专利名称：一种兼容性不停车车辆管理系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆管理系统，具体地说，是涉及一种兼容性不停车车辆管理系统及其控制方法。
背景技术：
随着社会经济的高速发展，汽车作为主要的交通工具之一，其数量越来越多，而车辆的管理也越来越麻烦。无论是居民小区的停车场还是各种商场的专用停车场，抑或是其他类型的停车场，目前常用的车辆管理系统都是基于IC卡的老式车辆管理系统，其存在的问题非常明显，主要在于
(1)对于现有的停车管理系统，所有车辆在进入停车场之前，均需要刻意地停车刷卡， 这在车流量较大的停车场，很容易出现排队现象，排队现象的出现必然降低停车效率，甚至有可能出现堵车现象；
(2)对于使用次数较少的单个车辆而言，单独一次停车耗油很少，但是，对于使用频繁的车辆来说，停车次数的增加，必将造成耗油量大大增加；而对于整个国家来说，因停车造成的耗油量更是十分巨大，这在原油资源十分紧缺的当今社会，已经是一个不可忽略的社会问题；
(3)若将现有的停车管理系统升级为不停车管理系统，则需要对现有的停车管理系统的数据进行采集和处理，而这种数据采集非常困难，因此，现有的停车管理系统的升级十分困难；
(4)目前出现的不停车管理系统难以与现有的停车管理系统实现兼容，因此，现有的不停车管理系统只适用于新建的停车场；如果要在现有的停车场使用不停车管理系统，则只能先拆除原有的停车管理系统，再安装不停车管理系统；
(5)现有的不停车管理系统的安装，需要打开地面、破墙开洞、重新进行线路设计与布线等，这对已经建成的小区或其他场所来说，是一种复杂而且成本很高的破坏，这些原因导致了现有的不停车管理系统难以进行大规模推广与应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼容性不停车车辆管理系统及其控制方法，解决现有的停车管理系统容易出现排队现象、容易造成额外的油耗成本且升级难度大，而现有的不停车管理系统施工成本高，难以与现有的停车管理系统实现兼容等问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
一种兼容性不停车车辆管理系统，包括汽车道闸，还包括车载无线射频卡，以及安装于停车场的以下设备
用于接收该车载无线射频卡发出的信号的无线射频天线，用于处理该无线射频天线接收到的信号的前端数据处理系统，和根据前端数据处理系统的处理结果对汽车道闸实现遥控的道间无线遥控器。
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进一步地，所述前端数据处理系统包括中心控制器，以及分别与该中心控制器连接的位移感应模块、通讯芯片、LED指示灯和计算机接口。再进一步地，所述中心控制器包括单片机，以及分别与该单片机连接的电源控制装置和外接接口，所述位移感应模块由分别与该单片机连接的移动监测模块和激光检测模块构成。其中，所述移动监测模块为微波位移感应器，而激光检测模块则为激光感应器。更进一步地，所述外接接口包括编程接口、遥控器接口和天线接口。通过上述外接接口，可以方便地实现控制程序的载入、以及道闸无线遥控器和天线的安装等等，从而为系统功能的实现打下了坚实的基础。为了有效地接收来自各个方向的无线信号，所述无线射频天线为RFID读卡器天线。为了对前端数据处理系统内的数据实现保存与后期处理，本发明还包括通过计算机接口与前端数据处理系统连接的外部数据处理系统。在进行数据传输时，外部数据处理系统与前端数据处理系统之间可以采用数据线传输、无线传输，或者是移动存储装置传输。在上述硬件系统的基础上，本发明还提供了上述一种兼容性不停车车辆管理系统的控制方法，包括以下步骤
(1)为车辆安装车载无线射频卡，并使该车辆无线射频卡始终保持信号发射状态；
(2)当载有车载无线射频卡的车辆靠近停车场的汽车道闸时，无线射频天线实时地接收车载无线射频卡发出的射频信号，并将之传输至前端数据处理系统；
(3)单片机实时地控制微波位移感应器和激光感应器，判断其监测范围内是否存在移动物体，并根据激光检测模块反馈的数据判断该移动物体是否为车辆；
(4)当单片机判断移动物体为车辆，且该车辆与汽车道间之间不存在未设置车载无线射频卡的车辆时，单片机向道闸无线遥控器发出开闸信号，汽车道闸打开，反之，则不打开；
