CN100595808C - 泊车信息终端、泊车咪表网桥及汽车泊车场系统 - Google Patents
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Abstract
网络化汽车泊车信息终端，设有CPU微处理器，CPU上连接有DCPL网络或CAN-Bus总线通讯接口电路，通过DCPL或CAN-Bus通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表网桥双向通讯；CPU微处理器上还设有GPS无线接收电路和超声波电路，特征是，网络化泊车信息终端的停车位上设有以下两种设备：a.GPS定位泊车机构，内部设有GPS定位接收电路及微控制器电路；b.超声波定位泊车机构，设有超声波发射与接收装置及微控制器电路；以上两种设备的微控制器电路分别通过DCPL网络或CAN-Bus总线与网络化泊车信息终端装置中的CPU微处理器连接。本发明还包括共同使用的泊车咪表网桥及共同组成的汽车泊车场系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络化汽车泊车信息终端，一种与该网络化汽车泊车信息终端共同使用的泊车咪表网桥，以及由该网络化汽车泊车信息终端与泊车咪表网桥组成的网络化汽车泊车场系统。尤其涉及一种“GPS定位泊车信息终端”与“超声波定位泊车信息终端”以及与泊车咪表网桥装置组成的局域网泊车管理系统。并且泊车咪表网桥通过TD-SCDMA/GPRS无线网组成分布式城市泊车服务运营系统。其中“GPS定位泊车信息终端”与“超声波定位泊车信息终端”可以简称为：泊车信息终端。
背景技术
中国发明专利200410065434.6公开了一种：“泊车信息终端、车载遥控器、泊车咪表以及泊车网络系统”。其中，分别对应停车场每个泊车位的无线IC卡泊车信息终端B中，设有CPU微处理器，CPU上连接有DCPL网络通讯接口电路、调制解调电路、无线电收发电路；CPU中设有IC卡编码信息存储与查询电路，其中IC卡编码信息存储与查询电路通过无线收发电路与设置在停泊车辆上的车载IC卡编码遥控器进行双向无线通讯；同时通过DCPL网络通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表进行双向通讯。还可以设置有泊位灯光显示器与蜂鸣器、泊车车辆无线探测电磁传感器，及阻拦系统的电动机驱动电路等。这些装置与信息收发装置连接，可以执行车载IC卡编码遥控器发来的指令；可以设有收费装置。
所述的泊车信息终端与车载IC卡编码遥控器之间的通讯，采用无线电收发方式；泊车信息终端采用DCPL网络通讯接口的有线通讯方式与泊车咪表进行通讯。
以上泊车信息终端与同一专利中公开的车载遥控器、泊车咪表三种装置以无线收发电路或DCPL现场总线连接成泊车管理网络。
发明内容
本发明是在上述200410065434.6中国发明专利“泊车信息终端、车载遥控器以及泊车网络系统”基础上，进一步增加“GPS定位泊车信息终端”与“超声波定位泊车信息终端”，将GPS卫星定位技术与超声波定位技术应用在车辆泊车探测，构成新的GPS定位网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端。形成可靠、耐用、低功耗、安全的GPS定位网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端。
本发明的技术方案是，一种网络化汽车泊车信息终端，其中设有CPU微处理器，该CPU微处理器上连接有DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，通过DCPL网络或CAN-Bus总线通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表网桥进行双向通讯；同时所述的CPU微处理器上还连接有GPS电路和超声波电路，其特征在于，所述的网络化泊车信息终端的停车位上设有以下两种设备之一或同时设有以下两种设备：
