CN113285986A - 一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法 - Google Patents

一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能灯杆管理控制***，包括：路线规划模块、数据采集模块、智能灯杆调整模块、车位导航抢占模块，所述路线规划模块，用于对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；所述数据采集模块，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；所述智能灯杆调整模块，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间。本发明不仅能够能够从多方面因素考虑，对灯杆是否亮灯及持续时间进行控制，还能够识别出车辆行驶过程中是否违规，同时还实现了对停车位的监控，解决了人们停车难的问题。

Description

一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法
技术领域
本发明涉及路灯技术领域，具体为一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法。
背景技术
随着计算机技术的高速发展，智能化、物联网这些概念逐渐走进人们的生活中，通过计算机实现万物互联，为人们带来了无法言喻的便利，在为人们提供便利的同时，也慢慢成为人们生活中不可或缺的一部分。
灯杆作为人们生活中的一部分，当人们在道路上通行时，为人们提供照明，但是功能比较单一，而且现有技术对灯杆的控制比较机械化，只能对道路两旁的灯杆进行整体控制，比较浪费电力资源。
随着人们生活质量的提高，汽车正在慢慢成为大众化工具，但是随之而来的问题是停车位的紧张，由于无法对停车位实现有效监控，往往因为停车问题会耽误人们的很多时间。
针对上述情况，我们需要一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法，不仅能够能够从多方面因素考虑，对灯杆是否亮灯及持续时间进行控制，还能够识别出车辆行驶过程中是否违规，同时还实现了对停车位的监控，解决了人们停车难的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能灯杆管理控制***及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能灯杆管理控制***，包括：路线规划模块、数据采集模块、智能灯杆调整模块、车位导航抢占模块，
所述路线规划模块，用于对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
所述数据采集模块，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
所述智能灯杆调整模块，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
所述车位导航抢占模块，用于对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
本发明通过各个模块的协同作用，共同实现了对智能灯杆的控制及对路边车位的管理，路线规划模块通过确认车辆出发点及目的地，实现对路径的合理规划，同时对路径中智能灯杆上的传感器进行开启，数据采集模块通过传感器实现对道路信息的采集，智能灯杆调整模块对数据采集模块采集的数据进行分析，并根据分析结果对智能灯杆的开关及亮灯时间进行控制，车位导航抢占模块是只有车辆到达距离目的地的指定范围内才能够对车位进行抢占，同时也为了使其他以该车位为目的地的车辆能够提前规划新的路线，防止到达目的地时该车位已被占用的情况发生。
一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，具体步骤如下：
S1、在路线规划模块中，对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
S2、在数据采集模块中，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
S3、在智能灯杆调整模块中，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
S4、在车位导航抢占模块中，对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
进一步的，所述数据采集模块中的传感器包括：高清摄像头、声音传感器及环境光传感器，
所述高清摄像头用于获取路径上车辆及周边环境的图像信息；
所述声音传感器用于获取路径上车辆的声音信息；
所述环境光传感器用于获取路径上周围环境的光线强度。
本发明采用多种传感器采集数据，通过不同种类的数据从多个方面综合考虑智能灯杆的开关问题。
进一步的，所述路径上周围环境的光线强度是控制智能灯杆是否亮的必要因素，将获取的周围环境的光线强度与第一预设值进行比较，
当获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，智能灯杆无法开启，不能控制智能灯杆保持亮的状态；
当获取的周围环境的光线强度小于等于第一预设值时，对其他采集的数据进行处理，判断智能灯杆是否保持亮的状态。
