一种多传感器融合的智慧路贴及其工作方法技术

本发明专利技术提出了一种多传感器融合的智慧路贴及其工作方法，包括微控制模块，以及与该微控制模块分别连接的地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、电源模块、蓝牙模块，所有部件集成一体，设置于停车场各车位中心位置。工作方法如下：初始化各传感器；如果微控制模块检测到风速传感器输入出的电压超过阈值，并且光敏传感器输入出的电压值发生变化且超过阈值，或者地磁传感器的休眠时间达到指定的时间间隔，则启动地磁传感器进行检测，根据地磁传感器检测到的地磁变化数据进行判断：如果地磁变化数据与存储在微控制模块地磁数据之间的差值超过阈值，该车位状态发生变化，启动蓝牙模块，将地磁传感器所检测到的当前车位停车状况发送给其它智慧路贴或上位机。本发明专利技术能够通过实时监测和发布交通信息，为停车做出向导。

Multi sensor fusion intelligent road sticking and working method thereof

The invention provides a method and work with multi sensors fusion wisdom road, including the micro control module and the control module is respectively connected with the micro magnetic sensor, speed sensor, light sensor, power supply module, Bluetooth module, all the components are integrated and arranged in the parking center parking lot. Methods of work are as follows: the sensor initialization; if the micro control module detects the voltage of the wind sensor input exceeds the threshold voltage and the photosensitive sensor input value changes and exceeds the threshold, sleep time or geomagnetic sensor reaches a specified time interval, then start the geomagnetic sensor to detect and judge according to the change of geomagnetic geomagnetic data the sensor detects the geomagnetic variation: if the data stored in the micro control module of the difference between the geomagnetic data exceeds the threshold, the parking state changes, start the Bluetooth module, the geomagnetic sensor detected by the current status of parking spaces to send other wisdom road stickers or PC. The invention can provide a guide for parking by real-time monitoring and releasing traffic information.

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器融合的智慧路贴及其工作方法
本专利技术涉及交通管理
，特别是一种多传感器融合的智慧路贴及其工作方法。
技术介绍
随着经济的发展，人们的生活水平也越来越高，汽车正逐渐走进寻常百姓家，各个大中小城市的汽车拥有量都成爆发式的增长态势。交通工具方便了人们的生活，但车辆的日益增加，在某种程度上也给生活带来了诸多的不便。由于停车场停车位等公共基础设施有限、停车信息“不透明”、现有停车位利用率低下、管理技术手段落后以及缺少停车诱导系统等原因，很多大中型城市的停车难问题越来越严峻。而针对这些情况，单纯依靠停车位的增长供应是无法解决日益严峻的停车问题的，因此“停车经济”具有很好的发展前景。伴随着停车场规模的扩大以及停车位的增加，对停车场的有效管理也越来越重要。近年来计算机应用技术不断发展，采用信息技术处理停车场车位监控的交通管理系统应运而生。但是现有交通管理系统存在的最大的问题是停车场泊位信息无法进行有效的发布以及停车场的智能化不足，导致车辆在停车场中时常出现排队时间过长，浪费车主时间，并且停车场的运行效率也受到影响。