基于毫米波雷达感应的道闸控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及毫米波雷达感应技术领域，具体涉及基于毫米波雷达感应的道闸控制系统及控制方法。


背景技术：

2.道闸又称为挡车器，是专门用于道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备，现在被广泛应用于收费站、停车场系统。随着汽车工业的不断发展及汽车数量的日益剧增，对道闸的需求量也越来越大，对道闸的性能也提出了更高的要求，特别是在停车场管理系统中，道闸成为关键的车道设备。
3.而现在的停车场道闸都是采用智能自动道闸系统安装于停车场的出入口，但现在所使用的道闸只能用于识别车辆，并在识别后放行，对车辆停车方向和停车需求并不能做到引导作用；同时在对车辆放行时，系统识别精度不够，影响系统响应时间，需要车辆靠近后等待一段时间，待系统识别后才会抬杆，导致道闸抬杆反应速度慢，进而延长等待时间，影响车主进出车库的体验。并且现有的停车场道闸在车辆出现堵塞时无法及时感知，导致无法及时对堵塞车辆作出快速的处理措施，影响整个车辆行进。
4.因此，针对现有道闸无法针对车主提供停车需求指引以及道闸系统反应时间长的问题，现在需要提供基于毫米波雷达感应的道闸控制系统及控制方法。


技术实现要素：

5.本发明意在提供基于毫米波雷达感应的道闸控制系统及控制方法，解决现有小区停车场中道闸识别不精准，无法为车主提供合理的停车指引的问题。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明用于提高道闸识别精准度，为车主提供有效的停车指引，以提升停车场使用体验，具体为基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，包括设于车行出入口的道闸装置，所述道闸装置上设有毫米波雷达装置、时间继电器模块以及可视对讲装置；所述道闸装置用于感知车行出入口堵塞状态，包括以下步骤：
8.步骤一，通过毫米波雷达装置识别侦测范围内的目标车辆信息，将目标车辆信息发送至时间继电器模块；
9.步骤二，时间继电器模块对目标车辆信息进行处理，并判定该目标车辆在设定时间内是否离开侦测范围，若未离开则发出脉冲信号至可视对讲装置，可视对讲装置采集目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至控制器；
10.步骤三，控制器将目标车辆信息进行分类标记，根据标记内容预判目标车辆进入小区的目的，形成目的信息；同时根据目标车辆信息设定道闸抬杆及放杆时长；将目的信息进行处理，并将其分为三种类型，根据不同的目的信息类型结合小区环境信息推荐合理的停车位，形成包含停车位位置和行车路径的车位推荐信息；
11.步骤四，根据需求选择对应的停车位，并按照对应行车路径指引车主到达停车位
所在位置；
12.步骤五，将车位推荐信息自动传至中控室，并由中控室根据车位推荐信息整体调度停车位状态。
13.本方案的原理及优点是：通过对目标车辆信息的精准识别，可快速对堵塞的目标车辆信息进行分析，进而可为系统分析提供充足的时间，以保证识别的精准度，同时又节省系统反应时间，为车主节省等待时间；提升车行出入体验、实现车行出入口堵塞感知。
14.同时，本方案中通过对目标车辆信息的分析和预判，获得车主的目的信息，并根据目的信息合理推荐停车位，同时结合小区环境信息规划行车路径，既保障小区内居民活动的安全，又保证车主行车顺畅，有效降低行车堵塞、拥挤、过密接触等情况。更能贴合车主实际需求提供准确的停车位信息，也便于车位的统筹管理和资源合理化利用。
15.优选的，作为一种改进，所述目标车辆信息包括车辆当前位置、车辆速度、车辆预行进方向、车牌信息以及车身形状。根据目标车辆信息可判定当前车辆的车型和行进意图，以快速准确的获取车辆信息，从而精准合理的安排道闸的抬杆时间，在满足充足的抬杆时间的同时减少车主等待时间，提高行车效率。
16.优选的，作为一种改进，在步骤三中，将所述目标车辆信息与小区内登记的车辆信息进行比对，并按照比对结果对目标车辆信息进行分类标记，将目标车辆信息分为登记车和散车两类。先将目标车辆信息进行分类标记，更能快速获取目标车辆的行进目的，提升运算效率，有效降低计算量，提高整体统计能力。
17.优选的，作为一种改进，所述目的信息包括回家、访客以及临停三种；当登记车中，车主有固定车位则为判定为回家目的，车主无固定车位则判定为访客目的；当散车中，车主有固定车位则判定为回家目的，车主无固定车位则判定为临停目的。根据停车位将目的信息进行分类，从而更加合理且精准的统筹停车位资源的使用，同时也能更加贴合车主的需求，将资源最大化。
