智能车位锁技术领域
本发明涉及智能设备领域，具体涉及一种智能车位锁。
背景技术
当今社会随着汽车数量越来越多，停车难现象凸显。很多停车场为了便
于管理，经常利用车位锁为特定人员保留车位。早期的车位锁就是一个带锁
的金属支架，管理人员或车位使用者可通过钥匙将车位锁打开或锁上。这种
车位锁尽管成本低，但是操作极其不便，不管是停车前或者车辆驶离车位后
都需要下车操作，在雨天或者车流量大的地方尤其不便，因此方便车位使用
者控制的遥控车位锁逐步发展起来。
目前主流遥控车位锁是采用遥控器，通过无线通信控制车位锁内的电机
或电磁锁驱动活动挡臂以实现车位锁的关锁和解锁(或称升锁和降锁)。为
了实现对车位占用情况的检测，在某些遥控车位锁上，安装有车位状态传感
器。车位状态传感器可以检测车位锁上方是否停放了车辆。如果车位状态传
感器检测到车位锁上方停放了车辆，则可以通知车位锁不进行解锁，即不升
起挡臂，以免损坏车位锁或其上方的车辆。然而，车位状态传感器的检测精
度难以达到100％，如果车位状态检测发生错误，可能会导致挡臂在不应当升
起时执行上升操作，从而对车位锁或车辆造成损坏。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种至少部分地解决上述问题的
智能车位锁。
根据本发明一个方面，提供了一种智能车位锁。该智能车位锁包括控制
电路、挡臂和用于驱动挡臂升降的电机，其中，控制电路包括车位状态传感
器、电机驱动电路、电流检测电路和处理电路。车位状态传感器用于检测智
能车位锁上方是否存在遮挡物并基于检测结果生成车位状态信号。电机驱动
电路用于驱动电机工作。电流检测电路用于检测电机驱动电路的驱动电流。
处理电路用于基于车位状态信号确定车位状态并且当挡臂上升时基于驱动电
流对车位状态进行校正。
根据本发明提供的智能车位锁，基于针对电机的驱动电流判断挡臂是否
碰到遮挡物，进而对由车位状态传感器检测到的车位状态进行校正。这样，
可以大大提高车位状态检测精度，有助于减小车辆或车位锁受到损伤的可能
性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技
术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它
目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本
领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，
而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示
相同的部件。在附图中：
图1示出根据本发明一个实施例的智能车位锁的示意性框图；
图2示出根据本发明一个实施例的智能车位锁接收到升锁命令时的工作
流程图；以及
图3示出根据本发明一个实施例的智能车位锁以及关联设备的示意性框
图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示
了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不
应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地
理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决车位状态检测精度问题，本发明提供一种智能车位锁。本文所
述的智能车位锁可以是任何合适的电动车位锁，例如升降式车位锁、摆臂式
车位锁等，本文不对此进行限制。
图1示出根据本发明一个实施例的智能车位锁1000的示意性框图。如图
1所示，智能车位锁1000包括控制电路1100、挡臂(未示出)和用于驱动挡
臂升降的电机1200，其中，控制电路1100包括车位状态传感器1102、电机
驱动电路1104、电流检测电路1106和处理电路1108。
挡臂是用来限制车位使用的机械装置。挡臂可以升起或降下。当挡臂升
起时，车辆无法进入车位，相反，当挡臂降下时，车辆可以进入车位。挡臂
由电机1200驱动。挡臂与电机1200以机械方式连接。
车位状态传感器1102用于检测智能车位锁1000上方是否存在遮挡物并
基于检测结果生成车位状态信号。
车位状态传感器1102可以是任何合适的、能够检测智能车位锁1000上
方是否存在遮挡物的传感器。例如，车位状态传感器1102可以是红外测距传
感器、超声波传感器等。遮挡物主要包括车辆。
车位状态传感器1102可以周期性地检测智能车位锁1000上方是否存在
遮挡物并生成车位状态信号。例如，车位状态传感器1102可以每一分钟或每
