CN201331837Y - 嵌入式构造的交通监测记录系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式构造的交通监测记录系统，包括机箱和外围设备，其中机箱(1)包括电源、环形线圈检测单元(12)、线圈计算同步单元(13)、视频捕捉单元(14)、视频存储通讯单元(15)和背板；其中背板上设置有背板总线及接口单元，电源通过机箱背板总线的布线及接口单元分别为环形线圈检测单元、线圈计算同步单元、视频捕捉单元和视频存储通讯单元供电；所述线圈计算同步单元分别连接环形线圈检测单元、视频捕捉单元和视频存储通讯单元，视频捕捉单元和视频存储通讯单元相连接。本实用新型采用机箱嵌入式的系统结构，不需要大量的外围器件，系统架构简单、安装及维护更加方便。

Description

嵌入式构造的交通监测记录系统

技术领域

本实用新型涉及同步信号控制技术领域，尤其涉及一种用于公路车辆监测的嵌入式构造交通监测记录系统。

背景技术

公路车辆智能监测记录系统(intelligent monitoring and recording systemofvehicles on highways)，是一种能够对受监控路面的车辆信息进行自动采集和处理的设备。

在公路车辆智能监测记录系统中，需要对通过车辆准确拍摄其特征图像和全景图像，并能通过拍摄的图像信息表明路段车辆信息，包括车辆的通过时间、地点、车速、行使方向、号牌号码、号牌颜色等车辆信息数据。现有的公路车辆智能监测记录系统一般由辅助照明单元、车辆检测单元、摄像机单元、图像采集单元、处理和传输单元等组成。

在传统的处理过程中，通常由工业计算机作为主控制单元，配置ISA总线或是PCI总线接口的I/O输入输出卡和视频采集卡。通过输入输出接口卡连接车辆检测单元的输入信号以及辅助照明单元的触发输出；视频采集卡连接摄像机单元。作为主控制单元的工业计算机通过ISA或PCI总线连接系统外围部件单元。现有技术中，主控单元与其它如视频采集、数据处理等的功能单元的集成比较分散，系统结构不紧凑，造成系统整体的安装、移动、检修的不便；另外，工业计算机作为系统的主控单元，无法克服工业计算机本身固有的缺点，比如体积及自身功耗过大等，尤其在室外环境工作中常会出现死机，以及系统重启时间慢等问题；同时外围的环形线圈检测卡以及线圈计算和同步技术在工业计算机的软件中处理也很难保证实时性。

实用新型内容

为了克服上述以工业计算机作为主控单元的系统所存在的系统结构分散的缺陷，并进一步解决由于采用工业计算机作为主控单元而导致的系统体积和功耗过大、启动慢的问题，本实用新型提供一种嵌入式构造的交通监测记录系统，该系统包括机箱和外围设备，其中的机箱包括电源、环形线圈检测单元、线圈计算同步单元、视频捕捉单元、视频存储通讯单元和背板；其中，背板上设置有背板总线及接口单元，电源通过机箱背板总线的布线及接口单元分别为环形线圈检测单元、线圈计算同步单元、视频捕捉单元和视频存储通讯单元供电；所述线圈计算同步单元分别连接环形线圈检测单元、视频捕捉单元；视频捕捉单元和视频存储通讯单元相连接。

优选的，机箱具有多个插卡槽，所述电源、环形线圈检测单元、线圈计算同步单元、视频捕捉单元和视频存储通讯单元均由插接于插卡槽中的板卡构成。

所述外围设备包括摄像机、环形线圈和闪光灯。

所述环形线圈检测单元包括两个环形线圈检测卡，每个环形线圈检测卡分别外接4路环形线圈。

本实用新型采用机箱嵌入式的系统结构，结构简单紧凑，集成度高，同时存在体积小、功耗低、启动快的优点。另外，嵌入式系统的多个功能模块化也使得本实用新型较之于现有的以工业计算机为主控单元的交通监测记录系统，系统架构简单、安装及维护更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型系统实施例的机箱结构图；

