專利名稱：基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長途客車是一種常用的公共交通運(yùn)輸方式，隨著我國汽車數(shù)量的增加和國家公路網(wǎng)的建設(shè)，城市間的往來日益頻繁。受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，長途客運(yùn)市場普遍存在超員、超速、隨意上下客、疲勞駕駛等問題，由此造成的重特大交通事故逐年增加，已嚴(yán)重威脅了人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全；另外由于載客人數(shù)眾多，偷竊、搶劫等犯罪行為屢有發(fā)生。目前，針對(duì)超載、超速、疲勞駕駛等問題，客運(yùn)交通監(jiān)管部門制定了多項(xiàng)規(guī)章制度，但缺乏相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)管手段，主要采用設(shè)立檢查站和路上巡檢的傳統(tǒng)方法檢測客車是否超員，這些方法耗費(fèi)人力物力，自動(dòng)化程度不高，管理 落后而且檢測精度很低。目前長途客車行駛中存在的安全隱患主要包括超載、超速、車內(nèi)打斗、疲勞駕駛、無照駕駛、高速上下客等，應(yīng)用于長途客車的車輛安全預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崟r(shí)檢測到上述問題，并通過無線通信將報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)監(jiān)管部門。現(xiàn)有的專利和產(chǎn)品僅僅具備少數(shù)幾項(xiàng)功能，不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。專利公路客車安全輔助監(jiān)控管理系統(tǒng)一客車黑匣子.200610164461.8使用激光對(duì)射探頭上下車人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這種方法易受乘客擁擠的影響造成誤判；使用拍攝速度表畫面進(jìn)行超速監(jiān)測，這種方法的適用性較差；使用計(jì)時(shí)器進(jìn)行疲勞駕駛檢測，不能實(shí)時(shí)判斷駕駛員的駕駛狀態(tài)；另外只具備本地檢測功能，不具備遠(yuǎn)程報(bào)警、車內(nèi)異常情況監(jiān)測、GPS車輛定位。專利長途客車安全監(jiān)視系統(tǒng).200810038249.6使用攝像機(jī)進(jìn)行上下車人數(shù)統(tǒng)計(jì)，僅實(shí)現(xiàn)了超載檢測功能，不具備疲勞駕駛檢測，不具備車內(nèi)異常情況檢測、超速檢測、遠(yuǎn)程檢測、GPS車輛定位。專利客車疲勞駕駛及超載運(yùn)輸?shù)倪h(yuǎn)程監(jiān)控裝置.200420072961.5使用遠(yuǎn)程拍照進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差；使用IC卡刷卡實(shí)現(xiàn)疲勞駕駛檢測，不能防止一人多卡的情況；不具備車內(nèi)異常情況檢測、超速檢測、GPS車輛定位。專利一種客車超載監(jiān)控裝置.201120535176.9一種基于單片機(jī)的客車超載監(jiān)控裝置.201120492430.1使用紅外對(duì)射進(jìn)行上下車人數(shù)統(tǒng)計(jì)，僅實(shí)現(xiàn)了超載檢測功能，且這種方法易受乘客擁擠的影響造成誤判；不具備疲勞駕駛檢測，不具備車內(nèi)異常情況檢測，不具備超速檢測、遠(yuǎn)程檢測、GPS車輛定位。文獻(xiàn)遠(yuǎn)程無線智能車載監(jiān)控系統(tǒng).國防科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文.2008.10使用紅外對(duì)射進(jìn)行上下車人數(shù)統(tǒng)計(jì)，這種方法易受乘客擁擠的影響造成誤判；使用GPRS傳輸車輛載客信息和車載GPS信息，不能實(shí)時(shí)上傳車內(nèi)視頻，不具備疲勞駕駛檢測、車內(nèi)異常情況檢測。
發(fā)明內(nèi)容[0009]為解決現(xiàn)有客車安全監(jiān)控面臨的問題，本發(fā)明提出了一種基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:1、客車安全預(yù)警系統(tǒng)包括車載系統(tǒng)101、監(jiān)控中心軟件102、RFID通信模塊103、檢查站軟件104、駕駛員RFID卡105，各部分關(guān)系如圖1所示，其中，車載系統(tǒng)101通過3G通信方式與監(jiān)控中心軟件102通信，車載系統(tǒng)101通過RFID通信方式與駕駛員RFID卡105通信，車載系統(tǒng)101通過RFID通信方式與RFID通信模塊103通信，RFID通信模塊103與檢查站軟件104相連接。