許 珊

(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系 天津 300402)

1 車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的原理

為了獲得停車(chē)場(chǎng)內(nèi)各車(chē)位的車(chē)輛信息，要在每個(gè)車(chē)位上方安裝超聲波車(chē)位探測(cè)器，實(shí)時(shí)采集探測(cè)器的節(jié)點(diǎn)控制器所收集的信息，依照一定規(guī)則將數(shù)據(jù)壓縮并編碼，然后反饋給中央控制器完成數(shù)據(jù)處理，再將車(chē)位數(shù)據(jù)發(fā)送到停車(chē)場(chǎng)內(nèi)各個(gè) LED屏，顯示出空余車(chē)位信息，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)車(chē)輛進(jìn)入空余車(chē)位的功能。與此同時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存放至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用戶可以隨時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)終端查詢停車(chē)場(chǎng)的實(shí)時(shí)車(chē)位信息。

2 車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的組成

2.1 超聲波車(chē)位探測(cè)器

在每個(gè)車(chē)位的正上方安裝超聲波車(chē)位探測(cè)器，探測(cè)器采用超聲波測(cè)距工作原理，定時(shí)采集停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的車(chē)位數(shù)集，并通過(guò) RS-485通訊將采集到的信息反饋到車(chē)位節(jié)點(diǎn)控制器及顯示燈上。

2.2 指示燈

在每個(gè)車(chē)位的前方安裝指示燈，顯示當(dāng)前車(chē)位的狀態(tài)。若指示燈為綠色，表示當(dāng)前車(chē)位為空車(chē)位；若指示燈為紅色，表示當(dāng)前車(chē)位上有車(chē)輛停泊。

2.3 節(jié)點(diǎn)控制器

節(jié)點(diǎn)控制器作為超聲波車(chē)位探測(cè)系統(tǒng)的中間層，作用是對(duì)超聲波探測(cè)器進(jìn)行分組管理并循環(huán)檢測(cè)所管轄探測(cè)器的信息，將有關(guān)信息傳到中央控制器。每個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器能夠控制40～64個(gè)車(chē)位探測(cè)器。

2.4 中央控制器

中央控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，可選高級(jí)版中央控制器內(nèi)置 B/S架構(gòu)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)軟件直接儲(chǔ)存車(chē)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，并可以在任意計(jì)算機(jī)上通過(guò) WEB頁(yè)面進(jìn)行查詢或下載。

2.5 室內(nèi)LED引導(dǎo)屏、戶外LED引導(dǎo)屏

安裝在車(chē)場(chǎng)內(nèi)部岔道口(室內(nèi)LED引導(dǎo)屏)或安裝在車(chē)場(chǎng)的每個(gè)入口(戶外 LED 引導(dǎo)屏)，用于接收來(lái)自中央控制器的車(chē)位統(tǒng)計(jì)信息，可全天候采用數(shù)字和文字形式實(shí)時(shí)顯示所連接區(qū)域當(dāng)前空余車(chē)位數(shù)。

2.6 停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件

軟件中涵蓋了停車(chē)場(chǎng)中車(chē)位電子地圖，能直觀地反映停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的使用情況，操作人員可依據(jù)電子地圖來(lái)監(jiān)控車(chē)場(chǎng)狀況，統(tǒng)計(jì)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位的占用數(shù)、空余數(shù)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)各類(lèi)車(chē)輛的進(jìn)、出場(chǎng)數(shù)等，方便管理人員對(duì)車(chē)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控及管理。利用此軟件能夠引導(dǎo)車(chē)主以最短的時(shí)間進(jìn)入空閑車(chē)位，提高停車(chē)場(chǎng)的使用率、優(yōu)化停車(chē)環(huán)境(見(jiàn)圖1)。

圖1 功能原理圖(TCP/IP)Fig.1 Diagram of functional theory(TCP/IP)

