CN214847126U - 基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于NB‑IoT的雷达‑地磁双模车位检测器，包括：用于检测停车位状态的地磁检测模块、用于检测停车位状态的雷达检测模块、MCU和NB‑lot通信模块，其中，所述地磁检测模块、雷达检测模块、NB‑lot通信模块分别与所述MCU连接，所述MCU用于将所述地磁检测模块和雷达检测模块检测到的停车位状态进行复合，通过所述NB‑lot通信模块发送至后台服务器。相对有现有技术，本实用新型提高了车位检测的准确性和稳定性。

Description

基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器

技术领域

本实用新型涉及停车设备车位检测技术领域，特别涉及一种基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器。

背景技术

智慧城市停车系统中常使用传统的单模组网地磁车位检测器，其劣势表现的较为明显：组网网络需要进行二次射频组网，安装调试麻烦、成本高，且每个网关只能带动一定数量的设备，又容易受到通信距离的限制；传统的单模地磁检测器在一些垂直泊位有邻车磁场干扰的时候误检、漏检几率很大，且无法克服地铁、高压线、外界施工等产生的磁场干扰，检测准确率不高，使用效果不佳；传统的单模地磁检测器，在遇到二次网络异常时，无法在网络环境较差时完成设备调试、无线升级等操作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，旨在提高车位检测的准确性和稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，包括：用于检测停车位状态的地磁检测模块、用于检测停车位状态的雷达检测模块、MCU和NB-lot通信模块，其中，所述地磁检测模块、雷达检测模块、NB-lot通信模块分别与所述MCU连接，所述MCU用于将所述地磁检测模块和雷达检测模块检测到的停车位状态进行复合，通过所述NB-lot通信模块发送至后台服务器。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的Flash存储模块。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述MCU连接。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电池，所述电池分别与所述雷达检测模块、地磁检测模块、NB-lot通信模块、蓝牙模块连接。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电压检测模块，所述电源检测模块的一端与所述电池连接，另一端与所述MCU连接。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的指示灯。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的JTAG接口。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的SIM卡。

本实用新型进一步的技术方案是，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述NB-lot通信模块连接的NB天线、与所述蓝牙模块连接的蓝牙天线。

本实用新型进一步的技术方案是，所述MCU为MSP430单片机。

本实用新型基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器的有益效果是：

1、通过使用NB-IoT通信技术，减少了自组网环节，使安装、调试、维护更为方便且成本更低。又实现低功耗无线通信，附着于运营商的基站且不再受距离和数量的限制。

2、增加地磁+雷达复合检测，解决了传统单模地磁车位检测器解决不了的邻位干扰、外界磁场干扰等问题，从而提升了检测准确率。

3、通过增加蓝牙通信，保证在网络信号较差时，仍可实现设备的出厂检测、安装调试、参数配置、无线升级等，从而让使用更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器较佳实施例的框架图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型属于停车设备技术领域，是基于NB-IoT通信、地磁车辆检测技术、雷达检测技术、蓝牙通信技术为核心的室内、室外停车专用产品，主要包括NB-lot通信模块、地磁检测模块、雷达检测模块、MCU和蓝牙模块等部分。

具体地，请参照图1，本实用新型基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器较佳实施例包括用于检测停车位状态的地磁检测模块、用于检测停车位状态的雷达检测模块、MCU和NB-lot通信模块，其中，地磁检测模块、雷达检测模块、NB-lot通信模块分别与MCU连接，MCU用于将地磁检测模块和雷达检测模块检测到的停车位状态进行复合，通过NB-lot通信模块发送至后台服务器。

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)，是万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

本实施例采用NB-lot通信模块的作用是：发送检测器节点心跳、检测器检测事件等数据通过运营商基站传输至后台，实现检测器与后台服务器的物联网通信。

地磁检测模块：车辆本身含有的铁磁物质会对车辆存在区域的地磁信号产生影响，使车辆存在区域的地球磁力线发生弯曲。当车辆经过地磁检测模块附近时，地磁检测模块能够灵敏感知到信号的变化，经信号分析就可以得到检测目标的相关信息。

本实施例通过地磁检测模块采集当前的磁场值，并通过算法判决，实现地磁的泊位状态检测，并与雷达检测模块的检测结果复合后得出泊位的最终状态。

雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

本实施例采用雷达检测模块采集当前的雷达检测值，并通过算法判决，实现雷达的泊位状态检测，并与地磁检测模块的检测结果复合后得出泊位的最终状态。

MCU可以采用MSP430单片机，用于处理数据指令、驱动各模块芯片、检测算法处理、通信协议处理、低功耗处理等等，例如将地磁检测模块和雷达检测模块检测到的停车位状态进行复合，通过NB-lot通信模块发送至后台服务器。