車載系統(tǒng)101負(fù)責(zé)采集和存儲(chǔ)車內(nèi)外視頻圖像，車輛載客人數(shù)統(tǒng)計(jì)、駕駛員疲勞狀態(tài)檢測、車內(nèi)異常狀態(tài)檢測、手動(dòng)報(bào)警信息檢測、車輛行駛信息采集等工作；車載系統(tǒng)101通過RFID通信讀取駕駛員RFID卡105中的駕駛員身份信息；車載系統(tǒng)101通過3G通信將車輛行駛信息和異常報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心軟件102 ;車載系統(tǒng)101通過RFID通信將車輛實(shí)時(shí)情況發(fā)送至檢查站的RFID通信模塊103上，進(jìn)而顯示在檢查站軟件104上。監(jiān)控中心軟件102通過3G通信接收車載系統(tǒng)101的車輛信息，根據(jù)需要將所需的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄保存；記錄車輛的運(yùn)行軌跡；記錄車輛的異常報(bào)警數(shù)據(jù)；當(dāng)接收到異常報(bào)警數(shù)據(jù)后以聲光方式提醒監(jiān)視人員注意。2、車載系統(tǒng)101包括:車載系統(tǒng)主機(jī)201、近場RFID模塊202、遠(yuǎn)程RFID模塊203、手動(dòng)報(bào)警按鈕204、3G通信系統(tǒng)天線205、衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線206、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A207、車門開閉傳感器A208、疲勞檢測攝像機(jī)209、車內(nèi)情況攝像機(jī)210、車前情況攝像機(jī)211、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B212、車門開閉傳感器B213，其中，近場RFID模塊202、遠(yuǎn)程RFID模塊203、手動(dòng)報(bào)警按鈕204、3G通信系統(tǒng)天線205、衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線206、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A207、車門開閉傳感器A208、疲勞檢測攝像機(jī)209、車內(nèi)情況攝像機(jī)210、車前情況攝像機(jī)211、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B212、車門開閉傳 感器B213均與車載系統(tǒng)主機(jī)201相連，如圖2所示。車載系統(tǒng)主機(jī)201負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)分析處理與流程控制；近場RFID模塊202用于讀取駕駛員身份驗(yàn)證卡；遠(yuǎn)程RFID模塊203用于將車輛當(dāng)前狀態(tài)傳輸至車外檢查站；手動(dòng)報(bào)警按鈕204用于駕駛員在緊急情況下手動(dòng)報(bào)警；3G通信系統(tǒng)天線205用于3G通訊信號(hào)收發(fā)；衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線206用于接收衛(wèi)星定位信號(hào)；疲勞檢測攝像機(jī)209用于采集駕駛員面部畫面；車內(nèi)情況攝像機(jī)210用于采集車廂內(nèi)實(shí)時(shí)畫面；車前情況攝像機(jī)211用于采集車輛行駛前方實(shí)時(shí)畫面；人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B212用于采集副車門的上下客畫面；車門開閉傳感器B213用于判斷副車門的開閉狀態(tài)。3、車載系統(tǒng)主機(jī)201包括:ARM中心控制模塊301、DSP智能視頻分析模塊302、SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303、車載電源模塊304、外部電源接口 305、RS232接口 306、近場RFID接口 307、遠(yuǎn)程RFID接口 308、車門傳感器接口 A309、車門傳感器接口 B310、攝像機(jī)電源接口 A311、攝像機(jī)電源接口 B312、攝像機(jī)電源接口 C313、攝像機(jī)電源接口 D314、攝像機(jī)電源接口 E315、四合一視頻合成模塊316、視頻分配模塊A317、視頻分配模塊B318、輸入視頻接口 A319、輸入視頻接口 B320、輸入視頻接口 C321、輸入視頻接口 D322、輸入視頻接口E323、輸出視頻接口 324、3G天線接口 325、衛(wèi)星定位天線接口 326、報(bào)警按鈕接口 327、SD卡接口 328、USB接口 329，如圖3所示，其中:外部電源接口 305與車載電源模塊304連接；車載電源模塊304與ARM中心控制模塊301連接；DSP智能視頻分析模塊302、S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303、RS232接口 306、近場RFID接口 307、遠(yuǎn)程RFID接口 308、車門傳感器接口 A309、車門傳感器接口 B310分別與ARM中心控制模塊301連接；ARM中心控制模塊301與攝像機(jī)電源接口 A311、攝像機(jī)電源接口 B312、攝像機(jī)電源接口 C313、攝像機(jī)電源接口 D314、攝像機(jī)電源接口 