CN111554098B - 一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法 - Google Patents
一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，其特征在于，所述行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；所述雷达上设置有收放支架，所述收放支架驱动雷达进出所述车辆右前侧底部；利用现有的大量行车记录仪设备，无需铺设大量的定点监控设备，节约了成本，为高速公路交通安全提供了技术支持；同时结合雷达技术，保证检测的准确度。
Description
技术领域
本发明属于交通管理技术领域，具体涉及一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法。
背景技术
高速公路右侧通常设有应急车道，专门供处理工程救险、消防救援、医疗救护或民警执行紧急公务等应急事务的车辆使用，禁止任何社会车辆驶入或者以各种理由在应急车道线内停留，但是不可避免地还是会出现车辆进入应急车道线内的现象，或是出现违章占用应急车道的行为，甚至会有车辆违章在应急车道线内停车或是利用应急车道进行超车。类似这种行为不仅危及自身的车辆安全，而且还会存在于该车辆周围的过往车辆发生交通事故的潜在危险；一旦该潜在危险发生，清障车辆、救援车辆、消防车辆均无法及时赶到，使得出现更严重的交通拥堵或是因延缓救亡造成人员伤亡，进而有可能造成不可估量的损失。
现有解决措施一：
在高速公路上采取交通警察来回巡逻的方式查处应急车道内的违章停车现象，但该种解决措施效率低、成本高，而且不能实时检测高速公路上的各个路段，也无法实时检测违章占用应急车道的行为并及时给与车辆驾驶人警告，以使应急车道长期保持畅通。
现有解决措施二：
在高速公路上安装视频检测抓拍应急车道内的违章停车或行驶现象，现有的视频检测一般为定点监控，而定点监控需在高速公路重要路段建设监控基站，建设成本较高，且定点监控属于抽样式监控，不能实现全面覆盖，无法监控视觉盲区车辆。
因此为了解决上述问题，需要一种更加灵活且效率高的高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法，以解决现有解决措施存在的问题，达到对高速公路前车违法占道行为进行识别和取证，以弥补当前定点监控的不足，为高速公路交通安全管控提供更全面的技术支持。
本发明提供了如下的技术方案：
一种高速公路应急车道占用检测系统，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，所述行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；所述雷达上设置有收放支架，所述收放支架驱动雷达进出所述车辆右前侧底部。
优选的，所述收放支架包括设置于车辆右前侧底部的矩形槽，所述矩形槽一侧内壁竖直设置有电动推杆，所述电动推杆通过导线连接至所述记录仪主体；所述矩形槽另一侧用于配置雷达，所述雷达朝向车辆正右侧，所述雷达顶部设有水平的连接杆，所述连接杆与电动推杆的活动端固定连接，所述雷达在所述电动推杆的作用下进出所述矩形槽。
优选的，所述矩形槽前侧设置有光电传感器，所述光电传感器通过导线连接至所述记录仪主体，当光电传感器检测到前侧障碍物时，传递感应信号至记录仪主体，所述记录仪主体传递控制信号至电动推杆，所述雷达收回至矩形槽。
优选的，所述收放支架包括设置于车辆右前侧底部的扇形槽，所述扇形槽的圆心处设置有合页一，所述扇形槽的直角边顶部设置有收卷装置，所述雷达固定于合页一上，所述收卷装置包括收卷绳、定滑轮、伺服电机以及收卷轮，所述定滑轮固定于扇形槽的直角边顶部，所述伺服电机连接收卷轮，所述收卷绳从收卷轮穿过定滑轮连接至所述雷达内侧顶部；当所述伺服电机动作时，所述收卷轮带动收卷绳拉动雷达沿所述合页一旋转，所述伺服电机通过导线连接至记录仪主体。
