智能车位地锁及其使用验证方法与流程

本发明涉及智能锁技术领域，尤其是涉及一种智能车位地锁以及该车位地锁的使用验证方法。

【背景技术】

市面上常见的车位锁无论其是否具备智能功能都只针对车位是否具备停车条件及车主是否需要之间实施信息联络或沟通，并没有充分考虑这个车位是否适合当前车辆的停放，即目前并没有一种与当前车位适合什么样的车辆停放做出合适的信息处理与分析。

如果当前停车位设置了一个电动汽车充电桩，虽然可能它也存在着有空置的时间，如果是一台非电动汽车占用了这个车位，显然随后而来的需要充电的汽车就无法有效的使用布置在这个车位上的充电桩完成运行中途的能源补充，进而也限制了在这个位置布置充电桩的良好初衷。

现有的一些智能车位地锁技术都是在充分考虑空置的车位如何实现统一系统平台下的车辆之间的“空置交换共享”，也或是通过共享实现独有车位的市场化共享(收费)，而就是在这一共享的前提下也很少见到或者是并没有充分评估被共享的当前的空置车位是否适合需要停车位的车辆匹配问题。

其次，当前已经布置安装好充电桩的车位一旦出现空置，将会立即被非充电车辆占用，需要充电的车辆则无法在需要的时候及时准确进入带有充电桩的车位。结合当前电动汽车与充电桩站点的位置、数量布置等匹配推广因素，一些已经设置充电桩的车位既无人管理又长期空置，而需要充电的电动车辆很多情况下即便是找到了充电桩，到了充电桩当前才发现停车车位被非充电车占用，即便是有人管理的充电桩车位，很多时候由于充电车辆几乎并不光顾这里，从而使得这种充电桩车位空置的时间过长。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种具备数据处理与识别能力并可以接收充电桩系统信息的基于远程控制停车充电的智能车位地锁。

本发明的另一目的是提供一种具备数据处理与识别能力并可以接收充电桩系统信息的基于远程控制停车充电的智能车位地锁的使用验证方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的智能车位地锁包括顶盖、底座组件，底座组件上设置有导轨，顶盖与底座组件之间连接有支撑滑轨组件，支撑滑轨组件滑动连接在导轨上；顶盖内设置有电子电路板，电子电路板包括中央处理器、恒流源模块、电源管理单元、驱动电路、车辆识别监测模块，恒流源模块与电源管理单元之间连接有稳压电源电路，中央处理器分别与电源管理单元、驱动电路电连接，中央处理器接收车辆识别监测模块所发送的车辆识别信号，驱动电路输出驱动信号至支撑滑轨组件。

进一步的方案是，支撑滑轨组件包括支撑组件、滑轨以及转轴架，支撑组件和滑轨之间通过转轴架固定连接。

更进一步的方案是，电子电路板还包括无线通信单元，无线通信单元与中央处理器电连接。

更进一步的方案是，电子电路板还包括报警单元，中央处理器输出报警信号至报警单元。

更进一步的方案是，车辆识别检测模块包括无线地磁检测器以及射频识别单元，中央处理器分别与无线地磁检测器、射频识别单元电连接。

更进一步的方案是，电子电路板还包括地锁状态监测单元，地锁状态监测单元与中央处理器电连接。

由此可见，本发明提供的智能车位地锁的支撑滑轨组件采用常规的x型基体物理结构，顶盖内置自主运算的中央处理器，电力主动驱动控制，结合充电桩提供的车辆充电信息、车位地面安装的车辆识别信息、进驻车辆身份识别信息实施有效的车位无人值守，可以实现为充电车辆服务为主以及为非充电车辆提供临时有效管控时间停车的自主管理控制。

另外，智能车位锁采用安全低压毫安级的双轨恒流源模块有线电源供电补充、终端储能大功率短时放电电源处理方式完成对智能车位地锁机械结构的驱动与内部数据的运算、信息存储、车辆识别校正等工作的处理支持，进而适应各种户外雨雪浸渍淹没等恶劣应用环境，充电用户停车前后都无需下车手动操作、匹配验证、干涉开启关闭车位锁，维护时也无需特别留意车位地锁用电或另行充电储能，可以提高用户体验效果。

