CN116229593B - 一种大范围无人值守停车管理方法及系统 - Google Patents

一种大范围无人值守停车管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大范围无人值守停车管理方法及系统，包括以下步骤：用户驶入车位‑停车位上的地磁传感器检测到有车辆驶入，并在该车位上停留设定时间后，微控制器控制地锁挡板升起，并将车位被占用信息发送至后台管理系统‑用户驶离之前，先刷NFC判断用户是否注册‑向用户发送账单‑用户在设定时间内完成缴费，用户驶离停车位‑地磁传感器检测到停车位空闲后，向后台管理系统发送车位空闲的消息，后台管理系统将车位状态修改为空闲状态。本发明采用上述大范围无人值守停车管理方法及系统，具有部署方便、能耗低、维护成本低的特点，可以实现大范围停车位的无人值守管理，特别适合城市中大范围路边停车位的无人管理。

Description

一种大范围无人值守停车管理方法及系统
技术领域
本发明涉及无人值守停车场管理技术领域，尤其涉及一种大范围无人值守停车管理方法及系统。
背景技术
随着汽车工业的迅速发展，市政道路建设的不断完善，居民收入水平的显著增长，私家车消费能力激增，拥有汽车对于许多家庭来说已经不再是奢望。
但是随着家用汽车的日益增加，其带来的问题也逐渐凸显出来。首先是日益紧张的停车位问题，由于场地和空间限制，停车位不足已经成为城市通病，停车难成为了一个社会热点难题，尤其是住宅小区，随着小区的汽车数量不断增加，停车位越来越无法满足有车业主的停车需求，一部分车辆只能被迫停在小区绿化或小区附近的道路上，不仅破坏了小区的绿化，还会造成道路的拥堵；为解决上述问题，现有技术开始研发车位的智能化管理系统。
现有车位的智能化管理系统通常在入口和出口处设置出入车监测设备，采用上述结构可针对一定范围的、集中的车位进行统一管理，但不适用于大范围、分散的车位管理，如大范围的路边车位。
目前，对于大范围分散车位的管理依然主要靠人工管理的方式，这种方式一方面需要付出大量的人工成本，另一方面存在管理效率低下的问题，如无法对车位进行实时监管、无法统筹空闲车位的使用等。而现有针对大范围车位智能化管理的方案，如基于摄像头、4G\5G、边缘设备等停车管理方案，普遍存在安装复杂、能耗高、维护成本高等弊端。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种大范围无人值守停车管理方法及系统，具有部署方便、能耗低、维护成本低的特点，可以实现大范围停车位的无人值守管理，特别适合城市中大范围路边停车位的无人管理。
为实现上述目的，本发明提供了一种大范围无人值守停车管理方法，包括以下步骤：
S1、用户通过用户终端查看空余停车位或者通过目视直接查看空闲车位，并驶入车位；
S2、停车位上的地磁传感器检测到有车辆驶入，并在该车位上停留设定时间后，微控制器控制地锁挡板升起，并将车位被占用信息发送至后台管理系统，后台管理系统将此车位状态信息修改为被占用状态并记录开锁时间；
S3、用户驶离之前，先刷NFC判断用户是否注册，若未注册，则经用户终端上搭载的软件向后台管理系统发出用户注册申请，并上传用户信息，若注册则执行步骤S4；
S4、将地锁信息和用户信息上报后台管理器系统，后台管理系统接收到用户上传信息后，向用户发送账单；
S5、用户在设定时间内完成缴费，并将缴费信息发送到后台管理系统，后台管理系统确认后向用户发送开锁码，用户收到开锁码后再次刷NFC，地锁在NFC读卡器检测到开锁码后放下挡板，用户驶离停车位；
S6、地磁传感器检测到停车位空闲后，向后台管理系统发送车位空闲的消息，后台管理系统将车位状态修改为空闲状态。
优选的，在步骤S2中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
查询车位信息时，显示以用户指定的地图点为中心、边长为2d的正方形范围内的所有地锁状态信息。
优选的，在步骤S2中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
S21、将指用户定的地图点的经度la和纬度lo发送到后台管理系统；
S22、后台管理系统计算以如下表达式计算出以指定的地图点为中心、边长为2d的正方形的经纬度范围：
；
式中，(bx, by)为经度范围，(ax, ay)为纬度范围，R为地球半径；
S23、后台管理系统在数据库中搜索由(bx, by)和(ax, ay)围成的区域内的所有车位信息，得出区域内的空余停车位信息，并以地锁图标的形式反馈至用户终端。
