CN102646341A - 一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于它包括一个由手持停车卡、液晶显示屏、红外传感器、后台服务器和ZigBee无线网络支撑平台组成的无线网络；1）手持停车卡：与ZigBee无线网络支撑平台进行无线通信，实时定位当前车主在停车场中的位置；2）ZigBee无线网络支撑平台：由布置在停车场顶上或层间的无线通信节点和安装在每个车位上的红外传感节点组成，负责实时定位当前车主的位置以及采集停车场空置车位的信息，并将车主的位置信息发送到附近区域的液晶显示器，将停车场空置车位的信息发送到后台服务器；3）后台服务器：负责采集当前停车场中空置车位的分布情况，并将收集到的信息发送到所有的液晶显示器；4）液晶显示屏：安装在停车场的关键交叉口处，分别与ZigBee无线网络支撑平台进行无线连接，与后台服务器进行有线连接。

Description

一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种大型地下大型停车场空车位查找引导服务系统，具体涉及一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统及其控制方法。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速发展，人们生活水平不断提高，拥有私家车的人越来越多，截止2010年，我国汽车保有量已经超过7500万辆。与此同时，由于人口以及城市的发展，使得城市停车难的问题越来越严重。为了缓解停车场地紧张的问题，很多城市建立了大量的大型地下停车场。目前，90%以上的停车场进出口管理系统都使用射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）技术，这种系统使用一种内含RFID芯片的票卡来管理停车场的车辆进出，其目的只是对车辆在离开停车场之前进行收费，完全不涉及停车场中车辆停车位空置情况的展示。因此，现有地下停车场管理系统无法协助车主在拥有众多停车位的大型停车场中快速找到空置的停车位，尤其在车位基本停满的情况下，更难找到空置的车位。总之，目前还没有一种有效的方法能帮助车主在地下大型停车场中快速找到空置车位进行停车，使得车主在寻找空置车位时浪费大量时间和精力，甚至有可能无法找到空置的车位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计开发一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统及控制方法，能够减少用户寻找空置车位的时间并提高停车场使用效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于它包括一个由手持停车卡、液晶显示屏、红外传感器、后台服务器和ZigBee无线网络支撑平台组成的无线网络；

1）手持停车卡：与ZigBee无线网络支撑平台进行无线通信，实时定位当前车主在停车场中的位置，以方便车主能够知道自己当前位置与空置车位的相对方位，从而能够快速的找到空置车位停车；

2）ZigBee无线网络支撑平台：由布置在停车场顶上或层间的无线通信节点和安装在每个车位上的红外传感节点组成，负责实时定位当前车主的位置以及采集停车场空置车位的信息，并将车主的位置信息发送到附近区域的液晶显示器，将停车场空置车位的信息发送到后台服务器；

3）后台服务器：负责采集当前停车场中空置车位的分布情况，并将收集到的信息发送到所有的液晶显示器；

4）液晶显示屏：安装在停车场的关键交叉口处，分别与ZigBee无线网络支撑平台进行无线连接，与后台服务器进行有线连接，用于与无线通信节点和后台服务器进行信息交互，通过对接收到的信息进行处理后，显示车主当前位置和空置车位分布情况。

所述的手持停车卡由ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，ZigBee通信模块与ARM处理器通过串行接口相连，用于和无线网络支撑平台进行信息交互。

所述的液晶显示屏由液晶显示器、ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，液晶显示器与处理器相连，用于显示实时车辆位置信息和空置车位分布情况；存储器与处理器通过主控同步串口相连，用于存储无线通信节点接收到的车辆位置信息和车位空置信息；ZigBee通信模块与处理器通过串行接口相连，用于与ZigBee无线网络支撑平台进行信息交互。

