CN111477011A - 一种用于道路路口预警的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于道路路口预警的检测装置和检测方法。该装置包括：至少一个道路信息采集设备、至少一个路测终端系统、终端数据库，所述道路信息采集设备包含激光雷达，配置于路口的GPS模块，其电性连接至所述路测终端系统，以将预设监控区域内检测的信息传输至路测终端系统，所述路测终端系统包括路测单元、边缘计算模块，所述边缘计算模块电性连接路测单元，其基于所述道路信息采集设备传输的信息及交通信号的信息判断所述监控区域内是否有异常，如有异常则将异常的信息传输至路测单元，所述路测单元接收并响应所述信息进行广播。解决当前路口交通车辆无法自动获取且提前获知行人闯红灯的信息的问题，应用可大大降低交通事故率。

Description

一种用于道路路口预警的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，具体的涉及一种用于道路路口预警的检测装置及检测方法。

背景技术

随着整个社会经济的飞速发展，城镇道路的交通量急剧增长，而闯红灯过斑马线违章的现象屡禁不止，处处可见，这给城市道路交通安全带来了很大的压力。当今世界科学技术不断提升，那么充分利用现有的技术手段以提高城市交通通行能力，降低交通事故率，建立完善的道路感知检测系统，特别是交汇路口的行人闯红灯的预警，是车联网中智慧交通的一个很重要的发展方向。目前道路交汇路口行人闯红灯预警的感知系统判定流程如图1所示。

现有交汇路口行人闯红灯应急预警的感知系统采用，(压力感应模块加扬声器模块)压力感应模块和红外感应，结合扬声器模块以及摄像机模块检测行人闯红灯是现在主流的道路检测方法，具有信息量丰富，信息处理方式灵活等特点，能够得到闯红灯行人的面部信息并显示大屏上给行人警示作用，但是受光照，天气的影响比较大，在夜晚期间无法正常工作且该行人闯红灯预警并不能将行人的具体信息，例如位置，距离等信息发送给交汇路口的车辆，从而无法使车辆做出决策。

压力感应是指行人在红灯情况下离开安全岛走向斑马线时，压力模块开始工作并检测到压力信号时可判定行人闯红灯进入斑马线，扬声器发出警告声音。红外感应是指监测到行人穿过放置红外模块的警示柱，则判定行人闯红灯。压力或红外感应模块能及时给予闯红灯的行人以警告，促使其不要继续闯红灯，方便快捷。但是其感应受限，每条斑马线两端都要安装该模块，一个十字交汇路口则需要安装16个模块，安装成本较高且安装较为复杂。

视频与压力或红外模块的行人闯红灯的预警将实时警示和历史闯红灯信息结合起来，可以获取到的面部信息和行人闯红灯的次数。同时，该系统还可以声音警告，实时在显示模块上显示闯红灯者，通过曝光的形式促使闯红灯者纠正其违规行为。

上述的感知系统安装成本及维护成本较高且在未来主流的智慧交通中并不能大规模的使用。

因此，急需一种新低成本的行人闯红灯预警的检测装置和检测方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本申请一种新的行人闯红灯的预警的检测装置和检测方法，其实现覆盖范围广、便捷安装，易于维护的智能预警，该检测装置可在自动驾驶和智慧交通领域广泛应用，使自动驾驶车辆提前预判和做出决策，从而降低交通事故率，促进指挥交通的进一步发展。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，包括：至少一个道路信息采集设备、至少一个路测终端系统、终端数据库，

所述道路信息采集设备包含激光雷达，配置于路口的GPS模块，其电性连接至所述路测终端系统，以将预设监控区域内检测的信息传输至路测终端系统，

所述路测终端系统包括路测单元、边缘计算模块，所述边缘计算模块电性连接路测单元，其基于所述道路信息采集设备传输的信息及交通信号的信息判断所述监控区域内是否有异常，

如有异常则将异常的信息传输至路测单元，所述路测单元接收并响应所述信息进行广播。

在一较佳的实施方式中边缘计算模块连接终端数据库，用以将处理的信息传输至终端数据库。

在一较佳的实施方式中边缘计算模块连接终端数据库，用以将处理的异常信息传输至终端数据库。

在一较佳的实施方式中激光雷达工作时发出波长为1550nm。

在一较佳的实施方式中激光雷达运行时，在预设时间内，发出复数个光脉冲，每个光脉冲以40x100°的视场向多个不同的方向发射，利用每个光脉冲的反射信号，可构建系统40x100°视野范围内的三维场景。

在一较佳的实施方式中激光雷达将预设监控区域内检测到的信息传输至交换机并经过交换机传输至边缘计算模块。

在一较佳的实施方式中检测装置包含多个GPS模块，利用GPS模块将路口所有斑马线通过采点标识以形成全局坐标系下的监控区域。

本申请实施例提供一种用于道路路口预警的检测方法，其特征在于，所述方法包含如下的步骤:

