CN208271275U - 一种基于LoRa的车位锁远程监控系统 - Google Patents

Abstract

一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，包括电源模块，与电源模块连接的车位锁主控板，与车位锁主控板连接的电机，与电机连接的阻挡机构。所述电源模块可采用蓄电池、锂电池供电，为所述车位锁主控板供电。所述车位锁主控板用以接收用户的开锁指令，控制电机工作，从而控制阻挡机构的自动开锁和落锁，并远程上报阻挡机构的倾斜震动情况，包括MCU、限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块。本实用新型可实现快速自动开锁，增加姿态传感器监测车位锁阻挡机构的倾斜震动情况，当超过预设门限值时，产生告警信号，并通过LoRa射频模块远程告警，用户可远距离对车位锁进行状态监控。

Description

一种基于LoRa的车位锁远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及车位锁远程监控系统，特别涉及一种基于LoRa的车位锁远程监控系统。

背景技术

车位锁是防止别人占用自己的汽车泊位，让自己的汽车随到随停的一种机械装置。传统的机械车位锁，依靠人工手动完成上锁和开锁，便捷性不强，已逐渐被遥控车位锁取代。现有遥控车位锁，一般包括车位锁本体，嵌入在本体内的电源、通信模块、车位锁控制模块，其中通信模块与用户终端建立通信，接收用户的开锁/上锁控制指令，车位锁控制模块对指令进行判断，并控制电机工作，从而自动完成开/上锁，而电源用以给车位锁各部件供电。

上述背景技术中的遥控车位锁，通信方式一般采用蓝牙与用户终端建立通信，如CN206042373U提到的智能标识系统、CN104847150A提到的车位锁无线式单次控制方法及其车位锁、CN205230160U提到的智能车位锁控制系统。其优势比较明显，蓝牙是一种短距离无线通信技术，可实现短距离数据交换，一个主设备可与少量从设备相连。其缺陷也比较明显，它的有效射程因传输条件、材料覆盖、天线配置和电池状态有关，多数蓝牙应用是为室内环境而设计的，由于墙的衰减和信号反射造成的信号衰落会使得射程远小于蓝牙产品规定的射程范围。

随着城市的发展，车位逐渐成为稀缺资源，不少中心小区、商写楼等地的停车场规划较大，但不少停车位因车位锁占据，空闲车位依然得不到有效利用，且有车位锁被恶意破坏的情况存在，给车主或者停车场经理管理者，造成了经济损失。现有遥控车位锁采用蓝牙通信手段，虽然解决了近距离自动开锁的问题，但其不能解决空闲车位查询、远程报警的问题。

发明内容

针对上述现有技术中，车位锁受破坏状态无法监控、数据收发局域性、信号衰退性的问题，提供了一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，可采集监控车位锁姿态，数据远程稳定无线传输，实现车位锁防破坏的远距离监控，还可搭配用户终端，实现共享车位锁，解决停车资源受限的难题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的。

一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，包括电源模块，与电源模块连接的车位锁主控板，与车位锁主控板连接的电机，与电机连接的阻挡机构。

所述电源模块可采用蓄电池、锂电池供电，为所述车位锁主控板供电。

所述车位锁主控板用以接收用户的开锁指令，控制电机工作，从而控制阻挡机构的自动开锁和落锁，并远程上报阻挡机构的倾斜震动情况，包括MCU、限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块。

所述MCU与所述限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块连接，用以实现对所述车位锁主控板的逻辑控制。

所述限位开关与所述阻挡机构相连，用于检测车位锁阻挡机构升到位或落到位情况，并将到位开关信号反馈至所述MCU，MCU对所述限位开关采集的到位开关信号进行处理和判断，控制所述输出模块工作，控制电机停止转动。

进一步地，所述限位开关可以是红外传感器或者微动开关。

所述输出模块包括第一固态继电器和第二固态继电器，两个固态继电器是同一型号，所述固态继电器包括线圈回路和触点回路，固态继电器线圈回路与所述MCU的GPIO口相连，触点回路与电机相连。

所述MCU通过控制两个固态继电器线圈的通断电实现对电机正反转的控制，即当第一固态继电器通电且第二固态继电器断电时，所述电机正转；当第二固态继电器通电且第一固态继电器断电时，所述电机反转。

所述电机还与所述阻挡机构机械连接，机械连接方式包括涡轮蜗杆、导轨丝杆、皮带齿轮等方式，当所述电机正转时，阻挡机构升起，可防止车辆驶入车位；当所述电机反转时，阻挡机构落下，车辆可以驶入车位。

