本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于超聲波測距的無線車位鎖。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展和人們生活水準(zhǔn)的大幅提升，汽車的保有量也在連年增加，而隨著汽車保有量的增長，生活小區(qū)停車的相關(guān)問題也開始日益成為人們關(guān)注的焦點問題，同時也正成為我國交通相關(guān)部門重點關(guān)注的問題。不過，在目前很多的小區(qū)之內(nèi)，業(yè)主的車位被占用現(xiàn)象偶爾會發(fā)生，從而為車位主帶來了很大的困惑。

在車位日益緊張的今天，如何避免私家車位被他人搶占，同時又能夠方便快捷的停放車輛，是令人頭痛的事。由此專用車位鎖的市場需求應(yīng)運而生，目前市面上的應(yīng)用較多的專用車位鎖主要有兩種：機械車位鎖和遙控車位鎖，機械車位鎖使用鑰匙進行控制，采用手工方式實現(xiàn)車位檔桿的升和降；而遙控車位鎖使用遙控方式，在一定距離內(nèi)自動實現(xiàn)車位鎖檔桿的升降操作。正式由于這些車位鎖的應(yīng)用，在一定程度上改善了車主的出行和停車方便問題。雖然機械車位鎖和遙控車位鎖能在一定程度上解決停車秩序混亂的問題，但也存在一些其產(chǎn)品自身無法克服的問題和缺點。其中機械車位鎖由于采用純機械手工方式，汽車進出停車位時需要用戶下車手動開鎖并升起或降下車位鎖的檔桿，十分不方便且不衛(wèi)生，如果是露頭停車位而又遇到天下雨的情況，用戶就更是苦不堪言；而且現(xiàn)有市場上大多數(shù)的機械車位鎖機械結(jié)構(gòu)設(shè)計相對簡單，不具備防撞、防盜和防拆卸功能，應(yīng)用價值十分有限。遙控車位鎖由于采用了遙控器進行車位鎖的相應(yīng)操作，在一定程度上克服了機械車位鎖的部分缺陷，但由于其采用的是遙控器控制，用戶還是需要停車進行遙控器的按鈕操作，存在誤操作或忘操作的可能性；同時其使用的遙控器無法與現(xiàn)有大多數(shù)小區(qū)和停車場入口道閘使用的IC卡控制系統(tǒng)進行無縫銜接，無法實現(xiàn)車輛入小區(qū)、入車庫和入車位的不停車操作；也正是由于這種控制模式的不兼容性，停車場或車庫的管理者很難實現(xiàn)車輛停車的精確管理。

隨著我國城市現(xiàn)代化進程的飛速發(fā)展，居民私家車數(shù)量急劇增長與住宅小區(qū)內(nèi)停車位稀缺的矛盾亟待解決，停車難的問題日趨嚴(yán)重，“搶車位”的爭奪戰(zhàn)愈演愈烈。解決居民小區(qū)內(nèi)私家車停車位緊缺問題逐漸引起社會各界的重視，成為市政規(guī)劃部門和物業(yè)公司管理的熱點和難點。在現(xiàn)實生活中，居民區(qū)開發(fā)商通常將停車位公開出售，私家車主可以購買一個私人專用停車位，確保隨時有地方可以停車，不用為尋找停車位而苦惱。然而，由于管理措施和基礎(chǔ)建設(shè)不夠完善，個人專用車位被其他車輛占用的情況還時有發(fā)生，很容易引發(fā)鄰里矛盾和經(jīng)濟糾紛，于是出現(xiàn)了專門管理停車位的設(shè)備——車位鎖。使用車位鎖對私人專用停車位進行管理，可以有效解決其車位被其他車輛占用問題。然而，市場上流行的機械式車位鎖大多依靠人工操作實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)臂的升降，停車前駕駛?cè)藛T需要下車手動開鎖，降下車位鎖翻轉(zhuǎn)臂，車輛離開后還需要手動升起車位鎖，使用起來較為繁瑣和不便，即使某些具有遙控功能的自動車位鎖，也需要車主手動遙控操作；現(xiàn)在的車位鎖也都沒有防撞報警裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于超聲波測距的無線車位鎖，本發(fā)明可通過無線電波主動識別車輛身份，自動控制車位鎖升降，可通過超聲波測距模塊實現(xiàn)車位鎖的上升；且車位鎖也有當(dāng)被碰撞到時報警的功能。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于超聲波測距的無線車位鎖，包括路側(cè)設(shè)備、車載電子標(biāo)簽設(shè)備、無線車位鎖設(shè)備、報警模塊和安裝在車位上方的超聲波測距模塊；所述路側(cè)設(shè)備包括車信號接收模塊、第一處理器、編碼器、無線發(fā)射電路和顯示模塊，所述無線車位鎖設(shè)備包括無線接收電路、解碼器、第二處理器、繼電器控制電路、電機電路和車位鎖裝置；所述車位鎖裝置包括擋板和底座，所述擋板和底座之間通過升降支架連接，擋板可隨著升降支架的升降而上下移動，所述升降支架包括中部交叉固定呈Ｘ型的兩根支架條，與所述底座連接的兩根支架條的下部之間設(shè)置有彈簧，所述擋板與底座上均設(shè)置有滑槽，用于支架條在其上滑動；所述報警模塊包括報警電路、蜂鳴器和振動傳感器；其中，

