学文网摘 要：随着汽车保有量的快速提升，停车难成为一大难题。企事业单位或商业停车场往往需要给一些内部车辆分配固定停车位来使用，却经常遇到分配的车位因内部或外来车辆乱停放而被占用的情况。解决方法可选择安装手动车位挡车器或放置车位占位牌，但这种方法在使用过程中费事费力。 基于此，研制了一款智能车位挡车器，希望能为生活提供方便。
关键词：智能车位；车位挡车器；停车管理
1 作品简介
我们设计的“智能车位挡车器”如***1所示，这是一款应用于停车场的智能化设备，可实现车位使用的自动化控制，能够方便地与现有停车场车辆进出道口系统和车位管理系统相集成，成为智能化停车场的有力组成部分。
“智能车位挡车器”能让指工定车辆使用指定车位，并实现车辆进入停车场时车位挡车器自动降下，离开停车场时车位挡车器自动升起的智能化控制，同时还能为停车场管理系统提供车位和设备的状态信息。该作品不仅适用于单位停车场对车辆停放进行管控，还适用于商业停车场进行车位使用管理。
2 工作原理
2.1 整体原理结构
该“智能车位挡车器”由硬件执行机构和控制软件两大部分构成，智能车位挡车器整体原理***如***2所示。
每一个车位上可安装一套***的硬件执行机构，所有车位上的***设备只需通过串行通用总线（如RS 485总线）连接到一台控制计算机上即可。控制软件的核心是三个能实施控制的动态链接库文件，如***3所示。其中，只需在应用系统中调用StopperBll.dll文件即可实现系统控制，因此本作品能方便的集成到已有的停车场进出道口管理系统或车位管理系统中。
2.2 硬件执行机构原理
硬件执行机构主要包括主控电路、车辆检测传感器和机械电动升降杆三部分。
主控电路核心器件是一个微控制器，负责从串行总线上获取信息和控制电动杆升降。每个主控电路里的微处理器都存有不同的编号，当串行总线上传输的命令与自己的编号相符时才会执行命令。微处理器通过电机驱动芯片和限位开关来控制减速电机运转，通过传感器检测车位上是否有车辆。
车辆检测采用超声波传感器，用测量距离的方法来测量车位上是否有车，可以将其安装在车位上方或侧面。如果安装在上方，当没有车辆停放时，传感器测出的距离为安装点到地面的距离，否则为安装点到车顶的距离。只需要判断测量出的距离是否超过一个合适的设定值，便能判断停车位上是否有车辆。
电动升降杆依靠减速电机带动螺纹杆转动，螺纹杆上的螺母会沿滑轨横行运动，从而实现挡车杆升起或降下，实物***如***4所示。在滑轨两头安装限位开关，以避免机械结构移动过头，出现卡死或设备损坏状况。当然，本作品的电动升降杆也可选用市场上的成品。
2.3 控制软件实现原理
控制软件的核心是我们编写的三个驱动库文件StopperBll.dll、StopperDal.dll和StopperModel.dll文件。利用这三个文件可编写***的控制程序，也可以放到现有系统里进行调用，集成方法简单、方便。在程序中，调用StopperBll.dll文件中的方法，就能从数据库中读取车位信息来进行控制。现有的停车场进出管理软件或车位管理软件，只需要为方法提供要控制车位相对应的车牌号或车辆进出卡号，便可实现控制。车牌号或车辆进出卡号需要与车位名称、车位设备的编号一同存到数据库中。
所设计的一个***控制程序可以实现对设备的操作，其工作界面如***5所示。
车位显示列表里能显示每个车位的状态，车位数量能根据数据库中记录的车位数自动进行调整。在系统还未启动、网络连接有故障或车位上的设备有故障时，车位信息会以灰色表示，显示为“离线”状态。
当车位上没有车辆停放时，车位背景为绿色，车辆***标为灰色，表示空闲。当车位上有车辆停放时则显示红色背景和彩色车辆***标，表示车位被占用。当车位挡车器升起或降下时，显示黄色背景。此外，车位显示区以文字形式提示挡车器的状态，包括“已降下”、“正在降下”、“已升起”和“正在升起”，以便人员了解设备的工作情况。
显示设备状态的实现方法为：每隔一段时间，轮流向各个车位的主控单元发送查询命令，收到查询命令的车位主控单元通过总线返回自身的状态信息。
设备控制的实现方法为：调用动态链接库的升起或降下挡车器命令。命令参数为被控车位的绑定信息，如车辆车牌号或车辆进出停车场的卡号。因此，在现有的停车场管理系统软件中进行集成时，只需要在停车场道口检测车辆信息，并向相应车位发送带有该信息的控制命令即可。如现有停车场很多依靠蓝牙卡，在车辆进出停车场时都能读取到该蓝牙卡的卡号，只需将该卡号写入到数据库中与车位进行绑定，并在程序中传输带该卡号的升起或降下命令即可。
这里需要注意的是为了安全，在车位硬件设备的主控微处理器中设计控制程序，当车位上有车辆停放时，微控制器不会执行升起挡车器命令，以免损伤设备和车辆。这是底层安全防护措施，与电脑端程序无关。
3 创新点
现在市面上有一些通过遥控的升降车位挡车器，而我们的作品具有以下鲜明创新点：
（1）智能化控制。通过串行总线接收停车场进出口管理计算机的控制信息，在车辆进入停车场时，挡车器自动降下，当车辆离开停车场时，挡车器自动升起。整个过程全自动化，无需停车等待，更无需遥控器来遥控升降。
（2）便于集成。作品提供了相应的控制动态链接库文件，可以方便集成到现有各种停车场管理系统软件中去，提升停车场管理的智能化水平。
（3）便于扩展。所有软硬件设计都采用了模块化的结构，可以方便地扩展软件功能，也可以稍作修改与市场上已有的不同型号车辆检测传感器和车位电动挡车器结合，利于快速产品化。
（4）***、可靠、防干扰。每个车位上的***设备只有在接收到发给自身的查询命令时才会利用超声波检测车辆停放与否，避免了车位较多、较紧密时每个设备自主检测导致干扰的问题。整个软硬件系统结构简单，也相对提升了可靠性。
4 市场前景
随着汽车保有量的快速提升，各单位都有自己的停车场，商业圈更是停车场数量众多。对于单位内部，往往需要为车辆分配指定停车位。对应商业停车场，也往往需要保留一定数量停车位共内部车辆使用，或者期望实现所有停车位的有效管理。这便为智能车位挡车器产品创造了巨大的消费市场。但目前市场上还没有相关类型的智能化车位挡车器，而我们的“智能车位挡车器”适用于各种类型的停车场，能够高效的进行车位使用管理，且智能化程度高、集成方便、车位信息提供全面、结构简单、成本低廉，是各企事业单位或商业停车场提升自身智能化水平的首选。其具有的功能和特点符合实际需求，成本低廉，易于在各种类型的停车场进行推广、应用，具有广阔的市场前景。