CN102867434B

CN102867434B - 智能停车场引导方法及其系统

Info

Publication number: CN102867434B
Application number: CN201210356501.4A
Authority: CN
Inventors: 马里千; 徐向民; 杨锋超; 郑炜乔
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2019-12-10
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: CN102867434A

Abstract

本发明公开了智能停车场引导方法，包括以下步骤：用户在停车场入口处领取无线射频卡，进入停车场；当用户驾车驶入停车场内的任一区域入口时，该区域入口处的传感器单元向无线射频卡发出询问报文；无线射频卡接收到询问报文后，自动将无线射频卡的ID号作为答复信息发回给传感器单元；传感器单元接收到答复信号后，向信息收集单元发送区域停车状态改变报文；信息收集单元计算剩余车位总数，将剩余车位总数发送至液晶屏。本发明还公开了上实现上述方法的智能停车场引导系统。本发明提高了停车场的使用效率，为车主提供更为便捷的服务。

Description

智能停车场引导方法及其系统

技术领域

本发明涉及停车场控制领域，特别涉及一种智能停车场引导方法及其系统。

背景技术

随着社会经济的发展，各城市的车辆保有量越来越大，对停车位的需求也随之增长。如何才能在拥挤的大城市里提高停车场的使用效率，这既是停车场建设者的关注的问题，也是车主期待解决的现实问题。当前的市场上提供解决该问题的方案大多只能做到在停车场门口附近设立空闲车位电子指示牌，或利用网络服务器提供车位信息。然而随着停车场规模的日益扩大，车主并不能通过车位信息来快速寻找到相应空余的车位。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种智能停车场引导方法,提高了停车场的使用效率，为车主提供更为便捷的服务。

本发明的另一目的在于提供实现上述智能停车场引导方法的智能停车场引导系统。

本发明的通过以下技术方案实现：

智能停车场引导方法，包括以下步骤：

S1将停车场划分多个区域，每个区域包括几个车位，在每个区域的入口处设置传感器单元；在停车场内设置多个信息收集单元；在停车场入口处设置车位信息集总单元；设定服务器实时通过车位信息集总单元向信息收集单元发送数据更新请求报文，信息收集单元收到指令后将其管理下的区域所有已停车辆的卡号、停车区域号、序号、状态信息通过车位信息集总单元发送给液晶显示屏，更新液晶显示屏的显示内容；

S2用户在停车场入口处领取无线射频卡，进入停车场；

S3当用户驾车驶入停车场内的任一区域入口时，该区域入口处的传感器单元分配该车在该区域内的唯一序号；并向无线射频卡发出询问报文，询问报文内容包括该区域的区域号及该车在该区域内的唯一序号；

无线射频卡接收到询问报文后，自动将无线射频卡的ID号作为答复信息发回给传感器单元；

传感器单元接收到答复信号后，将采用无线通信方式向信息收集单元发送区域停车状态改变报文，区域停车状态改变报文内容包括该区域号、该无线射频卡的ID号和该车在该区域内的唯一序号；

当该区域为该车进入的第一个区域时，进行步骤S4；否则，进行步骤S5；

S4信息收集单元保存该区域号、该无线射频卡的ID号和该车在该区域内的唯一序号，并计算剩余车位总数，将剩余车位总数发送至液晶屏；

S5对无线射频卡的ID号进行检索，若该ID号已经有保存记录，则在原记录上修改区域号、该车在该区域内的唯一序号并计算剩余车位总数，将剩余车位总数发送至液晶屏。

上述的智能停车场引导方法，还包括以下步骤：

若用户离开停车场后，忘记了车的停放位置，则通过手持终端进行反向寻车：输入用户的无线射频卡的ID号，手持终端通过无线通信的方式将无线射频卡的ID号发送到服务器，服务器查询该无线射频卡的ID号对应的位置信息并返回到手持终端。

上述的智能停车场引导方法，还包括以下步骤：

若用户离开停车场后，忘记了车的停放位置，则按下无线射频卡上的寻车按钮，无线射频卡将ID号发送到服务器，服务器查询该ID号对应的位置信息，并在液晶屏上显示。

步骤S2所述进入停车场，具体为通过手持终端进行定位导航进入停车场，包括以下步骤：

在停车场内设置多个wifi热点，手持终端检测周围的wifi信号，记录下wifi信号的地址及强度，并发送给服务器；服务器将手持终端发来的信息进行处理，算出用户所在的坐标，再发还给手持终端，手持终端将算出的坐标值在停车场平面图上标示出用户所在位置。

