本發(fā)明主要涉及一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前市面上的非機(jī)械式車位鎖都是簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)車位鎖臂的升起與降下，且這兩種操作都需要手動(dòng)控制手機(jī)APP或者遙控器來實(shí)現(xiàn)，缺乏智能型。有很多客戶和場(chǎng)景，在使用完車位鎖以后，往往只把車開走而忘記將車位鎖臂升起來，導(dǎo)致后續(xù)車位被別人占用。此種現(xiàn)象在充電樁應(yīng)用上尤為明顯，顧客在充完電后將車開走，但車位往往因車主的疏忽而沒有上鎖。進(jìn)而導(dǎo)致車位被占用后，嚴(yán)重影響充電樁的正常使用。為了實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的智能檢測(cè)，大部分廠家在車位鎖上引入了超聲波傳感器。借以超聲波測(cè)距的高度可靠性，實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的識(shí)別。但超聲波傳感器的大工作電流，限制了超聲波檢測(cè)在自帶電池車位鎖上的應(yīng)用。車位鎖內(nèi)部的電池容量，不能保證超聲波模塊長(zhǎng)時(shí)間可靠的工作，進(jìn)而導(dǎo)致車位鎖的待機(jī)時(shí)間不能滿足用戶以及市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置及方法，采用地磁傳感器與超聲波傳感器相結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的可靠檢測(cè)，又能滿足車位鎖的低功耗需求。進(jìn)而可保證使用超聲波傳感器的車位鎖具有較低的待機(jī)功耗。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置包括控制器、超聲波傳感器、地磁傳感器、車位鎖組件、通信模塊、移動(dòng)終端、電源、電源管理模塊，車位鎖組件包括驅(qū)動(dòng)電路、馬達(dá)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用地磁傳感器與超聲波傳感器相結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的可靠檢測(cè)，又能滿足車位鎖的低功耗需求。進(jìn)而可保證使用超聲波傳感器的車位鎖具有較低的待機(jī)功耗。

其中，所述超聲波傳感器連接至控制器的PA1、PA3、PA10端口；所述地磁傳感器連接至控制器的PB5、PB6端口；所述通信模塊連接至控制器的PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PB15端口；所述移動(dòng)終端通過通信模塊進(jìn)行連接；所述車位鎖組件連接至控制器的PA5、PA11、PA8端口；所述電源的輸出端連接著電源管理電路的輸入端；所述電源管理電路的輸出端連接著控制器的輸入端；所述電源管理電路的輸出端連接著地磁傳感器的輸入端；所述電源管理電路的輸出端連接著超聲波傳感器的輸入端。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置所述車位鎖組件包括驅(qū)動(dòng)電路、馬達(dá)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制器的PA5和PA11連接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接著馬達(dá)的輸入端；所述馬達(dá)的輸出端連接著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置所述控制器采用STM32L系列單片機(jī)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置所述通信模塊采用基于2.4GHz的藍(lán)牙通訊模塊或者基于2.4GHz的無線通訊模塊或者基于Sub-1G的433MHz無線通訊模塊或者基于2.4GHz的ZigBee無線通訊模塊。

一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的方法，包括以下步驟：

步驟一：將地磁傳感器跟超聲波傳感器都有線連接到車位鎖的控制器；

步驟二：通過地磁傳感器檢測(cè)車輛駛?cè)牖蛘唏傠x時(shí)的磁場(chǎng)變化，并將檢測(cè)到磁場(chǎng)變化信號(hào)傳送給控制器的PB5、PB6端口，從而喚醒控制器；

步驟三：控制器通過PB5、PB6端口接收到地磁傳感器的磁場(chǎng)變化信號(hào)后，通過PA3和PA1端口向超聲波傳感器傳送高電平信號(hào)，啟動(dòng)超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，超聲波傳感器用于檢測(cè)車位鎖與車底盤的距離信息，并將所檢測(cè)的車位鎖與車底盤的距離信息傳送給控制器的PA10端口；

步驟四：控制器根據(jù)端口PA10接收的超聲波傳感器檢測(cè)的距離信號(hào)，判斷車輛是否在庫，并將車輛是否在庫的信息通過端口PB10和PB14傳送給通信模塊，由通信模塊傳送給移動(dòng)終端；

步驟五：用戶通過通信模塊接收到車輛是否在庫的信息，并通過移動(dòng)終端向控制器發(fā)送控制指令，控制器的PB11、PB12、PB13和PB15端口接收控制指令，根據(jù)接收的控制指令驅(qū)動(dòng)車位鎖組件動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)車位鎖的開啟和關(guān)閉控制。

