自动停车系统

王菊　刘银　李昆　张伟娟

摘要：我国的汽车数量在逐年增加，停车问题异常严峻，该文研究和设计了自动停车系统。在公共停车场中应用停车系统，使车主瞬间找到空车位，并且自动停入，实时监控。通过实践证明，此系统节省了寻找车位的时间，提高了了停车场的使用率，节省了人力，降低了车主的困扰，改善了环境。

关键词：自动停车；EPM3128ATC144-10N；实时监控

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）12-2883-04

The System of Automatic Parking

WANG Ju1， LIU Yin2， LI Kun 1， ZHANG Wei-juan1

（1.Yanching Institute of Technology， Beijing 065201， China； 2.Beijing SWT Co.，Ltd， Beijing 065201，China）

Abstract： The number of cars is increasing year by year， so parking has a high claim in the world， the paper put forward and designed an automatic parking system. The automatic parking system mainly is mainly used in public parking， which allows owners to instantly find an empty parking space， and automatically stop in with real-time monitoring. Through the system practice prove， this system saves time when the owner looking for parking spaces，and improves the utilization of the parking lot， which reduces the owner's problems， so saves manpower， at last improve the environment.

Key words： automatic parking； EPM3128ATC144-10N； real-time monitoring

我国城市公共的车位与车比率相差很多，所以在公共场所很难找到合适的车位，与此同时，停车场也存在较多缺陷，近来发达国家已开始新建立体停车库以解决燃眉之急，但立体停车库的建设和维护需要大量的资金投入[1-3]。 当然，作为大都市的标志就是道路拥挤甚至车满为患，这些已成为最不和谐的音色，该文设计了一个能够在公共停车场自动停车[4]的系统。

该系统通过两块达盛公司制造的EPM3128ATC144-10N[5-6]为核心，一块充当小车控制核心，另一块为停车场实时监控处理核心。通过两块EPM板之间施行信息传递，给小车提停车场必要性息和帮助小车选择路径停车。

1 系统硬件概述

1.1 模拟小车

该停车系统的核心为EPM3128ATC144-10N的CPLD板，一块配合电机驱动L298N，控制两个直流电机，通过四路循迹模块LM339N进行道路循迹，搭载外部12V电源，给小车进行供电，作为模拟将要停车的汽车，图1为小车模块连接示意图。

1.2 模拟停车场

另一块EPM板配合若干红外监测模块，形成一个模拟停车场的实时监控系统，红外监测模块用于监测停车场的动态信息，例如空车位位置，已停车的车位位置，和将要停车的小车具体位置。

由于为构建模拟停车场，该系统只选择了一个十字路口实时监测CROSS，一个位于十字路口左边的车位实时监测H1，以及该车位前的入口实时监测L1。图2为停车场监测系统模块连接示意图。

1.3 信息传递

两块板之间，实行信息交互传递，实时传达小车信息给停车场控制板，停车场控制板同时传达停车场信息以及控制信息给小车，实现小车的自动选择路径，寻找车位停车。

实际系统中，应用无线模块来实现小车和停车场间的实时交互。图3为信息交互连接示意图，其中，A0、A1为信息模拟输入口，A0为高位；A3、A2为信息模拟输出口，A3为高位。

2 自动停车原理概述

模拟停车场示意图4所示。

小车进入停车场，四路循迹模块开始工作，模块LL与模块RR监测到白色，通过输出口给小车控制板EPM3128输入低电频信息，模块LM与模块RM监测到黑色，通过输出口给小车控制板EPM3128输入高电频。

小车控制板处理四个输入信息，信息输入控制板信号为LL&LM&RM&RR。转化成逻辑值为“0110”，则，小车控制板此时，小车控制通过输出口D0、D2、D4、D6输出控制信息“1010”给电机驱动模块L298N，控制左右轮转动，控制小车开始前进。

