分布式遠程感測系統(tǒng)、感測設(shè)備的制造方法
【專利說明】分布式遠程感測系統(tǒng)、感測設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請是2013年5月17日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/824,512的非臨時申請并且要求其權(quán)益，其全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]示例性實施例一般地涉及分布式遠程感測系統(tǒng)，并且更具體地涉及具有用于感測預(yù)定物理特性的遠程傳感器的分布式遠程感測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]停車監(jiān)視/檢測系統(tǒng)通常用于增加收入。這種設(shè)備包括計時器和需要硬幣的卷取機制(winding mechanism)。最近，已經(jīng)開發(fā)了包括具有LCD時間指示器的電子計時器的電子表。
[0004]隨著電子停車監(jiān)視設(shè)備的出現(xiàn)，已經(jīng)嘗試使停車監(jiān)視器與在關(guān)聯(lián)的停車位中的車輛流量交互。一種用于獲得關(guān)于停車位處的車輛流量的信息的方式是將停車監(jiān)視器耦合到車輛感測設(shè)備。車輛感測設(shè)備可以檢測車輛何時進入停車位以及車輛何時離開。還對集中式車輛停車位監(jiān)視已經(jīng)做出了嘗試，其中車輛感測設(shè)備收集的數(shù)據(jù)被最終傳輸?shù)郊惺奖O(jiān)視位置以用于分析并且應(yīng)用于用戶賬戶。
[0005]通常，車輛感測設(shè)備以及在車輛感測設(shè)備和集中式監(jiān)視位置之間的通信裝置必須被通電。可能要禁止向每個車輛感測設(shè)備和每個通信裝置提供硬支線通電。這樣，車輛感測設(shè)備和通信裝置可能具有有限的電源。停車監(jiān)視系統(tǒng)組件也受到故障和/或斷電的影響。
[0006]有利的是具有一種分布式遠程感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過系統(tǒng)中的一個或多個冗余來提高可靠性以及改善系統(tǒng)組件的電力管理。
【附圖說明】
[0007]結(jié)合附圖來在下面的描述中說明所公開的實施例的前述各方面和其他特征，在附圖中:
圖1是根據(jù)所公開的實施例的各方面的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖；
圖2是根據(jù)所公開的實施例的各方面的圖1的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖；
圖2A是根據(jù)所公開的實施例的各方面的流程圖；
圖3是根據(jù)所公開的實施例的各方面的圖1的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖；
圖4是根據(jù)所公開的實施例的各方面的流程圖；
圖5是根據(jù)所公開的實施例的各方面的流程圖；
圖6是根據(jù)所公開的實施例的各方面的流程圖；
圖7A是根據(jù)所公開的實施例的各方面的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖；
圖7B是根據(jù)所公開的實施例的各方面的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖；
圖7C是根據(jù)所公開的實施例的各方面的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖； 圖8是根據(jù)所公開的實施例的各方面的控制流程圖；
圖9A和圖9B是根據(jù)所公開的實施例的各方面的示例性范圍到目標圖；
圖10是根據(jù)所公開的實施例的各方面的控制流程圖；
圖1OA是根據(jù)所公開的實施例的各方面的控制流程圖；
圖11是根據(jù)所公開的實施例的各方面的控制流程圖；
圖1lA是根據(jù)所公開的實施例的各方面的控制流程圖；
