基于WiFi定位的地下车库停车系统设计

窦艳艳，张 荣，卓晓冬

(南京高等职业技术学校 电气工程系，江苏 南京 210019)



基于WiFi定位的地下车库停车系统设计

窦艳艳，张 荣，卓晓冬

(南京高等职业技术学校 电气工程系，江苏 南京 210019)

为提高停车效率，助力物联网时代智能交通系统的发展。文中设计了一种基于WiFi定位的地下车库停车系统，将WiFi定位技术应用于地下车库泊车，实现自动停车导航。通过车牌索引快速取车，保证车辆安全和交通方便，提高停车场管理水平，同时可以服务公安系统，自动识别公安系统公布的黑名单车辆，并可以将地下车库停车位实时信息与相关城市停车诱导系统进行无线连接。

WiFi定位；地下车库；停车系统；智能交通；车牌识别

随着城市停车供需矛盾的日益突出[1]，停车场泊位不足, 难以适应汽车保有量的增长，另一方面部分停车场利用率低，究其原因是驾驶员由于不了解停车位，随意、任意、盲目地寻找停车泊位[2]。城市停车诱导系统作为城市智能交通系统的重要组成部分，应用越来越广泛，该系统可以为驾驶员提供与停车相关的信息，缩短寻找停车泊位消耗的时间，从而减少交通量集中地区因停车产生的附加交通量, 缓解城市道路交通压力[3]。当驾驶员参照城市停车诱导系统进入到相应的地下停车场后，视野比较局限，空间有限，如何快速准确的找到合适的停车位也是一项比较艰巨的任务。本文将WiFi定位技术应用于地下车库泊车，实现停车场内车位引导、智能寻车及引导一体化等功能。WiFi技术是的一种新型的信息获取技术，具有定位功能，可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接。其覆盖范围广、易于安装，需要少量的接入点AP (Access Point)，传输速度快，成本较低[4]。并通过车牌索引快速取车，保证车辆安全和交通方便，提高停车场管理水平。并将地下车库停车位的实时信息与城市停车诱导系统进行无线连接，助力物联网时代智能交通的发展。

1 系统基本组成

基于WiFi定位的地下车库停车系统作为城市智能交通的一个重要组成部分，是一个信息化的系统,它的各个组成部分和各种功能都是以交通信息应用为中心展开的，因此实时全面准确的交通信息是实现城市交通智能化的关键。在地下车库环境下，大多都采用无线局域网来估计接收终端的位置，在典型的无线局域网架构中，接入点AP就是类似无线通信网中的基站。大部分无线局域网都使用射频信号来进行通信，因为无线电波可以穿透大部分的室内墙壁和障碍物，所以可以提供更大的覆盖范围。

基于WiFi定位的地下车库停车系统分为停车场内车位引导系统和智能寻车及引导一体化系统。停车场内车位引导系统主要应用于停车场内部，它会判断车场内的各个车位状态并统计空车位数，通过车位引导屏及车位指示灯引导车主停放车辆。一套完整的车位引导系统包含了WiFi定位模块、车位指示灯、区域控制器、中央控制器及车位引导屏。智能寻车及引导一体化系统除了具备引导车主停车的功能外，该系统还提供了车主寻车的功能：车主购物完毕返回停车场时，可以通过输入车牌号来寻找到其车辆所停放的位置[5-6]。系统从技术上实现了对车辆停泊位置的全自动识别，方便用户寻车。

2 系统工作原理及流程

车库内安装多个无线AP，通过定位算法，实时采集停车场内各个车位的车辆信息。对所连接的各个WiFi定位模块信息进行收集，并按照一定规则将数据压缩编码后反馈给中央控制器，由中央控制器完成数据处理，并将处理后的车位数据发送到停车场的各车位引导屏，显示空车位信息，从而实现引导车辆进入空余车位的功能。大幅缓解了停车场内部车辆的无序流通，降低碳排放，同时提升停车场的物业管理形象。

