專利名稱：分體式車位檢測停車引導(dǎo)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，應(yīng)用于大型停車場停車位檢測和 停車引導(dǎo)控制，屬智能控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著城市車輛的迅速增加，停車場的規(guī)模不斷擴(kuò)大，停車車位數(shù)量大幅增多，人工 管理停車場停車已無法適應(yīng)大型停車場停車管理模式，大型或超大型停車場向駕駛員即時(shí) 提供停車位信息和停車路線，準(zhǔn)確引導(dǎo)駕駛員方便的停車既節(jié)省了停車時(shí)間、提高了停車 場使用效率，同時(shí)也方便了停車場管理。現(xiàn)今，智能化停車場相關(guān)設(shè)備受到日益重視，國內(nèi) 外在停車場智能技術(shù)上都投入大量的人力物力進(jìn)行研究。在車位檢測停車引導(dǎo)技術(shù)方面，國內(nèi)主要采用如下途徑根據(jù)超聲波探測技術(shù)相 關(guān)原理，探測器由上而下發(fā)出超聲波，分析汽車或地面的反射波，精確測量出反射面到探測 器的距離，由此準(zhǔn)確地探測出每個(gè)車位的停車情況并反映到安裝在檢測器電路板上的車位 狀態(tài)指示燈上，停車位狀態(tài)指示為紅綠兩種顏色，兩種顏色分別代表停車位的兩種狀態(tài)紅 色為停車車位已有車，綠色為停車車位空可以使用。同時(shí)車位檢測停車引導(dǎo)器采用RS485 接口傳送停車位狀態(tài)信息給上位機(jī)。從實(shí)際運(yùn)用來看，上述設(shè)計(jì)存在部分缺陷第一是引 導(dǎo)功能不足，由于狀態(tài)指示燈集成在檢測器上，而檢測器是安裝在停車位中央的正上方的， 由于很多停車位旁都有水泥柱支撐屋頂，當(dāng)駕駛員駕駛汽車行使在停車場的走道上時(shí)，這 些水泥柱會(huì)阻擋指示燈的光線，駕駛員不能很自如的觀察到停車位狀態(tài)，相應(yīng)引導(dǎo)停車的 功能就削弱了。第二，現(xiàn)代化的智能停車場為方便車輛管理和為顧客提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)， 車位種類分類明確，長期停車車位，臨時(shí)停車車位，特殊車輛停車位是分開布局的，怎樣引 導(dǎo)駕駛員駕駛汽車駛?cè)雽?yīng)的停車位，上述設(shè)計(jì)無法給駕駛員提供相應(yīng)的引導(dǎo)指示信號(hào)， 所以靠兩種顏色的狀態(tài)指示燈來引導(dǎo)駕駛員停車存在缺陷。第三，上述設(shè)計(jì)通訊方式采用 RS485串行通訊的方式，該通訊在大型停車場運(yùn)用中存在不足之處，一方面，其允許接入的 節(jié)點(diǎn)少，通訊距離短，效率不高，現(xiàn)代化的停車場面積大，車位多，甚至存在多層停車場，多 車位長距離的通訊是RS485很難實(shí)現(xiàn)的。另一方面，RS485通訊模式不能構(gòu)成星形等任意 分支，其中任意通訊節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都會(huì)造成整個(gè)通訊體系或局部的癱瘓，而且又難以判斷 其故障位置，上位機(jī)對單個(gè)車位引導(dǎo)檢測器很難進(jìn)行有效控制，無法搭建成網(wǎng)絡(luò)化的局域 網(wǎng)體系；而且，串行布線對于小區(qū)實(shí)際布線設(shè)計(jì)及施工造成很大難度，不遵循串行布線規(guī)則 又將大大降低通訊的穩(wěn)定性。RS485總線自身的電氣性能決定了其在實(shí)際工程應(yīng)用中穩(wěn)定 性較差，在多節(jié)點(diǎn)、長距離場合需對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻抗匹配等調(diào)試，增添工程復(fù)雜性。第四，傳統(tǒng) 的超聲波檢測模塊對物體檢測的穩(wěn)定性和對不同環(huán)境的適應(yīng)性等方面存在不足，可測距離范圍應(yīng)變性稍差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于研制和開發(fā)基于局域網(wǎng)的分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的車輛停車引導(dǎo)，全車場車位監(jiān)控，不同類別停車車位提示，以及高效的局域網(wǎng)信 息通訊。本實(shí)用新型使停車場車位聯(lián)網(wǎng)布局，集中管理，分類清楚，具備智能停車引導(dǎo)和車 位監(jiān)控功能，提高了停車場停車效率，改善了停車場管理，達(dá)到了停車資源分配合理優(yōu)化， 實(shí)現(xiàn)停車和管理智能高效。