一种车位管理系统及方法与流程

本发明涉及一种停车位管理装置及方法，具体地说是一种车位管理系统及方法，属于停车位管理技术领域。

背景技术：
随着城市车辆的大量增加，车位管理和收费问题愈来愈突出。在计费方面，目前采用发卡（无线射频卡），设置出入关口，通过卡的出入时间进行计费和收费管理，或者通过人工记录时间进行计费和收费，如中国专利申请公开103942975A中的技术方案，普遍存在运行费用高，人情收费的情况。另外，在车位占用情况的方法是使用锁具，即通过地锁将空闲的车位锁住，防止别的车辆占用，如中国专利申请公开CN103669947A中的技术方案。现在市场上，一般在两种方法之间择一进行选用。在中国专利专利号ZL201520130180.5中的技术方案缺少对占用车位的车辆的离开控制，无法约束车主的不缴费就离开情况。

技术实现要素：
为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种车位管理系统及方法，用于车位的无人智能化管理，能够解决现有车位管理方式存在的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车位管理系统，其特征是：包括车位锁和车位控制器；所述车位锁包括锁箱箱体、车位挡板、车位挡板联动机构和车位挡板锁件机构，所述锁箱箱体设置在停车位的一侧，锁箱箱体具有容纳车位挡板联动机构和车位挡板锁件机构的空间；所述车位挡板设置在停车位上且当汽车进出停车位时务必有一侧轮胎碾压车位挡板使其前后翻转，所述车位挡板联动机构包括传动轴、轴承座、小挡板、第一扭力弹簧和第二扭力弹簧，所述传动轴一端通过轴承与轴承座连接且传动轴被固定在锁箱箱体的底部，传动轴的另一端伸出锁箱箱体外与车位挡板固定连接，所述小挡板的下端固定在锁箱箱体内传动轴上靠近轴承座的地方，在转动轴上小挡板的两侧分别设置有使翻转小挡板进行复位的第一扭力弹簧和第二扭力弹簧，第一扭力弹簧和第二扭力弹簧的扭力杆对称设置在小挡板的两侧，所述的车位挡板和小挡板处于同一平面上且平时处于竖直状态，车位挡板翻转时通过传动轴带动小挡板向相同方向翻转；第一扭力弹簧和第二扭力弹簧的扭力均大于传动轴上的车位挡板和小挡板翻转90°的力；所述车位挡板锁件机构包括设置在锁箱箱体内轴承座上方的电控锁，所述电控锁包括锁体和两个锁舌，所述锁体固定在锁箱箱体的侧壁上，当电控锁处于锁紧状态时两个锁舌分别位于处于垂直状态小挡板的两侧；在锁箱箱体内传动轴两侧设置有进车微动开关和出车微动开关，进车微动开关和出车微动开关位于小挡板转动的平面内，当小挡板转动到水平时将触发进车微动开关和出车微动开关；所述车位控制器包括控制器箱体以及设置在控制器箱体内的控制板和蜂鸣器，所述控制器箱体通过支架固定在停车位的一个角上，控制器箱体的侧面上设置有显示屏、指示灯和摄像头，所述控制板分别与显示屏、指示灯、蜂鸣器、摄像头、电控锁、进车微动开关和出车微动开关相连，所述摄像头对着停车位的入口；所述车位控制器还包括设置在控制箱箱体内与控制板相连的通信模块，控制板通过通信模块与后台停车场管理系统相连。优选地，所述指示灯包括车位预约指示灯、报警指示灯、开锁指示灯和空位指示灯。优选地，当汽车进入停车位时碾压车位挡板使其向前翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第一扭力弹簧施加压力；当汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第一扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态。优选地，当汽车离开停车位时碾压车位挡板使其向后翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第二扭力弹簧施加压力；当汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第二扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态。