CN103473838B

CN103473838B - 车位管理器及管理方法

Info

Publication number: CN103473838B
Application number: CN201310408890.5A
Authority: CN
Inventors: 王世刚; 杨明; 毕永利; 伍一; 王学良
Original assignee: Heilongjiang University
Current assignee: Heilongjiang University
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: CN103473838A

Abstract

车位管理器及管理方法。“智慧城市”、“物联网”、“车联网”、“信息化”等，是城市发展或技术未来发展的主流方向。传统的车位刷卡器只具有计费功能不可联网，且不具备对车位进行管理等的功能。本发明的组成包括:前盖（1），触摸屏（8）、主电路板（7）通过螺丝固定在所述的前盖上，在所述的前盖的刷卡区（6）安装有PCB天线，所述的前盖与后盖（2）通过螺丝连接，所述的后盖与固定支架（3）通过螺丝连接，所述的固定支架与固定用钢管（4）连接，三芯电缆（5）穿过所述的固定用钢管与所述的主电路板连接。本发明用于车位的管理。

Description

车位管理器及管理方法

技术领域：

本发明涉及一种车位管理器及管理方法。

背景技术：

“智慧城市”、“物联网”、“车联网”、“信息化”等，是城市发展或技术未来发展的主流方向。传统的车位刷卡器只具有计费功能不可联网，且不具备对车位进行管理等的功能。如，我们生活中离开车位时，有时会遇到周围车位都已停满车了，自己的车被包围其中，而不知道，停在自己车位前面车主的联系方式没法联系车主。

发明内容：

本发明的目的是提供一种车位管理器及管理方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种车位管理器，其组成包括:前盖，触摸屏、主电路板通过螺丝固定在所述的前盖上，在所述的前盖的刷卡区安装有PCB天线，所述的前盖与后盖通过螺丝连接，所述的后盖与固定支架通过螺丝连接，所述的固定支架与固定用钢管连接，三芯电缆穿过所述的固定用钢管与所述的主电路板连接。

所述的车位管理器，所述的主电路板包括RFID阅读器电路、SIM电路、WiFi电路、触摸屏电路、处理器电路、EERPOM电路、电源电路。

一种车位管理方法，服务器上装有服务器软件、存储着所有车主的资料，包括：姓名、联系电话、车牌号等，并记录所有车位管理器的位置及车位相关信息；通过WiFi网络与车位管理器进行数据交换及操作；车主在管理器刷卡区刷射频卡，阅读器产生的电磁波作用于射频卡感应线圈产生能量，驱动射频卡上的电路工作，阅读器读取射频卡上的信息，并传送给处理器（STM32F103），处理器对从射频卡上读到的信息进行解码及验证是否是自有系统的信息，如果不是则丢弃信息并且屏蔽触摸屏，拒绝进入车位管理器系统；如果读取到的射频卡信息通过验证，则激活触摸屏，车位管器通过Wifi模块联入无线网络中的服务器软件，访问数据库；车主此时可以看到空闲的车位、已停车车位等信息。

所述的车位管理方法，停靠车位的管理：车主如果要将车停入车位，在进入车位前，在车位管理器刷卡区上刷卡，以激活管理器；管理器会访问服务器数据库，查找射频卡信息的车主是否是有效车主，无效则禁用车位管理器，有效则激活触摸屏，显示出空闲车位及相关菜单；车主选择“停靠车位”菜单，管理器会显示出空闲车位，车主可以通过触摸屏选择一个空闲车位或由管理器自动分配一具空闲车位并记录停靠时间，把此车位标记为非空闲车位上传服务器，车主将车停入指定车位即可；

离开车位的管理：当车主如要离开车位，同样在管理器上刷射频卡，激活管理器；通过服务器的信息验证后，触摸屏被激活；车主选择“离开车位”菜单，管理器会把车位标为空闲车位，并记录离开时间上传服务器，服务器软件会根据停靠和离开时间对车主的相关费用进行管理；

