本發(fā)明屬于移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)及方法，尤其是一種基于移動小基站的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，家用汽車已經(jīng)越來越普及，據(jù)統(tǒng)計，截至2016年5月，中國汽車保有量已超過1.7億輛，而且繼續(xù)呈快速增長趨勢。隨著汽車數(shù)量的不斷攀升，帶來了停車需求的爆發(fā)式增長?！笆欠裼型＼嚨牡胤健笔侨藗兂鲂惺紫纫紤]的一個因素，而“停車難”也已經(jīng)成為整個城市交通發(fā)展的重要問題之一。

由于路外停車位的嚴(yán)重缺乏，城市中設(shè)計并建成了各種大型停車場，如購物餐飲娛樂中心、大型商場、會展中心、機(jī)場/火車站等配套的地下停車場。這些停車場一般空間大、方向不易辨識，駕駛者需要自己開車在停車場內(nèi)尋找空閑車位，如果沒有相當(dāng)數(shù)量的停車管理人員，往往會出現(xiàn)進(jìn)入停車場后難于找到停車位，尋車位耗時長、效率低。

基于以上問題，車輛定位、智能車位指引等成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)，而目前的一些方法和系統(tǒng)，如磁釘定位、基于RFID/ZigBee/WLAN等停車定位系統(tǒng)都存在不同方面的缺陷。磁釘定位雖然可以確保準(zhǔn)確性，但必須要對停車場進(jìn)行改造，向地下埋入磁釘，費(fèi)時費(fèi)力，耗資較大；基于RFID、ZigBee方式需要安裝專用的閱讀器、泊車電子標(biāo)簽、配備專用的手持終端，對于停車場和車輛用戶都需要配置新設(shè)備，投入較大，實(shí)現(xiàn)起來也比較復(fù)雜；基于WLAN的方式，傳送可靠性不能保證，而且干擾問題比較嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于移動小基站的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能停車，而且還可以解決地下停車場4G移動信號盲區(qū)問題，從而更大程度的節(jié)省投資，有效利用資源。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明首先提出一種基于移動小基站的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)，包括停車位管理服務(wù)器、設(shè)置在停車場內(nèi)的若干小基站和用于視頻監(jiān)視的若干攝像頭以及設(shè)置在車輛上的移動智能終端；所述移動智能終端與小基站通信，所述小基站連接至移動通信網(wǎng)和本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)；所述停車位管理服務(wù)器連接至本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)；所述攝像頭通過本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)連接至停車位管理服務(wù)器；所述移動智能終端上安裝有停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端；

所述停車位管理服務(wù)器存放停車場停車位的位置分布圖，攝像頭以一定的間隔將停車位視頻圖像傳送給停車位管理服務(wù)器，管理服務(wù)器檢測停車位是否空閑；所述小基站內(nèi)存放停車場車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息，車位管理服務(wù)器將停車位空閑/占用的狀態(tài)變化同步給停車場內(nèi)所有小基站。

進(jìn)一步的，上述若干攝像頭分布在停車場內(nèi)使停車位視頻監(jiān)測覆蓋范圍為100％。以上所述小基站是SmallCell小基站。

進(jìn)一步，上述停車位管理服務(wù)器采用差分圖像法檢測停車位是否空閑。

進(jìn)一步，上述車位管理服務(wù)器采用增量更新方式實(shí)時將停車位空閑/占用的狀態(tài)變化同步給停車場內(nèi)所有小基站。

進(jìn)一步，所述停車位管理服務(wù)器設(shè)置在停車場本地，并通過本地局域網(wǎng)與小基站連通；或者所述停車位管理服務(wù)器設(shè)置在互聯(lián)網(wǎng)云端，并通過互聯(lián)網(wǎng)與小基站連通。

進(jìn)一步，設(shè)置在車輛上的移動智能終端通過4G無線網(wǎng)絡(luò)接口與小基站連通。

進(jìn)一步，上述SmallCell小基站包括收發(fā)天線、射頻模塊、基帶處理模塊、網(wǎng)口和光口、本地網(wǎng)關(guān)L-GW、存儲模塊和應(yīng)用處理模塊；所述收發(fā)天線、射頻模塊和基帶處理模塊實(shí)現(xiàn)移動通信小基站通信功能；所述本地網(wǎng)關(guān)L-GW實(shí)現(xiàn)SmallCell小基站本地IP接入功能和選擇IP流量卸載功能；所述存儲模塊存放停車場車位信息庫，包括停車場停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息；所述應(yīng)用處理模塊用以實(shí)現(xiàn)與車輛當(dāng)前位置最近的空閑停車位計算、車位狀態(tài)同步、空車位信息推送服務(wù)。

