专利名称：一种嵌入式停车场管理主机的制作方法
技术领域：
本发明属于ANPR和嵌入式停车场管理系统领域，特别是涉及自动车牌识别技术、 嵌入式技术和智能停车场微机管理系统。
背景技术：
随着我国经济和汽车制造业的飞速发展，车辆迅速增加，停车场管理的更加自动 化、智能化愈发重要。准确实现车辆的进出记录、科学收费和记录数据分析是专业停车场必 须具备的功能。传统停车场依靠人工进行管理，通行效率低下，收费技术发生错误的几率完 全依靠人的因素。基于ID卡的停车场虽然能够进行自动收费等处理，但不能记录车牌，不 能依据车牌进行查询和分析，降低了数据的使用价值。另外，如果仅仅使用ID，记录中没有 车辆照片信息，将非常不直观，数据除完成收费记录外几乎无任何分析价值；如果使用ID 卡的同时，又配备摄像机，无疑将会增加系统成本。将车牌识别技术应用到停车场中后，所 有业务管理均依据车牌进行管理，减少了值班人员的工作，自动录入车辆进出信息，统计停 车时间、计算收费金额。发生意外后，可以根据车牌进行查询，查看进出停车场的照片。在 将来，如果能够将所有停车场数据统一起来进行数据挖掘，就能够非常直观和方便的破获 车辆偷盗、车牌盗用案件。嵌入式技术因其功能专一、功耗低、长时间工作稳定而倍受关注。 将嵌入式技术应用到停车场管理中会降低系统成本、提高系统可靠性等。ARM有很强的事务 管理功能，DSP有很强的数据处理能力，将两种芯片结合在一起使用，便可以充分发挥各自 的优势，以较少的硬件获得较大的系统性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入式停车场管理主机，旨在基于嵌入式自动车牌识别 技术，提高系统管理的自动化程度和科学性，为停车场系统管理提供一种更先进的解决方案。本发明的目的是这样实现的一种嵌入式停车场管理主机，其特征是中心数据服务器保存停车场注册信息，通过记录信息；DSP车牌识别模块由视频解码芯片和DSP数据处理芯片以及内部固化的车牌识 别程序组成；视频解码芯片经视频接口与摄像机连接，并经10 口与车检器以及闪光灯控制 器连接；ARM停车场管理模块主要由ARM微处理器以及内部固化的停车场管理程序组成， ARM微处理器通过网络接口与DSP数据处理芯片以及中心数据服务器连接，并经串口与(停 车场管理系统的)停车场控制模块连接，并经VGA接口连接显示器，以提供一个与用户交互 的界面。上述ARM微处理器内安装有嵌入式Linux操作系统。上述ARM微处理器的SD卡接口配置有用作数据暂存的SD卡。本发明具体方案为本发明主要由DSP车牌识别模块，ARM停车场管理模块，停车场控制模块以及中心数据服务器组成。管理主机内包括DSP车牌识别模块和ARM停车场管 理模块。DSP车牌识别模块模块主要包括视频解码芯片和DSP数据处理芯片，内部固化了 车牌识别程序。根据车检器获取的车辆进、出停车场信号控制闪光灯和摄像机抓拍车牌，然 后进行识别，将识别结果和抓拍的车牌照片发送给ARM停车场管理模块。根据目前停车场 进出口普遍在一起的特点，此模块进行了双路视频输入设计，可以同时抓拍入口和出口的车辆。ARM停车场管理模块主要由ARM微处理器以及内部固化的停车场管理程序组成， ARM微处理器通过网络接口与DSP数据处理芯片以及中心数据服务器连接，并经串口与停 车场控制模块连接，并经VGA接口连接显示器，以提供一个与用户交互的界面。停车场控制模块根据ARM停车场管理模块的命令，控制道闸、LED显示屏、语音提 示等外围设备。中心数据服务器保存停车场注册信息，通过记录等。本发明的有益效果是停车场的业务管理完全基于 车牌进行。车辆出场是否收费 依据车牌进行，较大层度上提高了注册车辆的通行效率，基本做到无停留通行(系统可以 在1秒以内响应)，为客户节约了时间。