一种路边停车为自动收费装置及其控制方法与流程

本发明涉及停车位管理装置技术领域，具体涉及一种路边停车为自动收费装置及其控制方法。

背景技术：

随着城市的发展，汽车保有量持续增加，汽车泊位会越来越紧张；尤其是靠近市中心的经济繁荣地区，停车越发的困难；违规停车的现象也越发严重，又因为城市土地资源有限，不能一直扩大停车区域。因此，在不影响交通的情况下，在一些路段的两边会开设临时停车泊位，以缓解城市停车难的矛盾，这也是城市交通规划发展的必然。同时，临时泊车位的规划，也提高了居民开车出行临时办事的方便性。

在现实生活中，一些地段的临时停车泊位会采用人工进行收费，一般按照停留时间来计算停车费用，当收费员看到车辆停留在停车位时，即可进行收费。若是驾驶人未能及时找到车位时，收费员也会进行引导，以使驾驶人及时找到停车位，此种收费方式会浪费较多的人力资源，有时收费人员也无法完全观察到车辆的停放情况，从而无法收取到费用。而且人工收费监管困难，容易造成管理混乱和用户之间的纠纷，这些因素使运营效率低下，不利于停车位的高效使用。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种路边停车为自动收费装置及其控制方法；能有效的解决上述的技术问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种路边停车为自动收费装置,包括沿路边设置的停车位，每一个停车位的中部均埋设有地磁传感器，所述的地磁传感器通过5g网络与中继器信号连接，所述的中继器与总控制器通信；位于多个停车位的上方，设置有沿停车位设立的轨道，轨道上安装有可沿轨道移动的移动摄像头，所述的轨道每隔一定距离安装有充电站；当移动摄像头的电量不足时，移动摄像头可与充电站对接，为移动摄像头进行充电；所述的移动摄像头包括微控制器、储能装置、驱动装置和摄像头；所述移动摄像头的微控制器与总控制器连接通信，进行信息交互；所述的移动摄像头和地磁传感器通过总控制器将信息上传至数据处理器，数据处理器将处理好的信息上传至信息平台，并按照设定的收费方式计费，用户可通过信息平台查询和缴费。

进一步的，所述的充电站采用的是无线充电站点，无线充电站点包括固定安装在轨道指定位置的箱体，所述的箱体内安装有与通过电源线市电连接的无线充电装置一，以及安装在箱体上的信号发射器一和信号接收器一；所述的储能装置上设置有与无线充电装置一对接的无线充电装置二，以及安装在储能装置上的信号发射器二、信号接收器二和电量检测电路；所述的信号发射器一和信号接收器一与信号发射器二、信号接收器二对接，进行信号交互。

进一步的，所述的无线充电装置一包括固定安装在箱体靠近移动摄像头一侧侧壁上的充电板，充电板上设置有与市电连接的电源线；充电板内嵌入多个发射线圈，以便在充电板的各个方向上建立磁场；所述的无线充电装置二包括安装在储能装置上的接收线圈；所述的接收线圈至于充电板的磁场中产生感应电流。

进一步的，所述的储能装置包括整流电路、dc-dc变换器和电池，所述的接收线圈附着与电池上；所述的驱动装置包括安装在轨道上沿轨道滑动的滑轮，以及与滑轮连接驱动滑轮的步进电机，所述的步进电机通过电源线与电池连接；所述的摄像头安装于伸展装置上；所述的储能装置、驱动装置和伸展装置均与微控制器信号连接，由微控制器控制。

进一步的，所述的信号发射器一和信号接收器一与信号发射器二、信号接收器二对接，进行信号交互，主要是用于校准移动摄像头的储能装置与无线充电站点，和开启无线充电站点充电模式；其具体工作步骤如下：

步骤1：电量检测电路检测到储能装置中的电量不足时，发出信号至微控制器，微控制器控制移动摄像头向充电站点匀速靠近，同时信号发射器二发射“充电请求”信号，转步骤2；

步骤2：信号接收器一收到信号发射器二发射的“充电请求”信号后，信号发射器一对其进行回复，发射“接受”信号，转步骤3；

步骤3：信号接收器二接收到“接受”信号后，移动摄像头根据接收到的“接受”信号，移动位置；直至储能装置上的接收线圈至于充电板的发射线圈产生的磁场中产生感应电流时，开始充电；移动摄像头的驱动装置停止运动，同时，信号发射器一和信号发射器二停止发射信号；转步骤4；

