CN201918029U - 侧装式无线停车位状态检测器 - Google Patents

Abstract

一种侧装式无线停车位状态检测器，包括外壳、超声波接收探头、超声波发射探头和控制电路板，所述外壳内安装有编码与高频发射板，编码与高频发射板上安装有发射天线，所述超声波接收探头、超声波发射探头固定安装在转轴上，转轴的两端固定在外壳两侧的可调固定板的固定端，可调固定板的调节端开有调节孔，调节孔内通过调节螺栓将可调固定板固定在外壳上，所述控制电路板固定安装在外壳的底部，其中控制电路板的输入端依次与超声波接收探头、超声波发射探头和内置干电池的输出端连接，所述编码与高频发射板的输入端与控制电路板的输出端连接。本实用新型安装便捷，维修方便，超低功耗，检测精度髙，探头角度可调，适用各种复杂的停车场。

Description

侧装式无线停车位状态检测器

技术领域

本实用新型涉及一种检测器，特别是一种针对停车位状态的侧装式无线检测器。

背景技术

随着城市的飞速发展和市民生活水平的提高，城市各种车辆数量不断增长，随之而来的则是城市主要商区和居民区的停车场车位的需求相应增加，大型停车场的兴建将有助于改善停车位紧张状况，但同时也带来大型停车场的管理难题。偶尔停入车的车主经常因为搞不清原来停车位置从而花上半个多小时来查找自己的车辆。为了能够实现对大型停车场停车位的实时检测，即检测某车位上是否停了车辆，应运发展出了多种技术，现有的检测方式其中以超声波检测技术应用最广泛，但现有的超声波检测技术在应用上却有着一定不足：一是现有的超声波探头必须安装在每个车位正上方，安装的施工量非常大，需铺设大量的线路来提供电源，整体停车场看起来很不美观，；二是对于结构复杂的地下停车场，尤其当停车位顶部装有通风管道等限高设备时，由于现有的产品都是将超声波探头完全固定在壳内，而不能在外部进行调整，所以各种复杂的环境因素会限制它的适用范围。三是将超声波探头置于车位正上方，由于超声波散射反射问题比较严重，比如倾斜的车窗，停车不到位的很有可能反射超声波，将相邻车位的信号接收产生误判现象；五是安装成本高，成本的压力严重限制了其推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种侧装式无线停车位状态检测器，要解决对停车位进行精确检测并显示是否停放车辆的技术问题；并解决传统检测器布线复杂，不便调节角度，耗能高，容易误判的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种侧装式无线停车位状态检测器，包括外壳、超声波接收探头、超声波发射探头和控制电路板，所述外壳内安装有编码与高频发射板，编码与高频发射板上安装有发射天线，所述超声波接收探头、超声波发射探头固定安装在转轴上，转轴的两端固定在外壳两侧的可调固定板的固定端，可调固定板的调节端开有调节孔，调节孔内通过调节螺栓将可调固定板固定在外壳上，所述控制电路板固定安装在外壳的底部。

其中控制电路板的控制模块与毫秒级时序电路的输出端连接，毫秒级时序电路和控制模块的输入端连接内置干电池的电池模块的输出端，控制模块的输入端经放大及滤波电路与接收模块的输出端连接，接收模块的输入端与超声波接收探头的输出端连接；控制模块的输出端经晶振模块与发射模块的输入端连接，发射模块的输出端与超声波发射探头的输入端连接，所述编码与高频发射板与控制电路板连接，编码与高频发射板的输出端连接至控制模块的输入端，控制模块的输出端连接至编码与高频发射板的无线发射模块的输入端。

所述可调固定板为扇形，扇形的轴心与转轴两端固定，可调固定板的扇面上以轴心为圆心开有一段弧形调节孔，弧形调节孔内通过调节螺栓将可调固定板固定在外壳上。

所述外壳是ABS工程塑料，在相对于超声波接收探头和超声波发射探头之处开有窗口。

所述编码与高频发射板包括车位编码模块、无线发射模块和发射天线，所述车位编码模块采用集成电路，根据车位数目选用1-5个集成电路组成级联而成；所述无线发射模块的发射端口与发射天线端口连接，所述发射天线是环形或矩形发射天线。

所述侧装式无线停车位状态检测器安装在停车位正对着的墙壁上，通过无线编码与高频发射板的发射天线发送信号到显示及控制中心里的无线接收机，无线接收机中包括无线接收模块和解码输出单元两部分组成，无线接收机的无线接收模块的输出端与解码输出单元的输入端连接。