本发明环境光传感器是用于判断智能灯杆能否开启的先决条件，只有当周围环境的光线强度较弱时，我们才会有需要智能灯杆照明的需求可能，因此，周围环境的光线强度直接决定是否需要继续对采集的数据进行处理，进而判断智能灯杆是否亮灯。
进一步的，所述获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，进一步对声音传感器采集的数据进行处理，
所述声音传感器每隔第一单位时间采集一次路径上的声音信息，
将声音传感器采集到的数据以波形图的方式反馈到数据采集模块，判断采集到的声音信息的有效性，首先对采集到的波形进行降噪处理，然后对降噪处理后的波形进行关键点提取，即提取波形图中的关键波形结构，
然后与预制的车辆声音波形对比库进行对比，具体对比过程为：
按提取的关键波形结构在波形图中的相位关系进行等比例缩放，使提取的关键波形结构的初始及结束相位点与车辆声音波形对比库对比文件中对应的相位点进行重合，然后计算该段波形图上各点误差的绝对值之和，
将求得的绝对值之和与阈值进行比较，
若求得的绝对值之和大于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件不相符，当提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中所有的对比文件均不相符时，该采集的声音信息无效；
若求得的绝对值之和小于等于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件相符，该采集的声音信息有效；
当采集的声音有效时，比较相邻两智能灯杆A、B采集到的声音强度，
若同一时间采集的数据中，A的值大于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是增大的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起；
若不同时间采集的数据中，A的值是先递增后递减的、B的值均是递增的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A的亮灯时间进入倒计时；
若同一时间采集的数据中，A的值小于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是先递增后递减的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A、B的亮灯时间进入倒计时。
本发明数据采集模块中，对声音传感器采集的声音从有效性和声音强度两方面考虑，考虑声音的有效性时为了防止自然或人为因素导致智能灯杆亮灯，如：雷声、小孩的打闹声等，在对声音强度的处理中，需要考虑到相邻的两个智能灯杆，通过比较两个的数据变化，进而判断车辆的行驶方向，同时对道路上的智能灯杆进行控制。
进一步的，所述高清摄像头对车辆信息进行采集，并根据相邻两智能灯杆获取同一车辆信息的时间差来计算该车辆的车速，判断车辆是否超速；
当高清摄像头获取到车辆信息时，该高清摄像头所属智能灯杆进入亮灯状态，同时亮灯时间也开始进行倒计时；
当因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆与因声音传感器导致亮灯的智能灯杆不在路径的同一侧时，则判定该车辆走反道，交通违规。
本发明数据采集模块利用高清摄像头不仅实现了对车辆信息的获取，同时还能够从车辆是否超速及是否走反道这两个方面进行监控，加强了对车辆安全的监督及管理。
进一步的，所述因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第三预设值，
所述因声音传感器导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第二预设值，
所述第三预设值大于第二预设值，
若同一智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息且高清摄像头获取到车辆信息时，亮灯时间的倒计时以时间较长者为主，即第三预设值，
当某一智能灯杆进入倒计时，但该智能灯杆上的传感器重新采集到新的数据时，对倒计时时间进行更新，
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间大于第二预设值时，更新后的倒计时时间依旧为原倒计时时间；
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间小于等于第二预设值时，更新后的倒计时时间为第二预设值；
若该智能灯杆上的高清摄像头获取到车辆信息，则更新后的倒计时时间为第三预设值。
本发明对智能灯杆的亮灯时间进行管理是为了节省电力资源，避免在无车通行时智能灯杆依旧亮灯，进而浪费电能，而针对不同的情况设置不同的亮灯时长，是为了根据所采集的数据的可靠性进行设置的，图像信息的可靠性比声音信息的可靠性强，因此，对应的第三预设值大于第二预设值。
进一步的，通过高清摄像头获取规划路径上目的地周边环境的图像信息，从而得到规划路径上目的地附近的车位情况。
进一步的，所述车位导航抢占模块会按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好进行选择，当选择好目标车位后，车位导航抢占模块则会锁定路线，待车辆行至距离目标车位指定范围时，车位导航抢占模块则会提醒车主是否对该车位进行抢占，待车主对该车位进行抢占后，该车位则会从空闲车位中消失，该车辆与该车位之间的智能灯杆进入亮灯状态，待车辆驶过各智能灯杆后，该智能灯杆则会根据传感器采集的信息进入亮灯倒计时状态，所述倒计时的时间由该智能灯杆上的声音传感器与高清摄像头采集的数据决定，可为第二预设值，也可为第三预设值，
