一種可自動(dòng)控制汽車制動(dòng)的智能交通系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超速制動(dòng)和鳴笛抓拍系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了減少因超速而造成的交通事故，在大中城市的街道上都安裝了全天候的超速監(jiān)測(cè)，方便對(duì)違章行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和處理。采用這樣的方式就存在一些問題，比如當(dāng)駕駛員知道有超速監(jiān)測(cè)時(shí)，可能會(huì)立即減速，如果減速過急，就可能導(dǎo)致后面車輛的駕駛?cè)藛T來不及減速，從而造成追尾事故等。另外，在有些住戶較為密集的街道上不允許鳴笛，但卻有不少司機(jī)違規(guī)鳴笛，影響城市居民的生活。因此為減緩此類事件的發(fā)生，有必要涉及一種可以自動(dòng)制動(dòng)超速車輛、抓拍鳴笛和闖紅燈車輛的系統(tǒng)，方便交通管理人員對(duì)此類事件進(jìn)行管理，減少安全事故的發(fā)生和改善居民生活環(huán)境。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為解決汽車容易追尾、闖紅燈和鳴笛車輛的抓拍問題，提供一種可自動(dòng)控制汽車制動(dòng)的智能交通系統(tǒng)，能夠自動(dòng)對(duì)超速車輛進(jìn)行制動(dòng)、抓拍鳴笛和闖紅燈車輛，有效減少了安全事故的發(fā)生，也改善了居民生活環(huán)境。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種可自動(dòng)控制汽車制動(dòng)的智能交通系統(tǒng)，包括
[0006]信號(hào)燈狀態(tài)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)和輸入信號(hào)燈的狀態(tài)；
[0007]車輛檢測(cè)單元，用于根據(jù)中央控制單元的指令檢測(cè)紅燈狀態(tài)下十字路口是否有車輛經(jīng)過；
[0008]車速檢測(cè)單元，用于檢測(cè)車輛的行駛速度；
[0009]GPS定位單元，用于定位超速車輛；
[0010]汽車制動(dòng)單元，用于根據(jù)中央控制單元的指令自動(dòng)控制超速車輛的車速以及控制闖紅燈車輛停車；
[0011]鳴笛噪聲采集單元，用于采集汽車的鳴笛聲波信號(hào)；
[0012]鳴笛噪聲識(shí)別單元，用于濾波，篩選出鳴笛聲波信號(hào)；
[0013]噪聲源定位單元，用于定位該鳴笛聲波信號(hào)的來源；
[0014]圖像采集單元，用于采集鳴笛車輛的圖像數(shù)據(jù)；
[0015]中央控制單元，用于根據(jù)上述各單元檢測(cè)到的數(shù)據(jù)作出比較判斷和發(fā)出控制指令，控制汽車制動(dòng)單元對(duì)超速車輛和闖紅燈車輛進(jìn)行制動(dòng)，以及控制圖像采集單元自動(dòng)抓拍鳴笛和闖紅燈的車輛；中央控制單元還連接有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中預(yù)置有道路的限定車速數(shù)據(jù)和十字路口的車輛強(qiáng)制制動(dòng)區(qū)域數(shù)據(jù)等；
[0016]交通中心管理單元，用于接收上述各單元經(jīng)中央控制單元處理后的數(shù)據(jù)；
[0017]信號(hào)燈狀態(tài)檢測(cè)單元、車輛檢測(cè)單元、車速檢測(cè)單元、GPS定位單元、汽車制動(dòng)單元和圖像采集單元均連接于中央控制單元，鳴笛噪聲采集單元、鳴笛噪聲識(shí)別單元和噪聲源定位單元依次連接后由噪聲源定位單元連接于中央控制單元，中央控制單元經(jīng)4G無線網(wǎng)絡(luò)與交通中心管理單元通信連接。
[0018]進(jìn)一步的，汽車制動(dòng)單元設(shè)置于汽車上，汽車制動(dòng)單元連接有制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊，中央控制單元與4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊通過4G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信連接，中央控制單元發(fā)出的制動(dòng)指令經(jīng)4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，從而驅(qū)動(dòng)設(shè)置于汽車上的汽車制動(dòng)單元。
[0019]進(jìn)一步的，圖像采集單元包括能見度檢測(cè)模塊、圖像存儲(chǔ)模塊、圖像去噪模塊和至少一個(gè)圖像抓拍模塊，圖像抓拍模塊的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步的，圖像抓拍模塊采用CCD攝像機(jī)，最低拍攝頻率為20幀/秒，各CCD攝像機(jī)的拍攝頻率相差5幀/秒。