所述侧装式无线停车位状态检测器采用内置干电池通过更换方式作为电源。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：本实用新型可广泛应用于各种复杂结构的地下停车场内，其安装便捷，维修方便，不必开挖施工、对地面墙面破坏小，并能够对每一个停车位上面的车辆存在与否，进行精确检测并显示。由于采用了超低功耗电路从而彻底甩掉了任何线路的连接，即为全方位无线检测方式；该停车位车辆检测器在现场安装的方式上，采用了壳内置可调探头方向的设计，充分适用于各种复杂安装环境；采用内置干电池置于壳内供电和无线数据传输方式，有效的甩掉电源线和传输线，并将该检测器的功率损耗降到极低。本实用新型采取的低功耗技术，主要是在超声波发射头、接收头及控制、无线发射、车位编码模块的供电电路中，采用HC74、HC138、PIC636等集成电路制作，采用了在毫秒级时序电路及控制模块的控制下“同步线”的方式，即在一定的时间间隔后，利用一个20ms的窄脉冲（将超声波发射头和接收头）对其同时供电，并保证在其他的时间内都不供电，通过大占空比的脉冲工作方式达到了极低功耗，运用脉冲方式进行工作，大部分时间处于休眠状态，仅在车位状态改变时才工作。

通常超声波检测器为了保证超声发射频率的准确性、稳定性及接收的可靠性均对发射和接收模块采用常供电方式，这样使得功耗增大导致不适于采用电池供电。本实用新型有效地解决了窄脉冲超声发射频率的准确稳定性及接收快速响应可靠接收的问题。故可以在毫秒级时序电路控制下以工作20毫秒，断电4980的周期进行工作，平均耗能仅为0.06毫安/时。

本实用新型的超声波发射探头TCT40-12T与超声波接收探头TCT40-12R都固定在同一根转轴上的，会随着转轴一同转动，这样，即使检测器的整个外壳不动，也可达到角度可调的目的。在现场安装时，就可用人工自由调节的方式，调好后，将其拧紧即可。不管地下停车场的安装环境整体上看高低参差不一齐难以安装，存在大量的空调管道，排水管道，各种上下水管道设施等半遮挡物，可选择就近固定、分别调节角度的方式来满足复杂的安装要求。具有极高的灵敏度，检测的精准度极高，具有相当高的可靠性，防冲击，抗干扰。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的功能模块示意图。

图2是本实用新型的编码与高频发射板模块组成示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型实际中应用的模块示意图。

图5是本实用新型的无线接收机模块组成示意图。

图6是本实用新型无线接收机解码单元电路原理图。

图7是本实用新型的实施例示意图。

附图标记：1－外壳、2－发射天线、3-编码与高频发射板、4－超声波接收探头、5－控制电路板、6－超声波发射探头、7－转轴、8－可调固定板、9－内置干电池、10-固定螺栓、11-停车位、12-墙壁、13-无线接收模块、14-解码输出单元、15-显示及控制中心、16-侧装式无线停车位状态检测器。

具体实施方式

参见图1是该探测器的功能模块示意图。该探测器是超声波接收探头4、超声波发射探头6、控制电路板5、编码与高频发射板3和内置干电池9组成其中：超声波发射探头的发射模块的2脚接至控制电路板的控制模块2脚，其作用是在控制模块的控制下发射超声波信号。采用市售的CHS-T超声波发射探头制作，也可采用其他型号的超声波发射探头。

超声波接收探头4的接收模块作用是将接收到超声波信号转换成电信号，并由2脚接至控制电路板的控制模块1脚对此电信号进行处理。采用市售的CHS-R超声波接收探头制作，也可采用其他型号的超声波接收探头。由超声波发射探头CHS-T发出的40KHz的超声波，照射到前方后，前方若有车辆存在时，该车辆就会将此超声波反射回来，被安装在同一壳体中的超声波接收探头CHS-R，就会收到该反射回波信号。

所述编码与高频发射板3包括包括车位编码模块、无线发射模块，编码与高频发射板与控制电路板连接，车位编码模块的输出端连接至控制模块的输入端，控制模块的输出端连接至编码与高频发射板的无线发射模块的输入端。车位编码模块的作用是提供车位地址的设置，通过2脚将设置的地址数据发送至控制电路板的控制模块的5脚，由控制模块对其进行处理。采用市售的PT2262集成电路组成。无线发射模块的2脚接至控制电路板的控制模块4脚，其作用是在控制模块的控制下将车位状态信息以无线方式发送至无线接收机，采用市售的SZ-SAW―FST―4发射模块制作。

