是出场，实时更新剩余车位数输出显示屏显示;根据获取的车辆进出 信息，将正在出停车场的车辆信息结合收费系统计算的停车费通过显示屏显示给停车管理 员查看;并将剩余车位信息、计费信息同步至移动终端客户端。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用散列函数算法将蓝牙广播设备标识、 共享密钥、当前日期三个字段拼接后加密得到固定长度为128bit的字符串作为UUID字段； 用户车内蓝牙移动终端客户端接收蓝牙广播信号，将移动终端客户端预存的广播设备标 识、共享密钥、当前日期三个字段拼接后使用散列函数算法加密后得到固定长度为128bit 的字符串，与接收到的iBeacon广播包中的UUID字段比较进行匹配。9. 一种基于蓝牙的停车场进出场控制系统，其特征在于， 包括工控主机； 出/入口信号输入设备:包括出/入口抬杆地感、出/入口落杆地感、车辆检测器、微波感 应器、车辆感应器； 出/入口控制设备:包括闸机控制电机、进出口指示灯； 蓝牙设备:包括蓝牙广播设备、蓝牙连接设备、蓝牙信号增益天线、用户蓝牙移动终端 设备； 输出设备:包括入口显示屏和管理员显示屏； 所述工控主机包括开关量信号采集与控制模块、输出模块、识别模块和蓝牙模块； 所述出/入口信号输入设备和出/入口控制设备通过RS232接口连接至工控主机的开关 量信号采集与控制模块； 所述蓝牙广播设备和蓝牙连接设备通过USB接口连接至工控主机的蓝牙模块;蓝牙信 号增益天线通过SMA接口连接至蓝牙广播设备； 所述入口显示屏通过RS485接口连接到工控主机的输出模块;管理员显示屏通过VGA、 HDMI或TCP接口连接到工控主机输出模块。10. 根据权利要求9所述停车场进出场控制系统，其特征在于， 所述蓝牙广播设备发送广播数据，用户蓝牙移动终端接收过滤广播数据，用户蓝牙移 动终端客户端处理数据，与蓝牙连接设备建立连接并进行数据交互，蓝牙连接设备将接受 到的入场信号和出场信号传送至识别模块用于抬杆判断； 所述出/入口信号输入设备获取输入信号，采集到的输入信号发送至工控主机的开关 量信号采集与控制模块，开关量信号采集与控制模块将信号发送至识别模块处理，识别模 块将处理结果通过开关量信号采集与控制模块输出至闸机控制电机控制道闸杆抬/落杆， 并输出控制信号至进出口指示灯显示工作状态； 所述工控主机获取车辆进出信息、计算剩余车位数，通过输出设备显示结果。
【文档编号】H04W4/06GK105957160SQ201610262110
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】贺安鹰, 陈俊峰, 吴博炜, 卜意磊, 朱永成
【申请人】江苏东大金智信息系统有限公司