CN105575134A - 一种基于磁力的被动式停车位检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于磁力的被动式停车位检测装置，包括非磁性基板，磁铁，非磁性弹簧，中部传感器，底部传感器，其中，非磁性基板与磁铁之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性基板与中部传感器之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性弹簧两端涂覆粘连剂分别于非磁性基板、底部传感器进行连接接触。当基于磁力的被动式停车位检测装置上方有车辆运动变化时，磁铁带动非磁性基板产生位移变化，中部传感器或者底部传感器均可独立感知上述变化过程所带来的信号变化，进而判断获得停车位是否停靠车辆。该预警方式采用磁铁的外部感知传递方式与传感器感知相结合，有效提升了停车位监测的准确度，降低了检测能耗。

Description

一种基于磁力的被动式停车位检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种停车位检测装置技术领域，具体涉及一种基于磁力的被动式停车位检测装置及方法。

背景技术

据公安部交管局统计，截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆，小型载客汽车达1.36亿辆，其中，以个人名义登记的小型载客汽车（私家车）达到1.24亿辆，占小型载客汽车的91.53%。与2014年相比，私家车增加1877万辆，增长17.77%。全国平均每百户家庭拥有31辆私家车，北京、成都、深圳等大城市每百户家庭拥有私家车超过60辆。由于城市地理空间性所限，无论是道路的建设还是停车位的数量都远远满足不了机动车增长速度，导致城市交通状况日益恶化，特别是停车位资源短缺、违章停放现象普遍、停车设施利用率低、违章监管存在盲点、停车管理信息化程度低等问题尤为突出。因此，需要提供一种低功耗、高精度的停车位检测装置以实现停车位的精准高效监测。

现有停车位检测技术包括主动式检测和被动式检测，主动式检测是采用信号发射和接收装置，例如：视频摄像头、红外、超声等，此类装置不仅需要持续供能，而且极易受到雨雪、雾霾、灰尘、异物等外部环境因素影响，因此检测准确度低、能耗较大；被动式检测是采用被动式传感器，不需要外部供能，而且依靠外部环境变化触发产生传感信号，其能耗得到了大大的降低。

单轴传感器只可以测量绕一个轴向产生的变化，双轴传感器可以测量两个轴向产生的变化，三轴传感器可以测量三个轴向产生的变化。

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备，该传感器能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。

速度传感器能够感受被测速度并转换成可用输出信号的传感器。

力传感器是一种将力信号转变为电信号输出的电子元件。力传感器主要由三个部分组成：力敏元件（即弹性体，常见的材料有铝合金，合金钢和不锈钢）、转换元件以及电路部分。

磁场传感器是可以将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置。

压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。

位移传感器是测量与物体的位置在运动过程中的移动变化的量转变成电信号输出的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁力的被动式停车位检测装置及方法，以便更好地针对停车位状态监测事件提升监测准确度，降低功耗。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种基于磁力的被动式停车位检测装置，包括非磁性基板，磁铁，非磁性弹簧，中部传感器，底部传感器，其中，非磁性基板与磁铁之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性基板与中部传感器之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性弹簧两端涂覆粘连剂分别于非磁性基板、底部传感器进行连接接触。中部传感器可以是单轴/双轴/三轴加速度传感器、单轴/双轴/三轴速度传感器等。底部传感器可以是单轴/双轴/三轴力传感器、单轴/双轴/三轴磁场传感器、单轴/双轴/三轴压电传感器、单轴/双轴/三轴位移传感器等。

当基于磁力的被动式停车位检测装置上方无车辆时，由非磁性基板，磁铁，非磁性弹簧，中部传感器和底部传感器构成的基于磁力的被动式停车位检测装置处于初始平衡状态，中部传感器和底部传感器所获得的信号为参考基准值。

当基于磁力的被动式停车位检测装置上方存在车辆变化时，磁铁将随着车辆变化的方向而变化，同时将带动非磁性基板、中部传感器与磁铁同时产生相应的位移变化，非磁性弹簧将伴随着非磁性基板的位移变化产生拉伸和偏移，并传递至与之相连的底部传感器。

当停车位上方有车辆停靠时，磁铁将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由远及近，当天停靠完成后，磁铁将受到上方持续的吸引力，车辆停靠的过程将产生相应的磁铁和非磁性基板连续变化过程。中部传感器或者底部传感器均可独立感知上述变化过程（磁场、位移、弹性力等）所带来的信号变化过程。

