CN206309090U - 一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能地锁技术领域，尤其涉及一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁。本实用新型提供了一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，包括：无线通信模块、主控制器、地锁驱动电路、地磁传感器、地磁控制器和电源模块；其中，所述无线通信模块与所述主控制器连接，用以接收智能移动终端上APP发出的外部操作指令，并将接收的外部操作指令发送给主控制器；所述主控制器接收外部操作指令，当确定外部操作指令为开锁指令时，向地锁驱动电路发送开锁信号；当确定外部操作指令为关锁指令时，向地锁驱动电路发送关锁信号。本实用新型提供的智能地锁，具有异地开锁、关锁的优点，更加智能。

Description

一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁

技术领域

本实用新型涉及一种智能地锁技术领域，尤其涉及一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁。

背景技术

随着智能化的生活越来越被人所需要，智能人性化设计的车位地锁应运而生。最常见的地锁为机械式的手动地锁，这类地锁在使用中需要用户下车进行操作，非常不便。近年来，出现了一些遥控车位地锁。然而，现有的遥控车位地锁都是通过蓝牙、W工FI等近场通信方式进行开锁、关锁，其带来的一个问题是：当车位的主人身处异地时，其无法对车位进行开锁、关锁操作。同时在车位检测技术上，现有的检测方法，比如超声波，红外等自身有较大的局限性，极易受环境影响，摄像头图像识别成本又极高。这些导致地磁检测技术应用越来越广泛，不过在现有地磁检测方法中，依然存在准确性不高，需要一直检测工作，容易产生器件内部或环境温度影响产生零漂，是否工作不受用户灵活控制等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，并且能够实时检测车位状态，控制简便，成本低，功耗小。

技术方案：

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，包括：无线通信模块、主控制器、地锁驱动电路、地磁传感器、地磁控制器、北斗定位模块和电源模块；其中，

所述无线通信模块与所述主控制器连接，用以接收移动终端上APP发出的外部操作指令，并将接收的外部操作指令发送给主控制器；所述无线通信模块包括3G/4G无线通信方式的通信模块；

所述主控制器接收外部操作指令，当确定外部操作指令为开锁指令时，向地锁驱动电路发送开锁信号，同时向地磁控制器发送唤醒信号；当确定外部操作指令为关锁指令时，向地锁驱动电路发送关锁信号，同时向地磁控制器发送休眠信号；接收到来自地磁控制器发送的车位无车信号时，向地锁驱动电路发送关锁信号，同时向地磁控制器发送休眠信号；

所述地磁控制器接收到唤醒信号后向地磁传感器发送配置信号，并根据地磁传感器返回的地磁强度数据判断地锁所在车位上是否有车，在确定无车时向主控器发送车位无车信号；当接收到休眠信号时，进入待机状态；

所述地磁传感器根据配置信号进行地锁周围地磁强度的数据采集，并将采集的地磁强度数据发送给地磁控制器；

所述北斗定位模块与所述主控制器连接，其通过北斗定位系统实现定位功能；

所述电源模块用于给无线通信模块、主控制器、地锁驱动电路、地磁传感器、北斗定位模块和地磁控制器供电。

作为优选，所述电源模块包括锂电池模块。

有益效果：

1.实现了异地控制地锁的开闭，更加智能。

2.通过对地锁周围两个轴向的地磁强度数据进行采集，有效地规避了单一轴向采集时由于有车情况下存在地磁零点而导致将车位状态判断为无车的问题。

3.在判断出车位有车后遥控智能地锁进入间歇性工作模式，间歇性地向地磁传感器发送配置信息，其他情况下均处于待机状态，有效地降低了系统的功耗。

附图说明

图1为本实用新型的智能地锁的外观示意图。

图2为本实用新型的智能地锁的示意图。

图3为本实用新型的智能地锁、服务器和移动终端的连接关系图。

图中：100-智能地锁；110-无线通信模块；120-主控制器；130-地锁驱动电路；140-地磁控制器；150-地磁传感器；160-电源模块；170-北斗定位模块；101-服务器；103-移动终端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1-2，本实用新型提供了一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，包括：无线通信模块110、主控制器120、地锁驱动电路130、地磁传感器150、地磁控制器140、北斗定位模块170和电源模块160；其中，

