車輛進出入管制的容錯系統與採用該容錯系統的管制方法
2023-09-14 17:00:55 1
車輛進出入管制的容錯系統與採用該容錯系統的管制方法
【專利摘要】本發明提供一種車輛進出入管制的容錯系統以及採用該容錯系統的管制方法，該系統包括：一第一驗證模塊、一第二驗證模塊、一驗證模式控制單元以及一閘門控制單元，第二驗證方式如一種無線驗證的技術，作為輔助第一驗證方式的手段，系統可以通過驗證模式的管理選擇驗證的方式，或是以組合不同驗證的方式達到容錯的目的。第一驗證方式如車輛車牌辨識，通過圖像處理辨識出車牌進行驗證，若驗證成功則於車輛抵達網關時開啟閘門；若第一驗證方式失敗，駕駛員可以通過識別卡進行無線驗證。本發明在車輛到達對應的閘門前已完成車號辨識與驗證，因此可以使得經驗證通過的車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行，車輛可以不用停駛後等待驗證才能進入。
【專利說明】車輛進出入管制的容錯系統與採用該容錯系統的管制方法
【技術領域】
[0001]本發明為一種車輛進出入管制的容錯系統與採用該容錯系統的管制方法，特別是提供至少兩種驗證方法管制進出入車輛的系統以及方法。
【背景技術】
[0002]公知技術提供各種停車場車輛進出管理的方式，其目的不外乎是為了安全的緣故，以及驗證進入車輛的身份，特別是私人的停車場所，一般管理方法包括人力判斷、駕駛員手持識別證明、車輛車牌拍攝辨識，以及可能應用射頻識別標籤(RFID)的管理方式。
[0003]公知技術可參照中國臺灣專利第1246321號(公告日:2005/12/21)所載利用遠程隨選視頻監控系統作為停車場管理的技術，利用視頻監控技術作為路口監控、門禁監控、停車場監控等，主要技術在於利用影像拍攝的方式，將監控場合的畫面儲存於特定儲存器中，當有任何狀況產生時，可以調閱，或是提供人員通過網頁方式進行遠程監視。
[0004]另有公知技術如中國臺灣專利第1271667號(公告日:2007/01/21 )，其公開一種中控式無人停車場管理系統，也就是經判斷車輛到達時，拍攝車輛影像並辨識車牌，藉此比對車輛是否被允許進入，此系統主要利用車牌自動辨識技術達到車輛管理的目的。根據所公開的內容，當車輛於進出停車場時，會被車輛檢測器檢測車輛到達，之後通過攝影機對車輛進行取像以進行車牌辨識，車牌辨識的結果將會與影像辨識計算機的合格車輛資料庫進行比對，作為是否開啟柵欄的判斷依據。
[0005]公知技術對於停車場車輛進出入的管制方式多是應用單一的驗證方式，或是輔以人工的作法，缺少容錯的機制。
【發明內容】
[0006]有別於公知技術在停車場車輛進出入管理的技術，本發明提出一種車輛進出入管制的容錯系統與採用該容錯系統的車輛進出入管制方法，該容錯系統同時採用至少兩種驗證方式，其中一種驗證手段採用一具有廣角攝影功能的攝影機，拍攝進入車輛管制場所的車輛並進行遠程辨識車牌，之後再感測該車輛進入的網關時間，而能及時開啟閘門，讓車輛可在不必停駛的狀況下就能順利進入車輛管制場所。接著，若該車輛經車牌辨識後無法通過驗證，將無法順利進入，將可以以第二種驗證手段輔助驗證，比如通過無線識別技術，或是搭配其他身份驗證方式進行驗證。
[0007]根據實施例，本發明車輛進出入管制的容錯系統主要包括有不同兩種驗證技術的第一驗證模塊與第二驗證模塊，
[0008]其中第一驗證模塊中設有攝影單元，攝影單元特別可為一個可以涵蓋多個進入網關前的車道的廣角攝影機，或可由多個影像擷取單元所組合的攝影機，目的是拍攝包括一或多個車道的範圍的連續影像。連續影像接著可暫存於影像緩存單元。系統利用一車牌辨識單元經一尋邊處理後判斷出各車輛的車牌並辨識車號。
[0009]之後，辨識出的車牌將經車輛進出入管制系統的驗證單元比對名單以驗證所取得的各車輛車號，特別是在車輛進入網關前可以驗證車輛是否允許進入。接著由系統內的閘門控制單元取得驗證單元對各車輛的進入許可信息後，根據各車輛進入的網關，以控制網關的閘門開啟與關閉。特別的是，根據上述系統產生的車輛管制程序，可以讓通過驗證的一或多個車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行，車輛可不用停止就能進入，不同於公知技術需要停駛在閘門前，再進行驗證後才能進入的方式。
