[发明专利]基于双天线差分与车位锁的智能停车管理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能停车管理装置及其方法，尤其是一种基于双天线差分与车位锁的智能停车管理装置及其方法，属于智能交通技术领域。

背景技术

随着机动车数量的迅猛增加，停车难已经成为城市，特别是大型城市面临的严重问题，同时长时间、无目标的寻找停车位也导致了大量的无效交通需求，进一步加重了城市交通的拥堵程度。提高停车场的信息化与精细化管理水平成为解决停车难、减少无效交通需求、提升车位利用效率的有效手段。

目前，基于出入口道闸车牌识别进行车辆识别、自动计费和进出统计的停车场管理系统成为封闭式停车场有效的管理方法，但是对于开放式路边停车场，由于缺乏明确的出入口，而且停车位多呈平行分布，在欧美广泛使用的传统咪表自助缴费等管理方式面临逃费严重等问题，而在日本广泛应用的基于车位锁的开放式停车场管理收费系统有效解决了恶意逃费问题，则面临成本高、工程实施复杂等问题（单个车位锁的成本高达5000元，需要开挖地面，施工成本1500元）。

与此同时，为了解决停车难的问题，近期建设或规划的配建公共停车场规模大，但由于指示标志、诱导牌分布不合理，离开时寻找车辆停放位置即反向寻车又成了车主的一个痛点，很多车主甚至要花上半个小时找车。针对反向寻车需求，先后出现了专门的反向寻车查询终端和基于蓝牙Beacon的反向寻车解决方案，但反向寻车查询终端需要停车场安装能够识别每个车位停放车辆车牌号码的摄像头，建设成本过高，基于蓝牙Beacon的反向寻车解决方案则存在定位延迟大、精度低、漂移严重等问题。

此外，车位预约作为一种增值服务，能够进一步便利车主出行，优化停车体验，但是传统的停车场管理系统由于缺乏有效防止预约车位被占用的措施，难以提供有效的车位预约服务，同时在大型停车场如何快速寻找预约车位也需要对车辆进行精准的车位级定位。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，针对现有停车场的车位预约、停车诱导与反向寻车等多种停车场智能化功能需求，采用低成本的车位锁避免预约车位被占用，引入基于双天线差分信号处理的高可靠性精准定位技术，实现低延时的移动车辆与人员的车位级精准定位，通过路径规划与导航界面帮助车主快速找到（预约）车位，提升车主停车体验。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：基于双天线差分与车位锁的智能停车管理装置，包括双天线定位信标、车位锁、集中控制器、车主智能手机和后台服务器，其特征在于，所述双天线定位信标通过WiFi或BLE无线链路与车主智能手机连接，并向车主智能手机广播定位信息，所述车主智能手机通过3G/4G无线链路与后台服务器信号通讯，获取停车场及车位相关信息进行停车诱导，同时获取停车时长和收费信息，所述后台服务器通过集中控制器与若干个车位锁信号通讯，用于控制车位锁的锁止或解锁。

进一步地，所述双天线定位信标由内置MCU微控制器的WiFi单元、BLE单元、天线单元与供电单元组成，天线单元包括射频开关、第一天线和第二天线，两个天线工作频段为2.4GHz，具有相同方向角和增益，且放置方向相反，射频开关可分别与第一天线、第二天线连接，所述MCU微控制器与BLE单元连接，所述BLE单元和WiFi单元均与天线单元的射频开关连接，MCU微控制器控制射频开关实现WiFi单元与BLE单元之间信号通道的切换以及第一天线、第二天线的切换。双天线定位信标通过天线单元的第一天线和第二天线交替向外广播携带自身标识ID、电池剩余电量与天线ID的WiFi Beacon帧或BLE通告消息，供电单元为蓄电池或220V市电供电，若采用220V市电供电，则WiFi Beacon帧或BLE通告消息中电池剩余电量设为100%。

进一步地，所述车位锁由433M无线传输模块、锁体和蓄电池组成，车位锁日常处于锁止的升起状态，当车辆准备停车入位时，车位锁通过433M无线传输模块接收后台服务器的远程控制指令执行锁体的解锁落下动作；车辆离开后，车位锁接收后台服务器的远程控制指令执行锁体的锁止升起动作，并通过433M无线传输模块向后台服务器上报车位锁蓄电池剩余电量状态参数。

进一步地，所述集中控制器为停车场现场设备的网关，由433M无线通信协议控制器与3G/4G无线传输模块组成，通过433M无线链路接入多个车位锁，经3G/4G无线传输模块实现接入的车位锁与后台服务器之间的协议转换与双向通信。