一种智能停车系统及方法与流程

本发明属于智能停车领域，尤其涉及一种智能停车系统及方法。

背景技术：

目前停车场存在的问题：

(1)用户事前对停车场停车位数量信息不了解，到入口处获取是否还有停车位信息；

(2)管理单位依靠人工获取停车位数量信息，信息发布与实时信息存在时间差，管理滞后；

(3)大部分室内停车场，设置门禁卡，在出入口处设置收费亭，栏杆，进入取卡，出来交费，造成出入口通行效率低下；

(4)在人口密集区，部分私人车位，闲置率过高，使用时间信息不对称，造成有车位闲置却有部分停车需求者找不到停车位。

综上所述，现有停车场建设及使用成本高，智能化、信息化程度较低，尤其室内停车位使用率及出入口通行效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能停车系统及方法，旨在解决现有停车场建设及使用成本高，智能化、信息化程度低，停车位使用率及出入口通行效率低的问题。

本发明是这样实现的，一种智能停车系统包括用户客户端，智能停车卡位、停车云系统，区域停车场服务器、室内停车场导航系统；

所述智能停车卡位与所述区域停车场服务器连接，所述区域停车服务器与所述停车云系统连接，所述室内停车场导航系统与所述停车云系统连接，所述停车云系统与所述用户客户端连接。

所述智能停车卡位用于识别停车位工作状态，并推送停车位工作状态改变信息至停车云系统，用于接受停车云系统消息改变停车卡位工作状态，用于识别停车卡位是否处于正常状态；

所述室内停车场导航系统通过GIS地图开发导航，用于根据停车场实际位置，设置若干信号基站，根据锁定的停车位位置信息下发路径信息至用户客户端；用于当室内停车场导航系统识别车辆进入到停车场后，自动切换为室内停车场地图。

本发明的另一目的在于提供一种智能停车方法是这样实现的，步骤如下：

(1)车位预订

停车用户在出行前，通过用户客户端发送其出行目的地停车需求包括达到时间及预计停车时长信息至停车云系统，停车云系统以用户目的地位置为中心，对周边有空余停车位的停车场进行距离排序，选择距离最近的停车场并锁定其中一个停车位，并将锁定的停车位位置信息推送给用户客户端；

(2)车位使用

预订车位分为室外车位和室内车位。

①当预订车位属于室外车位时，用户是这样使用车位的：用户根据停车云系统推送的车位位置信息通过第三方导航系统导航至停车位，通过点击用户客户端上的“已达停车位”键，用户客户端通过通信运营商4G信号推送开锁信息至停车云系统，停车云系统收到该信息后推送开锁信息至区域停车场服务器，区域停车场服务器推送开锁命令至智能停车卡位集成器，智能停车卡位开锁，用户将车驶入停车位，智能停车卡位识别车驶入停车位后推送车位已使用信息至智能停车云系统，智能停车云系统开始计时并推送停车计时信息至用户客户端。

②当预订车位属于室内车位时，用户是这样使用车位的：用户根据停车云系统推送的车位位置信息通过第三方导航系统导航至停车场入口处，用户客户端自动切换到室内导航系统，通过室内布设的iBeacon蓝牙基站将用户导航至停车位，用户客户端通过点击用户客户端上的“已达停车位”键，通过通信运营商4G或室内Wifi信号推送开锁信息至停车云系统，停车云系统收到该信息后推送开锁信息至区域停车场服务器，区域停车场服务器推送开锁命令至智能停车卡位集成器，智能停车卡位开锁，用户将车驶入停车位，智能停车卡位识别车驶入停车位后推送车位已使用信息至智能停车云系统，智能停车云系统开始计时并推送停车计时信息至用户客户端。

(3)费用支付

用户驾驶车辆离开停车位后，智能停车卡位自动上锁，并推送停车结束信息至智能停车云系统，停车云系统根据用户停车时间生成停车费用结算信息，并推送至用户客户端；用户通过用户客户端完成支付，完成智能停车过程。

进一步，室内停车场导航图，匹配停车位编号、iBecacon蓝牙基站及行驶道路，在停车场内在各主要行驶节点安装iBecacon蓝牙基站，iBecacon蓝牙基站具备独立唯一的IP地址，根据目标车位自动生成行驶轨迹，行驶轨迹以iBecacon蓝牙基站为引导，行驶轨迹线信号基站显示高亮，用户客户端辨别接收到蓝牙信号强度判别在停车场内的位置，引导车辆达到目标车位。