E315連接；3G天線接口 325、衛(wèi)星定位天線接口 326、報(bào)警按鈕接口 327、SD卡接口 328及USB接口 329分別與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303連接；輸入視頻接口C321連接到視頻分配模塊A317 ;輸入視頻接口 D322連接到視頻分配模塊B318 ;視頻分配模塊A317、視頻分配模塊B318、輸入視頻接口 A319及輸入視頻接口 B320分別連接到四合一視頻合成模塊316 ;四合一視頻合成模塊316連接到DSP智能視頻分析模塊302 ;視頻分配模塊A317、視頻分配模塊B318、輸入視頻接口 E323及輸出視頻接口 324分別與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303連接。外部電源接口 305用于和車輛電瓶相連接，供電給車載電源模塊304 ;車載電源模塊304將接收到的電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC12V輸出給ARM中心控制模塊301。ARM中心控制模塊301負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)系統(tǒng)各模塊的運(yùn)行，包括給系統(tǒng)內(nèi)部各模塊提供工作電源；根據(jù)實(shí)際需要通過攝像機(jī)電源接口 A311、攝像機(jī)電源接口 B312、攝像機(jī)電源接口 C313、攝像機(jī)電源接口 D314、攝像機(jī)電源接口 E315為外部攝像機(jī)提供工作電源；ARM中心控制模塊301通過RS232接口 306進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)；ARM中心控制模塊301通過近場RFID接口 307與近場RFID模塊202通信；ARM中心控制模塊301通過遠(yuǎn)程RFID接口 308與遠(yuǎn)程RFID模塊203通信；ARM中心控制模塊301通過車門傳感器接口 A309、車門傳感器接口 B310與車門傳感器通信；ARM中心控制模塊301與DSP智能視頻分析模塊302進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；ARM中心控制模塊301與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。輸入視頻接口 A319用于和人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A207連接，將視頻數(shù)據(jù)送入四合一視頻合成模塊316 ;輸入視頻接口 B320用于和人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B212連接，將視頻數(shù)據(jù)送入四合一視頻合成模塊316 ;輸入視頻接口 C321用于和疲勞檢測攝像機(jī)209連接，將視頻數(shù)據(jù)送入視頻分配模塊A317 ;輸入視頻接口 D322用于和車內(nèi)情況攝像機(jī)210連接，將視頻數(shù)據(jù)送入視頻分配模塊B318 ;輸 入視頻接口 E323用于和車前情況攝像機(jī)211連接，將視頻數(shù)據(jù)送入SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303 ;視頻分配模塊A317、視頻分配模塊B318將接收到的視頻數(shù)據(jù)分為兩路，一路傳送給四合一視頻合成模塊316，另一路傳送給SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303 ；四合一視頻合成模塊316將4路輸入視頻合成I路送至DSP智能視頻分析模塊302。DSP智能視頻分析模塊302在ARM中心控制模塊301的控制下，通過分析四合一視頻合成模塊316傳來的視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)行上下車人數(shù)統(tǒng)計(jì)、駕駛員疲勞狀態(tài)檢測、車廂內(nèi)異常情況檢測的工作，并將處理結(jié)果發(fā)送給ARM中心控制模塊301。SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303和ARM中心控制模塊301進(jìn)行通信，接收異常情況報(bào)警信號(hào)；將接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過SD卡接口 328將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SD卡上；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過輸出視頻接口 324提供環(huán)路輸出功能；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過USB接口 329可連接U盤、鼠標(biāo)等通用USB設(shè)備；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過報(bào)警按鈕接口 327接收駕駛員手動(dòng)報(bào)警信號(hào)；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過衛(wèi)星定位天線接口 326接收衛(wèi)星定位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)車輛定位；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊303通過3G天線接口 325和管理中心實(shí)現(xiàn)高速無線通信，進(jìn)行報(bào)警信號(hào)、車內(nèi)視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。