本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
改革開放以來，我國的經(jīng)濟一直處于高速發(fā)展的狀態(tài)，人民生活質(zhì)量日益提高，小汽車開進了家家戶戶的大門，給人們的出行帶來了極大的方便，隨著能源與環(huán)境問題的日益突出的，電動汽車以及插電式混合動力電動汽車 ( 簡稱電動汽車 ) 發(fā)展十分迅速，相應(yīng)的電動汽車充電裝置的需求也日益明顯?，F(xiàn)有技術(shù)，電動汽車充電主要采用兩種方式，一種直流快速充電，一種是采用家庭的 220V 交流電進行低速充電。為了滿足這種充電方式，現(xiàn)有技術(shù)中，在電動汽車中分別固定安裝了直流充電設(shè)備以及交流充電設(shè)備，以能夠分別實現(xiàn)直流充電和交流充電，滿足電動汽車的充電需求。
電動汽車是新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，但目前，城市中現(xiàn)有的諸如充電站或充電樁之類的充電設(shè)備很少，且充電設(shè)備主要建設(shè)在停車場或者特定的充電場所內(nèi)，電動汽車充電極其不方便，這成為了阻礙電動汽車普及的因素之一。另外，建設(shè)充電站或者充電樁必然需要有電能輸入，重新鋪設(shè)電力線路也會增加建設(shè)成本。
雖然直流充電設(shè)備和交流充電設(shè)備，滿足電動汽車的充電需求，但是占用了電動汽車的使用空間，增加了電動汽車的負載。隨著科技的進步，新能源汽車以其具有的輕便，無污染且節(jié)能的的有點被廣大消費者購買并使用。隨著科技的不斷進步，新能源汽車尤其是純電動轎車已逐漸普及。目前，新能源汽車與傳統(tǒng)汽車一樣，均裝有鉛酸輔助電池，重量約10公斤。該輔助電池需要良好的維護，車輛長期不啟動則輔助電池可能會產(chǎn)生失電情況，導(dǎo)致車輛無法啟動，并且輔助電池占用空間和重量，從而產(chǎn)生更多能耗。如果取消輔助電池，直接使用主電池組進行直流變換，會導(dǎo)致車輛的高壓系統(tǒng)和較多控制器件處于工作狀態(tài)，耗費電力，且存在安全隱患。目前電動汽車的普及還有障礙，由于續(xù)航里程有限，大眾擔(dān)心給電動汽車充電不能像給燃油汽車加油那樣方便，畢竟充電站還不像加油站那么常見。
隨著環(huán)境保護意識日漸深入人心，利用電能來驅(qū)動的電動車輛得到了廣泛的發(fā)展。電動車輛具有蓄電池，用以存儲驅(qū)動電動車輛行駛所需的電能。為了保障電動車輛的續(xù)航能力，在電動車輛上的蓄電池所存儲的電能快要消耗完之前，電動車輛的用戶需要駕駛電動車輛到充電站，向電動車輛上的蓄電池充電。物聯(lián)網(wǎng)是幾年來發(fā)展較為迅速的ICT技術(shù)，是一種集感知，通信及計算于一體的綜合解決方案，目的在于提供一個物物相連的泛在感知網(wǎng)絡(luò)。其體系結(jié)構(gòu)包括感知層，通信層與應(yīng)用層，具有深入感知，廣泛互聯(lián)，高度智能的特點。而目前的停車車位管理多為人工簡易管理，遠達不到智能管理的水平。將物聯(lián)網(wǎng)的智能管理控制體系和結(jié)構(gòu)引入停車車位管理中，形成一種全新的智能預(yù)約車位系統(tǒng)，提高停車車位智慧化管理水平。
作為城市停車的主要場所，停車場是解決城市停車難問題的關(guān)鍵突破口。大量興起停車場的建設(shè)，給泊車需求者提供了足夠的停車位數(shù)量，雖然可以有效緩解停車難問題，但是由于在停車場的管理技術(shù)方面受到制約，不能充分有效利用這些停車資源，極大的增加了停車場的擴建難度，目前電動汽車的普及還有障礙，由于續(xù)航里程有限，大眾擔(dān)心給電動汽車充電不能像給燃油汽車加油那樣方便，畢竟充電站還不像加油站那么常見，而電動車輛的用戶更需要及時駕駛電動車輛到可充電停車場去充電，向電動車輛上的蓄電池充電。如何有效及時的預(yù)約停車位為電動汽車充電是亟待解決的一大問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)，可實現(xiàn)及時的預(yù)約停車位去充電，給車主帶來了方便。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：
