查看: 7152|回复: 8

[参赛作品]云停车

[复制链接]

1

主题

10

帖子

33

积分

新手上路

Rank: 1

积分
33
发表于 2017-6-29 17:15:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 贾jia贾 于 2017-7-19 15:28 编辑

【个人介绍】:物联网刚刚入门的小菜鸡
     【正文】
前言:非常有幸申请到oneNET云平台的麒麟座开发板,由于没有物联网平台开发经验,在产品开发过程中出现了很多问题,感谢在申请板卡和使用板卡过程中@中移物联-周博@OneNET-摁件-张继瑞@小打小闹小幸福(以上全为qq ID)其他工作人员的的无私帮助。
简介:
      云停车场实现车主-云平台-停车场-停车位的智能物联。停车场在入口处使用FPGA驱动摄像头通过SOBEL边缘检测算法采集车牌信息上传至云端,并将车主的驾驶习惯下载到停车场系统。路径规划系统根据云平台中存储的数据为车主推荐个性化车位,并在车主将车辆驶入停车场后,利用不同颜色的路径导航灯引导车主到达选定停车位。车主到达车位后,停车辅助系统根据传感器采集得到的数据协助车主停车入位。车辆停好后系统记录车主驾驶习惯并通过算法处理后上传至大数据平台。YUN-STOP为云停车APP,可以实现车位紧张时车主提前预约车位等功能,并且可以在取车时通过APP来寻找爱车。车主离开停车场时可以通过APP完成支付,实现不停车付款。云停车,让停车变得简单。
功能:
1.    智能物联:实现车主-云平台-停车场-停车位的智能物联。
2.   室内导航:到达停车场后室内导航系统会根据系统推荐车位使用灯光系统指引车主导航至停车位,避免寻车位的烦恼。
3.   停车指导:采用传感器采集车辆位置信息并提示车主停车时车辆是否停出了设计车位范围,防止车位资源浪费。
4.   车位预约:车主发现车位紧张时可以通过APP预约车位,不在担心到停车场后没有车位。
5.   付款自由:通过OneNET云平台提供车费记录信息,方便其他APP支付软件调用。
6.   设备小型化:采用模块化、微型化的硬件设计和低成本、高稳定性的通信方式,大大提高了系统的智能化程度。
应用链接:
一、项目概述
1.1 研究背景
据《2016停车行业发展白皮书》显示,去年,内地停车市场消费共计4000亿元人民币。北京停车位缺口达355万个,超过全上海的机动车保有量。深圳停车难的程度与北京旗鼓相当,但上海全市停车位紧俏每个车位有5辆以上汽车等着停。
国内智能停车行业知名企业ETCP联合权威调查公司联合发布《中国城市停车调查报告(2016上半年)》。报告指出,国内大部分车主都有过因停车问题感到困扰的经历,女司机碰到这一问题的机率更高达近90%。
1.2 研究目的
本设计将在对现有全人工管理的停车场进行智能化改进,对停车场管理、引导、泊车安全等问题进行完善,提高智能化以提高停车场管理高效化;结合泊车需求趋势,完成停车场智能泊车引导等功能的系统的总体设计,提高驾车者出行过程中泊车效率,提升停车场车位利用率及整体运行效率,缓解城市商业区以及大型会场等高泊车需求场所的停车难问题,减轻相邻道路的交通压力,提升城市的节能减排程度。
二、设计方案
系统架构.jpg
2.1 基于FPGA的停车场入口车牌信息采集硬件实现