控制效果：本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置及方法，本專利中的車位鎖包含地磁傳感器和超聲波傳感器，可以雙重檢測(cè)車輛是否在庫。地磁傳感器具有超低的待機(jī)功耗，可以感知車輛駛?cè)牖蝰傠x對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的微弱變化。超聲波傳感器使用高強(qiáng)度的超聲波，可高度可靠地探測(cè)車位鎖與車底盤之間的距離。地磁傳感器與超聲波傳感器的結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的可靠檢測(cè)，又能滿足車位鎖的低功耗需求。當(dāng)車輛離開車位時(shí)，地磁傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)變化，并進(jìn)一步通過超聲波檢測(cè)的方式來確認(rèn)車輛是否已離開。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的單片機(jī)電路原理圖。

圖3為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的超聲波傳感器電路原理圖。

圖4為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的超聲波傳感器的電源電路原理圖。

圖5為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的地磁傳感器電路原理圖。

圖6為本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置的超聲波接口電路原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置包括控制器、超聲波傳感器、地磁傳感器、車位鎖組件、通信模塊、移動(dòng)終端、電源、電源管理模塊，采用地磁傳感器與超聲波傳感器相結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的可靠檢測(cè)，又能滿足車位鎖的低功耗需求。進(jìn)而可保證使用超聲波傳感器的車位鎖具有較低的待機(jī)功耗。

其中，所述超聲波傳感器連接至控制器的PA1、PA3、PA10端口，超聲波傳感器有線連接到車位鎖的控制器，用于檢測(cè)車位鎖與車底盤之間的距離，并將檢測(cè)到的距離信號(hào)傳送給控制器。

所述地磁傳感器連接至控制器的PB5、PB6端口，地磁傳感器有線連接到車位鎖的控制器，用于感知車輛駛?cè)牖蝰傠x對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的微弱變化，并將感知到的磁場(chǎng)變化信號(hào)傳送給控制器。

所述通信模塊連接至控制器的PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PB15端口，通信模塊用于接收控制指令和發(fā)送檢測(cè)數(shù)據(jù)信息。

所述移動(dòng)終端通過通信模塊進(jìn)行連接，移動(dòng)終端通過通信模塊用于向車位鎖發(fā)送控制指令。

所述車位鎖組件連接至控制器的PA5、PA11、PA8端口，控制器用于向車位鎖組件發(fā)送控制指令，車位鎖接收驅(qū)動(dòng)指令進(jìn)行動(dòng)作。

所述電源的輸出端連接著電源管理電路的輸入端，電源用于給系統(tǒng)提供電能，保證系統(tǒng)的正常工作。

所述電源管理電路的輸出端連接著控制器的輸入端，電源管理電路用于管理系統(tǒng)各個(gè)器件的電源供給，保證系統(tǒng)各個(gè)器件的正常工作。

所述電源管理電路的輸出端連接著地磁傳感器的輸入端，電源管理電路用于給地磁傳感器提供相應(yīng)的電壓，保證地磁傳感器的正常工作。

所述電源管理電路的輸出端連接著超聲波傳感器的輸入端，電源管理電路用于給超聲波傳感器提供相應(yīng)的電壓，保證超聲波傳感器的正常工作。

具體實(shí)施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述車位鎖組件包括驅(qū)動(dòng)電路、馬達(dá)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制器的PA5和PA11連接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接著馬達(dá)的輸入端；所述馬達(dá)的輸出端連接著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端。

具體實(shí)施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述控制器采用STM32L系列單片機(jī)。所述STM32L系列新增低功耗運(yùn)行和低功耗睡眠兩個(gè)低功耗模式，通過利用超低功耗的穩(wěn)壓器和振蕩器，微控制器可大幅度降低在低頻下的工作功耗。穩(wěn)壓器不依賴電源電壓即可滿足電流要求。STM32L還提供動(dòng)態(tài)電壓升降功能，這是一項(xiàng)成功應(yīng)用多年的節(jié)能技術(shù)，可進(jìn)一步降低芯片在中低頻下運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部工作電壓。在正常運(yùn)行模式下，閃存的電流消耗最低230μA/MHz，STM32L的功耗/性能比最低185μA/DMIPS。STM32L電路的設(shè)計(jì)目的是以低電壓實(shí)現(xiàn)高性能，有效延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的充電間隔。片上模擬功能的最低工作電源電壓為1.8V。數(shù)字功能的最低工作電源電壓為1.65V，在電池電壓降低時(shí)，可以延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的工作時(shí)間。