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括控制器、超聲 波發(fā)射模塊、超聲波回收檢測模塊、功能設(shè)定模塊、停車引導(dǎo)模塊和上位機(jī)。其中超聲波發(fā)射模塊和超聲波回收檢測模塊均與控制器相連，用于檢測停車位上是否 有車輛。功能設(shè)定模塊與控制器相連，用于對控制器的檢測參數(shù)進(jìn)行控制。所述的停車引導(dǎo)模塊包括紅、綠、藍(lán)、黃四種顏色的指示燈，四種指示燈分別通過 繼電器和反向驅(qū)動(dòng)器與控制器相連?？刂破魍ㄟ^CAN局域網(wǎng)與上位機(jī)相連，將檢測到的車位信息傳送給上位機(jī)。所述的功能設(shè)定模塊包括兩位撥碼控制開關(guān)和七位撥碼控制開關(guān)，兩位撥碼控制 開關(guān)與單片機(jī)相連接，單片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值計(jì)算發(fā)送、接收超聲波的時(shí)間；七位撥碼控 制開關(guān)與單片機(jī)相連接，單片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定該車位檢測停車引導(dǎo)器在CAN局域 網(wǎng)中的地址。本實(shí)用新型采用分體式設(shè)計(jì)，停車引導(dǎo)模塊從電路板中獨(dú)立出來，該模塊安裝在 停車位的前方的正上方，并通過連線受控制器的控制，通過該模塊分類停車位和引導(dǎo)停車。 控制器控制超聲波發(fā)射模塊進(jìn)行間斷式的超聲波發(fā)射，超聲波接收模塊實(shí)時(shí)的采集超聲波 回波信號(hào)，超聲波接收模塊根據(jù)所接收的回波信號(hào)將相關(guān)信息傳遞給控制器以作出決策， 控制器根據(jù)相關(guān)參數(shù)作出決策后，將該車位的相關(guān)信息通過CAN局域網(wǎng)發(fā)送至上位機(jī)，并 將車位狀態(tài)信息和停車引導(dǎo)相關(guān)信息發(fā)送給停車引導(dǎo)模塊，顯示停車位的狀態(tài)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本實(shí)用新型通過停車引導(dǎo)模塊中指示燈的顏色來區(qū)分不同的車位，具備了分類 停車位和停車引導(dǎo)兩種功能，克服了傳統(tǒng)停車引導(dǎo)器不能分類停車位的缺陷，有力的提高 了停車場的智能管理和停車資源的合理分配；2)同時(shí)采用分體連接，狀態(tài)指示燈安放在車位的前沿的正上方，方便駕駛員停車 觀察，有利于駕駛員正確停車，克服了傳統(tǒng)車位檢測引導(dǎo)器集中于一體，安放在車位中央， 引導(dǎo)指示燈觀察不便的缺陷；3)采用了 CAN局域網(wǎng)通訊技術(shù)大大提高了通訊效率和通訊穩(wěn)定性。
圖1 車位檢測停車引導(dǎo)器結(jié)構(gòu)圖圖2:超聲波發(fā)射模塊；圖3 超聲波回收檢測模塊；圖4 =CAN局域網(wǎng)通訊模塊；圖5 單片機(jī)控制器；圖6:功能設(shè)定模塊；圖7:停車引導(dǎo)模塊。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型應(yīng)用于停車場停車引導(dǎo)和停車場管理，安裝在停車位上，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接。如圖1所示，本實(shí)施例中的分體式車位檢測停車引導(dǎo)器包括有單片機(jī)，超聲波發(fā) 射傳感器，超聲波接收傳感器，CAN控制器芯片，CAN總線收發(fā)器，兩位撥碼控制開關(guān)，七位 撥碼控制開關(guān)，超高亮度LED燈，功率放大器，繼電器，反向驅(qū)動(dòng)器，超聲波接收芯片，24V指 示燈。
以下結(jié)合附圖對各部分進(jìn)行詳細(xì)說明如圖5所示，本實(shí)施例中控制器采用STC89C52，該單片機(jī)具有高抗靜電(ESD保 護(hù))，輕松過2KV/4KV的快速脈沖干擾(EFT測試)，寬電壓抗電源抖動(dòng)，同時(shí)加密性強(qiáng)，無法 解密。這些功能為產(chǎn)品在停車場中安全穩(wěn)定的使用提供了可靠的保證。單片機(jī)通過功率 放大器與超聲波發(fā)射傳感器相連接，單片機(jī)管腳產(chǎn)生40KHZ方波信號(hào)經(jīng)功率放大傳送給超 聲波發(fā)射傳感器；單片機(jī)通過超聲波接收芯片與超聲波接收傳感器相連接，超聲波接收傳 感器將反射回來的超聲波轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，經(jīng)超聲波接收芯片處理將信號(hào)傳遞給單片 機(jī)。