CN104794904B - 一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法，通过在高速公路路基层内固定振动波检测单元的传感器，通过检测高速公路车辆行驶中通过路面产生的振动波信号，信号进行放大和频谱处理，向数据处理器提供相同频率特征的振动波轨迹信息，当相同频率特征的振动波轨迹信息给出的速度信息有大于超速值时，启动摄像机在通过路段进行拍照获取超速车辆信息。这种方法具有检测距离远的特点，能通过技术方法确定高速公路车辆超速定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动波检测技术，特别是一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法。
背景技术
国内《道路交通安全法》规定，在高速公路最高限速定为120。目前一般多为100-120之间，有些遂道、桥梁会限在80。有的地方也有特别规定，一般在进入高速公路时，都会有限速牌提醒。高速公路为了检测车辆超速行驶，在一些路段安装有车辆超速雷达，多数车辆都会进入雷达检测区减缓车辆速度，达到规定要求，但过了此路段又会超速行驶，每年由于高速公路超速行驶造成的事故很多，给各方都带来不堪回首的痛苦。
车辆速度检测通常采用如下技术：感应线圈检测器或微波车辆检测器或视频车辆检测器或红外车辆检测器，无论是上述何种检测器，一般有效面积都有限，很难对违规者造成有效监督，这也就是《道路交通安全法》中的高速公路最高限速只能规定，很难处罚。国为无法通过有效技术方法进行检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种能远距离检测高速公路超速行驶车辆的具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法。
本发明的目的是这样实现的，一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法，其特征是：在高速公路路基固定第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器，第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器分布在道路两侧，第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器分别与处理单元电连接；车辆行驶在高速公路时，通过路面产生的振动波信号，这一信号通过第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器获取，并提供给电连接的处理单元，处理单元通过对第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器振动波信号进行过滤分析，提取振动波中具有相同频率特征的频率信号，并获取这一相同频率特征的振动波多普勒信号，根据振动波多普勒信号频移计算高速公路车辆行驶速度，依据速度确定是否是超速行驶。
所述的处理单元包括振动波频谱分析单元和数据处理器，振动波频谱分析单元与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，振动波检测单元传感器接收高速公路上传来的振动波信号，对第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器信号进行放大和频谱处理，振动波频谱分析单元与数据处理器电连接，向数据处理器提供相同频率特征的振动波轨迹信息，当相同频率特征的振动波轨迹信息给出的速度信息有大于车辆超速值时，启动与数据处理器电连接的摄像机，由摄像机在相关车辆通过路段进行拍照获取超速车辆信息；同时控制与数据处理器电连接的存贮器进行振动波轨迹信息存贮。
所述的存贮器同时存贮有建立的不同车型在高速公路行驶不同速度的数据库，数据处理器通过对实时检测的高速公路振动波信号与存贮的数据库信息进行对比，以进一步确定超速车辆信息。
所述的振动波频谱分析单元包括弱信号放大检测电路和滤波电路，弱信号放大检测电路与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，接收第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器的振动波信号，通过弱信号放大检测电路对信号放大再经滤波电路处理后，送到数据处理器。
所述的振动波频谱分析单元或是现有的弱信号放大检测器和波频谱分析仪构成，弱信号放大检测器和波频谱分析仪通过USB接口电连接，弱信号放大检测器与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，接收第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器振动波信号，通过弱信号放大检测器对信号放大处理后，送到振动波频谱分析仪输入端，在由振动波频谱分析仪进行频谱分析，将数据信号送入数据处理器进一步处理。
所述的数据处理器采用英国ARM公司的内核芯片作为CPU。
本发明的优点是：由于本发明通过在高速公路路基层内固定振动波检测单元的传感器，通过检测高速公路车辆行驶中通过路面产生的振动波信号，信号进行放大和频谱处理，向数据处理器提供相同频率特征的振动波轨迹信息，当相同频率特征的振动波轨迹信息给出的速度信息有大于超速值时，启动摄像机在通过路段进行拍照获取超速车辆信息。这种方法具有检测距离远的特点，能通过技术方法确定高速公路车辆超速定位。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1是实施例结构示意图；
图2是实施例处理单元电路原理图；
图3是振动波频谱分析单元第一种实施例；
图4是振动波频谱分析单元第二种实施例。