优选地，所述车位挡板的长度为停车位宽度的一半，车位挡板的一端在停车位中心线处另一端靠近停车位的一侧边处。优选地，电控锁两个锁舌的内侧分别设置有与车位控制器的控制板相连的报警接近开关，当电控锁处于锁紧状态时两个报警接近开关分别位于小挡板两侧且在转动的平面上。优选地，该车位管理系统还包括车位承压板，所述车位承压板设置在车位挡板两侧裸露的传动轴上方。本发明还提供了一种车位管理方法，采用上述权利要求所述的车位管理系统对车位进行管理，其特征是：当车位处于空闲时，小挡板和车位挡板在第一扭力弹簧和第二扭力弹簧的作用下处于垂直状态且通过电控锁进行锁紧无法翻转；所述方法包括以下过程：车主到达停车位前利用接入Internet网络的智能手机向后台停车场管理系统进行车位预约并获得车位预约密码，同时后台停车场管理系统将车位预约信息下发给对应车位控制器，车位控制器接到车位预约信息后控制车位预约指示灯亮显示预约状态；车主到达停车位后向后台停车场管理系统输入车位预约密码，后台停车场管理系统发送车主到达车位信息给车位控制器，车位控制器收到车主到达车位信息后，发送开锁指令给电控锁进行解锁，电控锁驱动锁舌收回使小挡板恢复自由翻转状态，从而将车位挡板解锁使其在外力作用下可以自由翻转，同时车位控制器控制开锁指示灯亮通知车主可以进入停车位；车主驱车进入停车位，汽车行进过程中轮胎碾压车位挡板使其向前翻转，车位挡板翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第一扭力弹簧施加压力，当车位挡板向前翻转到水平位置时小挡板触动进车微动开关，进车微动开关发送车辆进入车位信号给车位控制器，汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第一扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态，车位控制器延迟一定时间后触发电控锁锁住车位挡板，同时车位控制器控制摄像头进行拍照并将图像和汽车进入停车位时间发送给后台停车场管理系统，后台停车场管理系统解析车牌号码进行预约车主确认，同时更新车位状态并开始计费；车主离开停车位时，通过后台停车场管理系统进行付费申请，车位付费后后台停车场管理系统发送车位付费信息给车位控制器，车位控制器收到车位付费信息后发送开锁指令给电控锁进行解锁，电控锁驱动锁舌收回将车位挡板解锁，同时车位控制器控制开锁指示灯亮通知车主可以离开停车位；车主驱车退出车位，汽车退出过程中轮胎碾压车位挡板使其向后翻转，车位挡板翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第二扭力弹簧施加压力，当车位挡板向后翻转到水平位置时小挡板触动出车微动开关，出车微动开关发送车辆离开车位信号给车位控制器，车位控制器控制空位指示灯亮显示空位状态，控制摄像头进行拍照并将图像和车位空位信息发送给后台停车场管理系统，汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第二扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态，车位控制器延迟一定时间后发送上锁指令给电控锁，电控锁驱动锁舌伸出锁住小挡板，从而将车位挡板锁住。进一步地，该车位管理方法还包括恶意闯锁控制过程，所述恶意闯锁控制过程具体为：当车主在没有开锁状态下强行进入停车位或者退出停车位时，汽车碾压车位挡板向前或者向后翻转，车位挡板翻转时带动小挡板触动设置在锁舌上的报警接近开关，报警接近开关发送报警信号给车位控制器，车位控制器控制报警指示灯和嗡鸣器进行现场声光报警，同时控制摄像头进行拍照并将图像和报警信息发送给后台停车场管理系统。进一步地，该车位管理方法还包括提前缴费控制过程，所述提前缴费控制过程具体为：当车主进行车位付费后，车位控制器控制电控锁进行解锁，如果车位控制器在一定时间内没有收到出车微动开关发送的车辆离开车位信号则发送上锁指令给电控锁，电控锁驱动锁舌伸出锁住小挡板，从而将车位挡板再次锁住，同时车位控制器向后台停车场管理系统发送再次开始计费和合并计费信息。