一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統，包括遠程控制中心以及與之連接的若干違章檢測子系統，違章檢測子系統包括至少兩個節點設備，節點設備包括相機模塊、通信模塊、違章檢測模塊和電源模塊，相機模塊、通信模塊和違章檢測模塊均與電源模塊連接，相機模塊與通信模塊之間通信連接；違章檢測模塊與通信模塊之間通信連接；違章檢測模塊包括兩個激光測距傳感器和一個微處理器，兩個激光測距傳感器均與微處理器連接，微處理器連接通信模塊。同時本發明還涉及該系統的檢測方法。本發明利用激光測距準確地判定車輛所處位置，進而判斷車輛違章與否，其檢測的準確性大大提高，節點設備在使用數量和安裝位置上靈活方便，且系統整體體積小，耗能低。
【專利說明】
一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統及檢測 方法
技術領域
[0001] 本發明涉及車輛違章檢測技術領域，具體地說是一種基于激光測距的車輛逆行和 違章變道檢測系統及檢測方法。
【背景技術】
[0002] 車輛逆行和違章變道都是非常嚴重的交通違章行為，很容易造成重大的財產損失 和人員傷亡。因此，在交通管理過程中，對以上這兩種違章行為進行實時有效的檢測與識別 具有十分重要的意義。
[0003] 目前，對車輛逆行和違章變道的檢測方法主要有兩種：圖像識別、雷達探測。然而， 無論是基于圖像識別還是基于雷達探測的檢測算法都非常復雜、檢測的可靠性低、檢測設 備功耗和成本也較高。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服上述現有技術中存在的不足，解決目前存在的技術缺陷，本 發明提供了一種成本低、可靠性高的基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統及檢測 方法。
[0005] 本發明所采用的技術方案是：
[0006] -種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統，包括遠程控制中心和若干違 章檢測子系統，其中，
[0007] 所述違章檢測子系統與遠程控制中心之間通過無線或有線連接；
[0008] 所述違章檢測子系統包括至少兩個節點設備，所述節點設備之間通過無線或有線 連接；
[0009] 所述節點設備包括相機模塊、通信模塊、違章檢測模塊和電源模塊，所述相機模 塊、通信模塊和違章檢測模塊均與電源模塊連接，所述相機模塊與通信模塊之間通信連接， 所述違章檢測模塊與通信模塊之間通信連接；
[0010] 所述違章檢測模塊包括兩個激光測距傳感器和一個微處理器，所述兩個激光測距 傳感器均與微處理器連接，所述微處理器連接通信模塊，所述微處理器還設置有連接調試 設備的調試接口。
[0011] 進一步的，所述兩個激光測距傳感器之間的角度為0-90°。
[0012] -種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測方法，包括如下步驟：
[0013] a、當車輛經過激光測距傳感器Sl時，激光測距傳感器Sl發出的激光束受到遮擋， 反射回來的激光被激光測距傳感器Sl獲取，此時激光測距傳感器Sl發出一個距離信號至微 處理器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻；
[0014] b、當車輛經過相鄰激光測距傳感器S2時，激光測距傳感器S2發出的激光束受到遮 擋，反射回來的激光被激光測距傳感器S2獲取，此時激光測距傳感器S2發出一個距離信號 至微處理器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻；
[0015] c、微處理器接收兩個激光測距傳感器反饋的信號，根據其內包含的距離及時刻信 號，判定車輛所處的位置及運行方向，與微處理器內置的判例進行比較，從而得知車輛是否 逆行或者違章變道；
[0016] d、若車輛逆行或者違章變道，則微處理器通過通信模塊發送指令至相鄰節點設備 的相機模塊進行拍攝取證，并將拍攝的照片或者視頻通過通信模塊送至遠程控制中心。
