專利名稱：一種嵌入式停車場管理主機的制作方法
技術領域：
本發明屬于ANPR和嵌入式停車場管理系統領域，特別是涉及自動車牌識別技術、 嵌入式技術和智能停車場微機管理系統。
背景技術：
隨著我國經濟和汽車制造業的飛速發展，車輛迅速增加，停車場管理的更加自動 化、智能化愈發重要。準確實現車輛的進出記錄、科學收費和記錄數據分析是專業停車場必 須具備的功能。傳統停車場依靠人工進行管理，通行效率低下，收費技術發生錯誤的幾率完 全依靠人的因素。基于ID卡的停車場雖然能夠進行自動收費等處理，但不能記錄車牌，不 能依據車牌進行查詢和分析，降低了數據的使用價值。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，數據除完成收費記錄外幾乎無任何分析價值；如果使用ID 卡的同時，又配備攝像機，無疑將會增加系統成本。將車牌識別技術應用到停車場中后，所 有業務管理均依據車牌進行管理，減少了值班人員的工作，自動錄入車輛進出信息，統計停 車時間、計算收費金額。發生意外后，可以根據車牌進行查詢，查看進出停車場的照片。在 將來，如果能夠將所有停車場數據統一起來進行數據挖掘，就能夠非常直觀和方便的破獲 車輛偷盜、車牌盜用案件。嵌入式技術因其功能專一、功耗低、長時間工作穩定而倍受關注。 將嵌入式技術應用到停車場管理中會降低系統成本、提高系統可靠性等。ARM有很強的事務 管理功能，DSP有很強的數據處理能力，將兩種芯片結合在一起使用，便可以充分發揮各自 的優勢，以較少的硬件獲得較大的系統性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種嵌入式停車場管理主機，旨在基于嵌入式自動車牌識別 技術，提高系統管理的自動化程度和科學性，為停車場系統管理提供一種更先進的解決方案。本發明的目的是這樣實現的一種嵌入式停車場管理主機，其特征是中心數據服務器保存停車場注冊信息，通過記錄信息；DSP車牌識別模塊由視頻解碼芯片和DSP數據處理芯片以及內部固化的車牌識 別程序組成；視頻解碼芯片經視頻接口與攝像機連接，并經10 口與車檢器以及閃光燈控制 器連接；ARM停車場管理模塊主要由ARM微處理器以及內部固化的停車場管理程序組成， ARM微處理器通過網絡接口與DSP數據處理芯片以及中心數據服務器連接，并經串口與(停 車場管理系統的)停車場控制模塊連接，并經VGA接口連接顯示器，以提供一個與用戶交互 的界面。上述ARM微處理器內安裝有嵌入式Linux操作系統。上述ARM微處理器的SD卡接口配置有用作數據暫存的SD卡。本發明具體方案為本發明主要由DSP車牌識別模塊，ARM停車場管理模塊，停車場控制模塊以及中心數據服務器組成。管理主機內包括DSP車牌識別模塊和ARM停車場管 理模塊。DSP車牌識別模塊模塊主要包括視頻解碼芯片和DSP數據處理芯片，內部固化了 車牌識別程序。根據車檢器獲取的車輛進、出停車場信號控制閃光燈和攝像機抓拍車牌，然 后進行識別，將識別結果和抓拍的車牌照片發送給ARM停車場管理模塊。根據目前停車場 進出口普遍在一起的特點，此模塊進行了雙路視頻輸入設計，可以同時抓拍入口和出口的車輛。ARM停車場管理模塊主要由ARM微處理器以及內部固化的停車場管理程序組成， ARM微處理器通過網絡接口與DSP數據處理芯片以及中心數據服務器連接，并經串口與停 車場控制模塊連接，并經VGA接口連接顯示器，以提供一個與用戶交互的界面。停車場控制模塊根據ARM停車場管理模塊的命令，控制道閘、LED顯示屏、語音提 示等外圍設備。中心數據服務器保存停車場注冊信息，通過記錄等。本發明的有益效果是停車場的業務管理完全基于 車牌進行。