FPGA模块RTL视图

FPGA模块RTL视图
                         FPGA模块RTL级视图
车牌动态检测.gif
(1)视频采集方案
本设计采用OV7725型号摄像头,这款摄像头有92度视角,3.6mm焦距,F2.0光圈,M12*0.5接口,30W像素,配置其输出8bitRGB数据,最大帧率可以达到60fps,经测试该款摄像头可以满足使用要求。
(2)视频缓冲方案
由于摄像头回传的视频信号数据量大,因此为了方便对视频信号进行进一步的处理和显示需要将摄像头回传的视频信号进行缓存,本方案采用SDRAM对视频流进行缓冲,但是摄像头返回的数据无法直接写入SDRAM需要经过FIFO,从SDRAM中读数据时也要先经过FIFO,因此整个数据缓冲系统架构为:摄像头-FIFO-SDRAM-FIFO-FPGA。
(3)VGA显示方案(人机交互)
为了方便对系统进行调试,本设计采用了VGA接口外接显示器的方式来实现图像处理的结果,在设计进入现场后,调试人员只需要观察显示器就可以知道当前参数设置的是否合理,并且可以快速的修改以适应当前的工作环境。本设计中VGA的分辨率为800*600,fps为60,充分满足本设计的需求。
(4)图像处理方案
摄像头采集回的数据经过FIFO和SDRAM的缓冲后,进行灰度处理,实时将彩色图像转化为灰度图像,灰度图像数据进入SOBEL边缘检测模块同时将将图像中的边缘点输出。车牌搜索模块开始工作,搜索到车牌特征后将其锁定并提取车牌信息,根据提取所出的信息达到识别车牌的目的。
2.2 基于stm32单片机的停车系统模块
(1)舵机:
由直流电机、减速齿轮机、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。其工作原理是控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例,那么对应的控制关系为:
0.5ms————0度;
1.0ms————45度;
1.5ms————90度;
2.0ms————135度;
2.5ms————180度。
(2)呼吸灯显示路径:
停车系统主要有3路呼吸灯(由发光二级管组成),来指示车辆进入指定停车位的路径,STM32定时器中断TIM3的PWM模式输出不同宽度脉冲控制产生呼吸效果。脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。根据摄像头识别的车牌信息,规划处相应的路径,实现停车的智能化与自动化。
(3)OLED显示屏:
又名有机发光二极管,它由于同时具备自发光,不需要光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
OLED显示技术具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光,而且OLED显示屏幕可视角度大,并且能够节省电能;高分辨率,为128*64;多种接口方式,该模块提供了总共4种接口包括:6800、8080两种并行接口方式、4线的串行SPI接口方式,IIC接口方式(只需要两根线就可以控制OLED),本作品中采用的是IIC接口方式。
(4)红外对管模块与激光对管模块
红外对管是红外线发射管与红外线接收管配合在一起使用的总称。当车辆到达指定车位后,由红外对管触发外部中断,从而关闭路径指示灯,开启激光,它是由激光发射管和激光接收管组成,利用激光函数,判断车辆越过车位边框次数,从而判断车主的驾驶技术,相应函数判断确定车辆停稳后,关闭激光,待车辆离开后,串口输出停车时间,计好停车费用。如果车辆未按规划停车,则通过函数、红外对管状态,关灯并整理车位状态信息。
红外对管与激光对管的引脚是一样的,OUT、GND、VCC与单片机接口,非常方便:
1)        脉冲信号输出线,直接接单片机的IO口,根据这个脉冲信号,作为 程序判断的标志位,从而达到停车系统的智能控制;
2)        GND接系统的地线(0V);
3)        VCC接系统的电源正极(+5V)。
路径规划.gif
三、实用性和市场应用前景
3.1 实用性
减少无效交通,提高驾车出行者出行效率,加速社会发展。在停车场与泊车者之间存在车位信息不对称的情况下,泊车者在泊车过程中因为以巡游方式寻找车位而可能产生大量的无效交通,不仅延长了泊车者的停车时间,而且使巡游过程中的道路增加了冗余的交通压力。建立停车场智能泊车引导系统可以主动向泊车者提供停车场信息服务,引导泊车者快速完成泊车操作,减少无效交通,缓解停车难问题,提高出行者的出行效率,从而提升办事效率,加速社会发展。
缓解“停车难”问题,构建良好民生环境。随着社会快速发展,汽车社会化的推进,特别在一些大城市,人们在出行过程中发现停车变的越来越不易,泊位供应不足与停车需求过剩之间的矛盾日益凸显,停车难问题已成为制约各大、中城市经济、社会进一步发展的瓶颈,也严重影响了人们的生活和工作。智能停车场具备管理引导等功能可以为泊车者提供智能的泊车信息,从而可有效缓解人们出行的“停车难”问题。
节能环保,促进人类社会可持续发展。在今天,汽车已经成为人类不可或缺的交通运输工具,给人们生活工作带来了极大的便利,但时随着汽车产业高速发展、汽车产量和保有量的大幅增加,汽车产生的环境和能源问题也日益凸显。大量的汽车耗费了巨大的石油资源,石油作为社会赖以生存和发展的基础,逐渐枯竭。而大量的汽车尾气排放已经成为了环境大气污染的最主要原因之一,尾气排放的碳氢化合物和氮氧化合物在大气中产生光化学烟雾,严重影响了人们的健康。智能停车场可以缩短出行者泊车时间,减少发动机运行时间从而降低了车辆的尾气排放和能源消耗,促进人类社会的可持续发展。
促进停车场管理现代化,改善城市道路交通环境。二十世纪七十年代以来,面对车辆的爆炸式增长引起的日益加剧的交通问题,发达工业化国家开始提出研究交通系统管理和交通需求管理。作为先进的交通管理系统之一,智能停车场以信息技术为先导,结合了当今流行的计算机技术和图像识别等技术,提升停车场的现代化管理水平,减少少泊车者无效交通,以增强停车场内和场外周边道路的通行质量,提升交通管理决策的科学化、现代化水平,从而改善城市交通环境。
3.2 市场应用前景
近几年,无论是住宅区、写字楼还是机场、医院、商场的停车场,都开始增设停车场管理系统。随着国内居民对生活质量要求的提高、国家对公共安全秩序要求及其标准的不断提高,国内停车场管理行业迅速的发展起来。
在巨大的市场需求推动下,停车场管理系统行业取得了快速的发展。根据《2006年-2014年中国出入口控制与管理系统细分市场研究及重点企业竞争力深度调研报告》数据,2009年国内停车场管理系统的市场规模达到了11.5亿元,2010年国内停车场管理系统市场需求达到14.5亿元;2011年国内停车场管理系统市场规模达到18亿元。
智能停车场就是能够集中解决人们在停车过程中遇到的停车难、找车难、通行速度缓滞、缴费方式单一等等问题,充分满足人们切实需求的现代停车场,解决停车难是其中最早纳入解决方案体系之中的重要环节。智能停车场能够给有车一族带来诸多的方便,而且据统计,2010年之后,国内每年汽车增长率都以50%~80%的速度增长,就会引发一系列车多位少、停车难等停车问题,而停车场管理系统则成为了推动城市发展不可或缺的一部分,智慧城市的建设将大力推动智能停车场的发展。由此可见,智能停车场市场潜力较大,行业前景较好。