实现上述智能停车场引导方法的智能停车场引导系统，包括无线射频卡、传感器单元、信息收集单元、车位信息集总单元、服务器、液晶屏；

所述传感器单元安装在停车场内各区域的入口处；所述信息收集单元安装在停车场内；所述服务器、液晶显示屏分别与信息集总单元连接；所述信息收集单元分别与无线射频卡、传感器单元、车位信息集总单元进行无线通信。

上述的智能停车场引导系统，还包括手持终端，所述手持终端分别与车位信息集总单元、服务器进行无线通信。

上述的智能停车场引导系统，还包括多个设置在停车场内的wifi热点。

所述手持终端为手机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点与有益效果：

（1）本发明能为用户提供停车场的区域位置信息、停车场的车位信息、用户所在位置信息、用户所停车辆的位置信息，帮助车主迅速准确的找到有车位的停车场区域、室内外用户的位置、车辆所在位置以引导用户停车，提高了停车场的使用效率，为车主提供更为便捷的服务。

（2）本发明还解决了用户离开停车场后忘记了车的停放位置的问题，用户可通过手持终端或无线射频卡进行反向寻车，进一步用户提供了方便。

附图说明

图1为本发明的智能停车场引导系统的组成框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例的智能停车场引导系统，包括无线射频卡、多个传感器单元、多个信息收集单元、车位信息集总单元、服务器、液晶屏、手持终端、多个设置在停车场内的wifi热点。

所述传感器单元安装在停车场内各区域的入口处；所述信息收集单元安装在停车场内，每个信息收集单元对应3个传感器单元；所述服务器、液晶显示屏分别与信息集总单元连接；所述信息收集单元分别与无线射频卡、传感器单元、车位信息集总单元进行无线通信；所述手持终端分别与车位信息集总单元、服务器进行无线通信。

本实施例的无线射频卡包括无线射频卡MCU、NRF24L01芯片和寻车按钮；所述NRF24L01芯片、寻车按钮分别与无线射频卡MCU连接。无线射频卡采用频率2.4G的GFSK调制解调方式，实现全双工的通信方式，可通过载波监听方式进行数据的稳定可靠传输。

本实施例的传感器单元包括传感器MCU、车辆检测单元和信息收发单元。所述车辆检测单元为两个红外传感器（还可以为多个红外传感器，或者为两个环路线圈，或者为一个地磁传感器）。所述信息收发单元主要由nrf24l01射频芯片组成的电路实现。

本实施例的信息收集单元由MCU、无线收发器、网络接口及其他通信接口构成，其将收集保存的数据进行预处理，计算得到剩余车位总数，将剩余车位总数实时地发送至液晶屏。液晶屏将显示剩余车位总数、停车场车位总容量以及其他通知信息。

本实施例的手持终端为Android手机。

本实施例的服务器工作于WindowsXP/Win7操作系统下，使用MySQL数据库。服务程序使用Java编程语言编写，Java服务程序序相当于服务器端的一个服务，服务器开启该服务，实现网络服务器通过以太网与其他硬件模块的通信。为保证系统正常工作，该程序需保证一直处于运行状态。Web网页服务程序与网页浏览器构成了B/S结构，信息收集单元和服务程序构成了C/S结构，Android手持终端程序和服务程序构成了C/S结构。

服务程序有4个线程：

a)Udp_PhoneThread：处理手机端的请求，周期性地返回停车场及定位数据；

b)Udp_PhoneBookThread：处理手机端、网页端的预订或取消请求；

c)Udp_Stm32Thread：周期性地向Stm32发送请求，刷新数据库的数据；

d)Udp_Stm32BookThread：向Stm32发送预订或取消请求；

以上四个进程都是使用UDP协议和Android手机和Stm32通信，而使用SQL语言操作MySQL数据库。服务程序接收到信息收集单元传送回来的数据后，将更新数据库，处理来自网页端用户的请求，返回数据，以及发送相应的指令给信息收集单元。

本实施例的车位信息集总单元主要由ARM处理器芯片及存储器构成，具有较强的数据处理能力。其作为信息的中继，直接与下面的信息收集单元进行信息的交互；同时也具有对信息的预处理能力，驱动和控制液晶屏。

上述系统的智能停车场引导方法，包括以下步骤：

S1将停车场划分多个区域，每个区域包括几个车位，在每个区域的入口处设置传感器单元；停车场内设置多个信息收集单元；在停车场入口处设置车位信息集总单元；设定服务器实时通过车位信息集总单元向信息收集单元发送数据更新请求报文，信息收集单元收到指令后将其管理下的区域所有已停车辆的卡号、停车区域号、序号、状态信息通过车位信息集总单元发送给液晶显示屏，更新液晶显示屏的显示内容；

