TWI825842B - 道閘整合控制系統 - Google Patents

Abstract

一種道閘整合控制系統，應用於一道閘裝置，包含有一攝像裝置、一影像辨識裝置及一道閘控制裝置，該影像辨識裝置的一人工智能模組對一車牌影像進行車牌辨識，並產生一車牌資訊，且該人工智能模組比對該車牌資訊與複數車輛資料或根據該車牌資訊更新該複數車輛資料後，產生一車牌辨識結果；該道閘控制裝置接收該車牌辨識結果，並根據該車牌辨識結果產生一道閘開啟訊號或一道閘關閉訊號，由該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號控制該道閘裝置的開啟或關閉；其中，當該道閘控制單元輸出該道閘開啟訊號經過一預設時間後，該道閘控制單元產生一道閘關閉訊號。

Description

道閘整合控制系統

一種整合控制系統，尤指一種應用於道閘整合控制系統。

過去停車場係透過在車輛出入口設置道閘以管控車輛的進出，並由人工方式控制道閘的開啟與關閉，藉此管控停車場的出入狀況，隨著科技演進，亦有些道閘連接地磁線圈，當車輛行經地感線圈的設置處而產生地感訊號時，即可由地感訊號觸發道閘的升起，供車輛通過。

然而，行人或機車仍可能觸發地感線圈而發生誤觸發的情形，而影響道閘的運作效率。除此之外，為跟上現代數位化的腳步，現有的道閘控制方式確實需要進一步的提升改良。

有鑑於此，本發明提出一種道閘整合控制系統，藉由影像辨識提升車輛控管的速度於準確性，並透過物聯網於遠端即時控制或管理道閘裝置，提升道閘管控的便利性。

為達成前述目的，本發明道閘整合控制系統，應用於一道閘裝置，該道閘整合控制系統包含有： 一攝像裝置，拍攝一車輛的一車牌影像； 一影像辨識裝置，連接該攝像裝置，包含有： 一影像辨識資料庫，儲存有複數車輛資料；以及 一人工智能模組，連接該影像辨識資料庫，對該車牌影像進行車牌辨識，並產生一車牌資訊，且該人工智能模組比對該車牌資訊與該複數車輛資料或根據該車牌資訊更新該複數車輛資料後，產生一車牌辨識結果； 一道閘控制裝置，連接該影像辨識裝置，包含有： 一道閘通訊單元，接收該車牌辨識結果，並與該道閘裝置無線連接；以及 一道閘控制單元，連接該道閘通訊單元，並根據該車牌辨識結果產生一道閘開啟訊號或一道閘關閉訊號，透過該道閘通訊單元輸出該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號遠端控制該道閘裝置的開啟或關閉； 其中，當該道閘控制單元輸出該道閘開啟訊號經過一預設時間後，該道閘控制單元產生另一道閘關閉訊號。

本發明道閘整合控制系統是由該人工智能模組透過影像辨識技術判別車輛資訊，作為控制車輛進出的依據，取代傳統的人力控制或感測器控制，通過精準且快速的影像辨識提升道閘管控的效率，且該道閘控制單元使用無線通訊傳輸，完成該道閘裝置的遠端控制與管理，提升道閘管控的便利性。

請參看圖1及圖2所示，本發明道閘整合控制系統可應用於停車場等需要使用道閘管控車輛進出的場所中。該道閘整合控制系統連接一道閘裝置10，且該道閘整合控制系統包含有一攝像裝置20、一影像辨識裝置30、一道閘控制裝置40及一電源控制裝置50，其中，該道閘整合控制系統可設置於該道閘裝置10中或設置於遠端，以對該道閘裝置10進行控制。

該道閘裝置10包含有一道閘11、一馬達12、一控制單元13及一通訊單元14，該馬達12連接該道閘11，由該馬達12的轉動控制該道閘11的升起與下降，該控制單元13連接該馬達12，用於驅動該馬達12，該通訊單元14連接該控制單元13，用以接收一開啟道閘訊號或一關閉道閘訊號，而該控制單元13根據該開啟道閘訊號或該關閉道閘訊號驅動該馬達12控制該道閘11的開啟或關閉，其中，該通訊單元14執行窄帶物聯網(Narrowband Internet of Things, NB-IoT)的無線通訊。

