臨時(shí)無人機(jī)交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型屬于無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人機(jī)指揮交通的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在城市交通管理中，交通燈和監(jiān)控設(shè)備是必不可少的電子產(chǎn)品?，F(xiàn)有的路口交通燈和監(jiān)控設(shè)備都固定在燈桿上，通過市電供電，一旦停電會(huì)出現(xiàn)交通癱瘓和交通事故提取證據(jù)不足的現(xiàn)象發(fā)生。而且，由于路口交通燈高度固定，在車輛通過路口時(shí)，駕駛員視線容易被同行的高大車輛遮擋，導(dǎo)致無法及時(shí)看清交通燈變化，易發(fā)違章事故。與之類似，由于監(jiān)控設(shè)備的高度也是固定的，其拍攝角度也容易被高大車輛遮擋，無法充分取證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種基于無人機(jī)設(shè)計(jì)的交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)，以無人機(jī)為載體，將指揮交通燈和監(jiān)控?cái)z像頭作為負(fù)載設(shè)置在無人機(jī)上，用來指揮交通和監(jiān)視路口。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種臨時(shí)無人機(jī)交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)，包括無人機(jī)，所述無人機(jī)上設(shè)置有中央控制模塊以及與中央控制模塊連接的交通指揮燈模塊、攝像頭、揚(yáng)聲器、無線通信模塊、存儲(chǔ)器和供電裝置，所述供電裝置為系統(tǒng)中電子元件供電，無人機(jī)具有四個(gè)旋翼臂，四旋翼臂組成十字形，交通指揮燈模塊懸掛在旋翼臂下，每個(gè)旋翼臂上均設(shè)置有攝像頭。

進(jìn)一步的，交通指揮燈模塊包括DA芯片、放大電路和交通燈， DA芯片與中央控制模塊連接，放大電路分別與DA芯片和交通燈連接。

進(jìn)一步的，所述交通指揮燈為雙面交通燈。

進(jìn)一步的，所述中央控制模塊為單片機(jī)。

進(jìn)一步的，所述揚(yáng)聲器設(shè)置在旋翼臂中心正下方。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本實(shí)用新型提供的采用無人機(jī)交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)，以無人機(jī)作為載體，能夠靈活方便地調(diào)節(jié)交通燈和監(jiān)控系統(tǒng)的高度，將無人機(jī)升高即可避免監(jiān)控死角，也能防止的車輛駕駛員被大車擋住無法看見交通燈的情況發(fā)生。本實(shí)用新型進(jìn)一步提供了用戶實(shí)時(shí)控制方式，用戶可以根據(jù)無人機(jī)上攝像頭捕捉到的道路狀況立刻控制交通燈的工作情況。此外，本系統(tǒng)還能夠預(yù)判將要通過的車流量，并基于此計(jì)算交通燈不同狀態(tài)的工作時(shí)間，計(jì)算實(shí)時(shí)，精確度高，指揮效果好。本實(shí)用新型尤其適合于在市電供應(yīng)斷路或交通燈發(fā)生狀況時(shí)緊急使用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型電器元件連接圖。

圖3為提醒分割圖片車道示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。

如圖1、圖2所示，一種臨時(shí)無人機(jī)交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)包括無人機(jī)1，無人機(jī)1上設(shè)置有中央控制模塊、交通指揮燈模塊4、攝像頭2、揚(yáng)聲器3、無線通信模塊、存儲(chǔ)器和供電裝置，中央控制模塊與上述各個(gè)電子元件分別連接用于向它們發(fā)送控制指令并自這些元件接收數(shù)據(jù)，供電裝置為系統(tǒng)中電子元件供電。中央控制模塊可采用單片機(jī)，如常用的51系列。通信模塊可采用WiFi通信模塊、移動(dòng)通信芯片、藍(lán)牙通信芯片等，也可以同時(shí)具備上述幾種通信芯片，能夠適用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。存儲(chǔ)器可采用TF讀取模塊，配合TF卡能夠加載不同內(nèi)容。交通指揮燈模塊包括依次電連接的DA芯片、放大電路和交通燈，DA芯片連接著中央控制模塊。

本例中的無人機(jī)具有四個(gè)旋翼臂5，四旋翼臂組成十字形，揚(yáng)聲器懸掛在無人機(jī)旋翼臂中心正下方，在每個(gè)旋翼臂下都掛有一個(gè)攝像頭，每個(gè)旋翼臂上攝像頭距離四旋翼臂中心的距離相同，保持重心在無人機(jī)重心。供電裝置采用電池組，安裝在無人機(jī)旋翼臂的幾何中心位置。，TF讀取模塊板載在PCB板上安置在旋翼臂的電池組上。交通燈也懸掛在旋翼臂下，交通燈可設(shè)置多個(gè)?？紤]到無人機(jī)需要保持平衡，因此交通應(yīng)至少如圖1狀，分散懸掛在彼此相對(duì)的兩個(gè)旋翼臂下。圖1中相對(duì)的兩個(gè)旋翼臂下均掛有兩個(gè)交通燈。交通燈優(yōu)選為雙面無關(guān)交通燈，能夠在一條道路方向上進(jìn)行雙向指揮。根據(jù)需要，每個(gè)旋翼臂下均可懸掛交通燈，能夠指揮四個(gè)方向的交通，懸掛時(shí)相對(duì)兩懸臂上的交通燈距離旋翼臂中心的距離應(yīng)相等，使得中心維持在四旋翼的幾何重心，以保持無人機(jī)盡可能平衡。

