【正文】 ................................................................................................... 20 八、致謝： ........................................................................................................................ 20 6 一、 緒論 . 區(qū)位車位引導(dǎo)系統(tǒng)概述 伴隨著我國信息事業(yè)的蓬勃發(fā)展，一方面，計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近些年來都得到了非常迅速的發(fā)展 , 各項信息事業(yè)方興未艾、各種身份識別載體日趨豐富；而另一方面，由于生活水平與安全防范意識的提高，使得人們對于停車管理的安全性和泊車的便利性都產(chǎn)生了新的需求。停車場管理系統(tǒng)除了進行進出通道管理之外，如何引導(dǎo)司機方便的泊車也是停車管理的重要組成部分，本 方案通過強化停車場進出通道的安全管理、場內(nèi)車位引導(dǎo)等方面來闡述一個完整意義上的智能化停車場系統(tǒng)。目前市場上現(xiàn)有的停車管理系統(tǒng)很多都是簡單的對停車場進出通道的管理，而實際上，一個完整的停車場管理系統(tǒng)還應(yīng)該包括車位引導(dǎo)、區(qū)位引導(dǎo)和安全控制等要素。區(qū)位車位引導(dǎo)系統(tǒng)主要用于對進出停車場的停泊車輛進行有效引導(dǎo)和管理，是停車場管理系統(tǒng)的有力補充，構(gòu)成智能化更高的停車場管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)可實現(xiàn)泊車者方便快捷泊車，使停車場車位管理更加規(guī)范、有序，提高車位使用率，該車位采用復(fù)合車輛探測技術(shù)，對每個車位的占用或空閑狀況進行可靠 檢測。根據(jù)車庫具體情況，在車庫入口處設(shè)置車位信息顯示屏，動態(tài)的顯示車庫內(nèi)各相應(yīng)區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及車位的占用等情況。在每個區(qū)域設(shè)置區(qū)域車位信息顯示屏，該顯示屏可根據(jù)車輛的進出情況自動更新顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容，動態(tài)的顯示該區(qū)域的車位剩余數(shù)量以及空閑的車位情況。在每個車位上安裝復(fù)合車輛探測器自動感應(yīng)車輛信息，并將信息反饋給區(qū)位采集器。數(shù)據(jù)處理器通過收集區(qū)位采集器的信息，自動計算車庫剩余車位及各個車位的占用狀態(tài)，及時刷新車位顯示信息。 車位引導(dǎo)系統(tǒng)主要適用于大、中型地下停車場，廣泛用于政府辦公樓、火車站和購物中心等公 共停車場。其主要工作原理是根據(jù)超聲波探測器由上往下發(fā)出超聲波，檢測車頂和地面的反射波，由此能夠正確地檢測出每個車位有無車輛，然后將各個車位停車情況的信息通過網(wǎng)絡(luò)線路傳給控制計算機，計算機通過軟件處理，將引導(dǎo)信號傳給引導(dǎo)信息。指示器引導(dǎo)司機快速將車停入空位。車位引導(dǎo)系統(tǒng)主要特點：提高停車場的使用率，并更好地管理停車場，降低大中型停車場的經(jīng)營成本，大大提高了社會效益和經(jīng)濟效益。為顧客消除停車煩惱，輕松停車，節(jié)省時間，提高效率，是高級停車場所必備的系統(tǒng)之一，是實力的綜合體現(xiàn)。 AKE車位引導(dǎo)系統(tǒng)從細微之處盡顯人性化 管理，使停車場管理水平更進一步！ 二、 系統(tǒng)設(shè)計要求及結(jié)構(gòu) . 系統(tǒng)設(shè)計要求 A) 在停車場的每個主入口設(shè)置剩余車位顯示屏，分別顯示每個區(qū)域的剩余車位數(shù)。 7 B) 在停車場的每個主入口設(shè)置系統(tǒng)信息屏顯示車場區(qū)域劃分的詳細情況，能夠正確的引導(dǎo)駕駛員按照最簡便的路徑泊車。 