CN110189525A - 停车自动化车管理系统及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种停车自动化车管理系统及其控制电路，包括距离检测单元、拍摄单元、照明单元、传输单元和控制单元；利用距离检测单元对车辆与车牌识别系统之间的距离进行实时监控，并将距离信息传输至控制单元内，利用拍摄单元获取车辆的车牌信息，并将获取的信息传输至控制单元；采用照明单元协助拍摄单元进行工作，采集外界的光照强度，将外界的光照强度大小反馈给控制单元；利用传输单元将数据信息传输至后台服务器，同时接受后台服务器的指令信息；控制单元以后台服务器的指令信息作为判断标准，结合距离检测单元和照明单元的所获取的数据信息，控制拍摄单元进行工作，对车辆的车牌信息进行获取识别，方便对该车辆进行后续处理。

Description

停车自动化车管理系统及其控制电路

技术领域

本发明涉及车辆识别领域，尤其涉及一种停车自动化车管理系统控制电路。。

背景技术

近年来，随着城镇化进程的加快，居民消费水平的提高，城市汽车数量普及程度大幅增长。而与之配套的停车场的数量却增长缓慢。停车设施严重滞后与城市建设，为了切实解决停车压力，路侧停车领域作为停车方式的一种必要补充，正在不断扩大规模，但是由于机动车保有量与停车位供给差异逐年增大，路侧停车车位乱、经营乱、收费乱、秩序乱、监管乱等现象在一定程度上凸显，传统的人工管理交通已经不能适应这种变化，因此，智能交通系统被大规模应用于城市交通管理和调度中国。其中，车牌识别是智能交通系统的核心。

但是在进行车辆识别和传输过程中，会受到多个不同因素的影响，例如现有技术采用的WiFi进行数据传输时，需要外接路由器等设备，影响传输效率；在进行拍照过程中，会受到外界光线与距离的影响，距离太远无法准确对焦，造成画面模糊；光线太暗无法拍摄清楚，从而给车辆识别造成了很大困难。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种停车自动化车管理系统控制电路，首先传输单元采用4G技术进行数据传输，避免施工拉电及破路等繁琐施工问题，然后设置距离检测单元和光敏传感器，分别从距离和光照强度两个方面进行检测判断，从而更好对车牌进行获取和识别。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆出入库的车牌识别系统，包括距离检测单元、拍摄单元、照明单元、传输单元和控制单元；

距离检测单元：对车辆与车牌识别系统之间的距离进行实时监控，并将距离信息传输至控制单元内；

拍摄单元：用于获取车辆的车牌信息，并将获取的信息传输至控制单元；

照明单元：协助拍摄单元进行工作，采集外界的光照强度，将外界的光照强度大小反馈给控制单元；

传输单元：采用4G传输模式将数据信息传输至后台服务器，同时接受后台服务器的指令信息；

控制单元以后台服务器的指令信息作为判断标准，结合距离检测单元和照明单元的所获取的数据信息，控制拍摄单元进行工作，对车辆的车牌信息进行获取识别。

作为优选，所述距离检测系统对车辆与车牌识别系统之间的距离进行监控，当车辆与距离检测系统之间的距离达到预先设定的检测值时，距离检测单元开始不间断工作，不断获取车辆的于车牌识别系统之间的距离，并将距离信息传输至控制单元；当两者之间的距离达到阈值时，控制单元发送启动信号给照明单元和拍摄单元。

作为优选，所述照明单元中包括照明灯和光敏传感器，所述光敏传感器对外界的光照强度进行检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理。

作为优选，所述拍摄单元针对车辆的车牌进行不间断拍摄，所述拍摄模块包括相机和车牌识别装置，首先利用车牌识别装置对车辆的车牌进行识别判断，确定车牌所处的区域，然后利用相机对该区域进行多次拍摄，拍摄模块将照片信息传输至控制单元。

