CN110033643A - 路边车位监控指示装置及其控制方法 - Google Patents

路边车位监控指示装置及其控制方法 Download PDF

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李春辉
吕汶蔚
晁博
李鹏生
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徐鑫
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Abstract

本发明提供路边车位监控指示装置及其控制方法。该装置包括：支撑杆、无线电能发射源、车位指示模块和车位检测模块；车位指示模块可模块化级联组合，且自上而下沿支撑杆轴向排列。各车位指示模块一端为无线电能接力接收端，另一端为无线电能接力发射端。级联时，各级车位指示模块的接收端和发射端相邻，实现无线电能接力供电。每个车位指示模块可指示一个或一组车位的停车情况。车位指示模块通过无线通信与车位检测模块联系，获取车位使用情况，实现车位空和占用的指示。本发明可任意扩展拼接，适合各种车位数量使用。模块间各自独立，安装时无需有线连接，使用方便；车位指示采用直线线阵排列，车位指示直观，方便司机快速获取附近车位信息。

Description

路边车位监控指示装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动检测技术领域，尤其涉及路边车位监控指示装置及其控制方法。
背景技术
随着社会的快速发展，私家车的数量近几年有了显著的提高，但私家车数量的快速增加，使停车位的供应面临巨大的压力，一个停车场里如何寻找合适的停车位是当今每个车主应当思考的问题。现有的关于停车场车位检测的专利有如下几种类型：一种是，采用摄像头通过采集车位前后图像的变化来判断车位是否空闲，虽然其能在一定程度上协助车主快速找到停车位，但其缺点是需要配备很多的功能模块，成本比较高，而且，周围环境光线的变化可能引起漏检的为题；另外一种是，在每个车位正上方安装红外测距装置，通过所测距离的变化来判断车位状况，但红外测距装置容易受到灰尘、人等其他因素造成误报；还有一种是采用多边形放置传感器的方式来识别车位状态信息，传感器数量的增加也带来了成本的增加，安装复杂。以上几种方式都对停车位的状态信息进行了检测，但不能直观的让每个车主清楚的知道哪个停车位是空闲的。
发明内容
本发明提供路边车位监控指示装置及其控制方法，以达到在很远的距离都能清楚的知道附近停车位的停车状况的目的，从而方便需要停车的车主快速的了解停车位的状态信息，且本装置结构简单，安装方便，扩展性强，视角开阔。
为了解决上述问题，本发明提供了路边车位监控指示装置，包括支撑杆4、无线电能发射源1、车位检测模块6和车位指示模块2；所述支撑杆4顶部安装无线电能发射源1；所述车位指示模块2采用模块化组合结构，各自独立，固定于所述支撑杆4表面且自上而下沿轴向呈直线排列，形成多级；车位指示模块内部两端设置无线电能接力接收端和发射端，一个车位指示模块2的无线电能发射端与另一个车位指示模块2的无线电能接收端匹配，利用无线电能传输相互接力供电，无需有线连接；车位指示模块内置的车位指示灯单元，沿同平面四周放置，扩大视野；所述车位检测模块6安装于每个车位5中心；所述车位检测模块6和车位指示模块2以无线通信的方式进行通信连接。
优选的，支撑杆4为路边电线杆或者独立的支撑杆，高度根据车位情况而定。
优选的，无线电能发射源1包括太阳能电池板、电能存储单元和无线电能接力发射端；所述太阳能电池板为普通太阳能电池板，所述电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，太阳能电池板的输出端与DC-DC模块输入端连接，DC-DC模块的输出端直接连接锂电池给电池充电，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路的输入端连接锂电池，输出端连接发射线圈。
优选的，车位检测模块6包括控制器、无线通信单元和车辆检测单元；所述控制器采用STC15系列单片机，所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上，所述车辆检测单元采用地磁传感器和金属传感器，连接在STC15单片机的普通I/O口。
优选的，车位指示模块2的外壳采用铝合金和PVC管构成。
优选的，车位指示模块(2)包括无线电能接力接收端、电能存储单元、无线电能接力发射端和控制显示单元；
