一種路側(cè)停車位檢測(cè)及信息發(fā)布系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于停車位檢測(cè)及其信息發(fā)布領(lǐng)域，特指路側(cè)停車位的檢測(cè)及信息發(fā)布。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著私家車數(shù)量的增加，城市停車供給系統(tǒng)的壓力與日倶增，快速方便地尋找停車位也越來(lái)越難。尋找停車位的車流不僅增加了道路交通量和發(fā)生交通擁堵的風(fēng)險(xiǎn)，而且將導(dǎo)致環(huán)境污染和能源消耗的加劇。因此，快速地檢測(cè)停車位并向駕駛員發(fā)布停車位信息成為城市交通規(guī)劃、建設(shè)和管理中的重要工作。停車位檢測(cè)方法的研究也成為交通系統(tǒng)研究的重點(diǎn)之一。
[0003]科研人員經(jīng)過(guò)不斷探索，已經(jīng)研發(fā)出一些停車位檢測(cè)方法，其中部分已得到實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)地點(diǎn)的不同，停車位分為路側(cè)(道路內(nèi)的)和路外(道路外的)停車位兩種。目前關(guān)于路外停車位的檢測(cè)研究已經(jīng)較為完善，其檢測(cè)方法主要有三種:(I)在停車位的地表下預(yù)埋金屬環(huán)形感應(yīng)線圈，利用地感線圈與車輛之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所形成的電感量變化來(lái)檢測(cè)車輛存在與否。此方法需要對(duì)道路進(jìn)行挖掘，適宜在停車場(chǎng)建設(shè)之前進(jìn)行線圈埋設(shè)。(2)將掃描式激光傳感器懸掛在被測(cè)車位上方，形成扇形激光掃描平面，被測(cè)車位位于掃描式激光傳感器的掃描平面，從而獲得被測(cè)車位距離掃描式激光傳感器的距離與對(duì)應(yīng)的激光掃描角度值，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到停車位處的車輛停放情況。此方法只適用于有天花板的室內(nèi)停車場(chǎng)，且激光傳感器的成本較高，大范圍普及比較困難。(3)應(yīng)用視頻檢測(cè)技術(shù)在線實(shí)時(shí)分析視頻資料內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)車位的檢測(cè)。該技術(shù)使用到的高精度攝像頭受天氣影響較大，需要進(jìn)行日常的清潔維護(hù)，首次資金投入相對(duì)較高。
[0004]相對(duì)于專用的路外停車場(chǎng)，路側(cè)停車位是非專用的停車設(shè)施，具有分布廣、數(shù)量多、地點(diǎn)間距遠(yuǎn)等特點(diǎn)，而且沒(méi)有易于安裝激光傳感器和視頻檢測(cè)設(shè)備等的上方固定物。另外，由于路側(cè)停車位分布廣、數(shù)量多，預(yù)埋金屬環(huán)形感應(yīng)線圈的方法也不適用?？梢?jiàn)，開發(fā)專門適用于路側(cè)停車位的檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)一種適用于路側(cè)停車位的檢測(cè)和信息發(fā)布系統(tǒng)是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是應(yīng)用超聲波、單片機(jī)和無(wú)線通信模塊nrf905等技術(shù)，構(gòu)建一種路側(cè)停車位檢測(cè)及信息發(fā)布系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無(wú)法進(jìn)行路側(cè)停車位檢測(cè)的問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市中分布廣、數(shù)量多、地點(diǎn)間距遠(yuǎn)的路側(cè)停車位的檢測(cè)、信息傳輸和信息發(fā)布。
[0006]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
[0007]1、一種路側(cè)停車位檢測(cè)及信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，由路側(cè)停車位檢測(cè)單元、路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)、路側(cè)停車位信息服務(wù)器和路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊組成;其中路側(cè)停車位檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)停車位信息的采集和發(fā)送;路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)將路側(cè)停車位信息傳輸?shù)铰穫?cè)停車位信息服務(wù)器;路側(cè)停車位信息服務(wù)器對(duì)路側(cè)停車位信息進(jìn)行讀取并做數(shù)據(jù)處理，使之成為路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊可調(diào)用的路側(cè)停車位信息；路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊通過(guò)手機(jī)軟件向駕駛員發(fā)布路側(cè)停車位信息，并提供至目標(biāo)停車位的路徑導(dǎo)航;系統(tǒng)中各組成部分介紹如下:
