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车型自动分类识别系统

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第27卷第4期2006年7月 微计算机应用MICROCOMPUIERAPPLICATIONSVol.27No.4 July.2006

本文于2005-07-04收到。车型自动分类识别系统牟 瑛(辽东学院信息技术学院 丹东 118003)摘 要:车型自动分类识别系统由车型分类识别系统主机、轴检测器、红外光栅式车辆分离器和环形线圈检测器组成。该系统通过对车辆的轴距和轴数、车体外形的检测和计算前后车辆的分离,达到分型的目的。关键词:红外光栅式车辆分离器 轴检测传感器 环形线圈检测器

AutomaticClassificationandIdentificationSystemforVehicles'ModelsMOUYing(EasternLiaoningUniversityInformationandtechnologyInstitute,Dandong,118003,China)

Abstract:carmodel.sautomaticclassifyingandidentifyingsystemismadeupofcarmodel.sclassifyandidentifymain-frame、axledetector,infraredrastercarsegregatorandannularloopdetector.Bydetectingandcomputingcar.saxlesbase、numberofanles、carbody.sformal,segregatingsequentialcars,thissystemcanachievetheaimofclassifiycar.smodels.Keywords:infraredrastercarsegregator,anxisdetectingsensor,annularloopdetector

1 系统设计车型自动分类识别系统的分型方法是检测行驶车辆的车速,根据车速计算轴距、轮胎大小,记录轴数;红外光栅式车辆分离器实施前后车辆分离和车体外形的检测;线圈检测器检测车辆是否离开检测区域和车辆的大小;根据对这些检测数据的分析比较,实现了车辆种类的自动检测。系统结构框图如图1所示。图1 系统结构框图111 轴检测器工作原理沿道路行车方向的一定距离安装两条轴检测传感器(气动或压电式轴检测传感器),当车辆通过检测断面时,各轴将依次通过两条传感器,利用车辆的第一轴从C1到C2的时间T及C1、C2之间的距离S,计算出车辆的行驶速度V(V=S/T);利用第一个轴检测器测量车辆经过时相邻两个轴之间的时间T1、T2、T3、T4...(T1表示车辆1、2轴的之间的时间,T2表示车辆2、3轴之间的时间,依此类推),通过公式Sn=V*Tn(n=1,2,3...)即可得到车辆相邻两轴之间的轴距。在一辆车通过车辆分离器期间C1主机所检测的信号数量就是轴数。依据这些参数可以对通过该检测断面的机动车辆按用户要求的分类标准进行分类。112 车辆分离器工作原理将前后两辆车分辨出来,是正确识别车型种类的技术关键。红外光栅式车辆分离设备采用红外线对射方式,按一定规律垂直排布,在路面上形成一个红外光栅网,可以将通过检测器的前后车辆分离出来;它的可靠应用避免了将两辆车判为一辆车或一辆车(尤其是拖挂车)判为两辆车的错误。车辆分离器随时向主机传输车辆分离状态,同时在有车情况下,车辆外型特征也由车辆分离器检测。113 线圈检测器工作原理采用电磁感应原理,车辆进入检测区域时,线圈内的磁通量发生变化引起振荡频率变化,通过检测频率的变化判断车辆的到来、离开及车辆的大小。微计算机应用 2006年 2 硬件实现整个系统由车型自动分类识别系统主机、红外光栅式车辆分离器和环形线圈检测器组成。211 车型自动分类识别系统主机本系统的CPU采用ATMEL的AT89C52单片机。图2所示为车型自动分类识别系统主机的硬件电路结构框图。图2 系统主机电路结构图系统启动后,车辆分离器时刻检测是否有车辆到达,当车辆到达检测区域,车辆分离器的红外光栅光路被挡,分离器即向AT89C52的P1.2口和P1.3口发出有车信号,车辆离开分离器后,车辆分离器恢复常态。当车辆分离器没有检测到有车信息,轴检测器不会启动。车辆分离器与CPU之间用光耦隔离,以防止相互干扰。车辆的轴信号由轴检测器C1和轴检测器C2测量,当车辆的每一个车轴经过轴检测器C1时,轴检测器C1产生一个脉冲信号,引起CPU中断,第一次响应中断时,启动CTC1开始计时,以后每次响应中断都将CTC1的计时读出(每次记录的时间即为T1、T2、T3、T4...),并记录中断次数,当车辆通过后,所记录的中断次数即为车辆的轴数;在启动CTC1计时的同时,实时检测轴检测器C2是否有轴通过(P3.7)信号,检测到第一个信号时,记录下CTC1的计时时间,此时间即为T。线圈检测器的频率信号输入到CPU的P3.4口,定时检测其频率变化。系统在进行轴信号处理时,其基准时间由14级二进位脉动计数器CD4060提供,为128us;同时还为线圈检测提供4ms的基准脉冲。系统的通讯采用RS-232通讯方式,选用ICL232通讯接口芯片,通过RS-232接口与车道控制计算机的串口相连,实现车型数据的传送。电路中选用具有电源监视和看门狗的功能的MAX706P芯片,防止程序/跑飞0和进行电源管理,喂狗的最大时间为1.6秒。液晶显示器选用7段三线串行接口的液晶显示模块,AT89C52的P2.6口为时钟输出端,P2.7为数据输出端。AT89C52的P0口接有8个红色发光管,用来指示车辆的种类;P2.0-P2.5接有6个开关,用来调整轴检测器安装误差。212 红外光栅式车辆分离器图3所示为红外光栅式车辆分离器的硬件电路结构框图,CPU采用ATMEL公司的AT89C2051单片机。车辆分离器由红外线发射器和红外线接收器组成,红外线发射器共有17个发射头(F0~F16),其中发射头F16安装在离地面1.9米高的位置,用于检测车头特征,其余16个发射头(F0~F15)依次从离地面0.5米开始向上排列,其间距为2.5厘米;红外线接收器的排列同发射端一一对应,由17个接收头(J0-J16)组成;在检测区内分离器检测的物体宽度大于4厘米。当车辆分离器工作时在检测断面形成一道红外光栅,用来进行车辆的前后分离并将检测到的车辆到来及离去信息送系统主机。为了降低功耗及避免相互干扰等问题,采用分时扫描法(即发射头分时发射,接收头分时接收)。由AT89C2051的P1.4至P1.7脚发出编码信号,在发射端通过3-8译码器74HC138选通一个发射头发射,发射头采用Æ5红外线发射管;接收头采用HTJ-3型红外线接收器,其接收的信号通过8-1数据选通器74HC151根据编码选择允许的一路信号输入到AT89C2051的P3.2(J0~J7)和P3.3(J8~J15)脚,AT89C2051中断接收,这样AT89C2051可以确定某一时段由哪一个发射头发射,和哪一个接收头接收。发射和接收是一一对应的,循环周期为5毫秒。F16和J16始终工作,随时检测车头信息。AT89C2051的P1.0~P1.3向二)))十进制7段译码驱动器74LS48发送信号以显示当前哪一路发射接收器的光路被阻挡,同时向主机发送被挡信息。另外MAX706P提供了看门狗功能。

