CN104091465B - 停车位查询导航***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种停车位查询导航***，包括用户终端设备、服务器和停车位监测装置；停车位监测装置包括车辆检测传感器、第一无线信号发射模块，用户终端设备包括第二无线信号接收模块，第一无线信号发射模块发射表征停车位位置信息的第一ID信号；第二无线信号接收模块接收所述第一ID信号，并根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航。本发明提供的停车位查询导航***，不但能够实现空闲停车位查询，还能够实现停车位定位导航，并配合身份识别功能可以指引车主快速准确的找到其预定的停车位的功能，解决了目前不能快速准确找到停车位的问题，也避免了由此而导致的停车场交通阻塞。

Description

停车位查询导航***及方法

技术领域

本发明涉及信息查询技术领域，具体而言，涉及一种停车位查询及导航***及方法。

背景技术

随着经济的发展，越来越多的人使用汽车代步出行。由于停车位的供需关系不适配，停车问题成为车主们的一大难题。特别是在车流量大的商业区或旅游区，即便有停车场管理员的现场引导，车主们准确找到车位的效率也很低，极易造成停车场交通阻塞。如何快速、准确的找到停车位成为车主们亟待解决的难题。

目前有人提出了在停车场安装传感器检测车位的状态，车主们查询到有空闲车位则可将汽车驶入该停车场停车。由于该方案只能实现简单的查询工作，即使查询到有空闲车位时，车主也要花费较多时间去寻找目标空闲车位，且在寻找空闲车位的过程中很可能被其他车主抢先找到并停车，则只得再重新寻找空闲车位，停车效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种停车位查询导航***，同时提供了一种停车位查询导航方法，以解决上述不能快速准确找到空闲的停车位的问题。

本发明的进一步目的是提供一种具有身份识别功能的停车位查询导航***及方法，以确保仅授权用户可使用其预定的停车位，避免非授权用户使用别人已预定的停车位造成的混乱、纠纷。

为了实现本发明目的，采用了以下技术方案：

本发明提供的停车位查询导航***，包括用户终端设备、服务器和停车位监测装置；所述停车位监测装置设置于停车场的每一个停车位中，停车位监测装置包括车辆检测传感器、通讯单元和第一无线定位导航单元，所述车辆检测传感器用于检测停车位空闲/占用状态，并将检测信息通过通讯单元传输至所述服务器；服务器用于将接收到的检测信息反馈至所述用户终端设备；用户终端设备包括停车位查询预订单元和第二无线定位导航单元，所述停车位查询预订单元根据反馈的检测信息，选择并预订一个空闲的停车位；所述第一无线定位导航单元包括第一无线信号发射模块，所述第一无线信号发射模块用于发射表征停车位位置信息的第一ID信号；所述第二无线定位导航单元包括第二无线信号接收模块，所述第二无线信号接收模块接收所述第一ID信号，并根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航。

进一步的，所述第一无线定位导航单元还包括第一无线信号接收模块，所述第二无线定位导航单元还包括第二无线信号发射模块，所述第二无线信号发射模块用于发射表征车主身份信息的第二ID信号，所述第一无线信号接收模块用于接收所述第二ID信号，并将其发送至服务器，服务器根据第二ID信号表征的车主身份信息进行车主身份识别。进行身份识别，确保仅授权用户可使用其预定的停车位，避免非授权用户使用别人已预定的停车位造成的混乱、纠纷。

根据本发明实施例，所述第一无线定位导航单元和第二无线定位导航单元均为蓝牙模块。所述停车位查询导航***还包括设置于每个停车场的网关，所述与车辆检测传感器通信的通讯单元为ZIGBEE模块，每个停车场中的多个所述ZIGBEE模块与所述网关连接。蓝牙模块低功耗，可长时间不断的广播表征停车位位置信息的蓝牙信号。ZIGBEE模块技术成熟成本低，多个ZIGBEE模块自组织成网络，将车辆检测传感器采集的检测信息通过网关传输至服务器，或者将服务器下发的控制信号传输至停车位监测装置。

