一种基于图像识别读取的智能车辆道闸系统
技术领域
本发明涉及车辆道闸技术领域，特别涉及一种基于图像识别读取的智能车辆道闸系统。
背景技术
随着社会车辆的日益剧增，在公路收费站、停车场等地点使用的车辆道闸的数量也在随之增加。车辆道闸又称挡车器，是用于道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备，通过车辆道闸上的道闸杆来对车辆进行放行与阻挡。
车辆道闸大多是通过混凝土搭设在地面上，由于现在一些停车场为临时停车场，从而通过混凝土搭建的车辆道闸成本较高，且车辆道闸需要移除时故障率较高，现在针对临时停车场的车辆道闸在使用时存在的问题如下：
1.车辆道闸的灵活性较低，无法自由进行位置的移动，从而道闸安放的效率较低，道闸杆进行升起时无防护，从而道闸杆存在掉落砸坏车辆的隐患；
2.车辆道闸的红外传感器受天气影响使得其灵敏度较低，从而影响车辆升降的精确度，且车辆进出时有损坏红外传感器的隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于图像识别读取的智能车辆道闸系统，包括道闸箱、转动单元、开关门、手动控制器、摄像头、道闸杆和支护机构，所述的道闸箱上通过铰链安装有开关门，道闸箱的侧壁上设置有中控机构，开关门上锁定有手动控制器，摄像头安装在道闸箱的顶部上，道闸箱的中部安装有转动单元，道闸杆位于道闸箱相背于开关门的侧面，道闸杆上固定设置有传动转轴，传动转轴穿过道闸箱，且传动转轴与转动单元相连接，道闸杆的下方分布有支护机构，支护机构安装在道闸箱内，转动单元、手动控制器、摄像头与中控机构之间均为电连接，本发明能够对车辆进行自动识别，以便被识别的车辆能够自动放行，且支护机构能够对道闸杆在抬升时进行防护，防止道闸杆存在掉落砸坏车辆的隐患，首先车辆行驶到道闸杆的前侧时，摄像头能够对车辆的车牌信息进行识别，并控制转动单元带动道闸杆进行抬升，以便车辆能够通行，支护机构能够在道闸杆进行抬升时进行伸长运动，以便支护机构能够对抬升后的道闸杆进行支护，增加本发明的安全性能，车辆驶离本发明后，道闸杆能够自动进行下降到初始位置，同时支护机构能够自动回复到初始位置。
所述的道闸箱宽度方向靠近道闸杆的侧面开设有方槽，方槽的外侧设置有防护框，防护框安装在道闸箱的侧面上，防护框内通过随动转轴安装有红外传感器，红外传感器与中控机构之间为电连接，红外传感器朝向道闸箱的侧面为感应面，随动转轴末端穿过防护框，随动转轴末端的端面上设置有垂直布置的凹槽，随动转轴末端的外侧面下端均匀设置有转动齿，转动齿与防护框的距离小于凹槽与防护框的距离，道闸箱对应随动转轴的位置垂直设置有长方体结构的缺口，具体工作时，防护框能够对红外传感器进行防护，防止红外传感器受到碰撞发生损坏，增加红外传感器的使用寿命，当摄像头识别到车辆并通过转动单元带动道闸杆进行抬升时，红外传感器上的随动转轴在支护机构的作用下进行转动，使得红外传感器的感应面转动到外侧，以便红外传感器能够对车辆进行感应，当车辆驶离本发明时，红外传感器感应不到车辆时会通过转动单元带动道闸杆下降到初始位置，此时支护机构会通过随动转轴带动红外传感器转动到初始位置，这种方式能够减少外界的灰尘或者杂物对红外传感器的影响，增加红外传感器的检测灵敏度与使用寿命。
所述的支护机构包括安装在道闸箱内靠近防护框的内壁上的支护推杆，支护推杆的顶部设置有支护板，支护板穿过道闸箱靠近道闸杆的侧面，且道闸箱上对应支护板的位置设置有垂直设置的顶伸槽，支护板的顶部上通过铰链安装有支护架，支护板位于道闸箱外侧的一端侧面上通过连接杆安装有齿条板，齿条板位于缺口内，齿条板上的齿与转动齿相啮合，具体工作时，支护机构能够在道闸杆抬升时对其进行支护，增加道闸杆抬升时的稳定性，当道闸杆抬升时，支护推杆能够同步进行伸长运动，支护推杆通过支护板上的支护架对道闸杆进行支护，防止道闸杆与传动转轴之间发生脱离，造成道闸杆损坏车辆的事故，支护推杆进行伸长运动时，齿条板能够通过转动齿带动随动转轴进行转动，由于随动转轴的下端设置有转动齿，使得齿条板能够带动随动转轴转动一百八十度，从而红外传感器的感应面能够对车辆进行感应，当车辆驶出本发明后，支护推杆会随道闸杆的下降进行收缩，以便支护推杆带动随动转轴转动到初始位置。
