停车场车位管理系统、定位方法和存储介质与流程

1.本发明涉及停车场车位管理、车位定位技术领域，尤其涉及一种停车场车位管理系统、定位方法和存储介质。


背景技术：

2.在大型的地下停车场或多层停车楼，通常是直接通过空闲状态标识的指示寻找车位，而无法直观地了解到整个停车场的空闲车位情况。卫星信号、移动信号穿墙后，无法提供有效的定位服务，因此在大型的地下停车场、多层停车楼及类似场景提供有效的目标定位和导航服务是个值得研究的课题。
3.发明专利cn112037565a公开了一种基于蓝牙定位的车位导航方法和系统，所述方法包括：所述智能终端获取目标车位信息；所述智能终端在当前位置接收多个蓝牙信标广播的多个数据包；所述智能终端根据所述多个数据包，获取到多个信标数据并发送到所述服务器，其中所述信标数据包括每个蓝牙信标的mac地址和对应的rssi值；所述服务器根据所述多个信标数据，计算出所述智能终端的当前位置信息；所述服务器根据所述当前位置信息、所述目标车位信息和所述目标车位信息所在的停车场地图，获取到最优导航路线。在该技术方案中，采用蓝牙信标对持有智能终端的人或车辆进行定位，结合停车场地图提供导航服务，但存在面临以下几个问题：(1)1.用mac地址识别影响可使用的手机受众，ios系统不支持；(2)定位数据依赖于服务器处理，时延长；(3)车位的状态信息(占用或空闲)则仍采用传统的摄像头监控等方式，并通过一个停车场车位管理系统进行车位管理，需要大量布线，无法有效降低建造成本和维护成本(4)无移动通信网络连接情况下，智能终端难与服务器连接，使用受限。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一是提供一种停车场车位管理系统和停车场车位定位方法，可通过蓝牙及无线mesh网络全览停车场的空闲车位或指定区块的空闲车位，以便于提供导航服务。本发明的目的之二是提供一种停车场车位定位方法，智能终端通过访问上述的停车场车位管理系统，实现在停车场停车时定位空闲车位或在提车时定位车辆。
5.为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种以下技术方案：
6.一种停车场车位管理系统，包括传感器节点和mesh节点；所述传感器节点带有蓝牙功能，用于采集车位状态并通过蓝牙进行广播；各所述mesh节点组成无线mesh网络；各所述mesh节点根据接收的传感器节点数据来更新停车场车位状态数据，所述停车场车位状态数据在mesh节点之间通过无线mesh网络进行转发和同步，同时通过mesh节点的蓝牙进行广播。
7.进一步的，所述传感器节点广播的数据包括：车位id和车位状态信息；所述停车场车位状态数据表示为多个区块数据，所述区块数据包括：区块id和区块属性信息，所述区块
属性信息为该区块所属车位的车位状态信息的有序集合；所述mesh节点广播的数据包括：mesh节点id和一个或多个区块数据。
8.进一步的，所述车位状态信息的长度为1个比特，所述区块属性信息的长度为n比特，所述区块所属的车位数量n小于等于n。
9.进一步的，所述无线mesh网络为采用bluetooth mesh、zigbee、z-wave或thread组网的mesh网络。
10.进一步的，所述mesh节点集成于所述停车场的照明灯上。
11.进一步的，每个所述传感器节点连接一个或多个车位传感器。
12.进一步的，所述车位传感器为：红外对管、超声波传感器、光线传感器或压力传感器。
13.进一步的，所述停车场车位管理系统还包括网关和管理服务器，所述网关用于建立所述无线mesh网络和所述管理服务器的通信连接；所述管理服务器接收所述停车场车位状态数据，并更新本地停车场电子地图。
14.进一步的，所述停车场车位管理系统还包括电子地图服务器，所述电子地图服务器用于存储和分发电子地图，所述电子地图设置有停车场车位信息图层；所述停车场车位信息图层包括停车场id、区块id、车位id、车位位置信息和车位状态信息；并建立停车场id、区块id和车位id的关联。
15.为实现本发明的第二目的，本发明提供了以下技术方案：
16.一种停车场车位定位方法，应用于智能终端上，包括：
17.调取停车场电子地图；
18.接收停车场的mesh节点的广播数据包；
19.根据获取的mesh节点的广播数据包，更新停车场电子地图上各车位的车位状态信息；
20.根据各车位的车位状态信息关联的颜色信息显示停车场电子地图界面的各车位图块。
21.进一步的，所述根据获取的mesh节点的广播数据包，更新停车场电子地图上各车位的车位状态信息，包括以下步骤：