其中，所述无线电能接力接收端包括接收线圈和整流电路，电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，接收线圈连接整流电路输入端，整流电路输出端连接DC-DC模块的输入，DC-DC模块输出连接锂电池；
其中，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路输入端连接锂电池，逆变电路输出端连接发射线圈；
其中，所述控制显示单元包括控制器、无线通信单元和指示灯单元。所述控制器采用STC15系列单片机，锂电池给控制器供电；所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上；所述多组车位指示灯单元由普通多彩LED指示灯构成，连接在STC15单片机的普通I/O口上，每组指示灯单元由围绕所述支撑杆的轴向设置，且指向四个方向的四个指示灯构成。
为了解决上述问题，本发明还提供如上任一项所述的路边车位监控指示装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：将无线电能发射源固定于路边一定高度的支撑杆顶部，太阳能电池板面朝南方，无线电能发射源中的无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步。
步骤二：将车位指示模块中的无线电能接力接收端朝上，且与无线电能发射源中的无线电能发射端沿同一轴线对齐，距离适中，无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步。
步骤三：采用步骤二中方法，根据车位数量安装其他车位指示模块；进入下一步。
步骤四：把车位检测模块埋于每个车位中间的地表，给系统供电；进入下一步。
步骤五：当有太阳光照射时，太阳能电池板输出电能，该电能一部分存储于无线电能发射源中的锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第一级车位指示模块无线电能接收端，第一级车位指示模块将接收到的电能一部分存储于内部锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第二级车位指示模块无线电能接收端，依此类推，实现系统所有车位指示模块的无线电能接力供电。此后系统自动接收太阳能给整个装置自动进行接力供电，进入下一步。
步骤六：系统供电正常后，对车位指示系统进行初始化，所有指示灯单元均亮绿色；进入下一步。
步骤七：车位检测模块不断监测车位状态信息，当有车辆驶入路边某一个车位时，车位检测模块中的车位检测传感器监测到车位有车，车位检测模块中的控制器将该车位满状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位显示模块；进入下一步。
步骤八：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收车位检测模块上传的车位满状态信息，车位指示模块中控制器判断该车位信息为满状态，则控制对应该车位的指示灯单元从绿色变为红色，提醒其他车辆该车位已满；进入下一步；
步骤九：当停在车位中的车驶离驶，车位检测传感器检测到该车位从满状态变为空状态，车位检测模块将车位状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位指示模块；进入下一步；
步骤十：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收该车位检测模块上传的车位信息，控制器判断该车位信息从满状态变为空状态，则控制对应该车位的车位指示灯单元从红色变为绿色，提醒周围车主该车位空闲，可以停车。进入步骤七。
有益效果：本发明提供的路边车位监控指示装置及其控制方法，采用模块化组合结构，使得车位指示模块可以任意组合、拼接，安装方便、扩展性强，提高了路边车位监控指示装置的使用灵活性；车位指示模块间采用无线电能传输的方式接力供电，避免了有线连接的繁杂和安全隐患，安装更加灵活、方便。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式中路边车位监控指示装置的结构示意图；其中1.无线电能发射源 2.车位指示模块 3.车位指示模块上的指示灯单元 4.支撑杆 5.停车位 6.车位检测模块。
附图2是本发明具体实施方式中路边车位监控指示装置的内部结构框图；
附图3是本发明实施例1的结构示意图。其中1.无线电能发射源 2.第一级车位指示模块 3.支撑杆 4.车位检测模块 5.第二级车位指示模块 6.第一组指示灯单元 7.第二组指示灯单元 8.第三组指示灯单元 9.第四组指示灯单元 10.第五组指示灯单元 11.第六组指示灯单元 12.第一车位 13.第二车位 14.第三车位 15.第四车位 16.第五车位17.第六车位。
