CN110766946A - 一种非机动车智能管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通违法监管技术领域，尤其涉及一种非机动车智能管控系统及方法。由从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器构成，并且通过上述各设备之间的相互配合，对非机动车交通违法的判定以及违章视频的记录，实现非机动车智能管控，其中通过在数据采集端增设主从基站以及前置管控终端，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，达到减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率的作用。

Description

一种非机动车智能管控系统及方法

技术领域

本发明涉及交通违法监管技术领域，尤其涉及一种非机动车智能管控系统及方法。

背景技术

据不完全统计，全国现有非机动车数量众多，当前，多数非机动车骑行人员贪图方便、交通法规意识薄弱，交通违法行为愈演愈烈，严重扰乱了城市交通的正常秩序，给公共安全带来极大的威胁，已成为全国城市治理的难点及痛点问题。对非机动车的管理，主要有着以下三点的问题丞待解决：

1)缺乏有效的技术监控手段：对电动自行车实名登记的缺失、轨迹监控缺乏有效的管理手段，仅依靠电子警察并不能覆盖全部区域，监控范围小，给社会治安带来了极大的隐患。

2)人工治理难以形成长效机制：运动式的专项整治工作，投入成本高，只有短期效果，整治期过后，各种乱象又逐步回升，难以形成长效管理；警力不足与非机动车需要的常态化监管的矛盾，管理手段单一。

3)给公共安全带来极大威胁：骑行人员闯红灯、闯禁行区域等交通违法行为大量存在，严重危及生命安全，已到了“非治不可”的地步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种非机动车智能管控系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为：

一种非机动车智能管控系统，包括从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器；所述非机动车上设有电子车牌，所述电子车牌上设有用于发射预设的车牌信息的RFID模块；所述从基站和主基站分别设置在一红绿灯路口的两侧，均用于接收位于各自感应范围内的非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收所述车牌信息时刻对应的时间点信息；所述摄像装置设置在所述红绿灯路口处，用于采集所述红绿灯路口通行情况的视频数据；所述红绿灯数据采集器与所述红绿灯路口的红绿灯信号器连接，用于采集与所述时间点信息相同时刻的红绿灯信号；所述从基站、主基站、红绿灯数据采集器、云平台和摄像装置分别与前置管控终端连接。

本发明的第一技术方案的有益效果在于：

本发明提供的非机动车智能管控系统，由从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器构成，并且通过上述各设备之间的相互配合，对非机动车交通违法的判定以及违章视频的记录，实现非机动车智能管控，其中通过在数据采集端(即为前端)增设主从基站以及前置管控终端，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，达到减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率的作用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第二技术方案为：

一种非机动车智能管控方法，应用于所述的非机动车智能管控系统中，包括以下步骤：

开启摄像装置和红绿灯数据采集器；

从基站接收到非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第一时间点信息，同时采集与所述第一时间点信息相同时刻的第一红绿灯信号，将所述车牌信息、第一时间点信息以及第一红绿灯信号均转发至前置管控终端存储；

当主基站接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第二时间点信息，同时采集与所述第二时间点信息相同时刻的第二红绿灯信号，将所述车牌信息、第二时间点信息以及第二红绿灯信号均转发至前置管控终端；

前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号，若是，则判断所述第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若是，则根据第一时间点信息和第二时间点信息生成对应时间段信息，根据所述时间段信息从摄像装置采集的视频数据中提取相同时间段对应的视频段数据，将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台。

本发明的第二技术方案的有益效果在于：

本发明提供的非机动车智能管控方法，通过从基站和主基站各自接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收到所述车牌信息时刻对应的红绿灯信号转发至前置管控终端，前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号以及进一步判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若同时满足，则判定该非机动车闯红灯，并将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台，其中视频段数据记录了整个违法全过程，利于后续非机动车车主咨询。再则，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频段数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率。

