專利名稱：基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于無線控制領域，涉及一種基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著城市經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，小汽車進入家庭已成為現(xiàn)實，越來越多的城市居民變?yōu)椤坝熊囎濉?。在汽車給人們出行帶來便利的同時，也產(chǎn)生了一系列負面影響，比如交通阻塞、交通噪聲、交通事故以及交通環(huán)境污染，惡化了原有的靜態(tài)交通問題——停車問題。“停車難”問題已成為我國各大中城市面臨的共同問題，受到社會各界廣泛關注?！捌囈踪I，車位難求”、“有車方知停車難”，這是許多有車族的由衷感慨。城市停車問題已經(jīng)成為城市發(fā)展的“瓶頸”?！巴＼囯y”問題除了城市本身的停車位缺口大、停車供需矛盾突出、車位設置不合理、停車費用過高等原因外，還存在一個比較重要的因素停車管理落后，部分車位空置。目前，國際上已將信息化、智能化系統(tǒng)應用于停車 管理中，而在我國這方面基本上還是空白，停車更多還是依靠傳統(tǒng)的人工調(diào)配，致使管理手段落后、效率低下。很多車主難以獲得當前區(qū)域空閑車位信息，只能通過自己尋找。這大大增加停車的時間，同時產(chǎn)生的迂回交通帶來了交通擁堵和不便，造成部分區(qū)域車位不合理利用，增加了停車的難度。結(jié)合無線傳感網(wǎng)技術(shù)和超聲波測距技術(shù)，依靠無線方式組網(wǎng)，無需布線，擴展靈活、不占空間，易于被采用，而且有效調(diào)節(jié)停車需求時空的不均勻分布，提高車位的使用效率，具有較大的市場應用前景。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)，包括網(wǎng)關節(jié)點和一個以上車位監(jiān)控器，其特征在于所述網(wǎng)關節(jié)點包括第一供電單元、第一無線通信單元和串口單元，所述第一供電單元分別與第一無線通信單元和串口單元連接，所述第一無線通信單元與串口單元連接；所述車位監(jiān)控器包括第二供電單元、第二無線通信單元、用于采集車位信息的超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元，所述第二供電單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元連接，所述微控制器單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元和地鎖單元連接；各車位監(jiān)控器的第二無線通信單元分別與網(wǎng)關節(jié)點的第一無線通信單元無線通信連接。進一步地，本實用新型還包括上位機，上位機通過所述串口單元與網(wǎng)關節(jié)點連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在本實用新型將無線傳感網(wǎng)技術(shù)和超聲波測距技術(shù)應用到車位監(jiān)控系統(tǒng)上，車位監(jiān)控器通過無線傳感網(wǎng)傳輸車位的信息至網(wǎng)關節(jié)點，網(wǎng)關節(jié)點通過串口傳輸信息到上位機，上位機實現(xiàn)信息的發(fā)布、統(tǒng)計及維護和車位監(jiān)控器地鎖的控制。本實用新型提高車位的利用效率，有效調(diào)節(jié)停車需求時空的不均勻分布，利用無線傳感網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)車位監(jiān)控器和上位機的通信，降低系統(tǒng)安裝成本，易于擴展。本實用新型還具有結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定等特點，實用于城市停車場車位的信息采集和控制，可提高停車場的車位利用率。

