交通路口信息發布終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種交通路口信息發布終端，所述終端包括攝像機、圖像處理設備、信號燈控制器、無線通信接口和主控制器，圖像處理設備連接攝像機以將攝像機所拍攝的路口圖像依次進行圖像濾波處理和擁堵指數分析處理，輸出路口擁堵指數，無線通信接口分別與圖像處理設備和信號燈控制器連接，將路口擁堵指數和信號燈控制器所輸出的信號燈信息發送到交通管理中心，主控制器與無線通信接口連接以定時將無線通信接口所接收的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息發送到第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端。通過本實用新型，能夠保障交通路口信息的智能化傳送，為駕駛員的出行提供重要參考。
【專利說明】交通路口信息發布終端
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及交通管理領域，尤其涉及一種交通路口信息發布終端。
【背景技術】
[0002]交通路口，指的是兩條或兩條以上的道路相交處。這是車輛與行人匯集、轉向和疏散的必經之地，是交通的咽喉。因此，正確設計道路交叉口，合理組織、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。道路交叉口分平面交叉口、環形交叉口和立體交叉口。平面交叉口是道路在同一個平面上相交形成的交叉口。通常有T形、Y形、十字形、X形、錯位、環形等形式。環形交叉口是在路口中間設置一個面積較大的環島(中心島)，車輛交織進入環道，并繞島單向行駛。立體交叉口是道路不在同一個平面上相交形成的立體交叉。
[0003]在城市道路行駛中，汽車從出發地到目的地花費時間最多的地方，不是在道路的正常行駛階段，而是在道路交通路口的等燈或堵塞在道路交通路口附近的階段。隨著科技的進步和人們生活水平的提高，城市化進展不斷地拓展，城市內車輛越來越多，城市道路也越來越擁堵，尤其在上下班高峰時段和節假日，在道路交通路口處占用駕駛員過多的時間，不僅影響駕駛員的心情，容易造成交通事故，而且也是城市擁堵的重要原因。因此，如何減少在道路交通路口處等待的時間，提高車輛行駛的效率和速度，是道路交通管理部門極其關心的問題之一。
[0004]現有技術中，存在一些交通信息發布的技術方案，幫助附近的駕駛員規避車輛過多的路段，平均車流，改善交通。例如，通過將駕駛員當前位置周圍多條路段的擁堵情況通過路邊大屏幕顯示屏進行顯示，使得駕駛員及時獲得前往目的地的多條路段的交通信息，衡量利弊，及時改變駕駛路線，在保障較快到達目的地的同時，對擁堵路段的車流進行了適當分流。然而，現有的技術方案只是簡單提供了各個路段的擁堵信息，沒有提供交通路口滯留車輛的信息以及附近紅綠燈狀態的信息，提供了信息有限，參考價值一般。
[0005]因此，需要一種新的交通信息發布模式，能夠將駕駛員當前位置附近的交通路口滯留車輛的信息以及附近紅綠燈狀態的信息及時發送到駕駛員車輛內部終端上，幫助駕駛員更細致地了解附近各個交通路口的交通信息，從而調節路線或行駛速度，更有效地達到車輛分流效果。
實用新型內容
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種交通路口信息發布終端，引入攝像頭和圖像處理設備對交通路口信息發布終端所在交通路口的滯留車輛進行拍攝和分析，確定當前交通路口的擁堵情況，通過無線數據傳輸手段達成與交通管理中心的信息交互，獲得駕駛員當前位置附近的多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，并根據當前交通路口的擁堵程度向駕駛員的車輛內部無線終端發送不同的交通信息，使得交通路口信息的發布更為精確，更有針對性。
[0007]根據本實用新型的一方面，提供了一種交通路口信息發布終端，所述終端包括攝像機、圖像處理設備、信號燈控制器、無線通信接口和主控制器，圖像處理設備連接攝像機以將攝像機所拍攝的路口圖像依次進行圖像濾波處理和擁堵指數分析處理，輸出路口擁堵指數，無線通信接口分別與圖像處理設備和信號燈控制器連接，將路口擁堵指數和信號燈控制器所輸出的信號燈信息發送到交通管理中心，主控制器與無線通信接口連接以定時將無線通信接口所接收的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息發送到第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端。
