智能车位锁控制系统的制作方法

本发明涉及车位锁，具体是一种智能车位锁控制系统。

背景技术：

随着社会经济的发展，城市中的汽车越来越普及，使得停车位资源越来越短缺，为了防止自己的私家车位被别人非法占用，于是出现了车位锁，市场上主要有两类车位锁，机械式与遥控式，这些车位锁能从一定程度解决私人车位被占用，自己随到随停的问题，但是它们只是简单的对车位进行管理；机械式车位锁开关锁需要用户持钥匙下车进行开、关锁，遥控式车位锁用户需要持特定的遥控器方能进行开、关锁，当车位锁被用于共享时，没有办法为所有合法取得权限的用户都提供用于开、关车位锁使用的遥控器，限制了车位锁的使用范围；目前市场上也出现了利用手机app进行开、关锁的智能车位锁，这类锁也只是用手机app替代了原来的遥控器或者是机械钥匙，没有真正意义上实现自动化和智能化。在实际使用过程中大多数的车位锁为了安装的方便，都是直接铆在地面上，采用电池供电，无外接的电源线路，为了尽可能的延长电池的使用寿命，车位锁的低功耗变得非常重要，所以一种低功耗全自动智能共享式车位锁才是用户的最佳选择。

cn108004969发明专利中，公开了一种基于无线通信的智能车位锁控制系统，只是笼统的讲述了有gprs通信模块、蓝牙模块、车辆存在检测等模块，没有讲述这些模块的工作原理及整个系统的工作过程及具体的实施应用电路举例等；比如，gprs通信模块如何和网络通信、蓝牙模块如何和车载蓝牙联动工作等，grps通信模块功耗比较高，不适合应用于电池供电的车位锁，该发明不能实实在在的落地成为一个可用的产品；cn109040269发明专利中，公开了一种智能共享式车位锁，也只是笼统的画了一个车位锁的电气控制功能方框图，没有公开车位锁的工作原理及车位锁本身如何实现智能及共享的技术方案，nb-iot模块有多种工作方式，不同的工作方式的功耗相差非常大，车位锁使用防水蓄电池供电，该发明中没有公开nb-iot模块是如何工作，如果车位锁部署地的nb-iot网络信号不稳定，车位锁如何可靠的受控，为及时响应开锁指令，车位锁内的nb-iot模块如果始终处于工作状态，其高耗能与电池电量有限电量的矛盾如何解决。该发明也没有公开车位锁共享后，合法取得车位锁使用权限的用户是如何自主的使用车位锁，所以也是一个不能实施落地的方案。cn207123879实用新型专利中，同样也只是笼统的画了一个车位锁的结构示意图，简述了车位锁包括nb-iot通信模块、车辆监控传感器等组成，车辆监控传感器可以包括地磁传感器或红外探测器等；并没有公开nb-iot通信模块如何和服务器通信；车辆监控传感器中的地磁模块、红外传感器等技术方案也没有进行相应的公开；目前使用单一的低功耗地磁模块应用于车位锁上做车辆的监测时，因受旁边车辆及不同的停车环境的影响，很难做到百分百的准确检测，当因地磁模块错误的检测将使车位锁与车辆发生擦挂，将无可避免的造成车辆和车位锁的损坏，也给无人值守的车位锁及停车云平台信息化的管理带来了极大的不可靠性；若车位锁使用单一的红外传感器来做车辆的检测，因红外传感器需不断的主动发射红外光波，方可对车辆进行实时监测，所以红外传感器不能做到很低的功耗，对使用电池供电的车位锁就难以实施落地。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种智能车位锁控制系统，解决共享停车所需，预定车位的车辆到达所定车位，其车位锁低功耗的实现：“车来锁开，车走锁关”，杜绝车位锁误开操作导致车位锁或车辆损坏的问题，同时把锁的状态反馈给平台，且能通过平台可以下达指令实现开、关锁操作。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能车位锁控制系统，包括微控制器；所述微控制器与电源单元、防撞检测单元、车辆存在检测单元、车锁驱动单元、声音单元、无线通信单元连接；所述无线通信单元包括蓝牙无线通信模块和nb-iot无线通信模块；所述蓝牙无线通信模块和nb-iot无线通信模块与所述微控制器相连并完成数据通信和相互控制，所述无线通讯单元中蓝牙无线模块与移动终端通讯，nb-iot无线通信模块与云平台通讯；

用户持移动终端对车位进行预定，当驾驶车辆到达目的停车场后，移动终端接收到车辆附近车位锁无线通信单元发出的蓝牙无线广播id信号，移动终端确认所在位置及预定车位目标的位置，实现定位及导航，当用户到达目标车位附近后，移动终端自动和目标车位上的蓝牙无线通信模块通讯连接，蓝牙无线通信模块和移动终端相连后产生能唤醒休眠中的微控制器所需的变化io电平信号，微控制器被io电平变化信号唤醒退出休眠状态进入工作状态，并和移动终端保持通信，移动终端自动下发开锁指令给所述蓝牙无线通信模块，蓝牙无线通信模块将所收到的数据转发给微控制器，微控制器控制所述车锁驱动单元自动完成开锁，从而实现“车来锁开”；车辆离开车位时，车辆存在单元检测到车辆离开，唤醒微控制器，微控制器控制车锁驱动单元完成关锁动作，并将车位锁已关闭的状态信息，以及电池电量等信息通过nb-iot发送给智慧停车云平台，实现“车走锁关”。

