停车场通道闸管理控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机电一体化的控制系统及控制方法，特别是涉及一种车流量管理的控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]在停车场的现有管理系统中，多使用IC卡管理系统，通过驾驶员携带IC卡完成车辆流转过程的信息数据传递。但这种控制系统存在以下主要问题:
[0003]车卡分离会造成卡片丢失，进而卡片与车辆有意或无意间会形成多卡一车、--
多车的意外控制过程，需要人工干预，造成管理漏洞。
[0004]高峰时段车辆出入频繁，刷卡、交费需要驾驶员多次与收费员进行交互，极易造成车辆拥堵。经实际测算，通常一辆正常出入车辆在进入车场时需要停车取卡，所需时间一般为5-10秒，离开车场时需要将卡交付收费员，收费员收卡刷卡后报出金额，再经过收费流程，所需时间大概为30秒以上，在耽误驾车人士停车时间的同时，车位周转率低，也对车场造成经济损失。
[0005]如何能够保证控制过程中数据验证的流畅性，保证验证过程中物理设施的可靠性，物理设施对驾驶员行为模式的正向激励，都需要做进一步完善。目前在通道闸的物理硬件设置上还存在以下缺陷:
[0006]地感线圈的形状不能与车道百分百适配，使得安装位置受限，同时地感线圈的铺设易受到地面或地下导体的影响，在周边导体出现电流磁场变化时受到干扰，产生随机触发信号造成被控后续装置启动或关闭。
[0007]当采用摄像头照相采集车牌号码时，受镜头景深、焦距等设备参数局限，无法降低成本对车辆进行特征采集，进而无法满足车辆受损定损的责任区分。
[0008]受限于道闸安装位置的环境影响，车辆出入时的犹豫和避让，存在与道闸曲臂碰撞后易受损的问题。
[0009]通道闸口内无法阻止车辆的意外碰撞，无法对司机的无意识行为有效控制。
[0010]当司机处于启停状态变换时，注意力受环境变化影响，车辆往往不能准确停在标志位置，造成后续程序执行出现初始偏差。
[0011]在通道闸口安装过程中，对地面破坏和恢复工作量较大，后期地面景观恢复周期较长。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种停车场通道闸管理控制系统，解决现有系统建设队原有环境破坏较大，建设周期长，信号控制不及时的技术问题。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种停车场通道闸控制方法，解决现有车流控制验证延时较大，车辆跟随危险的技术问题。
[0014]本发明的停车场通道闸管理控制系统，包括的执行机构包括地磁线圈组、监控摄像机组、和通道闸，包括控制机和控制分机，所述执行机构受控制分机控制；
[0015]控制机，用于在上位系统和下位系统间建立第一双向数据链路，将接收下位系统的上传数据进行编码、封装和上传，接收上位系统的下传数据进行解码、分组和分发；建立连接监控终端的第二双向数据链路，将上传数据和下传数据同步图形化传送至监控终端，接收监控终端传送的控制数据形成上传数据或下传数据，通过第一双向数据链路转发；
[0016]控制分机，用于接收控制数据转换为控制信号，为执行机构提供驱动信号；接收加电后执行机构的采集信号和状态信号形成上传数据。
[0017]所述控制机包括第一数据交换机，用于建立包括多个高速数据交换端口的第一双向数据链路；
[0018]还包括第一数据处理终端，用于对上传数据进行编码、封装，对下传数据进行解码、分组，同步图形化上传数据和下传数据，将控制数据形成上传数据或下传数据，在第一双向数据链路和第二双向数据链路间转发数据；
[0019]还包括监控终端，用于显示图形化数据，接收输入控制信号；监控终端包括存储器、图形显示器、高速数据交换端口和标准信号输入端口 ；
[0020]第一双向数据链路的一个高速数据交换端口为光数据端口，用于与上位系统的链路连接，其他高速数据交换端口为电数据端口，第一数据处理终端上设置的与第一双向数据链路连接的高速数据交换端口为电数据端口。
[0021]第二双向数据链路的一个电数据端口设置于第一数据处理终端，另一个电数据端口设置于监控终端。
[0022]所述控制分机为两个，第一控制分机或第二控制分机包括第二数据处理终端、第二数据交换机、数模转换器和模数转换器；
[0023]第二数据处理终端，用于将控制数据转换为控制信号，将执行机构的采集信号和状态信号形成上传数据；
[0024]第二数据交换机，包括若干电数据端口，用于在执行机构与第二数据处理终端之间，第二数据处理终端与第一双向数据链路之间建立高速数据链路；