[0008]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，進一步包括，用戶設定設備，用于根據用戶的輸入，設定第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，第一路口預定區域和第二路口預定區域都是以所述終端所在交通路口為中心的圓形區域，第一預定擁堵指數閾值小于第二預定擁堵指數閾值；存儲設備，與用戶設定設備和無線通信接口分別連接，存儲第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，存儲第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，還存儲第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID ;所述無線通信接口將第一路口預定區域和第二路口預定區域發送到交通管理中心，以接收交通管理中心反饋的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，并接收交通管理中心反饋的第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID ;所述圖像處理設備還包括，圖像濾波處理單元，連接所述攝像機以接收路口圖像，對路口圖像濾波處理以濾除路口圖像中的干擾噪聲；擁堵指數分析處理單元，連接所述圖像濾波處理單元和所述無線通信接口，用于對濾除干擾噪聲后的路口圖像中交通路口處滯留的車輛數量進行分析，以獲得路口擁堵指數，并將路口擁堵指數發送給所述無線通信接口，路口擁堵指數越高，對應的交通路口處滯留的車輛數量越多；所述主控制器與所述無線通信接口和所述存儲設備分別連接，設定定時時間，當所述圖像處理設備輸出的路口擁堵指數大于第一預定擁堵指數閾值時，輸出第一信息發布信號，當所述圖像處理設備輸出的路口擁堵指數大于第二預定擁堵指數閾值時，輸出第二信息發布信號；顯示設備，連接所述主控制器，實時顯示第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數；所述無線通信接口在接收到所述第一信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端，所述無線通信接口在接收到所述第二信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端；其中，所述用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備、所述信號燈控制器和所述主控制器都設于交通路口信息發布終端的儀表盒內，所述攝像機、所述無線通信接口和所述顯示設備都通過有線電纜與儀表盒連接并設置在交通路口的固定桿的橫桿中央；其中，所述信號燈信息包括路口的信號燈的當前狀態、紅燈間隔時間、綠燈間隔時間和黃燈間隔時間，所述當前狀態包括紅燈狀態、黃燈狀態和綠燈狀態，所述用戶設定設備分別通過設定第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑和第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑設置第一路口預定區域和第二路口預定區域。
[0009]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，所述第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑為2公里，所述第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑為5公里。
[0010]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，所述主控制器為三星的KS32系列32位單片機。
[0011]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，所述圖像濾波處理單元采用非線性濾波器執行對路口圖像的濾波處理。
[0012]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，將用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備、所述信號燈控制器和所述主控制器集成在一塊集成電路板上。
[0013]更具體地，所述交通路口信息發布終端中，所述主控制器還包括定時器，用于設定定時時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]以下將結合附圖對本實用新型的實施方案進行描述，其中:
[0015]圖1為根據本實用新型實施方案示出的交通路口信息發布終端的結構方框圖。
[0016]圖2為根據本實用新型實施方案示出的交通路口信息發布終端的圖像處理設備的結構方框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將參照附圖對本實用新型的交通路口信息發布終端的實施方案進行詳細說明。