优选的，地锁图标自适应屏幕缩放大小，具体方法为：获取当前屏幕的缩放级别，建立缩放级别和图标宽高的映射关系：y=α*x-β，其中x为当前缩放级别，y为更改后的图标宽高，α和β为缩放参数；
每当缩放级别改变时，根据映射关系，更新图标宽高，则地锁图标的大小也进行相应的改变，达到自适应效果。
优选的，地磁传感器检测方法包括以下步骤：
在空闲状态下，地磁传感器进行周期性检测，并在车位被占用后，激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位被占用信息，地磁传感器停止周期性检测；
直至用户缴费，再次激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位空闲信息，并恢复地磁传感器的周期性检测。
基于一种大范围无人值守停车管理方法的系统，包括后台管理系统、对应每个停车位分别布置的多个地锁模块以及用户终端，后台管理系统、地锁模块和用户终端之间相互通讯；
地锁模块包括微控制器以及分别与微控制器电性连接的NFC读卡器、地磁传感器、地锁、无线通讯单元和电池，电池还分别与NFC读卡器、地磁传感器、地锁和无线通讯单元电性连接；
地锁围绕停车位的边缘布置。
优选的，后台管理系统包括底层处理部分和表层显示部分；表层显示部分包括地锁信息显示界面、用户使用记录显示界面和修改界面，底层处理部分包括数据库；
数据库包括：
地锁信息表，其包括地锁编号、路段、路段内编号、是否正在使用、上一次地锁挡板立起时间、上一次地锁挡板放下时间、地锁经度和地锁纬度；
用户使用记录表，包括订单编号、用户账号、使用的地锁编号、使用的地锁所在路段、使用的地锁路段内编号、开始使用时间、结束使用时间、消费金额；
管理员表，包括管理员编号、管理员账号和管理员密码。
优选的，多个地锁模块同时与后台管理系统通讯的方法为：后台管理系统创建一个线程用于接收所有地锁模块的连接请求，并判断请求中的地锁编号是否合法，若地锁模块发来的编号合法，则创建新的线程维护与该地锁模块的连接，并在与该地锁模块的通信结束后释放该线程。
优选的，无线通讯单元为NB-IoT模组，地锁模块与后台管理系统通过NB-IoT和Socket接口进行通信,用户终端与后台管理系统通过HTTP协议进行通信，地锁模块与用户终端通过NFC进行通信。
优选的，用户终端为搭载有微信小程序和NFC的智能手机。
优选的，用户终端为搭载有微信小程序的智能手机。
本发明具有以下有益效果：
1、采用具有高效省电模式的主控芯片，多传感器结合应用以及采用的具有低功耗、支持海量连接特点的窄带物联网无线通信技术，能对车位是否停有车辆进行低功耗，高确定性的检测。
2、实现了在无人值守的情况下用户自主停车及缴费。
3、具有能耗低、部署方便、维护成本低、使用方便、功能明确等优点，适用于在城市范围推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的一种大范围无人值守停车管理方法的流程图；
图2为本发明的一种大范围无人值守停车管理系统的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
图1为本发明的一种大范围无人值守停车管理方法的流程图，如图1所示，一种大范围无人值守停车管理方法，包括以下步骤：
S1、用户通过用户终端查看空余停车位或者通过目视直接查看空闲车位，并驶入车位；
S2、停车位上的地磁传感器检测到有车辆驶入，并在该车位上停留设定时间后，微控制器控制地锁挡板升起，并将车位被占用信息发送至后台管理系统，后台管理系统将此车位状态信息修改为被占用状态并记录开锁时间；
优选的，在步骤S2中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
查询车位信息时，显示以用户指定的地图点为中心、边长为2d的正方形范围内的所有地锁状态信息。
优选的，在步骤S2中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
S21、将指用户定的地图点的经度la和纬度lo发送到后台管理系统；
S22、后台管理系统计算以如下表达式计算出以指定的地图点为中心、边长为2d的正方形的经纬度范围：
；
式中，(bx, by)为经度范围，(ax, ay)为纬度范围，R为地球半径；