4、監(jiān)控中心軟件102包括:3G數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊401、車輛數(shù)據(jù)解碼模塊402、視頻數(shù)據(jù)解碼模塊403、信息綜合顯示模塊404、數(shù)據(jù)庫管理模塊405，如圖4所示。其中3G數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊401負(fù)責(zé)接收車載系統(tǒng)101傳來的3G通信數(shù)據(jù)包，并將車輛信息數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給車輛數(shù)據(jù)解碼模塊402，將視頻信息數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給視頻數(shù)據(jù)解碼模塊403 ;車輛數(shù)據(jù)解碼模塊402負(fù)責(zé)解碼車輛信息數(shù)據(jù)包，獲取車輛載客數(shù)量、當(dāng)前位置、行駛速度、駕駛員狀況、異常情況報(bào)警信號(hào)等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給信息綜合顯示模塊404 ;視頻數(shù)據(jù)解碼模塊403負(fù)責(zé)解碼視頻信息數(shù)據(jù)包，并將解碼后的視頻數(shù)據(jù)傳輸給信息綜合顯示模塊404 ;信息綜合顯示模塊404負(fù)責(zé)顯示接收到的車輛狀況信息和車內(nèi)視頻信息，接收到報(bào)警信號(hào)后，以聲光提示方式提醒監(jiān)控人員注意，并將信息傳遞給數(shù)據(jù)庫管理模塊405 ;數(shù)據(jù)庫管理模塊405負(fù)責(zé)將車輛運(yùn)行信息記錄入數(shù)據(jù)庫，用于后期查詢。監(jiān)控中心軟件102的功能包括3G通信數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)、壓縮視頻數(shù)據(jù)解碼與顯示、車輛行駛數(shù)據(jù)接收與電子地圖顯示、異常報(bào)警數(shù)據(jù)接收與主動(dòng)提示、車輛行駛信息的記錄與檢索。5、車載系統(tǒng)101與駕駛員RFID卡105、RFID通信模塊103和檢查站軟件104交換信息的流程如下:Stepl:車輛啟動(dòng)后，車載系統(tǒng)101通過近場RFID模塊202讀取駕駛員RFID卡105獲取車輛注冊(cè)信息，通過視頻分析獲取車輛實(shí)際載客信息；St印2:車輛行駛至有遠(yuǎn)程RFID讀取設(shè)備的檢查站附近時(shí)，遠(yuǎn)程RFID模塊203被激活，車載系統(tǒng)101通過RFID向外傳輸車輛實(shí)時(shí)信息；St印3 =RFID通信模塊103接收到車載系統(tǒng)101的信號(hào)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給檢查站軟件 104 ；
St印4:檢查站軟件104通過分析接收到的車輛實(shí)時(shí)信息，判斷車輛是否存在超載等違規(guī)駕駛情況。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下:(I)使用基于智能視頻分析的超載檢測技術(shù)，檢測精度高，檢測結(jié)果可以通過3G通信傳輸?shù)奖O(jiān)控中心、通過RFID傳輸?shù)綑z查站，發(fā)現(xiàn)超載后自動(dòng)報(bào)警，方便監(jiān)管。(2)使用基于衛(wèi)星導(dǎo)航定位的車速檢測技術(shù)，檢測結(jié)果精確可靠，不會(huì)被篡改，檢測結(jié)果可以通過3G通信傳輸?shù)奖O(jiān)控中心、通過RFID傳輸?shù)綑z查站，發(fā)現(xiàn)超速后自動(dòng)報(bào)警，方便監(jiān)管。(3)使用基于智能視頻分析技術(shù)的疲勞檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)判定駕駛員的疲勞狀態(tài)，檢測結(jié)果更可靠，發(fā)現(xiàn)疲勞駕駛后主動(dòng)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警，杜絕安全隱患。(4)使用基于衛(wèi)星導(dǎo)航定位的車輛位置實(shí)時(shí)檢測技術(shù)，結(jié)合監(jiān)控中心的行駛軌跡記錄功能，可以檢測駕駛員是否按照規(guī)定路線行駛，一旦發(fā)現(xiàn)私自更改行車線路的問題，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。