参见图7所示，控制电路板的控制模块是探测器的控制核心，控制电路板的控制模块与毫秒级时序电路的输出端连接，毫秒级时序电路和控制模块的输入端连接内置干电池的电池模块的输出端，控制模块经由7脚在毫秒级时序电路的管理下通过6脚接收内置干电池的电池模块1脚输出的电力，并经过3脚接至超声波接收探头4的接收模块、超声波发射探头的发射模块、车位编码模块及无线发送模块的1脚为其提供同步控制电源供给，完成同步开启和关闭的控制功能。控制模块的输入端经放大机滤波电路与接收模块的输出端连接，接收模块的输入端与超声波接收探头的输出端连接；控制模块的输出端经晶振模块与发射模块的输入端连接，发射模块的输出端与超声波发射探头的输入端连接，控制模块并在供电的同时通过2脚经晶振模块将控制信号接至超声波发射探头的发射模块2脚，控制超声波的发射；通过1脚经放大及滤波电路接收超声波接收探头4的接收模块2脚输出的电信号经处理后转为车位状态信号；通过5脚接收车位编码模块2脚输出的地址数据；通过4脚将转换后的车位状态及地址数据信号接至无线发射模块的2脚去完成的数据发送。采用HC74、HC138、PIC636等集成电路制作。运用脉冲方式进行工作，大部分时间处于休眠状态，仅在车位状态改变时才工作，极大的降低了功耗。内置干电池作用是为探测器提供能源，使其完成正常的工作。采用了ER14505  输出为3.6V/2.2Ah的高性能锂电池以满足连续三年正常工作的要求。并可在电池用完后，极方便更换电池后继续使用。

参见图2所示，编码与高频发射板3是BQ315板，包括车位编码模块、无线发射模块、和发射天线2组成，所述车位编码模块采用PT2262 集成电路，根据车位数目选用1-5个PT2262 集成电路组成级联而成；所述无线发射模块采用SZ-SAW―FST―4发射模块，发射模块的发射端口与发射天线端口连接，所述发射天线2是环形或矩形发射天线。

参见图3所示本实用新型的结构示意图。一种侧装式无线停车位状态检测器，包括外壳1、超声波接收探头4、超声波发射探头6和控制电路板5，所述外壳1是ABS工程塑料，在相对于超声波接收探头4和超声波发射探头6之处开有窗口。外壳1的内侧壁上立式安装有编码与高频发射板3，编码与高频发射板3上安装有发射天线2，所述超声波接收探头4、超声波发射探头6固定安装在转轴7上，需特别说的是超声波发射头TCT40-12T与超声波接收头TCT40-12R二者都固定在同一根圆柱转轴上，会随着圆柱的转动，超生发、收头也会转动，这样，即使检测器的整个外壳不动，也可达到角度可调的目的。所述转轴7的两端固定在外壳1两侧的可调固定板8的固定端，所述可调固定板8为扇形，扇形的轴心与转轴两端固定，可调固定板的扇面上以轴心为圆心开有一段弧形调节孔，弧形调节孔内通过调节螺栓10将可调固定板固定在外壳上。所述控制电路板5固定安装在外壳的底部，其中控制电路板的输入端与内置干电池9的输出端连接，侧装式无线停车位状态检测器16采用内置干电池9通过更换方式作为电源。

图4是实际中应用的模块示意图，侧装式无线停车位状态检测器16安装在停车场的车位正对着的墙壁12上，用于检测停车位11上是否停有车辆，通过无线编码与高频发射板的发射天线发送信号到显示及控制中心15里的无线接收机，无线接收机的无线接收模块13通过解码输出单元14将解出的停车位码和车辆有无码发送至微机、LED显示屏、打印机、收费系统、车位引导及信息发布系统等外部设备。

