一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统的制作方法

1.本实用新型属于车位管理技术领域，尤其涉及一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统。


背景技术：

2.随着城市车位的紧张，停车难等问题，越来越多的市民购买或者长租专用车位，为了专用车位仅供应授权车辆使用，车位上都加装有车位锁。一般的车位锁都是通过外部遥控器控制，车位用户通过遥控器上的按钮来控制车位锁的锁定和释放。这样的问题是每次车辆驶入时都要手工按遥控按钮将车位锁释放，每次车辆驶离时都要手工按遥控按钮将车位锁锁定，操作起来不方便。
3.很多时候，车辆驶离后因为车主没有按车位锁锁定按钮，导致车位没有锁定，车位被未授权车辆停靠，当授权车辆返回时车位被占用而无法停靠在自身车位的情况。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，旨在解决车位锁未锁定时，车位被未授权车辆占用的问题。
5.本实用新型实施例是这样实现的，一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，所述智能车位锁系统包括：后台信息系统、车载终端和车位锁，所述车载终端上设置有车载终端通信单元，所述后台信息系统包含手机端信息系统，后台信息系统、车载终端和车位锁之间均建立通讯连接。
6.优选的，所述车位锁包括电机执行单元、车辆探测模块、电机驱动电路和过流保护硬件电路、4g模块通讯模块和系统供电模块，车位锁内设置有mcu主控芯片和蓝牙芯片。
7.优选的，所述车位锁还包括声光报警模块和电源低电量检测模块。
8.优选的，所述车载终端包括主控单元、供电单元、提示单元、天线单元和状态显示单元。
9.优选的，所述后台信息系统车载终端管理模块、车位锁管理模块、车载终端与车位锁匹配管理模块、电子地图、用户管理模块和手机端信息系统。
10.本实用新型实施例提供的一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，实现车位锁与车载终端之间的自动匹配、识别，当车载终端与车位锁到达一定距离内时，车位锁的锁定机构自动释放，车辆可以驶入停车位；当车载终端与车位锁超出一定距离时，车位锁的锁定机构自动锁定，防止非授权车辆驶入停车位；从而实现车位锁识别到授权的车载终端后自动锁定和释放，车位用户不再需要通过手动控制车载终端的遥控按钮来控制车位锁的锁定和释放，大大提升了车位用户的便捷性。
附图说明
11.图1为本实用新型实施例提供的一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统的
网络架构图。
12.附图中：1、车位锁；2、车位锁升降单元；3、压力感应单元；4、车位锁上方车辆探测单元；5、车位锁通信单元；6、车载终端；7、车载终端通信单元；8、后台信息系统；9、手机端信息系统。
具体实施方式
13.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
14.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
15.如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统的网络架构图，所述智能车位锁系统包括：后台信息系统8、车载终端6和车位锁1，所述车载终端6上设置有车载终端通信单元7，所述后台信息系统8包含手机端信息系统9，后台信息系统8、车载终端6和车位锁1之间均建立通讯连接。
