虚拟仪器技术在智能反向寻车系统中的应用
车辆工程领域中虚拟仪器技术的应用及发展前景
车辆工程领域中虚拟仪器技术的应用及发展前景□河南省安阳市中等职业技术学校胡甲乾摘要:虚拟仪器技术有效的融合了计算机技术和测量技术，通过计算机软件，将计算机强大的信息处理能力和仪器设备的硬件测量与控制能力紧密结合，并通过计算机软件实现对信息的把握、保存和处理，具有性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集合等优势。
关键词:车辆工程；虚拟仪器；应用虚拟仪器技术有效的融合了计算机技术和测量技术，通过计算机软件，将计算机强大的信息处理能力和仪器设备的硬件测量与控制能力紧密结合，并通过计算机软件实现对信息的把握、保存和处理，具有性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集合等优势。
近年来，虚拟仪器技术在汽车工程领域得到良好的应用，有效的提升了汽车设计、制造、使用和检测的水平，带动了汽车工程相关技术的进步与发展。
一、虚拟仪器技术虚拟仪器技术就是通过软件将计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理，因此有“软件就是仪器”之说。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，容易构建，所以应用广泛，尤其在科研、开发、测量、检测、测控等领域。
虚拟仪器功能强大的开发软件，可让用户迅速建立用于设计和产品测试的自动化测量系统，并能方便地实现系统在各种环境下重复使用，而且维护起来简便。
而其集成式软件架构最大限度地减少了建造复杂测量系统所需时间和资金，同时这些软件架构针对大型系统的管理任务，提供了满足测试和控制要求的完全客户化的测试管理软件及从大型测量系统的服务器上收集与分析测试数据的软件工具。
二、应用目前在车辆工程领域，虚拟仪器主要用于车辆设计、研究、生产控制、检测维修等，而且大都处于理论试验阶段，大范围的应用尚需时日[4～7]。
深化虚拟仪器技术在车辆工程领域的应用，必将有助于提高车辆科研水平和生产效率。
1、虚拟仪器在汽车仪表检测中的应用。
在汽车仪表大批量生产的同时带来另一个问题，那就是生产成品的检验问题。
虚拟仪器技术在汽车检测中的应用案例
所以为了提高汽车检测效率与准确性，应用了虚拟仪器技术。 该技术通过数据采集卡、多种传感器以及PC机软件等构成的汽车道 路综合实验虚拟测试系统，就可解决以上问题，且实验期间就可保存 数据，实现动态在线监测，通过曲线、虚拟仪表曲线等更加直观地显 示出来，再使用数字化技术进行处理。此外，企业内部测试人员通过 PC机统计和分析测试数据，实时了解实验情况，针对实验测试项目 进行优化，获得最为理想的效果。
虚拟仪器ECU仿真测试系统中主要包括PC机、发动机ECU、辅 助测试电路、数据采集卡及模拟执行器等多个部分。相比传统仪器， 这种以虚拟仪器技术为核心的发动机ECU测试，在汽车检测中应用有 诸多优势：其一，用户同时连接多种软硬件，快速实现功能扩展，不 管是利用CAN总线数据传输，还是增设测试数据统计与分析环节， 均可以利用虚拟仪器技术实现；其二，利用软件编写虚拟仪器面板可 以对参数信号进行调节，以便仿真环境的模拟，获得参数所有变化特 性；其三，可以实现动态仿真测试，并且获得直观特性曲线，将所有 数据以图表和文本的形式进行储存，为日后分析和统计提供方便。
随着现代化技术发展，虚拟仪器技术开始在汽车检测和控制领 域应用。以网络为背景的虚拟仪器技术，将原本汽车检测现场虚拟仪 器，利用网络改变为远程应用领域，使远程客户能够接收检测现场的 数据和图像，更加具备临场感。此外，虚拟仪器技术也可以实时控制 远程检测，将汽车测试和控制范围加以扩展，这也将成为未来汽车检 测的主要发展趋势。对于车辆性能的检测，有时检测现场可能在偏远 山区，环境十分恶劣，这时便发挥出远程虚拟仪器技术的优势，实现 数据和图像的远程传输与控制。
4 结束语
将虚拟仪器技术运用于汽车检测中，一方面可以节省检测成本， 另一方面则保证了汽车运行安全，为汽车投入使用奠定了基础，也为 汽车检测人员创造了更加良好的工作环境。
一种停车场实时反向寻车系统及其方法与流程
一种停车场实时反向寻车系统及其方法与流程随着城市化进程的加速，停车难已成为一个普遍存在的问题。
尤其是在大城市中，停车位稀缺，找车变得尤为困难。
为了解决这一问题，市场上出现了各种各样的停车场反向寻车系统。
本文将围绕停车场实时反向寻车系统及其方法与流程展开讨论。
一、停车场实时反向寻车系统的概念停车场实时反向寻车系统是一种利用先进的技术手段，能够帮助车主快速找到自己的车辆的系统。
通过该系统，车主可以通过手机APP 或者其他设备，输入车辆信息和停车位信息，系统会根据这些信息在停车场中实时定位车辆位置，引导车主迅速找到车辆。
二、停车场实时反向寻车系统的功能1.车辆定位功能：通过停车场实时反向寻车系统，车主可以方便快速地定位到自己停放的车辆，避免了大量的时间浪费在找车上。
2.寻车导航功能：系统会为车主提供最优的寻车路线，节约车主时间和精力，提高了停车场的使用效率。
3.实时监控功能：系统支持实时监控停车场内车辆的停放情况，可以帮助停车场管理人员快速发现违规停放的车辆，及时进行处理。
三、停车场实时反向寻车系统的方法1.车牌识别技术：系统通过摄像头扫描车辆的车牌号，并通过车牌识别技术将车辆信息与停车位信息进行关联，实现车辆的快速定位。
2.定位技术：系统可以利用GPS定位技术，结合车辆的停车位信息，实现车辆位置的定位。
3.无线通讯技术：系统通过无线通讯技术，将车主输入的寻车信息传输到停车场系统中，实现信息的实时更新和查询。
四、停车场实时反向寻车系统的流程1.车主通过手机APP或其他设备输入车辆信息和停车位信息。
2.系统根据输入的信息进行匹配，找到车辆的实时位置。
3.系统将车辆位置信息反馈给车主，并提供最佳的寻车路线。
4.车主根据系统提供的路线，快速找到车辆。
五、停车场实时反向寻车系统的优势1.提高停车效率：系统能够为车主提供最优的寻车路线，节约车主时间和精力，提高了停车场的使用效率。
2.提升用户体验：系统简单易用，用户通过手机APP就能方便快速地找到自己的车辆，为用户提供了极大的便利和舒适体验。
虚拟仪器技术在汽车电子教学中的运用
虚拟仪器技术在汽车电子教学中的运用
虚拟仪器技术是指利用计算机软、硬件以及模型仿真技术来模拟各种实际仪器的工作原理和操作过程的一种技术手段。
在汽车电子教学中，虚拟仪器技术的运用可以使学生更加直观地了解汽车电子设备的工作原理，并通过模拟实验进行操作和调试，提高实际操作能力。
本文将详细介绍虚拟仪器技术在汽车电子教学中的具体应用。
虚拟仪器技术可以模拟出各种汽车电子设备的实际工作原理和信号波形，使学生可以通过计算机软件进行仿真实验。
可以通过虚拟仪器技术模拟出汽车发动机的燃烧过程和喷油系统的工作过程，学生可以在计算机上实时观察到各个传感器的信号波形，并进行参数调整和故障排除，提高学生的实际操作能力。
虚拟仪器技术还可以通过3D模型和虚拟现实技术，构建虚拟汽车电子实验环境，使学生可以身临其境地进行实验操作。
可以通过虚拟现实技术模拟汽车仪表盘和控制器的工作界面，学生可以通过虚拟现实设备进行实时操作和调试，提高学生的实际操作能力和应对实际场景的能力。
虚拟仪器技术还可以将汽车电子教学与互联网和远程教育相结合，实现远程教学和远程实验。
通过虚拟仪器技术，学生可以在任何时间、任何地点进行汽车电子实验操作和学习，提高学习的灵活性和便捷性。
虚拟现实技术在自动驾驶和智能交通中的应用案例(二)
虚拟现实技术在自动驾驶和智能交通中的应用案例随着科技的不断发展，虚拟现实技术逐渐走进了我们的日常生活。
除了娱乐领域的应用，虚拟现实技术在自动驾驶和智能交通领域也扮演着重要角色。
