專利名稱：車輛進(jìn)出場控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛管理系統(tǒng)，尤其是一種車輛進(jìn)出場控制方法，屬于計(jì)算機(jī)管理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
長期以來，集體單位的車場(如消防部隊(duì)的裝備場、公司的車隊(duì))車輛(裝備)的出入管理主要有兩種方式:一是人工檢查，手工開門登記；二是給各車輛統(tǒng)一發(fā)放RFID卡，在車場出入口安裝RFID識讀設(shè)備，車輛(裝備)出入場時自動進(jìn)行其身份的識別，根據(jù)車輛(裝備)是否已受派遣決定是否放行，車輛(裝備)出入場的信息可自動登記。但是現(xiàn)有集體單位的車場管理只涉及到出入的控制，即只監(jiān)控是否已經(jīng)正常派遣許可，以及登記出入場信息，而未涉及到所屬單位車輛(裝備)的違規(guī)出入情況登記和工況信息采集，更無法在工況信息采集的基礎(chǔ)上進(jìn)行車輛(裝備)技術(shù)狀況的判定、保養(yǎng)修理的監(jiān)管，使發(fā)出的車輛存在安全隱患。檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?00710039625.9的中國發(fā)明專利公開了一種自動控制技術(shù)領(lǐng)域的車輛通行監(jiān)控系統(tǒng)，包括CCD攝像頭、射頻卡、解讀器、圖像前端適配器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工業(yè)以太網(wǎng)、終端控制驅(qū)動器、終端電傳動機(jī)構(gòu)、終端語音播放器；CCD攝像頭監(jiān)視來往車輛，將采集的圖像輸入至圖像前端適配器，經(jīng)圖像解碼和模數(shù)轉(zhuǎn)換后由工業(yè)以太網(wǎng)交由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的圖像識別系統(tǒng)判定車輛目標(biāo)，啟動數(shù)字錄像，同時啟動解讀器根據(jù)車載射頻卡進(jìn)行對車輛信息的識別，一旦判定被監(jiān)視車輛允許入/出時，系統(tǒng)將開門控制指令送至指定地址的終端控制驅(qū)動器以驅(qū)動終端電傳動機(jī)構(gòu)將門打開，否則將向指定地址的終端語音播放器傳輸數(shù)字語音信號，同時向該地址的其它終端器輸送警示信息達(dá)到車輛進(jìn)出的全自動、安全、有效管理。此外，申請?zhí)枮?00910052262.1的中國發(fā)明專利公開了一種車輛進(jìn)出自動管理系統(tǒng)，包括一安裝在相關(guān)車輛上的車載模塊、一管理系統(tǒng)，所述管理系統(tǒng)包括一信息識別模塊、一智能控制系統(tǒng)，所述車載模塊為一受控的紅外信號發(fā)射模塊，紅外信號發(fā)射模塊設(shè)有控制紅外信號發(fā)射的控制按鍵；信息識別模塊為一與所述紅外信號發(fā)射模塊配套的，接收所述紅外信號的信號接收裝置；所述信號接收裝置連接所述智能控制系統(tǒng)。上述現(xiàn)有技術(shù)雖然對車輛進(jìn)出車場的管理作出了有益的改進(jìn)，但均未能顧及車輛(裝備)工況、保養(yǎng)的監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種可以獲取車輛技術(shù)狀況、保養(yǎng)信息，并據(jù)此進(jìn)行監(jiān)控的車輛進(jìn)出場控制方法，從而確保行車安全。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的車輛進(jìn)出場控制方法在位于車場采集控制器、安裝在車輛上的工況記錄儀以及存儲車輛工況和維護(hù)(包括保養(yǎng)和維修)判斷規(guī)則的主控計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，所述采集控制器的智能主控芯片感應(yīng)信號輸入端和控制輸出端分別接車場感應(yīng)線圈的輸出端和起落桿的受控端及警示裝置，且其無線通信端口和網(wǎng)絡(luò)通信端口分別接無線收發(fā)電路和通過網(wǎng)絡(luò)連接主控計(jì)算機(jī)，所述工況記錄儀的中央處理芯片具有接外界傳感器的數(shù)據(jù)接口以及與無線收發(fā)器件連接的通信端口 ；所述智能主控芯片通過無線收發(fā)電路與工況記錄儀的無線收發(fā)器件通信連接，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)出控制:第一步、工況記錄儀按預(yù)定時間間隔采集外界傳感器的傳感信號，更新工況信息記
錄;
第二步、采集控制器接受到感應(yīng)線圈傳輸?shù)能囕v進(jìn)出場信息后，通過無線收發(fā)電路向無線收發(fā)器件發(fā)出廣播信號；
第三步、待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀接收采集控制器的廣播信號后，通過無線收發(fā)器件按預(yù)定的無線通信協(xié)議發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息；
