一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统及方法

1.本发明专利属于停车领域，具体涉及一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统及方法。


背景技术：

2.目前，城市停车越来越趋向于无人化值守收费方向发展，而现有技术中，停车管理设备主要是利用安装在停车场出入口的闸机系统进行收费管理，通常在停车场出入口设置收费二维码，车辆在离场时，需要在停车场出口停车并进行扫码支付，如果扫码不顺畅或者网络欠佳的时候，经常会造成停车场出口车辆拥堵，严重的影响了停车场的车辆通行效率，更甚者，因为拥堵还会造成安全事故。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统及方法，能够很好的实现无人化值守的停车收费，提高停车场的车辆通行效率，降低安全事故发生的概率。
4.为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
5.一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，包括智慧停车管理平台以及设置在每个停车位上的检测模块、控制模块、计费信息二维码显示模块和智能平板车位锁；
6.所述检测模块，用于检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将所述停车时长发送给所述控制模块和所述智慧停车管理平台；
7.所述控制模块，用于将所述停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，控制所述智能平板车位锁上锁；
8.所述智慧停车管理平台，用于当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将所述计费信息发送给所述计费信息二维码显示模块；
9.所述计费信息二维码显示模块，用于根据所述计费信息生成并显示计费信息二维码。
10.进一步地，还包括移动终端；
11.所述移动终端，用于识别所述计费信息二维码显示模块上显示的计费信息二维码并缴费，并将缴费结果反馈至所述控制模块；
12.所述控制模块，还用于根据所述缴费结果控制所述智能平板车位锁解锁。
13.进一步地，所述检测模块包括车辆感应单元、计时单元和通讯单元；
14.所述车辆感应单元，用于检测是否有车辆驶入停车位，并将所述检测结果发送给所述计时单元；
15.所述计时单元，用于当有车辆驶入停车位时，记录停车时长；
16.所述通讯单元，用于将所述停车时长发送给所述控制模块和所述智慧停车管理平
台。
17.进一步地，还包括车型识别模块；
18.所述车型识别模块，用于识别驶入停车位的车辆车型，并将所述车辆车型发送给所述控制模块；
19.所述控制模块，还用于根据所述车辆车型控制所述智能平板车位锁上升或下降。
20.进一步地，所述车型识别模块包括相机单元和识别单元；
21.所述相机单元，用于获取驶入停车位的车辆图像；
22.所述识别单元，用于将所述驶入停车位的车辆图像输入训练好的车型识别模型中，输出所述驶入停车位的车辆车型。
23.一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，应用于所述的无人收费管理系统，包括：
24.所述检测模块检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将所述停车时长发送给所述控制模块和所述智慧停车管理平台；
25.所述控制模块将所述停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，控制所述智能平板车位锁上锁；
26.当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，所述智慧停车管理平台从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将所述计费信息发送给所述计费信息二维码显示模块；
27.所述计费信息二维码显示模块根据所述计费信息生成并显示计费信息二维码。
28.进一步地，当车辆需要驶出停车位时，利用所述移动终端获取所述计费信息二维码显示模块上显示的计费信息并缴费，并将缴费结果反馈至所述控制模块；
29.所述控制模块根据所述缴费结果控制所述智能平板车位锁解锁。
30.进一步地，所述车辆感应单元检测是否有车辆驶入停车位，并将所述检测结果发送给所述计时单元；
31.当有车辆驶入停车位时，所述计时单元记录停车时长；
32.所述通讯单元将所述停车时长发送给所述控制模块和所述智慧停车管理平台。
33.进一步地，所述车型识别模块识别驶入停车位的车辆车型，并将所述车辆车型发送给所述控制模块；
34.所述控制模块根据所述车辆车型控制所述智能平板车位锁上升或下降。
35.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
