CN112950950A - 一种泊车辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泊车辅助装置，包括图像采集模块、车位锁控制模块及图像识别模块，图像采集模块包括红外线感应器、相机模块、直线模组、可调节连接结构和机位控制模块，相机模块安装在直线模组的滑块上，直线模组设于车位入前方的车辆通道地面中，直线模组的设置方向垂直于车辆通道，机位控制模块用于根据不完整的车牌信息判断是否控制直线模组移动相机模块并同时采集新的图像以获取更加完整的车牌信息。本发明通过车道地面中的相机采集图像，不会被其他车辆挡住，在相机采集范围不能包括完整车牌时实现自动调整相机位置，克服无法识别出完整车牌信息的问题。

Description

一种泊车辅助装置
技术领域
本发明属于泊车的技术领域，尤其涉及一种泊车辅助装置。
背景技术
目前车库车位上采用智能车位锁的情况越来越多，智能车位锁通过车位锁上设置的感应器或相机感知是否有车辆进入车位，如果有车辆进入则拍照采集图像数据，并识别车牌信息以判断是否是该车位对应的车辆，但是智能车位锁设于车位中，其上设置的相机镜头容易被两侧已停车辆阻挡，也可能被进入车辆前后相邻的车辆阻挡，因此常常会出现采集不到完整的车牌数据，从而影响系统运行。此外采用红外线感应器触发的智能车位锁，触发后即使采集的车牌图像存在采集范围未包括完整车牌图像的情况，车位锁也不能有效调整相机位置或朝向，导致相机无法进一步采集完整的车牌图像，造成无法正确识别车牌信息的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种泊车辅助装置，实现车辆与车位的精准对应，以解决现有技术中采集的车牌图像容易被阻挡，以及采集图像时车牌图像由于相机采集范围不足而出现不完整的情况时，无法进一步调整以获得更完整的车牌图像的技术问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种泊车辅助装置，包括图像采集模块、图像识别模块及车位锁控制模块，所述图像采集模块与所述图像识别模块相连，所述图像识别模块与所述车位锁控制模块相连；
所述图像采集模块包括红外线感应器、相机模块、直线模组及机位控制模块；
其中，所述直线模组内嵌于车位前方的车道中，所述直线模组的设置方向垂直于车辆的行进方向；
所述相机模块安装在所述直线模组的滑块上，用于采集正上方的图像数据，并受所述直线模组驱动而改变位置；
所述红外线感应器设与所述直线模组上，用于感应车道上的车辆，当感应到车辆时，发出感应信号；
所述机位控制模块接收所述红外线感应器发送的感应信号，触发所述相机模块进行图像采集；
所述相机模块将采集的图像数据发送给所述图像识别模块，所述图像识别模块识别并提取图像数据中的车牌信息，判断车牌信息是否完整，若完整，则将车牌信息发送给所述车位锁控制模块；
所述车位锁控制模块根据接收的车牌信息，从数据库中获取当前车位关联的车牌信息，对比当前车位关联的车牌信息与所述相机模块发送的车牌信息，若一致，则解锁当前车位的车位锁；若不一致，则保持当前车位的车位锁锁定。
根据本发明一实施例，所述图像识别模块识别图像数据中的车牌信息，得到不完整的车牌信息时，将不完整的车牌信息发送给所述机位控制模块；
所述机位控制模块根据不完整的车牌信息，控制所述直线模块驱动所述相机模块进行平移，同时，触发相机模块采集图像，以获取完整的车牌信息。
根据本发明一实施例，所述图像识别模块提取图像数据中的车牌信息，统计车牌信息的字符数，将得到的字符数量与预设的阈值相比，若相等，则判定为完整的车牌信息；若不相等，则判定为不完整的车牌信息；其中，车牌信息的字符包括中文、字母和数字。
根据本发明一实施例，所述图像识别模块提取图像数据中的车牌信息，识别车牌的颜色，若为蓝色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第一阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；
若为绿色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第二阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；其中，车牌信息的字符包括中文、字母和数字。