[0008](I)路側(cè)停車位檢測(cè)單元由一個(gè)單片機(jī)、兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04和一個(gè)nrf905無(wú)線傳輸模塊組成;將其安放在兩個(gè)相鄰?fù)＼囄还策叺闹悬c(diǎn)位置，安放的垂直高度要求距地面230mm以上，水平位置要求路側(cè)停車位檢測(cè)單元的外側(cè)與路緣石靠道路一側(cè)平齊;兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04的夾角，對(duì)于垂直式停車位為49°，對(duì)于平行式停車位為134°，檢測(cè)45°斜列式停車位的兩個(gè)超聲波模塊HC-SR04通過(guò)導(dǎo)線引出，兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04各自與路側(cè)成45°，即兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04相互平行；
[0009]給超聲波測(cè)距模塊HC-SR04大于等于1us的高電平信號(hào)，超聲波測(cè)距模塊HC-SR04自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40kHz的方波，并自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，如有信號(hào)返回則通過(guò)1 口 ECHO輸出一個(gè)高電平，得到高電平持續(xù)時(shí)間t，即超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，應(yīng)用下式計(jì)算測(cè)試距離:
[0010]測(cè)試距離= (tx聲速)/2;
[0011]將得到的測(cè)試距離與距離閾值相比較，當(dāng)測(cè)試距離大于距離閾值時(shí)，判斷停車位為空閑狀態(tài)；當(dāng)測(cè)試距離小于距離閾值時(shí)，判斷停車位為占用狀態(tài);其中對(duì)于垂直式和平行式停車位，距離閾值均為2.7m，對(duì)于45°斜列式停車位，距離閾值為2m;
[0012]當(dāng)停車位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，即由空閑狀態(tài)變?yōu)檎加脿顟B(tài)或由占用狀態(tài)變?yōu)榭臻e狀態(tài)，路側(cè)停車位檢測(cè)單元中的nrf905無(wú)線傳輸模塊將停車位狀態(tài)信息連同停車位地址信息，合稱為路側(cè)停車位信息，向路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞節(jié)點(diǎn)發(fā)送；
[0013](2)路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)信息傳遞節(jié)點(diǎn)組成，每一個(gè)信息傳遞節(jié)點(diǎn)由一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)nrf905無(wú)線傳輸模塊組成，其中nrf905無(wú)線傳輸模塊在單片機(jī)的控制下工作；
[0014]路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞節(jié)點(diǎn)的布置原則是，以任一路側(cè)停車位檢測(cè)單元或者路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中任一信息傳遞節(jié)點(diǎn)為圓心，半徑Ikm范圍內(nèi)至少安放一個(gè)信息傳遞節(jié)點(diǎn)，同時(shí)要求在路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中離路側(cè)停車位信息服務(wù)器最近的信息傳遞節(jié)點(diǎn)距離路側(cè)停車位信息服務(wù)器小于Ikm;路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞節(jié)點(diǎn)的安放點(diǎn)依托固定建筑物；
[0015]通過(guò)對(duì)路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞節(jié)點(diǎn)上的單片機(jī)編程，使之控制同一信息傳遞節(jié)點(diǎn)上的nrf905無(wú)線傳輸模塊接收來(lái)自其他信息傳遞節(jié)點(diǎn)或者路側(cè)停車位檢測(cè)單元傳輸來(lái)的路側(cè)停車位信息，并向路側(cè)停車位信息服務(wù)器方向的下一個(gè)信息傳遞節(jié)點(diǎn)傳遞；
[0016](3)路側(cè)停車位信息服務(wù)器由一臺(tái)服務(wù)器、一條串口通信線、一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)nrf905無(wú)線傳輸模塊組成；
[0017]通過(guò)編程路側(cè)停車位信息服務(wù)器中的單片機(jī)，使之控制路側(cè)停車位信息服務(wù)器中的nrf905無(wú)線傳輸模塊接收來(lái)自所有信息傳遞節(jié)點(diǎn)的路側(cè)停車位信息，以存儲(chǔ)在路側(cè)停車位信息服務(wù)器中單片機(jī)的內(nèi)部;在路側(cè)停車位信息服務(wù)器中的服務(wù)器上開發(fā)上位機(jī)，利用開發(fā)的上位機(jī)與路側(cè)停車位信息服務(wù)器中的單片機(jī)進(jìn)行通信，將路側(cè)停車位信息存儲(chǔ)到路側(cè)停車位信息服務(wù)器中的服務(wù)器上，然后由服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)在其內(nèi)的路側(cè)停車位信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即進(jìn)行地址代碼信息的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換和路側(cè)停車位狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)更新，使之成為路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊將要調(diào)用的路側(cè)停車位信息；