該攝像裝置20可設置於該道閘裝置10上、車道旁等可拍攝到該道閘裝置10其出入口處車道狀況的位置，以拍攝一車輛C的一車牌影像，但該攝像裝置20的設置位置可設置於任何可拍攝到該道閘裝置10周遭車道狀況的區域，不以本實施例為限，該攝像裝置20可為一攝影機。

請參看圖3所示，該影像辨識裝置30包含有一人工智能模組31及一影像辨識資料庫32，該影像辨識裝置30連接該攝像裝置20，以接收該車牌影像，該人工智能模組31對欲行經該道閘裝置10的一車輛C進行車牌辨識，該影像辨識資料庫32連接該人工智能模組31，且該影像辨識資料庫32中儲存有複數車輛資料，該複數車輛資料可為能通過該道閘裝置10管制之車輛的車牌號碼、車主資訊等，舉例來說，若該道閘裝置10設置於一停車場，該複數車輛資料可為能進出該停車場之車輛的車輛資料，且該複數車輛資料紀錄有各車輛的停車時長、停車費用、是否已繳費等。

當一車輛C行駛至該道閘裝置10所設置的車道上，該人工智能模組31對該車牌影像進行影像辨識，以產生該車輛C的一車牌資訊，該人工智能模組31將該車牌資訊與該影像辨識資料庫32內的該複數車輛資料進行比對，以產生一車牌辨識結果並輸出至該道閘控制裝置40。

該道閘控制裝置40連接該道閘裝置10及該影像辨識裝置30，且包含有一道閘控制單元41及一道閘通訊單元42，該道閘控制單元41接收該車牌辨識結果，並根據該車牌辨識結果產生該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號，該道閘通訊單元42連接該道閘控制單元41，用於將該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號向外通訊傳輸，其中，該道閘通訊單元42執行窄帶物聯網(Narrowband Internet of Things, NB-IoT)的無線通訊。

當一車輛C欲行駛進該道閘裝置10的管控區域時，該攝像裝置20拍攝該車輛C的一車牌影像，該人工智能模組31對該車牌影像進行影像辨識，以產生該車輛C的一車牌資訊，且該人工智能模組31比對該車牌資訊是否與該影像辨識資料庫32內的任一筆車輛資料相符合，藉此判斷該車輛C是否為可通行的車輛，並根據判斷結果產生一車牌辨識結果，由該道閘控制單元41根據該車牌辨識結果產生該道閘開啟訊號，再由該道閘通訊單元42將該道閘開啟訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該道閘開啟訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該道閘開啟訊號驅動該馬達12，以開啟該道閘11。

或者，若該道閘裝置10的管控區域開放任意車輛進入，該人工智能模組31將該車牌資訊傳輸至該影像辨識資料庫32內儲存，並產生一車牌辨識結果，由該道閘控制單元41根據該車牌辨識結果產生該道閘開啟訊號，再由該道閘通訊單元42將該道閘開啟訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該道閘開啟訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該道閘開啟訊號驅動該馬達12，以開啟該道閘11。

當一車輛C欲離開該道閘裝置10的管控區域時，該攝像裝置20拍攝該車輛C的一車牌影像，該人工智能模組31對該車牌影像進行影像辨識，以產生該車輛C的一車牌資訊，且該人工智能模組31比對該車牌資訊是否與該影像辨識資料庫32內的任一筆車輛資料相符合，藉此判斷該車輛C是否為可通行的車輛，並根據判斷結果產生一車牌辨識結果，由該道閘控制單元41根據該車牌辨識結果產生該道閘開啟訊號，再由該道閘通訊單元42將該道閘開啟訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該道閘開啟訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該道閘開啟訊號驅動該馬達12，以開啟該道閘。除此之外，該影像辨識資料庫32可連接一繳費機，以根據各車輛C的繳費狀況更新各車輛C的車輛資料，該人工智能模組31自該影像辨識資料庫32接收與該車牌資訊相符的車輛資料，產生該車輛辨識結果，該車輛辨識結果可記錄與該車牌資訊相符的車輛的繳費狀況，若該車輛C未完成繳費，該道閘控制單元41停止輸出該道閘開啟訊號，以禁止該車輛C離場。