(5)使用基于智能視頻分析技術(shù)的司機(jī)駕駛狀態(tài)檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)判定駕駛員是否存在邊開車邊打手機(jī)的情況，檢測結(jié)果可靠，發(fā)現(xiàn)問題后主動(dòng)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警，杜絕安全隱患。(6)使用基于智能視頻分析技術(shù)的司機(jī)駕駛狀態(tài)檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)判定駕駛員是否存在邊開車邊吃東西的情況，檢測結(jié)果可靠，發(fā)現(xiàn)問題后主動(dòng)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警，杜絕安全隱患。(7)使用基于智能視頻分析技術(shù)的司機(jī)駕駛狀態(tài)檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)判定駕駛員是否存在開車時(shí)打牌、不看路等不專注駕駛情況，檢測結(jié)果可靠，發(fā)現(xiàn)問題后主動(dòng)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警，杜絕安全隱患。(8)使用基于智能視頻分析技術(shù)的車內(nèi)異常情況檢測技術(shù)，實(shí)時(shí)判定車廂內(nèi)是否存在扒竊、斗毆等異常情況，檢測結(jié)果可靠，發(fā)現(xiàn)問題后主動(dòng)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警，杜絕安全隱患。(9)支持手動(dòng)報(bào)警功能，方便駕駛員在緊急情況下手動(dòng)遠(yuǎn)程報(bào)警，提高各級(jí)相關(guān)部門應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的反應(yīng)速度。( 10)設(shè)備便于安裝、可靠性高，系統(tǒng)功能完備，符合長途客運(yùn)對(duì)行車安全監(jiān)管的需求。

圖1客車安全預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2車載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3車載系統(tǒng)主機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖 4監(jiān)控中心軟件結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明，該說明只表明本發(fā)明的一種可能實(shí)施方式，不作為權(quán)利要求的限定。1、系統(tǒng)安裝(I)根據(jù)客車駕駛臺(tái)的實(shí)際情況將車載系統(tǒng)主機(jī)101安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，并從車輛電瓶上引電源接到車載系統(tǒng)主機(jī)101。(2)將近場RFID模塊102安裝在距離駕駛員較近的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(3)將遠(yuǎn)程RFID模塊103安裝在距離車輛外殼較近的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(4)將手動(dòng)報(bào)警按鈕104安裝在駕駛員可以方便使用且較為隱蔽的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(5)將3G通信系統(tǒng)天線105和衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線106安裝在距離車輛外殼較近的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(6)將人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A107安裝在主車門上方能夠拍攝車門進(jìn)出人員的位置，將車門開閉傳感器A108安裝在主車門和門框上，并將二者與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(7)將疲勞檢測攝像機(jī)109安裝在駕駛臺(tái)附近可以拍攝駕駛員面部的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(8)將車內(nèi)情況攝像機(jī)110安裝在車頂、靠近駕駛員一側(cè)、能夠拍攝整個(gè)車廂畫面的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。[0054](9)將車前情況攝像機(jī)111安裝在前擋風(fēng)玻璃附近可以拍攝車輛前方畫面的位置，并與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。