第四步、采集控制器通過無線收發(fā)電路接收車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)；
第五步、主控計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)定規(guī)則判斷傳輸來的車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并從數(shù)據(jù)庫中提取該車輛派遣、維護(hù)信息(是否通過派遣審批信息及其歷史保養(yǎng)信息)，綜合判斷后形成是否放行指令，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給采集控制器；
第六步、采集控制器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)的指令控制打開起落桿給車輛放行或發(fā)出限行警示信號；(包括根據(jù)車輛保養(yǎng)修理計(jì)劃提示下一次保養(yǎng)修理)。這樣，可以根據(jù)監(jiān)控獲取的車輛技術(shù)狀況、保養(yǎng)信息，制止未經(jīng)派遣審批車輛動用，避免不合規(guī)車輛出行，從而確保行車安全。當(dāng)車隊(duì)出行時，車場門口鄰近的出入場車輛不止一輛，采集控制器將面臨與多個工況記錄儀的無線通信，為了解決一對多的通信沖突問題，本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述采集控制器向工況記錄儀發(fā)送信號時采用與接收來自工況記錄儀不同頻段的信道(即采用兩個不同頻段信道分別進(jìn)行相應(yīng)的收發(fā)通信)；所述采集控制器與各工況記錄儀之間按如下步驟進(jìn)行無線通信:
步驟一、采集控制器接收到感應(yīng)線圈傳輸?shù)能囕v進(jìn)出場信息后以預(yù)定自然數(shù)η (η大于2，最好為11-19)作為將第一輪詢應(yīng)答時間分成η個間隔的時隙參數(shù)廣播發(fā)送給具有不同編號的各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀；此時由于廣播發(fā)送與接收信道分離，因此不會產(chǎn)生通信沖突；
步驟二、各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀以自身編號與時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為第一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息；步驟三、采集控制器向接收到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的車輛工況記錄儀發(fā)送接收成功信息，使其進(jìn)入靜默狀態(tài)；
步驟四、采集控制器以η-1作為將下一輪詢應(yīng)答時間分成η-1個間隔的新時隙參數(shù)廣播發(fā)送給各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀；
步驟五、未靜默的各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀以自身編號與新時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為下一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息；
步驟六、采集控制器向接收到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的車輛工況記錄儀發(fā)送接收成功信息，使其進(jìn)入靜默狀態(tài)； 步驟七、按預(yù)定次數(shù)(3-5次)重復(fù)步驟四至步驟六。理論和實(shí)踐證明，采用上述方法后，即使第一輪詢存在余數(shù)相同的工況記錄儀，經(jīng)過2-4次改變時隙參數(shù)的后續(xù)輪詢，即可妥善解決通信沖突問題，并保證較高的通信效率。本發(fā)明更進(jìn)一步的完善是，所述各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀求模得到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片后，產(chǎn)生的隨機(jī)延時(通常短于2ms)，在所述發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片隨機(jī)延時后，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。完成一次工況記錄儀與采集控制器的通信時間通常為5 - 6ms，而每個時間片的間隔為8ms左右，因此隨機(jī)延時不超過2ms。上述方法的理論依據(jù)是:各車場工況記錄儀的編號預(yù)定，是已知的，設(shè)工況記錄儀的最大和最小編號對時隙參數(shù)η的商分別為Ii1和n2，若工況記錄儀總數(shù)大于時隙參數(shù)n，由于各工況記錄儀不重號，必有η2 >ηι。