CN106548631A - 太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法，属于道路交通技术领域；系统包括：嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌、金属杆件、储能电池和太阳能板；方法包括：车辆速度检测传感器机动车速度值；视频传感器采集机动车牌照的信息；嵌入式控制器将超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，将机动车牌照信息发送到机动车牌照显示牌上显示，打开超速报警灯进行报警；本发明通过警示超速机动车来预防和减少交通事故；具有灵活性，对超速机动车可以抓拍取证；对补充有限警力资源具有实际意义和帮助。

Description

太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法

技术领域

本发明属于道路交通技术领域，具体涉及一种太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法。

背景技术

在当前城市化进程中，随着新兴城市的崛起和老城区的扩建，城市交通道路也在不断建设，行驶在道路上的机动车数量也在快速增加。为了行人、非机动车和机动车能够在道路上各自通行的更安全，往往需要在一些路段上安装一些警示牌或警示设备来告知机动车驾驶人员，特别是在某些特定的路段上，要求机动车速度被限定在某一固定的速度值以下行驶。因此，常在人员行走出入较多的地方，如：学校门口、商业区、公交站点、弯道等特殊区域路段上安放一些限速警示牌，提醒过往驾驶人员路过此地注意自己的车速。但是由于一些驾驶人员的驾驶习惯和守法意识淡薄，却对道路旁警示牌的警示熟视无睹，因此造成了许多不应该发生的交通事故。且传统限速警示牌基本都是无智能化功能的警示牌，其功能只有固定限速标识，每个地段限速的速度值都各不相同，不具备相互交换性，没有实时车辆速度检测功能，不能够对超出速度值的行驶车辆提出约束性的警示。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法。

本发明的技术方案：

太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，包括：

嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌、设置于限速道路旁的金属杆件、储能电池和太阳能板；

所述金属杆件上设置有系统外壳，系统外壳高度距地面3-4米，系统外壳内装有嵌入式控制器、串行数据电平转换器和数据交换机；系统外壳正表面设置有车辆速度检测传感器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器和机动车牌照显示牌。系统外壳正表面面向机动车行驶方向。所述太阳能板设置于金属杆件上方，并面向太阳光。

所述车辆速度检测传感器输出端通过串行数据电平转换器与嵌入式控制器入端连接，机动车速度显示牌输入端和超速报警灯的输入端分别与嵌入式控制器不同输出端连接，视频传感器数据发送端通过数据交换机与嵌入式控制器数据接收端连接，嵌入式控制器数据发送端通过数据交换机与机动车牌照显示牌数据接收端连接，太阳能板输出端连接储能电池输入端，储能电池输出端分别连接嵌入式控制器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌和超速报警灯，为机动车道路限速智能警示系统供电。所述嵌入式控制器分别连接图像数据缓存存储器和网络数据传输控制器一端，网络数据传输控制器另一端连接远程交通指挥中心。

太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：太阳能板将太阳能转化为电能并发送给储能电池；

步骤2：储能电池为机动车道路限速智能警示系统供电，同时将多余电量存储；

步骤3：车辆速度检测传感器实时检测经过此路段的机动车的机动车速度值，并通过串行数据电平转换器转换为嵌入式控制器匹配的电平信号后，发送给嵌入式控制器；

步骤4：视频传感器实时采集经过此路段的机动车的车辆视频，并在车辆视频中提取机动车牌照信息，同时将车辆视频压缩后与机动车牌照信息一起作为车辆视频信息发送给嵌入式控制器；

步骤5：嵌入式控制器接收车辆速度检测传感器发送的机动车速度值和视频传感器发送的车辆视频信息，从车辆视频信息中提取机动车牌照信息，并判断机动车牌照信息的个数，为1，将车辆视频信息与机动车速度值叠加形成机动车信息记录，存储至嵌入式控制器的数据缓存存储器中，并执行步骤6，否则，执行步骤7；

步骤6：嵌入式控制器判断机动车速度是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，将机动车牌照信息通过交换机发送到机动车牌照显示牌上显示，打开超速报警灯进行报警，同时，将该超速机动车的机动车信息记录通过网络数据传输控制器传输至远程交通指挥中心，否则，将该机动车的机动车信息记录删除；

步骤7：嵌入式控制器判断机动车速度是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，同时，打开超速报警灯进行报警，否则，将该机动车的机动车信息记录删除。

有益效果：本发明的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统及其控制方法与现有技术相比，具有如下优势：

(1)对于超出路段限速值的机动车进行报警灯闪光报警提示，使驾驶人员能够集中精神、注意路面情况，以达到降低道路交通事故情况的发生，以此来预防和减少因机动车超速驾驶而引发的交通事故；

