CN110246365A - 一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，包括图像采集模块、车辆检测模块、阻车执行机构、充电状态检测模块、控制模块、移走提示模块和车辆信息显示模块。本发明通过采集高清摄像头以及单片机，可自动识别车辆的车牌并区分车辆属于燃油汽车还是新能源电动汽车，并阻止燃油汽车进入充电桩车位，通过车牌的自动识别结果，控制阻车执行机构的上升或下降，以实现对车辆通行的阻止或允许，同时，可对车辆的充电时长、充电状态进行分析，一旦车辆未充电或车辆充电完成后继续占用充电位置，则提示将车辆进行移走，减少充电位置的占用，提高充电桩的利用率，为后期充电桩的规划以及设置提供指导作用。

Description

一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统

技术领域

本发明属于新能源汽车充电桩技术领域，涉及到一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统。

背景技术

新能源汽车新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等,其废气排放量比较低,对城市的环境保护起到很大的作用。

目前新能源汽车主要是纯电动汽车,充电桩作为电动汽车的"加油站",其规划和建设也得到政府的大力支持，但是目前由于缺乏有效的管理和防控设备,安装充电桩的车位往往被燃油车占用或者被电动汽车不充电状态下占用,导致急需充电的电动车车主无法充电,影响到了车辆的使用。

同时，部分地区在充电桩位置处安装有智能地锁，通过车主手机扫码充电桩上二维码或者充电桩上读卡器上刷卡的方式，将车主和车承载信息录入智能地锁控制器，智能地锁控制器使用电机并通过减速器驱动阻车门挡放平，以允许车辆进入充电，但是使用地锁无法对燃油车辆以及处于不充电状态下的电动汽车进行识别和处理，且地锁易被人损坏，车主驾驶车辆进出车位的操作不便。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，解决了现有技术中存在的无法合理利用充电桩车位，造成燃油车辆易占用充电桩车位，导致充电桩实际利用率低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，包括图像采集模块、车辆检测模块、阻车执行机构、充电状态检测模块、控制模块、移走提示模块和车辆信息显示模块；

所述图像采集模块，与控制模块连接，所述图像采集模块为高清摄像头，用于采集车辆的影像信息，并将采集的车辆影像信息发送至控制模块且将采集的车辆影像信息存储至SD卡中；

所述车辆检测模块与控制模块连接，所述车辆检测模块为地磁传感器，安装在每个汽车充电桩处，用于实时检测充电桩处是否停靠有车辆以及车辆的状态，并将检测的是否停靠有车辆以及车辆的状态发送至控制模块；

所述充电状态检测模块，与控制模块连接，用于检测车辆进入充电车位后，是否在设定的时间段内进行充电操作，并将设定时间内车辆是否充电信息发送至控制模块；

所述控制模块为控制器，所述控制器由单片机以及外围电路组成，用于接收车辆影像信息，根据车辆的影像信息设置虚拟线圈，提取虚拟线圈中车牌图像，并将车牌颜色与预设的颜色进行对比，若车牌区域内的颜色有渐变的绿色区域，则判定为新能源电动汽车，否则，则为燃油车，且对车牌图像进行文字识别，获取车辆的车牌号码，判断车牌号码的数量以及车牌号码首字母是否为D或F，若车牌号码的数量为6位且车辆号码首字母为D或F，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，若车牌号码的数量不是6位或车辆号码首字母不是D或F，则控制模块不发送控制指令至阻车执行机构；

同时，控制模块实时接收车辆检测模块发送的是否有车辆以及车辆的状态，若有车辆，则控制模块发送控制指令至充电状态检测模块一检测车辆是否处于充电状态，若车辆不处于充电状态且车辆发生移动，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，控制阻车执行机构进行放行；

所述车辆信息显示模块与控制模块连接，用于接收车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，同时显示车辆车牌号以及车辆进入充电位置的时间。

进一步地，所述阻车执行机构包括电机油泵、液压连杆机构和阻车挡板，电机油泵与液压连杆机构连接，液压连杆机构与阻车挡板连接，阻车执行机构用于接收处理模块发送的控制指令，驱动电机油泵工作，电机油泵工作带动液压连杆机构升起或降下阻车挡板。