車輛出場是否收費 依據車牌進行，較大層度上提高了注冊車輛的通行效率，基本做到無停留通行(系統可以 在1秒以內響應)，為客戶節約了時間。對于高安全性要求的場所，主機還可以配合ID卡、 人像比對等進行同時匹配。數據的歷史記錄中包含車牌，用戶可以根據車牌進行追蹤、分 析。采用嵌入式低功耗技術，主機最大功耗不到10瓦，相對普通PC機構成的系統，節約了 系統日常用電。采用固態存儲技術，無磁盤存儲，克服了普通硬盤長時間工作會出現機械故 障的問題。系統功能明確、專一，以較低的硬件環境實現了車牌識別、停車場業務處理的功 能，降低了系統硬件成本。嵌入式系統的指令集與PC系統的指令集不同，應用程序和和操 作系統也完全不同，可以免受目前網絡上流行的各種病毒的影響，大大提高的系統的可用 性和安全性，降低了系統維護成本。本發明主要用于通用停車場和帶有停車場的居民小區、公司、單位等，也可以作為 公安機關進行車牌上傳系統，用來追蹤違法車輛。
圖1是本發明嵌入式停車場系統拓撲圖；圖2是本發明典型系統應用結構圖；圖3-1和圖3-2分別是本發明攝像機安裝示意的側視圖和俯視圖。
具體實施例方式圖1示出，本發明嵌入式停車場管理主機，包括中心數據服務器保存停車場注冊 信息，通過記錄信息；DSP車牌識別模塊由視頻解碼芯片和DSP數據處理芯片以及內部固 化的車牌識別程序組成；視頻解碼芯片經視頻接口與攝像機連接，并經10 口與車檢器以及 閃光燈控制器連接；ARM停車場管理模塊主要由ARM微處理器以及內部固化的停車場管理 程序組成，ARM微處理器通過網絡接口與DSP數據處理芯片以及中心數據服務器連接，并經 串口與(系統內的)停車場控制模塊連接，并經VGA接口連接顯示器，以提供一個與用戶交 互的界面。ARM微處理器內安裝有嵌入式Linux操作系統。ARM微處理器的SD卡接口配置有用作數據暫存的SD卡。以下將說明本發明的實施方式管理主機內包括DSP車牌識別模塊和ARM停車場管理模塊。對模塊進行了定制性的設計，DSP車牌識別模塊主要包括視頻接口、IO 口、網 絡接口。ARM停車場管理模塊主要包括網絡接口、串口、VGA接口、SD卡接口、USB接口，采 用自主裁剪的嵌入式Linux操作系統和自主開發的用戶界面。裁剪了其他不需要的接口和 單元，主機機箱非常小巧，減少了主機占用空間。系統采用低功耗技術，散熱量很小，不需要 進行風冷散熱，沒有設計風扇，機箱除接線孔外完全封閉，減少灰塵進入，降低老化速度，延 長了系統使用壽命和增加了硬件的可靠性。DSP車牌識別模塊通過視頻接口接收攝像機視頻，并經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。當有車輛壓過線圈時，IO 口會得到車檢器的開 關量信號；DSP處理器得到IO信號后，觸發閃光燈并同時進行車輛照片抓拍；抓拍照片后， DSP處理器進行車牌識別，然后將識別結果通過網絡發送給ARM停車場管理模塊。操作系統和管理軟件在出廠時固化在模塊的Flash上，使用時不再需要軟件安 裝。系統上電后自動啟動，載入操作系統后直接運行管理軟件，用戶不能進行管理軟件允許 范圍外的任何操作，保障了系統的可控性和穩定性。系統值班的操作界面簡潔，降低了用戶 操作難度，減少了對安保人員的培訓工作。管理模塊通過網絡接口與DSP車牌識別模塊、數 據服務器連接；模塊串口用來連接停車場控制模塊；當收到DSP車牌識別模塊發送的車牌 和照片時，模塊對信息進行分析，并查詢數據服務器。然后，管理模塊會根據查詢到的信息 控制停車場控制模塊做出對應的提示和反應。VGA接口用來連接顯示器，提供一個與用戶交 互的界面；SD卡用來做數據暫存；USB接口用來連接鼠標、鍵盤、數據導出和軟件升級。參見圖2，1、入口有車輛時，DSP車牌識別模塊控制入口攝像機抓拍照片并進行車 牌識別，然后將識別結果發送給ARM停車場管理模塊。