CN107037763A - 锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法，属于停车用设备技术领域。本发明实施例提供的锁体电控装置和低功耗车位锁，设置了信号接收器和NB‑IOT模块，NB‑IOT模块处于常闭模式，当信号接收器感知到车辆到达停车位后，唤醒NB‑IOT模块，通过NB‑IOT模块与服务器进行通讯，而无需使NB‑IOT模块处于常开模式或定期唤醒模式，不断查询车辆用户是否到达，因此，在很大程度上降低了功耗。并且，基于NB‑IOT模块的车位锁实施简单，无需增加网关的部署，安装成本和维护成本较低，尤其适合室外停车场的情况。使用NB‑IOT模块进行无线通讯，其丢包率和错误率大大降低，数据传输准确性更高。

Description

锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法

技术领域

本发明涉及停车用设备技术领域，具体而言，涉及一种锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法。

背景技术

车位锁是一种机械装置，作用是防止他人占用车位，有效保护付费车主的权益。车位锁的安装位置，一般安装在停车位中间入口的1/3处，安装条件要求在水泥平整的地面上。

目前，小区内的停车位一般使用基于全机械技术的车位锁，需要车位主用钥匙或遥控器开锁，其操作麻烦，且对应于一个车位锁的钥匙或遥控器只能由一个车位主控制，因此不能适用于车位可轮换使用的公共停车场。在公共停车场中，现在一般使用基于Zigbee等网络传输技术的车位锁，这类车位锁采用Zigbee进行网络数据传输，稳定性较差，容易产生丢包等现象；且为了达到车位锁的及时响应速度，必须保持较高的查询频率，导致功耗大；组网安装和后期维护成本也较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法，以缓解现有技术中的车位锁存在的功耗大、成本高等问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种锁体电控装置，用于控制电动锁体，所述装置包括控制芯片，与所述控制芯片连接的信号接收器、NB-IOT模块及驱动模块；

所述信号接收器用于监听进入监控范围内的终端发出的车辆信息，将所述车辆信息发送至控制芯片；

所述控制芯片用于在接收到所述车辆信息时，启动所述NB-IOT模块，通过所述NB-IOT模块将所述车辆信息发送至服务器；当通过所述NB-IOT模块接收到所述服务器返回的确认信号时，向所述驱动模块发出开锁信号；

所述驱动模块用于在接收到所述开锁信号时，驱动所述电动锁体呈停车状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述信号接收器为蓝牙模块或NFC模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述装置还包括与所述控制芯片连接的地磁感应器，所述地磁感应器用于在感知到车辆离开停车位时，向所述控制芯片发出车辆驶离信号；

所述控制芯片还用于在接收到所述车辆驶离信号时，向所述驱动模块发出闭锁信号，使所述驱动模块驱动所述电动锁体呈挡车状态。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述装置还包括与所述控制芯片连接的红外探测器，所述控制芯片还用于在接收到所述地磁感应器发送的车辆驶离信号后，启动所述红外探测器确定车辆是否驶离。

第二方面，本发明实施例还提供了一种低功耗车位锁，包括电动锁体和上述的锁体电控装置；所述锁体电控装置设置在所述电动锁体上，用于控制所述电动锁体在停车状态与挡车状态之间切换。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电动锁体包括固定件、活动件和电机组件；所述固定件固定在停车位上，所述活动件与固定件活动连接；所述电机组件固定在所述固定件或地面上，并与所述活动件连接，以驱动所述活动件相对于所述固定件运动；

所述活动件相对于所述固定件有至少两个固定位置，在第一固定位置上，所述活动件的顶面距地高度小于车底盘距地高度；在第二固定位置上，所述活动件的顶面距地高度大于车底盘距地高度。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述固定件包括主盒体、底板和固定梁，所述底板通过所述固定梁固定在停车位上，所述主盒体扣合在所述底板上，所述主盒体与所述底板构成用于容置电机组件的容置腔。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电机组件包括电机、电机固定板、主动齿轮、从动齿轮、两轴承座、传动主轴、两连接轴套、连接架、第一弹簧、第二弹簧以及两第一连接法兰；

所述两轴承座分别与所述固定件连接，所述传动主轴的两端安装在轴承座上；所述电机的输出轴与主动齿轮连接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合；所述从动齿轮套装在传动主轴上，且从动齿轮与连接架固定连接；所述连接架与连接轴套固定连接，所述连接轴套固定在传动主轴上，以随传动主轴一起转动；所述第一弹簧连接两连接轴套，所述第二弹簧连接连接架和固定件；两第一连接法兰分别与传动主轴的两端部固定连接。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述活动件包括U型主体以及第二连接法兰，所述U型主体构成一个可容置固定件的空间；所述U型主体的两端与第二连接法兰固定连接，所述第二连接法兰与所述电机组件的第一连接法兰固定连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种低功耗车位锁的控制方法，包括：

