CN204965769U - 一种停车导引设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种停车导引设备。本实用新型包括车位信息检测节点、车位信息汇聚节点、停车指示车载终端和车库管理服务器，车位信息检测节点安装于停车场的每个车位中，用于停车位占用或空闲状况的实时检测；车位信息汇聚节点，用于接收其所属的车位信息检测节点的数据，并发送信号给停车指示车载终端用于定位；停车指示车载终端用于接收车位信息汇聚节点的iBeacon信号强度进而获取自身位置，并与车库管理服务器信号连接，获取实时的停车导引指示。本实用新型结构简单，使用方便，智能化程度高，可以使司机在停车的过程中更加省时、省力、方便，具有很好的推广使用价值。

Description

一种停车导引设备

技术领域

本实用新型涉及一种基于多种无线组网通信的智能停车导引设备，具体涉及一种综合利用iBeacon、Zigbee和WiFi等技术实现停车位检测和停车实时指向的无线智能停车导引设备。

背景技术

随着科学技术的持续发展和社会经济的产业结构调整，城市中人口数量不断增加，人们生活水平提高，购买力增强，城市中机动车的数量也逐步增加，对于城市中土地数量的有限，停车位的数量有非常有限，目前停车难已经成为城市的通病，因此城市停车管理得到了政府和社会的越来越重视，驾驶员如果在第一时间内可以了解到该停车场中车位位置的占用情况，就可以有效的诱导行车人及时有效的找到停车位，减少停车等待时间，更有助于加强停车管理。

目前市场上也有一些停车管理系统，但是存在诸多弊端。纵观停车场管理系统多年的发展，总结其存在的主要问题有：一、停车场出入口出车流量大时容易排成长龙，车辆通过率低；二、当停车场内车位较多时，由于没有空车位信息及引导，很容易导致寻位难而在停车场内打转问题；三、在大型停车场内，当人们取车时，很容易迷失方向，因找不到车位而着急，由于车位问题也引发了一些社会问题，所以停车场的智能管理就显得尤为重要，车辆的停放与管理早已成为全国各地交通管理系统中不可缺少的一个重要环节。目前的停车库管理系统存在着不够智能的问题，只能简单地统计车位的空闲数，无法实现停车位的实时导引，无法进行反向寻找。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能使驾驶人及时准确的了解停车场中车位位置的占用情况，并能正确引导驾驶人停车，从而可以减少寻找车位的时间的智能停车引导设备。

本实用新型包括车位信息检测节点、车位信息汇聚节点、停车指示车载终端和车库管理服务器，车位信息检测节点安装于停车场的每个车位中，用于停车位占用或空闲状况的实时检测；车位信息汇聚节点，用于接收其所属的车位信息检测节点的数据，并发送信号给停车指示车载终端用于定位；停车指示车载终端用于接收车位信息汇聚节点的iBeacon信号强度进而获取自身位置，并与车库管理服务器信号连接，获取实时的停车导引指示。

所述的车位信息检测节点包括ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯和第一电压变换模块，ZigbeeCPU分别与测距传感器、红绿指示灯信号连接，第一电压变换模块将24V电压变换成ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯所需的电压，并分别与ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯这三者电源连接。

所述的车位信息汇聚节点包括第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块和第二电压变换模块，第一WiFiCPU分别与Zigbee模块、第一iBeacon模块信号连接，第二电压变换模块将24V电压变换成第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块所需的电压，并分别与第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块这三者电源连接。

所述的停车指示车载终端包括第二WiFiCPU、语音模块、第二iBeacon模块、第三电压变换模块和汽车点烟器接口，第二WiFiCPU分别与语音模块、第二iBeacon模块信号连接，汽车点烟器接口获取车载电源传递到第三电压变换模块，第三电压变换模块分别与第二WiFiCPU、语音模块和第二iBeacon模块这三者电源连接。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型将停车场、车辆和停车场周围各种基站有机地结合在一起，实现了车辆与基站，基站与停车场之间物体与物体的联系，符合物联网的思想，从而使车主更容易了解到停车场车位的信息。

（2）本实用新型采用Zigbee与WiFi两种无线组网的方式的转化，相当于将停车场和汽车放在一个大的网络中，使司机清楚地了解车位情况，同时清楚最佳的停车路线，实现智能引导停车，从而更加智能化。

（3）本实用新型采用了各种模块化和集成化的设计，结构简单，设计新颖，而且成本较低。

综上所述，本实用新型结构简单，使用方便，智能化程度高，可以使司机在停车的过程中更加省时、省力、方便，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图；

