CN102081746A - 一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，该识别系统由信息处理器、总线控制器、LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身，车头读写器以及摄像机组成；总线控制器与信息处理器控制连接传输相应的信号；总线控制器信号连接LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身，车头读写器以及摄像机；用于感应车辆状态的地感线圈设置在集卡车道的驶入端。本发明是一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，利用计算机对传感信息进行信息融合快速判读车辆的状态，能够准确获取经过道口车辆的多种信息，实时判别车辆的当前运行状态，并根据业务管理要求给出车辆离开道口后的行驶指示。

Description

一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统

技术领域：

本发明涉及的是一种信息识别系统，尤其涉及一种基于多传感器协同的用于提高港口集卡车辆管理能力的集卡信息识别系统。

背景技术：

现代社会发展日新月异，高效的交通管理系统成为城市发展的首要任务之一。车辆检测和车型识别系统即交通信息采集系统是高速公路和城市道路监控系统以及集装箱港口集卡运输中不可缺少的基本组成部分，交通信息采集系统技术水平的高低直接影响到高速公路和城市道路监控系统以及集装箱港口集卡运输的整体运行和管理水平。因此，地面车辆检测和识别系统的研究无论在军事方面还是民用方面都具有重要意义。目前的检测和识别方法主要有磁感线圈、红外、雷达、视频等技术，它们大多存在成本高、体积大、重量大、识别率低、应用范围局限性大等缺点。例如：

(1)、地感线圈识别技术，通过磁感应线圈感应车辆经过时对地磁场的扰动，需要把传感器埋到地下，这种方法只能检测到是否有车辆通过，不能得到车辆的其它信息；

(2)、红外线识别技术，通过检测发动机的热辐射或者通过反射红外线进行检测，它的主要缺点是受外界干扰较大；

(3)、雷达识别技术，通过反射的微波信号识别车辆的类型，它的主要缺点是车辆速度很慢或者静止时，识别系统就会失效；

(4)、视频检测识别技术，利用图像处理技术的识别系统，智能识别车牌等标识，不能够得到车辆的其它信息，并且由于受到光线、天气和气候等条件影响，应用条件受到限制，无法实现全天候车辆的检测。

现有技术中基于RFID(电子标签)进行车辆识别和管理的技术已经开始使用，但是传统的基于RFID的车辆识别系统只能获取车辆的基本信息，因而在车辆管理上存在许多的局限性，比如其不能够对车辆的外形、配载情况、车牌标识等许多重要信息进行识别和综合分析，致使车辆管理存在许多漏洞。

发明内容：

本发明目的是用来弥补现有技术车辆管理存在的漏洞，而提供一种能够准确地对集卡的多种信息进行获取和综合，使港口集卡车辆管理能力得到有效提升的基于多传感器协同的集卡识别系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，该识别系统由信息处理器、总线控制器、LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身和车头读写器以及摄像机组成；

所述总线控制器与信息处理器控制连接传输相应的信号；

所述总线控制器信号连接LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身，车头读写器以及摄像机；

所述用于感应车辆状态的地感线圈设置在集卡车道的驶入端；

所述红外感应器包括第一红外传感器和第二红外传感器，并对称设置在集卡车道的两侧；

所述用于读取车身信息的车身读写器设置在第一红外传感器的一侧；

所述用于拍摄车辆标牌信息的摄像机和读取车头信息的车头读写器设置在车辆驶出端；

所述第一红外传感器和第二红外传感器通过信息服务器信号连接摄像机；

所述集卡车道的两侧设置有车道防护带。

本发明一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，采用多传感器融合技术，结合港口集卡管理的实际情况，应用多RIFD阅读器、摄像机、红外传感器定位系统以及地感定位等多传感系统，对经过道口的集卡综合信息进行采集，利用计算机对传感信息进行信息融合快速判读车辆的状态，能够准确获取经过道口车辆的多种信息，实时判别车辆的当前运行状态，并根据业务管理要求给出车辆离开道口后的行驶指示。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明信息识别系统示意图

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参考图1：一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，该识别系统由信息处理器9、总线控制器8、LED显示屏12、集卡车道11、地感线圈6、红外传感器4，5、车头读写器1、车身读写器2以及摄像机3组成；总线控制器8与信息处理器9通过现场总线7控制连接，总线控制器8根据相应的信号传递将相应的信号传输到信息处理器9上，信息处理器9经过相应的对比做出相应的指令。

信息处理器9对从现场总线7上接收的多传感数据进行处理和信息融合，其工作具体包括：信息处理器9采集地感线圈6信号，判断是否有车辆进入道口；信息处理器9根据地感线圈6的信号，若有车辆驶入道口，则采集两个红外传感器4、5的信息，判断车辆行驶的方向和速度；信息处理器9根据第一红外传感器4的信号，启动车身读卡器2读取集卡车身RFID信息，并由信息处理器9进行处理和存储；信息处理器9根据红外传感器4的信息，启动车头读卡器1读取车头RFID信息，由信息处理器9进行处理和存储；此时，信息处理器9通知摄像头3开始工作，拍摄车辆图片并传送到信息处理器9进行识别和处理。信息处理器9根据上述信息的收集和处理，综合判断出车辆的基本状况，包括车辆RFID标识是否与车牌吻合，如果不吻合说明车辆违章或有问题；车辆装载状况是否与车辆通报信息一致；车辆配载情况、是否违章等，然后根据集卡调度运行规划和港区车辆运行情况，给出该集卡行驶指示，并显示在LED上。