[0018]交通運輸在社會生產中分為生產過程的運輸和流通過程的運輸。交通的生產活動是實現人和物的位移及信息傳輸，運輸產品是以人公里和噸公里計量。對于城市居民來說，最常遇到的是自駕車出行形成的人的位移，例如，上下班或節假日出行。由于經濟的發展，城市車輛的增加速度遠遠超過了城市道路發展的速度，城市交通越來越擁堵，需要一些智能化的信息發布手段，及時將人們行駛路線的相關交通信息發布給駕駛員，供駕駛員參考，從而選擇行駛更通暢的路段、路口出行，節省路上耗費的時間，同時，為緩解城市擁堵做出
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[0019]通過觀察發現，駕駛員駕駛車輛在城市道路行駛中，最為關注的是前方路口是否為紅燈，前方路口是否出現車輛擁堵情況，尤其在有緊急事件，需要快速趕赴到目的地的時候。然而，現有技術中僅僅提供了駕駛員當前位置附近的幾條重要路段的交通信息，而且現有技術中的信息的提供，是通過路邊的大屏幕顯示板，信息發布的覆蓋率不高，提供的交通信息內容有限。導致駕駛員雖然及時選擇了行駛暢途的路段，趕到路口時卻正好是紅燈或因為事故引起的突發堵塞，仍舊浪費大部分時間在交通路口處。這樣，駕駛員不得不在暢通的路段和路口加大油門快速通過，以力拼減少路上的時間，這同樣引起安全隱患。
[0020]本實用新型的交通路口信息發布終端，能夠根據終端所在交通路口的擁堵情況，發送不同的交通信息給交通路口附近的車輛終端，交通信息包括附近各個路口的擁堵情況以及附近紅綠燈的當前狀態，為駕駛員改變行駛路線、減少行駛時間提供重要參考。
[0021]圖1為根據本實用新型實施方案示出的交通路口信息發布終端的結構方框圖，所述終端包括攝像機1、圖像處理設備2、信號燈控制器3、無線通信接口 5和主控制器4，圖像處理設備2連接攝像機I以將攝像機I所拍攝的路口圖像依次進行圖像濾波處理和擁堵指數分析處理，輸出路口擁堵指數，無線通信接口 5分別與圖像處理設備2和信號燈控制器3連接，將路口擁堵指數和信號燈控制器3所輸出的信號燈信息發送到交通管理中心6，主控制器4與無線通信接口 5連接以定時將無線通信接口 5所接收的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息發送到第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端。所述交通路口信息發布終端還可以包括供電設備，為所述交通路口信息發布終端內除了供電設備以外的設備提供供電。
[0022]接著，對本實用新型的交通路口信息發布終端的結構進行更具體的說明。
[0023]所述終端還包括用戶設定設備，用于根據用戶的輸入，設定第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，第一路口預定區域和第二路口預定區域都是以所述終端所在交通路口為中心的圓形區域，第一預定擁堵指數閾值小于第二預定擁堵指數閾值；所述終端還包括存儲設備，與用戶設定設備和無線通信接口 5分別連接，存儲第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，存儲第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，還存儲第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID。
[0024]所述無線通信接口 5將第一路口預定區域和第二路口預定區域發送到交通管理中心6，以接收交通管理中心6反饋的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，并接收交通管理中心6反饋的第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID0
[0025]參照圖2，所述圖像處理設備2還包括，圖像濾波處理單21，連接所述攝像機I以接收路口圖像，對路口圖像濾波處理以濾除路口圖像中的干擾噪聲；擁堵指數分析處理單元22，連接所述圖像濾波處理單元21和所述無線通信接口 5，用于對濾除干擾噪聲后的路口圖像中交通路口處滯留的車輛數量進行分析，以獲得路口擁堵指數，并將路口擁堵指數發送給所述無線通信接口 5，路口擁堵指數越高，對應的交通路口處滯留的車輛數量越多。
[0026]所述主控制器4與所述無線通信接口 5和所述存儲設備分別連接，設定定時時間，當所述圖像處理設備2輸出的路口擁堵指數大于第一預定擁堵指數閾值時，輸出第一信息發布信號，當所述圖像處理設備2輸出的路口擁堵指數大于第二預定擁堵指數閾值時，輸出第二信息發布信號。
[0027]所述終端還包括顯示設備，連接所述主控制器4，實時顯示第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數。