呼叫车主的管理：要离开的车主可以在管理器上刷自己的射频卡，激活管理器，射频卡信息通过服务器验证后，车位管理器的全部功能就会激活；车主可以选择“呼叫车主”菜单，选择档在自己车位前面的车位，管理器会发送一个信息给相应的车位车主，并连续三次“呼叫”、“挂断”相应车主的电话。

有益效果：

1.本发明具备传统的车位刷卡收费功能。

本发明具备WIFI联网功能，实现车位的数字化管理。

本发明的触屏显示支持车位空闲显示、呼叫车主功能。

本发明可以应用到智能城市项目中，实现全城车位的联网化、信息化管理。

、本发明在上述处4条有益效果的基础上，可以用在像“高德地图”app等软件上实现一种商业服务。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的前盖的结构示意图。

附图3是本发明的后盖的结构示意图。

附图4是本发明的固定支架的结构示意图。

附图5是本发明的RFID阅读器电路原理图。

附图6是本发明的SIM900模块电路原理图。

附图7是本发明的WiFi电路原理图。

附图8是本发明的触摸屏电路原理图。

附图9是本发明的处理器电路原理图。

附图10是本发明的EEPROM电路原理图。

附图11是本发明的电源电路原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种车位管理器，其组成包括:前盖1，触摸屏8、主电路板7通过螺丝固定在所述的前盖上，在所述的前盖的刷卡区6安装有PCB天线，所述的前盖与后盖2通过螺丝连接，所述的后盖与固定支架3通过螺丝连接，所述的固定支架与固定用钢管4连接，三芯电缆5穿过所述的固定用钢管与所述的主电路板连接。

实施例2：

根据实施例1所述的车位管理器，所述的主电路板包括RFID阅读器电路、SIM电路、WiFi电路、触摸屏电路、处理器电路、EERPOM电路、电源电路。

实施例3：

车位管理方法，服务器上装有服务器软件、存储着所有车主的资料，包括：姓名、联系电话、车牌号等，并记录所有车位管理器的位置及车位相关信息；通过WiFi网络与车位管理器进行数据交换及操作；车主在管理器刷卡区刷射频卡，阅读器产生的电磁波作用于射频卡感应线圈产生能量，驱动射频卡上的电路工作，阅读器读取射频卡上的信息，并传送给处理器（STM32F103），处理器对从射频卡上读到的信息进行解码及验证是否是自有系统的信息，如果不是则丢弃信息并且屏蔽触摸屏，拒绝进入车位管理器系统，这样就防止了，非本系统的射频卡或非相关人员随便操作车位管理器；如果读取到的射频卡信息通过验证，则激活触摸屏，车位管器通过Wifi模块联入无线网络中的服务器软件，访问数据库；车主此时可以看到空闲的车位、已停车车位等信息。

实施例4：

根据实施例3所述的车位管理方法，停靠车位的管理：车主如果要将车停入车位，在进入车位前，在车位管理器刷卡区上刷卡，以激活管理器；管理器会访问服务器数据库，查找射频卡信息的车主是否是有效车主，无效则禁用车位管理器，有效则激活触摸屏，显示出空闲车位及相关菜单；车主选择“停靠车位”菜单，管理器会显示出空闲车位，车主可以通过触摸屏选择一个空闲车位或由管理器自动分配一具空闲车位并记录停靠时间，把此车位标记为非空闲车位上传服务器，车主将车停入指定车位即可；

实施例5：

实施例1或2所述的车位管理器，本车位管理器的整机尺寸（长×宽×高）：164mm×138mm×53mm，本车位管器的外壳，采用ABS材质开模铸成。

车位管理器的电气参数：

1）、额定电压：AC220V；

2）、额定功率：≤10W;

3）、使用温度：-20℃～80℃；

4）、使用压力：标准大气压。

本车位管理器的安装：

实际使用车位管理器，前盖与后盖，触摸屏与前盖，之间安装有防水胶圈，可以起到防水作用。另外，车位管理器的安装使用一直径20mm的钢管（或其它硬质的管也可）插入车位管理器后盖上的固定支架上，然后，用2个螺丝旋紧，固定支架夹紧钢管，连接车位管器的三芯电缆，2根电源接AC220V交流电、1根地线连接大地通过钢管内部接入到车位管理器主电路板的接线端子上。