当接收到信号接收器发送的车辆信息时，启动NB-IOT模块将所述车辆信息及车位信息发送至服务器，以触发所述服务器核对所述车辆信息和车位信息是否对应；

接收NB-IOT模块传送的所述服务器返回的确认信号，向所述驱动模块发出开锁信号，使所述驱动模块驱动所述电动锁体呈停车状态。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法，设置了信号接收器和NB-IOT模块，NB-IOT模块处于常闭模式，当信号接收器感知到车辆到达停车位后，唤醒NB-IOT模块，通过NB-IOT模块与服务器进行通讯，而无需使NB-IOT模块处于常开模式或定期唤醒模式，不断查询车辆用户是否到达，因此，在很大程度上降低了功耗。并且，基于NB-IOT模块的车位锁实施简单，无需增加网关的部署，安装成本和维护成本较低，尤其适合室外停车场的情况。使用NB-IOT模块进行无线通讯，其丢包率和错误率大大降低，数据传输准确性更高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所提供的锁体电控装置的结构框图；

图2为本发明一实施例所提供的锁体电控装置的使用环境图；

图3为本发明一实施例所提供的NB-IOT模块的电路原理图；

图4为本发明一实施例所提供的低功耗车位锁的分解结构示意图；

图5为本发明一实施例所提供的电机组件的结构示意图；

图6为本发明一实施例所提供的低功耗车位锁的控制方法的流程图。

图标：1-锁体电控装置；2-基站；3-服务器；4-电动锁体；11-控制芯片；12-信号接收器；13-NB-IOT模块；14-驱动模块；15-地磁感应器；16-红外探测器；41-固定件；42-活动件；43-电机组件；411-主盒体；412-底板；413-固定梁；421-U型主体；422-第二连接法兰；431-电机；432-轴承座；433-传动主轴；434-连接轴套；435-连接架；436-第一弹簧；437-第二弹簧；438-第一连接法兰。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的车位锁功耗大、成本高的问题。本发明实施例提供了一种锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法，以下首先对本发明的锁体电控装置进行详细介绍。

实施例一

该实施例提供了一种锁体电控装置，用于控制电动锁体。图1示出了本发明一实施例所提供的锁体电控装置的结构框图。如图1所示，该锁体电控装置包括控制芯片11，与控制芯片11连接的信号接收器12、NB-IOT模块13、驱动模块14、地磁感应器15和红外探测器16。

信号接收器12用于监听进入监控范围内的终端发出的车辆信息，将车辆信息发送至控制芯片11。在一具体实施方式中，信号接收器为蓝牙模块，进入监控范围内的终端可以是手机或安装在车辆内的蓝牙发射器。车位用户通过网络在服务平台是预定了特定车位，当车辆到达停车位之后，用户打开手机蓝牙功能或安装在车辆内的蓝牙发射器，信号接收器12就可以接收到车辆信息，并将车辆信息发送至控制芯片11。可以理解，信号接收器12也可以采用其它无线通讯模块实现，例如，NFC模块。

控制芯片11用于在接收到车辆信息时，发出启动信号，启动NB-IOT模块13，通过NB-IOT模块13将车辆信息发送至服务器。当控制芯片11通过NB-IOT模块13接收到服务器返回的确认信号时，向驱动模块14发出开锁信号。具体地说，控制芯片11可以采用单片机或PLC控制器等。

NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本。图3给出了NB-IOT模块的一种具体实现方式的电路图，可以按照图3所示设计NB-IOT模块。

驱动模块14用于在接收到控制芯片11发出的开锁信号时，驱动电动锁体呈停车状态，允许车辆驶入停车位。驱动模块14可以是开关或驱动电路，用于控制电机正向或反向旋转，从而使电动锁体能够在两个状态之间切换。

地磁感应器15与红外探测器16均与控制芯片11连接，且地磁感应器15为常开模式，红外探测器16为常闭模式。地磁感应器15用于在感知到车辆离开停车位时，向控制芯片11发出车辆驶离信号。控制芯片11在接收到车辆驶离信号时，启动红外探测器16确定车辆是否驶离，收到红外探测器16返回的车辆驶离确认信号后，向驱动模块14发出闭锁信号，使驱动模块驱动电动锁体呈挡车状态，阻挡车辆驶入停车位。

图2示出了本实施例所提供的锁体电控装置的使用环境图。如图2所示，锁体电控装置1与基站2之间进行通讯，通过基站2将车辆信息和车位信息传送至服务器3，服务器确认车辆信息与车位信息匹配后，会返回确认信号。锁体电控装置1接收到服务器3返回的确认信号，驱动电动锁体4呈停车状态，允许车辆驶入停车位。当确认车辆驶离后，锁体电控装置1驱动电动锁体4呈挡车状态，阻止车辆驶入停车位，同时发送车辆驶离信息至服务器3，以使服务器3进行计费，并将计费信息发送至申请停车位的相应终端。