S23、后台管理系统在数据库中搜索由(bx, by)和(ax, ay)围成的区域内的所有车位信息，得出区域内的空余停车位信息，并以地锁图标的形式反馈至用户终端（后台管理系统使用SQL语句“SELECT * FROM” 车位信息表 WHERE (纬度 between bx and ax) and(经度 between by and ay)”，得出所有符合要求的地锁状态信息）。
优选的，地锁图标自适应屏幕缩放大小，具体方法为：获取当前屏幕的缩放级别，建立缩放级别和图标宽高的映射关系：y=α*x-β，其中x为当前缩放级别，y为更改后的图标宽高，α和β为缩放参数；
每当缩放级别改变时，根据映射关系，更新图标宽高，则地锁图标的大小也进行相应的改变，达到自适应效果。
S3、用户驶离之前，先刷NFC判断用户是否注册，若未注册，则经用户终端上搭载的软件向后台管理系统发出用户注册申请，并上传用户信息，若注册则执行步骤S4；
S4、将地锁信息和用户信息上报后台管理器系统，后台管理系统接收到用户上传信息后，向用户发送账单；
S5、用户在设定时间内完成缴费，并将缴费信息发送到后台管理系统，后台管理系统确认后向用户发送开锁码，用户收到开锁码后再次刷NFC，地锁在NFC读卡器检测到开锁码后放下挡板，用户驶离停车位；
S6、地磁传感器检测到停车位空闲后，向后台管理系统发送车位空闲的消息，后台管理系统将车位状态修改为空闲状态。
优选的，地磁传感器检测方法包括以下步骤：
在空闲状态下，地磁传感器进行周期性检测，并在车位被占用后，激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位被占用信息，地磁传感器停止周期性检测；直至用户缴费，再次激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位空闲信息，并恢复地磁传感器的周期性检测，从而达到节约能耗的目的。
基于一种大范围无人值守停车管理方法的系统，包括后台管理系统、对应每个停车位分别布置的多个地锁模块以及用户终端，后台管理系统、地锁模块和用户终端之间相互通讯；
地锁模块包括微控制器以及分别与微控制器电性连接的NFC读卡器、地磁传感器、地锁、无线通讯单元和电池，电池还分别与NFC读卡器、地磁传感器、地锁和无线通讯单元电性连接；
地锁围绕停车位的边缘布置。本实施例中的地锁围绕停车位的边缘布置，本市实施例中的停车位可自由出入的边缘均设置有地锁，如城市路边停车位，其一边由路缘石遮挡，另外三边均设置有地锁，且相邻两个停车位之间共用一个地锁。
优选的，后台管理系统包括底层处理部分和表层显示部分；表层显示部分包括地锁信息显示界面、用户使用记录显示界面和修改界面，底层处理部分包括数据库；
数据库包括：
地锁信息表，其包括地锁编号、路段、路段内编号、是否正在使用、上一次地锁挡板立起时间、上一次地锁挡板放下时间、地锁经度和地锁纬度；
用户使用记录表，包括订单编号、用户账号、使用的地锁编号、使用的地锁所在路段、使用的地锁路段内编号、开始使用时间、结束使用时间、消费金额；
管理员表，包括管理员编号、管理员账号和管理员密码。
优选的，多个地锁模块同时与后台管理系统通讯的方法为：后台管理系统创建一个线程用于接收所有地锁模块的连接请求，并判断请求中的地锁编号是否合法，若地锁模块发来的编号合法，则创建新的线程维护与该地锁模块的连接，并在与该地锁模块的通信结束后释放该线程。
优选的，无线通讯单元为NB-IoT模组，地锁模块与后台管理系统通过NB-IoT和Socket接口进行通信,用户终端与后台管理系统通过HTTP协议进行通信，地锁模块与用户终端通过NFC进行通信。
优选的，用户终端为搭载有微信小程序和NFC的智能手机。
优选的，用户终端为搭载有微信小程序的智能手机。且该微信小程序上显示停车页面、订单页面、用户登录界面、查询车位信息界面、刷NFC以及车位导航的内容。
因此，本发明采用上述大范围无人值守停车管理方法及系统，具有部署方便、能耗低、维护成本低的特点，可以实现大范围停车位的无人值守管理，特别适合城市中大范围路边停车位的无人管理。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种大范围无人值守停车管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、用户通过用户终端查看空余停车位或者通过目视直接查看空闲车位，并驶入车位；
S2、停车位上的地磁传感器检测到有车辆驶入，并在该车位上停留设定时间后，微控制器控制地锁挡板升起，并将车位被占用信息发送至后台管理系统，后台管理系统将此车位状态信息修改为被占用状态并记录开锁时间；