较佳的，所述停车位监测装置还包括信息指示器和控制器，当停车位被预订后，控制器控制该停车位中停车位监测装置上的信息指示器进行声和/或光提示。被预订的停车位处的信息指示器进行声和/或光提示，以提醒其他车主该停车位不能使用，避免引起混乱、纠纷。

本发明同时提供了一种停车位查询导航方法，其包括以下步骤：

停车位监测装置的车辆检测传感器实时检测停车位空闲/占用状态，并将检测信息通过通讯单元传输至服务器；

服务器响应用户终端设备的查询请求，并将接收到的检测信息反馈至用户终端设备；

用户终端设备的停车位查询预订单元根据反馈的检测信息，选择并预订一个空闲的停车位；

每个停车位中停车位监测装置的第一无线信号发射模块，不断发射表征停车位位置信息的第一ID信号，用户终端设备中的第二无线信号接收模块接收该第一ID信号，并根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航。

根据本发明实施例，服务器根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航的方法是：采用信号指纹定位法确定出被预订的停车位与用户终端设备当前位置的位置距离，然后根据用户终端设备中预置的停车场建筑平面图完成定位导航。信号指纹定位法技术成熟，且定位准确，能够很好的实现距离测算及定位。

较佳的，空闲的停车位被预订后，服务器通过互联网连接网关并向停车位监测装置中的控制器发送控制信号，使其控制该停车位中停车位监测装置上的信息指示器进行声和/或光提示。

进一步优选的，进入停车场后，用户终端设备的第二无线信号发射模块发射携带车主标识ID的第二ID信号，停车位监测装置的第一无线信号接收模块接收该第二ID信号，并将其发送至服务器；服务器将第二ID信号中车主标识ID与服务器中预存的车主标识ID比较，进行身份识别，如果身份识别结果不匹配，且车辆检测传感器检测到车辆已停入该停车位，则向控制器发送报警信号触发信息提示器报警。进行身份识别，以确保只有授权的车主才能使用该停车位，通过信息提示器以提醒车主该停车位已有人预订使用，或者提醒车主其预订的停车位不是该停车位，进一步保障车主快速准确的找到其预订的停车位。

进一步优选的，停车位监测装置中设置的信息指示器为双色指示灯，当停车位被预订后，服务器向控制器发送第一控制信号，使其控制双色指示灯发出其中一种颜色的光线；当身份识别结果相匹配后，服务器向控制器发送第二控制信号，使其控制双色指示灯发出另一种颜色的光线。设置双色指示灯，不同情况下发出不同颜色的光线，进一步对车主起引导作用，帮助其快速准确找到其预订的停车位。

本发明实现的技术效果：

本发明提供的停车位查询导航***包括停车位监测装置，停车位监测装置包括车辆检测传感器、第一无线信号发射模块，用户终端设备包括第二无线信号接收模块，第一无线信号发射模块发射表征停车位位置信息的第一ID信号；第二无线信号接收模块接收所述第一ID信号，服务器根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航。本发明提供的停车位查询导航***适用于室内/室外停车场(停车区域)，不但能够实现空闲的停车位查询，还能够实现停车位定位导航功能，指引车主快速准确的找到其预定的停车位，解决了目前不能快速准确找到停车位的问题，也避免了由此而导致的停车场交通阻塞。虽然室外停车场可以通过GPS或手机基站定位，但是其精度没有本发明中采用的信号指纹定位法定位精度高。由于室内没有GPS信号，本发明更是解决了室内停车场无法实现定位导航的难题。

本发明提供的停车位查询导航***，第二无线信号发射模块发射表征车主身份信息的第二ID信号，第一无线信号接收模块接收所述第二ID信号，并将其发送至服务器，服务器根据第二ID信号表征的车主身份信息进行车主身份识别，确保了仅授权用户可使用其预定的停车位，避免非授权用户使用别人已预定的停车位造成的混乱、纠纷。

