CN110223523A - 基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器及其休眠唤醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器及其休眠唤醒方法，包括密封外壳，密封外壳内设置有电源模块、地磁检测模组、控制模块、lora模组以及LDO稳压电路；控制模块将地磁检测模组收到的车位状态信息交由lora模组传送给附近的lora基站，lora基站输出端连接至远程服务器端，还包括一磁传感器非接触式开关。本发明采用低功耗的物联网专用的通信技术，它传输距离远，使用网关/集中器扩展，易于建设和部署，最小的基础设施成本，它支持多信道、多数据速率的并行处理，系统容量大；它较大的改善了接收灵敏度，降低了功耗，延长了电池的使用寿命；同时它使用的免牌照的频段，节点和终端成本都很低。

Description

基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器及其休眠唤醒方法

技术领域

本发明涉及地磁车辆检测领，具体涉及一种基于lora无线通讯技术的低功耗地磁车辆检测器及其休眠唤醒方法。

背景技术

随着经济的发展，人民的生活水平有了跨越式的提高，交通拥堵也成了绝大多数城市的一种常态，为了及时了解道路上车辆的通行情况，解决停车难的问题，为城市停车运维管理提供车位数据采集，状态监控，车位查找等信息，常常在车位上埋入无线地磁车检器。而传统的无线地磁车检器采用的无线通讯技术存在传输功耗大，穿透性不强传输距离不远，扛干扰性差，组网复杂等问题，导致车检器电池使用寿命短，传输距离短，基站部署成本高，易受干扰等一系列问题。

传统的无线地磁车检器采用的无线通讯技术存在传输功耗大，穿透性不强传输距离不远，抗干扰性差，组网复杂等问题，导致车检器电池使用寿命短，传输距离短，基站部署成本高，易受干扰等一系列问题。

基于低功耗的要求，当车位状态没有变化时，车检器大部分时间处于休眠状态，应于远程控制和升级的需求，绝大部分只能等待约定通讯时间，或者拆开已埋入地表的车检器重新上电激活，无法满足及时响应的需求。有使用蓝牙或其他通讯模块用于激活休眠状态的车检器，但这样显著的增加了成本；

同时车检器在运输和储存过程中因为密封缘故，初始状态即一直处于激活状态，白白消耗电能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于lora无线通讯技术的地磁车辆检测器及其休眠唤醒方法，解决传统无线地磁车检器传输信号穿透性不强传输距离不远，扛干扰性差，组网复杂的需求；解决运输和储存过程中车检器处于工作状态，白白消耗电能的问题；解决休眠状态下的车检器无法及时响应远程控制、升级以及其他的需求。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种基于lora无线通讯技术的低功耗地磁车辆检测器，包括密封外壳，密封外壳内设置有电源模块、地磁检测模组、控制模块、lora模组以及LDO稳压电路，电源模块通过LDO稳压电路给控制模块、地磁检测模组以及lora模组供电，地磁检测模组通过控制模块控制；

所述地磁检测模组精确检测车位范围内附近磁场的变化，将车位状态信息输送给控制模块，所述控制模块将收到的车位状态信息交由lora模组传送给附近的lora基站，lora基站输出端连接至远程服务器端，还包括一磁传感器非接触式开关。

作为优选的技术方案，所述控制模块采用一低功耗MCU，磁传感器非接触式开关的输出端连接低功耗MCU。

作为优选的技术方案，所述lora模组包括lora射频芯片以及一天线，MCU将收到的车位状态信息交由lora射频芯片并通过天线传送给附近的lora基站，lora基站通过lora网关无线传输给远程服务器端。

一种地磁车辆检测器的休眠唤醒方法，(一)车位状态没有变化时，低功耗MCU基于lora通讯约定心跳时间来和服务器通讯，约定时间外MCU将控制整个车检器处于休眠状态；

(二)在MCU的输入端接入一磁传感器非接触式开关，通过低功耗的磁传感器非接触式开关来控制车检器的工作状态；

(三)磁传感器非接触式开关通过检测水平或者垂直方向的特定磁通密度的磁场强度，内部的推挽输出一个脉冲信号给MCU，MCU检测到信号后，控制车检器从休眠状态恢复到工作状态；

(四)车检器初始出厂时设置为休眠低功耗模式，在开始使用的时候，使用磁传感器非接触式开关来激活车检器。

作为优选的技术方案，所述磁传感器非接触式开关具有两个滤波电容，C1端为电源端的滤波电容，C2端为输出端的滤波电容。

作为优选的技术方案，磁传感器非接触式开关具有一个磁通密度的工作点和释放点，

当放在车检器外面的磁性物质的磁通密度大于工作点时，传感器输出一个高电平信号给MCU；

输出一直保持到当检测到磁通密度低于释放点时，输出由高电平转为低电平，MCU通过检测到高低电平的转换后，继而控制车检器整体的激活或休眠。

本发明的有益效果是：本发明采用低功耗的物联网专用的通信技术，它传输距离远，使用网关/集中器扩展，易于建设和部署，最小的基础设施成本，它支持多信道、多数据速率的并行处理，系统容量大；它较大的改善了接收灵敏度，降低了功耗，延长了电池的使用寿命；同时它使用的的免牌照的频段，节点和终端成本都很低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的系统方框图；

图2为本发明的低功耗磁传感器非接触式开关的工作原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，包括设置于停车场内的地磁车位检测器，该车位检测器均包括一密封外壳，密封外壳内设置有电源模块、地磁检测模组、控制模块、lora模组以及LDO稳压电路，电源模块通过LDO稳压电路给控制模块、地磁检测模组以及lora模组供电，地磁检测模组通过控制模块控制；