3 系統(tǒng)施工準(zhǔn)備工作

在停車(chē)場(chǎng)引導(dǎo)系統(tǒng)安裝之前，必須先根據(jù)車(chē)場(chǎng)的實(shí)際情況作施工布線圖，方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員據(jù)此進(jìn)行施工布線，如圖2。

圖2 施工布線圖Fig.2 Wiring diagram for construction

3.1 車(chē)場(chǎng)各入口顯示屏

在車(chē)場(chǎng)的每個(gè)入口安裝可以顯示停車(chē)場(chǎng)內(nèi)車(chē)位信息的入口車(chē)位信息總顯示屏，由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、高亮度戶外 LED模塊、支架等部分組成。依據(jù)停車(chē)場(chǎng)劃分的區(qū)域數(shù)量，設(shè)定用于顯示各區(qū)域車(chē)位數(shù)信息的總?cè)肟跀?shù)量。LED小屏可以接收中央控制器的車(chē)位統(tǒng)計(jì)信息，可 24,h全天候用數(shù)字和文字形式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)的空閑車(chē)位數(shù)量，以提示準(zhǔn)備進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛司機(jī)。顯示屏還可以根據(jù)用戶要求隨時(shí)修改內(nèi)部程序，用于顯示用戶所需的其他信息。

3.2 車(chē)位引導(dǎo)顯示屏

車(chē)場(chǎng)內(nèi)部重要的岔道口安裝車(chē)位引導(dǎo)顯示屏，其數(shù)量和顯示內(nèi)容可根據(jù)客戶需要定制。同樣，它也可以接收來(lái)自中央控制器的輸出信息，用文字、數(shù)字或箭頭等形式顯示空余車(chē)位方位，自動(dòng)引導(dǎo)司機(jī)快速找到來(lái)自系統(tǒng)分配的空車(chē)位。停車(chē)場(chǎng)中央控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)還可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)路口任意方向的引導(dǎo)，以便將車(chē)流分配到停車(chē)場(chǎng)中最合適的位置上，保證停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部交通的順暢及車(chē)位的充分利用。

3.2.1 三向區(qū)域引導(dǎo)屏

一般放置于停車(chē)場(chǎng)中有3個(gè)方向的岔路口，安裝位置應(yīng)在車(chē)主開(kāi)車(chē)前往三岔路口時(shí)能看得見(jiàn)的明顯的地方，并能顯示3個(gè)岔路口各自通向的區(qū)域內(nèi)剩余空車(chē)位數(shù)(見(jiàn)圖3)。

圖3 三向引導(dǎo)屏Fig.3 Three-way guidance screen

3.2.2 雙向引導(dǎo)屏

一般放置于車(chē)場(chǎng)中有2個(gè)方向的岔路口，安裝位置應(yīng)在車(chē)主開(kāi)車(chē)前往雙岔路口的時(shí)候能看得見(jiàn)的明顯的地方。主要顯示 2個(gè)路口各自區(qū)域的剩余空車(chē)位(見(jiàn)圖 4)。

圖4 雙向引導(dǎo)屏Fig.4 Two-way guidance screen

3.2.3 單向引導(dǎo)屏

一般放置于車(chē)場(chǎng)拐彎處，安裝的位置應(yīng)在車(chē)主開(kāi)車(chē)前往拐彎區(qū)域的時(shí)候能看得見(jiàn)的明顯的地方。主要顯示拐彎后區(qū)域的空余車(chē)位(見(jiàn)圖5)。

圖5 單向引導(dǎo)屏Fig.5 One-way guidance screen

3.3 探測(cè)器和指示燈

應(yīng)用探測(cè)器和指示燈可以對(duì)每個(gè)車(chē)位的占用或空閑狀況進(jìn)行可靠性檢測(cè)。在每個(gè)停車(chē)位上均安裝1個(gè)車(chē)位探測(cè)器和車(chē)位指示燈。車(chē)位指示燈可以直接從車(chē)位探測(cè)器上接線。每個(gè)車(chē)位上方均安裝超聲波探測(cè)器，探測(cè)車(chē)位上有無(wú)車(chē)輛停泊。若有車(chē)，車(chē)位指示燈顯示紅燈亮，否則顯示綠燈。