附图说明

图1为本发明提供的停车位查询导航***的结构示意图；

图2为信号指纹定位原理示意图；

图3为实施例中停车位监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参阅图1，本实施例列举的停车位查询导航***，包括用户终端设备、服务器和停车位监测装置；用户终端设备通过互联网向服务器发送停车位查询请求，停车位监测装置设置于停车场(即停车区域)的每一个停车位中，监测该停车位是否停有车辆停放，然后将监测信息发送至服务器；服务器响应用户终端设备的请求，将接收到的监测信息反馈至用户终端设备，用户终端设备选择并预订一个空闲的停车位。用户终端设备通过不断检测停车位监测装置中车辆检测传感器发出的无线信号，从而实现定位导航，指引车主快速准确的找到空闲停车位。

具体的，停车位监测装置包括车辆检测传感器、通讯单元和第一无线定位导航单元。车辆检测传感器可采用红外探头、超声波探头，较佳的，本实施例中，采用磁阻传感器探头，如霍尼韦尔公司生产的专用于探测车辆的HMC1001系列探头，抗干扰且检测准确。第一无线定位导航单元实现无线信号定位，其实施方式可以是蓝牙模块、WIFI模块、RFID模块等，本实施例中采用低功耗的蓝牙4.0模块。蓝牙4.0模块长期广播特定格式的第一ID信号(即蓝牙广播信号，16进制字符表示)，以表征停车位位置信息，如停车位的编号。例如，某一停车位处的蓝牙4.0模块发射的第一ID信号为5C 00 E1C6 6D B5 DF FB 48 D2 B0 60 D0F5 A7 10 97 E1 00 0A 00 08，其中5C 00 E1 C6 6D B5 DF FB 48 D2 B0 60 D0 F5为***标识ID，固定值，即本方案中所有的第一无线定位导航单元发送的广播数据中均包含这一字符串，而当用户终端设备读取到这段ID时就知道目标设备是同一***的，并是用来定位的感应器，从而可以与其它蓝牙设备区分以排除干扰。A7 10 97 E1 00 0A 00 08为车位标识ID,每一个停车位均不一样，具有唯一性。一个车位标识ID表征一个停车位的物理位置信息，而这个表征映射关系已预先通过指纹算法的采样阶段建立，所以当接收到一个或多个包含车位标识ID的蓝牙信号后，通过指纹算法等即可获取该停车位的位置信息，以实现定位和导航功能。

本实施例中，各传感器之间的通讯采用ZIGBEE模块，即通讯单元采用ZIGBEE模块，一个停车区域布置多个停车位监测装置，每个停车位监测装置中设置一个ZIGBEE模块，多个ZIGBEE模块自动组建成ZIGBEE网络，车辆检测传感器采集的停车位是否有车辆覆盖的检测信息通过ZIGBEE网络进行传输。而每个停车区域设置有一个网关，整个停车区域中的多个ZIGBEE模块与网关连接，网关将ZIGBEE网络传输的车辆检测信息传输至Internet，并保存至服务器，供用户终端设备实时查询。网关与Internet连接侧可能为WIFI、普通网线、甚至GPRS信号等方式。

用户终端设备中设有停车位查询预订单元和第二无线定位导航单元，停车位查询预订单元实现停车位查询及预订。第二无线定位导航单元实现无线信号定位，本实施例中采用低功耗的蓝牙4.0模块。第二无线定位导航单元包括第二无线信号接收模块，第二无线信号接收模块检测并接收其周围特定格式(以区分其它非本***中的蓝牙定位设备)的第一ID信号，并根据其信号强度及其表征的停车位位置信息，通过算法测算出目标预订停车位(包括预订或非预订的停车位)与其当前位置的距离位置关系，结合停车区域建筑平面图，实现车辆当前位置到该目标停车位的定位导航。用户终端设备的实现可以有多种方式，例如可以是安装有停车位查询预订程序和蓝牙模块的智能手机，也可以是安装有停车位查询预订程序和蓝牙模块的车载设备。

