CN103343515B - 防碰撞智能道闸及其智能识别控制方法 - Google Patents

Abstract

一种防碰撞智能道闸及其智能识别控制方法，其特征在于包括道闸主机箱和闸杆；道闸主机箱为横截面是正八边形的空心棱柱体立在道口一侧，棱柱上一矩形侧面迎向来车且与来车方向呈45度夹角，该面距地面35厘米至60厘米处设有一透明窗，对应透明窗在棱柱体中空位置设有图像采集单元，图像采集单元连有上位控制器；道闸主机箱内设有闸杆驱动单元，闸杆驱动单元连接有闸杆和主控制器，主控制器与上位控制器连接；本发明警示和公告位于车辆正前方，提高了行车的安全系数；摄像机与车牌保持水平可提高识别率与速率，减少人为操作，结构紧凑易于实施。

Description

防碰撞智能道闸及其智能识别控制方法

技术领域

本发明涉及一种道闸，特别是涉及一种防碰撞智能道闸及其智能识别控制方法。

背景技术

随着经济发展和科技进步作为交通工具的汽车越来越普及，伴随汽车数量的迅猛增长车辆驻存场所也在增多，但这些场所的管理系统仍然比较落后，只能实现简易管理，各部件分离较远，没有显示屏，而且通知布告的信息需要人为手动操作，摄像机通常置于举架上，拍摄角度偏差大。这种情况已不适应发展需要，亟需技术改进创新。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防碰撞智能道闸。

本发明采用的技术方案为：一种防碰撞智能道闸，其特征在于包括道闸主机箱和闸杆；道闸主机箱为横截面是正八边形的空心棱柱体立在道口一侧，棱柱上一矩形侧面迎向来车且与来车方向呈45度夹角，该面距地面35厘米至60厘米处设有一透明窗，对应透明窗在棱柱体中空位置设有图像采集单元，图像采集单元连有上位控制器；道闸主机箱内设有闸杆驱动单元，闸杆驱动单元连接有闸杆和主控制器，主控制器与上位控制器连接；闸杆放下时与来车方向垂直，闸杆来车方向侧地下设有来车检测地感，闸杆车离开方向侧地下设有离开检测地感，来车检测地感、离开检测地感分别与主控制器连接；闸杆迎车面上沿着纵向设有显示屏，显示屏连接有显示控制驱动模块，显示控制驱动模块连接有GPRS模块；上位控制器连接有GPRS模块。

进一步的，所述的图像采集单元由摄像机和辅助光源构成，闸杆驱动单元由驱动电机和传动机构构成，闸杆上与迎车面相对的一面上纵向设有第二显示屏。

进一步的，所述的道闸主机箱内设有两套闸杆驱动单元，两套闸杆驱动单元分别连接有闸杆，两闸杆分别在道闸主机箱的两侧开放。

进一步的，所述的透明窗为玻璃或亚克力，透明窗上部设有挡雨檐。

进一步的，所述的透明窗旁设有透明补光窗口，对应透明补光窗口在道闸主机箱内设有补光光源，该补光光源发出的光为集束光，透明补光窗口上设有遮光檐。

进一步的，所述的道闸主机箱下部轴线位置设有轴向轴套，地面设有与轴套配合的地轴，轴套和地轴间设有扭簧和限位块保证常态下闸杆与来车方向垂直，在来车方向对闸杆施力道闸主机箱可90度扭转。

进一步的，所述的闸杆驱动单元设有一行程开关，该行程开关与主控制器连接，在闸杆开启到与地面呈70至90度时行程开关动作。

进一步的，所述防碰撞智能道闸的智能识别控制方法，其特征在于具体如下：

a、车辆位置检测，车来启动图像采集单元，车离开关闭图像采集单元；

b、车牌自动识别，先图像预处理，然后车牌定位，再车牌字符分割，接着车牌字符识别，最后与数据库中存储的号码对比得出临时用户或长期用户的身份；针对不同身份车辆显示不同信息并进行闸杆控制。