18.优选的，作为一种改进，在步骤三中，根据车主所要到达的楼栋信息，选取相应楼栋及楼栋附近的停车位，选取范围为周围50米内，选取车位数量为1-10个。将范围选取在目标楼栋的50米内，减少车主上车和下车的距离，使停车更方便；同时对车主而言一般会选择最适合于自己的车位，因此推荐数量设置在10个以内是完全能够满足车主停车需求的，数量过多不但造成资源浪费，还会增加计算量，增加运算负担，影响推荐效率。
19.优选的，作为一种改进，所述停车位信息还包括停车位数量、停车位区域以及停车位距离；所述停车位区域包括车库内、小区内场地、临时区域；所述停车位距离包括驶入距离和驶出距离。车主可根据停车位区域和停车位距离自行选择更便捷的停车位，使车位选择更灵活也更直观，对车主而言有更多选择，同时也不用开着车到处跑，节省车主时间同时停车位置更贴合车主需求。
20.优选的，作为一种改进，所述小区环境信息包括业主作息时间段、防疫措施信息以及车主停车时段信息；所述业主作息时间段为小区内居民常规聚集活动时间段；所述防疫措施信息为小区内防疫管控路径信息；所述车主停车时段信息为车主进入或驶出时间段；根据小区环境信息实时选择合理的行车路径。根据小区环境信息来合理划分行车路径，充分保障小区内生活环境，为居民和车主都提供便利的同时保证小区环境安全，尽可能的降低接触、碰撞等风险。
21.相应的，本发明还提供了一种基于毫米波雷达感应的道闸控制系统，应用于上述基于毫米波雷达感应的道闸控制方法。包括设于停车场出入口的道闸装置，所述道闸装置上设有识别装置，与识别装置连接的控制单元；所述识别装置用于采集目标车辆信息，所述目标车辆信息包括目标信息和外观信息；所述识别装置包括与道闸连接的毫米波雷达感应设备，以及与道闸连接的图像采集设备；所述控制单元用于对目标车辆信息进行分析识别，并形成相应的车位推荐信息。
22.实施本发明，具有如下有益效果：
23.本技术通过毫米波雷达感应设备精准抓取目标车辆信息，提高反应效率，同时为控制系统提供充分的判断时间而不会耽搁车主的时间，有效降低等待时长，保证识别更精准，提供的信息更有效。同时本技术通过控制单元对目标车辆信息进行分析，根据车主实际需求提供停车位，并能够更加精准且贴合车主实际需求地为车主提供行车路径，方便停车使用的同时减少与其他人的接触，从而保障安全。
24.优选的，作为一种改进，所述控制单元包括分析模块、匹配模块以及路径模块；所述分析模块用于对目标信息和外观信息进行综合分析，形成目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至匹配模块；所述匹配模块用于将目标车辆信息与小区内登记的车辆信息进行比对，并将比对信息进行标记后获得目的信息；所述路径模块用于根据获得的目的信息推荐合理的停车位信息，并根据停车位信息生成至少一条行车路径。
25.优选的，作为一种改进，所述路径模块包括推送项和选择项；所述推送项用于将形成的停车位信息推送至车主；所述选择项用于车主根据实际需求选择对应的停车位信息。车主根据实际需求自主选择，使停车更灵活，车位选择更直观高效。
附图说明
26.图1为本发明实施例一的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法流程示意图；
27.图2为本发明实施例一基于毫米波雷达感应的道闸控制系统的结构示意图。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
29.实施例一
30.基本如附图1所示：基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，针对车主的停车需求提供合适的停车位，并提供准确的停车路径，便于车主安全到达，提升车主停车体验。同时提高道闸识别精准度，降低系统响应时间，提升系统作业效率。具体包括设于车行出入口的道闸装置，所述道闸装置上设有毫米波雷达装置、时间继电器模块以及可视对讲装置；与道闸装置连接的控制器，所述道闸装置用于感知车行出入口堵塞状态，包括以下步骤：
31.s1，通过小区内停车场出入口设置的识别装置识别目标车辆信息，将目标车辆信息进行分类，并预判目标车辆进入小区的目的，并形成目的信息。
32.具体的，所述识别装置为毫米波雷达装置，通过毫米波雷达装置识别侦测范围内的目标车辆信息，该侦测范围可根据小区实际大小具体配置；通过毫米波雷达装置检测到车辆、人体时，则会持续触发高电平报警信号，并将该信号发送至时间继电器模块。