a.GPS定位泊车机构，该GPS定位泊车机构内部设有GPS定位接收电路及微控制器电路；
b.超声波定位泊车机构，该超声波定位泊车机构中设有超声波发射与接收装置及微控制器电路；
以上两种设备的微控制器电路分别通过DCPL网络或CAN-Bus总线与网络化泊车信息终端装置中的CPU微处理器连接。
以上方案的进一步优化，有以下优化方案：
1、设有现场管理员PDA手持机设有RFIC卡读卡电路，该PDA手持机设有RF无线通讯电路，并与泊车咪表网桥装置双向通讯。
2、网络化泊车信息终端(的CPU微处理器)上设置有泊位灯光显示器，或通过DCPL-Bus或CAN-Bus总线与阻拦系统(或分别称为报警机构和防盗机构)连接；该“阻拦系统”中包括有驱动电路和执行机构，其执行机构可以是：
地埋式翻板泊车阻拦器，包括栏杆式、挡板式、钩锁式等各种车辆阻拦防盗器；
也可以是包括灯光显示报警或声音报警装置等各种报警式防盗机构。
以上所述的各种阻拦系统可以是采用其中的一种、两种或同时采用多种。
该“阻拦系统”可以执行网络化泊车信息终端或泊车咪表网桥发来的指令，对所泊车辆拦阻或放行。
其中设有GPS定位接收电路及微控制器电路的泊车信息终端可以称为“GPS定位泊车信息终端”；设有超声波发射与接收装置及微控制器电路的泊车信息终端可以称为”超声波定位泊车信息终端”。两者可以简称为：泊车信息终端。
完成本发明第二个发明任务的方案是，一种泊车咪表网桥，设有DCPL-Bus通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，与网络化泊车信息终端装置进行双向通讯，其特征在于，该泊车咪表网桥中还设有：核心处理单元、无线通讯单元、RFIC卡读写电路单元；其中，核心处理单元由ARM9/ARM7系列微控制器、DCPL-Bus回路隔离总线接口、CAN-Bus隔离接口、USB接口、存储器(flashRAM、SDRAM)、音频电路(Audio)、显示器电路(TFT LCD)、键盘电路(Keyboard)、时间电路、电源稳压电路电路所组成；无线通讯单元采用TD-SCDMA宽带无线通讯模块(例如：SU130-DIP模块)。RFIC卡读写电路单元是由密钥微控制器IC1、复位电路IC2、加密存储器IC3、读写卡器IC4及外围器件所组成。
上述泊车咪表网桥的优化方案中，还设有手持机PDA无线通讯RF电路。
完成本发明第三个发明任务的方案是，一种由上述网络化汽车泊车信息终端、泊车咪表网桥组成的网络化汽车泊车场系统，该系统的主机为泊车咪表网桥，该主机通过一根双绞线连接多台现场从机，并通过该双绞线实现可寻址远程数字通讯功能和提供直流电源功能；
所述的从机为网络化泊车信息终端装置，该网络化汽车泊车信息终端中设有CPU微处理器，该CPU微处理器上连接有DCPL-Bus网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，通过DCPL-Bus或CAN-Bus总线通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表网桥进行双向通讯；同时所述的CPU微处理器上还设有GPS无线接收电路和超声波电路；
所述的泊车咪表网桥上设有咪表计时器、价格显示器、RFIC卡读卡器和无线或有线通讯装置，并通过DCPL-Bus或CAN-Bus总线与网络化泊车信息终端进行双向通讯；
其特征在于，所述的网络化泊车信息终端的停车位上设有以下两种设备之一或同时设有以下两种设备：
a.GPS定位泊车机构，该GPS定位泊车机构内部设有GPS定位接收电路及微控制器电路；
b.超声波定位泊车机构，该超声波定位泊车机构中设有超声波发射与接收装置及微控制器电路；
以上两种设备的微控制器电路分别与网络化泊车信息终端装置中的CPU微处理器连接。
停车位上只设置以上两种设备之一时，所述的GPS定位泊车信息终端是安装在露天泊车场中每个地面泊车位上；所述的超声波定位泊车信息终端是安装在室内及地下停车场中每个地面泊车位上。