22.接收mesh节点的广播数据包，所述mesh节点的广播数据包包括mesh节点id和一个或多个区块数据，每个区块数据包括区块id和区块属性信息；根据区块数据获取该区块所属车位的车位状态信息。
23.进一步的，根据区块数据获取该区块所属车位的车位状态信息的方法为：
24.预定义所述车位状态信息的长度为1个比特，所述区块属性信息的长度为n比特，所述区块所属的车位数量n小于等于n；预定义停车场电子地图上区块所属车位以一定顺序排列；预定义区块属性信息中以同样的顺序存储区块所属车位的车位状态信息；
25.在解析区块属性信息时，将每一位的车位状态信息按区块所属车位的顺序一一更新到对应的车位上。
26.进一步的，所述区块id对应特定楼层信息，当智能终端接收到区块id和区块属性信息时，从中识别出对应区块的车位属性信息，并更新电子地图上的车位信息。
27.进一步的，所述车位定位方法还包括：根据停车场内部道路信息、当前位置信息和
指定车位的位置信息，给出导航路径；所述当前位置信息通过停车场的mesh节点的广播数据包和传感器节点的广播数据包进行蓝牙定位获取并显示在所述停车场电子地图上。
28.进一步的，所述车位定位方法还包括：所述车位状态信息的方法还包括：通过移动通信网络直接访问管理服务器，下载指定停车场的车位状态信息并更新。
29.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任一项所述的停车场车位定位方法中的步骤。
30.本发明具有如下效果：
31.(1)本发明的停车场车位管理系统，车位状态信息通过蓝牙及无线mesh网络进行转发，用户的智能终端可通过任一mesh节点获取完整的停车场的车位状态信息；同时，用户的智能终端可以通过蓝牙定位获取自身的定位信息，从而方便用户停车和找车。
32.(2)基于本发明的停车场车位管理系统，在定位导航时，无需管理系统中的服务器的参与，传送的数据量小，响应快速延时小。
33.(3)本发明停车场车位管理系统，采用低成本的蓝牙节点，并通过mesh节点进行mesh组网，组网快速，可以实现几乎零布线，零架子安装，可大大降低停车场车位管理系统的建造和维护成本。
附图说明
34.图1是本发明的停车场车位管理系统的无线mesh网络组网图；
35.图2是本发明的停车场车位管理系统的数据流向图。
具体实施方式
36.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
37.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
38.实施例1
39.如图1和图2所示，本发明提供了一种停车场车位管理系统，包括车位传感器10、蓝牙节点20、mesh节点30、智能终端40、网关mesh路由器50、管理服务器70和电子地图服务器60等；
40.车位传感器10配置在车位上或车位一侧，用于监测该车位的车位状态信息，如记录车位的状态是占用还是空闲等；每个蓝牙节点20和一个或多个车位传感器10连接，蓝牙节点20通过蓝牙广播所监测车位的车位id和车位状态信息。在本实施例给出的示例中，蓝牙节点20的广播数据包的内容包括：车位id、车位状态信息(空闲/占用)和crc校验信息等。
41.各mesh节点30组成无线mesh网络300，mesh节点30接收来自蓝牙节点20广播的车位id和车位状态信息；mesh节点30之间通过无线mesh网络300转发和同步同一无线mesh网络300下的所有车位的车位状态信息，然后将车位状态信息通过蓝牙进行广播。
42.受广播数据包的帧长影响及方便数据管理，停车场的车位状态信息表示为多个区块数据，分区块分多帧进行转发和广播。mesh节点30的广播数据包包括mesh节点id和一个
或多个区块数据，所述区块数据包括区块id和区块属性信息，所述区块属性信息为该区块所属车位的车位状态信息的有序集合。
43.在本实施例中，车位状态信息为1个比特的布尔数据，包括空闲状态、占用状态两种状态。区块属性信息的长度为n比特，其中n为区块所属的车位数量。通过该方式，可以大幅压缩整个停车场的无线mesh网络300的所要同步的数据。
44.车位状态信息可以用“0”表示空闲状态，用“1”表示占用状态。根据区块和车位的对应关系，可从区块属性信息中解析出区块所属车位的车位状态信息，在电子地图中，通过不同颜色表示每个车位的空闲状态(如绿色)和占用状态(如红色)。
45.电子地图服务器60存储有停车场电子地图。在本实施例中，在停车场电子地图上存储有区块id、各车位的位置信息和车位id等信息，并建立了区块id和车位id的关联。