(10)將人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B112安裝在副車門上方能夠拍攝車門進(jìn)出人員的位置，將車門開閉傳感器B113安裝在副車門和門框上，并將二者與車載系統(tǒng)主機(jī)101相連。對(duì)于沒有副車門的中型客車，此步驟可以省略。(11)建立具備互聯(lián)網(wǎng)接入能力的監(jiān)視中心，運(yùn)行監(jiān)視中心軟件102。(12)在檢查站安裝RFID通信模塊103和檢查站軟件104。(13)給駕駛員配備駕駛員RFID卡105。2、系統(tǒng)運(yùn)行(I)當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛停止且車門打開時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101通過分析人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A107和人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B112采集的乘客上下車的視頻畫面，來統(tǒng)計(jì)上下車的人數(shù)，進(jìn)而判斷客車載客人數(shù)；當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101將客車載客人數(shù)通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的平臺(tái)軟件一旦判定車輛處于超載狀態(tài)，一方面提醒監(jiān)控人員注意，另一方面通過3G網(wǎng)回傳提示信息警告駕駛員。(2)當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101通過分析疲勞檢測攝像機(jī)109的視頻畫面，判斷司機(jī)是否處于疲勞駕駛狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即以聲光報(bào)警提示駕駛員，同時(shí)通過3G網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。(3)當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101通過分析車內(nèi)情況攝像機(jī)110的視頻畫面，判斷車廂內(nèi)狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即以聲光報(bào)警提示駕駛員，同時(shí)通過3G網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。
·[0063](4)當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，駕駛員一旦按下手動(dòng)報(bào)警按鈕104，車載系統(tǒng)主機(jī)101通過3G網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。(5)當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101持續(xù)接收衛(wèi)星定位信息，并將車輛的運(yùn)行參數(shù)通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的平臺(tái)軟件一旦判定車輛處于超速狀態(tài)，一方面提醒監(jiān)控人員注意，另一方面通過3G網(wǎng)回傳提示信息警告駕駛員。(6)當(dāng)車門關(guān)閉且車輛開始運(yùn)行時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101將疲勞檢測攝像機(jī)109、車內(nèi)情況攝像機(jī)110、車前情況攝像機(jī)111的數(shù)據(jù)編碼后存儲(chǔ)在SD卡中，便于后期查閱。監(jiān)控人員使用監(jiān)控中心的平臺(tái)軟件，通過3G網(wǎng)絡(luò)與車載系統(tǒng)主機(jī)101建立連接后，可瀏覽疲勞檢測攝像機(jī)109、車內(nèi)情況攝像機(jī)110、車前情況攝像機(jī)111的實(shí)時(shí)畫面和歷史記錄。(7)當(dāng)車輛行駛到有遠(yuǎn)程RFID讀取設(shè)備的檢查站附近時(shí)，車載系統(tǒng)主機(jī)101通過遠(yuǎn)程RFID模塊將車輛的相關(guān)信息傳輸至檢查站，實(shí)現(xiàn)快速不停車檢測。