所述路側(cè)設(shè)備安裝在小區(qū)的車輛入口處，報警電路、蜂鳴器和振動傳感器均設(shè)置在車位鎖的底座內(nèi)，車載電子標(biāo)簽設(shè)備、車信號接收模塊、第一處理器、編碼器、無線發(fā)射電路、無線接收電路、解碼器、第二處理器、繼電器控制電路、電機電路、車位鎖裝置依次順序連接，車載電子標(biāo)簽設(shè)備與無線接收電路連接，第一處理器和顯示模塊連接，振動傳感器、報警電路、超聲波測距模塊分別與第二處理器連接，報警電路與蜂鳴器連接；

所述超聲波測距模塊包括超聲波發(fā)射電路模塊和超聲波接收電路模塊，所述超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、第一電阻、可調(diào)電阻、第一電容、第二電容和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、第一電阻的一端分別連接，第一電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接；

超聲波接收電路模塊包括紅外接收芯片CX20106、第三至第六電容、第二至第四電阻和超聲波接收探頭；其中，紅外接收芯片CX20106的第2引腳與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第3引腳與第四電容的一端連接，第四電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第4引腳與地連接，紅外接收芯片CX20106的第6引腳與第五電容的一端連接，第五電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第7引腳與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與電源連接，的第8引腳與電源、第四電阻的一端分別連接，第四電阻的另一端與紅外接收芯片CX20106的第5引腳連接，紅外接收芯片CX20106的第1引腳與第六電容的一端、超聲波接收探頭的一端分別連接，第六電容的另一端與地、超聲波接收探頭的另一端分別連接。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的無線車位鎖進一步優(yōu)化方案，所述車載電子標(biāo)簽設(shè)備包括殼體，所述殼體的一側(cè)設(shè)有用于IC卡插入或取出的開口，所述殼體內(nèi)固定有內(nèi)后視鏡鏡片，內(nèi)后視鏡鏡片包括平板玻璃和覆蓋在所述平板玻璃背面的鏡面層；所述殼體內(nèi)固定有車載電子標(biāo)簽，所述車載電子標(biāo)簽包括控制器、微波信號收發(fā)電路、IC卡讀寫控制電路、語音播放電路、IC卡插口以及電源接口；所述車載電子標(biāo)簽的IC卡插口位置與所述殼體上的開口位置相適應(yīng)，所述電源接口與汽車電源連接；所述微波信號收發(fā)電路、IC卡讀寫控制電路、語音播放電路分別與控制器連接，微波信號收發(fā)電路與車信號接收模塊、無線接收模塊分別連接。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的無線車位鎖進一步優(yōu)化方案，無線發(fā)射電路和無線接收電路為WIFI通信模塊。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的無線車位鎖進一步優(yōu)化方案，第一處理器為AT89C51單片機。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的無線車位鎖進一步優(yōu)化方案，第二處理器為MC9S08AC60單片機。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明可通過無線電波主動識別車輛身份，自動控制車位鎖升降，抗干擾能力強，誤操作率低，待機功耗小，耗電量極低，可采用直流蓄電池供電；使用方便，車位鎖的升降完全自動化實現(xiàn)，避免了傳統(tǒng)機械式車位鎖需要車主下車手動開鎖的弊端；

