磁信号触发开关及其指令识别系统、磁触发开关设备、智能停车检测设备的制作方法

本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种磁开关设备，尤其涉及一种主动非接触式磁信号触发开关；此外，本发明还涉及一种主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统。

背景技术

随着智能传感器的技术成熟以及使用的广泛，一种依赖磁传感器的智能停车检测设备深受市场欢迎，由于其技术的先进、性能的稳定、准确率的精确、安装的便节以及成本的低廉等优势，智能停车检测设备已经出现在一些城市的大街小巷，例如：路边停车位、地下停车场以及高速收费口等都安装有该设备。

智能停车检测设备使用时需要进行初始化操作以及后续的维护。目前智能停车检测设备大多采用机械式触发或者强磁干扰式触发。机械触发需要复杂的机械设计或者机械开关，必然增加相应的设备成本，并且一旦安装完成，机械式触发将被锁死不能再使用，无法完成后期的维护工作；而强磁干扰时触发存在需要指定的操作步骤以及触发条件的模糊性，触发的成功率也不能得到保证。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种触发准确率高且无需额外成本的触发开关设计，以便克服现有触发开关的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种主动非接触式磁信号触发开关，可提高命令触发准确率，且无需付出额外成本。

同时，本发明提供一种磁开关设备，可提高命令触发准确率，且无需付出额外成本。

此外，本发明还提供一种主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，可提高命令触发的准确率，且无需付出额外成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，所述指令识别系统包括：

-主动非接触式磁信号触发开关，作为磁场产生单元，用以根据执行指令获取对应的信号特征，并以此控制电流产生设定波形特征的磁场；所述波形特征包括波形、强度、周期；波形特征在波形型号上为方波或三角波或正弦波；波形特征从信号频率上为不同频率的，或者在时域为不同周期；

-磁信号接收单元，用以接收所述磁场产生单元生成的具有设定波形特征的磁场信号；

-指令识别单元，用以从所述磁场产生单元生成磁场信号的波形特征中提取特征值，根据特征值设定不同的指令；所述指令识别单元用以将特定波形设置成初始化指令，或者将特定磁场干扰强度设置为初始化指令，将特定周期设置成初始化指令，或者结合两个及其以上的信号特性作为初始化指令；

从波形上区分，主动非接触式磁信号触发开关的信号为列有特征的信号，具体为方波或三角波或正弦波；而停车磁场干扰信号则是无规律无波形的任意磁场干扰波；

从信号强度上区分，主动非接触式磁信号触发开关由于是紧挨着检测器上方，与检测器中磁芯片的距离固定，且其信号大小通过开关上的电流调节，强度上避开停车磁干扰信号强度的区间；而车辆磁场干扰信号由于其车身与停车检测器中磁芯片的距离较远，磁干扰信号强度呈立方衰减，其强度远小于主动非接触式磁信号触发开关的磁扰动强度；

从信号周期区分，主动非接触式磁信号触发开关产生的信号呈周期性，且周期性设置为可调，而停车信号则是杂乱无章，只受车体磁性物质干扰；

磁场产生单元产生磁场信号时，恒定的电流产生恒定的磁场，电流产生磁场强度的大小与电流的大小有一定的关系；在一定条件下，电流越大，电流产生的磁场也就越大，相反情况，电流越小，电流产生的磁场也就越小；控制电流的变化使得电流产生的磁场发生变化；因此，通过控制电流大小以及方向的改变能产生带有不同信号特征的磁场信号。

磁信号特征提取实施方案：磁传感器能测量磁场强度的大小，也能测量磁场的方向；通过对采集的磁场信息分析，能够计算出磁场强度的大小、磁场强度的方向、磁场改变的波形以及磁场波形重复的周期和频率；由于每个磁场特征值对应一个相应的指令，因此提取磁场信号的特征后，能执行相应的指令；

磁场强度特征：提取检测磁场信号的影响的最大值，得出磁场信号的最大改变量；已知永磁体磁场强度随距离呈立方衰减，车体中磁信号干扰源距停车检测器的距离较远，信号干扰强度很难大于100ut，因此该值能作为区分停车干扰与磁信号开关的触发；

