专利名称：机动车闯红灯违章监测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通监控领域，具体涉及一种机动车闯红灯违章监测方法及装置。
背景技术：
现有的机动车闯红灯违章监测方案，多采用在每条车道的停车线下埋设一压感线圈，当压感线圈受压时，压感线圈向工控机发出信号，工控机接收到信号后判断红灯状态，如果在红灯时间内，则控制摄像机拍摄证据图，再根据证据图识别出车牌号。这种方案的缺点在于，由于只拍摄了一张证据图片，如果车速较快，抓拍到的图片中可能不含有车辆，造成闯红灯照相的证据不足。还存在另一种机动车闯红灯违章监测方案，即扩大摄像机的拍摄范围，在车辆到 离停车线还有一段距离时拍摄第一张证据图片，在车辆跨越停车线时拍摄第二张证据图片，在车辆驶入路口中后拍摄第三张证据图片。采用这种方案，对每辆违章车辆拍摄的证据图片均为三张，在车辆停止与停车线前并不存在违章行为时，证据图片没有存在的必要，但是这种方法对每辆车至少会拍摄第一张证据图片，产生了大量的无用数据，增加了整个系统的负荷。还有采用雷达作为触发信号的技术方案，但是由于雷达扫描的整个断面只要有车辆通过即发出触发信号，对触发信号的处理过程非常复杂，并且雷达的成本高，维护困难，无法得到广泛应用。上述现有方案都只能单纯进行车辆是否闯红灯的判断，无法进一步确认车辆的具体违法类型，也无法在绿灯时监测车辆不按指示标志行驶的违章行为，在功能的完整性上存在缺陷。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术方案证据采集准确度低、数据冗余量大、成本高、无法进一步确认车辆的具体违法类型、无法在绿灯时监测车辆不按指示标志行驶的违章行为的不足，提供一种机动车闯红灯违章监测方法。本发明的另一个目的即在于提供一种实施机动车闯红灯违章监测方法的机动车闯红灯违章监测装置。本发明的目的通过以下技术方案实现
机动车闯红灯违章监测方法，包括如下步骤
A.获取红灯信号时间段，在红灯信号时间段外进行不按导向箭头行驶检测；
B.在红灯信号时间段内检测停车线前车辆的行驶速度V，如车辆行驶速度大于预设值Vy，则对车辆拍摄第一张证据 C.检测车辆是否压停车线，如是，则拍摄第二张证据图，并进行步骤D，如否，则停止检
测；
D.判断车辆违法类型，并拍摄第三张证据图。
优选的，所述的步骤B中，检测车辆行驶速度V的方法为，在车辆通过第一固定点时记录时间Tl，在车辆通过与第一固定点相距S的第二固定点时记录时间T2，车辆行驶速度 V=S/(T2-T1)。优选的，所述的步骤D中，判断车辆违法类型的步骤为
(1)检测车辆是否继续行驶，如否，则判定车辆红灯时停车压线，如是，则进行步骤(2);
(2)检测车辆是否跨越调头转弯分界线，如否，则判定车辆违法调头，如是，则进行步骤
(3)；
(3)检测车辆是否跨越路口中心线，如否，则判定车辆违法转弯，如是，则判定车辆直行闯红灯。优选的，在拍摄证据图时进行补光。优选的，所述的步骤A中，不按导向箭头行驶检测的步骤为
a.记录车辆的行车车道；
b.记录车辆在跨越停车线后的行车轨迹；
c.根据行车轨迹判断车辆是否违章。优选的，在所述的步骤D后还包括通过第一张证据图或第二张证据图识别车牌号并输出车辆信息的步骤。本发明的另一个目的通过以下技术方案实现
机动车闯红灯违章监测方法的机动车闯红灯违章监测装置，包括车速检测模块、拍摄采集模块、通信卫星和中心控制模块，车速检测模块与拍摄采集模块连接，拍摄采集模块和中心控制模块通过无线网络与通信卫星连接。优选的，所述的车速检测模块包括设置于固定点Xl的第一压电传感器，设置于固定点X2的第二压电传感器，以及与第一压电传感器、第二压电传感器和拍摄采集模块连接的控制器。优选的，所述的拍摄采集模块包括摄像机、补光灯、红绿灯信号检测器、检测主机和卫星通信模块A，摄像机、补光灯、红绿灯信号检测器和卫星通信模块A分别与检测主机连接，检测主机与车速检测模块连接，卫星通信模块A通过无线网络与通信卫星连接。优选的，所述的中心控制模块包括卫星通信模块B、接收服务器、数据库服务器、控制终端和后备服务器，接收服务器与数据库服务器连接，控制终端与数据库服务器连接，后备服务器与接收服务器连接，卫星通信模块B与接收服务器连接，卫星通信模块B通过无线网络与通信卫星连接。