33.s2，时间继电器模块接收该信号并进行处理，当该段信号持续时间超过设定的时
间范围，说明车辆、人体还未离开毫米波雷达侦测范围，此时时间继电器模块将触发一次高电平脉冲信号至可视对讲装置；本实施例中时间范围设定为45秒。可视对讲装置在接收到脉冲信号后采集目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至控制器。
34.具体的，目标车辆信息包括目标信息和外观信息。所述目标信息为通过毫米波雷达感应装置获取的车辆当前位置、车辆速度、车辆预行进方向；所述外观信息为通过可视对讲装置采集车辆车牌信息和车身形状信息。
35.s3，控制器通过车辆当前位置、车辆速度以及行驶方向预判车辆即将进入或驶出道闸的时长，以此设定抬杆和放杆时长，精准控制道闸反应时间，缩短车主等待时间，提供给系统充分的反应时间。
36.同时在车辆驶进道闸摄像范围内时获取车辆车牌信息，并与小区内登记的信息进行比对，将比对结果分为两种进行标记：其一为小区内已登记车辆，则按照登记车进行标记；其二为未登记车辆，则按照散车方式标记。
37.具体的，根据标记的内容判断获得车主进入小区的目的信息，所述目的信息可包括回家、访客以及临停。当为登记车的标记内容时，车主为已有固定的停车位，此时为回家的目的信息；当车主为无固定停车位时，此时为访客的目的信息。当为散车时，当车主无固定停车位时，此时为临停的目的信息；若车主有固定停车位，则为回家的目的信息。
38.具体的，根据获得的目的信息推荐合理的停车位，并结合小区环境给出至少一条安全的行车路径，形成停车位信息。
39.具体的，当目的信息为回家时，根据登记的固定停车位，将直接规划出当前位置至停车位的安全行径路径，并指引车主到达。
40.当目的信息为访客或临停时，将根据车主要到达的楼栋位置，推荐合理的停车位，具体包括以下子步骤：
41.s3.1根据车主楼栋信息，收集该楼栋及楼栋附近的可用停车位，形成停车位信息；该停车位信息还包括停车位数量、停车位区域、停车位距离。
42.本实施例中，在该楼栋及楼栋50米内选取合理的停车位，所选停车位数量为1-10个；所述停车位区域包括车库内、小区内场地、临时区域等；所述停车位距离包括该车位与进口之间的驶入距离以及该车位与出口之间的驶出距离。
43.s3.2根据停车位信息结合小区内的环境信息生成路径信息，供车主按照需求选择。
44.具体的，小区内的环境信息包括三种，分别为业主作息时间段、防疫措施信息以及车主停车时段信息。
45.具体的，所述业主作息时间段为小区内居民集中活动的时间段，此时小区内人流量较多，且会相对集中于小区内某些活动区域，此时将在规划路径时尽量避开人流量大的路径，以减少与居民的接触碰撞可能性，保障居民与行车安全。所述防疫措施信息为在小区内进行的防疫管控措施信息，如某路段为封控区域或临时管控区域，此时在规划路径时将避开该路段，以降低行车风险。所述车主停车时段信息为根据车主进入时的时间段综合分析当前时段小区的环境状态，当车主停车时段为23:00-05:00之间时，此时小区内人流量少，但环境较暗，此时可结合可视度和道路情况形成路径信息。
46.同时，当目的信息为临停时，还包括以下子步骤：
47.s3.1.1获取车主临停时长信息，根据时长信息推荐合理的停车位信息。所述临停时长包括三种，分别为2小时内，2-5小时，5-8小时。临停时段大于8小时将按照访客目的进行标记。
48.具体的，临停时长在2小时内时，将优先在可用停车位中推荐小区内场地、临时区域中易挪动且靠近出口的停车位信息；当在2-5小时内，将在可用停车位中优先推荐小区内场地、车库内易挪动且靠近出口的停车位信息；当在5-8小时内，将在可用停车位中优先推荐车库内易挪动且相对靠近出口的停车位信息。以便于根据车主实际需求选择易操作且便捷的停车位置，从而节省车主停车时间。
49.具体的，所述停车位信息还包括可用停车时长、停车收费信息以及出口路径信息。
50.s4，车主根据推荐停车位信息选择停车位及相应路径，并按照指引路径到达该车位。以便于快速通过道闸，避免堵塞。
51.s5，控制器将车位推荐信息自动传至中控室，并由中控室根据车位推荐信息整体调度停车位状态，达到灵活处理的方式。当出现月票过期、临停未付费、车牌识别有误等情况时，还可通过中控室采取合理的处理措施以助于快速处理，提升车行出入体验、实现车行出入口堵塞感知。