權(quán)利要求1.基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)，包括車載系統(tǒng)(101)、監(jiān)控中心軟件(102)、RFID通信模塊(103)、檢查站軟件(104)、駕駛員RFID卡(105)，其特征在于，車載系統(tǒng)通過3G通信方式與監(jiān)控中心軟件通信，車載系統(tǒng)通過RFID通信方式與駕駛員RFID卡通信，車載系統(tǒng)通過RFID通信方式與RFID通信模塊通信，RFID通信模塊與檢查站軟件相連接； 其中，車載系統(tǒng)(101)包括:車載系統(tǒng)主機(jī)(201)、近場RFID模塊(202)、遠(yuǎn)程RFID模塊(203)、手動(dòng)報(bào)警按鈕(204)、3G通信系統(tǒng)天線(205)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線(206)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A(207)、車門開閉傳感器A(208)、疲勞檢測攝像機(jī)(209)、車內(nèi)情況攝像機(jī)(210)、車前情況攝像機(jī)(211)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B (212)、車門開閉傳感器B (213)，所述近場RFID模塊(202)、遠(yuǎn)程RFID模塊(203)、手動(dòng)報(bào)警按鈕(204)、3G通信系統(tǒng)天線(205)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線(206)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A (207)、車門開閉傳感器A (208)、疲勞檢測攝像機(jī)(209 )、車內(nèi)情況攝像機(jī)(210)、車前情況攝像機(jī)(211)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B (212)、車門開閉傳感器B (213)均與車載系統(tǒng)主機(jī)(201)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述車載系統(tǒng)主機(jī)(201)包括:ARM中心控制模塊(301)、DSP智能視頻分析模塊(302)、SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)、車載電源模塊(304)、外部電源接口(305)、RS232接口(306),近場RFID接口(307)、遠(yuǎn)程RFID接口(308)、車門傳感器接口 A(309)、車門傳感器接口 B (310)、攝像機(jī)電源接口 A (311)、攝像機(jī)電源接口 B (312)、攝像機(jī)電源接口 C (313)、攝像機(jī)電源接口 D (314)、攝像機(jī)電源接口 E (315)、四合一視頻合成模塊(316)、視頻分配模塊A (317)、視頻分配模塊B (318)、輸入視頻接口 A (319)、輸入視頻接口 B (320)、輸入視頻接口 C (321)、輸入視頻接口 D (322)、輸入視頻接口 E (323)、輸出視頻接口(324)、3G天線接口(325)、衛(wèi)星定位天線接口(326)、報(bào)警按鈕接口(327)、SD卡接口(328)、USB接口(329)，其中:外部電源接口(305)與車載電源模塊(304)連接；車載電源模塊(304)與ARM中心控制模塊(301)連接；DSP智能視頻分析模塊(302)、SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)、RS232接口(306)、近場RFID接口(307)、遠(yuǎn)程RFID接口(308)、車門傳感器接口A (309)及車門傳感器接口 B(310)分別與ARM中心控制模塊(301)連接；ARM中心控制模塊(301)與攝像機(jī)電源接口 A (`311)、攝像機(jī)電源接口 B (312)、攝像機(jī)電源接口 C (313)、攝像機(jī)電源接口 D(314)、攝像機(jī)電源接口 E(315)連接；3G天線接口(325)、衛(wèi)星定位天線接口(326)、報(bào)警按鈕接口(327)、SD卡接口 (328)及USB接口 (329)分別與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)連接；輸入視頻接口 C (321)連接到視頻分配模塊A (317);輸入視頻接口D (322)連接到視頻分配模塊B (318);視頻分配模塊A (317)、視頻分配模塊B (318)、輸入視頻接口 A (319)及輸入視頻接口 B (320)分別連接到四合一視頻合成模塊(316);四合一視頻合成模塊(316)連接到DSP智能視頻分析模塊(302);視頻分配模塊A (317)、視頻分配模塊B (318)、輸入視頻接口 E (323)及輸出視頻接口(324)分別與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM中心控制模塊(301)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)系統(tǒng)各模塊的運(yùn)行，包括給系統(tǒng)內(nèi)部各模塊提供工作電源；根據(jù)需要通過攝像機(jī)電源接口 A (311)、攝像機(jī)電源接口 B (312)、攝像機(jī)電源接口C (313)、攝像機(jī)電源接口 D (314)、攝像機(jī)電源接口 E (315)為外部攝像機(jī)提供工作電源；ARM中心控制模塊通過RS232接口(306)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)；ARM中心控制模塊通過近場RFID接口(307)與近場RFID模塊(202)通信；ARM中心控制模塊通過遠(yuǎn)程RFID接口(308)與遠(yuǎn)程RFID模塊(203)通信；ARM中心控制模塊通過車門傳感器接口 A(309)、車門傳感器接口 