附图4是无线电能发射源内部连接图。
附图5是车位指示模块内部连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的路边车位监控指示装置及其控制方法的具体实施方式做详细说明。
本发明具体实施方式提供了一种路边车位监控指示装置，附图1是本发明具体实施方式中路边车位监控指示装置的结构示意图，；附图2是本发明具体实施方式中路边车位监控指示装置的内部结构框图；。附图3是本发明实施例1的结构示意图。
如图1、2所示，本发明具体实施方式提供的一种路边车位监控指示装置，包括支撑杆4、无线电能发射源1、车位检测模块6和车位指示模块2；所述支撑杆4顶部安装无线电能发射源1；所述车位指示模块2采用模块化组合结构，各自独立，固定于所述支撑杆4表面且自上而下沿轴向呈直线排列，形成多级；车位指示模块内部两端设置无线电能接力接收端和发射端，一个车位指示模块的无线电能发射端与另一个车位指示模块的无线电能接收端匹配，利用无线电能传输相互接力供电，无需有线连接；车位指示模块内置的车位指示灯单元，沿同平面四周放置，扩大视野；所述车位检测模块6安装于每个车位5中心；所述车位检测模块6和车位指示模块2以无线通信的方式进行通信连接。
优选的，支撑杆4为路边电线杆或者独立的支撑杆，高度根据车位情况而定。
优选的，无线电能发射源1包括太阳能电池板、电能存储单元和无线电能接力发射端；所述太阳能电池板为普通太阳能电池板，所述电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，太阳能电池板的输出端与DC-DC模块输入端连接，DC-DC模块的输出端直接连接锂电池给电池充电，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路的输入端连接锂电池，输出端连接发射线圈。
优选的，车位检测模块6包括控制器、无线通信单元和车辆检测单元；所述控制器采用STC15系列单片机，所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上，所述车辆检测单元采用地磁传感器和金属传感器，连接在STC15单片机的普通I/O口。
优选的，车位指示模块2的外壳采用铝合金和PVC管构成。
优选的，车位指示模块2包括无线电能接力接收端、电能存储单元、无线电能接力发射端和控制显示单元；
其中，所述无线电能接力接收端包括接收线圈和整流电路，电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，接收线圈连接整流电路输入端，整流电路输出端连接DC-DC模块的输入，DC-DC模块输出连接锂电池；
其中，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路输入端连接锂电池，逆变电路输出端连接发射线圈；
其中，所述控制显示单元包括控制器、无线通信单元和指示灯单元。所述控制器采用STC15系列单片机，锂电池给控制器供电；所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上；所述多组车位指示灯单元由普通多彩LED指示灯构成，连接在STC15单片机的普通I/O口上，每组指示灯单元由围绕所述支撑杆的轴向设置，且指向四个方向的四个指示灯构成。
为了解决上述问题，本发明还提供如上任一项所述的路边车位监控指示装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：将无线电能发射源固定于路边一定高度的支撑杆顶部，太阳能电池板面朝南方，无线电能发射源中的无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步。
步骤二：将车位指示模块中的无线电能接力接收端朝上，且与无线电能发射源中的无线电能发射端沿同一轴线对齐，距离适中，无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步。
步骤三：采用步骤二中方法，根据车位数量安装其他车位指示模块；进入下一步。
步骤四：把车位检测模块埋于每个车位中间的地表，给系统供电；进入下一步。
步骤五：当有太阳光照射时，太阳能电池板输出电能，该电能一部分存储于无线电能发射源中的锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第一级车位指示模块无线电能接收端，第一级车位指示模块将接收到的电能一部分存储于内部锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第二级车位指示模块无线电能接收端，依此类推，实现系统所有车位指示模块的无线电能接力供电。此后系统自动接收太阳能给整个装置自动进行接力供电，进入下一步。