[0010]換句話說，本發明提供一種車輛進出入管制的容錯系統，所述的容錯系統包括:一第一驗證模塊，包括:一攝影單元，用以拍攝包括一個或多個進入網關前的車道範圍的連續影像；一影像緩存單元，電性連接該攝影單元，用以儲存由該攝影單元所拍攝的連續影像；一車牌辨識單元，電性連接該影像緩存單元，由該影像緩存單元取得所儲存的連續影像，經掃描該連續影像的各幅影像，根據車牌特徵以尋邊處理後判斷出各車輛的車牌位置並辨識車號；一車輛驗證單元，電性連接該車牌辨識單元，比對一名單以驗證所取得的各車輛車號；系統所包括的一第二驗證模塊，其包括:一信息讀取單元，用以讀取載於該車輛上或是由該車輛的駕駛員或其他使用者手持的一無線識別裝置所載的識別信息；一輔助驗證單元，電性連接該信息讀取單元，用以接收該識別信息，以比對該名單進行驗證；一驗證模式控制單元，電性連接該第一驗證模塊與該第二驗證模塊，用以設定該車輛進出入管制的容錯系統的管制模式，接收該第一驗證模塊與該第二驗證模塊所產生的驗證結果，判斷是否完成驗證，以及判斷是否開啟一閘門；以及一閘門控制單元，電性連接該驗證模式控制單元，經取得該驗證模式控制單元判斷的結果，當判斷開啟該閘門，根據各車輛進入的網關控制該網關的閘門開啟與關閉。
[0011]根據實施例，若車輛並未通過上述第一道驗證程序，系統的容錯機制將啟動第二道驗證程序，特別是通過一信息讀取單元讀取另一身份識別信息，如無線射頻卷標的信息，並經驗證後判斷是否可以進入相關場所。藉此能輔助當第一道驗證程序不成功的狀態，亦可搭配第一道驗證程序作為更安全的車輛管制手段。
[0012]再者，若系統設於有多網關的場所，將需要得知車輛進入哪一個網關，因此車輛進出入管制系統可以利用各網關所設的車輛感知單元感知各車輛進入的網關，以確認哪一個閘門應該開啟或關閉。
[0013]根據發明所公開的實施例，採用上述車輛進出入管制的容錯系統的管制方法包括的步驟先執行第一道驗證程序，如上述以車輛車牌識別為根據的驗證程序，若不通過，再以無線識別技術作為輔助的管制措施。
[0014]換句話說，本發明還提供一種採用車輛進出入管制的容錯系統的管制方法，所述的管制方法包括:啟動一第一驗證模塊，以執行第一道驗證程序，該第一道驗證程序根據辨識進入一網關的一車輛的車牌信息進行驗證；判斷該車輛是否通過該第一道驗證程序，其中:如果驗證成功，允許該車輛通行；如果驗證不成功，啟動一第二驗證模塊；執行該第二驗證模塊以執行第二道驗證程序，該第二道驗證程序根據一無線識別技術進行驗證；判斷該車輛是否通過該第二道驗證程序，其中:如果驗證成功，允許該車輛通行；如果驗證不成功，拒絕該車輛通行。
[0015]根據本發明的實施例，第一或第二驗證程序都可達到車輛到達對應的閘門前已完成車號辨識與驗證，因此可以使得經驗證通過的車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行，因此車輛可以不用停駛後等待驗證才能進入。【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例一的現場設置圖；
[0017]圖2為本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例二的現場設置圖；
[0018]圖3為本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例的現場設置示意圖；
[0019]圖4為本發明車輛進出入管制的容錯系統各單元關聯示意圖；
[0020]圖5為應用於本發明的廣角攝影模塊示意圖；
[0021]圖6為本發明車輛進出入管制的容錯系統的各單元模塊實施例示意圖；
[0022]圖7為本發明採用車輛進出入的容錯系統的管制方法的實施例步驟之一；
[0023]圖8為本發明採用車輛進出入的容錯系統的管制方法的實施例步驟之二 ；
[0024]圖9為本發明採用車輛進出入的容錯系統的管制方法的實施例步驟之三。
[0025]【主要元件附圖標記說明】
[0026]車輛10車牌101
[0027]拍攝範圍12攝影機103
[0028]車輛感知器14網關105
[0029]閘門驅動器107閘門109
[0030]無線識別裝置111
[0031]車輛20車牌201
[0032]拍攝範圍22攝影機203
[0033]車輛感知器24，26網關207，208
[0034]閘門驅動器209，210閘門211，212
[0035]無線識別裝置213，214
[0036]車輛30車牌301
[0037]車輛感知器303閘門控制單元305
[0038]管制系統307車輛車牌辨識模塊311
[0039]無線識別模塊312閘門驅動器309
[0040]閘門310
[0041]車輛進出入管制核心40
[0042]閘門控制單元401車輛感知單元403
[0043]車牌辨識單元405攝影單元407
[0044]儲存單元409車輛驗證單元411
[0045]輔助驗證單元413驗證模式控制單元415
[0046]攝影單元50影像擷取單元501，502，503
[0047]影像結合單元51緩存單元53
[0048]車牌辨識單元55驗證單元57
[0049]第一驗證模塊61廣角攝影模塊601
[0050]影像緩存單元603資料庫605
[0051]車牌辨識單元609