同时车位导航抢占模块进入第一预设时间倒计时模式，并检测数据采集模块中最靠近该车位的智能灯杆上的传感器在第一预设时间内采集的数据，
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器未采集到车辆的声音信息，且最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则车位导航抢占模块重新判定该车位为空闲状态，智能灯杆进入灭灯状态；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息，但最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则该车位继续保持从空闲车位中消失的状态，最靠近该车位的智能灯杆保持亮灯状态，同时车位导航抢占模块倒计时的时间更新，从第一预设时间重新开始倒计时；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头连续拍摄到n张该车位上停有车辆的画面，且这n张画面中该车位上车辆的位置均一致时，则最靠近该车位的智能灯杆进入亮灯倒计时状态，在第三预设值后进行灭灯；
同一车位，同时可作为多个车辆的目标车位，即规划路线的目的地，
当某一车位被抢占后，其余将该车位作为目标车位的车辆对应规划路径消失，
所述判断n张画面中该车位上车辆的位置一致的方法为：
S1.1、以最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头的拍摄视野为基础，建立平面直角坐标系，预制好视野中各停车位的坐标范围；
S1.2、根据车位参照预制的各停车位坐标范围，锁定该车位在平面直角坐标系中的坐标范围；
S1.3、对高清摄像头拍摄的画面进行灰度处理，将相邻像素点的灰度值进行对比，将灰度值的差值大于第四预设值的像素点进行标记，进而标记出各画面在平面直角坐标系中该车位上的车辆轮廓及各像素点的坐标值；
S1.4、计算n张画面在同一直角坐标系中该车位上车辆轮廓中坐标重合的像素点占车辆轮廓总像素点的比值；
S1.5、将得到的比值与第五预设值进行比较，比值大于第五预设值时，则判定n张画面中该车位上车辆的位置一致。
本发明通过到达指定范围内抢占车位的方式，能够有效提高车位的利用率，防止先到达的车辆却无法使用车位的情况发生，同时对抢占车位但是却不适用的情况也做出了相应措施，防止发生车主在抢占完车位后但因临时有事无法按规定停车，进而浪费车位使用权的情况。最靠近该车位的智能灯杆在高清摄像头采集到的n张画面中该车位上车辆的位置均一致时，最靠近该车位的智能灯杆才进入亮灯倒计时状态，是为了确保车主在正常停靠车辆后，依旧有灯光照明，确保车主通行安全。
进一步的，当某一车辆在行驶过程中，其规划路径消失后，车位导航抢占模块会重新按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好重新对目标车位进行选择，进而车位导航抢占模块则会重新锁定路线。
本发明在目标车位被抢占后，考虑到车辆的停靠问题，会重新检索里目的地最近的空闲车位进行选择，重新规划行驶路径，确保车辆能够正常停靠，避免发生车辆到达目的地却无车位的情况发生，为车主节省了停车时间。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明不仅能够能够从多方面因素考虑，对灯杆是否亮灯及持续时间进行控制，还能够识别出车辆行驶过程中是否违规，同时还实现了对停车位的监控，解决了人们停车难的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于物联网的智能灯杆管理控制***的组成示意图；
图2是本发明一种基于物联网的智能灯杆管理控制***智能灯杆调整模块控制智能灯杆是否亮灯的流程示意图；
图3是本发明一种基于物联网的智能灯杆管理控制***智能灯杆调整模块控制智能灯杆亮灯时间的流程示意图；
图4是本发明一种基于物联网的智能灯杆管理控制***车位导航抢占模块判断车位判断车位占用问题的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种基于物联网的智能灯杆管理控制***，包括：路线规划模块、数据采集模块、智能灯杆调整模块、车位导航抢占模块，
所述路线规划模块，用于对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
所述数据采集模块，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
所述智能灯杆调整模块，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
所述车位导航抢占模块，用于对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
本发明通过各个模块的协同作用，共同实现了对智能灯杆的控制及对路边车位的管理，路线规划模块通过确认车辆出发点及目的地，实现对路径的合理规划，同时对路径中智能灯杆上的传感器进行开启，数据采集模块通过传感器实现对道路信息的采集，智能灯杆调整模块对数据采集模块采集的数据进行分析，并根据分析结果对智能灯杆的开关及亮灯时间进行控制，车位导航抢占模块是只有车辆到达距离目的地的指定范围内才能够对车位进行抢占，同时也为了使其他以该车位为目的地的车辆能够提前规划新的路线，防止到达目的地时该车位已被占用的情况发生。
