一種基於攝像與定位裝置的闖紅燈識別與控制系統的製作方法

2024-03-25 11:56:05

本發明屬於闖紅燈識別與控制技術領域，涉及一種基於攝像與定位裝置的闖紅燈識別與控制系統。

背景技術：

當前，國內許多城市都在興建或計劃興建地鐵交通設施，為了解決地鐵盾構施工中採掘機械與運輸機械發展不協調這一矛盾，需要大量的運輸渣土、泥漿及其它雜物的車輛。渣土車夜間行駛、超載超限、不密封運輸和違法行駛是全國性的通病，也成為城市管理的頑疾之一，這一現象長期得不到解決，嚴重汙染了城市環境，破壞了交通秩序，擾亂了居民的生活。

目前對城市渣土車的監管以人為監管為主，即靠司機個人的自覺性，當產生超速、超載、偏離路線、異地卸載、重量變化超範圍時，現有的監控設備無法將渣土車的實時情況傳輸到監管中心；管理部門也無法對渣土車進行有效的管理與監控；如發生渣土車違規的情況，不能提供科學有效的判斷依據，如採用人為執法，成本太高，不利於推廣；只有利用科技手段，才能實現城市渣土車的長效管理。

目前大量存在渣土車違反交通規則、闖紅燈等情況，為了對渣土車闖紅燈行為進行識別和控制，需要提出實用、有效的辦法。現檢索到專利文獻「一種汽車防闖紅燈的控制裝置」（cn201110455329.3），該專利主要用於無人駕駛汽車方面的研究，該專利公開了包括攝像器件、車速傳感器、剎車執行機構、汽車控制器、與汽車控制器、連接的視頻識別單元，視頻識別單元用於提取攝像器件內的視頻圖像信息並對該視頻圖像信息進行識別，在確認為紅綠燈時識別紅綠狀態、倒計時時間和計算本車頭與斑馬線之間的距離，汽車控制器用於接收視頻識別單元輸送的上述紅綠狀態、倒計時時間的信息以及車速傳感器輸送的車速信息並進行綜合判斷是否控制剎車執行機構進行剎車。該專利中，通過計算車頭和斑馬線之間的距離來判斷是否闖紅燈，同時直接控制剎車對車輛執行剎車以禁止車輛闖紅燈。但是在渣土車領域，車輛重量很大，多達40至50噸，無法直接剎車，而需要在判斷闖紅燈行為後進行限速控制，或acc關閉後無法再次發動的鎖車控制。同時，渣土運輸的很多郊區道路斑馬線不明顯或者沒有斑馬線，識別斑馬線困難。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種基於攝像與定位裝置的闖紅燈識別與控制系統，本發明系統通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝前方道路畫面，並識別畫面中的交通信號燈，結合車輛的實時地理位置車輛是否會闖紅燈，可對司機闖紅燈的行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種基於攝像與定位裝置的闖紅燈識別與控制系統，系統包括視頻識別裝置、主機和定位裝置，視頻識別裝置連接主機，主機連接定位裝置；

視頻識別裝置用於拍攝車輛前方畫面，分辨前方是否存在交通信號燈，若存在則識別交通信號燈的狀態，並將交通信號燈的狀態信息發送至主機；

定位裝置獲取車輛當前的地理位置及車輛行駛方向，結合預存儲的區域內存在的交通信號燈的地理位置信息，進行分析並連續計算得出車輛距離其即將達到的第一個交通信號燈的空間距離的漸變數值，並將連續縮短的距離數值信息發送至主機；

主機結合前方交通信號燈的狀態信息，根據預設置的闖紅燈距離臨界值，對比車輛與交通信號燈之間的空間距離的漸變數值判斷車輛是否會闖紅燈。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述主機還連接ecu，主機若判斷出車輛將會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行控制。

前述主機還連接雲平臺，主機可將車輛是否會闖紅燈的判斷結果發送至雲平臺，雲平臺可向主機反饋命令指令，通過主機連接ecu對車輛進行控制。

前述視頻識別裝置包括視頻獲取模塊和視頻識別模塊，視頻獲取模塊用於拍攝車輛的前方畫面，視頻識別模塊用於對獲取的畫面進行分析計算。

前述定位裝置包括存儲模塊、顯示模塊和邏輯判斷模塊，存儲模塊用於預先存儲區域範圍內各個交通信號燈的經緯度位置信息；顯示模塊為交互顯示屏幕，用於顯示道路、交通信號燈的位置以及車輛的實時位置；邏輯判斷模塊用於判斷車輛即將經過的第一個交通信號燈並計算出車輛與其之間的空間距離。

