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新能源汽车分时租赁系统智能车位的设计

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汽车技术・Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

新能源汽车分时租赁系统智能车位的设计　

朱福根　李伟　熊树生　周超　周彩玲　

（１．浙江交通职业技术学院，杭州３ｌ１１１２；２．杭州云动智能汽车技术有限公司，杭州３１００１ｌ；３．浙江大学，　

杭州３１００２７；４．华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司，杭州３１００１２）　

【摘要】针对新能源汽车租赁系统中带充电桩车位易被社会车辆占用的问题，提出了一种无人值守的车位使用权限管　理方法。将１２５　ｋＨｚ与２．４ＧＨｚ双频段射频识别技术相结合，实现了车辆身份的非接触自动认证；通过低频激励器的合理布　置实现了车辆停放姿态的准确识别；利用控制器局域网实现了地锁的精确控制。通过建立示范站点进行了实车重复性试　验，结果表明，射频识别系统和电控地锁在正常停车入位和驶离车位过程中响应及时，驾驶员操作体验良好，无事故发生。　主题词：地锁射频识别　车位新能源汽车控制器局域网　中图分类号：Ｕ４９５文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２０１７）０５—００３６—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｐａｒｋｉｎｇ　ｏｆ　ＮＥＶ　Ｔｉｍｅ－＿Ｓｈａｒｉｎｇ　Ｒｅｎｔａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　

Ｚｈｕ　Ｆｕｇｅｎ‘，Ｌｉ　Ｗｅｉ　，Ｘｉｏｎｇ　Ｓｈｕｓｈｅｎｇ　，Ｚｈｏｕ　Ｃｈａｏ　，Ｚｈｏｕ　Ｃａｉｌｉｎｇ４　（１．Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１１１１２；２．Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｙｕｎｄｏｎｇ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００１１；３．Ｚｈ￣ｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２７；４．Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｔｉａｎｈｕａｎｇｐｉｎｇ　Ｐｕｍｐｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００１２）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｌｅａｓｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｓｐａｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｐｉｌｅ　ａｒｅ　ｕｓｕａｌｌｙ　ｏｃｃｕｐｉｅｄ　ｂｙ　ｕｎａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎ　ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１２５　ｋＨｚ　ａｎｄ　２．４　ＧＨｚ　ｄｕａｌ—ｂａｎｄ　ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｎｏｎ—ｃｏｎｔａｃｔ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃａｒ’Ｓ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ．Ｖｅｈｉｃｌｅ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｇｅｓｔｕｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｐｒｏｐｅｒ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｏｗ一￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ｅｘｃｉｔｅｒｓ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｒｏｕｎｄ　ｌｏｃｋ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ　ｖｉａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　（ＣＡＮ）．Ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ａｔ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ　ｓｉｔｅｓ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ＲＦＩＤ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｒｏｕｎｄ　ｌｏｃｋ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅｌｙ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｐａｒｋｓ　ｔｏ　ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｓｐａｃｅ　ａｎｄ　ｌｅａｖｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｓｐａｃｅ，ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅｒ’Ｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｉｓ　ｇｏｏｄ，ａｎｄ　ｎｏ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｈａｐｐｅｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｏｃｋ，ＲＦＩＤ，Ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ　ｐａｒｋｉｎｇ　ｓｐａｃｅ，ＮＥＶ，ＣＡＮ　

