一种智能车库门控制系统技术方案

本发明专利技术属于车库门技术领域，具体是一种智能车库门控制系统，包括车库门控制平台、云端数据库、车库门电机和传感器，车库门电机用于控制车库门的开关，传感器包括高度传感器、距离传感器、摄像头、温度传感器、光照传感器、超声波传感器和二氧化碳传感器，云端数据库用于存储更新进出车辆信息记录，车库门控制平台设置PID算法、人体识别算法和逻辑控制算法，本发明专利技术所具有的有益效果是车库门控制系统能够智能化控制车库门的开启高度，根据车辆高度进行自适应调节，提高车库的使用效率；车库门控制系统采用模糊控制和逻辑控制算法，能够根据预设值智能调节车库内部的温度、光照和二氧化碳浓度，避免人为控制导致的能源浪费和成本上升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
一种智能车库门控制系统


[0001]本专利技术涉及车库门
，具体涉及一种智能车库门控制系统。

技术介绍

[0002]随着汽车行业和社会经济的迅速发展，人类对于汽车的依赖性越来越强。当然，越来越多的私家车的出现，就需要涉及车库门的问题，在用户使用过程中，车库门作为车库的第一道关卡也是最重要的关卡，他关系着车库的使用安全。
[0003]在相关技术中，现有的车库门控制系统无法智能的监控车库，无法区分判断车主和其他人，安全没有保障，需要车主一步一步的进行车库控制操作，车库内可能尾气淤积影响车主健康，且车主离开较远之后，无法对车库安全信息进行管理，为此，我们提出一种智能车库门控制系统。
[0004]本
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于理解本专利技术构思的
技术介绍
，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种智能车库门控制系统以解决上述
技术介绍
中提出的现有的车库门控制系统无法智能的监控车库，无法区分判断车主和其他人，安全没有保障，需要车主一步一步的进行车库控制操作，车库内可能尾气淤积影响车主健康，且车主离开较远之后，无法对车库安全信息进行管理的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能车库门控制系统，包括车库门控制平台、云端数据库、车库门电机和传感器，所述车库门电机用于控制车库门的开关，所述车库门电机通过车库门控制平台来实现对车库门开启高度的精确控制，所述传感器包括高度传感器、距离传感器、摄像头、温度传感器、光照传感器、超声波传感器和二氧化碳传感器，其中，所述高度传感器安装在车库门顶端，用于检测进出车辆的高度，所述超声波传感器安装在车库门的下端，用于对车库门下端的障碍物进行检测，所述距离传感器安装在车库门上，用于检测车辆与车库门之前的距离，所述摄像头包括高清摄像头、车牌识别摄像头和人脸识别摄像头，所述高清摄像头用于监测车库门周边环境，实时采集车库门周边的图像数据，所述车牌识别摄像头用于捕捉车牌信息，对车辆进行识别，所述人脸识别摄像头用于人脸识别，识别车主身份信息，所述温度传感器、光照传感器和二氧化碳传感器设置在车库内部，对车库内部的环境数据进行实时检测，并通过无线通讯模块将数据传输至车库门控制平台，所述云端数据库用于存储更新进出车辆信息记录，包括车辆型号，车牌号码，车主姓名，进入时间和离开时间等信息，所述车库门控制平台与车库门电机和传感器电连接，所述车库门控制平台中设置有无线通讯模块，通过无线通讯模块与云端数据库实现数据传输，所述车库门控制平台设置有PID算法、模糊控制算法、人体识别算法和逻辑控制算法。
[0007]作为一种优化的技术方案，所述高清摄像头将采集到的图像数据传输至车库门控
