一种电动车停车场无线监控系统及防盗方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动车停车场无线监控系统及防盗方法，属于防盗【技术领域】，用于电动车停放时的防盗保护。该系统包括身份证登记识别中心、抓拍单元和电源，身份证登记识别中心包括身份登记识别主机、感应线圈探头、电动车检测器、无线通信模块、微型条码打印机、条形码扫描枪、人机交互设备，抓拍单元包括抓拍主机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机、无线通信模块，电源和身份证登记识别中心以及抓拍单元相连。每个停车位入口处安装有地埋感应线圈，通过拍照记录下偷盗者的体貌特征。本发明弥补了传统防盗报警器功能单一、灵活性不足等问题，提高防盗实用性，便于对电动车进行统一监控管理，有效解决了电动车乱停乱放等问题，保证了电动车使用秩序。
【专利说明】一种电动车停车场无线监控系统及防盗方法【技术领域】
[0001]本发明公开了一种电动车停车场无线系统及防盗方法，属于防盗【技术领域】，尤其是电动车的防盗【技术领域】，用于电动车停放时的防盗保护。
【背景技术】
[0002]随着人民生活水平的提高，电动车成为从农村到城市普及率极高的交通工具，但是在使用过程中的盗窃问题不仅使令车主蒙受经济上的损失，也对社会造成了极其不安定的因素，因此电动车的防盗问题就显得尤为重要。然而目前市场上的电动车防盗产品功能较为简单，防盗可靠性明显不足，同时电动车的存放环境无法统一，也使得电动车的使用混乱无序，所以一种既能减少电动车被盗率，又能规范电动车使用秩序的防盗监控系统显得十分必要。
[0003]目前电动车防盗领域已有一些相关的专利和产品: 1.郭梁等2011年介绍了以单片机R8C/1B为控制核心的电动车控制器的软硬件设计方案，实现了直流无刷电动机的无极调速控制、刹车制动、定速巡航、欠压保护、过流保护等一系列功能，但是无防盗功能。
[0004]2.蔡祥春等2011年针对目前电动车盗窃案件比较严重的问题，以MCF52223芯片为平台，提出一种新型电动车防盗系统，分别运用ZigBee和GPRS技术实现电动车防盗系统中电子标签的通信及网络互联；毛振刚2011年01月20日申请的名为“电动车防盗报警器”的发明专利，包括电源模块、单片机控制模块、振动传感器、无线收发模块和移动通讯模块等，采用基于移动通讯网的防盗报警方式，实现了低价优质的超远距离智能无线监控及报警功能。防盗技术运用到了移动通讯网络，在人车分离的情况下能够及时知道电动车的状态，有助于降低电动车盗窃案件的发生率，但是系统复杂成本高。
[0005]3.杨瑞2011年基于遍仏72600三轴加速度传感器设计一种电动车防盗报警系统，能够检测到震动、位移和倾角变化状态，以便在多种盗窃情况下实施报警。系统的信息处理单元使用了具备A/D转换功能的高性能STC89C516AD单片机，使系统具有较小的体积、見杂度和较低成本。
[0006]以上防盗报警方法存在的共性问题是，均采用传统的依赖于报警器防盗方法，防盗功能单一，缺乏电动车监控管理功能，在无人值守时，无法及时掌握电动车被盗过程信息，防盗威慑力有限。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服电动车传统防盗理念，提供了一种电动车停车场无线监控系统及防盗方法。
[0008]本发明的技术方案是:
一种电动车停车场无线监控系统，其特征在于:包括身份证登记识别中心、抓拍单元和电源，所述身份证登记识别中心包括身份登记识别主机AT89C52单片机、感应线圈探头、电动车检测器、无线通信模块、微型条码打印机、条形码扫描枪、人机交互设备，所述感应线圈探头、电动车检测器、无线通信模块、微型条码打印机、条形码扫描枪、人机交互设备分别与身份登记识别主机AT89C52单片机相连，所述抓拍单元包括抓拍主机AT89C52单片机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机、无线通信模块，所述抓拍主机AT89C52单片机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机、无线通信模块依次连接，所述身份证登记识别中心的无线通信模块和所述抓拍单元的无线通信模块互相通信，所述电源和身份证登记识别中心相连，用于给身份证登记识别中心各模块提供电源。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述感应线圈探头为长方形，其两条长边与电动车运动方向垂直，彼此间距为20cm，长边的长度取决于停车位的宽度，在4个角上设置45°倒角，每组感应线圈与电动车检测器连接，电动车检测器与AT89C52单片机连接。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述人机交互设备包括键盘、显示屏和语音设备。