当小车到达模拟停车场十字路口处时，如图5所示。

1）停车：小车到模拟的停车场十字路口时，它的四路循迹模块分别LL、LM、RM、RR，同时监测到黑色区域，此时通过输出口给控制板输入高电频信息，然后，小车控制板每检测到的信息输入逻辑值为“1111”，随后小车控制通过输出口D0、D2、D4、D6，并且输出控制信息“0000”给相应的电机驱动模块L298N，与此同时控制小车停车。

2）转弯：同时，小车底座进入红外监测模块CROSS，CROSS监测到黑色底座，通过输出口给停车场系统监控板输入一个低电频信号，系统监控板获得逻辑值为0的信号，同时左侧车位红外监控模块H1与道路监测模块L1同时将自己的信息数据传递给系统监控板。系统板通过程序，综合处理3个输入信息。endprint

当L1&H1之间的逻辑值为“11”时，表示十字路口左侧有空车位，而且前面没有车辆，则系统会综合处理，而后会做出一个可以左转的信号，经模拟通信输出口A0、A1，把一个逻辑值“01”的信号输出，当前，小车模拟通信的接收口收到的信号逻辑值为“01”，以此同时小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知小车可以左转，并且经过输出口D0、D2、D4、D6，它的输出控制的信息为“0010”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车左转。

当L1&H1之间的逻辑值为其它时，表示十字路口左侧车位没有空闲的，又或者是有车辆在停车，另外车辆占用此道路，与此同时，系统监测板会处理出来一个右转的信号，而后通过模拟的通信输出口A0、A1，且将逻辑值为“10”的信号输出，随后小车模拟的通信接口将收到逻辑值 “10”的信号，小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知右转，并且经过输出口D0、D2、，D4、D6，它的输出控制信息“1000”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车右转。

3）继续循迹前进：当小车转弯过后，小车底座离开红外监测模块CROSS，红外监测模块CROSS监测到一个高电频信号，系统监控板获得逻辑值为1的信号，通过处理，得知小车已经通过十字路口，则产生一个逻辑值“00”的信号通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车模拟通信输入口接受到逻辑值为“00”的信号，则终止左转指令，使小车回到循迹前进中。

小车进入左通道后，模拟图如6所示。

1）信息交互：小车循迹前行到车位入口，四路循迹模块LL&LM&RM&RR监测的的逻辑值信号为“0111”（若进入为右通道，则为“1110”），小车控制板接受到该信号，进入延时转弯过程，同时将逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），通过模拟通信输出口，A0、A1输出，此时停车场监测系统板通过模拟通信输入口，即A3、A2，接收到逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），同时，收到红外监测模块L1监测到的小车位置信息，和该位子对应的车位信息H1。

2）车位空，进入车位：当H1输出的逻辑值为“1”，则表示该车位空，可以进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则转弯进入该车位。

3）车位满，继续前进：当H1输出的逻辑值为“0”时，则表示该车位以被占，不能进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“11”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“11”信号，则通过输出口D0、D2、D4、D6输出控制信息“1010”给电机驱动模块L298N，控制小车终止左转，改为前进。

4）继续循迹前进：当小车离开红外监测模块L1时，L1输出一个高电频信息，停车场系统控制板处理该信息，得知小车已经离开该车位，则发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则终止前进指令，使小车回到循迹前进中。

5）寻找空位：当小车通过循迹到下一个车位口，将重复以上步骤，直到小车寻找到空位，停入。程序终止。

3 系统流程图

系统流程图如图7所示。

4 结论

本文提出并设计了一个，结合EDA的知识，选择EPM3128ATC144-10N，使车主瞬间找到空车位，并且自动停入，这样之后实现了自动停车的设计，实时监测，从而保证停车场的使用率，降低了车主的困扰。

参考文献：

[1] 陈榕.停车场管理系统的设计与实现[J].科技创新导报，2009（23）：181-183.

[2] 曹建军，史忠科，宋蕾.小区停车场智能管理系统设计[J].计算机工程与应用，2009，45（5）：214-217.

[3] 张卫华，杨博，周洁瑜.基于纳什均衡的停车场规划模型[J].系统管理学报，2012，5（21）：684-689.

[4] 杜桂荣.多层升降横移式立体停车库的结构和控制[J].甘肃工业大学学报，2003，29（1）.

