停车场管理系统和采用该系统实现的停车泊位引导方法与流程

本发明涉及停车场管理技术，特别涉及一种基于室内通信网的停车场管理的方法和装置。

背景技术：

现有的停车管理系统，一般采用三部分构成：数据采集系统，主要包括车辆探测器和控制器；中央处理系统，用于处理、分析数据采集系统提供的数据，控制车道闸门起落、控制车锁开关、收费管理以及数据的显示等；以及输出显示系统，包括显示屏和引导牌等。这种的停车管理系统，通常针对特定的场所进行配置，适用范围较窄。

为了将适用范围扩大，有人提出了一种停车泊位引导系统，其包括停车场终端、服务器和用户终端，所述停车场终端包括实时检测停车场空余泊位的部件，所述停车场终端与所述服务器信号连接，所述服务器包含有记录停车场空余泊位以及停车场地理位置的存储部件，所述服务器与所述用户终端信号连接，所述用户终端包含有向用户显示信息并接收用户指令的交互部件，所述用户终端包含有定位部件以及引导部件，所述停车场终端还包括实时检测停车场流量的部件。具体而言，所述定位部件可以是GPS模块，所述导航部件中包含有电子地图，并且存储有各停车场的位置信息。所述用户终端包括安装有移动电话卡的通信部件。这种改进的停车场管理系统，通过感应道闸杆的起落，探测车辆的进出数量，实施实时计算出占用、闲置车位的数量；利用无线网络，将停车场实时车位信息，发送到服务器。

然而，无论是改进前，还是改进后的管理系统，均须配置专用的数据采集系统/停车场终端来实现空余泊位的检测；以及专用的通信网络来实现数据采集系统/停车场终端与中央处理系统/服务器之间的通信。停车管理系统的工程实施、系统维护等存在诸多不便，不利于推广利用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种停车场管理系统和采用该系统实现的停车泊位引导方法，工程实施与系统维护简便，有利于推广利用。

本发明的停车场管理系统，能够与装设有设定的应用程序的移动终端配合，为用户提供停车泊位引导，其包括：

数据处理中心，其与所述移动终端通信连接，用于为进入停车场的车辆分配车位，记录停车位的状态，以及与用户的移动终端通信；

闸口控制单元，其与所述移动终端及数据处理中心通信连接，用于控制车辆进出停车场，监测与进出停车场的车辆相关的身份信息，以及将身份信息上传给数据处理中心；以及

室内通信网，其包括：定位节点，其周期性地发射定位信号，所述移动终端可根据这些定位信号，确定其当前在停车场内的具体位置，其具有无线通信模块；车位检测节点，设置在车位相应位置，其对车位状态进行检测，其具有无线通信模块；以及无线路由器，所述无线路由器能够将车位检测节点检测到并发送过来的车位状态上传至数据处理中心；

其中，所述定位节点和/或车位检测节点为分布在停车场内的LED照明装置。

较佳地，多个所述车位检测节点采用LED日光灯的形式实现，其包括管体结构和设置在管体结构中的电路结构，该电路结构包括光源模块、日光灯电源模块、超声波测距模块以及前述的无线通信模块，所述超声波测距模块受控于所述无线通信模块进行测距，并将测距结果报告给所述无线通信模块。

