专利名称：智能停车位管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种停车位管理系统，特别是涉及一种减少设备在停车位地面占用空间的智能停车管理系统。
背景技术：
目前，随着现代化的生活节奏越来越快，越来越多的汽车进入到用户的家中。因此，对汽车的停车位管理也成为一个急需解决的问题。现有各个社区的私人车位一般是通过安装各种车位锁来实现管理的。而现有的车位锁普遍采用的是金属支架结构的机械锁，利用金属支架立起来后高于汽车底盘来阻止非本车位车辆的使用。这种机械锁虽然可以有效阻挡非专用车辆的驶入，但同时也存在一定的弊端(1)当专用车辆离开车位后，车位锁便会屹立于车位前，而大大减少了附近居民的活动空间；(2)由于车位锁凸于地面，给老人的活动和孩子玩耍留下了安全隐患。
由此可见，上述现有的停车位管理系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决停车位管理系统存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的智能停车位管理系统，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的停车位管理系统存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的智能停车位管理系统，能够改进一般现有的停车位管理系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有的停车位管理系统中停车位机械锁存在的减少了小区住户活动空间、增加老人孩子出行玩耍的不安全因素以及使小区停车场不美观等缺陷，而提供一种新型结构的智能停车位管理系统，所要解决的技术问题是使其不仅可以防止其他车辆停于固定的车位，而且由于地面以上不增加任何设施，因而使用更加安全，可以达到使小区停车区安全整洁的目的，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的智能停车位管理系统，其主要包括数据采集系统1、数据通讯系统2、中央控制系统3和报警系统4，其中，数据采集系统1主要包括充放电电路5、信号放大电路6、模数转换电路27、磁场传感器15、单片机21和遥控信号接收器26，磁场传感器15检测停车位的磁场变化，磁场传感器15的输出端连接有信号放大电路6对磁场传感器15输出的信号进行放大，前述的信号放大电路6的输出端连接有模/数转换器27，对上述放大后的信号进行模拟/数字转换，模/数转换器27的输出端连接前述的单片机21，由单片机21对传来的信号进行处理，遥控信号接收器26也连接在单片机21上，其检测遥控器发出的信号，在接收到遥控信号后传给单片机21，充放电电路5连接在前述的磁场传感器15上，给磁场传感器提供复位电流；数据通讯系统2主要包括单片机222，其接收单片机21发送的信息，并将接收到的信息通过串口通讯传送给中央控制系统3；中央控制系统3由中央控制计算机10构成，在中央控制计算机10中存储有车位的信息；在上述的单片机21上连接报警系统4，由单片机21控制报警系统4发出报警信号。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的数据通讯系统2还包括至少一个单片机333，连接在单片机222和中央控制计算机10之间，接收单片机222传送的信号并转给中央控制计算机10。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的磁场传感器15采用的是HMC1022磁阻传感器芯片。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的单片机21、222和333采用的是AT89C51芯片。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的信号放大电路6至少包括两个放大器，分别连接在磁场传感器15的两个输出端。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的放大器为AD623型放大器。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的放大器都为AD623型放大器。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的遥控信号接收器26采用的是单一按键的遥控信号接收器。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的模/数转换器采用的是ADC0809模/数转换器。
前述的智能停车位管理系统，其中所述的数据采集系统、数据通讯系统和报警系统可以埋入停车位的地面下。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型智能停车位管理系统至少具有下列优点本实用新型停车位管理系统中的大部分部件可以埋于地下而无需凸于地面，当车辆驶离车位后，原地就是一块平整地面，给予广大社区居民更大的活动空间。