[0017] 本發明的有益效果是:本發明公開的一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢 測系統，利用激光測距準確地判定車輛所處位置，進而判斷車輛違章與否，其檢測的準確性 大大提高，節點設備在使用數量和安裝位置上靈活方便，且系統整體體積小，耗能低。本發 明系統的檢測方法，實現簡單，可快速判斷車輛違章與否，并進行取證記錄，適用范圍廣泛。
[0018] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統結構圖。
[0020] 圖2為本發明違章檢測子系統結構圖。
[0021] 圖3為本發明節點設備結構圖。
[0022] 圖4為本發明違章檢測模塊結構圖。
【具體實施方式】
[0023] 為了加深對本發明的理解，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說 明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保 護范圍。
[0024] 如圖1所示，本發明基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統，包括遠程控制 中心以及與之連接的若干違章檢測子系統，違章檢測子系統通過網絡與遠程控制中心連 接，構成一個完整的違章檢測系統。在遠程控制中心的控制下，每個違章檢測子系統各自負 責一個路段的違章檢測和拍照取證，并將檢測到的車輛信息、拍攝的照片和視頻傳回到遠 程控制中心。
[0025]如圖2所示，本發明中，每個違章檢測子系統是由N(注:N多2)個安放在路邊的節點 設備通過有線或無線的方式構成的一個局域網絡，相鄰節點設備之間的距離可根據節點設 備中相機模塊的拍攝能力和道路情況設定。
[0026] 如圖3所示，節點設備設置在道路的一側，包括相機模塊、通信模塊、違章檢測模塊 和電源模塊，相機模塊、通信模塊和違章檢測模塊均與電源模塊連接，相機模塊與通信模塊 之間通信連接，違章檢測模塊與通信模塊之間通信連接。
[0027] 違章檢測模塊用于對經過該節點設備的車輛進行檢測和識別，判斷車輛講過該節 點時是否違章，并將檢測結果通過通信模塊發送出去。
[0028] 相機模塊接收到相鄰節點設備發來的違章信息后，會立刻對該節點檢測到的違章 行為進行拍攝取證，包括違章照片和違章視頻;相機拍攝到的照片和視頻可暫存于相機之 中，并可通過通信模塊上傳至接入到違章檢測子系統的調試設備或遠程控制中心。
[0029] 通信模塊用于實現各個節點設備中違章檢測模塊和相機模塊之間、各個節點設備 與調試設備以及遠程控制中心之間的信息傳遞;技術人員可以通過違章檢測模塊和通信模 塊的調試接口對各個模塊進行調試。
[0030] 如圖4所示，違章檢測模塊包括兩個激光測距傳感器和一個微處理器，所述兩個激 光測距傳感器均與微處理器連接，所述微處理器連接通信模塊，所述微處理器還設置有連 接調試設備的調試接口。
[0031] 激光測距傳感器在微處理器的控制下，以一定的頻率和角度發射激光束進行測 距，并將測得的距離信息送給微處理器。微處理器除了對激光測距傳感器進行必要的控制 之外，其主要的作用是通過對激光測距傳感器的測距信息的處理，檢測出車輛在道路上的 逆行和違章變道行為，并將檢測結果通過通信模塊發送出去。
[0032] 本發明中，違章檢測模塊中兩個激光測距傳感器的角度可在0°至90°之間調節。優 點是用一個違章檢測模塊就可以實現道路上兩個點的違章檢測，從而提高了設備的集成 度，降低了成本。
[0033]本發明基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測方法，包括如下步驟：
[0034] a、當車輛經過激光測距傳感器Sl時，激光測距傳感器Sl發出的激光束受到遮擋， 反射回來的激光被激光測距傳感器Sl獲取，此時激光測距傳感器Sl發出一個距離信號至微 處理器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻；
[0035] b、當車輛經過相鄰激光測距傳感器S2時，激光測距傳感器S2發出的激光束受到遮 擋，反射回來的激光被激光測距傳感器S2獲取，此時激光測距傳感器S2發出一個距離信號 至微處理器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻；
