一种基于obd接口的车载标签的停车场收费方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，其技术特点是：将带有OBD接口的车载标签连接到汽车的OBD接口上；在每个停车位预先埋设好一个或多个用于定位车位的无线地标节点；在停车场服务器中记录每个无线地标节点在停车场中的坐标；车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，停车场服务器将待缴费车辆车载标签两次上传数据的时间作为停车计费的开始时间和截止时间；停车场服务器根据车载标签ID号以及停车计费开始时间和截止时间对该车辆进行收费。本车载标签与汽车的OBD接口上,提高了缴费车辆定位的准确性,解决了长期以来由于车载标签的安装位置相对比较高、容易受到相邻干扰而造成误判的难题。
【专利说明】一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法
【技术领域】
[0001]本发明属于停车场收费【技术领域】，尤其是一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法。
【背景技术】
[0002]采用车载标签进行全自动停车收费是近年来新兴的一种简便高效的停车缴费服务方式。该处理方式的原理是:在车载标签内安装带有自身ID号的主动式标签，主动式标签以广播的方式不断向周围的车位检测器发送信息，当车辆驶入停车位时，当前车位的车位检测器打开接收端口，将捕获的标签ID号上传服务器，并以此上传时间作为车载标签计费的开始时间；在车载标签内还安装有加速度传感器，当车辆离开停车位时，加速度传感器根据车辆速度的变化判断车辆离开，并将此变化时间通过无线网关上传给后台服务器，服务器将变化时间作为车载标签的断费时间。
[0003]以上车载标签收费装置虽然解决了停车收费问题，但也存在以下一些问题。第一个问题是:现代汽车内并没有为车载标签专门设计一个固定的安装位置，车载标签可以随便安装在室内的任意位置，当车载标签安装位置不利于和车位检测器直接通讯、而车位检测器安装位置相对固定不能改变时，常常因为通讯上不畅通或干扰而造成误判率高。第二个问题是:车载标签不能自动充电，虽然其耗电量很小，但由于其以固定时间间隔不断向周围发送数据而造成其电量最多维持2年。第三个问题是:现有技术中的车载标签均为独立功能标签，不能借用其它功能代替自身功能，因而，车载标签的制作成本不能够进一步降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，解决了现有车载标签误判率大、不能自动充电以及制作成本的问题。
[0005]本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，包括以下步骤:
[0007]步骤1、将带有OBD接口的车载标签连接到汽车的OBD接口上；
[0008]步骤2、在每个停车位预先埋设好一个或多个用于定位车位的无线地标节点；
[0009]步骤3、在停车场服务器中记录每个无线地标节点在停车场中的坐标；
[0010]步骤4、停车入位后，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆从运动到静止状态时，开始检测无线地标节点的信号，并记录该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度；
[0011]步骤5、车载标签将自身ID号信息以及该时段内接收的地标节点信号以及信号强度通过射频模块上传给停车场服务器；
[0012]步骤6、当车辆离开时，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆由静止变为运动状态，再次开启检测地标节点的信号，将自身ID号信息以及该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度通过射频模块上传给停车场服务器；
[0013]步骤7、停车场服务器根据车载标签同一个时间段上传的地标节点标准强度信号，通过模式识别的方法，确定缴费车辆所在车位；
[0014]步骤8、停车场服务器将待缴费车辆车载标签两次上传数据的时间作为停车计费的开始时间和截止时间；
[0015]步骤9、停车场服务器根据车载标签ID号以及停车计费开始时间和截止时间对该车辆进行收费。
[0016]本发明的优点和积极效果是:
[0017]1、本发明利用汽车OBD接口其物理位置固定、OBD接口位在驾驶室下方、更加利于和停车位上的地标节点的直接通讯的特点，将带有OBD接口的车载标签安装于汽车的OBD接口上，解决了长期以来由于现代汽车内并没有为车载标签设计一个专门固定的安装位置，车载标签由于随便任意安装而常常造成通讯不畅通、受干扰大、误判率高的难题。
[0018]2、本发明将汽车领域的监控技术用于停车收费领域，采用通过车载标签读取OBD接口的车速数据的优选方案，替代现有车载标签中的加速度传感器，降低了车载标签产品的制作成本，增强了产品的市场竞争力。
[0019]3、本发明将车载标签与OBD接口电源相连接，车载标签直接从OBD接口取电而不再设有自身专门的电池，解决了现有技术车载标签电池不能自动充电的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为基于OBD接口的车载标签的电路方框图；
[0021 ] 图2为地标节点的电路框图；
[0022]图3为首尾相接停车位的地标节点安装示意图；
[0023]图4为左右相接停车位的地标节点安装示意图；