附图说明

图1为本发明的非机动车智能管控系统的结构示意图；

图2为本发明的非机动车智能管控方法的步骤流程图；

标号说明：

1、从基站；2、主基站；3、摄像装置；

4、红绿灯数据采集器；5、前置管控终端；6、云平台。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供一种非机动车智能管控系统，包括从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器；所述非机动车上设有电子车牌，所述电子车牌上设有用于发射预设的车牌信息的RFID模块；所述从基站和主基站分别设置在一红绿灯路口的两侧，均用于接收位于各自感应范围内的非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收所述车牌信息时刻对应的时间点信息；所述摄像装置设置在所述红绿灯路口处，用于采集所述红绿灯路口通行情况的视频数据；所述红绿灯数据采集器与所述红绿灯路口的红绿灯信号器连接，用于采集与所述时间点信息相同时刻的红绿灯信号；所述从基站、主基站、红绿灯数据采集器、云平台和摄像装置分别与前置管控终端连接。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的非机动车智能管控系统，由从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器构成，并且通过上述各设备之间的相互配合，对非机动车交通违法的判定以及违章视频的记录，实现非机动车智能管控，其中通过在数据采集端(即为前端)增设主从基站以及前置管控终端，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，达到减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率的作用。

进一步的，所述前置管控终端和摄像装置均与主基站同侧设置。

由上述描述可知，所述前置管控终端和摄像装置均与主基站同侧设置，利于铺设上述设备的线路和安装。

进一步的，所述从基站和主基站的感应范围不重合。

由上述描述可知，所述从基站与主基站各自采集所述非机动车信息，能够有效记录所述非机动车的行进轨迹，利于所述前置管控终端判定所述非机动车的交通行为是否违法，提高系统的工作效率。

进一步的，所述从基站和主基站上均设有信标站，所述信标站与非机动车上的RFID模块建立通信连接。

由上述描述可知，所述从基站和主基站上均设有信标站，当非机动车进入所述从基站和主基站各自的感应范围时，信标站激活所述电子车牌的RFID模块向外发送非机动的车牌信息，从基站和主基站收到非机动车的车牌信息，并发送给前置管控终端。

进一步的，所述RFID模块还包括射频芯片和与射频芯片电连接的天线，所述天线上设有第一频点和第二频点，所述天线的第一频点与从基站或主基站建立通信连接，所述天线的第二频点与信标站建立通信连接，所述第一频点高于第二频点。

由上述描述可知，在RFID模块设有两个频点，具体包括与外设的基站建立通信连接的第一频点和与外设的信标站建立通信连接的第二频点，其中所述第一频点的发射频率高于第二频点的发射频率，并且配置为当第二频点与信标站建立通信连接后才能够激活第一频点与基站的通信连接，从而避免第一频点的高频使用，提升电池的使用寿命。

进一步的，所述第一频点为2.454GHz，所述第二频点为2.400GHz。

由上述描述可知，在上述的实施方式中，电子车牌经过信标站的激活信号发射范围时，射频芯片通过第二频点为2.400GHz的信号与信标站通信，从而激活第一频点，使得射频芯片再通过第一频点为2.454GHz的带有信标站信息的信号至基站，与基站建立通信连接。

请参照图2，本发明还提供一种非机动车智能管控方法，应用于上述的非机动车智能管控系统中，包括以下步骤：

开启摄像装置和红绿灯数据采集器；

从基站接收到非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第一时间点信息，同时采集与所述第一时间点信息相同时刻的第一红绿灯信号，将所述车牌信息、第一时间点信息以及第一红绿灯信号均转发至前置管控终端存储；

当主基站接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第二时间点信息，同时采集与所述第二时间点信息相同时刻的第二红绿灯信号，将所述车牌信息、第二时间点信息以及第二红绿灯信号均转发至前置管控终端；