S1.基于路测边缘计算模块定义道路信息采集设备的监测区域，

S2.道路信息采集设备实时的采样定义监测区域内的信息并将其传输至交换机，该交换机接收并将信息据传输至边缘计算模块，

S3.边缘计算模块基于接收的交通灯系统的信息及道路信息采集设备采样的信息，判断是否有异常，

若判断有异常则将异常信息发送给路口所有的路测单元，所述路测单元接收并响应所述常信息进行广播，进而所在路口内车辆获取所述异常信息。

在一较佳的实施方式中检测方法中还包含将所述异常信息发送至终端数据库平台。

在一较佳的实施方式中检测方法中，路测单元通过交换机获取到路口所有交通灯的信息，所述交换机将交通灯信息传输给边缘计算模块，激光雷达感知系统基于交通灯信息及基于道路信息采集设备传输的信息判断在监控区域内是否有异常并将判断信息传输至控制中心，所述控制中心通过路测单元传输至其周围的车辆。边缘计算模块配置于激光雷达感知系统中。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点：

本申请提出的装置，其基于图像级激光雷达传感器，实现单个雷达的覆盖范围广和高精度探测，从而降低每个交汇路口的安装成本。同时解决了当前行人闯红灯中只能依赖于压力或红外感应以及相机成像等，不能将行人闯红灯的具体信息如闯红灯的具体方位及时广播给道路路口其他交通车辆，同时配合感知系统中行人闯红灯的电子抓拍图片上传到数据库，使得在城镇交汇路口实现高分辨率，低成本的，高效率的行人闯红灯预警，可有效的降低智慧交通中的交通事故率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1所示为现有交汇路口行人闯红灯预警的系统判定流程示意。

图2所示为本发明实施例的行人闯红灯预警系统的示意图。

图3所示为本发明实施例的行人闯红灯预警系统的模块示意图。

图4所示为本发明实施例的用于行人闯红灯预警的检测方法的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本申请提出一种用于闯红灯预警的检测装置、方法。该装置包含：道路信息采集设备、路测终端系统、终端数据库平台，其中道路信息采集设备采集电性连接至路测终端系统，路测终端系统包括RSU(路测单元)、交通灯系统、边缘计算模块。该装置运行时首先利用激光雷达定义出监控区域并以此区域内的交通灯信号作为判定条件，实时检测道路路口行人的交通状态。这样在道路上配置多个检测装置，该装置网络链接，这样可以将某道路路口的激光雷达检测的信息(行人闯红灯的信息)广播发送给路测单元，路测单元接收并响应该信息将其广播(对应)路口所有参与的交通车辆。这样解决了当前路口交通车辆无法自动获取且提前获知行人闯红灯的信息的问题，同时该检测装置可配合自动驾驶车辆可大大降低交通事故率。本实施方式中，行人闯红灯预警装置包括道路信息采集设备、路测终端系统、终端数据库，其中道路信息采集设备包括图像级激光雷达、高精度GPS模块。信息采集设备采用图像级激光雷达，预先在全局坐标系下定义监控区域并与交通灯系统联动并作为判定条件。该图像级激光雷达工作时发出1550nm的波长，符合人眼安全标准。激光雷达是根据飞行时间原理进行工作。工作原理时系统在0.1秒的时间内发射大量的光脉冲，每个光脉冲均以40x100°的视场向多个不同的方向发射，利用每个光脉冲的反射信号，以构建系统周边的三维场景。较佳的，包含多个GPS模块，利用GPS模块将路口所有斑马线通过采点标识以形成全局坐标系下的监控区域，这样基于全局坐标系将特定区域进行监控。

接下来结合图2和图3来详细的描述本申请实施方式的用于行人闯红灯预警的检测装置。该检测装置包含：道路信息采集设备、路测终端系统、终端数据库平台，其中道路信息采集设备采集电性连接至路测终端系统，路测终端系统包括RSU(路测单元)、交通灯系统、边缘计算模块。该装置运行时首先利用激光雷达定义出监控区域并以此区域内的交通灯C信号作为判定条件，实时检测道路路口行人的交通状态。该道路信息采集设备为图像级激光雷达B，利用其分辨率精度高，覆盖范围广，这样在(普通城市)交汇路口只需要安装一台激光雷达，定义好监控区域后便可监测整个路口。该激光雷达利用收集到的高密度目标点云图案，可呈现交汇路口的交通信息。该激光雷达通过光纤或千兆网络连接至路测交换机上。高精度GPS模块采集到的斑马线两端的点位，点位1-4(输入运行在路测边缘计算模块的激光雷达感知系统中，其可定义出监控区域region1)，以此类推，可将整个路口的斑马线定义出监控区域。激光雷达感知系统通过模型算法(如，神经网络算法经深度学习进而精准识别目标属性，通过训练可输出机动车、非机动车、行人等的类型、方位、距离、速度、运动方向及流量等信息)，从而提供更加丰富和精细的交汇路口信息。能极大地提高目标识别的输出率和准确性。该图像级激光雷达具有40x100°的视场，以及300m的探测能力，能够对目进行更长距离的追踪，这样需要安装的雷达数量将远远小于现有的监控相机数量，压力及红外感应系统，降低了安装和维护成本。该检测装置运行过程中，当行人过马路时，激光雷达可监测该区域有行人通过并通过交换机A获取到该区域对应的交通灯为红灯，因此激光雷达的感知系统判定为在region1内有行人闯红灯。该信息通RSU向周边或者更远距离的车辆进行广播，为周边当前车辆提供路口行人闯红灯信息，让自动驾驶车两提前预判做出决策，从而提升驾驶安全性。这种交通信息收集与播放，能极大地完善提升交汇路口的车辆的应急预警信息，提升应急预警能力。同时也可将行人闯红灯的图片通过网络，传输至终端数据平台，丰富了道路系统信息，为智能车路协同，智慧交通提供了可行的实施方式。较佳的，该边缘计算模块运行于激光雷达感知系统中。