对于高安全性要求的场所，主机还可以配合ID卡、 人像比对等进行同时匹配。数据的历史记录中包含车牌，用户可以根据车牌进行追踪、分 析。采用嵌入式低功耗技术，主机最大功耗不到10瓦，相对普通PC机构成的系统，节约了 系统日常用电。采用固态存储技术，无磁盘存储，克服了普通硬盘长时间工作会出现机械故 障的问题。系统功能明确、专一，以较低的硬件环境实现了车牌识别、停车场业务处理的功 能，降低了系统硬件成本。嵌入式系统的指令集与PC系统的指令集不同，应用程序和和操 作系统也完全不同，可以免受目前网络上流行的各种病毒的影响，大大提高的系统的可用 性和安全性，降低了系统维护成本。本发明主要用于通用停车场和带有停车场的居民小区、公司、单位等，也可以作为 公安机关进行车牌上传系统，用来追踪违法车辆。
图1是本发明嵌入式停车场系统拓扑图；图2是本发明典型系统应用结构图；图3-1和图3-2分别是本发明摄像机安装示意的侧视图和俯视图。
具体实施例方式图1示出，本发明嵌入式停车场管理主机，包括中心数据服务器保存停车场注册 信息，通过记录信息；DSP车牌识别模块由视频解码芯片和DSP数据处理芯片以及内部固 化的车牌识别程序组成；视频解码芯片经视频接口与摄像机连接，并经10 口与车检器以及 闪光灯控制器连接；ARM停车场管理模块主要由ARM微处理器以及内部固化的停车场管理 程序组成，ARM微处理器通过网络接口与DSP数据处理芯片以及中心数据服务器连接，并经 串口与(系统内的)停车场控制模块连接，并经VGA接口连接显示器，以提供一个与用户交 互的界面。ARM微处理器内安装有嵌入式Linux操作系统。ARM微处理器的SD卡接口配置有用作数据暂存的SD卡。以下将说明本发明的实施方式管理主机内包括DSP车牌识别模块和ARM停车场管理模块。对模块进行了定制性的设计，DSP车牌识别模块主要包括视频接口、IO 口、网 络接口。ARM停车场管理模块主要包括网络接口、串口、VGA接口、SD卡接口、USB接口，采 用自主裁剪的嵌入式Linux操作系统和自主开发的用户界面。裁剪了其他不需要的接口和 单元，主机机箱非常小巧，减少了主机占用空间。系统采用低功耗技术，散热量很小，不需要 进行风冷散热，没有设计风扇，机箱除接线孔外完全封闭，减少灰尘进入，降低老化速度，延 长了系统使用寿命和增加了硬件的可靠性。DSP车牌识别模块通过视频接口接收摄像机视频，并经过解码芯片解码得到视频 帧；使用IO 口与车检器、闪光灯控制器相连。当有车辆压过线圈时，IO 口会得到车检器的开 关量信号；DSP处理器得到IO信号后，触发闪光灯并同时进行车辆照片抓拍；抓拍照片后， DSP处理器进行车牌识别，然后将识别结果通过网络发送给ARM停车场管理模块。操作系统和管理软件在出厂时固化在模块的Flash上，使用时不再需要软件安 装。系统上电后自动启动，载入操作系统后直接运行管理软件，用户不能进行管理软件允许 范围外的任何操作，保障了系统的可控性和稳定性。系统值班的操作界面简洁，降低了用户 操作难度，减少了对安保人员的培训工作。管理模块通过网络接口与DSP车牌识别模块、数 据服务器连接；模块串口用来连接停车场控制模块；当收到DSP车牌识别模块发送的车牌 和照片时，模块对信息进行分析，并查询数据服务器。然后，管理模块会根据查询到的信息 控制停车场控制模块做出对应的提示和反应。VGA接口用来连接显示器，提供一个与用户交 互的界面；SD卡用来做数据暂存；USB接口用来连接鼠标、键盘、数据导出和软件升级。参见图2，1、入口有车辆时，DSP车牌识别模块控制入口摄像机抓拍照片并进行车 牌识别，然后将识别结果发送给ARM停车场管理模块。