步骤4：移动摄像头充电结束后，信号发射器二发射“结束充电”信号，转步骤5；

步骤5：信号接收器一收到信号发射器二“结束充电”的信号后，无线充电装置停止充电；同时，信号发射器一发射“充电结束”信号，转步骤6；

步骤6：信号接收器二接收到信号发射器一发出的“充电结束”的信号后，可移动摄像头开始正常进入工作，转步骤7；

步骤7：充电结束，信号接收器一重新等待信号。

进一步的，所述的伸展装置由多级长杆和转轴构成；每级有两根长杆和一个转轴，且下一级长杆安装在上一级转轴之上，下级长杆短于上级长杆，以此类推，构成一个各级可自由旋转的伸展装置，最后一个转轴相对上一级转轴垂直安装，摄像头安装于最后一级转轴上；所述的转轴连接有舵机，由舵机控制；舵机与微控制器信号连接，由微控制器控制。

进一步的，所述的移动摄像头包含三种工作模式，分别为：巡逻模式、应答模式和引导模式；

在常规状态下时，移动摄像头处于巡逻模式：移动摄像头沿轨道方向来回移动，拍摄路边停车位周边的图片，并将图片通过总控制器上传至数据处理器；

当地磁传感器检测到有车辆停泊时，移动摄像头处于应答模式：地磁传感器检测到有车辆停泊时，地磁传感器将监测到的数据发送至总控制器；当车辆停稳2分钟后，总控制器发送信号至移动摄像头，移动摄像头进入应答模式；移动摄像头根据总控制器发出的信号，向目标车位移动，并通过移动摄像头拍摄停在目标停车位上车辆的图片，并将图片通过总控制器上传至数据处理器；在数据处理器能直接识别到车辆的车牌号时，数据处理器直接将车牌号信息上传至信息平台；

当数据处理器无法识别到车辆的车牌号时，数据处理器发送反馈信号至总控制器，总控制器将发出信号给移动摄像头的微控制器，让微控制器控制伸展装置来辅助拍摄车辆的车牌图片和车辆整体图片，然后再次将图片通过总控制器上传至数据处理器；数据处理器在识别到车辆的车牌号时，数据处理器将车牌号信息上传至信息平台；

当用户通过信息平台导航至目标停车位方圆50米内时，移动摄像头进入引导模式：当用户通过信息平台导航至目标停车位方圆50米内时，信息平台通过总控制器发送信息至移动摄像头，移动摄像头将具有空车位的图片通过总控制器上传至数据处理器；数据处理器识别到空车位的号码后，将空车位的信息和坐标上传至信息平台，信息平台向用户发送信息，作为指引；当用户停车成功之后，移动摄像头进入应答模式。

进一步的，所述的数据处理器在移动摄像头处于巡逻模式下，获取的周边信息包括：当前移动摄像头监控范围内的所有停车位情况以及临近机动车道和非机动车道交通情况；所述的数据处理器在移动摄像头处于应答模式下，获取的车辆信息包括：车牌号码、车型、车辆颜色、车辆与停车位的相对位置的信息；所述的数据处理器通过分析移动摄像头在巡逻模式下拍摄的周边信息中停车位的相关信息，以及在应答模式中拍摄的车辆与停车位相对位置信息，来判断停泊车辆是否存在违规停车、车辆避开地磁传感器停泊或地磁传感器漏检车辆的情况，若有以上情况则记录车辆信息，并通过信息平台向用户发送通知。

进一步的，所述的信息平台包括总控中心控制的网页平台，以及用户登录使用的移动端app；所述信息平台的网页平台用于公布当前停车位使用情况，以及用户使用车位的各项信息，所述的信息平台提供停车位查询、导航的服务，并且用户可以通过信息平台线上付费。

进一步的，所述地磁传感器埋设安装在路旁停车位的中心位置处，用于检测停车位是否有车辆停泊；车辆在占用车位超过1/3的面积时，即算作使用该车位。

一种停车位自动收费装置的控制方法，所述的控制方法具体如下：

步骤一：系统开启，总控制器发出信号至移动摄像头的微控制器，微控制器发出信号至储能装置的电量检测电路，检测储能装置的电量，并将电量通过微控制器发送至总控制器；转步骤二；

