一種倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛智能停放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

鐘遠(yuǎn)婷 肖小兮 王廣庫(kù)

摘? 要 目前，汽車(chē)企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛停放存在難以控制商品車(chē)?？康那昂缶嚯x，經(jīng)常發(fā)生返工現(xiàn)象，效率低，容易造成停車(chē)事故等問(wèn)題。為了解決問(wèn)題，引入倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛智能停放系統(tǒng)，包括至少一組傳感器、數(shù)據(jù)采集器和至少一組報(bào)警裝置，通過(guò)報(bào)警的方式輔助完成車(chē)輛的停放。此研究結(jié)合一汽物流有限公司車(chē)輛停放現(xiàn)狀，能提高車(chē)輛停放效率、停車(chē)方法安全性等。

關(guān)鍵詞 倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛智能停放系統(tǒng);傳感器;報(bào)警裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）24-0043-03

Design of an Intelligent Parking System for Warehouse Vehicles//ZHONG Yuanting， XIAO Xiaoxi， WANG Guangku

Abstract In order to solve the current parking problem of warehouse? vehicles in automobile enterprises： it is difficult to control the front?and back distances of commercial vehicles， and rework often occurs. The efficiency is low and it is easy to cause parking accidents. This?article introduces an intelligent parking system for warehouse vehi-cles. This system includes at least one set of sensors， a data collector，?and at least one set of alarm devices， which assists in parking the vehicle by means of an alarm. This research will combine the status of FAW Logistics Co.， Ltd.s vehicle parking. This solution can improve vehicle parking efficiency and parking method safety.

Key words intelligent parking system for warehouse vehicles; sensor;alarm device

0 引言

目前，汽車(chē)企業(yè)倉(cāng)庫(kù)停車(chē)有兩種方式：一種為依靠地面標(biāo)識(shí)來(lái)引導(dǎo)司機(jī)停放商品車(chē)，大多數(shù)的倉(cāng)庫(kù)地面多采用兩排排放的方式劃線，但是一旦遇到脹庫(kù)，為了增加庫(kù)容，常常將兩排擺放升級(jí)為四排擺放甚至是多排擺放，地面的標(biāo)識(shí)線將失去引導(dǎo)的作用;另一種為依靠車(chē)載倒車(chē)?yán)走_(dá)或者倒車(chē)影像來(lái)完成入庫(kù)停車(chē)，這種方式所完成的停車(chē)難以控制商品車(chē)?？康那昂缶嚯x，難以保證橫排在一條直線上，經(jīng)常發(fā)生返工現(xiàn)象，效率低，同時(shí)容易造成停車(chē)事故。倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的智能停放系統(tǒng)及停車(chē)場(chǎng)可以緩解現(xiàn)有的車(chē)輛停放方法安全性和實(shí)用性較差、效率低等技術(shù)問(wèn)題。

1 倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛智能停放系統(tǒng)概述

倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛智能停放系統(tǒng)如圖1所示，包括信號(hào)采集裝置、后臺(tái)服務(wù)器、終端設(shè)備和停車(chē)場(chǎng)。信號(hào)采集裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置在停車(chē)場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)兩側(cè)，用于采集待停放的目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的指示信號(hào)。

信號(hào)采集裝置11在停車(chē)場(chǎng)的兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于采集待停放的目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的指示信號(hào)。其中，指示信號(hào)用于指示目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻的停車(chē)狀態(tài)，停車(chē)狀態(tài)包括以下之一：入庫(kù)狀態(tài)、入庫(kù)完成狀態(tài)。

后臺(tái)服務(wù)器12與信號(hào)采集裝置11通信連接，用于接收信號(hào)采集裝置11發(fā)送的指示信號(hào)，以根據(jù)指示信號(hào)確定目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的停車(chē)狀態(tài)，并將停車(chē)狀態(tài)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的終端設(shè)備13;終端設(shè)備13與后臺(tái)服務(wù)器12通信連接，用于接收后臺(tái)服務(wù)器12發(fā)送的停車(chē)狀態(tài)，并根據(jù)停車(chē)狀態(tài)發(fā)出提示語(yǔ)音信號(hào)，以指導(dǎo)駕駛目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的用戶(hù)進(jìn)行停車(chē)作業(yè)。

2 系統(tǒng)特征

組成特征

1）信號(hào)采集裝置，如圖2所示。信號(hào)采集裝置包括第一滑行軌道、第二滑行軌道、至少一組紅外對(duì)射裝置和數(shù)據(jù)采集器;第一滑行軌道與停車(chē)場(chǎng)的一側(cè)邊界線平行設(shè)置，第二滑行軌道與停車(chē)場(chǎng)另一側(cè)邊界線平行設(shè)置，滑行軌道與邊界線之間留有預(yù)設(shè)距離;邊界線的方向與停車(chē)場(chǎng)中倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的停放方向平行;每組紅外對(duì)射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外發(fā)射器、紅外接收器對(duì)應(yīng)設(shè)置在第一滑行軌道和第二滑行軌道上。