本發(fā)明還提出一種基于上述停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法，包括以下步驟：

401車輛上的移動智能終端安裝并打開停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端；

402帶有移動智能終端的車輛進(jìn)入停車場后，移動智能終端關(guān)聯(lián)小基站，并通過定位算法，獲得本車輛的精確位置信息；

403 402中的移動智能終端向移動核心網(wǎng)發(fā)起LIPA/SIPTO服務(wù)請求，移動智能終端、小基站、移動核心網(wǎng)之間LIPA/SIPTO交互流程成功后，LIPA/SIPTO連接獲得核心網(wǎng)側(cè)的授權(quán)；

404移動智能終端向小基站發(fā)送其獲得的精確位置信息；

405小基站中存放的停車場車位信息庫包含停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息，根據(jù)移動終端的精確位置信息、停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)，小基站檢索并計算出距離該移動智能終端最近的空閑停車位位置，小基站對計算出的該空車位設(shè)置“已分配”標(biāo)志信息，小基站設(shè)置一固定時限，之后清空“已分配”標(biāo)志；

406小基站向移動智能終端發(fā)送距離其最近的空閑停車位位置；

407移動智能終端停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端以步驟402中的位置信息為起始點(diǎn)，以步驟406中的位置信息為終點(diǎn)，計算導(dǎo)航路線，導(dǎo)引車輛行駛到空閑車位；

408移動智能終端用戶是否對該空閑停車位滿意？如果是，則轉(zhuǎn)步驟409，否，則轉(zhuǎn)步驟402；

409車輛在該空閑車位停車，停車導(dǎo)引結(jié)束。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的基于移動小基站的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)充分考慮停車場的特點(diǎn)，采用易于布署的小基站，并且擴(kuò)展了小基站的無線覆蓋功能，小基站基于設(shè)置在車輛上移動智能終端的精確位置、停車場車位分布圖及車位狀態(tài)信息，能夠快速、成功的定位最近的空車位，大大減少了駕駛?cè)藛T在大型停車場尋車位的耗時，有效的提高了停車效率以及車位利用率，并且該方法簡便、易行，不需要對停車場進(jìn)行大的改造，車輛人員無需配置另外的定位設(shè)備。

進(jìn)一步，本發(fā)明采用的小基站為SmallCell小基站，SmallCell小基站還能對地下停車場進(jìn)行移動信號的補(bǔ)盲和補(bǔ)弱，充分利用系統(tǒng)資源，取得一舉多得的功效。

進(jìn)一步，本發(fā)明采用移動通信網(wǎng)(可以采用3G、4G以及更高標(biāo)準(zhǔn)的移動通信網(wǎng)絡(luò))，與局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)通信模式，能夠保證停車導(dǎo)引的精確性。

附圖說明

圖1本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的停車場設(shè)備布放示意圖；

圖3本發(fā)明的小基站設(shè)備構(gòu)成示意圖；

圖4本發(fā)明的智能停車導(dǎo)引流程框圖；

圖5本發(fā)明的停車位視頻圖像傳送過程框圖；

圖6本發(fā)明的小基站與停車位管理服務(wù)器的信息同步過程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1，本發(fā)明首先提出一種基于移動小基站的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括停車位管理服務(wù)器、設(shè)置在停車場內(nèi)的若干小基站和用于視頻監(jiān)視的若干攝像頭以及設(shè)置在車輛上的移動智能終端；移動智能終端與小基站通信，小基站連接至移動通信網(wǎng)和本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)；停車位管理服務(wù)器連接至本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)；所述攝像頭通過本地局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)連接至停車位管理服務(wù)器；所述移動智能終端上安裝有停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端；停車位管理服務(wù)器存放停車場停車位的位置分布圖，攝像頭以一定的間隔將停車位視頻圖像傳送給停車位管理服務(wù)器，管理服務(wù)器檢測停車位是否空閑；小基站內(nèi)存放停車場車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息，車位管理服務(wù)器將停車位空閑/占用的狀態(tài)變化同步給停車場內(nèi)所有小基站。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，停車場布放的小基站大于或等于三臺，停車場內(nèi)布放若干攝像頭，管理服務(wù)器可以布放于本地，通過本地局域網(wǎng)與小基站連通，或布放于互聯(lián)網(wǎng)云端，通過互聯(lián)網(wǎng)與小基站連通。攝像頭通過本地局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)與管理服務(wù)器連通。當(dāng)車輛進(jìn)入停車場停車時，車輛上的移動智能終端，通過4G無線網(wǎng)絡(luò)接口與小基站連通。小基站通過4G核心網(wǎng)接口與移動通信網(wǎng)連通。如圖2是本發(fā)明所描述的停車場設(shè)備布放示意圖，車輛上的移動智能終端，通過4G無線網(wǎng)絡(luò)接口與小基站連通。停車場內(nèi)布放的若干攝像頭，保證停車位視頻監(jiān)測覆蓋范圍達(dá)100％，每個攝像頭監(jiān)測停車場的若干個固定停車位。停車場停車位已停車為占用狀態(tài)，未停車為空閑狀態(tài)。

