以泊车机器人为主体的智能停车场的设计

辛浩

摘 要：无线射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术，它通过阅读器和射频卡之间非接触式的信息传递，来完成信息的识别，从而可以达到汽车识别，停车收费，传唤泊车机器人的目的。车位导引系统基于超声波探测技术对剩余车位进行探测，将探测结果反馈到中央处理器并由其随机分配一个车位，从而对泊车机器人进行车位的导引。这二者的结合可以提高车位的利用率并且减少停车时所花费的时间，减少人力，提高效率。

关键词：泊车机器人;rfid技术;车位引导系统;超声波探测技术

随着经济的发展，人们对于汽车的需求率和使用量不断的增加，传统的停车场面临着人工收费效率慢，消耗时间长，用户寻找车位难，倒车难等问题。大型购物商场，机场等场所迫切需要提高停车效率，增加用户停车时的舒适度，使利润得到最大化，因此智能停车场有着广泛的前景。以泊车机器人为主体的基于RFID技术和超声波探测技术的智能停车场，可以真正的将人从停车过程中解放出来并同时减少停车时消耗的时间。

1 智能停车场的停车流程

1.1 泊车机器人对车辆的识别与托运

在商场，机场等场所大多数人都是短期停车的用户，客流量大，用户在停完车后，只会有相对较短时间的离开，并且再次来到这个停车场的频率较低，针对这些特点可以应用泊车机器人，大幅度的提高泊車效率。

根据商场或是机场的结构设立有序的地上自动停车栈，自动停车栈被分为多个栈区，在自动停车栈的入口处有大型的LED屏幕显示各栈区剩余的泊车机器人的数量，供用户进行选择，利于使机器人的利用率达到最大化。在每个栈区的入口处都有一个栈机，多个栈机同时工作可以分散客流量，减少排队现象的发生。

栈机负责对车辆信息的录入与泊车机器人传信工作。其作为上位机内部装载数据计算系统，rfid读卡器，电子标签出签机，有线射频模块与车辆信息录入系统。当有车辆进入栈区后，栈机内的车辆信息录入系统会对车辆进行拍照，记录车辆的牌照信息，车身颜色，车型型号以及开始停车的时间并将其转换为数字信息，记录在栈机产出的电子标签上，用于取车流程。电子标签为含有特殊解码的无源标签，用以取车时的信息识别。栈机同时内部含有源射频模块，该模块负责泊车机器人的传唤工作。采用DST-22一体芯片。定期向外无线广播标签ID信息，发送距离最远可达500米。车辆信息录入成功后，栈机即刻传唤距离最近的空闲机器人，并将车辆信息与泊车机器人对应挂钩。泊车机器人接受到信息后，会对栈区内的车辆进行扫描，找到与之匹配的车辆，并语音提示用户输入自己的手机号码，用于告知用户停车位的编号。泊车机器人根据车辆的大小来调整自身，按照设计好的行驶路线对车辆进行托运。

1.2 泊车机器人的导引与停放

智能停车场的车位导引系统由三部分组成，数据采集系统，中央处理系统，车位分配系统，信息发送系统。在每个停车位的上方都有一个超声波探测器，数据采集系统通过超声波探测器向下发出超声波来检测该停车位是否具有汽车。检测到的结果会传递给中央控制系统，中央控制系统统计有车和无车的车位并随机抽取一个车位分配给泊车机器人。泊车机器人内部具有停车场车位行驶路线图，根据车位导引系统分配的停车位，完成对车辆进行准确的停放。完成车辆的停放后，系统会根据用户输入的手机号码，告知车辆所停的停车位编号。随后，泊车机器人回到为其设计的停放区域。

2 智能停车场的取车流程

当用户回到停车场时，用户只需将电子标签放在栈机的扫码屏上，栈机内部的rfid读卡器会对无源电子标签进行识别同时用户的停车时长也会截止。在扫码屏扫完电子标签后，数据计算系统会根据用户的停车时间，计算用户的停车费用，显示在显示屏的左侧，显示屏的右侧显示该停车场的收费码。在用户交付完相应的费用后，栈机在数据库中查询与之对应的停车位号，有线射频模块会传唤停车场中的空闲机器人，泊车机器人收到传唤的信号后，会按照设定的行驶路线找到该车位，并将汽车拖出到用户扫码的栈区。RFID IC读卡器内部有一个154位存储器，用以存储标签数据。IC内部还有一个通导电阻极低的调制门控管，以固定频率工作。当读卡器发出电磁波后，器件感电开始运转，将数据以曼彻斯特格式发送出去。门控管的开关频率为70khz，完成154位数据发送需要2.2ms，在发送完数据后标签随即进入100ms的休眠时间，期间不影响读卡器对其他标签的扫描。

3 用户在特殊情况下对车辆的找寻

用户在停放完自己的车辆后，有可能落在车内一些东西或者中途需要回到车内去取一些东西，这也需要对用户进行车位的导引。不同的停车场显示屏上显示的车位也会有所不同，单层停车场车位的格式是区号+位置号;而多层停车场的显示格式是楼层+区号+位置号。用户通过行人通道，来到对应的楼层后，会首先看到不同区号的指示牌，用户根据指示信息进入。位置号根据不同停车场停车位的设计进行相应数量级的划分，显示在指示屏上，用户根据位置号所在的域找到系统提供的车位。

4 智能停车系统的优化

用户在取车时，泊车机器人从停车场接收信息到将车拖用到栈区需要一定的时间。如果可以对泊车机器人进行提前的预约，这段时间便可以节省。用户在办完自己的事，去自动停车栈的路上，可以提前五分钟或十分钟通过手机在该机场或商场的网页上对自己的车辆进行预约，在完成预约之后，用户的停车时间便会停止，系统提示用户支付停车所用的费用。用户在完成费用的支付后，系统便会安排泊车机器人对车辆进行托运，用户只需在交车时的停车栈等候即可。

5 结语

以泊车机器人为主体的智能停车场，革命性的改变了传统的停车场的停车方式，将人从停车这个过程中彻底的解放出来，给停车技术不好的人提出了解决的方案。其不仅减少了停车所用的时间，而且提高了用户停车的舒适度，提升了商场或机场的形象，有利于吸引更多的客流量。