(5)在汽车道间打开之后，微波位移感应器和激光感应器实时地检测该设置有车载无线射频卡的车辆与汽车道闸之间的位置关系，当该车辆通过汽车道闸之后，单片机对道闸无线遥控器发出关闸信号，汽车道闸关闭。对于按照时间进行缴费的停车场，无须记录车辆进站次数；但是，对于需要按进站次数收费的停车场，则为停车场的常驻车辆分别建立车辆管理数据库，在前端数据处理系统根据无线信号控制汽车道间进行一次开关之后，前端数据处理系统在与该标识码对应的车辆管理数据库内增加一次进站记录。车主只需要在停车场规定的缴费时间内根据进站次数进行缴费即可，无需在每次进站时专门停车缴费。当汽车道闸打开时，单片机控制LED指示灯进入导通状态；而在汽车道闸关闭时， 单片机控制LED指示灯进入断开状态。本发明的设计原理在于通过无线信号的传输，实现车辆与汽车道闸之间间距的有效监控，并通过在车辆抵达汽车道间之前打开道间来实现车辆不停车进入停车场的目的。与现有技术相比，本发明的有益效果在于
1.本发明可以独立完全停车场的车辆管理工作，可应用于新建的停车场之中；
2.本发明与现有的停车管理系统为两套完全独立的系统，两者可以互不干扰地对同一停车场进行车辆管理工作，具有良好的兼容性，因此，可应用于已经建成的停车场，实现对现有停车场的管理方式进行升级；
3.本发明在应用于已经建成的停车场时，不需要拆除或改变已有的停车管理系统，直接安装即可实现两者同时或单一使用，完全避免了对现有建筑物的破坏；
4.本发明的应用安装十分简单，无须对停车场进行破墙开洞，不存在复杂的施工布线， 相对于现有的停车或不停车管理系统，其安装成本大大减小，施工难度大大降低；
5.本发明通过无线信号的控制，实现了提前打开汽车道闸的目的，使车辆不停车即可直接进入停车场；对于车流量较大的停车场来说，可有效避免停车排队现象，进而解决停车场可能出现的堵车问题；
6.由于本发明实现了不停车进入停车场，因此，可有效地减少车辆停车次数，降低油耗，这对于进出停车场十分频繁的车辆来说，其效果十分明显；
7.车辆停车次数的减少，可相应地减少车辆部件的磨损，延长车辆的使用寿命；而油耗的减少，则可有效地节约原油资源，对于个人而言，降低了车辆使用成本，对于国家而言， 则可以为其他耗油领域提供更多原油，促进其他领域更快地发展；
8.油耗地减少，有效地降低了对环境的污染，为空气质量的改善提供了一条可行的有效途径。
图1为本发明-实施例1的系统框图。图2为本发明-实施例2的系统框图。图3为本发明中前端数据处理系统的系统框图。图4为本发明中中心控制器的系统框图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。实施例1
本实施例以本发明独立应用于停车场为例，其系统框图如图1所示。该兼容性不停车车辆管理系统，主要包括前端数据处理系统、外部数据处理系统、无线射频天线、车载无线射频卡、道闸无线遥控器和汽车道闸。上述设备中，车载无线射频卡安装于车辆上，为具有无线射频信号发射能力的RFID卡，主要用于发射无线射频信号；无线射频天线、前端数据处理系统、外部数据处理系统、道闸无线遥控器和汽车道闸均安装于停车场内，其中，无线射频天线用于接收车载无线射频卡发出的无线射频信号，前端数据处理系统用于处理无线射频天线传输过来的信号，并控制道闸无线遥控器和LED指示灯执行相应的动作，而道闸无线遥控器用于直接控制汽车道闸的开关。根据上述对各设备用途的描述可知，上述各设备的连接关系如下无线射频卡与无线射频天线通过无线电连接，汽车道闸与道闸无线遥控器通过无线电连接，而无线射频天线、道闸无线遥控器和外部数据处理系统则分别通过系统总线与前端数据处理系统连接。上述前端数据处理系统为本发明的核心，如图3所示，其硬件结构包括中心控制器，以及分别与该中心控制器连接的位移感应模块、LED指示灯、通讯芯片和计算机接口。所述中心控制器如图4所示，其硬件结构主要包括单片机，以及分别与该单片机连接的电源控制装置和外接接口，而位移感应模块则由分别与该单片机连接的移动监测模块和激光检测模块构成，外接接口主要包括编程接口、遥控器接口、天线接口等。其中，移动监测模块为微波位移感应器，其功能在于对监测范围内是否存在移动物体进行实时监测。激光检测模块为激光感应器，其数量为四个，并在水平面上4一10米的范围内等距分布，功能在于检测移动物体的数量、大小，并记录车辆的顺序，通过单片机来判断检测结果是否属于车辆，另外，当激光感应器长时间没有收到信号时，单片机根据时间长短发出报警信号，以便采取处理措施。