１前言　

新能源汽车分时租赁作为一个新兴的产业，正在快　

速发展，分时租赁系统的借、还车站点在各城市中逐渐　

铺开ｎ　。为了减少租赁运营的人力成本，这些站点多以　无人值守的形式出现。由于无人监管，带充电桩的车位　

常被外部车辆占用，造成新能源汽车的基础设施无法得　

到有效利用，同时给租赁运营系统的正常运营带来不必　

要的麻烦。为解决这一问题，本文提出了智能车位的概　

念，旨在为分时租赁系统设计一套能够识别车辆身份及　其停车意图的技术方案。　

目前，分时租赁系统已经能够通过手机应用程序　

（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＡＰＰ）实现借、还车的自动管理　］，并且建立　

了云服务器，对车辆、充电桩和站点告示牌等都能进行　

一３６一　有效的远程监控和管理。在此基础上，如果车位也能实　

现感知并联网，对车位的远程管控也是可行的，射频识　

别（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）ｔ　技术的普及、　

成熟的电控地锁的出现使其成为可能。　

２技术选型　

２．１需求分析　

一般情况下，分时租赁站点由几个到十几个不等的　

车位组成，这些车位只允许租赁公司所属车辆使用　。　

因此，智能车位必须在车辆进入车位前识别其有效身份　

信息。如果该车辆有车位的使用权限，智能车位应能判　

断其停车意图，将对应车位的使用权限分配给该车辆，　同时保证其他车位不受影响。智能车位应能根据车辆　

的停车意图提前控制地锁解锁，在车辆驶离前保证处于　

汽车技

术　朱福根，等：新能源汽车分时租赁系统智能车位的设计　

解锁状态，并能准确识别车辆驶离车位的意图，在车辆　完全驶离后及时上锁。此外，智能车位还应具备联网配　

置等功能阁。　

２．２关键技术方案　

２．２．１身份识别　

目前，ＲＦＩＤ技术已经发展为无线身份识别的主流　

技术阍。根据停车人位过程前、后车辆与车位的距离，选　

用中远距离的ＲＦＩＤ技术，本文选择目前广泛应用于小　

区车库的２．４　ＧＨｚ　ＲＦＩＤ技术，可在车辆低速行驶过程中　读取标签完成身份认证。　

这套系统由１张有源标签和１台ＲＦＩＤ阅读器组　

成。ＲＦＩＤ阅读器接收有源标签发送的各种命令并及时　

响应，完成对标签的识别、鉴权、加密访问等操作，识别　

距离为２～８０　ｍ可调，识别车速最高可达１００　ｋｍ／ｈ，最高　

支持２　Ｍｂ／ｓ空中通信速率。　

该技术的不足在于无法对车辆精确定位，只能识别　

可探测范围内的电子标签。　

２．２．２车辆位置检测　

检测车辆所在车位以及其在车位中的位置，以此判　

断车辆的停车入位和驶离意图是系统的必要功能。目　

前成熟的车辆检测技术有地感线圈［７１、地磁传感器［８］、红　

外、超声波等反射式传感器，但都无法识别车辆身份。　

因此，本文选择有源双频射频识别技术。有源双　

频射频识别系统由低频激励器、有源双频标签和ＲＦＩＤ　阅读器组成。有源双频标签的高频部分参数与２．２．１　

节的描述相同，低频部分采用奥地利微电子的ＡＳ９３３１　

接收芯片，工作频率为１２５　ｋＨｚ。卡片不在低频激励区　

时，处于超低功耗休眠状态，位于配对的低频信号作用　范围内时，卡片被激活并唤醒，通过２．４　ＧＨｚ频段向认　

证后的ＲＦＩＤ阅读器发送数据。低频激励器的激励半　

径为２～８　ｍ可调，边沿控制精度高，主要用于产生低频　

信号覆盖区，唤醒双频标签，双频标签接收激励器的地　

理标志，并将自身的位置信息调制到周边的磁场中。　磁场覆盖区可以通过硬件配置的方式调整，覆盖区直　

径即为定位精度。　２．２．３地锁控制网络　多车位站点的地锁存在多机联合控制的问题。如　

果采用集中控制的方式，考虑到某些特殊情况下，车位　

间的距离较远，控制信号易受干扰。因此，最佳方式是　搭建地锁的控制器局域网（ＣＡＮ）ｔ　。本文选用某电控地　

锁，由６　Ｖ直流电源供电，升降运行时间小于５　ｓ，其控制　

接口为４线制１０口。　

为了将地锁接人ＣＡＮ，选用了一款车位控制卡，用　

２０１７年第５期　于对地锁的动作进行控制和状态诊断，同时拥有控制　

前、后低频激励器的供电电源。车位控制卡的主控制芯　

片为型号为ＳＴＭ３２Ｆ１０３的３２位微控制器（Ｍｉｃｒｏｃｏｎ—　

ｔｒｏｌｌｅｒ　Ｕｎｉｔ，ＭＣＵ），板载４路可控继电器输出接口，１路　ＣＡＮ通信接口，４路带光耦隔离输入接口和４路带驱动　

的数字输出接口。　

ＲＦＩＤ阅读器采用ＲＳ２３２数据输出接口，需要通过　

数据转换卡在物理层上转为ＣＡＮ接口接人站点ＣＡＮ。　

另一方面，ＲＦＩＤ阅读器可以读取所有车位上的双频标　

签ＩＤ，需要通过数据转换卡在应用层把每个车位上的　标签ＩＤ填充到该车位的ＣＡＮ报文中。　

３总体技术方案　

３．１智能车位工作原理　

智能车位的工作原理如图１所示，激励器采用地埋　