當該道閘控制單元41輸出該道閘開啟訊號經過一預設時間後，該道閘控制單元41產生一道閘關閉訊號並輸出，再由該道閘通訊單元42將該道閘關閉訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該道閘關閉訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該道閘關閉訊號驅動該馬達12，以關閉該道閘11。

於一較佳實施例中，為防止該道閘關閉訊號發送後，車輛或行人誤闖入閘門或車道，使得該道閘關閉時意外砸傷車輛或行人的情形發生，當該道閘關閉訊號發送後，該攝像裝置20持續拍攝該道閘裝置10周遭車道的一車道影像，而該道閘控制單元41可執行一防砸辨識流程，經由該道閘通訊單元42輸出一防砸辨識訊號至該影像辨識裝置30，觸發該人工智能模組31間隔一預設時間自該車道影像中擷取一第一車道圖像進行影像辨識，以辨識該道閘附近是否有物體存在，並根據影像辨識狀況輸出一車道辨識結果，該道閘控制單元41根據該車牌辨識結果，判斷該第一車道圖像中是否包含物體，作為是否產生一暫停關閉訊號的依據。

當該道閘控制單元41判斷該車道辨識結果為該第一車道圖像中包含一物體，意即車道上有物體出現時，該道閘控制單元41產生該暫停關閉訊號，且由該道閘通訊單元42將該暫停關閉訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該暫停關閉訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該暫停關閉訊號停止驅動該馬達12，以暫停該道閘的關閉動作；而當該道閘控制單元41判斷該車道辨識結果為該第一車道圖像中未包含一物體，意即車道上沒有任何物體時，該道閘控制單元41結束該防砸辨識流程。

進一步而言，當該第一車道圖像中包含該物體，而該道閘控制單元41產生該暫停關閉訊號後，該人工智能模組31間隔一預設時間後於該車道影像中擷取一第二車道圖像，並由該人工智能模組31判斷該第二車道圖像中是否包含一物體，並輸出新的一車道辨識結果至該道閘控制裝置40，當該道閘控制單元41判斷新的該車道辨識結果為該第二車道圖像中未包含一物體，意即車道上沒有任何物體時，該道閘控制單元41產生該道閘關閉訊號並輸出，再由該道閘通訊單元42將該道閘關閉訊號傳輸至該道閘裝置10，該道閘裝置10的該通訊單元14接收後該道閘關閉訊號後傳輸至該控制單元13，由該控制單元13根據該道閘關閉訊號驅動該馬達12，以關閉該道閘11。

換句話說，本發明於該道閘控制單元41產生該道閘關閉訊號後，持續透過該人工智能模組31辨識車道上是否有物體，於物體出現在車道上時，由該道閘控制單元41即時輸出該暫停關閉訊號避免該道閘下降時砸傷車輛或行人，且該人工智能模組31於該暫停關閉訊號輸出後持續辨識車道上是否有物體，直到車道淨空後，再由該道閘控制單元41輸出該道閘關閉訊號，使該道閘11回復到關閉狀態。

其中，該影像辨識資料庫32中可進一步儲存有複數影像資料，該複數影像資料包含車牌、行人及腳踏車、機車、轎車等交通工具的影像，該人工智能模組31可透過該複數影像資料進行機器學習，且該影像辨識裝置30可與管理人員的一管理裝置60連接，當交通規範修改、車輛管制方式修改等狀況發生而需要調整影像辨識條件時，可自該管理裝置60下載新的影像資料，並將新的影像資料儲存在該影像辨識資料庫32，以供該人工智能模組31透過新的影像資料進行機器學習，或透過該管理裝置60直接更新該人工智能模組31，該管理裝置60可為一電腦或一伺服器。

除了由該人工智能模組31判斷是否有物體進入該道閘裝置10周圍區域外，該道閘控制裝置40可進一步結合一感測裝置，根據該感測裝置的一感測訊號判斷是否有物體進入該道閘裝置10附近的區域，輔助該道閘控制單元41判斷是否輸出該暫停關閉訊號。

