CN107798906A - 一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法 - Google Patents

一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法 Download PDF

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Abstract

一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法，除了满足正常的通信设计要求，还引入了冗余算法，保证在特殊的情况下(电磁干扰链路和产品)系统稳定运行，设计一套算法，自动识别接收的正常数据与非法数据并作出相应的处理(重发机制)。

Description

一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法
技术领域
本发明涉及停车库技术领域，具体涉及一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法。
背景技术
现在都市交通拥挤，对于车主来说，找车位相当困惑。由于科技发达，车主使用GPS导航电子设备，可以找到临近的停车场。但由于不知道停车场的实时信息，会出现车主到达停车场才知道没有车位或者相应车辆类型车位以及占满而另寻停车场。
于是便引入了停车场引导系统，停车场引导系统主要适用于大、中型地下停车场，广泛用于政府办公楼、大型医院、火车站和购物中心等公共停车场。其主要工作原理是根据超声波探测器由上往下发出超声波，检测车顶和地面的反射波，由此能够正确地检测出每个车位有无车辆，然后将各个车位停车情况的信息通过网络线路传给控制计算机，计算机通过软件处理，将引导信号传给引导指示器。指示器引导司机快速找到空位。
而停车场引导系统往往处在工控条件下，电磁环境复杂，其通信链路常被干扰，往往会出现错误的数据。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法，有效避免了现有技术中停车场引导系统其通信链路被干扰而出现错误的数据的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于地下停车库引导的通信系统及其方法的解决方案，具体如下：
一种用于地下停车库引导的通信系统，包括主机和与同主机通信连接的若干从机；
所述主机、从机和显示屏构成了三合一板，即所述主机与从机相通信连接，所述从机中的用于显示控制的从机与显示屏相通信连接；
所述主机和从机均为基于微处理器控制的单片机板；
所述从机包括用于探测距离的从机和用于显示控制的从机；
所述用于探测距离的从机与位于车位之上的超声波探测器相通信连接；
所述主机和从机为一主多从结构，即一个主机与若干用于探测距离的从机相通信连接。
所述用于探测距离的从机逐一把数据传输给主机后，主机做出统计，把统计的数据发给用于显示控制的从机，此时一次轮询结束；
所述用于探测距离的从机能够显示当前车位状态，但是无法显示整个通信链路上的总体的车位状态，引入了主机就能统计总体的车位状态，最后发送给用于显示控制的从机操纵显示屏显示，这里用于显示控制的从机起到了引导作用，让人知道某个链路的用于探测距离的从机探测得到的状态，由此知道车位的空闲状态，这样就能实现引导作用。
进一步地，所述用于地下停车库引导的通信系统的方法为：
执行正常轮询的流程：主机以轮询的方式逐一给从机发送请求，从机依次响应，主机就传输数据给从机，从机接收该数据，若从机校验出接收到的数据无误时，就发送响应消息给主机表明数据接收无误，当某次传输出现问题，即从机校验出本次接收到的数据有误时，就判断主机的此次传输失败，然后就执行异常处理的流程，即：执行异常主机重发请求；当主机重发三次请求，从机都没有响应，就判定从机故障，由主机发送某从机故障警告，可以通过与主机建立了通信链路的终端接收，以此实时找到发生故障的从机。
进一步地，所述执行正常轮询的流程为主机逐一对每个从机发送数据，其中主机对一个从机发送数据包括如下步骤：
步骤1-1：主机对从机发送加密后的请求；
步骤1-2：从机接收到加密数据；
步骤1-3：从机对接收到的加密数据进行解密；
步骤1-4：从机对解密后的数据进行校验；
步骤1-5：校验数据无误后，从机对主机进行响应。
进一步地，所述执行异常处理的流程包括如下步骤：
步骤2-1：在从机校验数据有误后，从机对主机不进行响应；
步骤2-2：主机等待了设定的时间后还未接收到响应，主机就重发请求。
进一步地，所述执行异常主机重发请求的流程包括如下步骤：
步骤3-1：主机对从机重发第一次请求；
步骤3-2：主机对从机重发第一次请求时需要把第一次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-3：从机失效未响应；
步骤3-4：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-5：然后主机对从机重发第二次请求；
步骤3-6：主机对从机重发第二次请求时需要把第二次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-7：从机失效未响应；
步骤3-8：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-9：然后主机对从机重发第三次请求；
步骤3-10：主机对从机重发第三次请求时需要把第三次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-11：从机失效未响应；
步骤3-12：主机等待设定的时间后从机未响应，主机向与其通信链接的终端中发送一条从机损坏的消息。
进一步地，所述主机发送的数据的帧结构为帧头+地址+状态+校验+帧尾。
进一步地，所述主机给从机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x11 0x22；
地址为从机的地址；
状态为表示是主机询问从机的状态的标识；
校验为校验信息；
帧尾为0x0d 0x0a。
进一步地，所述从机给主机发送的数据的帧结构为帧头+2字节的地址+4字节的数据+帧尾。
进一步地，所述从机给主机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x43 0x3a；
2字节的地址为用ASCII码表示从机的地址；
4字节的数据为用ASCII码表示，其中前3字节表示探测距离，比如‘1’、‘5’、‘4’表示探测距离为1.54米，最后1个字节表示有车或无车的状态，其中‘1’表示有车，‘0’表示无车；