36.本发明提供的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，在每个停车位上的检测模块、控制模块、计费信息二维码显示模块和智能平板车位锁，检测模块检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将停车时长发送给控制模块和智慧停车管理平台。控制模块将停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当停车时长大于预设的免费停车时长时，则判定为需要停车的车辆，控制智能平板车位锁上锁，将车辆限制移动。当停车时长大于预设的免费停车时长时，智慧停车管理平台从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将计费信息发送给计费信息二维码显示模块。计费信息二维码显示模块根据计费信息生成并显示计费信息二维码。该系统的收费管理直接对应于每一个独立的车位，当驾驶员需要驾驶车辆离开时，只需要利用移动终端获取计费信息二维码显示
模块上显示的计费信息并缴费，并将缴费结果反馈至所述控制模块，最后由控制模块根据缴费结果控制智能平板车位锁解锁。可见，本发明能够很好的实现无人化值守的停车收费，车辆的收费管理在独立车位处理完毕后，车辆无需在停车场出口进行停车缴费，提高了停车场的车辆通行效率，降低了安全事故发生的概率。
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明基于智能平板车位锁的无人收费管理系统的结构框图；
40.图2为本发明中智能平板车位锁的应用示意图
41.图3为本发明基于智能平板车位锁的无人收费管理系统中检测模块的结构框图；
42.图4为实施例中基于智能平板车位锁的无人收费管理系统运行流程示意图。
43.图中：1-智慧停车管理平台；2-检测模块；201-车辆感应单元；202-计时单元；203-通讯单元；3-控制模块；4-计费信息二维码显示模块；5-智能平板车位锁；6-移动终端；7-车型识别模块。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.作为本发明的某一具体实施方式，如图1和图2所示，本发明提供了一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，包括智慧停车管理平台1以及设置在每个停车位上的检测模块2、控制模块3、计费信息二维码显示模块4和智能平板车位锁5，也就是说，在每个停车位上均对应安装有检测模块2、控制模块3、计费信息二维码显示模块4和智能平板车位锁5。
46.检测模块2，用于检测是否有车辆驶入停车位，当没有车辆驶入停车位时，持续进行检测；当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将停车时长发送给控制模块3和智慧停车管理平台1。
47.本实施方式中，检测模块2通过外接地感线圈实时检测是否有车辆驶入停车位，检测模块2设置在智能平板车位锁的前侧。
48.控制模块3，用于将停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当停车时长大于预设的免费停车时长时，控制智能平板车位锁5上锁。
49.也就是说，如果驶入停车位的车辆的停车时长没有达到预设的免费停车时长时，认定该车辆为临停车辆，智能平板车位锁5不进行上锁；反之，则认定该车辆为需要停车的
车辆，控制智能平板车位锁5旋转为竖直状态，将车辆进行锁定。
50.需要说明的是，本发明采用的智能平板车位锁5为常规智能平板车位锁，包括挡车板、转轴和驱动模块等结构，其具体结构本发明不再赘述。若无车辆驶入停车位时，挡车板处于平面状态；若有车辆驶入停车位时，挡车板升起。
51.智慧停车管理平台1，用于当停车时长大于预设的免费停车时长时，从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将计费信息发送给计费信息二维码显示模块4。
52.也就是说，当认定为车辆为需要停车时，从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，该计费信息实时进行更新，并将计费信息发送给计费信息二维码显示模块4。
53.计费信息二维码显示模块4，用于根据所述计费信息生成并显示计费信息二维码。
54.在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，基于智能平板车位锁的无人收费管理系统还包括移动终端6，优选的，移动终端6为智能手机。
55.移动终端6，用于根据计费信息二维码显示模块4上显示的计费信息二维码并缴费，并将缴费结果反馈至控制模块3。
56.也就是说，计费信息更新的截止时间为车辆驾驶员通过移动终端6扫描计费信息二维码显示模块4上显示的计费信息二维码时截止。具体地说，当驾驶员需要驾驶车辆离开时，驾驶员用手机直接扫描二维码显示模块4上显示的计费信息二维码，驾驶员通过扫描计费信息二维码即可查看当前停车的订单信息并进行停车缴费，即手机会显示缴费金额，驾驶员缴费后，手机将缴费结果发送给控制模块3。
57.控制模块3，用于根据缴费结果控制智能平板车位锁5解锁。也就是说，当驾驶员缴纳费用后，控制模块3控制智能平板车位锁5解锁，即智能平板车位锁5转为平铺于地面，驾驶员直接驾驶车辆离场。
58.在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，如图1所示，基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，还包括车型识别模块7，车型识别模块7用于识别驶入停车位的车辆车型，并将车辆车型发送给控制模块3。