前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号，若是，则判断所述第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若是，则根据第一时间点信息和第二时间点信息生成对应时间段信息，根据所述时间段信息从摄像装置采集的视频数据中提取相同时间段对应的视频段数据，将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本发明提供的非机动车智能管控方法，通过从基站和主基站各自接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收到所述车牌信息时刻对应的红绿灯信号转发至前置管控终端，前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号以及进一步判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若同时满足，则判定该非机动车闯红灯，并将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台，其中视频段数据记录了整个违法全过程，利于后续非机动车车主咨询。再则，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频段数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率。

进一步的，当所述非机动车处于信标站的感应范围之外时，所述非机动车上RFID模块以第一发射频率发射出的车牌信息。

所述非机动车处于信标站的感应范围之内时，所述非机动车上RFID模块以第二发射频率发射出的车牌信息；

所述第二发射频率大于第一发射频率。

由上述描述可知，当所述非机动车处于信标站的感应范围之外时，RFID模块发送的信息并不全是有效信息，因此设置所述RFID模块的第一发射频率与第二发射频率的不同，满足信标站接收所述车牌信息功能的同时，提高所述信标站接收信息的有效率，并且能够降低所述RFID模块的使用功耗。

进一步的，所述第二发射频率为每秒一条，所述第一发射频率为六秒一条。

由上述描述可知，通过多次实验得出，设置所述RFID模块的第一发射频率与第二发射频率符合使用要求，并且所述RFID模块能够以较低的功耗工作。

请参照图1，本发明的实施例一为：

本发明提供的非机动车智能管控系统及方法，主要是针对部分违章的非机动车车主，尤其是那些处于红灯还未倒计时或者还有较长倒计时时间还要闯红灯的非机动车车主而实行的智能管控。

本发明提供的一种非机动车智能管控系统，包括从基站1、主基站2、摄像装置3、红绿灯数据采集器4、前置管控终端5和云平台6。其中从基站和主基站为相同结构的基站。

RFID模块安装在非机动车的电子车牌上，RFID模块上记录有该非机动车的车牌号信息(如同车辆的身份识别码)，RFID模块还包括射频芯片和与射频芯片电连接的天线，天线上设有第一频点和第二频点，其中第一频点为2.454GHz，所述第二频点为2.400GHz。RFID模块一直处于向外发射信息的状态，保证非机动车在通过红绿灯路口的时候，主基站2和从基站1均可以收到RFID模块发射出的车牌号信息。RFID模块第一频点的发射频率的为每秒一条，第二频点的发射频率的为六秒一条。

在一个红绿灯路口中，在非机动车进入红绿灯路口处安装一从基站1，在非机动车离开红绿灯路口处安装一主基站2，即每个红绿灯路口处均有一个主基站2和一个从基站1，且主基站2和从基站1的感应范围可以不重合，主基站2和从基站1的感应范围不重合可以保证两个基站之间不会产生相互的干扰。

当有非机动车通过红绿灯路口时，从基站1将收到的车牌号信息发送给前置管控终端5，主基站2将收到的车牌号信息发送给前置管控终端5。

主基站2和从基站1上均安装有信标站。当非机动车上的RFID模块未与信标站建立连接时，RFID模块第二频点以六秒一条的发射频率向外发送信息，此时发送的信息可以是非机动车的车牌号信息，也可以是其它较简单的信息，本实施例中第二频点向外发射一些简单的信标站能够识别的信息，从而减少RFID模块的功耗。当非机动车上的RFID模块与信标站建立连接时，信标站将RFID模块的第一频点以每秒一条的发射频率向外发送车牌号信息。通过第一频点和第二频点不同的发射信息的大小和发送频率的不同，避免了第一频点的高频使用，提升电池的使用寿命。其中第一频点和第二频点上的发射频率均为可调，也就是说，不局限于第二频点的发射频率固定为六秒一条，可以根据实际进行自适应调节，例如当非机动车车速过快，达到一定值时，第二频点的发射频率就会自适应调节为四秒一条等等。