本发明的有益效果是：本发明以车位锁和车位控制器作为车位管理核心装置，并结合后台停车场管理系统实现对停车位的管理，车位锁用以通过车位挡板控制车辆出入停车位，并通过电器元件感知车辆的出入，具有锁住车位挡板的机械功能；车位控制器可以直接对停车位进行管理，也可以接收后台停车场管理系统的预约信息和控制车位锁操作信息，根据车位锁的电器信息进行指示灯显示、拍照、向后台停车场管理系统发送计费开始和结束的时间信息；后台停车场管理系统用以展示车场的车位占用实时状态，接受车主对空闲车位的预约，并将预约控制信息发送对应的车位控制器，接收车位控制器的计费信息、车位状态信息、车位报警信息，发送开锁指令给车位控制器。本发明通过采用车位锁和车位控制器对停车位进行管理，既可以通过车位控制器直接进行现场管理，也可以结合后台停车场管理系统进行网上预约和远程管理，可以用于停车场以及私人停车位的车位管理中。本发明具有以下特点：1、结构设计巧妙，利用汽车的自重并采用车位挡板联动机构实现车位挡板的翻转和自动复位动作，自动化程度高，且没有能量消耗；2、采用扭力弹簧等机构，不仅能够实现车位挡板的自动复位，而且扭力弹簧结实耐用，具有缓冲、传递通动力等效果，可以实现长期免维护使用。3、通过电控锁和传感电器配合，可以实现延时等动作，防止误判的发生。4、使用范围广，配合停车场管理系统，准确记录车位使用时间和控制收费，实现无人值守自动化车位管理和自动收费系统。附图说明图1是本发明的车位挡板处于垂直状态时的布置结构示意图；图2是本发明的车位挡板处于被碾压翻转到水平位置时的布置结构示意图；图3是本发明所述车位锁的结构示意图；图4是本发明所述锁箱箱体的内部结构示意图；图5是本发明所述电控锁的结构示意图；图6是本发明所述车位控制器的结构示意图；图中，11锁箱箱体、12车位挡板、131传动轴、132轴承座、133小挡板、134第一扭力弹簧、135第二扭力弹簧、14电控锁、141锁体、142锁舌、143报警接近开关、151进车微动开关、152出车微动开关、16车位承压板、2车位控制器、21控制器箱体、22支架、23显示屏、24指示灯、25摄像头、3停车位。具体实施方式为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。如图1至图6所示，本发明的一种车位管理系统，它包括设置在停车位现场的车位锁和车位控制器2，本发明所述的停车位只设置一个出入口，其他三面均设置有护栏或者其它阻碍车辆通过的防护装置。车位锁和车位控制器2作为车位管理核心装置，具有两种使用状态，第一种使用状态是，车位挡板竖起状态并且无法翻转，可以阻挡车辆进入车位或者对进入车位的车辆进行锁住。其中，在停车场中，该装置起到的作用是对进入车位的车辆进行锁住车辆车轮，只有车位控制器给出解锁信号后车位挡板才会在车辆经过时候自由翻转，使车辆通过。在私人停车车位管理中，该装置起到占位使用，没有开锁密码的车辆无法进入私人车位，方便私人车位的熟人共享。所述车位锁包括锁箱箱体11、车位挡板12、车位挡板联动机构和车位挡板锁件机构，所述锁箱箱体11设置在停车位3的一侧，锁箱箱体11具有容纳车位挡板联动机构和车位挡板锁件机构的空间；所述车位挡板12设置在停车位3上且当汽车进出停车位时务必有一侧轮胎碾压车位挡板使其前后翻转,车位挡板12的高度低于汽车底盘的高度（在具体实施过程中务必保证车位挡板不能刮擦或碰撞汽车底盘），所述车位挡板联动机构包括传动轴131、轴承座132、小挡板133、第一扭力弹簧134和第二扭力弹簧135，所述传动轴131的一端通过轴承与轴承座132连接且传动轴被固定在锁箱箱体11的底部，传动轴131的另一端伸出锁箱箱体外与车位挡板12的底部固定连接，所述小挡板133的下端固定在锁箱箱体内传动轴131上靠近轴承座的地方，在小挡板的两侧转动轴上分别设置有使翻转小挡板进行复位的第一扭力弹簧134和第二扭力弹簧135，第一扭力弹簧134和第二扭力弹簧135的扭力杆对称设置在小挡板133的两侧，所述的车位挡板12与小挡板