本实施例通过使用NB-IoT通信模块，不仅减少了自组网环节，使安装、调试、维护更为方便且成本更低，而且实现了低功耗无线通信，附着于运营商的基站且不再受距离和数量的限制。

另外，本实施例通过地磁检测模块和雷达检测模块复合检测，解决了传统单模地磁车位检测器解决不了的邻位干扰、外界磁场干扰等问题，从而提升了检测准确率。

进一步的，本实施例中，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与MCU连接的Flash存储模块。

Flash存储模块可用于记录出厂信息和设备编号，记录接收到的设备状态信息，并为不能及时上传的数据进行数据存储记录。

进一步的，本实施例中，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括蓝牙模块，蓝牙模块与MCU连接。

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙使当前的一些便携移动设备和计算机设备能够不需要电缆就能连接到互联网，并且可以无线接入互联网。

本实施例中，蓝牙模块与激活器终端连接，可用于检测器出厂检测、安装调试、参数配置和程序升级。本实施例通过蓝牙模块，能保证在网络信号较差时，仍可实现设备的出厂检测、安装调试、参数配置、无线升级等，从而使得使用更加便捷。

进一步的，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电池，电池分别与雷达检测模块、地磁检测模块、NB-lot通信模块、蓝牙模块连接。

基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电压检测模块，电源检测模块的一端与电池连接，另一端与MCU连接。

其中，电池用于对整个检测器提供电能，电压检测模块用于检测当前电池电压，判别当前设备剩余电量。

进一步的，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与MCU连接的指示灯。

在检测器复位重启、发送/接收消息时开启指示灯，用于生产检测和设计调试等。

进一步的，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与MCU连接的JTAG接口。

JTAG接口用于与外部设备实现数据输入或输出。

进一步的，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与MCU连接的SIM卡。

其中，SIM卡为运营商网络的用户识别卡。

本实施例中，基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与NB-lot通信模块连接的NB天线、与蓝牙模块连接的蓝牙天线。

本实用新型基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器的硬件工作原理为：

通过蓝牙模块与激活器终端连接，实现检测器的出厂检测、安装调试(设备初始标定)、参数配置、程序升级等。当用户车辆进/出车时，地磁检测模块检测到磁场变化，同时进行地磁算法检测，与此同时开启雷达检测模块，MCU对雷达检测模块的检测结果和地磁检测模块的检测结果进行复核判别得出最终有车状态，并生成事件。此时MCU唤醒NB-IoT通信模块，将生成的事件消息通过NB-IoT网络传输到附近的基站，基站在发送到后台服务器，同时后台下行应答指令给基站，基站再下行到检测器，检测器收到应答后，MCU发送指令将NB-IoT通信模块切换到低功耗模式。到达后台的事件，通过通信服务、判定服务判决将结果反馈到用户APP实现车辆进车计时/出车结算。

本实用新型基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器的有益效果是：

1、通过使用NB-IoT通信技术，减少了自组网环节，使安装、调试、维护更为方便且成本更低。又实现低功耗无线通信，附着于运营商的基站且不再受距离和数量的限制。

2、增加地磁+雷达复合检测，解决了传统单模地磁车位检测器解决不了的邻位干扰、外界磁场干扰等问题，从而提升了检测准确率。

3、通过增加蓝牙通信，保证在网络信号较差时，仍可实现设备的出厂检测、安装调试、参数配置、无线升级等，从而让使用更加便捷。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，包括：用于检测停车位状态的地磁检测模块、用于检测停车位状态的雷达检测模块、MCU和NB-lot通信模块，其中，所述地磁检测模块、雷达检测模块、NB-lot通信模块分别与所述MCU连接，所述MCU用于将所述地磁检测模块和雷达检测模块检测到的停车位状态进行复合，通过所述NB-lot通信模块发送至后台服务器；

所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的Flash存储模块。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述MCU连接。

3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电池，所述电池分别与所述雷达检测模块、地磁检测模块、NB-lot通信模块、蓝牙模块连接。

4.根据权利要求3所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括电压检测模块，所述电压检测模块的一端与所述电池连接，另一端与所述MCU连接。

5.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的指示灯。

6.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的JTAG接口。

7.根据权利要求6所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述MCU连接的SIM卡。

8.根据权利要求2所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器还包括与所述NB-lot通信模块连接的NB天线、与所述蓝牙模块连接的蓝牙天线。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的基于NB-IoT的雷达-地磁双模车位检测器，其特征在于，所述MCU为MSP430单片机。

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