本實(shí)施例中超聲波發(fā)射模塊通過功率放大電路發(fā)射頻率為40KHZ的超聲波，超聲 波回收檢測模塊接收返回的超聲波，根據(jù)分析汽車或地面的反射波，精確測量出反射面到 探測器的距離，由此準(zhǔn)確地探測出每個(gè)車位的停車情況。如圖2、圖3所示，超聲波發(fā)射模塊包括超聲波傳感器和功率放大器，超聲波發(fā)射 采用UCM40-T壓電陶瓷傳感器，40KHZ脈沖信號(hào)經(jīng)功率放大，驅(qū)動(dòng)發(fā)射頭UCM40-T發(fā)送超聲 波。接收端采用與發(fā)射端相匹配的UCM40-R壓電陶瓷傳感器，將超聲波調(diào)制脈沖變成交變 電壓信號(hào)，經(jīng)前置放大，檢波整形，產(chǎn)生中斷請求。CAN局域網(wǎng)通訊模塊(如圖4所示)將每個(gè)停車位節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)組成局域網(wǎng)絡(luò)，單片 機(jī)(其結(jié)構(gòu)如圖5所示)將停車位的狀態(tài)信號(hào)通過CAN通訊模塊發(fā)送出去，上位機(jī)通過接 收到的車位信息便可以及時(shí)反映出整個(gè)停車場的狀態(tài)信息。CAN總線收發(fā)器通過CAN控制器芯片與單片機(jī)相連接，單片機(jī)將數(shù)據(jù)和控制命令 傳送給CAN控制器芯片，CAN控制器芯片根據(jù)控制命令控制CAN總線收發(fā)器的數(shù)據(jù)收發(fā)，本 實(shí)施例中局域網(wǎng)通訊電路采用SJA1000芯片，實(shí)現(xiàn)了 CAN局域網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊，SJA1000是一種 獨(dú)立CAN控制器它具有BasicCAN和PeliCAN兩種工作方式，PeliCAN工作方式支持具有很 多新特性的CAN 2. OB協(xié)議。停車引導(dǎo)模塊的結(jié)構(gòu)如圖7所示，由繼電器和24V指示燈組成，24V指示燈通過繼 電器與反向驅(qū)動(dòng)器相連接，反向驅(qū)動(dòng)器與單片機(jī)相連接，單片機(jī)通過控制繼電器間接控制 24V指示燈。本實(shí)施例中24V指示燈位超亮LED燈，單片機(jī)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)控制LED燈狀態(tài)。 實(shí)際應(yīng)用中，分體式車位檢測停車引導(dǎo)器主模塊安裝于停車位中央正上方，副模塊即引導(dǎo) 指示燈模塊安放在停車位正前上方，系統(tǒng)采用24V電源供電。停車引導(dǎo)模塊的指示燈有紅，綠，黃，藍(lán)四種顏色，其中紅綠，紅藍(lán)，紅黃，分別組成 一種模式。當(dāng)車位為普通臨時(shí)停車位時(shí)，使用紅綠模式，當(dāng)有車停入時(shí)紅燈亮，綠燈滅，當(dāng)車 駛出車位，停車位為空時(shí)綠燈亮、紅燈滅。當(dāng)車位為長期VIP用戶車位時(shí)，使用紅藍(lán)模式，當(dāng) 停車位無車時(shí)，藍(lán)燈亮紅燈滅，當(dāng)停車位有車時(shí)，紅燈亮藍(lán)燈滅；當(dāng)停車位為特殊車輛(如警車，救護(hù)車，軍車等特殊車輛)停車位，使用紅黃模式，當(dāng)停車位無車時(shí)，紅燈滅黃燈亮，當(dāng)停車位有車時(shí)，紅燈亮黃燈滅。電路中四種顏色燈的選定根據(jù)具體停車位類型由軟件直 接設(shè)定。功能設(shè)定模塊的結(jié)構(gòu)如圖6所示，使用兩位撥碼控制開關(guān)和七位撥碼控制開關(guān)， 兩位撥碼控制開關(guān)與單片機(jī)相連接，單片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值計(jì)算發(fā)送、接收超聲波的時(shí) 間。七位撥碼控制開關(guān)與單片機(jī)相連接，單片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定該車位檢測停車引 導(dǎo)器在CAN局域網(wǎng)中的地址。兩位撥碼開關(guān)設(shè)定超聲波檢測距離(超聲波傳感器能探測到 距離范圍)，當(dāng)撥碼開關(guān)值撥1時(shí)，檢測距離在0. 5米-1. 5米之間，當(dāng)撥碼開關(guān)值撥2時(shí)，檢 測距離在1米_2米之間，當(dāng)撥碼開關(guān)值撥3時(shí)，檢測距離在1. 5米-2. 5米之間，當(dāng)撥碼開 關(guān)值撥4時(shí)，檢測距離在2米-3米之間。七位撥碼開關(guān)設(shè)定該停車位在局域網(wǎng)中的地址， 根據(jù)該地址，局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)相互傳遞。