一种基于图像识别的电子车位锁装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像识别的电子车位锁装置及方法。该装置包括超声波感应模块、执行机构、图像识别模块、数据存储模块、控制器和供电模块；超声波感应模块安装在车位前部；执行机构安装在车位中部；图像识别模块、数据存储模块、控制器和供电模块封装在一起，安装在车位尾部；超声波感应模块探测车辆进出；图像识别模块采集车辆的图像信息；数据存储模块存储具有停车权限的车牌信息；执行机构进行车位上锁和解锁。方法为：当超声波感应模块感应到车辆进入时，识别车牌号是否具有停放权限，直流电机带动丝杆转动，执行解锁操作；当感应到车辆离开时，直流电机带动丝杆反向转动，执行上锁操作。本发明专利技术提高了停车效率和车位资源的重复利用率。

An electronic parking lock device and method based on image recognition

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的电子车位锁装置及方法
本专利技术涉及车位锁
，特别是一种基于图像识别的电子车位锁装置及方法。
技术介绍
目前，车位锁的种类主要分为两种：一种是传统的手动锁，这种锁结构简单，但是操作繁琐，每次进入和离开车位都需要车主下车手动开锁和关锁；另一种是带有遥控装置的电子车位锁，这种锁免去了车主下车开关锁的步骤，但是只有在拥有遥控的情况下才能够对车位锁进行操作，当遥控丢失时便无法停车，其他车辆需要临时借用车位时在没有遥控的情况下也无法停车，一个车位只能一个人用，造成了车位资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使用便捷、能够实现全自动运行、提高停车效率和车位资源的基于图像识别的电子车位锁装置及方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于图像识别的电子车位锁装置，包括超声波感应模块、执行机构、图像识别模块、数据存储模块、控制器和供电模块；所述超声波感应模块安装在车位前部；所述执行机构安装在车位中部；所述图像识别模块、数据存储模块、控制器和供电模块封装在一起，安装在车位尾部；所述超声波感应模块包括超声波发射器和接收器，超声波感应模块的输出与控制器连接，用于检测车辆进入车位和离开车位信息；所述图像识别模块用于采集车辆的图像信息，图像识别模块的输出与控制器连接；所述数据存储模块与控制器连接，用于存储车牌号信息；所述控制器用于处理图像信息，识别图像中的车牌号，并对超声波感应模块、图像识别模块、数据存储模块和执行机构进行控制；所述供电模块包括内置电池、太阳能充电板和外接电源接口，用于为超声波感应模块、图像识别模块、数据存储模块、控制器和执行机构供电；所述执行机构接收控制器发出的控制信号，根据控制信号进行上锁和解锁操作。进一步地，所述控制器采用嵌入式STM32，包含输入接口、输出接口、通讯接口和可编程接口。进一步地，所述执行机构包括底座、直流电机、丝杆、联轴器、导轨、双臂连杆和U型钢板；所述U型钢板的两个端点通过旋转轴固定于底座前端，U型钢板的两个纵杆之间设置一条平行于底杆的横梁，底杆为自由端并且能够绕固定端旋转；所述直流电机和联轴器均封装在外壳内部并固定于底座后端，直流电机通过联轴器和丝杆连接，丝杆两侧分别设置一根导轨；双臂连杆的一端穿过丝杆和导轨，该端通过丝杆的作用沿导轨滑动，另一端通过旋转轴固定于U型钢板的横梁上，双臂连杆用于升起或者放下U型钢板。进一步地，所述图像识别模块包括摄像头和LED灯环，摄像头的镜头面向车位前方，镜头四周设有LED灯环。进一步地，所述的底座上设置有6个安装孔，用于将底座固定安装到车位的地面上。进一步地，所述的直流电机设置有抱闸锁紧装置，用于在断电的情况下实现抱闸锁紧。进一步地，U型钢板的两个端点与旋转轴的连接处设置有上限位开关和下限位开关；U型钢板放下碰到下限位开关，直流电机断电抱闸锁紧；U型钢板升起碰到上限位开关，直流电机断电抱闸锁紧。