分布式远程感测系统、感测设备的制造方法
【专利说明】分布式远程感测系统、感测设备
[0001]相关申请的交叉引用
本申请是2013年5月17日提交的美国临时专利申请号61/824,512的非临时申请并且要求其权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
[0002]示例性实施例一般地涉及分布式远程感测系统，并且更具体地涉及具有用于感测预定物理特性的远程传感器的分布式远程感测系统。
【背景技术】
[0003]停车监视/检测系统通常用于增加收入。这种设备包括计时器和需要硬币的卷取机制(winding mechanism)。最近，已经开发了包括具有LCD时间指示器的电子计时器的电子表。
[0004]随着电子停车监视设备的出现，已经尝试使停车监视器与在关联的停车位中的车辆流量交互。一种用于获得关于停车位处的车辆流量的信息的方式是将停车监视器耦合到车辆感测设备。车辆感测设备可以检测车辆何时进入停车位以及车辆何时离开。还对集中式车辆停车位监视已经做出了尝试，其中车辆感测设备收集的数据被最终传输到集中式监视位置以用于分析并且应用于用户账户。
[0005]通常，车辆感测设备以及在车辆感测设备和集中式监视位置之间的通信装置必须被通电。可能要禁止向每个车辆感测设备和每个通信装置提供硬支线通电。这样，车辆感测设备和通信装置可能具有有限的电源。停车监视系统组件也受到故障和/或断电的影响。
[0006]有利的是具有一种分布式远程感测系统，该系统通过系统中的一个或多个冗余来提高可靠性以及改善系统组件的电力管理。
【附图说明】
[0007]结合附图来在下面的描述中说明所公开的实施例的前述各方面和其他特征，在附图中:
图1是根据所公开的实施例的各方面的车辆计量系统的一部分的示意图；
图2是根据所公开的实施例的各方面的图1的车辆计量系统的一部分的示意图；
图2A是根据所公开的实施例的各方面的流程图；
图3是根据所公开的实施例的各方面的图1的车辆计量系统的一部分的示意图；
图4是根据所公开的实施例的各方面的流程图；
图5是根据所公开的实施例的各方面的流程图；
图6是根据所公开的实施例的各方面的流程图；
图7A是根据所公开的实施例的各方面的车辆计量系统的一部分的示意图；
图7B是根据所公开的实施例的各方面的车辆计量系统的一部分的示意图；
图7C是根据所公开的实施例的各方面的车辆计量系统的一部分的示意图； 图8是根据所公开的实施例的各方面的控制流程图；
图9A和图9B是根据所公开的实施例的各方面的示例性范围到目标图；
图10是根据所公开的实施例的各方面的控制流程图；
图1OA是根据所公开的实施例的各方面的控制流程图；
图11是根据所公开的实施例的各方面的控制流程图；
图1lA是根据所公开的实施例的各方面的控制流程图；
图12是根据所公开实施例的各方面的示例性控制输出；以及图13是根据所公开的实施例的各方面的车辆计量系统的一部分的示意图。
【具体实施方式】
[0008]图1是根据所公开的实施例的各方面的分布式远程感测系统的一部分的示意图。分布式远程感测系统可以包括用于感测诸如车辆检测、流量模式、车辆导航、车辆位置或任何适当的预定特性的特性的远程传感器。虽然将参考附图描述所公开的实施例的各方面，但是应当理解，所公开的实施例的各方面可以以许多形式来实现。另外，可以使用任何适当尺寸、形状或类型的元件或材料。
[0009]在一方面中，分布式远程感测系统可以是具有集中式控制器的车辆计量/检测系统100，诸如用于停车计量、流量计量、导航或任何其他适当的车辆监视，集中控制器可以至少提供对一个或多个车辆停车位的使用的监视和/或计费服务。在一个方面中，车辆计量系统100可以包括中央控制器101、一个或多个网关110A-110C、一个或多个车辆停车检测器(也被称为感测设备组)120-122以及一个或多个外围设备130-132，其可以包括用于显示关于一个或多个停车位的任何适当信息的任何适当显示器。在其他方面中，车辆计费系统可以包括任何适当数目和类型的组件，以促进与车辆计费系统100相关联的车辆停车位的监视。中央控制器101可以是任何适当的控制器，其能够使用从感测设备延伸到中央控制器并且从中央控制器延伸到外围设备的任何适当的无线或有线通信接口链路(注意，接口可以包括单个通信协议或不同通信协议的组合)来与一个或多个网关110A-110C(以及与一个或多个网关通信的感测设备)以及一个或多个外围设备130-132进行通信。在一个方面中，在至少中央控制器101和网关110A-11C(以及感测设备)和/或外围设备130-132中的一个或多个之间的通信可以通过蜂窝通信链路141、卫星通信链路142、公共交换电话网络145、因特网/万维网143、以太网144、局域网或其他适当的无线或有线协议或连接。在一个方面中，来自感测设备组120-122中的感测设备的通信可以基本上实时地被提供给中央控制器101和/或外围设备130-132。