C) 在車場的每個區(qū)域入口設(shè)置車位顯示屏，顯示本區(qū)域的剩余車位數(shù)量。 D) 在所有的防火區(qū)域的轉(zhuǎn)閘門設(shè)置信息屏，當車場的每個區(qū)域發(fā)生緊急情況或火災(zāi)時，能夠安全的引導(dǎo)駕駛員以最快的方法離開車場。 E) 在每個車位設(shè)置車輛探測器，對車位的閑置進行檢測并將數(shù)據(jù) 傳送到上一級處理器。 . 引導(dǎo) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能簡介 設(shè)計說明： 引導(dǎo)系統(tǒng)是停車場管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，可以獨立運行。也可與計算機聯(lián)接，由導(dǎo)區(qū)位總控制器處理總剩余車位數(shù)據(jù)和驅(qū)動顯示。區(qū)位引導(dǎo)系統(tǒng)可隨車輛的進出情況自動變更顯示數(shù)據(jù)，完全由硬件判斷和運算，有很高的可靠性。在每個停車區(qū)位的入口處和出口處各設(shè)置一個車輛檢測器；或者在每一個車位安裝探測器；每個停車區(qū)位入口處設(shè)置一個導(dǎo)向顯示屏，導(dǎo)向顯示屏顯示各區(qū)位的車位總數(shù)、剩余車位數(shù)等提示信息。每個區(qū)位安裝一個數(shù)據(jù)采集器，每個區(qū)位的出 入口車輛檢測器輸出信號或者每一個車位閑置的 情況接入到數(shù)據(jù)采集器 ,，所有區(qū)位入口處的顯示屏均由對應(yīng)區(qū)位的控制器驅(qū)動；當控制器檢測到區(qū)位入口車輛感應(yīng)器或者每一個車位從探測器有信號輸入時，作 加 1操作；當控制器檢測到區(qū)位出口車輛檢測器或者車位探測器檢測為空時，作 減 1操作?？刂破鲗p 加 1操作的結(jié)果計算出來，并且通過與之相連的顯示屏顯示區(qū)位的空車位信息。 三、 主要功能 . 分級管理權(quán)限 系統(tǒng)設(shè)有四級權(quán)限，按：超級管理員、管理員、操作員、用戶自定義四級權(quán)限，系統(tǒng)運行時，操作員可通過驗證登錄系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)操作。 . 報警 ，發(fā)生故障后及 時報警，便于系統(tǒng)檢修與維護。 ，保護固定車、預(yù)定車權(quán)益。 . 自動數(shù)據(jù)采集 在 PC 機上自動實時采集、分析當前車場各車位的使用情況，記錄進出車場車輛數(shù)據(jù)。 8 . 圖形化的監(jiān)控模塊 電子地圖、組態(tài)信息圖顯示現(xiàn)場停車信息，豐富色彩標識不同類型的車位，區(qū)分車輛停泊時間。 . 智能化的引導(dǎo)邏輯 。 ，根據(jù)車流量自動或人工切換。 . 車位預(yù)定 對固定車位外的車位設(shè)定預(yù)留 由于該系統(tǒng)較為復(fù)雜，涉及到各種接口、信 息發(fā)布、引導(dǎo)管理等，為了系統(tǒng)的擴展還提供了與外部計算機連接的網(wǎng)絡(luò)借口，對于這樣的一個系統(tǒng)，所以 停車場智能引導(dǎo)系統(tǒng)在管理上 采用了 三 級管理方法，對系統(tǒng)進行模塊化管理，這樣就便于系統(tǒng)調(diào)試和維護了。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 四、 系統(tǒng)總體構(gòu)成 . 車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。整個系統(tǒng)由四類 CAN 節(jié)點構(gòu)成：上位機、車位采集控制器、空余車位顯示屏和車位引導(dǎo)牌。位于停車場入 /出口處的上位機由 PC 機及插在 PC 機內(nèi)部 PCI 擴展槽上的 CAN 總線適配卡組成， CAN 總線車位區(qū)域管理器 車 輛 探 測 器 車 輛 探 測 器 車輛引導(dǎo)管理器 聲波 探 測 器 引導(dǎo)顯示屏 車位 發(fā)布 管理器 室內(nèi)顯示屏 室外顯示屏 ?? CAN 總線 接口 中央控制器 W5100 網(wǎng)絡(luò)接口 CAN 總線 CAN 總線 9 適配卡使上位機具有 CAN 總線通信功能，實現(xiàn)上位機和其他 CAN 節(jié)點之間的雙向通信。