一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，具体步骤如下：
S1、在路线规划模块中，对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
S2、在数据采集模块中，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
S3、在智能灯杆调整模块中，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
S4、在车位导航抢占模块中，对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
所述数据采集模块中的传感器包括：高清摄像头、声音传感器及环境光传感器，
所述高清摄像头用于获取路径上车辆及周边环境的图像信息；
所述声音传感器用于获取路径上车辆的声音信息；
所述环境光传感器用于获取路径上周围环境的光线强度。
本发明采用多种传感器采集数据，通过不同种类的数据从多个方面综合考虑智能灯杆的开关问题。
所述路径上周围环境的光线强度是控制智能灯杆是否亮的必要因素，将获取的周围环境的光线强度与第一预设值进行比较，
当获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，智能灯杆无法开启，不能控制智能灯杆保持亮的状态；
当获取的周围环境的光线强度小于等于第一预设值时，对其他采集的数据进行处理，判断智能灯杆是否保持亮的状态。
本发明环境光传感器是用于判断智能灯杆能否开启的先决条件，只有当周围环境的光线强度较弱时，我们才会有需要智能灯杆照明的需求可能，因此，周围环境的光线强度直接决定是否需要继续对采集的数据进行处理，进而判断智能灯杆是否亮灯。
本实施例中第一预设值为20lux，若环境光传感器采集的周围环境的光线强度为1lux，由于20>1，则需对其他传感器采集的数据进一步分析判断该智能灯杆是否保持凉的状态。
所述获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，进一步对声音传感器采集的数据进行处理，
所述声音传感器每隔第一单位时间采集一次路径上的声音信息，
将声音传感器采集到的数据以波形图的方式反馈到数据采集模块，判断采集到的声音信息的有效性，首先对采集到的波形进行降噪处理，然后对降噪处理后的波形进行关键点提取，即提取波形图中的关键波形结构，
然后与预制的车辆声音波形对比库进行对比，具体对比过程为：
按提取的关键波形结构在波形图中的相位关系进行等比例缩放，使提取的关键波形结构的初始及结束相位点与车辆声音波形对比库对比文件中对应的相位点进行重合，然后计算该段波形图上各点误差的绝对值之和，
将求得的绝对值之和与阈值进行比较，
若求得的绝对值之和大于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件不相符，当提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中所有的对比文件均不相符时，该采集的声音信息无效；
若求得的绝对值之和小于等于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件相符，该采集的声音信息有效；
当采集的声音有效时，比较相邻两智能灯杆A、B采集到的声音强度，
若同一时间采集的数据中，A的值大于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是增大的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起；
若不同时间采集的数据中，A的值是先递增后递减的、B的值均是递增的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A的亮灯时间进入倒计时；
若同一时间采集的数据中，A的值小于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是先递增后递减的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A、B的亮灯时间进入倒计时。
本发明数据采集模块中，对声音传感器采集的声音从有效性和声音强度两方面考虑，考虑声音的有效性时为了防止自然或人为因素导致智能灯杆亮灯，如：雷声、小孩的打闹声等，在对声音强度的处理中，需要考虑到相邻的两个智能灯杆，通过比较两个的数据变化，进而判断车辆的行驶方向，同时对道路上的智能灯杆进行控制。
本实施例中某一道路上左侧有两个相邻的智能灯杆A、B，若a、b、c三个时间点A智能灯杆上的声音传感器采集到的数据分别为：18分贝、35分贝、67分贝，a、b、c三个时间点B智能灯杆上的声音传感器采集到的数据分别为：12分贝、30分贝、59分贝，
由于a、b、c三个时间点上A智能灯杆上声音传感器采集的数据均比B智能灯杆上声音传感器采集的数据数值大，因此声源距离A智能灯杆比B智能灯杆更近，
由于A智能灯杆与B智能灯杆在a、b、c三个时间点声音传感器采集的数据均是递增的，因此声源是逐渐靠近A智能灯杆与B智能灯杆的，
综上所述，声源在道路上是沿着从A智能灯杆到B智能灯杆所在方向逐渐靠近的，又因为我国靠右行驶的交通规则，因此，在从A智能灯杆指向B智能灯杆所在方向的道路上，右侧的智能灯杆亮灯。
