專利名稱：基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛通行管理系統(tǒng)領域，特別涉及自動道閘控制系統(tǒng)領域，具體 是指一種基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)。
背景技術：
將車牌識別設備應用于道閘控制設備中在現(xiàn)有技術中是較為常見的，其中主要包 括以下幾類1、基于車輛圖像對比的自動道閘控制。在停車場系統(tǒng)管理中，實現(xiàn)車輛出入停車 場圖像的對比，有效防止車輛的丟失。車輛對比功能可以將入場的車輛外形和車牌編號攝 錄下來并保存在服務器數(shù)據(jù)庫中，當車輛出場讀卡時，屏幕上自動出現(xiàn)車輛在出口處攝錄 圖像和在入口處攝錄的圖像，操作人員可以將出場的車輛與服務器中記錄的IC卡號和攝 錄的圖像進行對比，在確定卡號、車形、車牌編號等與記錄相符后，啟動自動道閘升起閘桿， 放行車輛。(趙皎平，王遠，唐斌.某大廈停車場管理系統(tǒng)實例，智能建筑與城市信息[J]， 2006,111 20-26)使用該控制方法的產品主要包括上海強智樓宇設備有限公司自動道閘
女口
廣PR o2、基于IC卡與車牌對比的自動道閘控制。在停車場系統(tǒng)管理中，車牌自動識別確 保各用戶手中的IC卡與其車牌號碼一一對應，一車一卡。(任昌鋒，停車場通道管理與車位 引導的解決方案，智能建筑與城市信息[J]，2006，110:33-35)使用該控制方法的產品主要 包括深圳市南澤電子有限公司自動道閘產品以及順佳電子科技有限公司自動道閘產品。3、謝剛等建議，在停車場系統(tǒng)管理的出口管理子系統(tǒng)中，可以以車牌識別為主，車 標識別和車身顏色識別為輔，來杜絕通過更換車牌盜竊車輛的情況。當車牌識別正確，而車 標或者車身顏色識別錯誤時，由于不能判斷是否為識別系統(tǒng)自身的錯誤，此時需要通過人 工比對圖像來查看車輛是否為偷盜車輛。(謝剛，劉正熙，盧建斌，林向煒，基于多種車輛特 征信息識別的停車場管理系統(tǒng)，計算機應用研究[J]，2006，2 :175-1801)上述的第3中方案也應用于王微伶等人設計的交通樞紐車庫管理系統(tǒng)中。(王微 伶，陳允強.交通樞紐車庫管理系統(tǒng)架構實例分析，智能建筑與城市信息[J]，2009，154: 29-32)但是，在上述的研究與應用中，車牌識別系統(tǒng)僅作為自動道閘系統(tǒng)的一種輔助手 段，都不能實現(xiàn)對道閘的全自動控制，也無從實現(xiàn)車輛通行的自動管理，最終仍需操作人員 在核對車輛信息之后，通過人工方式控制道間起落來，大大影響了道間的通行效率。

實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種實現(xiàn)道閘全自動控 制，提升道閘通行效率，結構簡單，成本低廉，適用范圍廣泛的基于識別車牌與權限控制的 道閘自動管控系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系
3統(tǒng)具有如下構成該系統(tǒng)包括車牌識別控制處理模塊、車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處 理模塊，所述的車牌識別控制處理模塊分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指 令輸出處理模塊。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的車牌識別控制處理模 塊包括攝像單元和主控單元，所述的攝像單元與所述的主控單元相連接，所述的主控單元 分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處理模塊，所述的攝像單元為高 清攝像機。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的權限控制模塊包括權 限識別處理單元和存儲單元，所述的權限識別處理單元分別與所述的存儲單元和所述的車 牌識別控制處理模塊相連接。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的指令輸出處理模塊包 括設置于道閘位置的電動道閘、信號燈和聲光報警器中的一個或多個，所述的電動道閘、信 號燈和聲光報警器中的一個或多個連接所述的車牌識別控制處理模塊。