进一步地，所述阻挡机构可以为三角形、X型、K型、D型等外形结构。

所述指示灯与MCU的GPIO口相连，用于指示所述车位锁主控板的工作状态及电源模块的电量情况。

进一步地，所述车位锁主控板待机时红灯常亮；所述车位锁主控板的蓝牙模块或LoRa射频模块通讯时，绿灯常亮；电源模块电量低时，红灯闪烁；休眠时指示灯熄灭。

所述蜂鸣器与所述MCU的GPIO口相连，可在所述阻挡机构起锁和落锁时发出不同提示音，当发生强制落锁或剧烈碰撞时发出报警提示音。

所述磁阻传感器与所述MCU的IIC接口相连，用于检测车辆是否泊入，当检测到上方有车辆时，所述MCU控制所述电机反转，所述阻挡机构保持落下状态；当检测到车辆驶离车位时，所述阻挡机构自动升起。

所述姿态传感器与所述MCU的IIC接口相连，可对所述阻挡机构的倾斜震动情况进行检测，当超过预设门限值时，如发生强行推下阻挡机构、碰撞或暴力拆除等情形，可通过LoRa射频模块发送告警至云服务器，同时所述MCU控制蜂鸣器和指示灯进行本地声光报警。

所述LoRa射频模块与所述MCU的SPI接口相连，可在用户断开蓝牙或者超出蓝牙通信范围的情况下，将本地报警信息，车位锁工作状态、电池电量等数据上传至云服务器，用户通过用户终端实现对车位锁的远程监控。

所述蓝牙模块可与有授权的移动端APP相连，用户通过APP下发开锁指令，所述蓝牙模块接收开锁指令。

进一步地，所述蓝牙模块与所述MCU的TTL接口相连，所述MCU对接收开锁指令进行判断，控制所述输出模块工作，从而控制所述阻挡机构的升落，实现车位锁的开锁。

进一步地，所述移动端App可进行模块编码，实现车位所有权人进行车位登记、车位出租、车位导航、计费等功能。

本实用新型与现有技术相比，优点在于：

（1）以蓝牙模块与移动端APP进行无线通信，通过蓝牙模块接收用户的开锁信号，实现自动开锁，保证开锁速度；

（2）增加姿态传感器监测车位锁阻挡机构的倾斜震动情况，当超过预设门限值时，如发生强行推下阻挡机构、碰撞或暴力拆除等情形，产生告警信号，并通过LoRa射频模块远程告警；

（3）通过LoRa射频模块使车位锁与云服务器直接通讯，在用户断开蓝牙或者超出蓝牙通信范围的情况下，用户仍可以远距离对车位锁进行状态监控。

附图说明

图1是系统结构示意图。

图2是输出模块及电机控制回路电路图。

图3是磁阻传感器模块电路图。

图4是姿态传感器模块电路图。

图5是蓝牙模块电路图。

图6是红外限位开关电路图。

图7是MCU及其外围电路电路图。

图8是 LoRa射频模块电路图。

图1中：车位锁主控板100。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限定于此。

如图1所示，一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，包括电源模块，与电源模块连接的车位锁主控板100，与车位锁主控板100电连接的电机，与电机机械连接的阻挡机构。

所述电源模块可采用蓄电池、锂电池供电，为所述车位锁主控板100供电。

所述车位锁主控板100包括MCU、限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块。

如图1和图7所示，所述MCU与所述限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块连接，用以实现对所述车位锁主控板的逻辑控制。

如图1和图6所示，所述限位开关与所述阻挡机构相连，用于检测车位锁阻挡机构升到位或落到位情况，并将到位开关信号反馈至所述MCU，MCU对所述限位开关采集的到位开关信号进行处理和判断，控制所述输出模块工作，控制电机停止转动。

进一步地，所述限位开关可以是红外传感器或者微动开关。

如图2所示，所述输出模块包括第一固态继电器和第二固态继电器，两个固态继电器是同一型号，所述固态继电器包括线圈回路和触点回路，固态继电器线圈回路与所述MCU的GPIO口相连，触点回路与电机相连。

所述MCU通过控制两个固态继电器线圈的通断电实现对电机正反转的控制，即当第一固态继电器通电且第二固态继电器断电时，所述电机正转；当第二固态继电器通电且第一固态继电器断电时，所述电机反转；当第一固态继电器和第二固态继电器均断电时，所述电机停止转动。