步骤二：总控制器判断移动摄像头的储能装置的电量是否高于设定值，若是，则转步骤三，否则转步骤六；

步骤三：总控制器发出信号至移动摄像头的微控制器，微控制器控制移动摄像头进入巡逻模式，获取周边环境信息，转步骤四；

步骤四：移动摄像头将在巡逻模式过程中拍摄的图片通过总控制器上传至数据处理器，数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，转步骤五；

步骤五：数据处理器将在识别图片后，获得的处理好的数据上传至信息平台，转步骤二；

步骤六：移动摄像头发出信号，就近充电，转步骤七；

步骤七：等待充电结束，转步骤二；

以下是中断服务程序1，当接收到地磁传感器发送的停泊信号后进入中断服务程序1；

步骤a：移动摄像头进入应答模式，向停泊车辆的目标车位靠近，拍摄车辆的整体图片和车牌图片，并将图片通过总控制器传至数据处理器；

步骤b：数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，获取车辆的相关信息；转步骤b；

步骤c：退出中断服务程序1。

以下是中断服务程序2，当接收到导航车辆进入目标车位半径50米范围的信号后进入中断服务程序2；

s1：移动摄像头进入引导模式，直接移动到具有空位的停车位，拍摄空车位的图片，并将图片通过总控制器传至数据处理器；转s2；

s2：数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，获取空车位的车位号，并将空车位的信息和坐标上传至信息平台；转s3；

s3：信息平台向用户发送信息，作为指引；当用户停车成功之后，转s4；

s4：待车辆停稳后，移动摄像头进入应答模式；并且退出中断服务程序2。

有益效果

本发明提出的一种路边停车为自动收费装置及其控制方法，与传统的智能交通指示装置相比较，其具有以下有益效果：

（1）本技术方案通过埋设在车位中间位置处的地磁传感器，以及通过设置在车位上方的移动式摄像头；两者的结合对车位管理；能增加判断车位上有无车辆的准确性，减少误差的存在。同时，移动摄像头和地磁传感器通过总控制器将信息上传至数据处理器，数据处理器将处理好的信息上传至信息平台，并按照设定的收费方式计费，用户可通过信息平台查询和缴费；能有效的方便了路边停车的管理与运营，减少人员纠纷，降低管理成本，有利于提高车位使用率。

（2）本技术方案通过将移动轨道和移动摄像头的设置在车位的上方，可以减少车辆对轨道的伤害；同时，也减少轨道对车辆的干扰。另外，将移动摄像头设置在轨道的上方，使得移动摄像头在可以拍摄停留在车位上车辆的牌照的同时，还能具有循环模式和引导模式。使得摄像头在管理路边车位的同时，还能获取当前移动摄像头监控范围内的所有临近机动车道和非机动车道交通情况；以及具有引导的功能。

（3）本技术方案通过无线充电站点自动给移动摄像头进行充电，使得移动摄像头可以自身完成充电功能；减少维护人员的工作量。

附图说明

图1是本发明的整体架构框图。

图2是本发明的硬件设备示意图。

图3是本发明中伸展装置的结构示意图。

图4是本发明中无线充电装置的对接示意图。

图5是本发明中无线充电装置的充电流程示意图。

图6是本发明的控制方法流程示意图。

附图中的标记为：1-停车位、2-地磁传感器、3-轨道、4-移动摄像头、41-信号接收器二、42-信号发射器二、43-接收线圈、44-电池、45-长杆、46-转轴、47-摄像头、5-无线充电站点、51-信号接收器一、52-信号发射器一、53-箱体、54-充电板、55-发射线圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1-图4所示，一种路边停车为自动收费装置,包括沿路边设置的停车位1，每一个停车位1的中部均埋设有地磁传感器2，地磁传感器2埋设安装在路旁停车位1的中心位置处，用于检测停车位是否有车辆停泊；车辆在占用车位超过1/3的面积时，即算作使用该车位。所述的地磁传感器2通过5g网络与中继器信号连接，中继器与总控制器通信。

位于多个停车位的上方，设置有沿停车位设立的轨道3，轨道3上安装有可沿轨道3移动的移动摄像头4，所述的移动摄像头4包括微控制器、储能装置、驱动装置和摄像头47；所述移动摄像头4的微控制器与总控制器连接通信，进行信息交互。