2）紅外線對(duì)射裝置。紅外對(duì)射裝置用于檢測(cè)指示信號(hào)。其中，當(dāng)檢測(cè)到所述目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛時(shí)，所述紅外發(fā)射器和所述紅外接收器滑動(dòng)至所述滑行軌道的檢測(cè)位置，處于所述檢測(cè)位置的所述紅外對(duì)射裝置能夠檢測(cè)到所述目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛開(kāi)始進(jìn)入所述入庫(kù)狀態(tài);數(shù)據(jù)采集器與紅外對(duì)射裝置相連用于采集指示信號(hào)，將所述指示信號(hào)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器。

3）停車(chē)場(chǎng)示意圖，如圖3所示。停車(chē)場(chǎng)為矩陣形狀的停車(chē)場(chǎng)，包括N行停車(chē)位，紅外對(duì)射裝置數(shù)量為多組，每組紅外對(duì)射裝置與M行停車(chē)位對(duì)應(yīng)設(shè)置;所述M行停車(chē)位為N行停車(chē)位中任意相鄰的M行停車(chē)位，N和M為大于或者等于1的正整數(shù)。滑行軌道包括第一滑行軌道和第二滑行軌道，滑行軌道與停車(chē)場(chǎng)的邊界線平行設(shè)置;邊界線的方向與停車(chē)場(chǎng)中倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的停放方向平行。

4）控制裝置。倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的智能停放系統(tǒng)信號(hào)采集裝置還包括至少兩個(gè)帶有滑輪的底板、電機(jī)和控制箱;兩個(gè)帶有滑輪的底板分別置于第一滑行軌道和第二滑行軌道上，用于固定連接紅外對(duì)射裝置;底板的組數(shù)和紅外對(duì)射裝置的組數(shù)相同;電機(jī)與帶有滑輪的底板連接以驅(qū)動(dòng)帶有滑輪的底板在滑行軌道上滑行;使固定連接于所述帶有滑輪的底板上的所述紅外對(duì)射裝置到達(dá)所述檢測(cè)位置。

車(chē)位分配裝置與終端設(shè)備通信連接，為目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛在停車(chē)場(chǎng)中分配目標(biāo)車(chē)位;控制箱與車(chē)位分配裝置相連接，獲取車(chē)位分配裝置發(fā)送的車(chē)位信息，根據(jù)車(chē)位信息控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使紅外對(duì)射裝置處于檢測(cè)位置;控制箱與電機(jī)連接，用于控制電機(jī)的工作狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)。工作狀態(tài)包括以下至少之一：電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。狀態(tài)參數(shù)包括電機(jī)的轉(zhuǎn)速、工作時(shí)間。

信號(hào)采集裝置還包括供電部件和報(bào)警部件。其中，供電部件分別與紅外發(fā)射器、紅外接收器電連接，用于為所述紅外對(duì)射裝置的工作提供電能。所述供電部件包括電源轉(zhuǎn)換模塊、供電控制模塊和儲(chǔ)能模塊：電源轉(zhuǎn)換模塊的一端與供電電源連接，另一端與供電控制模塊連接，將供電電源轉(zhuǎn)換為電壓值為預(yù)設(shè)電壓值的直流電，將直流電輸送至供電控制模塊;供電控制模塊與儲(chǔ)能模塊連接，用于檢測(cè)電源轉(zhuǎn)換模塊的通斷電情況，根據(jù)通斷電情況控制電源轉(zhuǎn)換模塊和儲(chǔ)能模塊中的至少之一為負(fù)載供電。當(dāng)所述供電電源中斷時(shí)，供電控制模塊和儲(chǔ)能模塊為負(fù)載供電。

報(bào)警部件與紅外接收器電連接根據(jù)指示信號(hào)生成報(bào)警信號(hào)并啟動(dòng)報(bào)警。紅外對(duì)射裝置工作時(shí)的電能由供電部件提供。另外，為了能夠提醒停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的其他人員，本系統(tǒng)還包括報(bào)警部件，報(bào)警部件與紅外接收器連接，當(dāng)指示信號(hào)由低電平信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)時(shí)，即目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻處于入庫(kù)狀態(tài)時(shí)，報(bào)警部件生成報(bào)警信號(hào)并啟動(dòng)報(bào)警;而當(dāng)指示信號(hào)為由高電平信號(hào)變?yōu)榈碗娖叫盘?hào)，這表明目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻處于入庫(kù)完成狀態(tài)，報(bào)警部件立刻停止報(bào)警。

紅外對(duì)射裝置工作時(shí)需要的電能為36 V以下的直流電，無(wú)法與供電電源（即市電）直接連接，可以通過(guò)電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電源轉(zhuǎn)換為電壓值為預(yù)設(shè)電壓值的直流電，然后將直流電輸送至供電控制模塊，以為紅外對(duì)射裝置的工作提供電能。另外，為解決供電電源（即市電）斷開(kāi)后的持續(xù)供電問(wèn)題，在220 V供電電源斷電時(shí)，通過(guò)供電控制模塊控制儲(chǔ)能模塊給負(fù)載供電。當(dāng)市電中斷時(shí)，可以保證系統(tǒng)的持續(xù)供電和穩(wěn)定運(yùn)行。具體的，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，負(fù)載主要包括紅外對(duì)射裝置或者與紅外對(duì)射裝置電連接的其他器件。