根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)器、無線通信模塊、終端、以及設(shè)置在每個停車位上的車牌號識別模塊、超聲波車位檢測模塊、道閘和充電樁；終端包括輸入模塊和APP預(yù)約申請模塊，后臺服務(wù)器包括預(yù)先存儲模塊、檢索模塊、空閑模塊、預(yù)占模塊和分配模塊，超聲波車位檢測模塊包括超聲波發(fā)射電路模塊和超聲波接收電路模塊；其中，
預(yù)先存儲模塊，用于預(yù)先存儲車主的身份證信息與車牌號信息；
超聲波車位檢測模塊，用于感應(yīng)停車位上是否停有汽車，并將該停車位的狀態(tài)信息發(fā)送至空閑模塊；
輸入模塊，用于將輸入的車牌號信息經(jīng)無線通信模塊傳輸至檢索模塊；
檢索模塊，用于檢索接收的車牌號信息是否存在預(yù)先存儲模塊中，若存在此車牌號信息則將此車牌號信息再次經(jīng)無線通信模塊傳輸至APP預(yù)約申請模塊；
APP預(yù)約申請模塊，用于當(dāng)接收到車牌號信息時，則由用戶從空閑車位信息中預(yù)約一個停車位號，將該被預(yù)約的停車位號經(jīng)無線通信模塊傳輸至預(yù)占模塊，車牌號信息以及該車所預(yù)約的停車位號經(jīng)無線通信模塊傳輸至分配模塊；
預(yù)占模塊，用于鎖定被預(yù)約的停車位號，鎖定的時間為預(yù)設(shè)的，輸出被鎖定的預(yù)約車位號至空閑模塊；
空閑模塊，用于根據(jù)各超聲波車位檢測模塊發(fā)送過來的停車位的狀態(tài)信息、預(yù)占模塊發(fā)送過來的被鎖定的預(yù)約車位號，進行匯總從而統(tǒng)計出剩余的空閑車位信息；輸出空閑車位信息至APP預(yù)約申請模塊；
分配模塊，用于將車牌號信息傳輸至該車所預(yù)約的停車位上的車牌號識別模塊；
車牌號識別模塊，用于當(dāng)待停車的車牌號與接收的車牌號信息一致時，控制道閘打開從而實現(xiàn)停車；
充電樁，用于為停車位上的電動汽車充電；
超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、電阻、可調(diào)電阻、第一電容、第二電容和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、電阻的一端分別連接，電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接。
作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，無線通信模塊為ZigBee模塊。
作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，所述鎖定的時間設(shè)為1個小時。
作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，還包括用于當(dāng)有其它車闖進停車車位時則報警的警報模塊。
作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，警報模塊為蜂鳴器。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
（1）本發(fā)明能夠智能且及時的預(yù)約停車位去充電；
（2）本發(fā)明能保證預(yù)約車位充電的實時性；
（3）通過超聲波車位檢測，及時跟新最新車位，給車主帶來了方便。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：
一種基于超聲波車位檢測的電動汽車智能預(yù)約充電車位系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)器、無線通信模塊、終端、以及設(shè)置在每個停車位上的車牌號識別模塊、超聲波車位檢測模塊、道閘和充電樁；終端包括輸入模塊和APP預(yù)約申請模塊，后臺服務(wù)器包括預(yù)先存儲模塊、檢索模塊、空閑模塊、預(yù)占模塊和分配模塊，超聲波車位檢測模塊包括超聲波發(fā)射電路模塊和超聲波接收電路模塊；其中，
預(yù)先存儲模塊，用于預(yù)先存儲車主的身份證信息與車牌號信息；
超聲波車位檢測模塊，用于感應(yīng)停車位上是否停有汽車，并將該停車位的狀態(tài)信息發(fā)送至空閑模塊；
輸入模塊，用于將輸入的車牌號信息經(jīng)無線通信模塊傳輸至檢索模塊；