作为优选，所述主控单元对照片信息进行处理后，利用传输单元将这些照片信息传输至后台服务器，后台服务器记录该车辆的车牌信息以及时间数据。

本发明还公开了一种车辆出入库的车牌识别电路，包括电源电路、控制电路、传感器电路和4G电路，所述电源电路与控制电路相连，所述传感器电路和4G电路均与控制电路相连，所述传感器电路包括测距电路、摄像电路和LED电路，所述传感器电路控制对应的电子设备获取车辆的相关信息，并且利用4G电路传输至服务器中，所述电源电路实现对控制电路、传感器电路和4G电路的电压转换，使其符合各个电路的使用需求。

作为优选，所述电源电路包括电源升压电路和电源转换电路，所述电源转换电路和电源升压将实现电压的转换,包括电容、电阻、电感以及控制芯片，所述电容设有多个，所述电容一端与电阻、电感连接，另一端接地；所述电感一端与控制芯片相连，另一端连接至输出端，所述电阻设置在电路内，限制电路中的电流大小。

作为优选，距离检测单元采用UART进行通信，与主板的MCU连接，按照系统定义的通讯协议对测量数据进行实施获取，将接收到的信号以距离的形式输出给主板的MCU的LPUART1口，MCU将CPU和传输单元的电源打开，CPU启动摄像头对车辆车牌进行拍照，并根据检查到的光强，是否进行补光，再将拍照的照片传输到传输单元。

作为优选，采用光敏传感器对光照强度进行实施检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理。

作为优选，传输单元启动后，按照网络设置按照优先4G，然后是3G、2G的网络制式将照片数据传输至后台服务器，传输成功后，MCU再将CPU和传输单元的电源关闭。

本发明的有益效果是：首先本申请设置距离检测单元，对于车辆与识别装置之间的距离进行实时把控，只有当两者之间的距离达到设定阈值时，才会发出启动信息给其他单元进行工作，这样就能有效避免了资源的浪费，同时减轻了其他单元的工作量，整个装置的使用寿命更长久；此外在对车辆进行拍照识别过程中，可能出现的光线不足，特别设置照明单元，利用照明单元对拍摄过程中进行补光处理，从而对车辆的识别更加方便准确，最后利用4G传输技术将这些数据信息传输至后台服务器，后台服务器记录下车辆的出入库时间，方便对该车辆进行后续处理。

附图说明

图1为本发明的系统连接图；

图2为本发明的电路原理图；

图3-图5为本申请的CPU芯片图

图6为本申请的MCU图；

图7-图10为本申请的升压电路图；

图11-图12为本申请的红外电路图；

图13-图17为本申请的4G电路图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明提供停车自动化车管理系统，包括距离检测单元、拍摄单元、照明单元、传输单元和控制单元；

距离检测单元：对车辆与车牌识别系统之间的距离进行实时监控，并将距离信息传输至控制单元内；

拍摄单元：用于获取车辆的车牌信息，并将获取的信息传输至控制单元；

照明单元：协助拍摄单元进行工作，采集外界的光照强度，将外界的光照强度大小反馈给控制单元；

传输单元：采用4G传输模式将数据信息传输至后台服务器，同时接受后台服务器的指令信息；

控制单元以后台服务器的指令信息作为判断标准，结合距离检测单元和照明单元的所获取的数据信息，控制拍摄单元进行工作，对车辆的车牌信息进行获取识别。在具体实施例中，距离检测单元为超声波探头或者激光传感器，距离检测单元的工作方式大体上可分为两步：首先，距离检测单元处于待机状态，当有车辆进入到探测区域时，距离检测单元开始工作，对车辆进行检测，判断两者之间的距离是否不断发生变化，当两者之间的距离不断减小时，例如达到2.5米这个阈值时，距离检测单元开始第二步工作，发送启动信号至控制单元，控制单元启动拍摄单元和照明单元进行工作。