半分钟进行一次检测。可选地，该车位状态信号可以包括指示智能车位锁1000
上方存在遮挡物的车位占用信号和指示智能车位锁1000上方不存在遮挡物的
车位空闲信号。车位状态传感器1102可以在检测到智能车位锁上方存在遮挡
物时生成车位占用信号，并且在检测到智能车位锁上方不存在遮挡物时生成
车位空闲信号。车位状态传感器1102通过两种不同的信号来表示智能车位锁
上方是否存在遮挡物的信息，这样，处理电路1108可以简单地基于来自车位
状态传感器1102的信号来确定车位状态。车位状态传感器1102可以与处理
电路1108连接。
根据一个实施例，车位状态传感器1102是地磁传感器。地磁传感器可以
内置于智能车位锁1000的底座内。地磁传感器是通过检测地磁场变化来识别
是否存在车辆的传感器。车辆本身含有的铁磁物质会对车辆所在区域的地磁
信号产生影响，使车辆所在区域的地球磁力线发生弯曲。当车辆经过地磁传
感器附近，地磁传感器能够灵敏感知到地磁信号的变化，经信号分析就可以
得到车辆存在的信息。可选地，可以将整个控制电路1100内置在智能车位锁
1000的底座内。与超声波传感器和红外测距传感器相比，地磁传感器可以内
置，因此可以有效提高车位锁的防护性能，延长其使用寿命。
电机驱动电路1104用于驱动电机1200工作。电机驱动电路1104可以采
用任何合适的硬件电路来实现。例如，例如电机驱动电路1104可以采用三极
管、场效应管、继电器等部件实现。电机驱动电路1104可以为电机1200提
供驱动电流，以驱动电机1200工作。电机驱动电路1104受到处理电路1108
的控制。电机驱动电路1104可以与电机1200和处理电路1108连接。
电流检测电路1106用于检测电机驱动电路1104的驱动电流。与电机驱
动电路1104类似地，电流检测电路1106也可以采用任何合适的硬件电路来
实现。例如，电流检测电路1106可以采用电流传感器等部件实现。电流检测
电路1106可以与电机驱动电路1104和处理电路1108连接。电流检测电路
1106可以将检测到的驱动电流传送到处理电路1108。
处理电路1108用于基于车位状态信号确定车位状态并且当挡臂上升时基
于驱动电流对车位状态进行校正。
处理电路1108可以采用硬件搭建而成。例如，处理电路1108可以采用
比较器、寄存器和数字逻辑电路或者采用单片机、数字信号处理器(DSP)
或现场可编程门阵列(FPGA)等处理器芯片及其外围电路实现。
在智能车位锁1000处于待机状态并且其挡臂在降锁位置时，处理电路
1108可以基于车位状态传感器1102传送的车位状态信号来确定车位状态。假
如，在某一时刻，处理电路1108接收到升锁命令，则其可以通过电机1200
控制挡臂开始上升。在挡臂正常上升过程中，电机驱动电路1104提供给电机
1200的驱动电流基本是不变的，处于正常工作电流水平。如果智能车位锁1000
上方停放了车辆，则挡臂会受到阻碍，导致提供给电机1200的驱动电流突然
增大。此时电机1200处于堵转状态，驱动电流达到堵转电流水平。因此，根
据挡臂上升过程中驱动电流的大小可以判断智能车位锁1000上方是否存在遮
挡物，也就是可以获知实际的车位状态。如果基于驱动电流确定的车位状态
与基于车位状态传感器1102传送的车位状态信号确定的车位状态不符，可以
及时对车位状态进行校正。这样，可以及时获知正确的车位状态，从而可以
帮助避免对车位锁或车辆造成损坏。
根据本发明提供的智能车位锁，基于针对电机的驱动电流判断挡臂是否
碰到遮挡物，进而对由车位状态传感器检测到的车位状态进行校正。这样，
可以大大提高车位状态检测精度，有助于减小车辆或车位锁受到损伤的可能
性。
可选地，处理电路1108可以进一步用于：当接收到升锁命令时，判断车
位状态是否是空闲状态，如果车位状态是空闲状态，则控制电机驱动电路1104
驱动电机1200工作，以驱动挡臂上升；当接收到降锁命令时，控制电机驱动
电路1104驱动电机1200工作，以驱动挡臂下降。
外部设备，即本文所述的智能车位锁1000的关联设备，可以向智能车位
锁1000发送控制命令。控制命令可以包括升锁命令和降锁命令。处理电路
1108可以根据接收到的控制命令来控制挡臂执行相应的动作。这样，可以由
车位使用者或管理人员对智能车位锁1000进行自主管理。
可选地，处理电路1108可以通过以下方式对车位状态进行校正：判断驱
动电流是否达到堵转电流水平，如果驱动电流达到堵转电流水平，则将车位
状态校正为占用状态。
堵转电流是指当电机1200处于堵转状态时电机驱动电路1104输出的驱
动电流。如上所述，当电机1200处于堵转状态时，驱动电流的值会增大，例