所有的无线通信节点都布置在停车场顶上或层间，便于对车辆进行定位，红外传感器节点布置在每个车位上方采集车位空置信息。

所述ZigBee无线网络支撑平台中的通信节点由存储器、处理器及无线收发器和电源模块组成，存储器与处理器通过主控同步串口相连，无线收发器与处理器的SPI接口相连。

一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

（A）车主首先在停车场入口处取得手持停车卡，携卡进入停车场；

（B）车主进入停车场后，与分布在停车场内的红外传感器节点进行通信，对车辆进行实时定位，并将信息发送附近的液晶显示器；

（C）后台服务器与车辆所在区域的显示器进行通信，将停车场空置车位分布信息发送到液晶显示器；

（D）液晶显示器对接收的信息进行处理后，显示当前车辆位置信息以及停车场空置车位分布信息；

（E）车主通过显示屏上显示的信息找到车位并停车完成后，车位上方的红外传感装置向后台服务器发送信息，将该车位标记为非空置车位；

（F）车辆离开停车位置后，触发红外传感节点向后台服务器发送信息，将该车位标记为空置车位。

本发明基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统具有以下优点和积极效果：

    帮助车主在拥有众多停车位的大型停车场中快速找到空置的停车位，减少车主停车时间，提高停车场车位利用率。当车主进行停车时，本系统能实时定位当前车主所在位置，并通过显示屏对车主当前位置和停车场内空置车位分布情况进行展示，使车主能尽快找到合适的空置车位，减少停车时间，提高车位利用率。

同时，本系统也是物联网技术、ZigBee通信技术和嵌入式系统技术在地下大型停车场应用的一个先例，具有很大的新颖性和实用性。

附图说明

   图1是本发明系统组成结构框图

   图2 是本发明空置车位分布信息采集流程图

   图3是本发明的停车服务流程图。

具体实施方式

   图1是本发明系统组成结构框图。本发明包括以下部分：手持停车卡、红外传感器、液晶显示屏、后台服务器和ZigBee无线网络支撑平台组成一个无线网络。

手持停车卡：由ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，ZigBee通信模块与ARM处理器通过串行接口相连，用于和无线网络支撑平台进行信息交互，发送车辆位置信息。ARM处理器应为支持ZigBee协议的单片机或处理器，如Jennic公司的32位JN-5148单片机等，存储器与处理器通过主控同步串口相连。手持停车卡用于与ZigBee无线网络支撑平台通过无线通信，当车主停车时用于采集停车位置信息，并与ZigBee无线网络支撑平台进行通信，自动将采集到的位置信息转发到ZigBee无线网络支撑平台；

ZigBee无线网络支撑平台：由布置在停车场顶上或层间的无线通信节点以及车位上方的红外传感器节点组成，负责实时获取当前车辆的位置信息以及存储当前车位是否空置信息；同时与液晶显示屏进行通信，使液晶显示屏显示停车场空置车位分布信息以及当前车辆位置信息。无线通信节点布置个数根据停车场大小来决定，一般选择布置在停车场顶上或层间，红外传感器节点布置在每个车位上方。无线通信节点的结构如下：

a)处理器：应为支持ZigBee协议的处理器，如Jennic公司的32位JN-5148单片机；

b)存储器：与处理器通过主控同步串口相连；

c)无线收发器:与处理器的SPI（Serial Peripheral interface）接口相连，应为符合ZigBee规范的无线收发器，如AT86RF212无线收发器。

液晶显示屏：由液晶显示器、ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，液晶显示器与处理器相连，用于显示停车场空置车位分布信息和当前车辆位置信息；存储器与处理器通过主控同步串口相连，用于存储和从无线通信节点接收到的信息；ZigBee通信模块与处理器通过串行接口相连，用于与ZigBee无线网络支撑平台进行信息交互。液晶显示屏与无线通信节点之间的信息交互可以采用有线的方式如串口连接等方式进行通信，也可以采用无线通信方式。液晶显示器可以直接采用并行IO方式与处理器相连，即直接通过输入、输出引脚与处理器相连，也可以采用GPIO (General Purpose Input Output) 接口模拟SPI接口的方式与处理器连接，用于显示停车场空置车位分布信息和当前车辆位置。