(2)具有灵活性，可以按照不同地点和区域的不同限速值进行设定，在此基础上还增加了实时显示速度值的显示牌，对于超出限速值的机动车可以进行实时抓拍取证，作为后续违章处罚的依据；

(3)将会给社会带来良好的经济效益：目前，由于在交通道路上，某些驾驶员在一些需要限定速度的地点，由于自身的疏忽和交通道路周边的特殊环境所造成的交通肇事，有相当大的原因是由于没有控制好所驾驶车辆的速度而发生，这也是当今道路交通肇事中最大的危害之一，所造成的人员、财产损失及后果是无法用价值来衡量；

(4)具有社会实际效益，对于补充有限警力资源，警示行驶在道路机上的机动车驾驶员注意路段安全和提高驾驶员的守法意识，都具有实际意义和帮助。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统结构图；

图2为本发明一种实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统电气联接图；

图3为本发明一种实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统外壳实样图；

图4为本发明一种实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统的道路安装示意图；

图5为本发明一种实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统的控制方法流程图；

其中，1-超速报警灯、2-车辆速度检测传感器、3-视频传感器、4-限速牌、5-机动车速度显示牌、6-机动车牌照显示牌、7-系统外壳、8-金属杆件、9-限速道路、10-太阳能板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。

本实施方式的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，包括：

嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌、设置于限速道路旁的金属杆件、储能电池和太阳能板；

如图1所示，所述车辆速度检测传感器输出端通过串行数据电平转换器与嵌入式控制器入端连接，机动车速度显示牌输入端和超速报警灯的输入端分别与嵌入式控制器不同输出端连接，视频传感器数据发送端通过数据交换机与嵌入式控制器数据接收端连接，嵌入式控制器数据发送端通过数据交换机与机动车牌照显示牌数据接收端连接，太阳能板输出端连接储能电池输入端，储能电池输出端分别连接嵌入式控制器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌和超速报警灯，为机动车道路限速智能警示系统供电。所述嵌入式控制器分别连接图像数据缓存存储器和网络数据传输控制器一端，网络数据传输控制器另一端连接远程交通指挥中心。

如图2所示，嵌入式控制器为机动车道路限速多元化智能警示系统核心处理器，型号为PCM3587，嵌入式控制器用于采集车辆速度检测传感器和视频传感器发送的信息，协调和控制机动车速度显示牌、超速报警灯和机动车牌照显示牌，并将信息传送到上位机或交通指挥中心；

车辆速度检测传感器为微波雷达传感器，型号为SIATFR-A，用于采集机动车辆速度；

串行数据电平转换器为嵌入式控制器与车辆速度检测传感器之间的电信号转换输入输出模块，型号为MAX232；

视频传感器用于机动车牌照信息采集，型号为DS-2CD876MF；

数据交换器用于网络数据交换，型号为IES7110-2GS；

机动车牌照显示牌为LED显示屏，用于对采集到的机动车辆牌照信息进行显示，型号为锐凌P8LED显示屏；

机动车速度显示牌由若干个型号为SUD5219W的发光二极管自制组合成4位七寸数码管组成，用于机动车速度值进行提示；

超速报警灯为LED闪光灯，用于机动车速度超限时报警，型号为LTE-1101LJ；

太阳能板型号为UVFLY-40W-M，用于向储能电池充电，以维持储能电池正常工作电量；

储能电池型号为6-FMJ-8，用于为机动车道路限速智能警示系统供电。

本实施方式中，嵌入式控制器输出端D0-D2连接锁存器输入端，向锁存器输入BCD码数据即机动车速度值，锁存器输出端分别连接4个七寸数码显示模块输入端，嵌入式控制器输出端I\O0-I\O3分别通过驱动器连接4个七寸数码显示模块输入端，嵌入式控制器cs端连接锁存器LE。其中，锁存器型号为CD4511，驱动器型号为7407/A，用于控制4个七寸数码显示模块分别显示机动车速度值的百位、十位、个位和小数位。嵌入式控制器输出端I\O4通过型号为74F06A的驱动器连接超速报警灯。

如图3所示，嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、数据交换机和储能电池均设置于系统外壳7内，系统外壳7正表面设置车辆速度检测传感器2和视频传感器3，还设置有机动车速度显示牌5、机动车牌照显示牌6和超速报警灯1，并粘贴限速牌4显示本路段限速值。如图4所示，系统外壳7设置在金属杆件8上，且面向道路车辆行驶方向，高度为距地面3.5米。本实施方式中，金属杆件8设置于民小区出入口附近、学校门口、重要公共场所出入处、交通道路弯道处等需要限速的道路9旁，警示或提醒过往驾驶人员路过此地注意自己的行车速度。太阳能板10设置于金属杆件8上方，并面向太阳光。

如图5所示，太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：太阳能板将太阳能转化为电能并发送给储能电池；