图像级激光雷达的检测方式，通过获取到的RSU(路测单元)提供的路口红绿灯信息，来实现行人闯红灯的检测，判断和预警。

图4所示为本申请实施例的行人闯红灯预警的检测方法，该方法包含如下的步骤:

S1.基于路测边缘计算模块定义道路信息采集设备的监测区域，

S2.道路信息采集设备实时的采样定义监测区域内的信息并将其传输至交换机，该交换机接收并将信息据传输至边缘计算模块，

S3.边缘计算模块基于接收的交通灯系统的信息及道路信息采集设备采样的信息，判断是否有异常，

若判断有异常(如行人闯红灯)则将异常信息发送给路口所有的RSU(路测单元)，RSU(路测单元)接收并响应该异常信息进行广播。进而所在交汇路口内的车载单元接收到该消息。较佳的，若判断无异常，则继续运行。这样所在路口内的车辆通过车载单元获取的行人闯红灯的信息提前规划路线和做出决策。该异常信息发送至终端数据库平台。

较佳的，在一检查方法中，路测单元通过交换机获取到路口所有交通灯的信息，交换机将交通灯信息传输给边缘计算模块，激光雷达感知系统基于交通灯信息及基于道路信息采集设备传输的信息判断在监控区域内是否有异常并将判断信息传输至控制中心，控制中心通过路测单元传输至其周围的车辆。周围车辆可根据收到的行人是否闯红灯的信息提前规划和决策。同时，激光雷达感知系统将识别出来的行人闯红灯的图片数据上传至终端数据库平台，建立个人闯红灯数据库，为交通数据分析和交通执法提供支持。

需要说明的是，本说明书中实施例采用递进的方式描述，实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例、用户终端实施例、管理平台实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述实施例阐明的系统、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或实施例中的某些部分所述的方法。

本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、多处理器系统、可编程的消费电子设备、小型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡如本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，包括：至少一个道路信息采集设备、至少一个路测终端系统、终端数据库，所述道路信息采集设备包含激光雷达，配置于路口的GPS模块，其电性连接至所述路测终端系统，以将预设监控区域内检测的信息传输至路测终端系统，

所述路测终端系统包括路测单元、边缘计算模块，所述边缘计算模块电性连接路测单元，其基于所述道路信息采集设备传输的信息及交通信号的信息判断所述监控区域内是否有异常，

如有异常则将异常的信息传输至路测单元，所述路测单元接收并响应所述信息进行广播。

2.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，所述边缘计算模块连接终端数据库，用以将处理的信息传输至终端数据库。

3.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，所述边缘计算模块连接终端数据库，用以将处理的异常信息传输至终端数据库。

4.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，所述激光雷达工作时发出波长为1550nm。

5.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，所述激光雷达运行时，在预设时间内，发出复数个光脉冲，每个光脉冲以40x100°的视场向多个不同的方向发射，利用每个光脉冲的反射信号，可构建系统40x100°视野范围内的三维场景。

6.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，所述激光雷达将预设监控区域内检测到的信息传输至交换机并经过交换机传输至边缘计算模块。

7.如权利要求1所述的用于道路路口预警的检测装置，其特征在于，包含多个GPS模块，利用GPS模块将路口所有斑马线通过采点标识以形成全局坐标系下的监控区域。

8.一种用于道路路口预警的检测方法，其特征在于，所述方法包含如下的步骤:

S1.基于路测边缘计算模块定义道路信息采集设备的监测区域，

S2.道路信息采集设备实时的采样定义监测区域内的信息并将其传输至交换机，该交换机接收并将信息据传输至边缘计算模块，

S3.边缘计算模块基于接收的交通灯系统的信息及道路信息采集设备采样的信息，判断是否有异常，

若判断有异常则将异常信息发送给路口所有的路测单元，所述路测单元接收并响应所述常信息进行广播，进而所在路口内车辆获取所述异常信息。

9.如权利要求8所述的用于道路路口预警的检测方法，其特征在于，还包含将所述异常信息发送至终端数据库平台。

10.如权利要求8所述的用于道路路口预警的检测方法，其特征在于，所述路测单元通过交换机获取到路口所有交通灯的信息，所述交换机将交通灯信息传输给边缘计算模块，

激光雷达感知系统基于交通灯信息及基于道路信息采集设备传输的信息判断在监控区域内是否有异常并将判断信息传输至控制中心，所述控制中心通过路测单元传输至其周围的车辆。

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