如，其可能增大到电机1200正常工作时接收到的驱动电流的数倍。这样，可
以预先设定一个电流阈值，作为区分堵转电流的值。可以将驱动电流与该电
流阈值相比较，如果驱动电流大于该电流阈值，则可以认为此时的驱动电流
达到堵转电流水平，电机1200处于堵转状态。当然，也可以设定由多个阈值
限定出的电流范围。如果驱动电流处于该电流范围内，则可以认为驱动电流
达到堵转电流水平，电机1200处于堵转状态。另外，还可以监控驱动电流的
值，如果发现驱动电流从正常工作电流水平突然增大，也可以认为此时的驱
动电流达到堵转电流水平，电机1200处于堵转状态。
图2示出根据本发明一个实施例的智能车位锁接收到升锁命令时的工作
流程图。下面结合图1和图2描述该实施例。
在步骤S210，智能车位锁1000接收到升锁命令，也就是智能车位锁1000
中的处理电路1108接收到升锁命令。在步骤S220，处理电路1108可以基于
来自车位状态传感器1102的车位状态信号确定此时的车位状态是否是空闲状
态。如果此时的车位状态是空闲状态，则执行步骤S230。在步骤S230，处理
电路1108控制电机驱动电路1104驱动电机1200工作，以驱动挡臂上升，也
就是开始升锁。在挡臂上升过程中，如果智能车位锁1000上方没有停放车辆，
则其可以顺利上升到升锁位置，即挡臂完全升起时所处的位置。如果智能车
位锁1000上方停放了车辆，则挡臂在上升过程中会被挡住，导致电机1200
堵转，此时的驱动电流达到堵转电流水平。因此，在步骤S240，处理电路1108
可以判断驱动电流是否达到堵转电流水平。如果驱动电流未达到堵转电流水
平，则在步骤S280，挡臂上升到升锁位置。如果驱动电流达到堵转电流水平，
则在步骤S260，将车位状态校正为占用状态。另外，在步骤S250和步骤S270，
还可以执行一些其他的操作，这些将在下文进行描述。最终，当以上流程结
束时，智能车位锁1000可以回到待机状态，参见步骤S290。
如上文所述，车位状态传感器的车位状态检测精度无法达到100％。如果
车位状态传感器1102未检测到智能车位锁1000上方停放的车辆，则当挡臂
上升过程中，可能碰到上方的车辆，导致电机1200堵转。基于堵转电流可以
及时将车位状态校正为占用状态，从而可以获知实际上智能车位锁1000上方
停放了车辆。这样，可以及时采取防堵转措施，例如将挡臂降下等，从而减
小对车辆或车位锁的损伤。
可选地，处理电路1108可以进一步用于：当挡臂上升时，判断驱动电流
是否达到堵转电流水平，如果驱动电流达到堵转电流水平，则控制电机驱动
电路1104驱动电机1200工作，以驱动挡臂返回降锁位置；当挡臂下降时，
判断驱动电流是否达到堵转电流水平，如果驱动电流达到堵转电流水平，则
控制电机驱动电路1104驱动电机1200工作，以驱动挡臂返回升锁位置。
返回参考图2，在步骤S250，由处理电路1108控制电机驱动电路1104
驱动电机1200工作，以使挡臂返回降锁位置。
如果智能车位锁1000上方存在车辆，使得挡臂在上升过程中被挡住，则
可以将挡臂降下。这样，可以避免电机1200长时间处于堵转状态而被烧坏，
也可以减少智能车位锁1000与车辆的碰撞造成的损伤。由于一些意外情况，
智能车位锁1000的底座上也有可能存在一些障碍物，导致挡臂无法下降到降
锁位置，即挡臂完全降下时所处的位置。因此，在挡臂下降过程中，如果发
现其被挡住，电机1200处于堵转状态，则同样可以将挡臂上升到之前的升锁
位置。
可选地，处理电路1108可以进一步用于判断车位状态是否从占用状态改
变为空闲状态，如果车位状态从占用状态改变为空闲状态并且在预定时段内
未接收到升锁命令，则在预定时段之后控制电机驱动电路1104驱动电机1200
工作，以驱动挡臂上升。本实施例可以在某些应用场景中实现车位自动锁定
功能。
可选地，处理电路1108可以维护表示车位状态的车位状态信息，例如将
车位状态信息存储在与处理电路1108相连接或在处理电路1108内部的存储
器中。如上所述，车位状态传感器1102可以每隔一段时间(例如一分钟)将
其检测到的车位状态信号传送到处理电路1108。因此，处理电路1108可以每
隔一段时间确定一次车位状态。这样，两次检测到的车位状态可能发生改变。
如果车位状态从占用状态改变为空闲状态，说明原来停放在车位上的车辆驶
离了该车位。此时，如果在预定时间内未收到升锁命令，则处理电路1108可
以自动控制挡臂升起。这样，可以避免车位使用者由于忘记将挡臂升起而造
成车位被他人占用的情况。
可选地，控制电路1100可以进一步包括无线通信接口，用于接收来自智
能车位锁的关联设备的控制命令，启动处理电路并将控制命令传送到处理电
路。图3示出根据本发明一个实施例的智能车位锁以及关联设备的示意性框