步骤六：系统供电正常后，对车位指示系统进行初始化，所有指示灯单元均亮绿色；进入下一步。
步骤七：车位检测模块不断监测车位状态信息，当有车辆驶入路边某一个车位时，车位检测模块中的车位检测传感器监测到车位有车，车位检测模块中的控制器将该车位满状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位显示模块；进入下一步。
步骤八：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收车位检测模块上传的车位满状态信息，车位指示模块中控制器判断该车位信息为满状态，则控制对应该车位的指示灯单元从绿色变为红色，提醒其他车辆该车位已满；进入下一步
步骤九：当停在车位中的车驶离驶，车位检测传感器检测到该车位从满状态变为空状态，车位检测模块将车位状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位指示模块；进入下一步；
步骤十：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收该车位检测模块上传的车位信息，控制器判断该车位信息从满状态变为空状态，则控制对应该车位的车位指示灯单元从红色变为绿色，提醒周围车主该车位空闲，可以停车。进入步骤七。
实施例1
本实施例提供了一种路边车位监控指示装置，附图3是本发明实施例1的结构示意图。如图3所示，所述路边车位监控指示装置，包括无线电能发射源1、车位指示模块2、支撑杆3和车位检测模块4。
具体来说，无线电能发射源1中的太阳能电池板安装在支撑杆3的顶部，车位指示模块包括沿所述支撑杆3的轴向自上而下呈线阵排列的第一级车位指示模块2和第二级车位指示模块5。其中，所述第一级车位指示模块2中包括四周环绕的第一组指示灯单元6、四周环绕的第二组指示灯单元7和四周环绕的第三组指示灯单元8，所述的第二级车位指示模块5包括四周环绕的第四组指示灯单元9、四周环绕的第五组指示灯单元10和四周环绕的第六组指示灯单元11。六组指示灯单元与六个车位一一对应：所述第一组指示灯单元6，与第一车位12对应，用于指示第一车位12是否空闲；所述第二指示灯单元7，与第二车位13对应，用于指示第二车位13是否空闲；所述第三指示灯单元8，与第三车位14对应，用于指示第三车位14是否空闲；所述第四指示灯单元9，与第四车位15对应，用于指示第四车位15是否空闲；所述第五指示灯单元10，与第五车位16对应，用于指示第五车位16是否空闲；所述第六指示灯单元11，与第六车位17对应，用于指示第六车位17是否空闲。
所述车位检测模块4包括多个车位检测器，且一个车位检测模块与一个车位对应。本实施例中的车位检测器包括地磁检测器或金属检测器，通过所述检测器来对所述车位上是否停有车辆进行检测。
如图3所示，所述第一车位12、所述第三车位14、所述第六车位17中已经停放了车辆，因此，所述第一组指示灯单元6的四周指示灯均亮红色、所述第二组指示灯单元7的四周指示灯均亮绿色、所述第三组指示灯单元8的四周指示灯均亮红色、所述第四组指示灯单元9的四周指示灯均亮绿色、所述第五组指示灯单元10的四周指示灯均亮绿色、所述第六组指示灯单元11的四周指示灯均亮红色。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.路边车位监控指示装置，包括支撑杆(4)、无线电能发射源(1)、车位检测模块(6)和车位指示模块(2)；所述支撑杆(4)顶部安装无线电能发射源(1)；所述车位指示模块(2)采用模块化组合结构，各自独立，固定于所述支撑杆(4)表面且自上而下沿轴向呈直线排列，形成多级；车位指示模块(2)内部两端设置无线电能接力接收端和发射端，一个车位指示模块的无线电能发射端与另一个车位指示模块的无线电能接收端匹配，利用无线电能传输相互接力供电，无需有线连接；车位指示模块内置的车位指示灯单元，沿同平面四周放置，扩大视野；所述车位检测模块(6)安装于每个车位(5)中心；所述车位检测模块(6)和车位指示模块(2)以无线通信的方式进行通信连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑杆(4)为路边电线杆或者独立的支撑杆，高度根据车位情况而定。