[0011]一种电动车停车场无线监控系统的防盗方法，具体包括如下步骤:
第一步:判断是否有键按下，当有键按下，若是存车键则转到步骤二，若是取车键则转至四，若没有键按下继续判断是否有键接下，按键采用中断方式；
第二步:判断是否有空车位，若有，打印条形码，显示车位号，并且有语音提示；否则至步骤一，并给出语音提示当前没有空车位；
第三步:车主把车放入停车位中，微型条码打印机打印条形码作为客户取车的证据，并且启动感应线圈探头检测盗窃情况，并将打印的数据信息传给身份登记识别主机AT89C52单片机，身份登记识别主机AT89C52单片机对车位进行统一管理；
第四步:当按下取车键，则条形码扫描枪工作，扫描条形码来判断是要取哪个车位的车，并且关闭该车位的感应线圈探头；若在条形码不正确，身份验证不成功，或者未进行身份验证的情况下，强行将车推走，身份登记识别主机AT89C52单片机控制无线发射模块将盗窃信号发送给抓拍单元的抓拍主机，记录下偷盗者的体貌特征。
[0012]本发明的有益效果是:
本发明所述的电动车停车场无线监控系统及防盗方法，与目前产品技术相比，具有集防盗与电动车监控管理为一体的功能，摒弃了传统依赖于报警器防盗方法，防盗简单易行，解决了目前产品中普遍存在的防盗报警功能单一、灵活性和威慑力不足等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的电动车停车场无线监控系统总体组成框图；
图2是本发明的电动车停车场身份登记识别中心组成框图；
图3是本发明的感应线圈埋设示意图；
图4是本发明的电动车停车场抓拍单元组成框图；
图5是本发明的电动车停车场身份登记识别中心程序流程图；
图6是本发明的电动车停车场抓拍主机部分程序流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0015]如图1所示，本发明的一种电动车停车场无线监控系统总体组成框图，包括身份登记识别中心、抓拍单元和电源。通过抓拍主机记录偷盗者的体貌特征，便于追踪偷盗者，起到防盗威慑作用，且有利于电动车的统一管理，减少电动车乱停乱放现象，维护电动车使用秩序。
[0016]如图2所示，身份登记识别中心包括感应线圈、身份登记识别主机AT89C52单片机、无线通信模块、微型条码打印机WJ-F58、条形码扫描枪，以及键盘、显示屏和语音输出等人机交互设备等。采用条形码技术，通过按“存车”、“取车”两个键盘按钮，实现对停车人身份登记和取车人身份识别验证。
[0017]身份登记识别主机AT89C52单片机，用于控制微型打印机打印条形码及分配停车位号，确认扫描枪扫描的条形码信息，当有盗窃发生时控制无线发射模块将盗窃信号发送给抓拍单元抓拍主机。
[0018]如图3所示，感应线圈包括感应线圈探头和电动车检测器，采用地埋感应线圈的方式对停车位电动车进出进行检测。探测线圈为长方形，两条长边与电动车运动方向垂直，彼此间距为20cm左右，长边的长度取决于停车位的宽度。线圈埋设首先要用切路机在路面上切除槽来，在4个角上进行45°倒角，防止尖角破坏线圈，切槽宽度为4mm左右，深度为3(T50mm。采用此种方式时将环形感应线圈埋入停车位的入口处，每组感应线圈与车辆检测器连接，车辆检测器再与AT89C52单片机连接。当车辆经过线圈时(压上及离开)，单片机记录一次感应线圈变化信号，此时信号为奇数次，取车时若未通过条形码扫描验证而直接将车取走时，线圈所产生的磁场的磁通量将发生相应的变化，检测器内部电路振荡频率随着电感量的变化而改变，检测器将再次检测到感应线圈变化信号，AT89C52单片机控制无线收发模块将此变化信号发送到抓拍单元的抓拍主机，抓拍主机立即触发摄像机对盗窃进行抓拍。
[0019]电动车检测器采用CE-L02-J9单通道智能环路感应器，工作电压为AC 220V,反映时间为100ms，设置有高、中、低三种开关控制其灵敏度。