为了实现上述的另一目的，本发明提供的智能车位地锁的使用验证方法包括以下步骤：当智能车位地锁接收到充电桩发送的锁控指令时，智能车位地锁判断请求进驻的车辆是否为充电需求，如确定请求进驻的车辆为充电需求且当前车位处于空置状态后，则智能车位地锁读取车辆的预约信息并将预约信息存储至历史信息库；当车辆到达当前车位后，智能车位地锁对车辆进行射频信息验证，若通过信息验证后，则允许车辆进行充电操作。

进一步的方案是，若确定车辆处于充电完成状态，智能车位地锁实时监测车辆是否正常驶离当前车位，如确定车辆正常驶离且智能车位地锁接收到充电桩所发送的关闭指令后，则智能车位地锁执行闭锁动作。

更进一步的方案是，如确定请求进驻的车辆为非充电停车需求后，智能车位地锁根据历史信息库确认当前车位是否处于空置状态，如确定当前车位处于空置状态并且有空闲时间后，则允许非充电停车需求的车辆进行停车操作，并且判断非充电停车需求的车辆是否符合预设的停车准许条件，若判断结果为否，则智能车位地锁发出预设的语音提示信号。

更进一步的方案是，如确定智能车位地锁处于异常状态，智能车位地锁检测异常信号且输出声光报警信号，并且智能车位地锁将所述异常信号发送至所述充电桩。

由此可见，本发明提供的智能车位地锁的使用验证方法结合充电桩提供的车辆充电信息、车位地面安装的车辆识别信息、进驻车辆身份识别信息实施有效的车位无人值守，为充电车辆服务为主以及为非充电车辆提供临时有效管控时间停车的自主管理控制，并且通过车辆识别技术、充电桩使用状态监测等技术，实现充电桩车位利用效益最大化管理。

【附图说明】

图1是本发明智能车位地锁实施例的结构示意图。

图2是本发明智能车位地锁实施例的侧视图。

图3是本发明智能车位地锁实施例中电子电路板的原理图。

图4是本发明智能车位地锁实施例中恒流源模块的电路原理图。

图5是本发明智能车位地锁实施例中稳压电源电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限用于本发明。

智能车位地锁实施例：

如图1和图2所示，本发明的智能车位地锁包括顶盖10、底座组件，底座组件上设置有导轨15，顶盖10与底座组件之间连接有支撑滑轨组件13，支撑滑轨组件13滑动连接在导轨15上，底座组件包括底座11以及设置在底座11两侧的底座端盖14，其中，支撑滑轨组件13包括支撑组件131、滑轨132以及转轴架100，支撑组件131和滑轨132之间通过转轴架100固定连接。优选的，导轨15为u型导轨，滑轨132为u型滑轨，为了适应外部电流源对顶盖10构成有效的电流回路，底座组件中的两条u型导轨的两端部采用绝缘件进行有效的结构性连接。另外，处于两条u型导轨内的支撑滑轨组件13的转动支点也采用了非金属结构件完成支撑与受力转动，从而确保了从充电桩1到顶盖10之间只有一个有效的主电流回路，可以实现电能的有效传递，满足智能车位地锁系统控制的能源需求。

参见图3，顶盖10内设置有电子电路板，电子电路板包括中央处理器20、恒流源模块21、电源管理单元22、驱动电路23、车辆识别监测模块24，恒流源模块21与电源管理单元22之间连接有稳压电源电路25，中央处理器20分别与电源管理单元22、驱动电路23电连接，中央处理器20接收车辆识别监测模块24所发送的车辆识别信号，驱动电路23输出驱动信号至支撑滑轨组件13。

其中，驱动电路23可以用来驱动智能车位地锁滑轨132位置的移动，以便在收到动作指令时使得智能车位地锁的顶盖10能按照指令实施升高或者降低的动作，完成对非法进入车位车辆的阻挡管控。

参见图4，恒流源模块21包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c1以及电容c2，其中，电阻r1、电阻r2、电阻r6、电阻r7均为导线电阻，电阻r3、电阻r5均为滑轨臂电阻，电阻r4为地电阻，电容c1、电容c2均为杂散电容。恒流源模块21主要接收充电桩1所传输的低压恒流源作为系统工作的主要电源补充和供给，低压恒流源可以是6.3v电压，采用不超过320ma电流的低压恒流源通过导电轨依次进入底座组件的导轨15、支撑滑轨组件13，从而进入顶盖10中。

