專利名稱：一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于ANPR和嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及自動(dòng)車牌識(shí)別技術(shù)、 嵌入式技術(shù)和智能停車場(chǎng)微機(jī)管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)和汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，車輛迅速增加，停車場(chǎng)管理的更加自動(dòng) 化、智能化愈發(fā)重要。準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)車輛的進(jìn)出記錄、科學(xué)收費(fèi)和記錄數(shù)據(jù)分析是專業(yè)停車場(chǎng)必 須具備的功能。傳統(tǒng)停車場(chǎng)依靠人工進(jìn)行管理，通行效率低下，收費(fèi)技術(shù)發(fā)生錯(cuò)誤的幾率完 全依靠人的因素?；贗D卡的停車場(chǎng)雖然能夠進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi)等處理，但不能記錄車牌，不 能依據(jù)車牌進(jìn)行查詢和分析，降低了數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。另外，如果僅僅使用ID，記錄中沒有 車輛照片信息，將非常不直觀，數(shù)據(jù)除完成收費(fèi)記錄外幾乎無任何分析價(jià)值；如果使用ID 卡的同時(shí)，又配備攝像機(jī)，無疑將會(huì)增加系統(tǒng)成本。將車牌識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到停車場(chǎng)中后，所 有業(yè)務(wù)管理均依據(jù)車牌進(jìn)行管理，減少了值班人員的工作，自動(dòng)錄入車輛進(jìn)出信息，統(tǒng)計(jì)停 車時(shí)間、計(jì)算收費(fèi)金額。發(fā)生意外后，可以根據(jù)車牌進(jìn)行查詢，查看進(jìn)出停車場(chǎng)的照片。在 將來，如果能夠?qū)⑺型＼噲?chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，就能夠非常直觀和方便的破獲 車輛偷盜、車牌盜用案件。嵌入式技術(shù)因其功能專一、功耗低、長時(shí)間工作穩(wěn)定而倍受關(guān)注。 將嵌入式技術(shù)應(yīng)用到停車場(chǎng)管理中會(huì)降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)可靠性等。ARM有很強(qiáng)的事務(wù) 管理功能，DSP有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，將兩種芯片結(jié)合在一起使用，便可以充分發(fā)揮各自 的優(yōu)勢(shì)，以較少的硬件獲得較大的系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，旨在基于嵌入式自動(dòng)車牌識(shí)別 技術(shù)，提高系統(tǒng)管理的自動(dòng)化程度和科學(xué)性，為停車場(chǎng)系統(tǒng)管理提供一種更先進(jìn)的解決方案。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，其特征是中心數(shù)據(jù)服務(wù)器保存停車場(chǎng)注冊(cè)信息，通過記錄信息；DSP車牌識(shí)別模塊由視頻解碼芯片和DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及內(nèi)部固化的車牌識(shí) 別程序組成；視頻解碼芯片經(jīng)視頻接口與攝像機(jī)連接，并經(jīng)10 口與車檢器以及閃光燈控制 器連接；ARM停車場(chǎng)管理模塊主要由ARM微處理器以及內(nèi)部固化的停車場(chǎng)管理程序組成， ARM微處理器通過網(wǎng)絡(luò)接口與DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，并經(jīng)串口與(停 車場(chǎng)管理系統(tǒng)的)停車場(chǎng)控制模塊連接，并經(jīng)VGA接口連接顯示器，以提供一個(gè)與用戶交互 的界面。上述ARM微處理器內(nèi)安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)。上述ARM微處理器的SD卡接口配置有用作數(shù)據(jù)暫存的SD卡。