[0010]中央控制器101可以包括一个或多个处理器、存储器和任何其他适当的硬件/软件，其被配置为针对被监视的每个停车位跟踪和报告停车位的用户、停车位指派/分配、到达时间、离开时间、交易费率、用户帐户资金余额、计费交易、停车违章、停车位可用性或关于由车辆计量系统100监视的每个停车位的使用和计费的任何其他适当的信息。可以通过一个或多个用户接口来配置中央控制器101，以允许用户访问中央控制器101及其操作。在一个方面中，中央控制器可以是具有监视器、键盘和/或其他适当用户接口的任何适当的计算设备。在其他方面中，外围设备130-132中的一个或多个可以通过任何适当的长或短距离无线通信链路和/或通过有线连接来提供用于访问和操作中央控制器101的用户接口。中央控制器101可以被配置为从感测设备接收的任何适当的数据。从感测设备发送的数据可以包括或以其他方式实现例如关于被监视的停车位、车辆检测和或感测设备的健康和福利/维护状态的任何适当的数据。在一个方面中，中央控制器可以被配置为对来自感测设备的数据执行任何适当的处理，而在其他方面中，例如在没有中央控制器的处理的情况下，来自感测设备的数据可以被配置用于在外围设备中的一个或多个上进行显示。
[0011]在一个方面中，外围设备130-132中的一个或多个可以包括例如强制执行单元，其可以是用于由停车/执法人员使用的手持单元。强制执行单元可以被配置为向中央控制器101报告停车违章和/或发放停车票，使得电子票务和数据捕获被集成到分布式远程感测系统中。例如，使用外围设备130-132的执法官员可能在违章的通知之后到达停车位，并且进行停车位的目视检查，以验证存在违反法律的车辆。违章可以被输入到外围设备130-132，并且可选地，违章车辆的图片可以由外围设备来拍摄，或以其他方式加载到外围设备中。弓丨文可以以任何适当的方式生成，诸如从外围设备130-132打印并且以任何适当的方式固定到车辆。强制执行单元还可以向中央控制器101报告例如由停车执法人员进行的任何其他动作和/或任何其他适当的信息。这样，输入到外围设备中的违章数据被自动捕获并且基本上实时地被存储在存储器中，诸如中央控制器101的存储器中。如可以认识到的，在分布式远程感测系统内存储违章信息停止系统针对该停车位向执法办公室进行警报，直到另一违章阈值被满足或者新的汽车停在停车位中。在另一方面中，感测设备还可以用于非停车位，诸如消防栓前、消防通道、人行横道、交叉路口、导航路面车道等。分布式远程感测系统可以被配置为，每当车辆被停在这些非停车位中的一个中时的任何适当的预定时间段之后创建违章，使得警报例如通过外围设备130-132被发送给执法官员。如可以认识到的，分布式远程感测系统可以包含任何其他适当的传感器，诸如可以结合传感器组的感测设备120-122使用的相机和红外线传感器。来自相机和/或红外线传感器的信息可以结合由传感器组的感测设备120-122提供的违章数据来使用，以跟踪违章和违章历史。违章历史可以出于裁决的目的而例如从外围设备130-132被打印，包括进入/退出停车位的车辆的停车传感器时间戳。
[0012]外围设备130-132中的一个或多个还可以包括例如乘车者单元，其可以是用于由乘车者使用访问由车辆计量系统100监视的停车位的手持单元。在一个方面中，乘车者单元可以是专用车辆停车系统手持单元，而在其他方面中，乘车者单元可以诸如通过能够在无线电话、GPS单元或其他计算设备上运行的应用程序被集成到用户的无线手机、车载GPS单元或其他用户计算设备中。在其他方面中，乘车者单元可以以任何适当的方式实现，以允许乘车者例如检查账户余额、对用户的账户充值、执行计费/违章支付交易、找到可用停车位或任何其他适当的动作，诸如保留一个或多个停车位达预定的时间和日期。乘车者单元可以例如基于由感测设备提供的数据来向乘车者提供寻路信息，由感测设备提供的数据包括在分布式远程感测系统的布置区域中的停车可用性(和到其的路由)的基本上实时的视图。乘车者单元可以被配置为允许用户选择位置，并且使用例如颜色编码的或其他适当的指示符来看到区域中的停车位有多满。还可以提供每个停车位中的停车费。乘车者单元所提供的寻路信息还可以允许用户保持跟踪他们停车的位置。在一个方面中，乘车者单元可以包括全球定位系统或其他地图数据或结合其使用，以向用户提供与停车位相关的流量信息，使得用户可以选择例如没有被离开由分布式远程感测系统监视的停车位的车辆拥塞的停车场出口或街道。