磁场方向特征提取：改变电流方向影响电流产生的磁场强度的方向；停车磁干扰的方向性是杂乱的无规律的，而磁信号触发开关设置为有规律的，从而区分停车干扰与磁信号触发开关；

磁场波形的特征提取：利用三角波，正弦波，方波的特性；三角波的斜率是两个方向相反大小固定的两个值，正弦波是斜率已知发生变化的，方波信号斜率存在阶跃性跳变而其他时刻为0，根据各种波形本身特性作为信号区分的一种判断依据；

磁场波形重复的周期和频率提取：通过计算信号的周期或者频率，根据信号周期或者频率的具体数值，找出相对应的指令。

一种主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，所述指令识别系统包括：

磁场产生单元，用以根据执行指令获取对应的信号特征，并以此控制电流产生设定波形特征的磁场；

磁信号接收单元，用以接收所述磁场产生单元生成的具有设定波形特征的磁场信号；

指令识别单元，用以从所述磁场产生单元生成磁场信号的波形特征中提取特征值，根据特征值设定不同的指令。

作为本发明的一种优选方案，所述指令识别单元用以将特定波形设置成初始化指令，或者将特定磁场干扰强度设置为初始化指令，将特定周期设置成初始化指令，或者结合两个及其以上的信号特性作为初始化指令。

作为本发明的一种优选方案，所述波形特征包括波形、强度、周期。

作为本发明的一种优选方案，波形特征在波形型号上可以是方波、三角波、正弦波等且不仅限于以上波形。

波形特征在磁场强度上可以是随50ut、100ut等不同强度变化范围且不仅限于以上范围变化。

波形特征从信号频率上可以是不同频率的，或者在时域是不同周期。

作为本发明的一种优选方案，从波形上区分，主动非接触式磁信号触发开关的信号可以是方波、三角波、正弦波等一些列有特征的信号，而停车磁场干扰信号则是无规律无波形的任意磁场干扰波；

从信号强度上区分，主动非接触式磁信号触发开关由于是紧挨着检测器上方，与检测器中磁芯片的距离固定，且其信号大小可通过开关上的电流调节，强度上避开停车磁干扰信号强度的区间；而车辆磁场干扰信号由于其车身与停车检测器中磁芯片的距离较远，磁干扰信号强度呈立方衰减，其强度远小于主动非接触式磁信号触发开关的磁扰动强度；

从信号周期区分：主动非接触式磁信号触发开发产生的信号可呈周期性，且周期性可设置为可调，而停车信号则是杂乱无章，只受车体磁性物质干扰。

作为本发明的一种优选方案，磁信号发生实施方案：

恒定的电流产生恒定的磁场，电流产生磁场强度的大小与电流的大小有一定的关系。一定条件下，电流越大，电流产生的磁场也就越大，相反情况，电流越小，电流产生的磁场也就越小。因此可以控制电流的变化使得电流产生的磁场发生变化。因此，通过控制电流大小以及方向的改变可以产生带有不同信号特征的磁场信号。

作为本发明的一种优选方案，磁信号特征提取实施方案：

磁传感器可以测量磁场强度的大小，也可以测量磁场的方向。通过对采集的磁场信息分析，能够计算出磁场强度的大小、磁场强度的方向、磁场改变的波形以及磁场波形重复的周期和频率等。由于每个磁场特征值对应一个相应的指令，因此提取磁场信号的特征后，可以执行相应的指令。

磁场强度特征：提取检测磁场信号的影响的最大值，得出磁场信号的最大改变量。已知永磁体磁场强度随距离呈立方衰减，车体中磁信号干扰源距停车检测器的距离较远，信号干扰强度很难大于100ut，因此该值可以作为区分停车干扰与磁信号开关的触发。

磁场方向特征提取：我们可以改变电流方向影响电流产生的磁场强度的方向；停车磁干扰的方向性是杂乱的无规律的，而磁信号触发开关可以是设置为有规律的，从而区分停车干扰与磁信号触发开关。