所述电机还与所述阻挡机构机械连接，机械连接方式包括涡轮蜗杆、导轨丝杆、皮带齿轮等连接方式，当所述电机正转时，阻挡机构升起，可防止车辆驶入车位；当所述电机反转时，阻挡机构落下，车辆可以驶入车位。

进一步地，所述阻挡机构可以为三角形、X型、K型、D型等外形结构。

所述指示灯与MCU的GPIO口相连，用于指示所述车位锁主控板的工作状态及电源模块的电量情况。

进一步地，所述车位锁主控板待机时红灯常亮；所述车位锁主控板的蓝牙模块或LoRa射频模块通讯时，绿灯常亮；电源模块电量低时，红灯闪烁；休眠时指示灯熄灭。

所述蜂鸣器与所述MCU的GPIO口相连，可在所述阻挡机构起锁和落锁时发出不同提示音，当发生强制落锁或剧烈碰撞时发出报警提示音。

如图1和图3所示，所述磁阻传感器与所述MCU的IIC接口相连，用于检测车辆是否泊入，当检测到上方有车辆时，禁止阻挡机构升起；当检测到车辆驶离车位时，所述阻挡机构自动升起。

如图1和图4所示，所述姿态传感器与所述MCU的IIC接口相连，可对所述阻挡机构的倾斜震动情况进行监测，当超过预设门限值，如发生强行推下阻挡机构、碰撞或暴力拆除等情形时，可通过LoRa射频模块发送报警信息至云服务器，同时所述MCU控制蜂鸣器和指示灯进行本地声光报警。

如图1和图8所示，所述LoRa射频模块与所述MCU的SPI接口相连，可在用户断开蓝牙或者超出蓝牙通信范围的情况下，将本地报警信息，车位锁工作状态、电池电量等数据上传至云服务器，用户通过用户终端实现对车位锁的远程监控。

所述蓝牙模块可与有授权的移动端APP相连，用户通过APP下发开锁指令，所述蓝牙模块接收开锁指令。

进一步地，如图1和5所示，所述蓝牙模块与所述MCU的TTL接口相连，所述MCU对接收开锁指令进行判断，控制所述输出模块工作，从而控制所述阻挡机构的升落，实现车位锁的起锁落锁操作。

进一步地，所述移动端App可进行模块编码，实现车位所有权人进行车位登记、车位出租、车位导航、计费等功能。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：包括电源模块，与电源模块连接的车位锁主控板，与车位锁主控板连接的电机，与电机连接的阻挡机构；

所述车位锁主控板用以接收用户的开锁指令，控制电机工作，从而控制阻挡机构的自动开锁和落锁，并远程上报阻挡机构的倾斜震动情况，包括MCU、限位开关、指示灯、蜂鸣器、输出模块、磁阻传感器、姿态传感器、蓝牙模块、LoRa射频模块。

2.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述限位开关与所述阻挡机构相连，用于检测车位锁阻挡机构升到位或落到位情况，并将到位开关信号反馈至所述MCU，MCU对所述限位开关采集的到位开关信号进行处理和判断，控制所述输出模块工作，控制电机停止转动。

3.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述输出模块包括第一固态继电器和第二固态继电器，两个固态继电器是同一型号，所述固态继电器包括线圈回路和触点回路，固态继电器线圈回路与所述MCU的GPIO口相连，触点回路与电机相连。

4.如权利要求3所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述MCU通过控制两个固态继电器线圈的通断电实现对电机正反转的控制。

5.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述电机与所述阻挡机构机械连接，所述电机正转时，阻挡机构升起，可防止车辆驶入车位；所述电机反转时，阻挡机构落下，车辆可以驶入车位。

6.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述磁阻传感器与所述MCU的IIC接口相连，用于检测车辆是否泊入。

7.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述姿态传感器与所述MCU的IIC接口相连，可对所述阻挡机构的倾斜震动情况进行检测，当超过预设门限值时，可通过LoRa射频模块发送告警至云服务器，同时所述MCU控制蜂鸣器和指示灯进行本地声光报警。

8.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述LoRa射频模块与所述MCU的SPI接口相连，可在用户断开蓝牙或者超出蓝牙通信范围的情况下，将数据上传至云服务器，用户通过用户终端实现对车位锁的远程监控。

9.如权利要求1所述的一种基于LoRa的车位锁远程监控系统，其特征在于：所述蓝牙模块与所述MCU的TTL接口相连，所述MCU对接收开锁指令进行判断，控制所述输出模块工作。