可见光定位 导航 的停车场管理系统

一、背景

近年来,随着人民生活水平的提高,各种机动车的数量迅猛增长。

现如今在商场、购物中心等大型停车场中,停车难和找车难是车主十

分头疼的两个问题。一方面,很多热门区域停车场车位紧张,车主在

停车场四处寻找车位;另一方面,由于停车场空间大、环境及标志物

类似、方向不易辨别等原因,车主在停车场容易迷失方向,寻找不到

自己的车辆。

基于可见光定位导航的停车场管理系统主要优化用户在停车场

寻找车辆的用户体验。在为用户提供极佳的车场体验的同时优化管理、

降低成本。

二、系统概述

本系统基于室内可见光定位技术优化停车场三个方面的用户体

验:

(1)寻找停车位

车辆进入停车场前,系统会根据当前用户的位置自动寻找最近的

停车场,并显示该停车场的剩余空车位;车辆进入停车场经过闸机时,

车牌识别摄像机对车辆的车牌进行抓拍上传至服务器,服务器记录进

入停车场时间;车辆进入停车场后,用户使用手机 APP 利用 4G 网络

实现停车场内的定位导航,实时引导车主到相关空车位。

(2)寻找相关车辆

车主打开手机 APP 输入相关车牌号即可精确查询车辆位置,然

后通过可见光室内定位技术,向车主推送寻车地图,车主可以在手机

APP 上直观的看到自己的位置、车辆的位置以及最佳寻车路径,车主

根据导航路径寻找车辆。

(3)停车收费

服务器根据车辆进场时间,计算相关停车费用,并推送到 APP。

车主可以在 APP 上进行付费,在完成付费后十分钟内离开停车场,

否则继续计费。车辆出场时,驶入有效识别区,识别车牌号码,系统

将车牌号与数据库内的信息进行比对,已付费的直接放行,未付费或

付费后超时的不予放行。

三 、 系统组成

基于可见光定位导航的停车场管理系统示意图如图 2 所示,该

系统主要包括服务器、交换机、车位监控摄像头、LED 照明网络以及

停车场出入口闸机等。服务器通过网线与出入口闸机和交换机相连;

交换机通过网线与停车场内车位监控摄像头相连;具有位置信息的

LED 照明光源通过可见光通信技术给智能手机终端发送指令;服务

器与智能手机终端之间通过互联网搭建通信链路。各个系统组成的主

要功能如下:

(1)服务器。记录车辆进出停车场的时间,并根据用户是否付

款,决定是否放行相关车辆;控制车位监控摄像头的抓拍周期,并对

上传的停车位图像进行处理,并存储;与用户 APP 进行数据交互,

根据 APP 上传的用户位置信息和空车位的位置信息,推送寻找空车

位的路径地图,其次,根据 APP 上传的用户位置信息和抓拍的车辆

停放信息,推送寻找车辆的路径地图。

(2)车位监控摄像头。拟每三个车位安装一个车位监控摄像头,

通过服务器和交换机对其进行控制,使其每五分钟进行一次车位抓拍,

并上传抓拍照片至服务器进行相关处理。

(3)停车场 LED 照明网络。既可以实现照明,又可以在照明的

同时不断地发送灯的唯一 ID,进而利用可见光室内定位技术为服务

器实时提供车主的位置信息,方便车主寻找相关车辆。

(4)进出口闸机。主要记录车辆进出停车场的时间,并根据服

务器的相关指令,决定是否放行车辆。

四 、APP  软件

手机 APP 主要用于显示用户的相关位置信息。在可见光覆盖区

域,可见光信号源在不断的发送信号,智能终端接收到信号后,通过

本地算法得到可见光信号源对应的唯一 ID,通过互联网链路与服务

器中的 ID 进行匹配,从而判断用户所在的位置,并在手机 APP 地图

界面显示出来。

停车导航功能。车位监控摄像头对车位信息定时采集,并上传至

服务器。用户需要停车时,可以在 APP 上看到停车场的布局以及车

位的闲置情况。车主只需在 APP 上点击选择空车位,即可显示车主

当前位置到选择空车位的最佳路径导航地图(如图 3(a)),指引车

主停车。

寻车导航功能。用户通过 4G 网络在 APP 中输入车牌号并上传到

服务器的同时,APP 后台将从最近光源接收到的相关位置信息一并上

传至服务器。服务器再根据上传的车牌号来查询车辆对应的位置,并

结合上传的用户位置信息,推算出车主最佳寻车路径导航地图(如图

3 (b)),然后通过 4G网络将寻车导航地图推送给相关用户的手机 APP。

车主根据手机 APP 上显示的寻车地图,寻找爱车。


(a)停车界面 (b)寻车界面