[發明專利]城市道路車輛信息采集系統

在審

• 申請號: 201610080886.4
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105788287A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 李福軍
• 申請（專利權）人: 李福軍
• 主分類號: G08G1/042
• 分類號: G08G1/042;G08G1/017;G08G1/065;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及信息采集領域，尤其涉及一種城市道路車輛信息采集系 統。

背景技術

現有技術中充電樁只是提供了為電動汽車充電的功能，具有以下兩個 缺陷：一方面，充電樁的本身結構效率較低，充電效果不佳，需要改善其 充電性能，另一方面，由于充電樁具有分散均勻、數量眾多的分布特點， 可以用來作為本地數據采集終端，以為城市管理者提供參考數據。然而現 有技術中的充電樁都沒有克服上述兩個缺陷。

另外，在充電設施推進過程中，電動汽車的管理者面臨充電樁分布無 法同時滿足節省公共資源和迎合各個道路電動汽車充電需求這兩個方面， 例如，如果在每一個道路旁邊都設置數量充足的充電樁，這樣將占據過多 的公共資源，相反，如果僅僅在一些重要地段設置充電樁，那么一些道路 上的電動汽車將面臨無電可充的窘境。

因此，需要一種新型城市信息采集系統，能夠以電動汽車的充電樁為 硬件平臺，在充當本地數據采集終端的同時，對充電樁的充電性能進行改 善，從而從根本上方便電動汽車用戶的使用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種城市道路車輛信息采集系統， 首先，對充電樁的內部結構和輔助結構進行設備實現和改良，從整體上提 高充電樁的性能；更為關鍵的是，采集系統建立在充電樁上，在充電樁上 集成了識別車輛的環形線圈檢測設備和識別電動車輛的車輛類型檢測設 備，從而能夠為電動汽車的城市管理者提供更有價值的參考數據。

根據本發明的一方面，提供了一種城市道路車輛信息采集系統，所述 系統包括環形線圈檢測設備、3G通信設備、車輛類型檢測設備、充電樁主 體結構和飛思卡爾MC9S12芯片，環形線圈檢測設備用于檢測附近道路是 否有汽車通過，車輛類型檢測設備用于檢測通過汽車的車輛類型，充電樁 主體結構用于對電動車充電，3G通信設備用于建立雙向通信鏈路，飛思卡 爾MC9S12芯片與環形線圈檢測設備、3G通信設備和車輛類型檢測設備 分別連接。