图2是本实用新型中车位信息检测节点的原理框图；

图3是本实用新型中车位信息汇聚节点的原理框图；

图4本实用新型中停车指示车载终端的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括车位信息检测节点1、车位信息汇聚节点2、车库管理服务器3和停车指示车载终端4四部分，其中车位信息检测节点安装于停车场的每个车位中，用于停车位占用或空闲状况的实时检测；车位信息汇聚节点根据车库环境因素进行数量选择与定位部署，用于接收其所属的车位信息检测节点的数据，并发送信号给停车指示车载终端用于计算实时位置；停车指示车载终端用于接收车位信息汇聚节点的iBeacon信号强度进而获取自身位置，并与车库管理服务器连接，获取实时的停车导引指示。车位信息检测节点与车位信息汇聚节点采用无线Zigbee通信方式连接，车位信息汇聚节点与车库管理服务云端通过无线WiFi通信方式连接，停车指示车载终端与车位信息汇聚节点采用iBeacon协议连接，停车指示车载终端与车库管理服务云端通过无线WiFi通信方式连接。

如图2所示，所述的车位信息检测节点包括ZigbeeCPU1-1、测距传感器1-2、红绿指示灯1-3和电压变换模块1-4，ZigbeeCPU与测距传感器和红绿指示灯分别信号连接，电压变换模块将24V电压变换成ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯所需的电压，与ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯这三者分别电源连接。电压变换模块主要是给ZigbeeCPU提供3.3V的电源，给测距传感器提供5V的电源，给红绿指示灯提供12V电源。测距传感器作为车位检测传感器，来实时检测车位占用情况，红绿指示灯指示，当车位没有占用时则绿灯亮，车位被占用时则红灯亮。测距传感器采用成本较低的超声波测距检测模块HC-SR04模块。HC-SR04超声波检测模块采用IO口TRIG触发测距，高电平触发最少10us，高电平触发后，模块自动发送8个40kHz的方波，自动检测是否有信息返回，有信号返回时，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，从而得出测量距离。ZigbeeCPU将所得的数据进行整合处理，得到的数据通过无线ZigBee网络传输到车位信息汇聚节点，车位信息汇聚节点负责将预处理得到的数据进行进一步处理。

如图3所示，所述的车位信息汇聚节点包括WiFiCPU2-1、Zigbee模块2-2、iBeacon模块2-3和电压变换模块2-4，WiFiCPU与Zigbee模块和iBeacon模块分别信号连接，电压变换模块将24V电压变换成WiFiCPU、Zigbee模块、iBeacon模块所需的电压，与WiFiCPU、Zigbee模块、iBeacon模块这三者分别电源连接，提供3.3V电源。Zigbee模块作为该车位信息汇聚节点所属Zigbee网络的协调器，负责收集网络中各个车位信息检测节点中车位占用情况数据，并将数据通过串口的方式传入WiFiCPU中，WiFiCPU除了接收ZigBeeCPU3-4通过串口发送的车位位置及车位占用情况，还控制iBeacon模块进行蓝牙信号强度的发送，WiFiCPU通过无线WiFi方式连接到车库管理服务器。

所述的车库管理服务器采用云服务器构成，运行服务端软件，主要根据车库地理信息系统和当前车位空闲状态，通过智能计算与判断指引停车。

如图4所示，所述的停车指示车载终端包括WiFiCPU4-1、语音模块4-3、iBeacon模块4-2、电压变换模块4-4和汽车点烟器接口4-5，WiFiCPU与语音模块、iBeacon模块分别信号连接，汽车点烟器接口获取车载电源传递到电压变换模块，电压变换模块与WiFiCPU、语音模块和iBeacon模块这三者分别电源连接。汽车点烟器接口输出为12V的电源，给整个停车指示车载终端提供电源，通过电压变换模块分别给WiFiCPU提供3.3V的电源，给语音模块提供5V的电源，语音提示模块主要是由芯片XF-S4240构成。停车指示车载终端安装在车内，当车辆进入停车场时，自动连接到停车库内的无线WiFi网络，同时利用iBeacon模块获取多个车位信息汇聚节点的蓝牙信号强度数据，通过定位方法计算出车辆自身的实时位置，最终获取车库管理服务云端发回的停车场地图信息和当前导引信息，将实时导引信息通过语音播放告知停车人。

ZigBeeCPU和Zigbee模块采用TI公司的低功耗ZigBee芯片CC2530，CC2530芯片是用于ZigBee应用的一个真正的片上系统，它能够以非常低的成本建立强大而稳定的网络节点，CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其它强大的功能。CC2530F256结合了德州仪器的ZigBee协议栈Z-Stack，为组建传感器网络提供了一个强大而完整的ZigBee解决方案。