本發(fā)明具體方案為本發(fā)明主要由DSP車牌識(shí)別模塊，ARM停車場(chǎng)管理模塊，停車場(chǎng)控制模塊以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。管理主機(jī)內(nèi)包括DSP車牌識(shí)別模塊和ARM停車場(chǎng)管 理模塊。DSP車牌識(shí)別模塊模塊主要包括視頻解碼芯片和DSP數(shù)據(jù)處理芯片，內(nèi)部固化了 車牌識(shí)別程序。根據(jù)車檢器獲取的車輛進(jìn)、出停車場(chǎng)信號(hào)控制閃光燈和攝像機(jī)抓拍車牌，然 后進(jìn)行識(shí)別，將識(shí)別結(jié)果和抓拍的車牌照片發(fā)送給ARM停車場(chǎng)管理模塊。根據(jù)目前停車場(chǎng) 進(jìn)出口普遍在一起的特點(diǎn)，此模塊進(jìn)行了雙路視頻輸入設(shè)計(jì)，可以同時(shí)抓拍入口和出口的車輛。ARM停車場(chǎng)管理模塊主要由ARM微處理器以及內(nèi)部固化的停車場(chǎng)管理程序組成， ARM微處理器通過網(wǎng)絡(luò)接口與DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，并經(jīng)串口與停 車場(chǎng)控制模塊連接，并經(jīng)VGA接口連接顯示器，以提供一個(gè)與用戶交互的界面。停車場(chǎng)控制模塊根據(jù)ARM停車場(chǎng)管理模塊的命令，控制道閘、LED顯示屏、語音提 示等外圍設(shè)備。中心數(shù)據(jù)服務(wù)器保存停車場(chǎng)注冊(cè)信息，通過記錄等。本發(fā)明的有益效果是停車場(chǎng)的業(yè)務(wù)管理完全基于 車牌進(jìn)行。車輛出場(chǎng)是否收費(fèi) 依據(jù)車牌進(jìn)行，較大層度上提高了注冊(cè)車輛的通行效率，基本做到無停留通行(系統(tǒng)可以 在1秒以內(nèi)響應(yīng))，為客戶節(jié)約了時(shí)間。對(duì)于高安全性要求的場(chǎng)所，主機(jī)還可以配合ID卡、 人像比對(duì)等進(jìn)行同時(shí)匹配。數(shù)據(jù)的歷史記錄中包含車牌，用戶可以根據(jù)車牌進(jìn)行追蹤、分 析。采用嵌入式低功耗技術(shù)，主機(jī)最大功耗不到10瓦，相對(duì)普通PC機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)，節(jié)約了 系統(tǒng)日常用電。采用固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)，無磁盤存儲(chǔ)，克服了普通硬盤長時(shí)間工作會(huì)出現(xiàn)機(jī)械故 障的問題。系統(tǒng)功能明確、專一，以較低的硬件環(huán)境實(shí)現(xiàn)了車牌識(shí)別、停車場(chǎng)業(yè)務(wù)處理的功 能，降低了系統(tǒng)硬件成本。嵌入式系統(tǒng)的指令集與PC系統(tǒng)的指令集不同，應(yīng)用程序和和操 作系統(tǒng)也完全不同，可以免受目前網(wǎng)絡(luò)上流行的各種病毒的影響，大大提高的系統(tǒng)的可用 性和安全性，降低了系統(tǒng)維護(hù)成本。本發(fā)明主要用于通用停車場(chǎng)和帶有停車場(chǎng)的居民小區(qū)、公司、單位等，也可以作為 公安機(jī)關(guān)進(jìn)行車牌上傳系統(tǒng)，用來追蹤違法車輛。


圖1是本發(fā)明嵌入式停車場(chǎng)系統(tǒng)拓?fù)鋱D；圖2是本發(fā)明典型系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖；圖3-1和圖3-2分別是本發(fā)明攝像機(jī)安裝示意的側(cè)視圖和俯視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出，本發(fā)明嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，包括中心數(shù)據(jù)服務(wù)器保存停車場(chǎng)注冊(cè) 信息，通過記錄信息；DSP車牌識(shí)別模塊由視頻解碼芯片和DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及內(nèi)部固 化的車牌識(shí)別程序組成；視頻解碼芯片經(jīng)視頻接口與攝像機(jī)連接，并經(jīng)10 口與車檢器以及 閃光燈控制器連接；ARM停車場(chǎng)管理模塊主要由ARM微處理器以及內(nèi)部固化的停車場(chǎng)管理 程序組成，ARM微處理器通過網(wǎng)絡(luò)接口與DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，并經(jīng) 串口與(系統(tǒng)內(nèi)的)停車場(chǎng)控制模塊連接，并經(jīng)VGA接口連接顯示器，以提供一個(gè)與用戶交 互的界面。