配合圖4所示，該感測裝置為一雷達70，該道閘控制裝置40連接該雷達70，該雷達70設置於該道閘裝置10周圍，用以感測是否有物體接近該道閘裝置10。當該雷達70感測一物體靠近該道閘裝置10時，該雷達70產生一感測訊號至該道閘控制裝置40，該道閘控制單元41根據該感測訊號產生該暫停關閉訊號，使該道閘停止下降。於本實施例中，該雷達70可為毫米波雷達、都普勒雷達等。

配合圖4所示，該感測裝置為一線圈80，該道閘控制裝置40連接該線圈80，該線圈80設置於該道閘裝置10周遭地面上，用以感測是否有物體接近該道閘裝置10。當該雷達70感測一物體靠近該道閘裝置10時，該雷達70產生一感測訊號至該道閘控制裝置40，該道閘控制單元41根據該感測訊號產生該暫停關閉訊號，使該道閘停止下降。較佳的，該道閘控制裝置40可同時連接該雷達70及該線圈80。

請參看圖5所示，隨著電子道路收費系統的興起，現代車輛大多都具有作為車輛身分證的一電子標籤(eTag)，透過讀取車輛的該電子標籤，即可取得車輛的車牌號碼等車輛資料。於一實施例中，該道閘控制裝置40可連接一無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)讀取器90，該無線射頻辨識讀取器90可設置於該道閘裝置10周遭可讀取到一車輛C其電子標籤的區域，當該車輛C行駛至該道閘裝置10附近，除了由該人工智能模組31對該車輛C的車牌進行車牌辨識，該無線射頻辨識讀取器90可進一步讀取該車輛C的該電子標籤，以接收該車輛C的一電子標籤資訊並輸出，該道閘控制單元41透過該道閘通訊單元42自該無線射頻辨識讀取器90接收該電子標籤資訊，由該道閘控制單元41比對該車牌辨識結果與該電子標籤資訊所記錄的車牌號碼是否相同，當該車牌辨識結果與該電子標籤資訊所記錄的車牌號碼不相同時，代表該車輛C可能變造、盜用車牌或是盜用他人電子標籤等，該道閘控制單元41產生一車輛異常資訊，並由該道閘通訊單元42將該車輛異常資訊傳輸至管理人員所使用的一管理裝置60，該管理裝置60根據該車輛異常資訊紀錄該車輛C的異常狀況，有助於管理人員注意異常車輛，甚至可提供該車輛C的異常狀況給交通局或警察。

於一較佳實施例中，該人工智能模組31對該車牌影像或該車道影像進行影像辨識時，若該車牌影像或該車道影像的亮度低於一標準值，導致該人工智能模組31難以進行影像辨識時，該人工智能模組31產生一補光訊號至該攝像裝置20，該攝像裝置20接收該補光訊號後開啟一補光燈，以提升該攝像裝置20所拍攝的該車牌影像及該車道影像的影像亮度，進一步提高該人工智能模組31執行影像辨識的準確率，其中，該補光燈可設置於該攝像裝置20中，或與該攝像裝置20分離設置而與該攝像裝置20訊號連接。

請參看圖6所示，該道閘整合控制系統進一步包含有一第一加解密單元15，該第一加解密單元15連接該道閘裝置10的該控制單元13及該通訊單元14，其中，該第一加解密單元15可設置於該道閘裝置10內。該道閘控制裝置40則進一步包含有一第二加解密單元43，該第二加解密單元43連接該道閘控制單元41及該道閘通訊單元42。

為防止有心人士傳送虛造的該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號至該道閘裝置10，以控制該道閘的升降，由該第一加解密單元15及該第二加解密單元43對於產生或接收該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號後，對該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號進行加解密，以確保該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號為正確的訊號，其中，該第一加解密電路和該第二加解密電路分別於一訊息佇列遙測傳輸(Message Queuing Telemetry Transport；MQTT)協定下使用一硬體加解密器執行訊息的加密，而該第一加解密電路和該第二加解密電路係使用進階加密標準(Advanced Encryption Standard；AES)-256之加密演算法進行訊號的加密和解密，但該第一加解密電路和該第二加解密電路的加解密方式不以本實施例為限，該第一加解密電路和該第二加解密電路亦可使用其他加密演算法進行加密與解密。