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线电能发射源(1)包括太阳能电池板、电能存储单元和无线电能接力发射端；所述太阳能电池板为普通太阳能电池板，所述电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，太阳能电池板的输出端与DC-DC模块输入端连接，DC-DC模块的输出端直接连接锂电池给电池充电，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路的输入端连接锂电池，输出端连接发射线圈。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车位检测模块(6)包括控制器、无线通信单元和车辆检测单元；所述控制器采用STC15系列单片机，所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上，所述车辆检测单元采用地磁传感器和金属传感器，连接在STC15单片机的普通I/O口。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车位指示模块(2)的外壳采用铝合金和PVC管构成。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车位指示模块(2)包括无线电能接力接收端、电能存储单元、无线电能接力发射端和控制显示单元；
其中，所述无线电能接力接收端包括接收线圈和整流电路，电能存储单元包括DC-DC模块和锂电池，接收线圈连接整流电路输入端，整流电路输出端连接DC-DC模块的输入，DC-DC模块输出连接锂电池；
其中，所述无线电能接力发射端包括发射线圈和逆变电路，逆变电路输入端连接锂电池，逆变电路输出端连接发射线圈；
其中，所述控制显示单元包括控制器、无线通信单元和指示灯单元。所述控制器采用STC15系列单片机，锂电池给控制器供电；所述无线通信单元采用远距离NRF24L01P+，连接在STC15单片机的SPI口上；所述多组车位指示灯单元由普通多彩LED指示灯构成，连接在STC15单片机的普通I/O口上，每组指示灯单元由围绕所述支撑杆的轴向设置，且指向四个方向的四个指示灯构成。
7.如权利要求1所述装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将无线电能发射源固定于路边一定高度的支撑杆顶部，太阳能电池板面朝南方，无线电能发射源中的无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步；
步骤二：将车位指示模块(2)中的无线电能接力接收端朝上，且与无线电能发射源中的无线电能发射端沿同一轴线对齐，距离适中，无线电能接力发射端朝下，沿支撑杆的轴线方向固定；进入下一步；
步骤三：采用步骤二中方法，根据车位数量安装其他车位指示模块；进入下一步；
步骤四：把车位检测模块埋于每个车位中间的地表，给系统供电；进入下一步；
步骤五：当有太阳光照射时，太阳能电池板输出电能，该电能一部分存储于无线电能发射源中的锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第一级车位指示模块无线电能接收端，第一级车位指示模块将接收到的电能一部分存储于内部锂电池，另一部分通过无线电能发射端传输给第二级车位指示模块无线电能接收端，依此类推，实现系统所有车位指示模块的无线电能接力供电。此后系统自动接收太阳能给整个装置自动进行接力供电，进入下一步；
步骤六：系统供电正常后，对车位指示系统进行初始化，所有指示灯单元均亮绿色；进入下一步；
步骤七：车位检测模块不断监测车位状态信息，当有车辆驶入路边某一个车位时，车位检测模块中的车位检测传感器监测到车位有车，车位检测模块中的控制器将该车位满状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位显示模块；进入下一步；
步骤八：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收车位检测模块上传的车位满状态信息，车位指示模块中控制器判断该车位信息为满状态，则控制对应该车位的指示灯单元从绿色变为红色，提醒其他车辆该车位已满；进入下一步；
步骤九：当停在车位中的车驶离驶，车位检测传感器检测到该车位从满状态变为空状态，车位检测模块将车位状态信息通过无线通信传输给对应该车位的车位指示模块；进入下一步；
步骤十：车位显示模块通过内置的无线通信单元接收该车位检测模块上传的车位信息，控制器判断该车位信息从满状态变为空状态，则控制对应该车位的车位指示灯单元从红色变为绿色，提醒周围车主该车位空闲，可以停车,进入步骤七。
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