ARM微處理器內(nèi)安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)。ARM微處理器的SD卡接口配置有用作數(shù)據(jù)暫存的SD卡。以下將說明本發(fā)明的實(shí)施方式管理主機(jī)內(nèi)包括DSP車牌識(shí)別模塊和ARM停車場(chǎng)管理模塊。對(duì)模塊進(jìn)行了定制性的設(shè)計(jì)，DSP車牌識(shí)別模塊主要包括視頻接口、IO 口、網(wǎng) 絡(luò)接口。ARM停車場(chǎng)管理模塊主要包括網(wǎng)絡(luò)接口、串口、VGA接口、SD卡接口、USB接口，采 用自主裁剪的嵌入式Linux操作系統(tǒng)和自主開發(fā)的用戶界面。裁剪了其他不需要的接口和 單元，主機(jī)機(jī)箱非常小巧，減少了主機(jī)占用空間。系統(tǒng)采用低功耗技術(shù)，散熱量很小，不需要 進(jìn)行風(fēng)冷散熱，沒有設(shè)計(jì)風(fēng)扇，機(jī)箱除接線孔外完全封閉，減少灰塵進(jìn)入，降低老化速度，延 長了系統(tǒng)使用壽命和增加了硬件的可靠性。DSP車牌識(shí)別模塊通過視頻接口接收攝像機(jī)視頻，并經(jīng)過解碼芯片解碼得到視頻 幀；使用IO 口與車檢器、閃光燈控制器相連。當(dāng)有車輛壓過線圈時(shí)，IO 口會(huì)得到車檢器的開 關(guān)量信號(hào)；DSP處理器得到IO信號(hào)后，觸發(fā)閃光燈并同時(shí)進(jìn)行車輛照片抓拍；抓拍照片后， DSP處理器進(jìn)行車牌識(shí)別，然后將識(shí)別結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給ARM停車場(chǎng)管理模塊。操作系統(tǒng)和管理軟件在出廠時(shí)固化在模塊的Flash上，使用時(shí)不再需要軟件安 裝。系統(tǒng)上電后自動(dòng)啟動(dòng)，載入操作系統(tǒng)后直接運(yùn)行管理軟件，用戶不能進(jìn)行管理軟件允許 范圍外的任何操作，保障了系統(tǒng)的可控性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)值班的操作界面簡潔，降低了用戶 操作難度，減少了對(duì)安保人員的培訓(xùn)工作。管理模塊通過網(wǎng)絡(luò)接口與DSP車牌識(shí)別模塊、數(shù) 據(jù)服務(wù)器連接；模塊串口用來連接停車場(chǎng)控制模塊；當(dāng)收到DSP車牌識(shí)別模塊發(fā)送的車牌 和照片時(shí)，模塊對(duì)信息進(jìn)行分析，并查詢數(shù)據(jù)服務(wù)器。然后，管理模塊會(huì)根據(jù)查詢到的信息 控制停車場(chǎng)控制模塊做出對(duì)應(yīng)的提示和反應(yīng)。VGA接口用來連接顯示器，提供一個(gè)與用戶交 互的界面；SD卡用來做數(shù)據(jù)暫存；USB接口用來連接鼠標(biāo)、鍵盤、數(shù)據(jù)導(dǎo)出和軟件升級(jí)。參見圖2，1、入口有車輛時(shí)，DSP車牌識(shí)別模塊控制入口攝像機(jī)抓拍照片并進(jìn)行車 牌識(shí)別，然后將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給ARM停車場(chǎng)管理模塊。ARM停車場(chǎng)管理模塊接收到信息后， 進(jìn)行分析判斷車輛是否符合通過條件，將結(jié)果保存到數(shù)據(jù)服務(wù)器。如果車輛可以通過，便會(huì) 自動(dòng)打開道閘，放行車輛；如果車輛不符合放行條件，系統(tǒng)會(huì)通過語音、LED顯示屏和顯示 器等給出提示，請(qǐng)值班人員予以確認(rèn)，決定是否允許車輛通行。2、車輛在出口時(shí)，ARM停車場(chǎng)管理模塊會(huì)通過數(shù)據(jù)服務(wù)器查詢車輛的進(jìn)入記錄，并 進(jìn)行類型分析和時(shí)間統(tǒng)計(jì)。如果車輛為系統(tǒng)注冊(cè)車輛，而且通過了身份驗(yàn)證，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打 開道閘，放行車輛；如果車輛為非注冊(cè)車輛，系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)收費(fèi)規(guī)則計(jì)算出費(fèi)用金額，值班 人員收費(fèi)后確認(rèn)放行；如果車輛未通過身份驗(yàn)證，系統(tǒng)則會(huì)提醒值班人員核對(duì)進(jìn)出記錄，查 看是否為偷盜車輛。放行車輛后，自動(dòng)放下道閘，其間不需要任何人工參與，同時(shí)將數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器上，以方便日后查對(duì)和提交報(bào)表。