所述nb-iot无线通信模块和微控制器相连完成电平控制信号的传输，微控制器平时处于休眠状态，会被无线通讯单元中的蓝牙握手连接信号、车辆存在检测单元、防撞检测单元等发出的事件触发或定时触发信号唤醒；唤醒后，微控制器将车位锁的运行状态信息及电池电量、车辆存在检测单元检测到的有、无车辆信息，被撞等信息经nb-iot无线通信模后上报给云平台；云平台所下发的开锁、关锁控制指令及状态查询指令经nb-iot无线通信模块后转发给微控器，实现车位锁和云平台的双向通信。

所述车辆存在检测单元检测车位锁的上方是否有停靠车辆，当检测到所停靠的车辆离开时，微控制器控制车位锁驱动单元自动关锁。

所述车辆存在检测单元包括光敏电阻器，所述光敏电阻器安装于防水滤光筒内；所述防水滤光筒安装于安装支架内；所述安装支架固定于车位锁的支架上，光敏传感器引出的两根电线和车位锁控制器上的一固定阻值电阻串联，两个电阻的连接点与所述微控制器的模数转换接口连接，微控制器通过模数转换接口采样连接接点的电压变化值实现车辆有、无的检测；所述车辆存在检测单元包括光电传感器。

本发明所述的车辆存在检测单元也可以使用固定于车位锁上的超声波传感器作为车辆有、无的检测，超声波传感器不是一种低功耗器件，本身不太适用于电池供电对低功耗要求很高车位地锁上，本发明提供的一种低功耗使用超声波传感器作为车辆有、无检测的方法是：

1，平常超声波传感器单元电路处于关闭状态，不消耗电能，当车位锁收到开锁指令完成开锁时，开启超声波传感器单元电路进行车辆有、无检测；

2，车位锁开锁后，若设定的t1时间内无车辆停入，超声波传感器检测到无车且与之相连的微控制器控制车锁驱动单元自动完成关锁；

3，车位锁开锁后，若设定的t1间内有车辆停入，超声波传感器检查到有车，微控制器关闭超声波单元电路，然后进入低功耗的待机模式，并开启定时唤醒功能；

4，当微控制器设定的t2定时时间到达后，开启超声波传感器单元电路进行车辆的有、无检测，若检测到车辆还停于车位锁上方，微控制器关闭超声波单元电路继续进入低功耗的待机模式，若检测到车辆已离开车位锁上方，微控制器控制车锁驱动单元自动完成关锁；

所述nb-iot无线通信模块平常处于低功耗下的idle模式，此模式下nb-iot无线通信模块接收网络营运商nb-iot基站的寻呼信息，关闭发射功能；当云平台随时下发开锁或关锁指令时，经网络营运商nb-iot基站转发后被nb-iot无线通信模块所接收，nb-iot无线通信模块接收到云平台的指令信息后退出低功耗的idle模式进入工作模式，同时通过io引脚输出一个跳变的电平信号给微控制器，微控制器从低功耗的休眠模式进入工作模式。

所述防撞检测单元包括微动传感器；所述微动传感器与微控制器的i/o口相连，微控制器通过i/o口读取微动传感器检测的电平得知车辆的状态信息，启动声音单进行报警，并将报警状态信息通过无线通信单元上报给云平台。

本发明智能车位锁控制实现过程如下：智能车位锁无线通信单元内的蓝牙无线通信模块和部署在车位附近的无线蓝牙定位基站广播发射自己的id；驾驶员持移动终端驾驶车辆到达停车场后，移动终端接收到所述无线通信单元和部署在车位附近的无线蓝牙定位基站发出的无线广播id信号，确定用户移动终端所在位置及车位目标位置，实现定位及导航，当驾驶员到达目标车位附近后，移动终端自动和目标车位上的蓝牙无线通信模块通讯连接，蓝牙无线通信模块和移动终端相连后产生能唤醒休眠中的微控制器所需的变化io电平信号，微控制器被io电平变化信号唤醒退出休眠状态进入工作状态，并和移动终端保持通信，移动终端自动下发开锁指令给所述蓝牙无线通信模块，蓝牙无线通信模块将所收到的数据转发给微控制器，微控制器控制所述车锁驱动单元自动完成开锁；所述车辆存在检测单元检测车位锁的上方是否有停靠车辆，当检测到所停靠的车辆离开时，微控制器控制车位锁驱动单元自动关锁；所述无线通信单元内的nb-iot无线通信模块和微控制器相连完成通信和电平控制信号的传输；微控制器将车位锁的运行状态信息及电池电量、车辆存在检测单元检测到的有、无车辆信息经nb-iot无线通信模后上报给云平台；云平台下发的开锁、关锁控制指令及状态查询指令经nb-iot无线通信模块后转发给微控器，实现车位锁和云平台的双向通信；通常驾驶员驾驶车辆离开车位时不会再使用移动终端而是直接驾驶车辆离开，因此移动终端不会再和智能车位锁内的无线蓝牙模块连接，智能车位锁通过所述的车辆存在检测单元检测到车辆离开自动完成关锁后，通过nb-iot无线通信模块将车位状态更新的信息上报给云平台，实现云平台对车位的同步管理。