圖12是根據(jù)所公開實施例的各方面的示例性控制輸出；以及圖13是根據(jù)所公開的實施例的各方面的車輛計量系統(tǒng)的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0008]圖1是根據(jù)所公開的實施例的各方面的分布式遠程感測系統(tǒng)的一部分的示意圖。分布式遠程感測系統(tǒng)可以包括用于感測諸如車輛檢測、流量模式、車輛導(dǎo)航、車輛位置或任何適當(dāng)?shù)念A(yù)定特性的特性的遠程傳感器。雖然將參考附圖描述所公開的實施例的各方面，但是應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實施例的各方面可以以許多形式來實現(xiàn)。另外，可以使用任何適當(dāng)尺寸、形狀或類型的元件或材料。
[0009]在一方面中，分布式遠程感測系統(tǒng)可以是具有集中式控制器的車輛計量/檢測系統(tǒng)100，諸如用于停車計量、流量計量、導(dǎo)航或任何其他適當(dāng)?shù)能囕v監(jiān)視，集中控制器可以至少提供對一個或多個車輛停車位的使用的監(jiān)視和/或計費服務(wù)。在一個方面中，車輛計量系統(tǒng)100可以包括中央控制器101、一個或多個網(wǎng)關(guān)110A-110C、一個或多個車輛停車檢測器(也被稱為感測設(shè)備組)120-122以及一個或多個外圍設(shè)備130-132，其可以包括用于顯示關(guān)于一個或多個停車位的任何適當(dāng)信息的任何適當(dāng)顯示器。在其他方面中，車輛計費系統(tǒng)可以包括任何適當(dāng)數(shù)目和類型的組件，以促進與車輛計費系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的車輛停車位的監(jiān)視。中央控制器101可以是任何適當(dāng)?shù)目刂破鳎淠軌蚴褂脧母袦y設(shè)備延伸到中央控制器并且從中央控制器延伸到外圍設(shè)備的任何適當(dāng)?shù)臒o線或有線通信接口鏈路(注意，接口可以包括單個通信協(xié)議或不同通信協(xié)議的組合)來與一個或多個網(wǎng)關(guān)110A-110C(以及與一個或多個網(wǎng)關(guān)通信的感測設(shè)備)以及一個或多個外圍設(shè)備130-132進行通信。在一個方面中，在至少中央控制器101和網(wǎng)關(guān)110A-11C(以及感測設(shè)備)和/或外圍設(shè)備130-132中的一個或多個之間的通信可以通過蜂窩通信鏈路141、衛(wèi)星通信鏈路142、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)145、因特網(wǎng)/萬維網(wǎng)143、以太網(wǎng)144、局域網(wǎng)或其他適當(dāng)?shù)臒o線或有線協(xié)議或連接。在一個方面中，來自感測設(shè)備組120-122中的感測設(shè)備的通信可以基本上實時地被提供給中央控制器101和/或外圍設(shè)備130-132。
[0010]中央控制器101可以包括一個或多個處理器、存儲器和任何其他適當(dāng)?shù)挠布?軟件，其被配置為針對被監(jiān)視的每個停車位跟蹤和報告停車位的用戶、停車位指派/分配、到達時間、離開時間、交易費率、用戶帳戶資金余額、計費交易、停車違章、停車位可用性或關(guān)于由車輛計量系統(tǒng)100監(jiān)視的每個停車位的使用和計費的任何其他適當(dāng)?shù)男畔??？梢酝ㄟ^一個或多個用戶接口來配置中央控制器101，以允許用戶訪問中央控制器101及其操作。在一個方面中，中央控制器可以是具有監(jiān)視器、鍵盤和/或其他適當(dāng)用戶接口的任何適當(dāng)?shù)挠嬎阍O(shè)備。在其他方面中，外圍設(shè)備130-132中的一個或多個可以通過任何適當(dāng)?shù)拈L或短距離無線通信鏈路和/或通過有線連接來提供用于訪問和操作中央控制器101的用戶接口。中央控制器101可以被配置為從感測設(shè)備接收的任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。