较佳地，所述无线通信模块由所述日光灯电源模块获取直流供给，并能够控制所述日光灯电源模块提供给所述光源模块的直流供给，从而调节照明亮度。

较佳地，多个所述定位节点采用LED日光灯的形式实现，其包括管体结构和设置在管体结构中的电路结构，该电路结构包括光源模块、日光灯电源模块以及前述无线通信模块。

较佳地，所述无线通信模块是具有蓝牙通信功能的。

较佳地，所述身份信息包括车辆信息和用户身份信息。

较佳地，所述移动终端指手机、平板电脑或穿戴设备。

本发明的采用前述的停车场管理系统实现的停车泊位引导方法，包括以下步骤：

S51、当车辆进入停车场时，闸口控制单元经由移动终端读取用户的身份信息，并向数据处理中心上传读取的信息；

S52、数据处理中心判断是否已经为用户预订车位，是的话跳步骤S54，否则转步骤S53；

S53、数据处理中心为用户分配车位；

S54、数据处理中心生成车位分配信息，并发送给移动终端；

S55、定位节点周期性地发射定位信号，使得进入停车场的移动终端在车辆运动状态下能够实时确定车辆位置，并根据导航图找到分配的车位；以及

S56、当车辆进入车位后，车位检测器检测到车位被占并且将车位状态经无线路由器上传至数据处理中心。

本发明的采用前述的停车场管理系统实现的一种反向寻车方法，包括以下步骤：

S61、定位节点通过发射定位信号，使得能够通过用户的移动终端确定用户当前所在位置；

S62、数据处理中心接收来自用户的移动终端的反向寻车请求，请求中包含用户身份信息和当前所处位置；

S63、数据处理中心根据身份信息确定车位位置，并根据定位信号确定用户当前位置，然后生成车位导航图并发送给用户的移动终端；

S64、定位节点通过发射定位信号，使得用户能够根据定位信号和车位导航图寻找到自己的车辆；

S65、当车辆离开车位后，车位检测器检测到车位为空并且将车位状态经无线路由器上传至数据处理中心；

S66、当车辆离开停车场后，闸口控制单元向数据处理中心上报该信息；

S67、数据处理中心生成停车计费数据；以及

S68、执行扣费操作。

本发明的采用前述的停车场管理系统实现的另一种反向寻车方法，包括以下步骤：

S71、定位节点通过发射定位信号，使得能够通过用户的移动终端 确定用户当前所在位置；

S72、定位节点通过发射定位信号，使得用户能够根据定位信号和车位导航图寻找到自己的车辆；

S73、当车辆离开车位后，车位检测器检测到车位为空并且将车位状态经无线路由器上传至数据处理中心；

S74、当车辆离开停车场后，闸口控制单元向数据处理中心上报该信息；

S75、数据处理中心生成停车计费数据；以及

S76、执行扣费操作。

由于充分利用了照明装置数量众多、分布广泛的特点，从而能够以近似零成本组建高节点密度高的室内通信网络，并且在安装照明装置的同时即完成节点的物理安装；进而使得基于这种室内通信网络的停车场管理系统，工程实施与系统维护简便，有利于推广利用。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1为按照本发明第一实施例的停车场管理系统的示意图。

图2为示例性的室内通信网的示意图。

图3为示例性的车位检测器的电路结构示意图。

图4为示例性的数据处理中心的示意图。

图5为按照本发明第二实施例的停车泊位引导方法的流程示意图。

图6为按照本发明第三实施例的反向寻车方法的流程示意图。

图7为按照本发明第四实施例的反向寻车方法方法的流程示意图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

在本说明书中，术语“照明装置”应该广义地理解为所有能够通 过提供光线以实现实用的或美学的效果的设备，包括但不限于球泡灯、台灯、面板灯、筒灯、壁灯、射灯、日光灯、吊灯、吸顶灯、路灯、手电筒、舞台布景灯和城市景观灯等。

术语“LED照明装置”指的是采用发光二极管(LED)作为光源的照明装置，这里所述的LED例如包括但不限于P-N结无机半导体发光二极管和有机发光二极管(OLED和聚合物发光二极管(PLED))。

术语“建筑物”指的是用建筑材料构筑的空间和实体，是供人们居住和进行各种活动的场所。

术语“室内”指的是根据建筑物的使用性质和所处环境，运用物质技术手段所创建的空间区域，其例如包括但不限于建筑物内部区域以及临近建筑物的区域。

图1为按照本发明第一实施例的停车场管理系统的示意图。

本发明的停车场管理系统10，能够与装设有设定的应用程序的移动终端20配合，为用户提供停车泊位引导。该系统10大致包括：室内通信网2、闸口控制单元3和数据处理中心4。这里的移动终端20指手机、平板电脑或穿戴设备之类具有无线通信功能及计算功能的便携式电子设备。

图2为示例性的室内通信网的示意图。该室内通信网2与该移动终端20、闸口控制单元3及数据处理中心4通信连接。该室内通信网2包括三类节点：定位节点21、车位检测节点22以及无线路由器23。

定位节点21为分布在停车场内的LED照明装置(例如LED日光灯)，其周期性地发射定位信号。移动终端20(例如手机、平板电脑等)可根据这些定位信号，确定其当前在停车场内的具体位置，从而向用户提供停车场内导航的功能。