根据停车位位置信息及信号强度进行定位计算的方法，可采用信号指纹法、三角定位法等。下面结合附图，对信号指纹法进行简单描述。

“信号指纹”是指某些能够反映信号个体特点的技术特征，此处的信号指纹指的是停车区别中某物理地点处所能监测到的包含停车位位置信号的蓝牙广播信号数量以及它们的信号强度。在具体实现中，需要配合停车区域的建筑平面图，首先对已经全面安装停车位监测装置的停车区域进行一次全方位扫描采样，即对建筑平面图中的所有待定位点进行信号覆盖记录，以建立信号指纹库，依次标注各待定位点的对应平面图坐标，以生成一张映射表，如表1所示。

原理如图2所示。假设外层最大的矩形框为某停车场建筑平面图，总共有9个停车位(其编号分别为图中的A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3)均安装了停车位监测装置100；虚线圆为各停车位监测装置中蓝牙模块发射的信号。由图2可以看出，由于蓝牙信号的传输距离限制(一般为十几米至几十米)，任何一个待定位点总被附近的多个蓝牙信号覆盖，如第一待定位点200即被A1、A2、A3、B1、B2、B3停车位处的蓝牙信号所覆盖，假定这6个蓝牙信号的信号强度分别为S1、S2、S3，S4、S5、S6，而第二待定位点300也可能被A1、A2、A3、B1、B2、B3停车位处的蓝牙信号覆盖，假设信号强度分别为S1’、S2’、S3’，S4’、S5’、S6’，但容易理解，此处的信号强度必异于S1、S2、S3，S4、S5、S6，从而可以得到结论：对于每一个特定物理位置(待定位点)可以提取一个唯一的信号指纹特征，其必定异于其它待定位点的信号指纹，从而可以建立坐标与坐标点信号指纹特征的映射关系如表1所示。

表1

在类似表1的信号指纹与建筑平面图坐标关系建立完成后，用户在具体使用时，在使用时，将停车区域建筑平面图载入用户终端设备中(服务器中已存储有各个停车区域的停车区域建筑平面图，用户终端设备只需从服务器中下载即可)，随着用户的移动，用户终端设备不断接收各个停车位监测装置中蓝牙模块发出的蓝牙信号，根据蓝牙信号表征的停车位位置信息(上述中的停车位编号An…Am、Ap…Aq)和信号强度，即等于获取了当前位置的信号指纹特征，再与预建立的映射表进行匹配，得到当前车辆位置坐标并反应至停车区域建筑平面图中，从而实现室内定位与导航。

例如，车主预订的是停车位C3，车辆驶入停车场后，用户终端设备中的第二无线信号接收模块搜寻其周围的第一ID信号，此时搜寻到A1、A2、A3、B1、B2、B3停车位处发出的第一ID信号，且信号强度分别为S1、S2、S3，S4、S5、S6，那么可确定车辆当前位于第一待定位点200处。车辆继续行驶，并不断搜寻其周围的第一ID信号，仍然搜寻到A1、A2、A3、B1、B2、B3停车位处发出的第一ID信号，且信号强度分别为S1’、S2’、S3’，S4’、S5’、S6’，那么可确定车辆当前位于第二待定位点300处。车辆继续行驶，通过不断搜寻其周围的第一ID信号进行定位，直至找到预订的停车位。

如图3所示，每一个停车位监测装置中设置有信息指示器和控制器，当停车位被预订后，服务器向网关发送控制信号，网关将控制信号通过ZIGBEE模块传输至该预订停车位处的控制器(如果网关不在该预订停车位处的ZIGBEE模块的信号范围内，则控制信号通过多个ZIGBEE模块子组件的ZIGBEE网络进行逐级传输)，控制器接收控制信号后随即开启该信息指示器(停车位没有被预订时，信息指示器处于休眠状态)，信息指示器发出声音或光亮，以提示该停车位已有车主预订使用。

