專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，更具體的說，尤其涉及一種便于停車場管理和泊車者快速泊車的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市居民汽車擁有量急劇增加，在擁擠的市區(qū)里汽車與停車位之間的矛盾越來越突出。公用停車場日漸無法滿足越來越多的停車需求。如何充分利用有限的停車場資源來最大程度滿足車輛的停泊需求，成了當前急需解決的問題。目前停車場管理普遍存在的問題有(1)停車場內(nèi)到底還有多少停車位可以使用，管理者一無所知，只能靠人工去勘察；(2)泊車者進入停車場后無法迅速的進入停車位置停放車輛，只能在場內(nèi)無序流動尋找空余車位，不但占用場內(nèi)出入主車道資源，甚至會造成場內(nèi)交通擁堵；(3)必須配備大量的專職管理人員在停車場內(nèi)人工引導車輛停放，增加停車場管理成本；(4)管理者每天無法及時統(tǒng)計不同時期的車流量，不能及時優(yōu)化車位資源配置，導致停車場利用率低下。目前停車場車位管理方式主要有兩種。第一種是出入口計數(shù)方式，根據(jù)進入車輛數(shù)減去開出車輛數(shù)與車庫總車位數(shù)量進行比較得出停車場當前空車位數(shù)量，并在出入口用 LED顯示屏給予顯示。這種方法既不能對進入車輛尋找車位進行有效的引導，進入場內(nèi)后， 泊車者依然只能無序流動尋找空余車位，即無法減少泊車者找尋車位時間，更無法解決場內(nèi)交通擁堵的情況。由于缺乏對進入車輛進行有效的引導，因此從根本上無法解決停車場現(xiàn)存在的普遍問題。第二種是有線布網(wǎng)車位管理方式，有線布網(wǎng)車位管理系統(tǒng)方式一般采用RS485等總線技術(shù)進行組網(wǎng)，將每個車位探測器采集的信息通過RS485總線進行數(shù)據(jù)傳輸，因RS485 技術(shù)的限制，所以每一定數(shù)量的車位探測器(一般三十到六十個)即需有一個節(jié)點控制器進行數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)，節(jié)點控制器與中央控制器、中央控制器與上位機軟件都以RS485進行通信。有線布網(wǎng)車位管理系統(tǒng)能對進出車輛進行有效的車位引導，并能顯示各區(qū)空余車位數(shù)。該系統(tǒng)各部分組網(wǎng)一般采用的是RS485通信技術(shù)，在一個網(wǎng)絡上節(jié)點數(shù)量過多時，鏈路通信質(zhì)量將降低，因此在分區(qū)組網(wǎng)的時，每個網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)量不能過多，這將需要更多的節(jié)點控制器的加入。而且，在RS485網(wǎng)絡中，當某些節(jié)點出故障霸占網(wǎng)絡時，將造成整個網(wǎng)絡的癱瘓。有線的布線組網(wǎng)方式將加大施工成本與施工難度、網(wǎng)絡擴展靈活性不高、且不易維護。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種便于停車場管理和泊車者快速泊車的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特別之處在于包括
3對車位狀態(tài)進行檢測的車位傳感器、用于對局部區(qū)域進行控制的分區(qū)控制器、對整個系統(tǒng)進行控制的中央控制器以及進行車位信息顯示的信息顯示屏；所述車位傳感器內(nèi)設(shè)置有與分區(qū)控制器進行通信的無線通信模塊，所述分區(qū)控制器內(nèi)設(shè)置有用于與車位傳感器、中央控制器進行通信的無線通信模塊，信息顯示屏內(nèi)設(shè)置有與中央控制器進行通信的無線通訊模塊；所述中央控制器內(nèi)設(shè)置有實現(xiàn)與分區(qū)控制器、信息顯示屏進行通信的無線通信模塊。 車位傳感器對停車位上有無車輛進行檢測，并通過無線通信模塊將相應信息發(fā)送給分區(qū)控制器；分區(qū)控制器用于接收相應區(qū)域內(nèi)的所有車位傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將相應信息通過無線通訊模塊發(fā)送給中央控制器；中央控制器用于接收所有分區(qū)控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將剩余的車位數(shù)發(fā)送給信息顯示屏，通過信息顯示屏對相應區(qū)域剩余車位數(shù)進行顯示，以便實現(xiàn)對車輛的引導停車作用。