帧尾为0x0d 0x0a。所述探测距离为在车位上无车的状态下，位于车位之上的超声波探测器探测的己身到车位地面的距离；而在车位上有车的状态下，所述探测距离为位于车位之上的超声波探测器探测的己身到在车位位置的车的车顶的距离；通过该探测距离的大小，就能知道车位上是否有车。
本发明的有益效果为：
通过软件的方式提高链路数据的准确性，又保持数据的效率，这样提高了通信链路的健壮性，却又并未降低数据传输效率。
附图说明
图1是本发明的用于地下停车库引导的通信系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。
根据附图1可知，本实施例的用于地下停车库引导的通信系统，包括主机和与同主机通信连接的若干从机；
所述主机、从机和显示屏构成了三合一板，即所述主机与从机相通信连接，所述从机中的用于显示控制的从机与显示屏相通信连接；
所述主机和从机均为基于微处理器控制的单片机板；
所述从机包括用于探测距离的从机和用于显示控制的从机；
所述用于探测距离的从机与位于车位之上的超声波探测器相通信连接；
所述主机和从机为一主多从结构，即一个主机与若干用于探测距离的从机相通信连接。
所述用于探测距离的从机逐一把数据传输给主机后，主机做出统计，把统计的数据发给用于显示控制的从机，此时一次轮询结束；
所述用于探测距离的从机能够显示当前车位状态，但是无法显示整个通信链路上的总体的车位状态，引入了主机就能统计总体的车位状态，最后发送给用于显示控制的从机操纵显示屏显示，这里用于显示控制的从机起到了引导作用，让人知道某个链路的用于探测距离的从机探测得到的状态，由此知道车位的空闲状态，这样就能实现引导作用。
进一步地，所述用于地下停车库引导的通信系统的方法为：
执行正常轮询的流程：主机以轮询的方式逐一给从机发送请求，从机依次响应，主机就传输数据给从机，从机接收该数据，若从机校验出接收到的数据无误时，就发送响应消息给主机表明数据接收无误，当某次传输出现问题，即从机校验出本次接收到的数据有误时，就判断主机的此次传输失败，然后就执行异常处理的流程，即：执行异常主机重发请求，以此来保证数据传输的准确性；当主机重发三次请求，从机都没有响应，就判定从机故障，由主机发送某从机故障警告，可以通过与主机建立了通信链路的终端接收，以此实时找到发生故障的从机。
进一步地，所述执行正常轮询的流程为主机逐一对每个从机发送数据，其中主机对一个从机发送数据包括如下步骤：
步骤1-1：主机对从机发送加密后的请求；
步骤1-2：从机接收到加密数据；
步骤1-3：从机对接收到的加密数据进行解密；
步骤1-4：从机对解密后的数据进行校验；
步骤1-5：校验数据无误后，从机对主机进行响应。
进一步地，所述执行异常处理的流程包括如下步骤：
步骤2-1：在从机校验数据有误后，从机对主机不进行响应；
步骤2-2：主机等待了设定的时间后还未接收到响应，主机就重发请求。
当传输过程中请求/响应如果出现电磁干扰(打雷)或者瞬间电压不稳导致的数据错误，可以通过以上校验重发机制，保证数据的准确性。
进一步地，所述执行异常主机重发请求的流程包括如下步骤：
步骤3-1：主机对从机重发第一次请求；
步骤3-2：主机对从机重发第一次请求时需要把第一次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-3：从机失效未响应；
步骤3-4：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-5：然后主机对从机重发第二次请求；
步骤3-6：主机对从机重发第二次请求时需要把第二次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-7：从机失效未响应；
步骤3-8：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-9：然后主机对从机重发第三次请求；
步骤3-10：主机对从机重发第三次请求时需要把第三次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-11：从机失效未响应；
步骤3-12：主机等待设定的时间后从机未响应，主机向与其通信链接的终端中发送一条从机损坏的消息。
这样设置三次重发机制，当从机受到干扰，没有收到第一次数据，再给它一次机会，如果三次机会都错过就报错；另外若从机损坏，每次的响应都校验错误，主机也最多重发三次，此后也报错。
进一步地，所述主机发送的数据的帧结构为帧头+地址+状态+校验+帧尾。
进一步地，所述主机给从机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x11 0x22；
地址为从机的地址或标识符，比如0x01、0x02或者0x03；
状态为表示是主机询问从机的状态的标识，比如0x44；
校验为校验信息，比如奇偶校验、求和校验或CRC校验信息；
帧尾为0x0d 0x0a。
进一步地，所述从机给主机发送的数据的帧结构为帧头+2字节的地址+4字节的数据+帧尾。
进一步地，所述从机给主机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x43 0x3a；
2字节的地址为用ASCII码表示从机的地址，比如‘0’、‘1’表示地址为1；
4字节的数据为用ASCII码表示，其中前3字节表示探测距离，比如‘1’、‘5’、‘4’表示探测距离为1.54米，最后1个字节表示有车或无车的状态，其中‘1’表示有车，‘0’表示无车；
帧尾为0x0d 0x0a。所述探测距离为在车位上无车的状态下，位于车位之上的超声波探测器探测的己身到车位地面的距离；而在车位上有车的状态下，所述探测距离为位于车位之上的超声波探测器探测的己身到在车位位置的车的车顶的距离；通过该探测距离的大小，就能知道车位上是否有车。
这里所述的第4字节可以判定有车没有车，但是加上地址和测距的值，可以通过外接终端直观的看到每个从机的发送状态，而从机接收数据时，当第一个数据字节为0x11时，代表开始接收数据，为其他字节时，不能接收数据，当连续遇到0x0d 0x0a时。代表此次数据接收完成。
这样的地下停车库引导系统通信设计，除了满足正常的通信设计要求，还引入了冗余算法，保证在特殊的情况下(电磁干扰链路和产品)系统稳定运行，设计一套算法，自动识别接收的正常数据与非法数据并作出相应的处理(重发机制)。
以上以附图说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (9)