所述高清摄像头对车辆信息进行采集，并根据相邻两智能灯杆获取同一车辆信息的时间差来计算该车辆的车速，判断车辆是否超速；
当高清摄像头获取到车辆信息时，该高清摄像头所属智能灯杆进入亮灯状态，同时亮灯时间也开始进行倒计时；
当因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆与因声音传感器导致亮灯的智能灯杆不在路径的同一侧时，则判定该车辆走反道，交通违规。
本发明数据采集模块利用高清摄像头不仅实现了对车辆信息的获取，同时还能够从车辆是否超速及是否走反道这两个方面进行监控，加强了对车辆安全的监督及管理。
所述因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第三预设值，
所述因声音传感器导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第二预设值，
所述第三预设值大于第二预设值，
若同一智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息且高清摄像头获取到车辆信息时，亮灯时间的倒计时以时间较长者为主，即第三预设值，
当某一智能灯杆进入倒计时，但该智能灯杆上的传感器重新采集到新的数据时，对倒计时时间进行更新，
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间大于第二预设值时，更新后的倒计时时间依旧为原倒计时时间；
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间小于等于第二预设值时，更新后的倒计时时间为第二预设值；
若该智能灯杆上的高清摄像头获取到车辆信息，则更新后的倒计时时间为第三预设值。
本发明对智能灯杆的亮灯时间进行管理是为了节省电力资源，避免在无车通行时智能灯杆依旧亮灯，进而浪费电能，而针对不同的情况设置不同的亮灯时长，是为了根据所采集的数据的可靠性进行设置的，图像信息的可靠性比声音信息的可靠性强，因此，对应的第三预设值大于第二预设值。
本实施例中若第二预设值为5分钟，第三预设值为10分钟，某一智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息且高清摄像头获取到车辆信息时，亮灯时间的倒计时为10分钟。
通过高清摄像头获取规划路径上目的地周边环境的图像信息，从而得到规划路径上目的地附近的车位情况。
所述车位导航抢占模块会按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好进行选择，当选择好目标车位后，车位导航抢占模块则会锁定路线，待车辆行至距离目标车位指定范围时，车位导航抢占模块则会提醒车主是否对该车位进行抢占，待车主对该车位进行抢占后，该车位则会从空闲车位中消失，该车辆与该车位之间的智能灯杆进入亮灯状态，待车辆驶过各智能灯杆后，该智能灯杆则会根据传感器采集的信息进入亮灯倒计时状态，所述倒计时的时间由该智能灯杆上的声音传感器与高清摄像头采集的数据决定，可为第二预设值，也可为第三预设值，
本实施例中若车辆抢占完车位后，该车辆与该车位之间的智能灯杆进入亮灯状态，但是当车辆驶过该车辆与该车位之间的各智能灯杆后，各智能灯杆则会根据传感器采集的信息进入亮灯倒计时状态，
当智能灯杆上的高清摄像头获取到车辆信息时，亮灯时间的倒计时为第三预设值，
当智能灯杆上只有声音传感器采集到车辆的声音信息时，亮灯时间的倒计时为第二预设值。
同时车位导航抢占模块进入第一预设时间倒计时模式，并检测数据采集模块中最靠近该车位的智能灯杆上的传感器在第一预设时间内采集的数据，
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器未采集到车辆的声音信息，且最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则车位导航抢占模块重新判定该车位为空闲状态，智能灯杆进入灭灯状态；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息，但最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则该车位继续保持从空闲车位中消失的状态，最靠近该车位的智能灯杆保持亮灯状态，同时车位导航抢占模块倒计时的时间更新，从第一预设时间重新开始倒计时；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头连续拍摄到n张该车位上停有车辆的画面，且这n张画面中该车位上车辆的位置均一致时，则最靠近该车位的智能灯杆进入亮灯倒计时状态，在第三预设值后进行灭灯；
同一车位，同时可作为多个车辆的目标车位，即规划路线的目的地，
当某一车位被抢占后，其余将该车位作为目标车位的车辆对应规划路径消失，
所述判断n张画面中该车位上车辆的位置一致的方法为：
S1.1、以最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头的拍摄视野为基础，建立平面直角坐标系，预制好视野中各停车位的坐标范围；
S1.2、根据车位参照预制的各停车位坐标范围，锁定该车位在平面直角坐标系中的坐标范围；
S1.3、对高清摄像头拍摄的画面进行灰度处理，将相邻像素点的灰度值进行对比，将灰度值的差值大于第四预设值的像素点进行标记，进而标记出各画面在平面直角坐标系中该车位上的车辆轮廓及各像素点的坐标值；
S1.4、计算n张画面在同一直角坐标系中该车位上车辆轮廓中坐标重合的像素点占车辆轮廓总像素点的比值；