由于前端提供的是一个有效的6.3v低压直流恒流源，回路中的各种电阻并不能改变电源电流，而电压的逐步降低，既避免了远距离低压传送时的电压损失，也避免了智能车位地锁布置后带来的电压伤害，尤为重要的是，当这部分电路全部被水泡也不会导致电流回路的中断，因此，在任何环境状态下本实施例的智能车位地锁都能适时完成充电桩1发来的指令。

参见图5，稳压电源电路25包括电流输入端6、电压输出端8、二极管vd、电容ca、运算放大器ic、晶体管vt、晶闸管ver以及压敏电阻rv，特别的，为适应充电桩1户外环境的安装与智能车位地锁的正常开启关闭，稳压电源电路25最终输出的是24v稳定电压，而为匹配其他电子电路的正常工作并适应全密封温升条件，电路中晶体管vt为组合式达林顿管结构，二极管vd为快速恢复二极管，电容ca则采用了大容量的钽电容。当接收到支撑滑轨组件13组成的电流回路送来的电流后，稳压电源电路25实施电流源到电压源的基本转换，使得外部供电回路与系统内部电源管理单元22及后备储能电池5的共同作用下，为智能车位地锁提供工作电源保障。具体地，当恒流源电流到达本级电路时，在二极管vd、电容ca、运算放大器ic、晶体管vt及其协助元件的工作下，前级回路中的电流源转化为有利于后级电子电路工作的24v电压源输出。其中，电路中的晶闸管ver与压敏电阻rv是为更有利于电压源稳定而设定的关键元件。

在本实施例中，电源管理单元22可以将稳压电源电路25输出的电压转换成直流3.3v电压源、6v驱动电压源以及直流5v电压源输出，例如，电源管理单元22可以为中央处理器20提供直流3.3v电压源，电源管理单元22可以为驱动滑轨移动的驱动电路23提供6v驱动电压源，电源管理单元22可以为其他电子电路需要的直流5v电压源。

另外，为满足支撑滑轨组件13的短时大电流需求，电子电路板还包括储能电池5，储能电池5与电源管理单元22电连接。由于储能电池5在正常情况下并不需要外部干涉进行能量补充，所以也与整体的控制系统一样实施了电子胶的密封处理。

优选的，电子电路板还包括无线通信单元26，无线通信单元26与中央处理器20电连接。无线通信单元26可以是wifi通信模块、蓝牙通信模块等无线通信模块，例如，当无线通信单元26为蓝牙通信模块时，蓝牙通讯模块可以匹配充电桩1与车位地锁之间的有效信息处理，来完成信息交换，中央处理器20收到蓝牙通信模块传输的信息后，可以对信息进行有效解析，按照对应的数据处理流程，配合有效的车辆识别信息进行有效的车位锁启闭处理。

优选的，电子电路板还包括报警单元27，中央处理器20输出报警信号至报警单元27。另外，报警单元27为设置在顶盖10内部的一组离合机构，可以确保智能车位地锁适应完全掉电的管理应用，当授权人员通过有效机械手段打开顶盖10上的防护盖后，可以采用专用机械配件手动实施智能车位地锁的开启与关闭。当然，当电源正常的情况下这个手动操作将会被当做“位置异常”而给出报警提示。

在本实施例中，车辆识别检测模块24包括无线地磁检测器28以及射频识别单元29，中央处理器20分别与无线地磁检测器28、射频识别单元29电连接。其中，车辆识别检测可以利用地磁车位占用和进驻车辆rfid信息结合判断并给出有效信息。例如，无线地磁检测器28采集当前车位中是否有车辆停放和车辆是否已经适时离开，射频识别单元29负责处理进驻车辆信息的判定并发送给中央处理器20是否开启车位地锁的条件指令。

优选的，电子电路板还包括地锁状态监测单元30，地锁状态监测单元30与中央处理器20电连接。地锁状态监控单元30为设置在顶盖10内部的“位置开关”，可以协调充电桩1控制指令，可以避免当前一车辆合法离开时，后一辆非法停车需求乘隙强行闯入车位或者暴力破坏进入的不正当行为。