根据本发明一实施例，所述图像识别模块对不完整的车牌信息进一步作出判断，得到缺失的车牌信息在完整的车牌信息中的方位，并将缺失车牌信息的方位信息发送给所述机位控制模块；
所述机位控制模块根据缺失车牌信息的方位信息，控制所述直线模组驱动所述相机模块往所述方位移动，并触发所述相机模块进行连续的图像采集，以获取完整的车牌信息。
根据本发明一实施例，一个车位分配两个所述图像采集模块，两个所述图像采集模块分设于车位入口的两侧；所述图像识别模块根据任一所述图像采集模块发送的图像，进行识别。
根据本发明一实施例，所述相机模块包括相机支架和智能相机，所述相机支架包括固定在所述直线模组的滑块上的一对支撑板和相机安装板，所述相机安装板的顶面固定所述智能相机，所述相机安装板的两侧设有与对应侧的支撑板转动连接的枢轴，其中一个所述枢轴伸出所述支撑板，并螺纹连接有锁紧套，所述锁紧套拧紧时通过所述支撑板从两侧夹紧固定所述相机安装板。
根据本发明一实施例，所述直线模组设于车道上的模组安装槽中，所述模组安装槽的顶部开口固定有透明封板；所述直线模组通过可调节连接结构与车位锁的底座相连，所述可调节连接结构包括固定在所述底座下面的固定块、水平轴、电动伸缩杆及连接；所述水平轴的一端固定在所述固定块的侧面，所述水平轴的另一端与所述电动伸缩杆的端部转动连接，所述水平轴与所述直线模组同向，所述电动伸缩杆垂直于所述水平轴，所述连接柱可竖直设立在地面中，所述连接柱的底端朝所述车道一侧设有插槽，所述直线模组一端与所述插槽插接固定。
根据本发明一实施例，所述车位锁设于车位的入口处，所述车位锁包括底座、丝杠机构、铰接锁杆机构及上锁电机；所述底座为长条立方体，所述底座的上部设有同向的容纳槽；所述丝杠机构包括同向转动安装在所述容纳槽中的双向丝杆及对称安装在所述双向丝杆上的滑移安装块，双向丝杆从中部分隔为左右两段螺纹段，且两段螺纹段的螺纹旋向相反；所述上锁电机安装在所述底座的一端，所述上锁电机的输出轴连接到双向丝杆的端部进行驱动；所述滑移安装块与所述容纳槽滑动配合，所述铰接锁杆机构包括端部铰接相连的第一锁杆和第二锁杆，两个滑移安装块的顶部分别铰接到所述第一锁杆和第二锁杆的端部。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明一实施例中的泊车辅助装置，针对现有技术中采集的车牌图像容易被阻挡，以及采集图像时车牌图像由于相机采集范围不足而出现不完整的情况时，无法进一步调整以获得更完整的车牌图像的技术问题，通过设于车位前方车道地面中的相机采集图像，不会被其他车辆挡住，因此比较容易采集到完整的车牌图像，同时相机向上拍摄图像，由于车辆底盘一般高度变化有限因此图像差异较小，识别结果更加可靠，对于大部分车辆能采集到相对较好的车牌图像。
2)本发明一实施例中的泊车辅助装置，由于车辆在车道中未必位于正中位置，而且图像采集模块与车牌间距离有限，如低底盘的车辆，因此车牌有可能在左右两侧中的一侧未进入图像采集模块的采集范围，因此本发明通过自动横向移动相机模块，并同时连续采集多张图像，从而获得更完整车牌的图像，在相机采集范围不能包括完整车牌时实现自动调整相机位置，克服了现有技术中难以正确调整相机位置，导致无法识别出完整车牌信息的问题。
3)本发明一实施例中的泊车辅助装置，通过可调节连接结构，在地面中开槽设置直线模组时既能随车库的结构调整直线模组的位置和水平角度，也能方便地对线路进行保护。而相机模组的结构则能保障相机以一个合适的角度拍摄经过车辆的车牌，同时该角度通过枢轴能较方便地进行调节。最后该结构对相机、直线模组等方面形成较好地保护，相比设在车位锁上的相机或感应器能避免车辆对其撞击碾压，从而提高装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例中的泊车辅助装置的模块框图；
图2为本发明一实施例中的泊车辅助装置的示意图；
图3为本发明一实施例中的泊车辅助装置的放大图；
图4为本发明一实施例中的泊车辅助装置的立体结构图。
附图标记说明：