S3、用户驶离之前，先刷NFC判断用户是否注册，若未注册，则经用户终端上搭载的软件向后台管理系统发出用户注册申请，并上传用户信息，若注册则执行步骤S4；
S4、将地锁信息和用户信息上报后台管理器系统，后台管理系统接收到用户上传信息后，向用户发送账单；
S5、用户在设定时间内完成缴费，并将缴费信息发送到后台管理系统，后台管理系统确认后向用户发送开锁码，用户收到开锁码后再次刷NFC，地锁在NFC读卡器检测到开锁码后放下挡板，用户驶离停车位；
S6、地磁传感器检测到停车位空闲后，向后台管理系统发送车位空闲的消息，后台管理系统将车位状态修改为空闲状态；
在步骤S1中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
查询车位信息时，显示以用户指定的地图点为中心、边长为2d的正方形范围内的所有地锁状态信息；
在步骤S1中所述的空余停车位查询方法具体包括以下步骤：
S11、将用户指定的地图点的经度la和纬度lo发送到后台管理系统；
S12、后台管理系统以如下表达式计算出以指定的地图点为中心、边长为2d的正方形的经纬度范围：
，
；
式中，(bx, by)为经度范围，(ax, ay)为纬度范围，R为地球半径；
S13、后台管理系统在数据库中搜索由(bx, by)和(ax, ay)围成的区域内的所有车位信息，得出区域内的空余停车位信息，并以地锁图标的形式反馈至用户终端；
地磁传感器检测方法包括以下步骤：
在空闲状态下，地磁传感器进行周期性检测，并在车位被占用后，激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位被占用信息，地磁传感器停止周期性检测；
直至用户缴费，再次激活NB-IoT模组向后台管理系统发送车位空闲信息，并恢复地磁传感器的周期性检测。
2.根据权利要求1所述的一种大范围无人值守停车管理方法，其特征在于：地锁图标自适应屏幕缩放大小，具体方法为：获取当前屏幕的缩放级别，建立缩放级别和图标宽高的映射关系：y=α*x-β，其中x为当前缩放级别，y为更改后的图标宽高，α和β为缩放参数；
每当缩放级别改变时，根据映射关系，更新图标宽高，则地锁图标的大小也进行相应的改变，达到自适应效果。
3.如上述权利要求1-2任一项所述的一种大范围无人值守停车管理方法的系统，其特征在于：包括后台管理系统、对应每个停车位分别布置的多个地锁模块以及用户终端，后台管理系统、地锁模块和用户终端之间相互通讯；
地锁模块包括微控制器以及分别与微控制器电性连接的NFC读卡器、地磁传感器、地锁、无线通讯单元和电池，电池还分别与NFC读卡器、地磁传感器、地锁和无线通讯单元电性连接；
地锁围绕停车位的边缘布置。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：后台管理系统包括底层处理部分和表层显示部分；表层显示部分包括地锁信息显示界面、用户使用记录显示界面和修改界面，底层处理部分包括数据库；
数据库包括：
地锁信息表，其包括地锁编号、路段、路段内编号、是否正在使用、上一次地锁挡板立起时间、上一次地锁挡板放下时间、地锁经度和地锁纬度；
用户使用记录表，包括订单编号、用户账号、使用的地锁编号、使用的地锁所在路段、使用的地锁路段内编号、开始使用时间、结束使用时间、消费金额；
管理员表，包括管理员编号、管理员账号和管理员密码。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：多个地锁模块同时与后台管理系统通讯的方法为：后台管理系统创建一个线程用于接收所有地锁模块的连接请求，并判断请求中的地锁编号是否合法，若地锁模块发来的编号合法，则创建新的线程维护与该地锁模块的连接，并在与该地锁模块的通信结束后释放该线程。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：无线通讯单元为NB-IoT模组，地锁模块与后台管理系统通过NB-IoT和Socket接口进行通信,用户终端与后台管理系统通过HTTP协议进行通信，地锁模块与用户终端通过NFC进行通信。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：用户终端为搭载有微信小程序和NFC的智能手机。
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