上述停车线为设置于路口的标线，在红灯时间段内跨越该线即视为闯红灯。上述调头转弯分界线为位于停车线后的标线，通过该标线判断车辆的动作，如果车辆跨越该标线，即视为车辆正在转弯，如果车辆未跨越该标线且未停止行驶，即视为车辆正在调头。上述路口中心线为位于调头转弯分界线后并靠近路口两侧正逆向车道分界线的位置，跨越该标线即视为车辆直行闯红灯，如未跨越该标线即视为车辆违法转弯。上述“跨越”表示车辆完全通过标线，上述“压”表示车辆的一部分位于标线上方。上述卫星通信模块A和卫星通信模块B为上、下变频器。本发明的优点和有益效果在于1.通过测量车辆的行驶速度，能有效滤除无违章意图的车辆，不会对每辆车进行拍照，减少了无用数据，减小数据冗余量，降低了系统负荷；对于低速闯红灯的车辆，会直接拍摄第二张证据图，准确性高，不会出现漏记违章车辆信息的情况；
2.自动判断车辆违法类型，无需人工识别，提高了工作效率，为后续有针对性地实施处罚措施提供基础；
3.在红灯信号时间段外进行不按导向箭头行驶检测，做到对交通违法行为的全面监
控；
4.采用卫星通信，其通信范围大，适用面广，可靠性高。
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对描述本发明实施例中所需要用到的附图作作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。图1为本发明实施例中的路口示意 图2为本发明实施例中的机动车闯红灯违章监测装置的结构框 图3为本发明实施例中的车速检测模块安装示意 图4为本发明实施例中的红灯时停车压线检测示意 图5为本发明实施例中的违法调头检测示意 图6为本发明实施例中的直行闯红灯检测示意 图7为本发明实施例中的违法转弯检测示意 图8为本发明实施例中的不按导向箭头行驶检测示意 其中，附图标记对应的零部件名称如下1-路口，2-车道，3-停车线，4-调头转弯分界线，5-路口中心线，6-行车标记，7-车辆，8-红绿灯，9-第一压电传感器，10-第二压电传感器，11-摄像机，12-补光灯，13-支架，14-行车轨迹，201-直行车道，202-左转车道，203-右转车道，204-逆向车道。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。实施例
如图1所示，路口 I包括设置于路口 I四方的车道2，车道2包括直行车道201、左转车道202、右转车道203和逆向车道204，车道2与路口 I的相连处设置有停车线3，停车线3后设置有调头转弯分界线4，在调头转弯分界线4后并靠近路口 I两侧正逆向车道分界线的位置设置有路口中心线5。红绿灯8设置于路口 I上。如图2所示，机动车闯红灯违章监测装置，括车速检测模块、拍摄采集模块、通信卫星和中心控制模块，车速检测模块与拍摄采集模块连接，拍摄采集模块和中心控制模块通过无线网络与通信卫星连接。
具体的，如图3所示，所述的车速检测模块包括设置于第一固定点的第一压电传感器9，设置于第二固定点的第二压电传感器10，以及通过通讯线路与第一压电传感器9、第二压电传感器10和拍摄采集模块连接的控制器。第一压电传感器9和第二压电传感器10埋设于车道2中，第一压电传感器9和停车线3之间的距离为20米，第二压电传感器10和停车线3之间的距离为10米。值得注意的是，根据具体交通情况以及道路上的平均车速，第一压电传感器9和第二压电传感器10和停车线3之间的距离可以进行调整。如图2所示，所述的拍摄采集模块包括摄像机11、补光灯12、红绿灯信号检测器、检测主机和卫星通信模块A，摄像机11、补光灯12、红绿灯信号检测器和卫星通信模块A分别通过通讯线路与检测主机连接，检测主机与车速检测模块通过通讯线路连接，卫星通信模块A通过无线网络与通信卫星连接。如图1所示，摄像机11和补光灯12通过支架13设置于车道2上。如图2所示，所述的中心控制模块包括卫星通信模块B、接收服务器、数据库服务器、控制终端和后备服务器，接收服务器与数据库服务器连接，控制终端与数据库服务器连接，后备服务器与接收服务器连接，卫星通信模块B与接收服务器连接，卫星通信模块B通过无线网络与通信卫星连接。机动车闯红灯违章监测方法，包括如下步骤