所述车辆存在检测单元解决现有技术中错误的检测致使车位锁出现不该自动关锁时而进行了关锁或该自动关锁时而不进行关锁的错误操作的方法是：

车辆存在检测单元判断为无车状态时，唤醒微控制器；

微控制器通过车位锁驱动单元驱动机械传动机构执行关锁动作，检测所述驱动单元的工作电流，当检测到突变的电流信息且通过传感器判断出关锁没有到位时，判定车位锁上方为有车，车辆存在检测单元检测错误；

微控制器通过车锁驱动单元控制车位锁进行反方向运动，使车位锁转为正常的开锁状态，同时微控制器对车辆存在检测单元进行校正，将车辆存在检测单元校正到正确的有车状态，使车辆存在检测单元恢复正常。

所述的低功耗蓝牙无线通信模块本身就是一种由blesoc(bluetoothlowenergysystemonchip)低功耗蓝牙片上系统芯片和外围电路组成，由于低功耗蓝牙片上系统芯片本身是几个微控制器组成的微控制系统，所以可直接替代本发明的微控制器功能，片上系统通过周期性的广播车位锁id为停车场提供室内的定位及导航功能，通过和移动终端的无线接连实现双向通信功能；通过输入口和防撞防破坏检测单元连接实现车位锁防撞防破坏检测，通过adc模数转换接口和电量监控单元连接实现电池电量监测，通过adc模数转换接口或普通io输入口和车辆存在检测单元连接实现车辆有元检测，通过输出口和车位锁驱动单元连接实现开、关锁控制，通过输出口和声音单元连接，控制声音单元在片上系统blesoc和移动终端完成无线连接或完成开锁、关锁等动作时发出声音提示，通过串口和nb-iot无线通信模块连接实现双向通信。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

一、本发明解决了智能车位锁管理车位实现车位的错时共享的管理问题，通过移动终端和车位锁内的无线通信单元自动连接实现距离感应式的自动开锁、用户驾驶车辆离开车位锁后通过车辆存在检测单元检测到车辆离开后自动关锁，全程自动完成无需人工操作，是一种基于物联网的车位锁控制系统，结合云平台实现车位共享、车位精细化管理、车位预约、室内定位及导航、自动开锁关锁的智能车位锁控制系统；本发明同时降低了电池的充电频率或者减少更换次数，延长电池的使用寿命，对车位锁的电量进行方便有效的监管，同时为驾驶员提供定位及导航的低功耗车位锁控制系统；

二、本发明解决了现有技术中因车辆存在检测单元错误的检测致使车位锁出现不该自动关锁时而进行了关锁操作导致车位锁或车辆损坏的问题。

三、本发明结合光敏传感器、超声波传感器以及车位锁试锁电流检测相结合的高可靠性车辆存在检测方案，避免传感器在复杂环境下误动作所造成车辆以及车位锁的异常损坏。只有高可靠性的车辆存在检测方案，才能使智慧共享停车成为可能；

四、本发明由蓝牙和nb-iot联合组成通讯单元与云平台进行交互通讯的方案，该方案通过蓝牙与nb-iot的分工，车到锁开，通过蓝牙进行开锁，降低了移动终端与平台的交互对移动信号的依赖，也避免频繁开锁操作造成nb-iot与平台频繁交互，使锁的功耗实现较大的下降；而车辆离开车位时，驾驶者一般不会打开app，通过车辆检测单元检测到车辆离开的事件触发而关锁成功或其他事件触发后再通过nb-iot向云平台发送车锁状态信息、电池电量等信息，为车位共享云平台的准确有效运营，提供了技术保障，实现了对车位锁的高可靠性并且节能的控制及车位的有效管理；

五、本发明由于使用blesoc低功耗蓝牙片上系统既实现与移动终端的通讯，又利用该模块中的微处理器对整个车位锁进行了控制，大大降低了车位锁控制系统的成本。

附图说明

图1是本发明所述一种智能车位锁控制系统的原理框图。

图2是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的无线通信单元的一种蓝牙模块和微控制器连接的电路实施原理图。

图3是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的无线通信单元的一种nb-iot模块和微控制器连接的电路实施原理图。

图4是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的一种光敏传感器结构装配图。

图5是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第一种车辆存在检测单元的一种光敏传感器和微控制器连接的电路实施原理图。

图6是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第二种车辆存在检测单元的一种光敏传感器和微控制器连接的电路实施原理图。

图7是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的车辆存在检测单元的一种光电传感器实施原理图。

图8是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第一种低功耗电源单元实施原理图。

图9是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第二种低功耗电源单元实施原理图。

图10是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第一种车位锁驱动单元实施原理图。

图11是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的第二种车位锁驱动单元实施原理图。

图12是本发明所述一种智能车位锁控制系统的采用blesoc低功耗蓝牙片上系统原理框图。

图13是智能车位锁控制系统具体实施方式中所述的车辆存在检测单元的一种超声波传感器实施原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：本发明配置有智能车位锁、云平台、和移动终端。