從感測設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括或以其他方式實現(xiàn)例如關(guān)于被監(jiān)視的停車位、車輛檢測和或感測設(shè)備的健康和福利/維護狀態(tài)的任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。在一個方面中，中央控制器可以被配置為對來自感測設(shè)備的數(shù)據(jù)執(zhí)行任何適當(dāng)?shù)奶幚恚谄渌矫嬷?，例如在沒有中央控制器的處理的情況下，來自感測設(shè)備的數(shù)據(jù)可以被配置用于在外圍設(shè)備中的一個或多個上進行顯示。
[0011]在一個方面中，外圍設(shè)備130-132中的一個或多個可以包括例如強制執(zhí)行單元，其可以是用于由停車/執(zhí)法人員使用的手持單元。強制執(zhí)行單元可以被配置為向中央控制器101報告停車違章和/或發(fā)放停車票，使得電子票務(wù)和數(shù)據(jù)捕獲被集成到分布式遠程感測系統(tǒng)中。例如，使用外圍設(shè)備130-132的執(zhí)法官員可能在違章的通知之后到達停車位，并且進行停車位的目視檢查，以驗證存在違反法律的車輛。違章可以被輸入到外圍設(shè)備130-132，并且可選地，違章車輛的圖片可以由外圍設(shè)備來拍攝，或以其他方式加載到外圍設(shè)備中。弓丨文可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞缴桑T如從外圍設(shè)備130-132打印并且以任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ杰囕v。強制執(zhí)行單元還可以向中央控制器101報告例如由停車執(zhí)法人員進行的任何其他動作和/或任何其他適當(dāng)?shù)男畔ⅰ＿@樣，輸入到外圍設(shè)備中的違章數(shù)據(jù)被自動捕獲并且基本上實時地被存儲在存儲器中，諸如中央控制器101的存儲器中。如可以認識到的，在分布式遠程感測系統(tǒng)內(nèi)存儲違章信息停止系統(tǒng)針對該停車位向執(zhí)法辦公室進行警報，直到另一違章閾值被滿足或者新的汽車停在停車位中。在另一方面中，感測設(shè)備還可以用于非停車位，諸如消防栓前、消防通道、人行橫道、交叉路口、導(dǎo)航路面車道等。分布式遠程感測系統(tǒng)可以被配置為，每當(dāng)車輛被停在這些非停車位中的一個中時的任何適當(dāng)?shù)念A(yù)定時間段之后創(chuàng)建違章，使得警報例如通過外圍設(shè)備130-132被發(fā)送給執(zhí)法官員。如可以認識到的，分布式遠程感測系統(tǒng)可以包含任何其他適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，諸如可以結(jié)合傳感器組的感測設(shè)備120-122使用的相機和紅外線傳感器。來自相機和/或紅外線傳感器的信息可以結(jié)合由傳感器組的感測設(shè)備120-122提供的違章數(shù)據(jù)來使用，以跟蹤違章和違章歷史。違章歷史可以出于裁決的目的而例如從外圍設(shè)備130-132被打印，包括進入/退出停車位的車輛的停車傳感器時間戳。
[0012]外圍設(shè)備130-132中的一個或多個還可以包括例如乘車者單元，其可以是用于由乘車者使用訪問由車輛計量系統(tǒng)100監(jiān)視的停車位的手持單元。在一個方面中，乘車者單元可以是專用車輛停車系統(tǒng)手持單元，而在其他方面中，乘車者單元可以諸如通過能夠在無線電話、GPS單元或其他計算設(shè)備上運行的應(yīng)用程序被集成到用戶的無線手機、車載GPS單元或其他用戶計算設(shè)備中。在其他方面中，乘車者單元可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄崿F(xiàn)，以允許乘車者例如檢查賬戶余額、對用戶的賬戶充值、執(zhí)行計費/違章支付交易、找到可用停車位或任何其他適當(dāng)?shù)膭幼鳎T如保留一個或多個停車位達預(yù)定的時間和日期。