所述的電動道閘包 括一間桿和一繼電器，所述繼電器連接并控制所述的間桿，所述的繼電器還連接所述的車 牌識別控制處理模塊。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的車輛感應模塊包括數(shù) 個設置于道間位置的感應線圈，所述的各感應線圈均與所述的車牌識別控制處理模塊相連 接。所述的數(shù)個感應線圈至少包括分別設置于道閘兩側的各一個感應線圈。采用了本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，在獲取了要 求通過車輛的車牌信息后，其權限控制模塊根據(jù)車牌信息確認車輛是否具有通過道間的權 限，并將確認結果發(fā)送至車牌識別控制處理模塊，由車牌識別控制處理模塊控制指令輸出 處理模塊輸出允許通過或禁止通過的指令，從而實現(xiàn)了基于車牌信息識別的全自動的道閘 控制，免去了人工操作，避免了由此可能產生的誤操作，進而大大提升了道閘的通行效率。

圖1為本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)的功能模塊 結構示意圖。圖2為本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)的架構示意 圖。圖3為本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)的道口設備 相對位置示意圖。圖4為利用本本實用新型的基于車牌信息識別與權限管理的自動道閘控制方法 的步驟流程圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖1及圖2所示，為本實用新型所提供的基于識別車牌與權限控制的道閘 自動管控系統(tǒng)的一種實施方式。其中，圖1為所述系統(tǒng)的功能模塊結構圖，圖2為架構示意
4圖。該系統(tǒng)包括車牌識別控制處理模塊、車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處 理模塊，所述的車牌識別控制處理模塊分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指 令輸出處理模塊。其中，所述的車牌識別控制處理模塊包括攝像單元和主控單元，所述的攝像單元 與所述的主控單元相連接，所述的主控單元分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊 和指令輸出處理模塊。所述的攝像單元為高清攝像機，用以拍攝要求經(jīng)過道口的車輛的圖像。該高清攝 像機的技術指標需要滿足以下要求a)拍攝范圍可控制同方向全部車道并實現(xiàn)無盲區(qū)監(jiān)控；b)通過車輛車速在5km/h 140km/h范圍內時，車輛圖像捕獲率大于99% ；c)在行業(yè)標準標注的適用條件下，系統(tǒng)白天車輛號牌識別率大于90%，號牌識別 準確率大于85% ；夜間車輛號牌識別率大于85%，號牌識別準確率大于75% ；d)允許車速范圍40公里/小時 120公里/小時；e)測速誤差士6%以內，120公里/小時以上測速誤差在士 10%以內；f)供電電源AC220V 士 20% ；g)整機功耗<30W;h)工作溫度-20°C +70°C ；i)工作濕度20% 95% ；j)設備平均無故障時間大于10000小時。所述的主控單元為道口控制計算機。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的車輛感應模塊包括數(shù) 個設置于道間位置的感應線圈，所述的各感應線圈均與所述的車牌識別控制處理模塊相連 接。所述的數(shù)個感應線圈至少包括分別設置于道閘兩側的各一個感應線圈。在本實施方式 中，車輛感應模塊包括三個埋地感應線圈，其中兩個設置于車輛駛入一側，一個設置于車輛 駛出一側。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的權限控制模塊為一權 限管理服務器，所述的權限控制模塊包括權限識別處理單元和存儲單元，所述的權限識別 處理單元分別與所述的存儲單元和所述的車牌識別控制處理模塊相連接。