基于PLC的車庫車位輔助停車裝置

邵明忠　周宇星　張澤河　宋兆楠　張靜之

摘要：本文主要介紹了一種車庫車位輔助停車裝置的設計與實現。車庫車位輔助停車裝置是以可編程序控制器為主要控制機構，涉及了PLC控制技術、工業控制網絡、LED顯示技術，傳感器技術等，主要功能器件包括車停位檢測傳感器、停車位邊界指示裝置、車位邊界內、外檢測、聲光報警器、LED指引燈。本文的主要內容包括項目設計要求、功能描述、系統輸入輸出分配關系、裝置結構框圖和控制功能實現等內容，通過調試最終實現了對待停車輛指引到位、車停位檢測、車位邊界指示、停車過程預警和出界報警等功能，使停車過程更加安全和人性化。

關鍵詞：可編程控制器 車停位檢測傳感器 輔助停車裝置 紅外檢測預警

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0017-02

1 引言

隨著我國邁入小康社會，停車難的問題縈繞在每個人的心頭。通過對松江區的萬達商業廣場等多個地下停車庫進行實地調研，發現在照明昏暗的情況下很難發現地面上的白色車位邊界線，這對司機停車造成了困擾，降低了司機停車的效率；另外，在司機停車過程中并沒有對車輛的運行位置進行監控，也沒有對駛出左右邊界的車輛進行提示，這樣很容易導致剮蹭事故。本裝置屬于電氣控制技術領域，特別涉及一種車庫運行管理系統中的車位輔助停車電氣控制裝置。

2 項目設計要求

車庫車位按照某種功能分為若干區域，各區域有若干車位；每個停車位的下方放置停車壓力傳感器用于檢測該位置是否擁有車停放，車停位檢測傳感器與控制器相連，將停車位信息傳送至控制器；停車車位邊界指示有若干個嵌入地下的指示燈構成，所有指示燈距離分布在停車車位邊界上，當有汽車需要停入該車位時，車位邊界指示燈點亮，司機可以非常清晰的看到車位邊界；車位邊界檢測采用紅外線檢測對車停過程中的車行位置進行實時檢測，車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測信號傳送給控制器，當停車過程中出現待停車輛駛出車位邊界線時啟動聲光報警器，提醒司機及時調整停車路徑。車庫車位平面圖如圖2.1所示。

3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置的設計

3.1 功能描述

基于PLC的車庫車位輔助停車裝置示意圖如圖3.1所示，主要功能器件包括車停位檢測傳感器、停車位邊界指示裝置、車位邊界內、外檢測、聲光報警器、LED指引燈。

功能1：當控制器接收到選位信號后，車行指示燈以流水燈的工作方式點亮指引車輛進入待停車位。

功能2：停車車位邊界指示由若干個嵌入地下的指示燈組成，所有指示燈等距離分布在停車車位邊界上。當停車車位邊界指示處于工作狀態時，指示燈點亮，待停車輛的駕駛員能清晰地看清楚地面的停車位邊界線，照明光線和積水帶來的視覺干擾被極大地降低，有利于駕駛員安全的泊車。當檢測車輛停放到位后，經過一定時間的延時，停車車位邊界指示燈熄滅，恢復待機狀態。

功能3：在駕駛員泊車過程中，車位邊界檢測將全程監控車行的位置是否在停車位的安全范圍內。車位邊界檢測采用紅外線檢測，檢測裝置包含內、外兩側。內側邊界檢測進行預警，外側邊界檢測進行報警。車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測到的車行信號送給控制器。當內側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，報警燈低頻閃爍，報警器發出低頻預警聲，說明該車輛的位置已經偏離了停車安全范圍，駕駛員應當及時調整停車的行車方向；當外側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，聲光報警器報警燈高頻閃爍，并發出高頻報警聲，說明該車輛的位置已經超出了停車安全范圍，駕駛員應當立即調整停車操作，以免發生待停車輛與左右兩邊車輛的剮蹭事故。

功能4：當車停位檢測傳感器檢測停車位車輛停放時間超過5分鐘未發生變化，視為泊車操作結束，相應的停車車位邊界指示、車位邊界檢測和聲光報警器的工作狀態復位。

3.2 輸入輸出端子分配

本裝置設計包括車庫的所有車位的功能，各區域可采用工業控制網絡來實現信號的傳輸并實現功能控制。本文主要對某一特定庫位的功能實現進行設計與實現。以1號庫位為例，經過分析確定輸入信號為內側紅外檢測等6個信號，輸出控制端包括停車位邊界指示燈等7個信號，共計13個信號，如表3.1所示，所以確定可編程序控制器的型號為FX2N64MR，每個PLC可實現對4個庫位的控制。

3.3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置結構框圖

“基于PLC的車庫車位輔助停車裝置”的控制涉及PLC控制技術、工業控制網絡、LED顯示技術，傳感器技術等，系統控制框圖如圖3.2所示。

3.4 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置控制功能實現

整個控制裝置以接收到選位控制信號為啟動，車位邊界指示燈點亮，同時Y1～Y4以1S間隔流水燈狀態工作指引車輛入庫；當車位停車檢測傳感器檢測到信號超過5S，表示車輛在車位中停放靜止狀態；當車位內側檢測裝置檢測到信號時，系統發出周期為1S的低頻聲光預警；當車位外側檢測裝置檢測到信號時，系統發出不間斷的聲光報警。裝置控制功能部分程序實現如圖3.3所示。

4 結語

本裝置實現了對待停車輛指引到位、車停位檢測、車位邊界指示、停車過程預警和出界報警等功能，使停車過程更加安全和人性化。整個控制使用三菱FX2N可編程序控制器控制，通過對實驗設備進行調試，最終實現了設計要求。本裝置進行簡單額改進就可以應用于別墅中的獨立私家車庫；地面行車指引機構也可以用于高架路、高速公路等道路交通，尤其是在陰雨天晚上，地面有積水的路況下能夠有效的提高行車的安全性。

參考文獻

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