本文将通过几个具体的应用案例，论述虚拟现实技术在自动驾驶和智能交通中的重要性。
1.车辆模拟运行虚拟现实技术可以帮助汽车制造商和驾驶员进行车辆模拟运行。
通过将驾驶员置身于虚拟的驾驶环境中，他们可以体验到真实的驾驶感觉，并进行各种驾驶场景的模拟。
这对于自动驾驶技术的开发和测试至关重要。
虚拟现实技术可以模拟各种路况和复杂的交通场景，测试车辆的自动驾驶性能，提高其安全性和可靠性。
2.交通管理虚拟现实技术在交通管理中的应用也十分广泛。
例如，在城市规划和道路设计过程中，虚拟现实技术可以帮助交通规划师和设计师模拟不同方案下的交通流量、道路容量和交通拥堵情况，以便优化城市交通系统。
此外，虚拟现实技术还可以用于模拟交通事故和紧急情况的应急响应演练，提高应对突发事件的能力。
3.驾驶员培训虚拟现实技术在驾驶员培训中的应用也是一项重要的技术。
传统的驾驶员培训通常需要驾驶员亲自上路进行实地训练，这不仅费时费力，而且有安全隐患。
而通过虚拟现实技术，驾驶员可以在虚拟环境中进行各种驾驶场景的模拟，体验到真实的驾驶感受，并学习正确的驾驶技巧。
这不仅可以提高培训效果，还可以降低培训成本和交通事故的风险。
4.智能交互界面随着自动驾驶技术的发展，驾驶员与车辆之间的交互界面变得越来越重要。
虚拟现实技术可以创建一个沉浸式的交互界面，使驾驶员可以通过手势、语音和眼神等方式与车辆进行交互。
这种交互方式更加直观和便捷，提高了驾驶员的操作体验和安全性。
总结起来，虚拟现实技术在自动驾驶和智能交通领域的应用已经逐渐展现出巨大的潜力。
它可以模拟驾驶场景、优化交通系统、提高驾驶员培训效果以及改进驾驶员与车辆之间的交互方式。
然而，虚拟现实技术在实际应用中仍面临一些挑战，如感知和定位技术的精度、虚拟现实设备的成本和便携性等。
反向寻车方案
反向寻车方案暮色降临，驾驶回家的路上，有时会遇到一个烦心的问题——找不到停车位置。
特别是在拥挤的城市或是陌生的地方，往往会让人困扰。
幸运的是，如今的科技给我们提供了一些反向寻车方案，帮助我们解决这个问题。
首先，我们可以利用智能手机上的定位功能来反向寻车。
许多智能手机都内置了GPS定位系统，通过连接互联网，我们可以使用手机上的地图应用来记录车辆停放位置。
当我们需要找回车辆时，只需打开地图应用，点击定位按钮，就能看到准确的停车位置。
这种方式简单易用，适用于大部分人。
其次，一些汽车厂商也提供了反向寻车的功能。
他们在车辆上安装了远程定位设备，通过手机应用或远程控制器，我们可以触发车辆发出声音、灯光等信号，帮助我们快速找到车辆。
有些高端车辆甚至配备了自动寻车功能，当我们忘记了车辆停放位置时，只需使用手机应用，车辆就能自动开启一段时间，方便我们找到。
除了手机和车辆自身的功能，还有一些其他的反向寻车方案也值得一提。
近年来，一些初创公司开发了基于物联网技术的寻车服务。
用户只需在车辆上安装一个小型的物联网设备，通过手机应用或者在线平台，我们可以随时追踪和定位车辆。
这种方案充分利用了物联网技术的优势，不仅可以帮助我们找到车辆，还可以提供车辆的实时状态、行驶轨迹等信息。
当然，除了这些辅助方案，我们自己也可以采取一些简单的措施来避免车辆丢失。
首先，记住停车位置。
无论是通过地标、建筑物还是独特的标识物，我们应该留意并记住自己停车的地方。
其次，可以利用相机功能拍摄周围环境，特别是路标或者明显的地标，作为参照物。
这样，在找车时就可以通过相片回忆起周围的环境，提高找车的效率。
此外，一些人还喜欢使用标志性物品，如彩色气球、特殊钥匙链等，在车辆停放位置放置一段时间，以便于找到。
反向寻车方案的出现大大方便了我们的生活。
它们不仅节省了我们寻找车辆的时间和精力，还帮助我们避免了焦虑和烦恼。
当然，这些方案也不是万能的，它们需要依赖一定的技术设备和网络连接。
虚拟仪器在汽车自动化测控系统中的应用设计
虚拟仪器在汽车自动化测控系统中的应用设计在汽车自动化测控系统中采用虚拟仪器技术，创造了具有使用灵活、可配置性强和易于扩展等优点的汽车性能检测系统。
本文对虚拟仪器进行了简单介绍，对虚拟仪器在汽车自动化测控系统中的应用背景、测控技术、实际应用进行了探讨。
标签：虚拟仪器；汽车；自动化测控引言随着计算机、软件及电子技术的发展，虚拟仪器技术的应用已突破了最初的仪器控制盒数据采集的范畴，还常常用于控制系统，构建大型的自动化测试系统。
在电子电气、装备自动化、能源电力、汽车等行业得到广泛的应用。
1 虚拟仪器简介美国国家仪器有限公司于20世纪80年代成功研制出了虚拟仪器，它的主要思想是利用模块化硬件载体，结合灵活高效软件通过平台实现仪器功能，用户可以通过友好的图形界面与一起进行交互作用，组建计算机分析系统和自动控制系统，完成测试、测量和自动化应用，使测控领域充分利用计算机技术发展。
在虚拟系统中，虚拟仪器软件具有主导地位，另外还包括计算机、硬件接口、传感器和电缆等。
硬件设备与接口部分主要由虚拟仪器系统与传感器的接口电路和数据传输总线组成。
虚拟仪器系统的灵活性与可配置性要求传感器的接口电路能够适应不同的传感器信号，当需要接入新的传感器时只需要通过编程设置就可使接口电路能够满足传感器信号的要求。
虚拟仪器与传统仪器的对比如表1：2 虚拟仪器在汽车自动化测控系统中的应用背景作为虚拟仪器软件开发平台，Labview在数据采集、显示、信号处理和数据传输等方面有强大的功能，突破了传统仪器的物理结构和功能限制，对测试、测量领域产生了重大影响。
在汽车电子领域，经常需要进行各种测试、测量实验。
采用传统仪器进行台架实验，不仅需要投入大量的人力、物力和事件，而且效率低，还有可能造成与实际汽车工况不符合的情况。
虚拟仪器技术的研究和应用，对汽车设计、制造及测试具有非常重要的意义。
3 汽车测控技术通过基于虚拟仪器的测控系统对汽车的动力性能、安全性能、操作性能等进行检测，并得出检测数据。
基于网络的虚拟仪器技术在车辆检测中的应用
基于网络的虚拟仪器技术在车辆检测中的应用虚拟仪器技术在检测与控制方面的应用越来越广,而基于网络的虚拟仪器技术是指将工作于检测现场的虚拟仪器通过网络扩展到远程应用领域。
为远程客户提供现场的检测数据和图像,增强临场感;还可以对远程的检测进行实时的控制,大大拓展了对象测试和控制的应用范围,正成为未来发展的趋势。
在车辆的性能检测中,发生故障或定期性能检测的车辆有时处于比较偏远的山区或旷野地区,或者车辆(如拖拉机)检测的环境比较恶劣。
这给检测和实时获取检测结果带来了麻烦。
这时就可以借助于远程虚拟仪器技术对检测进行实时监视、网上数据传输以及系统的远程控制等。
本文分别采用N I 公司的LabVIEW/GWeb Server 技术和DataSocket 技术实现检测对象的远程状态监视,并利用L abV IEW 及网络技术相结合开发车辆远程控制系统。
N I (N at ion In st rum en t)公司在虚拟仪器技术方面取得了丰硕成果,其LabVIEW 和Labw indows/cvi 软件以及各种规格的DAQ 数据采集卡正被广泛地使用L 随着In ternet 技术的发展, N I 公司分别以DataSocket 技术、RDA 技术、O PC 技术为基础开发了能够实现远程监控的多种软件平台和工具包如Internet Development Tool kit (简称IDT ) LIDT 是N I 的面向G 语言应用环境的网络应用开发工具包,它提供了G 环境下的虚拟仪器与Internet 连接的手段。
从而实现在Internet 上传输数据或将虚拟仪器的前面板发布到Internet 上。
基于网络的车辆检测系统用LabV IEW 平台所建立的远程车辆检测系统中,虚拟仪器技术和网络通讯技术是构建远程系统的技术基础,其远程测试系统如图1 所示。
测试系统由测试对象、各类传感器、信号调理器(主要对信号进行放大、滤波以及信号的隔离、电流激励、线性化等)、计算机等组成。
反向寻车方案