进一步，所述智能停车系统搭建了私人停车位共享平台。当私人车位在一定时间内不使用车位时，通过用户客户端发布车位共享信息(车位编号及空闲时间)至智能停车云系统，智能停车云系统在业主空闲时间内将该车位面向使用者开放，纳入系统统一预定，统一分配。通过该平台一方面提高了停车位的使用效率，另一方面实现了闲置资源的共享。

本发明节省了硬件建设成本，减少了停车场门口收费亭、收费杆、摄像头成本，如收费员成本；大大提高车辆在停车场出入口通行效率，不需要车辆在停车场出入口处进行过杆扫描，减少了不必要的滞留缓行时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能停车系统的结构示意图；

图中：1、用户客户端；2、智能停车卡位；3、停车云系统；4、区域停车场服务器；5、室内停车场导航系统。

图2是本发明提供的室外智能停车导航系统的数据交互方式。

图3是本发明提供的智能停车室内导航数据交互方式。

图4-图6是本发明实施提供的智能停车锁结构示意图。

图7-9是本发明提供的室内停车场iBeacon基站布设示意图及室内定位原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，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，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的智能停车系统包括用户客户端1、智能停车卡位2、停车云系统3、区域停车场服务器4、室内停车场导航系统5。

所述智能停车卡位2与所述区域停车场服务器4连接，所述区域停车服务器4与所述停车云系统3连接，所述室内停车场导航系统5与所述停车云系统3连接，所述停车云系统3与所述用户客户端1连接。

所述智能停车卡位2用于识别停车位工作状态，并推送停车位工作状态改变信息至停车云系统3，用于接受停车云系统3消息改变停车卡位工作状态，用于识别停车卡位是否处于正常状态。

所述室内停车场导航系统5通过GIS地图开发导航，用于根据停车场实际位置，设置若干信号基站，根据锁定的停车位位置信息下发路径信息至用户客户端；用于当室内停车场导航系统识别车辆进入到停车场后，自动切换为室内停车场地图。

本发明实施例提供的智能停车方法包括以下几个步骤：

(1)车位预订

停车用户在出行前，通过用户客户端发送其出行目的地停车需求包括达到时间及预计停车时长信息至停车云系统，停车云系统以用户目的地位置为中心，对周边有空余停车位的停车场进行距离排序，选择距离最近的停车场并锁定其中一个停车位，并将锁定的停车位位置信息推送给用户客户端；

(2)车位使用

预订车位分为室外车位和室内车位。

①当预订车位属于室外车位时，用户是这样使用车位的：用户根据停车云系统推送的车位位置信息通过第三方导航系统导航至停车位，通过点击用户客户端上的“已达停车位”键，用户客户端通过通信运营商4G信号推送开锁信息至停车云系统，停车云系统收到该信息后推送开锁信息至区域停车场服务器，区域停车场服务器推送开锁命令至智能停车卡位集成器，智能停车卡位开锁，用户将车驶入停车位，智能停车卡位识别车驶入停车位后推送车位已使用信息至智能停车云系统，智能停车云系统开始计时并推送停车计时信息至用户客户端。

②当预订车位属于室内车位时，用户是这样使用车位的：用户根据停车云系统推送的车位位置信息通过第三方导航系统导航至停车场入口处，用户客户端自动切换到室内导航系统，通过室内布设的iBeacon蓝牙基站将用户导航至停车位，用户客户端通过点击用户客户端上的“已达停车位”键，通过通信运营商4G/Wifi信号推送开锁信息至停车云系统，停车云系统收到该信息后推送开锁信息至区域停车场服务器，区域停车场服务器推送开锁命令至智能停车卡位集成器，智能停车卡位开锁，用户将车驶入停车位，智能停车卡位识别车驶入停车位后推送车位已使用信息至智能停车云系统，智能停车云系统开始计时并推送停车计时信息至用户客户端。

(3)费用支付

用户驾驶车辆离开停车位后，智能停车卡位自动上锁，并推送停车结束信息至智能停车云系统，停车云系统根据用户停车时间生成停车费用结算信息，并推送至用户客户端；用户通过用户客户端完成支付，完成智能停车过程。