16.在本实施例中，车载终端6和车位锁1内均设置有内置通讯模块，车位锁1包含车位锁升降单元2、压力感应单元3、车位锁上方车辆探测单元4和车位锁通信单元5；车位锁升降单元2用于控制车位锁1的锁定与解锁，车位锁升降单元2升起时，车位被锁定，车辆无法驶入车位，当车位锁升降单元2降落时，车位被释放，车辆可以驶入车位，压力感应单元3用于检测车位锁升降单元2受到的压力，当检测到的压力值大于设定压力值时，车位锁升降单元2自动下落，车位锁包含车位编号的标贴单元，通过字母、数字、一维码、二维码方式实现车位编码的识别。车位锁包含显示单元，显示车位锁状态。车位锁1包含应急处理单元，在车位锁1因为电池电量或故障无法工作时，应急处理单元通过手工方式操作车位锁1的车位锁定升降机构。车位锁包含外接电源接口，车位锁1的电池电量不足时使用外接电源驱动操作车位锁1。车位锁1内置无线通信模块，通过蓝牙通信、无线射频通信、zigbee通信、lora通信、蜂窝通信方式中的一种或几种与车载终端6、手机端信息系统9和后台信息系统8进行数据交换。车位锁1通过独立电池供电、或通过外接有线输电电源供电。
17.车载终端6包含电源管理模块、主控单元、通信单元、天线单元、状态显示单元。车载终端6内置通信模块，车载终端6和车位锁1之间采用蓝牙、无线射频通信、zigbee通信、lora通信方式中的一种或几种方式实现无线通信。车载终端6包含终端编号的标贴单元，通过字母、数字、一维码、二维码方式实现车载终端编码的识别。车载终端6和车位锁1都具有唯一编号，并保存在后台信息系统8中。车载终端6和车位锁1之间的通信采用加密通信方式。车载终端6可以放置在汽车内部通过汽车电源供电，也可放置于车位用户的身上通过电池供电，也可放置于汽车内部通过电池供电。车载终端6可带有手动按钮和显示屏，可通过手动按钮遥控车位锁1。
18.本发明涉及的后台信息系统8包含车载终端管理模块、车位锁管理模块、车载终端与车位锁匹配管理模块、电子地图、用户管理模块。后台信息系统包含手机端信息系统9，手机端信息系统9包含用户注册模块、用户管理模块。车载终端6和车位锁1通过电脑端或手机端后台信息系统9实现绑定，绑定后实现车载终端6和车位锁1之间的联动，当车载终端6与车位锁1在设定的距离范围内时，车位锁升降机构自动执行降落动作，实现车位的自动释
放，车辆可以驶入停车位；当车载终端与车位锁超出设定的距离范围时，车位锁升降机构自动执行升起动作，实现车位的自动锁定。车位锁6和车位用户之间通过电脑端或手机端后台信息系统9实现绑定，绑定后实现车位用户和车位锁1之间的联动，车位用户可通过手机端信息系统9操作车位锁1。手机端信息系统9可通过蜂窝通信方式或蓝牙通信方式与车位锁1通信和数据交换，通信采用加密通信方式。车载终端6和车位用户之间通过电脑端或手机端后台信息系统9实现绑定。后台信息系统8通过互联网和蜂窝通信融合通信方式与车位锁1通信和数据交换，通信采用加密通信方式。手机端信息系统9和电脑端信息系统通过内置或外置的图像或视频识别模块识别车位锁1的编号和二维码标贴信息和车载终端6的编号和二维码标贴信息。
19.车位锁及其核心单元：
20.车位锁1本体结构密闭防水、耐压，车位锁电池电量过低时，可手动升降车位锁。车位锁1通过地磁传感器检测车位锁上方的车辆停放与否的信息，实现车位锁1在上方在一定时间段内没有停放车辆时自动抬起。车载终端6与车位锁1之间采用蓝牙5.0技术通信并进行加密，可有效降低功耗，提升通讯距离，确保通信防窃取。车载终端6具备车位锁状态信息显示，车主能方便地了解到车位锁状态信息。车位锁状态显示可指示剩余电量和更换电池报警提醒，后台信息系统8也可通过软件平台实现对车位锁1电池电量信息实时掌握，并在电量低于设定值时提示更换电池。
21.1）电机执行单元
22.电机执行单元主要由电机、齿轮、转动轴、摇臂以及行程开关构成。其工作流程为电机驱动齿轮转动，然后齿轮带动转动轴转动，转动轴再带动摇臂的升降。由于开锁时摇臂处于降和升的不同位置，设置在摇臂上的行程开关触点在不同的位置会导致行程开关的不同操作，mcu 据此判断摇臂的位置。电机在驱动摇臂升降的时候属于典型的小力臂扭动大力臂，进而在驱动电机选型的时候应该选择低转速和高力矩的直流减速电机，如采用直流减速电机型号th37jb545，其额定功率为 10w。
[0023] 2）mcu主控芯片+蓝牙芯片
[0024]
车载终端采用ble5.0电子标签和智能车位锁选用同样的带有蓝牙功能的mcu。对于智能车位锁，其不仅要完成蓝牙通信功能，还要负责协调处理整个系统的工作运行，因此在 mcu 选型时考虑蓝牙通信功能、功耗、芯片外设资源以及处理能力等因素，采用nrf52820为主控芯片。低功耗蓝牙芯片nrf52820 不仅集成了领先的 2.4ghz 收发机技术，还内含一颗基于arm