1：车位；2：车位锁；21：底座；3：可调节连接结构；31：固定块；32：水平轴；33：电动伸缩杆；34：连接柱；4：直线模组；41：滑块；5：相机模块；51：相机支架；511：支撑板；512：相机安装板；513：锁紧套；52：智能相机；6：容纳槽；7：红外线感应器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种泊车辅助装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
请参看图1，本实施例提供的一种泊车辅助装置，包括图像采集模块、图像识别模块及车位锁控制模块，其中，图像采集模块与图像识别模块相连，进行数据交互，图像识别模块与车位锁控制模块相连，进行数据交互。
该图像采集模块包括红外线感应器(图中未示出)、相机模块、直线模组及机位控制模块，其中，直线模组内嵌于车位前方的车道中，直线模组的设置方向垂直于车辆的行进方向；相机模块安装在直线模组的滑块上，用于采集正上方的图像数据，并受直线模组驱动而改变位置；红外线感应器设与所述直线模组上，用于感应车道上的车辆，当感应到车辆时，发出感应信号；机位控制模块接收红外线感应器发送的感应信号，触发相机模块进行图像采集。
相机模块将采集的图像数据发送给图像识别模块，图像识别模块识别并提取图像数据中的车牌信息，判断车牌信息是否完整，若完整，则将车牌信息发送给车位锁控制模块；若不完整，则将不完整的车牌信息发送给机位控制模块；机位控制模块根据不完整的车牌信息，控制直线模块驱动相机模块进行平移，同时，触发相机模块采集图像，以获取完整的车牌信息。
车位锁控制模块根据接收的车牌信息，从数据库(即车库管理数据库)中获取当前车位关联的车牌信息，对比当前车位关联的车牌信息与相机模块发送的车牌信息，若一致，则解锁当前车位的车位锁；若不一致，则保持当前车位的车位锁锁定。
具体的，请参看图2～图4。图像采集模块包括红外线感应器7、相机模块5、直线模组4、可调节连接结构3和机位控制模块，其中，相机模块5安装在直线模组4的滑块41上，直线模组4设于车位1前方的车道地面中，直线模组4的设置方向垂直于车道(也就是车辆的行进方向)；红外线感应器7朝上设置在滑块41上，直线模组4的一端通过可调节连接结构3连接到车位锁2的底座21下面；机位控制模块根据红外线感应器7发出的信号触发相机模块5采集图像。相机模块5在采集图像后经机位控制模块发送图像数据到图像识别模块，图像识别模块识别图像数据中的车牌获取车牌信息，当获取的车牌信息为完整的车牌信息时将其发送到车位锁控制模块，否则将不完整的车牌信息发送到机位控制模块，机位控制模块还用于根据不完整的车牌信息判断是否控制直线模组4移动相机模块5采集新的图像以获取更加完整的车牌信息。
图像识别模块在识别车牌信息时，统计车牌信息的字符数，将得到的字符数量与预设的阈值相比，若相等，则判定为完整的车牌信息；若不相等，则判定为不完整的车牌信息；这里的车牌信息的字符包括中文、字母和数字，这里的阈值可以是7。
考虑到新能源汽车的车牌与一般轿车的车牌不同，图像识别模块在识别车牌信息时，首先识别车牌的颜色，若为蓝色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第一阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；若为绿色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第二阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；其中，车牌信息的字符包括中文、字母和数字，第一阈值为7，第二阈值为8。
如果图像中的车牌信息都已识别完成，则判断图像中的车牌左右两侧是否仅有一侧未显示完整，若仅有一侧未显示完整，且该车牌信息的位数少于预设的阈值，则判定未显示一侧存在缺少的车牌信息，将该判断结果发送到机位控制模块，机位控制模块控制滑块41向车牌信息未显示的一侧移动，同时连续触发相机模块5以采集包含更加完整车牌信息的图像。
机位控制模块在移动滑块41时，连续触发相机模块5进行图像采集，图像识别模块根据连续采集的图像并识别出的完整的车牌信息发送到车位锁控制模块。车位锁控制模块从车库管理数据库获取当前车位1分配到的车牌信息并将分配到的车牌信息与采集到的完整的车牌信息进行匹配，匹配成功则控制车位锁2打开(解锁)，否则保持车位锁2关闭(锁定)状态。
