專利名稱：分體式車位引導器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種分體式車位引導器，應(yīng)用于大型停車場停車位檢測和停車 引導控制，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提供停車位信息和停車路線，準確引導駕駛員方便 的停車既節(jié)省了停車時間、提高了停車場使用效率，同時也方便了停車場管 理?，F(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行研究。
在車位檢測停車引導技術(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，由此準確地探測出每個車位的停車情況并 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。同時車位檢測停車引導器采用RS485接口傳送
停車位狀態(tài)信息給上位機。從實際運用來看，上述設(shè)計存在部分缺陷第一 是引導功能不足，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，當駕駛員駕駛 汽車行使在停車場的走道上時，這些水泥柱會阻擋指示燈的光線，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，臨時停車車位，特殊車輛停車位是分開布局的，怎 樣引導駕駛員駕駛汽車駛?cè)雽?yīng)的停車位，上述設(shè)計無法給駕駛員提供相應(yīng) 的引導指示信號，所以靠兩種顏色的狀態(tài)指示燈來引導駕駛員停車存在缺陷。 第三，上述設(shè)計通訊方式采用RS485串行通訊的方式，該通訊在大型停車場運用中存在不足之處， 一方面，其允許接入的節(jié)點少，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)點出現(xiàn)故障都會造成整個通訊體系或局部的癱瘓，而 且又難以判斷其故障位置，上位機對單個車位弓I導檢測器很難進行有效控制， 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)實際布線設(shè)計及 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際工程應(yīng)用中穩(wěn)定性較差，在多節(jié)點、長 距離場合需對網(wǎng)絡(luò)進行阻抗匹配等調(diào)試，增添工程復雜性。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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于研制和開發(fā)基于局域網(wǎng)的分體式車位引導器，以實現(xiàn)實 時的車輛停車引導，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。本發(fā)明使停車場車位聯(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，達到了停車資源分配合理優(yōu)化，實現(xiàn)停車和管理智能高效。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案本發(fā)明包括控制器、超 聲波發(fā)射模塊、超聲波回收檢測模塊、功能設(shè)定模塊、停車引導模塊和上位 機。其中
超聲波發(fā)射模塊和超聲波回收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)進行控制。 所述的停車引導模塊包括紅、綠、藍、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)動器與控制器相連。綠、藍、黃分別與紅燈組合 構(gòu)成三種模式安裝在停車位前方的正上方，來表示車位的性質(zhì)及其停車狀態(tài); 所述的車位的性質(zhì)包括該車位是臨時停車位、VIP (會員)用戶停車位或者特 設(shè)車輛停車位；所述的車位的停車狀態(tài)包括有車停放或者無車停放；
4控制器通過CAN局域網(wǎng)與上位機相連，將檢測到的車位信息傳送給上位機。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)與單片機相連接，單片機根據(jù)撥碼開關(guān)的值計算超聲波的檢測 距離；七位撥碼控制開關(guān)與單片機相連接，單片機根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定該 車位檢測停車引導器在CAN局域網(wǎng)中的地址。本發(fā)明采用分體式設(shè)計，停車引導模塊從電路板中獨立出來，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 停車位和引導停車?？刂破骺刂瞥暡òl(fā)射模塊進行間斷式的超聲波發(fā)射， 超聲波接收模塊實時的采集超聲波回波信號，超聲波接收模塊根據(jù)所接收的 回波信號將相關(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，并將車位狀態(tài)信息 和停車引導相關(guān)信息發(fā)送給停車引導模塊，顯示停車位的狀態(tài)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1) 本發(fā)明通過停車引導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兩種功能，克服了傳統(tǒng)停車引導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)車位檢測引導器集中于 一體，安放在車位中央，引導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l:車位檢測停車引導器結(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:單片機控制器； 圖6:功能設(shè)定模塊；圖7:停車引導模塊。
具體實施方式