当然，为保证智能车位地锁适用充电桩1的户外安装条件，电子电路板上的功能单元除开储能电池5本体独立处理外，全部采用固化电子胶密封在顶盖10内部空间，处于全防水工作状态，而且储能电池5也做了相应的户外防洪级防护措施。

在本实施例中，在智能车位地锁工作运行时，控制过程依照首先满足充电用户需求的基本流程来完成对智能车位地锁的控制，而智能车位地锁的开启与关闭则主要通过无线通讯模块26与充电桩1完成必要的信息收集与对比后实施。无论充电桩1是否给与控制指令，当首次安装调试完成后，智能车位地锁将自动按照车位关闭状态调整其自主状态(有外电流接入条件)。也就是当前车位处于空置状态时，智能车位地锁将会通过无线通讯对充电桩1反馈一个车位空置的信息，此时，智能车位地锁处于车位空置防护状态(闭锁/关锁)。

由此可见，本发明提供的智能车位地锁的支撑滑轨组件13采用常规的x型基体物理结构，顶盖10内置自主运算的中央处理器20，电力主动驱动控制，结合充电桩1提供的车辆充电信息、车位地面安装的车辆识别信息、进驻车辆身份识别信息实施有效的车位无人值守，为充电车辆服务为主以及为非充电车辆提供临时有效管控时间停车的自主管理控制。

另外，智能车位锁采用安全低压毫安级的双轨恒流源模块21有线电源供电补充、终端储能大功率短时放电电源处理方式完成对智能车位地锁机械结构的驱动与内部数据的运算、信息存储、车辆识别校正等工作的处理支持，进而适应各种户外雨雪浸渍淹没等恶劣应用环境，充电用户停车前后都无需下车手动操作、匹配验证、干涉开启关闭车位锁，维护时也无需特别留意车位地锁用电或另行充电储能，可以提高用户体验效果。

智能车位地锁的使用验证方法实施例：

在本实施例中，智能车位地锁的使用验证方法包括：当智能车位地锁接收到充电桩1发送的锁控指令时，智能车位地锁判断请求进驻的车辆是否为充电需求，如确定请求进驻的车辆为充电需求且当前车位处于空置状态后，则智能车位地锁读取车辆的预约信息并将预约信息存储至历史信息库；当车辆到达当前车位后，智能车位地锁对车辆进行射频信息验证，若通过信息验证后，则允许车辆进行充电操作。

其中，若确定车辆处于充电完成状态，智能车位地锁实时监测车辆是否正常驶离当前车位，如确定车辆正常驶离且智能车位地锁接收到充电桩1所发送的关闭指令后，则智能车位地锁执行闭锁动作。

其中，如确定请求进驻的车辆为非充电停车需求后，智能车位地锁根据历史信息库确认当前车位处于空置状态，如确定当前车位处于空置状态并且有空闲时间后，则允许非充电停车需求的车辆进行停车操作，并且判断非充电停车需求的车辆是否符合预设的停车准许条件，若判断结果为否，则智能车位地锁发出预设的语音提示信号。

其中，如确定智能车位地锁处于异常状态，智能车位地锁检测异常信号且输出声光报警信号，并且智能车位地锁将异常信号发送至充电桩1。上述异常状态如暴力撞击，智能车位地锁将会自动检测并通过报警单元27输出声光报警提示，并且将上述异常信号反馈给充电桩系统平台以提示当前智能车位地锁处于非正常状态。

在具体应用中，当本实施例的智能车位地锁收到充电桩1发来的锁控指令时，顶盖10内的中央处理器20首先对该指令进行判断是否为请求进驻的车辆的充电需求，若是充电需求，则将当前的车位占用情况反馈给充电桩1，由充电桩系统平台完成与用户的人机对话。此时，智能车位地锁则按照当前车位是否空置执行下一步有用动作，否则返回等待状态。