所述的储能装置包括整流电路、dc-dc变换器和电池，在储能装置的电池上安装有电量检测电路。所述的驱动装置包括安装在轨道上沿轨道滑动的滑轮，以及与滑轮连接驱动滑轮的步进电机，所述的步进电机通过电源线与电池连接。所述的摄像头47安装于伸展装置上；所述的伸展装置由多级长杆45和转轴46构成；每级有两根长杆45和一个转轴46，且下一级长杆45安装在上一级转轴46之上，下级长杆45短于上级长杆45，以此类推，构成一个各级可自由旋转的伸展装置，最后一个转轴46相对上一级转轴46垂直安装，摄像头47安装于最后一级转轴46上；所述的转轴46连接有舵机，由舵机控制。舵机与微控制器信号连接，由微控制器控制。

所述的储能装置上的电量检测电路，驱动装置中的步进电机和伸展装置中的舵机均与微控制器信号连接，由微控制器控制。

所述的移动摄像头4和地磁传感器2通过总控制器将信息上传至数据处理器，数据处理器将处理好的信息上传至信息平台，并按照设定的收费方式计费，用户可通过信息平台查询和缴费。

所述的移动摄像头4包含三种工作模式，分别为：巡逻模式、应答模式和引导模式；

在常规状态下时，移动摄像头4处于巡逻模式：移动摄像头4沿轨道3方向来回移动，拍摄路边停车位周边的图片，并将图片通过总控制器上传至数据处理器；

当地磁传感器2检测到有车辆停泊时，移动摄像头4处于应答模式：地磁传感器2检测到有车辆停泊时，地磁传感器2将监测到的数据发送至总控制器；当车辆停稳2分钟后，总控制器发送信号至移动摄像头4，移动摄像头4进入应答模式；移动摄像头4根据总控制器发出的信号，向目标车位移动，并通过移动摄像头4拍摄停在目标停车位上车辆的图片，并将图片通过总控制器上传至数据处理器；在数据处理器能直接识别到车辆的车牌号时，数据处理器直接将车牌号信息上传至信息平台；

当数据处理器无法识别到车辆的车牌号时，数据处理器发送反馈信号至总控制器，总控制器将发出信号给移动摄像头的微控制器，让微控制器控制伸展装置来辅助拍摄车辆的车牌图片和车辆整体图片，然后再次将图片通过总控制器上传至数据处理器；数据处理器在识别到车辆的车牌号时，数据处理器将车牌号信息上传至信息平台；

当用户通过信息平台导航至目标停车位方圆50米内时，移动摄像头进入引导模式：当用户通过信息平台导航至目标停车位方圆50米内时，信息平台通过总控制器发送信息至移动摄像头4，移动摄像头4将具有空车位的图片通过总控制器上传至数据处理器；数据处理器识别到空车位的号码后，将空车位的信息和坐标上传至信息平台，信息平台向用户发送信息，作为指引；当用户停车成功之后，移动摄像头进入应答模式。

所述的数据处理器在移动摄像头4处于巡逻模式下，获取的周边信息包括：当前移动摄像头4监控范围内的所有停车位情况以及临近机动车道和非机动车道交通情况；所述的数据处理器在移动摄像头4处于应答模式下，获取的车辆信息包括：车牌号码、车型、车辆颜色、车辆与停车位的相对位置的信息；所述的数据处理器通过分析移动摄像头在巡逻模式下拍摄的周边信息中停车位的相关信息，以及在应答模式中拍摄的车辆与停车位相对位置信息，来判断停泊车辆是否存在违规停车、车辆避开地磁传感器停泊或地磁传感器漏检车辆的情况，若有以上情况则记录车辆信息，并通过信息平台向用户发送通知。

所述的信息平台包括总控中心控制的网页平台，以及用户登录使用的移动端app；所述信息平台的网页平台用于公布当前停车位使用情况，以及用户使用车位的各项信息，所述的信息平台提供停车位查询、导航的服务，并且用户可以通过信息平台线上付费。