無人機(jī)上的中央控制模塊能夠讀取存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，再發(fā)送至交通指揮燈模塊，交通指揮燈模塊根據(jù)中央控制模塊發(fā)送的指令亮起、熄滅和閃爍。攝像頭能夠拍攝多個(gè)方向的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景并發(fā)送至中央控制模塊，中央控制模塊可將數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)，也可以通過無線通信模塊將實(shí)景圖像傳輸至用戶。

基于無線通信模塊，本實(shí)用新型中的臨時(shí)無人機(jī)交通燈及路口監(jiān)控系統(tǒng)能夠與用戶移動(dòng)終端設(shè)備（如手機(jī)、IPAD等）連接。移動(dòng)終端設(shè)備上可安裝控制軟件，通過操作控制軟件，用戶能夠操縱無人機(jī)起飛到固定位置，操作無人機(jī)上的中央控制器讀取TF卡中的交通燈指揮數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)發(fā)送給交通指揮燈模塊的DA芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，再通過放大電路放大，最后傳輸至交通燈，控制交通燈的亮起、熄滅和閃爍。當(dāng)需要進(jìn)行喊話的時(shí)候，用戶對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備的麥克風(fēng)進(jìn)行語音錄音，語音數(shù)據(jù)通過WiFi通信傳遞到本實(shí)用新型的中央控制器，中央控制器發(fā)送給揚(yáng)聲器模塊的DA芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給放大電路進(jìn)行放大最后將放到后的信號(hào)發(fā)送給揚(yáng)聲器。攝像頭拍攝的場(chǎng)景能夠?qū)崟r(shí)傳輸至用戶移動(dòng)終端，供用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控。交警獲取無人機(jī)下攝像頭拍攝的各個(gè)方向車流量的實(shí)時(shí)狀況，能夠通過中央控制器，靈活控制交通燈的時(shí)間。無人機(jī)中的中央控制模塊也可以根據(jù)機(jī)載攝像頭的攝像圖片，通過模式識(shí)別，動(dòng)態(tài)判斷各個(gè)方向的車流量情況，根據(jù)內(nèi)部配置的規(guī)則，加上算法（如：車流量分為5級(jí)，如果是5級(jí)，通行方向時(shí)間為60秒；4級(jí)，通行方向時(shí)間為50秒，3級(jí)對(duì)應(yīng)40秒，2級(jí)對(duì)應(yīng)30秒，1級(jí)對(duì)應(yīng)20秒；）確定各個(gè)方向上交通燈應(yīng)允許通過的時(shí)間，并根據(jù)計(jì)算得到的各個(gè)方向上的交通燈時(shí)間來綜合控制各個(gè)交通燈工作。市場(chǎng)車流量檢測(cè)器一般是檢測(cè)某一地點(diǎn)正在經(jīng)過的車輛，與本實(shí)用新型中的某一方向?qū)⒁枰?jīng)過的車輛不同，因此采用市場(chǎng)上常見的車流量檢測(cè)器無法用在本實(shí)用新型中進(jìn)行流量預(yù)判。本實(shí)用新型提供的車流量判斷方法為：無人機(jī)停在路口中間，固定高度（方便進(jìn)行梯形分割，和與模板對(duì)比），進(jìn)行拍照，對(duì)于抓拍的圖像，如圖3所示，根據(jù)此路口的路況（直行、左拐和右拐彎道數(shù)量）進(jìn)行梯形分割，根據(jù)日期和時(shí)間得出白天和夜晚，分析在圖片中每個(gè)車道梯形內(nèi)的車輛情況，梯形底部是最接近路口的方向，根據(jù)梯形頂部空出多少判斷，分析出每道的待通過的車輛排隊(duì)距離和大致數(shù)量。具體方法首先是與幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板對(duì)比分析，再使用灰度對(duì)比模式識(shí)別，采集每3或5秒鐘的圖像，車流不同的情況（1級(jí)：無車，二級(jí)：有車，三級(jí)：比較多的車，四級(jí)：很多車，五級(jí)：車堵），根據(jù)與模板比較，相同的面積是不一樣的，根據(jù)相同面積的多少、百分比，來判斷車流量多少，這里不需要準(zhǔn)確的車流量數(shù)字，只要大致的級(jí)別，只要分為5個(gè)等級(jí)(通過預(yù)先設(shè)定的5級(jí)面積或百分比范圍值判斷)就行，可以簡(jiǎn)化模式識(shí)別的圖片范圍和時(shí)間。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。