图。图3所示的电机3200、车位状态传感器3102、电机驱动电路3104、电流
检测电路3106和处理电路3108与图1所示的电机1200、车位状态传感器
1102、电机驱动电路1104、电流检测电路1106和处理电路1108相对应，不
再赘述。
如图3所示，控制电路3100可以进一步包括无线通信接口3110。无线通
信接口3110可以是蓝牙接口、无线保真(Wi-Fi)接口、紫蜂(ZigBee)接口
或其他任何合适的通信接口。关联设备可以包括移动终端3500或无线通信基
站3600。
由于现有的遥控车位锁是通过遥控器进行控制，因此车位锁只能由车位
使用者和管理人员等少数几个人使用。在互联网时代，通过移动互联网平台
打开和锁上车位锁可以使停车位具有预定功能，将成为停车场更加高效管理
车位的一种有效工具。然而，目前机械锁和遥控锁都不具备钥匙共享的功能，
难以实现多车位管理和预定的目的。对于具有蓝牙、WiFi等通信功能的智能
车位锁来说，可以通过诸如智能手机上的应用程序(APP)对智能车位锁进
行控制。同时可以通过手机APP分享智能车位锁的解锁密钥，从而使多名车
位使用者使用车位成为可能。
关联设备可以是车位使用者或管理人员的移动终端或其他通信设备。例
如，无线通信接口3110可以与车位使用者的移动终端(例如，智能手机)3500
通信，以接收移动终端3500的控制命令或向移动终端3500发送信息。这样，
移动终端3500的用户，即车位使用者，可以实现对智能车位锁的本地控制。
此外，无线通信接口3110还可以与无线通信基站3600通信。无线通信基站
3600可以是具有网关功能的设备，其可以作为移动终端和智能车位锁之间的
路由器，在移动终端和智能车位锁之间传送数据和信息。这样，移动终端的
用户可以实现对智能车位锁的远程控制，从而可以利用无线通信基站进行车
位预定。
处理电路3108可以在平时处于待机状态，即低功耗状态，当在接收到无
线通信接口3110的指令时才启动，这样，可以降低智能车位锁的功耗，延长
电源续航时间。
可选地，无线通信接口3110可以进一步用于接收来自处理电路3108的
车位锁相关信号并将车位锁相关信号传送到关联设备。
可选地，车位锁相关信号可以包括无法升锁信号。处理电路3108可以进
一步用于当接收到升锁命令时，判断车位状态是否是占用状态，如果车位状
态是占用状态，则将无法升锁信号传送给无线通信接口。当车位使用者命令
智能车位锁执行升锁操作时，如果发现车位状态是占用状态，即智能车位锁
上方存在车辆的话，可以不执行升锁操作。同时，可以将智能车位锁无法执
行升锁操作的信息传送给车位使用者，返回参考图2的步骤S270。这样，可
以避免电机1200堵转过多而降低寿命，也可以避免对车辆或车位锁的碰撞损
伤。
车位使用者的移动终端在接收到无法升锁信号时，可以利用图像、语音、
信号灯等各种合适的形式将无法升锁的信息反馈给车位使用者。
可选地，车位锁相关信号可以包括车位信号、车位锁状态信号和车位锁
电量信号。处理电路3108可以进一步用于基于车位状态生成车位信号，并且
周期性地或在车位状态改变时将车位信号、车位锁状态信号和车位锁电量信
号中的一个或多个传送给无线通信接口。例如，处理电路3108可以周期性地
或在车位状态改变时将车位信号、车位锁状态信号和车位锁电量信号这三个
信号一起传送给无线通信接口。
处理电路3108可以基于车位状态传感器3102检测到的车位状态或经过
校正的车位状态生成车位信号。该车位信号可以反映实际的车位状态。
车位锁状态是指智能车位锁的挡臂处于升锁位置还是降锁位置。车位锁
状态信号可以反映车位锁状态。由于挡臂的升降主要是由处理电路3108来控
制和决定，因此处理电路3108可以获知某一时刻的车位锁状态，并进而生成
车位锁状态信号。
可选地，智能车位锁还可以包括电源管理电路3112和蓄电池3300等部
件。电源管理电路3112可以包括在控制电路3100内。蓄电池3300可以为智
能车位锁中的各部件提供电力。电源管理电路3112可以对蓄电池3300进行
管理。电源管理电路3112可以检测到蓄电池3300的剩余电量，并将电量信
息传送给处理电路3108。处理电路3108基于该电量信息生成车位锁电量信
号。
处理电路3108可以将上述的车位信号、车位锁状态信号和车位锁电量信
号中的至少一个传送给无线通信接口3110，进而由无线通信接口3110将这些
信号传送给智能车位锁的关联设备。
智能车位锁还可以包括限位开关组3400。限位开关组3400可以限定挡臂
上升和下降时的位置，即可以将挡臂稳定在升锁位置或降锁位置处。限位开
关组3400可以与处理电路3108连接，将其生成的挡臂位置信号传送给处理
电路3108。处理电路3108可以根据该挡臂位置信号以及来自电流检测电路
3106的驱动电流信号来控制智能车位锁的升降动作及防撞反应。如上所述，
从防撞角度考虑，智能车位锁的挡臂在上升过程或下降过程中如果遇到障碍
物可以自动回复到上一个状态，避免对车辆或车位锁的损坏。
本发明提供的智能车位锁可用于企业停车位管理、停车场停车位预定、
小区停车位管理和分享等各种应用场景。
在此提供的方法和设备不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固
有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，
构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定
编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，
并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发
明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详
细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或
多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被
一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的
方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中
所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的
那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具
体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要
求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，除了这样的特征和/或过程或者单元中的
至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利
要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者装置的
所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利
要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的
替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它
实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合
意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利
要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理电
路上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当
理解，可以在实践中使用微处理电路或者数字信号处理电路(DSP)来实现
根据本发明实施例的智能车位锁中的一些模块的一些或者全部功能。本发明
还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例
如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在
计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可
以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式
提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并
且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施
例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求
的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。