圖I是本實用新型的車位監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖；圖2是本實用新型的網(wǎng)關節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的車位監(jiān)控器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的車位監(jiān)控器的第二無線通信單元的電路原理圖；圖5是本實用新型的車位監(jiān)控器的串口信號切換電路原理圖；圖6是本實用新型的車位監(jiān)控器的超聲波測距單元的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。如圖I所示，本實用新型車位監(jiān)控系統(tǒng)包括網(wǎng)關節(jié)點3和一個以上車位監(jiān)控器2。本實用新型可在工作時外接上位機4，也可以是本實用新型自身包括上位機4。如圖2所示，本實用新型的網(wǎng)關節(jié)點3包括第一供電單元、第一無線通信單元和串口單元。第一供電單元分別與第一無線通信單元、串口單元連接，第一無線通信單元與串口單元連接。其中，第一供電單元用于為網(wǎng)關節(jié)點3的正常工作供電。第一供電單元可使用外接的5V、1A的穩(wěn)壓直流電源，它可提供5V和3. 3V兩種電壓。第一無線通信單元用于接收車位監(jiān)控器2的信息，實現(xiàn)網(wǎng)關節(jié)點3和車位監(jiān)控器2之間的無線通信。第一無線通信單元可采用上海順舟有限公司的無線傳感網(wǎng)模塊SZ05。串口單元用于實現(xiàn)網(wǎng)關節(jié)點3和上位機4之間的通信，上位機通過網(wǎng)關節(jié)點的串口單元與第一無線通信單元連接。串口單元將來自車位監(jiān)控器2的車位I的信息上報到上位機4并轉(zhuǎn)發(fā)上位機4的控制命令到車位監(jiān)控器2。如圖3所示，本實用新型的車位監(jiān)控器2包括第二供電單元、第二無線通信單元、地鎖單元、超聲波測距單元和微控制器單元。第二供電單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元連接，微控制器單元分別與第二無線通信單元、地鎖單元和超聲波測距單元連接。其中，第二供電單元用于為車位監(jiān)控器2的正常工作供電。第二供電單元可使用外接的9V蓄電池或5V、1A的穩(wěn)壓直流電源，提供5V和3. 3V 二種電壓。第二無線通信單元用于實現(xiàn)車位監(jiān)控器2與網(wǎng)關節(jié)點3之間的無線通信，它可采用上海順舟有限公司的無線傳感網(wǎng)模塊SZ05。通過第二無線通信單元和第一無線通信單元實現(xiàn)車位控制器2和網(wǎng)關節(jié)點3之間的通信。超聲波測距單元用于實現(xiàn)對車位I信息的采集，可采用URM37 V3. 2超聲波測距傳感器。地鎖單元用于實現(xiàn)地鎖的開啟與閉合。微控制器單元是車位監(jiān)控器2的數(shù)據(jù)處理中心，主要有以下幾個功能處理超聲波測距單元采集的車位信息、處理網(wǎng)關節(jié)點3和車位監(jiān)控器2的無線通信數(shù)據(jù)；根據(jù)上位機4的控制命令信息包，通過地鎖單元控制地鎖的開啟與閉合；存放各種變量和緩存數(shù)據(jù)。微控制器單元可采用宏晶科技有限公司的STC12LE4052AD單片機。如圖4所示，本實用新型的車位監(jiān)控器2的第二無線通信單元可采用上海順舟科技有限公司的無線傳感網(wǎng)模塊SZ05。SZ05系列無線通信模塊接口包括TTL電平收發(fā)接口、標準串口 RS232接口，可實現(xiàn)信息的廣播方式發(fā)送和按照目標地址發(fā)送，可實現(xiàn)一般的點對點信息通信和多點之間的信息通信。第二無線通信單元的DATA、RUN、NET和ALARM分別連接該模塊的運行指示燈，管腳TXl，RXl分別連接車位監(jiān)控器2的微控制器單元的串口。圖5示出了本實用新型車位監(jiān)控器2的一種串口信號切換電路。默認狀態(tài)下車位監(jiān)控器2的微控制器單元的串口信號與第二無線通信單元的串口信號連接，當微控制器單元需要給超聲波測距單元的串口發(fā)送命令時，微控制器單元的PA5管腳置低電平，三極管Q4導通，光耦PC817工作，三極管Q3也導通，繼電器JlO切換電路，由此，微控制器單元的串口與超聲波測距單元的串口連接。待超聲波測距單元將檢測信息返回至微控制器單元后，繼電器JlO切換至默認狀態(tài)，微控制器單元將處理后的信息通過第二無線通信單元發(fā)至網(wǎng)關節(jié)點3。如圖6所示，本實用新型車位監(jiān)控器2的超聲波測距單元可采用URM37 V3. 2超聲波測距傳感器，該傳感器具備5V驅(qū)動電壓，nRst管腳外接一個IOkQ的電阻，PWM管腳與STC12LE4052AD單片機的PWMO管腳相連，第8、9管腳的RXD0、TXD0分別與串口信號切換電路的繼電器JlO相連。 如圖I所示，本實用新型利用各車位監(jiān)控器2的超聲波測距單元檢測對應車位I的信息，各車位監(jiān)控器2的第二無線通信單元和網(wǎng)關節(jié)點3的第一無線通信單元進行無線通信，并且將網(wǎng)關節(jié)點3的第一串口單元和上位機4連接。