图像采集模块有两组分别设于车位1的两侧位置，图像识别模块根据任一图像采集模块采集到的图像识别出车牌信息，再将车牌信息发送给车位锁控制模块进行车牌信息的匹配，根据匹配结果控制车位锁2。
相机模块包括相机支架51和智能相机52，相机支架51包括固定在滑块41上的一对支撑板511和相机安装板512。相机安装板512顶面固定智能相机52，相机安装板512两侧设有与对应侧的支撑板511转动连接的枢轴，其中一个枢轴伸出支撑板511，并螺纹连接有锁紧套513。该锁紧套513拧紧时通过支撑板511从两侧夹紧固定相机安装板512。
直线模组4设置在车道地面上的模组安装槽中，该模组安装槽的顶部开口固定有透明封板。直线模组4通过可调节连接结构与车位锁2的底座21相连，该可调节连接结构3包括固定在车位锁2底座21下面的固定块31、水平轴32、电动伸缩杆33和连接柱34。其中，水平轴32的一端固定在固定块31侧面，其另一端与电动伸缩杆33的端部转动连接。水平轴32与直线模组4同向，电动伸缩杆33垂直于水平轴32。连接柱34可调节成竖直设立在车道地面中，该连接柱34的底端朝车道一侧设有插槽，直线模组4的一端与该插槽插接固定。
车位锁2包括底座21、丝杠机构、铰接锁杆机构和上锁电机，底座21为长条立方体，底座21上面设有同向的容纳槽6。丝杠机构包括同向转动安装在容纳槽6中的双向丝杆和对称安装在双向丝杆上的滑移安装块，双向丝杆从中部隔为左右两段螺纹段，且两段螺纹段的螺纹旋向相反。上锁电机安装在底座21的一端，上锁电机的输出轴连接到双向丝杆的端部进行驱动。滑移安装块与容纳槽6滑动配合。铰接锁杆机构包括端部铰接相连的第一锁杆和第二锁杆，两个滑移安装块的顶部，分别铰接到第一锁杆和第二锁杆的端部。
本实施例提供的泊车辅助装置在使用时，如果车辆经过则通过红外线感应器7触发相机采集图像，具体为车俩头部经过，红外线感应器7检测到准备触发拍照，当车辆尾部离开不在遮蔽红外线感应器7上方时，经过一个较短的延迟时间红外线感应器7发出信号触发智能相机52拍照。智能相机52采集的图像数据经过图像识别模块识别后，如果采集到比较完整的车牌图像并由此识别出完整的车牌信息则将车牌信息发送到车位锁控制模块。车位锁控制模块获取车库管理数据库中当前车位1分配的车牌信息，若二者一致则说明对应当前车位1的车辆已经到达，车位锁控制模块立即控制车位锁2打开；而如果识别到的车位信息包含的位数少于预设的阈值，且图像中车牌只有一侧具有未显示完全的部分，则说明可以通过相机模块5的横向移动来获取更加完整的图像。这时图像识别模块将识别结果发送到机位控制模块。
机位控制模块在收到识别结果后根据识别出未显示完全的一侧控制直线模组4将相机模块5朝该侧移动，并在移动过程中以较短的时间间隔连续拍摄若干图像发送到图像识别模块。图像识别模块对上述图像逐一识别，以获得完整的车牌信息，之后将完整的车牌信息发送到车位锁控制模块以判断是否打开车位锁2。
若识别出的车牌信息不完整但车牌图像显示完整、或者车牌图像显示不完整但是左右两侧均有未显示部分，上述情况下无法仅仅通过移动相机模块5解决问题，泊车辅助装置会输出识别结果和报警提示到相应车库的管理系统。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种泊车辅助装置，包括图像采集模块、图像识别模块、车位锁及车位锁控制模块，所述图像采集模块与所述图像识别模块相连，所述图像识别模块与所述车位锁控制模块相连，其特征在于：
所述图像采集模块包括红外线感应器、相机模块、直线模组及机位控制模块；
其中，所述直线模组内嵌于车位前方的车道中，所述直线模组的设置方向垂直于车辆的行进方向；
所述相机模块安装在所述直线模组的滑块上，用于采集正上方的图像数据，并受所述直线模组驱动而改变位置；
所述红外线感应器设与所述直线模组上，用于感应车道上的车辆，当感应到车辆时，发出感应信号；
所述机位控制模块接收所述红外线感应器发送的感应信号，触发所述相机模块进行图像采集；
所述相机模块将采集的图像数据发送给所述图像识别模块，所述图像识别模块识别并提取图像数据中的车牌信息，判断车牌信息是否完整，若完整，则将车牌信息发送给所述车位锁控制模块；
所述车位锁控制模块根据接收的车牌信息，从数据库中获取当前车位关联的车牌信息，对比当前车位关联的车牌信息与所述相机模块发送的车牌信息，若一致，则解锁当前车位的车位锁；若不一致，则保持当前车位的车位锁锁定。