3.4 節(jié)點(diǎn)控制器

節(jié)點(diǎn)控制器對(duì)保證本系統(tǒng)的安全、可靠與高效有著重要作用，它是車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)3層網(wǎng)絡(luò)總線的中間層。節(jié)點(diǎn)控制器用于循環(huán)檢測(cè)所接探測(cè)器的工作狀態(tài)，并將相關(guān)信息傳送到中央控制器。節(jié)點(diǎn)控制器用于連接 LED顯示屏、中央控制器和車(chē)位探測(cè)器等，還可解決485通訊長(zhǎng)距離不可靠、分組管理和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展的問(wèn)題。

3.5 中控室

中控室中需要安裝中央控制器和車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件。其中車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件不是必須選項(xiàng)，因?yàn)橹醒肟刂破骺梢栽诜怯?jì)算機(jī)環(huán)境下獨(dú)立控制整個(gè)車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的工作。所以，車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件僅作為瀏覽和統(tǒng)計(jì)車(chē)場(chǎng)的停車(chē)情況使用。

4 系統(tǒng)接線方式

車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的連接線全部采用網(wǎng)線，所有電路板和線路接口均采用 RJ45接口方式。該接線方式具有成本低、布線簡(jiǎn)單、可靠性高、技術(shù)成熟等特點(diǎn)。

電路板與網(wǎng)線通過(guò) RJ45水晶頭和配套端子連接，連接示意圖見(jiàn)圖 6(中央控制器、節(jié)點(diǎn)控制器、LED顯示屏內(nèi)部)。

圖6 連接示意圖(1)Fig.6 Connection diagram(1)

探測(cè)器和指示燈與節(jié)點(diǎn)總線的連接示意圖見(jiàn)圖 7。

圖7 連接示意圖(2)Fig.7 Connection diagram(2)

5 系統(tǒng)調(diào)試

每個(gè)節(jié)點(diǎn)的探測(cè)器安裝完成后，連接電源和通訊線，設(shè)好每個(gè)探測(cè)器的測(cè)距距離、通訊地址(同一節(jié)點(diǎn)下地址不能重復(fù))，確定無(wú)誤后，接通電源，查看每個(gè)探測(cè)器測(cè)距是否正常、LED信號(hào)燈變化情況、通訊指示燈情況，見(jiàn)圖8。

從節(jié)點(diǎn) RS485-C口發(fā)送采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)命令(所有節(jié)點(diǎn)地址不能重復(fù))，查看接收數(shù)據(jù)，判斷所有本節(jié)點(diǎn)的探測(cè)器個(gè)數(shù)、狀態(tài)是否正常。

所有節(jié)點(diǎn)與中央控制器連接好后，查看中央控制器RS232-PC口是否有對(duì)應(yīng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出，見(jiàn)圖 9。

圖8 節(jié)點(diǎn)代碼分析Fig.8 Node code analysis

圖9 中央控制模擬器Fig.9 Central control simulator

中央控制器連接至PC，并在PC上裝好數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)軟件、LED屏配置工具，用LED屏配置工具把各LED與探測(cè)器關(guān)聯(lián)情況配置好并刷新中央控制器，中央控制器重新上電后，所有 LED屏顯示正確。在車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)里，把車(chē)場(chǎng)平面圖和車(chē)輛添加完成，平面圖上能正確顯示車(chē)場(chǎng)每個(gè)車(chē)位的停車(chē)情況、故障情況，見(jiàn)圖10。

圖10 停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)Fig.10 Parking guidance system

［1］ 周智勇，陳峻，王煒. 城市停車(chē)誘導(dǎo)信息系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用綜述[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2006，6(2)：27-30.

［2］ 郭敏. 車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)與車(chē)輛檢測(cè)器的比較分析[J]．技術(shù)與應(yīng)用，2003(4)：55-56.

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