为了提高车辆检测的精度，目前对车辆检测的方法也有很多，其中包括：环形线圈车辆检测器、无线地磁车辆检测器、激光车辆检测器、视频车辆检测器，雷达车辆检测器等。但是这些方法中或多或少都收到环境、成本、功耗等方面的影响，因此在停车系统中不太适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多传感器融合的智慧路贴及其工作方法，该智慧路贴通过地磁传感器对停车场进出车辆进行智能检测，实时监控停车环境，并通过网络发布停车场的空闲停车位数量和其他相关信息，提高停车效率，从而给人们的生活和工作带来方便，提高人们的工作生活效率。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种多传感器融合的智慧路贴，包括微控制模块，以及与该微控制模块分别连接的地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、电源模块、蓝牙模块，所有部件集成一体，设置于停车场各车位中心位置，其中：所述风速传感器，将风速的变化转换为电压变化，并输入微控制模块；所述光敏传感器，根据光线强弱变化，判断所在车位区域是否有车辆停泊；所述地磁传感器，通过磁阻监测地磁的变化状况，从而对车辆的停泊状态进行检测；所述微控制模块，用于接收和处理风速传感器、光敏传感器、地磁传感器输入的信息，判断当前车位的停车状况，并通过蓝牙模块与其他智慧路贴或上位机进行组网交互；所述蓝牙模块，发送当前车位的停车状况，并对停车状况信息进行存储和转发；所述电源模块，包含设置在智慧路贴表面的太阳能板以及内置的可充电电池，对整个智慧路贴进行供电。进一步地，所述光敏传感器采用MG41-21型光敏电阻，该光敏电阻通过集成电压比较器LM358N接入微控制模块，根据车位无车、车位有车的情况分别设置两个参考电压Vf1、Vf2且Vf1>Vf2；当光敏传感器测得的电压值V>Vf1时，判断结果为车位无车；当V<Vf2时，判断结果为车位有车。进一步地，所述微控制模块，用于接收和处理风速传感器、光敏传感器、地磁传感器输入的信息，判断当前车位的停车状况，具体如下：设定两个条件：(1)风速传感器输出的电压超过阈值y1，并且光敏传感器输出的电压值发生变化且超过阈值y2；(2)地磁传感器的休眠时间达到指定的时间间隔t1；如果微控制模块检测到的信息满足以上任一条件，则启动地磁传感器进行检测，判断当前车位的停车状况，否则地磁传感器休眠。进一步地，所述蓝牙模块的组网通信部分包括4个部分，具体为：智慧路贴之间以及智慧路贴和网关节点之间，采用的是蓝牙4.1协议，其中系统头标志为0x26，协议头为0x44，没有协议子标志；每三个字节为一个意义数据段，车位号段数据范围为1-65535，数据段为该车位真正的状态值，0x30表示该车位无车，0x31表示该车位有车；网关节点与后台大数据服务器之间的通信基于GPRS网络，其中停车场ID段为全系统中指定的唯一序列号，数据个数段表示该数据部分所包含的状态数量，数据段与上述蓝牙4.1协议的数据段结构相同；手机控制端与智慧路贴之间，采用的是蓝牙4.0协议，系统头标志为0x26，协议头标志为0x40；协议子标志有4种状态：当协议子标志为0x30时，表明数据段为2字节车位号；当协议子标志为0x31时，表明数据段为2字节地磁阈值；当协议子标志为0x32时，表明数据段为1字节路由MAC序号和6字节路由MAC；当协议子标志为0x33时，表明无数据部分，强制重初始化智慧路贴。一种多传感器融合的智慧路贴的工作方法，包括如下步骤：步骤1，微控制模块首先将地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、蓝牙模块进行初始化，将当前地磁数据、风力强度和光照强度数据存储在微控制模块中，并设定风速传感器的电压阈值y1、光敏传感器电压值变化阈值y2、地磁传感器的休眠时间间隔t1、地磁传感器地磁变化阈值y3；步骤2，如果微控制模块检测到的信息满足以下任一条件，则启动地磁传感器进行检测，条件如下：(1)风速传感器输出的电压超过阈值y1，并且光敏传感器输出的电压值发生变化且超过阈值y2；(2)地磁传感器的休眠时间达到指定的时间间隔t1；步骤3，根据地磁传感器检测到的地磁变化数据进行判断：如果地磁变化数据超过阈值y3，该车位状态发生变化，进行步骤4；否则地磁传感器将继续休眠，并返回步骤2；步骤4，微控制模块启动蓝牙模块，将地磁传感器所检测到的当前车位停车状况发送给其它智慧路贴或上位机。进一步地，步骤1所述微控制模块首先将地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、蓝牙模块进行初始化，包括使地磁传感器、蓝牙模块处于休眠状态。