云平台用于存储用户个人信息、车位锁编码信息、位置信息和安装类型信息及绑定信息、车位分享信息、车位预约订单信息、车辆信息、停车场车位信息、费用信息、车位锁故障预警、电量预警信息等，云平台实时处理用户通过移动终端发送的各项操作请求，返回即时信息；获取车位锁发送的自身状态、可远程对车位锁下达控制指令，并与用户终端、停车场管理系统进行数据双向通讯。云平台还包含地图引擎与定位/导航引擎，停车场地图数据通过绘制后存储在云平台，云平台实时计算移动终端和车位锁的相对位置发送至移动终端中显示的车库地图界面，用户在驾驶至预约车位或反向找车的过程中可实时通过移动终端进行车位导航。

用户移动终端可为手机、ipad、电脑等，一般为手机，车主可通过移动终端登录账号，绑定车位锁，管理车位锁，分享车位；用户可通过移动终端查看目的地停车场地图信息，车位信息，收费信息，并能对车位进行预约，预约后导航，进入停车场后实时进行室内导航或反向找车，到达车位附近后自动和车位锁内无线通过模块连接并进行双向通信，停车结束时通过移动终端进行在线支付。

下面结合图1对本发明做进一步说明，图1为发明内容中所述一种智能车位锁控制系统的原理框图：

车位锁控制系统包括：微控制器、电源单元、电量监控单元、防撞防破坏检测单元、声音单元、车位锁驱动单元、机械传动机构、无线通信单元、车辆存在检测单元组成；

所述无线通信单元包括但不限于由一低功耗的无线蓝牙通信模块和一基于蜂窝网络的窄带物联网nb-iot(narrowbandinternetofthings)通信模块组成；微控制器与所述电源单元、电量监控单元、防撞防破坏检测单元、声音单元、车位锁驱动单元、无线通信单元、车辆存在检测单元连接；所述无线通信单元内的无线蓝牙通信模块与移动终端通信并实现距离感应式的自动开锁；所述移动终端与车位锁云平台通信；所述无线通信单元内的nb-iot通信模块与车位锁云平台连接并通信，实现车位状态变化等信息的事件触发的上报及车位锁云平台远程控制指令的下发；所述电源管理单元为所述微控制器、车位锁驱动单元、防撞防破坏检测单元、声音单元、无线通信单元、车辆存在检测单元提供额定直流工作电压并与电量监控单元连接；所述车位锁驱动单元通过机械传动机构控制车位锁完成开、关锁动作。

微控制器是各种信号处理的中枢，控制整个系统协调工作；声音单元与微控制器相连，车位锁开启或关闭时出发出提示声音，车位锁检测到异常状态时发出长鸣报警。

所述无线通信单元内嵌一种低功耗蓝牙无线通信模块，该低功耗蓝牙无线通信模块通过串口通信的方式和智能车位锁的微控制器相连并完成数据通信、通过i/o口和微控制器的i/o口相连完成信号的相互控制，该低功耗蓝牙无线通信模块广播发射自己的id；用户持移动终端对车位进行预定，当驾驶车辆到达目的停车场后，移动终端接收到车辆附近车位锁无线通信单元发出的蓝牙无线广播id信号，移动终端确认所在位置及预定车位目标的位置，实现定位及导航，当用户到达目标车位附近后，移动终端自动和目标车位上的蓝牙无线通信模块通讯连接，蓝牙无线通信模块和移动终端相连后产生能唤醒休眠中的微控制器所需的变化io电平信号，微控制器被io电平变化信号唤醒退出休眠状态进入工作状态，并和移动终端保持通信，移动终端自动下发开锁指令给所述蓝牙无线通信模块，蓝牙无线通信模块将所收到的数据转发给微控制器，微控制器控制所述车锁驱动单元自动完成开锁，从而实现“车来锁开”。

无线通信单元内嵌的低功耗蓝牙无线通信模块通过i/o口和微控制器的i/o口相连完成信号的相互控制，当用户所持的移动终端不在车位锁的无线通信单元发送的无线广播信号的覆盖范围时，用户终端与无线通信单元内嵌的低功耗蓝牙无线通信模块无通讯交互，该无线通信模块处于低功耗的广播模式，周期性的广播无线id，所述的微控制器处于休眠状态，所述的车位锁驱动单元、声音单元处于停止工作状态，整个车位锁控制系统在空闲状态时是一个极低功耗的系统；

如附图2所示，是本发明内容中所述的无线通信单元的一种蓝牙模块和微控制器连接的电路实施原理图，下面结合附图2做进一步说明：

u2是一种型号为hy-40r201的低功耗蓝牙模块，通过网络编号为bl_txd3、bl_rxd3和微控制器的串口3相连，微控制器通过串口3与蓝牙模块u2完成数据通信；空闲模式时，蓝牙模块广播id信号，为室内定位导航提供信号基站，当移动终端主动和蓝牙模块连接时，微控制器通过蓝牙模块和移动终端完成数据通信；同时，当移动终端和和蓝牙模块连接时，u2的引脚6会产生一个从低到高的电平变化信号，该信号通过网络标号为bl_pwrc的网络和微控制器的io引脚相连，微控制器被此io电平变化信号唤醒后退出休眠状态进入工作状态。

本实施例中，另一实施方式是低功耗蓝牙模块u2本身就是一种由blesoc(bluetoothlowenergysystemonchip)低功耗蓝牙片上系统芯片cc2640r2f和外围电路组成，由于低功耗蓝牙片上系统芯片cc2640r2f本身是一个微控制器，所以可直接替代本发明的微控制器功能。图12是本发明所述一种智能车位锁控制系统的采用blesoc低功耗蓝牙片上系统原理框图，下面结合图1对本发明做进一步说明：