总线控制器8通过现场总线7信号连接LED显示屏12、集卡车道11、地感线圈6、第一红外传感器4、第二红外传感器5、车头读写器1、车身读写器2以及摄像机3，信息处理器9对从车辆采集的综合信息进行融合和判断，然后根据该车辆的具体情况、港区车辆调度规划和港区车辆运行情况，给出该车辆运行的指示信息，这些信息将显示在LED显示屏12上，比如：若该车辆属违章车辆则LED显示屏12信息指示其禁止入港或驶入相应的区域接受检查，该车牌照信息将进入黑名单；若该车将运输某堆场的货物，则LED显示屏12信息向其指示进入港区某堆场的行驶方向；若港区某堆场车辆处于拥堵状态，则LED显示屏12信息指示该车暂时等侯，避免拥堵加剧，若该车装载集装箱与申报的不一致，则LED显示屏12指示该车进行配载复核，等等，所有车辆出错信息都将由信息处理器9记录，并传递给调度服务器做进一步处理。信息处理器9通过总线控制器8对多种传感器进行相应的控制连接，并通过现场总线7对其传达相应的指令。

用于感应车辆状态的地感线圈6设置在集卡车道11的驶入端110处，当车辆进入地感线圈6时，地感线圈6为一个振荡电路，它是这样构成的，在地面上先造出一个圆形的沟槽，直径大概1米，或是面积相当的矩形沟槽，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，这就构成了一个埋于地表的电感线圈，这个线圈是一个振荡电路的一部分，由它和电容组成振荡电路，其原则是振荡稳定可靠，这个振荡信号通过变换送到单片机组成的频率测量电路，单片机就可以测量这个振荡器的频率了。当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化(有金属物体时振荡频率升高)，这个变化就作为汽车经过“地感线圈”的证实信号，同时这个信号的开始和结束之间的时间间隔又可以用来测量汽车的移动速度。这就是“地感线圈”。这些信号通过总线传送到信息处理器，作为信息处理器判断车辆进入道口和通知后续传感器读取相应信息的依据。

红外感应器包括第一红外传感器4和第二红外传感器5，其中第一红外传感器4设置在集卡车道11的左侧，第一红外传感器4与信息服务器9信息连接，它们之间的连接能够传输相应的指令信号；第二红外传感器5与其相对的设置在集卡车道11的右侧，当第二红外传感器5识别车辆进入时，摄像机3开始准备工作，当第一红外传感器4检测到车辆信息时，信息服务器9发出命令，使摄像机3对车辆标牌信息进行拍摄，并通过现场总线7传送到信息服务器9进行处理和识别，将识别后的信息与车头读写器1的信息对照判别。

用于读取车身信息的车身读写器2设置在第一红外传感器4的一侧，通过车身读写器2可以对集卡上的RFID进行读取识别，并且将相应的信息传达到信息处理器9中，经过对比后发出相应的指令；拍摄车辆标牌信息的摄像机3和读取车头信息的车头读写器1设置在车辆驶出端111处，在驶出端111处设置有车辆出入的大门，并且在大门的上方中间位置设置有摄像机3和读取车头信息的车头读写器1；并且在集卡车道11的两侧设置有车道防护带13。

下面通过以下具体的实施例来进一步的说明本发明的具体运作过程：

参考图1所示：当车辆驶入/接近集卡车道11道口的驶入端110时，先由地感线圈6检测出车辆正在进入道口，此时将相应的信息通过现场总线7传给信息服务器9，并通过信息处理器9给出系统各传感器工作准备信号。

系统中的车头读写器1和车身读写器2同时开始工作，进入阅读状态，同时道口中间的第一红外传感器4和第二红外传感器5开始进入工作状态；车头读写器1和车身读写器2在可读区域识别出RFID时，分别读取车头和车身上的RFID信息，并将相应的信息通过现场总线7传送到信息服务器9中。

当第二红外传感器5识别车辆进入时，摄像机3准备工作，当第一红外传感器4检测到车辆信息时，信息服务器9发出命令，使摄像机3拍摄车辆标牌信息，并通过现场总线7传送到信息服务器9进行处理和识别，并将识别后的信息与车头读写器1的信息对照判别；信息服务器9综合上述各种传感器所获得的信息，判断出经过道口车辆的状态，包括车牌信息核对、车身/集装箱信息核对、集卡是否装载货物、集卡是否正常行驶等，然后将集卡综合信息进行处理，通过LED显示器12发出车辆行驶指示；信息服务器9将车辆信息通过局域网发送至中央服务器；车头读写器1和车身读写器2带有防碰算法，可以避免发生多RFID读写错误。

本发明是一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，其采用多传感器融合技术，结合港口集卡管理的实际情况，应用多RIFD阅读器、摄像机、红外传感器定位系统以及地感定位等多传感系统，对经过道口的集卡进行综合信息进行采集，利用计算机对传感信息进行信息融合快速判读车辆的状态，能够准确获取经过道口车辆的多种信息，实时判别车辆的当前运行状态，并根据业务管理要求给出车辆离开道口后的行驶指示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，其特征在于，该识别系统由信息处理器、总线控制器、LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身，车头读写器以及摄像机组成；所述总线控制器与信息处理器控制连接传输相应的信号；所述总线控制器信号连接LED显示屏、集卡车道、地感线圈、红外传感器、车身，车头读写器以及摄像机；所述用于感应车辆状态的地感线圈设置在集卡车道的驶入端；所述红外感应器包括第一红外传感器和第二红外传感器，并对称设置在集卡车道的两侧；所述用于读取车身信息的车身读写器设置在第一红外传感器的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，其特征在于，所述用于拍摄车辆标牌信息的摄像机和读取车头信息的车头读写器设置在车辆驶出端。

3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，其特征在于，所述第一红外传感器和第二红外传感器通过信息服务器信号连接摄像机。

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器协同的集卡信息识别系统，其特征在于，所述集卡车道的两侧设置有车道防护带。

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