磁场波形的特征提取：利用三角波，正弦波，方波等各自的特性；例如三角波的斜率是两个方向相反大小固定的两个值，正弦波是斜率已知发生变化的，方波信号斜率存在阶跃性跳变而其他时刻为0，因此可以根据各种波形本身特性作为信号区分的一种判断依据；

磁场波形重复的周期和频率提取：通过计算信号的周期或者频率，根据信号周期或者频率的具体数值，周期可以是1s、2s或者5s等，相对应的频率则是1hz、0.5hz或者0.2hz；根据信号或者频率的设定，找出相对应的指令。

一种智能停车检测设备，所述智能停车检测设备包括：

主动非接触式磁信号触发开关，用以根据执行指令获取对应的信号特征，并以此通过mcu控制电流进而产生设定波形特征的磁场；

磁传感器，用以接收所述主动非接触式磁信号触发开关生成的磁场信号，并从波形特征中提取特征值，根据特征值设定不同的指令。

本发明的有益效果在于：本发明提出的智能停车检测设备、主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，可提高命令触发准确率，且无需付出额外成本。

附图说明

图1为本发明主动非接触式磁信号触发开关的信号产生示意图。

图2为本发明磁信号触发开关及信号识别的流程图。

图3为磁信号触发开关及信号识别的原理图。

图4为磁信号发生器产生磁场的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图3，本发明揭示了一种主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，所述指令识别系统包括：磁场产生单元(主动非接触式磁信号触发开关)、磁信号接收单元、指令识别单元。

【磁场产生单元】

磁场产生单元用以根据执行指令获取对应的信号特征，并以此控制电流产生设定波形特征的磁场。

请参阅图1，所述波形特征包括波形、强度、周期，波形特征在波形型号上可以是方波、三角波、正弦波等且不仅限于以上波形；波形特征在磁场强度上可以是随50ut、100ut等不同强度变化范围且不仅限于以上范围变化；波形特征从信号频率上可以是不同频率的，或者在时域是不同周期。

从波形上区分，主动非接触式磁信号触发开关的信号可以是方波、三角波、正弦波等一些列有特征的信号，而停车磁场干扰信号则是无规律无波形的任意磁场干扰波。

从信号强度上区分，主动非接触式磁信号触发开关由于是紧挨着检测器上方，与检测器中磁芯片的距离固定，且其信号大小可通过开关上的电流调节，强度上避开停车磁干扰信号强度的区间；而车辆磁场干扰信号由于其车身与停车检测器中磁芯片的距离较远，磁干扰信号强度呈立方衰减，其强度远小于主动非接触式磁信号触发开关的磁扰动强度。

从信号周期区分：主动非接触式磁信号触发开发产生的信号可呈周期性，且周期性可设置为可调，而停车信号则是杂乱无章，只受车体磁性物质干扰。

请参阅图4，磁信号发生实施方案：恒定的电流产生恒定的磁场，电流产生磁场强度的大小与电流的大小有一定的关系。一定条件下，电流越大，电流产生的磁场也就越大，相反情况，电流越小，电流产生的磁场也就越小。因此可以控制电流的变化使得电流产生的磁场发生变化。因此，通过控制电流大小以及方向的改变可以产生带有不同信号特征的磁场信号。

磁场产生单元在产生磁场时，先确定需要发送的指令，而后寻找该指令对应的磁场信息，该对应关系可以存储在设定数据库中，也可以存储于其他文件中。而后，根据磁场的信息控制电流的相关信息，使得产生的磁场信息符合对应指令所要求的磁场信息。

【磁信号接收单元】

所述磁信号接收单元用以接收所述磁场产生单元生成的具有设定波形特征的磁场信号。

【指令识别单元】

指令识别单元用以从所述磁场产生单元生成磁场信号的波形特征中提取特征值，根据特征值设定不同的指令。具体地，所述指令识别单元用以将特定波形设置成初始化指令，或者将特定磁场干扰强度设置为初始化指令，将特定周期设置成初始化指令，或者结合两个及其以上的信号特性作为初始化指令。