前置管控终端5安装在主基站2的旁边，使前置管控终端5和主基站2的线路连接变得短且方便连接。前置管控终端5与从基站1、主基站2、红绿灯数据采集器4、摄像装置3均通过线路连接，且与云平台6通过无线通信数据连接。

摄像装置3安装在主基站2侧的高处，这样不仅使摄像装置3与前置管控终端5的线路连接变的短和方便，也方便将采集的红绿灯路口的通行情况的视频数据输送至前置管控终端5，用于后续从记录的视频数据中提取存在违章的视频段数据。

红绿灯数据采集器4安装在前置管控终端5旁，方便与前置管控终端5的线路连接，红绿灯数据采集器4与所在的红绿灯路口的红绿灯信号器连接，用于采集红绿灯信号的信息，并且将红绿灯信号的信息发送给前置管控终端5。

前置管控终端5通过从基站1和主基站2获取非机动车接收到所述车牌信息时刻对应的红绿灯信号(第一红绿灯信号和第二红绿灯信号)是否均为红灯信号以及进一步判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号来判断是否违章，若第一红绿灯信号和第二红绿灯信号均为红灯信号且为同一红绿灯信号周期内的信号，则判定该非机动车闯红灯，将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台，其中视频段数据记录了整个违法全过程，车主可以通过云平台6的视频段数据来确认自己是否真的有违章，实现违法分析在前端执行，达到减少云平台6接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率的作用。

请参照图2，本发明的实施例二为：

本发明提供一种非机动车智能管控方法，应用于上述的非机动车智能管控系统中，具体为：

步骤一、判断非机动车是否处于信标站的感应范围。

若非机动车处于信标站的感应范围之外时，非机动车上RFID模块以第一发射频率(六秒一条)发射出的车牌信息，并继续执行步骤一；

若非机动车处于信标站的感应范围之内时，非机动车上RFID模块以第二发射频率(每秒一条)发射出的车牌信息，并进入步骤二；

步骤二、从基站1接收到非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第一时间点信息并转发至前置管控终端5(可一收到信息就转发，也可过一会儿再转发，本实施例中转发均采用实时转发，提高前置管控终端5的效率，能够在非机动车离开红绿灯路口时就完成违章的判断)，同时采集与所述第一时间点信息相同时刻的第一红绿灯信号并转发至前置管控终端5，并进入步骤三；

步骤三、当主基站2接收到非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第二时间点信息，同时采集与所述第二时间点信息相同时刻的第二红绿灯信号并转发至前置管控终端5，进入步骤四；

步骤四、判断是否违章；

前置管控终端5判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号，若两次采集到的红绿灯信号均为红灯信号，则进一步判断所述第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若也是，则根据第一时间点信息和第二时间点信息生成对应时间段信息，根据所述时间段信息从摄像装置采集的视频数据中提取相同时间段对应的视频段数据，将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台。以非机动车的车牌信息为索引，违章用户可以在云平台上查询车牌信息对应的视频段数据，以此来证明是否有违章。