[0020]微型条码打印机采用WJ-F58热敏打印机模块，通过连接插头1、连接插头2与单片机控制系统相接，连接插头I为10脚，连接插头2为11脚。打印机数据输入通过USB串口实现。
[0021]条形码扫描枪，通过串行方式与单片机相连，其为标准的RS232接口，9个引脚中，仅2、3、5有效，2为接收端，3为发送端，5为地。通过RS232接头与条码扫描枪连接。系统中，通过SP2338的子串口 2来实现串口的通信。
[0022]键盘及显示模块，AT89C52的Pl.0接“停车”按钮，Pl.1接“取车”按钮，感应线圈1，感应线圈2分别接Pl.2和Pl.3，IXD直接与单片机连接即可显示。对IXD的读操作要通过设置RW和RS的值来实现，RS与RW不同的组合表示对IXD进行不同的操作。IXD的RS接P3.4 (14脚)，RW接P3.5 (15脚)，IXD的使能端通过反向器与译码器连接。译码器74LS138的Y3(12脚)接反向器74HCT04的IA (I脚)，反向器的IY (2脚)接LCD的使能端E (6脚)。
[0023]语音输出芯片，采用ISD4004语音芯片，语音芯片ISD4004的SS端作为片选信号，高电平有效，控制其放音，通过74LS138地址译码和反向器74HCT04进行片选。控制和地址数据同步从MOSI引脚移入，该端口连接在P1.6端口。
[0024]无线通信模块采用无线nRF2401A模块，通过短距离无线通信方式实现身份登记识别中心与抓拍主机之间的信息传递。
[0025]如图4所示，本发明一种电动车停车场无线监控系统，其抓拍单元包括报警信号无线通信接收模块、抓拍主机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机等。
[0026]抓拍主机同样采用AT89C52单片机模块，报警信号无线通信模块同样采用无线nRF2401A模块；抓拍驱动电路采用PTCOl功能电路板，PTCOl串口摄像头与AT89C52的通讯接口为RS232接口，摄像头引出四根线，红色、黑色、蓝色、绿色。红色接电源的正极(+5V)，黑色接电源的负极，接串口的第5脚，蓝色接串口的第2脚(RXD )，绿色接串口的第3脚(TXD)。PTCOl串口摄像头是一款集图像采集、拍摄控制、红外补光、数据压缩、串口传输于一体的工业级图像采集处理设备。其内置的高性能数字信号处理芯片，实现了对原始图像的高比例压缩。产品图像输出采用标准JPEG格式，可方便地兼容各种图像处理软件。标准的三线式RS-232通信接口以及简单的图像传输协议，使得摄像头可以方便地实现与各种嵌入式系统的连接。附加的红外补光功能可令产品在各种光照条件下清晰成像，使得在光线较差的地方也能保证摄像头拍摄到较清晰的相片。
[0027]本发明所述的抓拍工作，当主控电路检测到盗窃信号的时候就会给摄像头电路发送指令使其工作。PTCOl摄像电路工作过程是:
第一步，摄像头上电初始化。包括(I)上电；(2)延时；(3)复位指令；(4)设置拍照图片大小指令；(5)设置拍照图片压缩指令。
[0028]第二步，拍照。(I)发送拍照指令；(2)发送读取所拍图片长度指令；(3)发送读取所拍图片数据指令；(4)发送停止拍照指令。
[0029]本发明一种电动车停车场无线监控系统，其电源对身份登记识别中心采用220V交流供电，对身份登记识别主机和抓拍主机采用LM317稳压管稳压电路，通过9伏电源或者干电池供电，输出3V电压为无线通信模块供电,输出5V电压给其他部分提供工作电源。
[0030]如图5所示，无线监控系统程序流程包括软硬件初始化程序，取车、停车判断，控制条码打印机和扫描枪工作，感应线圈信号检测，盗窃信号发送及驱动抓拍主机工作等。
[0031]如图6所示，本发明中电动车停车场抓拍主机部分程序流程包括软硬件初始化，报警信号接收，抓拍主机控制等。
[0032]本发明一种电动车停车场无线监控系统的防盗方法，采用寄存监控和取车身份识别验证方法，即划定指定区域作为电动车统一停车场所，在该区域内进行停车位单元化，对每个单元进行编号，并在附近合适位置安装摄像头对该区域进行监视，作为偷盗抓拍设备；每个停车位入口处安装有地埋感应线圈，用于偷盗发生时将信号传送给身份登记识别中心的主机，再由主机驱动无线发射模块，将盗窃信号送给抓拍主机，通过拍照记录下偷盗者的体貌特征。
[0033]电动车寄存身份登记和取车身份识别验证过程如下:
(1)车主存车时，经过身份登记识别中心，按下停车按钮进行存车身份登记，此时微型打印机打印一张条形码，并在显示屏上显示为车主安排的停车位，车主将车停到指定的停车位时经过地埋线圈，此时地埋线圈检测传感器工作，身份登记识别中心记录一次感应线圈变化信号，此时信号为奇数次；
(2)车主未取车发生盗窃时，未通过条形码扫描验证车主身份，而直接将车取走，再次检测到感应线圈变化信号，此时信号为偶数次，单片机将此变化信号通过无线发射模块发送到与抓拍主机部分，该抓拍主机拍摄下偷盗者的体貌特征，便于追踪偷盗者，起到防盗威慑作用；
(3)车主正常取车时，通过条形码扫描验证车主身份，可直接将车取走，不启动抓拍。
[0034]电动车停车场无线监控系统的防盗方法步骤是:
第一步:判断是否有键按下，当有键按下，若是存车键则转到步骤二，若是取车键则转至四，若没有键按下继续判断是否有键接下，按键采用中断方式。
[0035]第二步:判断是否有空车位，若有，打印条形码，显示车位号，并且有语音提示。否则至步骤一，并给出语音提示当前没有空车位。
[0036]第三步:车主把车放入停车位中，打印机打印条形码作为客户取车的证据，并且启动感应线圈检测盗窃情况，并将打印的数据信息传给控制单片机，方便单片机主机对车位
进行统一管理。
[0037]第四步:当按下取车键，则条形码扫描枪工作，扫描条形码来判断是要取哪个车位的车，并且关闭该车位感应线圈探头；若在条形码不正确，身份验证不成功，或者未进行身份验证的情况下，强行将车推走，则将报警信号发送给抓拍主机，记录下偷盗者的体貌特征。
[0038]第五步:当车主丢失打印条形码的时候，则需要车主自行到管理处取证解锁。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电动车停车场无线监控系统，其特征在于:包括身份证登记识别中心、抓拍单元和电源，所述身份证登记识别中心包括身份登记识别主机AT89C52单片机、感应线圈探头、电动车检测器、无线通信模块、微型条码打印机、条形码扫描枪、人机交互设备，所述感应线圈探头、电动车检测器、无线通信模块、微型条码打印机、条形码扫描枪、人机交互设备分别与身份登记识别主机AT89C52单片机相连，所述抓拍单元包括抓拍主机AT89C52单片机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机、无线通信模块,所述抓拍主机AT89C52单片机、抓拍驱动电路、抓拍摄像机、无线通信模块依次连接，所述身份证登记识别中心的无线通信模块和所述抓拍单元的无线通信模块互相通信，所述电源和身份证登记识别中心以及抓拍单元相连，用于给身份证登记识别中心和抓拍单元各模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种电动车停车场无线监控系统，其特征在于:所述感应线圈探头为长方形，其两条长边与电动车运动方向垂直，彼此间距为20cm，长边的长度取决于停车位的宽度，在4个角上设置45°倒角，每组感应线圈与电动车检测器连接，电动车检测器与AT89C52单片机连接。
3.根据权利要求1所述的一种电动车停车场无线监控系统，其特征在于:所述人机交互设备包括键盘、显示屏和语音设备。
4.一种电动车停车场无线监控系统的防盗方法，具体包括如下步骤: 第一步:判断是否有键按下，当有键按下，若是存车键则转到步骤二，若是取车键则转至四，若没有键按下继续判断是否有键接下，按键采用中断方式； 第二步:判断是否有空车位，若有，打印条形码，显示车位号，并且有语音提示；否则至步骤一，并给出语音提示当前没有空车位； 第三步:车主把车放入停车位中，微型条码打印机打印条形码作为客户取车的证据，并且启动感应线圈探头检测盗窃情况，并将打印的数据信息传给身份登记识别主机AT89C52单片机，身份登记识别主机AT89C52单片机对车位进行统一管理； 第四步:当按下取车键，则条形码扫描枪工作，扫描条形码来判断是要取哪个车位的车，并且关闭该车位的感应线圈探头；若在条形码不正确，身份验证不成功，或者未进行身份验证的情况下，强行将车推走，身份登记识别主机AT89C52单片机控制无线发射模块将盗窃信号发送给抓拍单元的抓拍主机，记录下偷盗者的体貌特征。
【文档编号】H04N7/18GK103700148SQ201310675447
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】张西良, 侯坤, 王浩 申请人:江苏大学