S1.5、将得到的比值与第五预设值进行比较，比值大于第五预设值时，则判定n张画面中该车位上车辆的位置一致。
本发明通过到达指定范围内抢占车位的方式，能够有效提高车位的利用率，防止先到达的车辆却无法使用车位的情况发生，同时对抢占车位但是却不适用的情况也做出了相应措施，防止发生车主在抢占完车位后但因临时有事无法按规定停车，进而浪费车位使用权的情况。最靠近该车位的智能灯杆在高清摄像头采集到的n张画面中该车位上车辆的位置均一致时，最靠近该车位的智能灯杆才进入亮灯倒计时状态，是为了确保车主在正常停靠车辆后，依旧有灯光照明，确保车主通行安全。
当某一车辆在行驶过程中，其规划路径消失后，车位导航抢占模块会重新按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好重新对目标车位进行选择，进而车位导航抢占模块则会重新锁定路线。
本发明在目标车位被抢占后，考虑到车辆的停靠问题，会重新检索里目的地最近的空闲车位进行选择，重新规划行驶路径，确保车辆能够正常停靠，避免发生车辆到达目的地却无车位的情况发生，为车主节省了停车时间。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能灯杆管理控制***，其特征在于，包括：路线规划模块、数据采集模块、智能灯杆调整模块、车位导航抢占模块，
所述路线规划模块，用于对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
所述数据采集模块，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
所述智能灯杆调整模块，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
所述车位导航抢占模块，用于对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
2.一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、在路线规划模块中，对行车路径进行规划，已规划路径上智能灯杆上的传感器保持开启；
S2、在数据采集模块中，通过智能灯杆上的传感器对道路信息进行采集；
S3、在智能灯杆调整模块中，根据数据采集模块采集的数据信息，对智能灯杆进行控制，控制智能灯杆亮灯的个数及持续时间；
S4、在车位导航抢占模块中，对规划路径中目的地附近的车位进行导航，并在指定范围内可对该车位进行抢占，该车位被抢占后，将从空闲车位中消失。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述数据采集模块中的传感器包括：高清摄像头、声音传感器及环境光传感器，
所述高清摄像头用于获取路径上车辆及周边环境的图像信息；
所述声音传感器用于获取路径上车辆的声音信息；
所述环境光传感器用于获取路径上周围环境的光线强度。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述路径上周围环境的光线强度是控制智能灯杆是否亮的必要因素，将获取的周围环境的光线强度与第一预设值进行比较，
当获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，智能灯杆无法开启，不能控制智能灯杆保持亮的状态；
当获取的周围环境的光线强度小于等于第一预设值时，对其他采集的数据进行处理，判断智能灯杆是否保持亮的状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述获取的周围环境的光线强度大于第一预设值时，进一步对声音传感器采集的数据进行处理，
所述声音传感器每隔第一单位时间采集一次路径上的声音信息，
将声音传感器采集到的数据以波形图的方式反馈到数据采集模块，判断采集到的声音信息的有效性，首先对采集到的波形进行降噪处理，然后对降噪处理后的波形进行关键点提取，即提取波形图中的关键波形结构，
然后与预制的车辆声音波形对比库进行对比，具体对比过程为：
按提取的关键波形结构在波形图中的相位关系进行等比例缩放，使提取的关键波形结构的初始及结束相位点与车辆声音波形对比库对比文件中对应的相位点进行重合，然后计算该段波形图上各点误差的绝对值之和，
将求得的绝对值之和与阈值进行比较，
若求得的绝对值之和大于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件不相符，当提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中所有的对比文件均不相符时，该采集的声音信息无效；
若求得的绝对值之和小于等于阈值时，则提取的关键波形结构与车辆声音波形对比库中该对比文件相符，该采集的声音信息有效；
当采集的声音有效时，比较相邻两智能灯杆A、B采集到的声音强度，
若同一时间采集的数据中，A的值大于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是增大的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起；
若不同时间采集的数据中，A的值是先递增后递减的、B的值均是递增的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A的亮灯时间进入倒计时；