所述无线通信模块110与所述主控制器120连接，用以接收移动终端上APP发出的外部操作指令，并将接收的外部操作指令发送给主控制器120；所述无线通信模块110包括3G/4G无线通信方式的通信模块；

所述主控制器120接收外部操作指令，当确定外部操作指令为开锁指令时，向地锁驱动电路130发送开锁信号，同时向地磁控制器140发送唤醒信号；当确定外部操作指令为关锁指令时，向地锁驱动电路130发送关锁信号，同时向地磁控制器140发送休眠信号；接收到来自地磁控制器140发送的车位无车信号时，向地锁驱动电路130发送关锁信号，同时向地磁控制器140发送休眠信号；

所述地磁控制器140接收到唤醒信号后向地磁传感器150发送配置信号，并根据地磁传感器150返回的地磁强度数据判断地锁所在车位上是否有车，在确定无车时向主控器发送车位无车信号；当接收到休眠信号时，进入待机状态；

所述地磁传感器150根据配置信号进行地锁周围地磁强度的数据采集，并将采集的地磁强度数据发送给地磁控制器140；

所述北斗定位模块170与所述主控制器120连接，其通过北斗定位系统实现定位功能；

所述电源模块160用于给无线通信模块110、主控制器120、地锁驱动电路130、地磁传感器150、北斗定位模块和地磁控制器140供电。

无线通信模块110与所述主控制器120连接，用以接收移动终端103上APP发出的外部操作指令，并将接收的外部操作指令发送给主控制器120。现有技术中，有的遥控车位地锁都是通过蓝牙、WIFI等近场通信方式进行开锁、关锁，其无法对车位进行异地开锁、关锁操作。为了解决现有技术中存在的问题，参见图3，本发明智能地锁100中的无线通信模块110与服务器101连接，用以向服务器101同步在智能地锁100的占用信息，并进一步传输给移动终端103；移动终端103与服务器101连接，用于向服务器101发送开锁或关锁的操作指令，服务器传输操作指令给无线通信模块110，所述主控制器120接收到相应的操作指令，对智能地锁进行开关操作。也就是说，基于2G、3G或4G等手机通讯技术，使得智能地锁直接接入云端服务器(广域网)，能够实现随时随地的连接遥控，更加智能。

主控器120接收外部操作指令，当确定外部操作指令为开锁指令时，向地锁驱动电路130发送开锁信号，同时向地磁控制器140发送唤醒信号；当确定外部操作指令为关锁指令时，向地锁驱动电路130发送关锁信号，同时向地磁控制器140发送休眠信号；接收到来自地磁控制器140发送的车位无车信号时，向地锁驱动电路130发送关锁信号，同时向地磁控制器140发送休眠信号。

地磁控制器140接收到唤醒信号后向地磁传感器150发送配置信号，并根据地磁传感器150返回的地磁强度数据判断地锁所在车位上是否有车。现有技术的地锁一般没有车位探测功能，车辆离开车位时地锁无法自动，此时极易因车辆并未完全驶离而导致车辆与地锁刮擦。本发明通过采集地锁周围地磁强度数据，当车辆驶离地锁所在车位时，无需用户操作即可根据地锁周围地磁强度数据的变化自动控制地锁关闭，能够防止由于车辆未完全驶离地锁而导致车辆与地锁刮擦，并且控制精确性好。地磁控制器140在确定无车时向主控器120发送车位无车信号。当地磁控制器140接收到休眠信号时，进入待机状态。本发明中，当外部操作指令为关锁指令时，或者外部操作指令为关锁指令、但是车位上无车时，地磁控制器140进入待机状态，能够降低系统的能耗。此外，通过在上述条件下使地磁控制器140进入待机状态，能够减小地磁控制器140的工作负荷，提高其使用寿命。