自動停車場的上位機還同時完成車輛進出控制、自動收費等管理功能。車位采集控制器用于采集車位探測器的信息，每個采集控制器可以連接多個車位探測器（如 16/32/64 等，具體數(shù)目取決于停車場規(guī)模）。安裝在每一個車位上方的超聲車位探測器（也可采用紅外線探測器），能夠可靠檢測停車位上是否有車輛。通過 CAN 總線接口，采集控制器將采集到的車位占 /空信息一方面?zhèn)鬏數(shù)缴衔粰C，用于數(shù)據(jù)庫記錄，使得上位機對整個停車 場的車位占用情況隨時掌握；另一方面還傳送到位于停車場入口處的空余車位顯示屏和分布在停車場內(nèi)各路口處的車位引導(dǎo)牌?？沼嘬囄伙@示屏采用滾屏的方式實時顯示各區(qū)空閑車位數(shù)量；各車位引導(dǎo)牌根據(jù)接收到的各區(qū)車位占 /空信息，并結(jié)合箭頭等路標引導(dǎo)司機快速進入空閑停車位。采集控制器和其下屬的車位探測器的通訊采用單總線。通訊介質(zhì)采用低成本的雙絞線。 圖 1 停車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 五、 車位引導(dǎo)控制系統(tǒng) . 車位引導(dǎo)系統(tǒng) 車位引導(dǎo)系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)等四個子系統(tǒng)。其工作原理是根據(jù)超聲波探測器發(fā)出超聲波，檢測車頂和地面的反射波，由此判斷出每個車位有無車輛，然后將各個車位停車情況通過網(wǎng)絡(luò) 10 傳給控制計算機，經(jīng)過 軟件處理，將引導(dǎo)型號傳給引導(dǎo)指示器，引導(dǎo)司機快速將車停入車位，提高停車場的使用率，并更好地管理停車場，降低大中型停車場的經(jīng) 營成本，大大提高了社會效益和經(jīng)濟效益。 主要用于對進出停車場的停泊車輛進行有效引導(dǎo)和管理。該系統(tǒng)可實現(xiàn)泊車者方便快捷泊車，并對車位進行監(jiān)控，使停車場車位管理更加規(guī)范、有序，提高車位利用率等，該系統(tǒng)的功能具體表現(xiàn)在： a、管理功能：根據(jù)車位占用情況合理分配車位資源實現(xiàn)主動派位；實現(xiàn)專用車位管理，長期車位占用報警提示功能；預(yù)約車位的保留和取消；多時段控制模式，提高停車效率，降低管理成本。 b、引導(dǎo)功能：便捷路徑算法，區(qū)域交叉、同區(qū)按序派位法，引導(dǎo)車輛快速停入空閑車位。 c、統(tǒng)計功能：停車場車位分段占用率、車位使 用情況、停車場剩余車位數(shù)、車位實時狀態(tài)統(tǒng)計和監(jiān)控 d、時間檢測：累計車位使用時間，提供分析數(shù)據(jù) e、擴展功能：停車場照明控制、燈光引導(dǎo)控制、車位鎖控制。 f、電子地圖：實時顯示車位狀態(tài)、車位探頭檢測、車位布局設(shè)置。 g、尋車功能：在主要通道口（如電梯口）增加查詢機，只要讀入停車卡、輸入車牌號碼或車位編號，車位引導(dǎo)系統(tǒng)會主動顯示該車的停放位置和取車人現(xiàn)在所處的位置及行走路線。 通過車位探測器，將停車場的車位數(shù)據(jù)實時采集，系統(tǒng)對停車場的車位相關(guān)信息進行收集，并按照一定規(guī)則通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將信息送至中央處理系統(tǒng)， 由中央處理系統(tǒng)對信息進行分析處理后，將各相關(guān)處理數(shù)據(jù)通過輸出設(shè)備，給停車場內(nèi)各指示牌、引導(dǎo)牌等提供信息，指導(dǎo)車輛進入相關(guān)車位。對于相關(guān)的車位信息，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)查詢接口。 車位引導(dǎo)系統(tǒng)由三部分組成： a、第一部份是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：它由車輛探測器和控制器組成。 