B (310)與車門傳感器通信；ARM中心控制模塊與DSP智能視頻分析模塊(302)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；ARM中心控制模塊與SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，輸入視頻接口 A (319)用于和人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)A (207)連接，將視頻數(shù)據(jù)送入四合一視頻合成模塊(316);輸入視頻接口 B (320)用于和人數(shù)統(tǒng)計(jì)攝像機(jī)B (212)連接，將視頻數(shù)據(jù)送入四合一視頻合成模塊(316);輸入視頻接口 C (321)用于和疲勞檢測攝像機(jī)(209)連接，將視頻數(shù)據(jù)送入視頻分配模塊A (317);輸入視頻接口 D (322)用于和車內(nèi)情況攝像機(jī)(210)連接，將視頻數(shù)據(jù)送入視頻分配模塊B (318);輸入視頻接口 E (323)用于和車前情況攝像機(jī)(211)連接，將視頻數(shù)據(jù)送入SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303);視頻分配模塊A (317)、視頻分配模塊B (318)將接收到的視頻數(shù)據(jù)分為兩路，一路傳送給四合一視頻合成模塊(316)，另一路傳送給SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303);四合一視頻合成模塊(316)將4路輸入視頻合成I路送至DSP智能視頻分析模塊(302)，DSP智能視頻分析模塊(302)將處理結(jié)果發(fā)送給ARM中心控制模塊(301)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊(303)和ARM中心控制模塊(301)進(jìn)行通信，接收異常情況報(bào)警信號(hào)；將接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，SOC音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過SD卡接口(328)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SD上；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過輸出視頻接口(324)提供環(huán)路輸出功能；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過USB接口(329)連接通用USB設(shè)備；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過報(bào)警按鈕接口(327)接收駕駛員手動(dòng)報(bào)警信號(hào)；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過衛(wèi)星定位天線接口(326)接收衛(wèi)星定位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)車輛定位；S0C音視頻編碼存儲(chǔ)傳輸模塊通過3G天線接口(325)和管理中心實(shí)現(xiàn)高速無線通信，進(jìn)行報(bào)警信號(hào)、車內(nèi)視頻數(shù)據(jù)的 實(shí)時(shí)上傳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于視覺感知和車聯(lián)網(wǎng)的客車安全預(yù)警系統(tǒng)。包括車載系統(tǒng)(101)、監(jiān)控中心軟件(102)、RFID通信模塊(103)、檢查站軟件(104)、駕駛員RFID卡(105)，車載系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集和存儲(chǔ)車內(nèi)外視頻圖像，車輛載客人數(shù)統(tǒng)計(jì)、駕駛員疲勞狀態(tài)檢測、車內(nèi)異常狀態(tài)檢測、手動(dòng)報(bào)警信息檢測、車輛行駛信息采集等工作；通過RFID讀取駕駛員RFID卡中的駕駛員身份信息；通過3G通信將車輛行駛信息和異常報(bào)警信息發(fā)送到監(jiān)控中心軟件；通過RFID將車輛實(shí)時(shí)情況發(fā)送至檢查站的RFID通信模塊上，進(jìn)而顯示在檢查站軟件上。該系統(tǒng)使用基于智能視頻分析的超載檢測技術(shù)，檢測精度高，檢測結(jié)果可以通過3G通信傳輸?shù)奖O(jiān)控中心、通過RFID傳輸?shù)綑z查站，發(fā)現(xiàn)超載后自動(dòng)報(bào)警，方便監(jiān)管。
文檔編號(hào)G08G1/052GK203134116SQ20132016570
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者謝劍斌, 閆瑋, 劉通, 李沛秦 申請(qǐng)人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 長沙佳鋒電子技術(shù)有限公司