图3 红外光栅式车辆分离器电路结构图213 环形线圈检测器环形线圈检测传感器的硬件电路结构框图如图4所示。主要用于对通过检测断面的机动车辆实施分离。

4724期 牟 瑛:车型自动分类识别系统 图4 检测传感器电路图环形线圈埋设于路面下,工作时以固定的频率振荡,在检测区内形成一个稳定的电磁场,当有车辆进入检测区时,电磁场会发生变化,进而使环形线圈的振荡频率产生变化,通过施密特反向器74HC14传送到同步可预置计数器74HC161,变成规定范围内的频率后,再传送给主机板,由AT89C52根据其振荡频率的变化情况来判断车辆的到来及离开。

3 软件设计软件使用MCS-51汇编语言编制。设定定时计数器0为16为计数方式;定时计数器1为自动重装定时器,作为波特率发生器,该系统使用6M晶振,波特率设定为2400;轴检测器1的检测信号由INT0中断接收;对车辆分离器的信号,系统采用扫描方式工作。(1)轴检测器1信号处理程序设计如下:ZD1:PUSH PSWPUSHACCMOVPSW,#00HSETBRSOSETBRS1MOVA,R6CJNEA,#00H,ZD101MOVTH0,#00HMOVTL0,#00HSETBTR0AJMPZD301ZD101M:OVR0,#30HRLAADDA,R0MOVR0,AZD201M:OVA,TH0MOV@R0,TL0CJNEA,TH0,ZD201INCR0MOV@R0,AZD301I:NCR6POPACCPOPPSWRETI程序中第一次中断启动定时计数器0,第二次中断读取定时计数器0的计数值,保存在32H、33H中,第三次的计数

值保存在34H、35H中,以下依此类推;R6中则保存中断次数,当车辆离开检测区域后,R6的值即为车辆的轴数。(2)轴检测器2信号处理程序设计如下:其中30H、31H中存放车辆第一轴到第二条轴检测器的时间,定时计数器0计数过程直到车辆分离器检测到车辆已经过去结束。ZJ2:MOVA,TH0MOV30H,TL0CJNEA,TH0,ZJ2MOV31H,A(3)车型自动分类识别系统流程图