WiFiCPU采用TI公司的低功耗WiFi芯片CC3200，SimpleLinkCC3200芯片是一款集成了高性能ARMCortex-M4MCU的无线MCU，借助片上WiFi互联网和稳健耐用的安全协议，无需之前的WiFi经验即可快速开发，方便易开发。CC3200器件支持基站、访问点和Wi-Fi直接模式。此器件还支持WPA2个人和企业安全性以及WPS2.0。Wi-Fi片上互联网包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL堆栈，HTTP服务器和多个互联网协议。

iBeacon模块采用TI公司的低功耗蓝牙芯片CC2541，CC2541是一款针对低能耗以及私有2.4GHz应用的功率优化的真正片载系统(SoC)解决方案，CC2541将领先RF收发器的出色性能和一个业界标准的增强型8051MCU、系统内可编程闪存存储器、8kBRAM和很多其它功能强大的特性和外设组合在一起，符合针对单模式蓝牙低能耗(BLE)解决方案的符合4.0协议的堆栈。iBeacon模块在软件上采用了苹果公司公开的iBeacon协议，便于与其他iBeacon模块进行互联互通。

基于本实用新型所述的iBeacon、Zigbee和WiFi技术的停车智能导引系统，在停车场中安装采集停车位占用情况的车位信息检测节点，停车场中各个车位的是否空闲的状态就可以进行实时监测，并通过无线Zigbee网络将各个车位信息检测节点的车位信息传输到车位信息汇聚节点进行处理，停车指示车载终端可以通过车位信息汇聚节点发射的iBeacon信号强度数据获取车辆在停车场中的实时位置，用户可以通过停车指示车载终端接入停车场中的无线WiFi网络，通过车库管理服务云端的智能计算获取车位空余信息，将车智能导引到最佳的空闲车位上，从而避免了进入停车场时盲目开车寻找停车位的情况，既提高了停车场的管理效率，也有利于驾驶员迅速找到停车位置。

本实用新型利用无线ZigBee通信组网的优势，搭建一个车位空闲状态检测的车位检测传感器网络实现每一个车位状态采集，并且实时传输到无线ZigBee网络中的协调器，即车位信息汇聚节点，车位信息汇聚节点相当于一个ZigBee转WiFi的网关，最终将整个车库停车位的状态发送给车库管理服务云端。车位信息汇聚节点同时也是停车库的位置信标点，通过iBeacon协议广播蓝牙信号，使得停车指示车载终端有能力获取实时位置。停车指示车载终端安装在车内，可以将自己的实时位置通过WiFi方式上传到车库管理服务云端。通过车库管理服务云端的智能计算，最终将停车导引指示发送给停车指示车载终端。因此，本实用新型可以达到停车实时导引的效果，并适用于各种规模的停车库环境，具有很好的可扩展性，同时本系统利用停车库内部的无线WiFi网络，无需外网支持，有着广泛的应用前景。

Claims (1)

1.一种停车导引设备，包括车位信息检测节点、车位信息汇聚节点、停车指示车载终端和车库管理服务器，其特征在于：车位信息检测节点安装于停车场的每个车位中，用于停车位占用或空闲状况的实时检测；车位信息汇聚节点，用于接收其所属的车位信息检测节点的数据，并发送信号给停车指示车载终端用于定位；停车指示车载终端用于接收车位信息汇聚节点的iBeacon信号强度进而获取自身位置，并与车库管理服务器信号连接，获取实时的停车导引指示；

所述的车位信息检测节点包括ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯和第一电压变换模块，ZigbeeCPU分别与测距传感器、红绿指示灯信号连接，第一电压变换模块将24V电压变换成ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯所需的电压，并分别与ZigbeeCPU、测距传感器、红绿指示灯这三者电源连接；

所述的车位信息汇聚节点包括第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块和第二电压变换模块，第一WiFiCPU分别与Zigbee模块、第一iBeacon模块信号连接，第二电压变换模块将24V电压变换成第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块所需的电压，并分别与第一WiFiCPU、Zigbee模块、第一iBeacon模块这三者电源连接；

所述的停车指示车载终端包括第二WiFiCPU、语音模块、第二iBeacon模块、第三电压变换模块和汽车点烟器接口，第二WiFiCPU分别与语音模块、第二iBeacon模块信号连接，汽车点烟器接口获取车载电源传递到第三电压变换模块，第三电压变换模块分别与第二WiFiCPU、语音模块和第二iBeacon模块这三者电源连接。