反向寻车方案反向寻车方案---简介在日常生活中，我们经常会面临一个普遍的问题 - 忘记了停车的地方。
无论是在购物中心、大型停车场还是繁忙的街道上，找不到我们停放车辆的确切位置可能会浪费我们大量的时间和精力。
为了解决这个问题，许多反向寻车方案已经出现，在本文中，我们将探讨一些常见的反向寻车方案。
---方案一：智能手机应用程序定位现在的智能手机内置了许多传感器和功能，可以方便地帮助我们寻找停车的位置。
许多应用程序利用这些功能来提供反向寻车的解决方案。
具体实现可以如下所示：1. 用户在停车前打开应用程序，并允许访问GPS和蓝牙功能。
2. 当用户停车后，应用程序使用GPS记录当前的位置。
3. 一旦用户需要找到他们的车，他们只需启动应用程序，应用程序将显示车辆停放的位置，并提供导航到该位置的选项。
这种方案的优点是便捷易用，而且无需额外的硬件设备。
然而，它的缺点是依赖于手机的电池和信号，以及用户在停车前不要忘记打开应用程序并记录车辆位置。
---方案二：蓝牙设备定位另一种常见的反向寻车方案是使用蓝牙设备。
操作步骤如下：1. 用户购买一个蓝牙设备（如蓝牙标签或蓝牙接收器），并将其置于车辆内部。
2. 用户在停车前启动一个专用的应用程序，并将蓝牙设备与应用连接。
3. 当用户停车后，应用程序将记录车辆的位置，并显示在地图上。
4. 用户在需要找到车辆时，只需打开应用程序，它将显示车辆的位置，并提供导航选项。
这种方案的优点是相对便宜且不依赖于手机的电池和信号。
然而，用户必须始终携带一个蓝牙设备，并确保设备与应用程序保持连接。
---方案三：车载定位系统一些车辆已经配备了内置的定位系统，例如GPS导航系统。
这种方案的步骤如下：1. 用户在停车前启动车辆内的定位系统，并记录车辆的位置。
2. 当用户需要找到他们的车辆时，他们只需启动定位系统，它将显示车辆的位置，并提供导航选项。
这种方案的优点是方便易用，用户无需担心带着额外的设备。
虚拟仪器在汽车自动化测控系统中的应用设计
车仪表在汽车整体性能和质量中的重要作用 ， 设计针对不同汽车仪 表的检测设备成为当务之急 。汽车仪表检测系统 的组成如下 ： 硬件 组成 ： 包括工控机、 数字 Ｉ ／ Ｏ通道 、 信号接线盒 、 数据通信转换板卡 、 自制 的可 编程 网络 电阻 、供 电 电源 以及 被 检测 的汽 车各 种 仪 表等 ； 软 件组 成 ： 采用 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ平 台 进行 设 计 ； 测 试 平 台组 成 ： 由各 功 能 模 块切换键和汽车里程指示以及各种报警和开关信号等信息显示 ） 两部分
引言
随着计算机 、 软件及电子技术的发展 ， 虚拟仪器技 术的应用 已 突破了最初的仪器控制盒数据采集 的范畴 ，还常常用于控制系统 ， 构 建 大型 的 自动 化测 试 系 统 。在 电子 电 气 、 装备 自动 化 、 能源 电力 、 汽 车 等行 业得 到 广泛 的 应用 。 １虚 拟仪 器 简介 美国国家仪器有限公司于 ２ ０世纪 ８ ０年代成功研制出了虚拟 仪器 ， 它的主要思想是利用模块化硬件载体 ， 结合灵活高效软件通 过平 台实 现仪 器功 能 ， 用户 可 以通 过 友 好 的图 形 界面 与 一起 进 行 交 互作用 ， 组建计算机分析系统和 自动控制系统 ， 完成测试 、 测量和 自 动化应用 ， 使测控领域充分利用计算机技术发展 。 在虚拟系统 中， 虚 拟仪器软件具有主导地位 ， 另外还包括计算机、 硬件接 Ｅ ｌ、 传感器和 电缆等 。 硬件设备与接 口部分主要由虚拟仪器系统与传感器的接 口 电路和数据传输总线组成 。 虚拟仪器系统的灵活性与可配置性要求 传感器的接 口电路能够适应不同的传感器信号 ， 当需要接入新 的传 感器时只需要通过编程设置就可使接 口电路能够满 足传感器信号
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第６ 期
基于AR技术的大型地下停车场反向寻车系统设计
基于AR技术的大型地下停车场反向寻车系统设计作者：张维来源：《智富时代》2018年第12期【摘要】随着我国建筑、交通事业的快速发展，为满足人们的停车需求而建立了大型地下停车场，导致出现寻车难问题。
如今市场加强了对低成本、部署简单的反向寻车系统的研究，如增强现实技术可将虚拟画面与现实环境叠加，继而帮助车主导航车辆具体位置。
而且本文主要分析了常见大型停车场反向寻车系统及弊端，阐述了大型地下停车场反向寻车系统AR 技术应用特征，并针对大型地下停车场反向寻车系统AR技术设计及实践进行了探讨，以期提高车主寻找车辆效率。
【关键词】增强现实技术；大型地下停车场；反向寻车系统由于地下停车场结构复杂、面积大，导致车主停车后，无法明确具体位置，出现停车容易、找车难情况。
尤其由于车辆造型、颜色等大同小异，无法快速确定停车位置，需要花费大量的时间寻找车辆，降低车辆流转率[1]。
针对此情况，部分停车场加强了反向寻车系统的应用，但各自存在一定的弊端，导致落实情况较差。
而增强现实技术能够将虚拟信息投放在现实环境中，可直接利用手机进行进行停车位置的导航，且具有真实性，便捷性。
一、常见大型停车场反向寻车系统及弊端大型停车场反向寻车困难问题一直存在，为解决该问题不同停车场应用相应技术加以解决，其中刷卡寻车系统较为常见。
该系统通过在停车场设置多个定位终端，当车主停车后则在附近终端进行刷卡或生成条形码，由服务器记录位置，而当车主反向寻车时，则可在查询终端上刷卡或生成条形码查询车辆位置。
该种方式主要可帮助车主明确大概位置，但需其随身携带卡片或条形码，不具备智能性，且停车场布置终端会形成较大的硬件成本[2]。
视频识别寻车系统也较为常见，即通过在停车场安装大量摄像头，当车主反向寻车时结合查询终端查询车牌号，明确车辆位置，虽然操作简单，但也需要安装大量硬件，造价较高。
此外无线网络定位在近年来应用较为普遍，但其需增加网络接入点的密集度，增加系统硬件成本。
智能停车场反向寻车系统设计
第28卷㊀第4期2023年8月㊀哈尔滨理工大学学报JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY㊀Vol.28No.4Aug.2023㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀智能停车场反向寻车系统设计麻吉辉,㊀王丽杰,㊀赵原真,㊀孙建波(哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔滨150080)摘㊀要:为了解决智能停车场的反向寻车问题,给出了基于PC 客户端和移动客户端APP 智能停车场或车库的反向寻车方法㊂采用超声探测手段进行车位车辆有无检测㊁设置监控设备与车位一对多方式完成车位图像采集,利用STM32单片机系统通过Zigbee 无线通信组网方式将监测到的车牌号码及其车位编号等信息传输至服务器㊂利用ArcGIS 进行场内地图的设计制作,通过文中提出的改进A∗寻车路径规划算法实现搜素范围约束和冗余点的剔除,实现路径规划,完成寻车指引㊂对比不同环境下的路径优化仿真分析结果,改进的A∗算法较广度优先算法减少了60%~80%的搜索节点数目㊂关键词:反向寻车;场内地图;路径规划;改进的A∗算法;寻车客户端DOI :10.15938/j.jhust.2023.04.004中图分类号:TP399文献标志码:A文章编号:1007-2683(2023)04-0023-10Research on Reverse Search System of Intelligent Parking LotMA Jihui,㊀WANG Lijie,㊀ZHAO Yuanzhen,㊀SUN Jianbo(School of Measurement Control Technology and Communication