其中，上位機4獲取車位信息，實現(xiàn)信息的發(fā)布、統(tǒng)計及維護，并控制車位監(jiān)控器2的地鎖單元。本實用新型利用車位監(jiān)控器2判斷當前車位I上是否有車輛泊位，通過第二無線通信單元上報信息到網(wǎng)關節(jié)點3，網(wǎng)關節(jié)點3收集車位I的信息后，通過串口單元轉(zhuǎn)發(fā)至上位機4，上位機4獲取車位信息，實現(xiàn)信息的發(fā)布、統(tǒng)計及維護、車位監(jiān)控器2的地鎖單元的控制。其具體工作過程如下首先，車位監(jiān)控器2的微控制器單元每間隔一定時間給超聲波測距單元發(fā)送測距命令(例如0x22, 0x00，0x00，0x22)，然后接收超聲波測距單元返回的數(shù)據(jù)(例如0x22+距離高+距離低+sum)而獲取所需車位I的信息。然后，車位監(jiān)控器2通過第二無線通信單元發(fā)送信息包(例如1315YYYYYYYYCXX，13代表信息包頭，15代表信息位數(shù)，YYYYYYYY代表車位監(jiān)控器2的地址，C代表此信息為車位信息，XX代表超聲波返回的測距值)給網(wǎng)關節(jié)點3的第一無線通信單元。接著，網(wǎng)關節(jié)點3通過第一無線通信單元接收各車位監(jiān)控器2的信息，通過串口單元轉(zhuǎn)發(fā)信息到上位機4。上位機4獲取車位信息，實現(xiàn)信息的發(fā)布、統(tǒng)計及維護。最后，上位機4根據(jù)車位信息和車位管理人員的實際需求，通過網(wǎng)關節(jié)點3的串口單元和第一無線通信單元向車位監(jiān)控器2發(fā)送地鎖控制信息包(例如1514YYYYYYYYDX，其中15代表信息包頭，14代表信息位數(shù)，YYYYYYYY代表車位監(jiān)控器2的地址，D代表此信息為地鎖控制信息包，X代表地鎖單元的工作狀態(tài)，即X=O代表地鎖的關閉，X=F代表地鎖的開啟)，車位監(jiān)控器2接收地鎖控制信息包后通過地鎖單元控制地鎖的開啟與閉合。
權(quán)利要求1.一種基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)，包括網(wǎng)關節(jié)點和一個以上車位監(jiān)控器，其特征在于所述網(wǎng)關節(jié)點包括第一供電單元、第一無線通信單元和串口單元，所述第一供電單元分別與第一無線通信單元和串口單元連接，所述第一無線通信單元與串口單元連接；所述車位監(jiān)控器包括第二供電單元、第二無線通信單元、用于采集車位信息的超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元，所述第二供電單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元連接，所述微控制器單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元和地鎖單元連接；各車位監(jiān)控器的第二無線通信單元分別與網(wǎng)關節(jié)點的第一無線通信單元無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于還包括上位機，上位機通過所述串口單元與網(wǎng)關節(jié)點連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線傳感網(wǎng)的車位監(jiān)控系統(tǒng)，包括網(wǎng)關節(jié)點和一個以上車位監(jiān)控器。其中，網(wǎng)關節(jié)點的第一供電單元分別與第一無線通信單元和串口單元連接，第一無線通信單元與串口單元連接；車位監(jiān)控器的第二供電單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元、地鎖單元和微控制器單元連接，微控制器單元分別與第二無線通信單元、超聲波測距單元和地鎖單元連接；各車位監(jiān)控器的第二無線通信單元分別與網(wǎng)關節(jié)點的第一無線通信單元無線連接。本實用新型提高了車位的利用效率，有效調(diào)節(jié)停車需求時空的不均勻分布。
文檔編號H04W84/18GK202615624SQ201220225938

公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月20日
發(fā)明者陳友榮, 葛靈曉, 劉半藤 申請人:浙江樹人大學