[0052]車輛驗證單元611名單613[0053]第二驗證模塊62信息讀取單元615
[0054]輔助驗證單元617驗證模式控制單元619
[0055]信息單元621閘門控制單元623
[0056]車輛感知單元625
[0057]步驟S70f S715採用車輛進出入的容錯系統的管制方法流程之一
[0058]步驟SSOfSSll採用車輛進出入的容錯系統的管制方法流程之二
[0059]步驟S901~S915採用車輛進出入的容錯系統的管制方法流程之三
【具體實施方式】
[0060]為了提供一個具有容錯機制的車輛進出入管制系統，本發明公開一種應用在車輛管制場所(如停車場、有進出入閘門的場所等)的進出入的停車管制容錯系統，系統的主要技術特徵是，在特別需要身份識別後才能進入的車輛管制場所，當有車輛接近此進出入口時，本發明所提出的系統設有一攝影機，能夠辨識出車輛的車牌以辨別出車牌內容(如車號)，在尚未進入網關時，已經完成驗證，因此通過驗證的車輛可以因為在較早時間已經確認允許進入，系統將根據進入的網關(有多個網關的實施例)先開啟閘門，讓車輛可以不必停止就可以直接駛入。當車輛並未通過第一驗證程序時，容錯系統將啟動第二驗證程序，比如利用無線識別標籤作為第二道驗證的手段。
[0061]實施例可先參閱圖1所示本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例一的現場設置圖。
[0062]圖1所示，系統顯示有一進入車輛管制場所的車輛10，車輛10可為各種設有車牌辨識的交通工具，車輛10設有車牌101，系統提供的攝影機103拍攝範圍12 (如圖1中以虛線所標示涵蓋的範圍)涵蓋車輛進入的車道，此處的車道定義為進入網關(閘門前的位置)前的車輛行經路線，因此，此攝影機103能夠在車輛處於一定距離以外的位置時已經取得影像，從而能實時辨識車牌號碼。
[0063]根據實施例一，當車輛10進入閘門109前的網關105時，若在之前的辨識車牌已經驗證程序已經完成，並且確認該車輛為允許進入的車輛，即可以在車輛進入網關105前開啟閘門109，讓車輛可以順利直接駛入，而不用完全停止等待驗證結果，或是停止在閘門109前利用另一技術驗證身份，如本實施例圖1中的無線識別裝置111。
[0064]此無線識別裝置111採用一種無線識別標籤的技術，如射頻識別標籤(RFID)，當上述第一道利用車牌辨識的驗證程序失敗時，駕駛員仍可以繼續駛入網關105，利用此無線識別的技術進行第二道驗證程序。
[0065]當車輛10進出入管制系統在網關105的地面上可設有感應經過車輛的車輛感知器14，特別是在多個網關105 (如圖2)的系統中需要通過車輛感知器14知道車輛所要進入的網關105為哪一條。車輛感知器14的目的在於感知車輛到達網關的時間，使用的方式包括利用設於地面的感應線圈、感壓電路等，在本發明實施例中並不排除使用其他感知器，比如紅外線遮斷感應、無線電感應等。
[0066]當有車輛10進入網關105前的車道前，上述第一道驗證程序中使用攝影機103持續(或是通過感應啟動)拍攝現場畫面，能夠快速掌握到有進入的車輛，並進而執行圖像處理找到車牌位置，並提供車牌辨識的功能。之後，經確認車牌號碼為允許進入此車輛管制場所的名單，即於車輛感知器14感應到車輛10時的時機驅動閘門驅動器107開啟如柵欄式閘門109，這個第一驗證程序可以讓車輛可以在不用停止的情況下進入車輛管制場所。
[0067]但是若第一道驗證程序失敗，車輛10繼續駛入網關105，經車輛感知器14感應到車輛10已經進入，即啟動第二到驗證程序，即啟動設於網關口的無線識別裝置111，藉以讀取駕駛員手持或是設於車上特定位置的識別裝置(如識別卡、識別貼紙等)，最後判斷是否為允許進入的身份。若通過第二道驗證程序時，車輛10同樣允許進入此車輛管制場所。
[0068]值得一提的是，由於發明所提出的系統同時提供兩種或以上的驗證程序，藉此可以達到系統容錯的目的，其中手段包括有不同的驗證模式，包括當通過兩道驗證程序之一，包括以第一驗證方法為主、第二驗證方法為輔，車輛即可進入；或是在另一模式中，要同時通過兩個驗證方法執行的驗證程序，車輛才能允許進入。
[0069]在圖1所示的實施例中，因為僅設有一網關105，因此，可以在車輛通過驗證時開啟閘門109，但仍可採用上述車輛感知器14確認車輛進入網關105的時機，在最適當的時間開啟閘門109。閘門109的實施方式包括柵欄式的閘門，亦可為設於地上的阻擋器、門，或是其他具有阻擋車輛效果的方式。本發明所提出的系統仍可適用於具有兩個或以上網關的場所。
[0070]圖2為本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例二的現場設置圖。