[0018](4)路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊即為手機(jī)可下載、安裝、使用的路側(cè)停車位信息發(fā)布和查詢軟件;在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，路側(cè)停車位信息發(fā)布模塊向駕駛員提供路側(cè)停車位的狀態(tài)信息，并調(diào)用百度地圖，在地圖中顯示停車位位置，同時(shí)向駕駛員提供到達(dá)指定停車位的路徑導(dǎo)航。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的路側(cè)停車位檢測(cè)單元安裝于路側(cè)，無(wú)需停車位正上方有固定物，與現(xiàn)有檢測(cè)方法相比更加適合路側(cè)停車位的檢測(cè)；
[0021]2、本發(fā)明由一個(gè)路側(cè)停車位檢測(cè)單元同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)相鄰的路側(cè)停車位，兩個(gè)停車位共用一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)nrf905無(wú)線傳輸模塊，節(jié)約成本，更切合了路側(cè)停車位數(shù)量多的特點(diǎn)；
[0022]3、本發(fā)明設(shè)計(jì)的路側(cè)停車位檢測(cè)及信息傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，相關(guān)設(shè)施便于安裝、拆卸與維護(hù)；
[0023]4、本發(fā)明設(shè)計(jì)的信息傳輸方法使用遠(yuǎn)距離的nrf905無(wú)線傳輸模塊組建的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，更適合路側(cè)停車位分布廣、地點(diǎn)間距遠(yuǎn)的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的路側(cè)停車位檢測(cè)及其信息發(fā)布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的路側(cè)停車位檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)組成圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的路側(cè)停車位檢測(cè)單元的電路原理圖；
[0027]圖4是本發(fā)明的超聲波時(shí)序圖；
[0028]圖5是本發(fā)明的垂直式停車位的路側(cè)停車位檢測(cè)單元的安裝位置；
[0029]圖6是本發(fā)明的平行式停車位的路側(cè)停車位檢測(cè)單元的安裝位置；
[0030]圖7是本發(fā)明的45°斜列式停車位的路側(cè)停車位檢測(cè)單元的安裝位置；
[0031 ]圖8是本發(fā)明的路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0032]圖9是本發(fā)明的路側(cè)停車位信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞節(jié)點(diǎn)的電路原理圖；
[0033]圖10是本發(fā)明的路側(cè)停車位信息服務(wù)器的結(jié)構(gòu)組成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及其【具體實(shí)施方式】:
[0035]一、本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)
[0036]1、路側(cè)停車位檢測(cè)單元
[0037]路側(cè)停車位檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)停車位信息的采集和發(fā)送。參閱附圖2，路側(cè)停車位檢測(cè)單元由一個(gè)單片機(jī)、兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04和一個(gè)nrf905無(wú)線傳輸模塊組成。
[0038]路側(cè)停車位檢測(cè)單元的工作過(guò)程是:
[0039]在單片機(jī)的時(shí)序控制下，兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04分別對(duì)兩個(gè)相鄰路側(cè)停車位到路側(cè)停車位檢測(cè)單元的距離進(jìn)行檢測(cè)，然后單片機(jī)對(duì)距離信息進(jìn)行處理，判斷停車位的空滿狀態(tài)，最后由nrf905無(wú)線傳輸模塊將停車位狀態(tài)信息疊加停車位地址信息傳輸出去。
[0040]路側(cè)停車位檢測(cè)單元的工作原理是:
[0041 ] 參閱附圖3、4，通過(guò)編程控制單片機(jī)的兩個(gè)1 口一一P2.0和P2.2，分別給兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊HC-SR04大于等于1us的高電平信號(hào)，超聲波測(cè)距模塊HC-SR04自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40kHz的方波，并自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，然后利用單片機(jī)程序中的“while( !ECHO)”語(yǔ)句來(lái)等待超聲波模塊的高電平返回，此刻開啟單片機(jī)內(nèi)部自帶的定時(shí)/計(jì)數(shù)器