用户在进行停车位预订前，需要通过用户终端设备进行用户注册，写入车主身份信息，车主身份信息包括但不限于车牌号码、车主姓名、车主联系方式，用户注册时***程序收集其第二无线定位导航单元(即蓝牙模块)的硬件地址XXXX，即MAC address,一般为全球唯一，连同车主身份信息一起上传至服务器存储。车主通过用户终端设备预订停车位时，服务器则记录下硬件地址为XXXX的第二无线定位导航单元预订停车位成功。蓝牙模块的硬件地址是一字符串，作为车主标识ID。车主标识ID是用于区别不同车主，要求具有唯一性，本实施例中采用用户终端设备中第二无线定位导航单元的硬件地址作为车主标识ID，当然的也可采用其他可广播发射出来的信息作为车主标识ID，只要其具有唯一性即可。停车位监测装置中的蓝牙模块(第一无线定位导航单元)还包括第一无线信号接收模块，用户终端设备中的蓝牙模块(第二无线定位导航单元)还包括第二无线信号发射模块。车辆驶入停车场时，用户终端设备中的第二无线信号发射模块发射表征车主身份信息的第二ID信号(蓝牙广播信号，包含车主标识ID)，停车位中停车位监测装置的第一无线信号接收模块接收该蓝牙信号，并将其(通过ZIGBEE自组网络)发送至服务器。服务器将第二ID信号表征的车主身份信息与服务器中存储的车主身份信息比较，进行身份识别。如果身份识别结果不匹配，且一停车位中的车辆检测传感器检测到车辆已停入该停车位，则服务器向该停车位中控制器发送报警信号，启动信息指示器进行声和/或光报警，以确保只有授权(即预订)的车主才能使用该停车位。同时，身份识别的另一作用是，当车主将汽车停放在预订的停车位后，如果汽车发生意外状况(如被剐蹭、被恶意损坏等)也便于及时联系车主(服务器在用户在注册时已存储车主姓名、联系方式)。

由于蓝牙广播信号易于获取特点，其可以被任何支持相关蓝牙技术的设备获取，所以存在他人通过读取车主身份即第二ID信号，并冒充原车主的可能，这将危害特别是对使用了预订车位功能的车主利益，所以在具体实现中，为了避免这种身份冒用的情况发生，用户终端设备发射的第二ID信号不仅包括表征身份信息的车主标识ID，还包括一授权动态码，即类似于现在广泛使用的手机短信验证码等。车主标识ID是不变的，而授权动态码是随着每次在线预定成功后，实时地从服务器获取的一个动态ID，而在服务器对获取的第二ID信号进行身份验证时，将不单单于只验证车主标识ID，还将验证其中动态ID是否是已经分发过的，只有两部分都验证通过，才认为是真正的预订车主驶入。通过动态变化的授权态度码即可避免身份被冒用的问题。

较佳的，停车位监测装置中的信息指示器为双色指示灯(如设置两种颜色的LED灯片)，当停车位被预订后，服务器向控制器发送第一控制信号，使其控制双色指示灯发出红色光线；当身份识别结果相匹配后，服务器向控制器发送第二控制信号，使其控制双色指示灯发出绿色光线，当车主通过定位行驶至预订的停车位附近时，双色指示灯起引导作用，通过发出绿色光线的双色指示灯，车主可更为快速的找到其预订的停车位。

较佳的，每个停车区域的入口处配置有停车位管理设备，停车位管理设备与服务器通信，停车位管理设备中也配置有蓝牙模块。当客户终端设备的蓝牙模块发出蓝牙信号后，停车位管理设备中的蓝牙模块也会接收该蓝牙信号，并将其发送至服务器，对欲进入该停车区域的车主进行身份识别。如果该车主没有预定停车位则不能识别出该车主的身份。如果不能识别出该车主的身份，且停该车区域除了已预定的停车位处于空闲状态外没有其他空闲的停车位，则告知该车主该停车区域已无空闲的停车位，请其离开，避免该车主进入停车区域后又没停车位可用，或者强行使用已预定的停车位，给其他车主带来不便，或引起不必要的纠纷。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种停车位查询导航***，其特征在于，包括用户终端设备、服务器和停车位监测装置；所述停车位监测装置设置于停车场的每一个停车位中，停车位监测装置包括车辆检测传感器、通讯单元和第一无线定位导航单元，所述车辆检测传感器用于检测停车位空闲/占用状态，并将检测信息通过通讯单元传输至所述服务器；服务器用于将接收到的检测信息反馈至所述用户终端设备；用户终端设备包括停车位查询预订单元和第二无线定位导航单元，所述停车位查询预订单元根据反馈的检测信息，选择并预订一个空闲的停车位；