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，還包括用于進行遠程監(jiān)控、信息收集和數(shù)據(jù)存儲的管理服務器，該管理服務器通過以太網(wǎng)與中央控制器相連接。管理服務器上運行有對該系統(tǒng)的進行管理和監(jiān)控的應用程序，以便獲取整個停車場的信息； 并且將相應的數(shù)據(jù)行進存儲。中央控制器采用^ternet與管理服務器相連接，有效地實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和管理。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，所述車位探測器、分區(qū)控制器、中央控制器以及信息顯示屏上設(shè)置的無線通信模塊為基于自組織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的通訊模塊?；谧越M織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)可有效地實現(xiàn)組網(wǎng)、網(wǎng)絡通信和數(shù)據(jù)交換，具有組網(wǎng)方便和工作穩(wěn)定的特點。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，分區(qū)控制器中的無線通信模塊包括與中央控制器進行遠距離、大功率通信的第一無線通信模塊以及實現(xiàn)與車位傳感器進行近距離、小功率通信的第二無線通信模塊。第一無線通信模塊適于停車場內(nèi)區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換，第二無線通信模塊適于區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，所述信息顯示屏包括用于對局部區(qū)域車位狀態(tài)進行顯示的若干區(qū)域顯示屏以及用于對整個停車場車位狀態(tài)進行顯示的總顯示屏。區(qū)域顯示屏與停車場被分割成的局部區(qū)域數(shù)相等，并設(shè)置在相應的局部區(qū)域處，以便實現(xiàn)對局部區(qū)域剩余車位數(shù)的顯示；總顯示屏設(shè)置在停車場入口處，用于對整個停車場所剩余的車位數(shù)分別顯示。通過總顯示屏和區(qū)域顯示屏對空車位數(shù)的顯示，有效地實現(xiàn)了對泊車者的引導。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，所述車位探測器包括用于判定車位使用狀態(tài)的超聲波測距模塊、用于組網(wǎng)和通信的無線通信模塊以及車位狀態(tài)顯示燈，所述車位狀態(tài)顯示燈包括兩組不同發(fā)光顏色的LED燈珠。超聲波測距模塊用于判定車位使用狀態(tài)，并將判定的結(jié)構(gòu)通過車位狀態(tài)顯示燈進行顯示；例如，當車位中有車輛時， 通過紅色LED燈珠進行顯示，無車輛存在時通過綠色LED燈珠進行顯示，進一步提高了泊車者尋找車位的方便性。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，所述信息顯示屏包括電源模塊、驅(qū)動模塊和無線通信模塊的LED顯示屏。本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，單個分區(qū)控制器所對應的局部區(qū)域停車場內(nèi)所設(shè)置的車位探測器的最大數(shù)目為1 個；中央控制器所連接的分區(qū)控制器和信息顯示屏的最大數(shù)量分別為20個和10個。由于采用自組織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，使得每個分區(qū)控制器所能控制的車位探測器的數(shù)目比采用RS465通訊模式下所能檢測的探測器數(shù)多得多，更加適合應用在現(xiàn)有較大停車場的引導和管理上。