CN209765745U - 基于地磁传感器和nb技术的无线车位检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，包含：NB无线收发模块、MCU主控平台、三轴磁通门传感器件、传感器信号处理芯片和传感器算法芯片；传感器信号处理芯片将从三轴磁通门传感器件采样到的频率信号发送给传感器算法芯片，传感器算法芯片根据与历史数据的对比和车辆对设备周边地磁信号的扰动行为进行分析，将得出的车位状态数据发送给MCU主控平台，MCU主控平台再通过NB无线收发模块将车位状态经网关发送到指定网络。而且，本实用新型可以将传感器算法芯片和MCU主控平台可以合二为一，把传感器信号处理芯片直接连接MCU主控平台，直接通过MCU主控平台来完成相关操作算法。
Description
技术领域
本实用新型是利用高灵敏度地磁来计算判断车位是否被车辆占用的智能检测传感设备，同时利用了最新的NB技术作为无线传输手段，属于物联网智能传感器的技术领域。
背景技术
随着人民生活水平不断提高，各种车辆的数量大幅度增加，车位逐步成为紧缺资源。
各类封闭停车场的车位资源相对容易管理，对于路面停车位以及路面禁停区域的管理需求变得更加强烈。一种便于在路边没有电源和通讯线缆施工要求的车位检测传感器可以很好地满足对于路面停车位的需求。但现有的大多数地磁传感器采用的传感器件在道路安装条件下很难保证高灵敏度和温漂的稳定，且很难满足高精度和低功耗的使用要求。
同时随着NB技术的推广和NB网络的覆盖，采用NB技术可以使得地磁车检传感器的安装没有了网关施工的限制，真正可以做到按需使用。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种基于NB(窄带物联网，Narrow Band Internet ofThings)无线技术，并结合高精度的磁通门传感器件、传感器信号处理芯片和智能算法芯片的智能车位检测器，在道路路面下的安装环境中能实现高精度、低功耗的功能。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。
一种基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，包含：NB无线收发模块、主处理器、地磁传感器、传感器信号处理芯片；
地磁传感器与所述传感器信号处理芯片通信连接，传感器信号处理芯片与所述主处理器通信连接；
所述主处理器与所述NB无线收发模块通信连接；
传感器信号处理芯片将从地磁传感器采样到的频率信号发送给主处理器，主处理器再通过NB无线收发模块将车位状态经网关发送到后台数据库。
优选地，所述地磁传感器是三轴磁通门传感器件，其包含X轴、Y轴、Z轴传感器，且分别与传感器信号处理芯片连接。
优选地，传感器信号处理芯片使用PNI 13156芯片；
所述三轴磁通门传感器件的X轴和Y轴传感器分别使用PNI 13104芯片，Z轴传感器使用PNI 13101芯片。
优选地，还包含传感器算法芯片，与所述传感器信号处理芯片通信连接，所述传感器算法芯片还与所述主处理器通信连接；
传感器信号处理芯片将从地磁传感器采样到的频率信号发送给传感器算法芯片，传感器算法芯片将得出的车位状态数据发送给主处理器。
优选地，所述传感器算法芯片使用PNI 13896芯片。
优选地，所述主处理器使用MCU主控平台。
优选地，还包含蓝牙无线收发模块，与所述主处理器通信连接；
所述蓝牙无线收发模块还与专用终端无线通信连接；
主处理器再通过蓝牙无线收发模块将车位状态数据发送给专用终端，或通过专用终端将控制命令由蓝牙无线收发模块发送到主处理器。
优选地，所述蓝牙无线收发模块和主处理器集成在同一个芯片上。
优选地，所述主处理器使用Nordic 52832芯片。
优选地，整个无线车位检测器埋设在道路路面下。
本实用新型的优点在于在本实用新型中采用的专门核心套片，可以实现恶劣使用环境中的高精度和低功耗；集成的蓝牙无线模块可用于设备埋入地下后的快捷控制和版本升级；采用NB无线技术作为数据上报通道，大大有利于传感器在实际使用中的快速部署。
附图说明
图1为本实用新型的设计方案结构示意图；
图2为传感器算法芯片和MCU主控平台合二为一后的系统结构示意图；
图3为蓝牙无线收发模块和MCU主控平台合二为一后的系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但不以任何方式限制本实用新型的范围。
如附图1所示，本实用新型的总体结构包含：NB无线收发模块1、MCU(Microcontroller Unit，微控制器)主控平台2、蓝牙无线收发模块3以及三轴磁通门传感器件6、传感器信号处理芯片5和传感器算法芯片4。
三轴磁通门传感器件6与所述传感器信号处理芯片5通信连接，传感器信号处理芯片5与传感器算法芯片4通信连接；MCU主控平台2分别与传感器算法芯片4和NB无线收发模块1通信连接。