所述的道闸杆的下方平行分布有随动横杆，随动横杆靠近道闸箱的一端通过铰链与转动连杆的一端相连接，转动连杆的另一端通过转轴安装在道闸箱的侧壁上，道闸杆上沿其长度方向均匀分布有竖立杆，竖立杆通过销轴安装在道闸杆上远离道闸箱的侧面上，竖立杆垂直于道闸杆，竖立杆的上端延伸至主横杆的上方，竖立杆的下端延伸至随动横杆的下方，且竖立杆与随动横杆之间通过销轴相连接，具体工作时，道闸杆、随动横杆与竖立杆组成的结构能够增加道闸杆的阻挡面积，防止行人从道闸杆的下方钻入，道闸杆进行抬升时能够带动随动横杆进行同步抬升，竖立杆能够自动进行转向，使得道闸杆、随动横杆与竖立杆形成稳定的结构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的道闸箱的下侧面设置有收放机构；所述的收放机构包括设置在道闸箱底部的收放槽，道闸箱的下端沿其宽度方向的侧面上对称设置有锁定板，锁定板上设置有锁定孔，收放槽内对称设置有移动轮，道闸箱通过锁定板上的锁定孔能够稳定的锁定在地面上，使得本发明能够自由锁定在合适的位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的移动轮为万向轮,移动轮的上端设置有转动套，转动套套设在滚轮柱的下端外侧面上，滚轮柱的顶部安装在收放槽的上侧壁上，滚轮柱的外侧面设置有外螺纹，滚轮柱与转动套之间为螺纹配合，当本发明需要进行位置移动时，将锁定板与地面解除锁定，然后拧动转动套能够使得移动轮的下端移动到道闸箱的下侧面下方，从而移动轮能够带动本发明快速移动到合适的安装位置，增加本发明设置的灵活性，本发明移动到合适的位置后，再次拧动转动套使得滚轮柱收入到收放槽内，便于锁定板锁定在地面上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的摄像头通过其下端设置的摄像底座安装在道闸箱的顶部上，摄像底座的顶部与摄像头之间通过铰链相连接，摄像头能够在摄像底座上进行摄像角度的调节，增加摄像头与车辆上车牌的对位准确度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的支护架为U型结构，支护架的U型结构能够将道闸杆进行卡住，防止道闸杆从传动转轴脱落时，道闸杆从支护架上发生滑落，且支护架在铰链的作用下能够自动贴合住道闸杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的随动转轴上位于防护框的侧壁与红外传感器之间的位置设置有扭簧，扭簧能够在随动转轴无外力作用下自动归位，使得红外传感器处于竖直的状态。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的随动转轴的下方分布有定位插杆，定位插杆的位置与凹槽的位置相对应，定位插杆的底部设置有弧形结构的阻挡块，阻挡块靠近防护框的侧面上设置有归位连板，归位连板的底部上与归位弹簧的上端相连接，归位弹簧的下端通过弹簧支板安装在防护框的侧面上，定位插杆远离防护框的侧面上设置有随动柱。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的齿条板的底部上设置有伸缩结构拨动柱,拨动柱远离防护框的侧面上设置有拨动杆，拨动杆的位置与随动柱的位置相对应，且拨动柱的伸缩力大于归位弹簧的伸缩力，支护推杆进行伸长运动时通过支护板能够带动齿条板进行向上运动，齿条板控制随动转轴转动一百八十度后，拨动柱上的拨动杆能够通过随动柱带动定位插杆向上移动，定位插杆顺畅的插入到凹槽内，以便红外传感器感应面朝外且处于竖直的状态，由于拨动柱的伸缩力大于归位弹簧的伸缩力，使得归位弹簧会首先进行伸长运动，当阻挡块与随动转轴接触时，支护推杆的伸长运动会带动拨动柱进行伸长运动，这种设置不会影响支护推杆的伸长运动，当支护推杆进行收缩运动时，定位插杆在归位弹簧的作用下能够回复到初始位置，此时齿条板能够带动红外传感器稳定的转动到初始位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的中控机构包括安装在道闸箱侧壁上的中央控制模块，中央控制模块上通过电连接有转动控制模块，转动控制模块与转动单元之间为电连接，中央控制模块上通过电连接有按键控制模块，按键控制模块与手动控制器之间为电连接，中央控制模块上通过电连接有影像采集分析模块，影像采集分析模块与摄像头之间为电连接，中央控制模块上通过电连接有传感器模块，传感器模块与红外传感器之间为电连接，中央控制模块上通过电连接有推杆控制模块，推杆控制模块与支护推杆之间为电连接。