优选的，所述收卷绳靠近所述雷达一端设置有拉力传感器，所述拉力传感器通过导线连接至所述记录仪主体，当合页一碰到前侧障碍物时，向内旋转，此时所述拉力传感器检测到信号低于设定值，所述记录仪主体传递控信号至伺服电机，所述雷达拉回至扇形槽。
优选的，所述收放支架包括设置于车辆右前侧底部的收纳槽，所述收纳槽的圆心处设置有合页二，所述合页二内侧收纳槽内壁上设置有自锁装置，所述雷达固定于合页二上，所述自锁装置包括腔体、锁杆、齿条、压板、弹簧组以及微型气缸；所述锁杆一端与雷达内侧底部铰接，另一端延伸至腔体内侧并设置有齿勾；所述齿条对应齿勾设置于腔体底部，所述压板铰接于腔体内壁靠近合页二一端，所述弹簧组设置于压板与腔体顶部之间，所述弹簧组包括并列设置的多个弹簧用于挤压压板；所述微型气缸设置于齿条远离所述合页二一侧端部用于推动压板的活动端，所述微型气缸通过导线连接至所述记录仪主体。
一种高速公路应急车道占用检测系统的实现方法，包括以下步骤：
S1、通过行车记录仪的摄像头获取车辆在高速公路上行驶的实时图像，从而识别出车道线；
S2、通过记录仪主体根据车道线计算出车道线的数量、车道宽度和车道位置；
S3、通过记录仪主体根据车道位置确定最右侧车道为应急车道；
S4、通过记录仪主体根据车道位置确定自身车辆当前行驶的车道；
S5、通过雷达检测方式检测到右侧车辆通过时，通过雷达测速方式确定右侧车辆的行驶速度，通过雷达测距方式确定右侧车辆距离自身车辆的距离长度；
S6、通过右侧车辆距离自身车辆的距离长度以及自身车辆当前行驶的车道确定右侧车辆是否处于应急车道，若是，则进入下一步；
S7、判断右侧车辆的行驶速度是否大于零，若是，则进入下一步；
S8、通过右侧车辆的行驶速度和自身车辆的行驶速度计算出右侧车辆进入适合拍摄位置的拍摄时间；
S9、将拍摄时间设定为行车记录仪的相机的拍照延时，在延时过后进行抓拍获取右侧车辆的抓拍图像；
S10、通过识别模块从抓拍图片上识别右侧车辆的车牌号，并判断车牌号是否清晰，若是，则将车牌号以及抓拍图像发送至交通违章系统；
若否，则立刻进行补拍并重置S6。
本发明的有益效果是：
本发明一种高速公路应急车道占用检测系统及其实现方法，利用现有的大量行车记录仪设备，无需铺设大量的定点监控设备，节约了成本，为高速公路交通安全提供了技术支持；同时，结合了雷达技术，使得对占用应急车道的检测更加准确，同时在设置延迟抓拍后，可以更好的获取违章车辆的车牌号；同时，对雷达的工作状态与收回状态设置了巧妙的收放支架结构，保证雷达的安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1的雷达工作状态示意图；
图2是本发明实施例1的雷达收回状态示意图；
图3是本发明实施例2的雷达工作状态示意图；
图4是本发明实施例2的雷达收回状态示意图；
图5是本发明实施例3的雷达工作状态示意图；
图6是本发明实施例3的雷达收回状态示意图；
图7是本发明方法流程示意图；
图8是本发明实施方式示意图。
具体实施方式
实施例1
高速公路应急车道占用检测系统，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达2以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；雷达2上设置有收放支架1，收放支架1驱动雷达2进出车辆右前侧底部。
如图1-2所示，收放支架1包括设置于车辆右前侧底部的矩形槽31，矩形槽31一侧内壁竖直设置有电动推杆32，电动推杆32通过导线连接至记录仪主体；矩形槽31另一侧用于配置雷达2，雷达2朝向车辆正右侧，雷达2顶部设有水平的连接杆33，连接杆33与电动推杆32的活动端固定连接，雷达2在电动推杆32的作用下进出矩形槽31，矩形槽31前侧设置有光电传感器34，光电传感器34通过导线连接至记录仪主体，当光电传感器34检测到前侧障碍物时，传递感应信号至记录仪主体，记录仪主体传递控制信号至电动推杆32，雷达2收回至矩形槽；记录仪主体内部需要配置有用于采集光电传感器34感应信号的信号采集模块，以及用于接收处理信号采集模块的微处理器，微处理器接收到感应信号以后传递控制信号至电动推杆32。