52.本实施例中，通过对车辆信息进行提前预判，从而快速准确的获得车辆进入小区的目的信息，为道闸系统判定提供充分的分析时间，同时整体减少道闸反应时间，提高道闸的响应速度。同时根据目的信息可生成精准的停车位信息并推荐给车主。车主根据自身需求自行选择对应的停车位和停车路径，更加精准的贴合车主实际需求，同时保障车主与居民的安全和稳定。
53.同时，本发明还提供一种基于毫米波雷达感应的道闸控制系统，应用于上述控制方法，以达到对车主信息的精准识别和快速响应。如附图2所示，具体包括设于停车场出入口的道闸装置；所述道闸装置上设有识别装置，与识别装置电连接的控制单元，以及操作端。
54.具体的，所述识别装置包括与道闸通过无线或有线连接的毫米波雷达感应设备，以及设于各出入口的图像采集设备。所述毫米波雷达感应设备用于完成对进、出车辆目标距离、速度信息以及行驶方向的精准探测，通过雷达的回波完成目标信息的精准采集，同时通过控制单元根据目标信息控制道闸的起、落。所述图像采集设备包括与道闸连接的可视对讲装置；所述图像采集设备用于采集目标的车牌信息和车身形状；并将采集的外观信息传送至控制单元。
55.具体的，所述控制单元包括分析模块、匹配模块以及路径模块。所述分析模块用于对采集的目标信息和外观信息进行综合分析，形成目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至匹配模块。
56.所述匹配模块用于将目标车辆信息与小区内登记的车辆信息进行比对，并形成比对结果标记，通过标记信息获得车辆进入小区的目的信息，并将目的信息发送至所述路径模块。
57.所述路径模块用于根据获得的目的信息推荐合理的停车位信息，并根据停车位信息生成至少一条行车路径。并将停车位信息和行车路径推送至车主，供其根据实际需求选择。
58.具体的，所述路径模块还包括推送项和选择项，通过推送项将形成的停车位信息和行车路径推送至操作端；通过选择项，车主可根据自主需求进行选择操作，并在经过选择后显示精准的指引路径。
59.所述操作端安装于车主手机端，车主通过操作端可选择设置进入小区的时长和楼栋信息，同时通过操作端对推荐的停车位信息和行车路径进行选择。
60.具体的，还包括设置于小区内部的监控管理设备，所述监控管理设备用于收集小区内各停车位的实时使用情况，并将使用情况形成可用车位信息发送至控制单元。
61.本实施例中，通过小区停车管理系统与小区内监控设备相互配合，合理利用小区内部资源，降低设备成本的同时实现对目标车辆信息的采集，同时实现对停车位的合理分析推送，并结合小区内实际生活环境提供有效安全的行车路径。
62.同时通过毫米波雷达感应设备实现对目标车辆信息的精准抓取和判定，从而使道闸系统识别精度更高，识别距离更短，避免识别不到位，未有效识别等情况，提高道闸识别精准度。同时有效缩短获取信息时间，为系统反应提供充足的时间，提高系统统计能力，有效降低计算量，提高运算效率，进而做到在不影响车主体验感的同时精准识别，提供更加贴合车主实际需求的停车位及停车路径，保障小区内居民及车主的安全。
63.实施例二
64.与实施例一不同的是，本实施例中还包括在道闸抬杆时根据目的信息提供提示信息。所述提示信息包括进口提示和出口提示。
65.具体的，所述进口提示包括进入时间、当前位置、距离车位距离、悬杆时长。
66.所述出口提示包括停车时长、停车费用、距离出口距离、悬杆时长以及出行安全提示。
67.具体的，所述悬杆时长根据车身形状以及车辆行驶路径推定。当车辆为小型车，则设定悬杆时长为2-4秒；当车辆为中型车，则设定悬杆时长为3-6秒；当车辆为大型车，则设定悬杆时长为4-8秒。
68.本实施例中，根据目的信息对车主给出针对性的提示信息，便于车主了解当前位置以及所要到达的位置，更利于车主行驶，为车主提供更便捷更贴切的停车体验。同时通过合理的设置悬杆时长，利于车主有充分的时间通过道闸，而不至于中途落杆误伤车辆。
69.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于，包括设于车行出入口的道闸装置，所述道闸装置上设有毫米波雷达装置、时间继电器模块以及可视对讲装置；与道闸装置连接的控制器，所述道闸装置用于感知车行出入口堵塞状态，包括以下步骤：步骤一，通过毫米波雷达装置识别侦测范围内的目标车辆信息，将目标车辆信息发送至时间继电器模块；步骤二，时间继电器模块对目标车辆信息进行处理，并判定该目标车辆在设定时间内是否离开侦测范围，若未离开则发出脉冲信号至可视对讲装置，可视对讲装置采集目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至控制器；步骤三，控制器将目标车辆信息进行分类标记，根据标记内容预判目标车辆进入小区的目的，形成目的信息；同时根据目标车辆信息设定道闸抬杆及放杆时长；将目的信息进行处理，并将其分为三种类型，根据不同的目的信息类型结合小区环境信息推荐合理的停车位，形成包含停车位位置和行车路径的车位推荐信息；步骤四，根据需求选择对应的停车位，并按照对应行车路径指引车主到达停车位所在位置；步骤五，将车位推荐信息自动传至中控室，并由中控室根据车位推荐信息整体调度停车位状态。