[0036] c、微處理器接收兩個激光測距傳感器反饋的信號，根據其內包含的距離及時刻信 號，判定車輛所處的位置及運行方向，與微處理器內置的判例進行比較，從而得知車輛是否 逆行或者違章變道；
[0037] d、若車輛逆行或者違章變道，則微處理器通過通信模塊發送指令至相鄰節點設備 的相機模塊進行拍攝取證，并將拍攝的照片或者視頻通過通信模塊送至遠程控制中心。
[0038]更具體的來說，在該系統投入使用之前，需對首先要對一些參數進行標定，以雙向 兩車道的道路為例，靠近系統的邊線為邊線1，遠離系統的邊線為邊線2,邊線1與中線之間 為車道1，邊線2與中線之間為車道2，具體參數如表1中所示：
[0040]表 1
[00411具體違章判定如下：
[0042] 根據激光測距傳感器的測距結果，判斷車輛經過激光測距傳感器時所處的位置。 以激光測距傳感器SI為例，若激光測距傳感器SI測得距離為D1，具體判斷方法說明如表2所 示：
[0044] 表 2
[0045] 根據車輛經過兩個激光測距傳感器時所處的位置以及間隔時間，識別車輛的逆行 和違章變道行為，具體方法說明如表3。（注:時間參數△ T可根據道路上車輛的行駛速度進 行調整）
[0048] 表 3
[0049] 當違章檢測裝置判斷當前車輛存在違章情況，則發送信號至相鄰違章拍攝裝置， 違章拍攝裝置收到信號后，對涉嫌違章的車輛進行拍照，同時還會拍攝一段視頻，而后將上 述資料傳輸至遠程控制中心。
[0050] 本發明利用激光測距準確地判定車輛所處位置，進而判斷車輛違章與否，其檢測 的準確性大大提高，節點設備在使用數量和安裝位置上靈活方便，且系統整體體積小，耗能 低。要說明的是，以上所述實施例是對本發明技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通 技術人員的等同替換或者根據現有技術而做的其他修改，只要沒超出本發明技術方案的思 路和范圍，均應包含在本發明所要求的權利范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統，其特征在于:包括遠程控制中 心和若干違章檢測子系統，其中， 所述違章檢測子系統與遠程控制中心之間通過無線或有線連接； 所述違章檢測子系統包括至少兩個節點設備，所述節點設備之間通過無線或有線連 接； 所述節點設備包括相機模塊、通信模塊、違章檢測模塊和電源模塊，所述相機模塊、通 信模塊和違章檢測模塊均與電源模塊連接，所述相機模塊與通信模塊之間通信連接，所述 違章檢測模塊與通信模塊之間通信連接； 所述違章檢測模塊包括兩個激光測距傳感器和一個微處理器，所述兩個激光測距傳感 器均與微處理器連接，所述微處理器連接通信模塊，所述微處理器還設置有連接調試設備 的調試接口。2. 根據權利要求1所述的一種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測系統，其特征 在于:所述兩個激光測距傳感器之間的角度為0-90°。3. -種基于激光測距的車輛逆行和違章變道檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： a、 當車輛經過激光測距傳感器S1時，激光測距傳感器S1發出的激光束受到遮擋，反射 回來的激光被激光測距傳感器S1獲取，此時激光測距傳感器S1發出一個距離信號至微處理 器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻； b、 當車輛經過相鄰激光測距傳感器S2時，激光測距傳感器S2發出的激光束受到遮擋， 反射回來的激光被激光測距傳感器S2獲取，此時激光測距傳感器S2發出一個距離信號至微 處理器，微處理器記錄下信號，測定的距離幾何，并記下接收信號的對應時刻； c、 微處理器接收兩個激光測距傳感器反饋的信號，根據其內包含的距離及時刻信號， 判定車輛所處的位置及運行方向，與微處理器內置的判例進行比較，從而得知車輛是否逆 行或者違章變道； d、 若車輛逆行或者違章變道，則微處理器通過通信模塊發送指令至相鄰節點設備的相 機模塊進行拍攝取證，并將拍攝的照片或者視頻通過通信模塊送至遠程控制中心。
【文檔編號】G08G1/017GK106056918SQ201610571131
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發明人】黃忠虎, 李學敏, 胡鑫, 賈鵬
【申請人】黃忠虎, 李學敏, 胡鑫, 賈鵬