CN107464449A

CN107464449A - 一种利用智能地锁的无人值守自助停车场***

Info

Publication number: CN107464449A
Application number: CN201710755768.3A
Authority: CN
Inventors: 孙嘉磷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2017-12-12

Abstract

本***结合了物位感应技术、自动控制技术、互联网或物联网技术。可对使用本***管理下的每一个停车场的每一个地锁进行实时的控制、管理。可最大限度降低停车场的管理成本，仅一个人就可以管理、维护一地、多处的停车场。并且所辖停车场内的所有车位信息随时可以在网络端获取，供使用者查询。此***摆脱了老式停车场，必须进场刷卡、出场交钱的模式。在车位空置情况下，车锁处于打开状态，车主无需开启车窗，可直接驶入停车位。依靠智能地锁，当车驶入车位时，地锁自动开启，并开始计时收费；当车主要驶离停车场时，可通过直接刷车锁上的二维码，或者在停车场自助终端进行缴费，缴费成功后，车锁将自动打开，即可将车驶离。

Description

一种利用智能地锁的无人值守自助停车场***

技术领域

本***的设计属于网络智能设备的范畴。

背景技术

本***结合了物位感应技术、自动控制技术、互联网或物联网技术。

发明内容

本***可对使用本***管理下的每一个停车场的每一个地锁进行实时的控制、管理。可最大限度降低停车场的管理成本，仅一个人就可以管理、维护一地、多处的停车场。并且所辖停车场内的所有车位信息随时可以在网络端获取，供使用者查询。

此***摆脱了老式停车场，必须进场刷卡、出场交钱的模式。在车位空置情况下，车锁处于打开状态，车主无需开启车窗，可直接驶入停车位。依靠智能地锁，当车驶入车位时，地锁自动开启，并开始计时收费；当车主要驶离停车场时，可通过直接刷车锁上的二维码，或者在停车场自助终端进行缴费，缴费成功后，车锁将自动打开，即可将车驶离。***同时可以支持使用者成为注册会员后，通过包月或包年的付费方式使用。

本***分为设备结构设计和***工作流程设计两部分。具体如下：

1.***组成

1.1 整体架构

1.2 Unit结构介绍

1.3停车场自助终端介绍

1.4综合管理平台介绍

2.***工作流程

2.1 用户支付流程

2.2 Unit实时费用信息生成流程

2.3感应***和锁开关控制流程

1.***组成

1.1整体架构

附图：图1——整体架构图

***由下至上分为设备实体、接入网络、远端平台和上层应用。

1）设备实体：。包括停车场内的自助终端和跟车位一一对应的Unit。

2）接入网络：包括实现设备实体和远端平台互联的一切网络设施。

3）远端平台：包括一个对接入设备进行综合管控的综合管理平台，以及一个可以存储所接入设备海量运行数据的数据库。

4）上层应用：包括面相客户使用的移动端APP和互联网层面的网页应用。

1.2 Unit结构介绍

附图：图2——停车位俯视平面图

A、B为物位感应点，和地锁一起构成了一个智能地锁单元（即Unit）。地锁宜采用上表面为长方形的升降式地锁。其中地锁的部分应包含以下设备：

扬声器——负责发出告警声音

电机——负责地锁的升降

电路板——控制Unit整个操作流程

物位感应点建议使用红外线物位感应器。感应灵敏度不需要太高，感应距离在0.5m~1m范围即可。

1）车位中心感应点A，建议直径0.1m。和车锁可以通过有线方式或无线方式连接，若是有线方式则和车锁一同供电，若是无线方式则可通过电池供电。A感应点设置的目的是感应车是否移入车位内。A感应点内设8~10个感应器，为稳妥起见，避免误操作，仅当多于或等于5个感应器有感应时，将A点返回值设为1，即为有感应；否则返回值为0，即为无感应。

2）车锁处感应电B，为长条状长度0.1m，宽度不超过0.05m，与车锁平行，并且靠近车位内侧紧贴车锁放置。B感应点设置的目的是防止车在移库过程中，车锁弹起。B感应点内设4个感应器，同样为避免误操作，仅当多于或等于2个感应器有感应时，将B点返回值设为1，即为有感应；否则返回值为0，即为无感应。