59.控制模块3，还用于根据车辆车型控制智能平板车位锁5上升或下降。具体地说，在控制模块3中预设了多种常见车型以及与多种常见车型相匹配的智能平板车位锁5的高度，控制模块3将接收到的车辆车型与预设的常见车型进行比对，根据比对结果控制智能平板车位锁5的高度。
60.也就是说，利用车型识别模块7可以识别出驶入停车位上的不同的车型，然后利用控制模块3可以适应性的控制符合当前车型的智能平板车位锁5的高度，避免对车辆底盘造成损伤，可以满足市面常见车型的停车收费管理，避免了逃费情况的发生。
61.更加具体地说，车型识别模块7包括相机单元和识别单元，其中，相机单元，用于获取驶入停车位的车辆图像，示例的，相机单元采用高清相机对驶入车辆进行拍摄。
62.识别单元，用于将驶入停车位的车辆图像输入训练好的车型识别模型中，输出驶入停车位的车辆车型。优选的，车型识别模型训练过程如下：
63.1、通过网络爬取、手机拍摄、监控拍摄常见车型图片，以及采用相机单元拍摄的车辆图片，对图片进行标注和清洗，分别建立车辆车型数据集，且通过多种方式进行数据增强，扩充样本量。
64.2、通过深度学习训练扩充后的车辆车型数据集，得到车型识别模型。
65.3、以车位上的相机单元拍摄的车辆图片为验证集，通过深度学习验证车型识别模型。
66.本实施例中，车辆车型数据集为：网络爬取、手机拍摄和监控拍摄机动车图共10000张图片。数据增强方法为：按角度旋转、马赛克拼接、正则化处理和随机增加错误标签的方式，数据增强后的图片总数为12800张图片。训练集为：数据总数*0.7，测试集为：数据总数-训练集，还包括验证集，验证集为：车位上的相机单元拍摄的车辆图片。
67.本实施例中，采用深度学习框架tensorflow，采用网络结构是卷积神经网络cnn。激活函数：最后一个输出的网络单元采用softmax激活函数如下：由于只需判定机动车属于什么车型，属于多分类判断，因此使用分类判断的softmax函数最为合适；其余网络层采用relu激活函数如下：由于各个输出层需作为一个节点的输入层，数据必须是正值可信的，它也经常被用于隐层神经元输出，因此使用只输出正向值的relu激活函数最为合适。损失函数采用交叉熵损失函数：由于机动车车型属于多分类问题，是机动车车辆属于哪种车型的概率问题，表示真实车型分布与预测车型概率分布之间的差异，交叉熵的值越小，模型预测效果就越好。
68.在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，如图3所示，检测模块2包括车辆感应单元201、计时单元202和通讯单元203，具体如下：
69.车辆感应单元201，用于检测是否有车辆驶入停车位，并将检测结果发送给计时单元202。
70.计时单元202，用于当有车辆驶入停车位时，记录停车时长。
71.通讯单元203，用于将停车时长发送给控制模块3和智慧停车管理平台1。示例的，通讯方式优选的采用5g网络，当然也可以采用4g网络或者其它无线通讯方式。
72.本实施方式中，智能平板车位锁5采用太阳能电池板连接蓄电池和太阳能电池板连接超级电容两种供电模式，无需市电接入，降低成本，延长其使用寿命。
73.本实施方式中，智能平板车位锁5的挡车板可以根据车型上升高度为80厘米到200厘米之间，做到不损害车辆底盘。
74.本实施例提供了一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，如图4所示，具体如下：车检测模块2实时检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将停车时长发送给控制模块3和智慧停车管理平台1，同时车型识别模块7识别驶入停车位的车辆车型，并将车辆车型发送给控制模块3。控制模块3将停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当停车时长大于预设的免费停车时长时，控制智能平板车位锁5上锁，同时控制模块3根据车辆车型控制智能平板车位锁5上升或下降。当停车时长大于预设的免费停车时长时(即属于正常的需要停车的车辆时)，智慧停车管理平台1从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将计费信息发送给计费信息二维码显示模块4。计费信息二维码显示模块4根据计费信息生成并显示计费信息二维码，用户采用移动终端6(手机)通过扫描计费信息二维码进行缴费，示例的，用户只需使用相应的微信小程序进行结费，控制模块3根据缴费结果控制智能平板车位锁5下降解锁，智能平板车位锁5落下，用户即可开车驶出停车位。
75.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发
