智能停車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張婷娟 朱燕 賈曉菲

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，而“停車(chē)難”成為全國(guó)各大中型城市面臨的問(wèn)題。基于FPGA技術(shù)，對(duì)智能停車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并將紅外傳感器收集的車(chē)位狀態(tài)信息送至FPGA的中央處理模塊，芯片內(nèi)部通過(guò)研究中央數(shù)據(jù)處理模塊車(chē)位狀態(tài)信息，計(jì)算出距離用戶(hù)最近的車(chē)位，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)泊車(chē)車(chē)位的最優(yōu)選擇，引導(dǎo)用戶(hù)快速、便捷的泊車(chē)。

關(guān)鍵詞：智能停車(chē);最優(yōu)泊車(chē);FPGA

中圖分類(lèi)號(hào)：TN791? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）15-0029-02

Abstract： With the continuous development of economy， the number of cars is growing explosively， and "parking difficulty" has become a problem faced by large- and medium-sized cities all over the country. Based on FPGA technology， the intelligent parking system is designed and the parking status information collected by infrared sensor is sent to the central processing module of FPGA. By studying the parking status information of the central data processing module， the chip calculates the nearest parking space， realizes the optimal choice of user parking space， and guides users to park quickly and conveniently.

Keywords： intelligent parking; optimal parking; FPGA

引言

城市汽車(chē)數(shù)目日益增長(zhǎng)，停車(chē)和停車(chē)管理問(wèn)題成了城市建設(shè)的難點(diǎn)，2014年，阿里云首先在杭州建立了一套智能停車(chē)系統(tǒng)[1];李正明[2]等人基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)提出了一種實(shí)時(shí)性更好的嵌入式停車(chē)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng);江西理工大學(xué)的張雪[3]以藍(lán)牙為通信方式設(shè)計(jì)了室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)，本文設(shè)計(jì)的智能停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)主要由信息采集模塊、最優(yōu)泊車(chē)模塊和收費(fèi)管理模塊等三大部分組成。

1 信息集模塊

實(shí)現(xiàn)智能停車(chē)場(chǎng)最重要的就是在各停車(chē)場(chǎng)出入口進(jìn)行車(chē)輛計(jì)數(shù)，準(zhǔn)確采集駛?cè)牒婉偝鲈撏＼?chē)場(chǎng)的車(chē)輛數(shù)，通過(guò)停車(chē)場(chǎng)總車(chē)位數(shù)減駛?cè)胲?chē)位數(shù)加駛出車(chē)輛數(shù)，計(jì)算剩余車(chē)位數(shù)[4]。

1.1 出入口通行控制模塊

出入口通行控制模塊采用傳感器進(jìn)行狀態(tài)信息采集，對(duì)車(chē)位上有沒(méi)有車(chē)輛進(jìn)入進(jìn)行檢測(cè)，并將其信號(hào)直接輸送FPGA芯片，F(xiàn)PGA將接收到的高低電平進(jìn)行譯碼，將其顯示輸出有車(chē)或者無(wú)車(chē)。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入無(wú)線(xiàn)識(shí)別區(qū)域后，無(wú)線(xiàn)識(shí)別出裝有RFID卡的有卡車(chē)，比對(duì)卡號(hào)的類(lèi)型，如果不是有效卡，直接過(guò)濾該車(chē)，將其當(dāng)作無(wú)卡車(chē)處理。如果是有效卡，查詢(xún)卡對(duì)應(yīng)的車(chē)輛，結(jié)合車(chē)牌識(shí)別、道口、時(shí)間等，則生成車(chē)輛入場(chǎng)數(shù)據(jù)。

1.2 車(chē)位有無(wú)檢測(cè)分析

經(jīng)過(guò)比較，在車(chē)位有無(wú)檢測(cè)時(shí)選擇使用光電式反射傳感器。傳感器自帶接收發(fā)送裝置，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理之后，來(lái)分析是否有物體存在于傳感器測(cè)試范圍內(nèi)[5]，檢測(cè)各個(gè)車(chē)位上是否有車(chē)，對(duì)模擬的車(chē)位進(jìn)行逐個(gè)檢查，傳感器采集的數(shù)據(jù)有車(chē)為高電平，無(wú)車(chē)為低電平[6]，實(shí)現(xiàn)車(chē)位有無(wú)檢測(cè)的流程圖如圖1所示。