遥控器接口用于安装道闸无线遥控器。天线接口用于安装无线射频天线；而编程接口则用于载入与更新单片机及其他硬件的相关控制程序，保证整个系统的正常运行。在本发明的上述硬件系统中，单片机采用89S51/52芯片；无线射频天线为RFID 读卡器天线，通过韦根沈通讯协议、RS232协议或RS485协议与单片机进行信息传输；LED 指示灯共设置8组，相互成串联关系；通讯芯片采用RS485或RS232协议接口芯片，相应地通过RS485通讯协议或RS232协议与单片机进行信息传输；计算机接口通过RS232协议或 RS485协议与单片机进行信息传输，其主要功能在于与外部计算机进行数据通讯。另外，为了便于实现数据存储，本发明中还设置有与单片机连接的flash存储芯片。在设置有计算机接口的情况下，本发明便可以设置外部数据处理系统，用以对所有车辆建立车辆管理数据库，处理并保存车辆的各种数据，如车辆的车牌号码、车辆对应的车主信息、车辆进出停车场的次数与时间等等。在设置外部数据处理系统后，便通过计算机接口与前端数据处理系统进行数据交换，实现停车场的后续管理。外部数据处理系统一般采用一台计算机即可实现。假设将上述兼容性不停车车辆管理系统应用于需要记录车辆进入次数的停车场之中，下面对其使用过程进行详细描述。首先，在将车载无线射频卡安装好之后，为该车载无线射频卡配置与该车辆对应的信息标识码，同时，在flash存储芯片或者外部数据处理系统中建立该车辆的车辆管理数据库。当车辆靠近汽车道间时，启动车载无线射频卡，使其发射出带有信息标识码的射频信号，停车场内的RFID读卡器天线实时地接收来自各个方向的带有信息标识码的射频信号，并在接收到射频信号之后，即时传输至前端数据处理系统之中。前端数据处理系统在收到由无线射频天线传输过来的信号后，将其通过计算机接口传输给flash存储芯片或者外部数据处理系统，并在该车辆对应的车辆管理数据库中进行记录；与此同时，在单片机的控制下，微波位移感应器和激光感应器实时地对监测范围内的移动物体进行监测。当发现移动物体时，向单片机发出信号，单片机控制激光感应器对移动物体的数量、大小、顺序进行检测，并根据检测结果判断该物体是否为车辆。如果移动物体为车辆，且该移动物体与汽车道间之间不存在未设置车载无线射频卡的车辆时，则单片机向道闸无线遥控器发出控制信号，控制汽车道闸打开，反之，则不打开汽车道闸。在汽车道闸打开，车辆进入停车场的过程中，微波位移感应器和激光感应器实时地检测车辆与汽车道闸之间的位置关系，当车辆全部通过汽车道闸之后，单片机向道闸无线遥控器发出控制信号，控制汽车道间关闭。至此，车辆进入停车场的过程便结束了，而车辆离开停车场的过程与进入停车场的过程相同，在此不再赘述。
上述过程中，判断移动物体是否为车辆可通过移动物体的长、宽、高等特征来判断。如果条件允许，车辆的判断也可以通过摄像装置摄像并对比物体的外形来处理。对于需要按照车辆进入次数来计费的停车场，前端数据处理系统通过计算机接口将车辆信息传输到外部数据处理系统，然后根据外部数据处理系统内记录的车辆进入信息来确定费用金额。对于不需要记录车辆进入次数的停车场，可不设置外部数据处理系统，或设置外部数据处理系统但不记录车辆进入次数。实施例2
本实施例以本发明所述的兼容性不停车车辆管理系统与现有的停车管理系统共同管理同一停车场为例，其整体的系统框图如图2，其中前端数据处理系统及其内部的中心控制器系统结构与实施例完全相同，如图3和图4所示。本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中增加了现有的停车管理系统，即通过刷卡进出停车场的方式。在这种情况下，现有的停车管理系统与本发明所述的兼容性不停车车辆管理系统相互兼容，并互不干扰地独立工作，其工作过程如下
对于安装有车载无线射频卡的车辆，其进出停车场的过程与实施例1中所述的过程相同，在此不再赘述。对未安装有车载无线射频卡的车辆，整个兼容性不停车车辆管理系统与车辆之间无任何信号传输，也不为其控制汽车道闸的开关。这种车辆在到达汽车道闸处时，需要先停车，再刷卡，刷卡完毕之后，汽车道间受相应的控制设备控制而打开，车辆即可进入停车场； 而其离开停车场则与进入停车场相同。按照上述实施例，便可很好地实现本发明，而本发明的实施方式包括但不限于上述实施例。