本发明闸杆具有显示功能，可发布公共信息和针对车辆的个体信息，具有警示和公告的作用，该警示和公告位于车辆正前方，提高了行车的安全系数；摄像机与车牌保持水平可提高识别率与速率，减少人为操作，结构紧凑易于实施。

附图说明

图1为本发明实施例道闸主机箱上视图。

图2为本发明实施例道闸主机箱主视图。

图3为本发明实施例闸杆横切面视图。

图4为本发明实施例布局视图。

图5为本发明实施例车牌自动识别系统视图。

图6为本发明实施例整体结构视图。

图7为本发明实施例显示控制驱动模块结构视图。

图中标号名称：1道闸主机箱；2闸杆；3透明窗；4摄像机；5来车检测地感；6离开检测地感。

具体实施方式

本发明实施例如图1至7所示，该防碰撞智能道闸设有道闸主机箱1和闸杆2；道闸主机箱1为横截面是正八边形的空心棱柱体立在道口一侧，棱柱上一矩形侧面迎向来车且与来车方向呈45度夹角，该面距地面35厘米至60厘米处设有一透明窗3，透明窗3为玻璃或亚克力，对应透明窗3在棱柱体中空位置设有图像采集单元，图像采集单元连有上位控制器，上位控制器可为一台计算机，图像采集单元由摄像机4和辅助光源构成，摄像机的位置高度与汽车牌照的高度基本平齐，实现水平拍摄偏差小，保真度和识别率高。道闸主机箱内设有闸杆驱动单元，闸杆驱动单元连接有闸杆和主控制器，主控制器与上位控制器连接，闸杆驱动单元由驱动电机和传动机构构成，可完成抬起和放下动作，闸杆驱动单元的传动机构设有一行程开关，该行程开关与主控制器连接，在闸杆开启到与地面呈70至90度时行程开关动作；闸杆放下时与来车方向垂直，闸杆来车方向侧地下设有来车检测地感5，闸杆车离开方向侧地下设有离开检测地感6，来车检测地感、离开检测地感为地感线圈分别与主控制器连接；闸杆迎车面上沿着纵向设有LED显示屏，显示屏连接有显示控制驱动模块，显示控制驱动模块连接有GPRS模块，闸杆为铝合金型材显示屏嵌入其中并进行密封处理，电源取自道闸主机箱；上位控制器连接有GPRS模块。显示控制驱动模块通过GPRS模块接收上位控制器GPRS网络传过来的数据并将其在LED显示屏上显示出来，提供四种滚动显示模式，可以在闸杆翻转70至90度时自动切换横纵两种显示模式，主要由显示主控芯片、列驱动器、行驱动器、LED点阵模组、字库芯片、模式控制器、GPRS模块组成；主控制器与上位控制器通过485总线通讯，上位控制器与GPRS模块间通过RS232串口通讯。