[5] 阎莹，张巍，刘盼芝.停车场管理系统的初步设计[J].交通与运输，2005，28（7）：75-77.

[6] 邓应伟，张帆.停车场泊车路径寻优问题研究[J].计算技术与自动化，2006，25（1）：53-54.endprint

当L1&H1之间的逻辑值为“11”时，表示十字路口左侧有空车位，而且前面没有车辆，则系统会综合处理，而后会做出一个可以左转的信号，经模拟通信输出口A0、A1，把一个逻辑值“01”的信号输出，当前，小车模拟通信的接收口收到的信号逻辑值为“01”，以此同时小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知小车可以左转，并且经过输出口D0、D2、D4、D6，它的输出控制的信息为“0010”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车左转。

当L1&H1之间的逻辑值为其它时，表示十字路口左侧车位没有空闲的，又或者是有车辆在停车，另外车辆占用此道路，与此同时，系统监测板会处理出来一个右转的信号，而后通过模拟的通信输出口A0、A1，且将逻辑值为“10”的信号输出，随后小车模拟的通信接口将收到逻辑值 “10”的信号，小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知右转，并且经过输出口D0、D2、，D4、D6，它的输出控制信息“1000”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车右转。

3）继续循迹前进：当小车转弯过后，小车底座离开红外监测模块CROSS，红外监测模块CROSS监测到一个高电频信号，系统监控板获得逻辑值为1的信号，通过处理，得知小车已经通过十字路口，则产生一个逻辑值“00”的信号通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车模拟通信输入口接受到逻辑值为“00”的信号，则终止左转指令，使小车回到循迹前进中。

小车进入左通道后，模拟图如6所示。

1）信息交互：小车循迹前行到车位入口，四路循迹模块LL&LM&RM&RR监测的的逻辑值信号为“0111”（若进入为右通道，则为“1110”），小车控制板接受到该信号，进入延时转弯过程，同时将逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），通过模拟通信输出口，A0、A1输出，此时停车场监测系统板通过模拟通信输入口，即A3、A2，接收到逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），同时，收到红外监测模块L1监测到的小车位置信息，和该位子对应的车位信息H1。

2）车位空，进入车位：当H1输出的逻辑值为“1”，则表示该车位空，可以进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则转弯进入该车位。

3）车位满，继续前进：当H1输出的逻辑值为“0”时，则表示该车位以被占，不能进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“11”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“11”信号，则通过输出口D0、D2、D4、D6输出控制信息“1010”给电机驱动模块L298N，控制小车终止左转，改为前进。

4）继续循迹前进：当小车离开红外监测模块L1时，L1输出一个高电频信息，停车场系统控制板处理该信息，得知小车已经离开该车位，则发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则终止前进指令，使小车回到循迹前进中。

5）寻找空位：当小车通过循迹到下一个车位口，将重复以上步骤，直到小车寻找到空位，停入。程序终止。

3 系统流程图

系统流程图如图7所示。

4 结论

本文提出并设计了一个，结合EDA的知识，选择EPM3128ATC144-10N，使车主瞬间找到空车位，并且自动停入，这样之后实现了自动停车的设计，实时监测，从而保证停车场的使用率，降低了车主的困扰。

参考文献：

[1] 陈榕.停车场管理系统的设计与实现[J].科技创新导报，2009（23）：181-183.

[2] 曹建军，史忠科，宋蕾.小区停车场智能管理系统设计[J].计算机工程与应用，2009，45（5）：214-217.

[3] 张卫华，杨博，周洁瑜.基于纳什均衡的停车场规划模型[J].系统管理学报，2012，5（21）：684-689.

[4] 杜桂荣.多层升降横移式立体停车库的结构和控制[J].甘肃工业大学学报，2003，29（1）.

[5] 阎莹，张巍，刘盼芝.停车场管理系统的初步设计[J].交通与运输，2005，28（7）：75-77.