設(shè)當(dāng)前工況記錄儀與時隙參數(shù)η的商為IV則其隨機(jī)延時的基本規(guī)則是，在時隙參數(shù)η為奇數(shù)時，編號小的工況記錄儀優(yōu)先發(fā)送(隨機(jī)延時小)，則記錄儀信號發(fā)送隨機(jī)延時時間=Cn0 —0/ Cn2 — Ii1)ms ;反之,在時間片總數(shù)為偶數(shù)時，編號大的工況記錄儀優(yōu)先發(fā)送，記錄儀信號發(fā)送隨機(jī)延時時間=2 — Cn0 — Ii1 )*2.0/Cn2 - ni)ms。若工況記錄儀總數(shù)很少，小于時隙參數(shù)n，僅用時間片分割不需要對延時作特別處理，僅需在O — 2ms內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生一個延時就可以很好地解決時間沖突問題。這樣，通過設(shè)置不同的延時參數(shù)，余數(shù)相同的工況記錄儀可以在同一時間片內(nèi)因時間差而產(chǎn)生競爭，有一個能正常發(fā)送，從而可以減少輪詢次數(shù)，進(jìn)一步提高通信效率。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的采集控制器拓?fù)涫疽鈭D。圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的采集控制器框圖。圖3為本發(fā)明一個實(shí)施例的工況記錄儀和采集控制器通信連接示意圖。圖4為一個本發(fā)明實(shí)施例的工況數(shù)據(jù)采集示意圖。圖5為本發(fā)明一個實(shí)施例的采集控制器的控制流程圖。圖6為本發(fā)明一個實(shí)施例的工況記錄儀的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例的車輛出入場控制系統(tǒng)如圖1所示，包括位于車場的采集控制器、安裝在車輛上的工況記錄儀以及存儲車輛工況和維護(hù)(包括保養(yǎng)和維修)判斷規(guī)則的主控計(jì)算機(jī)。采集控制器的智能主控芯片STM32F103VC (或ARM Cortex_M3)感應(yīng)信號輸入端通過I/o接口和車輛檢測器接車場感應(yīng)線圈的輸出端，其控制輸出端分別接起落桿的受控端及紅綠燈警示裝置，且其無線通信端口接CC2500無線數(shù)據(jù)通信模塊構(gòu)成的無線收發(fā)電路，網(wǎng)絡(luò)通信端口通過網(wǎng)絡(luò)接口 RJ45連接主控計(jì)算機(jī)(參見圖2、圖3)。工況記錄儀的構(gòu)成如圖3所示，以STM32F103中央處理芯片作為數(shù)據(jù)采集模塊，具有通過信號調(diào)理電路接外界傳感器的數(shù)據(jù)接口以及與作為無線收發(fā)器件的無線通信子系統(tǒng)連接的通信端口。數(shù)據(jù)接口可以采集的數(shù)據(jù)如圖4所示，包括發(fā)動機(jī)工作時間等開關(guān)信號、液位傳感等模擬信號、以及行駛里程等數(shù)字信號，各種信號分別借助常規(guī)的處理電路轉(zhuǎn)換后通過數(shù)據(jù)接口輸入工況記錄儀存儲。采集控制器的智能主控芯片通過無線收發(fā)電路與工況記錄儀的無線收發(fā)器件采用兩個不同頻段信道分別進(jìn)行相應(yīng)的收發(fā)通信連接，即采集控制器向工況記錄儀發(fā)送信號時采用與接收來自工況記錄儀不同頻段的信道。具體通過如下步驟實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)出控制(參見圖5、圖6):1)、工況記錄儀按預(yù)定時間間隔采集外界傳感器包括開關(guān)信號、模擬信號和數(shù)字信號在內(nèi)的各種需監(jiān)測傳感信號(參見圖4)，更新工況信息記錄。2)、采集控制器接受到感應(yīng)線圈傳輸?shù)能囕v進(jìn)出場信息，判斷進(jìn)出，以預(yù)定自然數(shù)η (在11-19之間選取，通常車場車輛總數(shù)50時選11、100時選13，以此類推)作為將第一輪詢應(yīng)答時間分成η個間隔的時隙參數(shù)廣播發(fā)送給具有不同編號各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀；設(shè)置詢問次數(shù)k (在2-4中選取)，通過無線收發(fā)電路向無線收發(fā)器件發(fā)出廣播信號。3)、待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀接收并判斷是采集控制器的廣播信號且其自身不處于靜默狀態(tài)后，以自身編號與時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為第一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，并產(chǎn)生短于2ms的隨機(jī)延時，在發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片隨機(jī)延時后，按預(yù)定的無線通信協(xié)議向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。