[0071]在本實施例中，同樣顯示有一進入此車輛管制場所的車輛20，設有車牌201，進入了攝影機203的拍攝範圍22，通過處理攝影機203連續拍攝影像，再通過影像尋邊的技術找到車牌201的位置，並執行辨識。
[0072]本實施例中，車輛管制場所設有兩個網關207，208，並分別設有兩個車輛感知器24，26，然而此數量並非用於限制本發明的實施內容。兩個車輛感知器24，26主要目的在於感應車輛20所要進入的網關207，208為哪個。
[0073]如圖1所示的內容，當車輛20進入攝影機203的拍攝範圍22，系統的圖像處理機制將會得出車牌201位置，並辨識車牌201號碼，經驗證過允許進入的車輛20進入上述車輛感知器24，26的感測範圍時，即可判斷出進入的網關207或208，再產生控制信號，控制對應的閘門驅動器209或210開啟閘門211或212。
[0074]在本實施例中，系統同時在此車牌辨識技術下設有另一輔助驗證的手段，如圖2顯示的實施例，可在閘門驅動器209或210的附近分別設有第二驗證裝置，如圖標用以讀取身份識別卡的無線識別裝置213，214。
[0075]無線識別裝置213，214提供並未通過利用車牌識別的驗證程序的車輛20進行第二道驗證程序，當此車輛20進入網關207或208，並由車輛感知器24或26感應到進入車輛，即根據車輛20進入的網關啟動對應的無線識別裝置213或214。舉例來說，當車輛20通過第一道通過車牌辨識識別的驗證程序後，系統利用車輛感知器24，26判斷車輛20進入的車道，即於車輛20進入某一網關(如207)後開啟對應的閘門(如對應網關207的閘門211);若車輛20並未通過車牌識別的第一道驗證程序時，當車輛20進入某一網關(如207)時，即啟動對應的無線識別裝置(如213)，執行第二道驗證程序。若車輛20通過兩道驗證程序之一時，將適時開啟對應閘門驅動器(如209)，可以讓車輛20快速通過；或是必需再經過第二道驗證程序才能進入。
[0076]在上述所描述的實施例中，可知本發明系通過影像拍攝、辨識等方式先驗證進入車輛是否被允許進入車輛管制場所，因此可在車輛進入網關前驗證完成，如果驗證不通過，將會發出警示信息，包括燈號、響聲等方式，並接著自動或要求或提示駕駛員進行第二道驗證程序，若兩道驗證都未能通過，則應通知相關人員；如果第一道驗證通過，除了可以發出適當的提醒信息外，還能在車輛接近網關附近時，已經開啟閘門，使得車輛可以在不用停止的情況下直接進入，除了簡略一些保全必要的身份驗證程序外，還是一個省汽車燃料、省時間的方式。
[0077]值得一提的是，第二道驗證程序較佳可採用無線識別的技術，此同樣為一非接觸式的驗證手段，也是在一段距離以外即可完成驗證，因此，可以在車輛尚未停止前即可啟動閘門讓車輛通過。
[0078]圖3為本發明車輛進出入管制的容錯系統實施例的現場設置示意圖，此實施例顯示有設有車牌301的車輛30進入一個進出入口的例圖。當有車輛30進入時，先執行如上述第一道驗證程序，通過利用車牌辨識識別車輛30的車輛車牌辨識模塊311執行車輛驗證，經此車輛車牌辨識模塊311取得車輛30的車牌301影像並執行辨識，之後由圖3中連接此車輛車牌辨識模塊311的管制系統307接收辨識的信息以比對名單判斷是否為允許進入的車輛30。
[0079]經管制系統307判斷車輛30是否被允許進入，驗證的結果會產生一個是否驅動控制閘門310啟閉的閘門控制單元305的信號，若是通過驗證，所產生的信息會驅動閘門控制單元305利用閘門驅動器309開啟閘門310 ;若並非通過此第一道驗證程序，在此階段將可以不產生任何信號給閘門控制單元305，而以其他的警示信息代替，並於本發明中，啟動第二道驗證程序。
[0080]當車輛30車牌301辨識後並未列於可允許進入管制場所的名單內，或是其他錯誤產生未通過第一道驗證程序的失誤時，車輛30經車輛感知器303時即刻啟動無線識別模塊312，以讀取車輛30上設置的無線識別標籤，或是駕駛員或是任何車內的人所持的識別裝置，讀取其中所載的識別信息，並仍能比對名單確認是否允許進入。
[0081]經過無線識別模塊312所讀取的識別數據，同樣通過連接此無線識別模塊312的管制系統307執行比對與判斷，經確認來者身份後，將產生信號通過閘門控制單元305驅動閘門驅動器309開啟閘門310。
[0082]上述的第一道驗證程序與第二道驗證程序分別由不同的驗證方法實現，其中第二道驗證程序較佳以無線卷標識別技術實現，因為可為一種貼附在車身的識別標籤，也可以為手持的識別卡片等，但亦不排除其他身份識別的技術，包括對該駕駛員的各種生物特徵的識別技術，如人臉、掌指紋、虹膜、靜脈等。
[0083]在圖3所載的實施例中，通過驗證的車輛30將被車輛感知器303所感知，因此會產生信號通知閘門控制單元305，閘門控制單元305因為也獲得管制系統307產生驗證通過的信息，因此可以在車輛30被感知時即刻驅動閘門驅動器309開啟閘門310，並將於車輛30完全通過時關閉閘門310。