本實用新型的有益效果是本實用新型通過設(shè)置基于自組織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)進行通信的車位探測器、分區(qū)控制器、中央控制器以及信息顯示頻，有效地實現(xiàn)了停車場內(nèi)車位狀態(tài)信息的采集、傳送和顯示，起到了停車場的高效管理以及對泊車者的有效引導，可使車主在最短的時間內(nèi)找到空車位；避免了現(xiàn)有停車場由于車主找車位所造成的交通擁擠，提高了停車場的管理水平和車位利用率。同時，結(jié)合本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)中各個部分所采用的具體硬件結(jié)構(gòu)，其還具有一下諸多優(yōu)點(1)系統(tǒng)中的車位探測器、分區(qū)控制器、中央控制器及LED信息顯示屏均具有基于自組織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的通訊模塊，運營維護均無需任何通訊費用。(2)中央控制器、分區(qū)控制器、LED信息顯示屏構(gòu)成的無線網(wǎng)絡采用遠距離無線通信模塊，可實現(xiàn)多鏈路、遠距離通訊。(3)分區(qū)控制器與車位探測器構(gòu)建的傳感器網(wǎng)絡，采用“小功率”、“分布式”、“自組織”無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，抗干擾能力強，組網(wǎng)方便快捷，具有高可靠性通訊能力。(4)組網(wǎng)快捷，施工安裝方便，只需接上電源無需其他線纜，即可建立系統(tǒng)，簡化了布線方案，節(jié)約了大量布線費用、施工費用。(5)擴展簡單方便，只需在相應車位上安裝傳感器，進行簡單的無線配置，即可實現(xiàn)對相應車位的監(jiān)控。(6)探測器采用超聲波測距的工作原理采集停車場的實時車位數(shù)據(jù)，超聲波探測為非接觸式探測，安裝及應用方便，數(shù)據(jù)精度高。并在探測器軟件及硬件上進行了防干擾措施，保證了所探測車位狀態(tài)的可靠性。(7)車位探測高度、探測靈敏度、探測的頻率設(shè)置靈活，從而適應不同類型的停車場。(8)整個系統(tǒng)中各部分信息交換速率可調(diào)，從車進入車位，車位狀態(tài)燈在2秒內(nèi)即顯示車位變化狀態(tài)，中央控制器及LED顯示屏能最快在6秒內(nèi)即顯示車位變化狀態(tài)。(9)車位配置車位燈指示車位狀態(tài)，方便泊車者迅速找到空閑車位。(10)在停車場的關(guān)鍵位置布放LED顯示屏，顯示相關(guān)區(qū)域的空閑車位，引導泊車
者停車。(11)管理軟件能實時顯示每個車位狀態(tài)，存儲車位的歷史信息，實現(xiàn)了每個車位的遠程監(jiān)控，并能夠?qū)囄坏睦寐蔬M行統(tǒng)計，為優(yōu)化配置車位資源提供基礎(chǔ)。(12)以太網(wǎng)技術(shù)的應用，中央控制器直接接入以太網(wǎng)網(wǎng)絡，在與之聯(lián)網(wǎng)的任何一臺電腦，都可通過車位管理程序進行管理監(jiān)控，自動判斷接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，真正實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理圖。1車位探測器，2分區(qū)控制器，3中央控制器，4管理服務器，5區(qū)域顯示屏，6總顯示屏，7車位指示燈。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，給出了本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖，其包括車位探測器1、分區(qū)控制器2、中央控制器3、管理服務器4、區(qū)域顯示屏5、 總顯示屏6、車位指示燈7 ；所示的車位探測器1在每個車位的上方均有設(shè)置，用于對車位上有無車輛實現(xiàn)檢測；車位探測器1包括超聲波測距模塊、無線通信模塊和車位狀態(tài)顯示燈， 無線通信模塊實現(xiàn)了組網(wǎng)、網(wǎng)絡通信和數(shù)據(jù)交換。測距模塊用于判定車位使用狀態(tài)，并就將車位信息通過車位指示燈指示。車位指示燈指示可采用6顆紅色6顆綠色共12顆LED燈珠組成，亮度高，功耗低；當車位上有車時紅色LED燈珠亮，無車時綠色LED燈珠亮。每個車位探測器的通信頻段采用ISM頻段，無運營費用，由于采用了無線方式，維護簡單，降低了維護費用，另擴展方便。