b、第二部份是中央處理系統(tǒng)：其功能對采集數(shù)據(jù)進行分析，并在相應(yīng)輸出設(shè)備上進行顯示。 c、第三部份是輸出顯示系統(tǒng)：它由顯示屏和引導(dǎo)牌組成。 11 圖二 引導(dǎo)指示系統(tǒng)圖 . 超聲波車位探測 采用超聲波發(fā)射與接收有時差的原理主動探測車位是否有車。 HCSR04 是一款超聲波測距模塊，包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路，可提供 2cm～ 400cm 的非接觸式距離感測功能，測距精度可達高到 3mm。該模塊引出四支線，分別為： VCC電源線， GND 地線， TRIG 觸發(fā)控制信號輸入線和 ECHO 回響信 號輸出線。模塊工作電壓： DC 5 V；工作電流： 15mA；工作頻率： 40Hz；測量角度： 15 度?；镜墓ぷ髟硎牵?① 采用 TRIG 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號； ② 模塊內(nèi)部自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有回響信號返回； ③ 有回響信號返回，通 12 過 ECHO 輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。超聲波時序如圖 3 所示。 圖 3 超聲波時序圖 回響信號的脈沖寬度與所測距離成正比，所以通過 發(fā)射信號到收到回響信號的時間間隔就可以計算得到距離，距離 =(高電平時間 *聲速 )/2。 CAN 收發(fā)器 CTM8 CTM8250 是一款帶隔離的通用 CAN 收發(fā)器芯片，該芯片內(nèi)部集成了所有必需的 CAN 隔離和 CAN 收發(fā)器件，主要功能是將 CAN 控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為 CAN 總線的差分電平。具有 DC 2500V 隔離功能；完全符合ISO11898 標準的 CAN 收發(fā)器；速率最高達 1Mbit/s；差分接收器，抗寬范圍的共模干擾，抗電磁干擾；至少可連接 110 個節(jié)點；還具有 TVS 管防總線過壓。 CTM8250的詳細技術(shù)參數(shù)： 5V 供電；靜態(tài)電流： 35mA，最大電流 65mA；溫度范圍： 40℃～+85℃ 。這些參數(shù)完全滿足本系統(tǒng)的需要，還能保證通信線路的穩(wěn)定可靠 ，而且與處理器 LPC2129 接口簡單， CAN 控制器與 CTM8250T 接口電路如圖 4 所示。 圖 4 收發(fā)器 CTM8250T接口電路 . 車位燈分類指引 CAN 控制器 CRXD CTXD CAN 收發(fā)器 CTM8250T CANH CANL TXD RXD +5v GND 13 每車位安裝的 LED 車位指示燈根據(jù)亮燈顏色綠 ,橙 ,紅的不同分別指示車位為空 ,保留 ,有車 ,醒目的燈光可使駕駛員在遠處及時發(fā)現(xiàn)待找車位 .車位指示燈內(nèi)置紅、綠兩個 LED 燈，受車位探測器控制，用亮燈顏色來指示車位占用情況，方便司機遠處觀察。 綠燈：車位空 。 紅燈：車位有車。 黃燈：車位保留。 滅燈：故障。 . 空車位區(qū)域動態(tài)引導(dǎo) 安裝在車道處的引導(dǎo)屏可醒目提示停車區(qū)域及方位 ,并顯示該區(qū)域的實時空車位數(shù) ,以引導(dǎo)遠處的駕駛員及時找到待停位置 . . 空車位數(shù)實時顯示 單區(qū)域或多區(qū)域組合空車位數(shù)顯示可以分流車流 ,平衡場內(nèi)車輛分布 ,避免不必要的擁堵 . 14 . 反向?qū)ぼ嚇擞? 若干個車位分配一臺反向?qū)ぼ嚱K端 ,停好車后需要車主在就近的反向?qū)ぼ嚱K端上讀卡或取一張小票 ,以標記自己的停車位置 ,待打算離場找車時只需在任一臺反向?qū)ぼ嚱K端上讀卡或讀票 ,終端顯示器會立即顯示 停車場地圖并標出待找車輛的停車位置 ,車主可以在茫茫車海中以最短路徑最快速的找到自己的車輛 . 15 六、 CAN 應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計 CAN 應(yīng)用層協(xié)議