片上系统blesoc通过蓝牙通信功能广播车位锁id完成停车场内的定位及导航，通过和移动终端的无线接连实现双向通信功能；通过输入口和防撞防破坏检测单元连接实现车位锁防撞防破坏检测，通过adc模数转换接口和电量监控单元连接实现电池电量监测，通过adc模数转换接口或普通io输入口和车辆存在检测单元连接实现车辆有元检测，通过输出口和车位锁驱动单元连接实现开、关锁控制，通过输出口和声音单元连接，控制声音单元在blesoc片上系统和移动终端完成无线连接或完成开锁、关锁等动作时发出声音提示，通过串口和nb-iot无线通信模块连接实现双向通信。

所述无线通信单元内还内置有一种nb-iot无线通信模块，nb-iot无线通信模块通过串口和微控制器相连完成数据通信通过io引脚和微控制器的io引脚相连，完成电平控制信号的传输；微控制器将车位锁的运行状态信息及电池电量、车辆存在检测单元检测到的有、无车辆等信息通过事件触发或定时上报的方式经nb-iot无线通信模后上报给云平台；同样云平台所下发的开锁、关锁等控制指令及其它的状态查询指令经nb-iot无线通信模块后转发给微控器，实现车位锁和云平台的双向通信。

进一步的，所述的nb-iot无线通信模块平常处于低功耗下的idle模式，此模式下可接受网络营运商nb-iot基站的寻呼信息，但关闭了模块的发射功能；当云平台随时下发开锁或关锁等指令时，经网络营运商nb-iot基站转发后被nb-iot无线通信模块所接收，nb-iot无线通信模块接收到云平台的指令信息后退出低功耗的idle模式进入工作模式，同时通过io引脚输出一个跳变的电平信号给与之相连的微控制器io引脚，微控制器也因此从低功耗的休眠模式进行工作模式，很好的解决控制系统需低功耗和对云平台所下发指需及时响应而相矛盾的问题。

本实施例中，无线通信单元内嵌的低功耗蓝牙无线通信模块不断广播发射自己的id，当合法取得使用权限的车辆到达车位锁附近后，手户所持的移动终端扫描到目标车位锁内低功耗蓝牙无线通信模块所广播发射的id信号后，自动和低功耗蓝牙无线通信模块连接并进行无线通信，满足了低功耗工作条件下车辆到车位附近后立即自动开锁等实时响应要求的高的应用场景；自动开锁完成后，用户将车辆停好后持移动终端离开车位附近，无线通信单元内的蓝牙模块会和用户的移动终端失去连接，车位锁控制系统进入低功耗的待机状态，车位锁在车辆的底盘下方并处于开锁的状态；通常，用户返回车辆后驾驾车辆离开时，不会再使用移动终端，而是驾驶车辆直接离开，所述的车辆存在检测单元检测到车辆离开后，自动完成关锁实现“车走关锁”并通过无线通信单元内的nb-iot无线通信模块将车位内无车的状态信息发送至云平台，实现停车云平台信息的同步更新。

如附图3所示，是本发明内容中所述的无线通信单元的一种nb-iot模块和微控制器连接的电路实施原理图，下面结合附图3做进一步说明：

由型号为bc-95的nb-lot模块u1通过nb_txd3，nb_rxd3这2个引脚和微控制器u6的串口3相连，微控制器通过串口3向nb-lot模块u1发送at指令的方式完成对模块的控制及和云平台实现数据通信，满足本发明智能车位锁的无线通信功能要求；u1平常处于低功耗下的idle模式,当接收到云平台的指令信息后退出低功耗的idle模式进入工作模式，并从网络为nb_ri的引脚输出一个低脉冲信号给与之相连的微控器u6，同样处于低功耗休眠状态下的u6因io口状态变化而被唤醒后进入正常的正作状态，接收云平台所下发的数据并执行相关指令完成相应的动作。

所述的车辆存在检测单元由光敏传感器或者地磁模块、超声波传感器等组成，本发明优选的使用光敏传感器，有效降低产品的物料成本；

如附图4所示，是本发明内容中所述的无线通信单元的一种光敏传感器结构装配图，下面结合附图4做进一步说明：

本实施例中，光敏传感器由光敏电阻器3、防水滤光筒2、透镜1、安装支架4组成。光敏电阻器3是感光器件，感测环境光度的变化，环境光度变化时光敏电阻器3的电阻值反向跟随变化，光敏电阻器3安装于防水滤光筒2内；防水滤光筒2的前端设置有一个滤光镜片，能滤除杂光减少干扰，防水滤光筒2同时能阻止水珠浸入到光敏电阻器3上，具有防水作用；所述的透镜1具有聚光的作用，在环境光线微弱的情况下能提高光敏传感器的灵敏度；所述的安装支架4是整个光敏传感器组件的整体支架，所述的透镜1安装于安装支架4的最前端，将光敏电阻器3安装于防水滤光筒2内后再装于安装支架4内，然后将光敏电阻器的两个引脚电线从安装支架的尾部引出，形成一个完整的光敏传感器组件，光敏传感器组件安装于车位锁的支架上。