若请求进驻的车辆为非充电停车请求，通过智能车位地锁对当前系统历史检索比对确认当前车位是否处于空置状态和空闲时间时，将会对充电桩1信息提出对进驻车辆信息进行读取的请求，如确定当前车位处于空置状态并且有空闲时间后，则允许非充电停车需求的车辆进行停车操作，并且判断非充电停车需求的车辆是否符合预设的停车准许条件，若判断结果为否，则智能车位地锁发出预设的语音提示信号来提醒用户驶离该车位。当然，如确定当前车位不是处于空置状态和没有空闲时间时，直接忽略当前指令并且返回等待。其中，停车准许条件包括判断当前车位是否一直处于空置状态并且是否有空闲时间，若智能车位地锁接收到充电桩1所发送的锁控指令为其他请求进驻的车辆为充电需求的时候，则可判断非充电停车需求的车辆不符合预设的停车准许条件，则智能车位地锁发出预设的语音提示信号来提醒用户驶离该车位。

当充电桩1发过来的请求进驻的车辆的信息为充电需求且当前车位处于空置状态，则智能车位地锁发出读取申请车辆信息的请求。当获得授权后，智能车位地锁将读取到的、即将前来的车辆信息保存在本地存储空间即历史信息库，并形成对应的历史数据，智能车位地锁等待车辆到达当前车位后通过射频识别单元29对车辆进行rfid信息验证，与充电桩系统平台进行校验比对，只有当前申请进驻车位的车辆信息通过验证后，顶盖10内部的中央处理器20方能输出有效的车位地锁控制指令给予放行进驻。在通常的情况下，进驻后的车辆将进行有效的充电操作，而这一充电操作过程中智能车位地锁本体并不接收和处理相关信息，而是等待充电桩1对智能车位地锁的接口单元给出下一个车锁控制指令，并通过对应的指令解析来判定是否为充电结束。倘若是当前进驻车辆的充电结束信号到达智能车位地锁后，无线地磁检测器28开始进入待命状态，并实时给出当前车辆是否正常驶离车位。

由于充电桩收费系统反馈时间和用户个人的习惯问题，本实施例提供了一定的车辆驶离车位的系统预定时间，例如300秒、400秒或500秒以上，当车辆正常驶离后，智能车位地锁将在收到充电桩1所输出的关闭信息后的一定时间内输出对应的车位地锁关闭指令，例如100毫秒。将会启动支撑滑轨组件13将顶盖10顶起，实施控制车位管控。在这一过程中，倘若当前车辆滞留时间超过系统预定时间，特别是超过长达10分钟的时间没有驶离，则智能车位地锁将反馈给充电桩1当前车位异常占用信息，以便于充电桩系统平台给出对应的管控措施，直至当前车辆有效驶离。

另外，若智能车位地锁在实施关闭过程中或者是关闭指令完成后，地锁状态监测单元30发现当前车位处于异常状态后，并且给出了对应的信息后，智能车位地锁将会通过报警单元27给出提醒，并反馈当前车位异常信息给充电桩系统平台。具体地，当前一辆汽车正常驶离后，智能车位地锁尚未完成车位关闭之前，出现其他车辆对车位的异常占用时，智能车位地锁将会判断该车辆是否正常完成到位，如不是即可认定是抢占车位情况；判断智能车位地锁当前的顶盖10是不是属于垂直正立方向，如不是即可认定是暴力破坏车位地锁的行为，进而给出状态异常报警信息并反馈至充电桩系统平台，进而完成对当前车位状况的全面管控。所以，地锁状态监测单元30可以自主独立的完成自身完好检测并给出现场声光警示并反馈给充电桩系统平台，直至内置电源保护，从而确保暴力破坏、解除地锁的不良应用与快速排查、解除无效占用的时效性。

显然，在用户使用智能车位地锁时，并不需要直接与车位地锁之间进行对应的人机交互，更不需要像其他类似车位地锁需要在使用者在使用车位前对车位地锁进行对应的人机对话操作甚至下车确认操作，可以直接简化控制流程，还可以使得车位使用者专心实施车辆的操作，确保安全运行。

所以，本发明提供的智能车位地锁的使用验证方法结合充电桩1提供的车辆充电信息、车位地面安装的车辆识别信息、进驻车辆身份识别信息实施有效的车位无人值守，为充电车辆服务为主以及为非充电车辆提供临时有效管控时间停车的自主管理控制，并且通过车辆识别技术、充电桩使用状态监测等技术，实现充电桩车位利用效益最大化管理。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。