照明单元中包括照明灯和光敏传感器，光敏传感器对外界的光照强度进行检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理。在本实施例中，为了避免光线对车辆的车牌识别造成干扰，特别设置光敏传感器，当光敏传感器检测到外界环境中的光照强度低于开灯阈值时，照明灯进行补光处理，

作为优选，所述拍摄单元针对车辆的车牌进行不间断拍摄，所述拍摄模块包括相机和车牌识别装置，首先利用车牌识别装置对车辆的车牌进行识别判断，确定车牌所处的区域，然后利用相机对该区域进行多次拍摄，拍摄模块将照片信息传输至控制单元。

作为优选，所述主控单元对照片信息进行处理后，利用传输单元将这些照片信息传输至后台服务器，后台服务器记录该车辆的车牌信息以及时间数据。

请参阅图2，本发明还公开了一种停车自动化车管理系统控制电路，包括电源电路、控制电路、传感器电路和4G电路，电源电路与控制电路相连，传感器电路和4G电路均与控制电路相连，传感器电路包括测距电路、摄像电路和LED电路，传感器电路控制对应的电子设备获取车辆的相关信息，并且利用4G电路传输至服务器中，电源电路实现对控制电路、传感器电路和4G电路的电压转换，使其符合各个电路的使用需求。

请参阅图3至图17，电源电路包括电源升压电路和电源转换电路，电源转换电路和电源升压将实现电压的转换,包括电容、电阻、电感以及控制芯片，电容设有多个，电容一端与电阻、电感连接，另一端接地；电感一端与控制芯片相连，另一端连接至输出端，电阻设置在电路内，限制电路中的电流大小。更为具体的是，以3.3V电源转换为1.8的电压转换电路为例说明，设置有多个电容，分别为C426、C427、C56、C82和C425，这些电容一端与电阻、电感相连，另一端接地，电感采用2A、0.108ohm，型号为HSL1008，控制芯片采用PAM2312，电阻设有三个，电阻R11一端连接电源转换电路的输入端，另一端与电容C56和控制芯片相连，电阻R479和电阻R84并联，从而将输出电压得到Vout=0.6*（200k/100k+1）=1.8V;同理，经过多个电路的相互配合，最终得到作用于MCU的工作电压。

距离检测单元采用UART进行通信，与主板的MCU连接，按照系统定义的通讯协议对测量数据进行实施获取，将接收到的信号以距离的形式输出给主板的MCU的LPUART1口，MCU将CPU和传输单元的电源打开，CPU启动摄像头对车辆车牌进行拍照，并根据检查到的光强，是否进行补光，再将拍照的照片传输到传输单元，采用光敏传感器对光照强度进行实施检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理，传输单元启动后，按照网络设置按照优先4G，然后是3G、2G的网络制式将照片数据传输至后台服务器，传输成功后，MCU再将CPU和传输单元的电源关闭。

下面以具体的电路信号流向说明本申请的工作方式，本申请采用HI3516EV100作为CPU处理器，以STM32L053R8T6作为MCU进行各种电信号的处理：首先激光探头采用了低功率的红外线激光器作为发射光源，并采用调制脉冲方式驱动，激光器仅在极短的时间内进行发射动作，遇障碍物反射后返回接收端，通过数据算法精准获得相关距离测量数据，然后通过LPUART1传输至MCU中，MCU通过引脚UTAR2-TXD和UTAR2-RXD与CPU相连，启动CUP进行工作，CPU通过引脚UTAR1-TXD和UTAR1-RXD与4G模组进行连接，启动4G模组进行工作；CPU通过其上的多个MIPI引脚与摄像头相连，控制并接受摄像头所捕捉的图像信息，然后通过USB传输至4G模组上，4G模组利用芯片4G-DTS4108D/NC3将照片信息发送至后台服务器，输出传输完毕后，MCU将CPU和4G模组的电源关闭。

本发明的优势在于：

1）设有多个不同的传感器，针对不同的情况下都能进行实时处理，保证了对车辆进行准确识别；

2）利用4G通讯技术，确保在任何情况下都能实时通讯，保证了连接的稳定性。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种停车自动化车管理系统，其特征在于，包括距离检测单元、拍摄单元、照明单元、传输单元和控制单元；