制平台，车库门控制平台采用人体识别算法，对采集到的图像进行处理，检测门周围是否有人员徘徊，如果检测到陌生人员，系统开始警戒，并采集图像，如果陌生人员长时间不离开，系统开始报警，所述人体识别算法采用支持向量机(SVM)，将人体图像转换为特征向量，作为SVM模型的输入，将图像划分为若干个网格，计算每个网格内的像素值平均值、方差等统计量作为特征向量的元素，将特征向量分为正负两类，在特征空间中找到一个超平面，将不同类别的样本分开，对于一个新的特征向量x，通过决策函数f(x)判断其属于正类还是负类，通过最小化目标函数实现优化，目标函数可以表示为：min||w||^2+CΣ(max(0,1
‑
yi(w*xi
‑
b)))，其中，w为超平面的法向量，b为截距，C为惩罚因子，yi为第i个样本的标签，xi为第i个样本的特征向量，采用二次规划的方法进行求解，得到最优的超平面参数，得出图像数据中是否存在人的信息。
[0008]作为一种优化的技术方案，在车库内部设置温度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度传感器，用于实时检测车库内部的温度、光照和二氧化碳浓度，车库门控制平台根据传感器检测到的数据，自动调节车库内部的温度、光照和二氧化碳浓度，提高车库的使用舒适度，其中，温度控制采用PID控制算法，根据车库内部的温度传感器采集的数据，计算出误差值(期望温度与实际温度之差)，并根据误差值实时调整控制器的输出信号，以控制车库内部的温度，光照控制采用模糊控制算法，根据车库内部的光照传感器采集的数据，将光照强度划分为模糊集合，并通过模糊规则库进行推理，得出相应的控制输出，当车库内部光照过弱时，控制器可以输出增加光照的信号，使车库内部的光照保持在适宜的范围内，二氧化碳浓度采用逻辑控制算法，根据车库内部的二氧化碳浓度传感器采集的数据，将二氧化碳浓度划分为高、中、低三个等级，并根据控制规则库，确定相应的控制策略，当车库内部二氧化碳浓度过高时，控制器可以输出开启通风设备的信号，以降低车库内部的二氧化碳浓度。
[0009]作为一种优化的技术方案，所述模糊控制算法公式：
[0010]输入：输入变量x；
[0011]输出：输出变量y；
[0012]控制规则集合：R＝{r1,r2,...,rn}
[0013]前提函数：μA(x),μB(x),...
[0014]后件函数：μC(y),μD(y),...
[0015]步骤：对输入和输出变量进行模糊化处理，得到隶属度函数μA(x),μB(x),μC(y),μD(y),...；
[0016]根据控制规则集合R，计算每个规则的前提条件满足程度，得到隶属度函数μRi(x,y)，即第i条规则的隶属度；
[0017]根据隶属度函数μRi(x,y)和后件函数μCi(y),μDi(y)，计算每个规则的输出隶属度函数μRi(y)，即第i条规则的输出隶属度；
[0018]根据输出隶属度函数μRi(y)，计算控制器的输出变量y；
[0019]对输出变量y进行去模糊化处理，得到实际的控制信号。
[0020]作为一种优化的技术方案，所述逻辑控制算法公式：
[0021]输入：输入变量x；
[0022]输出：输出变量y；
[0023]控制规则集合：R＝{r1,r2,...,rn}；
[0024]步骤：
[0025]根据控制规则集合R，确定每个规则的前提条件和输出；
[0026]对输入变量进行逻辑处理，得到满足每个规则前提条件的隶属度；
[0027]对每个规则的输出进行加权平均，得到输出变量的值；
[0028]对输出变量进行逻辑处理，得到最终的控制信号。
[0029]作为一种优化的技术方案，所述PID算法用于控制车库门开启高度和车库内部温度，对于车库门控制平台，PID算法可以根据车库门的状态反馈信号(高度)，计算出误差值(实际值与期望值之差)，并根据误差值实时调整控制器的输出信号，以控制车库门的开启高度，根据温度传感器的传输出局，计算出误差值(实际值与期望值之差)，并根据误差值实时调整车库内部温度，PID控制算法的公式如下：