Engineering,Harbin Universityof Science and Technology,Harbin 150080,China)Abstract :In order to solve the problem of reverse car search in intelligent parking lot,a reverse car search method based on PCclient and mobile client application intelligent parking lot or garage is presented.The ultrasonic detection method is used to detectwhether the parking space is available,and the monitoring equipment and parking space are set up to complete the parking space image acquisition in one-to-many way.The STM32single chip microcomputer system is used to transmit the monitored license plate number and parking space number to the server through ZigBee wireless communication network.ArcGIS is used for the design and production of the site map,and the improved A∗vehicle search path planning algorithm proposed in this paper is used to eliminate the constraints of the search element range and redundant points,realize the path planning,and complete the vehicle search paring the simulation results of path optimization in different environments,the improved A∗algorithm reduces the number of search nodes by60%~80%compared with the breadth first algorithm.Keywords :reverse search for vehicle;site map;path planning;improved A∗algorithm;car search client㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2022-04-10基金项目:国家自然科学基金(61975047).作者简介:麻吉辉(1996 ),男,硕士研究生;赵原真(1997 ),女,硕士研究生.通信作者:王丽杰(1971 ),女,教授,硕士研究生导师,E-mail:wlj@.0㊀引㊀言21世纪我国经济呈现出前所未有的发展势头,大量面积大㊁车位多的车库或停车场遍布市区, 找车难 问题随之相应呈现㊂由于车场内部的GPS 信号定位不准确,而现行方向寻车技术在用户及车辆场内定位㊁地图设置更新㊁路径优化算法等关键问题的探讨研究却明显卡顿㊂因此,探讨智能停车场或车库反向寻车手段是静态交通管控领域目前函待解决的实际技术问题之一㊂当前国内智能停车场管理系统已在一定程度上实现了泊车诱导和自动收费管理,但反向寻车系统在我国大多数停车场还未普及㊂因此本文围绕系统设计㊁用户车辆场内定位㊁地图设置㊁路径优化算法等环节展开研究,设计一种可应用的智能停车场反向寻车系统,以期在大中型或地下停车场的使用场景中,克服GPS 信号弱或无等条件限制,满足车主在车场停车㊁寻车智能化引导的需求㊂1㊀需求分析及系统设计1.1㊀需求分析智能停车场管理系统现阶段处于技术提升的功能需求主要包括以下几个方面:①停车场出入口车辆进出控制功能;②泊车诱导功能;③车辆信息检测或采集功能;④停车场监控及管理功能;⑤反向寻车功能;⑥收费㊁人防及安保等功能等㊂为方便用户寻车,需要PC 终端或手机移动端双端口车辆信息均可录入㊂研究中一方面在停车场出入口及电梯口等用户通行处设立反向寻车系统PC 客户端㊂另一方面,通过扫描场内二维码,用户还可在手机安装移动客户端App㊂通过上述客户端输入寻车需求系统显示从当前位置到目标车辆车位的路线引导,由此完成找车㊂研究中的反向寻车系统设计[1]的关键技术主要包括一下几个层面:①停车位车辆监测;②停车位车辆监控信息采集㊁处理及传输;③PC 客户端找车系统;④手机移动客户端定位;⑤手机移动客户端找车系统;⑥寻车路径规划引导;⑦数据信息通信传输㊂1.2㊀系统方案设计反向寻车系统总体设计方案如图1所示㊂图1㊀系统设计示意图Fig.1㊀System design diagram㊀㊀反向寻车系统主要包括3个模块:车辆信息采集模块㊁数据服务模块㊁客户端开发模块㊂其中车辆信息采集模块包括车位车辆(驶入驶出)检测超声波模块和停车位车辆信息监测模块㊂车辆驶入停车位或驶出停车位时,超声波检测模块触发高低电平,信息监测模块采集车位车辆信息㊂采集到的信息经过STM32F103单片机系统处理后,将相应车位车牌号等信息通过Zigee 通信网络传输到车场本地服务器进行存储㊂同时,为了保证数据的准确性和移动端寻车系统的使用需求,将数据在本地处理后上传到中心服务器中,提供移动客户端用户的使用需求㊂42哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀2㊀实现方案2.1㊀车位车辆检测车位车辆检测研究中,采用HC-SR04超声波传感器完成车位车辆驶入驶出检测㊂利用超声波回声测距[2],只要规定好车辆入库的距离范围即可达到到位检测的目的㊂该型传感器性能稳定,精度高盲区小㊂其电路原理如图2所示㊂图2㊀车位车辆超声波检测原理图Fig.2㊀Schematic diagram of ultrasonic testing of parking space vehicles2.2㊀车位车辆信息监测及传输停车位上前方居中设置安装监控设备㊂研究中,监控设备与停车位采用一对多监控方式㊂根据车库建筑结构布局可采用一对一㊁一对二㊁一对三等多种监控方式㊂监控摄像头采用带有FIFO 的OV7670图像传感可将视频图像分帧导入单片机控制系统进行车牌图像识别㊂图像传感器通过SCCB 总线与STM32F103单片机系统交互数据㊂系统识别车位车牌号后将信息利用Zigee 模组进行通信传输,车位采集端将数据无线传给区域数据集中协调器FFD [3]㊂区域集中器通过Zigbee 无线通信方式接收各个区域范围内的Zigbee 车位节点信息并组网[4]㊂集中器主芯片仍然采用STM32F103单片机,由其控制Zigbee 模块作为协调器FFD 接收数据信息[5]㊂系统设置一个数据集中器的Zigbee 节点作为网络协调器,其它车位节点作为路由节点,由此组建网状型式的通信网络,通过组网参数配置,将车位数据信息传输至服务器数据库存储,待服务器及客户端系统随时调用㊁实现数据分析及管理等服务㊂3㊀方法研究3.1㊀多车牌同时定位及识别对于监控设备与车位一对多设置方式,研究中采用多车牌图像同时定位及识别处理㊂多车牌同时52第4期麻吉辉等:智能停车场反向寻车系统设计定位采用边缘与调节形态学方法融合的间隔符击中/击不中算法实现[6]㊂水平垂直投影法字符分割后车牌字符识别采用OCR 