QQ图片20170703170634.png
P70703-165953.jpg

后台数据

后台数据

APP界面

APP界面
回复

举报

1

主题

10

帖子

33

积分

新手上路

Rank: 1

积分
33
 楼主| 发表于 2017-7-26 16:14:52 | 显示全部楼层
老顽童780920 发表于 2017-7-24 08:23
很不错的创意,沙盘模型做的也很不错,菜鸟学习了,谢谢了

一起学习,共同进步!感谢中移提供的平台

0

主题

2

帖子

4

积分

新手上路

Rank: 1

积分
4
发表于 2017-7-24 08:23:13 | 显示全部楼层
很不错的创意,沙盘模型做的也很不错,菜鸟学习了,谢谢了

1

主题

10

帖子

33

积分

新手上路

Rank: 1

积分
33
 楼主| 发表于 2017-7-9 09:27:05 | 显示全部楼层

正在申请

0

主题

1

帖子

2

积分

新手上路

Rank: 1

积分
2
发表于 2017-7-8 10:29:36 | 显示全部楼层
有相关专利么?

55

主题

98

帖子

289

积分

中级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
289
发表于 2017-7-5 10:48:06 | 显示全部楼层
贾jia贾 发表于 2017-7-3 17:14
可以上传视频么?

视频可以挂外链哈

1

主题

10

帖子

33

积分

新手上路

Rank: 1

积分
33
 楼主| 发表于 2017-7-5 09:38:49 | 显示全部楼层

感谢支持!

1

主题

10

帖子

33

积分

新手上路

Rank: 1

积分
33
 楼主| 发表于 2017-7-3 17:14:13 | 显示全部楼层
可以上传视频么?
nb-iot 该用户已被删除
发表于 2017-7-4 16:41:02 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表