进一步地，各模块的供电和模块间通信均通过线缆传输。一种基于图像识别的电子车位锁装置的使用方法，包括以下步骤：步骤1、当车辆进入车位时，超声波感应模块的超声波接收器感应到车辆底盘反射回的超声波信号，由控制器发送信号激活图像识别模块，进行步骤2；步骤2、打开LED灯环和摄像头采集车辆图像，利用控制器对车牌进行图像识别处理，将处理结果与数据存储模块存储的车牌号信息比对，若数据存储模块中存有当前进入车辆的车牌号信息，控制器向执行机构发送开锁信号，进行步骤3；步骤3、直流电机带动丝杆转动，通过双臂连杆的传动放下U型钢板，碰到下限位开关后，直流电机断电抱闸锁紧；步骤4、当车辆离开车位时，超声波感应模块的超声波接收器接收到的反射信号强度低于阈值，控制器向执行机构发送关锁信号，进行步骤5；步骤5、直流电机带动丝杆反向转动，通过双臂连杆的传动将U型钢板升起，碰到上限位开关后，直流电机断电抱闸锁紧。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)采用了图像识别技术，以及电机辅助的执行机构，能够实现车位锁的全自动运行，使用便捷；(2)执行机构采用了直流电机、丝杆、双臂连杆和U型钢板，结构简单可靠，成本低；(3)提高了停车效率和车位资源的重复利用率。附图说明图1是本专利技术基于图像识别的电子车位锁装置的结构框图。图2是本专利技术中执行机构的结构示意图。图3是本专利技术中控制器、图像识别模块、数据存储模块和供电模块的封装示意图。图4是本专利技术实施例中基于图像识别的电子车位锁装置的安装示意图。具体实施方式本专利技术基于图像识别的电子车位锁装置，包括超声波感应模块1、执行机构4、图像识别模块2、数据存储模块5、控制器3和供电模块6；所述超声波感应模块1安装在车位前部；所述执行机构4安装在车位中部；所述图像识别模块2、数据存储模块5、控制器3和供电模块6封装在一起，安装在车位尾部；所述超声波感应模块1包括超声波发射器和接收器，超声波感应模块1的输出与控制器3连接，用于检测车辆进入车位和离开车位信息；所述图像识别模块2用于采集车辆的图像信息，图像识别模块2的输出与控制器3连接；所述数据存储模块5与控制器3连接，用于存储车牌号信息；所述控制器3用于处理图像信息，识别图像中的车牌号，并对超声波感应模块1、图像识别模块2、数据存储模块5和执行机构4进行控制；所述供电模块6包括内置电池、太阳能充电板61和外接电源接口62，用于为超声波感应模块1、图像识别模块2、数据存储模块5、控制器3和执行机构4供电；所述执行机构4接收控制器3发出的控制信号，根据控制信号进行上锁和解锁操作。进一步地，所述控制器3采用嵌入式STM32，包含输入接口、输出接口、通讯接口和可编程接口。进一步地，所述执行机构4包括底座41、直流电机42、丝杆43、联轴器44、导轨45、双臂连杆46和U型钢板47；所述U型钢板47的两个端点通过旋转轴固定于底座41前端，U型钢板47的两个纵杆之间设置一条平行于底杆的横梁，底杆为自由端并且能够绕固定端旋转；所述直流电机42和联轴器44均封装在外壳内部并固定于底座41后端，直流电机42通过联轴器44和丝杆43连接，丝杆43两侧分别设置一根导轨45；双臂连杆46的一端穿过丝杆43和导轨45，该端通过丝杆43的作用沿导轨45滑动，另一端通过旋转轴固定于U型钢板47的横梁上，双臂连杆46用于升起或者放下U型钢板47。进一步地，所述图像识别模块2包括摄像头21和LED灯环22，摄像头21的镜头面向车位前方，镜头四周设有LED灯环22。进一步地，所述的底座41上设置有6个安装孔48，用于将底座固定安装到车位的地面上。进一步地，所述的直流电机42设置有抱闸锁紧装置，用于在断电的情况下实现抱闸锁紧。