NB无线收发模块1的输出端接收发天线，用来接收网关下发的控制命令，同时可以把传感器的各类状态数据上报给网关；蓝牙无线收发模块3的输出端接收发天线，可以在特定条件下用来接收专用终端发送的命令并上报对应数据给专用终端；三轴磁通门传感器件6用来感知本设备所处环境中的地磁强度在三维空间的变化；传感器信号处理芯片5用来处理三轴磁通门传感器件6发送的由周边环境地磁变化引起的信号频率变化；传感器算法芯片4用来接受传感器信号处理芯片5发来的三轴地磁数据，并根据扰动的整体过程行为来判断车位上是否有车辆驶入/驶出；MCU主控平台2作为本设备的控制中枢，控制无线收发模块和地磁算法模块之间的数据交互以及本设备的工作状态。
进一步地，所述三轴磁通门传感器件6包含X轴、Y轴、Z轴传感器，其中X轴和Y轴传感器分别使用PNI 13104芯片，Z轴传感器使用PNI 13101芯片，且X轴、Y轴、Z轴传感器分别与传感器信号处理芯片5连接。因为地磁是空间信号，所以需要对三维信号都进行测量；PNI13104是以三维空间来测量地磁信号时的X轴和Y轴传感器，也就是水平方向传感器；PNI13101是Z轴传感器，也就是垂直海平面方向。X轴、Y轴、Z轴传感器都安装在电路板的同一面，分别通过传感器信号处理芯片5单独上报采集到的信号，且这3颗传感器本身没有关联，由传感器算法芯片4进行信号处理。
进一步地，所述传感器信号处理芯片5使用PNI 13156芯片，是一种固化有地磁感应算法的ASIC(为专门目的而设计的集成电路)。所述传感器算法芯片4使用PNI 13896芯片。
本实用新型整体(含天线)都可以埋设在道路路面下使用。
本实用新型的工作原理如下：传感器信号处理芯片5将从三轴磁通门传感器件6采样到的频率信号发送给传感器算法芯片4，传感器算法芯片4根据与历史数据的对比和车辆对设备周边地磁信号的扰动行为进行分析，将得出的车位状态数据发送给MCU主控平台2，MCU主控平台2再通过NB无线收发模块1将车位状态经网关发送到后台数据库，或者在某些示例中可以通过蓝牙无线收发模块3发送给专用终端。
当需要对设备进行各种管理时，可以依据NB协议的约定，透过网关将控制命令由NB无线收发模块1发送到MCU主控平台2；或者，通过专用终端将控制命令由蓝牙无线收发模块3发送到MCU主控平台2。MCU主控平台2将根据控制命令类别进行本地处理或者控制NB无线收发模块1、蓝牙无线收发模块3以及传感器算法芯片4来处理。
如附图2所示，在性能指标要求不高的应用场景中，传感器算法芯片4和MCU主控平台可以合二为一，即MCU主控平台直接担当传感器算法芯片4的功能。在性能指标要求较高的环境中，考虑到高精度性能示范，可以采用Nordic 52832芯片来实现蓝牙无线收发模块3和MCU主控平台2合二为一，此时传感器算法芯片4单列，其结构描述如附图3所示。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，包含：NB无线收发模块（1）、主处理器、地磁传感器、传感器信号处理芯片（5）；
地磁传感器与所述传感器信号处理芯片（5）通信连接，传感器信号处理芯片（5）与所述主处理器通信连接；
所述主处理器与所述NB无线收发模块（1）通信连接；
传感器信号处理芯片（5）将从地磁传感器采样到的频率信号发送给主处理器，主处理器再通过NB无线收发模块（1）将车位状态经网关发送到后台数据库。
2.如权利要求1所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，所述地磁传感器是三轴磁通门传感器件（6），其包含X轴、Y轴、Z轴传感器，且分别与传感器信号处理芯片（5）连接。
3.如权利要求2所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，传感器信号处理芯片（5）使用PNI 13156芯片；
所述三轴磁通门传感器件（6）的X轴和Y轴传感器分别使用PNI 13104芯片，Z轴传感器使用PNI 13101芯片。
4.如权利要求1所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，所述主处理器使用MCU主控平台（2）。
5.如权利要求1所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，还包含蓝牙无线收发模块（3），与所述主处理器通信连接；
所述蓝牙无线收发模块（3）还与专用终端无线通信连接；
主处理器再通过蓝牙无线收发模块（3）将车位状态数据发送给专用终端，或通过专用终端将控制命令由蓝牙无线收发模块（3）发送到主处理器。
6.如权利要求5所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，所述蓝牙无线收发模块（3）和主处理器集成在同一个芯片上。
7.如权利要求6所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，所述主处理器使用Nordic 52832芯片。
8.如权利要求5所述的基于地磁传感器和NB技术的无线车位检测器，其特征在于，整个无线车位检测器埋设在道路路面下。
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