本发明主要用于小区、单位、大型综合性建筑物等场所的出口或入口，可为多个出口或入口，在入口当有车辆驶过时，埋在地下的来车检测地感会检测到有车到来，向主控制器发送一个来车信号，主控制器接到信号后发送指令给图像采集单元，启动摄像机及辅助光源工作进行图像拍摄，拍摄到的图像发送给上位控制器进行车牌识别，上位控制器的车牌自动识别系统先将图像进行预处理去掉噪声干扰，然后利用边缘检测的方法提取车牌进行车牌定位，再将车牌字符分割成独立的单个字符，接着车牌字符识别，把这些字符归一化，处理成大小形状相同的图形，识别得到车牌的号码，最后与数据库中存储的号码对比，如没有此车信息则得出临时用户的身份，如有此车信息则得出长期用户的身份，针对不同身份车辆显示不同信息并进行闸杆控制；对于临时用户拒绝放行，显示屏显示车牌号码等车辆个体信息及错误提醒，上位控制器自动报警给工作人员，由工作人员确定是临时用户，然后上位控制器将该车的图像和车牌号码信息存入临时用户数据库，开始扫描空车位信息，如果没有空车位则显示“对不起，停车位已满”，无法放行，如果有空车位则把空车位的地址信息通过GPRS模块发送到显示屏上，主控制器发送抬杆指令闸杆抬起，上位控制器开始计时，此时显示屏的内容为车牌号码、空车位地址、入场时间及“欢迎光临”，随着闸杆抬起至70至90度时行程开关动作，显示内容自动由横向显示转换为纵向显示，离开检测地感检测到车的整体通过闸杆下方时，主控制器才控制闸杆降落防止砸车，显示屏又转为横向显示日常公布的公共消息；对于长期用户上位控制器查询用户停车费用余额，如果已经超出期限，则显示屏显示“用户余额不足，请充值”。如果余额充足，则上位控制器开始扫描停车位信息，将空停车位的地址发送到显示屏上，同时显示屏显示“欢迎光临”，控制器发出抬杆的指令，闸杆抬起放行车辆，闸杆旋转到70至90度时行程开关动作，主控制器向上位控制器发送转换显示模式指令，上位控制器自动将发送的显示内容转换为纵向显示，车辆通过后，离开检测地感检测到车已经完全通过闸杆下方，主控制器接收信号后发出落杆的指令闸杆降落，显示内容恢复为横向显示，显示内容换成发布的日常公布的公共消息，如通告、天气、时间等消息。

在出口当有车辆驶过时，车牌自动识别系统识别为临时用户后与临时用户历史数据库进行比对，可以查询到入库时间，算出停车时间后根据收费标准计算出停车费用，显示屏显示“一路顺风”和车牌号码、停留时间、收取费用等信息，驾驶员可以通过刷银行借记卡或贷记卡支付本次停车费，也可以直接交现金，工作人员收取费用后方可抬杆放行，显示内容由横向切换为纵向显示，待离开检测地感检测到车尾通过后落杆，显示屏恢复之前的通知、天气、万年历、时间等信息，完成此次出口流程；车牌自动识别系统识别为长期用户后，拍下来的图像存入历史数据库留存，上位控制器将识别的号码发送到显示屏上，与历史数据库核实对比后记下出库时间，根据入库时间计算出停留时间，将原来的余额扣除此次费用记录下新的余额，控制器发送抬起闸杆的指令，显示屏显示“一路顺风”和车牌号码、停留时间、余额等信息，抬杆纵向显示，车驶出通道，离开检测地感检测到车完全通过，闸杆落下，显示内容恢复横向显示车辆到来前的日常公布的公共消息，完成此次出口动作。

本发明闸杆具有显示功能，可发布公共信息和针对车辆的个体信息，具有警示和公告的作用，该警示和公告位于车辆正前方，司机的正前方，容易看清内容，提高了行车的安全系数；摄像机与车牌保持水平可提高识别率与速率，减少人为操作，适合多个出入口同时管理，提高传统道闸的智能化、一体化程度，结构紧凑易于实施。

本发明实施时可在闸杆上与迎车面相对的一面上纵向设置第二显示屏，可双面显示信息，对逆行进行警示或在紧急情况下临时转换行驶方向进行疏导提示；可在道闸主机箱内设有两套闸杆驱动单元，两套闸杆驱动单元分别连接有闸杆，两闸杆分别在道闸主机箱的两侧开放，实现单箱双杆，减低双向出入口的设置成本；透明窗上部可设置挡雨檐，保证雨天稳定工作；可在透明窗旁设有透明补光窗口，对应透明补光窗口在道闸主机箱内设有补光光源，该补光光源发出的光为集束光，透明补光窗口上设有遮光檐，在光线不足时用于补光；可在道闸主机箱下部轴线位置设轴向轴套，地面设与轴套配合的地轴，轴套和地轴间设扭簧和限位块保证常态下闸杆与来车方向垂直，在来车方向对闸杆施力道闸主机箱可90度扭转，再发生误碰撞时保护闸杆和道闸主机箱折断；可在道闸主机箱上设置发票打印系统，方便票据凭证的取得。

Claims (5)