车牌字符识别[7]方式实现,车牌识别实现流程如图3所示㊂图像预处理对图像进行灰度化处理,方便后续操作;图像的几何校正变换对采集到的非水平㊁非矩形图像进行变换,得到一个方便后续车牌定位的水平矩形图像;二值化处理是将车牌部分与其他图像的背景部分做一个明显区分;由于系统采用多车牌同时识别方法,所以需要对识别到的3个区域图像进行分割,得到单个车牌图像;车牌定位是整个车牌识别流程的关键部分,使用基于车牌间隔符的击中/击不中车牌定位方法;得到定位好的车牌图像后对其进行字符分割与字符识别,即可提取出车牌号㊂图3㊀车牌字符识别流程示意图Fig.3㊀Schematic diagram of license plate characterrecognition process3.2㊀移动端用户定位移动端路径规划算法和PC 端可以保持同步,地图数据信息取用相同数据库表单信息,但移动端与PC 端最大的不同在于移动端设备无固定位置,实时处于动态状态㊂本文针对于移动端定位难,行进路线动态变化的问题,提出多途径可选择定向方案,包括最近邻车位号手动输入㊁最近邻车位号图像自动识别㊁用移动设备的陀螺仪传感器来辅助进行用户行进轨迹的判断来实现实时动态变化㊂定位和动态规划的实现过程如图4所示㊂图4㊀定位和动态规划示意图Fig.4㊀Schematic diagram of positioningand dynamic planning3.3㊀基于ARCGIS 地图模型建立根据停车场CAD 图在ArcMap 软件进行地图设计及绘制,研究中选择某地下停车场二层布局作为示例,其实现过程主要包括以下几个步骤:步骤1:使用ArcGIS 软件中的Conversion Tools工具,找到模块GeoDataBase,选择从CAD 导入㊂步骤2:在GeoDataBase 中,添加输入要素,输出要素,参考比例尺设为100㊂步骤3:添加数据集,完成CAD 数据到ArcGIS 的转换㊂步骤4:在ArcMap 中建立停车场边界㊁通行口㊁停车位㊁障碍物和道路要素类,停车场边界要素类存储的是停车场的边界范围信息,通行口要素类是行人可进出的出入口或电梯位置,停车位要素类体现的是停车场中的所有车位信息,障碍物要素包括停车场行人无法通过的区域,道路要素类存储停车场62哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀所有路段㊂ArcGIS 软件面要素区块类型编辑示例如图5所示㊂图5㊀ArcGIS 面要素区块类型编辑示例Fig.5㊀ArcGIS face feature block type editing example停车场的要素图层包括:点图层㊁线图层和面图层㊂完成各个要素类的设计后,将停车场道路的中心线提取出来,并将生成的各停车位节点信息数据通过ArcSDE 导入到MySQL 数据库中,为用户使用反向寻车客户端时提供反向寻车路径规划数据信息基础㊂研究中,针对示例停车场建立的模拟数据地图中包括车位355个,高低压电井8个,双向通行出口2处㊂车位的尺寸按照现行国家停车位标准5300mm ˑ2500mm 绘制,倾斜车位倾斜角30ʎ,尺寸为6000mm ˑ2500mm㊂具体车位设置如图6所示㊂图6㊀停车场环境CAD 图Fig.6㊀The CAD drawing of parking lot environment3.4㊀路径规划算法3.4.1㊀改进的A∗规划算法说明PC 客户端和移动客户端APP 系统中,确定寻车起点和目标终点后,为了提高寻车效率方便用户找车,文中针对寻车路径进行优化算法研究㊂传统的广度优先算法在路径规划问题中是以二维坐标为基准,每次向该点上㊁下㊁左㊁右4个方向进行遍历搜索,直至找到终点㊂因为人可以存在斜线方向行进,所以对当前点的8个方形进行搜索㊂该算法在最坏情况下需要遍历整张地图上所有的点,大大降低了搜索的效率㊂而A∗算法引入了代价的概念,实际进行运算的当前搜索点总代价由两部分组成,分别为预估代价和当前点代价㊂当前代价为从起点搜索到当前点的实际搜索距离,而预估代价则采用曼哈顿距离㊂当搜索节点在搜索过程中产生总代价的结果时,每次总是选择总代价最小的方向进行搜索,直到搜索到终点,在这种情况下会极大的提高算法的搜索效率㊂考虑到A∗算法仍然存在较多无效搜索范围,研究中提出改进的A∗算法实现路径优化㊂首先,采用方向约束法对A∗算法的搜索方向进行约束㊂在A∗算法运行过程中对当前节点的拓展节点进行代价估计,该方法对拓展节点进行判断,如果得到的扩展节点在当前节点指向目的节点连线方向上,即有指向目的节点的方向特性,就将该可扩展节点保留下来,并拓展相应的状态空间㊂对当前经过方向约束后选择的节点进行评估,得到具有最小估价函数值的与之相关联的扩展节点,再将该节点视作当前节点,重新开始进行路径搜索[8-16],直到该节点最终成为目标节点㊂方向约束的扩展节点图如图7所示㊂图7㊀方向约束扩展节点图Fig.7㊀Direction constrained extended node graph进一步采用路径分割改进A∗算法[17-18],为此以转折点位置为参考点将原路径分成几个路径线段,按较小的分割步长进行分割㊂最后,从起点到终点依次连线,如果该直线并不穿过障碍物,就可以将整个中间路径的各个冗余节点跳过,对多余路段进72第4期麻吉辉等:智能停车场反向寻车系统设计行剔除,从而减小路径长度㊂图8为改进A∗算法规划路径与对路径分割后得到的新路径㊂图8㊀A ∗算法路径分割后路线规划Fig.8㊀A ∗algorithm route planning afterpath segmentation利用基于方向约束和路径分割的改进A∗算法在车库仿真地图上运行后所得的规划路线如图9所示㊂图9㊀改进的A ∗算法在仿真地图运行结果示意图Fig.9㊀Schematic diagram of operation results of improved A ∗algorithm in simulation map分别建立起始节点和目标节点S 和D ,当前节点具有N 个可扩展节点,分别把这N 个节点同时与节点S 相连,可以做这N 个节点在S 与D 节点连线上的投影,如果投影能落在SD 连线上,即扩展节点具有指向目标节点的方向特性,就把其加入状态空间㊂设当前节点S 的坐标为(x 1,y 1,z 1),其课扩展节点X 的坐标为(x 2,y 2,z 2),目标节点D 的坐标为(x 3,y 3,z 3),分别连线SX㊁SD 因为S 和D 两节点之间的连线方向与路径走向基本一致,而对算法进行扩展时也基本上位于该连线的两侧,因此,可以将其作为搜索范围的有效约束㊂|SX |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2+(z 1-z 2)2|SD |2=(x 1-x 3)2+(y 1-y 3)2+(z 1-z 3)2|XD |2=(x 2-x 3)2+(y 2-y 3)2+(z 2-z 3)2cosøXSD =|SX |2+|SD |2+|XD |22|SX ||SD |üþýïïïïïï(1)判断cosøXSD 的大小:1)如果cosøXSD <0,则可扩展节点X 在连线SD 上的投影在有向线段SD 的反向延长线上,则舍弃该可扩展节点X ;2)如果cosøXSD ȡ0,则可扩展节点X 在连线SD 上的投影恰好在有向线段SD 上,保留符合该条件的可扩展节点X ,并将所有的可扩展节点X 形成当前节点S 的可扩展节点的状态空间㊂具体算法流程如图10所示㊂图10㊀改进A ∗算法流程示意图Fig.10㊀Flow diagram of improved A ∗algorithm3.4.2㊀实验与仿真为了验证改进A∗算法的可行性,研究中进行了实验及仿真分析㊂考虑到停车场建筑结构大多数82哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀都为矩形区域,因此首先设置为20ˑ20㊁25ˑ25㊁30ˑ30的矩形栅格图模拟不同规格的停车场布局进行仿真及分析㊂参考停车场车位尺寸标准,栅格图中每两格模拟一个停车场车位,图中黄色栅格图为停车场路径,黑色栅格为地下停车场承重柱㊁行人无法通过的密闭空间以及停有车辆的停车位,白色栅格为未有车辆停放的行人可以通行的停车位㊂由于行人在停车场可以看到以自身为圆点,周围半径10m 