[0030]u(t)＝Kp*e(t本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能车库门控制系统，包括车库门控制平台、云端数据库、车库门电机和传感器，其特征在于：所述车库门电机用于控制车库门的开关，所述车库门电机通过车库门控制平台来实现对车库门开启高度的精确控制，所述传感器包括高度传感器、距离传感器、摄像头、温度传感器、光照传感器、超声波传感器和二氧化碳传感器，其中，所述高度传感器安装在车库门顶端，用于检测进出车辆的高度，所述超声波传感器安装在车库门的下端，用于对车库门下端的障碍物进行检测，所述距离传感器安装在车库门上，用于检测车辆与车库门之前的距离，所述摄像头包括高清摄像头、车牌识别摄像头和人脸识别摄像头，所述高清摄像头用于监测车库门周边环境，实时采集车库门周边的图像数据，所述车牌识别摄像头用于捕捉车牌信息，对车辆进行识别，所述人脸识别摄像头用于人脸识别，识别车主身份信息，所述温度传感器、光照传感器和二氧化碳传感器设置在车库内部，对车库内部的环境数据进行实时检测，并通过无线通讯模块将数据传输至车库门控制平台，所述云端数据库用于存储更新进出车辆信息记录，包括车辆型号，车牌号码，车主姓名，进入时间和离开时间等信息，所述车库门控制平台与车库门电机和传感器电连接，所述车库门控制平台中设置有无线通讯模块，通过无线通讯模块与云端数据库实现数据传输，所述车库门控制平台设置有PID算法、模糊控制算法、人体识别算法和逻辑控制算法。2.根据权利要求1所述的一种智能车库门控制系统，其特征在于：所述高清摄像头将采集到的图像数据传输至车库门控制平台，车库门控制平台采用人体识别算法，对采集到的图像进行处理，检测门周围是否有人员徘徊，如果检测到陌生人员，系统开始警戒，并采集图像，如果陌生人员长时间不离开，系统开始报警，所述人体识别算法采用支持向量机(SVM)，将人体图像转换为特征向量，作为SVM模型的输入，将图像划分为若干个网格，计算每个网格内的像素值平均值、方差等统计量作为特征向量的元素，将特征向量分为正负两类，在特征空间中找到一个超平面，将不同类别的样本分开，对于一个新的特征向量x，通过决策函数f(x)判断其属于正类还是负类，通过最小化目标函数实现优化，目标函数可以表示为：min||w||^2+CΣ(max(0,1
‑
yi(w*xi
‑
b)))，其中，w为超平面的法向量，b为截距，C为惩罚因子，yi为第i个样本的标签，xi为第i个样本的特征向量，采用二次规划的方法进行求解，得到最优的超平面参数，得出图像数据中是否存在人的信息。3.根据权利要求1所述的一种智能车库门控制系统，其特征在于：在车库内部设置温度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度传感器，用于实时检测车库内部的温度、光照和二氧化碳浓度，车库门控制平台根据传感器检测到的数据，自动调节车库内部的温度、光照和二氧化碳浓度，提高车库的使用舒适度，其中，温度控制采用PID控制算法，根据车库内部的温度传感器采集的数据，计算出误差值(期望温度与实际温度之差)，并根据误差值实时调整控制器的输出信号，以控制车库内部的温度，光照控制采用模糊控制算法，根据车库内部的光照传感器采集的数据，将光照强度划分为模糊集合，并通过模糊规则库进行推理，得出相应的控制输出，当车库内部光照过弱时，控制器可以输出增加光照的信号，使车库内部的光照保持在适宜的范围内，二氧化碳浓度采用逻辑控制算法，根据车库内部的二氧化碳浓度传感器采集的数据，将二氧化碳浓度划分为高、中、低三个等级，并根据控制规则库，确定相应的控制策略，当车库内部二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩四新，龚道娣，
申请(专利权)人：扬州维工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：