更具體地，在所述城市道路車輛信息采集系統中，包括：環形線圈檢 測設備，埋設在充電站附近道路的下方，用于檢測過往目標是否為汽車， 并在檢測到汽車時發出存在汽車信號；其中，環形線圈檢測設備包括第一 感應線圈、第二感應線圈、耦合振蕩電路、信號整形放大電路和微處理器 組成，第二感應線圈設置在第一感應線圈的正前方，耦合振蕩電路與第一 感應線圈和第二感應線圈分別連接，以在有目標依次通行過第一感應線圈 和第二感應線圈時檢測第一感應線圈和第二感應線圈各自的線圈電感量 的變化，信號整形放大電路與耦合振蕩電路連接，用于對耦合振蕩電路的 輸出信號進行整形放大以獲得整形放大信號，微處理器與信號整形放大電 路連接，用于基于接收到的整形放大信號判斷經過的目標是否為汽車以確 定是否發出存在汽車信號；充電樁主體結構，包括電力供應設備和電力供 應插頭；電力供應設備包括第一開關、第二開關、上拉電壓接入端、第一 電阻、第一交流電源線輸入端、第一交流電源線輸出端、第一中線輸入端、 第一中線輸出端、第一接地端、電壓檢測器和第一輸出接口，第一開關位 于第一交流電源線輸入端和第一交流電源線輸出端之間，第二開關位于第 一中線輸入端和第一中線輸出端之間，第一電阻的一端連接上拉電壓，另 一端連接電壓檢測器，第一輸出接口包括四個輸出端，分別為第一交流電 源線輸出端、第一中線輸出端、第一接地端和第一電阻的另一端；電力供 應插頭包括第二交流電源線輸入端、第二交流電源線輸出端、第二中線輸 入端、第二中線輸出端、第二接地端、第二電阻、第三開關、第三電阻和 第二輸出接口，第二交流電源線輸入端、第二中線輸入端和第二接地端與 第一交流電源線輸出端、第一中線輸出端和第一接地端分別連接，第二交 流電源線輸出端、第二中線輸出端與第二交流電源線輸入端、第二中線輸 入端分別連接，第三電阻的一端與第一電阻的另一端連接，另一端與第二 電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第二接地端連接，第三開關的一端 與第二接地端連接，另一端與第三電阻的另一端連接，第二輸出接口包括 三個輸出端，分別為第二交流電源線輸出端、第二中線輸出端和第二接地 端，第二輸出接口用于與電動車的充電插頭連接；3G通信設備，與遠端的 電動車信息采集中心建立無線雙向通信鏈路；FLASH存儲設備，預先存儲 了黑白閾值和像素數閾值，所述黑白閾值用于對圖像執行二值化處理，所 述FLASH存儲設備還預先存儲了多個灰度化電動車形狀模版，每一個灰 度化電動車形狀模版為對不同類型的基準電動車進行拍攝所得到的電動 車圖像執行灰度化處理而獲得；CCD圖像采集設備，用于對附近道路進行 拍攝，以獲得附近道路圖像；車輛類型檢測設備，與CCD圖像采集設備 和FLASH存儲設備分別連接，包括灰度化處理子設備、圖像預處理子設 備、二值化處理子設備、列邊緣檢測子設備、行邊緣檢測子設備、目標分 割子設備和目標識別子設備，所述灰度化處理子設備與所述CCD圖像采 集設備連接，以對所述附近道路圖像執行灰度化處理以獲得灰度化道路圖 像；所述圖像預處理子設備與所述灰度化處理子設備連接，以對所述灰度 化道路圖像依次執行對比度增強和基于7×7像素窗口的中值濾波，以獲 得預處理道路圖像；所述二值化處理子設備與所述圖像預處理子設備和所 述FLASH存儲設備分別連接，將所述預處理道路圖像的每一個像素的灰 度值與所述黑白閾值分別比較，當像素的灰度值大于所述黑白閾值時，將 像素記為白色像素，當像素的灰度值小于所述黑白閾值時，將像素記為黑 色像素，從而獲得二值化道路圖像；所述列邊緣檢測子設備與所述二值化 處理子設備和所述FLASH存儲設備分別連接，用于對所述二值化道路圖 像，計算每列黑色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾 值的列記為邊緣列；所述行邊緣檢測子設備與所述二值化處理子設備和所 述FLASH存儲設備分別連接，用于對所述二值化道路圖像，計算每行黑 色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的行記為邊緣 行；所述目標分割子設備與所述列邊緣檢測子設備和所述行邊緣檢測子設 備分別連接，將邊緣列和邊緣行交織的區域作為目標存在區域，并從所述 二值化道路圖像中分割出所述目標存在區域以作為目標子圖像輸出；所述 目標識別子設備與所述目標分割子設備和所述FLASH存儲設備分別連接， 將所述目標子圖像與所述多個灰度化電動車形狀模版匹配，匹配成功，則 輸出存在電動車信號，并輸出對應的電動車車型，匹配失敗，則輸出不存 在電動車信號；飛思卡爾MC9S12芯片，與3G通信設備、車輛類型檢測 設備和環形線圈檢測設備分別連接，當接收到存在汽車信號時，汽車數量 自加1，當接收到存在汽車信號且接收到存在電動車信號時，電動車數量 自加1，非電動車數量為汽車數量減去電動車數量，汽車數量、電動車數 量和非電動車數量每月自動清零，飛思卡爾MC9S12芯片通過3G通信設 備將汽車數量、電動車數量和非電動車數量發送給遠端的電動車信息采集 中心位置處的服務器。