其中存儲單元內 存有預設入的車輛通行權限數(shù)據(jù)，權限識別處理單元根據(jù)車牌信息查找存儲單元內的權限 數(shù)據(jù)。該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，所述的指令輸出處理模塊包 括設置于道閘位置的電動道閘、信號燈和聲光報警器中的一個或多個，所述的電動道閘、信 號燈和聲光報警器中的一個或多個通過串行接口連接所述的車牌識別控制處理模塊的主 控單元，即連接道口控制計算機。所述的電動道間包括一間桿和一繼電器，所述繼電器連接 并控制所述的間桿，所述的繼電器還連接所述的車牌識別控制處理模塊。所述的信號燈為 紅綠信號燈。本實施方式中的電動道閘的技術指標需要滿足以下要求a)工作電源AC220V 士 20% ；
5[0041]b)整機功耗> 150W ；c)升降時間1. 5秒 6秒可選；d)工作溫度-20°C +85°C ；e)閘桿長度3米 6米可選；f)設備機芯電機和減速機相連的一體機芯；g)工作濕度5 % 95 %。需要說明的是，在該基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)中，設置于道 閘附近的裝置，包括感應線圈、高清攝像機和間桿，其相對位置應當滿足當車輛進入感應線 圈設置的位置時，高清攝像機能拍攝到車牌所在的位置，而不被間桿遮擋的條件。為滿足該條件上述條件，在本實施方式中，感應線圈、高清攝像機和閘桿的相對位 置如圖3所示，該設置需要參考以下數(shù)據(jù)a)車頭號牌高度14cm ；b)車頭號牌上沿距地最大93cm，下沿距地最小22cm，絕大部分的機動車號牌上沿 距地都在70cm之內；c)閘桿的寬度13cm，上沿距地面94cm，上升時間為2 5秒，下降時間為2 4 秒；d)從拍攝圖像、號牌識別、權限查找直到發(fā)送抬閘桿信號的時間為1秒以內。因此感應線圈、高清攝像機和閘桿的相對位置應符合下列參數(shù)高清卡口攝像機 高3米，采用16mm鏡頭，9. 3米抓拍距離，抓拍點與閘桿的距離是7米，在此情況下，拍攝時 閘桿投影在車輛號牌投影下方，從側視圖可以得出，車輛距離間桿3米，號牌不會被遮擋。在本實施方式中，兩個感應線圈設置于車輛駛入一側，當有車輛經(jīng)過其上方，則高 清攝像機進行拍攝；第三個感應線圈位于駛出一側，用于感應車輛駛出一側，以方便控制閘 桿落下。若不包括車輛駛出一側的感應線圈，則會產生閘桿落下過早，砸到車輛的情況。如圖4所示，為本實用新型的利用上述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管 控系統(tǒng)進行控制的方法的一種實施方式，該方法包括以下步驟(1)車輛感應模塊感應到車輛進入，將車輛進入感應信號發(fā)送至車牌識別控制處 理模塊；(2)車牌識別控制處理模塊識別車輛的車牌信息，然后將車牌信息發(fā)送至權限控 制模塊，包括以下步驟(a)主控單元接收到車輛感應模塊發(fā)出的車輛進入感應信號，主控單元向攝像單 元發(fā)出拍攝指令；(b)攝像單元連續(xù)拍攝多幅照片，并將照片發(fā)送至主控單元；(c)主控單元分析所獲得的照片產生車輛的車牌信息；(d)主控單元將車牌信息送至權限控制模塊；(3)權限控制模塊根據(jù)車牌信息確認該車輛是否具有通過道閘的權限，再將確認 的結果發(fā)送至車牌識別控制處理模塊，包括以下步驟(a)權限控制模塊根據(jù)車牌信息查找存儲單元中的權限記錄；(b)若查找到相應的權限記錄，則權限識別處理單元向車牌識別控制處理模塊的 主控單元發(fā)出確認有權限信號，若未查找到相應的權限記錄，則發(fā)出確認無權限信號；
6[0065](4)車牌識別控制處理模塊根據(jù)權限確認結果向指令輸出處理模塊發(fā)出相應的指 令信號，包括以下步驟(a)主控單元收到權限控制模塊的權限識別處理單元發(fā)出的確認信號；(b)若為確認有權限信號則主控單元向指令輸出處理模塊發(fā)出允許通過指令信 號，若為確認無權限信號則主控單元向指令輸出處理模塊發(fā)出禁止通過指令信號；(5)指令輸出處理模塊根據(jù)指令信號輸出指令，包括以下步驟(a)電動道閘、信號燈和聲光報警器均收到由主控單元發(fā)出的指令信號；(b)若為允許通過指令信號則繼電器控制閘桿抬起，信號燈顯示綠燈，聲光報警 器不工作，若為禁止通過指令信號則繼電器控制間桿落下，信號燈顯示紅燈，聲光報警器報m.