后台服务器：通过与通信节点和液晶显示器有线连接，接收节点采集的停车场中空置车位信息，并对其进行更新处理后，发送到液晶显示器进行显示。

上述停车卡、ZigBee无线网络支撑平台以及液晶显示屏之间采用IEEE 802.15.4标准协议进行通信。

参见图2、图3，一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统及控制方法，它包括以下步骤：

（A）车主首先在停车场入口处取得手持停车卡，携卡进入停车场。、

（B）车主进入停车场后，与分布在停车场内的红外传感器节点进行通信，对车辆进行实时定位，并将信息发送附近的液晶显示器。

（C）后台服务器与车辆所在区域的显示器进行通信，将停车场空置车位分布信息发送到液晶显示器。

（D）液晶显示器对接收的信息进行处理后，显示当前车辆位置信息以及停车场空置车位分布信息。

（E）车主通过显示屏上显示的信息找到车位并停车完成后，车位上方的红外传感器向后台服务器发送信息，将该车位标记为非空置车位。

（F）车辆离开停车位置后，触发红外传感器节点向后台服务器发送信息，将该车位标记为空置车位。

 图2 是本发明的空置车位分布信息采集流程图。当车辆进入地下停车场入口时，车主拿到一张停车卡；停入车位后，触发红外传感节点向后台服务器发送信息，将该车位标记为已占用车位；当车辆离开停车位时，再次触发红外传感节点向后台服务器发送信息，将该车位标记为空置车位。

图3是本发明的停车服务流程图。当车主需要停车时，在停车场入口处取得一个手持停车卡，在车辆行驶的过程中，手持停车卡会实时与场内的无线传感节点进行通信，对车主的位置进行定位，然后将定位信息发送到后台服务器，后台服务器将当前位置信息以及停车场空置车位信息发送到液晶显示器设备，液晶显示器设备经过处理对信息进行显示。车主通过停车场内的液晶显示屏可以获得当前车主所在位置，以及当前停车场空置车位的分布情况，从而能够方便快速的停车，减少车主停车时间，提高停车场车位利用率。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于它包括一个由手持停车卡、液晶显示屏、红外传感器、后台服务器和ZigBee无线网络支撑平台组成的无线网络；

1）手持停车卡：与ZigBee无线网络支撑平台进行无线通信，实时定位当前车主在停车场中的位置，以方便车主能够知道自己当前位置与空置车位的相对方位，从而能够快速的找到空置车位停车；

2）ZigBee无线网络支撑平台：由布置在停车场顶上或层间的无线通信节点和安装在每个车位上的红外传感节点组成，负责实时定位当前车主的位置以及采集停车场空置车位的信息，并将车主的位置信息发送到附近区域的液晶显示器，将停车场空置车位的信息发送到后台服务器；

3）后台服务器：负责采集当前停车场中空置车位的分布情况，并将收集到的信息发送到所有的液晶显示器；

4）液晶显示屏：安装在停车场的关键交叉口处，分别与ZigBee无线网络支撑平台进行无线连接，与后台服务器进行有线连接，用于与无线通信节点和后台服务器进行信息交互，通过对接收到的信息进行处理后，显示车主当前位置和空置车位分布情况。

2.如权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于：所述的手持停车卡由ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，ZigBee通信模块与ARM处理器通过串行接口相连，用于和无线网络支撑平台进行信息交互。

3.如权利要求1或2所述的一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于：所述的液晶显示屏由液晶显示器、ARM处理器、存储器和ZigBee通信模块组成，液晶显示器与处理器相连，用于显示实时车辆位置信息和空置车位分布情况；存储器与处理器通过主控同步串口相连，用于存储无线通信节点接收到的车辆位置信息和车位空置信息；ZigBee通信模块与处理器通过串行接口相连，用于与ZigBee无线网络支撑平台进行信息交互。

4.如权利要求1或2所述的一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于：所有的无线通信节点都布置在停车场顶上或层间，便于对车辆进行定位，红外传感器节点布置在每个车位上方采集车位空置信息。

5.如权利要求1或2所述的一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统，其特征在于：所述ZigBee无线网络支撑平台中的通信节点由存储器、处理器及无线收发器和电源模块组成，存储器与处理器通过主控同步串口相连，无线收发器与处理器的SPI接口相连。

6.一种基于ZigBee无线网络的大型地下停车场空车位查找引导服务系统的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

（A）车主首先在停车场入口处取得手持停车卡，携卡进入停车场；

（B）车主进入停车场后，与分布在停车场内的红外传感器节点进行通信，对车辆进行实时定位，并将信息发送附近的液晶显示器；

（C）后台服务器与车辆所在区域的显示器进行通信，将停车场空置车位分布信息发送到液晶显示器；

（D）液晶显示器对接收的信息进行处理后，显示当前车辆位置信息以及停车场空置车位分布信息；

（E）车主通过显示屏上显示的信息找到车位并停车完成后，车位上方的红外传感装置向后台服务器发送信息，将该车位标记为非空置车位；

（F）车辆离开停车位置后，触发红外传感节点向后台服务器发送信息，将该车位标记为空置车位。

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