居民區汽車自動地鎖系統設計

趙立輝

摘 要：本文以基于發射器/接收器的居民區汽車自動地鎖系統為核心，首先指出了居民區汽車自動地鎖系統需要解決的關鍵技術并給出了解決方法，然后分別從硬件電路和軟件兩個方面進行了設計，把兩者綜合在一起構成了一個居民區汽車自動地鎖系統。最后說明了使用效果及發現的問題，明確了進一步改進和完善的方向。

關鍵詞：汽車自動地鎖

1.問題的提出

隨著人們生活水平的提高，擁有汽車的家庭越來越多，帶來的突出問題是大多數居民區的車位都很緊張。老居民區在建房時根本就沒有考慮停放汽車的問題；新居民區雖然一般都有地下車庫，但是隨著居民汽車保有量的逐年增加，停車難的問題同樣存在。有些居民區車位的每平方米單價甚至超過了當地的每平方米房價。現今大多數居民區都采用了出租車位和出售車位兩種方法，在車位上安裝地鎖，以便使自己的愛車能有一個棲身之地。但是地鎖一般采用人工操作的方式打開和關閉，居民需要在駛入車位前下車開鎖才能停車，汽車駛出車位后需要下車閉鎖，非常不便。如果做到在不停車的情況下能夠自動控制地鎖的打開和關閉就好了。

本文以基于發射器/接收器的居民區汽車自動地鎖系統為核心，首先指出了居民區汽車自動地鎖系統需要解決的關鍵技術并給出了解決方法，然后分別從硬件電路和軟件兩個方面進行了設計，把兩者綜合在一起構成了一個居民區汽車自動地鎖系統。最后說明了使用效果及發現的問題，明確了進一步改進和完善的方向。

2.居民區汽車自動地鎖系統需要解決的關鍵技術及解決方法

2.1 需要解決的關鍵技術

1） 如何自動匹配汽車和車位？

2） 匹配汽車和車位成功后，如何自動控制地鎖的打開和關閉？

2.2 解決方法

方案一、基于ETC技術的居民區汽車自動地鎖系統

ETC是Electronic Toll Collection 的縮寫，中文含義為電子不停車收費系統。是指汽車在通過收費站時，通過車載設備實現汽車自動識別，記錄汽車進入公路入口信息并在汽車駛離公路時在出口自動從預先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應費用。目前大多數高速公路、橋梁、隧道、停車場都設置了基于ETC技術的汽車電子收費系統。這個系統的優點是過往汽車通過道口時無須停車即能夠實現汽車身份自動識別、自動收費，提高了出入口汽車通行效率，實現了無人值守、免取卡、不停車和快速通過。

方案一正是基于ETC技術來實現汽車和車位自動匹配、地鎖自動打開和關閉。優點是ETC技術已經相當成熟，拿來使用就可以；缺點是要為汽車配備車載設備，增加了車主的負擔，部分車主拒絕配備車載設備。專門為一個車位配備一套ETC系統成本太高，所以，盡管該方案簡單可行，但不適合在居民區使用。

方案二、基于發射器/接收器的汽車自動地鎖系統

該方案的出發點充分利用發射器/接收器的低成本優勢，增加小部分設備就可以使車主方便地使用汽車自動地鎖系統。該方案的工作原理類似于電視的遙控器（對應發射器）和電視內部的信號接收器。

1） 在汽車前后各安裝一個信號發射器，在汽車駛入或駛出車位時向車位地鎖發出車牌號或車鑰匙號。在汽車上增加一個存儲器存放車牌號或車鑰匙號保證車位和汽車對應關系的唯一性。

2） 在車位地鎖上增加一個存儲器和信號接收器。存儲器中存放車牌號或車鑰匙號信號；接收器接收來自汽車的信號，自動匹配后控制地鎖的打開和關閉。

3.居民區汽車自動地鎖系統硬件電路設計

根據居民區汽車自動地鎖系統設計需要解決的關鍵技術及解決方法，設計出硬件電路框圖，見圖1。

4.居民區汽車自動地鎖系統軟件設計

根據居民區汽車自動地鎖系統設計需要解決的關鍵技術及解決方法，設計出軟件流程圖，見圖2。

5.居民區汽車自動地鎖系統的使用效果及發現的問題

居民區汽車自動地鎖系統在某居民區試用，效果良好，達到了設計要求。在調試過程中發現的問題是：

1） 在駛入車位時容易檢測到信號，因為此時地鎖是直立的；而當汽車駛出車位時不容易檢測到信號，因為此時地鎖是平躺的。解決的方法是在發射器部分增加一個小電機，使發射器可以在90度范圍內旋轉。

2） 接收器部分的電池一般可使用大約一年左右的時間，需要定期更換。可以考慮在車位下鋪設電源系統為所有車位的接收器供電，這樣可省去更換電池的麻煩；發射器部分電源由汽車提供。

3） 接收器部分要做好防水處理。

4） 改進關閉地鎖機械控制部分，加一個牽引彈簧只在關閉地鎖時起作用，使地鎖緩慢關閉而保護汽車。

6.結語

本系統充分利用發射器/接收器的低成本優勢，增加小部分設備就可以使車主方便地使用汽車自動地鎖系統。沒有太多地增加居民負擔，解決了居民區車位地鎖的自動控制問題，受到了居民的歡迎。

參考文獻

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