本发明的有益效果在于：
一、本发明通过能够进行高度调节的移动轮带动本发明自由移动到合适的位置，增加本发明设置的灵活性，本发明能够在道闸杆进行抬升时对其进行防护，增加本发明的安全性能，且本发明的红外传感器能够在无需工作时进行收放，增加红外传感器的使用寿命；
二、本发明移动轮能够通过拧动转动套来对其高度进行调节，以便移动轮能够带动本发明快速移动到合适的安装位置，增加本发明设置的灵活性；
三、本发明支护机构能够在道闸杆进行抬升时进行伸长运动，以便支护机构能够对抬升后的道闸杆进行支护，增加本发明的安全性能；
四、本发明红外传感器能够在摄像头拍摄到车辆后在支护机构的带动下进行转动，并在车辆驶离本发明后，红外传感器能够回复到初始位置，这种方式能够减少外界的灰尘或者杂物对红外传感器的影响，增加红外传感器的检测灵敏度与使用寿命。
附图说明
下面接合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一结构示意图；
图2是本发明的第二结构示意图；
图3是本发明道闸箱与收放机构之间的剖视图；
图4是本发明去除摄像头与锁定板之后的结构示意图；
图5是图4中A向局部放大图；
图6是本发明的中控机构(电气)示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面接合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互接合。
如图1至图6所示，一种基于图像识别读取的智能车辆道闸系统，包括道闸箱1、转动单元2、开关门3、手动控制器4、摄像头5、道闸杆6和支护机构7，所述的道闸箱1上通过铰链安装有开关门3，道闸箱1的侧壁上设置有中控机构，开关门3上锁定有手动控制器4，摄像头5安装在道闸箱1的顶部上，道闸箱1的中部安装有转动单元2，转动单元2与现有技术中道闸的转动单元的结构特征、工作原理均相同，其具体可采用大扭矩步进电机带动道闸进行转动开合，道闸杆6位于道闸箱1相背于开关门3的侧面，道闸杆6上固定设置有传动转轴61，传动转轴61穿过道闸箱1，且传动转轴61与转动单元2相连接，道闸杆6的下方分布有支护机构7，支护机构7安装在道闸箱1内，转动单元2、手动控制器4、摄像头5与中控机构之间均为电连接，本发明能够对车辆进行自动识别，以便被识别的车辆能够自动放行，且支护机构7能够对道闸杆6在抬升时进行防护，防止道闸杆6存在掉落砸坏车辆的隐患，首先车辆行驶到道闸杆6的前侧时，摄像头5能够对车辆的车牌信息进行识别，并控制转动单元2带动道闸杆6进行抬升，以便车辆能够通行，支护机构7能够在道闸杆6进行抬升时进行伸长运动，以便支护机构7能够对抬升后的道闸杆6进行支护，增加本发明的安全性能，车辆驶离本发明后，道闸杆6能够自动进行下降到初始位置，同时支护机构7能够自动回复到初始位置。
所述的道闸箱1的下侧面设置有收放机构9；所述的收放机构9包括设置在道闸箱1底部的收放槽91，道闸箱1的下端沿其宽度方向的侧面上对称设置有锁定板92，锁定板92上设置有锁定孔，收放槽91内对称设置有移动轮93，道闸箱1通过锁定板92上的锁定孔能够稳定的锁定在地面上，使得本发明能够自由锁定在合适的位置。
所述的移动轮93为万向轮,移动轮93的上端设置有转动套94，转动套94套设在滚轮柱95的下端外侧面上，滚轮柱95的顶部安装在收放槽91的上侧壁上，滚轮柱95的外侧面设置有外螺纹，滚轮柱95与转动套94之间为螺纹配合，当本发明需要进行位置移动时，将锁定板92与地面解除锁定，然后拧动转动套94能够使得移动轮93的下端移动到道闸箱1的下侧面下方，从而移动轮93能够带动本发明快速移动到合适的安装位置，增加本发明设置的灵活性，本发明移动到合适的位置后，再次拧动转动套94使得滚轮柱95收入到收放槽91内，便于锁定板92锁定在地面上。