本发明所涉及的DCPL网络已在中国发明专利03132268.9：“网络智能表计量终端的DCPL现场总线及网络预收费网桥”中详细叙述。现场网络总线体系的具体结构是主机(泊车咪表网桥)也可以应用CAN-Bus总线形式。
以上方案的进一步优化，有以下优化方案：
1、设有现场管理员PDA手持机设有RFIC卡读卡电路，该PDA手持机设有RF无线通讯电路，并与泊车咪表网桥进行双向通讯。
2、所述的网络化汽车泊车场系统中设有城市泊车服务运营中心，该城市泊车服务运营中心中设有计算机，所述的分布在城市各地的各个泊车咪表网桥通过TD-SCDMA/GPRS无线网与该泊车服务运营中心的计算机连接。
3、本网络化汽车泊车场系统中可以设有风力和太阳能发电装置，为泊车系统的各设备提供电源。
本发明的主要特征有：
(1)、露天泊车场中“GPS定位泊车信息终端”是采用GPS卫星定位技术判断车辆是否泊车，通过DCPL-Bus或CAN-Bus与泊车咪表网桥连接，形成网络化管理的汽车泊车场。
(2)、室内及地下停车场中“超声波定位泊车信息终端”是采用超声波定位技术判断车辆是否泊车，通过DCPL-Bus或CAN-Bus与泊车咪表网桥连接，形成网络化管理的汽车泊车场。
(3)、露天泊车场系统可采用风力发电装置与太阳能电池供电。泊车咪表网桥通过TD-SCDMA或GPRS与城市泊车运营管理中心进行无线数字通讯。
更具体地说，本申请实现上述发明目的的方案和工作原理是：
(1)、所述的“GPS定位泊车信息终端”是采用GPS卫星定位技术判断车辆是否泊车。工作原理是“GPS定位泊车信息终端”是安装在露天泊车场中每个地面泊车位上。“GPS定位泊车信息终端”内部设计有GPS定位接收电路及微控制器等电路。当泊车位上没有车辆停车，“GPS定位泊车信息终端”能正常接收3颗以上全球定位卫星GPS中同步UTC时间、纬度、经度信息。当泊车位上有车辆停车，这时“GPS定位泊车信息终端”被车辆覆盖(GPS定位泊车信息终端在车辆底盘下面)，由于车辆底盘及外壳是金属材料，影响了全球定位系统各个卫星无线信号的接收，使得“GPS定位泊车信息终端”不能正常接收全球定位系统GPS中同步UTC时间、纬度、经度信息，此时微控制器等电路判断有车辆停车。“GPS定位泊车信息终端”可以在露天泊车场中全天候低功耗工作，参看附图2。
(2)、所述的“超声波定位泊车信息终端”是采用超声波发射与接收，由车辆底盘形成超声波反射定位技术判断车辆是否泊车。“超声波定位泊车信息终端”是安装在室内及地下停车场中每个地面泊车位上。
(3)、所述的“泊车咪表网桥”可以采用风力发电装置与太阳能电池供电，并通过DCPL-Bus或CAN-Bus与泊车信息终端进行数字通讯管理，泊车咪表网桥电路原理框图，参看附图3。
(4)、所述的泊车信息终端，可以同时使用GPS定位与超声波定位泊车原理电路，也可以同时复合在一个泊车信息终端中。
(5)、所述的“GPS定位泊车信息终端”与“超声波定位泊车信息终端”装置是采用玻璃体外壳，玻璃体外壳内部装有定位泊车电路主板及配件，参看附图4。
(6)、所述的泊车信息终端中电路主板主要有：DCPL-Bus或CAN-Bus两种泊车信息终端。泊车信息终端包括：GPS定位接收单元、超声波探测单元、核心微控制器及稳压电源单元所组成。其中CAN-Bus形式的泊车信息终端中核心微控制器及稳压电源单元是采用ARM7(LPC2119)微控制器与相应的稳压电源电路，而DCPL-Bus形式的泊车信息终端中核心微控制器及稳压电源单元是采用P89LPC932微控制器与UST7538BJB两线制数字通讯、电源稳压芯片，以及相应的稳压电源电路，参看附图5、图6。
本发明将GPS卫星定位技术与超声波定位技术应用在车辆泊车探测，构成了新的GPS定位网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端。形成可靠、耐用、低功耗、安全的GPS定位网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端。