综上所述，本发明提供的一种非机动车智能管控系统及方法，包括从基站、主基站、摄像装置、红绿灯数据采集器、前置管控终端和云平台。RFID模块安装在非机动车的电子车牌上，记录有该非机动车的车牌号信息，RFID模块一直处于向外发射信息的状态。前置管控终端安装在主基站的旁边，摄像装置安装在主基站侧的高处，前置管控终端、摄像装置和主基站的线路连接变得短且方便铺设和连接。红绿灯数据采集器安装在前置管控终端旁，方便与前置管控终端的线路连接。所述非机动车进入从基站感应范围后，所述从基站将接收非机动车上RFID模块发出的车牌信息并转发至前置管控终端；同理非机动车进入主基站的范围后，所述主基站将接收非机动车的车牌信息并转发至前置管控终端。主基站和从基站的感应范围可以不重合，保证两个基站之间不会产生相互的干扰。通过从基站和主基站各自接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收到所述车牌信息时刻对应的红绿灯信号转发至前置管控终端，前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号以及进一步判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若同时满足，则判定该非机动车闯红灯，并将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台，其中视频段数据记录了整个违法全过程，利于后续非机动车车主咨询。再则，前置管控终端通过主从基站获取非机动车的数据来判断是否违章以及仅仅只将存在违法行为的视频段数据发送至云平台，实现违法分析在前端执行，减少云平台接收不必要的数据，提高系统资源有效利用率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种非机动车智能管控系统，其特征在于，包括从基站、主基站、前置管控终端、摄像装置、云平台和红绿灯数据采集器；所述非机动车上设有电子车牌，所述电子车牌上设有用于发射预设的车牌信息的RFID模块；所述从基站和主基站分别设置在一红绿灯路口的两侧，均用于接收位于各自感应范围内的非机动车上RFID模块发射出的车牌信息以及接收所述车牌信息时刻对应的时间点信息；所述摄像装置设置在所述红绿灯路口处，用于采集所述红绿灯路口通行情况的视频数据；所述红绿灯数据采集器与所述红绿灯路口的红绿灯信号器连接，用于采集与所述时间点信息相同时刻的红绿灯信号；所述从基站、主基站、红绿灯数据采集器、云平台和摄像装置分别与前置管控终端连接。

2.根据权利要求1所述的非机动车智能管控系统，其特征在于，所述前置管控终端和摄像装置均与主基站同侧设置。

3.根据权利要求1所述的非机动车智能管控系统，其特征在于，所述从基站和主基站的感应范围不重合。

4.根据权利要求1所述的非机动车智能管控系统，其特征在于，所述从基站和主基站所对应位置上分别设有一信标站，所述信标站与非机动车上的RFID模块建立通信连接。

5.根据权利要求4所述的非机动车智能管控系统，其特征在于，所述RFID模块还包括射频芯片和与射频芯片电连接的天线，所述天线上设有第一频点和第二频点，所述天线的第一频点与从基站或主基站建立通信连接，所述天线的第二频点与信标站建立通信连接，所述第一频点高于第二频点。

6.根据权利要求5所述的非机动车智能管控系统，其特征在于，所述第一频点为2.454GHz，所述第二频点为2.400GHz。

7.一种非机动车智能管控方法，应用于权利要求1-6任意一项所述的非机动车智能管控系统中，其特征在于，包括以下步骤：

开启摄像装置和红绿灯数据采集器；

从基站接收到非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第一时间点信息，同时采集与所述第一时间点信息相同时刻的第一红绿灯信号，将所述车牌信息、第一时间点信息以及第一红绿灯信号均转发至前置管控终端存储；

当主基站接收到所述非机动车上RFID模块发射出的车牌信息时，获取接收所述车牌信息时刻所对应的第二时间点信息，同时采集与所述第二时间点信息相同时刻的第二红绿灯信号，将所述车牌信息、第二时间点信息以及第二红绿灯信号均转发至前置管控终端；

前置管控终端判断第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否均为红灯信号，若是，则判断所述第一红绿灯信号和第二红绿灯信号是否为同一红绿灯信号周期内的信号，若是，则根据第一时间点信息和第二时间点信息生成对应时间段信息，根据所述时间段信息从摄像装置采集的视频数据中提取相同时间段对应的视频段数据，将所述非机动车的车牌信息以及对应的视频段数据发送至云平台。

8.根据权利要求7所述的非机动车智能管控方法，其特征在于，当所述非机动车处于信标站的感应范围之外时，所述非机动车上RFID模块以第一发射频率发射出的车牌信息；

当所述非机动车处于信标站的感应范围之内时，所述非机动车上RFID模块以第二发射频率发射出的车牌信息；

所述第二发射频率大于第一发射频率。

9.根据权利要求8所述的非机动车智能管控方法，其特征在于，所述第二发射频率为每秒一条，所述第一发射频率为六秒一条。

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