4)采集控制器通過無線收發(fā)電路接收車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，向接收到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的車輛工況記錄儀發(fā)送接收成功信息，使其進(jìn)入靜默狀態(tài)，；再以13-1作為將下一輪詢應(yīng)答時間分成12個間隔的新時隙參數(shù)廣播發(fā)送給各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀；未靜默的各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀以自身編號與新時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為下一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息；如此循環(huán)k次，即可完成所有待進(jìn)出場車輛工況記錄儀發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)。5)主控計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)定規(guī)則判斷傳輸來的車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并從數(shù)據(jù)庫中提取該車輛的派遣審批信息和歷史維護(hù)信息，綜合判斷后形成是否放行指令，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給采集控制器。6)采集控制器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)的指令控制打開起落桿給車輛放行或發(fā)出限行警示信號，并根據(jù)車輛保養(yǎng)修理計(jì)劃提示下一次保養(yǎng)修理。上述過程采集控制器通過第一信道發(fā)送廣播信號，通過第二信道接收各工況記錄儀的身份和工況信息；反之，工況記錄儀通過第一信道監(jiān)聽采集控制器的廣播信號，通過第二信道給采集控制器發(fā)送車輛身份及工況信息。在采集控制器通過第一信道發(fā)送廣播信號時，所有通信范圍內(nèi)的工況記錄儀都只是通過第一信道監(jiān)聽廣播信號，避免了信息傳輸?shù)臎_突問題，而對于多個工況記錄儀同時通過第二信道給采集控制器發(fā)送信息時可能產(chǎn)生的通信沖突，上述實(shí)施例可以妥善解決。例如，當(dāng)有工況記錄儀編號分別為1、2、11、12、101、102、1001、1002、10001、10002、100001、100002的10輛車待進(jìn)出車場時，采集控制器設(shè)時隙參數(shù)n=13 (最大的時間片數(shù))、輪詢次數(shù)k=3 (采集控制器在每次收到地感線圈觸發(fā)信號后廣播輪詢3個周期)，
第一次對13求模后各工況記錄儀余數(shù)分別為:
權(quán)利要求
1.一種車輛進(jìn)出場控制方法，在位于車場采集控制器、安裝在車輛上的工況記錄儀以及存儲車輛工況和維護(hù)判斷規(guī)則的主控計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，所述采集控制器的智能主控芯片感應(yīng)信號輸入端和控制輸出端分別接車場感應(yīng)線圈的輸出端和起落桿的受控端及警示裝置，且其無線通信端口和網(wǎng)絡(luò)通信端口分別接無線收發(fā)電路和通過網(wǎng)絡(luò)連接主控計(jì)算機(jī)，所述工 況記錄儀的中央處理芯片具有接外界傳感器的數(shù)據(jù)接口以及與無線收發(fā)器件連接的通信端口 ；所述智能主控芯片通過無線收發(fā)電路與工況記錄儀的無線收發(fā)器件通信連接，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)出控制: 第一步、工況記錄儀按預(yù)定時間間隔采集外界傳感器的傳感信號，更新工況信息記錄; 第二步、采集控制器接受到感應(yīng)線圈傳輸?shù)能囕v進(jìn)出場信息后，通過無線收發(fā)電路向無線收發(fā)器件發(fā)出廣播信號； 第三步、待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀接收采集控制器的廣播信號后，通過無線收發(fā)器件按預(yù)定的無線通信協(xié)議發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息； 第四步、采集控制器通過無線收發(fā)電路接收車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)； 第五步、主控計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)定規(guī)則判斷傳輸來的車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并從數(shù)據(jù)庫中提取該車輛派遣、維護(hù)信息，綜合判斷后形成是否放行指令，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給采集控制器； 