综上所述，本实用新型特殊结构的智能停车位管理系统，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的停车位管理系统具有增进的多项功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是车辆距磁场传感器不同距离时的磁场曲线。
图2表示图1中磁场随车辆和磁场传感器距离变化的曲线。
图3是本实用新型智能停车位管理系统的结构示意图。
图4所示是对图3的数据采集系统中部分具体实施电路的详细描述。
图5所示是对图3的数据采集系统中另一部分具体实施电路的详细描述。
图6是本实用新型数据通讯系统的示意图。
图7是图6中的光隔离器和电平转换器的连接示意图。
1数据采集系统2数据通讯系统3中央控制系统4报警系统5充放电电路6信号放大电路7遥控器8数据发送模块9数据接收模块10中央控制计算机11、14、17、18、19、110、111、113、115、116、117、118电阻12单键开关13钽电容15磁场传感器16、114滑动变阻器
21、222、333单片机22触发器23、24或非门25与非门26遥控信号接收器27模/数转换器32光耦芯片31、33电平转换器112、119放大器具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的智能停车位管理系统其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
地球的磁场在大约几公里的区域内是一定的，当铁磁性物体进入到磁场中便会引起磁场的变化。磁场大小的变化表明了铁磁性物体对地磁场整体的干扰程度，通过观察磁场大小的变化便可以检测出磁场中铁磁性物体的存在。本实用新型就是应用上述的原理来工作的，其中的铁磁性物体即为汽车。
请参阅图1和图2所示，图1所示分别为车辆距传感器1英尺、5英尺、10英尺和21英尺时的磁场曲线。在不同距离的情况下，图1中的各个曲线的形状虽然很相似，但是其中所表示的信号强度却大不相同。结合图2可以看出，车辆距传感器由1英尺到5英尺的过程中，信号强度衰减得非常快。根据上述的特点，当传感器只检测单一车道车辆，而忽略其他车道车辆的存在时，在车辆距传感器一定距离的情形下，对上述的曲线进行平滑处理后，可用来指示车辆的存在。通过建立合适的阀值，可以滤掉旁边车道的车辆或远距离车辆带来的干扰信号。
请参阅图3所示，是本实用新型智能停车位管理系统的结构示意图，本实用新型智能停车位管理系统主要包括四个基本组成部分数据采集系统1、数据通讯系统2、中央控制系统3和报警系统4。其中数据采集系统包括充放电电路5、信号放大电路6、磁场传感器15、单片机21、模/数转换器27和遥控信号接收器26。充放电电路5为磁场传感器15提供较大的放电电流，使磁场传感器15复位；磁场传感器15用来检测停车位磁场的变化，检测停车位是否有车占用；信号放大电路6对磁场传感器15检测的信号进行放大；模/数转换器27对上述放大的信号进行模/数转换；上述经过模/数转换的信号传送给单片机21进行处理；遥控信号接收器26实时检测有无遥控器7发出的遥控信号，并将该信号传送给单片机21，遥控器7是由车位的使用者保管；单片机21对接收到的磁场信息和遥控接收器接收到的信号进行处理并将处理结果发送给数据通讯系统，同时单片机21根据中央控制系统发出的信号使报警系统进行报警或者使车位锁打开。数据通讯系统2包括两个单片机，分别为单片机222和333，这两个单片机每个都分别接有电平转换器31、33，电平转换器31还连接一个光耦隔离器32；数据采集系统中的单片机21传出的信号经过光耦隔离器32和电平转换器31后传送给单片机222，单片机222是用来对采集来的数据进行数据校验，再传送给单片机333，单片机333将数据校验后满足要求的数据转发出去。中央控制系统3主要包括一个中央控制计算机10，其中存储有各个车位的相关信息。中央控制计算机10接收通过单片机333传送的信号，并向单片机21发送反馈信息。
请结合参阅图4和图5所示，分别对图3中的数据采集系统1的各部分具体实施电路进行详细的描述。在该实施例中，磁场传感器15采用的是Honeywell公司生产的HMC1022芯片。HMC1022芯片内部具有由两路磁感应电阻组成的平衡电桥，当HMC1022芯片所处的磁场发生变化时，上述平衡电桥的输出电压就会发生变化，根据这个输出电压就可以得知磁场发生变化的大小。
上述的充放电电路5包括电阻11、钽电容13、单键开关12和电阻14，电阻11其一端连接在+5V的电源上，另一端串接钽电容13后接到逻辑地。单键开关12的一端连接在电阻11和钽电容的中间节点处，另一端连接在磁场传感器15的S/R+(B)引脚和S/R+(A)引脚的共同节点处。然后，上述磁场传感器S/R+(B)引脚和S/R+(A)引脚的共同节点通过电阻14连接到逻辑地。而磁场传感器15的OFFSET+(A)、S/R-(A)引脚、GND(A)引脚、GND(B)引脚、OFFSET+(B)和S/R-(B)引脚直接接地。