46.在本实施例中，智能终端40通常为手机，提供车位定位和导航服务。智能终端40安装有相应的应用程序或小程序。打开应用程序，在连接互联网的情况下可从电子地图服务器60上下载并更新智能终端40本地的停车场电子地图。在执行车位定位和导航服务时，需要开始智能终端40的蓝牙服务。在蓝牙服务开启状态，通过蓝牙定位获取用户的当前位置信息(蓝牙定位的方式是通过接收到的多个蓝牙节点信号的信号强度信息并结合蓝牙节点、mesh节点的位置信息来对智能终端进行大致定位)，并从停车场的无线mesh网络300的mesh节点30的广播数据包，获取停车场的无线mesh网络300下的所有车位的车位状态信息；将车位状态信息更新到智能终端40本地的停车场电子地图的车位或区块上；显示停车场电子地图，并在停车场电子地图上显示用户的当前位置信息和停车场内的车位空闲情况。根据停车场电子地图给出的当前位置信息和车位空闲情况，用户可以很方便地将车辆从当前位置开到一个任意指定的空闲车位。
47.具体的，停车场电子地图显示车位空闲情况的方法为：
48.将区块的宽度为n比特的区块属性信息转换成区块所属车位的n个车位状态信息，将n个车位状态信息和该区块所属车位的车位位置信息关联，完成车位状态信息的更新；
49.采用颜色标识将各车位的车位状态信息显示于停车场电子地图上。
50.通过该方案，用户可以全览智能终端所显示区域的停车场的车位空闲情况。
51.在本实施例中，通过本地的停车场电子地图，无需连接互联网，无需服务器的参与该智能终端40即可以在停车场执行定位导航服务，传送的数据量小，响应快速延时小。
52.在本实施例中，mesh节点30集成于停车场的照明灯中，或安装于停车场内的立桩上，停车场内的mesh节点30互相通信形成无线mesh网络300。将mesh节点30集成与照明灯中，解决了mesh节点30的取电问题，同时解决了mesh节点30的安装选址问题，安装、维护方便快捷。
53.无线mesh节点30以多跳互连的形式，形成相对稳定的转发网络。在无线mesh网络的一般网络架构中，任意mesh节点都可以作为其他mesh节点的数据转发中继，并且部分mesh节点还具备互联网网关的附加能力，作为网关mesh路由器，或采用专用的网关mesh路由器。网关mesh路由器则通过高速有线链路或大带宽的移动通信线路(如4g、5g等)来转发无线mesh网络和互联网之间的业务。无线mesh网络的一般网络架构可以视为由两个平面组成，其中接入平面向mesh客户端提供网络连接，而转发平面则在mesh节点之间转发中继业务。在本应用中，蓝牙节点20和智能终端40都属于mesh客户端，但蓝牙节点20仅提供单向的
数据广播功能，智能终端40仅需要使用单向的广播数据接收功能。通过该方式，以保证无线mesh网络的稳健运行，防止数据侵入。在本应用中，区块数据通过mesh节点以广播方式发送给智能终端40，智能终端40在访问停车场车位管理系统并完成车位定位时，可无需上一级的管理服务器70的参与。
54.在本实施例中，mesh节点支持的mesh组网协议包括但不限于bluetooth mesh，zigbee、z-wave或thread等协议，mesh节点需同时支持蓝牙收发。
55.在本实施例中，电子地图服务器60可以是台式pc、工控机、标准服务器或提供一定存储服务和算力服务的云服务平台。电子地图服务器60提供停车场电子地图的存储服务，在停车场电子地图的数据预处理过程中，将各停车场的车位、区块和停车场电子地图上的车位信息、区块信息关联，约定区块属性信息中各比特所对应的车位，从而可以从mesh节点的广播数据包中获得每个车位的车位状态信息，将其还原并显示于电子地图上，可直观地看到停车场的车位空闲情况，进而便于提供导航服务。
56.在本实施例中，车位传感器10可以是：红外对管、超声波传感器、光线传感器或压力传感器等传感器，这些车位传感器可以通过合理设置触发条件实现低功耗运行。为方便安装、使用和维护，蓝牙节点20可连接一个或多个车位传感器10，并采用电池供电。
57.传统的车位摄像监控系统，每个摄像头管理一到两个摄像头，进行车牌识别，并采用指示灯提供占用状态或空闲状态的状态指示，系统结构复杂，成本高。本实施例的停车场车位管理系统，无需另行布放用于车位状态管理的系统，传送的数据量小，响应快速，可大大降低停车场车位管理系统的建造和维护成本。
58.本发明还提供了一种基于蓝牙及无线mesh网络的停车场定位导航方法，包括：
59.数据准备：