本装置通过自动感应来判断车辆是否驶离停车位，在车辆驶离停车位后，自动控制电动锁体由停车状态运行至挡车状态，在确保停车位高效的流转的基础上，最大程度的简化操作。

而且，考虑到地磁感应器的功耗较低，但错误率高；而红外检测器的功耗高，但是错误率低，本实施例将地磁感应器和红外探测器两种自动感应装置结合使用，综合判断车辆是否驶离停车位，能在功耗较低的情况下保证较高的准确率，防止车辆未驶离时，电动锁体切换状态而损伤车体。

为了进一步节约成本，在另一具体实施例中，也可以不设置红外探测器，仅使用地磁感应器判断车辆是否驶离。控制芯片11在接收到地磁感应器发出的车辆驶离信号时，即向驱动模块14发出闭锁信号，使驱动模块14驱动电动锁体呈挡车状态，阻挡车辆驶入停车位。

本实施例提供的锁体电控装置，设置了信号接收器和NB-IOT模块，NB-IOT模块处于常闭模式，当信号接收器感知到车辆到达停车位后，唤醒NB-IOT模块，通过NB-IOT模块与服务器进行通讯，而无需使NB-IOT模块处于常开模式或定期唤醒模式，不断查询车辆用户是否到达，因此，在很大程度上降低了功耗。并且，基于NB-IOT模块的车位锁实施简单，无需增加网关的部署，安装成本和维护成本较低，尤其适合室外停车场的情况。使用NB-IOT模块进行无线通讯，其丢包率和错误率大大降低，数据传输准确性更高。

实施例二

本实施例提供了一种低功耗车位锁，如图4所示。该低功耗车位锁包括安装在地面上的电动锁体，电动锁体上设置有实施例一中所记载的锁体电控装置。锁体电控装置用于控制电动锁体在停车状态与挡车状态之间切换。

电动锁体包括固定件41、活动件42和电机组件43。固定件41固定在停车位上，活动件42与固定件41活动连接。电机组件43固定在固定件41或地面上，并与活动件42连接，以驱动活动件42相对于固定件41运动。

活动件42相对于固定件41有至少两个固定位置，在第一固定位置上，活动件42的顶面距地高度小于车底盘距地高度，电动锁体处于停车状态。在第二固定位置上，活动件42的顶面距地高度大于车底盘距地高度，电动锁体处于挡车状态。

其中，固定件41包括主盒体411、底板412和固定梁413，底板412通过固定梁413固定在停车位的地面上，主盒体411扣合在底板412上，主盒体411与底板412构成用于容置电机组件的容置腔。

如图4和图5所示，电机组件43包括电机431、电机固定板、主动齿轮、从动齿轮、两个轴承座432、传动主轴433、两个连接轴套434、连接架435、第一弹簧436、第二弹簧437以及两个第一连接法兰438。电机431与锁体电控装置的驱动模块连接，由驱动模块控制正反转。

两个轴承座432分别与固定件41连接，传动主轴433的两端安装在轴承座432上。电机431的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合。从动齿轮套装在传动主轴上，且从动齿轮与连接架435固定连接。连接架435与连接轴套434固定连接，连接轴套434固定在传动主轴433上，以随传动主轴433一起转动。第一弹簧436连接两个连接轴套434，第二弹簧437连接连接架435和固定件41。两个第一连接法兰438分别与传动主轴433的两端部固定连接。

活动件42包括U型主体421以及第二连接法兰422，U型主体421构成一个可容置固定件的空间；U型主体421的两端与第二连接法兰422固定连接，第二连接法兰422与电机组件43的第一连接法兰438固定连接。

固定梁413内设有电池仓，电池仓内安装有电源模块，电源模块与锁体电控装置连接，为锁体电控装置提供电源。

电动锁体的工作过程为：驱动模块接收到控制芯片的开锁信号后，控制电机431正转或者反转；电机431通过主动齿轮、从动齿轮带动连接架435转动，再由连接架435通过连接轴套434带动传动主轴433在轴承座432上转动，传动主轴433通过第一连接法兰438和第二连接法兰422带动U型主体421转动。

在第一固定位置，U型主体421处于平放状态，车位锁的整体高度低于汽车底盘距地高度，汽车可以驶入停车位；在第二固定位置，U型主体421处于站立状态，车位锁的整体高度高于汽车底盘距地高度，汽车不能够驶入停车位。

