智能停车系统设计方法研究

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摘要：随着人民生活水平的提高，汽车已经成为大众消费品进入到人们的生活中。本文通过对智能停车系统的设计方法进行分析，并对主要技术难点提出了处理意见。针对智能停车系统的应用进行说明，以形成单片机为控制主体，无线串行作为主要通信通道，并以个人计算机作为界面显示主控系统。望广大同行给予指导和肯定。

关键词：停车系统 设计形式 模块

中图分类号：U491.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0097-01

智能停车系统可以有效提高停车场的停车效率，并且将智能型管理融入到停车系统的管理当中。智能停车系统对停车场中的车辆有着很强的引导性，能够解决车辆拥堵时所面临的多种问题，使停车过程更加的方便、快捷。目前国外的智能停车系统应用很广，但是在我国这项技术处于起步阶段，所以在设计上还存在一定的借鉴性。

1 控制系统的组成

整个控制系统是由多个车位检测模块组成，并且在设计上我们为其定位为：控制器模块、车辆检测显示模块、无线通信模块等。

1.1 控制器模块

控制器模块是整个系统最为关键的设计单元，它所负责对车位信息收集、并且通过车位检测将核心控制信息进行收集，以求实时掌握整个停车场中的车位信息。另外它能控制其他模块，例如在对无线通信模块的控制中，可以把车位信息通过无线通信的模式传输到主控计算机中，并且根据主控计算机的指令，直接进行信息数据的引导，同时发出停车信息。

1.2 车位检测显示模块

对于车位的检测一直属于一个技术性难题，所以要想精确的对车位进行控制，就要保证计算能能够正确的掌握车位信息和车辆位置，并且对其进行正确的路线选择，所以如何保证能够正确检测的车位就成为了主要课题。常用的车位检测技术有四种；地感线圈车位检测、超声波车位监测，视频图像车位检测、和红外检测。

1.3 无线通信模块

无线通信模块是连接整个系统的重要数据传输设备，它必须保证传输数据的准确和可靠性，所以在无线通信模块的选择上常利用无线电、蓝牙和无线收发模块。

2 设计实例

上文对智能停车系统在设计上的应用进行说明，我们发现车位检测显示是整体设计中的难点，下面通过多种检测形式进行分析，让我们对此有更好的认识。

2.1 超声波检测

超声波检测检测的抗干扰性很强，而且在安装上十分简单，可以通过在车位上安装超声波传感器的形式来完成车位监控，超声波传感器安装在车位上方，24小时的防超声波，当有车辆时超声波会从车辆上反射回传感器，并且通过超声波的传送时间来计算车位状况，传感器一般由三个部分组成分别为单片机控制模块、超声波发射模块。超声波接收模块。

2.2 单片机控制模块

单片机控制模块能够识别40kHz超声波脉冲，并且对其进行收集和传送，同时计算所使用时间。

2.3 超声波发射模块

超声波发射模块是构成和回收超声波的主要设备，它能够将信号加入到超声波中，并且通过其发射强度来调节反应器的连接形式，同时提高设备的驱动能力。

2.4 超声波接受模块

超声波接受模块针对脉冲信号进行控制，并且通过运算来放大超声波的范围，使其能够合理的接收和鉴别40kHz超声波脉冲，保证设备之间的信号传输。

2.5 地感线圈车位检测

车位检测的核心器件是与地感线圈相连接的车辆感应器。车辆感应器采用先进的锁相环技术。当线圈上面没有车辆时，车辆感应器和地感线圈之间产生一个平衡点，车辆感应器输出一个低电平到CPU；当地感线圈上面有车辆时，地感线圈形成的磁场分布状况发生改变，车辆感应器输出高电平到CPU。检测系统通过对两个信号进行检测判断，即可得到所需的车辆检测信号。地感线圈检测具有以下优点：

（1）使用简单，感应器只需要220V市电和12V直流供电；

（2）检测准确，采用了先进的锁相环技术；

（3）灵敏度高，具有很高的检测灵敏度，灵敏度可根据需要进行调节。

2.6 视频图像车位检测

视频监控系统能够对多个车位进行同时监控，但是这种监控形式的智能性不强，同时受视线影响较大，一旦出现视线遮挡、光线变化等情况，其监控能力大大减弱。我们在进行视频监控系统的设计中，发现监控视频还有以下特点。当单个车位中没有车辆时，监控区域的灰度值十分接近，但是较小的车辆量停留时间，车体的整体轮廓会在发生一定的灰度变化，并且景象差别较大。其次在气候、光线等现象的影响下，会使区域中的景象和背景程序较强的线性关系，尤其在车辆停留时间，车位的范围和车辆信息和背景图像之间的联系不大。同时车辆的体型、颜色等都具有十分丰富的边缘性，这使天气变化过程中会产生一定的影响，当没有车辆停泊时，可能会因为阴影、光纤反射等出现误判。但当车辆很少时这种边缘性就会体现的十分明显。

然后利用合适的图像处理方法来处理图像进行判别。例如：多特征车位检测算法利用了车位内有、无泊车特征差异的特点，并且能够合理的对车位参数进行特征性的提取，通过对参数的联合分析，得出车位中的泊车情况。视频监控系统的整体布置最为简单，适合狭小空间内的车位监控。

3 结语

针对系统设计来说，我们总结出如下设计步骤，首先针对智能停车引导系统的实际应用进行分析，并且建立不同功能的管理模块，同时在设计方案中选择相对符合的设计形式。然后根据设计形式和功能性对系统硬件进行选择，选择相对适合的解决方案。最后进行软件原代码的编写，并且以此进行初步的设计调试，不同模块中硬件、软件都需要在选择性上进行调试，并且根据不同的设计要求，进行系统完善，以保证硬件和软件协调性。通过本文对智能停车引导系统的设计分析，我们可以肯定，以单片机作为主控设备，并且结合电子计算机和软件技术所形成的智能停车引导系统是最为合理的，能够提高停车场的停车效率。

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