图3是本实用新型系统实施例中板卡单元间的逻辑关系示意图；

图4是本实用新型中环形线圈检测卡实施例的信息处理原理框图；

图5是本实用新型中线圈计算同步卡实施例的信息处理原理框图；

图6是本实用新型中视频捕捉卡实施例的信息处理原理框图；

图7是本实用新型中视频存储通讯卡实施例的信息处理原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供的嵌入式构造的交通监测记录系统由机箱1和外围设备组成，如图1所示，外围设备包括用于采集车辆图像信息的摄像机21、用于检测车辆通过信息的环形线圈22和用于提供辅助照明的闪光灯23。机箱1包括用于供电的电源、用于进行车辆信号检测的环形线圈检测单元12、用于中心控制的线圈计算同步单元13、用于图像采集的视频捕捉单元14和用于车辆视频信息处理和传输的视频存储通讯单元15；另外，机箱还包括设置在机箱背板上的为上述逻辑单元及电源提供连接的背板总线和接口单元(图中未示出)。图2表示本实用新型系统实施方式的机箱结构图，如图2所示，本实用新型嵌入式构造的交通监测记录系统的机箱是一个具有多个插卡槽的机箱，在图2所示的实施例中，本系统具有13个用于插接电源和各板卡的插卡槽，板卡的插卡槽端子组成本系统的接口单元，电源和各板卡之间、板卡和板卡之间通过机箱背板总线的布线和插卡槽端子连接，所述背板为PCB(Printed circuit board，印刷电路板)板。

所述板卡包括构成环形线圈检测单元12的两个环形线圈检测卡(loopdetector Unit)、构成线圈计算同步单元13的线圈计算同步卡、构成视频存储通讯单元15的视频存储通讯卡，和构成视频捕捉单元14的八个视频捕捉卡。在本实用新型中，每个板卡都采用微处理器或加CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂的可编程逻辑器件)处理。

其中，电源用于给系统的所有板卡单元分别供电。板卡单元间的逻辑连接关系如图3所示，线圈计算同步单元13分别连接环形线圈检测单元12、视频捕捉单元14，视频捕捉单元14和视频存储通讯单元15相连接。作为机箱外围设备的摄像机21、闪光灯23和环形线圈22通过机箱背板的接线端子及PCB布线、插卡槽端子分别与视频捕捉单元14、线圈计算同步单元13以及环形线圈检测单元12相连。

本实施方式的系统中，几个板卡单元都是独立的板卡，板卡单元之间的互联通过机箱背板的PCB布线及插卡槽端子完成。本实用新型中所采用的这种自带微处理器或者CPLD的嵌入式板卡可以采用现有的嵌入式功能板卡，也可以根据需要自行具体设计和实现。板卡的实现和板卡与背板接口之间的连接技术以及背板总线的布线方式是本领域技术人员所应当知晓的，在此不再赘述。

下面结合图4～图7对各板卡单元分别做详细说明。

图4表示本实用新型中环形线圈检测卡实施例的信息处理原理框图，在本实施例中，环形线圈检测单元12包括两个环形线圈检测卡，环形线圈检测卡是一种能够为环形线圈提供能量、检测环形线圈电感量、通过响应预定的电感降低的阀值指示检测域内车辆的存在或通过的装置。如图4所示，环形线圈检测卡采用和PEEK、NORTECH等公司的国际通用的欧插标准相一致的接口，每个环形线圈检测卡各外接4路环形线圈，因此，本实施例中，共8路环形线圈接入背板上的接线端子，通过背板的PCB布线、插卡槽端子分别接入环形线圈检测单元的两个环形线圈检测卡。经过环形线圈对车辆通道的检测后，每个环形线圈检测卡输出4路对应的开关量。