[0021]進(jìn)一步的，能見度檢測(cè)模塊采用透射式能見度檢測(cè)儀。
[0022]進(jìn)一步的，圖像去噪模塊采用自適應(yīng)維納濾波器或形態(tài)學(xué)噪聲濾除器。
[0023]進(jìn)一步的，中央控制單元采用X86架構(gòu)的芯片。
[0024]進(jìn)一步的，鳴笛噪聲采集單元、鳴笛噪聲識(shí)別單元和噪聲源定位單元采用麥克風(fēng)聲源定位技術(shù)。
[0025]進(jìn)一步的，圖像采集單元通過4G無線網(wǎng)絡(luò)與中央控制單元通信連接。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0027]I).本實(shí)用新型采用上述方案，就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)鳴笛車輛的定位抓拍和汽車超速自動(dòng)制動(dòng)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)較為單一的問題，而且本實(shí)用新型還增加了 GPS定位單元，用于針對(duì)超速車輛和闖紅燈車輛的定位，相比于現(xiàn)有技術(shù)，這樣更能夠準(zhǔn)確定位，汽車制動(dòng)單元可以自動(dòng)接受中央控制單元發(fā)出的制動(dòng)指令，將汽車行駛速度控制在預(yù)置的汽車速度以下，當(dāng)其車速再次超過預(yù)置的汽車速度時(shí)，又會(huì)再次重復(fù)以上制動(dòng)過程，從而有效控制汽車的車速；另外，本實(shí)用新型的中央控制單元采用4G無線網(wǎng)絡(luò)與交通中心管理單元通信連接，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的3G網(wǎng)絡(luò)，明顯加快了數(shù)據(jù)的傳輸速率，在街道上的車輛多的時(shí)候，也能提供較好的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而隨經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，4G無線網(wǎng)絡(luò)頁越來越普及，其成本也會(huì)越來越低，因此，本實(shí)用新型能夠在保證生產(chǎn)成本的前提下，具備更好的處理效率，解決了鳴笛車輛的定位抓拍和汽車超速自動(dòng)制動(dòng)的問題，方便交通管理人員對(duì)交通和居民生活環(huán)境進(jìn)行管理和改善。
[0028]2).本實(shí)用新型的圖像采集單元還采用了能見度檢測(cè)模塊，使得中央控制單元可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)能見度的變化選擇合適的CCD攝像機(jī)，這樣一來，對(duì)鳴笛車輛的抓拍，能夠提供更優(yōu)的拍攝效果，適應(yīng)了不同的環(huán)境，相比于現(xiàn)有技術(shù)中只可以對(duì)鳴笛車輛進(jìn)行較單一環(huán)境的抓拍，技術(shù)效果明顯更好。
【附圖說明】
[0029]圖1本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2本實(shí)用新型的圖像采集單元與中央控制單元的關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0032]參考圖1~圖2，本實(shí)用新型提供的是一種可自動(dòng)控制汽車制動(dòng)的智能交通系統(tǒng)，包括
[0033]信號(hào)燈狀態(tài)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)和輸入信號(hào)燈的狀態(tài)；
[0034]車輛檢測(cè)單元，采用車輛檢測(cè)器，用于根據(jù)中央控制單元的指令檢測(cè)紅燈狀態(tài)下十字路口是否有車輛經(jīng)過；
[0035]車速檢測(cè)單元，采用了安裝于汽車上的車速傳感器，用于檢測(cè)車輛的行駛速度；
[0036]GPS定位單元，用于定位超速車輛；
[0037]汽車制動(dòng)單元，用于根據(jù)中央控制單元的指令自動(dòng)控制超速車輛的車速以及控制闖紅燈車輛停車；
[0038]鳴笛噪聲采集單元，用于采集汽車的鳴笛聲波信號(hào)；
[0039]鳴笛噪聲識(shí)別單元，用于濾波，篩選出鳴笛聲波信號(hào)；
[0040]噪聲源定位單元，用于定位該鳴笛聲波信號(hào)的來源；
[0041]圖像采集單元，用于采集鳴笛車輛的圖像數(shù)據(jù)；
[0042]中央控制單元，用于根據(jù)上述各單元檢測(cè)到的數(shù)據(jù)作出比較判斷和發(fā)出控制指令，控制汽車制動(dòng)單元對(duì)超速車輛和闖紅燈車輛進(jìn)行制動(dòng)，以及控制圖像采集單元自動(dòng)抓拍鳴笛和闖紅燈的車輛；中央控制單元還連接有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中預(yù)置有道路的限定車速數(shù)據(jù)和十字路口的車輛強(qiáng)制制動(dòng)區(qū)域數(shù)據(jù)等；
