CN220121275U - 一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，包括设置在收费车道一侧的收费岛，收费岛上设有收费亭，收费岛上沿车辆行进方向依次设有雾灯、手动栏杆、红外车辆分离器、车型识别器、三向摄像机、称重控制机箱、自动发卡机、综合报警显示器、车牌识别装置、自动栏杆机和称重显示屏；所述收费车道沿车辆行进方向依次设置检测线圈、车轴识别器、称重平台、触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈。本辅助系统通过对收费岛及收费车道上的识别系统进行改进，能够自动识别二型及以上的车型，对车辆的大小、载重和类型进行自动判断，从而能够因车而异的进行计费，提升计费的准确性和车辆通行的效率，减少人工干预。

Description

一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统

技术领域

本实用新型涉及到高速公路计费技术领域，具体涉及到一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统。

背景技术

高速公路在主线路上通常会设置收费站，通过收费站对通往的车辆进行收费，随着车流量的增加和收费机器人的普及，自动计费并扣费的收费站也越来越多。但是对于客车和载重货车来说，进站收费还是需要人工干预，因为客车和货车的类型较多，不同类型的收费标准不一样，需要识别出相应的车型才能够计费，而且载重货车在经过收费站前还要计重，根据载重进行计费。

现有的收费机器人难以自动识别二型及以上的车型，对计费车辆的类型判断不敏感，不同大小载重货车的计费和安全识别需要人工干预。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，包括设置在收费车道一侧的收费岛，所述收费岛的中后部设有收费亭，所述收费岛上沿车辆行进方向依次设有雾灯、手动栏杆、红外车辆分离器、三向摄像机和称重控制机箱，所述手动栏杆收纳在所述收费岛上，所述手动栏杆和所述三向摄像机之间还布置有车型识别器；所述收费岛上在所述收费亭的一侧设有自动发卡机，所述自动发卡机至所述收费岛的末端之间还依次设有综合报警显示器、车牌识别装置、自动栏杆机和称重显示屏，所述自动栏杆机的栏杆横跨所述收费车道；所述收费车道沿车辆行进方向依次设置检测线圈、车轴识别器、称重平台、触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈，所述检测线圈和所述车轴识别器设置在靠近所述三向摄像机的前方，所述触发线圈和所述抓拍线圈设置在靠近所述收费亭处，所述落杆线圈设置在所述自动栏杆机的栏杆下方。

本高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统通过对收费岛及收费车道上的识别系统进行改进，能够自动识别二型及以上的车型，对车辆的大小、载重和类型进行自动判断，从而能够因车而异的进行计费，提升计费的准确性和车辆通行的效率，减少人工干预。

通过在收费入口处的收费岛和收费车道上分别布置所述车轴识别器和车型识别器，结合所述三向摄像机，能够快速正确的判断出车型的总类，以确定经过的车辆是否需要称重，同时也根据车型的不同确定出其对应的收费标准。在当前的高速公路收费标准下，称重车辆多为货运车辆，称重的目的一方面是检查其是否存在超重行为，及时纠错,另一方面也能够对特殊车辆进行称重，判断其是否超出核定的载重，若有超出则需计费，比如农用车辆、绿色运输车辆，在下高速时需要称重，若在规定的荷载内则免缴过路费。

进一步的，所述车轴识别器在所述车型识别器前方，驶入的车辆会率先接受所述车轴识别器的检测。

进一步的，所述收费车道上还设有门架，所述门架的顶部下方设有至少三个激光传感器，三个所述激光传感器分设在中间和两侧。所述激光传感器可以为测距传感器。

通过在所述门架的下方设置多个所述激光传感器，能够利用激光传感器两两之间的距离检测作用，识别出车辆的宽度、高度等数据信息，识别出车辆轮廓，进一步的为车型的识别，特别是货车的识别提供参考，而且能够自动判断出货车是否有超宽、超高等危险载物行为，以便及时发现和纠错，确保高速行车安全。