进一步地，还包括移走提示模块，所述控制模块接收充电状态检测模块发送的在设定时间内车辆是否充电信息，若车辆在设定的时间内未进行充电，则发送报警信号至移走提示模块，若车辆充电完成后，车辆持续占用充电位置的时长超过设定的时间阈值时，控制模块发送报警信号至移走提示模块，并将车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至车辆信息显示模块；

所述移走提示模块与控制模块连接，所述移动提示模块为语音播报器或声光报警器，用于接收控制模块发送的报警信号，将接收的报警信号进行车辆移走报警提醒。

进一步地，还包括无线通信模块和云服务器，所述无线通信模块为WIFI、4G或GPRS传输，用于将车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至云服务器；

所述云服务器接收车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，根据接收的信息录入车辆车辆和车主的信息，并结合车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长生成报表并进行打印。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，通过采集高清摄像头以及单片机，可自动识别车辆的车牌并区分车辆属于燃油汽车还是新能源电动汽车，并阻止燃油汽车进入充电桩车位，通过车牌的自动识别结果，控制阻车执行机构的上升或下降，以实现对车辆通行的阻止或允许，同时，可对车辆的充电时长、充电状态进行分析，一旦车辆未充电或车辆充电完成后继续占用充电位置，则提示将车辆进行移走，减少充电位置的占用，提高充电桩的利用率，具有智能化特点，为后期充电桩的规划以及设置提供指导作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，包括图像采集模块、车辆检测模块、阻车执行机构、充电状态检测模块、控制模块、移走提示模块和车辆信息显示模块；

图像采集模块与控制模块连接，安装在汽车充电桩入口处，所述图像采集模块为高清摄像头，用于采集车辆的影像信息，并将采集的车辆影像信息发送至控制模块且将采集的车辆影像信息存储至SD卡中；

车辆检测模块与控制模块连接，所述车辆检测模块为地磁传感器，安装在每个汽车充电桩处，用于实时检测充电桩处是否停靠有车辆以及车辆的状态，并将检测的是否停靠有车辆以及车辆的状态发送至控制模块；

充电状态检测模块，与控制模块连接，用于检测车辆进入充电车位后，是否在设定的时间段内进行充电操作，并将设定时间内车辆是否充电信息发送至控制模块；

控制模块为控制器，所述控制器由单片机以及外围电路组成，用于接收车辆影像信息，根据车辆的影像信息设置虚拟线圈，提取虚拟线圈中车牌图像，并将车牌颜色与预设的颜色进行对比，若车牌区域内的颜色有渐变的绿色区域，则判定为新能源电动汽车，否则，则为燃油车，且对车牌图像进行文字识别，获取车辆的车牌号码，判断车牌号码的数量以及车牌号码首字母是否为D或F，若车牌号码的数量为6位且车辆号码首字母为D或F，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，若车牌号码的数量不是6位或车辆号码首字母不是D或F，则控制模块不发送控制指令至阻车执行机构，其中，D表示为纯电动汽车，F表示为油电混合汽车；

另外，控制模块接收充电状态检测模块发送的在设定时间内车辆是否充电信息，若车辆在设定的时间内未进行充电，则发送报警信号至移走提示模块，若车辆充电完成后，持续占用充电位置的时长超过设定的时间阈值时，控制模块发送报警信号至移走提示模块，并将车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至车辆信息显示模块；

同时，控制模块实时接收车辆检测模块发送的是否有车辆以及车辆的状态，若有车辆，则控制模块发送控制指令至充电状态检测模块一检测车辆是否处于充电状态，若车辆不处于充电状态且车辆发生移动，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，控制阻车执行机构进行放行，便于车辆离开充电位置；

阻车执行机构包括电机油泵、液压连杆机构和阻车挡板，电机油泵与液压连杆机构连接，液压连杆机构与阻车挡板连接，阻车执行机构用于接收处理模块发送的控制指令，驱动电机油泵工作，电机油泵工作带动液压连杆机构升起或降下阻车挡板，当液压连杆机构带动阻车挡板升起时，阻碍车辆进入，当液压连杆机构带动阻车挡板下降时，允许车辆进入。