[0043]交通中心管理單元，用于接收上述各單元經(jīng)中央控制單元處理后的數(shù)據(jù)；
[0044]信號(hào)燈狀態(tài)檢測(cè)單元、車輛檢測(cè)單元、車速檢測(cè)單元、GPS定位單元、汽車制動(dòng)單元和圖像采集單元均連接于中央控制單元，鳴笛噪聲采集單元、鳴笛噪聲識(shí)別單元和噪聲源定位單元依次連接后由噪聲源定位單元連接于中央控制單元，中央控制單元經(jīng)4G無線網(wǎng)絡(luò)與交通中心管理單元通信連接。
[0045]參考圖1~圖2，上述各單元的具體結(jié)構(gòu)和基本原理如下所述:
[0046]汽車制動(dòng)單元設(shè)置于汽車上，汽車制動(dòng)單元連接有同樣設(shè)置于汽車上的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元設(shè)有4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊，中央控制單元與4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊通過4G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信連接，中央控制單元發(fā)出的制動(dòng)指令經(jīng)4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，從而驅(qū)動(dòng)設(shè)置于汽車上的汽車制動(dòng)單元。
[0047]制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元除4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊外，還包括MCU，MCU上設(shè)有驅(qū)動(dòng)汽車制動(dòng)單元自動(dòng)制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路模塊和給整個(gè)單元提供電源支持的電源模塊；制動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的4G無線網(wǎng)絡(luò)模塊接收中央控制單元發(fā)出的制動(dòng)指令，并將該制動(dòng)指令發(fā)送到MCU進(jìn)行分析處理，該MCU處理后，確認(rèn)是制動(dòng)指令的，通過從GPS定位單元獲取的超速車輛的具體方位等數(shù)據(jù)，控制該超速車輛制動(dòng)，且制動(dòng)過程的總時(shí)間可以預(yù)先設(shè)置于數(shù)據(jù)庫中。
[0048]圖像采集單元包括能見度檢測(cè)模塊、圖像存儲(chǔ)模塊、圖像去噪模塊和至少一個(gè)圖像抓拍模塊，圖像抓拍模塊的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境設(shè)置。
[0049]各個(gè)CCD攝像機(jī)面對(duì)車輛行駛的方向設(shè)置于十字路口信號(hào)燈桿上。
[0050]能見度檢測(cè)模塊采用透射式能見度檢測(cè)儀，并具有以下特點(diǎn):1).監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定、及時(shí)和準(zhǔn)確；2).獨(dú)特的瞄準(zhǔn)裝置；3)獨(dú)創(chuàng)的鏡頭保護(hù)裝置，無需進(jìn)行鏡頭清洗；4).安裝和調(diào)試快捷，可選擇移動(dòng)和固定兩種安裝方式；5).壓鑄鋁外殼，表面噴塑，防護(hù)等級(jí)IP66 ;6).基線可選10M、15M ;7).采用WINDOWS界面，易于操作。[0051 ]圖像抓拍模塊采用CCD攝像機(jī)，最低拍攝頻率為20幀/秒，各CCD攝像機(jī)的拍攝頻率相差5幀/秒，中央控制單元根據(jù)當(dāng)透射式能見度檢測(cè)儀檢測(cè)的能見度高低選擇合適拍攝頻率的CCD攝像機(jī)；能見度檢測(cè)模塊可根據(jù)天氣的實(shí)際情況，如晴天、大霧、大雨等調(diào)節(jié)圖像抓拍模塊的拍攝頻率，提高了車輛圖像的捕獲力。
[0052]圖像去噪模塊采用自適應(yīng)維納濾波器或形態(tài)學(xué)噪聲濾除器，提高了拍攝違規(guī)車輛的圖像的清晰度；自適應(yīng)維納濾波器，能根據(jù)圖象的局部方差來調(diào)整濾波器的輸出，局部方差越大，濾波器的平滑作用越強(qiáng)；它的最終目標(biāo)是使恢復(fù)圖像f~(x，y)與原始圖像f(x, y)的均方誤差e2=E[(f(X，y)-Γ(X，y)2]最小；該方法的濾波效果比均值濾波器效果要好，對(duì)保留圖像的邊緣和其他高頻部分很有用，不過計(jì)算量較大；維納濾波器對(duì)具有白噪聲的圖象濾波效果最佳；而形態(tài)學(xué)噪聲濾除器，將開啟和閉合結(jié)合起來可用來濾除噪聲，首先對(duì)有噪聲圖象進(jìn)行開啟操作，可選擇結(jié)構(gòu)要