[发明专利]基于Mesh无线传感网络的智能停车检测装置

说明书

技术领域

本发明属于一种停车检测装置，具体地说是一种基于Mesh无线传感网络的智能停车检测装置。 

背景技术

现有的停车检测装置往往采用单一的检测手段，而停车、尤其是道路停车具有非常复杂的应用环境，面临着多种干扰，从而导致车辆检测准确率不足。另一方面，当前多数车辆检测无线网络采用单跳（Single Hop）的星形架构，网络通信缺少冗余路径、通信可靠性较低、成本较高。 

发明内容

本发明的目的是研究出一种基于Mesh无线传感网络的智能停车检测装置。

本发明要解决的是现有停车检测装置检测精度低、准确率不高和无线网络通信稳定性差的问题。

为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：

它包括车辆检测传感器、无线转发器、无线网关和后台服务器，车辆检测传感器通过短距无线通信网络直接与无线网关连接，或通过无线通信网络经无线转发器与无线网关连接，无线网关通过通信网络与后台服务器连接。

所述的车辆检测传感器的功能是：无线传感器通过短距无线通信网络（如基于6LowPAN的IPv6无线Mesh网络）和无线网关连接，上传检测数据，并接受后台通过无线网关转发的指令、进行固件更新等。

所述的无线转发器的功能是：作为无线网关的延伸，在无线网关通信范围以外或通信信号较弱的位置提供车辆检测传感器与无线网关的转接，从而扩大网络覆盖范围、提高网络通信的稳定性、降低网络建设成本。 

所述的无线网关的功能是：通过短距无线Mesh网络通信（如基于6LowPAN的IPv6无线Mesh网络）直接与车辆检测传感器、或者经无线转发器转发与车辆检测传感器连接，采集车辆检测信息并上传到后台服务器；或者接受后台指令、配置并控制车辆检测传感器；或者接收后台发送的传感器固件更新指令及软件，更新车辆检测传感器的固件。

所述的后台服务器的功能是：包括车位检测传感器管理服务、数据库服务、地图地理信息服务。其中，车位检测传感器管理服务用于接收车位信息传感器发送的车位停放信息、监测并配置管理车位检测传感器、远程更新传感器固件软件。数据库服务用于保存车位检测传感器产生的车位数据以及车位传感器的状态信息。地图地理信息服务提供基于地图信息的车位状态信息显示，从而为管理人员提供直观的管理界面、为驾车人提供停车诱导服务。

所述的车辆检测传感器包括传感器芯片、微控制器MCU、无线传输RF芯片、电池；微控制器MCU与无线传输RF芯片之间通过串行总线连接，所述的串行总线包括UART、I2C、SPI；MCU与传感器芯片之间通过串行总线连接，所述的串行总线包括UART、I2C、SPI，或者通过MCU的ADC直接采集传感器芯片的信号。

传感器芯片的功能：检测车辆到达、离开等泊车事件；

微控制器MCU的功能：控制、管理传感器芯片的运行并进行相关计算；控制并管理RF芯片进行无线通信。

无线传输RF芯片的功能：用于通过无线Mesh通信网络传输车辆检测信息、车辆检测传

感器监控与控制信息、固件软件更新等。电池：供给电源 。    

所述的传感器芯片选择以下的至少一种：三轴地磁感应芯片、反射式红外传感器、声敏传感器；

三轴地磁感应芯片通过串行总线与微控制器MCU连接，所述的串行总线包括UART、I2C、SPI；反射式红外传感器连接于微控制器MCU的ADC；声敏传感器连接于微控制器MCU的ADC；

三轴地磁检测芯片的功能是检测地球磁场，当有车辆等大体量金属物体进入/离开相邻区域时，根据相应地磁场变化判断车辆到达、泊车、离开及相关事件。

根据系统成本控制、检测精度要求的不同，这三种传感器可以单独选择地磁传感器、反射式红外传感器连接在MCU上、或者选择地磁+红外、地磁+声敏的两两组合、或者地磁+红外+声敏的方式。

当无线传感器与无线网关距离较近或信号质量较高时，车辆检测传感器通过短距无线通信网络直接与无线网关连接；当无线传感器与无线网关距离较远或信号质量较低时，通过无线转发器中继，与无线网关通信。

短距无线通信网络具有Mesh自组网功能，一个无线传感器与一个以上无线转发器、无线网关连接，形成冗余路径，达到在复杂环境下有较强的抗干扰能力。

无线网关包括短距无线通信模块、与骨干网连接的主通信模块，主通信模块包括WiFi、GPRS、CDMA、Ethernet模块中的至少一种，无线网关电源选用市电或太阳能电池。