本實(shí)例的使用方法第一步在停車位中安裝好；第二步使用兩位撥碼開關(guān)設(shè)定超聲波檢測距離，使用七位撥碼開關(guān)設(shè)定該停車 位在CAN局域網(wǎng)內(nèi)的編號(hào)；第三步上電，(假定該車位為特殊車輛停車位)狀態(tài)指示燈為綠色，停車引導(dǎo)指 示燈為黃色，超聲波發(fā)射傳感器間斷式發(fā)送超聲波；第四步將車駛?cè)胪＼囄?，超聲波接收傳感器采集到超聲回波信?hào)，將相關(guān)信息傳 遞給單片機(jī)做相應(yīng)處理計(jì)算，狀態(tài)指示燈變?yōu)榧t色，停車引導(dǎo)指示燈也變?yōu)榧t色，同時(shí)單片 機(jī)通過CAN總線將停車位有車的信息發(fā)送給上位機(jī)；第五步將車駛出停車位，超聲波接收傳感器采集到超聲回波信號(hào)，將相關(guān)信息傳 遞給單片機(jī)做相應(yīng)處理計(jì)算，狀態(tài)指示燈變?yōu)榫G色，停車引導(dǎo)指示燈變?yōu)辄S色，同時(shí)單片機(jī) 通過CAN總線將停車位無車的信息發(fā)送給上位機(jī)。本實(shí)用新型已經(jīng)過測試，各項(xiàng)參數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求，抗干擾能力強(qiáng)，對周圍環(huán)境影 響小，能廣泛應(yīng)用于各種大型停車場中，達(dá)到智能化管理和使用的目的。
權(quán)利要求分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，其特征在于包括控制器、超聲波發(fā)射模塊、超聲波回收檢測模塊、功能設(shè)定模塊、停車引導(dǎo)模塊和上位機(jī)；其中超聲波發(fā)射模塊和超聲波回收檢測模塊均與控制器相連，用于檢測停車位上是否有車輛；功能設(shè)定模塊與控制器相連，用于對控制器的檢測參數(shù)進(jìn)行控制；所述的停車引導(dǎo)模塊包括紅、綠、藍(lán)、黃四種顏色的指示燈，四種指示燈分別通過繼電器和反向驅(qū)動(dòng)器與控制器相連；控制器通過CAN局域網(wǎng)與上位機(jī)相連，將檢測到的車位信息傳送給上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，其特征在于所述的功能設(shè)定 模塊包括兩位撥碼控制開關(guān)和七位撥碼控制開關(guān)，兩位撥碼控制開關(guān)與單片機(jī)相連接，單 片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值計(jì)算發(fā)送、接收超聲波的時(shí)間；七位撥碼控制開關(guān)與單片機(jī)相連接， 單片機(jī)根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定該車位檢測停車引導(dǎo)器在CAN局域網(wǎng)中的地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，其特征在于所述的停車引導(dǎo) 模塊設(shè)置在停車位的前方的正上方。
專利摘要本實(shí)用新型是一種分體式車位檢測停車引導(dǎo)器，應(yīng)用于大型停車場停車位檢測和停車引導(dǎo)控制，屬智能控制領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括控制器和與控制器相連接的超聲波發(fā)射模塊、超聲波回收檢測模塊、功能設(shè)定模塊、停車引導(dǎo)模塊和上位機(jī)。本實(shí)用新型采用超聲波發(fā)射及接收模塊精確測量出反射面到探測器的距離，進(jìn)而探測出每個(gè)車位的停車情況，將車位的情況及時(shí)反映給停車引導(dǎo)模塊，并將車位的停車狀態(tài)信息通過CAN局域網(wǎng)絡(luò)傳送給上位機(jī)。本實(shí)用新型通過停車引導(dǎo)模塊中指示燈的顏色來區(qū)分不同的車位，具備了分類停車位和停車引導(dǎo)兩種功能，提高了停車場的智能管理和停車資源的合理分配，同時(shí)由于采用了CAN局域網(wǎng)通訊技術(shù)大大提高了通訊效率和通訊穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01S15/08GK201556308SQ20092010974
公開日2010年8月18日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者劉志峰, 張倬, 楊文通, 王哲, 王建華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)