60.(1)受广播数据包的帧长影响，停车场的车位状态信息表示为多个区块数据，分区块分多帧进行转发和同步，为此将停车场的车位分区块管理，每个区块的车位状态信息数据形成一个广播数据包。为实现车位状态信息还原，在停车场电子地图上设置停车场-区块-车位三层结构，建立三者的关联关系，建立停车场的车位和停车场电子地图的车位一一对应关系。保证智能终端40能准确更新停车场电子地图上各车位的车位状态信息。
61.(2)在有互联网连接的场合，智能终端40可以访问电子地图服务器，下载或更新停车场电子地图。
62.(3)在有互联网连接的场合，智能终端40可以访问管理服务器，更新智能终端40内存储的指定停车场地图的车位状态信息。
63.停车导航方法：
64.在进入停车场后，智能终端40调取该停车场的电子地图并显示，智能终端40访问停车场无线mesh网络，接收mesh节点30的广播数据包，通过接收到的多个mesh节点30、蓝牙节点20的通信信号的信号强度对自身定位，获得当前位置，并接收mesh节点30的广播包获取该停车场的所有车位的车位状态信息；
65.智能终端在停车场电子地图上显示用户的当前位置信息和停车场内的车位空闲情况，所述停车场内车位空闲情况根据所述车位状态信息更新停车场电子地图的车位信息或区块信息后获得；
66.用户通过停车场电子地图给出的车位空闲情况，将车辆从当前位置信息开到一个
任意指定的空闲车位。
67.取车导航方法：
68.在进入停车场后，智能终端调取该停车场电子地图并显示，智能终端通过停车场的蓝牙节点或mesh节点的广播数据包进行蓝牙定位，实时获取用户的当前位置信息；
69.智能终端在停车场电子地图上显示用户的当前位置信息和预先存储的停车位置信息(如在上一次停车时定位存储)；
70.用户通过停车场电子地图给出的停车位置信息，将自身从当前位置信息引导到停车位置信息所指定的车位或区块。
71.由上可见，在实时导航时，无需电子地图服务器的参与，传送的数据量小，响应快速延时小。
72.在本实施例中，用户在其智能手机等智能终端中安装相应的app，或通过小程序、公众号、网页等方式打开导航界面；访问提供停车场导航服务的电子地图服务器下载停车场电子地图。下载停车场电子地图的方式可以是：通过下载数据包的方式下载全市的地下停车场或多层停车楼的电子地图。各停车场电子地图以模块方式存储于电子地图中，停车场电子地图采用按楼层分层存储。所述区块id对应特定楼层信息，当智能终端接收到区块id时，从中识别出对应区块的车位属性信息，并更新电子地图上的车位信息，从而显示出当前停车场当前楼层的停车场电子地图的分层地图。
73.综上所述，本发明具有如下效果：
74.(1)本发明的停车场车位管理系统，车位状态信息通过无线mesh网络在每个mesh节点中进行转发同步，并通过mesh节点的蓝牙进行广播，用户的智能终端可通过接收任一mesh节点的蓝牙广播数据包获取完整的停车场的车位状态信息；同时，用户的智能终端可以通过mesh节点和传感器节点进行蓝牙定位获取自身的定位信息，从而方便用户停车和找车。
75.(2)基于本发明的停车场车位管理系统，在定位导航时，无需管理系统中的服务器的参与，传送的数据量小，响应快速延时小。
76.(3)本发明停车场车位管理系统，采用低成本的蓝牙节点，并通过mesh节点进行mesh组网，组网快速，可以实现几乎零布线，零架子安装，可大大降低停车场车位管理系统的建造和维护成本。
77.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术上述任一实施例所述的停车场车位定位方法中的步骤。
78.本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器、半导体存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
79.在本实施例中，该计算机程序可以通过app、小程序、公众号等方式在智能终端中被调用执行，实现如本技术上述任一实施例停车场车位定位方法中的步骤。
80.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种停车场车位管理系统，其特征在于，包括传感器节点和mesh节点；所述传感器节点带有蓝牙功能，用于采集车位状态并通过蓝牙进行广播；各所述mesh节点组成无线mesh网络；各所述mesh节点根据接收的传感器节点数据来更新停车场车位状态数据，所述停车场车位状态数据在mesh节点之间通过无线mesh网络进行转发和同步，同时通过mesh节点的蓝牙进行广播。2.如权利要求1所述的停车场车位管理系统，其特征在于，所述传感器节点广播的数据包括：车位id和车位状态信息；所述停车场车位状态数据表示为多个区块数据，所述区块数据包括：区块id和区块属性信息，所述区块属性信息为该区块所属车位的车位状态信息的有序集合；所述mesh节点广播的数据包括：mesh节点id和一个或多个区块数据。