如附图5所示，是本发明内容中所述的车辆存在检测单元的第一种光敏传感器和微控制器连接的电路实施原理图，下面结合附图5做进一步说明：

r2为光敏传感器中的光敏电阻，它的一端和电源vdd相连，另一端和一固定阻值的电阻r5相串联，光敏电阻r2和固定阻值电阻r5相串联后形成对电源电源进行分压，电容c2和电阻r5相并联，电容c2起到滤波作用；两串联电阻的中间接点和所述微控器的adc模数转换接口adc1相连，二串联电阻的中间节点电压adc1实时反应车位锁周围环境的光度，当驾驶员驾驶车辆并停于车位锁上方时，因车辆的遮光作用，车位锁的周围环境光度比车辆驾入之前变暗，光敏电阻r2的阻值变大，微控器通过adc1接口采样到光敏电阻的变化后，即可确定车位锁上方已停入车辆；同样，当驾驶员驾驶车辆离开后，使车位锁的环境光度从暗变强，微控器通过adc1接口采样到光敏电阻的变小后即可以确定车位锁上方车辆已离开，进而控制所述的驱动单元自动完成关锁。

如附图6所示，是本发明内容中所述的车辆存在检测单元的第二种光敏传感器和微控制器连接的电路实施原理图，下面结合附图6做进一步说明：

r1为光敏传感器中的光敏电阻，光线比较暗的情况下，r1的阻值会变得比较大，此时和微控器相连的端口pa1输出低电平，从而三极管q1截止，和三极管q1集电极相连的电阻r3没有电流回路，处于断开状状，只有同样阻值较大的电阻r4和光敏电阻r1串联分压，所分电压送微控制器的adc1口进行ad采样，控制器通过判断所采样到的数据变化确定车辆的驾离从而进行自动关锁；光线比较强的情况下，r1的阻值会变得比较小，此时和微控器相连的端口pa1输出高电平，此高平经电阻r6后加到三极管q1的基极并使三极管q1饱和导通，和三极管q1集电极相连的同样较小值电阻r3经三极管q1的集电极和发射极后和电阻r4相并联，然后再和光敏电阻r1串联分压，所分电压送微控制器的adc1口进行ad采样，控制器同样通过判断所采样到的数据变化确定车辆的驾离从而进行自动关锁；这种连接方式有效的解决光敏电阻在光线很暗的情况下电阻值很大，在光线很强的情况电阻值很小，如只用一个固定的电阻和它分压而造成微控制器的adc采样精度不够的问题。

车辆存在检测单元的另一方式是采用地磁模块检测车辆的有无，所述的地磁模块上的弱磁传感器芯片能感知车辆的铁质轮毂、发动机、传动轴、车驾等部件所对地磁场的扰动，从而判断车位上车辆的进出变化，然后将检测的结果输出给与之相连的微控器，当微控器读取到车辆离开的信号后控制车位锁驱动单元自动完成关锁。

目前使用单一的低功耗地磁模块应用于车位锁上做车辆的监测时，因受旁边其它车辆及不同的停车环境的影响，很难做到百分百的准确检测，因地磁模块错误的检测致使车位锁出现不该自动关锁时而进行了关锁或该自动关锁时而不进行关锁的错误操作，为此本发明还提供了一种提高车辆存在检测单元对车辆检测准确性的方法，本实施例的方法是：

1，所述的车位锁驱动单元内设有和马达相串联的电流取样电阻，使得微控制器既能通过控制车位锁驱动单元实现马达正转、反转、停转又能实时检测马达的工作电流，根据检测到突变的电流信息，启动车位锁相应控制机制；

2，当车辆还停在车位上方，地磁模块因傍车或其它的环境干扰使地磁模块错误的判断为车辆已离为无车状态，进而唤醒与它相连的休眠中的微控制器，然后微控制器通过车位锁驱动单元控制车位锁进行自动关锁；

3，车位锁进行自动关锁运动时，因受车辆的底盘阻挡不能正常完成关锁，车位锁驱动单元在运动受阻时马达的电流会变大，微控制器检测到此突变的电流信息后，确定车位锁上方为有车，地磁模块检测错误；

4，微控制器通过驱动单元控制车位锁进行反方向运动，使车位锁转为正常的开锁状态，避免对车辆造成刮损的风险，同时微控制器对地磁模块进行校验，将地磁模块校验到正确的有车状态，使地磁模块恢复正常；

同样，若地磁模块因环境原因，在某次车辆离开时没有正确的检测到车辆的离开，该发明提供的解决方法是加入所述的一光敏传感器，车辆存在检测单元由地磁模块和光敏传感器共同组成，二种传感器做双重检测，提高了车辆存在检测单元的准确和可靠性。