[0028]所述無線通信接口 5在接收到所述第一信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端，所述無線通信接口 5在接收到所述第二信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端。
[0029]其中，所述用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備2、所述信號燈控制器3和所述主控制器4都設于交通路口信息發布終端的儀表盒內，所述攝像機1、所述無線通信接口 5和所述顯示設備都通過有線電纜與儀表盒連接并設置在交通路口的固定桿的橫桿中央。
[0030]所述信號燈信息包括路口的信號燈的當前狀態、紅燈間隔時間、綠燈間隔時間和黃燈間隔時間，所述當前狀態包括紅燈狀態、黃燈狀態和綠燈狀態，所述用戶設定設備可以分別通過設定第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑和第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑設置第一路口預定區域和第二路口預定區域。
[0031]其中，所述交通路口信息發布終端中，所述第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑可選為2公里，所述第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑可選為5公里；所述主控制器4可選為三星的KS32系列32位單片機，所述圖像濾波處理單元21可采用非線性濾波器執行對路口圖像的濾波處理，可以將用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備2、所述信號燈控制器3和所述主控制器集成在一塊集成電路板上，以及所述主控制器4還可以包括定時器，用于設定定時時間。
[0032]另外，圖像濾波，即在盡量保留圖像細節特征的條件下對目標圖像的噪聲進行抑制，是圖像預處理中不可缺少的操作，其處理效果的好壞將直接影響到后續圖像處理和分析的有效性和可靠性。由于成像系統、傳輸介質和記錄設備等的不完善，數字圖像在其形成、傳輸記錄過程中往往會受到多種噪聲的污染。另外，在圖像處理的某些環節當輸入的像對象并不如預想時也會在結果圖像中引入噪聲。這些噪聲在圖像上常表現為一引起較強視覺效果的孤立象素點或象素塊。一般地，噪聲信號與要研究的對象不相關，他以無用的信息形式出現，擾亂圖像的可觀測信息。對于數字圖像信號，噪聲表為或大或小的極值，這些極值通過加減作用于圖像象素的真實灰度值上，在圖像造成亮、暗點干擾，極大降低了圖像質量，影響圖像復原、分割、特征提取、圖識別等后繼工作的進行。要構造一種有效抑制噪聲的濾波機必須考慮兩個基本問題能有效地去除目標和背景中的噪聲；同時，能很好地保護圖像目標的形狀、大小及特定的幾何和拓撲結構特征。主要的圖像濾波器包括線性濾波器、非線性濾波器、中值濾波器和形態學濾波器等。
[0033]一般說來，當信號頻譜與噪聲頻譜混疊時或者當信號中含有非疊加性噪聲時，如由系統非線性引起的噪聲或存在非高斯噪聲等，傳統的線性濾波技術，如傅立變換，在濾除噪聲的同時，總會以某種方式模糊圖像細節(如邊緣等)，進而導致像線性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非線性濾波器是基于對輸入信號的一種非線性映射關系，常可以把某一特定的噪聲近似地映射為零而保留信號的要特征，因而其在一定程度上能克服線性濾波器的不足之處。
[0034]另外，定時器是通信協議正常運行的基本要素之一，主要用于各種定時和幀重傳的任務。通信協議在單片機系統上實現所使用的定時器，定時精度要求不高，但數量要求比較大。由于硬件資源有限，不可能為每一個單獨任務分配一個硬件定時器，只能通過單個硬件定時器模擬多個軟件定時器的方法，來滿足協議中的定時應用需要。定時器的出現，使相當多需要人控制時間的工作變得簡單了許多。
[0035]采用本實用新型的交通路口信息發布終端，針對現有交通路口信息發布方案發布信息有限、針對性不高的技術問題，采用攝像機和圖像處理設備獲取當前路口的擁堵信息，采用信號燈控制器獲取當前路口的信號燈信息，并通過無線通信接口與遠端交通管理中心的交互，獲得當前交通路口附近區域的各個交通路口的擁堵信息和信號燈信息，通過無線方式提供給附近的車輛終端，以便于駕駛員的參考，整個信息發布方案智能化程度較高，目的性強，有力地緩解了城市交通，為駕駛員節省了寶貴的時間。
[0036]可以理解的是，雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本實用新型。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種交通路口信息發布終端，所述終端固定在交通路口的固定桿上，其特征在于，所述終端包括攝像機、圖像處理設備、信號燈控制器、無線通信接口和主控制器，圖像處理設備連接攝像機以將攝像機所拍攝的路口圖像依次進行圖像濾波處理和擁堵指數分析處理，輸出路口擁堵指數，無線通信接口分別與圖像處理設備和信號燈控制器連接，將路口擁堵指數和信號燈控制器所輸出的信號燈信息發送到交通管理中心，主控制器與無線通信接口連接以定時將無線通信接口所接收的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息發送到第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端。