當該道閘控制單元41產生該道閘開啟訊號時，先由該第二加解密單元43接收該道閘開啟訊號並進行加密，再由該道閘通訊單元42接收加密後的該道閘開啟訊號並輸出；當該通訊單元14接收到加密後的該道閘開啟訊號時，由該第一加解密單元15對加密後的該道閘開啟訊號進行解密。若該第一加解密單元15成功解密該道閘開啟訊號，該控制單元13自該第一加解密單元15接收解密後的該道閘開啟訊號，並根據該道閘開啟訊號驅動該馬達12開啟該道閘；若該第一加解密單元15未成功解密該道閘開啟訊號，該第一加解密單元15停止該道閘開啟訊號的傳輸，該控制單元13即無法接收該道閘開啟訊號以驅動該馬達12。

當該道閘控制單元41產生該道閘關閉訊號時，先由該第二加解密單元43接收該道閘關閉訊號並進行加密，再由該道閘通訊單元42接收加密後的該道閘關閉訊號並輸出；當該通訊單元14接收到加密後的該道閘關閉訊號時，由該第一加解密單元15對加密後的該道閘關閉訊號進行解密。若該第一加解密單元15成功解密該道閘關閉訊號，該控制單元13自該第一加解密單元15接收解密後的該道閘關閉訊號，並根據該道閘關閉訊號驅動該馬達12關閉該道閘；若該第一加解密單元15未成功解密該道閘關閉訊號，該第一加解密單元15停止該道閘關閉訊號的傳輸，該控制單元13即無法接收該道閘關閉訊號以驅動該馬達12。

當該道閘控制單元41產生該暫停關閉訊號時，先由該第二加解密單元43接收該暫停關閉訊號並進行加密，再由該道閘通訊單元42接收加密後的該暫停關閉訊號並輸出；當該通訊單元14接收到加密後的該暫停關閉訊號時，由該第一加解密單元15對加密後的該暫停關閉訊號進行解密。若該第一加解密單元15成功解密該暫停關閉訊號，該控制單元13自該第一加解密單元15接收解密後的該暫停關閉訊號，並根據該暫停關閉訊號停止該馬達12的運作，以停止該道閘下降；若該第一加解密單元15未成功解密該暫停關閉訊號，該第一加解密單元15停止該暫停關閉訊號的傳輸，該道閘則持續下降直至關閉。

當有心人士傳送虛造的該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號至該道閘裝置10時，由於密鑰不同，該第一加解密單元15無法解密該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號，因此該第一加解密單元15停止該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號的傳輸，且當該第一加解密單元15判斷該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號未經過加密時，該第一加解密單元15亦停止該道閘開啟訊號、該道閘關閉訊號或該暫停關閉訊號的傳輸。如此一來，該第一加解密單元15於該控制單元13的前端進行訊號審核，隔絕來源不明的訊號，防止該道閘裝置10遭到有心人士駭入。

另一方面，當該馬達12故障而無法正常開啟或關閉該道閘時，該控制單元13產生一道閘異常訊號，並由該通訊單元14將該道閘異常訊號傳輸至該道閘控制裝置40，由該道閘通訊單元42將該道閘異常訊號傳輸至管理人員的一管理裝置60，通知管理人員該道閘裝置10出現異常，以派遣維修人員對該道閘裝置10進行維修。

較佳的，該控制單元13產生該道閘異常訊號後，先由該第一加解密單元15對該道閘異常訊號進行加密，再由該通訊單元14將加密後的該道閘異常訊號傳輸至該道閘控制裝置40，該第二加解密單元43自該道閘通訊單元42接收加密後的該道閘異常訊號，並對加密後的該道閘異常訊號進行解密。若該第二加解密單元43成功解密該道閘異常訊號，該道閘通訊單元42將解密後的該道閘異常訊號傳輸至該管理裝置60；若該第二加解密單元43未成功解密該道閘異常訊號，該第二加解密單元43停止該道閘異常訊號的傳輸。