当停车位上方有车辆离开时，磁铁将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由近及远，当天离开完成后，磁铁上方吸引力将消除，车辆离开的过程将产生相应的磁铁和非磁性基板连续变化过程，基于磁力的被动式停车位检测装置将恢复至初始平衡状态。中部传感器或者底部传感器均可独立感知上述变化过程（磁场、位移、弹性力等）所带来的信号变化过程。

本发明的基本工作过程是通过中部传感器或者底部传感器感知车辆停靠或者离开停车位过程中磁铁将受到外部的吸引力变化过程所带来的信号（磁场、位移、弹性力等）变化过程，以实现停车位状态的判决。

该发明的有益效果在于：本发明装置通过磁铁对外部环境的变化响应，进而传递形成传感器感知的环境参量（磁场、位移、弹性力等），该预警方式采用磁铁的外部感知传递方式与传感器感知相结合，有效提升了停车位监测的准确度，降低了检测能耗。

附图说明

图1是基于磁力的被动式停车位检测装置结构立体图（初始平衡状态）。

图2是基于磁力的被动式停车位检测装置结构俯视图。

图3是基于磁力的被动式停车位检测装置结构测试图。

图4是基于磁力的被动式停车位检测装置结构仰视图。

图5是基于磁力的被动式停车位检测装置结构立体图（车辆靠近状态）。

图中标记说明：1、非磁性基板；2、磁铁；3、非磁性弹簧；4、中部传感器；5、底部传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例

该装置具体实施过程如下：

步骤1，如图1、图2、图3和图4所示，基于磁力的被动式停车位检测装置包括非磁性基板1，磁铁2，非磁性弹簧3，中部传感器4，底部传感器5，其中，非磁性基板1与磁铁2之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性基板1与中部传感器4之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性弹簧2两端涂覆粘连剂分别于非磁性基板1、底部传感器5进行连接接触。中部传感器4可以是单轴/双轴/三轴加速度传感器、单轴/双轴/三轴速度传感器等。底部传感器5可以是单轴/双轴/三轴力传感器、单轴/双轴/三轴磁场传感器、单轴/双轴/三轴压电传感器、单轴/双轴/三轴位移传感器等。

步骤2，如图1所示，当基于磁力的被动式停车位检测装置上方无车辆时，由非磁性基板1，磁铁2，非磁性弹簧3，中部传感器4和底部传感器5构成的基于磁力的被动式停车位检测装置处于初始平衡状态，中部传感器4和底部传感器5所获得的信号为参考基准值。

步骤3，如图5所示，当基于磁力的被动式停车位检测装置上方存在车辆变化时，磁铁2将随着车辆变化的方向而变化，同时将带动非磁性基板1、中部传感器4与磁铁2同时产生相应的位移变化，非磁性弹簧3将伴随着非磁性基板1的位移变化产生拉伸和偏移，并传递至与之相连的底部传感器5。

步骤4，如图5所示，当停车位上方有车辆停靠时，磁铁2将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由远及近，当天停靠完成后，磁铁2将受到上方持续的吸引力，车辆停靠的过程将产生相应的磁铁2和非磁性基板1连续变化过程。中部传感器4或者底部传感器5均可独立感知上述变化过程（磁场、位移、弹性力等）所带来的信号变化过程。

步骤5，当停车位上方有车辆离开时，磁铁2将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由近及远，当天离开完成后，磁铁2上方吸引力将消除，车辆离开的过程将产生相应的磁铁2和非磁性基板1连续变化过程，基于磁力的被动式停车位检测装置将恢复至初始平衡状态。中部传感器4或者底部传感器5均可独立感知上述变化过程（磁场、位移、弹性力等）所带来的信号变化过程。

本发明的基本工作过程是通过中部传感器4或者底部传感器5感知车辆停靠或者离开停车位过程中磁铁2将受到外部的吸引力变化过程所带来的信号（磁场、位移、弹性力等）变化过程，以实现停车位状态的判决。

该发明的有益效果在于：本发明装置通过磁铁2对外部环境的变化响应，进而传递形成中部传感器4或者底部传感器5感知的环境参量（磁场、位移、弹性力等），该预警方式采用磁铁2的外部感知传递方式与传感器感知相结合，有效提升了停车位监测的准确度，降低了检测能耗。