扬声器与电机为常规设备，不作详细介绍。

下面说一下Unit电路板的逻辑结构。

附图：图3——Unit电路板的逻辑结构图

1）供电模块

同电机电源一起连接至自助终端的开关电源和电池组。

2)感应模块

收集感应点A、B的感应信息。

3)动作模块

包括锁开关、锁计时器、抽样器、拓片取样器。

4)通信模块

提供多种接入上端设备（自助终端）或直接接入网络的芯片模组。包括以太口、WIFI、蓝牙、物联网等。

5)内部总线

负责各模块间的信号传递，以及存储Unit内部信息表，其表内容包括：

固有信息：Unit出厂编码信息（与车锁上二维码为一一对应关系）。

实时信息：包括实时的感应状态信息和锁状态信息、锁计时器信息（T）、停车时间信息（小时（H）、天（D）、年（Y））、实时费用信息。

抽样信息：该表除了存储实时的感应状态信息和锁状态信息外，还将过往一段时间的感应状态信息和锁状态信息进行抽样并存储起来，以滚动窗口方式存储，仅保留距当前时刻之前某一时间段的信息。主要用于对车出、入库状态进行准确的判定。

1.3 停车场自助终端介绍

每个停车场至少有一个自助终端，大型停车场可以设置多个。自助终端有缴费、会员充值、空闲车位查询等功能。

附图：图4——自助终端结构图

1）电源模块

负责本操作终端和所连接Unit的供电。具体包括一个交/直流开关电源和一组电池构成。

2）通信模块

LAN接口负责连接操作终端和Unit。WAN接口负责连接至互联网。

3）操作终端

i.提供触摸式人机操作界面

ii.通过本地维护接口可随时调用所管理的Unit信息，并可以对Unit相关参数进行调整。

iii.存储本停车场所管理Unit组信息表。包括：停车场所在城市、区/县、停车场经纬度、本停车场在所属区域内的编号、本停车场停车价格信息、本停车场内的车位编号以及所对应的Unit编码信息。

1.4 综合管理平台介绍

综合管理平台通过互联网（或者物联网）对下端接入的每一个停车场的每一个自助终端和Unit可进行一对一的信息采集、管理和调度。其硬件配置为一组服务器和磁盘阵列（数据库存储）。平台上可以开发面向用户的应用（包括移动终端和PC端）。

综合管理平台还需要对所有使用本产品的客户进行收费管理，并要通过对客户交费情况的判定来控制Unit车锁的开启。因此平台端还需要存储有客户信息表。为方便客户使用，若与第三方支付台进行合作对接，可直接获取其客户信息。客户信息表内容包括：注册账户名、第三方平台账户名、账户额度、关联Unit编码信息。

2. ***工作流程

2.1 用户支付流程

***支持客户使用多种的付费方式。

非注册临时用户，可以通过自助终端用现金缴费，也可以通过扫描车锁顶部的二维码，用第三方支付软件付费。

注册用户，除了可以用上述临时用户的方式付费外，还可以通过预存费用的方式享受一定的折扣，并通过本***自有的APP扫码或在自助终端输入会员号直接付费，充值用户付费后，消费额直接从用户的账户额度中扣除。超过一定预存额度还可以实行包月或包年的优惠。

优惠方式以直接增加客户信息表账户额度项为手段，比如用户提交包年款之后，可将用户账户额度值直接修改为每天最高价格×365，也就是说用户不管为谁开锁，都要减掉其账户额度，这样可以避免充值会员为他人随意开锁。

附图：图5——客户信息表（示例）

注：所有新建用户（包括注册和临时），其原始账户均赋予0.01元，目的是便于校对账户额度时的判定。

支付时发现未注册用户，均要自动生成临时用户码，因此客户信息表长度要足够。

如果注册用户未与第三方支付账户进行关联，则其使用该第三方账户软件支付时，视为临时用户。

附图：图6——用户支付流程图

2.1 Unit实时费用信息生成流程

附图：图7——停车时间、实时费用信息表

当车锁关闭时，Unit表中的小时数、天数、年数开始根据计时器时间而生成相应的值；而当车锁打开时，上述表中5项数据，即计时器时间、小时数、天数、年数、实时费用信息全部清零。