3.如权利要求2所述的停车场车位管理系统，其特征在于，所述车位状态信息的长度为1个比特，所述区块属性信息的长度为n比特，所述区块所属的车位数量n小于等于n。4.如权利要求1所述的停车场车位管理系统，其特征在于，所述无线mesh网络为采用bluetoothmesh、zigbee、z-wave或thread组网的mesh网络。5.如权利要求1所述的停车场车位管理系统，其特征在于，所述mesh节点集成于所述停车场的照明灯上。6.如权利要求1所述的停车场车位管理系统，其特征在于，每个所述传感器节点连接一个或多个车位传感器。7.如权利要求6所述的停车场车位管理系统，其特征在于，所述车位传感器为：红外对管、超声波传感器、光线传感器或压力传感器。8.如权利要求1所述的停车场车位管理系统，其特征在于，还包括网关和管理服务器，所述网关用于建立所述无线mesh网络和所述管理服务器的通信连接；所述管理服务器接收所述停车场车位状态数据，并更新本地停车场电子地图。9.如权利要求2所述的停车场车位管理系统，其特征在于，还包括电子地图服务器，所述电子地图服务器用于存储和分发电子地图，所述电子地图设置有停车场车位信息图层；所述停车场车位信息图层包括停车场id、区块id、车位id、车位位置信息和车位状态信息；并建立停车场id、区块id和车位id的关联。10.一种停车场车位定位方法，其特征在于，应用于智能终端上，包括：调取停车场电子地图；接收停车场的mesh节点的广播数据包；根据获取的mesh节点的广播数据包，更新停车场电子地图上各车位的车位状态信息；根据各车位的车位状态信息关联的颜色信息显示停车场电子地图界面的各车位图块。11.如权利要求10所述的停车场车位定位方法，其特征在于，所述根据获取的mesh节点的广播数据包，更新停车场电子地图上各车位的车位状态信息，包括以下步骤：接收mesh节点的广播数据包，所述广播数据包括mesh节点id和一个或多个区块数据，每个区块数据包括区块id和区块属性信息；根据区块数据获取该区块所属车位的车位状态信息。12.如权利要求11所述停车场车位定位方法，其特征在于，根据区块数据获取该区块所属车位的车位状态信息的方法为：
预定义所述车位状态信息的长度为1个比特，所述区块属性信息的长度为n比特，所述区块所属的车位数量n小于等于n；预定义停车场电子地图上区块所属车位以一定顺序排列；预定义区块属性信息中以同样的顺序存储区块所属车位的车位状态信息；在解析区块属性信息时，将每一位的车位状态信息按区块所属车位的顺序一一更新到对应的车位上。13.如权利要求11所述的停车场车位定位方法，其特征在于，所述区块id对应特定楼层信息，当智能终端接收到区块id和区块属性信息时，从中识别出对应区块的车位属性信息，并更新电子地图上的车位信息。14.如权利要求11所述的停车场车位定位方法，其特征在于，所述车位定位方法还包括：根据停车场内部道路信息、当前位置信息和指定车位的位置信息，给出导航路径；所述当前位置信息通过停车场的mesh节点的广播数据包和传感器节点的广播数据包进行蓝牙定位获取并显示在所述停车场电子地图上。15.如权利要求10所述的停车场车位定位方法，其特征在于，所述车位状态信息的获得方法还包括：通过移动通信网络直接访问管理服务器，下载指定停车场的车位状态信息并更新。16.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求10-15任一项所述的停车场车位定位方法中的步骤。

技术总结
本发明公开了一种停车场车位管理系统、定位方法和存储介质。所述停车场车位管理系统，包括：多个传感器节点和多个mesh节点；所述传感器节点带有蓝牙功能，用于采集车位状态并通过蓝牙进行广播；各所述mesh节点组成无线Mesh网络；各所述mesh节点根据接收的传感器节点数据来更新停车场车位状态数据，所述停车场车位状态数据在mesh节点之间进行转发和同步，同时通过mesh节点的蓝牙进行广播。本系统具有组网快速，建造和维护成本低等特点。基于本发明，用户智能终端可通过任一mesh节点的广播数据包或云端服务器数据获取完整的停车场的车位状态信息，且通过蓝牙定位获取自身定位信息，实现到空车位的点对点导航。现到空车位的点对点导航。现到空车位的点对点导航。


技术研发人员：吕良胜
受保护的技术使用者：厦门市西飞神峰工贸有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2023/6/28