请结合图2、图3，磁信号特征提取的实施方式：

磁传感器可以测量磁场强度的大小，也可以测量磁场的方向。通过对采集的磁场信息分析，能够计算出磁场强度的大小、磁场强度的方向、磁场改变的波形以及磁场波形重复的周期和频率等。由于每个磁场特征值对应一个相应的指令，因此提取磁场信号的特征后，可以执行相应的指令。

磁场强度特征：提取检测磁场信号的影响的最大值，得出磁场信号的最大改变量。已知永磁体磁场强度随距离呈立方衰减，车体中磁信号干扰源距停车检测器的距离较远，信号干扰强度很难大于100ut，因此该值可以作为区分停车干扰与磁信号开关的触发。

磁场方向特征提取：我们可以改变电流方向影响电流产生的磁场强度的方向；停车磁干扰的方向性是杂乱的无规律的，而磁信号触发开关可以是设置为有规律的，从而区分停车干扰与磁信号触发开关。

磁场波形的特征提取：利用三角波，正弦波，方波等各自的特性；例如三角波的斜率是两个方向相反大小固定的两个值，正弦波是斜率已知发生变化的，方波信号斜率存在阶跃性跳变而其他时刻为0，因此可以根据各种波形本身特性作为信号区分的一种判断依据；

磁场波形重复的周期和频率提取：通过计算信号的周期或者频率，根据信号周期或者频率的具体数值，周期可以是1s、2s或者5s等，相对应的频率则是1hz、0.5hz或者0.2hz；根据信号或者频率的设定，找出相对应的指令。

实施例二

本发明揭示一种智能停车检测设备，所述智能停车检测设备包括：主动非接触式磁信号触发开关、磁传感器。主动非接触式磁信号触发开关用以根据执行指令获取对应的信号特征，并以此通过mcu控制电流进而产生设定波形特征的磁场。磁传感器用以接收所述主动非接触式磁信号触发开关生成的磁场信号，并从波形特征中提取特征值，根据特征值设定不同的指令。

所述主动非接触式磁信号触发开关产生磁场信号时，恒定的电流产生恒定的磁场，电流产生磁场强度的大小与电流的大小有一定的关系；在一定条件下，电流越大，电流产生的磁场也就越大，相反情况，电流越小，电流产生的磁场也就越小；控制电流的变化使得电流产生的磁场发生变化；因此，通过控制电流大小以及方向的改变能产生带有不同信号特征的磁场信号。

所述磁传感器能测量磁场强度的大小，也能测量磁场的方向；通过对采集的磁场信息分析，能够计算出磁场强度的大小、磁场强度的方向、磁场改变的波形以及磁场波形重复的周期和频率；由于每个磁场特征值对应一个相应的指令，因此提取磁场信号的特征后，能执行相应的指令。

磁场强度特征：提取检测磁场信号的影响的最大值，得出磁场信号的最大改变量。已知永磁体磁场强度随距离呈立方衰减，车体中磁信号干扰源距停车检测器的距离较远，信号干扰强度很难大于100ut，因此该值能作为区分停车干扰与磁信号开关的触发。

磁场方向特征提取：我们可以改变电流方向影响电流产生的磁场强度的方向；停车磁干扰的方向性是杂乱的无规律的，而磁信号触发开关设置为有规律的，从而区分停车干扰与磁信号触发开关。

磁场波形的特征提取：利用三角波、正弦波、方波各自的特性；三角波的斜率是两个方向相反大小固定的两个值，正弦波是斜率已知发生变化的，方波信号斜率存在阶跃性跳变而其他时刻为0，根据各种波形本身特性作为信号区分的一种判断依据。

磁场波形重复的周期和频率提取：通过计算信号的周期或者频率，根据信号周期或者频率的具体数值，找出相对应的指令。

综上所述，本发明提出的智能停车检测设备、主动非接触式磁信号触发开关的指令识别系统，可提高命令触发准确率，且无需付出额外成本。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。