[0084]在本發明實施例所揭示的車輛進出入管制的容錯系統中，為了達到本發明所載的技術，將設有以硬體電路或是軟體程序所實現的各種功能模塊，可參閱圖4所示本發明車輛進出入管制的容錯系統的各單元關聯示意圖。
[0085]圖4顯示有一車輛進出入管制核心40，此為一個信號的處理核心，包括可利用各種軟硬體的解決方式執行各電路、軟體信號，車輛進出入管制核心40以下的各種功能模塊可以分別顯示如耦接的閘門控制單元401、車輛感知單元403、車牌辨識單元405、攝影單元407、儲存單元409、車輛驗證單元411、輔助驗證單元413以及驗證模式控制單元415。
[0086]根據實施例，攝影單元407與作為信號處理核心的車輛進出入管制核心40電性連接，特別可為拍攝廣視角的攝影機，可以全天或是通過觸發後拍攝一個或多個車道(進入網關前的路面)的連續影像，並且配合圖像處理能得到移動對象，以及利用車牌辨識單元405尋找車牌，以及辨識出車牌號碼。
[0087]其中車牌辨識即利用圖像處理根據車牌的影像特徵，比如是一個顯著的四方形邊框、純色底色(如白色、黃色、綠色等)以及明顯的英文與數字的組合車號，可通過尋邊(edgefinder)的技術取得車牌位置。上述尋邊找尋特定對象位置以及車號的辨識則可採用公知影像辨識的技術，在此並不贅述。
[0088]之後，車輛驗證單元411自車輛進出入管制核心40取得車牌的信息，若有保全的考慮，將與預設的名單比對，確認該車輛是否存在一白名單內，判斷是否允許進入。之後即產生驗證的結果，車輛進出入管制核心40將控制閘門控制單元401啟動閘門，或是關閉閘門。車輛進出入管制核心40電性連結有一儲存單元409，可用以儲存車輛的影像(供日後查詢)、車型資料庫、名單等內容。
[0089]若系統設於多網關的進出入，則可根據車輛感知單元403確認車輛進入網關，再通知閘門控制單元401開啟對應閘門。根據本發明所提出的容錯機制，若上述第一道利用車牌辨識技術的驗證程序失敗，駕駛員仍可通過系統的另一輔助措施進入車輛管制場所，也就是本發明所提出的第二道驗證程序，圖4中顯示如輔助驗證單元413，輔助驗證的技術可如一些公知的驗證技術，較佳系採用無線識別的技術，如載有射頻識別卷標的卡片或是
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[0090]通過上述輔助驗證單元413所產生的識別信息同樣傳送至車輛進出入管制核心40，作為車輛是否可以駛入的判斷。因此當車輛未通過上述第一道驗證程序時，表示車輛並未列於名單或是列於一黑名單內，但是駕駛者仍為允許進入的人，這樣的情況仍可以系統所提供的第二驗證方法進入車輛管制場所。
[0091] 此容錯系統的車輛進出入管制核心40同時處理車輛驗證單元411與輔助驗證單元413產生的識別信息，容錯的機制可以採用不同的驗證模式，由圖4中的驗證模式控制單元415根據系統設定模式。經此驗證模式控制單元415產生的模式設定可包括有多種車輛進出入管制模式，包括上述兩種驗證程序的順序以及組合，如:模式一:當車牌識別的驗證失敗時，即啟動無線識別(或稱射頻識別)技術來輔助車牌辨識；模式二:當無線識別技術失敗後，可輔以車牌辨識技術；模式三:車牌影像辨識與無線識別同時符合，才能進入該車輛管制場所。
[0092]值得一提的是，本發明採用的車牌識別技術可以在車輛上未進入網關時就已經完成驗證程序，因此可以在車輛進入網關時即刻開啟閘門，使得車輛無需完全停止再行駛入；再者，本發明採用的另一驗證程序採用無線識別技術，為一種一特定距離外即可完成識別與驗證的技術，因此同樣可以達到在車輛進入網關而未完全停駛時就能夠開啟閘門允許進入。
[0093]值得一提的是，和其他公知的系統比較，一般影像辨識的技術因為受限於系統的運算處理能力而造成辨識速度較慢，因而無法滿足實時與快速辨識的需求，所以需要各種車輛感知器來輔助，以減少系統的負擔。但本發明車輛進出入管制系統所採用的車牌辨識方式是直接掃描整個影像圖片，利用車牌顯著的特徵直接取得車牌位置並辨識其中內容，無需先判斷出對車輛車型本身在找出車牌，因此，在圖像處理上省略了不少的運算工作，一般系統根據此方法足以處理影像串流(每秒25幅以上)的影像內容。系統一直都處於檢測車牌的狀態下。因此，根據上述技術特色，本發明車輛進出入管制系統可以處理多車道的車牌辨識。
[0094]本發明車輛進出入管制系統所採用的攝影機較佳為一具有廣視角鏡頭的攝影機，目的是可以拍攝更廣的範圍，特別是用於設有多網關的進出入口。另有實施例可參閱圖5所載的廣角攝影模塊示意圖。