所述的摄像头5通过其下端设置的摄像底座51安装在道闸箱1的顶部上，摄像底座51的顶部与摄像头5之间通过铰链相连接，摄像头5能够在摄像底座51上进行摄像角度的调节，增加摄像头5与车辆上车牌的对位准确度。
所述的道闸杆6的下方平行分布有随动横杆62，随动横杆62靠近道闸箱1的一端通过铰链与转动连杆63的一端相连接，转动连杆63的另一端通过转轴安装在道闸箱1的侧壁上，道闸杆6上沿其长度方向均匀分布有竖立杆64，竖立杆64通过销轴安装在道闸杆6上远离道闸箱1的侧面上，竖立杆64垂直于道闸杆6，竖立杆64的上端延伸至主横杆62的上方，竖立杆64的下端延伸至随动横杆62的下方，且竖立杆64与随动横杆62之间通过销轴相连接，具体工作时，道闸杆6、随动横杆62与竖立杆64组成的结构能够增加道闸杆6的阻挡面积，防止行人从道闸杆6的下方钻入，道闸杆6进行抬升时能够带动随动横杆62进行同步抬升，竖立杆64能够自动进行转向，使得道闸杆6、随动横杆62与竖立杆64形成稳定的结构。
所述的道闸箱1宽度方向靠近道闸杆6的侧面开设有方槽11，方槽11的外侧设置有防护框12，防护框12安装在道闸箱1的侧面上，防护框12内通过随动转轴14安装有红外传感器13，红外传感器13与中控机构之间为电连接，红外传感器13朝向道闸箱1的侧面为感应面，随动转轴14末端穿过防护框12，随动转轴14末端的端面上设置有垂直布置的凹槽15，随动转轴14末端的外侧面下端均匀设置有转动齿16，转动齿16与防护框12的距离小于凹槽15与防护框12的距离，道闸箱1对应随动转轴14的位置垂直设置有长方体结构的缺口17，具体工作时，防护框12能够对红外传感器13进行防护，防止红外传感器13受到碰撞发生损坏，增加红外传感器13的使用寿命，当摄像头5识别到车辆并通过转动单元2带动道闸杆6进行抬升时，红外传感器13上的随动转轴14在支护机构7的作用下进行转动，使得红外传感器13的感应面转动到外侧，以便红外传感器13能够对车辆进行感应，当车辆驶离本发明时，红外传感器13感应不到车辆时会通过转动单元2带动道闸杆6下降到初始位置，此时支护机构7会通过随动转轴14带动红外传感器13转动到初始位置，这种方式能够减少外界的灰尘或者杂物对红外传感器13的影响，增加红外传感器13的检测灵敏度与使用寿命。
所述的随动转轴14上位于防护框12的侧壁与红外传感器13之间的位置设置有扭簧121，扭簧121能够在随动转轴14无外力作用下自动归位，使得红外传感器13处于竖直的状态。
所述的支护机构7包括安装在道闸箱1内靠近防护框12的内壁上的支护推杆71，支护推杆71的顶部设置有支护板72，支护板72穿过道闸箱1靠近道闸杆6的侧面，且道闸箱1上对应支护板72的位置设置有垂直设置的顶伸槽18，支护板72的顶部上通过铰链安装有支护架73，支护板72位于道闸箱1外侧的一端侧面上通过连接杆74安装有齿条板75，齿条板75位于缺口17内，齿条板75上的齿与转动齿16相啮合，具体工作时，支护机构7能够在道闸杆6抬升时对其进行支护，增加道闸杆6抬升时的稳定性，当道闸杆6抬升时，支护推杆71能够同步进行伸长运动，支护推杆71通过支护板72上的支护架73对道闸杆6进行支护，防止道闸杆6与传动转轴61之间发生脱离，造成道闸杆6损坏车辆的事故，支护推杆71进行伸长运动时，齿条板75能够通过转动齿16带动随动转轴14进行转动，由于随动转轴14的下端设置有转动齿16，使得齿条板75能够带动随动转轴14转动一百八十度，从而红外传感器13的感应面能够对车辆进行感应，当车辆驶出本发明后，支护推杆71会随道闸杆6的下降进行收缩，以便支护推杆71带动随动转轴14转动到初始位置。
所述的支护架73为U型结构，支护架73的U型结构能够将道闸杆6进行卡住，防止道闸杆6从传动转轴61脱落时，道闸杆6从支护架73上发生滑落，且支护架73在铰链的作用下能够自动贴合住道闸杆6。
所述的随动转轴14的下方分布有定位插杆141，定位插杆141的位置与凹槽15的位置相对应，定位插杆141的底部设置有弧形结构的阻挡块142，阻挡块142靠近防护框12的侧面上设置有归位连板143，归位连板143的底部上与归位弹簧144的上端相连接，归位弹簧144的下端通过弹簧支板145安装在防护框12的侧面上，定位插杆141远离防护框12的侧面上设置有随动柱146。