（2）車載電子標(biāo)簽集成在內(nèi)后視鏡鏡體中，結(jié)構(gòu)簡單、可靠、安裝便利，解決了后裝車載電子標(biāo)簽安裝成本高，且易侵占前方視野等問題。

（3）車主不需要每次都進行手動開鎖或是利用無線控制器，可以很好地對車位占用等情況進行解決；可通過超聲波測距模塊實現(xiàn)車位鎖的上升，能夠較大程度上降低小區(qū)的人工成本；車位鎖也有當(dāng)被碰撞到時報警的功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊示意圖；

圖2是超聲波發(fā)射電路模塊圖。

圖3是超聲波接受電路模塊圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種基于超聲波測距的無線車位鎖，包括路側(cè)設(shè)備、車載電子標(biāo)簽設(shè)備、無線車位鎖設(shè)備、報警模塊和安裝在車位上方的超聲波測距模塊；所述路側(cè)設(shè)備包括車信號接收模塊、第一處理器、編碼器、無線發(fā)射電路和顯示模塊，所述無線車位鎖設(shè)備包括無線接收電路、解碼器、第二處理器、繼電器控制電路、電機電路和車位鎖裝置；所述車位鎖裝置包括擋板和底座，所述擋板和底座之間通過升降支架連接，擋板可隨著升降支架的升降而上下移動，所述升降支架包括中部交叉固定呈Ｘ型的兩根支架條，與所述底座連接的兩根支架條的下部之間設(shè)置有彈簧，所述擋板與底座上均設(shè)置有滑槽，用于支架條在其上滑動；所述報警模塊包括報警電路、蜂鳴器和振動傳感器；其中，

所述路側(cè)設(shè)備安裝在小區(qū)的車輛入口處，報警電路、蜂鳴器和振動傳感器均設(shè)置在車位鎖的底座內(nèi)，車載電子標(biāo)簽設(shè)備、車信號接收模塊、第一處理器、編碼器、無線發(fā)射電路、無線接收電路、解碼器、第二處理器、繼電器控制電路、電機電路、車位鎖裝置依次順序連接，車載電子標(biāo)簽設(shè)備與無線接收電路連接，第一處理器和顯示模塊連接，振動傳感器、報警電路、超聲波測距模塊分別與第二處理器連接，報警電路與蜂鳴器連接；

所述車載電子標(biāo)簽設(shè)備包括殼體，所述殼體的一側(cè)設(shè)有用于IC卡插入或取出的開口，所述殼體內(nèi)固定有內(nèi)后視鏡鏡片，內(nèi)后視鏡鏡片包括平板玻璃和覆蓋在所述平板玻璃背面的鏡面層；所述殼體內(nèi)固定有車載電子標(biāo)簽，所述車載電子標(biāo)簽包括控制器、微波信號收發(fā)電路、IC卡讀寫控制電路、語音播放電路、IC卡插口以及電源接口；所述車載電子標(biāo)簽的IC卡插口位置與所述殼體上的開口位置相適應(yīng)，所述電源接口與汽車電源連接；所述微波信號收發(fā)電路、IC卡讀寫控制電路、語音播放電路分別與控制器連接，微波信號收發(fā)電路與車信號接收模塊、無線接收模塊分別連接。