本發(fā)明應(yīng)用于停車場停車引導和停車場管理，安裝在停車位上，實現(xiàn)局 域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接。如圖1所示，本實施例中的分體式車位檢測停車引導器包括有單片機，超聲波發(fā)射傳感器，超聲波接收傳感器，C認控制器芯片，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)動器，超聲波接收芯片，24V指示燈。下面結(jié)合附圖對各部分進 行詳細說明如圖5所示，本實施例中控制器采用STC89C52，該單片機具有高抗靜電 (ESD保護)，輕松過2KV/4KV的快速脈沖干擾(EFT測試)，寬電壓抗電源 抖動，同時加密性強，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。單片機通過功率放大器與超聲波發(fā)射傳感器相連接， 單片機管腳產(chǎn)生40KHZ方波信號經(jīng)功率放大傳送給超聲波發(fā)射傳感器；單片 機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，經(jīng)超聲波接收芯片處理將信號傳遞給 單片機。本實施例中超聲波發(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，由此準確地探測出每個車位的停車情況。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脈沖信號經(jīng)功率放大，驅(qū) 動發(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，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)將每個停車位節(jié)點聯(lián)網(wǎng)組成局域網(wǎng)絡(luò)， 單片機(其結(jié)構(gòu)如圖5所示)將停車位的狀態(tài)信號通過CAN通訊模塊發(fā)送出 去，上位機通過接收到的車位信息便可以及時反映出整個停車場的狀態(tài)信息。6CAN總線收發(fā)器通過CAN控制器芯片與單片機相連接，單片機將數(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)，本實施例中局域網(wǎng)通訊電路采用SJA1000芯片，實現(xiàn)了CAN 局域網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊，SJAIOOO是一種獨立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 2.0B協(xié)議。停車引導模塊的結(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)動器相連接，反向驅(qū)動器與單片機相連接，單片機通 過控制繼電器間接控制24V指示燈。本實施例中24V指示燈位超亮LED燈， 單片機根據(jù)檢測數(shù)據(jù)控制LED燈狀態(tài)。實際應(yīng)用中，分體式車位檢測停車引導 器主模塊安裝于停車位中央正上方，副模塊即引導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。停車引導模塊的指示燈有紅，綠，黃，藍四種顏色，其中紅綠，紅藍， 紅黃，分別組成一種模式。當車位為普通臨時停車位時，使用紅綠模式，當 有車停入時紅燈亮，綠燈滅，當車駛出車位，停車位為空時綠燈亮、紅燈滅。 當車位為長期VIP用戶車位時，使用紅藍模式，當停車位無車時，藍燈亮紅 燈滅，當停車位有車時，紅燈亮藍燈滅；當停車位為特殊車輛(如警車，救 護車，軍車等特殊車輛)停車位，使用紅黃模式，當停車位無車時，紅燈滅 黃燈亮，當停車位有車時，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)與單片機相連接，單片機根據(jù)撥碼開關(guān)的值計算 發(fā)送、接收超聲波的時間。七位撥碼控制開關(guān)與單片機相連接，單片機根據(jù) 撥碼開關(guān)的值確定該車位檢測停車引導器在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)，當撥碼開關(guān)值 撥1時，檢測距離在0.5米-1.5米之間，當撥碼開關(guān)值撥2時，檢測距離在 1米-2米之間，當撥碼開關(guān)值撥3時，檢測距離在1.5米-2.5米之間，當撥 碼開關(guān)值撥4時，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)可實現(xiàn)相互傳遞。本實例的使用方法-
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；
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號，將?關(guān)信息傳遞給單片機做相應(yīng)處理計算，狀態(tài)指示燈變?yōu)榧t色，停車引導指示 燈也變?yōu)榧t色，同時單片機通過CAN總線將停車位有車的信息發(fā)送給上位機;
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，將相 關(guān)信息傳遞給單片機做相應(yīng)處理計算，狀態(tài)指示燈變?yōu)榫G色，停車引導指示
燈變?yōu)辄S色，同時單片機通過CAN總線將停車位無車的信息發(fā)送給上位機。
本發(fā)明已經(jīng)過測試，各項參數(shù)均符合設(shè)計要求，抗干擾能力強，對周圍 環(huán)境影響小，能廣泛應(yīng)用于各種大型停車場中，達到智能化管理和使用的目 的。
權(quán)利要求
1、分體式車位檢測停車引導器，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、停車引導模塊和上位機；其中超聲波發(fā)射模塊和超聲波回收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)進行控制；所述的停車引導模塊包括紅、綠、藍、黃四種顏色的指示燈，四種指示燈分別通過繼電器與反向驅(qū)動器相連，反向驅(qū)動器與控制器相連；綠、藍、黃分別與紅燈組合構(gòu)成三種模式安裝在停車位前方的正上方，來表示車位的性質(zhì)及其停車狀態(tài)；控制器通過CAN局域網(wǎng)與上位機相連，將檢測到的車位信息傳送給上位機。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分體式車位檢測停車引導器，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)與單片機相連接，單片機根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定超聲波的檢測距離；七位撥碼控制開關(guān)與單片機相連接，單片機根據(jù)撥碼開關(guān)的值確定該車位檢測停 車弓1導器在CAN局域網(wǎng)中的地址。
全文摘要
本發(fā)明是一種分體式車位引導器，應(yīng)用于大型停車場停車位檢測和停車引導控制，屬智能控制領(lǐng)域。本發(fā)明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、停車引導模塊和上位機。本發(fā)明采用超聲波發(fā)射及接收模塊精確測量出反射面到探測器的距離，進而探測出每個車位的停車情況，將車位的情況及時反映給停車引導模塊，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。本發(fā)明通過停車引導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G08G1/14GK101650878SQ20091009203
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者劉志峰, 倬 張, 楊文通, 哲 王, 王建華 申請人:北京工業(yè)大學