进一步地，步骤3所述根据地磁传感器检测到的地磁变化数据进行判断，具体如下：如果检测到的地磁变化数据与存储在微控制模块地磁数据之间的差值超过了阈值y3，微控制模块将新检测到的地磁变化数据存储在一个临时存储器上，如果连续n次，地磁变化数据的波动都超过了阈值y3，则认为车位状态发生变化，将之前状态的数据全部清除并将临时存储器上的数据放入微控制模块的存储器上，进入下一步将当前车位状态传输出去；如果检测到的地磁变化数据与存储在微控制模块地磁数据之间的差值未超过阈值y3，微控制模块将检测到的地磁变化数据存入存储器中，并摒弃微控制模块存储空间中最开始检测到的部分数据，使保存的数据容量不变，地磁传感器将继续休眠；如果检测到的地磁变化数据与存储在微控制模块地磁数据之间的差值超过了阈值y3，但是并未连续n次超过阈值y3，则认为地磁变化数据出现异常，将这些异常数据摒弃。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)该多传感器融合的智慧路贴利用地磁传感器、风速传感器、光敏传感器检测停车场的车辆进出，实时监控城市中心区域主要停车场的车位利用信息，并通过蓝牙模块进行传递，满足人们实时查询当前停车状况，为出行做出停车信息向导；(2)蓝牙组网具有功耗低，时延短，组网灵活，可伸缩性强，可靠性高等优势，能够实现信息的即时可靠传递，给人们的生活和工作带来了方便，提高了人们的工作生活效率；(3)电源模块具有接口充电和太阳能充电的优势，能够使用较长的时间，提高了智慧路贴的使用寿命。附图说明图1为本专利技术多传感器融合的智慧路贴的结构图。图2为本专利技术多传感器融合的智慧路贴的工作流程图。图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多传感器融合的智慧路贴，其特征在于，包括微控制模块，以及与该微控制模块分别连接的地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、电源模块、蓝牙模块，所有部件集成一体，设置于停车场各车位中心位置，其中：所述风速传感器，将风速的变化转换为电压变化，并输入微控制模块；所述光敏传感器，根据光线强弱变化，判断所在车位区域是否有车辆停泊；所述地磁传感器，通过磁阻监测地磁的变化状况，从而对车辆的停泊状态进行检测；所述微控制模块，用于接收和处理风速传感器、光敏传感器、地磁传感器输入的信息，判断当前车位的停车状况，并通过蓝牙模块与其他智慧路贴或上位机进行组网交互；所述蓝牙模块，发送当前车位的停车状况，并对停车状况信息进行存储和转发；所述电源模块，包含设置在智慧路贴表面的太阳能板以及内置的可充电电池，对整个智慧路贴进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种多传感器融合的智慧路贴，其特征在于，包括微控制模块，以及与该微控制模块分别连接的地磁传感器、风速传感器、光敏传感器、电源模块、蓝牙模块，所有部件集成一体，设置于停车场各车位中心位置，其中：所述风速传感器，将风速的变化转换为电压变化，并输入微控制模块；所述光敏传感器，根据光线强弱变化，判断所在车位区域是否有车辆停泊；所述地磁传感器，通过磁阻监测地磁的变化状况，从而对车辆的停泊状态进行检测；所述微控制模块，用于接收和处理风速传感器、光敏传感器、地磁传感器输入的信息，判断当前车位的停车状况，并通过蓝牙模块与其他智慧路贴或上位机进行组网交互；所述蓝牙模块，发送当前车位的停车状况，并对停车状况信息进行存储和转发；所述电源模块，包含设置在智慧路贴表面的太阳能板以及内置的可充电电池，对整个智慧路贴进行供电。2.根据权利要求1所述的多传感器融合的智慧路贴，其特征在于，所述光敏传感器采用MG41-21型光敏电阻，该光敏电阻通过集成电压比较器LM358N接入微控制模块，根据车位无车、车位有车的情况分别设置两个参考电压Vf1、Vf2且Vf1>Vf2；当光敏传感器测得的电压值V>Vf1时，判断结果为车位无车；当V<Vf2时，判断结果为车位有车。3.根据权利要求1所述的多传感器融合的智慧路贴，其特征在于，所述微控制模块，用于接收和处理风速传感器、光敏传感器、地磁传感器输入的信息，判断当前车位的停车状况，具体如下：设定两个条件：(1)风速传感器输入出的电压超过阈值y1，并且光敏传感器输入出的电压值发生变化且超过阈值y2；(2)地磁传感器的休眠时间达到指定的时间间隔t1；如果微控制模块检测到的信息满足以上任一条件，则启动地磁传感器进行检测，判断当前车位的停车状况，否则地磁传感器休眠。4.根据权利要求1所述的多传感器融合的智慧路贴，其特征在于，所述蓝牙模块的组网通信部分包括4个部分，具体为：智慧路贴之间以及智慧路贴和网关节点之间，采用的是蓝牙4.1协议，其中系统头标志为0x26，协议头为0x44，没有协议子标志；每三个字节为一个意义数据段，车位号段数据范围为1-65535，数据段为该车位真正的状态值，0x30表示该车位无车，0x31表示该车位有车；网关节点与后台大数据服务器之间的通信基于GPRS网络，其中停车场ID段为全系统中指定的唯一序列号，数据个数段表示该数据部分所包含的状态数量，数据段与上述蓝牙4.1协议的数据段结构相同；手机控制端与智慧路贴之间，采用的是蓝牙4.0协议，系统头标志...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚湧，李千目，余璨璨，王印海，熊亭，李建妹，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32