触摸屏和主电路板都用螺丝固定在车位管理器前盖上。而RFID的天线采用PCB天线，固定在车位管理器的刷卡区上。车位管理器前盖和车位管理器后盖通过卡扣和螺丝安装到一起。车位管理器固定支架通过6个螺丝安装到车位管理器后盖上。车位管理器实际安装时，车位旁安装一个直径20mm的固定用钢管卡到车位管理器固定支架上，然后用2个螺丝在车位管理器固定支架侧面紧固钢管固定住车位管理器。三芯电缆包括2根电源线（AC220V）1根地线通过固定用钢管内部连接到车位管理器主电路板。

实施例6：

实施例1或2或5所述的车位管理器，RFID工作原理：射频卡进入磁场（由阅读器产生）后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息，阅读器读取信息并解码后，送至处理器进行有关数据处理。一个完整的RFID系统由：阅读器、射频卡、处理器构成。

技术中所衍生的大概有三大类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。

无源RFID产品发展最早，也是发展最成熟，市场应用最广的产品。比如，公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等，这个在我们的日常生活中随处可见，属于近距离接触式识别类。其产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ，超高频915MHZ。我们这里使用无源的RFID，其它两类不做说明了。

射频卡（RFIFDCARD）都有一个唯一的ID标识，对应不同的车主。也是激活车位管理器的钥匙。

阅读器（RFID）由调制电路、发送电路、接收电路、天线等构成，调制信号并产生一定频率的电磁场。用于射频卡的能量供给及读写射频卡上记录的信息。

模块，可以实现短信发送、语音通话或者GPRS上网功能。

模块，可以接入无线路由实现无线上网功能。

触摸屏，用于实现人机接口，显示屏可显示信息，触摸屏可输入相关的信息。

，是基于Cotex-m3核心的32位处理器，是整个车位管理器的控制核心。用于控制各个模块实现相应的功能。

实施例7：

实施例1或2或5或6所述的车位管理器，RFID阅读器采用EM4094实现射频卡的信息读取和写入。EMMicroelectronic公司的EM4094RFID读写芯片（又称读写芯片、模拟前端模块、基站芯片、收发器）来构建支持多种协议的13.56MHz通用型RFID读卡器。

电路，这里使用SIM900A。SIM900A是一款实现手机功能的模块，基本上不需要额外的电路，方便使用而且。这里用做短信发送和振铃手机。

电路，这里使用HF-LPB模块。超低功耗的嵌入式WiFi模组提供了一种将用户的物理设备连接到WiFi无线网上，并提供UART串口等接口传输数据的解决方案。一款一体化的801.11/b/g/WiFi芯片。这里用于连接无线路由，访问服务器。

是一款4寸的一体化的触摸屏。自带汉字库、常用的绘图指令等功能，并且自带的开发软件可以很方便的用来设计触摸屏的GUI。

处理器使用STM32F103CBT6，该处理器是意法半导体的产品。是Cotex-M3内核的ARM处理器，内建有丰富的外设（RTC、3个UART、ADC、DAC等），大量的片内RAM、Flash，高达72MHz的主频。

是一款IIC接口的EEPROM存储器，这里用来存储服务器的IP地址、网关、车位管理器的标识等信息。

车位管理器的输入电源使用：AC220V做为电源，经过LB15-10B24AC-DC变换器，得到一个24VDC电源，再经过LM2575的变换得到一个+5V电源，+5V电源经过AS1117-3.3得到一个+3.3V的电源。

实施例8：

实施例3或4所述的车位管理方法，车位管理的软件分为三个层次：驱动层、系统层、应用层。其中驱动层、系统层与硬件相对应需要根据具体的电路进行设计或移植。而应用层原则上是不依懒硬件。但实际嵌入式应用中，为提高系统的性能和响应速度，有时应用层程序会直接调用驱动层函数。

