一种可自动控制汽车制动的智能交通系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能交通技术领域，尤其涉及一种超速制动和鸣笛抓拍系统。
【背景技术】
[0002]为了减少因超速而造成的交通事故，在大中城市的街道上都安装了全天候的超速监测，方便对违章行为进行实时监控和处理。采用这样的方式就存在一些问题，比如当驾驶员知道有超速监测时，可能会立即减速，如果减速过急，就可能导致后面车辆的驾驶人员来不及减速，从而造成追尾事故等。另外，在有些住户较为密集的街道上不允许鸣笛，但却有不少司机违规鸣笛，影响城市居民的生活。因此为减缓此类事件的发生，有必要涉及一种可以自动制动超速车辆、抓拍鸣笛和闯红灯车辆的系统，方便交通管理人员对此类事件进行管理，减少安全事故的发生和改善居民生活环境。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为解决汽车容易追尾、闯红灯和鸣笛车辆的抓拍问题，提供一种可自动控制汽车制动的智能交通系统，能够自动对超速车辆进行制动、抓拍鸣笛和闯红灯车辆，有效减少了安全事故的发生，也改善了居民生活环境。
[0004]为达到上述目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的:
[0005]—种可自动控制汽车制动的智能交通系统，包括
[0006]信号灯状态检测单元，用于检测和输入信号灯的状态；
[0007]车辆检测单元，用于根据中央控制单元的指令检测红灯状态下十字路口是否有车辆经过；
[0008]车速检测单元，用于检测车辆的行驶速度；
[0009]GPS定位单元，用于定位超速车辆；
[0010]汽车制动单元，用于根据中央控制单元的指令自动控制超速车辆的车速以及控制闯红灯车辆停车；
[0011]鸣笛噪声采集单元，用于采集汽车的鸣笛声波信号；
[0012]鸣笛噪声识别单元，用于滤波，筛选出鸣笛声波信号；
[0013]噪声源定位单元，用于定位该鸣笛声波信号的来源；
[0014]图像采集单元，用于采集鸣笛车辆的图像数据；
[0015]中央控制单元，用于根据上述各单元检测到的数据作出比较判断和发出控制指令，控制汽车制动单元对超速车辆和闯红灯车辆进行制动，以及控制图像采集单元自动抓拍鸣笛和闯红灯的车辆；中央控制单元还连接有用于存储数据的数据库，数据库中预置有道路的限定车速数据和十字路口的车辆强制制动区域数据等；
[0016]交通中心管理单元，用于接收上述各单元经中央控制单元处理后的数据；
[0017]信号灯状态检测单元、车辆检测单元、车速检测单元、GPS定位单元、汽车制动单元和图像采集单元均连接于中央控制单元，鸣笛噪声采集单元、鸣笛噪声识别单元和噪声源定位单元依次连接后由噪声源定位单元连接于中央控制单元，中央控制单元经4G无线网络与交通中心管理单元通信连接。
[0018]进一步的，汽车制动单元设置于汽车上，汽车制动单元连接有制动驱动单元，制动驱动单元设有4G无线网络模块，中央控制单元与4G无线网络模块通过4G无线网络进行通信连接，中央控制单元发出的制动指令经4G无线网络传输给制动驱动单元，从而驱动设置于汽车上的汽车制动单元。
[0019]进一步的，图像采集单元包括能见度检测模块、图像存储模块、图像去噪模块和至少一个图像抓拍模块，图像抓拍模块的数量根据现场实际环境设置。
[0020]进一步的，图像抓拍模块采用CCD摄像机，最低拍摄频率为20帧/秒，各CCD摄像机的拍摄频率相差5帧/秒。
[0021]进一步的，能见度检测模块采用透射式能见度检测仪。
[0022]进一步的，图像去噪模块采用自适应维纳滤波器或形态学噪声滤除器。
[0023]进一步的，中央控制单元采用X86架构的芯片。
[0024]进一步的，鸣笛噪声采集单元、鸣笛噪声识别单元和噪声源定位单元采用麦克风声源定位技术。
[0025]进一步的，图像采集单元通过4G无线网络与中央控制单元通信连接。
[0026]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0027]I).本实用新型采用上述方案，就可以同时实现鸣笛车辆的定位抓拍和汽车超速自动制动，避免了现有技术中的技术较为单一的问题，而且本实用新型还增加了 GPS定位单元，用于针对超速车辆和闯红灯车辆的定位，相比于现有技术，这样更能够准确定位，汽车制动单元可以自动接受中央控制单元发出的制动指令，将汽车行驶速度控制在预置的汽车速度以下，当其车速再次超过预置的汽车速度时，又会再次重复以上制动过程，从而有效控制汽车的车速；另外，本实用新型的中央控制单元采用4G无线网络与交通中心管理单元通信连接，相比于现有技术中的3G网络，明显加快了数据的传输速率，在街道上的车辆多的时候，也能提供较好的数据传输服务，而随经济和技术的发展，4G无线网络页越来越普及，其成本也会越来越低，因此，本实用新型能够在保证生产成本的前提下，具备更好的处理效率，解决了鸣笛车辆的定位抓拍和汽车超速自动制动的问题，方便交通管理人员对交通和居民生活环境进行管理和改善。