分區(qū)控制器2用于對相應區(qū)域的內(nèi)的車位探測器1進行管理和控制，一個局部區(qū)域?qū)幸粋€分區(qū)控制器2，分區(qū)控制器2由微處理器模塊和用于與車位探測器1和中央控制器3通信的無線通信模塊組成。分區(qū)控制器2中的無線通信模塊可采用兩個，第一個模塊具有功率大、通信距離遠的特點，適合停車場內(nèi)區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換，即與中央控制器3進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收；第一個模塊具有有體積小、功率小、距離近的特點， 適合區(qū)域內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，即與本區(qū)域內(nèi)的車位探測器1的通信。中央控制器3具有TFT彩屏模塊、以太網(wǎng)模塊、無線通信模塊組成。以太網(wǎng)負責遠程網(wǎng)絡通信；無線通信模塊負責區(qū)域網(wǎng)絡通信，TFT彩屏負責系統(tǒng)配置、管轄區(qū)域車位狀態(tài)信息顯示。中央控制器3用于實現(xiàn)與分區(qū)控制器2、區(qū)域顯示屏5和總顯示屏6的通信，中央控制器3將接收到的分區(qū)控制器2傳送的數(shù)據(jù)再發(fā)送給區(qū)域顯示屏5和總顯示屏6進行顯示。區(qū)域顯示屏5設(shè)置在相應的局部區(qū)域中，進行空車位數(shù)量的顯示；總顯示屏6設(shè)置在停車場入口處，用于對總的空余車位數(shù)進行顯示。中央控制器3通過以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)與管理服務器4的遠程通信，管理服務器4裝載有相應的應用程序，用于對整個系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控、信息收集和數(shù)據(jù)存儲。如圖1所示，給出的局部區(qū)域數(shù)為三個，即A區(qū)、B區(qū)和C區(qū)，相應的空車為1個、2 個和0個，區(qū)域顯示屏5進行了單個顯示，而在總顯示屏6上均進行了顯示。這樣，泊車者就可根據(jù)總顯示屏6顯示的信息和區(qū)域顯示屏5顯示的信息來進行有目標的泊車。本實用新型的的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)在功耗方面從硬件和軟件方面進行了低功耗設(shè)計，硬件采用低功耗的CMOS器件，軟件方面盡可能增加休眠時間。CPU供電電壓為3.3V，休眠電流150nA。該系統(tǒng)的射頻模塊發(fā)射電流30mA，接收電流 20mA。供電電壓3V。整個系統(tǒng)功耗在IOOmW左右。在成本投入方面每個車位探測器的通信模塊具有低功耗、近距離、低成本、小體積特點。與有線相比，減少了布線費用，降低了施工難度，減少了施工費用。另外服務器操作系及數(shù)據(jù)庫采用開源的，具有穩(wěn)定性高、安全性好，投資少。在運營費用方面每個車位探測器的通信頻段采用ISM頻段，無運營費用，由于采用了無線方式，維護簡單，降低了維護費用，另擴展方便。在產(chǎn)生效益方面通過使用停車場場內(nèi)引導系統(tǒng)，平均節(jié)約尋找車位時間15分
6鐘，節(jié)約尋找車位里程數(shù)45%，從而也減少了汽車尾氣排放50%，符合低碳節(jié)能的社會發(fā)展趨勢。提高了停車流轉(zhuǎn)率，減少了停車場的管理人員，降低了運營費用。管理系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)，只要是能接入互聯(lián)網(wǎng)，可以在任何地方進行遠程管理。界面采用圖表方式展現(xiàn)，具有直觀、形象、方便。且使用壽命可長達10年。具體實施方法(1)將停車場內(nèi)車位根據(jù)地理特點，劃分成多個區(qū)域。每個區(qū)域安裝1個區(qū)域控制器，通信距離為半徑50米的球體，每個分區(qū)控制器可連接1 個車位探測器。(2)在區(qū)域內(nèi)每個車位，安裝1個車位探測器及車位指示燈。(3) 1個中央控制器可連接20個分區(qū)控制器及10個LED屏，通信距離為半徑200 米左右的球體。(4)中央控制器通過網(wǎng)口，連接到網(wǎng)絡。