乘車者單元可以例如基于由感測設(shè)備提供的數(shù)據(jù)來向乘車者提供尋路信息，由感測設(shè)備提供的數(shù)據(jù)包括在分布式遠程感測系統(tǒng)的布置區(qū)域中的停車可用性(和到其的路由)的基本上實時的視圖。乘車者單元可以被配置為允許用戶選擇位置，并且使用例如顏色編碼的或其他適當(dāng)?shù)闹甘痉麃砜吹絽^(qū)域中的停車位有多滿。還可以提供每個停車位中的停車費。乘車者單元所提供的尋路信息還可以允許用戶保持跟蹤他們停車的位置。在一個方面中，乘車者單元可以包括全球定位系統(tǒng)或其他地圖數(shù)據(jù)或結(jié)合其使用，以向用戶提供與停車位相關(guān)的流量信息，使得用戶可以選擇例如沒有被離開由分布式遠程感測系統(tǒng)監(jiān)視的停車位的車輛擁塞的停車場出口或街道。
[0013]如上所述，中央控制器101可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到一個或多個網(wǎng)關(guān)110A-1lOC(和感測設(shè)備)。在一個方面中，一個或多個通信器140可以用作在網(wǎng)關(guān)110A-110C和中央控制器101之間的通信鏈路。一個或多個通信鏈路140可以包括例如蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個小區(qū)塔/提供商。在其他方面中，一個或多個通信鏈路140可以包括例如衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個衛(wèi)星、公共交換電話網(wǎng)、因特網(wǎng)/萬維網(wǎng)接入點或任何其他適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤尤朦c，諸如在上述有線和/或無線通信協(xié)議中使用的那些。在其他方面中，一個或多個通信鏈路140可以是蜂窩和衛(wèi)星通信或任何其他適當(dāng)?shù)挠芯€或無線通信鏈路的組合。
[0014]網(wǎng)關(guān)110A-110C中的每一個可以包括具有任何適當(dāng)?shù)男螤詈统叽绲娜魏芜m當(dāng)?shù)臍んw401(參考圖2)。在一個方面中，殼體401是防風(fēng)雨、防拆封的，并且可以是阻UV(紫外線)射線的。殼體可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，使得在一個方面中，允許射頻通過殼體。每個網(wǎng)關(guān)110A-11OC(統(tǒng)稱為網(wǎng)關(guān)110 )可以例如在各自的殼體內(nèi)包括處理器模塊(其可以包括任何適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骱瓦m當(dāng)?shù)木幊?，并且可以被配置用于?zhí)行本文所述的網(wǎng)關(guān)的功能)、GPS模塊、時鐘模塊、充電控制器、電源模塊和任何適當(dāng)數(shù)目的通信模塊。
[0015]參考圖2，感測設(shè)備的組120、121、122中的每個感測設(shè)備12(^-120(:、121厶-121(:、122A-122C可以基本上類似于車輛停車檢測器(也被稱為感測設(shè)備)400。在一個方面中，感測設(shè)備400可以是雙模式傳感器(如將在下面描述的)，并且包括任何適當(dāng)?shù)臍んw401。殼體401可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤畈⑶矣扇魏芜m當(dāng)?shù)牟牧蟻順?gòu)成，使得在一個方面中，感測設(shè)備可以至少部分地位于或以其他方式嵌入停車位的地面/或路面內(nèi)或者導(dǎo)航路面的地面/路面內(nèi)(例如基本上低于或與停車位或?qū)Ш铰访娴鸟{駛表面基本齊平)。在另一方面中，殼體401可以在任何適當(dāng)?shù)奈恢锰幈慌渲脼榉胖迷诘孛嫔希杂糜诟袦y相應(yīng)停車位或?qū)Ш铰访嬷械能囕v。