无线路由器23能够将车位检测节点22检测到的车位状态上传至数据处理中心4。

车位检测节点22为设置在车位相应位置(例如车位上方)的车位检测器，其对车位状态(空车或有车)进行检测并将检测到的车位状态信息发送给无线路由器23。

图3为示例性的车位检测器的电路结构示意图。在本实施例中，车位检测节点22采用LED日光灯的形式实现，其包括管体结构和设 置在管体结构中的电路结构，该电路结构包括：光源模块221，用于提供照明；日光灯电源模块222，用于为光源模块221提供直流供给；蓝牙模块223，其与日光灯电源模块222相连，由日光灯电源模块222获取直流供给，并能够控制日光灯电源模块222提供给光源模块221的直流供给，其能够与外部设备(例如：移动终端20)通信；以及超声波测距模块224，其与蓝牙模块223相连，能够受控于蓝牙模块223进行测距，并将测距结果报告给蓝牙模块223，再由蓝牙模块223传递给外部设备。

蓝牙模块223与日光灯电源模块222之间设有一根信号线，蓝牙模块223通过这根信号线控制日光灯电源模块222提供给光源模块221的直流供给。蓝牙模块223与超声波测距模块224之间设有两根信号线，蓝牙模块223通过这两根信号线之一提供触发信号来通知超声波测距模块224进行测距，并通过这两根信号线之另一获取测距结果。在本实施例中，测距结果为方波信号，方波信号的有效电平宽度与测距距离成正比。触发信号的有效电平宽度不小于10微秒。蓝牙模块223是能够将所述测距结果与设定阈值相比较，而做出设定车位上是否停有车辆的判断的；并且，蓝牙模块223是根据所述判断来控制日光灯电源模块222提供给光源模块221的直流供给，从而调节照明亮度的。

超声波测距模块224包括电声变换器，用于发射超声波；声电变换器，用于接收超声波的回波；以及回波处理电路，用于在检测到回波时，给出所述检测结果。

值得一提的是，上述的这种车位检测节点22是兼具有定位节点21的。具体而言，通过巧妙地增设与日光灯电源模块222相连的蓝牙模块223，能够透过蓝牙模块223与外部设备(例如：其他的车位检测节点22、定位节点21或无线路由器23)的组网，提供定位；并且，通过增设与蓝牙模块223相连的超声波测距模块224，能够实现车位检测功能；另外，依据车位检测结果，蓝牙模块223还能控制日光灯电源模块222提供给光源模块221的直流供给，实现对光源模块221的调光。另外，在本实施例中，无线通信功能是由蓝牙模块223实现的，在其他实施例中，也可以将蓝牙模块223替换为其他形式的无线通信方式，例如：WiFi。

可以理解，对于定位节点21的物理实现而言，上述的车位检测节 点22中的超声波测距模块224是可以省去的。对于无线路由器23的物理实现而言，上述的车位检测节点22中的超声波测距模块224是可以省去的。也就是说，定位节点21/无线路由器23可以采用LED日光灯的形式实现，其包括管体结构和设置在管体结构中的电路结构，该电路结构包括包括光源模块、日光灯电源模块以及无线通信模块。

该闸口控制单元3与该移动终端20、室内通信网2及数据处理中心4通信连接。该闸口控制单元3的功能大致包括：a、控制车辆进出停车场。b、监测与进出停车场的车辆相关的身份信息，包括车辆信息(例如牌照号)和用户身份信息(例如手机号或用户ID等)。c、将身份信息上传给数据处理中心4。

图4为示例性的数据处理中心的示意图。该数据处理中心4与该移动终端20、室内通信网2及闸口控制单元3通信连接。该数据处理中心4大致包括：停车位分配单元41，用于为进入停车场的车辆分配车位；停车位状态记录单元42，用于记录停车位的状态；以及，与用户终端通信单元43，用于与用户的移动终端20通信，向移动终端20上的APP提供车位导航信息。导航信息包括停车场地图+分配车位位置，使得用户可以利用室内通信中的定位节点41寻找到分配给其的车位。

值得一提的是，室内通信网2中的这三类节点21、22、23只是从网络的功能配置上进行区划的，在具体的物理实现上，三者可以采用相同的结构形式。例如：这三类节点21、22、23均可以采用图3所示的LED日光灯形式。本发明通过借助室内通信网2来构建停车场系统，而室内通信网2主要采用设置有收发通信功能的LED照明装置组网而成，工程实施上，只需进行类似灯具的安装操作，工程维护上，只需进行简单的灯具替换操作，非常的简便。闸口控制单元3的物理实现，可以采用现有的停车场所用的闸口控制设备，只需在其上安装运行针对本系统应用程序即可。数据处理中心4的物理实现，可以采用本地服务器和/或云端服务器，只需在其上安装运行针对本系统应用程序即可。

