居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)設(shè)計

趙立輝

摘 要：本文以基于發(fā)射器/接收器的居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)為核心，首先指出了居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)并給出了解決方法，然后分別從硬件電路和軟件兩個方面進(jìn)行了設(shè)計，把兩者綜合在一起構(gòu)成了一個居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)。最后說明了使用效果及發(fā)現(xiàn)的問題，明確了進(jìn)一步改進(jìn)和完善的方向。

關(guān)鍵詞：汽車自動地鎖

1.問題的提出

隨著人們生活水平的提高，擁有汽車的家庭越來越多，帶來的突出問題是大多數(shù)居民區(qū)的車位都很緊張。老居民區(qū)在建房時根本就沒有考慮停放汽車的問題；新居民區(qū)雖然一般都有地下車庫，但是隨著居民汽車保有量的逐年增加，停車難的問題同樣存在。有些居民區(qū)車位的每平方米單價甚至超過了當(dāng)?shù)氐拿科椒矫追績r?，F(xiàn)今大多數(shù)居民區(qū)都采用了出租車位和出售車位兩種方法，在車位上安裝地鎖，以便使自己的愛車能有一個棲身之地。但是地鎖一般采用人工操作的方式打開和關(guān)閉，居民需要在駛?cè)胲囄磺跋萝囬_鎖才能停車，汽車駛出車位后需要下車閉鎖，非常不便。如果做到在不停車的情況下能夠自動控制地鎖的打開和關(guān)閉就好了。

本文以基于發(fā)射器/接收器的居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)為核心，首先指出了居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)并給出了解決方法，然后分別從硬件電路和軟件兩個方面進(jìn)行了設(shè)計，把兩者綜合在一起構(gòu)成了一個居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)。最后說明了使用效果及發(fā)現(xiàn)的問題，明確了進(jìn)一步改進(jìn)和完善的方向。

2.居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)及解決方法

2.1 需要解決的關(guān)鍵技術(shù)

1） 如何自動匹配汽車和車位？

2） 匹配汽車和車位成功后，如何自動控制地鎖的打開和關(guān)閉？

2.2 解決方法

方案一、基于ETC技術(shù)的居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)

ETC是Electronic Toll Collection 的縮寫，中文含義為電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。是指汽車在通過收費(fèi)站時，通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)汽車自動識別，記錄汽車進(jìn)入公路入口信息并在汽車駛離公路時在出口自動從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應(yīng)費(fèi)用。目前大多數(shù)高速公路、橋梁、隧道、停車場都設(shè)置了基于ETC技術(shù)的汽車電子收費(fèi)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是過往汽車通過道口時無須停車即能夠?qū)崿F(xiàn)汽車身份自動識別、自動收費(fèi)，提高了出入口汽車通行效率，實(shí)現(xiàn)了無人值守、免取卡、不停車和快速通過。

方案一正是基于ETC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)汽車和車位自動匹配、地鎖自動打開和關(guān)閉。優(yōu)點(diǎn)是ETC技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，拿來使用就可以；缺點(diǎn)是要為汽車配備車載設(shè)備，增加了車主的負(fù)擔(dān)，部分車主拒絕配備車載設(shè)備。專門為一個車位配備一套ETC系統(tǒng)成本太高，所以，盡管該方案簡單可行，但不適合在居民區(qū)使用。

方案二、基于發(fā)射器/接收器的汽車自動地鎖系統(tǒng)

該方案的出發(fā)點(diǎn)充分利用發(fā)射器/接收器的低成本優(yōu)勢，增加小部分設(shè)備就可以使車主方便地使用汽車自動地鎖系統(tǒng)。該方案的工作原理類似于電視的遙控器（對應(yīng)發(fā)射器）和電視內(nèi)部的信號接收器。

1） 在汽車前后各安裝一個信號發(fā)射器，在汽車駛?cè)牖蝰偝鲕囄粫r向車位地鎖發(fā)出車牌號或車鑰匙號。在汽車上增加一個存儲器存放車牌號或車鑰匙號保證車位和汽車對應(yīng)關(guān)系的唯一性。

2） 在車位地鎖上增加一個存儲器和信號接收器。存儲器中存放車牌號或車鑰匙號信號；接收器接收來自汽車的信號，自動匹配后控制地鎖的打開和關(guān)閉。

3.居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

根據(jù)居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)設(shè)計需要解決的關(guān)鍵技術(shù)及解決方法，設(shè)計出硬件電路框圖，見圖1。

4.居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)軟件設(shè)計

根據(jù)居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)設(shè)計需要解決的關(guān)鍵技術(shù)及解決方法，設(shè)計出軟件流程圖，見圖2。

5.居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)的使用效果及發(fā)現(xiàn)的問題

居民區(qū)汽車自動地鎖系統(tǒng)在某居民區(qū)試用，效果良好，達(dá)到了設(shè)計要求。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題是：

1） 在駛?cè)胲囄粫r容易檢測到信號，因?yàn)榇藭r地鎖是直立的；而當(dāng)汽車駛出車位時不容易檢測到信號，因?yàn)榇藭r地鎖是平躺的。解決的方法是在發(fā)射器部分增加一個小電機(jī)，使發(fā)射器可以在90度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

2） 接收器部分的電池一般可使用大約一年左右的時間，需要定期更換。可以考慮在車位下鋪設(shè)電源系統(tǒng)為所有車位的接收器供電，這樣可省去更換電池的麻煩；發(fā)射器部分電源由汽車提供。

3） 接收器部分要做好防水處理。

4） 改進(jìn)關(guān)閉地鎖機(jī)械控制部分，加一個牽引彈簧只在關(guān)閉地鎖時起作用，使地鎖緩慢關(guān)閉而保護(hù)汽車。

6.結(jié)語

本系統(tǒng)充分利用發(fā)射器/接收器的低成本優(yōu)勢，增加小部分設(shè)備就可以使車主方便地使用汽車自動地鎖系統(tǒng)。沒有太多地增加居民負(fù)擔(dān)，解決了居民區(qū)車位地鎖的自動控制問題，受到了居民的歡迎。

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