2.如權利要求1所述的交通路口信息發布終端，其特征在于，所述終端還包括: 用戶設定設備，用于根據用戶的輸入，設定第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，第一路口預定區域和第二路口預定區域都是以所述終端所在交通路口為中心的圓形區域，第一預定擁堵指數閾值小于第二預定擁堵指數閾值； 存儲設備，與用戶設定設備和無線通信接口分別連接，存儲第一預定擁堵指數閾值、第二預定擁堵指數閾值、第一路口預定區域和第二路口預定區域，存儲第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，還存儲第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID ； 所述無線通信接口將第一路口預定區域和第二路口預定區域發送到交通管理中心，以接收交通管理中心反饋的第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息，并接收交通管理中心反饋的第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID ； 所述圖像處理設備還包括 圖像濾波處理單元，連接所述攝像機以接收路口圖像，對路口圖像濾波處理以濾除路口圖像中的干擾噪聲； 擁堵指數分析處理單元，連接所述圖像濾波處理單元和所述無線通信接口，用于對濾除干擾噪聲后的路口圖像中交通路口處滯留的車輛數量進行分析，以獲得路口擁堵指數，并將路口擁堵指數發送給所述無線通信接口，路口擁堵指數越高，對應的交通路口處滯留的車輛數量越多； 所述主控制器與所述無線通信接口和所述存儲設備分別連接，設定定時時間，當所述圖像處理設備輸出的路口擁堵指數大于第一預定擁堵指數閾值時，輸出第一信息發布信號，當所述圖像處理設備輸出的路口擁堵指數大于第二預定擁堵指數閾值時，輸出第二信息發布信號； 顯示設備，連接所述主控制器，實時顯示第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數； 所述無線通信接口在接收到所述第一信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端，所述無線通信接口在接收到所述第二信息發布信號時，按照所述定時時間將第一路口預定區域內多個交通路口的路口擁堵指數和信號燈信息定時發送到與第二路口預定區域內的車輛的無線接收終端ID對應的無線接收終端； 其中，所述用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備、所述信號燈控制器和所述主控制器都設于交通路口信息發布終端的儀表盒內，所述攝像機、所述無線通信接口和所述顯示設備都通過有線電纜與儀表盒連接并設置在交通路口的固定桿的橫桿中央； 其中，所述信號燈信息包括路口的信號燈的當前狀態、紅燈間隔時間、綠燈間隔時間和黃燈間隔時間，所述當前狀態包括紅燈狀態、黃燈狀態和綠燈狀態，所述用戶設定設備分別通過設定第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑和第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑設置第一路口預定區域和第二路口預定區域。
3.如權利要求2所述的交通路口信息發布終端，其特征在于: 所述第一路口預定區域對應的圓形區域的半徑為2公里，所述第二路口預定區域對應的圓形區域的半徑為5公里。
4.如權利要求2所述的交通路口信息發布終端，其特征在于: 所述主控制器為三星的KS32系列32位單片機。
5.如權利要求2所述的交通路口信息發布終端，其特征在于: 所述圖像濾波處理單元采用非線性濾波器執行對路口圖像的濾波處理。
6.如權利要求2所述的交通路口信息發布終端，其特征在于: 將用戶設定設備、所述存儲設備、所述圖像處理設備、所述信號燈控制器和所述主控制器集成在一塊集成電路板上。
7.如權利要求2所述的交通路口信息發布終端，其特征在于: 所述主控制器還包括定時器，用于設定定時時間。
【文檔編號】G08G1/0967GK204010330SQ201420485987
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月24日 優先權日:2014年8月24日
【發明者】不公告發明人 申請人:無錫北斗星通信息科技有限公司