[0024]图5为本发明的原理示意图；
[0025]上图中，1、2为安装于车位中心的地标节点；3为安装在汽车OBD接口的车载标签；4为安装在汽车驾驶室内的车载标签。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
[0027]一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，是将具有OBD接口的车载标签安装在车辆的OBD接口上实现的。具有OBD接口的车载标签通过车辆的OBD接口读取车辆加速度数据(实施例1)，本发明优选实施例是通过接口适配模块从OBD接口读取车位状态数据，采用该方案可以节省产品耗材降低成本。但是，本发明也不排除在实施例1的基础上增加加速度传感器来读取车辆状态数据来实现停车场收费功能。
[0028]实施例1，一种基于OBD接口的车载标签，如图1所示，包括MCU、0BD接口、取电模块、接口适配模块、射频模块和天线；所述的取电模块和接口适配模块分别与OBD接口相连接，该取电模块分别与MCU、接口适配模块和射频模块相连接为其供电，所述的MCU通过接口适配模块读取车辆的车辆状态数据，该MCU还与射频模块相连接，该射频模块与天线相连接。所述的车辆状态数据包括车速数据。[0029]所述的OBD接口是汽车自带的通讯接口。通过该OBD接口不仅可以读取供车辆修理的故障码，还可以提供车辆的各种工况数据。通过OBD接口读取的工况数据除了车辆仪表显示的数据外，还包括车的速度、各项油耗记录、电池电压、空燃比、节气门开度、爆震数量等数据。实际使用这些数据时，可以通过一条专用的数据线连接到车辆的OBD接口上，将数据读取出来再显示到配套的显示屏上；还可以通过无线OBD接口适配器+智能手机端软件，这种与手机端配合的OBD端口读取器类似于一个加入了无线通讯模块的单片机，通过蓝牙或Wifi将OBD接口读取的数据传输到智能手机端，再通过手机端的软件呈献给使用者。本发明使用ODB数据并非用于专用显示屏或手机界面显示，而是读取它的车辆速度数据为车载标签收费装置所用。
[0030]所述的取电模块从OBD接口取电并作为车载标签的电源，为接口适配模块、MCU和射频模块供电，从而解决车载标签自动充电的问题。其自动充电原理是:汽车的电源来自汽车发动机上的发电机，当汽车发动起来后，发电机就会给电瓶充电，从而保证了汽车的自动充电和安装于汽车OBD接口的车载标签的自动充电。
[0031]所述的接口适配模块从OBD接口读取车位状态数据以代替现有车载标签中的加速度传感器。MCU通过接口适配模块从OBD接口读取车辆ECU中的车辆状态信息来判断车辆运动和静止:当车辆驶入车位时，车辆由运动状态变为静止状态，车速数据会发生变化；当车辆离开车位时，车辆由静止状态变为运动状态，车速数据会也会发生变化，当MCU根据车速变化判断车辆从运动变为静止或从静止变为运动时，向射频模块发送命令，射频模块打开接收端口，开始检测地标节点的信号，并记录该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度，然后，车载标签将自身ID号信息以及该时段内接收的地标节点信号以及信号强度通过车位信息收集器上传给停车场服务器。
[0032]所述的射频模块含有RSSI信号强度接收功能，当MCU从OBD接口获取加速度变化数据后发送命令给射频模块时，射频模块的RSSI值接收模块打开接收端口接收地标节点发送的数据，并将接收的数据通过车位信息收集器发送给停车场服务器。
[0033]所述的MCU内存储有与车主信息进行绑定的车载标签ID号，该MCU同射频模块为双向连接，同取电模块、接口适配模块为单向相连接。
[0034]将基于OBD接口的车载标签与安装在停车位的无线地标节点、信息收集器和停车场服务器共同构成一停车场定位及收费系统。如图2、图3、图4所示，所述的无线地标节点由MCU、电源、无线射频模块和天线构成，该电源与MCU及无线射频模块相连接为其供电，该MCU通过无线射频模块与天线相连接，实现射频信号的发送和接收功能。上述停车场定位及收费系统在无线地标节点和停车场服务器之间设有信息收集器进行信息中转，当然，信息收集器也可以使用无线网关代替。
[0035]一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，包括以下步骤:
[0036]步骤1、将带有OBD接口的车载标签连接到汽车的OBD接口上。
[0037]步骤2、在每个停车位预先埋设好一个或多个用于定位车位的无线地标节点；
[0038]在本实施例中，图3为停车位首尾相接时地标节点安装示意图:在每个停车位的中心各安装I个地标节点。其原理是:每个地标节点都有一个以通讯半径为半径的圆形通讯区域，当两个地标节点距离比较远时，这两个圆形通讯区域不会产生交集时，也不会产生相互干扰。由于停车位首尾相接时，两车位中心点距离比较远、安装于两车位中心的地标节点相互的通讯区域也就不会产生相互的干扰，因此，对于首尾相接的串行停车场在每个车位中心点安装I个地标节点进行监测是可行的。
[0039]在本实施例中，图4为停车位左右相接时地标节点安装示意图:在每个停车位两侧的侧边线中心各安装I个地标节点。其原理是:由于左右相接的并行车位其两个车位中心点距离比较近，如果在车位中心点安装地标节点，则由于每个地标节点通讯区域的直径大于当前车位的宽度，其辐射区将会覆盖相邻车位的大半个区域，即使相邻车位无车，但相邻车位地标节点发射的信号可以被当前车位的车载标签接收到，因此而产生误判。而当采用一个停车位上的两个地标节点值进行监测、这两个地标节点分别安装在每个停车位两侧的侧边线中心线时，这两个地标节点对于当前车位车载标签发射的信号强度应该是均匀的(假设车辆停在车位正中或许可误差范围内)，根据车载标签同一个时刻接受到2个同等标准强度的信号即可判定当前车位有车，如果相邻车位无车时，即使当前车位车载标签能够接收到相邻车位的地标节点发射的信号，但由于距离的不同，当前车位和相邻车位地标节点发射的信号强度不同，相邻车位两个地标节点其中一个地标节点发射的信号和当前车位两个地标节点(其中I个是公共节点)的信号值相差较大，由此，可以判断相邻车位无车。