距离检测单元：对车辆与车牌识别系统之间的距离进行实时监控，并将距离信息传输至控制单元内；

拍摄单元：用于获取车辆的车牌信息，并将获取的信息传输至控制单元；

照明单元：协助拍摄单元进行工作，采集外界的光照强度，将外界的光照强度大小反馈给控制单元；

传输单元：采用4G传输模式将数据信息传输至后台服务器，同时接受后台服务器的指令信息；

控制单元以后台服务器的指令信息作为判断标准，结合距离检测单元和照明单元的所获取的数据信息，控制拍摄单元进行工作，对车辆的车牌信息进行获取识别。

2.根据权利要求1所述的停车自动化车管理系统，其特征在于，所述距离检测系统对车辆与车牌识别系统之间的距离进行监控，当车辆与距离检测系统之间的距离达到预先设定的检测值时，距离检测单元开始不间断工作，不断获取车辆的于车牌识别系统之间的距离，并将距离信息传输至控制单元；当两者之间的距离达到阈值时，控制单元发送启动信号给照明单元和拍摄单元。

3.根据权利要求1所述的停车自动化车管理系统，其特征在于，所述照明单元中包括照明灯和光敏传感器，所述光敏传感器对外界的光照强度进行检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理。

4.根据权利要求1所述的停车自动化车管理系统，其特征在于，所述拍摄单元针对车辆的车牌进行抓拍，所述拍摄模块包括相机和车牌识别装置，首先利用车牌识别装置对车辆的车牌进行识别判断，确定车牌所处的区域，然后利用相机对该区域进行多次拍摄，拍摄模块将照片信息传输至控制单元。

5.根据权利要求1所述的停车自动化车管理系统，其特征在于，所述主控单元对照片信息进行处理后，利用传输单元将这些照片信息传输至后台服务器，后台服务器记录该车辆的车牌信息以及时间数据。

6.一种停车自动化车管理系统控制电路，其特征在于，包括电源电路、控制电路、传感器电路和4G电路，所述电源电路与控制电路相连，所述传感器电路和4G电路均与控制电路相连，所述传感器电路包括测距电路、摄像电路和LED电路，所述传感器电路控制对应的电子设备获取车辆的相关信息，并且利用4G电路传输至服务器中，所述电源电路实现对控制电路、传感器电路和4G电路的电压转换，使其符合各个电路的使用需求。

7.根据权利要求6所述的停车自动化车管理系统控制电路，其特征在于，所述电源电路包括电源升压电路和电源转换电路，所述电源转换电路和电源升压将实现电压的转换,包括电容、电阻、电感以及控制芯片，所述电容设有多个，所述电容一端与电阻、电感连接，另一端接地；所述电感一端与控制芯片相连，另一端连接至输出端，所述电阻设置在电路内，限制电路中的电流大小。

8.根据权利要求6所述的停车自动化车管理系统控制电路，其特征在于，距离检测单元采用串口进行通信，与MCU连接，按照系统定义的通讯协议对测量数据进行实施获取，将接收到的信号以距离的形式输出给主板的MCU的LPUART1口，MCU将CPU和传输单元的电源打开，CPU启动摄像头对车辆车牌进行拍照，并根据检查到的光强，是否进行补光，再将拍照的照片传输到传输单元。

9.根据权利要求8所述的停车自动化车管理系统控制电路，其特征在于，采用光敏传感器对光照强度进行实施检测，并且判断光照强度是否低于开灯阈值，当光照强度低于开灯阈值时，照明灯开始工作，进行补光处理。

10.根据权利要求6所述的停车自动化车管理系统控制电路，其特征在于，传输单元启动后，按照网络设置按照优先4G，然后是3G、2G的网络制式将照片数据传输至后台服务器，传输成功后，MCU再将CPU和传输单元的电源关闭。