檢索模塊，用于檢索接收的車牌號信息是否存在預(yù)先存儲模塊中，若存在此車牌號信息則將此車牌號信息再次經(jīng)無線通信模塊傳輸至APP預(yù)約申請模塊；
APP預(yù)約申請模塊，用于當(dāng)接收到車牌號信息時，則由用戶從空閑車位信息中預(yù)約一個停車位號，將該被預(yù)約的停車位號經(jīng)無線通信模塊傳輸至預(yù)占模塊，車牌號信息以及該車所預(yù)約的停車位號經(jīng)無線通信模塊傳輸至分配模塊；
預(yù)占模塊，用于鎖定被預(yù)約的停車位號，鎖定的時間為預(yù)設(shè)的，輸出被鎖定的預(yù)約車位號至空閑模塊；
空閑模塊，用于根據(jù)各超聲波車位檢測模塊發(fā)送過來的停車位的狀態(tài)信息、預(yù)占模塊發(fā)送過來的被鎖定的預(yù)約車位號，進行匯總從而統(tǒng)計出剩余的空閑車位信息；輸出空閑車位信息至APP預(yù)約申請模塊；
分配模塊，用于將車牌號信息傳輸至該車所預(yù)約的停車位上的車牌號識別模塊；
車牌號識別模塊，用于當(dāng)待停車的車牌號與接收的車牌號信息一致時，控制道閘打開從而實現(xiàn)停車；
充電樁，用于為停車位上的電動汽車充電；
超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、電阻、可調(diào)電阻、第一電容、第二電容和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、電阻的一端分別連接，電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接。
無線通信模塊為ZigBee模塊。
所述鎖定的時間設(shè)為1個小時。
還包括用于當(dāng)有其它車闖進停車車位時則報警的警報模塊。
警報模塊為蜂鳴器。
后臺服務(wù)器具有三個功能:第一，存儲車主的身份證信息與車牌號信息，停車車位號信息等關(guān)于數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)；第二，與前端的交互，即與手機終端預(yù)約車位APP的交互,當(dāng)車位被預(yù)約，前端將信息發(fā)送到后臺，當(dāng)停車位停車后后臺將信息反饋到前端；第三,與硬件的交互，即與識別模塊和車位感應(yīng)模塊的交互，識別模塊識別的車牌號與預(yù)約的車牌號一致的時候?qū)⑿畔⒎答伒胶笈_服務(wù)器，車停在停車位的時候?qū)⑿畔⒎答伒胶笈_服務(wù)器。
手機終端車位預(yù)約APP是可以安裝在手機端的APP,首先這是需要連接網(wǎng)絡(luò)才能使用這款A(yù)PP，然后車主將車牌號輸入到APP相應(yīng)位置，APP先將車牌后發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)庫，后臺數(shù)據(jù)庫檢索是否存在此車牌號，如果顯示存在才可以選擇預(yù)約停車位號，如果顯示不存在，則不可以預(yù)約停車位。這是需要與后臺交互才能應(yīng)用的APP。
識別模塊，當(dāng)車停在識別模塊一定范圍內(nèi)的時候，就能解析識別出車牌號碼，當(dāng)識別的車牌號與已成功預(yù)約車位的車牌號一致時就會自動打開。將欄桿機是成功開門還是被意外開門的信息反饋到后臺服務(wù)器。一旦后臺服務(wù)器收到的意外情況，立即將信息反饋到車位監(jiān)控管理負責(zé)人員的手機預(yù)約車位APP，并通過警報模塊發(fā)出警報聲，以便監(jiān)管人員很快做出相應(yīng)的處理。
手機終端車位預(yù)約APP,首先這是需要連接網(wǎng)絡(luò)才能使用的，車主將車牌號寫入APP，APP先將車牌后發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)庫，后臺數(shù)據(jù)庫檢索是否存在此車牌號，如果顯示存在才可以選擇預(yù)約停車位號如果顯示不存在則不可以預(yù)約，如果預(yù)約時間超過一個小時車還未停入停車位中，后臺將會消除此車牌號的預(yù)約權(quán)限，允許其他車位預(yù)約。這樣保證了停車場上的充電樁的充分被使用。
以上所述的具體實施方案，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方案而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。