图中，1、处理单元；2、第一振动波检测单元传感器；3、第二振动波检测单元传感器；4、数据处理器；5、高速公路路基；6、摄像机；7、存贮器；8、振动波频谱分析单元；9、车辆；10、显示器；11、滤波电路；12、弱信号放大检测器；13、波频谱分析仪；14、USB接口；15、弱信号放大检测电路。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法，在高速公路路基5固定第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3，第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3分布在道路两侧，第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3分别与处理单元1电连接；车辆9行驶在高速公路时，通过路面产生的振动波信号，这一信号通过第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3获取，并提供给电连接的处理单元1，处理单元1通过对第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3振动波信号进行过滤分析，提取振动波中具有相同频率特征的频率信号，并获取这一相同频率特征的振动波多普勒信号，根据振动波多普勒信号频移计算高速公路车辆行驶速度，依据速度确定是否是超速行驶。
如图2所示，所述的处理单元1包括振动波频谱分析单元8和数据处理器4，数据处理器4采用英国ARM（Advanced RISC Machines）公司的内核芯片作为CPU，振动波频谱分析单元8与第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3电连接，振动波检测单元传感器2接收高速公路上传来的振动波（主要是纵波）信号，对第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3信号进行放大和频谱处理，振动波频谱分析单元8与数据处理器4电连接，向数据处理器4提供相同频率特征的振动波轨迹信息，当相同频率特征的振动波轨迹信息给出的速度信息有大于车辆超速值时，启动与数据处理器4电连接的摄像机6，由摄像机6在相关车辆通过路段进行拍照获取超速车辆信息；同时控制与数据处理器4电连接的存贮器7进行振动波轨迹信息存贮。
存贮器7同时存贮有建立的不同车型在高速公路行驶不同速度的数据库，数据处理器4通过对实时检测的高速公路振动波信号与存贮的数据库信息进行对比，以进一步确定超速车辆信息。
如图3所示，振动波频谱分析单元8包括弱信号放大检测电路15和滤波电路11，弱信号放大检测电路15与第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3电连接，接收第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3的振动波信号，通过弱信号放大检测电路对信号放大再经滤波电路处理后，送到数据处理器4。
如图4所示，振动波频谱分析单元8或是现有的弱信号放大检测器12和波频谱分析仪13构成，弱信号放大检测器和波频谱分析仪通过USB接口14电连接，弱信号放大检测器与第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3电连接，接收第一振动波检测单元传感器2和第二振动波检测单元传感器3振动波信号，通过弱信号放大检测器对信号放大处理后，送到振动波频谱分析仪输入端，在由振动波频谱分析仪进行频谱分析，将数据信号送入数据处理器4进一步处理。
本实施例没有详细叙述的部件和结构及电路属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (1)
1.一种具有定位能力主振动波高速公路车辆超速检测方法，其特征是：在高速公路路基固定第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器，第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器分布在道路两侧，第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器分别与处理单元电连接；车辆行驶在高速公路时，通过路面产生的振动波信号，这一信号通过第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器获取，并提供给电连接的处理单元，处理单元通过对第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器振动波信号进行过滤分析，提取振动波中具有相同频率特征的频率信号，并获取这一相同频率特征的振动波多普勒信号，根据振动波多普勒信号频移计算高速公路车辆行驶速度，依据速度确定是否是超速行驶；所述的处理单元包括振动波频谱分析单元和数据处理器，振动波频谱分析单元与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，振动波检测单元传感器接收高速公路上传来的振动波信号，处理单元对第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器信号进行放大和频谱处理，振动波频谱分析单元与数据处理器电连接，向数据处理器提供相同频率特征的振动波轨迹信息，当相同频率特征的振动波轨迹信息给出的速度信息有大于车辆超速值时，启动与数据处理器电连接的摄像机，由摄像机在相关车辆通过路段进行拍照获取超速车辆信息；同时控制与数据处理器电连接的存贮器进行振动波轨迹信息存贮；所述的存贮器同时存贮有建立的不同车型在高速公路行驶不同速度的数据库，数据处理器通过对实时检测的高速公路振动波信号与存贮的数据库信息进行对比，以进一步确定超速车辆信息；所述的振动波频谱分析单元包括弱信号放大检测电路和滤波电路，弱信号放大检测电路与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，接收第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器的振动波信号，通过弱信号放大检测电路对信号放大再经滤波电路处理后，送到数据处理器；所述的振动波频谱分析单元是弱信号放大检测器和波频谱分析仪构成，弱信号放大检测器和波频谱分析仪通过USB 接口电连接，弱信号放大检测器与第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器电连接，接收第一振动波检测单元传感器和第二振动波检测单元传感器振动波信号，通过弱信号放大检测器对信号放大处理后，送到振动波频谱分析仪输入端，在由振动波频谱分析仪进行频谱分析，将数据信号送入数据处理器进一步处理。
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