则实时费用信息应为停车时间与相应费用单价乘积之和。

停车场价格信息存储于停车场操作终端内。则

实时费用信息＝Pd×365×年数+ Pd×天数+ Pfh+ Ph×（小时数-1）

由锁开关控制费用生成具体流程如下图：

附图：图8——停车时间信息生成流程

锁开关有3个输入源，感应信息和客户账户额度信息是***自动操作，而人工输入是为了避免设备突发故障，给客户带来不便，可由管理员临时对开关进行开闭操作。

锁开关有多项输出，分别输出给电机和Unit信息表中多个信息项。

2.3 感应模块和锁开关控制流程

锁开关最重要的输入是感应模块，感应模块必须通过对车出、入位准确的判断来控制锁的开闭。

首先要对感应的物位状态做出明确的划分。感应***有A、B两个感应点，有感应时返回值为1，无感应时返回值为0。

则A、B感应器共有4种状态组合，可做出3种车位状态的判定。

设锁状态为：

0：开

1：锁

则和感应状态一起共有6种状态组合：

感应状态|锁状态

1|0 1|1 2|0 2|1 3|0 3|1

四个时间定义：

1）t：抽样时间

采集状态的时间间隔，建议取值（0.2秒≤t≤1秒）

2）G1：Unit表抽样信息窗口跨度时间

3）G2：拓片取样间隔时间，取决于声音告警持续时间

4）G3：每张拓片的时间间隔，取决于在车已入位状态下（即状态1），从车锁打开到再次上锁所允许的时间。

5）G1/t、G2/t、G3/t均应为正整数，且G1/t＞G3/t＞G2/t。G1建议取2*G3≤G1≤3*G3。

附图：图9——抽样信息窗口

抽样器每t秒钟做一次状态抽样，每一条抽样包括感应状态信息和锁状态信息，同时将信息写入Unit状态表中。信息表的信息状态窗口可存储G1/t条状态信息（即保留G1秒前状态信息内容）。同时，拓片取样器每隔G2秒（即相隔G2/t条信息）取一次“状态拓片”，每一张“拓片”包含G3/t条抽样信息（即前G3秒的内容）。

则感应***对锁开关的控制流程如下图：

附图：图10——Unit开、关锁判定流程图

左侧流程是为了避免车主将锁打开后却迟迟不将车驶离。通过判断1 | 0 状态持续时间。如果1 | 0 状态持续超过 N×G2秒，则先发出告警并继续监测；如果1 | 0 状态持续超过G3秒，则再次上锁。

右侧流程是为了避免车主停车位置不到位。通过判断3 | 0 状态持续时间。如果3| 0 状态持续超过 2×G2秒，则连续发出告警；如果3 | 0 状态持续超出G3秒则上锁。

声音告警Ⅰ信息：提示车主尽快移入或者移出，以免车锁弹起损伤爱车。

声音告警Ⅱ信息：提示车主尽快移出车位，车锁如果再次弹起将重新计费。

附图：图11——***控制逻辑关系图

该***如果将远端平台的功能移入停车场自助终端，切断停车场与远端平台的联系，那停车场就变成传统的“孤岛式”的停车场。这种做法不会影响停车场的使用功能，但需要对停车场管理人员进行一定的培训。

四、附图说明

说明书附图中，椭圆形表示人工操作过程，长方形表示机器动作过程，菱形表示机器判断过程。

图1——整体架构图。

图2——停车位俯视平面图。

图3——Unit电路板的逻辑结构图。

图4——自助终端结构图。

图5——客户信息表（示例）。

图6——用户支付流程图。

图7——停车时间、实时费用信息表。

图8——停车时间信息生成流程。

图9——抽样信息窗口。

图10——Unit开、关锁判定流程图。

图11——***控制逻辑关系图

五、具体实施方式

首先要搭建远端平台，建立设备信息数据库。通过平台对实体设备批量生产进行统一的指导、调度。

保证Unit设备的电路板中设备编码和车锁上端二维码的对应关系，同平台端设备信息库中两者的对应关系始终保持一致。设备现场实地安装，并进行完测试后，即可进入运营模式。

Claims

1.***整体架构的设计。

2.Unit整体结构设计和Unit电路板逻辑结构设计。

3.停车场自助终端的结构设计。

4.用户支付流程的逻辑设计。

5.Unit信息表中停车时间和实时费用信息生成的计算方法。

6.Unit感应模块对锁开关开、闭判断流程的设计方法。