本发明所采用磁铁2的组合分布在非磁性基板1平面的四个边缘，亦可将磁铁2结构分布在非磁性基板1平面的其他位置且磁铁2结构数量可增减变化，此结构亦可采用其他形状的磁性结构，例如：长方体、正方体、圆孔、圆柱、无固定形状磁沙或者磁液等。

本发明所采用的非磁性弹簧3与底部传感器5通过涂覆粘连剂进行连接，该连接结构关系亦可通过弹簧管、拉杆等方式构成连接方式。

本发明所采用的底部传感器5通过非磁性弹簧3两端涂覆粘连剂连接非磁性基板1，底部传感器5位于非磁性基板1下方，此结构亦可采用其他位置连接关系进行优化，例如底部传感器5通过非磁性弹簧3两端涂覆粘连剂连接非磁性基板1，而底部传感器5与非磁性基板1呈现平行或者位于其上方，且底部传感器5结构数量可增减变化。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种基于磁力的被动式停车位检测装置，其特征在于：包括非磁性基板、磁铁、非磁性弹簧、中部传感器和底部传感器，其中，非磁性基板与磁铁之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性基板与中部传感器之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性弹簧两端涂覆粘连剂分别与非磁性基板、底部传感器进行连接接触。

2.根据权利要求1所述的基于磁力的被动式停车位检测装置，其特征在于：该装置具体使用步骤如下：

步骤1，基于磁力的被动式停车位检测装置包括非磁性基板，磁铁，非磁性弹簧，中部传感器，底部传感器，其中，非磁性基板与磁铁之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性基板与中部传感器之间通过涂覆粘连剂进行连接接触，非磁性弹簧两端涂覆粘连剂分别于非磁性基板、底部传感器进行连接接触；中部传感器是单轴/双轴/三轴加速度传感器或者单轴/双轴/三轴速度传感器；底部传感器是单轴/双轴/三轴力传感器、单轴/双轴/三轴磁场传感器、单轴/双轴/三轴压电传感器或者单轴/双轴/三轴位移传感器；

步骤2，当基于磁力的被动式停车位检测装置上方无车辆时，由非磁性基板、磁铁、非磁性弹簧、中部传感器和底部传感器构成的基于磁力的被动式停车位检测装置处于初始平衡状态，中部传感器和底部传感器所获得的信号为参考基准值；

步骤3，当基于磁力的被动式停车位检测装置上方存在车辆变化时，磁铁将随着车辆变化的方向而变化，同时将带动非磁性基板、中部传感器与磁铁同时产生相应的位移变化，非磁性弹簧将伴随着非磁性基板的位移变化产生拉伸和偏移，并传递至与之相连的底部传感器；

步骤4，当停车位上方有车辆停靠时，磁铁将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由远及近，当天停靠完成后，磁铁将受到上方持续的吸引力，车辆停靠的过程将产生相应的磁铁和非磁性基板连续变化过程；中部传感器或者底部传感器均能独立感知上述变化过程所带来的信号变化过程；

步骤5，当停车位上方有车辆离开时，磁铁将受到外部的吸引力，该吸引力变化过程为由近及远，当天离开完成后，磁铁上方吸引力将消除，车辆离开的过程将产生相应的磁铁和非磁性基板连续变化过程，基于磁力的被动式停车位检测装置将恢复至初始平衡状态；中部传感器或者底部传感器均可独立感知上述变化过程所带来的信号变化过程。

3.根据权利要求1所述的基于磁力的被动式停车位检测装置，其特征在于：该装置结构采用磁铁的组合分布在非磁性基板平面的四个边缘，或将磁铁结构分布在非磁性基板平面的其他位置且磁铁结构数量可增减变化，此结构能采用长方体、正方体、圆孔、圆柱、无固定形状磁沙或者磁液。

4.根据权利要求1所述的基于磁力的被动式停车位检测装置，其特征在于：该装置结构采用的非磁性弹簧与底部传感器通过涂覆粘连剂或者通过弹簧管、拉杆方式进行连接。

5.根据权利要求1所述的基于磁力的被动式停车位检测装置，其特征在于：该装置所采用的底部传感器通过非磁性弹簧两端涂覆粘连剂连接非磁性基板，底部传感器位于非磁性基板下方，或者采用其他位置连接关系进行优化，例如底部传感器通过非磁性弹簧两端涂覆粘连剂连接非磁性基板，而底部传感器与非磁性基板呈现平行或者位于其上方，且底部传感器结构数量可增减变化。