若同一时间采集的数据中，A的值小于B的值，且不同时间采集的数据中A、B的值均是先递增后递减的，则从A到B指向的路径中，靠右侧的智能灯杆亮起，且智能灯杆A、B的亮灯时间均进入倒计时。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述高清摄像头对车辆信息进行采集，并根据相邻两智能灯杆获取同一车辆信息的时间差来计算该车辆的车速，判断车辆是否超速；
当高清摄像头获取到车辆信息时，该高清摄像头所属智能灯杆进入亮灯状态，同时亮灯时间也开始进行倒计时；
当因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆与因声音传感器导致亮灯的智能灯杆不在路径的同一侧时，则判定该车辆走反道，交通违规。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述因高清摄像头获取到车辆信息导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第三预设值，
所述因声音传感器导致亮灯的智能灯杆，其亮灯时间的倒计时为第二预设值，
所述第三预设值大于第二预设值，
若同一智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息且高清摄像头获取到车辆信息时，亮灯时间的倒计时以时间较长者为主，即第三预设值，
当某一智能灯杆进入倒计时，但该智能灯杆上的传感器重新采集到新的数据时，对倒计时时间进行更新，
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间大于第二预设值时，更新后的倒计时时间依旧为原倒计时时间；
若该智能灯杆只采集到声音信息，且剩余倒计时时间小于等于第二预设值时，更新后的倒计时时间为第二预设值；
若该智能灯杆上的高清摄像头获取到车辆信息，则更新后的倒计时时间为第三预设值。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：通过高清摄像头获取规划路径上目的地周边环境的图像信息，从而得到规划路径上目的地附近的车位情况。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：所述车位导航抢占模块会按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好进行选择，当选择好目标车位后，车位导航抢占模块则会锁定路线，待车辆行至距离目标车位指定范围时，车位导航抢占模块则会提醒车主是否对该车位进行抢占，待车主对该车位进行抢占后，该车位则会从空闲车位中消失，该车辆与该车位之间的智能灯杆进入亮灯状态，待车辆驶过各智能灯杆后，该智能灯杆则会根据传感器采集的信息进入亮灯倒计时状态，所述倒计时的时间由该智能灯杆上的声音传感器与高清摄像头采集的数据决定，可为第二预设值，也可为第三预设值，
同时车位导航抢占模块进入第一预设时间倒计时模式，并检测数据采集模块中最靠近该车位的智能灯杆上的传感器在第一预设时间内采集的数据，
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器未采集到车辆的声音信息，且最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则车位导航抢占模块重新判定该车位为空闲状态，智能灯杆进入灭灯状态；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的声音传感器采集到车辆的声音信息，但最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头未拍摄到该车位上停有车辆时，则该车位继续保持从空闲车位中消失的状态，最靠近该车位的智能灯杆保持亮灯状态，同时车位导航抢占模块倒计时的时间更新，从第一预设时间重新开始倒计时；
若在第一预设时间内，最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头连续拍摄到n张该车位上停有车辆的画面，且这n张画面中该车位上车辆的位置均一致时，则最靠近该车位的智能灯杆进入亮灯倒计时状态，在第三预设值后进行灭灯；
同一车位，同时可作为多个车辆的目标车位，即规划路线的目的地，
当某一车位被抢占后，其余将该车位作为目标车位的车辆对应规划路径消失，
所述判断n张画面中该车位上车辆的位置一致的方法为：
S1.1、以最靠近该车位的智能灯杆上的高清摄像头的拍摄视野为基础，建立平面直角坐标系，预制好视野中各停车位的坐标范围；
S1.2、根据车位参照预制的各停车位坐标范围，锁定该车位在平面直角坐标系中的坐标范围；
S1.3、对高清摄像头拍摄的画面进行灰度处理，将相邻像素点的灰度值进行对比，将灰度值的差值大于第四预设值的像素点进行标记，进而标记出各画面在平面直角坐标系中该车位上的车辆轮廓及各像素点的坐标值；
S1.4、计算n张画面在同一直角坐标系中该车位上车辆轮廓中坐标重合的像素点占车辆轮廓总像素点的比值；
S1.5、将得到的比值与第五预设值进行比较，比值大于第五预设值时，则判定n张画面中该车位上车辆的位置一致。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的智能灯杆管理控制方法，其特征在于：当某一车辆在行驶过程中，其规划路径消失后，车位导航抢占模块会重新按距离自动筛选出离目的地最近的m个空闲车位，车主可以根据个人喜好重新对目标车位进行选择，进而车位导航抢占模块则会重新锁定路线。
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