一种路侧停车位检测及信息发布系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于停车位检测及其信息发布领域，特指路侧停车位的检测及信息发布。
【背景技术】
[0002]随着私家车数量的增加，城市停车供给系统的压力与日倶增，快速方便地寻找停车位也越来越难。寻找停车位的车流不仅增加了道路交通量和发生交通拥堵的风险，而且将导致环境污染和能源消耗的加剧。因此，快速地检测停车位并向驾驶员发布停车位信息成为城市交通规划、建设和管理中的重要工作。停车位检测方法的研究也成为交通系统研究的重点之一。
[0003]科研人员经过不断探索，已经研发出一些停车位检测方法，其中部分已得到实际应用。根据地点的不同，停车位分为路侧(道路内的)和路外(道路外的)停车位两种。目前关于路外停车位的检测研究已经较为完善，其检测方法主要有三种:(I)在停车位的地表下预埋金属环形感应线圈，利用地感线圈与车辆之间的相对运动所形成的电感量变化来检测车辆存在与否。此方法需要对道路进行挖掘，适宜在停车场建设之前进行线圈埋设。(2)将扫描式激光传感器悬挂在被测车位上方，形成扇形激光扫描平面，被测车位位于扫描式激光传感器的扫描平面，从而获得被测车位距离扫描式激光传感器的距离与对应的激光扫描角度值，通过数据分析得到停车位处的车辆停放情况。此方法只适用于有天花板的室内停车场，且激光传感器的成本较高，大范围普及比较困难。(3)应用视频检测技术在线实时分析视频资料内容以实现车位的检测。该技术使用到的高精度摄像头受天气影响较大，需要进行日常的清洁维护，首次资金投入相对较高。
[0004]相对于专用的路外停车场，路侧停车位是非专用的停车设施，具有分布广、数量多、地点间距远等特点，而且没有易于安装激光传感器和视频检测设备等的上方固定物。另外，由于路侧停车位分布广、数量多，预埋金属环形感应线圈的方法也不适用。可见，开发专门适用于路侧停车位的检测方法，设计一种适用于路侧停车位的检测和信息发布系统是十分必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是应用超声波、单片机和无线通信模块nrf905等技术，构建一种路侧停车位检测及信息发布系统，解决现有技术存在的无法进行路侧停车位检测的问题，以实现对城市中分布广、数量多、地点间距远的路侧停车位的检测、信息传输和信息发布。
[0006]本发明是采用如下技术方案实现的，结合【附图说明】如下:
[0007]1、一种路侧停车位检测及信息发布系统，其特征在于，由路侧停车位检测单元、路侧停车位信息传递网络、路侧停车位信息服务器和路侧停车位信息发布模块组成;其中路侧停车位检测单元实现对路侧停车位信息的采集和发送;路侧停车位信息传递网络将路侧停车位信息传输到路侧停车位信息服务器;路侧停车位信息服务器对路侧停车位信息进行读取并做数据处理，使之成为路侧停车位信息发布模块可调用的路侧停车位信息；路侧停车位信息发布模块通过手机软件向驾驶员发布路侧停车位信息，并提供至目标停车位的路径导航;系统中各组成部分介绍如下:
[0008](I)路侧停车位检测单元由一个单片机、两个超声波测距模块HC-SR04和一个nrf905无线传输模块组成;将其安放在两个相邻停车位公共边的中点位置，安放的垂直高度要求距地面230mm以上，水平位置要求路侧停车位检测单元的外侧与路缘石靠道路一侧平齐;两个超声波测距模块HC-SR04的夹角，对于垂直式停车位为49°，对于平行式停车位为134°，检测45°斜列式停车位的两个超声波模块HC-SR04通过导线引出，两个超声波测距模块HC-SR04各自与路侧成45°，即两个超声波测距模块HC-SR04相互平行；
[0009]给超声波测距模块HC-SR04大于等于1us的高电平信号，超声波测距模块HC-SR04自动发送8个40kHz的方波，并自动检测是否有信号返回，如有信号返回则通过1 口 ECHO输出一个高电平，得到高电平持续时间t，即超声波从发射到返回的时间，应用下式计算测试距离:
[0010]测试距离= (tx声速)/2;
[0011]将得到的测试距离与距离阈值相比较，当测试距离大于距离阈值时，判断停车位为空闲状态；当测试距离小于距离阈值时，判断停车位为占用状态;其中对于垂直式和平行式停车位，距离阈值均为2.7m，对于45°斜列式停车位，距离阈值为2m;
[0012]当停车位状态发生变化时，即由空闲状态变为占用状态或由占用状态变为空闲状态，路侧停车位检测单元中的nrf905无线传输模块将停车位状态信息连同停车位地址信息，合称为路侧停车位信息，向路侧停车位信息传递网络中的信息传递节点发送；
[0013](2)路侧停车位信息传递网络由若干个信息传递节点组成，每一个信息传递节点由一个单片机和一个nrf905无线传输模块组成，其中nrf905无线传输模块在单片机的控制下工作；