具體實(shí)施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述通信模塊采用基于2.4GHz的藍(lán)牙通訊模塊或者基于2.4GHz的無線通訊模塊或者基于Sub-1G的433MHz無線通訊模塊或者基于2.4GHz的ZigBee無線通訊模塊。移動(dòng)終端可以通過通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)車位鎖的控制。

具體實(shí)施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的方法，包括以下步驟：

步驟一：將地磁傳感器跟超聲波傳感器都有線連接到車位鎖的控制器，其有線連接中的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)；

所述地磁傳感器采用飛思卡爾的MAG3110FCR1；所述地磁傳感器是一類利用被測(cè)物體在地磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，通過感應(yīng)地磁場(chǎng)的分布變化而指示被測(cè)物體的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)角度等信息的測(cè)量裝置，具有超低的待機(jī)功耗，可以感知車輛駛?cè)牖蝰傠x對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的微弱變化；

所述超聲波傳感器采用JSN-SR04T；所述超聲波傳感器使用高強(qiáng)度的超聲波，可高度可靠地探測(cè)車位鎖與車底盤之間的距離，抗干擾性強(qiáng)；

步驟二：通過地磁傳感器檢測(cè)車輛駛?cè)牖蛘唏傠x時(shí)的磁場(chǎng)變化，并將檢測(cè)到磁場(chǎng)變化信號(hào)傳送給控制器的PB5、PB6端口，控制器PB5、PB6端口接收到高電平信號(hào)，喚醒控制器；

步驟三：控制器通過PB5、PB6端口接收到地磁傳感器的磁場(chǎng)變化信號(hào)后，通過PA3和PA1端口向超聲波傳感器傳送高電平信號(hào)，啟動(dòng)超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，控制器產(chǎn)生相應(yīng)頻率的超聲波脈沖信號(hào)由PA3和PA1端口送出，加到超聲波傳感器上發(fā)射超聲波，超聲波經(jīng)車底盤反射后回到超聲波傳感器中，經(jīng)濾波放大處理后送至控制器的PA10端口，經(jīng)控制器分析處理后得到車位鎖與車底盤的距離信息；

步驟四：控制器根據(jù)端口PA10接收的超聲波傳感器檢測(cè)的距離信號(hào)，判斷車輛是否在庫，并將車輛是否在庫的信息通過端口PB10和PB14傳送給通信模塊，由通信模塊接入2.4GHz頻段或者433MHz的無線網(wǎng)絡(luò)，通過此網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)信號(hào)傳送給移動(dòng)終端；

步驟五：用戶通過2.4GHz頻段或者433MHz的無線網(wǎng)絡(luò)接收到車輛是否在庫的信息，并通過移動(dòng)終端向控制器發(fā)送控制指令，控制器的PB11、PB12、PB13和PB15端口接收控制指令，根據(jù)接收的控制指令驅(qū)動(dòng)車位鎖組件動(dòng)作，其中，所述車位鎖組件包括驅(qū)動(dòng)電路、馬達(dá)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述控制器的PA5和PA11連接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接馬達(dá)的輸入端；所述馬達(dá)的輸出端連接著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入端?？刂破魍ㄟ^PA5和PA11端口向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制其正轉(zhuǎn)和發(fā)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的升降，實(shí)現(xiàn)對(duì)車位鎖的開啟和關(guān)閉控制。

本方法中，以地磁檢測(cè)為主，超聲波檢測(cè)為輔，可最大程度上減少對(duì)超聲波檢測(cè)的使用頻率，極大的降低了配置超聲波探測(cè)的車位鎖系統(tǒng)的待機(jī)功耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置及方法的工作原理為：本發(fā)明一種有效降低配置超聲波探測(cè)的車位鎖待機(jī)功耗的裝置中包含地磁傳感器和超聲波傳感器，可以雙重檢測(cè)車輛是否在庫。地磁傳感器具有超低的待機(jī)功耗，可以感知車輛駛?cè)牖蝰傠x對(duì)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的微弱變化。超聲波傳感器使用高強(qiáng)度的超聲波，可高度可靠地探測(cè)車位鎖與車底盤之間的距離。采用地磁傳感器與超聲波傳感器相結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)車輛在庫狀態(tài)的可靠檢測(cè)，又能滿足車位鎖的低功耗需求。當(dāng)車輛離開車位時(shí)，地磁傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)變化，并進(jìn)一步通過超聲波檢測(cè)的方式來確認(rèn)車輛是否已離開。

雖然本發(fā)明已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。