本实施例中，所述的光电传感器由一红外发射二极管和一接收模块组成，并和微控制器的io口相连；微控制器的输出口控制红外发射二极管发射红外光波，若车位锁上有车辆停放，红外光波因车辆底盘的反射作用使接收模块能接收到反射回来的光波，然后从接收模块的输出端输出一个变化的电平信号给与它相连的微控制器的输入口；若车位锁上方没有车辆停放，红发发射二极管所发射的光波因没有车辆的反射使接收模块不能接收到光波，同样接收模块的输出端不会产生一个变化的电平信号给与它相连的微控制器的输入口，微控制器通过判别此信号实现车辆有、无的检测；光敏传感器是感光器件，感测环境光度的变化，在晚上环境光度较暗的条件下，受其它车辆车灯所发出的光源或者其它的光源的影响而有可能使光敏传感器检测到车辆的状态出现错误进而使置于车辆底盘下方的车位锁进行一次错误的关锁动作，所以加入光电传感器做为二次检测后提高了车位地锁对有、无车辆检测的准确性，在光敏传感器检测到光线突然有较大的变化量后再启动光电传感器做二次检测，双重确认车位锁上方有、无车辆，平常时，光电传感器为关闭状态，所以同时也解决了如果只使用光电传感器或者超声波传感器做为车辆存在检测功耗过大的问题。

如附图7所示，是本发明内容中所述的车辆存在检测单元的一种光电传感器实施原理图，下面结合附图7做进一步说明：

本实施例中，d1为红外发射二极管，d1和可调电阻r7、固定值电阻r8相串联后与微控制器的输出口pc0相连，可调电阻r7起到调节d1发射功率进而调节光电传感器的有效检测距离的作用，r8为限流电阻；u1为38khz红外接收模块；微控制器通过从输出口pc0输出一个带38khz载波的已调信号，经红外发射二极管d1发射后，若车位锁上方有车辆，因车辆底盘物体的反射作用，红外接收模块u1的接收头会接收到被反射回来的红外光波信号并进行检波后从模块的输出引脚输出所发射的调制信号；若车位锁上方没有车辆，红外发射二极管d1所发射的信号不能被物体反射，因此接收模块u1也不能接收到信号，从而实现有、无车辆的检测。

本实施例中，还提供一种使用超声波传感器作为车辆存在检测，超声波传感器不是一种低功耗器件，本身不太适用于电池供电对低功耗要求很高车位地锁上，本实施例提供的一种低功耗使用超声波传感器作为车辆有、无检测的方法是：

1，平常超声波传感器单元电路处于关闭状态，不消耗电能，当车位锁收到开锁指令完成开锁时，开启超声波传感器单元电路进行车辆有、无检测；

2，车位锁开锁后，若设定的t1时间内无车辆停入，超声波传感器检测到无车且与之相连的微控制器控制车锁驱动单元自动完成关锁；

3，车位锁开锁后，若设定的t1间内有车辆停入，超声波传感器检查到有车，微控制器关闭超声波单元电路，然后进入低功耗的待机模式，并开启定时唤醒功能；

4，当微控制器设定的t2定时时间到达后，开启超声波传感器单元电路进行车辆的有、无检测，若检测到车辆还停于车位锁上方，微控制器关闭超声波单元电路继续进入低功耗的待机模式，若检测到车辆已离开车位锁上方，微控制器控制车锁驱动单元自动完成关锁；

如附图13所示，是本发明内容中所述的车辆存在检测单元的一种使用超声波传感器实施原理图，下面结合附图13做进一步说明：

本实施例中，p2是一体化超声波发射接收头，标号为con的网络和微控制器的io口相连，微控制器通过从io口输出一个40khz的信号经电阻r4、开关三极管q3、中周t1驱动后从p2发射出40khz的超声波信号，所发射的超声波信号经物体反射后被一体化超声波发射接收头p2所接收，所接收的信号经电组r1、电容c1后送到由三极管q1及外围元器件组成的前置放大电路放大，然后经c2偶合后送至由双低噪音运算放大器u2及外围阻容元器组成的二级选频放电路，将40khz的超声波回波信号放大后经电容c5送至由三极管q2组成的整形电路，然后由三极管q2的集电极送到微控制器，微控制器通过计算出收到此回波信号和发射信号的时间差值，计算出被测物体与车位锁的距离，从而得出车位锁上方是否有车辆存在。标号为power_on的网络和微控制器的io口相连，微控制在需要进行车辆存在检测时，从io口输出低电平，mos管q4导通，给超声波电路提供稳定的直流工作电源，超声波电路正常工作；当不需要进行车辆存在检测时，微控制从io口输出高电平，mos管q4关断超声波电路的工作电源，达到节省电能的作用。本实施例中，所述的电量监测单元是将电池电压经分压电阻线性降压后送微控制器的adc接口进行模/数转换，然后由微控制器通过无线通信单元将电量的数字信息上报给云平台，云平台自动启动欠压报警机制，用户也能随时查阅车位锁的电量状态。

本实施例中，所述防破坏检测单元是将微动传感器(包括但不限于光电传感器、微动开关、g-sensor加速度传感器)与微控制器的i/o口相连，车位锁受到外力破坏或车辆不小心撞击时，致使检测单元内的传感器感应到产生震动和\或位置偏移后产生电平变化，微控制器通过io口读取这些变化的电平得知状态信息，然后启动声音单进行报警，并将报警状态信息通过无线通信单元上报给云平台；

本实施例中，所述的低功耗电源单元是一种采用低功耗线性稳压器及外围电路构成，为整个系统提供稳定的工作电压，低功耗线性稳压器在系统处于休眠状态时具有极低的待机静态电流。