殼體401可以被配置為容納感測設(shè)備400的組件，諸如處理器/控制器402(本文稱為處理器402)、存儲器403(其被適當(dāng)?shù)嘏渲脼榕c處理器402—起實現(xiàn)本文描述的感測設(shè)備的操作方面)、傳感器系統(tǒng)時鐘406、傳感器電源系統(tǒng)、傳感器通信系統(tǒng)和任何適當(dāng)?shù)能囕v檢測傳感器。在一個方面中，每個感測設(shè)備可以包括兩個計時器，使得每個停車計包括兩個時鐘。在一個方面中，每個感測設(shè)備包括傳感器系統(tǒng)時鐘406以及可以是處理器402的內(nèi)部時鐘的時鐘402C。這里，傳感器系統(tǒng)時鐘406可以用于使感測設(shè)備400離開休眠模式(例如，以任何適當(dāng)?shù)目膳渲脮r間間隔喚醒感測設(shè)備)，以用于對被監(jiān)視的停車位的狀態(tài)(例如，被占用或正狀態(tài)以及空的或未被占用狀態(tài))進行采樣。應(yīng)當(dāng)注意，休眠模式是感測設(shè)備沒有傳送或接收來自網(wǎng)關(guān)信息的時間。在一個方面中，傳感器系統(tǒng)時鐘406可以具有任何適當(dāng)?shù)姆直媛?，諸如像約0.0I秒分辨率。傳感器系統(tǒng)時鐘406可以被操作為以任何適當(dāng)?shù)目膳渲脮r間間隔喚醒該感測設(shè)備以用于與網(wǎng)關(guān)的通信/狀態(tài)更新，和/或喚醒以用于例如以任何適當(dāng)?shù)目膳渲脮r間間隔(例如，傳感器循環(huán))操作磁力計414。當(dāng)通信將被傳送和/或接收(例如，通信循環(huán))時，一旦感測設(shè)備400喚醒，內(nèi)部時鐘402C就以比傳感器系統(tǒng)時鐘406的分辨率更大的任何適當(dāng)?shù)姆直媛?諸如例如約125納秒的分辨率)進行操作。內(nèi)部時鐘402C可以用于實現(xiàn)用于在感測設(shè)備400和網(wǎng)關(guān)之間同步通信的時間調(diào)頻或感測設(shè)備的任何其他適當(dāng)?shù)幕跁r間的操作和服務(wù)。在其他方面中，內(nèi)部時鐘402C可以被配置為實現(xiàn)喚醒感測設(shè)備以用于通信循環(huán)和/或傳感器循環(huán)。應(yīng)當(dāng)注意，兩個計時器可以實現(xiàn)至少兩個計時模式，其包括用于以預(yù)定時間間隔(其中每個預(yù)定時間間隔可以具有不同的周期性間隔)喚醒感測設(shè)備的第一模式以及用于喚醒感測設(shè)備以用于通信的第二模式，其中在喚醒時使感測設(shè)備通信頻率與網(wǎng)關(guān)的通信頻率同步。
[0016]在一個方面中，傳感器電源系統(tǒng)可以包括電源和連接到處理器402的管理單元404。任何適當(dāng)?shù)碾娏Υ鎯卧?05可以被連接到電源和管理單元404，以用于向感測設(shè)備400的組件供應(yīng)電力。在一個方面中，可以提供太陽能板以對電力存儲單元充電和/或向電源和管理單元供應(yīng)電力。在其他方面中，可以通過硬線路從電力公司提供電力。電源和管理單元404可以被配置為諸如在處理器402的控制下，以任何適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)節(jié)和分配來自電力存儲單元405的電力。還可以提供任何適當(dāng)?shù)拈_關(guān)420，以關(guān)閉電源和管理單元，使得沒有電力從例如電力存儲單元405泄漏。在一個方面中，開關(guān)420可以是磁性開關(guān)，使得當(dāng)磁體位于殼體401外側(cè)時，開關(guān)被激活以關(guān)閉電力，并且當(dāng)磁體被移除時，開關(guān)被去激活并且電力被供應(yīng)到感測設(shè)備400的組件。開關(guān)可以允許感測設(shè)備被關(guān)閉，而在安裝之前或任何其他適當(dāng)?shù)臅r間在存儲器/庫存中。電源和管理單元404和/或處理器402還可以被配置為跟蹤由感測設(shè)備400組件中的每一個所使用的電流。在一個方面中，當(dāng)每個組件打開時，僅跟蹤電流使用(例如，不是電流的幅度)，其中電源和管理單元404和/或處理器402計算每個組件的預(yù)期電流消耗和/或所有組件的總電流消耗。電源和管理單元404和/或處理器402積累或以