智能停卡位如图2，图3，图4，6智能停车卡位支撑臂，7横臂，8底板，9智能停车卡位集成器，10步进电机，11支撑臂活动槽，12支撑臂传动齿轮板，13步进电机传动齿轮，14地磁感应器，支撑臂传动齿轮板12与沟槽11两侧通过链条连接，保证了传动齿轮板12在沟槽11内左右移动；支撑臂6与支撑臂传动齿轮12通过活动连接装置连接，保证支撑臂6可自有升降。步进电机通过运动齿轮头13与支撑臂传动齿轮12传动，地磁感应器14能够感知车位是否有车，准确记录车辆停放时间，当车辆驶出车位后，地磁感应器推送停车时长及停车结束信息至区域停车服务器4，区域停车服务4将停车市场及停车结束信息至停车云系统，停车云系统发送车位锁定信息至智能停卡位集成器9，智能停车卡位升起。

工作原理：

当有用户通过用户客户端发出车位预订请求，智能停车云系统根据用户目的地位置信息搜索停车位并发布车位预定信息至智能停车卡位集成器9，智能停车卡位集成器9收到讯息后发出指令至步进电机10，步进电机顺时针转动到预定位置(即支撑臂传动齿轮板运动至右侧极限)，支撑杆6升至竖立状态，完成停车位锁定工作。当用户达到预定停车位，智能停车卡位收到“用户已达”命令信息时，智能停车卡位集成器给发出命令至步进电机10，步进电机逆时针转动至预定位置(即支撑臂传动齿轮板12运动至左侧极限)，支撑杆6降下，智能停车卡位降下，车驶入停车位停下。

步骤五、用户客户端完成支付，完成智能停车过程。

进一步，室内停车场导航图，匹配停车位编号、iBeacon蓝牙基站及停车场平面布局图，在停车场内在均匀装置iBeacon蓝牙基站，iBeacon蓝牙基站具备IP地址，通过用户客户端辨别接收到信号强度判别在停车场内的位置，引导车辆达到目标车位。

iBeacon定位原理：

GPS定位技术主要应用在室外，停车场一般位在建筑物地下层，由于GPS穿透能力弱，导致司乘人员在室内停车时，不能依靠GPS进行准确定位，因此本发明提出了基于iBeacon的室内定位技术。根据iBeacon辐射范围，在停车场内天花板8m布设iBeacon基站，如附图5。该系统采用定位算法加权三环定位算法实现室内车辆的准确定位。以下例作为说明定位原理，已知各iBeacon基站的坐标为i₁＝(i_1x,i_1y)；i₂＝(i_2x,i_2y)；i₃＝(i_3x,i_3y)……i_n＝(i_nx,n_y),假定室内车辆位置坐标为(x,y)。具体步骤为：通过蓝牙找到距离室内车辆最近的两个iBeacon基站i₁，i₂,并通过蓝牙功率测算出其距离r₁,r₂，由于测算的距离存在误差±t,因此其真实距离为r₁±t,r₂±t，以基站i₁，i₂的位置为圆心，以r₁±t,r₂±t为半径画圆，交叉区域D₁,D₂，即为车辆在停车场内可能的位置，如附图6。判别出可能位置后，通过蓝牙找到功率最强的第三个iBeacon基站r₃，并通过功率测算其距离r₃±t，以第三个基站r₃为圆心，以r₃±t为半径画圆与前两圆的交集D₁,D₂中的一个必然发生交集D，如附图7，交集D即为车辆在室内的实际位置。

进一步，所述智能停车系统搭建了私人停车位共享平台。当私人车位在一定时间内不使用车位时，通过用户客户端发布车位共享信息(车位编号及空闲时间)至智能停车云系统，智能停车云系统在业主空闲时间内将该车位面向使用者开放，纳入系统统一预定，统一分配。通过该平台一方面提高了停车位的使用效率，另一方面实现了闲置资源的共享。

本发明通过智能停车卡位装置的地磁感应器，实现了对停车位的数字化管理，可实时掌控停车位使用情况，同时，对于买断的停车位而言，智能停车卡位一方面能够避免其他车辆的入侵，另一方面，在空闲时段实现对车位的出租，大大提高停车位的使用效率；通过在平台进行统一收费，削减了停车场人力成本，车位使用者一键付费，对于节省车主时间大大有益；通过对停车位的提前预约，避免了用户在路上开车寻找车位，对于缓解交通拥堵，改善交通出行环境具有积极作用；通过iBeacon蓝牙基站的布置，可实现对用户在停车场内的引导，可精准导航至预定车位处。该发明从整体上以信息化的手段提高了管理者对停车位的感知能力，提高了停车位的使用效率，削减了传统停车场的硬件建设成本，即不需要建设停车场门禁，出入停车场不需要在停车场出入口处进行过杆扫描，大大提高了出入口通行效率；实现了用户对停车信息的实时对称，改善了用户的停车体验，一键支付方便了用户停车付费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。