[0095]如圖5所示，此實施例顯示有一攝影單元50，其中設有多個影像擷取單元501，502，503，影像擷取的電路元件如CCD、CMOS等，甚至不排除公知的模擬攝影機。本實施例中，多個影像擷取單元501，502，503的設計可以分開拍攝不同角度的車道，並且能夠通過影像結合的技術取得較廣視角的拍攝範圍，如圖5中電性連接攝影單元50的影像結合單元51。
[0096]此實施例的影像結合單元51將自攝影單元50取得的多個不同視角的影像通過影像邊緣的關聯性將影像無縫地結合起來，關聯性包括依照時間的同步影像、影像邊緣的對象像素等，因此可以產生擴大視角的功效。在本發明實施例則是藉此可以拍攝多個車道的影像。
[0097]經影像結合單元51處理的影像將換儲存至緩存單元53，提供後端車牌辨識單元55執行實時車牌影像辨識，包括通過車牌追蹤的技術持續辨識，再將得出的車號經驗證單元57執行名單比對或是登記。
[0098]圖6接著通過各種單元模塊的功能方塊描述本發明車輛進出入管制的容錯系統，系統提供的容錯機制同時採用兩種不同的驗證方法，其中的電路方塊如圖6顯示有第一驗證模塊61與第二驗證模塊62。
[0099]第一驗證模塊61中包括有相互電性連接的廣角攝影模塊601、影像緩存單元603、車牌辨識單元609以及車輛驗證單元611 ;第二驗證模塊62中則設有相互電性連接的信息讀取單元615與輔助驗證單元617。
[0100]上述第一驗證模塊61特別為通過車輛影像與車牌辨識的技術所實現的驗證技術，其中具有廣角攝影模塊601，實現如上述以一廣角鏡頭的攝影機，或是通過結合多個影像擷取單元所擷取影像產生廣視角的功能的攝影單元，其目的是用以拍攝包括一或多個進入網關前的車道範圍的連續影像，這些連續影像將先暫存/儲存至一影像緩存單元603，包括儲存至資料庫605以供日後調閱。
[0101]接著，系統將以軟體程序或是電路技術實現的車牌辨識單元609自影像緩存單元603中取得連續影像，當系統設於多網關的進出入口的場所時，可同時掌握到多個進入車輛的車牌影像，並接著以車牌辨識單元609執行車牌車號的辨識。
[0102]車牌辨識單元609將根據車牌本身的特徵進行影像逐幅(frame)掃描，能夠取得如上所述的邊框、形狀、顏色、英文/數字等字母，辨識出車號，因此能夠以一種尋邊處理的技術判斷出車牌位置，接著再辨識出車號。經識別的車號將交與車輛驗證單元611以執行名單613比對，驗證該車輛是否為被允許進入的車輛。名單613可儲存於上述的資料庫605中。根據實施例之一，此例的車牌辨識單元609經得出各車輛車牌位置後，將可驅動上述廣角攝影模塊601，以圖像處理的手段追蹤拍攝各車輛車牌，直到車號辨識完成，其目的是確保在車輛進入網關前能夠完成驗證。而本實施例中，提供有一驗證模式控制單元619，電性連接上述的第一驗證模塊61，經車輛驗證單元611驗證的結果將交與驗證模式控制單元619判斷是否完成驗證，而接著產生是否開啟閘門的指令。
[0103]第二驗證模塊62則是以信息讀取單元615讀取載於車上或是由駕駛員或其他使用者手持的無線識別裝置(如卷標、卡片)所載的識別信息，作為驗證該車輛是否允許進入的判斷根據，識別信息交由輔助驗證單元617比對名單613後，同樣將驗證結果傳遞給連接此第二驗證模塊62的驗證模式控制單元619，由驗證模式控制單元619判斷是否完成驗證，而接著產生是否開啟閘門的指令。
[0104]本實施例中，驗證模式控制單元619除了接收自第一驗證模塊61與第二驗證模塊62所傳送的驗證結果外，還可以決定車輛進出入管制的容錯系統中容錯機制的管制模式，包括第一驗證模塊61與第二驗證模塊62所執行的驗證程序的前後順序以及是否通過任一驗證程序即允許進入，或是需要兩種驗證程序都要符合才允許進入，依賴所設置的車輛管制場所的安全規格而定。
[0105]驗證模式控制單元619由所接收的驗證數據以及所設定的驗證模式作出判斷，包括判斷是否完成驗證以及判斷是否開啟閘門，並能以系統所提供作為發報的信息單元621發出信息，包括驗證成功的提醒或是驗證不成功的警示信號，可以燈號、聲響以及各種信息方式發出，能通知相關人員前來處理。
[0106]經驗證不成功的車輛，驗證模式控制單元619可以產生不要開啟閘門的信息，或是不發出任何信號，因此閘門控制單元623並不會收到開啟閘門的指示，或是當閘門是開啟時，閘門控制單元623會被通知立刻關上閘門。
[0107]反之，經確認驗證成功的車輛，系統將根據驗證模式控制單元619產生的信息而產生一控制信號至閘門控制單元623，以於車輛進入網關時開啟閘門。本實施例中，車輛進出入管制系統中的網關附件設有一車輛感知單元625，可以藉此取得車輛進入網關的時間，因此閘門控制單元623將可根據感應到車輛的時間而開啟/關閉閘門。特別是於設有多網關的進出入口，此車輛感知單元625將可用於確認車輛進入的網關，以及進入的時間。藉此，由於上述驗證模式控制單元619可於一或多個車輛到達對應的閘門前已完成上述第一驗證模塊61與第二驗證模塊62兩者之一或是組合的驗證程序，因此，該閘門控制單元623於通過驗證的一或多個車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行，表示車輛可以在不用完全停駛的情況下已經獲得驗證並能順利進入。