式安装，双频标签的安装位置应尽量贴近地面且避免金　属车身的干扰，同时，考虑到车辆倒车人位过程中标签　

应尽早被激活，将其横向居中安装于车辆后保险杠面罩　

底部　。　

双频标签　ｆ氐压激励器地锁　低压配电柜　

图１智能车位工作原理　智能车位的工作步骤为：　

ａ．车辆倒车入位时，双频标签进入激励器的作用　

范围被激活唤醒，获取并存储激励器的编号。　

ｂ．唤醒后的双频标签如果处于ＲＦＩＤ阅读器作用　

范围内，其存储的激励器编号和双频标签的ＩＤ即可被　

ＲＦＩＤ阅读器读取。　

Ｃ．低压配电柜中的数据转换卡将双频标签ＩＤ和　

激励器编号群发给各车位控制卡，相应车位的地锁控制　

卡据此控制地锁执行解锁或上锁动作。　

由双频标签的安装位置可知，车辆必须倒车人位才　

能触发地锁动作。系统的该特性虽然存在使用上的不　

便利，但可从技术层面约束用户按车头朝外的规则停放　车辆。　

３．２站点组成　

经调研，大部分租赁站点的车位按照如图２所示的　

方式排列。因此，本方案基于这种排列方式设计。　

一

３７—

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智能停车场施工方案

智能停车场施工方案

智能停车场施工方案

智能停车场是一种应用智能技术的停车设施，通过感知系统和自动控制系统，能够实现自动寻找车位、自动停车和自动取车的功能，大大提高了停车场的利用率和停车效率。下面是智能停车场的施工方案。

一、施工内容：

1. 感知系统的安装：在停车场各个区域安装感知设备，包括摄像头、雷达和传感器等，用于检测车辆的位置和状态。

2. 自动控制系统的建设：建设自动控制中心，安装计算机和控制设备，用于实时监控和控制停车场的运行。

3. 车位指示系统的安装：在每个停车位上安装车位指示器，用于指示车位的可用性。

4. 车牌识别系统的建设：在停车场的入口和出口安装车牌识别设备，用于识别车辆的车牌号码以及进出记录。

5. 数据管理系统的构建：建设数据管理系统，用于管理停车场的数据，包括停车位的使用情况、车辆进出记录等。

二、施工流程：

1. 预备工作：确定施工方案，购买所需设备和材料。

2. 安装感知系统：按照设计图纸的要求，安装感知设备，包括摄像头、雷达和传感器等。

3. 建设自动控制中心：搭建自动控制中心，安装计算机和控制设备，建立与感知系统的连接。

4. 安装车位指示系统：在每个停车位上安装车位指示器，与自动控制中心连接。

5. 建设车牌识别系统：在停车场的入口和出口安装车牌识别设备，与自动控制中心连接。

6. 构建数据管理系统：建设数据管理系统，用于管理停车场的数据。

7. 调试和测试：对整个智能停车场系统进行调试和测试，确保各个组件的正常运行。

三、施工注意事项：

1. 设备安装位置要合理：根据停车场的实际情况，合理安排感知设备和车位指示器的安装位置，确保能够准确感知车辆的位置和状态。

2. 设备之间的连接要可靠：各个设备之间的连接要可靠稳定，确保数据的传输和命令的执行顺利进行。

3. 施工过程要注意安全：在施工过程中，要注意安全防护，确保施工人员的人身安全。

4. 施工时间要合理安排：在施工过程中，要合理安排时间，尽量减少对停车场正常运营的影响。

智能信息化停车场建设方案

智能信息化停车场建设方案

智能信息化停车场建设方案

随着城市化进程的加速，车辆数量不断增多，停车难已成为城市发展的一大难题。传统停车场运营模式存在着人工管理效率低、停车资源分配不公、安全隐患高等问题。因此，智能信息化停车场已经成为未来城市停车场的发展趋势，采用先进的技术手段，实现停车场的自动化管理和科学化服务，解决车位资源分配和利用率问题，提高停车场运营效率和服务质量。

一、智能信息化停车场的优势

1、自动化管理：智能信息化停车场采用人脸识别、车牌识别、RFID等高科技手段实现自动化的车辆入场、离场、寻找车位等管理，减轻了人工操作的负担，提高了管理效率。

2、智能化服务：智能信息化停车场通过大数据分析，实现车位预定、车位查询、电子地图等智能化服务，可根据车主的具体需求提供多种停车选择方案，大大提高了服务的质量和效率。

3、安全高效：智能信息化停车场配备了高清摄像设备、火灾报警设备、门禁刷卡等安全设备，车主的车辆、财产得到更加全面的安全保障，同时由于自动管理和智能服务的优势，车主停车的时间也更加高效。

4、环保节能：智能信息化停车场采用太阳能发电、LED能效照明技术等绿色能源，完全消除了传统停车场能源浪费和环境污染的问题，减少了对环境的破坏。

二、智能信息化停车场的建设方案 1、硬件设施建设：智能信息化停车场的建设需要优先考虑硬件设施的建设，在建设过程中需考虑车位数量、摄像设备、计算机等信息化设备的选配和布设，确保顺畅稳定的运行。

2、软件系统开发：智能信息化停车场需要一套完整的系统软件来支撑和实现自动化管理和智能化服务，其开发需要根据实际需求制定详细的需求分析，设计出门禁系统、车位管理系统、支付系统等多种功能模块，实现车位预定、车位查询、停车缴费、智能导航等多种功能。

