智能停车场
一、教学目标
- 理解 OCR 文字识别（车牌识别） 在智能交通中的应用
（智能停车场、高速收费、智慧城市）。 - 掌握 AI视觉传感器的 OCR 车牌识别能力。
- 学会实现 车辆进入 / 离开 的逻辑判断。
- 构建 停车位管理 + 车牌记录 + 自动计费 的完整系统。
- 培养学生的 系统建模能力与工程逻辑思维。
二、教学准备
1. 硬件
- 乐高 SPIKE / EV3 主机 × 1
- AI 视觉传感器 × 2
- 模式：OCR 文字识别
- 安装在停车场入口，镜头正对来车
- 中型电机 × 2
- 控制停车场 道闸抬杆 / 落杆
- 乐高积木搭建的 停车场模型
- 入口道闸
- 停车位（可设定最大数量）
- 乐高小车 × 4
- 每辆车前方贴一张 车牌卡片
2. 软件
- Spike / EV3 / RobotCode 编程环境
- AI视觉模型：OCR（车牌识别）
3. 教学物料（关键）
提前打印 车牌文字卡片（贴在小车前部）：
| 小车 | 车牌号 |
|---|---|
| 车1 | A123 |
| 车2 | B456 |
| 车3 | C789 |
| 车4 | D888 |
采用一号大字打印出来
三、教学流程
1. 导入（5分钟）
提问引导
- 商场停车场是怎么知道你什么时候进、什么时候出的？
- 为什么停车不用人工收费了？
引出主题
今天我们要搭建一个
🚗 AI 智能停车场管理系统
强调一句话：
AI 不只是“看见车”，而是“认识车”。
2. 场景与系统原理（5分钟）
智能停车场核心流程
plain
车辆进入
↓
OCR 识别车牌
↓
判断是否有空位
↓
抬杆放行
↓
记录入场信息
↓
车辆离开
↓
再次识别车牌
↓
抬杆放行📌 强调：
- 车牌 = 车辆身份
- 同一辆车必须 “进得来、出得去”
3. 搭建（15分钟）
安装要求
- AI视觉传感器：
- 安装在入口正前方
- 高度约 10–20cm（对准车牌）
- 小车前方：
- 车牌正对镜头
- 距离约 5–15cm
- 场景要求：
- 一次只进 / 出一辆车
📌 教师提示：
- OCR 对清晰度要求高
- 字体不要太小
四. 编程（30分钟）
系统核心变量设计（重点）
plain
MAX_PARKING = 3 // 最大车位数
carPlates = [] // 已进入车辆列表车辆进入逻辑
判断流程
- OCR 读取车牌
- 判断停车场是否已满
- 未满 → 抬杆 + 记录
- 已满 → 不抬杆 + 提示
伪代码示例（进入）
plain
识别到 车牌 = enterPlate
如果 enterPlate 不为空 且 > 0：
如果 currentCars > MAX_PARKING -1 :
显示 ❌
否则:
抬起道闸
carList 添加 plateID
显示 ✅📌 教学重点：
- 车位数是有限的
车辆离开逻辑
** 判断流程**
- OCR 再次识别车牌
- 判断是否是已登记车辆
- 抬杆放行 + 删除记录
计费规则（教学版）
- 每进入一次 = 5 元
或 - 每 10 秒 = 1 元（课堂演示）
伪代码示例（离开）
plain
识别到 车牌 = plateID
如果 plateID 在 carList 中：
抬起道闸
carList 删除 plateID代码示例
spike代码
robotcode代码
5. 演示与测试（10分钟）
场景演示
- 第一辆车进入 → 抬杆
- 第二辆车进入 → 抬杆
- 第三辆车进入 → 抬杆
- 第四辆车进入 → ❌ 提示“已满”
- 第一辆车离开 → 显示费用 → 抬杆
学生观察点
- 是否识别错车牌
- 是否会多计 / 少计
- 是否能正确释放车位
6. 拓展思考（10分钟）
引导学生升级系统：
- 如何进行计费？
→ 进场时记入时间戳，出去的时候再拿当前时间-进场时的时间， 然后使用时间计数价格就可以 - 如何防止同一辆车被多次识别？
→ 去重 + 时间锁 - 能否显示剩余车位？
→ MAX − currentCars - 能否加入 VIP 车辆？
→ 特定车牌免费
七、教学总结
- 学生理解了：
- OCR 在真实世界的应用
- 车牌 = 数字身份
- 掌握了：
- 状态管理
- 列表 / 字典思想
- 进出配对逻辑
- 体验到了：
- 真正“像工程项目”的 AI 系统