[0108]本發明還公開一種採用上述車輛進出入管制的容錯系統的車輛管制方法。如圖7的流程，其中步驟S701表示將啟動此車輛進出入管制的容錯系統。
[0109]接著系統，如步驟S703，執行第一驗證方法，較佳為啟動上述圖6中的第一驗證模塊61，通過上述具有廣視角功能的攝影單元，根據車輛連續影像識別車牌，根據識別信息判斷該車輛是否有通過驗證，如步驟S705。若確認通過驗證(是)，則如步驟S707，開啟閘門或是其他形式的管制措施，允許車輛通過。
[0110]若驗證不成功(否)，則繼續如步驟S709，執行第二驗證方法，啟動如圖6顯示的第二驗證模塊62，較佳則是通過無線識別的技術讀取車輛上或是駕駛員持有的無線識別裝置，識別信息將經過比對判斷是否通過驗證，如步驟S711。若判斷為否，表示該車輛並未通過上述兩種驗證程序之一，因此拒絕通行，如步驟S715，其中程序可以包括檢測到車輛進入網關，若閘門當時為開啟狀態，則需驅動閘門控制電路關閉閘門，並產生警示信號。
[0111]若通過此第二道驗證程序(是)，如步驟S713，將允許通行。根據上述實施例，系統可通過感知器檢測到車輛進入網關，取得進入網關的時間，能夠驅動閘門控制電路開啟閘門。
[0112]根據上述流程，本發明實施例可以達到於一或多個車輛到達對應的閘門前已完成車號辨識與驗證的效果，使得經驗證通過的一或多個車輛到達對應的閘門前已經開啟閘門允許通行，表示車輛可以更有效率地(不用完全停止、不用停止執行驗證)進入車輛管制場所內。
[0113]圖8為本發明採用車輛進出入管制的容錯系統的管制方法在上述第一驗證流程的實施例步驟。其中所採用的車牌辨識的技術可以利用公知針對特定特徵的影像作出判斷的技術，特別是能夠先取得車輛車牌的位置，再根據車牌的影像特徵進行辨識，實施例流程如圖8所示的步驟。
[0114]第一驗證流程開始，如步驟S801，通過上述攝影單元先取得車輛進入車道(進入網關前)的連續影像，如步驟S801。根據上述實施例之一，系統利用軟體手段虛擬一個對象框，在影像的各幅中持續掃描，如步驟S803，系統通過掃描的結果判斷是否檢測到車牌，若否，顯示尚未有車輛進入，則繼續步驟S801 ;若是，即表示辨識出對象框內具有與車牌特徵一致的影像，即可根據對象的框邊判斷出車牌的位置，並可以影像追蹤的方式鎖定車牌位置，以持續辨識車牌，如步驟S805，追蹤車牌直到辨識車牌。
[0115]經比對車牌，如步驟S807，根據比對結果判斷是否通過此第一驗證流程？若否，表示並未通過驗證，則如步驟S809，系統將產生警示信號，並根據容錯的機制進入第二驗證流程；若是，表示該車輛經過驗證，如S811，在本實施例中，系統將確認可開啟閘門。或於另一實施例的模式中，仍需執行第二驗證流程，通過兩道驗證程序的車輛才允許進入。
[0116]接著如圖9所示，圖9為本發明採用車輛進出入的容錯系統的管制方法的第二驗證流程的實施例步驟。
[0117]當車輛未通過第一驗證流程,如步驟S901,則啟動第二驗證流程,如步驟S903,第二驗證程序相關的電路在第一驗證程序執行順暢時並無需啟動，而可於第一驗證流程失敗後才啟動。
[0118]此時，將陸續啟動相關的電路，如步驟S905，開啟信息讀取單元，以能讀取識別數據，如步驟S907，比如是無線射頻卷標所載的識別信息，識別信息將用以比對名單，如步驟S909，以判斷是否驗證成功，如步驟S911。
[0119]最後，在此實施例，若「否」，表示該車輛並未通過第一與第二驗證流程，如步驟S913，將產生警示信號，並拒絕進入；若通過此驗證程序(是)，如步驟S915，系統將確認開啟閘門。
[0120]值得一提的是，系統在尚未建立允許進入車輛的資料庫的初始狀態下，可以自動建立車輛車牌以及另一無線識別信息的比對資料庫，比如車輛進入管制系統後(進入車道)，同時執行車牌辨識，確認可進入時，可同時讀取射頻標籤，藉此建立車牌與射頻標識符的對應資料庫
[0121]綜上所述，經上述車牌辨識、車輛進入的驗證程序、閘門控制、第二道輔助驗證流程等，本發明所涉及的一種車輛進出入管制的容錯系統以及管理方法的主要特徵是提供兩種不同種類的車輛驗證技術，而其優點之一為提供容錯的機制，還有另一優點是在車輛到達閘門前已經完成辨識與驗證，因此可以讓車輛在持續行駛中進入，不同於公知技術需要停駛後執行驗證的過程，提供順暢、便利的車輛管制措施。