步骤2：储能电池为机动车道路限速智能警示系统供电，同时将多余电量存储；

步骤3：车辆速度检测传感器实时检测经过此路段的机动车的机动车速度值，并通过串行数据电平转换器转换为嵌入式控制器匹配的电平信号后，发送给嵌入式控制器；

步骤4：视频传感器实时采集经过此路段的机动车的车辆视频，并在车辆视频中提取机动车牌照信息，同时将车辆视频压缩后与机动车牌照信息一起作为车辆视频信息发送给嵌入式控制器；

步骤5：嵌入式控制器接收车辆速度检测传感器发送的机动车速度值和视频传感器发送的车辆视频信息，从车辆视频信息中提取机动车牌照信息，并判断机动车牌照信息的个数，为1，将车辆视频信息与机动车速度值叠加形成机动车信息记录，存储至嵌入式控制器的数据缓存存储器中，并执行步骤6，否则，执行步骤7；

步骤6：嵌入式控制器判断机动车速度是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，将机动车牌照信息通过交换机发送到车牌号显示牌上显示，打开超速报警灯进行报警，同时，将该超速机动车的机动车信息记录通过网络数据传输控制器传输至远程交通指挥中心，否则，将该机动车的机动车信息记录删除；

步骤7：嵌入式控制器判断机动车速度是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，同时，打开超速报警灯进行报警，否则，将该机动车的机动车信息记录删除。

Claims (6)

1.太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，其特征在于，包括：

嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器、数据交换机，机动车牌照显示牌、金属杆件、储能电池和太阳能板；

所述金属杆件置于限速道路旁，车辆速度检测传感器、机动车速度显示牌、视频传感器、机动车牌照显示牌和超速报警灯均安装在金属杆件上，且均面向道路车辆行驶方向；

所述车辆速度检测传感器输出端通过串行数据电平转换器与嵌入式控制器入端连接，机动车速度显示牌输入端和超速报警灯的输入端分别与嵌入式控制器不同输出端连接，视频传感器数据发送端通过数据交换机与嵌入式控制器数据接收端连接，嵌入式控制器数据发送端通过数据交换机与机动车牌照显示牌数据接收端连接，太阳能板输出端连接储能电池输入端，储能电池输出端分别连接嵌入式控制器、车辆速度检测传感器、串行数据电平转换器、机动车速度显示牌、视频传感器、数据交换机、机动车牌照显示牌和超速报警灯。

2.根据权利要求1所述的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，其特征在于，所述太阳能板设置于金属杆件上方，并面向太阳光。

3.根据权利要求1所述的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，其特征在于，所述金属杆件上设置有系统外壳，系统外壳高度距地面3-4米，系统外壳内装有所述嵌入式控制器、串行数据电平转换器和数据交换机；系统外壳正表面设置所述车辆速度检测传感器、机动车速度显示牌、超速报警灯、视频传感器和机动车牌照显示牌，系统外壳正表面面向机动车行驶方向。

4.根据权利要求1所述的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，其特征在于，所述视频传感器用于实时采集经过此路段的机动车的车辆视频，并在车辆视频中提取机动车牌照信息，同时将车辆视频压缩后与机动车牌照信息一起作为车辆视频信息发送给嵌入式控制器。

5.根据权利要求1所述的太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统，其特征在于，所述嵌入式控制器分别连接图像数据缓存存储器和网络数据传输控制器一端，网络数据传输控制器另一端连接远程交通指挥中心。

6.权利要求1所述太阳能供电的机动车道路限速智能警示系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：太阳能板将太阳能转化为电能并发送给储能电池；

步骤2：储能电池为机动车道路限速智能警示系统供电，同时将多余电量存储；

步骤3：车辆速度检测传感器实时检测经过此路段的机动车的机动车速度值，并通过串行数据电平转换器转换为嵌入式控制器匹配的电平信号后，发送给嵌入式控制器；

步骤4：视频传感器实时采集经过此路段的机动车的车辆视频信息，并通过数据交换机发送给嵌入式控制器；

步骤5：嵌入式控制器接收车辆速度检测传感器发送的机动车速度值和视频传感器发送的车辆视频信息，从车辆视频信息中提取机动车牌照信息，并判断机动车牌照信息的个数，为1，执行步骤6，否则，执行步骤7；

步骤6：嵌入式控制器判断机动车速度值是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，将机动车牌照信息通过交换机发送到机动车牌照显示牌上显示，同时，打开超速报警灯进行报警，否则，将该机动车的机动车速度值和机动车牌照信息删除；

步骤7：嵌入式控制器判断机动车速度值是否超出预设的该路段限速值，是，将该超速机动车的机动车速度值发送到机动车速度显示牌上显示，同时，打开超速报警灯进行报警，否则，将该机动车的机动车速度值和机动车牌照信息删除。