133处于同一平面上，且车位挡板12和小挡板133平时处于竖直状态，车位挡板12翻转时通过传动轴131带动小挡板133向相同方向翻转；第一扭力弹簧134和第二扭力弹簧135的扭力均大于传动轴上的车位挡板和小挡板翻转90°的力；所述车位挡板锁件机构包括设置在锁箱箱体内轴承座上方的电控锁14，所述电控锁14包括锁体141和两个锁舌142，所述锁体141固定在锁箱箱体11的侧壁上，当电控锁处于锁紧状态时两个锁舌142分别位于处于垂直状态小挡板的两侧；在锁箱箱体内传动轴两侧设置有进车微动开关151和出车微动开关152，进车微动开关151和出车微动开关152位于小挡板转动的平面内，当小挡板133转动到水平时将触发进车微动开关151和出车微动开关152，以此判断车辆是进入停车位还是离开停车位。所述车位控制器2包括具有防腐蚀、风霜雨雪等保护功能的控制器箱体21以及设置在控制器箱体21内的控制板和蜂鸣器，所述控制器箱体21通过用以承载箱体、抗风雨冲击的支架22固定在停车位3远处的一个角上，控制器箱体21的侧面上设置有显示屏23、指示灯24和摄像头25，所述控制板分别与显示屏23、指示灯24、蜂鸣器、摄像头25、电控锁14、进车微动开关151和出车微动开关152相连，所述摄像头25对着停车位的入口。显示屏23采用触摸显示屏，车位控制器可以利用触摸显示屏控制电控锁直接对停车位进行现场管理，实现私人停车位的车位管理或者实现停车场的车位现场管理。所述车位控制器2还包括设置在控制箱箱体内与控制板相连的通信模块，控制板通过通信模块与后台停车场管理系统相连。基于现场的车位锁和车位控制器装置，并结合手机应用和停车场管理系统进行自动收费和自动计时，实现了车位网上预约和远程管理。优选地，所述指示灯24包括车位预约指示灯、报警指示灯、开锁指示灯和空位指示灯。优选地，当汽车进入停车位时碾压车位挡板12使其向前翻转时通过传动轴131带动小挡板133翻转且小挡板对第一扭力弹簧134施加压力；当汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板133在第一扭力弹簧134反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板12向上翻转恢复到垂直状态。当汽车离开停车位时碾压车位挡板12使其向后翻转时通过传动轴131带动小挡板133翻转且小挡板对第二扭力弹簧135施加压力；当汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板133在第二扭力弹簧135反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板12向上翻转恢复到垂直状态。优选地，所述车位挡板12的长度为停车位3宽度的一半，车位挡板12的一端在停车位中心线处另一端靠近停车位的一侧边处。车位挡板12可以设置在停车位的中间位置，也可以设置在其它位置，但必须保证当汽车进出停车位时务必有一侧轮胎碾压车位挡板使其前后翻转。优选地，电控锁14两个锁舌的内侧分别设置有与车位控制器的控制板相连的报警接近开关143，当电控锁处于锁紧状态时两个报警接近开关143分别位于小挡板两侧且在转动的平面上。优选地，该车位管理系统还包括车位承压板16，所述车位承压板16设置在车位挡板两侧裸露的传动轴上方。车位承压板为一般市场中的橡胶车辆承重板，中间有容纳传动轴的空间，在承重板通过传动轴的两端进行防水密封。本发明的一种车位管理方法，采用上述权利要求所述的车位管理系统对车位进行管理，当车位处于空闲时，小挡板和车位挡板在第一扭力弹簧和第二扭力弹簧的作用下处于垂直状态且通过电控锁进行锁紧无法翻转；所述方法包括以下过程：车主到达停车位前利用接入Internet网络的智能手机向后台停车场管理系统进行车位预约并获得车位预约密码，同时后台停车场管理系统将车位预约信息下发给对应车位控制器，车位控制器接到车位预约信息后控制车位预约指示灯亮显示预约状态；车主到达停车位后向后台停车场管理系统输入车位预约密码，后台停车场管理系统发送车主到达车位信