[0122]但是，以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此局限本發明的保護範圍，故凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均同理包含於本發明的範圍內，特此說明。
【權利要求】
1.一種車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，所述的容錯系統包括: 一第一驗證模塊，包括: 一攝影單元，用以拍攝包括一個或多個進入網關前的車道範圍的連續影像； 一影像緩存單元，電性連接該攝影單元，用以儲存由該攝影單元所拍攝的連續影像；一車牌辨識單元，電性連接該影像緩存單元，由該影像緩存單元取得所儲存的連續影像，經掃描該連續影像的各幅影像，根據車牌特徵以尋邊處理後判斷出各車輛的車牌位置並辨識車號； 一車輛驗證單元，電性連接該車牌辨識單元，比對一名單以驗證所取得的各車輛車號; 一第二驗證模塊，包括: 一信息讀取單元，用以讀取載於該車輛上或是由該車輛的駕駛員或其他使用者手持的一無線識別裝置所載的識別信息； 一輔助驗證單元，電性連接該信息讀取單元，用以接收該識別信息，以比對該名單進行驗證； 一驗證模式控制單元，電性連接該第一驗證模塊與該第二驗證模塊，用以設定該車輛進出入管制的容錯系統的管制模式，接收該第一驗證模塊與該第二驗證模塊所產生的驗證結果，判斷是否完成驗證，以及判斷是否開啟一閘門；以及 一閘門控制單元，電性連接該驗證模式控制單元，經取得該驗證模式控制單元判斷的結果，當判斷開啟該閘門，根據各車輛進入的網關控制該網關的閘門開啟與關閉。
2.如權利要求1所述的車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，所述的攝影單元為設有一拍攝範圍涵蓋多個進入網關前的車道的廣角攝影鏡頭。
3.如權利要求1所述的車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，所述的攝影單元為由多個影像擷取單元組成的攝影裝置，並利用一影像結合單元無縫接合由該多個影像擷取單元所取得的不同視角的多個影像。
4.如權利要求2或3所述的車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，於該車牌辨識單元得出各車輛車牌位置後，驅動該攝影單元追蹤拍攝各車輛車牌，直到車號辨識完成。
5.如權利要求1所述的車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，所述的驗證模式控制單元電性連接一信息單元，以根據驗證結果發出信息。
6.如權利要求1所述的車輛進出入管制的容錯系統，其特徵在於，各網關設有一車輛感知單元，電性連接該閘門控制單元，用以感知各車輛進入的網關，該閘門控制單元根據該車輛感知單元的信號控制對應閘門開啟或關閉；其中，該閘門控制單元於通過驗證的該一或多個車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行。
7.一種採用車輛進出入管制的容錯系統的管制方法，其特徵在於，所述的管制方法包括: 啟動一第一驗證模塊，以執行第一道驗證程序，該第一道驗證程序根據辨識進入一網關的一車輛的車牌信息進行驗證； 判斷該車輛是否通過該第一道驗證程序，其中: 如果驗證成功，允許該車輛通行； 如果驗證不成功，啟動一第二驗證模塊；執行該第二驗證模塊以執行第二道驗證程序，該第二道驗證程序根據一無線識別技術進行驗證； 判斷該車輛是否通過該第二道驗證程序，其中: 如果驗證成功，允許該車輛通行； 如果驗證不成功，拒絕該車輛通行。
8.如權利要求7所述的管制方法，其特徵在於，所述的第一道驗證程序包括: 取得一攝影單元所拍攝包括一個或多個進入網關前的車道範圍的連續影像； 由該連續影像中辨識各車輛車牌位置，以及辨識各車牌內容； 以及根據各車牌內容執行驗證。
9.如權利要求8所述的管制方法，其特徵在於，於驗證後確認該一或多個車輛的進入許可，還包括: 檢測各車輛所進入的網關，以開啟對應該網關的閘門； 其中，該驗證步驟於該一或多個車輛到達對應的閘門前已完成車號辨識與驗證，經驗證通過的該一或多個車輛到達對應的閘門前已開啟閘門允許通行。
10.如權利要求8所述的管制方法，其特徵在於，於驗證失敗後，執行該第二道驗證程序，該第二道驗證程序包括: 開啟一信息讀取單元； 讀取載於該車輛上或是由該車輛駕駛員或其他使用者手持的一無線識別裝置所載的識別信息；以及 以一輔助驗證單元接收該識別信息，以進行驗證。
【文檔編號】G07C9/00GK103914896SQ201310005665
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優先權日:2013年1月8日
【發明者】陳信宇, 梁峰銘 申請人:新誼整合科技股份有限公司