地磁传感器150根据配置信号进行地锁周围地磁强度的数据采集，并将采集的地磁强度数据发送给地磁控制器140。在采集地锁周围的地磁强度数据时，若仅采集一个周向方向的地磁强度数据，由于有车情况下存在地磁零点，容易将有车情况下的车位状态判断为无车。为了避免这个问题的存在，根据本发明的优选实施例，地磁传感器150根据配置信号进行地锁周围地磁强度的数据采集包括：

地磁传感器150根据配置信号采用与配置信号对应的地磁强度探测范围对第一轴向和第二轴向的地磁强度数据进行采集，其中，第一轴向为竖直向上方向，第二轴向为车辆相对地锁驶入或驶出的行进方向。

车辆驶入和驶出车位的过程中，地锁周围的地磁强度数据会发生变化，因此根据地磁传感器150返回的地磁强度数据即可判断车位上是都有车。环境的改变会电场强度数据的大小产生影响，此外，地产传感器150本身也存在检测误差，若仅以地磁传感器150采集到的地锁周围地磁强度数据发生改变作为判断车位上是否有车的标准，容易使得判断结果与实际不符，降低了智能遥控地锁的控制精度。基于此，根据本发明的优选实施例，地磁控制器140内存储有第一轴向无车环境值和第二轴向无车环境值，根据地磁传感器150返回的地磁强度数据判断地锁所在车位上是否有车包括：地磁控制器140根据地磁传感器150返回的地磁强度数据，确定第一轴向地磁强度数据与当前第一轴向无车环境值之间的第一绝对差和第二轴向地磁强度数据与当前第二轴向无车环境值之间的第二绝对差；其中，第一绝对差是指第一轴向地磁强度数据与当前第一轴向无车环境值之差的绝对值，第二绝对差是指第二轴向地磁强度数据与当前第二轴向无车环境值之差的绝对值；

若第一绝对差和第二绝对差均没有超过预设值，地磁控制器140向主控制器120发送车位无车信号；

若第一绝对差和第二绝对差中至少有一个超过预设值，地磁控制器140判断地锁所在车位有车，并进入间歇性工作模式；

所述间歇性工作模式为：

地磁控制器140间歇性地向地磁传感器150发送配置信息；

针对每一次发送的配置信息：若第一绝对差和第二绝对差中至少有一个超过预设值，地磁控制器140判断地锁所在车位有车，并保持间歇性工作模式；若第一绝对差和第二绝对差均没有超过预设值，地磁控制器140停止间歇性工作模式，向主控制器120发送车位无车信号。

在判断出车位有车后遥控智能地锁进入间歇性工作模式，间歇性地向地磁传感器150发送配置信息，其他情况下均处于待机状态，有效地降低了系统的功耗。优选地，所述间歇性工作模式为：地磁控制器140在实时时钟RTC间歇性唤醒时向地磁传感器150发送配置信息；

在停止间歇性工作模式之后、向主控制器120发送车位无车信号之前，地磁控制器140还执行如下过程：

向地磁传感器150发送配置信号；对地磁传感器150返回的地磁强度数据进行滤波处理，根据滤波后的地磁强度数据确定第一绝对差和第二绝对差；若第一绝对差和第二绝对差均没有超过预设值，开启状态机，此时状态机的状态值为1；

在状态1至状态2过程中，若第一绝对差和第二绝对差中至少有一个超过预设值，则地磁控制器140判断地锁所在车位有车、状态机死机、地磁控制器140恢复间歇性工作模式，否则状态机的状态值加1、状态机进入下一状态；若状态机进入状态3，则地磁控制器140停止间歇性工作模式，向主控制器120发送车位无车信号。滤波算法可以根据实际情况进行选择，例如采用先关滤波算法进行滤波处理。通过采用滤波算法和状态机算法，有效地避免了外界干扰对地磁强度数据采集造成的影响，进一步提高了车位检测的准确性，使得检测结果不具偶然性。