所述第一无线定位导航单元包括第一无线信号发射模块，所述第一无线信号发射模块用于发射表征停车位位置信息的第一ID信号；所述第二无线定位导航单元包括第二无线信号接收模块，所述第二无线信号接收模块接收所述第一ID信号，并根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航；

所述第一无线定位导航单元还包括第一无线信号接收模块，所述第二无线定位导航单元还包括第二无线信号发射模块，所述第二无线信号发射模块用于发射表征车主身份信息的第二ID信号，所述第一无线信号接收模块用于接收所述第二ID信号，并将其发送至服务器，服务器根据第二ID信号表征的车主身份信息进行车主身份识别，如果身份识别结果不匹配，且车辆检测传感器检测到车辆已停入该停车位，则向控制器发送报警信号触发信息提示器报警。

2.根据权利要求1所述的停车位查询导航***，其特征在于，所述第一无线定位导航单元和第二无线定位导航单元均为蓝牙模块。

3.根据权利要求1所述的停车位查询导航***，其特征在于，所述停车位查询导航***还包括设置于每个停车场的网关，所述与车辆检测传感器通信的通讯单元为ZIGBEE模块，每个停车场中的多个所述ZIGBEE模块与所述网关连接。

4.根据权利要求1所述的停车位查询导航***，其特征在于，所述停车位监测装置还包括信息指示器和控制器，当停车位被预订后，控制器控制该停车位中停车位监测装置上的信息指示器进行声和/或光提示。

5.根据权利要求1所述的停车位查询导航***进行停车位查询导航的方法，其特征在于，包括以下步骤：

停车位监测装置的车辆检测传感器实时检测停车位空闲/占用状态，并将检测信息通过通讯单元传输至服务器；

服务器响应用户终端设备的查询请求，并将接收到的检测信息反馈至用户终端设备；

用户终端设备的停车位查询预订单元根据反馈的检测信息，选择并预订一个空闲的停车位；

每个停车位中停车位监测装置的第一无线信号发射模块，不断发射表征停车位位置信息的第一ID信号，用户终端设备中的第二无线信号接收模块接收该第一ID信号，并根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航；

进入停车场后，用户终端设备的第二无线信号发射模块发射携带车主标识ID的第二ID信号，停车位监测装置的第一无线信号接收模块接收该第二ID信号，并将其发送至服务器；服务器将第二ID信号中车主标识ID与服务器中预存的车主标识ID比较，进行身份识别，如果身份识别结果不匹配，且车辆检测传感器检测到车辆已停入该停车位，则向控制器发送报警信号触发信息提示器报警。

6.根据权利要求5所述的停车位查询导航方法，其特征在于，服务器根据第一ID信号的信号强度及其表征的停车位位置信息完成停车位定位导航的方法是：采用信号指纹定位法确定出被预订的停车位与用户终端设备当前位置的位置距离，然后根据用户终端设备中预置的停车场建筑平面图完成定位导航。

7.根据权利要求5所述的停车位查询导航方法，其特征在于，空闲的停车位被预订后，服务器通过互联网连接网关并向停车位监测装置中的控制器发送控制信号，使其控制该停车位中停车位监测装置上的信息指示器进行声和/或光提示。

8.根据权利要求7所述的停车位查询导航方法，其特征在于，停车位监测装置中设置的信息指示器为双色指示灯，当停车位被预订后，服务器向控制器发送第一控制信号，使其控制双色指示灯发出其中一种颜色的光线；当身份识别结果相匹配后，服务器向控制器发送第二控制信号，使其控制双色指示灯发出另一种颜色的光线。