如附图7所示，是本发明内容中所述一种低功耗电源单元实施原理图，下面结合附图7做进一步说明：

图中的u6是一种低功耗线性稳压器ic，bt2是电池，c26,c29为ic输入端储能及滤波电容，电池电压经c26和c29后送入u6的输入端，u6具有低功耗和极低的待机静态电流，并从输出端输出稳定的电压，经输出端储能及滤波电容c27和c28后为整个系统提供稳定的工作电压vcc，电源管理单元也为整个控制系统在待机状态下提供了低功耗的物理实现；

本实施例中，所述的低功耗电源单元另一实施方式是采用具有极高电能转换效率的dc/dc转换ic及外围元件构成，低功耗电源单元在系统处于工作状态时具有高效率的电压变换，并为系统提供所需的稳定工作电压。

如附图8所示，是本发明内容中所述另一种低功耗电源单元实施原理图，下面结合附图8做进一步说明：

图中的u7是一种dc/dcic，bt1是电池，c22,c24为u7输入端储能及滤波电容，电池电压经c22,c24后送入u7的输入端，ic的使能端经电阻r28连接到电池正端，所以u7在有电的情况下均正常工作，l1为储能电感与u7的内部震荡电路配合，实现了整个dc/dc电能的转换，通过r29和r30对输出电压的反馈，为整个系统提供稳定的工作电压vcc,c23和c25为u7输出端储能及滤波电容。虽然dc/dc待机电流比低功耗线性稳压器略大，但它具有极高的电能转换效率，在车位锁系统工作态下极大的提高了电能使用效率，达到了延长电池使用寿命的效果。

本实施例中，所述的车位锁驱动单元与微控制器和机械传动机构中的驱动电机相连，所述车位锁驱动单元控制电机动作，是车位锁开锁与关锁的动作执行机构。

所述的车位锁驱动单元其特征在于内设有和马达相串联的电流取样电阻，使得微控制器既能通过控制车位锁驱动单元实现马达正转、反转、停转又能实时检测马达的工作电流，根据检测到突变的电流信息，启动车位锁防撞保护机制。

本实施例方式一：

如附图9所示，是本发明内容中所述的一种车位锁驱动单元实施原理图，下面结合附图9做进一步说明：

1)，微控制器从up端输出高，down端输出低，因up为高使三极管q1饱和导通，致使继电器k1吸合，k1的公共端和常开端连通，电池电压正极vbat经继电器k1的常开端、公共端加到马达b1的左边端子；

2)，同时，因down端为低，三极管q2处于截止状态，因此继电器k2处于释放状态，它的公共触点和常闭触点连通，马达的右边端子经继电器k2的公共端、常闭端、电阻r3到电池的负极gnd，形成了闭环的电流回路；

3)，在这个回路中电阻r3和马达串联，因此马达转动带动车位锁的升降装置做开锁运动时，r3取样马达的工作电流；

4)，马达带动车位锁的升降装置运动，若在运动的过程中受到外力阻挡(比如车辆撞击)，回路中的电流增大使采样电阻r3上的电压上升，因r3上的电压经电阻r9送到三极管q3的e极，所以三极管的ve电压升高，使三极管vbe电压减少，三极管q3从原来的饱和导通状态进入放大状态，即集电极c极的电压升高，c极的电压正向跟随于马达b1的工作电流；

5)，q3的集电极c极连接至微控器的adc模块的adc1输入端，微控制器采样此电压并经内部的adc电路进行模数转换；

6)，微控制器读取模数转换后的数据并与阀值比较，若大于阀值说明升降装置运动受阻；

7)，受阻时微控制器控制马达停止转动或反向转动，从而起到了保护车位锁或车辆的作用；

本实施例方式二：

如附图10所示，是本发明内容中所述的另一种车位锁驱动单元实施原理图，下面结合附图10做进一步说明：

1)，本方式是采用专用的马达驱动icu5替代了附图7中的三极管和继电器组成的驱动电路，图中的vcc为ic的逻辑控制单元提供额定的工作电压，vaa为ic内部的马达驱动电路及马达本身提供额定的工作电压。

2)，当在icu5的控制端口“up”加高电平，icu5的控制端口“down”加低电平时，icu5的oa端输出高，ob端输出低，电池电压正极经vaa及ic内部的控制电路到马达b2上端，马达b2下端，icob端，从ic内部到pgnd端，然后经关联电阻r26、r27到电池电压负端gnd,形成了闭环的电流回路，马达正转时带动升降装置完成开锁动作，相反在icu5的控制端口"up"加低电平，icu5的控制端口“down”加高电平，马达反转完成关锁动作。

3)，图中的d4,d5起到在马达停止瞬间消除马达线圈所产生的过高反向电动势，c14,c16,c17起到消除马达的电刷在换向时所产生的电磁干扰。

4)，从上述可知，电路中的r26和r27并联，然后和马达b2串联，处于同一个工作回路，这样工作回路的电流经马达和并联电阻r26和r27后，在并联电阻r26和r27上产生一个正比于回路电流的电压adc，然后将此电压送至微控器的adc模块的adc1输入端，完成微控制器对马达电流的采样；

5)，微控制器采样此电压并经内部的adc电路进行模数转换；

6)，微控制器读取模数转换后的数据并与阀值比较，若大于阀值说明升降装置运动受阻；

7)，受阻时微控制器控制马达停止转动或反向转动，从而起到了保护车位锁或车辆的作用。