基于无线收发装置的车库寻车系统

　　【摘 要】中大型车库的路线复杂，车主往往因为迷失方向找不到汽车，2018年英国《独立报》一项调查显示，英国车主平均每年总计耗时3500万小时寻找停放的汽车，男性平均每次花费12分钟，女性平均每次花费8分钟寻车，这已经严重影响了出行效率和生活质量，而市面上缺少为车主指引汽车方向的有效方法。本文介绍了一种基于无线收发装置的车库寻车系统，依据无线电传播的理论知识，提出利用信号强度定向寻车新的方法，设计了一对一通信-远距离通信-定向一体化的无线收发装置，有效解决了寻车难题，实现了寻车方法的创新。

　　【关键词】寻车;无线遥控;唯一识别;信号定向

　　引言

　　“智慧交通”是近几年的热门词汇，是在传统交通系统之上，通过整合通信技术、信息技术、传感器技术等高新技术而形成的一种综合性运输管理领域，它的出现旨在利用先进的技术去解决传统交通中存在的不足与缺陷，对交通系统提出更加有技术性、创新性的想法和举措，从而便利人们的生活，让人工智能实体化，进入交通领域，其中热门的研究方向有无人驾驶、交通状态感知、轨道交通智能化等。

　　车库寻车是交通领域中不可避免且目前未能很好解决的问题，寻车耗时长会严重影响车主的生活质量以及停车场车位的利用效率，是传统的交通系统中存在的应用类问题。市面上已存在寻车方法的有：停车场找车机、找车APP与导航软件、停车场区域拍照、智能机器人引导等方法，它们由于应用不方便或存在偏差，总使用率不到百分之七，且车主在车库中迷失方向是寻车中的主要问题，针对为车主实时指引汽车方位的寻车方法目前还不存在，而利用“智慧交通”的理念，整合通信技术等高新技术解决寻车难题，是本文的创新与前沿之处。

　　1.车库寻车现状存在的问题

　　目前车库寻车的问题还没有被很好解决，市面上已有的寻车方法的主要优缺点如下：

　　(1)停车场找车机，可以告知车辆所在区域，但不能实时引导，有效性差;

　　(2)找车APP、导航软件，可以实时引导路线，但因地下车库信号差，路线存在很大误差;

　　(3)停车区域拍照，可以依据照片信息给车主提醒，但车主容易忘记拍照，实施性差;

　　(4)智能机器人引导，可以将车主引导到汽车所在位置，但价格高昂，难以推广。

　　现有技术应该運用不方便或存在偏差，总使用率不到百分之七，市面上缺少为车主实时指引汽车方位的寻车技术，故而有了本文基于无线收发装置的实时引导寻车系统的产生。

　　2.技术方案

　　2.1装置寻车流程

　　本文寻车系统的装置分为手持和车载两部分，手持装置是车主携带，为信号接收装置，车载装置放置于汽车驾驶台上，为信号发射装置。当车主进入车库后，按下手持装置寻车按键，建立起手持装置与车载装置的通信关系，车主旋转手持装置，当接收天线与发射天线正对时，指示灯会亮起，从而提醒车主汽车所在方位，如此车主依据不同的路径均可快速找到车辆。

　　2.2收发装置一对一通信

　　在寻车中，手持装置接收到的必须是对应汽车发射装置的信号，即在通信的过程中需要进行加密和解密，本文装置使用学习型编解码芯片EV1527来实现收发装置的一对一通信，它具有保密性高、编码重复率低于一万分之一、操作简单的优点，通过按下对码按键和发射按键进行互相学习后，手持装置就能唯一识别发射装置的信号。

　　2.3信号强度比较定向

　　为了提高系统的简便性，本文装置只使用一套无线收发模块解决定向问题，测向的方法是信号强度比较法定向。测向装置包括三方面：学习型编解码遥控，接收器，两部分协作完成测向。

　　学习型编解码遥控用来发射433MHz的编码信号。此设备为车载模块，使用全向天线，向设备四周发射信号。

　　接收器由MCU，解码模块与定向天线组成。接收器中的定向天线接收到编码信号后，解码模块进行解码操作，若是接收到正确信号，则MCU将信号进行A/D转换，并存储所接收的最强的信号的数值，当再次扫描到最强信号时，控制指示灯亮，指示正确的寻车方向。

　　用户手持接收器，按下寻车按键进行第一次扫描，若检测到正确信号，则MCU存储检测到的最大信号，随后用户进行第二次扫描，当扫描到最大信号时，即接收器与汽车的直线距离最小时，显示灯亮。

　　3.装置展示与测试效果

　　3.1装置展示

　　经过多次的改进与实验，基于无线收发装置的车库寻车系统已经搭建完毕，展示图如图5所示，左侧是车载发射装置，体积小巧，可放置在车上的驾驶台或其他位置，只需要天线方向与车头方向相同即可，右侧是手持接收装置，可看出指示灯和定向天线都安装在外侧，可以通过指示灯清晰地为车主指引方向。

　　3.2测试效果

　　本文寻车系统制作完成后，进行了大量测试，就准确性以及通信距离做了更具体的统计，结果如下表所示。

　　由表1可以看出，在无障碍物阻挡的理想空旷处，装置的通信距离可达到300米，准确度达到了百分之百，相隔八米宽的实验楼，由于实验楼的阻隔，通信距离有所下降，但是准确度依然达到了百分之百，在实际寻车场所的小规模地下停车库中，通信距离达到250米，且判断准确率非常高，完全可适用于寻车，在实际寻车场所的较大规模的商场地下停车库中，通信距离亦达到了230米，且准确度超过了95%，可以满足中大型停车库中的寻车条件。

　　4.结语

　　本文主要以“智慧交通”理论为出发点，通过通信理论知识，提出利用信号强度定向寻车新的方法，设计了一对一通信-远距离通信-定向一体化的无线收发装置，弥补了市面上缺少直接为车主指引方向的有效寻车方法的不足，使得车库寻车的难题被有效解决，而且更具技术性和经济性。将我们的研究思路运用到其他领域中，如定位手环、老人防走失等方位问题中也具有很强的实用性，可以解决障碍物干扰信号的问题，在众多场景中均可应用，具有很强的拓展性。

　　本文的寻车装置即可单独做成收发装置应用在单个车主上，也可以与汽车公司合作，将车载接收装置融入汽车，手持发射装置集成入汽车钥匙，从而给更多的车主带去方便，也让汽车钥匙的价值更加多样、全面。相信随着集成技术和智慧交通的发展，未来的交通领域以及汽车产业中会出现更多小型化、便捷化、能解决实际问题的新发明。

　　参考文献

　　[1]宋婷婷. 基于微服务架构 搭建智慧停车平台[J]. 上海信息化， 2019(4)：56-59.

　　[2]杨艳， 陈波. 停车场寻车管理系统[J]. 电子制作， 2018(9)：89-90.

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文章名称： 基于无线收发装置的车库寻车系统

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