进一步的，所述触发线圈位于所述收费亭的前方，所述抓拍线圈位于所述收费亭的中线所在线上。

进一步的，所述自动发卡机和所述综合报警显示器之间还设有ETC立杆架。

进一步的，所述综合报警显示器包括设置在立杆上的费用显示屏、信号灯和报警器。

进一步的，所述车牌识别装置包括设置在立杆上的车牌识别摄像机和车道摄像机。

进一步的，所述收费岛上还设有多个天棚立柱，所述天棚立柱上架设有天棚，所述天棚的前端设有正向信号灯、后端设有反向信号灯。

进一步的，所述收费岛高出所述收费车道10～30cm，所述收费岛的前端距离所述收费亭的中心线的距离为25～30m，所述收费亭的中心线距离所述收费岛的末端的距离为10～12m，所述收费岛的前端与所述红外车辆分离器之间的间距为3.5～4m，所述收费亭的中心线与所述综合报警显示器之间的间距为5～6m，所述综合报警显示器与所述车牌识别装置之间的间距、所述车牌识别装置与所述自动栏杆机之间的间距均为0.7～1m。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统通过对收费岛及收费车道上的识别系统进行改进，能够自动识别二型及以上的车型，对车辆的大小、载重和类型进行自动判断，从而能够因车而异的进行计费，提升计费的准确性和车辆通行的效率，减少人工干预；2、通过在收费入口处的收费岛和收费车道上分别布置所述车轴识别器和车型识别器，结合所述三向摄像机，能够快速正确的判断出车型的总类，以确定经过的车辆是否需要称重，也能准确识别出一至五类车型，有利于准确计费，称重的目的一方面是检查其是否存在超重行为，及时纠错,另一方面也能够对特殊车辆进行称重，判断其是否超出核定的载重；3、通过在所述门架的下方设置多个所述激光传感器，能够利用激光传感器的距离检测作用，识别出车辆的宽度、高度等数据信息，识别出车辆轮廓，进一步的为车型的识别提供参考，而且能够自动判断出货车是否有超宽、超高等危险载物行为，以便及时发现和纠错，确保高速行车安全。

附图说明

图1为本实用新型一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统的整体俯视结构示意图；

图2为本实用新型收费岛前端的结构示意图；

图3为本实用新型收费岛末端的结构示意图；

图4为本实用新型横跨车道的门架的结构示意图；

图中：1、收费岛；2、雾灯；3、手动栏杆；4、红外车辆分离器；5、车型识别器；6、三向摄像机；7、称重控制机箱；8、自动发卡机；9、ETC立杆架；10、综合报警显示器；11、车牌识别装置；12、自动栏杆机；13、称重显示屏；14、收费亭；15、检测线圈；16、车轴识别器；17、称重平台；18、触发线圈；19、抓拍线圈；20、落杆线圈；21、天棚立柱；22、正向信号灯；23、反向信号灯；24、门架；25、激光传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～图4所示，一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，包括设置在收费车道一侧的收费岛1，所述收费岛1的中后部设有收费亭14，所述收费岛1上沿车辆行进方向依次设有雾灯2、手动栏杆3、红外车辆分离器4、三向摄像机6和称重控制机箱7，所述手动栏杆3收纳在所述收费岛1上，所述手动栏杆3和所述三向摄像机6之间还布置有车型识别器5；所述收费岛1上在所述收费亭14的一侧设有自动发卡机8，所述自动发卡机8至所述收费岛1的末端之间还依次设有综合报警显示器10、车牌识别装置11、自动栏杆机12和称重显示屏13，所述自动栏杆机12的栏杆横跨所述收费车道；所述收费车道沿车辆行进方向依次设置检测线圈15、车轴识别器16、称重平台17、触发线圈18、抓拍线圈19和落杆线圈20，所述检测线圈15和所述车轴识别器16设置在靠近所述三向摄像机的前方，所述触发线圈18和所述抓拍线圈19设置在靠近所述收费亭处，所述落杆线圈20设置在所述自动栏杆机的栏杆下方。

本高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统通过对收费岛1及收费车道上的识别系统进行改进，能够自动识别二型及以上的车型，对车辆的大小、载重和类型进行自动判断，从而能够因车而异的进行收费，提升收费的准确性和车辆通行的效率，减少人工干预。

通过在收费入口处的收费岛1和收费车道上分别布置所述车轴识别器16和车型识别器5，结合所述三向摄像机6，能够快速正确的判断出车型的总类，以确定经过的车辆是否需要称重，同时也根据车型的不同确定出其对应的收费标准。在当前的高速公路收费标准下，称重车辆多为货运车辆，称重的目的一方面是检查其是否存在超重行为，及时纠错,另一方面也能够对特殊车辆进行称重，判断其是否超出核定的载重，若有超出则需计费，比如农用车辆、绿色运输车辆，在下高速时需要称重，若在规定的荷载内则免缴过路费。

所述车轴识别器16设置在车道中，当有车辆驶入设置区域时，系统输出当前车辆的轮轴信息，例如该车为两轴车还是六轴车等，同时根据系统数据库的匹配，系统会根据当前车辆的轮轴数，自动匹配该车辆的轮数，也能够得到车型信息。再在所述车型识别器5的作用下，能够进一步收集车辆的外在信息，相互验证和比较，以准确的得到车辆分型，如小型车，1～4类客车，1～6类货车等；两者的结合使用，效果更加明显。

车型识别器5，通过高清车头/车身/车尾识别相机，对车辆驶入车道过程进行多角度全景监控，多维度采集车辆车身数据，并利用精准多元视频分析技术及特征学习算法，完美识别并匹配车辆类型。而车轴识别器16根据激光三维成像检测技术以及速度矢量技术，不受车辆走停或者反复进退影响，车辆分轴、车轴识别更准确。

所述红外车辆分离器4设置在所述检测线圈所在横向线的位置，能够自动准确分离检测车辆，能够消除跟车现象，将半挂车、全挂车、单车可靠分离，保证称重检测数据与车辆的一一对应关系。

所述手动栏杆3设置在所述收费岛1的边侧，一方面起到隔离作用，另一方面在紧急或者特殊状态下，可以旋转移至车道上进行使用。所述雾灯2设置在收费岛的前端，能够有效对过往车辆发出黄色闪烁信号，提醒驾驶员注意行车安全，降低车速。

