一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统及检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统，包括远程控制中心以及与之连接的若干违章检测子系统，违章检测子系统包括至少两个节点设备，节点设备包括相机模块、通信模块、违章检测模块和电源模块，相机模块、通信模块和违章检测模块均与电源模块连接，相机模块与通信模块之间通信连接；违章检测模块与通信模块之间通信连接；违章检测模块包括两个激光测距传感器和一个微处理器，两个激光测距传感器均与微处理器连接，微处理器连接通信模块。同时本发明还涉及该系统的检测方法。本发明利用激光测距准确地判定车辆所处位置，进而判断车辆违章与否，其检测的准确性大大提高，节点设备在使用数量和安装位置上灵活方便，且系统整体体积小，耗能低。
【专利说明】
一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统及检测 方法
技术领域
[0001] 本发明涉及车辆违章检测技术领域，具体地说是一种基于激光测距的车辆逆行和 违章变道检测系统及检测方法。
【背景技术】
[0002] 车辆逆行和违章变道都是非常严重的交通违章行为，很容易造成重大的财产损失 和人员伤亡。因此，在交通管理过程中，对以上这两种违章行为进行实时有效的检测与识别 具有十分重要的意义。
[0003] 目前，对车辆逆行和违章变道的检测方法主要有两种：图像识别、雷达探测。然而， 无论是基于图像识别还是基于雷达探测的检测算法都非常复杂、检测的可靠性低、检测设 备功耗和成本也较高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服上述现有技术中存在的不足，解决目前存在的技术缺陷，本 发明提供了一种成本低、可靠性高的基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统及检测 方法。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统，包括远程控制中心和若干违 章检测子系统，其中，
[0007] 所述违章检测子系统与远程控制中心之间通过无线或有线连接；
[0008] 所述违章检测子系统包括至少两个节点设备，所述节点设备之间通过无线或有线 连接；
[0009] 所述节点设备包括相机模块、通信模块、违章检测模块和电源模块，所述相机模 块、通信模块和违章检测模块均与电源模块连接，所述相机模块与通信模块之间通信连接， 所述违章检测模块与通信模块之间通信连接；
[0010] 所述违章检测模块包括两个激光测距传感器和一个微处理器，所述两个激光测距 传感器均与微处理器连接，所述微处理器连接通信模块，所述微处理器还设置有连接调试 设备的调试接口。
[0011] 进一步的，所述两个激光测距传感器之间的角度为0-90°。
[0012] -种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测方法，包括如下步骤：
[0013] a、当车辆经过激光测距传感器Sl时，激光测距传感器Sl发出的激光束受到遮挡， 反射回来的激光被激光测距传感器Sl获取，此时激光测距传感器Sl发出一个距离信号至微 处理器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻；
[0014] b、当车辆经过相邻激光测距传感器S2时，激光测距传感器S2发出的激光束受到遮 挡，反射回来的激光被激光测距传感器S2获取，此时激光测距传感器S2发出一个距离信号 至微处理器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻；
[0015] c、微处理器接收两个激光测距传感器反馈的信号，根据其内包含的距离及时刻信 号，判定车辆所处的位置及运行方向，与微处理器内置的判例进行比较，从而得知车辆是否 逆行或者违章变道；
[0016] d、若车辆逆行或者违章变道，则微处理器通过通信模块发送指令至相邻节点设备 的相机模块进行拍摄取证，并将拍摄的照片或者视频通过通信模块送至远程控制中心。
[0017] 本发明的有益效果是:本发明公开的一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检 测系统，利用激光测距准确地判定车辆所处位置，进而判断车辆违章与否，其检测的准确性 大大提高，节点设备在使用数量和安装位置上灵活方便，且系统整体体积小，耗能低。本发 明系统的检测方法，实现简单，可快速判断车辆违章与否，并进行取证记录，适用范围广泛。
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统结构图。
[0020] 图2为本发明违章检测子系统结构图。
[0021] 图3为本发明节点设备结构图。
[0022] 图4为本发明违章检测模块结构图。
【具体实施方式】
[0023] 为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说 明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保 护范围。
[0024] 如图1所示，本发明基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统，包括远程控制 中心以及与之连接的若干违章检测子系统，违章检测子系统通过网络与远程控制中心连 接，构成一个完整的违章检测系统。在远程控制中心的控制下，每个违章检测子系统各自负 责一个路段的违章检测和拍照取证，并将检测到的车辆信息、拍摄的照片和视频传回到远 程控制中心。
[0025]如图2所示，本发明中，每个违章检测子系统是由N(注:N多2)个安放在路边的节点 设备通过有线或无线的方式构成的一个局域网络，相邻节点设备之间的距离可根据节点设 备中相机模块的拍摄能力和道路情况设定。
[0026] 如图3所示，节点设备设置在道路的一侧，包括相机模块、通信模块、违章检测模块 和电源模块，相机模块、通信模块和违章检测模块均与电源模块连接，相机模块与通信模块 之间通信连接，违章检测模块与通信模块之间通信连接。
[0027] 违章检测模块用于对经过该节点设备的车辆进行检测和识别，判断车辆讲过该节 点时是否违章，并将检测结果通过通信模块发送出去。