[0013]如上所述，中央控制器101可以以任何适当的方式连接到一个或多个网关110A-1lOC(和感测设备)。在一个方面中，一个或多个通信器140可以用作在网关110A-110C和中央控制器101之间的通信链路。一个或多个通信链路140可以包括例如蜂窝通信网络中的一个或多个小区塔/提供商。在其他方面中，一个或多个通信链路140可以包括例如卫星通信网络中的一个或多个卫星、公共交换电话网、因特网/万维网接入点或任何其他适当的通信接入点，诸如在上述有线和/或无线通信协议中使用的那些。在其他方面中，一个或多个通信链路140可以是蜂窝和卫星通信或任何其他适当的有线或无线通信链路的组合。
[0014]网关110A-110C中的每一个可以包括具有任何适当的形状和尺寸的任何适当的壳体401(参考图2)。在一个方面中，壳体401是防风雨、防拆封的，并且可以是阻UV(紫外线)射线的。壳体可以由任何适当的材料构成，使得在一个方面中，允许射频通过壳体。每个网关110A-11OC(统称为网关110 )可以例如在各自的壳体内包括处理器模块(其可以包括任何适当的存储器和适当的编程，并且可以被配置用于执行本文所述的网关的功能)、GPS模块、时钟模块、充电控制器、电源模块和任何适当数目的通信模块。
[0015]参考图2，感测设备的组120、121、122中的每个感测设备12(^-120(:、121厶-121(:、122A-122C可以基本上类似于车辆停车检测器(也被称为感测设备)400。在一个方面中，感测设备400可以是双模式传感器(如将在下面描述的)，并且包括任何适当的壳体401。壳体401可以具有任何适当的形状并且由任何适当的材料来构成，使得在一个方面中，感测设备可以至少部分地位于或以其他方式嵌入停车位的地面/或路面内或者导航路面的地面/路面内(例如基本上低于或与停车位或导航路面的驾驶表面基本齐平)。在另一方面中，壳体401可以在任何适当的位置处被配置为放置在地面上，以用于感测相应停车位或导航路面中的车辆。壳体401可以被配置为容纳感测设备400的组件，诸如处理器/控制器402(本文称为处理器402)、存储器403(其被适当地配置为与处理器402—起实现本文描述的感测设备的操作方面)、传感器系统时钟406、传感器电源系统、传感器通信系统和任何适当的车辆检测传感器。在一个方面中，每个感测设备可以包括两个计时器，使得每个停车计包括两个时钟。在一个方面中，每个感测设备包括传感器系统时钟406以及可以是处理器402的内部时钟的时钟402C。这里，传感器系统时钟406可以用于使感测设备400离开休眠模式(例如，以任何适当的可配置时间间隔唤醒感测设备)，以用于对被监视的停车位的状态(例如，被占用或正状态以及空的或未被占用状态)进行采样。应当注意，休眠模式是感测设备没有传送或接收来自网关信息的时间。在一个方面中，传感器系统时钟406可以具有任何适当的分辨率，诸如像约0.0I秒分辨率。传感器系统时钟406可以被操作为以任何适当的可配置时间间隔唤醒该感测设备以用于与网关的通信/状态更新，和/或唤醒以用于例如以任何适当的可配置时间间隔(例如，传感器循环)操作磁力计414。当通信将被传送和/或接收(例如，通信循环)时，一旦感测设备400唤醒，内部时钟402C就以比传感器系统时钟406的分辨率更大的任何适当的分辨率(诸如例如约125纳秒的分辨率)进行操作。内部时钟402C可以用于实现用于在感测设备400和网关之间同步通信的时间调频或感测设备的任何其他适当的基于时间的操作和服务。在其他方面中，内部时钟402C可以被配置为实现唤醒感测设备以用于通信循环和/或传感器循环。应当注意，两个计时器可以实现至少两个计时模式，其包括用于以预定时间间隔(其中每个预定时间间隔可以具有不同的周期性间隔)唤醒感测设备的第一模式以及用于唤醒感测设备以用于通信的第二模式，其中在唤醒时使感测设备通信频率与网关的通信频率同步。
[0016]在一个方面中，传感器电源系统可以包括电源和连接到处理器402的管理单元404。任何适当的电力存储单元405可以被连接到电源和管理单元404，以用于向感测设备400的组件供应电力。在一个方面中，可以提供太阳能板以对电力存储单元充电和/或向电源和管理单元供应电力。在其他方面中，可以通过硬线路从电力公司提供电力。电源和管理单元404可以被配置为诸如在处理器402的控制下，以任何适当的方式调节和分配来自电力存储单元405的电力。还可以提供任何适当的开关420，以关闭电源和管理单元，使得没有电力从例如电力存储单元405泄漏。在一个方面中，开关420可以是磁性开关，使得当磁体位于壳体401外侧时，开关被激活以关闭电力，并且当磁体被移除时，开关被去激活并且电力被供应到感测设备400的组件。开关可以允许感测设备被关闭，而在安装之前或任何其他适当的时间在存储器/库存中。电源和管理单元404和/或处理器402还可以被配置为跟踪由感测设备400组件中的每一个所使用的电流。在一个方面中，当每个组件打开时，仅跟踪电流使用(例如，不是电流的幅度)，其中电源和管理单元404和/或处理器402计算每个组件的预期电流消耗和/或所有组件的总电流消耗。电源和管理单元404和/或处理器402积累或以