范围内的车辆及车位情况,且行人可在没有车辆停放的车位间任意穿行,所以图中除黑色栅格部分外其他地方行人均可通行㊂对路径每两个节点之间路径分割为四等份,对两种算法进行模拟仿真,可得到结果如图11所示㊂图11㊀扩展节点搜索示意图Fig.11㊀Schematic diagram of extended node search图中红色栅格为算法运行中所搜索的节点,分别展示20ˑ20㊁25ˑ25㊁30ˑ30大小的仿真车库栅格中的路径规划结果,红色越深表示该节点被搜索的次数越多㊂对于同一起始位置和目标位置,在20ˑ20的栅格环境下,A∗算法规划路径长度为191.42m,算法运行时间为0.069s,搜索节点数为138个;改进的A∗算法规划路径长度为182.22m,算法运行时间为0.500s,搜索节点数为43个㊂在25ˑ25的栅格环境下,A∗算法规划路径长度为265.56m,算法运行时间为0.091s,搜索节点数为240个;改进的A∗算法规划路径长度为248.50m,算法运行时间为0.714s,搜索节点数为66个㊂在30ˑ30的栅格环境下,A∗算法规划路径长度为386.92m 运行时间为0.110s,搜索节点数为248个;改进的A∗算法规划路径长度为342.43m,算法运行时间为1.131s,搜索节点数为81个㊂算法运行后的数据分析及其结果见表1㊂数据分析结果表明:1)基于方向约束和路径分割的改进A∗算法在搜索效率方面有大幅提升㊂在不同栅格环境中多次实验所得的搜索节点数目减少率普遍在65%~80%之间㊂2)A∗算法所得路径的转折角度越多,改进A∗算法规划所得路径效果越好,搜索节点数目减少率也就越多㊂3)在规划得到的路径长度上,不同栅格环境下路径长度缩短普遍在5%~20%之间,A∗算法规划所得路径如果有较长直线路径,则改进A∗算法规划所得路径与A∗算法规划路径有部分相同,路径缩短率就越小,论文提出的改进A∗算法能够明显缩短用户寻车路径㊂当寻车客户端给出用户寻车路径后,用户可根据路线和停车场标识进行寻车,减少用户在地下停车场徘徊时间㊂表1㊀数据处理及结果分析Tab.1㊀Data processing and result analysis栅格环境算法路径长度/m算法运行时间/s 搜索节点数/个20ˑ20A∗算法191.420.069138改进的A∗算法182.220.5004325ˑ25A∗算法265.560.091240改进的A∗算法248.500.7146630ˑ30A∗算法386.920.110248改进的A∗算法342.431.131814㊀系统客户端设计4.1㊀智能反向寻车系统PC 客户端界面4.1.1㊀开发环境文中反向寻车系统具有跨平台功能,所以PC 客户端系统使用Java 语言作为开发语言㊂软件设置如下:1)软件开发环境与平台:Java JDK_8.0开发环境,IntelliJ IDEA 2019.3.3版本,这是适用于Java 软件开发的集成环境㊂2)地图绘制软件:ArcGIS 10.2版本,可绘制停车场矢量地图,并利用数据构建停车场地图数据库㊂3)数据库系统:MySQL5.0版,具有强大的数据管理功能,占用体积小且执行速度快;开源,使用成本低;结构简单,使用容易;能够运行在多种系统平台上,可移植性强㊂4.1.2㊀PC 客户端界面设计智能反向寻车系统PC 客户端软件系统主要设计查询界面㊁搜索结果界面㊁路径导航界面[18-19]㊂92第4期麻吉辉等:智能停车场反向寻车系统设计查询界面用户可根据自身需求来选择车牌寻车或者车位寻车㊂根据用户输入信息的不同,合理利用MySQL 数据库查询语言加快数据的处理过程,在服务器中进行数据处理,将查询到的车辆信息显示在结果界面上,并设计了相关的路径引导界面,方便用户反向寻车的需求㊂PC 客户端整体的操作流程如图12所示㊂图12㊀PC 客户端操作流程示意图Fig.12㊀Schematic diagram of PC client operation用户在搜索界面可选择车牌输入搜索和车位输入搜索,搜索界面功能如图13所示㊂图13㊀PC 客户端系统搜索界面功能示意图Fig.13㊀Function diagram of search interface搜索后显示当前车辆的信息,包括:车牌号码㊁所在车库(可显示层数)㊁所在车位㊁停车时间㊁停车时长㊂如果确认信息无误,用户通过点击路线按钮,跳转至路线导航界面,界面功能如图14所示㊂用户确认信息无误后,系统进行路径规划,显示当前PC 端位置到达车位的路径,系统会提供多条路径供用户选择,并显示当前路径距离㊂基于前述示例停车场地图的路径规划导引结果如图15所示㊂4.2㊀移动客户端4.2.1㊀开发环境系统移动端反向寻车软件开发环境配置如下:图14㊀搜索结果界面功能示意图Fig.14㊀Function diagram of search resultinterface图15㊀路径规划引导示意图Fig.15㊀Function diagram of path planning page1)软件开发环境与平台:HbuildX 编译器v3.3.13版本,uni-app 框架,Vue2.0组件㊂2)地图绘制软件:ArcGIS 10.2版本,可绘制停车场矢量地图,并利用数据构建停车场地图数据库㊂3)数据库系统:MySQL5.0版,具有强大的数据管理功能,占用体积小且执行速度快;开源,使用成本低;结构简单,使用容易;能够运行在多种系统平台上,可移植性强㊂4)应用技术:HTML㊁CSS㊁JavaScript㊁Node.js㊁Vue㊁Java㊁Maven㊁Redis㊁sql㊂4.2.2㊀移动端App 界面设计反向寻车系统移动端软件系统主要实现用户需求的输入输出㊁数据的存取调用㊁路径的规划指引功能的显示,支持多车库使用㊂软件主要包括选择车库界面㊁车牌查询界面㊁车位查询界面㊁路径导航界面㊁用户主页[20]㊂系统可根据用户的位置判断用户所处车库,支持用户自行校正所在车库,绑定车库后即可根据车牌或者车位的输入,根据路径引导进行车位寻找㊂具体界面功能设计如图16所示㊂03哈㊀尔㊀滨㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷㊀图16㊀智能反向寻车系统移动端界面Fig.16㊀CAD page of intelligent reverse vehiclesearch system5㊀结㊀论论文研究并设计了多客户端的智能停车场反向寻车系统㊂用户可分别从PC客户端㊁Android移动客户端App分别输入寻车需求,系统能够快速提供基于方向搜索和路径分割的改进A∗算法优化路线导引㊂进一步地,系统监控设备与车位一对多监控方式下的多车牌图像同时定位及识别方法,以及移动客户端用户寻车所采用的多途径可选择定位手段等的探讨设置,均有望在缩短算法运行时间㊁提升找车效率等方面为静态交通车库管理提供可探讨空间㊂论文的研究对于完善智能停车场或车库自动管理功能等具备现实意义㊂参考文献:[1]㊀孙奕敏,王玙璠,艾浩军.基于广域定位的停车诱导与反向寻车方法研究[J].科技视界,2015(17):28.SUN Yimin,WANG Yufan,AI Haojun.Research onParking Guidance and Reverse Search Method Based onWide Area Location[J].Science and Technology Hori-zon,2015(17):28.[2]㊀乔鑫,李晓梅,肖岱云.基于超声波测距的室内定位设计[J].电子设计工程,2019,27(22):102.QIAO Xin,LI Xiaomei,XIAO Daiyun.Indoor Positio-ning Design Based on Ultrasonic Distance Measurement[J].Electronic Design 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虚拟仪器技术在汽车电子教学中的运用