[0014]路侧停车位信息传递网络中信息传递节点的布置原则是，以任一路侧停车位检测单元或者路侧停车位信息传递网络中任一信息传递节点为圆心，半径Ikm范围内至少安放一个信息传递节点，同时要求在路侧停车位信息传递网络中离路侧停车位信息服务器最近的信息传递节点距离路侧停车位信息服务器小于Ikm;路侧停车位信息传递网络中信息传递节点的安放点依托固定建筑物；
[0015]通过对路侧停车位信息传递网络中信息传递节点上的单片机编程，使之控制同一信息传递节点上的nrf905无线传输模块接收来自其他信息传递节点或者路侧停车位检测单元传输来的路侧停车位信息，并向路侧停车位信息服务器方向的下一个信息传递节点传递；
[0016](3)路侧停车位信息服务器由一台服务器、一条串口通信线、一个单片机和一个nrf905无线传输模块组成；
[0017]通过编程路侧停车位信息服务器中的单片机，使之控制路侧停车位信息服务器中的nrf905无线传输模块接收来自所有信息传递节点的路侧停车位信息，以存储在路侧停车位信息服务器中单片机的内部;在路侧停车位信息服务器中的服务器上开发上位机，利用开发的上位机与路侧停车位信息服务器中的单片机进行通信，将路侧停车位信息存储到路侧停车位信息服务器中的服务器上，然后由服务器对存储在其内的路侧停车位信息进行数据处理，即进行地址代码信息的对应转换和路侧停车位状态信息的实时更新，使之成为路侧停车位信息发布模块将要调用的路侧停车位信息；
[0018](4)路侧停车位信息发布模块即为手机可下载、安装、使用的路侧停车位信息发布和查询软件;在互联网环境下，路侧停车位信息发布模块向驾驶员提供路侧停车位的状态信息，并调用百度地图，在地图中显示停车位位置，同时向驾驶员提供到达指定停车位的路径导航。
[0019]与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0020]1、本发明设计的路侧停车位检测单元安装于路侧，无需停车位正上方有固定物，与现有检测方法相比更加适合路侧停车位的检测；
[0021]2、本发明由一个路侧停车位检测单元同时检测两个相邻的路侧停车位，两个停车位共用一个单片机和一个nrf905无线传输模块，节约成本，更切合了路侧停车位数量多的特点；
[0022]3、本发明设计的路侧停车位检测及信息传输系统结构简单而紧凑，相关设施便于安装、拆卸与维护；
[0023]4、本发明设计的信息传输方法使用远距离的nrf905无线传输模块组建的信息传递网络，更适合路侧停车位分布广、地点间距远的特点。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的路侧停车位检测及其信息发布系统的结构组成图；
[0025]图2是本发明的路侧停车位检测单元的结构组成图；
[0026]图3是本发明的路侧停车位检测单元的电路原理图；
[0027]图4是本发明的超声波时序图；
[0028]图5是本发明的垂直式停车位的路侧停车位检测单元的安装位置；
[0029]图6是本发明的平行式停车位的路侧停车位检测单元的安装位置；
[0030]图7是本发明的45°斜列式停车位的路侧停车位检测单元的安装位置；
[0031 ]图8是本发明的路侧停车位信息传递网络示意图；
[0032]图9是本发明的路侧停车位信息传递网络中信息传递节点的电路原理图；
[0033]图10是本发明的路侧停车位信息服务器的结构组成图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其【具体实施方式】:
[0035]一、本发明的基本结构
[0036]1、路侧停车位检测单元
[0037]路侧停车位检测单元实现对路侧停车位信息的采集和发送。参阅附图2，路侧停车位检测单元由一个单片机、两个超声波测距模块HC-SR04和一个nrf905无线传输模块组成。
[0038]路侧停车位检测单元的工作过程是:
[0039]在单片机的时序控制下，两个超声波测距模块HC-SR04分别对两个相邻路侧停车位到路侧停车位检测单元的距离进行检测，然后单片机对距离信息进行处理，判断停车位的空满状态，最后由nrf905无线传输模块将停车位状态信息叠加停车位地址信息传输出去。
[0040]路侧停车位检测单元的工作原理是:
[0041 ] 参阅附图3、4，通过编程控制单片机的两个1 口一一P2.0和P2.2，分别给两个超声波测距模块HC-SR04大于等于1us的高电平信号，超声波测距模块HC-SR04自动发送8个40kHz的方波，并自动检测是否有信号返回，然后利用单片机程序中的“while( !ECHO)”语句来等待超声波模块的高电平返回，此刻开启单片机内部自带的定时/计数器