附图说明
图1为本申请网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端系统结构图。
图2为本申请采用GPS卫星定位车辆泊车工作原理图。
图3为泊车咪表网桥实施例电路原理结构图。
图4为实施例泊车信息终端结构组装图。
图5为实施例RFIC卡读写电路原理图
图6为CAN-Bus形式的泊车信息终端实施例的电路原理图。
图7为DCPL-Bus形式的泊车信息终端实施例的电路原理图。
具体实施方式
实施例1，参照图1、图2：在本发明所述“网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端”是由“泊车咪表网桥”、“GPS定位泊车信息终端”或“超声波定位泊车信息终端”、管理员手持机PDA以及风力和太阳能发电装置所组成。
“网络化汽车泊车场系统及其泊车信息终端”应用在城市分布式露天泊车场时，是采用GPS卫星定位技术判断车辆是否泊车。工作原理是“GPS定位泊车信息终端”是安装在露天泊车场中每个地面泊车位上，“GPS定位泊车信息终端”内部设计有GPS定位接收电路及微控制器等电路。当泊车位上没有车辆停车，“GPS定位泊车信息终端”能正常接收3颗以上全球定位卫星GPS中同步UTC时间、纬度、经度信息。当泊车位上有车辆停车，这时“GPS定位泊车信息终端”被车辆覆盖(GPS定位泊车信息终端在车辆底盘下面)，由于车辆底盘及外壳是金属材料，影响了全球定位系统各个卫星无线信号的接收，使得“GPS定位泊车信息终端”不能正常接收全球定位系统GPS中同步UTC时间、纬度、经度信息，此时微控制器等电路判断有车辆停车。“GPS定位泊车信息终端”可以在露天泊车场中全天候低功耗工作。
参照图3、图5：在本发明所述“泊车咪表网桥”主要包括有：核心处理单元、无线通讯单元、RFIC卡读写电路单元三大部分组成。其中，核心处理单元主要由ARM9/ARM7系列微控制器、DCPL-Bus回路隔离总线接口、CAN-Bus隔离接口、USB接口、存储器(flashRAM、SDRAM)、音频电路(Audio)、显示器电路(TFT LCD)、键盘电路(Keyboard)、手持机PDA无线通讯RF电路、时间电路、电源稳压电路电路所组成。无线通讯单元采用我国TD-SCDMA宽带无线通讯模块(例如：SU130-DIP模块)。RFIC卡读写电路单元是由密钥微控制器IC1、复位电路IC2、加密存储器IC3、读写卡器IC4及外围器件所组成。
参照图4：在本发明所述“泊车信息终端装置”主要包括：1、玻璃壳体；2、超声波传感器；3、电路主板；4、底座；5、接线板1；6、保护突起台；7、弹性接点器；8、连接板2；9、Bus总线槽等所组成。
所述的“泊车信息终端装置”中电路主板3，可采用GPS定位接收电路与超声波探测电路，形成“GPS定位泊车信息终端”与“超声波定位泊车信息终端”。也可以两者复合形成“GPS定位、超声波定位泊车信息终端”。
所述的CAN-Bus形式的“泊车信息终端装置”电路中，核心微控制器及稳压电源单元由IC1微处理器芯片，采用ARM7系列LPC2119微处理器芯片；IC2稳压电路芯片HT7150；IC3-IC5稳压电路芯片R111NXXXB系列芯片及外围器件组成。GPS定位接收单元由UB1 GPS信息处理芯片MN1010；UB2放大器芯片RF2370；UB3电源监控芯片TPS3106及外围器件组成。超声波探测单元由U1超声波处理芯片US0012；超声波发射、接收传感器及外围器件组成。其中，GPS信息处理芯片MN1010的通讯串口RXD、TXD与LPC2119微处理器芯片通讯串口TXD、RXD相连。超声波处理芯片US0012增益控制口11、12、13、与报警口18、19与LPC2119微处理器芯片I/O口P0[14]、P1[22]、P0[13]、P0[12]、P0[11]相连。CAN-Bus由LPC2119微处理器芯片RD1、TD1提供连接，参看图6。