由于上述HMC1022芯片的输出电压为毫伏级电压，因此使用该输出电压时需要用放大电路6对其进行放大。此处使用两个AD623型放大器112和119。在放大器112的端子1和端子8之间连接电阻111，并在放大器119的端子1和端子8之间连接电阻118，来确定放大器的放大倍数，此处电阻111和118的取值为125K，对应的放大倍数为800倍，放大倍数也可作适当的调整。HMC1022芯片的OUT+(A)引脚和OUT-(A)引脚分别连接在放大器112的端子3和端子2上，端子2通过电阻滑动变阻器16和电阻17的串接后接地端子3经由电阻18接地而HMC1022芯片的OUT-(B)引脚和OUT+(B)引脚分别连接在放大器119的端子2和端子3上，端子2通过滑动变阻器113串接114后接地，端子3经由电阻115接地。滑动变阻器16、电阻17和电阻18组成了输出电压值微调电路，使得输出电压范围在模数转换器的输入范围内，同理电阻113、滑动变阻器114和电阻115组成另一路输出的调节电路。放大器112和放大器119的端子4都接地。另外，在电源与放大器112的端子5之间连接有电阻110，端子5通过电阻19接地。在电源与放大器119的端子5之间连接有电阻116，端子5通过电阻117接地。电阻110、19和电阻116、117为两路输出的放大器AD623提供了2.5伏的输出参考电压。
上述磁场传感器的两路输出通过放大器112和119进行放大后需要进行模/数转换，以便于计算机的接收。在本实施例中，模/数转换器27采用的是ADC0809芯片，其连接电路如图5所示。ADC0809芯片的启动信号线START和地址锁存信号线ALE连接，由单片机21的P27引脚和RD引脚通过或非门24提供启动信号，此处单片机采用的是AT89C51型单片机，或非门24采用的是74LS 02型或非门。单片机21的P27引脚和WR引脚通过与非门25后提供读允许信号给模/数转换的读允许信号线OE，此处与非门采用74LS02型与非门。单片机21的时钟输出信号ALE经过触发器22二分频后连接到模/数转换器27的时钟输入端口CLK，为其提供工作时钟信号，此处触发器22采用的是SN74HC74型触发器。模/数转换器27的地址线ADDB和ADDC连接到逻辑地，ADDA接单片机21的P20。单片机21的数据线P00～P07连接到模/数转换器27的数据口D0～D7。
单片机21隔一段时间(通常为几秒钟)接收一次模/数转换器转换27的信号并进行判断。如果单片机21判断新接收到的信号与前一时钟周期检测到的信号比较而言没有变化，即磁场没有发生变化，则不向数据通讯系统2发送信息，如果单片机21判断新接收到的信号和前一时钟周期检测到的信号比较发生了变化，即磁场发生了变化，单片机21则将变化信号通过其引脚RXD和TXD传送给数据通讯系统2。
数据采集系统1中的遥控信号接收模块26为一个常用的单键遥控接收机，用于接收遥控器7发出的信号。遥控信号接收模块26的输出随遥控发射器按键状态不同而变化。将遥控信号接收模块26的输出端与地经过或非门23与单片机21的外部中断INT0相连。单片机21的P12和报警系统4相连，为报警系统中的语音芯片提供控制信号，控制报警音的播放与停止。此语音模块为一般常用的可循环播放的语音发声模块。
请参阅图6和图7所示，图6是本实用新型数据通讯系统的示意图。图7是图6中的光隔离器和电平转换器的连接示意图。由于数据采集系统中单片机21的通讯口电平标准和通讯线中传送的信号电平标准不一致，因此如图7所示，单片机21的RXD引脚经过光耦芯片32隔离与电平转换器31(MAX485芯片)的RO引脚相连，此处的光耦芯片32采用的是TLP512-4芯片，单片机21的P17引脚经过光耦芯片32隔离与MAX485芯片31的/RE和DE引脚相连，单片机的TXD引脚经过光耦芯片32隔离与MAX485芯片31的DI引脚相连。单片机和MAX485使用两套不同的电源供电，光耦的输入和输出端就近使用上述两套不同电源，以此起到电源隔离的作用。
在本实施例中，数据通讯系统2中包括两级单片机，分别为单片机222和单片机333，经过MAX485芯片进行电平转换后的信号通过芯片的引脚A和B输出到单片机222，此处的两个单片机同样采用的是AT89C51单片机，单片机222和333之间的P00～P07口相连接，P34相互连接，INT0端口相互连接。由单片机222将单片机21传过来的信号通过并行通讯传给单片机333。单片机333再将接收到的信号经过电平转换器34转换后通过串行通讯传送给中央控制计算机10。由于中央控制计算机10的信号标准是RS232标准，而信号传输标准是RS485标准，因此在电平转换器34和中央控制计算机10之间需要连接一个RS232/RS485的信号转换器。