当车主通过安装在车场入口处的寻车查询终端输入自己汽车的车牌时，触摸屏接收指令后会调取中央处理器的数据，并在屏幕上显示车主当前所在的停车场地图，地图上会标明车主所处位子和其车辆所停放的位置，并根据停车场总体路线情况选择一条最佳取车路线显示在该停车场地图上，从而引导车主取车。用户通过信息发布终端及时了解附近停车场的停车泊位情况，并驶入有空位的地下停车场[7-9]。

图1 车辆进出停车场过程

当车主进入地下车库时，工作人员会给车主派发一个WiFi模块，同时门禁入口位置的摄像机会拍摄车牌并识别车牌号，捆绑WiFi编号发至后台数据库，实时定位车体位置信息，并及时更新后台的数据库，接收后台导航数据，具备语音导航及地图指示功能实现[10-13]。车牌识别系统原理如图2所示。

图2 车牌识别系统原理图

图3 车牌原图

以如图3所示牌照为鲁H C9669的车辆为例，车牌识别系统基本工作过程如下：(1)当行驶的车辆经过时，触发埋设在固定位置的传感器，系统被唤醒处于工作状态；(2)将摄像机或CCD 摄像头拍摄的含有车辆牌照的图像信息输入到计算机中进行自动预处理，图像预处理包括图像转换、图像增强、滤波和水平校正等；(3)通过检索模块进行牌照搜索与检测，定位并分割出包含牌照字符号码的矩形区域，如图4所示；(4)对牌照字符进行二值化并分割出单个字符，如图5所示。经归一化后输入字符识别系统进行识别，如图6所示。

图4 定位分割车牌图像

图5 单字符分割

图6 识别结果

利用WiFi定位技术，语音提示车主如何将车快速安全地停至空位。停至空位后，将WiFi模块放在车内，WiFi模块会和后台的物联网数据库对接，并实时更新车辆的位置。将识别出的车牌与车牌黑名单进行匹配，如果是黑名单中的车辆，则会报警。

图7 报警控制模型

车主如果无法找到自己的泊车位时，可点击悬挂在地下车库柱子上的显示屏，在人机交互界面上输入车牌号。利用车牌索引技术，只要车主输入车牌号的某几位，系统便会自动根据联想正则匹配，快速定位车辆，输出车辆位置的具体信息，并通过语音提示，指示车主行走路线。此显示屏在地下车库分布密集，车主可以随处搜索，从而做到全程无忧。这一系统从技术上实现了对车辆停泊位置的全自动识别，方便了用户的寻车需求[14-15]。

此外，为了使地下车库更加安全化、人性化，在车库内安装多个摄像头，并在WiFi模块和显示屏上设置报警按钮，如遇到车辆损坏、被盗等突发情况，车主可以通过相应的功能键，与值班室取得联系，解决突发事件或事故。完成地下车库泊车工作的同时，还可以推出停车增值服务，如显示屏上的商业广告代理等，扩大经济效益。

3 结束语

基于WiFi定位的地下车库停车系统作为智能交通的实现方式之一已成为社会信息化发展的组成部分，物联网因其广泛的应用前景，将是停车诱导产业发展过程中一个比较现实的突破口，对停车诱导产业的发展具有重大意义[6]。从城区停车场的引导，到车场内车位的引导，再到车主反向寻车。随着物联网的技术深入以及各大城市智能交通大投入建设，智能交通领域将呈现出种类繁多的行业应用。

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Design of Underground Garage Parking System Based on WiFi Localization

DOU Yanyan，ZHANG Rong,ZHUO Xiaodong

(Department of Electrical Engineering, Nanjing Technical Vocational College, Nanjing 210019, China)

The Wi-Fi localization technique is innovatively applied into the underground garage in this paper to realize automatic parking navigation to improve the efficiency of parking and promote the development of intelligent transportation system (ITS) in the internet of things age. The owner can pick up as fast as possible through indexing the license plate, which is safer and more convenient in traffic, thus greatly improved parking management. It can also serve the public security system by automatically recognizing the blacklist released vehicle of the public security system. Real-time information of underground garage parking space is wirelessly connected with related urban parking guidance system.

WiFi orientation; underground garage; parking system; ITS; license plate recognition

2016- 08- 14

窦艳艳(1988-)，女，硕士。研究方向：数字图像处理。

10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2017.07.033

TN926+.24;U495

A

1007-7820(2017)07-121-03