圖3-1、圖3-2中，假設(shè)攝像機(jī)鏡頭距離抓拍車輛的距離是X，有效抓拍寬度是Y，攝 像機(jī)鏡頭距離地面高度是H，則X、Y、H必須滿足下面的條件4. 5 < X < 7. 0 (單位米)； 2. 2≤Y≤2.7 (單位米)；1· 2≤H≤1.5 (單位米)?？梢钥吹?，車輛進(jìn)、出停車場(chǎng)的效率非常高，尤其是對(duì)系統(tǒng)的注冊(cè)車輛，基本實(shí)現(xiàn) 了無障礙通行。對(duì)于大型停車場(chǎng)和進(jìn)出效率要求較高的場(chǎng)所，如此高效的通行率將會(huì)大大 降低進(jìn)出口壓力，為業(yè)主和客戶帶來極大方便。采用嵌入式芯片設(shè)計(jì)，各模塊之間耦合度較低、獨(dú)立性強(qiáng)，主機(jī)在具體部署時(shí)可以 根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和裁剪。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)用在只有一個(gè)車道的通道時(shí)，只有配置一路停車場(chǎng)控制器、一個(gè)LED顯示屏、一個(gè)語音提示模塊。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小、進(jìn)出車輛較少時(shí)(比 如每天不到上萬車次)，還可以將數(shù)據(jù)服務(wù)器也配置在主機(jī)上，只需要一臺(tái)主機(jī)，整個(gè)系統(tǒng) 就可以全功能運(yùn)行。這中內(nèi)聚合，低耦合的設(shè)計(jì)方式，方便了工程施工、節(jié)約了業(yè)主投入、充 分利用了系統(tǒng)資源。 前述ARM微處理器型號(hào)S3C2440-A(韓國三星公司)；DSP數(shù)據(jù)處理芯片型號(hào) DSP642(美國Ti德州儀器半導(dǎo)體公司)；視頻解碼芯片型號(hào)SAA7134(飛利浦公司)。
權(quán)利要求
一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，其特征是中心數(shù)據(jù)服務(wù)器保存停車場(chǎng)注冊(cè)信息，通過記錄信息；DSP車牌識(shí)別模塊由視頻解碼芯片和DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及內(nèi)部固化的車牌識(shí)別程序組成；視頻解碼芯片經(jīng)視頻接口與攝像機(jī)連接，并經(jīng)IO口與車檢器以及閃光燈控制器連接；ARM停車場(chǎng)管理模塊主要由ARM微處理器以及內(nèi)部固化的停車場(chǎng)管理程序組成，ARM微處理器通過網(wǎng)絡(luò)接口與DSP數(shù)據(jù)處理芯片以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，并經(jīng)串口與停車場(chǎng)控制模塊連接，并經(jīng)VGA接口連接顯示器，以提供一個(gè)與用戶交互的界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，其特征是所述ARM微處理器內(nèi) 安裝有嵌入式Linux操作系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，其特征是所述ARM微處理器的 SD卡接口配置有用作數(shù)據(jù)暫存的SD卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，其特征是所述視頻解 碼芯片型號(hào)為SAA7134 ；DSP數(shù)據(jù)處理芯片型號(hào)為DSP642 ；ARM微處理器型號(hào)為S3C2440-A。
全文摘要
一種嵌入式停車場(chǎng)管理主機(jī)，主要由DSP車牌識(shí)別模塊、ARM停車場(chǎng)管理模塊以及中心數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。采用嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部固化了停車場(chǎng)管理軟件和數(shù)據(jù)管理軟件。本發(fā)明采用嵌入式車牌識(shí)別技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可用性和安全性，降低了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)G08G1/14GK101807351SQ20091021642
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者于江周, 彭元華, 鄧小華, 黃毅, 黃鵬宇 申請(qǐng)人:四川川大智勝軟件股份有限公司