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cortex-m4 架构的cpu，nrf52820 在通信方面抗干扰能力强，在蓝牙低功耗方面具有-93dbm 的极高接收灵敏度， 并且其可以根据实际运用场景，实现-40、-30、-20、-16、-12、-8、-4、0 和4dbm 的发射功率可调。在最大发射功率下，其无线通信距离在宽阔区域可以达到上百米。
[0025] 3）车辆探测模块
[0026]
地磁车辆探测模块采用霍尼韦尔的amr 磁阻传感hmc5883l 作为传感器芯片，其与主机通过iic 总线进行通信。hmc5883l已经内置了置位/复位带驱动电路。其内置的置位/复位带驱动电路由两个双通道的mosfet 构成的 h 桥提供。置位信号由引脚setp 和setc 提供。由于地磁车辆探测模块受环境影响，同时采用其他传感做补充检测，确保检测的可靠性。
[0027] 4）电机驱动电路和过流保护硬件电路
[0028]
车位锁驱动电机的工作是通过主控芯片nordic公司nrf52820的通用io口输出高低电平来控制npn三极管和继电器组成的驱动电路来实现的。本发明采用omron公司的g5la-14型继电器，其线圈参数指出其工作电压为5cdc，功率为0.2w，因此吸合电流为0.2w/5v=40ma。通过与直流减速电机串联一个小电阻获得其电流信号，并以其为电压取样环节来产生触发过流保护中断所需的电压信号。一旦电机发生短路或者堵转，其负载电流会增大，约为1.1a，此时就能检测到其过流的问题。
[0029]
5）声光报警模块
[0030]
用大电流高音喇叭和高亮led灯来进行声光报警。
[0031]
6）4g模块通讯模块
[0032]
采用移远的ec200s模块，ec200s是一系lte-fdd/lte-tdd/gsm无线通信模块，支持lte-fdd、lte-tdd、edge和gprs网络数据连接。
[0033]
7）系统供电模块
[0034]
电源管理模块作为整个智能车位锁的动力源，不仅要为mcu提供合适的电流电压，还要为驱动模块的直流减速电机和声光报警指示模块的指示装置提供相应的大电流电压。同时，其还负责电池电量的采集，以供mcu采样分析。车位锁采用6v电池，4节1.5v的电池供电，采用sagitar品牌，比较稳定可靠，可判断电量不足以确定是否需要更换。
[0035]
地磁车辆探测模块和mcu控制系统的供电电压为3.3v，采用线性稳压器件asm1117将6v电源电压转换为所需的3.3v电压。其中asm1117是一种低漏失高线性稳压器，内部集成了过热保护和限流电路，以防环境温度造成过高的结温，具有低功耗、低压降、高输入电压好、高输入电流以及线性度高的特点。本设计在输入端跨接了具有高电流能力、低正向压降、高浪涌能力（浪涌过载额定值到30a峰值）以及低反向漏电流等优点的整流二极管，以防止输入端短路。
[0036]
8）电源低电量检测模块
[0037]
采用具有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源芯片tl431构成的电路产生基准电压。tl431集成芯片是三端可编程并联稳压二极管，可以像低温系数齐纳二极管一样运行，性能好，价格低。
[0038]
车载终端及其核心单元：
[0039]
1）供电单元
[0040]
采用车辆usb口供电和内置电池供电。
[0041]
2）提示单元
[0042]
采用绿色led灯和语音提示表示车位锁放下。
[0043]
采用红色led灯和语音提示表示和车位锁抬起状态。
[0044]
3）天线单元
[0045]
采用外置天线。
[0046]
本发明的工作过程如下：
[0047]
1)在后台信息系统8实现车载终端6和车位锁1的绑定，将车载终端6编号写入车位锁1，或将车位锁1编号写入车载终端6。
[0048]
2)车位锁1保持间歇性倾听状态，车载终端6间歇性发送查询信息，当车辆进入车