2.如权利要求1所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述图像识别模块识别图像数据中的车牌信息，得到不完整的车牌信息时，将不完整的车牌信息发送给所述机位控制模块；
所述机位控制模块根据不完整的车牌信息，控制所述直线模块驱动所述相机模块进行平移，同时，触发相机模块采集图像，以获取完整的车牌信息。
3.如权利要求2所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述图像识别模块提取图像数据中的车牌信息，统计车牌信息的字符数，将得到的字符数量与预设的阈值相比，若相等，则判定为完整的车牌信息；若不相等，则判定为不完整的车牌信息；其中，车牌信息的字符包括中文、字母和数字。
4.如权利要求2所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述图像识别模块提取图像数据中的车牌信息，识别车牌的颜色，若为蓝色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第一阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；
若为绿色，则统计车牌信息的字符数，将得到的字符数与预设的第二阈值相比，判断是否相等，从而判定为完整的车牌信息或为不完整的车牌信息；其中，车牌信息的字符包括中文、字母和数字。
5.如权利要求3或4所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述图像识别模块对不完整的车牌信息进一步作出判断，得到缺失的车牌信息在完整的车牌信息中的方位，并将缺失车牌信息的方位信息发送给所述机位控制模块；
所述机位控制模块根据缺失车牌信息的方位信息，控制所述直线模组驱动所述相机模块往所述方位移动，并触发所述相机模块进行连续的图像采集，以获取完整的车牌信息。
6.如权利要求1所述的泊车辅助装置，其特征在于，一个车位分配两个所述图像采集模块，两个所述图像采集模块分设于车位入口的两侧；所述图像识别模块根据任一所述图像采集模块发送的图像，进行识别。
7.如权利要求1所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述相机模块包括相机支架和智能相机，所述相机支架包括固定在所述直线模组的滑块上的一对支撑板和相机安装板，所述相机安装板的顶面固定所述智能相机，所述相机安装板的两侧设有与对应侧的支撑板转动连接的枢轴，其中一个所述枢轴伸出所述支撑板，并螺纹连接有锁紧套，所述锁紧套拧紧时通过所述支撑板从两侧夹紧固定所述相机安装板。
8.如权利要求7所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述直线模组设于车道上的模组安装槽中，所述模组安装槽的顶部开口固定有透明封板；所述直线模组通过可调节连接结构与车位锁的底座相连，所述可调节连接结构包括固定在所述底座下面的固定块、水平轴、电动伸缩杆及连接；所述水平轴的一端固定在所述固定块的侧面，所述水平轴的另一端与所述电动伸缩杆的端部转动连接，所述水平轴与所述直线模组同向，所述电动伸缩杆垂直于所述水平轴，所述连接柱可竖直设立在地面中，所述连接柱的底端朝所述车道一侧设有插槽，所述直线模组一端与所述插槽插接固定。
9.如权利要求8所述的泊车辅助装置，其特征在于，所述车位锁设于车位的入口处，所述车位锁包括底座、丝杠机构、铰接锁杆机构及上锁电机；所述底座为长条立方体，所述底座的上部设有同向的容纳槽；所述丝杠机构包括同向转动安装在所述容纳槽中的双向丝杆及对称安装在所述双向丝杆上的滑移安装块，双向丝杆从中部分隔为左右两段螺纹段，且两段螺纹段的螺纹旋向相反；所述上锁电机安装在所述底座的一端，所述上锁电机的输出轴连接到双向丝杆的端部进行驱动；所述滑移安装块与所述容纳槽滑动配合，所述铰接锁杆机构包括端部铰接相连的第一锁杆和第二锁杆，两个滑移安装块的顶部分别铰接到所述第一锁杆和第二锁杆的端部。
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