自動識別車牌的車位鎖

余承陽 李昊

譚迪熬 中國發(fā)明協(xié)會院士專家咨詢工作委員會首任專家，中國發(fā)明協(xié)會中小學(xué)創(chuàng)造教育分會會長，科技創(chuàng)新教育特級教師，教育部國培計劃專家?guī)鞂＜摇?/p>

為了讓自己的愛車有固定的“家”，很多人在置辦房產(chǎn)時也會購買配套車位。但有時候，自家車位也會被其他車輛占用，因此，人們會在車位上安裝車位鎖。

現(xiàn)有的車位鎖主要有機(jī)械式和電動式兩種，機(jī)械式車位鎖需駕駛員下車手動升起、降下，極為不便。電動式車位鎖需通過遙控、用App控制等方式操作，雖便捷，但存在一定的安全隱患。如何讓自家車位鎖能快速識別自家的車？我們對此進(jìn)行了探究。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計

自動識別車牌的車位鎖包括雙模供電系統(tǒng)、車牌識別裝置、車輛探測器、檔桿升降裝置、雙色警示燈、語音提示器、遠(yuǎn)程App控制系統(tǒng)。

1.雙模供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)有市網(wǎng)、蓄電池供電兩種模式。當(dāng)車位鎖用于地下車庫的車位時，可采用市網(wǎng)供電模式，無需擔(dān)心斷電;當(dāng)車位鎖用于戶外車位時，可用蓄電池供電。

2.車牌識別裝置

車輛進(jìn)入有效識別范圍內(nèi)，攝像頭通過采集車輛圖片后進(jìn)行圖像處理、車牌識別，并將識別結(jié)果傳至主控制器。

3.車輛探測器

本裝置選用漫反射式紅外光電傳感器作為探測器。車輛離開車位10秒后，探測器確認(rèn)車輛離開，車位鎖自動升起。

4.檔桿升降裝置

檔桿升降裝置是車位鎖的重要組成部分，由直流減速電機(jī)配合定位開關(guān)進(jìn)行控制。車位上無車輛時，檔桿升起;當(dāng)符合設(shè)置的車輛即將駛?cè)胲囄粫r，檔桿自動降下。

5.雙色警示燈

車位鎖上的雙色警示燈采用高亮度LED燈帶設(shè)計。當(dāng)車牌與預(yù)設(shè)的相符時，綠色警示燈亮起，提醒車輛可駛?cè)?，車身全部進(jìn)入車位后，綠燈熄滅。當(dāng)車牌與預(yù)設(shè)的不符時，紅色警示燈以2Hz的頻率快閃，提醒駕駛員不得駛?cè)搿?/p>

6.語音提示器

本裝置還安裝了語音提示器。車輛駛?cè)胪＼囄粫r，若車牌與預(yù)設(shè)的相符，雙色警示燈綠燈亮起，檔桿降到一定位置后，揚聲器發(fā)出“主人，歡迎回家”的提示音。若車牌與預(yù)設(shè)的不符，雙色警示燈紅燈以2Hz的頻率閃爍，同時揚聲器發(fā)出“專用車位，請勿停車”的提示音。語音信息存儲在TF卡中，提示信息的內(nèi)容可根據(jù)自己的需求進(jìn)行個性化的設(shè)置。

7.遠(yuǎn)程App控制系統(tǒng)

利用無線通信模塊，采用App遠(yuǎn)程控制，如果綁定了多臺車輛的車牌，可查詢車位是否被占用。

自動識別車牌的車位鎖在設(shè)計、樣機(jī)完成后，為了驗證裝置應(yīng)用的可行性、可靠性和穩(wěn)定性，我們將其安裝在車位上試用，當(dāng)車輛駛?cè)胱R別范圍，車位鎖能正確判斷車牌是否符合要求，警示燈、語音提示的工作效果均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

二、創(chuàng)新點

1.自動識別

當(dāng)車身進(jìn)入攝像頭識別范圍時自動識別車牌，與預(yù)設(shè)的車牌進(jìn)行比對，符合要求則車位鎖自動降下，提升了停車的便捷性和安全性。

2.雙色警示

車位鎖上配有雙色警示燈，當(dāng)車牌與預(yù)設(shè)的相符時，綠色指示燈常亮，提醒駕駛員可駛?cè)胲囄?當(dāng)車牌與預(yù)設(shè)的不符時，紅色指示燈以2Hz的頻率快速閃爍，提醒駕駛員不得駛?cè)搿?/p>

3.語音提示

車輛完全停好后，語音提示“主人，歡迎回家”，增強(qiáng)歸屬感。當(dāng)車牌與預(yù)設(shè)的不符時，語音提示“專用車位，請勿停車”，與紅色警示燈形成雙重提醒。

4.自動控制

當(dāng)車輛駛離車位后，車輛探測器自動檢測，10秒后車位鎖檔桿自動升起。當(dāng)車位鎖檔桿降下后預(yù)設(shè)車輛未駛?cè)胲囄粫r，車位鎖檔桿自動升起。

5.手機(jī)App操作

通過手機(jī)App設(shè)置車位鎖的預(yù)設(shè)車牌、查詢車位占用情況，避免在車位鎖上安裝相關(guān)交互界面，操作簡便。

之后，我們還會對其進(jìn)行優(yōu)化，比如，當(dāng)車位主人長時間不使用車位時將其共享，為他人提供便利的同時，也能獲取一定的經(jīng)濟(jì)收益。（指導(dǎo)老師：周麗嬌 項建峰）

專家點評

余承陽、李昊同學(xué)完成的自動識別車牌的車位鎖是一件具有自主創(chuàng)新成分的作品。就該項目的關(guān)鍵詞，我搜索找到“一種基于車牌識別技術(shù)的智能車位鎖”、“自動識別車牌的車位鎖”、“一種車牌識別的智能車位鎖”等主要專利項目。逐一比較后發(fā)現(xiàn)，兩位同學(xué)完成的項目比前三個項目多了“雙色警示”“語音提示”“手機(jī)App操作”等創(chuàng)新點。

令人驚喜的是，兩位同學(xué)在對作品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)想時，提出了家用車位合理共享的創(chuàng)意。表明這兩位同學(xué)的知識產(chǎn)權(quán)意識與創(chuàng)新意識都很強(qiáng)，這應(yīng)感謝老師對他們這方面的培養(yǎng)。

人們往往認(rèn)為，職高教育的目的在于培養(yǎng)具有高水平職業(yè)技能的一線勞動者，他們只需按預(yù)定的工藝與方案開展生產(chǎn)，不需要知識產(chǎn)權(quán)知識、創(chuàng)新意識。然而，在當(dāng)今社會，任何勞動都具有創(chuàng)造性，任何技術(shù)進(jìn)步與提高都源于生產(chǎn)實踐、對原有技術(shù)的超越。

因此，這兩位同學(xué)的實踐證明，在職業(yè)中學(xué)開展知識產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新教育是十分必要，也是切實可行的。