CN205665903U - 一种泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，包括超声波传感器模块、微控制器、ISM频段的无线通信LoRa模块和电源模块，超声波传感器模块、无线通信LoRa模块、电源模块均与微控制器相连；微控制器为单片机，微控制器通过UART接口连接超声波传感器模块，微控制器通过无线通信LoRa模块将车位信息和设备信息发送至集中器，再通过所述集中器统一将所有数据打包通过GPRS网络发送至停车场内的数据处理中心，本实用新型可应用于PIS的停车场车位探测器，应用于停车场的通过车辆探测器，应用于停车场的屏障安全探测器，应用于停车场的警示灯驱动探测器以及停车场智能仪表应用。

Description

一种泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器

技术领域

本实用新型属于停车场车位检测设备，具体的说，是一类用于PIS和PDS应用的一体化无线超声波感应检测器。

背景技术

超声波车位检测器是智能车位诱导系统中的重要组成部分，它可以实时采集车位信息，控制车位灯显示，同时把车位信息及时通过GPRS网络传送给集中器。超声波车位探测器的工作原理是发射超声波，通过被测物体的反射回波接收后的时差来测量被测距离的，是一种非接触式测量仪器，主要用在短距离测距或停车引导系统中。它有很多特点如：所测距的距离数据和已预置数值进行比较，如达到预置值则进行开或关的开关量信号输出。接收电路接收物体反射超声波回波信号，该芯片内部包括了前置放大，限幅放大、整形，以便MCU检测、判断回波的数据正确性及时差大小，并计算出测距的距离数值。安装调试时，超声波探头表面严禁用手及其它物体触摸，以免产生信号滞后性及损坏，在测距中应保证测距器与被测物体距离为定值，要被测物体尽量对中，以提高测得距离读数的准确性。然而由于环境因素、供电不稳定、无线干扰、工作温度、维修难度大、电池寿命等因素，超声波车位检测器难以获得准确的车位信息，从而影响整个系统的性能，导致误报或少报车位。

目前许多车位检测器以有线的方式组网，通过红外或地磁的方式进行检测，这种方式会导致数据传输不方便、难以维修等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提出一种能够提供精确的车位信息检测和高效的数据传输能力，实现对整个停车场车位信息的检测和统计的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，包括超声波传感器模块、微控制器、ISM频段的无线通信LoRa模块和电源模块，所述超声波传感器模块、无线通信LoRa模块、电源模块均与微控制器相连；所述微控制器为单片机，微控制器通过UART接口连接超声波传感器模块。超声波传感器模块通过计算发射超声波和接收到反射超声波的时间差来检测车位是否被占用，微控制器连接无线通信LoRa模块用以发送车位信息以及接收配置信息，无线通信LoRa模块将车位是否被占用的信息及其它设备信息，如设备ID、设备与地面的距离等数据打包后发送给集中器，众多的超声波检测器通过星形拓扑组网的方式进行信息汇总，能够提供精确的车位信息检测和高效的数据传输能力。

作为优选，微控制器为ATMEGA16单片机。

作为优选，所述超声波传感器模块包括超声波发射装置和超声波接收装置，所述微控制器通过UART接口连接超声波发射装置和超声波接收装置，连接无线通信LoRa模块用以发送车位信息以及接收配置信息，系统闲置时会自动进入低功耗模式。

作为优选，所述超声波传感器模块采用基于微功率超声波感应车辆检测方式，通过计算发射超声波和接收到反射超声波的时间差来检测车位是否被占用。

作为优选，所述ISM频段的无线通信LoRa模块采用星形网络无线数据连接方式，有效避免了有线传输中施工布线的繁琐环节，具有低功耗、低成本与传输距离远等三大特点，可满足须长时间运作、以电池供电且大量布建的物联网应用需求。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过控制器和无线通信LoRa模块，对车位信息和设备信息等进行收集并定时上传，方便对超声波检测器设备和车位信息进行统一管理维护；采用ISM频段的无线通信LoRa模块，具有低功耗、低成本与传输距离远等三大特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例模块结构示意图。

图2为本实用新型实施例主控芯片电路图。

图3为本实用新型实施例超声波传感器模块电路图。

图4为本实用新型实施例工作流程图。

图5为本实用新型实施例无线超声波检测器结构示意图。

图中：超声波传感器模块1、微控制器2、无线通信LoRa模块3、电源模块4、定时唤醒模块5、超声波发射装置6、超声波接收装置7。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1-5，本实施例中的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，包括超声波传感器模块1、微控制器2、ISM频段的无线通信LoRa模块3和电源模块4，超声波传感器模块1、无线通信LoRa模块3、电源模块4均与微控制器2相连，超声波传感器模块1包括超声波发射装置6和超声波接收装置7，微控制器2为ATMEGA16单片机，微控制器2通过UART接口连接超声波发射装置6和超声波接收装置7，定时唤醒模块5与微控制器2相连，定时唤醒模块5包括心跳定时器和超声波传感器定时器。

本实施例采用电源模块4供电工作，具有抗压外壳，寿命长，工作的温度范围大，易于安装和维修。

工作方式：本实用新型安装在停车场内车位中间上方，超声波传感器模块1以微功率超声波感应车辆检测为基础，在微控制器2的控制下，超声波发射装置6通过定时器唤醒模块5每隔一段时间向车位发送超声波信号，超声波信号反射后反射回超声波，超声波接收装置7接收到反射回来的超声波；微控制器2根据发射超声波和接收到反射超声波的时间进行计算比较，由于超声波安装的位置和地面距离是一定的，当车位被占用时，车身高度会占用一定的距离，因此超声波反射的时间会比车位空闲时超声波反射所用的时间短，以此来判断车位是否被占用，无线通信LoRa模块3将车位是否被占用的信息及其它设备信息，如设备ID、设备与地面的距离等数据打包后通过无线发射装置发送给集中器，众多的超声波检测器通过星形拓扑组网的方式进行信息汇总，集中器将收集到的所有信息打包后通过GPRS网络发送给数据处理中心并予以显示在LED屏上，车库管理员也可随时了解整个车库车位的停车状况，驾驶员可通过LED屏自主选择车位停车，也可由车库管理员引导停车，信息更新及时，停车方便，有效减少停车时间。

本实施例在微控制器2工作时，受心跳定时器和超声波传感器定时器控制，心跳定时器用接收配置信息，超声波传感器定时器用以判断车位是否有变化，打包数据后通过无线通信模块发送给集中器，两个定时器处理完后系统会进入低功耗模式，以节省电量。

此外，需要说明的是，凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，其特征在于：包括超声波传感器模块、微控制器、ISM频段的无线通信LoRa模块和电源模块，所述超声波传感器模块、无线通信LoRa模块、电源模块均与微控制器相连；所述微控制器为单片机，微控制器通过UART接口连接超声波传感器模块。

2.根据权利要求1所述的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，其特征在于：微控制器为ATMEGA16单片机。

3.根据权利要求2所述的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，其特征在于：所述超声波传感器模块包括超声波发射装置和超声波接收装置，所述微控制器通过UART接口连接超声波发射装置和超声波接收装置。

4.根据权利要求1所述的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，其特征在于：所述超声波传感器模块采用基于微功率超声波感应车辆检测方式。

5.根据权利要求1所述的泊车系统机械车位LoRa无线超声波检测器，其特征在于：所述ISM频段的无线通信LoRa模块采用星形网络无线数据连接方式。