实施例2
高速公路应急车道占用检测系统，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达2以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；雷达2上设置有收放支架1，收放支架1驱动雷达2进出车辆右前侧底部。
如图3-4所示，收放支架1包括设置于车辆右前侧底部的扇形槽41，扇形槽41的圆心处设置有合页一42，扇形槽41的直角边顶部设置有收卷装置43，雷达2固定于合页一42上，收卷装置43包括收卷绳431、定滑轮432、伺服电机433以及收卷轮434，定滑轮432固定于扇形槽41的直角边顶部，伺服电机433连接收卷轮434，收卷绳431从收卷轮434穿过定滑轮432连接至雷达2内侧顶部；当伺服电机433动作时，收卷轮434带动收卷绳431拉动雷达2沿合页一42旋转，伺服电机433通过导线连接至记录仪主体，收卷绳靠近雷达2一端设置有拉力传感器435，拉力传感器435通过导线连接至记录仪主体，当合页一42碰到前侧障碍物时，向内旋转，此时拉力传感器435检测到信号低于设定值，记录仪主体传递控信号至伺服电机433，雷达2拉回至扇形槽。记录仪主体内部需要配置有用于采集拉力传感器435感应信号的信号采集模块，以及用于接收处理信号采集模块的微处理器，微处理器接收到感应信号以后与预设的拉力值进行比较，当感应信号小于预设的拉力值时，微处理器传递控制信号至伺服电机433；同时，对伺服电机433的选择，需要拥有自锁或自抱死功能。
实施例3
高速公路应急车道占用检测系统，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达2以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；雷达2上设置有收放支架1，收放支架1驱动雷达2进出车辆右前侧底部。
如图5-6所示，收放支架1包括设置于车辆右前侧底部的收纳槽51，收纳槽51的圆心处设置有合页二52，合页二52内侧收纳槽51内壁上设置有自锁装置53，雷达2固定于合页二52上，自锁装置53包括腔体531、锁杆532、齿条533、压板534、弹簧组535以及微型气缸536；锁杆532一端与雷达2内侧底部铰接，另一端延伸至腔体531内侧并设置有齿勾；齿条533对应齿勾设置于腔体531底部，压板534铰接于腔体531内壁靠近合页二52一端，弹簧组535设置于压板534与腔体531顶部之间，弹簧组535包括并列设置的多个弹簧用于挤压压板534；微型气缸536设置于齿条533远离合页二52一侧端部用于推动压板534的活动端，微型气缸536通过导线连接至记录仪主体。记录仪主体内部需要配置有用于控制微型气缸536的控制模块，当通过控制模块控制微型气缸伸536出时，微型气缸536推动压板，此时锁杆532放开在重力作用下，雷达2沿合页二52旋转离开收纳槽51，然后微型气缸536收回；当合页二52碰到前侧障碍物时，在障碍物的作用力下，雷达2沿合页旋转进入收纳槽51，此时锁杆532上的齿勾沿齿条533滑动，弹簧组535压紧压板，压板534压紧齿勾与齿条533，起到止退的功能。
以上实施例的实现方法一致如下：如图8所示，
S1、通过行车记录仪的摄像头获取车辆在高速公路上行驶的实时图像，从而识别出车道线；
S2、通过记录仪主体根据车道线计算出车道线的数量、车道宽度L1和车道位置；
S3、通过记录仪主体根据车道位置确定最右侧车道为应急车道；