無線發(fā)射電路和無線接收電路為WIFI通信模塊，第一處理器為AT89C51單片機。第二處理器為MC9S08AC60單片機。

如圖2所示，超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、第一電阻R1、可調(diào)電阻R_P、第一電容C1、第二電容C2和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、第一電阻的一端分別連接，第一電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接。

如圖3所示，超聲波接收電路模塊包括紅外接收芯片CX20106、第三至第六電容C3、C4、C5、C6、第二至第四電阻R2、R3、R4和超聲波接收探頭；其中，紅外接收芯片CX20106的第2引腳與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第3引腳與第四電容的一端連接，第四電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第4引腳與地連接，紅外接收芯片CX20106的第6引腳與第五電容的一端連接，第五電容的另一端與地連接，紅外接收芯片CX20106的第7引腳與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與電源連接，的第8引腳與電源、第四電阻的一端分別連接，第四電阻的另一端與紅外接收芯片CX20106的第5引腳連接，紅外接收芯片CX20106的第1引腳與第六電容的一端、超聲波接收探頭的一端分別連接，第六電容的另一端與地、超聲波接收探頭的另一端分別連接。

微波信號收發(fā)電路，用于在控制器的控制下實現(xiàn)車載電子標(biāo)簽與路側(cè)設(shè)備之間的無線通信，完成車載電子標(biāo)簽與不停車收費系統(tǒng)后臺之間的數(shù)據(jù)交換；

IC卡讀寫控制電路，用于在控制器的控制下對IC卡進行讀寫卡操作；

語音播放電路，用于在所述控制器的控制下播放電子不停車收費信息。

路側(cè)設(shè)備（RSU）的工作過程主要就是通過無線通信獲取車載電子標(biāo)簽信息并進行車輛身份對比，從而確定該車輛信息是否和系統(tǒng)預(yù)留信息一致，即是否屬于本小區(qū)注冊車輛以及是否具有相應(yīng)的停車位使用權(quán)。如果通過信息比較發(fā)現(xiàn)該車屬于本小區(qū)且有私家車位，則便在 LCD 顯示部分能夠通過中文漢字顯示歡迎詞、車位地址等；如果通過信息比較發(fā)現(xiàn)車輛屬于本小區(qū)但無私家車位，需要使用公共車位，則在顯示設(shè)備上顯示出可以使用的車位狀態(tài)和該車車牌等信息；并將發(fā)送預(yù)先開啟信號至相應(yīng)的無線車位鎖設(shè)備中的無線接收電路；

無線接收電路在接收到預(yù)先開啟信號的一定時間段內(nèi)，若接收到電子標(biāo)簽信號，則才對接收到的電子標(biāo)簽信號進行解碼，將解碼后的電子標(biāo)簽信號傳輸給第二處理器，第二處理器判斷此電子標(biāo)簽卡是否合法（即該車輛是否為車位的擁有者）；如果信息配比失敗則認(rèn)為是非法車輛，系統(tǒng)繼續(xù)解碼；如果配比成功，則認(rèn)為是合法車輛，第二處理器發(fā)送打開車位鎖裝置的命令信號至繼電器控制電路從而驅(qū)動電機電路降落車位鎖轉(zhuǎn)置，讓車輛停放在車位上，智能車位停車完成。當(dāng)車輛駛出車位時，離開通信范圍后無線車位鎖設(shè)備就無法繼續(xù)完成和車載電子標(biāo)簽的信號確認(rèn)，說明車輛確已離開，車位鎖裝置自動升起，開始保護車位，等待車輛下次?？??；蛘咄ㄟ^安置在車位上方的超聲波測距模塊實時檢測車位內(nèi)有無停放車輛，如果檢測到?jīng)]有車輛，則將相應(yīng)檢測信息發(fā)送至第二處理器，第二處理器控制繼電器控制電路，繼電器控制電路輸出升起信號至電機電路，從而驅(qū)動升起車位鎖裝置。當(dāng)車位鎖受到碰撞時，可經(jīng)報警電路，蜂鳴器鳴響。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替代，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。