[0040]步骤3、在停车场服务器中记录每个无线地标节点在停车场中的坐标；
[0041]步骤4、停车入位后，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆从运动到静止状态时，开始检测无线地标节点的信号，并记录该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度；
[0042]当车载标签的MCU通过接口适配器从OBD接口读取到加速度变化数据后，判定车辆从动态变为静止状态，向射频模块发送命令，启动接收信号，每次信号接收时间达3秒以上(保证能接收到来自附近每地标节点的至少一条完整信息)，记录该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度。
[0043]步骤5、车载标签将自身ID号信息以及该时段内接收的地标节点信号以及信号强度通过车位信息收集器上传给停车场服务器。
[0044]具体过程为:车载标签内部的MCU检测到车速变化发命令给射频模块一射频模块通过天线将信息发送给车位信息收集器(或无线网关)一车位信息收集器(或无线网关)再将信息最终发送给停车场服务器。
[0045]步骤6、当车辆离开时，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆由静止变为运动状态，再次开启检测地标节点的信号，将自身ID号信息以及该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度通过车位信息收集器上传给停车场服务器；
[0046]具体过程为:车载标签内部的MCU检测到车速变化发命令给射频模块一射频模块通过天线将信息发送给车位信息收集器(或无线网关)一车位信息收集器(或无线网关)再将信息最终发送给停车场服务器。
[0047]步骤7、停车场服务器根据车载标签同一个时间段上传的地标节点标准强度信号，通过模式识别的方法，确定缴费车辆所在车位；
[0048]所述的模式判别既是判别停车场是串行连接方式(首尾相接)还是并行连接方式(左右相接)，如果属于串行连接，则采用安装在车位中心点的I个地标节点发射的信号进行判别；如果属于并行连接，则采用安装在车位两侧的2个地标节点发射的信号进行判别。
[0049]步骤8、停车场服务器将待缴费车辆车载标签两次上传数据的时间作为停车计费的开始时间和截止时间。
[0050]并向车位信息收集器发送命令，停止车位信息收集器对于车载标签上传数据的接收；
[0051]步骤9、停车场服务器根据车载标签ID号以及停车计费开始时间和截止时间进行该车辆的停车扣费。
[0052]本发明利用基于OBD接口的车载标签降低检测误判率原理如下:
[0053]如图5所示，汽车OBD接口一般安装于汽车方向盘下方或汽车脚踏板上方，其位置如图5的车载标签4的安装位置，从图5中可以对比看出两种标签安装位置的区别:现有技术一般将车载标签5安装于驾驶室内，其高度要高于本发明的车载标签4的位置，其距离无线地标节点2的通讯距离相比车载标签5的通讯距离更远，而本发明车载标签4到地标节点2的通讯距离相比车载标签5更近，因此，车载标签4检测无线地标节点2的误判率更低。
[0054]需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种基于OBD接口的车载标签的停车场收费方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1、将带有OBD接口的车载标签连接到汽车的OBD接口上； 步骤2、在每个停车位预先埋设好一个或多个用于定位车位的无线地标节点； 步骤3、在停车场服务器中记录每个无线地标节点在停车场中的坐标； 步骤4、停车入位后，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆从运动到静止状态时，开始检测无线地标节点的信号，并记录该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度； 步骤5、车载标签将自身ID号信息以及该时段内接收的地标节点信号以及信号强度通过射频模块上传给停车场服务器； 步骤6、当车辆离开时，车载标签从汽车的OBD接口读取车辆状态数据，当判断到车辆由静止变为运动状态，再次开启检测地标节点的信号，将自身ID号信息以及该时间段内所有接收到的地标节点标识及其强度通过射频模块上传给停车场服务器； 步骤7、停车场服务器根据车载标签同一个时间段上传的地标节点标准强度信号，通过模式识别的方法，确定缴费车辆所在车位； 步骤8、停车场服务器将待缴费车辆车载标签两次上传数据的时间作为停车计费的开始时间和截止时间； 步骤9、停车场服务器根据车载标签ID号以及停车计费开始时间和截止时间对该车辆进行收费。
【文档编号】G07B15/06GK104036554SQ201410220436
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】刘征 申请人:无锡普智联科高新技术有限公司