S4、通过记录仪主体根据车道位置确定自身车辆当前行驶的车道；
S5、通过雷达2检测方式检测到右侧车辆通过时，通过雷达2测速方式确定右侧车辆的行驶速度，通过雷达2测距方式确定右侧车辆距离自身车辆的距离长度L2；
S6、通过右侧车辆距离自身车辆的距离长度以及自身车辆当前行驶的车道确定右侧车辆是否处于应急车道，若是，则进入下一步；
S7、判断右侧车辆的行驶速度是否大于零，若是，则进入下一步；
S8、通过右侧车辆的行驶速度和自身车辆的行驶速度计算出右侧车辆进入适合拍摄位置的拍摄时间；
S9、将拍摄时间设定为行车记录仪的相机的拍照延时(延迟距离L3)，在延时过后进行抓拍获取右侧车辆的抓拍图像；
S10、通过识别模块从抓拍图片上识别右侧车辆的车牌号，并判断车牌号是否清晰，若是，则将车牌号以及抓拍图像发送至交通违章系统；
若否，则立刻进行补拍并重置S6。
图中标记为：
1收放支架
2雷达
31矩形槽32电动推杆33连接杆34光电传感器
41扇形槽42合页一
43收卷装置431收卷绳432定滑轮433伺服电机434收卷轮435拉力传感器
51收纳槽52合页二
53自锁装置531腔体532锁杆533齿条534压板535弹簧组536微型气缸。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高速公路应急车道占用检测系统，在高速公路上行驶的车辆均配置有行车记录仪，其特征在于，所述行车记录仪包括记录仪主体、设置于记录仪主体前侧用于获取实时图像的摄像头、设置于记录仪主体前侧用于抓拍图片的高清相机、设置于车辆右前侧通过导线与记录仪主体连接的用于当感应到右侧车辆时发出感应信号的雷达以及与远端交通违章系统无线连接用于数据通信的无线模块；所述雷达上设置有收放支架，所述收放支架驱动雷达进出所述车辆右前侧底部；
所述收放支架包括设置于车辆右前侧底部的扇形槽，所述扇形槽的圆心处设置有合页一，所述扇形槽的直角边顶部设置有收卷装置，所述雷达固定于合页一上，所述收卷装置包括收卷绳、定滑轮、伺服电机以及收卷轮，所述定滑轮固定于扇形槽的直角边顶部，所述伺服电机连接收卷轮，所述收卷绳从收卷轮穿过定滑轮连接至所述雷达内侧顶部；当所述伺服电机动作时，所述收卷轮带动收卷绳拉动雷达沿所述合页一旋转，所述伺服电机通过导线连接至记录仪主体；所述收卷绳靠近所述雷达一端设置有拉力传感器，所述拉力传感器通过导线连接至所述记录仪主体，当合页一碰到前侧障碍物时，向内旋转，此时所述拉力传感器检测到信号低于设定值，所述记录仪主体传递控信号至伺服电机，所述雷达拉回至扇形槽。
2.一种高速公路应急车道占用检测系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过行车记录仪的摄像头获取车辆在高速公路上行驶的实时图像，从而识别出车道线；
S2、通过记录仪主体根据车道线计算出车道线的数量、车道宽度和车道位置；
S3、通过记录仪主体根据车道位置确定最右侧车道为应急车道；
S4、通过记录仪主体根据车道位置确定自身车辆当前行驶的车道；
S5、通过雷达检测方式检测到右侧车辆通过时，通过雷达测速方式确定右侧车辆的行驶速度，通过雷达测距方式确定右侧车辆距离自身车辆的距离长度；
S6、通过右侧车辆距离自身车辆的距离长度以及自身车辆当前行驶的车道确定右侧车辆是否处于应急车道，若是，则进入下一步；
S7、判断右侧车辆的行驶速度是否大于零，若是，则进入下一步；
S8、通过右侧车辆的行驶速度和自身车辆的行驶速度计算出右侧车辆进入适合拍摄位置的拍摄时间；
S9、将拍摄时间设定为行车记录仪的相机的拍照延时，在延时过后进行抓拍获取右侧车辆的抓拍图像；
S10、通过识别模块从抓拍图片上识别右侧车辆的车牌号，并判断车牌号是否清晰，
若是，则将车牌号以及抓拍图像发送至交通违章系统；
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