明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，其特征在于，包括智慧停车管理平台(1)以及设置在每个停车位上的检测模块(2)、控制模块(3)、计费信息二维码显示模块(4)和智能平板车位锁(5)；所述检测模块(2)，用于检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将所述停车时长发送给所述控制模块(3)和所述智慧停车管理平台(1)；所述控制模块(3)，用于将所述停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，控制所述智能平板车位锁(5)上锁；所述智慧停车管理平台(1)，用于当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将所述计费信息发送给所述计费信息二维码显示模块(4)；所述计费信息二维码显示模块(4)，用于根据所述计费信息生成并显示计费信息二维码。2.根据权利要求1所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，其特征在于，还包括移动终端(6)；所述移动终端(6)，用于识别所述计费信息二维码显示模块(4)上显示的计费信息二维码并缴费，并将缴费结果反馈至所述控制模块(3)；所述控制模块(3)，还用于根据所述缴费结果控制所述智能平板车位锁(5)解锁。3.根据权利要求1所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，其特征在于，所述检测模块(2)包括车辆感应单元(201)、计时单元(202)和通讯单元(203)；所述车辆感应单元(201)，用于检测是否有车辆驶入停车位，并将所述检测结果发送给所述计时单元(202)；所述计时单元(202)，用于当有车辆驶入停车位时，记录停车时长；所述通讯单元(203)，用于将所述停车时长发送给所述控制模块(3)和所述智慧停车管理平台(1)。4.根据权利要求1所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，其特征在于，还包括车型识别模块(7)；所述车型识别模块(7)，用于识别驶入停车位的车辆车型，并将所述车辆车型发送给所述控制模块(3)；所述控制模块(3)，还用于根据所述车辆车型控制所述智能平板车位锁(5)上升或下降。5.根据权利要求4所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统，其特征在于，所述车型识别模块(7)包括相机单元和识别单元；所述相机单元，用于获取驶入停车位的车辆图像；所述识别单元，用于将所述驶入停车位的车辆图像输入训练好的车型识别模型中，输出所述驶入停车位的车辆车型。6.一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的无人收费管理系统，包括：所述检测模块(2)检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将所述停车时长发送给所述控制模块(3)和所述智慧停车管理平台(1)；
所述控制模块(3)将所述停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，控制所述智能平板车位锁(5)上锁；当所述停车时长大于预设的免费停车时长时，所述智慧停车管理平台(1)从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将所述计费信息发送给所述计费信息二维码显示模块(4)；所述计费信息二维码显示模块(4)根据所述计费信息生成并显示计费信息二维码。7.根据权利要求6所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，其特征在于，当车辆需要驶出停车位时，利用所述移动终端(6)获取所述计费信息二维码显示模块(4)上显示的计费信息并缴费，并将缴费结果反馈至所述控制模块(3)；所述控制模块(3)根据所述缴费结果控制所述智能平板车位锁(5)解锁。8.根据权利要求6所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，其特征在于，所述车辆感应单元(201)检测是否有车辆驶入停车位，并将所述检测结果发送给所述计时单元(202)；当有车辆驶入停车位时，所述计时单元(202)记录停车时长；所述通讯单元(203)将所述停车时长发送给所述控制模块(3)和所述智慧停车管理平台(1)。9.根据权利要求6所述的一种基于智能平板车位锁的无人收费管理方法，其特征在于，所述车型识别模块(7)识别驶入停车位的车辆车型，并将所述车辆车型发送给所述控制模块(3)；所述控制模块(3)根据所述车辆车型控制所述智能平板车位锁(5)上升或下降。

技术总结
本发明公开了一种基于智能平板车位锁的无人收费管理系统及方法，检测模块，用于检测是否有车辆驶入停车位，当有车辆驶入停车位时，记录停车时长，并将停车时长发送给控制模块和智慧停车管理平台；控制模块，用于将停车时长与预设的免费停车时长进行比较，当停车时长大于预设的免费停车时长时，控制智能平板车位锁上锁；智慧停车管理平台，用于当停车时长大于预设的免费停车时长时，从车辆驶入停车位的时间开始生成计费信息，并将计费信息发送给计费信息二维码显示模块；计费信息二维码显示模块，用于根据计费信息生成并显示计费信息二维码。本发明能够很好的实现无人化值守的停车收费，提高停车场的车辆通行效率，降低安全事故发生的概率。故发生的概率。故发生的概率。


技术研发人员：马宗方 杨延坤 史小辉 马胜利
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/9/7