为了降低采集地锁周围地磁强度数据的偶然性对车位状态判断结果的影响，可以在预定时间内连续向地磁传感器150发送配置信号，并将与每个配置信号对应的地磁强度数据的均值作为当前轴向的地磁强度数据。具体地址：在地磁控制器140接收到唤醒信号后，在预定时间内连续向地磁传感器150发送配置信号，并将与每个配置信号对应的地磁强度数据的均值作为第一轴向地磁强度数据；根据地磁传感器150返回的地磁强度数据，确定所述预定时间内第二轴向上所有地磁强度数据的均值，并将该均值作为第二轴向地磁强度数据。预定时间的大小可以根据实际情况进行设定，本发明对此不作具体限定。

在长期使用过程中，由于器件内部温度或环境温度的改变、电源电压不稳等原因，容易出现零点漂移。因此，在判断车位状态的过程中，若采用固定的第一轴向无车环境值和第二轴向无车环境值，容易导致在判断车位状态时出现误判现象。为了避免零点漂移现象对车位状态判断结果的影响，可以根据地磁传感器150采集的地锁周围地磁强度数据实时更新第一轴向无车环境值和第二轴向无车环境值。地磁控制器140预先存有无车环境下第一轴向和第二轴向的地磁强度变化范围；

地磁控制器140在首次使用时采集无车环境下第一轴向的地磁强度数据作为当前第一轴向无车环境值、采集无车环境下第二轴向的地磁强度数据作为当前第二轴向无车环境值；

地磁控制器140在非首次使用时，按照如下方法确定当前第一轴向无车环境值和当前第二轴向无车环境值：

根据地磁传感器150返回的地磁强度数据确定当前第一轴向的地磁强度环境值与上次第一轴向无车环境值之间的第三绝对差、和当前第二轴向的地磁强度环境值与上次第二轴向无车环境值之间的第四绝对差。其中，第三绝对差是指当前第一轴向的地磁强度环境值与上次第一轴向无车环境值之差的绝对值，第四绝对差是指第二轴向的地磁强度环境值与上次第二轴向无车环境值之差的绝对值。若第三绝对差和第四绝对差均处于无车环境下的地磁强度变化范围内，则将当前第一轴向的地磁强度环境值作为当前第一轴向无车环境值，将当前第二轴向的地磁强度环境值作为当前第二轴向无车环境值；否则将上次第一轴向无车环境值作为当前第一轴向无车环境值，将上次第二轴向无车环境值作为当前第二轴向无车环境值。

所述北斗定位模块170是通过北斗定位系统实现定位功能。

电源模块160用于给无线通信模块110、主控制器120、地锁驱动电路130、地磁传感器150、地磁控制器140和北斗定位模块170供电。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，其特征在于：包括：无线通信模块、主控制器、地锁驱动电路、地磁传感器、地磁控制器、北斗定位模块和电源模块；其中，

所述无线通信模块与所述主控制器连接，用以接收移动终端上APP发出的外部操作指令，并将接收的外部操作指令发送给主控制器；所述无线通信模块包括3G/4G无线通信方式的通信模块；

所述主控制器接收外部操作指令，当确定外部操作指令为开锁指令时，向地锁驱动电路发送开锁信号，同时向地磁控制器发送唤醒信号；当确定外部操作指令为关锁指令时，向地锁驱动电路发送关锁信号，同时向地磁控制器发送休眠信号；接收到来自地磁控制器发送的车位无车信号时，向地锁驱动电路发送关锁信号，同时向地磁控制器发送休眠信号；

所述地磁控制器接收到唤醒信号后向地磁传感器发送配置信号，并根据地磁传感器返回的地磁强度数据判断地锁所在车位上是否有车，在确定无车时向主控器发送车位无车信号；当接收到休眠信号时，进入待机状态；

所述地磁传感器根据配置信号进行地锁周围地磁强度的数据采集，并将采集的地磁强度数据发送给地磁控制器；

所述北斗定位模块与所述主控制器连接，通过北斗定位系统实现定位功能；

所述电源模块用于给无线通信模块、主控制器、地锁驱动电路、地磁传感器、北斗定位模块和地磁控制器供电。

2.根据权利要求1所述的具有异地开锁和关锁功能的智能地锁，其特征在于：所述电源模块包括锂电池模块。