1.一种防碰撞智能道闸，其特征在于包括道闸主机箱和闸杆；道闸主机箱为横截面是正八边形的空心棱柱体立在道口一侧，棱柱体上一矩形侧面迎向来车且与来车方向呈45度夹角，该面距地面35厘米至60厘米处设有一透明窗，对应透明窗在棱柱体中空位置设有图像采集单元，图像采集单元连有上位控制器，图像采集单元由摄像机和辅助光源构成，闸杆驱动单元由驱动电机和传动机构构成；道闸主机箱内设有闸杆驱动单元，闸杆驱动单元连接有闸杆和主控制器，主控制器与上位控制器连接，所述的闸杆驱动单元设有一行程开关，该行程开关与主控制器连接，在闸杆开启到与地面呈70至90度时行程开关动作，显示内容自动由横向显示转换为纵向显示；闸杆放下时与来车方向垂直，闸杆来车方向侧地下设有来车检测地感，闸杆车离开方向侧地下设有离开检测地感，来车检测地感、离开检测地感分别与主控制器连接；闸杆迎车面上沿着纵向设有显示屏，闸杆上与迎车面相对的一面上纵向设有第二显示屏，可双面显示信息，对逆行进行警示或在紧急情况下临时转换行驶方向进行疏导提示，显示屏连接有显示控制驱动模块，显示控制驱动模块连接有GPRS模块；上位控制器连接有GPRS模块；所述的道闸主机箱下部轴线位置设有轴向轴套，地面设有与轴套配合的地轴，轴套和地轴间设有扭簧和限位块保证常态下闸杆与来车方向垂直，在来车方向对闸杆施力时道闸主机箱可90度扭转。

2.根据权利要求1所述的防碰撞智能道闸，其特征在于所述的道闸主机箱内设有两套闸杆驱动单元，两套闸杆驱动单元分别连接有闸杆，两闸杆分别在道闸主机箱的两侧开放。

3.根据权利要求1至2任一所述的防碰撞智能道闸，其特征在于所述的透明窗为玻璃或亚克力，透明窗上部设有挡雨檐。

4.根据权利要求1至2任一所述的防碰撞智能道闸，其特征在于所述的透明窗旁设有透明补光窗口，对应透明补光窗口在道闸主机箱内设有补光光源，该补光光源发出的光为集束光，透明补光窗口上设有遮光檐。

5.根据权利要求1至3任一所述防碰撞智能道闸的智能识别控制方法，其特征在于具体如下：

a、车辆位置检测，车来启动图像采集单元，车离开关闭图像采集单元；

b、车牌自动识别，先图像预处理，然后车牌定位，再车牌字符分割，接着车牌字符识别，最后与数据库中存储的号码对比得出临时用户或长期用户的身份；针对不同身份车辆显示不同信息并进行闸杆控制，闸杆抬起至70至90度时行程开关动作，显示内容自动由横向显示转换为纵向显示，离开检测地感检测到车的整体通过闸杆下方时，主控制器才控制闸杆降落防止砸车；

c、在闸杆上与迎车面相对的一面上纵向设置第二显示屏，双面显示信息，对逆行进行警示或在紧急情况下临时转换行驶方向进行疏导提示；在道闸主机箱内设有两套闸杆驱动单元，两套闸杆驱动单元分别连接有闸杆，两闸杆分别在道闸主机箱的两侧开放，实现单箱双杆，减低双向出入口的设置成本；透明窗上部设置挡雨檐，保证雨天稳定工作；在透明窗旁设有透明补光窗口，对应透明补光窗口在道闸主机箱内设有补光光源，该补光光源发出的光为集束光，透明补光窗口上设有遮光檐，在光线不足时用于补光；在道闸主机箱下部轴线位置设轴向轴套，地面设与轴套配合的地轴，轴套和地轴间设扭簧和限位块保证常态下闸杆与来车方向垂直，在来车方向对闸杆施力时道闸主机箱可90度扭转，在发生误碰撞时保护闸杆和道闸主机箱不被折断；在道闸主机箱上设置发票打印系统，方便票据凭证的取得。