在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，小基站采用SmallCell小基站。如圖3是SmallCell小基站設(shè)備構(gòu)成示意圖，小基站包括收發(fā)天線、RF射頻模塊、基帶處理模塊、網(wǎng)口和光口、本地網(wǎng)關(guān)L-GW、存儲模塊、應(yīng)用處理模塊等。收發(fā)天線、RF射頻模塊、基帶處理模塊等實(shí)現(xiàn)移動通信小基站基本功能，本地網(wǎng)關(guān)L-GW實(shí)現(xiàn)小基站本地IP接入(Local IP Access，LIPA)功能和選擇IP流量卸載(Selected IP Traffic Offload，SIPTO)功能，采用由終端向移動核心網(wǎng)發(fā)起LIPA/SIPTO服務(wù)請求的交互流程。存儲模塊存放停車場車位信息庫，包括停車場停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息。應(yīng)用處理模塊用以實(shí)現(xiàn)與車輛當(dāng)前位置最近的空閑停車位計算、車位狀態(tài)同步、空車位信息推送服務(wù)等。

本發(fā)明還提出一種基于以上停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)的停車導(dǎo)引方法，參見圖4，具體包括以下步驟：

401車輛上的移動智能終端安裝并打開定制的停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端。

402車輛上的移動智能終端進(jìn)入布放多個小基站的停車場后，移動智能終端關(guān)聯(lián)小基站，并通過如三點(diǎn)定位法等定位算法，獲得本移動智能終端(或車輛)的精確位置信息。

403 402中的移動智能終端向移動核心網(wǎng)發(fā)起LIPA/SIPTO服務(wù)請求，移動智能終端、小基站、移動核心網(wǎng)之間LIPA/SIPTO交互流程成功后，LIPA/SIPTO連接獲得核心網(wǎng)側(cè)的授權(quán)。

404移動智能終端向小基站發(fā)送其獲得的精確位置信息。

405小基站中存放停車場車位信息庫，該信息庫包含停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息。根據(jù)移動終端的精確位置信息、停車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)，小基站檢索并計算出距離該移動智能終端(車輛)最近的空閑停車位位置。小基站對計算出的該空車位設(shè)置“已分配”標(biāo)志信息，以避免當(dāng)多個車輛同時尋找空車位時分配相同的空車位以及同一車輛多次分配到同一空車位?？梢栽O(shè)置如5分鐘的時限，清空“已分配”標(biāo)志。

406小基站向移動智能終端發(fā)送距離其最近的空閑停車位位置。

407移動智能終端停車導(dǎo)航應(yīng)用客戶端以以上步驟402中的位置信息為起始點(diǎn)，以以上步驟406中的位置信息為終點(diǎn)，計算導(dǎo)航路線，導(dǎo)引車輛行駛到空閑車位。

408移動終端(車輛)用戶是否對該空閑停車位滿意？是，轉(zhuǎn)以下步驟409，否，則轉(zhuǎn)以上步驟402。

409車輛在該空閑車位停車，智能停車導(dǎo)引結(jié)束。

圖5是本發(fā)明所描述的停車位視頻圖像傳送過程，管理服務(wù)器中存放停車位空閑時的背景圖像，攝像頭實(shí)時采集停車位視頻圖像，并以一定間隔如5s，傳送給管理服務(wù)器，管理服務(wù)器采用如差分圖像法，檢測停車位是否空閑。

圖6是本發(fā)明所描述的小基站與管理服務(wù)器的信息同步過程，管理服務(wù)器中存放停車場停車位的位置圖以及車位空閑/占用狀態(tài)，小基站內(nèi)存放停車場車位位置信息以及車位空閑/占用狀態(tài)信息，管理服務(wù)器通過同步協(xié)議如RSYNC，與小基站進(jìn)行信息同步更新，可以采用如增量更新方式進(jìn)行信息同步更新。

綜上所述，本發(fā)明利用LTE SmallCell高速、安全可靠、定位精度高等特點(diǎn)，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、智能化、低成本的停車場車輛停放智能導(dǎo)引系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，不僅能夠很好地實(shí)現(xiàn)智能停車，而且還可以利用SmallCell小基站解決地下停車場4G移動信號盲區(qū)問題，從而更大程度的節(jié)省投資，有效利用資源。