[0025]数模转换器，用于将控制数据转换为执行机构的驱动信号；
[0026]模数转换器，用于将执行机构采集的低速信号转换为低速数据；
[0027]数模转换器的输入端口和模数转换器的输出端口分别与第二数据处理终端相应的低速数据交换端口连接。
[0028]所述地磁线圈组包括绕组线221和支撑模块222，绕组线221形成的电磁线圈电磁线圈接入相应的模数转换器；支撑模块222中安装的受控装置的驱动信号输入端以并联的方式连接相应数模转换器的输出端口；
[0029]所述执行机构还包括视线遮蔽器，视线遮蔽器的受电部件的电源线连接相应数模转换器的输出端口；
[0030]监控摄像机组包括的窄视角摄像头的扫描光源290的受电部件的电源线连接相应数模转换器的输出端口。
[0031]所述通道闸包括的道闸曲臂由首尾相连的若干曲臂柱组成，相邻曲臂柱的相邻端头形成可多角度静止的凹凸配合。
[0032]所述控制分机与地磁线圈组、监控摄像机组、和通道闸间的导线和电源线连接通过方形管材，相邻方形管材的相邻端头采用插接方式相互固定。
[0033]本发明的停车场通道闸管理控制系统，完成车辆控制的主要步骤包括:
[0034]本系统加电，各执行机构和控制分机、控制机开始运行；
[0035]当车辆单独进入通道时，地感线圈组中的第一组电磁线圈将感应到的车辆行驶位置和速度信号经相应模数转换器转换为车辆行驶位置和速度数据后传送至第一控制分机(进入方向)；
[0036]第一控制分机根据车辆行驶位置和速度数据，发送监控摄像机组中的宽视角摄像头启动数据、窄视角摄像头启动数据，根据映射环境光照因素的内部时钟数据，发送扫描光源启动数据，各启动数据经相应的数模转化器传送至相应摄像头和扫描光源；
[0037]各摄像头和扫描光源启动开始扫描采集车牌照和车体轮廓信号，图像信号经相应连接的电数据端口传送至第一控制分机形成图像数据，第一控制分机将图像数据、车辆行驶位置和速度数据通过相应连接的电数据端口上传控制机；
[0038]控制机将上传数据统一编码封装，通过第一双向数据链路上传上位系统，同时将上传数据的图形化格式经第二双向数据链路传送监控终端；
[0039]上位系统通过第一双向数据链路下传鉴权数据(包括正常、异常类型、确认、延迟确认等)，控制机通过相应连接的电数据端口将相应的控制数据传送至第一控制分机，第一控制分机将控制数据转换为相应的控制信号经相应的数模转化器传送至通道闸，控制道闸曲臂抬升，车辆通过。
[0040]完成车辆控制的主要步骤还包括:
[0041]当车辆连续进入通道时，后车经过地感线圈组中的第二组电磁线圈，将感应到的后车行驶位置和速度信号经相应模数转换器转换为后车行驶位置和速度数据后传送至第一控制分机；
[0042]第一控制分机发送通道内制动器控制信号，使制动器处于自由滑动状态；
[0043]第一控制分机发送通道内视线遮蔽器控制信号，使视线遮蔽器产生多彩发光，提高司机注意力；
[0044]当前车通过后，第一控制分机发送通道内制动器制动器控制信号，使制动器处于稳定状态，后车逐渐通过；
[0045]当后车到达第一组电磁线圈时，第一控制分机发送通道内视线遮蔽器控制信号，使视线遮蔽器不发光，后车成为前车继续前行。
[0046]本发明可以有效优化连续车辆进出的快速扫描、登记、验证和放行，同时保证车辆避免碰撞、追尾、改善司机与管理系统间的人机互动效率，提高司机的注意力。同时可以对车身外观的详细特征进行留档，保证了管理系统建造者与车辆持有者间的责任区别。
【附图说明】
[0047]图1为本发明停车场通道闸管理控制系统的系统结构示意图；
[0048]图2为本发明停车场通道闸管理控制系统的控制机结构示意图；
[0049]图3为本发明停车场通道闸管理控制系统的控制分机结构示意图；
[0050]图4为本发明停车场通道闸管理控制系统的地感线圈硬件框架的俯视示意图；
[0051]图5为本发明停车场通道闸管理控制系统的地感线圈硬件框架的结合示意图；
[0052]图6为本发明停车场通道闸管理控制系统的制动器的俯视示意图；
[0053]图7为本发明停车场通道闸管理控制系统的制动器的主视剖视图；
[0054]图8为本发明停车场通道闸管理控制系统的道闸的曲臂柱一端的结构示意图；
[0055]图9为本发明停车场通道闸管理控制系统的道闸的曲臂柱另一端的结构示意图；
[0056]图10为本发明停车场通道闸管理控制系统的固定框架正交连接端头的俯视结构示意图；
[0057]图11为本发明停车场通道闸管理控制系统的固定框架配合连接端头的俯视结构示意图；
[0058]图12为