所述的DCPL-Bus形式的“泊车信息终端装置”电路中，核心微控制器及稳压电源单元由IC1 DCPL-Bus专用通讯芯片UST7538BJG，IC2微处理器芯片，采用P89LPC932微处理器芯片；IC3复位芯片MAX809；IC4-IC5稳压电路芯片R111NXXXB系列芯片；IC6或门电路；IC7与门电路及外围器件组成。GPS定位接收单元由UB1 GPS信息处理芯片MN1010；UB2放大器芯片RF2370；UB3电源监控芯片TPS3106及外围器件组成。超声波探测单元由U1超声波处理芯片US0012；超声波发射、接收传感器及外围器件组成。其中，GPS信息处理芯片MN1010的通讯串口RXD、TXD通过IC6或门电路；IC7与门电路与P89LPC932微处理器芯片通讯串口TXD、RXD相连。超声波处理芯片US0012增益控制口11、12、13、与报警口18、19与P89LPC932微处理器芯片I/O口P0.5、P0.4、P0.3、P0.2、P0.1相连。DCPL-Bus由UST7538BJG专用通讯芯片MBUS提供连接，参看图7。
Claims (9)
1、一种网络化汽车泊车信息终端，其中设有CPU微处理器，该CPU微处理器上连接有DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，通过DCPL网络或CAN-Bus总线通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表网桥进行双向通讯；同时所述的CPU微处理器上还设有GPS无线接收电路和超声波电路，其特征在于，所述的网络化泊车信息终端的停车位上设有以下两种设备之一或同时设有以下两种设备：
a.GPS定位泊车机构，该GPS定位泊车机构内部设有GPS定位接收电路及微控制器电路；
b.超声波定位泊车机构，该超声波定位泊车机构中设有超声波发射与接收装置及微控制器电路；
以上两种设备的微控制器电路分别通过DCPL网络或CAN-Bus总线与网络化泊车信息终端装置中的CPU微处理器连接；
网络化泊车信息终端的CPU微处理器上设置有泊位灯光显示器，或通过DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路与阻拦系统连接；所述的阻拦系统中包括有驱动电路和执行机构，其执行机构是：
地埋式翻板泊车阻拦器，包括栏杆式、挡板式或钩锁式车辆阻拦防盗器；
或是灯光显示报警或声音报警装置；
以上所述的阻拦系统是采用其中的一种、两种或同时采用多种。
2、根据权利要求1所述的网络化汽车泊车信息终端，其特征在于，还设有现场管理员PDA手持机设有RFIC卡读卡电路，该PDA手持机设有RF无线通讯电路，并与网络化泊车咪表网桥进行无线双向通讯。
3、根据权利要求1所述的网络化汽车泊车信息终端，其特征在于，
所述的CAN-Bus形式的泊车信息终端装置电路中，核心微控制器及稳压电源单元由IC1微处理器芯片，采用ARM7系列LPC2119微处理器芯片；IC2稳压电路芯片HT7150；IC3-IC5稳压电路芯片R111NXXXB系列芯片及外围器件组成；GPS定位接收单元由UB1 GPS信息处理芯片MN1010；UB2放大器芯片RF2370；UB3电源监控芯片TPS3106及外围器件组成；超声波探测单元由U1超声波处理芯片US0012；超声波发射、接收传感器及外围器件组成；其中，GPS信息处理芯片MN1010的通讯串口RXD、TXD与LPC2119微处理器芯片通讯串口TXD、RXD相连；超声波处理芯片US0012增益控制口11、12、13、与报警口18、19与LPC2119微处理器芯片I/O口P0(14)、P1(22)、P0(13)、P0(12)、P0(11)相连；CAN-Bus由LPC2119微处理器芯片RD1、TD1提供连接；