第六步、采集控制器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)的指令控制打開起落桿給車輛放行或發(fā)出限行警不信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛進(jìn)出場控制方法，其特征在于:所述采集控制器向工況記錄儀發(fā)送信號時采用與接收來自工況記錄儀不同頻段的信道；所述采集控制器與各工況記錄儀之間按如下步驟進(jìn)行無線通信: 步驟一、采集控制器接收到感應(yīng)線圈傳輸?shù)能囕v進(jìn)出場信息后以預(yù)定大于2的自然數(shù)η作為將第一輪詢應(yīng)答時間分成η個間隔的時隙參數(shù)廣播發(fā)送給具有不同編號的各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀； 步驟二、各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀以自身編號與時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為第一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息； 步驟三、采集控制器向接收到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的車輛工況記錄儀發(fā)送接收成功信息，使其進(jìn)入靜默狀態(tài)； 步驟四、采集控制器以η-1作為將下一輪詢應(yīng)答時間分成η-1個間隔的新時隙參數(shù)廣播發(fā)送給各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀； 步驟五、未靜默的各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀以自身編號與新時隙參數(shù)求模得到余數(shù)，作為下一輪詢發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片，向采集控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息； 步驟六、采集控制器向接收到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的車輛工況記錄儀發(fā)送接收成功信息，使其進(jìn)入靜默狀態(tài)； 步驟七、按大于2的預(yù)定次數(shù)重復(fù)步驟四至步驟六。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛進(jìn)出場控制方法，其特征在于:所述各待進(jìn)出場車輛的工況記錄儀求模得到發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片后，產(chǎn)生的隨機(jī)延時，在所述發(fā)送數(shù)據(jù)信息的時間片隨機(jī)延時后，向采集 控制器發(fā)送包括車輛身份、工況在內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛進(jìn)出場控制方法，屬于計(jì)算機(jī)管理技術(shù)領(lǐng)域。該方法在采集控制器、工況記錄儀和主控計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，工況記錄儀按預(yù)定時間間隔采集外界傳感器的傳感信號，更新工況信息記錄；采集控制器接受到感應(yīng)線圈信息后，發(fā)出廣播信號；工況記錄儀接收廣播信號后，發(fā)送數(shù)據(jù)信息；采集控制器接收車輛身份、工況數(shù)據(jù)信息，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)；主控計(jì)算機(jī)判斷傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，提取該車輛派遣指令和歷史保養(yǎng)維護(hù)信息，綜合判斷后形成是否放行指令，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給采集控制器；采集控制器根據(jù)指令控制打開起落桿給車輛放行或發(fā)出限行警示信號。這樣，可以根據(jù)監(jiān)控獲取的車輛技術(shù)狀況、派遣指令和保養(yǎng)維護(hù)信息，制止車輛未經(jīng)派遣私自動用，禁止不合規(guī)車輛出行，確保行車安全。
文檔編號G07C9/00GK103116927SQ20131005101
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者凌海風(fēng), 鄭宇軍, 陳海松, 郭堅(jiān)毅, 楊煒辰, 魯冬林, 王小龍, 李煥良, 安立周 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)