[0028] 相机模块接收到相邻节点设备发来的违章信息后，会立刻对该节点检测到的违章 行为进行拍摄取证，包括违章照片和违章视频;相机拍摄到的照片和视频可暂存于相机之 中，并可通过通信模块上传至接入到违章检测子系统的调试设备或远程控制中心。
[0029] 通信模块用于实现各个节点设备中违章检测模块和相机模块之间、各个节点设备 与调试设备以及远程控制中心之间的信息传递;技术人员可以通过违章检测模块和通信模 块的调试接口对各个模块进行调试。
[0030] 如图4所示，违章检测模块包括两个激光测距传感器和一个微处理器，所述两个激 光测距传感器均与微处理器连接，所述微处理器连接通信模块，所述微处理器还设置有连 接调试设备的调试接口。
[0031] 激光测距传感器在微处理器的控制下，以一定的频率和角度发射激光束进行测 距，并将测得的距离信息送给微处理器。微处理器除了对激光测距传感器进行必要的控制 之外，其主要的作用是通过对激光测距传感器的测距信息的处理，检测出车辆在道路上的 逆行和违章变道行为，并将检测结果通过通信模块发送出去。
[0032] 本发明中，违章检测模块中两个激光测距传感器的角度可在0°至90°之间调节。优 点是用一个违章检测模块就可以实现道路上两个点的违章检测，从而提高了设备的集成 度，降低了成本。
[0033]本发明基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测方法，包括如下步骤：
[0034] a、当车辆经过激光测距传感器Sl时，激光测距传感器Sl发出的激光束受到遮挡， 反射回来的激光被激光测距传感器Sl获取，此时激光测距传感器Sl发出一个距离信号至微 处理器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻；
[0035] b、当车辆经过相邻激光测距传感器S2时，激光测距传感器S2发出的激光束受到遮 挡，反射回来的激光被激光测距传感器S2获取，此时激光测距传感器S2发出一个距离信号 至微处理器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻；
[0036] c、微处理器接收两个激光测距传感器反馈的信号，根据其内包含的距离及时刻信 号，判定车辆所处的位置及运行方向，与微处理器内置的判例进行比较，从而得知车辆是否 逆行或者违章变道；
[0037] d、若车辆逆行或者违章变道，则微处理器通过通信模块发送指令至相邻节点设备 的相机模块进行拍摄取证，并将拍摄的照片或者视频通过通信模块送至远程控制中心。
[0038]更具体的来说，在该系统投入使用之前，需对首先要对一些参数进行标定，以双向 两车道的道路为例，靠近系统的边线为边线1，远离系统的边线为边线2,边线1与中线之间 为车道1，边线2与中线之间为车道2，具体参数如表1中所示：
[0040]表 1
[00411具体违章判定如下：
[0042] 根据激光测距传感器的测距结果，判断车辆经过激光测距传感器时所处的位置。 以激光测距传感器SI为例，若激光测距传感器SI测得距离为D1，具体判断方法说明如表2所 示：
[0044] 表 2
[0045] 根据车辆经过两个激光测距传感器时所处的位置以及间隔时间，识别车辆的逆行 和违章变道行为，具体方法说明如表3。（注:时间参数△ T可根据道路上车辆的行驶速度进 行调整）
[0048] 表 3
[0049] 当违章检测装置判断当前车辆存在违章情况，则发送信号至相邻违章拍摄装置， 违章拍摄装置收到信号后，对涉嫌违章的车辆进行拍照，同时还会拍摄一段视频，而后将上 述资料传输至远程控制中心。
[0050] 本发明利用激光测距准确地判定车辆所处位置，进而判断车辆违章与否，其检测 的准确性大大提高，节点设备在使用数量和安装位置上灵活方便，且系统整体体积小，耗能 低。要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通 技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没超出本发明技术方案的思 路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
【主权项】
1. 一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统，其特征在于:包括远程控制中 心和若干违章检测子系统，其中， 所述违章检测子系统与远程控制中心之间通过无线或有线连接； 所述违章检测子系统包括至少两个节点设备，所述节点设备之间通过无线或有线连 接； 所述节点设备包括相机模块、通信模块、违章检测模块和电源模块，所述相机模块、通 信模块和违章检测模块均与电源模块连接，所述相机模块与通信模块之间通信连接，所述 违章检测模块与通信模块之间通信连接； 所述违章检测模块包括两个激光测距传感器和一个微处理器，所述两个激光测距传感 器均与微处理器连接，所述微处理器连接通信模块，所述微处理器还设置有连接调试设备 的调试接口。2. 根据权利要求1所述的一种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测系统，其特征 在于:所述两个激光测距传感器之间的角度为0-90°。3. -种基于激光测距的车辆逆行和违章变道检测方法，其特征在于，包括如下步骤： a、 当车辆经过激光测距传感器S1时，激光测距传感器S1发出的激光束受到遮挡，反射 回来的激光被激光测距传感器S1获取，此时激光测距传感器S1发出一个距离信号至微处理 器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻； b、 当车辆经过相邻激光测距传感器S2时，激光测距传感器S2发出的激光束受到遮挡， 反射回来的激光被激光测距传感器S2获取，此时激光测距传感器S2发出一个距离信号至微 处理器，微处理器记录下信号，测定的距离几何，并记下接收信号的对应时刻； c、 微处理器接收两个激光测距传感器反馈的信号，根据其内包含的距离及时刻信号， 判定车辆所处的位置及运行方向，与微处理器内置的判例进行比较，从而得知车辆是否逆 行或者违章变道； d、 若车辆逆行或者违章变道，则微处理器通过通信模块发送指令至相邻节点设备的相 机模块进行拍摄取证，并将拍摄的照片或者视频通过通信模块送至远程控制中心。
【文档编号】G08G1/017GK106056918SQ201610571131
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】黄忠虎, 李学敏, 胡鑫, 贾鹏
【申请人】黄忠虎, 李学敏, 胡鑫, 贾鹏