在轨道3每隔一定距离安装有充电站；当移动摄像头4的电量不足时，移动摄像头可与充电站对接，为移动摄像头进行充电。充电站采用的是无线充电站点，无线充电站点包括固定安装在轨道指定位置的箱体，所述的箱体上安装有通过电源线与市电连接的无线充电装置一，以及安装在箱体上的信号发射器一和信号接收器一；所述的储能装置上设置有与无线充电装置一对接的无线充电装置二，以及安装在储能装置上的信号发射器二、信号接收器二和；所述的信号发射器一和信号接收器一与信号发射器二、信号接收器二对接，进行信号交互。

无线充电装置一包括固定安装在箱体靠近移动摄像头一侧侧壁上的充电板，充电板上设置有与市电连接的电源线；充电板内嵌入多个发射线圈，以便在充电板的各个方向上建立磁场；

无线充电装置二包括安装在储能装置上的接收线圈；接收线圈附着与电池上；所述的接收线圈至于充电板的磁场中产生感应电流，为电池进行充电。

实施例2：

一种移动摄像头基于无线充电器的充电方法，信号发射器一和信号接收器一与信号发射器二、信号接收器二对接，进行信号交互，主要是用于校准移动摄像头的储能装置与无线充电站点，和开启无线充电站点充电模式；其具体工作步骤如下：

步骤1：电量检测电路检测到储能装置中的电量不足时，发出信号至微控制器，微控制器控制移动摄像头向充电站点匀速靠近，同时信号发射器二发射“充电请求”信号，转步骤2；

步骤2：信号接收器一收到信号发射器二发射的“充电请求”信号后，信号发射器一对其进行回复，发射“接受”信号，转步骤3；

步骤3：信号接收器二接收到“接受”信号后，移动摄像头根据接收到的“接受”信号，移动位置；直至储能装置上的接收线圈至于充电板的发射线圈产生的磁场中产生感应电流时，开始充电；移动摄像头的驱动装置停止运动，同时，信号发射器一和信号发射器二停止发射信号；转步骤4；

步骤4：移动摄像头充电结束后，信号发射器二发射“结束充电”信号，转步骤5；

步骤5：信号接收器一收到信号发射器二“结束充电”的信号后，无线充电装置停止充电；同时，信号发射器一发射“充电结束”信号，转步骤6；

步骤6：信号接收器二接收到信号发射器一发出的“充电结束”的信号后，可移动摄像头开始正常进入工作，转步骤7；

步骤7：充电结束，信号接收器一重新等待信号。

实施例3：

一种停车位自动收费装置的控制方法，所述的控制方法具体如下：

步骤一：系统开启，总控制器发出信号至移动摄像头的微控制器，微控制器发出信号至储能装置的电量检测电路，检测储能装置的电量，并将电量通过微控制器发送至总控制器；转步骤二；

步骤二：总控制器判断移动摄像头的储能装置的电量是否高于设定值，若是，则转步骤三，否则转步骤六；

步骤三：总控制器发出信号至移动摄像头的微控制器，微控制器控制移动摄像头进入巡逻模式，获取周边环境信息，转步骤四；

步骤四：移动摄像头将在巡逻模式过程中拍摄的图片通过总控制器上传至数据处理器，数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，转步骤五；

步骤五：数据处理器将在识别图片后，获得的处理好的数据上传至信息平台，转步骤二；

步骤六：移动摄像头发出信号，就近充电，转步骤七；

步骤七：等待充电结束，转步骤二；

以下是中断服务程序1，当接收到地磁传感器发送的停泊信号后进入中断服务程序1；

步骤a：移动摄像头进入应答模式，向停泊车辆的目标车位靠近，拍摄车辆的整体图片和车牌图片，并将图片通过总控制器传至数据处理器；

步骤b：数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，获取车辆的相关信息；转步骤b；

步骤c：退出中断服务程序1。

以下是中断服务程序2，当接收到导航车辆进入目标车位半径50米范围的信号后进入中断服务程序2；

s1：移动摄像头进入引导模式，直接移动到具有空位的停车位，拍摄空车位的图片，并将图片通过总控制器传至数据处理器；转s2；

s2：数据处理器接收到图片后，对图片进行识别处理，获取空车位的车位号，并将空车位的信息和坐标上传至信息平台；转s3；

s3：信息平台向用户发送信息，作为指引；当用户停车成功之后，转s4；

s4：待车辆停稳后，移动摄像头进入应答模式；并且退出中断服务程序2。