图5 系统流程图4 结束语本文介绍的车型自动分类识别系统适应我国的气候条件,车辆轴检测传感器具有专利技术,红外光栅式车辆分离器符合国际标准。系统测量参数准确、分型原理科学、分型精度达96%以上、计数精度达99.9%以上,各项计数指标均具有国内领先的技术水平。同时由于大量应用计算机CAD辅助设计、模具加工技术,系统便于大规模产业化生产,并具有良好的互换性及维修性;系统还具有性能优越、价格低、操作简单、维护方便、维修简单等优点,在各类收费站(点)的应用中,取得了很好的效果。参考文献1 李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计.北京:电子工业出版社,2004.2 苏铁力.传感器及其接口技术.北京:中国石化出版社,1998.作者简介牟瑛,女,(1966年生),讲师。

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(ETC)工作原理综述

(ETC)工作原理综述

(ETC)工作原理综述1ETC系统简介ETC系统内是利用微波（或红外或射频）技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理）所组成的先进系统，以实现车辆无需会车既可自动收取道路通行费用。

目前，大多数ETC系统均采用电磁辐射技术，所以作者主要针对此类系统进行这三类综述。

不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置（称为路边读写设备，简称RSE），识别车辆上设备（称为车载器，简称OBU）内特有编码，判别车型，计算通行成本，并自动用户从车辆用户的专用帐户中会扣除通行费。

对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆，则视作违章车辆，实施图象抓拍和识别，会同交警部门事后处理。

与传统人工收费（ManualTollCollection，简称MTC）方式不同，ETC带来的好处有:无需收费项目广场，节省平交道的占地面积；节省能源消耗，减少时的废气排放和对城市环境的污染；降低车辆部件损耗；减少收费技术人员，降低收费管理单位的管理成本；实现计算机管理，提高收费管理单位的项目管理管理水平；对因缺乏收费花园而无条件实施停车用语收费的场合，有实施收费的可能；无需排号停车，可节省出行人的时间等；避免因停车收费而造成收费口，形成新的瓶颈等。

ETC系统按收费站收费方式，可分为开放式和封闭式；按汽车站车道配置，可分为ETC专用车道、MTC车道和ETC/MTC混合车道三类。

鉴于我国道路大体上情况，在很长的一段时间内，ETC和MTC将共存。

示意图：ETC专用车道（左）和ETC/MTC混合车道（右）资料来源：上海科技情报所根据相关资料整理编制2ETC系统的关键技术及标准拟订不停车收费的车道控制系统包括以下三大关键子系统：车辆自动识别技术（AVI）：主要由车载设备(OBU)和路边设备(RSE)组成，两者通过短程通信DSRC完成路边设备对车载设备信息的一次读写，即完成收(付)费交易所必须的信息交换手续。

基于指纹识别车辆进出自动控制系统设计

基于指纹识别车辆进出自动控制系统设计

基于指纹识别车辆进出自动控制系统设计摘要：传统小区车辆进出管理方式存在安全性不高、通行效率低、不能验证车主身份等问题，将指纹识别、无线通讯、嵌入式技术应用于车辆进出控制管理，能改进上述缺点。

本文阐述了基于指纹识别车辆进出自动控制系统的结构组成，重点介绍系统主要硬件模块和软件设计。

测试结果验证了所述方法的可行性，具有较高的实际应用价值。

关键词：指纹识别；自动控制；无线通讯中图分类号：tp311.52 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0044-02近年来随着我国汽车产业的不断发展及人们生活水平的不断提高，企事业单位公务车及私家车数量日渐增多，单位区域范围汽车进出流量增长迅速。

传统小区停车场车辆进出管理方式都采用手动人工控制管理方式实现，其缺点是耗时、工作量大、汽车通行效率低、安全性不高，已不能满足智能小区对车辆物业管理智能化程度不断提高的需求。

一、基于指纹识别车辆进出自动控制系统方案设计系统主要由车辆进出管理信息系统，车载指纹识别控制器、车辆进出控制器、道闸、道闸开关执行机构、车辆感应器组成，如图1所示。

车载指纹识别控制器与车辆进出控制器通过无线通讯，车辆感应器和道闸开关执行机构与车辆进出控制器通过电缆连接。

其中车辆进出管理信息系统属于上位机，运行在pc机上，与车辆进出控制器通过网口通讯，其主要作用对车辆日常进出时间进行统计；车载指纹识别控制器完成车主身份验证，并能根据请求自动向车辆进出控制器发出车主身份认证信息；车辆进出控制器通过车辆感应器感知车辆进入与离开信息，并向进入或驶离车辆发出认证请求，在身份信息获得确认以后，控制道闸开关执行机构动作。