曰 ，(6)車輛感應模塊感應到車輛駛出，將駛出感應信號發(fā)送至車牌識別控制處理模 塊；(7)車牌識別控制處理模塊停止向指令輸出處理模塊發(fā)出指令信號；(8)指令輸出處理模塊回復到初始狀態(tài)，結束控制，包括以下步驟(a)電動道閘、信號燈和聲光報警器均停止收到由主控單元發(fā)出的指令信號；(b)繼電器控制閘桿落下，信號燈顯示紅燈，聲光報警器不工作。以下是將本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)應用于具 有10個道閘位置的廠區(qū)的實施方式，主要的硬件設備包括1、位于指揮中心的10TB磁盤陣列，安裝有Oracle數(shù)據(jù)庫，10個道閘的26條車道 高清卡口數(shù)據(jù)需要實時傳輸至指揮中心，進行集中存儲和管理；2,20臺出入口管理計算機，實時從中心服務器讀取車輛權限數(shù)據(jù)、識別后的車輛 號牌數(shù)據(jù)等，并實現(xiàn)對道閘、信號機的控制功能；3、其它多個車輛權限管理服務器，需與指揮中心服務器之間進行數(shù)據(jù)通訊，實時 上傳和存儲車輛權限數(shù)據(jù)；4、電動道閘20臺，符合上述規(guī)定的技術指標；5、高清卡口攝像機20套，符合上述規(guī)定的技術指標；6、信號機20臺(紅綠雙信號燈)，通過串口控制；7、聲光報警器20套；8、線圈、電纜與網(wǎng)線等其他設備。該實施方式中的控制方法如下1、車輛壓到第一個線圈，且第二個線圈沒車，抓拍圖片。抓拍圖片如果無號牌，相 距1秒，2秒再次抓拍，共抓拍3次。識別出號牌，轉第二步，如第三次無號牌，轉人工處理。 (道閘狀態(tài)未知，信號燈狀態(tài)紅色)2、車輛壓到第一個線圈，且第二個線圈有車，等車過后，延時4秒抓拍圖片。抓拍 圖片如果無號牌，相距1秒，2秒再次抓拍，共抓拍3次。識別出號牌，轉第二步，如第三次無 號牌，轉人工處理。(道閘狀態(tài)未知，信號燈狀態(tài)紅色)3、將識別后的車牌號碼以電文形式傳至權限管理系統(tǒng)4、由系統(tǒng)將車牌號碼與數(shù)據(jù)庫中的權限信息作比較，如果該車輛不具有通行權 限，則進行聲光報警并攔截(道閘狀態(tài)降下；信號燈狀態(tài)紅燈)；如果該車輛具有通行權
7限，則向道閘發(fā)送信號，使其升起閘桿，同時向信號燈發(fā)送轉綠信號。5、信號燈轉綠，道閘升起。(道閘狀態(tài)升起，信號燈狀態(tài)綠色)6、車輛同時壓到第一個線圈和第二個線圈，判斷當前是綠燈，那么就變紅，如果是 紅燈，就延時3秒鐘變紅。(道間狀態(tài)升起，信號燈狀態(tài)紅色)7、車輛出第二個線圈，第1步再次準備執(zhí)行。8、車輛通過第三個線圈，道閘降下，信號燈變紅(道閘狀態(tài)降下，信號燈狀態(tài)紅 色)在本實施方式中，一次自動道閘控制周期(一輛車通過)中，各動作所需時間如下 表所示
權利要求一種基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括車牌識別控制處理模塊、車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處理模塊，所述的車牌識別控制處理模塊分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處理模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的車牌識別控制處理模塊包括攝像單元和主控單元，所述的攝像單元與所述的主 控單元相連接，所述的主控單元分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出 處理模塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的攝像單元為高清攝像機。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的車輛感應模塊包括數(shù)個設置于道閘位置的感應線圈，所述的各感應線圈均與所 述的車牌識別控制處理模塊相連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的數(shù)個感應線圈至少包括分別設置于道閘兩側的各一個感應線圈。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的指令輸出處理模塊包括設置于道閘位置的電動道閘、信號燈和聲光報警器中的 一個或多個，所述的電動道間、信號燈和聲光報警器中的一個或多個連接所述的車牌識別 控制處理模塊。
7.根據(jù)權利要求6所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的電動道閘包括一閘桿和一繼電器，所述繼電器連接并控制所述的閘桿，所述的繼 電器還連接所述的車牌識別控制處理模塊。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其特征在 于，所述的權限控制模塊包括權限識別處理單元和存儲單元，所述的權限識別處理單元分 別與所述的存儲單元和所述的車牌識別控制處理模塊相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，其包括車牌識別控制處理模塊、車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處理模塊，所述的車牌識別控制處理模塊分別連接所述的車輛感應模塊、權限控制模塊和指令輸出處理模塊。采用了本實用新型的基于識別車牌與權限控制的道閘自動管控系統(tǒng)，在獲取了要求通過車輛的車牌信息后，其權限控制模塊確認車輛是否具有通過權限，并將結果送至車牌識別控制處理模塊，由其控制指令輸出處理模塊輸出指令，從而實現(xiàn)了基于車牌信息識別的全自動的道閘控制，免去了人工操作，避免了由此可能產生的誤操作，大大提升了道閘的通行效率。
文檔編號E01F13/04GK201757914SQ201020194280
公開日2011年3月9日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權日2010年5月14日
發(fā)明者何康康, 張磊, 童治國, 辛帥, 金森元 申請人:上海寶康電子控制工程有限公司