驱动层包括：所有的硬件相关性的函数。ARMSTM32F103的板级驱动程序、SIM900A驱动程序、EM4094驱动程序等。

系统层：这里使用最新版本的开源μC/OSIII实时操作系统。这里我们根据需要对μC/OSIII进行剪裁，去除不需要的部分移植到车位管器。使用开源的TCP/IP协议堆实现网络功能。

应用层，主要包括5个任务：射频卡检测任务、WiFi任务、SIM900A任务、初始化任务、触摸响应任务、GUI刷新任务。

射频卡检测任务：通常处在休眠状态。当车位管器刷卡区有射频卡时，系统会接收到一个中断，唤醒射频卡检测任务，读取EM4094获取射频卡信息进行验证等操作。

任务：是一个后台任务，用于接入无线路由，实现服务器发送来的数据的响应，向服务器传送数据等操作。

任务：用于控制短信的发送，电话的振铃操作实现车主的呼叫等功能。

初始化任务：用于对STM32F103、EM4094、SIM900A、软件环境等的初始化操作。

触摸响应任务：是专门用于，人机交互的任务，通常处于休眠状态。当有触摸屏响应的时候，会唤醒该任务，进行相应的处理。

刷新任务：是一个维护任务，用于对GUI的实时刷新维护一个图形交换界面（GUI）。每当有显示刷新时，都会由该任务维护触摸屏的显示。

Claims

1.一种车位管理器，其组成包括:前盖，其特征是:触摸屏、主电路板通过螺丝固定在所述的前盖上，在所述的前盖的刷卡区安装有PCB天线，所述的前盖与后盖通过螺丝连接，所述的后盖与固定支架通过螺丝连接，所述的固定支架与固定用钢管连接，三芯电缆穿过所述的固定用钢管与所述的主电路板连接；

所述的主电路板包括RFID阅读器电路、SIM电路、WiFi电路、触摸屏电路、处理器电路、EEPROM电路、电源电路；

服务器上装有服务器软件、存储着所有车主的资料，包括：姓名、联系电话、车牌号，并记录所有车位管理器的位置及车位相关信息；通过WiFi网络与车位管理器进行数据交换及操作；车主在车位管理器刷卡区刷射频卡，阅读器产生的电磁波作用于射频卡感应线圈产生能量，驱动射频卡上的电路工作，阅读器读取射频卡上的信息，并传送给处理器，处理器对从射频卡上读到的信息进行解码及验证是否是车位管理器系统的信息，如果不是则丢弃信息并且屏蔽触摸屏，拒绝进入车位管理器系统；

如果读取到的射频卡信息通过验证，则激活触摸屏，车位管理器通过Wifi电路联入无线网络中的服务器软件，访问服务器数据库；车主此时可以看到空闲的车位、已停车车位信息；

停靠车位的管理：车主如果要将车停入车位，在进入车位前，在车位管理器刷卡区上刷射频卡，以激活车位管理器；车位管理器会访问服务器数据库，查找射频卡信息的车主是否是有效车主，无效则禁用车位管理器，有效则激活触摸屏，显示出空闲车位及相关菜单；车主选择“停靠车位”菜单，车位管理器会显示出空闲车位，车主可以通过触摸屏选择一个空闲车位或由车位管理器自动分配一个空闲车位并记录停靠时间，把此车位标记为非空闲车位上传服务器，车主将车停入指定车位即可；

离开车位的管理：当车主如要离开车位，同样在车位管理器上刷射频卡，激活车位管理器；通过服务器的信息验证后，触摸屏被激活；车主选择“离开车位”菜单，车位管理器会把车位标为空闲车位，并记录离开时间上传服务器，服务器软件会根据停靠和离开时间对车主的相关费用进行管理；

呼叫车主的管理：要离开的车主可以在车位管理器上刷自己的射频卡，激活车位管理器，射频卡信息通过服务器验证后，车位管理器的全部功能就会激活；车主可以选择“呼叫车主”菜单，选择挡在自己车位前面的车位，车位管理器会发送一个信息给相应的车位车主，并连续三次“呼叫”、“挂断”相应车位车主的电话。