[0028]2).本实用新型的图像采集单元还采用了能见度检测模块，使得中央控制单元可以根据现场能见度的变化选择合适的CCD摄像机，这样一来，对鸣笛车辆的抓拍，能够提供更优的拍摄效果，适应了不同的环境，相比于现有技术中只可以对鸣笛车辆进行较单一环境的抓拍，技术效果明显更好。
【附图说明】
[0029]图1本实用新型的总体结构示意图；
[0030]图2本实用新型的图像采集单元与中央控制单元的关系示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合【附图说明】本实用新型的实施例。
[0032]参考图1~图2，本实用新型提供的是一种可自动控制汽车制动的智能交通系统，包括
[0033]信号灯状态检测单元，用于检测和输入信号灯的状态；
[0034]车辆检测单元，采用车辆检测器，用于根据中央控制单元的指令检测红灯状态下十字路口是否有车辆经过；
[0035]车速检测单元，采用了安装于汽车上的车速传感器，用于检测车辆的行驶速度；
[0036]GPS定位单元，用于定位超速车辆；
[0037]汽车制动单元，用于根据中央控制单元的指令自动控制超速车辆的车速以及控制闯红灯车辆停车；
[0038]鸣笛噪声采集单元，用于采集汽车的鸣笛声波信号；
[0039]鸣笛噪声识别单元，用于滤波，筛选出鸣笛声波信号；
[0040]噪声源定位单元，用于定位该鸣笛声波信号的来源；
[0041]图像采集单元，用于采集鸣笛车辆的图像数据；
[0042]中央控制单元，用于根据上述各单元检测到的数据作出比较判断和发出控制指令，控制汽车制动单元对超速车辆和闯红灯车辆进行制动，以及控制图像采集单元自动抓拍鸣笛和闯红灯的车辆；中央控制单元还连接有用于存储数据的数据库，数据库中预置有道路的限定车速数据和十字路口的车辆强制制动区域数据等；
[0043]交通中心管理单元，用于接收上述各单元经中央控制单元处理后的数据；
[0044]信号灯状态检测单元、车辆检测单元、车速检测单元、GPS定位单元、汽车制动单元和图像采集单元均连接于中央控制单元，鸣笛噪声采集单元、鸣笛噪声识别单元和噪声源定位单元依次连接后由噪声源定位单元连接于中央控制单元，中央控制单元经4G无线网络与交通中心管理单元通信连接。
[0045]参考图1~图2，上述各单元的具体结构和基本原理如下所述:
[0046]汽车制动单元设置于汽车上，汽车制动单元连接有同样设置于汽车上的制动驱动单元，制动驱动单元设有4G无线网络模块，中央控制单元与4G无线网络模块通过4G无线网络进行通信连接，中央控制单元发出的制动指令经4G无线网络传输给制动驱动单元，从而驱动设置于汽车上的汽车制动单元。
[0047]制动驱动单元除4G无线网络模块外，还包括MCU，MCU上设有驱动汽车制动单元自动制动的驱动电路模块和给整个单元提供电源支持的电源模块；制动驱动单元的4G无线网络模块接收中央控制单元发出的制动指令，并将该制动指令发送到MCU进行分析处理，该MCU处理后，确认是制动指令的，通过从GPS定位单元获取的超速车辆的具体方位等数据，控制该超速车辆制动，且制动过程的总时间可以预先设置于数据库中。
[0048]图像采集单元包括能见度检测模块、图像存储模块、图像去噪模块和至少一个图像抓拍模块，图像抓拍模块的数量根据现场实际环境设置。
[0049]各个CCD摄像机面对车辆行驶的方向设置于十字路口信号灯杆上。
[0050]能见度检测模块采用透射式能见度检测仪，并具有以下特点:1).监测数据稳定、及时和准确；2).独特的瞄准装置；3)独创的镜头保护装置，无需进行镜头清洗；4).安装和调试快捷，可选择移动和固定两种安装方式；5).压铸铝外壳，表面喷塑，防护等级IP66 ;6).基线可选10M、15M ;7).采用WINDOWS界面，易于操作。[0051 ]图像抓拍模块采用CCD摄像机，最低拍摄频率为20帧/秒，各CCD摄像机的拍摄频率相差5帧/秒，中央控制单元根据当透射式能见度检测仪检测的能见度高低选择合适拍摄频率的CCD摄像机；能见度检测模块可根据天气的实际情况，如晴天、大雾、大雨等调节图像抓拍模块的拍摄频率，提高了车辆图像的捕获力。
[0052]图像去噪模块采用自适应维纳滤波器或形态学噪声滤除器，提高了拍摄违规车辆的图像的清晰度；自适应维纳滤波器，能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出，局部方差越大，滤波器的平滑作用越强；它的最终目标是使恢复图像f~(x，y)与原始图像f(x, y)的均方误差e2=E[(f(X，y)-Γ(X，y)2]最小；该方法的滤波效果比均值滤波器效果要好，对保留图像的边缘和其他高频部分很有用，不过计算量较大；维纳滤波器对具有白噪声的图象滤波效果最佳；而形态学噪声滤除器，将开启和闭合结合起来可用来滤除噪声，首先对有噪声图象进行开启操作，可选择结构要