位15米左右范围内时，车载终端6识别到配对车位锁，由于车位锁1处于锁定状态，车位锁1反馈给车载终端6车位处于锁定状态。同时，车位锁1收到车载终端6发送的信息且认证通过后，放下车位锁1的升降机构，升降机构落下到位后，反馈给车载终端6车位锁1已释放就绪，可以停车。如果因车位锁异常，升降机构没有落下，车位没有释放，则提示车载终端6车位锁1没有就绪，不能停车，车辆禁止进入。用户可驶进停车位通过手机端信息系统9进行车位锁的释放，或通过车载终端6的手动按钮启动车位锁1的释放。如仍然异常，则采用应急处理系统，通过机械钥匙打开应急处理单元，通过手工方式实现车位锁1升降机构的降落，实现车位锁1的车位释放。
[0049]
3)用户可通过手机端信息系统9登录后台信息系统8，通过认证后，实现车载终端6和车位锁1的绑定。
[0050]
4)后台信息系统8中的设备管理单元可对系统中注册的所有车位锁1和用户进行管理和维护。
[0051]
5)当车辆停好以后，车位锁1的地磁传感器检测到车辆停放到位，车位锁1停止与车载终端6之间的通信链路，车位锁1进入低功耗休眠状态，节省电量。
[0052]
6)当车辆离开车位后，车位锁1的地磁传感器检测到车辆驶离车位，车位锁1通信激活，发送信息给到车载终端6建立通信握手，当通信链路中断则说明车辆已经驶离超出约15米范围，车位锁1收不到车载终端6反馈信息时车位锁自动弹起。当通信链路维持则说明车辆仍然在约15米范围内，车位锁1保持释放状态，车辆可以驶入停车位。
[0053]
7)车位锁1无异常时，间隔12小时，往后台信息系统8发送一次信息，报告当前控制器状态及电量信息。车位锁1的升降机构状态改变时，均发送最新的状态信息给后台信息系统8。
[0054]
8)当车位锁1抬起时，如碰到障碍物时，压力传感器会探测到压力异常，车位锁的升降机构会自动收回落下，避免撞坏车辆和自身结构。
[0055]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，其特征在于，所述智能车位锁系统包括：后台信息系统、车载终端和车位锁，所述车载终端上设置有车载终端通信单元，所述后台信息系统包含手机端信息系统，后台信息系统、车载终端和车位锁之间均建立通讯连接。2.根据权利要求1所述的车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，其特征在于，所述车位锁包括电机执行单元、车辆探测模块、电机驱动电路和过流保护硬件电路、4g模块通讯模块和系统供电模块，车位锁内设置有mcu主控芯片和蓝牙芯片。3.根据权利要求2所述的车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，其特征在于，所述车位锁还包括声光报警模块和电源低电量检测模块。4.根据权利要求1所述的车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，其特征在于，所述车载终端包括主控单元、供电单元、提示单元、天线单元和状态显示单元。5.根据权利要求1所述的车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，其特征在于，所述后台信息系统车载终端管理模块、车位锁管理模块、车载终端与车位锁匹配管理模块、电子地图、用户管理模块和手机端信息系统。

技术总结
本实用新型适用于车位管理技术领域，尤其涉及一种车载终端和车位锁联动的智能车位锁系统，所述智能车位锁系统包括：后台信息系统、车载终端和车位锁，所述车载终端上设置有车载终端通信单元，所述后台信息系统包含手机端信息系统，后台信息系统、车载终端和车位锁之间均建立通讯连接。本实用新型能够实现车位锁与车载终端之间的自动匹配、识别，当车载终端与车位锁到达一定距离内时，车位锁的锁定机构自动释放，车辆可以驶入停车位；当车载终端与车位锁超出一定距离时，车位锁的锁定机构自动锁定，防止非授权车辆驶入停车位；车位用户不再需要通过手动控制车载终端的遥控按钮来控制车位锁的锁定和释放，大大提升了车位用户的便捷性。捷性。捷性。


技术研发人员：周志国 杨俊
受保护的技术使用者：东莞华合装备有限公司
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2023/1/6