請參看圖7所示，該電源控制裝置50連接該道閘裝置10及一市電100，並可分別對該道閘裝置10、攝像裝置20、該影像辨識裝置30、該道閘控制裝置40供電，且該電源控制裝置50包含有一檢測單元51及一供電單元52。該檢測單元51連接該道閘裝置10，且該檢測單元51於每一單位時間(如1分鐘、1小時等)感測該道閘的運作電壓、運作電流及功耗，以產生及輸出一電源檢測結果。該供電單元52轉換該市電100以進行供電；其中，該檢測單元51可為一電壓感測器、電流感測器等感測設備，該供電單元52可為一電源供應器，而該供電單元52可將該市電100轉換為一12V電壓，以該12V電壓向該道閘裝置10供電，或是透過一升壓電路將該12V電壓升壓至24V電壓向該道閘裝置10供電，但該供電單元52的供電電壓可視該道閘裝置10的不同供電需求進行調整，不以本實施例為限。

除此之外，該道閘控制單元41接收該電源控制裝置50輸出的該電源檢測結果，而該通訊單元14將該電源檢測結果透過有線或無線通訊方式傳輸至一管理裝置60，供管理人員透過該管理裝置60檢視該道閘裝置10的電源消耗狀況，並輔助管理人員分析該道閘裝置10的使用與運作情形。

於一較佳實施例中，該道閘整合控制系統進一步包含有一太陽能電池110，該太陽能電池110連接該電源控制裝置50，該電源控制裝置50的該供電單元52可由該太陽能電池110對該道閘裝置10、攝像裝置20、該影像辨識裝置30、該道閘控制裝置40供電。當由該太陽能電池110對該道閘裝置10供電時，該道閘控制單元41根據該電源檢測結果判斷該太陽能電池110的供電是否正常，當該太陽能電池110的一供電電壓小於一電壓示警值時，該道閘控制單元41傳輸一供電切換訊號至該電源控制裝置50，透過該供電切換訊號控制該電源控制裝置50的該供電單元52切換由該市電100對該道閘裝置10進行供電，其中，該太陽能電池110為12V的太陽能電池110，且設置有太陽能板，可經由太陽能進行充電。

本發明道閘整合控制系統可執行一開機檢測流程，於該道閘裝置10啟動時，先執行該道閘裝置10的初始化及狀態檢測。當該道閘裝置10開啟而啟動時，該控制單元13檢測該道閘或該馬達12的硬體狀態、該道閘或該馬達12的運作電壓等，當該道閘或該馬達12的硬體狀態異常，例如該道閘未正常關閉、該馬達12未回到初始位置導致該道閘無法正常關閉等，或是該道閘或該馬達12的運作電壓異常時，例如該道閘或該馬達12的一運作電壓低於一預設值時，該控制單元13產生一開機異常訊號，並由該通訊單元14將該開機異常訊號傳輸至該道閘控制裝置40，由該道閘控制裝置40的該道閘通訊單元42將該開機異常訊號傳輸至一管理裝置60，以通知管理人員進行維修。

另一方面，該控制單元13於該開機檢測流程中檢測該通訊單元14的通訊單元14的網路連線是否正常，當該通訊單元14的連線狀態異常，該控制單元13產生一通訊異常訊號，其中，該控制單元13可根據該開機異常訊號或該通訊異常訊號觸發該道閘裝置10的一警示燈亮起，以醒目警示管理人員該道閘裝置10發生異常。

當該控制單元13判斷該道閘及該馬達12的硬體狀態正常，且該通訊單元14的連線正常時，該道閘裝置10中的該道閘、該馬達12、該控制單元13及該通訊單元14進入一待機狀態，以節省功耗。

本發明道閘整合控制系統可執行一定時檢測流程，該道閘控制裝置40每隔一預設時間執行該定時檢測流程，由該道閘控制單元41檢測該道閘通訊單元42的連線狀態是否正常，當該道閘通訊單元42的連線狀態異常時，該道閘控制單元41產生一通訊異常訊號，其中，該道閘控制單元41根據該通訊異常訊號觸發該道閘控制裝置40的一警示燈亮起，以醒目警示管理人員該道閘控制裝置40發生異常。