权利要求
1.一种兼容性不停车车辆管理系统，包括汽车道间，其特征在于，还包括车载无线射频卡，以及安装于停车场的以下设备用于接收该车载无线射频卡发出的信号的无线射频天线，用于处理该无线射频天线接收到的信号的前端数据处理系统，和根据前端数据处理系统的处理结果对汽车道闸实现遥控的道间无线遥控器。
2.根据权利要求1所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，所述前端数据处理系统包括中心控制器，以及分别与该中心控制器连接的位移感应模块、通讯芯片、 LED指示灯和计算机接口。
3.根据权利要求2所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，所述中心控制器包括单片机，以及分别与该单片机连接的电源控制装置和外接接口，所述位移感应模块由分别与该单片机连接的移动监测模块和激光检测模块构成。
4.根据权利要求3所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，所述移动监测模块为微波位移感应器，而激光检测模块则为激光感应器。
5.根据权利要求3或4所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，所述外接接口包括编程接口、遥控器接口和天线接口。
6.根据权利要求5所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，所述无线射频天线为RFID读卡器天线。
7.根据权利要求6所述的一种兼容性不停车车辆管理系统，其特征在于，还包括通过计算机接口与前端数据处理系统连接的外部数据处理系统。
8.一种兼容性不停车车辆管理系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤(1)为车辆安装车载无线射频卡，并使该车辆无线射频卡始终保持信号发射状态；(2)当载有车载无线射频卡的车辆靠近停车场的汽车道闸时，无线射频天线实时地接收车载无线射频卡发出的射频信号，并将之传输至前端数据处理系统；(3)单片机实时地控制微波位移感应器和激光感应器，判断其监测范围内是否存在移动物体，并根据激光检测模块反馈的数据判断该移动物体是否为车辆；(4)当单片机判断移动物体为车辆，且该车辆与汽车道间之间不存在未设置车载无线射频卡的车辆时，单片机向道闸无线遥控器发出开闸信号，汽车道闸打开，反之，则不打开；(5)在汽车道间打开之后，微波位移感应器和激光感应器实时地检测该设置有车载无线射频卡的车辆与汽车道闸之间的位置关系，当该车辆通过汽车道闸之后，单片机对道闸无线遥控器发出关闸信号，汽车道闸关闭。
9.根据权利要求8所述的一种兼容性不停车车辆管理系统的控制方法，其特征在于， 为停车场的常驻车辆分别建立车辆管理数据库，在前端数据处理系统根据无线信号控制汽车道间进行一次开关之后，前端数据处理系统在与该无线信号中标识码对应的车辆管理数据库内增加一次进站记录。
10.根据权利要求8或9所述的一种兼容性不停车车辆管理系统的控制方法，其特征在于，当汽车道闸打开时，单片机控制LED指示灯进入导通状态；而在汽车道闸关闭时，单片机控制LED指示灯进入断开状态。
全文摘要
本发明公开了一种兼容性不停车车辆管理系统及其控制方法，属于停车场车辆管理技术领域，主要解决了现有的停车管理系统升级难度大、与现有的不停车车辆管理系统不兼容等问题。该兼容性不停车车辆管理系统，包括汽车道闸，还包括车载无线射频卡，以及安装于停车场的以下设备用于接收该车载无线射频卡发出的信号的无线射频天线，用于处理该无线射频天线接收到的信号的前端数据处理系统，和根据前端数据处理系统的处理结果对汽车道闸实现遥控的道闸无线遥控器。本发明既可以独立使用，也可以与现有的停车管理系统完全兼容，共同对停车场的车辆进行管理，而且其施工成本低，能够有效地避免停车场排队现象的出现，以及减少停车次数，降低油耗，节约原油资源。
文档编号G07B15/06GK102426714SQ201110240548
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者万宁宁, 万里冰 申请人:成都科宁科技有限责任公司