所述收费亭14处的触发线圈18、抓拍线圈19(交易结束线圈)，触发后所述综合报警显示器10会将需要计费的车辆信息显示出来，并提示司机进行缴费或者自动扣费。这些信息也会与车牌识别装置识别的车牌相结合，以展现出准确的计费和通行信息。

进一步的，所述车轴识别器16在所述车型识别器5前方，驶入的车辆会率先接受所述车轴识别器16的检测。

进一步的，所述收费车道上还设有门架24，所述门架24的顶部下方设有三个激光传感器25，三个所述激光传感器25分设在中间和两侧。

通过在所述门架24的下方设置多个所述激光传感器25，能够利用激光传感器25的距离检测作用，识别出车辆的宽度、高度等数据信息，进一步的为车型的识别，特别是货车的识别提供参考，而且能够自动判断出货车是否有超宽、超高等危险载物行为，以便及时发现和纠错，确保高速行车安全。

进一步的，所述触发线圈18位于所述收费亭的前方，所述抓拍线圈19位于所述收费亭14的中线所在线上。

进一步的，所述自动发卡机8和所述综合报警显示器10之间还设有ETC立杆架9，能够安装ETC识别计费装置，方便小型私家车辆的快速计费和通过。

进一步的，所述综合报警显示器10包括设置在立杆上的费用显示屏、信号灯和报警器。显示屏用于显示检测到的各种信息，司机能够一目了然的看到相关计费信息，确保计费透明度；所述信号灯为通行指示灯，完成相应缴费和检测后会变绿灯，报警器用于声音提示或者紧急情况下的声光报警。

进一步的，所述车牌识别装置11包括设置在立杆上的车牌识别摄像机和车道摄像机，既识别车辆，也识别车辆经过的车道。

进一步的，所述收费岛1上还设有多个天棚立柱21，所述天棚立柱21上架设有天棚，所述天棚的前端设有正向信号灯22、后端设有反向信号灯23。所述天棚为防雨棚，前后方向的信号灯为驶入或者禁止驶入信号，能够较远的提醒过往车辆，以免走错道或者方向。

进一步的，所述收费岛1高出所述收费车道10～30cm，所述收费岛1的前端距离所述收费亭14的中心线的距离为27m，所述收费亭14的中心线距离所述收费岛1的末端的距离为10m，所述收费岛1的前端与所述红外车辆分离器4之间的间距为4m，所述收费亭14的中心线与所述综合报警显示器10之间的间距为6m，所述综合报警显示器10与所述车牌识别装置11之间的间距、所述车牌识别装置11与所述自动栏杆机12之间的间距均为0.75m。

通过这种距离的设置，能够适用于绝大多数车辆的识别，特别是对于较长的货车，能够提供充足的测量和识别条件，也能够减少检测的排队长度和时间。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，包括设置在收费车道一侧的收费岛，所述收费岛的中后部设有收费亭，其特征在于，所述收费岛上沿车辆行进方向依次设有雾灯、手动栏杆、红外车辆分离器、三向摄像机和称重控制机箱，所述手动栏杆收纳在所述收费岛上，所述手动栏杆和所述三向摄像机之间还布置有车型识别器；所述收费岛上在所述收费亭的一侧设有自动发卡机，所述自动发卡机至所述收费岛的末端之间还依次设有综合报警显示器、车牌识别装置、自动栏杆机和称重显示屏，所述自动栏杆机的栏杆横跨所述收费车道；所述收费车道沿车辆行进方向依次设置检测线圈、车轴识别器、称重平台、触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈，所述检测线圈和所述车轴识别器设置在靠近所述三向摄像机的前方，所述触发线圈和所述抓拍线圈设置在靠近所述收费亭处，所述落杆线圈设置在所述自动栏杆机的栏杆下方。

2.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述收费车道上还设有门架，所述门架的顶部下方设有至少三个激光传感器，三个所述激光传感器分设在中间和两侧。

3.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述触发线圈位于所述收费亭的前方，所述抓拍线圈位于所述收费亭的中线所在线上。

4.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述自动发卡机和所述综合报警显示器之间还设有ETC立杆架。

5.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述综合报警显示器包括设置在立杆上的费用显示屏、信号灯和报警器。

6.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述车牌识别装置包括设置在立杆上的车牌识别摄像机和车道摄像机。

7.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述收费岛上还设有多个天棚立柱，所述天棚立柱上架设有天棚，所述天棚的前端设有正向信号灯、后端设有反向信号灯。

8.根据权利要求1所述的高速公路收费机器人车辆轮廓识别辅助系统，其特征在于，所述收费岛高出所述收费车道10～30cm，所述收费岛的前端距离所述收费亭的中心线的距离为25～30m，所述收费亭的中心线距离所述收费岛的末端的距离为10～12m，所述收费岛的前端与所述红外车辆分离器之间的间距为3.5～4m，所述收费亭的中心线与所述综合报警显示器之间的间距为5～6m，所述综合报警显示器与所述车牌识别装置之间的间距、所述车牌识别装置与所述自动栏杆机之间的间距均为0.7～1m。