2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：所述目标车辆信息包括车辆当前位置、车辆速度、车辆预行进方向、车牌信息以及车身形状。3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：在步骤三中，将所述目标车辆信息与小区内登记的车辆信息进行比对，并按照比对结果对目标车辆信息进行分类标记，将目标车辆信息分为登记车和散车两类。4.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：所述目的信息包括回家、访客以及临停三种；当登记车中，车主有固定车位则为判定为回家目的，车主无固定车位则判定为访客目的；当散车中，车主有固定车位则判定为回家目的，车主无固定车位则判定为临停目的。5.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：在步骤三中，根据车主所要到达的楼栋信息，选取相应楼栋及楼栋附近的停车位，选取范围为楼栋周围50米内，选取车位数量为1-10个。6.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：所述车位推荐信息还包括停车位数量、停车位区域以及停车位距离；所述停车位区域包括车库内、小区内场地、临时区域；所述停车位距离包括驶入距离和驶出距离。7.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制方法，其特征在于：所述小区环境信息包括业主作息时间段、防疫措施信息以及车主停车时段信息；所述业主作息时间段为小区内居民常规聚集活动时间段；所述防疫措施信息为小区内防疫管控路径信息；所述车主停车时段信息为车主进入或驶出时间段；根据小区环境信息实时选择合理的行车路径。8.基于毫米波雷达感应的道闸控制系统，其特征在于：包括设于停车场出入口的道闸装置；所述道闸装置上设有识别装置，与识别装置连接的控制单元；所述识别装置用于采集目标车辆信息，所述目标车辆信息包括目标信息和外观信息；所述识别装置包括与道闸连
接的毫米波雷达感应设备，以及与道闸连接的图像采集设备；所述控制单元用于对目标车辆信息进行分析识别，并形成相应的车位推荐信息。9.根据权利要求8所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制系统，其特征在于：所述控制单元包括分析模块、匹配模块以及路径模块；所述分析模块用于对目标信息和外观信息进行综合分析，形成目标车辆信息，并将目标车辆信息发送至匹配模块；所述匹配模块用于将目标车辆信息与小区内登记的车辆信息进行比对，并将比对信息进行标记后获得目的信息；所述路径模块用于根据获得的目的信息推荐合理的停车位，并根据停车位生成至少一条行车路径。10.根据权利要求9所述的基于毫米波雷达感应的道闸控制系统，其特征在于：所述路径模块包括推送项和选择项；所述推送项用于将形成的车位推荐信息推送至车主；所述选择项用于车主根据实际需求选择对应的停车位。

技术总结
本发明涉及毫米波雷达感应技术领域，公开了基于毫米波雷达感应的道闸控制系统及控制方法，包括识别通过道闸的目标车辆信息，将目标车辆信息进行分类标记，根据标记预判目标车辆进入小区的目的；同时根据目标车辆信息设定道闸抬杆及放杆时长；将目的信息分为三种类型，根据目的信息类型结合小区环境信息推荐合理的停车位，形成车位推荐信息；根据需求选择对应的停车位，按照对应行车路径指引车主到达停车位所在位置。本申请提高车辆信息识别精准度，节省系统反应时间，为车主节省等待时间，更能贴合车主实际需求提供准确的停车位信息，便于车位的统筹管理和资源合理化利用。提升车行出入体验、实现车行出入口堵塞感知。实现车行出入口堵塞感知。实现车行出入口堵塞感知。


技术研发人员：焦谋 郭界
受保护的技术使用者：重庆天智慧启科技有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/7/12