3、设备互联网络：智能信息化停车场需要支持设备互联网络，实现设备之间的信息共享，包括车位状态、停车时间、收费情况等信息，确保整个系统的安全高效运行。

4、智能管理和服务平台：建设智能信息化停车场需要建立完整的管理和服务平台，可以通过微信、APP等智能设备来实现，车主可以远程预定车位、查询车位状态、缴纳停车费等，停车场管理可以实现对车辆管理、车位管理和收费管理等全面监控和管理。

基于物联网技术的智能停车系统设计

基于物联网技术的智能停车系统设计

基于物联网技术的智能停车系统设计

随着城市化进程的加速，车辆数量逐渐增加，停车难的问题也愈加突出。智能停车系统是一种能够自动化、智能化管理车位资源的停车系统，通过各种物联网技术的应用，可以实现车辆预约、在线支付、自动识别等功能，方便车主快速找到车位，缓解停车难问题。

本文主要介绍基于物联网技术的智能停车系统的设计。该系统分为硬件和软件两个部分，硬件主要包括地磁传感器、显示屏、摄像头和电子支付设备，软件则包括车位管理、车辆预约、车位查询等模块。具体设计过程分为以下几步。

第一步，硬件部分设计。地磁传感器是整个系统的核心，能够检测车位是否有车辆进入或离开，从而实现车位状态的实时监测。显示屏能够显示车位状态、车位编号等信息，方便车主找到空闲的车位。摄像头可以实现车辆的自动识别和抓拍，方便管理部门监控车辆进出情况。电子支付设备可以实现用户在线支付停车费用，提高交易效率。

第二步，软件部分设计。车位管理模块是整个系统的核心，实现对车位信息的实时监测和管理。车辆预约模块可以让车主提前预约车位，避免到达现场后没有空余车位的情况。车位查询模块可以让车主了解停车场内情况，快速找到空余车位。此外，还可以加入智能导航功能，指导车主快速到达目的地。

第三步，系统集成测试。将硬件和软件部分集成在一起，进行整体测试。测试包括车位状态检测、车辆自动识别、电子支付测试等，保证系统能够稳定运行。

经过上述几个步骤，基于物联网技术的智能停车系统的设计就完成了。该系统可以提高车位利用率，缓解停车难问题，同时还可以提高停车场管理效率，减少管理成本。未来，随着物联网技术的逐步普及和发展，智能停车系统将会成为停车场管理的主流模式。

智慧停车场车辆设置方案

智慧停车场车辆设置方案

智慧停车场车辆设置方案

一、引言

智慧停车场是指通过物联网和数据分析等技术手段，实现停车场管理自动化、信息化和智能化的一种停车场管理系统。在智慧停车场中，车辆设置方案是非常关键的一环，要合理设置车辆的通行规则和车辆分类等，以提高停车场的利用率和管理效率。本文将从车辆通行规则、车辆分类和车辆识别等方面，提出一套智慧停车场车辆设置方案。

二、车辆通行规则

1.免费通行：对于一些特定车辆，如临时工作车辆、残疾人车辆等，可以设定免费通行的规则，以方便他们在必要时顺利停车。

2.有偿通行：对于普通车辆，可以设定按照时间段或者停车时长收费的规则，以激励车主合理使用停车位，避免滞留。

3.动态调整：根据实际需求，可以根据车流量和停车场剩余容量等信息，动态调整车辆通行规则，以保证停车场的高效利用。

三、车辆分类

1.临时车辆：指在停车场停留时间不超过24小时的车辆，如商务车、游客车等。可以设置短时停车位，以方便这些车辆进行短期停车。

2.长期车辆：指停车时间超过24小时的车辆，如住宅小区居民车辆、办公楼员工车辆等。可以设置长时停车位，并给予一定的优惠政策，以鼓励长期停车。

3.VIP车辆：指一些特殊身份的车辆，如政府重要人物、高级管理人员等。可以设置VIP停车位，并提供优先通行等特殊待遇。 4.特殊车辆：指一些特定类型的车辆，如货车、危险品运输车等。可以设置专门的停车区域，并配备相应的设施，以保证特殊车辆的安全通行。

四、车辆识别

1.车牌识别：通过车牌识别技术，实现对车辆的自动识别，以提高车辆进出停车场的速度和准确度。可以安装车牌识别设备在入口和出口，实现自动抬杆和自动计费等功能。

2.蓝牙识别：通过蓝牙设备，与车主手机连接，实现车辆的自动识别和通行。可以安装蓝牙设备在入口和出口，无需车主出示任何凭证，即可实现快速通行。

3.人脸识别：通过人脸识别技术，对车主进行身份验证，以保证只有合法车主才能进出停车场。可以安装人脸识别设备在入口和出口，与车主的身份信息绑定，保证停车场的安全性。