二、系统硬件组成及器件选型为了便于系统程序开发和功能扩展，整个系统采用嵌入式体系结构，以micro2440核心板为基础，在其上做硬件模块加载、应用层软件开发。

micro2440核心板其实是一个最小系统板，cpu为s3c2440，运行400mhz，nor flash 2m，nand flash256m，sdram 64m。

车牌识别系统的研究背景意义与国内外研究现状

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车牌识别系统的研究背景意义及国内外研究现状1 车牌识别系统的背景1.1 车牌识别系统的背景及研究意义1.2 车牌识别系统简介2 车牌识别系统的国内外现状3 车牌识别难点1车牌识别系统的背景1.1 车牌识别系统的背景及研究意义随着经济社会的迅猛发展，人们的生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多。

为了提高车辆的管理效率，缓解公路上的交通压力，我们必须找到一种解决方案。

而作为汽车“身份证”的汽车车牌，是在公众场合能够唯一确定汽车身份的凭证。

我们可以以此为依据，设计一种车牌识别系统监控各个车辆的情况。

为此，我国交通管理部门对汽车车牌的管理非常重视并制定了一套严格的管理法规。

其中对汽车车牌的制作、安装、维护都要求由制定部门统一进行管理。

在此基础上，如果研制出一种能在公众场合迅速准确地对汽车牌照进行自动定位识别的系统(CPR)，那么这将是一件非常有意义的工作，并将极大地提高汽车的安全管理水平及管理效率。

车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一, 该技术应用范围非常广泛, 其中包括: (1) 交通流量检测；(2) 交通控制与诱导；(3) 机场、港口等出入口车辆管理；(4) 小区车辆管理；(5) 闯红灯等违章车辆监控；(6) 不停车自动收费；(7) 道口检查站车辆监控；(8) 公共停车场安全防盗管理；(9) 计算出行时间；(10) 车辆安全防盗、查堵指定车辆等。

其潜在市场应用价值极大，有能力产生巨大的社会效益和经济效益。

如图1 所示，LPR[1] 的部分应用：图1 LPR 在收费口、道路监控和停车管理中的应用近些年, 计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来重大转变。

先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察、检测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。

汽车牌照自动识别系统( VLPRS) 是对由公路上配置的摄像头拍摄的照片进行数字图像处理与分析，综合应用大量的图像处理最新成果和数学形态学方法对汽车图像进行平滑、二值化、模糊处理、边缘检测、图像分割、开运算、闭运算、区域标识等多种手段以提取车牌区域, 进而达到对汽车牌照的精确定位并最终完成对汽车牌照的识别。

自动识别系统(AIS)概况

自动识别系统(AIS)概况

自动识别系统（AIS）概况AIS(Automatic Identification System，自动识别系统)是集现代通信、网络和信息科技于一体的多门类高科技新型助航设备和安全信息系统，是一种工作在VHF频段采用SOTDMA（自主时分多址）现代通讯技术的广播式自动报告系统。

AIS系统由岸基台、船载台、转发台、助航台、机载台组成。

船载台可向他船及岸基台自动播放本船的动态信息（船位、航速、航向等）、静态信息（船名、目的港等）、航次信息和安全短消息等相关资料，同时也可自动接收他船及岸基台的资讯。

岸基台则可依靠所获取的信息，拓展主管机关的服务管理范围，及时掌握海域交通动态，提高海域管理效率等等。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。

AIS系统建立了船舶、船－岸的信息平台，为真正实现海上交通安全的信息化管理提供了重要的手段，使其成为促进航行安全，提高航运交通效率的先进工具。

AIS系统的关系图如图1所示。

AIS系统关系图AIS1AIS2AIS数据链ATON AISATON AIS一、AIS 介绍AIS产生的背景随着世界船舶数量不断增加及船舶向大型化和高速化方向发展，世界重要水道越来越拥挤，海损事故时有发生，给船舶航行安全和海洋生态环境造成了巨大威胁。

人们在长期研究航行安全保障技术中越来越认识到，船舶之间和船岸之间的信息交换与船舶识别的重要性，同时也深感现行状况存在的诸多局限性。

因此，提高船舶航行安全，防止及控制船舶对海洋的污染，成为国际海事组织(IMO)和各国主管部门的当务之急。

为了进一步提高船舶航行安全，有必要研究和开发新的助航设备。

通信和计算机技术的发展，为该研究提供了技术上的保证。

船载AIS就是依托这些技术发展而成的。

在AIS系统中，国际海事组织航海安全委员会（NA V）在1997年第43次全会上通过了《关于全球船舶自动识别系统AIS作业标准的建议案》；并随后由国际海事组织海上安全委员会（MSC）在1998年5月第69届全会上以MSC.74号(69)决议批准。