移走提示模块与控制模块连接，用于接收控制模块发送的报警信号，将接收的报警信号进行车辆移走报警提醒；

车辆信息显示模块与控制模块连接，用于接收车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，同时显示车辆车牌号以及车辆进入充电位置的时间。

该车位防占系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块为WIFI、4G或GPRS传输，用于将车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至云服务器；

云服务器接收车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，根据接收的信息录入车辆车辆和车主的信息，并结合车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长生成报表并进行打印，为后期新能源电动车停放、充电数据进行大数据分析，指导新能源带动农汽车充电桩的规划和建设。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，其特征在于：包括图像采集模块、车辆检测模块、阻车执行机构、充电状态检测模块、控制模块、移走提示模块和车辆信息显示模块；

所述图像采集模块，与控制模块连接，所述图像采集模块为高清摄像头，用于采集车辆的影像信息，并将采集的车辆影像信息发送至控制模块且将采集的车辆影像信息存储至SD卡中；

所述车辆检测模块与控制模块连接，所述车辆检测模块为地磁传感器，安装在每个汽车充电桩处，用于实时检测充电桩处是否停靠有车辆以及车辆的状态，并将检测的是否停靠有车辆以及车辆的状态发送至控制模块；

所述充电状态检测模块，与控制模块连接，用于检测车辆进入充电车位后，是否在设定的时间段内进行充电操作，并将设定时间内车辆是否充电信息发送至控制模块；

所述控制模块为控制器，所述控制器由单片机以及外围电路组成，用于接收车辆影像信息，根据车辆的影像信息设置虚拟线圈，提取虚拟线圈中车牌图像，并将车牌颜色与预设的颜色进行对比，若车牌区域内的颜色有渐变的绿色区域，则判定为新能源电动汽车，否则，则为燃油车，且对车牌图像进行文字识别，获取车辆的车牌号码，判断车牌号码的数量以及车牌号码首字母是否为D或F，若车牌号码的数量为6位且车辆号码首字母为D或F，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，若车牌号码的数量不是6位或车辆号码首字母不是D或F，则控制模块不发送控制指令至阻车执行机构；

同时，控制模块实时接收车辆检测模块发送的是否有车辆以及车辆的状态，若有车辆，则控制模块发送控制指令至充电状态检测模块一检测车辆是否处于充电状态，若车辆不处于充电状态且车辆发生移动，则控制模块发送控制指令至阻车执行机构，控制阻车执行机构进行放行；

所述车辆信息显示模块与控制模块连接，用于接收车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，同时显示车辆车牌号以及车辆进入充电位置的时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，其特征在于：所述阻车执行机构包括电机油泵、液压连杆机构和阻车挡板，电机油泵与液压连杆机构连接，液压连杆机构与阻车挡板连接，阻车执行机构用于接收处理模块发送的控制指令，驱动电机油泵工作，电机油泵工作带动液压连杆机构升起或降下阻车挡板。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，其特征在于：还包括移走提示模块，所述控制模块接收充电状态检测模块发送的在设定时间内车辆是否充电信息，若车辆在设定的时间内未进行充电，则发送报警信号至移走提示模块，若车辆充电完成后，车辆持续占用充电位置的时长超过设定的时间阈值时，控制模块发送报警信号至移走提示模块，并将车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至车辆信息显示模块；

所述移走提示模块与控制模块连接，所述移动提示模块为语音播报器或声光报警器，用于接收控制模块发送的报警信号，将接收的报警信号进行车辆移走报警提醒。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新能源汽车充电桩车位防占系统，其特征在于：还包括无线通信模块和云服务器，所述无线通信模块为WIFI、4G或GPRS传输，用于将车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长发送至云服务器；

所述云服务器接收车辆的车牌号、车主姓名、联系方式以及车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长，根据接收的信息录入车辆车辆和车主的信息，并结合车辆未充电的时长或充电完成后持续占用充电位置的时长生成报表并进行打印。