虚拟仪器技术在汽车电子教学中的运用随着汽车电子技术的不断发展和普及，汽车电子教学已成为汽车行业中不可或缺的一部分。
随之而来的挑战是如何提供更有效的教学方法和培训方案，以满足学生对汽车电子知识的需求。
虚拟仪器技术的应用为汽车电子教学带来了新的机遇，它能够提供更生动、直观的教学环境，让学生更好地理解汽车电子技术的原理和应用。
一、虚拟仪器技术的概念及特点虚拟仪器技术是一种利用计算机软件模拟出真实仪器的工作原理和功能的技术。
通过虚拟仪器技术，可以将实际仪器的操作、测量和分析功能模拟到计算机上，学生可以在模拟环境中进行实验和学习，真实地感受仪器的操作和应用。
虚拟仪器技术具有以下特点：1.生动直观：通过虚拟仪器技术，学生可以在计算机上看到真实仪器的运行状态和测量结果，能够更直观地理解仪器的工作原理和操作方法。
2.安全便捷：使用虚拟仪器进行实验和学习，无需现场仪器的支持，可以大大降低实验操作的安全风险，同时也避免了传统实验室需要大量的仪器设备和耗材。
3.效率高：虚拟仪器技术可以模拟复杂的实验过程和数据处理，学生可以通过计算机快速完成实验和数据分析，提高学习效率。
1.汽车电子原理模拟实验：虚拟仪器技术可以模拟汽车电子系统的工作原理，如发动机管理系统、车载电子系统等，学生可以通过计算机模拟出不同工况下的电路连接、信号传输和故障诊断，从而更好地理解汽车电子原理。
2.汽车电子系统故障模拟演示：通过虚拟信号发生器、示波器等虚拟仪器，可以模拟出汽车电子系统的各种故障现象，如传感器断线、电路短路、控制器失效等，学生可以通过虚拟仪器进行实时观察和分析，提高故障诊断能力。
4.汽车电子系统实验设计：虚拟仪器技术可以模拟出不同的实验场景和条件，学生可以在计算机上设计和进行各种汽车电子系统的实验，如频率响应实验、控制算法实验等，从而提高学生的实验设计和操作能力。
1.提升学习兴趣和互动性：虚拟仪器技术可以模拟出生动直观的实验场景，使学生在学习汽车电子知识时更加感兴趣和投入，同时也能够提高学习的互动性和参与度。
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电子发烧友网> 测量仪表 > 虚拟仪器 > 正文虚拟仪器技术在汽车上的应用来源：本站整理作者：秩名2012年03月29日 11:28分享[导读]测试仪器作为科学技术发展中必不可少的组成部分，对科学水平的提高和发展起到了很大的推动作用。
随着科学技术的发展，特别是电子技术水平的不断提高，极大地推动了测试技术的关键词：液力变矩器虚拟仪器1 引言测试仪器作为科学技术发展中必不可少的组成部分，对科学水平的提高和发展起到了很大的推动作用。
随着科学技术的发展，特别是电子技术水平的不断提高，极大地推动了测试技术的进步。
在这种背景下，八十年代末美国研制成功虚拟仪器（VisualInstruments，简称VI）。
在国外，虚拟仪器技术在汽车和发动机行业得到了蓬勃发展。
国外的很多大学特别是一些企业已经开发出了很多相关产品，如 SanDiego State University（美国圣地亚哥大学）开发出了用于混合动力汽车燃油消耗和排放的模拟和优化系统。
在国内，虚拟仪器技术对很多人来说还比较陌生，还没有得到大面积的普及，但现在逐渐有很多公司和高校开始把虚拟技术运用到生产和科研中。
国内有些大学已经把虚拟仪器技术，特别是LabVIEW和科研试验接合起来，在发动机试验监控、发动机振动的分析、汽油发动机综合测试等方面取得了一定的成果。
2 虚拟仪器技术所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的具有特殊功能的高档低价的新型仪器。
虚拟仪器代替了传统仪器，改变了传统仪器的使用方式，提高了仪器的功能和使用效率，大幅度地降低了仪器的价格。
用户可使用相同的硬件系统，通过不同的软件编程就可以充分发挥自己的才能、想象力，按自己的意愿随心所欲地设计自己的仪器系统，实现功能完全不同的各种测量。
可见，软件系统是虚拟仪器的核心，软件可以定义各种仪器，因此可以说“软件就是仪器”。
一种面向车位和反向寻车的智慧停车系统设计
随着经济的迅速发展，我国汽车保有量不断增加， “停车难”等问题日渐凸显。国外在智慧停车领域有较为
先进的技术以及管理模式，如美国的 BestParking、Park⁃ Me，提 高 了 停 车 位 的 使 用 率 与 停 车 场 的 经 济 与 社 会 效 益［1］。目前国内大部分停车场还采取人工管理方式，智 能化的停车管理方式还比较落后，静态交通的智能化管 理远落后于动态交通，而静态交通的落后发展阻碍了动 态交通的发展［2］。国内部分停车场实现了停车场车辆检 测［3，4］、车位检测［5，6］、停车引导［7，8］和停车缴费［9］等功能，实 现了停车场内的智能化管理，而对于停车场外停车难的 问题予以忽略。车主出行时，无法提前准确知晓目的地 周围停车场分布情况，包括可用停车位数、停车收费标准 以及停车场周边服务等信息，致使车主盲目寻找停车位， 时间成本与动态交通负担同时增加。
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2021）24-0016-03
An Intelligent Parking System Design for Parking Space and Reverse Car Search
XU Xiuquan ZHAO Hongzhuan WANG Luchen SUN Youguo LI Guangluo SUN Jiayu
收稿日期：2021-05-29 基金项目：大学生创新训练计划立项项目（202010595211）。 作者简介：许修权（1999—），男，本科，研究方向：智慧交通、交通工程。
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第 24 期
一种面向车位和反向寻车的智慧停车系统设计
本文基于“互联网+”模式研究智慧停车系统设计，综
基于AR技术的大型地下停车场反向寻车系统设计
基于AR技术的大型地下停车场反向寻车系统设计蒋方艳;颜路梦;张笑语;代桂东;王先惠;韦凌翔【期刊名称】《盐城工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(031)001【摘要】为有效解决大型地下停车场反向寻车困难的问题,设计了以AR技术为核心的大型地下停车场反向寻车系统.通过线圈探测器、视频图像识别技术和Wi-Fi 定位技术分别准确定位车辆车位信息和车主位置信息,使用现实增强(AR)技术将虚拟的导航路线实时匹配到真实的停车场环境中,通过微信平台实时传输相关信息与用户进行交互,实现路线导航的三维立体化.仿真结果表明,该地下停车场的反向寻车系统可有效辅助车主快速、准确地寻找到自己的车位.【总页数】6页(P64-69)【作者】蒋方艳;颜路梦;张笑语;代桂东;王先惠;韦凌翔【作者单位】盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城 224000;盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城 224000;盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城224000;盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城 224000;盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城 224000;盐城工学院材料科学与工程学院,江苏盐城 224000【正文语种】中文【中图分类】U491;U495【相关文献】1.