ARM停车场管理模块接收到信息后， 进行分析判断车辆是否符合通过条件，将结果保存到数据服务器。如果车辆可以通过，便会 自动打开道闸，放行车辆；如果车辆不符合放行条件，系统会通过语音、LED显示屏和显示 器等给出提示，请值班人员予以确认，决定是否允许车辆通行。2、车辆在出口时，ARM停车场管理模块会通过数据服务器查询车辆的进入记录，并 进行类型分析和时间统计。如果车辆为系统注册车辆，而且通过了身份验证，系统会自动打 开道闸，放行车辆；如果车辆为非注册车辆，系统则会根据收费规则计算出费用金额，值班 人员收费后确认放行；如果车辆未通过身份验证，系统则会提醒值班人员核对进出记录，查 看是否为偷盗车辆。放行车辆后，自动放下道闸，其间不需要任何人工参与，同时将数据存 储到数据服务器上，以方便日后查对和提交报表。图3-1、图3-2中，假设摄像机镜头距离抓拍车辆的距离是X，有效抓拍宽度是Y，摄 像机镜头距离地面高度是H，则X、Y、H必须满足下面的条件4. 5 < X < 7. 0 (单位米)； 2. 2≤Y≤2.7 (单位米)；1· 2≤H≤1.5 (单位米)。可以看到，车辆进、出停车场的效率非常高，尤其是对系统的注册车辆，基本实现 了无障碍通行。对于大型停车场和进出效率要求较高的场所，如此高效的通行率将会大大 降低进出口压力，为业主和客户带来极大方便。采用嵌入式芯片设计，各模块之间耦合度较低、独立性强，主机在具体部署时可以 根据实际需要进行系统设计和裁剪。当系统运用在只有一个车道的通道时，只有配置一路停车场控制器、一个LED显示屏、一个语音提示模块。当系统规模较小、进出车辆较少时(比 如每天不到上万车次)，还可以将数据服务器也配置在主机上，只需要一台主机，整个系统 就可以全功能运行。这中内聚合，低耦合的设计方式，方便了工程施工、节约了业主投入、充 分利用了系统资源。 前述ARM微处理器型号S3C2440-A(韩国三星公司)；DSP数据处理芯片型号 DSP642(美国Ti德州仪器半导体公司)；视频解码芯片型号SAA7134(飞利浦公司)。
权利要求
一种嵌入式停车场管理主机，其特征是中心数据服务器保存停车场注册信息，通过记录信息；DSP车牌识别模块由视频解码芯片和DSP数据处理芯片以及内部固化的车牌识别程序组成；视频解码芯片经视频接口与摄像机连接，并经IO口与车检器以及闪光灯控制器连接；ARM停车场管理模块主要由ARM微处理器以及内部固化的停车场管理程序组成，ARM微处理器通过网络接口与DSP数据处理芯片以及中心数据服务器连接，并经串口与停车场控制模块连接，并经VGA接口连接显示器，以提供一个与用户交互的界面。
2.根据权利要求1所述一种嵌入式停车场管理主机，其特征是所述ARM微处理器内 安装有嵌入式Linux操作系统。
3.根据权利要求2所述一种嵌入式停车场管理主机，其特征是所述ARM微处理器的 SD卡接口配置有用作数据暂存的SD卡。
4.根据权利要求1或2或3所述一种嵌入式停车场管理主机，其特征是所述视频解 码芯片型号为SAA7134 ；DSP数据处理芯片型号为DSP642 ；ARM微处理器型号为S3C2440-A。
全文摘要
一种嵌入式停车场管理主机，主要由DSP车牌识别模块、ARM停车场管理模块以及中心数据服务器组成。采用嵌入式操作系统，内部固化了停车场管理软件和数据管理软件。本发明采用嵌入式车牌识别技术，提高了系统的可用性和安全性，降低了停车场管理系统的成本。
文档编号G08G1/14GK101807351SQ20091021642
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者于江周, 彭元华, 邓小华, 黄毅, 黄鹏宇 申请人:四川川大智胜软件股份有限公司