图5是图无线接收机模块组成示意图。在实际应用中，当检测器检测到每个停车位的有无车状态后，会自动发射该停车位的编码信号和有无车的状态信号，这个距离一般在几百米之内。而停车场的管理控制中心设有无线接收机，无线接收机中包括无线接收模块和解码输出单元两部分组成。无线接收机采用了RS485的输出方式，无线接收模块采用SZ-SAW―CWC―6无线接收模块，解码输出单元采用PIC16LC73A-04单片机和MAX487集成电路组成。解码输出单元解出的停车位码和车辆有无码，发送到至微机、LED显示屏、打印机、收费系统、车位引导及信息发布系统等外部设备。微机中安装有整个停车信息管理软件，整个管理软件会按照使用者的编排完成一系列功能：1.可组成车位诱导及引导系统，帮助司机在最短时间找到停车位。2.可将城市各停车场事实车位信息发布在网上或3G手机上。3.可纳入收费系统做停车时间凭据。

图6是本实用新型无线接收机中解码输出单元电路原理图。电路描述如下：图中U1是单片机芯片PIC16LC73A-04用于解码、协议转换及控制，电容器C3、4、5、6和晶体Z1、2组成振荡器为单片机提供时钟信号。电容器C1、2、7、8是电源滤波电容用于消除电源上的干扰，输入的12V直流电压由X2端子接入，经保护二极管V2接至集成稳压器V1，为该单元提供稳定的工作电压。 U2是数字集成电路完成 “看门狗”功能。当通信及程序运行异常时将复位信号通过U2的“3”脚接至U1的“21”脚使得U1复位。U3是RS485通信专用集成电路，U3的1、2、3、4脚分别接至U1的16、17、18脚与U1进行通信完成数据传输，并将数据转换成RS485的通信协议方式经X3输出至外设。通过从无线接收模块输出的车位信息数据，由X1接入至U1的2脚(I/O口)存储在片内的缓存区中，经过单片机对其信号按所接外设的协议要求处理后经由U3以RS485通信协议方式输出至微机、LED显示屏、打印机、收费系统、车位引导及信息发布系统等外部设备。

Claims (5)

1.一种侧装式无线停车位状态检测器，包括外壳（1）、超声波接收探头（4）、超声波发射探头（6）和控制电路板（5），其特征在于：所述外壳（1）内安装有编码与高频发射板（3），编码与高频发射板（3）上安装有发射天线（2），所述超声波接收探头（4）、超声波发射探头（6）固定安装在转轴（7）上，转轴（7）的两端固定在外壳（1）两侧的可调固定板（8）的固定端，可调固定板的调节端开有调节孔，调节孔内通过调节螺栓（10）将可调固定板固定在外壳上，所述控制电路板（5）固定安装在外壳的底部，控制电路板的输入端与内置干电池（9）的输出端连接；

其中控制电路板的控制模块与毫秒级时序电路的输出端连接，毫秒级时序电路和控制模块的输入端连接内置干电池的电池模块的输出端，控制模块的输入端经放大及滤波电路与接收模块的输出端连接，接收模块的输入端与超声波接收探头的输出端连接；控制模块的输出端经晶振模块与发射模块的输入端连接，发射模块的输出端与超声波发射探头的输入端连接，所述编码与高频发射板与控制电路板连接，编码与高频发射板的输出端连接至控制模块的输入端，控制模块的输出端连接至编码与高频发射板的无线发射模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的侧装式无线停车位状态检测器，其特征在于：所述可调固定板（8）为扇形，扇形的轴心与转轴两端固定，可调固定板的扇面上以轴心为圆心开有一段弧形调节孔，弧形调节孔内通过调节螺栓（10）将可调固定板固定在外壳上。

3.根据权利要求2所述的侧装式无线停车位状态检测器，其特征在于：所述外壳（1）是ABS工程塑料，在相对于超声波接收探头（4）和超声波发射探头（6）之处开有窗口。

4.根据权利要求2所述的侧装式无线停车位状态检测器，其特征在于： 所述编码与高频发射板（3）包括车位编码模块、无线发射模块和发射天线，所述车位编码模块采用集成电路，根据车位数目选用1-5个集成电路组成级联而成；所述无线发射模块的发射端口与发射天线端口连接，所述发射天线（2）是环形或矩形发射天线。

5.根据权利要求2所述的侧装式无线停车位状态检测器，其特征在于：所述侧装式无线停车位状态检测器(16)安装在停车位（11）正对着的墙壁（12）上，通过无线编码与高频发射板的发射天线发送信号到显示及控制中心（15）里的无线接收机，无线接收机中包括无线接收模块（13）和解码输出单元（14）两部分组成，无线接收机的无线接收模块（13）的输出端与解码输出单元（14）的输入端连接。

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