S2用户在停车场入口处领取无线射频卡，通过手持终端进行定位导航进入停车场，包括以下步骤：

手机检测周围的wifi信号，记录下wifi信号的地址及强度，并发送给服务器；服务器将手持终端发来的信息进行处理，使用基于位置指纹算法改进的wifi信号室内定位算法算出用户所在的坐标，再发还给手机，手机将算出的坐标值在停车场平面图上标示出用户所在位置；

所述基于位置指纹改进的wifi信号室内定位算法分两步进行：数据采集阶段和匹配定位阶段：

数据采集：对每个区域的地图进行N×N的网格分割（实验中N取3m），画出N2个参考位置，然后在地图上的M个参考位置放置wifi热点，发射wifi信号，而在参考位置用接收终端进行检测，记录所测到的M个wifi信号的强度rss1、rss2…rssm（实验中M取5），作为该参考位置的位置指纹，存入数据库（对于测得数据的处理，我们先去除突变的数据，再将剩下的数据取平均）。

定位匹配有以下步骤：

S21采用基于K加权近邻法（KWNN）的改进算法，在未知位置用户使用手机会将检测信号强度，为减小误差，在手机端采用多次测量的方法，由于android系统刷新wifi信号数据的周期大约为1.4s，为避免间隔时间过长，采三次数据，求平均。

S22手机将平均后的的数据rss1’、rss2’…rssm’发给服务器，服务器先利用数据库中这m个信号对应的wifi热点所在的区域号数据确定用户所在区域的区域号，再将区域号对应区域的N2个参考位置的数据和未知位置的数据计算方差，如下式：

S23设定方差阈值L，选出方差值小于L且最小的前3个点坐标，以一定的权重融合3点的坐标，得出一个坐标(x1,y1)。

S24再利用wifi热点的位置信息来提高wif热点附近位置的定位精确度，对于未知位置接收到的信号，我们从数据库取出信号强度最强的那个信号的热点位置信息(x2,y2)，按由信号强度决定的权重（信号越强，热点位置的权重越大）将(x1,y1)、(x2,y2)融合，得到最终的位置坐标(x,y)。由于硬件原因和环境因素的影响，信号有时会有突变，为了降低这种突变导致测量坐标的误差，在手机客户端采用反馈机制：由于人移动速度有限，设定一个阈值D，当从服务器接收新坐标(x’,y’)和上一次接收到的旧坐标(x,y)相差超过阈值D时，将(x’,y’)和(x,y)按权重进行融合，得到最终的位置坐标。

S3当用户驾车驶入停车场内的任一区域入口时，该区域入口处的传感器单元，感应到车辆的到来，并向MCU发出中断信号，MCU接到信号后将利用信息收发单元发出询问报文分配该车在该区域内的唯一序号；并传感器MCU发出中断信号，传感器MMCU接到信号后将利用信息收发单元向无线射频卡发出询问报文，询问报文内容包括该区域的区域号及该车在该区域内的唯一序号；

S5对无线射频卡的ID号进行检索，若该ID号已经有保存记录，则在原记录上修改区域号、该车在该区域内的唯一序号，并计算剩余车位总数，将剩余车位总数发送至液晶屏；

若用户离开停车场后，忘记了车的停放位置，则通过手机进行反向寻车：输入用户的无线射频卡的ID号，手机通过无线通信的方式将无线射频卡的ID号发送到服务器，服务器查询该无线射频卡的ID号对应的位置信息并返回到手机。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.智能停车场引导方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2用户在停车场入口处领取无线射频卡，通过手持终端进行定位导航进入停车场：

在停车场内设置多个wifi热点，手持终端检测周围的wifi信号，记录下wifi信号的地址及强度，并发送给服务器；服务器将手持终端发来的信息进行处理，算出用户所在的坐标，再发还给手持终端，手持终端将算出的坐标值在停车场平面图上标示出用户所在位置；

传感器单元接收到答复信号后，采用无线通信方式向信息收集单元发送区域停车状态改变报文，区域停车状态改变报文内容包括该区域号、该无线射频卡的ID号和该车在该区域内的唯一序号；

2.根据权利要求1所述的智能停车场引导方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的智能停车场引导方法，其特征在于，还包括以下步骤：

4.实现权利要求1所述智能停车场引导方法的智能停车场引导系统，其特征在于，包括无线射频卡、传感器单元、信息收集单元、车位信息集总单元、服务器、液晶屏、手持终端和多个设置在停车场内的wifi热点；

所述传感器单元安装在停车场内各区域的入口处；所述信息收集单元安装在停车场内；所述服务器、液晶显示屏分别与信息集总单元连接；所述信息收集单元分别与无线射频卡、传感器单元、车位信息集总单元进行无线通信；所述手持终端分别与车位信息集总单元、服务器进行无线通信。

5.根据权利要求4所述的智能停车场引导系统，其特征在于，所述手持终端为手机。