地磁检测模组可以精确检测车位范围内附近磁场的变化，根据汽车对车位附近磁场的扰动，判断车位上是否有车辆停入，并将状态信息输送给MCU，MCU将收到的车位状态信息交由lora射频芯片并通过天线传送给附近的lora基站，并由基站最后输送至服务器；

本实施例中，控制模块采用一低功耗MCU，低功耗MCU的输入端接入一个磁传感器非接触式开关。

本实施例中，lora模组包括lora射频芯片以及一天线，MCU将收到的车位状态信息交由lora射频芯片并通过天线传送给附近的lora基站，lora基站通过lora网关传输给远程服务器端，Lora技术是低功耗的物联网专用的通信技术，它传输距离远(最远可达到15KM)，使用网关/集中器扩展，易于建设和部署，最小的基础设施成本，它支持多信道的多数据速率的并行处理，系统容量大。

本发明为了解决现有技术中车检器实时工作传输信号出现的功耗大问题，特设置了一种休眠模式，该休眠模式具体采用一种约定心跳时间的方式实现，即低功耗MCU基于lora通讯约定心跳时间来和服务器通讯，约定时间外MCU将控制整个车检器处于休眠状态，因此，当车检器处于休眠状态，我们如果要远程控制或升级车检器时，绝大部分只能等待约定通讯时间，或者拆开已埋入地表的车检器重新上电激活；

因此，我们在MCU的输入端设置一磁传感器非接触式开关，通过低功耗的磁传感器非接触式开关来控制车检器的工作状态；具体操作为：磁传感器非接触式开关来控制车检器的工作状态，

磁传感器非接触式开关通过检测水平或者垂直方向的特定磁通密度的磁场强度，内部的推挽输出一个脉冲信号给MCU，MCU检测到信号后，控制车检器从休眠状态恢复到工作状态；

另外车检器初始出厂的时候，在运输和存储过程中也一直处于工作状态，白白消耗电能；因此车检器初始出厂时设置为休眠低功耗模式，在开始使用的时候，使用磁传感器非接触式开关来激活车检器。

如图2所示，磁传感器非接触式开关具有两个滤波电容，C1端为电源端的滤波电容，C2端为输出端的滤波电容，磁传感器非接触式开关具有一个磁通密度的工作点和释放点，当放在车检器外面的磁性物质的磁通密度大于工作点时，传感器输出一个高电平信号给MCU；输出一直保持到当检测到磁通密度低于释放点时，输出由高电平转为低电平，MCU通过检测到高低电平的转换后，继而控制车检器整体的激活或休眠。

本发明的有益效果是：

1)本发明的信号传输基于lora无线传输技术，低功耗，距离远，组网灵活；

2)使用低消耗电流的磁传感器非接触式开关来控制车检器的工作状态，可以使车检器按照需求休眠或激活，最大程度的减少电能的消耗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，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该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器，其特征在于：包括密封外壳，密封外壳内设置有电源模块、地磁检测模组、控制模块、lora模组以及LDO稳压电路，电源模块通过LDO稳压电路给控制模块、地磁检测模组以及lora模组供电，地磁检测模组通过控制模块控制；

所述地磁检测模组精确检测车位范围内附近磁场的变化，将车位状态信息输送给控制模块，所述控制模块将收到的车位状态信息交由lora模组传送给附近的lora基站，lora基站输出端连接至远程服务器端，还包括一磁传感器非接触式开关。

2.如权利要求1所述的基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器，其特征在于：所述控制模块采用一低功耗MCU，磁传感器非接触式开关的输出端连接低功耗MCU。

3.如权利要求1所述的基于lora技术的低功耗地磁车辆检测器，其特征在于：所述lora模组包括lora射频芯片以及一天线，MCU将收到的车位状态信息交由lora射频芯片并通过天线传送给附近的lora基站，lora基站通过lora网关传输给远程服务器端。

4.一种地磁车辆检测器的休眠唤醒方法，其特征在于：

(一)当车位状态没有变化时，低功耗MCU基于lora通讯约定心跳时间来和服务器通讯，约定时间外MCU将控制整个车检器处于休眠状态；

(二)在MCU的输入端设置一磁传感器非接触式开关，通过低功耗的磁传感器非接触式开关来控制车检器的工作状态；

(三)磁传感器非接触式开关通过检测水平或者垂直方向的特定磁通密度的磁场强度，内部的推挽输出一个脉冲信号给MCU，MCU检测到信号后，控制车检器从休眠状态恢复到工作状态；

(四)车检器初始出厂时设置为休眠低功耗模式，在开始使用的时候，使用磁传感器非接触式开关来激活车检器。

5.如权利要求4所述的地磁车辆检测器的休眠唤醒方法，其特征在于：所述磁传感器非接触式开关具有两个滤波电容，C1端为电源端的滤波电容，C2端为输出端的滤波电容。

6.如权利要求1至5任意一项所述的地磁车辆检测器的休眠唤醒方法，其特征在于：磁传感器非接触式开关具有一个磁通密度的工作点和释放点，

当放在车检器外面的磁性物质的磁通密度大于工作点时，传感器输出一个高电平信号给MCU；

输出一直保持到当检测到磁通密度低于释放点时，输出由高电平转为低电平，MCU通过检测到高低电平的转换后，继而控制车检器整体的激活或休眠。