ARM停車場管理模塊接收到信息后， 進行分析判斷車輛是否符合通過條件，將結果保存到數據服務器。如果車輛可以通過，便會 自動打開道閘，放行車輛；如果車輛不符合放行條件，系統會通過語音、LED顯示屏和顯示 器等給出提示，請值班人員予以確認，決定是否允許車輛通行。2、車輛在出口時，ARM停車場管理模塊會通過數據服務器查詢車輛的進入記錄，并 進行類型分析和時間統計。如果車輛為系統注冊車輛，而且通過了身份驗證，系統會自動打 開道閘，放行車輛；如果車輛為非注冊車輛，系統則會根據收費規則計算出費用金額，值班 人員收費后確認放行；如果車輛未通過身份驗證，系統則會提醒值班人員核對進出記錄，查 看是否為偷盜車輛。放行車輛后，自動放下道閘，其間不需要任何人工參與，同時將數據存 儲到數據服務器上，以方便日后查對和提交報表。圖3-1、圖3-2中，假設攝像機鏡頭距離抓拍車輛的距離是X，有效抓拍寬度是Y，攝 像機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)。可以看到，車輛進、出停車場的效率非常高，尤其是對系統的注冊車輛，基本實現 了無障礙通行。對于大型停車場和進出效率要求較高的場所，如此高效的通行率將會大大 降低進出口壓力，為業主和客戶帶來極大方便。采用嵌入式芯片設計，各模塊之間耦合度較低、獨立性強，主機在具體部署時可以 根據實際需要進行系統設計和裁剪。當系統運用在只有一個車道的通道時，只有配置一路停車場控制器、一個LED顯示屏、一個語音提示模塊。當系統規模較小、進出車輛較少時(比 如每天不到上萬車次)，還可以將數據服務器也配置在主機上，只需要一臺主機，整個系統 就可以全功能運行。這中內聚合，低耦合的設計方式，方便了工程施工、節約了業主投入、充 分利用了系統資源。 前述ARM微處理器型號S3C2440-A(韓國三星公司)；DSP數據處理芯片型號 DSP642(美國Ti德州儀器半導體公司)；視頻解碼芯片型號SAA7134(飛利浦公司)。
權利要求
一種嵌入式停車場管理主機，其特征是中心數據服務器保存停車場注冊信息，通過記錄信息；DSP車牌識別模塊由視頻解碼芯片和DSP數據處理芯片以及內部固化的車牌識別程序組成；視頻解碼芯片經視頻接口與攝像機連接，并經IO口與車檢器以及閃光燈控制器連接；ARM停車場管理模塊主要由ARM微處理器以及內部固化的停車場管理程序組成，ARM微處理器通過網絡接口與DSP數據處理芯片以及中心數據服務器連接，并經串口與停車場控制模塊連接，并經VGA接口連接顯示器，以提供一個與用戶交互的界面。
2.根據權利要求1所述一種嵌入式停車場管理主機，其特征是所述ARM微處理器內 安裝有嵌入式Linux操作系統。
3.根據權利要求2所述一種嵌入式停車場管理主機，其特征是所述ARM微處理器的 SD卡接口配置有用作數據暫存的SD卡。
4.根據權利要求1或2或3所述一種嵌入式停車場管理主機，其特征是所述視頻解 碼芯片型號為SAA7134 ；DSP數據處理芯片型號為DSP642 ；ARM微處理器型號為S3C2440-A。
全文摘要
一種嵌入式停車場管理主機，主要由DSP車牌識別模塊、ARM停車場管理模塊以及中心數據服務器組成。采用嵌入式操作系統，內部固化了停車場管理軟件和數據管理軟件。本發明采用嵌入式車牌識別技術，提高了系統的可用性和安全性，降低了停車場管理系統的成本。
文檔編號G08G1/14GK101807351SQ20091021642
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者于江周, 彭元華, 鄧小華, 黃毅, 黃鵬宇 申請人:四川川大智勝軟件股份有限公司