1.3 車(chē)位預(yù)約模塊

停車(chē)預(yù)約模塊提供電話(huà)預(yù)約、短信預(yù)約以及網(wǎng)站預(yù)約等服務(wù)，停車(chē)人可通過(guò)不同的方式向停車(chē)信息服務(wù)平臺(tái)發(fā)送預(yù)約請(qǐng)求，由停車(chē)信息服務(wù)平臺(tái)處理相關(guān)的預(yù)約請(qǐng)求，并與停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，將停車(chē)人的預(yù)約請(qǐng)求發(fā)送到停車(chē)場(chǎng)終端。當(dāng)駕車(chē)者駕駛車(chē)輛到達(dá)停車(chē)場(chǎng)停車(chē)時(shí)，由停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)根據(jù)預(yù)約信息列表中所保存的相關(guān)預(yù)約信息判斷當(dāng)前入場(chǎng)的車(chē)輛是否為預(yù)約車(chē)輛，處理預(yù)約信息等。

2 最優(yōu)泊車(chē)模塊

最優(yōu)泊車(chē)模塊主要有最優(yōu)泊車(chē)算法分析模塊、停車(chē)引導(dǎo)模塊組成。

2.1 最優(yōu)泊車(chē)算法分析模塊

最優(yōu)泊車(chē)算法分析模塊主要是對(duì)空閑車(chē)位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并且顯示距離用戶(hù)最近的車(chē)位。系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)了6個(gè)車(chē)位，此模塊對(duì)6個(gè)車(chē)位的狀態(tài)信息進(jìn)行顯示，系統(tǒng)寫(xiě)入了6個(gè)車(chē)位的64種狀態(tài)，能夠?qū)⒚總€(gè)車(chē)位隨機(jī)的狀態(tài)讀取到并進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算出距離用戶(hù)最近的車(chē)位，讓用戶(hù)方便停車(chē)，每個(gè)車(chē)位都有編號(hào)，系統(tǒng)默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)為1，2，3，4，5，6，顯示出剩余車(chē)位之后，對(duì)剩余車(chē)位的編號(hào)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)比較，輸出最小編號(hào)的車(chē)位，例如2號(hào)，4號(hào)，5號(hào)車(chē)位有車(chē)，那顯示屏?xí)@示：剩余車(chē)位為：1號(hào)，3號(hào)，6號(hào)，距離您最近的車(chē)位是1號(hào)，這樣能給用戶(hù)一個(gè)直接的最近車(chē)位結(jié)果，給用戶(hù)提供一個(gè)省時(shí)、方便、快捷的停車(chē)方案。

剩余車(chē)位統(tǒng)計(jì)代碼首先進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖，在對(duì)6個(gè)車(chē)位的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)。最優(yōu)泊車(chē)流程圖如圖2所示。

2.2 停車(chē)引導(dǎo)模塊

停車(chē)引導(dǎo)模塊的目的是通過(guò)有效的途徑以清晰直觀的方式向車(chē)輛駕駛員提供目前停車(chē)場(chǎng)內(nèi)空閑停車(chē)位的具體位置，引導(dǎo)司機(jī)能夠以最短路徑或最短時(shí)間行駛到目標(biāo)停車(chē)位。這也在一定程度上降低了停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的安全隱患，提升了用戶(hù)的停車(chē)體驗(yàn)，同時(shí)也提高了停車(chē)效率。

3 停車(chē)收費(fèi)模塊

停車(chē)收費(fèi)模塊可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)泊位費(fèi)用情況實(shí)時(shí)查詢(xún)功能。泊位費(fèi)用情況實(shí)時(shí)查詢(xún)可方便用戶(hù)通過(guò)密碼登錄查詢(xún)動(dòng)態(tài)計(jì)時(shí)及計(jì)費(fèi)信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的智能停車(chē)系統(tǒng)在對(duì)功能模塊進(jìn)行劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)剩余車(chē)位信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，車(chē)輛在停車(chē)場(chǎng)入口處可以了解停車(chē)場(chǎng)內(nèi)剩余車(chē)位數(shù)以及其位置分布，中央處理模塊將所統(tǒng)計(jì)的車(chē)位信息進(jìn)行分析，為其匹配最優(yōu)泊車(chē)位，使停車(chē)場(chǎng)的管理更加方便、快捷，解放了人力，也推動(dòng)了停車(chē)系統(tǒng)智能化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]新浪科技.阿里云進(jìn)軍“智能停車(chē)”[EB/OL].[2014-8-8].http：//tec

h.sina.com.cn/it/2014-08-08/11059542908.shtml.

[2]李正明.汪付川.基于嵌入式的智能停車(chē)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子器件，2014，37（4）：742-745.

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