图5为按照本发明第二实施例的停车泊位引导方法的流程示意图。该方法采用前述的系统10实现，其大致包括下列步骤：

S51:当车辆进入停车场时，闸口控制单元3读取车辆信息和/或用户的身份信息并向数据处理中心4上传读取的信息。其中，用户身份信息可由用户的移动终端20(例如手机或平板电脑等)提供，车辆信息可由车辆上的ETC提供。

S52：数据处理中心4判断是否已经为用户预订车位，如果是则直接转入步骤S54，否则进入步骤S53。

S53：数据处理中心4为用户分配车位。其中，分配车位的算法可以给予多种的策略，举例而言，可以按先来后到，与空闲车位的一个队列进行匹配，而实现新到车辆与一个现存的空闲车位的匹配；可以依据用户的目的地信息，依照就近原则，实现新到车辆与一个距离目的地最近的现存的空闲车位的匹配。

S54：数据处理中心4生成车位导航图(停车场地图+车位位置)并发送给用户的移动终端20；或者，数据处理中心4将分配的车位发送给用户的移动终端20，由用户的移动终端20上的APP根据分配的车位自行生成车位导航图。

S55：定位节点21周期性地发射定位信号，使得进入停车场的用户的移动终端20在车辆运动状态下，能够实时确定车辆位置，并根据导航图找到分配的车位。

S56：当车辆进入车位后，车位检测节点22检测到车位被占并且将车位状态经无线路由器23上传至数据处理中心4。

图6为按照本发明第三实施例的反向寻车方法的流程示意图。该方法采用前述的系统10实现，其大致包括下列步骤：

S61：定位节点21通过发射定位信号，使得能够确定用户的移动终端20当前所在位置。

S62：数据处理中心4接收来自用户的移动终端20的反向寻车请求，请求中包含用户身份信息(或车辆信息)和当前所处位置(由接收的定位信号确定)。当前位置可以用接收的定位信号替代，因为定位信号可包含定位节点21的ID信息。

S63：数据处理中心4根据身份信息确定车位位置，并根据定位信号确定用户的移动终端20的当前位置，然后生成车位导航图并发送给用户的移动终端20。

S64：定位节点21通过发射定位信号，使得用户能够根据移动终端20提供的定位信号和车位导航图寻找到自己的车辆。

S65：当车辆离开车位后，车位检测节点22检测到车位为空并且将车位状态经无线路由器23上传至数据处理中心4。

S66：当车辆离开停车场后，闸口控制单元3向数据处理中心4上报该信息。

S67：数据处理中心4生成停车计费数据。

S68：执行扣费操作。

图7为按照本发明第四实施例的反向寻车方法的流程示意图。该方法采用前述的系统10实现，其大致包括下列步骤：

S71：定位节点21通过发射定位信号，使得能够确定用户的移动终端20当前所在位置。

S72：定位节点21通过发射定位信号，使得用户能够根据移动终端20上的定位信号和车位导航图(在停车时，车位导航图已经从数据处理中心4下发给用户的移动终端20)寻找到自己的车辆。

S73：当车辆离开车位后，车位检测节点22检测到车位为空并且将车位状态经无线路由器23上传至数据处理中心4。

S74：当车辆离开停车场后，闸口控制单元3向数据处理中心4上报该信息。

S75：数据处理中心4生成停车计费数据。

S76：执行扣费操作。

值得一提的是，考虑到停车场一般较大，用户对于地形并不熟悉，这会造成找车困难。本发明提出的上述两种反向寻车方法能够很好地解决这个问题。另外，扣费方式可以有多种，例如：从用户的预付费帐户扣减，用户在停车场出口处或缴费窗口处缴纳现金，或者诸如支付宝、微信支付之类的电子支付。

另外，考虑到本发明的系统10中的室内通信网2的构建主要是依据具有无线通信模块的照明装置，可以理解，本发明的停车场管理系统所称的特定区域，也包括前述“室内”没有涵盖在内的一些能够适于装设照明装置的非室内场所，举例而言,该特定区域可以是：装有多 个照明装置的开放场地(设门或者不设门)，比如：公共广场、公园、施工场地，以及地表作业的农场、矿区等。

虽然已经展现和讨论了本发明的一些方面，但是本领域内的技术人员应该意识到：可以在不背离本发明原理和精神的条件下对上述方面进行改变，因此本发明的范围将由权利要求以及等同的内容所限定。