1.一种用于地下停车库引导的通信系统，其特征在于，包括主机和与同主机通信连接的若干从机；
所述主机、从机和显示屏构成了三合一板，即所述主机与从机相通信连接，所述从机中的用于显示控制的从机与显示屏相通信连接；
所述主机和从机均为基于微处理器控制的单片机板；
所述从机包括用于探测距离的从机和用于显示控制的从机；
所述用于探测距离的从机与位于车位之上的超声波探测器相通信连接；
所述主机和从机为一主多从结构，即一个主机与若干用于探测距离的从机相通信连接。
2.根据权利要求1所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为：
执行正常轮询的流程：主机以轮询的方式逐一给从机发送请求，从机依次响应，主机就传输数据给从机，从机接收该数据，若从机校验出接收到的数据无误时，就发送响应消息给主机表明数据接收无误，当某次传输出现问题，即从机校验出本次接收到的数据有误时，就判断主机的此次传输失败，然后就执行异常处理的流程，即：执行异常主机重发请求；当主机重发三次请求，从机都没有响应，就判定从机故障，由主机发送某从机故障警告，可以通过与主机建立了通信链路的终端接收，以此实时找到发生故障的从机。
3.根据权利要求2所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述执行正常轮询的流程为主机逐一对每个从机发送数据，其中主机对一个从机发送数据包括如下步骤：
步骤1-1：主机对从机发送加密后的请求；
步骤1-2：从机接收到加密数据；
步骤1-3：从机对接收到的加密数据进行解密；
步骤1-4：从机对解密后的数据进行校验；
步骤1-5：校验数据无误后，从机对主机进行响应。
4.根据权利要求3所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述执行异常处理的流程包括如下步骤：
步骤2-1：在从机校验数据有误后，从机对主机不进行响应；
步骤2-2：主机等待了设定的时间后还未接收到响应，主机就重发请求。
5.根据权利要求4所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述执行异常主机重发请求的流程包括如下步骤：
步骤3-1：主机对从机重发第一次请求；
步骤3-2：主机对从机重发第一次请求时需要把第一次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-3：从机失效未响应；
步骤3-4：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-5：然后主机对从机重发第二次请求；
步骤3-6：主机对从机重发第二次请求时需要把第二次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-7：从机失效未响应；
步骤3-8：主机等待设定的时间后从机未响应，就判断超时；
步骤3-9：然后主机对从机重发第三次请求；
步骤3-10：主机对从机重发第三次请求时需要把第三次请求进行加密后再发送给从机；
步骤3-11：从机失效未响应；
步骤3-12：主机等待设定的时间后从机未响应，主机向与其通信链接的终端中发送一条从机损坏的消息。
6.根据权利要求5所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述主机发送的数据的帧结构为帧头+地址+状态+校验+帧尾。
7.根据权利要求6所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述主机给从机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x11 0x22；
地址为从机的地址或标识符；
状态为表示是主机询问从机的状态的标识；
校验为校验信息；
帧尾为0x0d 0x0a。
8.根据权利要求7所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述从机给主机发送的数据的帧结构为帧头+2字节的地址+4字节的数据+帧尾。
9.根据权利要求8所述的用于地下停车库引导的通信系统的方法，其特征为所述从机给主机发送的数据的帧结构具体如下：
帧头为0x43 0x3a；
2字节的地址为用ASCII码表示从机的地址；
4字节的数据为用ASCII码表示，其中前3字节表示探测距离，比如‘1’、‘5’、‘4’表示探测距离为1.54米，最后1个字节表示有车或无车的状态，其中‘1’表示有车，‘0’表示无车；
帧尾为0x0d 0x0a。
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