[6] 邓应伟，张帆.停车场泊车路径寻优问题研究[J].计算技术与自动化，2006，25（1）：53-54.endprint

当L1&H1之间的逻辑值为“11”时，表示十字路口左侧有空车位，而且前面没有车辆，则系统会综合处理，而后会做出一个可以左转的信号，经模拟通信输出口A0、A1，把一个逻辑值“01”的信号输出，当前，小车模拟通信的接收口收到的信号逻辑值为“01”，以此同时小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知小车可以左转，并且经过输出口D0、D2、D4、D6，它的输出控制的信息为“0010”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车左转。

当L1&H1之间的逻辑值为其它时，表示十字路口左侧车位没有空闲的，又或者是有车辆在停车，另外车辆占用此道路，与此同时，系统监测板会处理出来一个右转的信号，而后通过模拟的通信输出口A0、A1，且将逻辑值为“10”的信号输出，随后小车模拟的通信接口将收到逻辑值 “10”的信号，小车控制板会通过程序对该信号作出判断，得知右转，并且经过输出口D0、D2、，D4、D6，它的输出控制信息“1000”，且将此信息给驱动模块L298N，随后控制小车右转。

3）继续循迹前进：当小车转弯过后，小车底座离开红外监测模块CROSS，红外监测模块CROSS监测到一个高电频信号，系统监控板获得逻辑值为1的信号，通过处理，得知小车已经通过十字路口，则产生一个逻辑值“00”的信号通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车模拟通信输入口接受到逻辑值为“00”的信号，则终止左转指令，使小车回到循迹前进中。

小车进入左通道后，模拟图如6所示。

1）信息交互：小车循迹前行到车位入口，四路循迹模块LL&LM&RM&RR监测的的逻辑值信号为“0111”（若进入为右通道，则为“1110”），小车控制板接受到该信号，进入延时转弯过程，同时将逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），通过模拟通信输出口，A0、A1输出，此时停车场监测系统板通过模拟通信输入口，即A3、A2，接收到逻辑值“01”（若进入为右通道，则为“10”），同时，收到红外监测模块L1监测到的小车位置信息，和该位子对应的车位信息H1。

2）车位空，进入车位：当H1输出的逻辑值为“1”，则表示该车位空，可以进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则转弯进入该车位。

3）车位满，继续前进：当H1输出的逻辑值为“0”时，则表示该车位以被占，不能进入，停车场监测系统板发送逻辑值信号“11”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“11”信号，则通过输出口D0、D2、D4、D6输出控制信息“1010”给电机驱动模块L298N，控制小车终止左转，改为前进。

4）继续循迹前进：当小车离开红外监测模块L1时，L1输出一个高电频信息，停车场系统控制板处理该信息，得知小车已经离开该车位，则发送逻辑值信号“00”，通过模拟通信输出口，A0、A1输出，小车接收到系统板回馈的“00”信号，则终止前进指令，使小车回到循迹前进中。

5）寻找空位：当小车通过循迹到下一个车位口，将重复以上步骤，直到小车寻找到空位，停入。程序终止。

3 系统流程图

系统流程图如图7所示。

4 结论

本文提出并设计了一个，结合EDA的知识，选择EPM3128ATC144-10N，使车主瞬间找到空车位，并且自动停入，这样之后实现了自动停车的设计，实时监测，从而保证停车场的使用率，降低了车主的困扰。

参考文献：

[1] 陈榕.停车场管理系统的设计与实现[J].科技创新导报，2009（23）：181-183.

[2] 曹建军，史忠科，宋蕾.小区停车场智能管理系统设计[J].计算机工程与应用，2009，45（5）：214-217.

[3] 张卫华，杨博，周洁瑜.基于纳什均衡的停车场规划模型[J].系统管理学报，2012，5（21）：684-689.

[4] 杜桂荣.多层升降横移式立体停车库的结构和控制[J].甘肃工业大学学报，2003，29（1）.

[5] 阎莹，张巍，刘盼芝.停车场管理系统的初步设计[J].交通与运输，2005，28（7）：75-77.

[6] 邓应伟，张帆.停车场泊车路径寻优问题研究[J].计算技术与自动化，2006，25（1）：53-54.endprint