进一步地，U型钢板47的两个端点与旋转轴的连接处设置有上限位开关和下限位开关；U型钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像识别的电子车位锁装置，其特征在于，包括超声波感应模块(1)、执行机构(4)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和供电模块(6)；所述超声波感应模块(1)安装在车位前部；所述执行机构(4)安装在车位中部；所述图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和供电模块(6)封装在一起，安装在车位尾部；/n所述超声波感应模块(1)包括超声波发射器和接收器，超声波感应模块(1)的输出与控制器(3)连接，用于检测车辆进入车位和离开车位信息；/n所述图像识别模块(2)用于采集车辆的图像信息，图像识别模块(2)的输出与控制器(3)连接；/n所述数据存储模块(5)与控制器(3)连接，用于存储车牌号信息；/n所述控制器(3)用于处理图像信息，识别图像中的车牌号，并对超声波感应模块(1)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)和执行机构(4)进行控制；/n所述供电模块(6)包括内置电池、太阳能充电板(61)和外接电源接口(62)，用于为超声波感应模块(1)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和执行机构(4)供电；/n所述执行机构(4)接收控制器(3)发出的控制信号，根据控制信号进行上锁和解锁操作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的电子车位锁装置，其特征在于，包括超声波感应模块(1)、执行机构(4)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和供电模块(6)；所述超声波感应模块(1)安装在车位前部；所述执行机构(4)安装在车位中部；所述图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和供电模块(6)封装在一起，安装在车位尾部；
所述超声波感应模块(1)包括超声波发射器和接收器，超声波感应模块(1)的输出与控制器(3)连接，用于检测车辆进入车位和离开车位信息；
所述图像识别模块(2)用于采集车辆的图像信息，图像识别模块(2)的输出与控制器(3)连接；
所述数据存储模块(5)与控制器(3)连接，用于存储车牌号信息；
所述控制器(3)用于处理图像信息，识别图像中的车牌号，并对超声波感应模块(1)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)和执行机构(4)进行控制；
所述供电模块(6)包括内置电池、太阳能充电板(61)和外接电源接口(62)，用于为超声波感应模块(1)、图像识别模块(2)、数据存储模块(5)、控制器(3)和执行机构(4)供电；
所述执行机构(4)接收控制器(3)发出的控制信号，根据控制信号进行上锁和解锁操作。


2.根据权利要求1所述的基于图像识别的电子车位锁装置，其特征在于，所述控制器(3)采用嵌入式STM32，包含输入接口、输出接口、通讯接口和可编程接口。


3.根据权利要求1或2所述的基于图像识别的电子车位锁装置，其特征在于，所述执行机构(4)包括底座(41)、直流电机(42)、丝杆(43)、联轴器(44)、导轨(45)、双臂连杆(46)和U型钢板(47)；
所述U型钢板(47)的两个端点通过旋转轴固定于底座(41)前端，U型钢板(47)的两个纵杆之间设置一条平行于底杆的横梁，底杆为自由端并且能够绕固定端旋转；所述直流电机(42)和联轴器(44)均封装在外壳内部并固定于底座(41)后端，直流电机(42)通过联轴器(44)和丝杆(43)连接，丝杆(43)两侧分别设置一根导轨(45)；双臂连杆(46)的一端穿过丝杆(43)和导轨(45)，该端通过丝杆(43)的作用沿导轨(45)滑动，另一端通过旋转轴固定于U型钢板(47)的横梁上，双臂连杆(46)用于升起或...

【专利技术属性】
技术研发人员：单梁，王志强，周盛世，单浩然，王若涵，李军，王力立，蔡卫峰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32