3 工作特征

信號(hào)采集? 信號(hào)采集裝置采集指示信號(hào)的原理主要是以紅外對(duì)射裝置實(shí)現(xiàn)的。紅外對(duì)射裝置設(shè)置于目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛剛剛進(jìn)入入庫(kù)狀態(tài)時(shí)的檢測(cè)位置，這樣的設(shè)置可以確保多輛倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛橫向停直。紅外對(duì)射裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，在沒(méi)有外來(lái)遮擋物的情況下，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號(hào)，對(duì)應(yīng)的紅外接收器接收該紅外信號(hào)，此時(shí)紅外對(duì)射裝置可以輸出一個(gè)低電平信號(hào)，如0 V電壓信號(hào)，此時(shí)0 V電壓信號(hào)為指示信號(hào)，用于指示沒(méi)有目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)狀態(tài);而在待停放的目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛進(jìn)入入庫(kù)狀態(tài)時(shí)，目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛將紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào)遮擋，致使紅外接收器無(wú)法接收到該紅外信號(hào)，此時(shí)紅外對(duì)射裝置將輸出一個(gè)高電平信號(hào)，如5 V電壓信號(hào)，此時(shí)5 V電壓信號(hào)即為指示信號(hào)，用于指示目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛進(jìn)入入庫(kù)狀態(tài);進(jìn)一步的，當(dāng)目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛剛剛完成入庫(kù)后，紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào)就能夠被紅外接收器接收，此時(shí)紅外對(duì)射裝置又將輸出一個(gè)低電平信號(hào)，如0 V電壓信號(hào)，此時(shí)0 V電壓信號(hào)為指示信號(hào)，用于指示目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)完成狀態(tài)。

信號(hào)傳輸? 采集裝置將指示信號(hào)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)某一種指示信號(hào)確定當(dāng)前時(shí)刻目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的停車(chē)狀態(tài)，進(jìn)而將停車(chē)狀態(tài)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的終端設(shè)備。停車(chē)狀態(tài)包括以下之一：入庫(kù)狀態(tài)、入庫(kù)完成狀態(tài)。

停車(chē)入庫(kù)（如圖4所示）? 當(dāng)后臺(tái)服務(wù)器確定出指示信號(hào)由低電平信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)時(shí)，則確定目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)狀態(tài);當(dāng)后臺(tái)服務(wù)器確定出指示信號(hào)由高電平信號(hào)變?yōu)榈碗娖叫盘?hào)時(shí)，則確定目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)完成狀態(tài)。最后，終端設(shè)備根據(jù)停車(chē)狀態(tài)發(fā)出提示語(yǔ)音信號(hào)。具體的，當(dāng)后臺(tái)服務(wù)器向終端設(shè)備發(fā)送的停車(chē)狀態(tài)為目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻處于入庫(kù)狀態(tài)時(shí)，終端設(shè)備發(fā)出繼續(xù)停車(chē)作業(yè)（如繼續(xù)倒車(chē)或者繼續(xù)前行）的語(yǔ)音信號(hào)。如果終端設(shè)備接收到的停車(chē)狀態(tài)一直為目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻處于入庫(kù)狀態(tài)時(shí)，則表明目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛未到達(dá)目標(biāo)車(chē)位的終點(diǎn)位置（即仍處于入庫(kù)狀態(tài)），此時(shí)，終端設(shè)備仍發(fā)出繼續(xù)停車(chē)作業(yè)（如繼續(xù)倒車(chē)或者繼續(xù)前行）的語(yǔ)音信號(hào)，直至終端設(shè)備接收到的停車(chē)狀態(tài)為入庫(kù)完成狀態(tài)，也即后臺(tái)服務(wù)器確定出目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)完成狀態(tài)，也即紅外對(duì)射裝置發(fā)出的指示信號(hào)由高電平信號(hào)變?yōu)榈碗娖叫盘?hào)，表明目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛當(dāng)前時(shí)刻處于入庫(kù)完成狀態(tài)，處于入庫(kù)完成的目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛與其他倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛橫向停直。

在目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛處于入庫(kù)完成狀態(tài)之后，終端設(shè)備將發(fā)出停止停車(chē)作業(yè)（如停止倒車(chē)或者停止前行）的語(yǔ)音信號(hào)，以指導(dǎo)駕駛目標(biāo)倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的用戶(hù)（即駕駛?cè)藛T）完成車(chē)輛停放的工作。

4 結(jié)語(yǔ)

倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛的智能停放系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)終端設(shè)備報(bào)警的方式輔助完成車(chē)輛的準(zhǔn)確停放，確保了車(chē)輛停放過(guò)程中的安全，提高了車(chē)輛停放的效率。同時(shí)，停放的倉(cāng)儲(chǔ)車(chē)輛更加緊湊、整齊，節(jié)省空間，緩解了現(xiàn)有的停車(chē)方法安全性和實(shí)用性較差且效率低的技術(shù)問(wèn)題。

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