智能停车系统设计
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摘 要：随着经济的不断发展，汽车数量呈爆发式增长，而“停车难”成为全国各大中型城市面临的问题。基于FPGA技术，对智能停车系统进行设计并将红外传感器收集的车位状态信息送至FPGA的中央处理模块，芯片内部通过研究中央数据处理模块车位状态信息，计算出距离用户最近的车位，实现用户泊车车位的最优选择，引导用户快速、便捷的泊车。
关键词：智能停车;最优泊车;FPGA
中图分类号：TN791 文献标志码：A 文章编号：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
城市汽车数目日益增长，停车和停车管理问题成了城市建设的难点，2014年，阿里云首先在杭州建立了一套智能停车系统[1];李正明[2]等人基于ZigBee网络提出了一种实时性更好的嵌入式停车场监控系统;江西理工大学的张雪[3]以蓝牙为通信方式设计了室内停车场管理系统，本文设计的智能停车场管理系统主要由信息采集模块、最优泊车模块和收费管理模块等三大部分组成。
1 信息集模块
实现智能停车场最重要的就是在各停车场出入口进行车辆计数，准确采集驶入和驶出该停车场的车辆数，通过停车场总车位数减驶入车位数加驶出车辆数，计算剩余车位数[4]。
1.1 出入口通行控制模块
出入口通行控制模块采用传感器进行状态信息采集，对车位上有没有车辆进入进行检测，并将其信号直接输送FPGA芯片，FPGA将接收到的高低电平进行译码，将其显示输出有车或者无车。当车辆进入无线识别区域后，无线识别出装有RFID卡的有卡车，比对卡号的类型，如果不是有效卡，直接过滤该车，将其当作无卡车处理。如果是有效卡，查询卡对应的车辆，结合车牌识别、道口、时间等，则生成车辆入场数据。
1.2 车位有无检测分析
經过比较，在车位有无检测时选择使用光电式反射传感器。传感器自带接收发送装置，经过系统处理之后，来分析是否有物体存在于传感器测试范围内[5]，检测各个车位上是否有车，对模拟的车位进行逐个检查，传感器采集的数据有车为高电平，无车为低电平[6]，实现车位有无检测的流程图如图1所示。
1.3 车位预约模块
停车预约模块提供电话预约、短信预约以及网站预约等服务，停车人可通过不同的方式向停车信息服务平台发送预约请求，由停车信息服务平台处理相关的预约请求，并与停车场管理系统进行信息交互，将停车人的预约请求发送到停车场终端。当驾车者驾驶车辆到达停车场停车时，由停车场管理系统根据预约信息列表中所保存的相关预约信息判断当前入场的车辆是否为预约车辆，处理预约信息等。
2 最优泊车模块
最优泊车模块主要有最优泊车算法分析模块、停车引导模块组成。
2.1 最优泊车算法分析模块
最优泊车算法分析模块主要是对空闲车位进行统计并且显示距离用户最近的车位。系统初步设计了6个车位，此模块对6个车位的状态信息进行显示，系统写入了6个车位的64种状态，能够将每个车位随机的状态读取到并进行计算，为了计算出距离用户最近的车位，让用户方便停车，每个车位都有编号，系统默认的优先级为1，2，3，4，5，6，显示出剩余车位之后，对剩余车位的编号进行优先级比较，输出最小编号的车位，例如2号，4号，5号车位有车，那显示屏会显示：剩余车位为：1号，3号，6号，距离您最近的车位是1号，这样能给用户一个直接的最近车位结果，给用户提供一个省时、方便、快捷的停车方案。
剩余车位统计代码首先进行数据缓冲，在对6个车位的检测结果进行收集、统计。最优泊车流程图如图2所示。
2.2 停车引导模块
停车引导模块的目的是通过有效的途径以清晰直观的方式向车辆驾驶员提供目前停车场内空闲停车位的具体位置，引导司机能够以最短路径或最短时间行驶到目标停车位。这也在一定程度上降低了停车场内的安全隐患，提升了用户的停车体验，同时也提高了停车效率。
3 停车收费模块
停车收费模块可实现当前停车场泊位费用情况实时查询功能。泊位费用情况实时查询可方便用户通过密码登录查询动态计时及计费信息。
4 结束语
本文设计的智能停车系统在对功能模块进行划分的基础上，对停车场内剩余车位信息进行统计显示，车辆在停车场入口处可以了解停车场内剩余车位数以及其位置分布，中央处理模块将所统计的车位信息进行分析，为其匹配最优泊车位，使停车场的管理更加方便、快捷，解放了人力，也推动了停车系统智能化的发展。
参考文献：
[1]新浪科技.阿里云进军“智能停车”[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车场远程监控系统[J].电子器件，2014，37（4）：742-745.
[3]张雪.基于蓝牙的室内智能停车场管理系统设计[D].江西理工大学，2013.
[4]谢宇.停车场最佳车位显示系统的方案及设计[J].温州职业技术学院学报，2012，12（4）：44-47.
[5]陈军.智能停车诱导信息系统及诱导效果仿真分析[D].重庆交通大学，2016.
[6]樊培毅，陈阳，程森森，等.基于WiFi室内定位的地下停车场智能导航系统[J].物联网技术，2016，6（4）：31-34.
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