(5)管理服務器要連接到互聯(lián)網(wǎng)。(6)管理軟件可以在任何登陸互聯(lián)網(wǎng)的電腦上可實現(xiàn)管理。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于包括對車位狀態(tài)進行檢測的車位傳感器(1)、用于對局部區(qū)域進行控制的分區(qū)控制器(2)、對整個系統(tǒng)進行控制的中央控制器(3)以及進行車位信息顯示的信息顯示屏；所述車位傳感器內(nèi)設(shè)置有與分區(qū)控制器進行通信的無線通信模塊，所述分區(qū)控制器內(nèi)設(shè)置有用于與車位傳感器、中央控制器進行通信的無線通信模塊，信息顯示屏內(nèi)設(shè)置有與中央控制器進行通信的無線通訊模塊；所述中央控制器內(nèi)設(shè)置有實現(xiàn)與分區(qū)控制器、信息顯示屏進行通信的無線通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于還包括用于進行遠程監(jiān)控、信息收集和數(shù)據(jù)存儲的管理服務器(4)，該管理服務器通過以太網(wǎng)與中央控制器(3)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于 所述車位探測器(1)、分區(qū)控制器(2)、中央控制器(3)以及信息顯示屏上設(shè)置的無線通信模塊為基于自組織無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的通訊模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于 分區(qū)控制器(2)中的無線通信模塊包括與中央控制器(3)進行遠距離、大功率通信的第一無線通信模塊以及實現(xiàn)與車位傳感器(1)進行近距離、小功率通信的第二無線通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于 所述信息顯示屏包括用于對局部區(qū)域車位狀態(tài)進行顯示的若干區(qū)域顯示屏(5)以及用于對整個停車場車位狀態(tài)進行顯示的總顯示屏(6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于所述車位探測器(1)包括用于判定車位使用狀態(tài)的超聲波測距模塊、用于組網(wǎng)和通信的無線通信模塊以及車位狀態(tài)顯示燈，所述車位狀態(tài)顯示燈包括兩組不同發(fā)光顏色的LED 燈珠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于 所述信息顯示屏包括電源模塊、驅(qū)動模塊和無線通信模塊的LED顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，其特征在于單個分區(qū)控制器(2)所對應的局部區(qū)域停車場內(nèi)所設(shè)置的車位探測器(1)的最大數(shù)目為1 個；中央控制器(3)所連接的分區(qū)控制器和信息顯示屏的最大數(shù)量分別為20個和10 個。
專利摘要本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場車位引導及管理系統(tǒng)，特征在于包括車位傳感器、分區(qū)控制器、中央控制器以及信息顯示屏；車位傳感器內(nèi)設(shè)置有與分區(qū)控制器進行通信的無線通信模塊，分區(qū)控制器內(nèi)設(shè)置有用于與車位傳感器、中央控制器進行通信的無線通信模塊，信息顯示屏內(nèi)設(shè)置有與中央控制器進行通信的無線通訊模塊；中央控制器內(nèi)設(shè)置有實現(xiàn)與分區(qū)控制器、信息顯示屏進行通信的無線通信模塊。本實用新型有效地實現(xiàn)了停車場內(nèi)車位狀態(tài)信息的采集、傳送和顯示，起到了停車場的高效管理以及對泊車者的有效引導，可使車主在最短的時間內(nèi)找到空車位；避免了現(xiàn)有停車場由于車主找車位所造成的交通擁擠，提高了停車場的管理水平和車位利用率。
文檔編號G08G1/14GK202257958SQ20112040135
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者艾茂良 申請人:山東天元物聯(lián)電子科技有限公司