本实施例在应用中，可以设定每两路环形线圈完成一条车辆通道的检测，本实施例所提供的8路环形线圈共可以实现4条车辆通道的检测。

图5表示本实用新型中线圈计算同步卡实施例的信息处理原理框图，在本实施例中，线圈计算同步单元中的线圈计算同步卡对从环形线圈检测单元输入的8路开关量进行处理，据此计算出车辆的速度，并加载对应车道的时间、地点等信息，通过串口通讯端口经背板PCB布线及插卡槽端子输出给视频捕捉单元的视频捕捉卡；同时线圈计算同步卡同步输出8路TTL电平的图像采集触发信号经背板PCB布线及插卡槽端子输出给视频捕捉卡；对车道信息和同步分离后的视频源做逻辑运算处理，然后输出辅助照明的触发信号，经光电隔离后通过背板上的PCB布线、插卡端子可以直接连接闪光灯的触发端。

图6表示本实用新型中视频捕捉卡实施例的信息处理原理框图。如图6所示，视频捕捉单元中的视频捕捉卡根据线圈计算同步卡发出的视频采集同步触发信号，对视频源信息进行抓图；并合并由线圈计算同步卡输入的车辆速度、地点、时间等信息后作为完整图像信息经串口通讯输出给视频存储通讯单元的视频存储通讯卡。

图7表示本实用新型中视频存储通讯卡实施例的信息处理原理框图。如图7所示，视频存储通讯单元中的视频存储通讯卡接收视频捕捉卡传输的图像信息数据，并在本地做图像信息数据的存储，也可以通过以太网接口将数据传输给中心服务器。该图像信息数据为经过线圈计算同步卡整合的包括图像、车辆速度、对应车道时间以及地点的综合信息。

本实用新型在应用过程中，机箱1配合包括摄像机21、环形线圈22、闪光灯23的外围设备，可以很方便的安装于需要实施道路车辆监控的通道，通电后即可快速启动。当有车辆通过时，环形线圈22首先检测到车辆通过并产生相应的触发信号经环形线圈检测单元12转化为开关量传输给线圈计算同步单元13。线圈计算同步单元13接受环形线圈检测单元12的开关量输入后，对开关量进行处理，据此计算出车辆的速度，并加载对应车道的时间、地点等信息，通过串口通讯端口输出给视频捕捉单元14的视频捕捉卡；并通过TTL电平输出视频采集触发信号给视频捕捉单元14的视频捕捉卡；同时对车道信息和视频源做综合处理后将辅助照明的触发信号输出给闪光灯。视频捕捉单元14根据视频采集触发信号对摄像机拍摄的视频源信息进行抓图，将该抓图合并由线圈计算同步卡输入的车辆速度、地点、时间等信息后作为完整图像信息传输给视频存储通讯单元15。视频存储通讯单元15接收到完整图像信息后，将图像信息进行存储或通过以太网接口上传给中心服务器。至此完成一个完整的交通监测记录过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1、一种嵌入式构造的交通监测记录系统，该系统包括机箱(1)和外围设备，其特征在于：

所述机箱(1)包括电源、环形线圈检测单元(12)、线圈计算同步单元(13)、视频捕捉单元(14)、视频存储通讯单元(15)和背板，

所述背板上设置有背板总线及接口单元；

所述电源通过机箱背板总线的布线及接口单元分别为所述环形线圈检测单元(12)、线圈计算同步单元(13)、视频捕捉单元(14)和视频存储通讯单元(15)供电；所述线圈计算同步单元(13)分别连接环形线圈检测单元(12)、视频捕捉单元(14)；视频捕捉单元(14)和视频存储通讯单元(15)相连接。

2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述机箱(1)具有多个插卡槽，所述电源、环形线圈检测单元(12)、线圈计算同步单元(13)、视频捕捉单元(14)和视频存储通讯单元(15)均由插接于插卡槽中的板卡构成。

3、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述外围设备包括摄像机(21)、环形线圈(22)和闪光灯(23)。

4、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述环形线圈检测单元(12)包括两个环形线圈检测卡，每个环形线圈检测卡分别外接4路环形线圈(22)。

5、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述视频捕捉单元(14)由8个视频捕捉卡构成。

6、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述构成环形线圈检测单元(12)、线圈计算同步单元(13)、视频捕捉单元(14)和视频存储通讯单元(15)的板卡均采用微处理器或加CPLD处理。

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