於該定時檢測流程中，該控制單元13定時回報該道閘及該馬達12的一運作狀態，該道閘控制單元41根據該運作狀態判斷該道閘及該馬達12當下是否有發生故障，當該運作狀態異常時，該道閘控制單元41產生一運作異常訊號，並由該道閘通訊單元42將該運作異常訊號傳輸至該管理裝置60。另一方面，該檢測單元51亦定時回報一電源狀態，該道閘控制單元41根據該電源狀態判斷供電是否發生異常，當供電異常時，該道閘控制單元41產生一供電異常訊號，並由該道閘通訊單元42將該供電異常訊號傳輸至該管理裝置60。

當該道閘控制單元41判斷該道閘通訊單元42的連謝正常、該道閘及該馬達12的硬體狀態正常，且該電源控制裝置50的供電正常時，該道閘整合控制系統中的該攝像裝置20、該影像辨識裝置30、該道閘控制裝置40及該電源控制裝置50進入一待機狀態，以節省功耗。

除此之外，本發明的該道閘控制單元41使用寬電壓輸入的電源轉換晶片，因此該道閘控制單元41可與不同輸入電壓的該道閘裝置10或各式感測裝置進行連接，而不受限於單一輸入電壓，於本實施例中，該道閘控制單元41可連接具有0至30V電壓的各式裝置。由於該道閘控制單元41其寬電壓輸入的特性，使本發明道閘整合控制系統可直接應用於既有的道閘裝置10，而不須額外調整道閘裝置10的輸入電壓。

綜上所述，本發明道閘整合控制系統透過人工智能模組31進行影像辨識，取代傳統的人力控制或感測器控制，通過精準且快速的影像辨識提升道閘管控的效率，並進一步透過影像辨識於道閘關閉時持續偵測道閘周遭環境，防止行人或在道閘準備關閉的過程中不小心被道閘砸傷的情形發生，該第一加解密單元15及該第二加解密單元43則透過加密與解密流程提升訊號傳輸的安全性，另一方面，管理人員能透過該電源控制裝置50的該電源檢測結果了解該道閘的運作狀況，並作為日後系統更新及維護的參考。

10:道閘裝置

11:道閘

12:馬達

13:控制單元

14:通訊單元

15:第一加解密單元

20:攝像裝置

30:影像辨識裝置

31:人工智能模組

32:影像辨識資料庫

40:道閘控制裝置

41:道閘控制單元

42:道閘通訊單元

43:第二加解密單元

50:電源控制裝置

51:檢測單元

52:供電單元

60:管理裝置

70:雷達

80:線圈

90:無線射頻辨識讀取器

100:市電

110:太陽能電池

C:車輛

圖1：本發明道閘整合控制系統的第一方塊示意圖。 圖2：道閘裝置的應用示意圖。 圖3：本發明道閘整合控制系統的第二方塊示意圖。 圖4：本發明道閘整合控制系統的第三方塊示意圖。 圖5：本發明道閘整合控制系統的第四方塊示意圖。 圖6：本發明道閘整合控制系統的第五方塊示意圖。 圖7：本發明道閘整合控制系統的第六方塊示意圖。

10:道閘裝置

11:道閘

12:馬達

13:控制單元

14:通訊單元

20:攝像裝置

30:影像辨識裝置

40:道閘控制裝置

41:道閘控制單元

42:道閘通訊單元

50:電源控制裝置

Claims (9)

