基于可见光通信的智能车库定位导航系统设计

　　摘要：针对城市车辆日益增多，导致停车位紧缺的问题。提出一种停车定位系统，在系统硬件设计中，对可见光通信原理的智能车库所需的红外线光电传感开关和目标车辆传感器进行设计，S7-300PLC是智能车库在现场调整控制系统的操作中心，通过系统各信息的输入输出，引导整个智能车库的运转和准确定位，减小误差。

　　关键词：通信原理;智能车库;定位导航;精确值

　　0引言

　　随着各个城市车辆的增多，交通状况也越来越差，国家交通部门对此做了许多调研[1]，并意识到需要加大对交通状态管理的同时，也要加强对车辆的管理。根据相关部门的统计，2008年以来，我国市内车辆数量已突破2 000万辆，截止到2020年将达到5 000万辆[2]。就北京而言，车辆拥有量己超过了530万辆。如此数量超额的车辆停放，对一个城市的交通状况和环境保护有着非常重要的影响[3]。我国传统的停车场还只停留在平面停车场和自助停车场，即便器械式停车及其相关设备已经出现，但是也只限制在对垂直类和升降类等低端设备的使用，占地不仅广，还远不能满足都市停车的迫切需要。

　　1系统硬件设计

　　1.1光电传感开关

　　光电传感开关大致可以分为可见光传感开关、红外线光电传感开关及紫外线光电传感开关等。红外线光电传感的专门传送器是唯一接近开关的设备，是利用被检查车辆对红外线光感的反射或散射，通过统一回路光感进而对物体进行检测，被检测物体不只是金属物品，还包括所有对光线进行反射的物体[4-5]。

　　由于检测手段的不一致，红外线光感开关可分为光散射开关，这是一种集发射和接收于一体的设备，当被检测车辆通过的时候，将其发射器开关打开，发射出足够光线再反射，于是就产生了光感信号。而瓦式光电传媒开关一般是正规的W型结构，其发射、接收都分别位于W瓦槽的两边，并形成传感光轴，当被检测车辆经过W瓦槽的时候，借机阻断光轴，其开关就产生了信号。光感式光电传感开关则是利用玻璃、塑料来传达光线，实现了对不在监测区域车辆的检测[6]。

　　1.2停车室内检测传感器及显示屏

　　在智能车库内设定传感器，其传感器用来对进入智能车库的车辆进行检测，检测其是否满足智能车库的停车要求。根据传感器的具体检测项目和功能可以确定，安全门的设定开关有2个，左右各有1个，是用于检测其左右行程是否做到位。智能车库定位导航系统的停车设置提示牌是LED显示屏，显示屏是安装在智能车库出入车辆的镜面上方。

　　显示屏的主要功能是对车辆的出入状态向司机进行提示，其屏幕大小尺寸为500 mm×600 mm，显示方式为滚动循环播放，显示内容是打开安全门，车辆进出的时候，播放企业名称和时间;车辆静止，显示车辆超时，请退出;车辆向前，显示车辆向前，请靠后;车辆靠后，显示车辆靠后，请向前;车辆超出，显示车辆超出，请退出;车辆靠左，显示车辆靠左，请退出;车辆靠右，显示车辆靠右，请退出;车辆高度，显示车辆超出，请退出;当车辆适合位置，显示一切良好，拉紧手闸，关好车门。

　　1.3控制提升机

　　提升机是由发动机、减速装置、制动机及底座等组成，提升机控制停车场之间的运行升降，轿厢在各部分单元的运转是由轿厢内部的检查开关来确定的，提升机由变速器控制，保持运行存取车过程当中的平稳状况，以低能、减躁为安全前提，在提升机上安装双层制动发动机，而其中的发动机会执行运行机制，辅助制动机检测智能车库内是否有车辆进出或移动。

　　根据垂直式车库的使用环境及工作状况，提升机应该包含如下的性能：①电动机的额定电量是短速重复机制;②要具备起动高力矩臂，从而能够承载轿厢发动。减少大额量移动电流，以免对电网、电压和电量造成影响，引起系统照明的电压相关波动;③具备发电机性能，由其本身的性质决定车辆运速、加载的速度;④电动机还应具备优秀的调整性能，保证运转过程的质量、准确度。然而，上述提升机性能要依靠传感器的检测来实现，传感器的有关检测功能及项目描述如表1所示。

　　可见，提升限动传感器和平级定位的传感器是安装在轿厢上方的，这是和平级定位的传感器配套使用的金属片安装在垂直库各平级架构上。

　　1.4控制轿厢

　　轿厢是由模板移动设备、转盘设备及锁定液压设备等组成，轿厢通过横向移动设备进行车辆交换，从而实现车辆出入。在垂直式升降轿厢的时候，转盘的操作必须被液压锁设备锁定，以免发生事故。轿厢上的模板横向移动设备的发电机是由变速器控制的，连接模板的时候，模板在轿厢里面的定位装置是由轿厢下面两边的镜面反射开关检测光电的，模板转动的时候，载人车辆的模板在停车位的原始定位位置会无限接近开关，并进行车辆检测，轿厢的回转转盘设备的发电机由变速器控制，转盘转动到定位位置，再由配套的传感器进行检测，进而对判断项目进行检测。

　　2系统软件设计

　　2.1 S7-300PLC出入编号及其信号的配置

　　S7-300PLC是智能车库在现场调整控制系统的操作中心，它通过系统中各信息的输入输出，引导整个智能车库的运转。对S7-300PLC信息进行编号并将其输入输出进行配置，这样智能车库现场的模拟系统的各板块信息的出入点，在S7-300PLC中就有了相对应的软件原始地址，再进行模拟分配，参照这些软件的原始地址的信號输出。

　　编号在控制编码中用于对数据模拟的接收和显示，S7-300PLC信息在向外输入、阻断的时候，采用输入信号(Y)，S7-300PLC向外进行信息输出、通断的时候，采用输出信号(X)。面板上装置的板块，如果是在输入板块上显示，那么在其编号的开头就附加/X0L;如果是在输出板块上显示，那么则在编号的开头附加/Y0L，主要基础板面的插口数据线是根据其模板数额的变化而变动。

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文章名称： 基于可见光通信的智能车库定位导航系统设计

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