前述主機包括數據處理模塊、無線通訊模塊和控制模塊，無線通訊模塊用於接收和發送數據信息，數據處理模塊用於對接收到的數據信息進行分析處理，控制模塊用於連接ecu對車輛進行控制。

進一步的，

前述主機可通過ecu對車輛進行限速或鎖車。

前述視頻識別裝置和定位裝置分別與主機採用有線或無線的方式進行數據傳輸；主機與ecu通過有線的方式進行數據傳輸。

前述主機和雲平臺通過無線的方式進行數據傳輸。

本發明的有益效果是：

本發明設計的識別與控制系統，通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝車輛前方道路畫面，識別畫面中的交通信號燈，並結合車輛主機中存儲的道路地圖及交通信號燈地理位置信息，通過定位裝置不斷測量車輛與前方交通信號燈的距離，獲取車輛距離其即將達到的第一個交通信號燈的空間距離的漸變數值，判斷車輛是否會闖紅燈；若有闖紅燈風險，則主機連接車輛的ecu對車輛進行限速或鎖車，同時還可以將車輛的實時狀態反饋至雲平臺，雲平臺也可向主機發出命令或請求指令。本發明可對司機有意或無意的闖紅燈行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

附圖說明

圖1為本發明的原理示意圖一；

圖2為本發明的原理示意圖二；

圖3為本發明的原理示意圖三；

圖4為視頻識別裝置的原理示意圖；

圖5為定位裝置的原理示意圖；

圖6為主機的原理示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供一種基於攝像與定位裝置的闖紅燈識別與控制系統，如圖1所示，系統包括視頻識別裝置、主機和定位裝置，視頻識別裝置連接主機，主機連接定位裝置；視頻識別裝置用於拍攝車輛前方畫面，分辨前方是否存在交通信號燈，若存在則識別交通信號燈的狀態，並將交通信號燈的狀態信息發送至主機；定位裝置獲取車輛當前的地理位置及車輛行駛方向，結合預存儲的區域內存在的交通信號燈的地理位置信息，進行分析並連續計算得出車輛距離其即將達到的第一個交通信號燈的空間距離的漸變數值，並將連續縮短的距離數值信息發送至主機；主機結合前方交通信號燈的狀態信息，根據預設置的闖紅燈距離臨界值，對比車輛與交通信號燈之間的空間距離的漸變數值判斷車輛是否會闖紅燈。

如圖2所示，前述主機還連接ecu，主機若判斷出車輛將會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行控制。如圖3所示，前述主機還連接雲平臺，主機可將車輛是否會闖紅燈的判斷結果發送至雲平臺，雲平臺可向主機反饋命令指令，通過主機連接ecu對車輛進行控制。

如圖4所示，前述視頻識別裝置包括視頻獲取模塊和視頻識別模塊，視頻獲取模塊用於拍攝車輛的前方畫面，視頻識別模塊用於對獲取的畫面進行分析計算。如圖5所示，前述定位裝置包括存儲模塊、顯示模塊和邏輯判斷模塊，存儲模塊用於預先存儲區域範圍內各個交通信號燈的經緯度位置信息；顯示模塊為交互顯示屏幕，用於顯示道路、交通信號燈的位置以及車輛的實時位置；邏輯判斷模塊用於判斷車輛即將經過的第一個交通信號燈並計算出車輛與其之間的空間距離。如圖6所示，前述主機包括數據處理模塊、無線通訊模塊和控制模塊，無線通訊模塊用於接收和發送數據信息，數據處理模塊用於對接收到的數據信息進行分析處理，控制模塊用於連接ecu對車輛進行控制。

前述主機可通過ecu對車輛進行限速或鎖車。前述視頻識別裝置和定位裝置分別與主機採用有線或無線的方式進行數據傳輸；主機與ecu通過有線的方式進行數據傳輸。前述主機和雲平臺通過無線的方式進行數據傳輸。

本實施例設計的識別與控制系統，通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝車輛前方道路畫面，識別畫面中的交通信號燈，並結合車輛主機中存儲的道路地圖及交通信號燈地理位置信息，通過定位裝置不斷測量車輛與前方交通信號燈的距離，獲取車輛距離其即將達到的第一個交通信號燈的空間距離的漸變數值，判斷車輛是否會闖紅燈；若有闖紅燈風險，則主機連接車輛的ecu對車輛進行限速或鎖車，同時還可以將車輛的實時狀態反饋至雲平臺，雲平臺也可向主機發出命令或請求指令。本實施例可對司機有意或無意的闖紅燈行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。