息给车位控制器，车位控制器收到车主到达车位信息后，发送开锁指令给电控锁进行解锁，电控锁驱动锁舌收回使小挡板恢复自由翻转状态，从而将车位挡板解锁使其在外力作用下可以自由翻转，同时车位控制器控制开锁指示灯亮通知车主可以进入停车位；车主驱车进入停车位，汽车行进过程中轮胎碾压车位挡板使其向前翻转，车位挡板翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第一扭力弹簧施加压力，当车位挡板向前翻转到水平位置时小挡板触动进车微动开关，进车微动开关发送车辆进入车位信号给车位控制器，汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第一扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态，车位控制器延迟一定时间后触发电控锁锁住车位挡板，同时车位控制器控制摄像头进行拍照并将图像和汽车进入停车位时间发送给后台停车场管理系统，后台停车场管理系统解析车牌号码进行预约车主确认，同时更新车位状态并开始计费；车主离开停车位时，通过后台停车场管理系统进行付费申请，车位付费后后台停车场管理系统发送车位付费信息给车位控制器，车位控制器收到车位付费信息后发送开锁指令给电控锁进行解锁，电控锁驱动锁舌收回将车位挡板解锁，同时车位控制器控制开锁指示灯亮通知车主可以离开停车位；车主驱车退出车位，汽车退出过程中轮胎碾压车位挡板使其向后翻转，车位挡板翻转时通过传动轴带动小挡板翻转且小挡板对第二扭力弹簧施加压力，当车位挡板向后翻转到水平位置时小挡板触动出车微动开关，出车微动开关发送车辆离开车位信号给车位控制器，车位控制器控制空位指示灯亮显示空位状态，控制摄像头进行拍照并将图像和车位空位信息发送给后台停车场管理系统，汽车轮胎碾压过车位挡板后，小挡板在第二扭力弹簧反作用力的作用下向上翻转并通过传动轴带动车位挡板向上翻转恢复到垂直状态，车位控制器延迟一定时间后发送上锁指令给电控锁，电控锁驱动锁舌伸出锁住小挡板，从而将车位挡板锁住。为了防止车主私自占用停车位，或者在没有缴费情况下就离开停车位，该车位管理方法还包括恶意闯锁控制过程，所述恶意闯锁控制过程具体为：当车主在没有开锁状态下强行进入停车位或者退出停车位时，汽车碾压车位挡板向前或者向后翻转，车位挡板翻转时带动小挡板触动设置在锁舌上的报警接近开关，报警接近开关发送报警信号给车位控制器，车位控制器控制报警指示灯和嗡鸣器进行现场声光报警，同时控制摄像头进行拍照并将图像和报警信息发送给后台停车场管理系统。为了防止车主缴费后还占用停车位，该车位管理方法还包括提前缴费控制过程，所述提前缴费控制过程具体为：当车主进行车位付费后，车位控制器控制电控锁进行解锁，如果车位控制器在一定时间内没有收到出车微动开关发送的车辆离开车位信号则发送上锁指令给电控锁，电控锁驱动锁舌伸出锁住小挡板，从而将车位挡板再次锁住，同时车位控制器向后台停车场管理系统发送再次开始计费和合并计费信息。当车辆进入停车位停车时，如果车辆停留在车位挡板上使其一直处于水平状态，则小挡板一直触动进车微动开关，进车微动开关一直发送车辆进入车位信号给车位控制器，车位控制器根据接收车辆进入车位信号情况判断车辆未按规定停车，车位控制器控制报警指示灯和嗡鸣器进行现场声光报警，同时控制摄像头进行拍照并将图像和报警信息发送给后台停车场管理系统。车位锁和车位控制器作为一个核心装置，具有两种使用状态，第一种使用状态是，车位挡板竖起状态并且无法翻转，可以阻挡车辆进入车位或者对进入车位的车辆进行锁住。其中，在停车场中，该装置起到的作用是对进入车位的车辆进行锁住车辆车轮，只有车位控制器给出解锁信号后车位挡板才会在车辆经过时候自由翻转，使车辆通过。在私人停车车位管理中，该装置起到占位使用，没有开锁密码的车辆无法进入私人车位，方便私人车位的熟人共享。基于该装置结合手机应用和停车场管理系统进行自动收费和自动计时，实现了车位网上预约和远程管理。以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。