1. 一種道閘整合控制系統，應用於一道閘裝置，該道閘整合控制系統包含有：一攝像裝置，拍攝一車輛的一車牌影像；一影像辨識裝置，連接該攝像裝置，包含有：一影像辨識資料庫，儲存有複數車輛資料；以及一人工智能模組，連接該影像辨識資料庫，對該車牌影像進行車牌辨識，並產生一車牌資訊，且該人工智能模組比對該車牌資訊與該複數車輛資料或根據該車牌資訊更新該複數車輛資料後，產生一車牌辨識結果；一道閘控制裝置，連接該影像辨識裝置，包含有：一道閘通訊單元，接收該車牌辨識結果，並與該道閘裝置無線連接；以及一道閘控制單元，連接該道閘通訊單元，並根據該車牌辨識結果產生一道閘開啟訊號或一道閘關閉訊號，透過該道閘通訊單元輸出該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號而遠端控制該道閘裝置的開啟或關閉；其中，當該道閘控制單元輸出該道閘開啟訊號且經過一預設時間後，該道閘控制單元產生另一道閘關閉訊號；其中，當該道閘關閉訊號發送後，該攝像裝置拍攝該道閘裝置周遭的一車道影像；該道閘控制單元輸出一防砸辨識訊號至該影像辨識裝置，觸發該人工智能模組自該車道影像中擷取一第一車道圖像進行影像辨識，並產生一車道辨識結果； 當該道閘控制單元判斷該車道辨識結果為該第一車道圖像中包含一物體，該道閘控制單元產生一暫停關閉訊號，由該暫停關閉訊號控制該道閘裝置暫停關閉動作。
2. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，其中，當該道閘控制單元產生該暫停關閉訊號後，該人工智能模組間隔一預設時間後於該車道影像中擷取一第二車道圖像進行影像辨識，並產生新的一車道辨識結果；當該道閘控制單元判斷新的該車道辨識結果為該第二車道圖像中未包含一物體，該道閘控制單元產生該道閘關閉訊號，由該道閘關閉訊號控制該道閘裝置關閉。
3. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，該道閘控制裝置連接一感測裝置，該感測裝置設置於該道閘裝置周圍；當該感測裝置感測一物體靠近該道閘裝置時，產生一感測訊號，該道閘控制單元根據該感測訊號產生該暫停關閉訊號。
4. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，該道閘控制裝置連接一無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,RFID)讀取器，該無線射頻辨識讀取器讀取該車輛的一電子標籤，以接收該車輛的一電子標籤資訊；該道閘控制單元比對該車牌辨識結果與該電子標籤資訊所記錄的車牌號碼是否相同，當該車牌辨識結果與該電子標籤資訊所記錄的車牌號碼不相同時，產生一車輛異常資訊。
5. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，當該人工智能模組判斷該車牌影像的亮度低於一標準值，該人工智能模組產生一補光訊號至該攝像裝置，控制該攝像裝置開啟一補光燈。
6. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，進一步包含有：一第一加解密單元，連接該道閘裝置；以及 一第二加解密單元，設置於該道閘控制裝置中，並連接該道閘控制單元及該道閘通訊單元；其中，當該道閘控制單元產生該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號時，先由該第二加解密單元接收並加密該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號，再由該道閘通訊單元輸出加密後的該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號；該第一加解密單元對加密後的該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號進行解密，若該第一加解密單元成功解密該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號，由解密後的該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號控制該道閘裝置的開啟或關閉；若該第一加解密單元未成功解密該道閘開啟訊號，該第一加解密單元停止該道閘開啟訊號或該道閘關閉訊號的傳輸。
7. 如請求項6所述之道閘整合控制系統，當該道閘裝置故障並輸出一道閘異常訊號時，該第一加解密單元對該道閘異常訊號進行加密，該第二加解密單元接收加密後的該道閘異常訊號，並對加密後的該道閘異常訊號進行解密；若該第二加解密單元成功解密該道閘異常訊號，該道閘通訊單元將解密後的該道閘異常訊號傳輸至一管理裝置；若該第二加解密單元未成功解密該道閘異常訊號，該第二加解密單元停止該道閘異常訊號的傳輸。
8. 如請求項1所述之道閘整合控制系統，進一步包含有：一電源控制裝置，連接一市電，包含有：一檢測單元，感測該道閘的運作狀況並產生一電源檢測結果；以及一供電單元，轉換該市電對該道閘裝置供電；其中，該道閘控制單元接收該電源檢測結果，並由該道閘通訊單元將該電源檢測結果向外傳輸。
9. 如請求項8所述之道閘整合控制系統，進一步包含：一太陽能電池，連接該電源控制裝置，由該太陽能電池對該道閘裝置供電；其中，當由該太陽能電池對該道閘裝置供電時，該道閘控制單元根據該電源檢測結果判斷該太陽能電池的供電是否正常；當該太陽能電池的一供電電壓小於一電壓示警值時，該道閘控制單元傳輸一供電切換訊號至該電源控制裝置，透過該供電切換訊號控制該電源控制裝置切換由該市電對該道閘裝置進行供電。

Images