所述的DCPL网络通讯接口电路形式的泊车信息终端装置电路中，核心微控制器及稳压电源单元由IC1 DCPL网络通讯接口电路专用通讯芯片UST7538BJG，IC2微处理器芯片，采用P89LPC932微处理器芯片；IC3复位芯片MAX809；IC4-IC5稳压电路芯片R111NXXXB系列芯片；IC6或门电路；IC7与门电路及外围器件组成；GPS定位接收单元由UB1 GPS信息处理芯片MN1010；UB2放大器芯片RF2370；UB3电源监控芯片TPS3106及外围器件组成；超声波探测单元由U1超声波处理芯片US0012；超声波发射、接收传感器及外围器件组成；其中，GPS信息处理芯片MN1010的通讯串口RXD、TXD通过IC6或门电路；IC7与门电路与P89LPC932微处理器芯片通讯串口TXD、RXD相连；超声波处理芯片US0012增益控制口11、12、13、与报警口18、19与P89LPC932微处理器芯片I/O口P0.5、P0.4、P0.3、P0.2、P0.1相连；DCPL-Bus由UST7538BJG专用通讯芯片MBUS提供连接。
4、一种与权利要求1所述的网络化汽车泊车信息终端共同使用的泊车咪表网桥，设有DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，与网络化泊车信息终端装置进行双向通讯，其特征在于，该泊车咪表网桥中还设有：核心处理单元、无线通讯单元、RFIC卡读写电路单元；其中，核心处理单元由ARM9/ARM7系列微控制器、DCPL网络通讯接口电路的回路隔离总线接口、CAN隔离接口、USB接口、存储器、音频电路、显示器电路、键盘电路、时间电路、电源稳压电路电路所组成；无线通讯单元采用TD-SCDMA宽带无线通讯模块；RFIC卡读写电路单元是由密钥微控制器IC1、复位电路IC2、加密存储器IC3、读写卡器IC4及外围器件所组成。
5、根据权利要求4所述的泊车咪表网桥，其特征在于，还设有手持机PDA无线通讯RF电路。
6、一种由权利要求1所述的网络化汽车泊车信息终端、权利要求4所述的泊车咪表网桥组成的网络化汽车泊车场系统，该系统的主机为泊车咪表网桥，该主机通过一根双绞线连接多台现场从机，并通过该双绞线实现可寻址远程数字通讯功能和提供直流电源功能；
所述的从机为网络化泊车信息终端装置，该网络化汽车泊车信息终端中设有CPU微处理器，该CPU微处理器上连接有DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路，通过DCPL网络或CAN-Bus总线通讯接口与设置在泊车场的泊车咪表网桥进行双向通讯；同时所述的CPU微处理器上还设有无线电收发电路和调制解调电路；
所述的泊车咪表上设有咪表计时器、价格显示器、RFIC卡读卡器和无线或有线通讯装置，并通过DCPL网络通讯接口电路或CAN-Bus总线通讯接口电路与网络化泊车信息终端进行双向通讯；
其特征在于，所述的网络化泊车信息终端的停车位上设有以下两种设备之一或同时设有以下两种设备：
a.GPS定位泊车机构，该GPS定位泊车机构内部设有GPS定位接收电路及微控制器电路；
b.超声波定位泊车机构，该超声波定位泊车机构中设有超声波发射与接收装置及微控制器电路；
以上两种设备的微控制器电路分别与网络化泊车信息终端装置中的CPU微处理器连接。
7、根据权利要求6所述的网络化汽车泊车场系统，其特征在于，还设有现场管理员PDA手持机，该PDA手持机设有RFIC卡读卡电路，还设有RF无线通讯电路，并与泊车咪表网桥进行双向通讯。
8、根据权利要求6所述的网络化汽车泊车场系统，其特征在于，所述的网络化汽车泊车场系统中设有城市泊车服务运营中心，该城市泊车服务运营中心中设有计算机，所述的泊车咪表网桥分布在城市各地并通过TD-SCDMA/GPRS无线移动网与所述城市泊车服务运营中心的计算机连接。
9、根据权利要求6或7或8所述的网络化汽车泊车场系统，其特征在于，所述的网络化汽车泊车场系统中设有风力和太阳能发电装置，为泊车系统的各设备提供电源。
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