所述的齿条板75的底部上设置有伸缩结构拨动柱76,拨动柱76远离防护框12的侧面上设置有拨动杆77，拨动杆77的位置与随动柱146的位置相对应，且拨动柱76的伸缩力大于归位弹簧144的伸缩力，支护推杆71进行伸长运动时通过支护板72能够带动齿条板75进行向上运动，齿条板75控制随动转轴14转动一百八十度后，拨动柱76上的拨动杆77能够通过随动柱146带动定位插杆141向上移动，定位插杆141顺畅的插入到凹槽15内，以便红外传感器13感应面朝外且处于竖直的状态，由于拨动柱76的伸缩力大于归位弹簧144的伸缩力，使得归位弹簧144会首先进行伸长运动，当阻挡块142与随动转轴14接触时，支护推杆71的伸长运动会带动拨动柱76进行伸长运动，这种设置不会影响支护推杆71的伸长运动，当支护推杆71进行收缩运动时，定位插杆141在归位弹簧144的作用下能够回复到初始位置，此时齿条板75能够带动红外传感器13稳定的转动到初始位置。
所述的中控机构包括安装在道闸箱1侧壁上的中央控制模块81，中央控制模块81上通过电连接有转动控制模块82，转动控制模块82与转动单元2之间为电连接，中央控制模块81上通过电连接有按键控制模块83，按键控制模块83与手动控制器4之间为电连接，中央控制模块81上通过电连接有影像采集分析模块84，影像采集分析模块84与摄像头5之间为电连接，中央控制模块81上通过电连接有传感器模块85，传感器模块85与红外传感器13之间为电连接，中央控制模块81上通过电连接有推杆控制模块86，推杆控制模块86与支护推杆71之间为电连接，手动控制器4能够通过按键控制模块83带动道闸杆6完成抬升与下降动作。
工作时，首先拧动转动套94，使得移动轮93的下端移动到道闸箱1的下侧面下方，移动轮93能够带动本发明快速移动到合适的安装位置，增加本发明设置的灵活性，本发明移动到合适的位置后，再次拧动转动套94使得滚轮柱95收入到收放槽91内，便于锁定板92锁定在地面上，然后通过摄像底座51对摄像头5的摄像角度进行调节，使得摄像头5能够拍摄到道闸杆6前端的车辆，当车辆行驶到道闸杆6的前端时，摄像头5能够对车辆进行拍摄，摄像头5拍摄车辆的车牌信息通过影像采集分析模块84进行分析，是否车辆的车牌信息录入到影像采集分析模块84内，如果车辆能够通行，影像采集分析模块84向中央控制模块81发送信号，中央控制模块81通过转动控制模块82控制转动单元2进行转动，道闸机构6能够进行抬升，同时通过推杆控制模块86带动支护推杆71进行伸长运动；
支护推杆71进行伸长运动时，支护推杆71通过支护板72上的支护架73对道闸杆6进行支护，防止道闸杆6与传动转轴61之间发生脱离，造成道闸杆6损坏车辆的事故，支护推杆71进行伸长运动时，齿条板75能够通过转动齿16带动随动转轴14进行转动，由于随动转轴14的下端设置有转动齿16，使得齿条板75能够带动随动转轴14转动一百八十度，拨动柱76上的拨动杆77能够通过随动柱146带动定位插杆141向上移动，定位插杆141顺畅的插入到凹槽15内，以便红外传感器13感应面朝外且处于竖直的状态，从而红外传感器13的感应面能够对车辆进行感应，当车辆驶出本发明后，红外传感器13感应不到车辆，红外传感器13会向传感器模块85发出信号，传感器模块85将信号传递到中央控制模块81，之后中央控制模块81再次向转动控制模块82与推杆控制模块86发出信号，转动控制模块82通过指令带动转动单元2反向旋转，推杆控制模块86能够通过指令带动支护推杆71进行收缩，使得道闸机构6回复到初始位置，支护推杆71会随道闸杆6的下降进行收缩，齿条板75能够带动红外传感器13稳定的转动到初始位置；
当车辆未录入到影像采集分析模块84内，通过人工控制手动控制器4向按键控制模块83发出信号，按键控制模块83将信号传递到中央控制模块81内，中央控制模块81通过转动控制模块82控制转动单元2进行旋转，以便完成车辆进行人工放行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