大型地下车库的车位引导及反向寻车系统设计 [J], 陈其容2.智能停车场反向寻车系统设计与实现 [J], 王扬;薛娟3.大型停车场泊车引导及反向寻车智能系统研究 [J], 赵航;马树亮;李军伟;李永国;薛玮4.基于二维码的停车场反向寻车系统设计 [J], 郭芝源;李臻;李维龙5.基于Android的大型地下停车场反向寻车系统设计与实现 [J], 廖明军;张淋凯;韦凌翔;华博;潘栋;黄心雨;沈新宇;李强龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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视 。国外发达地 区停 车管理 系统起 步较 早 ，经过多年发展 ，已基本进入智能化 阶段 ，我国智能停车管理系统起步 比较 晚 ，基本采用 人工管理办法 ，信息化 、智 能化 水平 较低 ，难 以满足 当今社会发展 的需 求。停车场太大或者环境复杂易造成车主寻车难 、寻车时 间 长等诸多问题 。
２智 能反 向寻 车 系统 介绍
２．１反 向 寻 车 系统 基 本 原 理 本 文设计 的智能反 向寻车系统采用车牌识 别技术实现 。在停 车场的每个停车位 上前方安装车位摄像 头 ，获取车辆 的图像 信
息 ，并将获取 的图像信息通过 ＰＣＩ总线 ，传 至 ＰＸＩ平台 的 １４０８图像 采集卡 ，通过 开发的车牌识别程序进行车 牌识 别 ，并不 断更 新服 务器端数据库 ，确定 车辆所在位置 。当车 主通 过停车场人 口处 的寻车终端输入 自己车的车牌号后 ，服务器会调取相 关数据 ，并 将 寻车路径显示在引导屏幕 上 ，从而引导车主寻车。 ２．２系统 工 作 流 程
ＩＳＳＮ １００９－３０４４
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑 知 识 与技术
Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｕ ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｃｎ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ Ｔｅｈ＋８６—５５ １—６５６９０９６３ ６５６９０９６４
虚 拟仪 器技 术 在智 能 反 向寻 车 系统 中 的应 用
４４９０… 人 工智 能 及 识 别 技 术
本栏 目责任编辑 ：唐一东
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｅ ｍ ａｉｎ ｒｉｓｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｒｅｖｅｒｓｅ ｐａｒｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｆ ｔｈｅ ｐａｒｋｉｎｇ ｌｏｔ ｉｓ ｔＯＯ ｌａｒｇｅ ｏｒ ｃｏｍ ｐｌｅｘ ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔ，ｗ ｅ ｍ ａｙ ｃａｎ’ｔ ｆｉｎｄ ｏｕｒ ｃａｒ ｏｒ ｗ ａｓｔｅ ｏｕｒ ｔｉｍ ｅ ＳＯ ｗ ｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ａ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａ ａｎｄ ｍ ｅｔｈｏｄ ｉｎ ｒｅｖｅｒｓｅ
系统工作流程图如图 １所示 。 ３关键 技术
３．１基于 ＬａｂＶＩＥＷ 车牌识别软件设计 ＬａｂＶＩＥＷ是美 国国家仪器公司 （ＮＩ）研制的一种 通用 程序 开发环境 ，ＬａｂＶＩＥＷ使用 的是 Ｇ语言 ，图像化数据流式编程可 简化程
收 稿 Ｅｌ期 ：２０１３—０６学硕士 。
为 了改善传 统停车场管理现状 ，提高 智能化管理水平 ，智能反 向寻车系统应运而生 。当车主返 回停车场 时 ，由于停 车场太大 或者地形不 熟 ，车 主容易找不到 车 ，智能反 向寻车系统可 以帮助车 主尽快找 到车辆停放 的区域 ，提高车 主的满意度 ，同时加快停 车 场 的车辆周转 ，提高使用率 和收入 ，使停车服务做到安 、简便 、准确 ，并且使造价和经营成本控制在适 当范 围 ，在提高效率 的同时 更能解决人工管理 的一些弊端 ，是 当前停车管理的趋势 。
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍ ｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐａｒｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍ Ａ Ｘｉａｏ－ｘｉａｏ．Ｈ ＡＮ Ｂｉｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ）
，
ｐａｒｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ Ｏｉ＂１ ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍ ｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ｆｏｒ ｉｍ ａｇｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｌｏｃａｔｅ ｏｕｒ ｖｅｈｉｃ！ｅｓ ａｃｃｕ－ ｒａｔｅｌｙ，ｈｅｌｐ ＵＳ ｆｉｎｄ ｐａｒｋｉｎｇ ａｒｅａ ａｓ ｓｏｏｎ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ，ａｎｄ ｉｔ ｍ ａｋｅｓ ｐａｒｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｍ ｕｃｈ ｍ ｏｒｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｎｄ ｈｕｍ ａｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ；ｉｍａｇｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｅｖｅｒｓｅ ｐａｒｋｉｎｇ
马晓晓，韩宾
（西南科技大学 信息工程学院 ，四ＪＩＩ绵 阳 ６２１０１０） 摘 要 ：该 文 以 虚 拟 仪 器技 术 作 为 停 车 场 智 能 反 向寻 车 系统 的核 心技 术 ，针 对 大 型停 车 场 内 ，停 车 场 太 大 、环 境 复 杂 造 成 的 车主寻车难 、寻车时间长等 问题 ，提 出了基于虚拟仪器技术 图像 定位 的智 能反 向寻车 系统的设计思路 和方法。 实验结果 表 明 该 系统 可 以准 确 定 位 车 辆 ，帮 助 车 主尽 快 找 到 车 辆 停放 区域 ，实现 停 车场 智 能 化 、人 性 化 。 关 键 词 ：虚 拟 仪 器技 术 ；图像 定 位 ；智 能 反 向 寻 车 中图分类号 ：ＴＰ３１１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００９—３０４４（２０１３）１９—４４９０－０３