根据以上的叙述，本实用新型的智能停车位管理系统工作过程如下在通常状态下，本实用新型的停车位处于锁定状态，由磁场传感器15实时采集停车位磁场的变化信息，同时遥控信号接收器26实时检测有无遥控信号。当车主的车辆要使用车位时，先用遥控器向停车位发送信息。遥控信号接收模块26根据接收到的遥控信号使车位处于开锁状态，即不会发出报警信号。车主便可以将车停在车位上。当非本车位的车辆驶入时，磁场传感器15采集到有车辆进入车位，而同时遥控信号接收器26没有接收到遥控信号进行开锁，这样通过磁场传感器15和遥控信号接收器26的检测和单片机21判断，并由单片机将判断结果传给中央控制计算机，由中央控制计算机确认此车位已经有车停放同时车位是锁定状态时，则向单片机21发送一个反馈信息，根据这个信息，单片机21的的P12给报警系统4发送一个信号，报警系统4便会发出警示音，提示车位已经被个人购买属于私人车位，现在的占用属于非法占用。如果中央控制计算机确认车锁处于打开状态，则中央控制计算机认为是车主停车，不进行报警。
本实用新型停车位管理系统的数据采集系统、报警系统、数据通讯系统都可以埋设于停车位附近的地下。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种智能停车位管理系统，其特征在于其主要包括数据采集系统(1)、数据通讯系统(2)、中央控制系统(3)和报警系统(4)，其中，数据采集系统(1)主要包括充放电电路(5)、信号放大电路(6)、模/数转换电路(27)、磁场传感器(15)、单片机(21)和遥控信号接收器(26)，磁场传感器(15)检测停车位的磁场变化，磁场传感器(15)的输出端连接有信号放大电路(6)对磁场传感器(15)输出的信号进行放大，前述的信号放大电路(6)的输出端连接有模/数转换器(27)，对上述放大后的信号进行模拟/数字转换，模/数转换器(27)的输出端连接前述的单片机(21)，由单片机(21)对传来的信号进行处理，遥控信号接收器(26)也连接在单片机(21)上，其检测遥控器发出的信号，在接收到遥控信号后传给单片机(21)，充放电电路(5)连接在前述的磁场传感器(15)上，给磁场传感器提供复位电流；数据通讯系统(2)主要包括单片机(222)，其接收单片机(21)发送的信息，并将接收到的信息通过串口通讯传送给中央控制系统(3)；中央控制系统(3)由中央控制计算机(10)构成，在中央控制计算机(10)中存储有车位的信息；在上述的单片机(21)上连接报警系统(4)，由单片机(21)控制报警系统(4)发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的数据通讯系统(2)还包括至少一个单片机(333)，连接在单片机(222)和中央控制计算机(10)之间，接收单片机(222)传送的信号并转给中央控制计算机(10)。
3.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的磁场传感器(15)采用的是HMC1022型磁阻传感器芯片。
4.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的单片机(21)、(222)和(333)采用的是AT89C51芯片。
5.根据权利要求3所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的信号放大电路(6)至少包括两个放大器，分别连接在磁场传感器(15)的两个输出端。
6.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的放大器为AD623型放大器。
7.根据权利要求5所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的放大器都为AD623型放大器。
8.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的遥控信号接收器(26)采用的是单一按键的遥控信号接收器。
9.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的模/数转换器采用的是ADC0809模/数转换器。
10.根据权利要求1所述的智能停车位管理系统，其特征在于其中所述的数据采集系统(1)、数据通讯系统(2)和报警系统(4)可以埋入停车位的地面下。
专利摘要本实用新型是关于一种智能停车位管理系统，其主要包括数据采集系统、数据通讯系统、中央控制系统和报警系统，其中，数据采集系统主要包括充放电电路、信号放大电路、模/数转换电路、磁场传感器、第一单片机和遥控信号接收器，数据通讯系统主要包括第二单片机，其接收第一单片机发送的信息，并将接收到的信息通过串口通讯传送给中央控制系统；中央控制系统由中央控制计算机构成，在中央控制计算机中存储有车位的信息；在上述的第一单片机上连接报警系统，由第一单片机控制报警系统发出报警信号。本实用新型智能停车位管理系统不占用地面空间，可以使停车位安全整齐。
文档编号G06Q90/00GK2809754SQ20052013356
公开日2006年8月23日 申请日期2005年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者赵贵恒, 赵志齐 申请人:北京市顺义区市政管理委员会