图4和图5所示仅是本发明的一种具体实施方式，本发明的电动锁体的具体机械结构并不局限于此，也可为其他结构，只要是能实现电动控制的车位锁体即可。

实施例三

该实施例提供了一种低功耗车位锁的控制方法。图6示出了该方法的流程图。如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S601，当接收到信号接收器发送的车辆信息时，启动NB-IOT模块将车辆信息及车位信息发送至服务器，以触发服务器核对车辆信息和车位信息是否对应；

步骤S602，接收NB-IOT模块传送的服务器返回的确认信号，向驱动模块发出开锁信号，使驱动模块驱动电动锁体呈停车状态。

另外，该方法还可以包括：

当接收到地磁感应器发出的车辆驶离信号时，启动红外探测器确定车辆是否驶离；

接收到红外探测器发回的车辆驶离信号，向驱动模块发出闭锁信号，使驱动模块驱动电动锁体呈挡车状态；

通过NB-IOT模块将车辆驶离信号发送至服务器，以触发服务器进行计费。

本发明实施例提供的锁体电控装置、低功耗车位锁及其控制方法，具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

需要说明的是，在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锁体电控装置，用于控制电动锁体，其特征在于，所述装置包括控制芯片，与所述控制芯片连接的信号接收器、NB-IOT模块及驱动模块；

所述信号接收器用于监听进入监控范围内的终端发出的车辆信息，将所述车辆信息发送至控制芯片；

所述控制芯片用于在接收到所述车辆信息时，启动所述NB-IOT模块，通过所述NB-IOT模块将所述车辆信息发送至服务器；当通过所述NB-IOT模块接收到所述服务器返回的确认信号时，向所述驱动模块发出开锁信号；

所述驱动模块用于在接收到所述开锁信号时，驱动所述电动锁体呈停车状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号接收器为蓝牙模块或NFC模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述控制芯片连接的地磁感应器，所述地磁感应器用于在感知到车辆离开停车位时，向所述控制芯片发出车辆驶离信号；

所述控制芯片还用于在接收到所述车辆驶离信号时，向所述驱动模块发出闭锁信号，使所述驱动模块驱动所述电动锁体呈挡车状态。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述控制芯片连接的红外探测器，所述控制芯片还用于在接收到所述地磁感应器发送的车辆驶离信号后，启动所述红外探测器确定车辆是否驶离。

5.一种低功耗车位锁，其特征在于，包括电动锁体和权利要求1～4中任一项所述的锁体电控装置；所述锁体电控装置设置在所述电动锁体上，用于控制所述电动锁体在停车状态与挡车状态之间切换。

6.根据权利要求5所述的车位锁，其特征在于，所述电动锁体包括固定件、活动件和电机组件；所述固定件固定在停车位上，所述活动件与固定件活动连接；所述电机组件固定在所述固定件或地面上，并与所述活动件连接，以驱动所述活动件相对于所述固定件运动；

所述活动件相对于所述固定件有至少两个固定位置，在第一固定位置上，所述活动件的顶面距地高度小于车底盘距地高度；在第二固定位置上，所述活动件的顶面距地高度大于车底盘距地高度。

7.根据权利要求6所述的车位锁，其特征在于，所述固定件包括主盒体、底板和固定梁，所述底板通过所述固定梁固定在停车位上，所述主盒体扣合在所述底板上，所述主盒体与所述底板构成用于容置电机组件的容置腔。

8.根据权利要求6所述的车位锁，其特征在于，所述电机组件包括电机、电机固定板、主动齿轮、从动齿轮、两轴承座、传动主轴、两连接轴套、连接架、第一弹簧、第二弹簧以及两第一连接法兰；

所述两轴承座分别与所述固定件连接，所述传动主轴的两端安装在轴承座上；所述电机的输出轴与主动齿轮连接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合；所述从动齿轮套装在传动主轴上，且从动齿轮与连接架固定连接；所述连接架与连接轴套固定连接，所述连接轴套固定在传动主轴上，以随传动主轴一起转动；所述第一弹簧连接两连接轴套，所述第二弹簧连接连接架和固定件；两第一连接法兰分别与传动主轴的两端部固定连接。

9.根据权利要求8所述的车位锁，其特征在于，所述活动件包括U型主体以及第二连接法兰，所述U型主体构成一个可容置固定件的空间；所述U型主体的两端与第二连接法兰固定连接，所述第二连接法兰与所述电机组件的第一连接法兰固定连接。

10.一种低功耗车位锁的控制方法，其特征在于，包括：

当接收到信号接收器发送的车辆信息时，启动NB-IOT模块将所述车辆信息及车位信息发送至服务器，以触发所述服务器核对所述车辆信息和车位信息是否对应；

接收NB-IOT模块传送的所述服务器返回的确认信号，向所述驱动模块发出开锁信号，使所述驱动模块驱动所述电动锁体呈停车状态。