A.获取红灯信号时间段，在红灯信号时间段外进行不按导向箭头行驶检测；
B.在红灯信号时间段内检测停车线3前车辆7的行驶速度V，如车辆7行驶速度大于预设值Vy，则对车辆7拍摄第一张证据 C.检测车辆7是否压停车线3，如是，则拍摄第二张证据图，并进行步骤D，如否，则停止检测；
D.判断车辆7违法类型，并拍摄第三张证据图。具体的，红绿灯信号检测器通过通讯线路与红绿灯8连接，获取红灯信号时间段，在红灯信号时间段内，当车辆7通过第一压电传感器9时,第一压电传感器9被触发并向控制器发出信号，控制器记录此时时间Tl，当车辆7通过第二压电传感器10时，第二压电传感器10被触发并向控制器发出信号，控制器记录此时时间T2，第一压电传感器9和第二压电传感器10之间的距离S=20m-10m=10m，车辆7的速度V=S/(T2_T1)。在本实施例中，预设的速度值Vy=20km/h，通常在停车线3之前10米处，车速低于20km/h的车辆7，可以认为是经过减速准备停车的，并无违章意图。自然，该值可以根据具体交通情况以及道路上的平均车速进行调整。控制器将V与Vy进行对比，如果V大于Vy，控制器向检测主机发出信号，检测主机控制摄像机11对车辆7拍摄第一张证据图，如果V小于等于Vy，则不对车辆7进行拍照。对于无违章意图的车辆7，不对其进行拍照，以减少无用数据量，减小系统负担。车辆7继续前进，检测车辆7是否压停车线3，如果车辆7压停车线3，则检测主机控制摄像机11对车辆7拍摄第二张证据图，如果车辆7没有压停车线3，则车辆7不违章，停止对其的检测。对于压停车线3的车辆7，判断车辆7违法类型。判断车辆7违法类型的步骤为
(I)如图4所示，摄像机11将拍摄到的影像传递至检测主机，检测主机对接收到的影像进行分析，并判断车辆7是否继续行驶，如否，则判定车辆7红灯时停车压线，并控制摄像机11拍摄第三张证据图片，将判断结果和证据图片通过卫星通信模块A传递至通信卫星，中心控制模块从通信卫星获取判断结果和证据图片，如是，则进行步骤(2 )。(2)如图5所示，检测车辆7是否跨越调头转弯分界线4，如否，则判定车辆7违法调头，检测主机控制摄像机11拍摄第三张证据图片，将判断结果和证据图片通过卫星通信模块A传递至通信卫星，中心控制模块从通信卫星获取判断结果和证据图片，如是，则进行步骤(3)。(3)如图6和图7所示，检测车辆7是否跨越路口中心线5，如否，则判定车辆7违法转弯，如是，则判定车辆7直行闯红灯，对于上述两种情况，都需要检测主机控制摄像机11拍摄第三张证据图片，将判断结果和证据图片通过卫星通信模块A传递至通信卫星，中心控制模块从通信卫星获取判断结果和证据图片。中心控制模块中的卫星通信模块B接收卫星通信模块A通过通信卫星传递的判断结果，证据图片，并将判断结果和证据图片传递至接收服务器、数据库服务器和后备服务器存储，判断结果和证据图片在控制终端中显示。检测主机还将摄像机11拍摄到的影像传递至接收服务器，该影像通过数据库服务器传递至控制终端中显示，方便后台工作人员实时监控。在步骤D完成后还包括通过第一张证据图或第二张证据图识别车牌号并输出车辆信息的步骤。控制终端根据第一张证据图或第二张证据图识别出车辆7的车牌号，并将该车牌号与数据库服务器中的车辆信息进行对比，寻找对应的车辆信息。将找到的车辆信息输出于控制终端显示，并对该车辆信息进行标记。在拍摄证据图片时，补光灯12启动，对拍摄进行补光，使拍摄得到的图片更加清晰。上述的检测车辆7是否压停车线3，检测车辆7是否跨越调头转弯分界线4，检测车辆7是否跨越路口中心线5，的方法如下
在停车线3、调头转弯分界线4和路口中心线5下埋设压电传感器，该压电传感器与检测主机通过通讯线路连接，当车辆7的前轮压过埋设压电传感器的位置时，压电传感器第一次被触发，压电传感器向检测主机发出信号，检测主机判断车辆7压标线，当车辆7的后轮压过埋设压电传感器的位置时，压电传感器第二次被触发，压电传感器向检测主机第二次发出信号，检测主机判断车辆7跨越标线。检测车辆7是否压停车线3，检测车辆7是否跨越调头转弯分界线4，检测车辆7是否跨越路口中心线5，还可以通过另一种方式来实现，方法如下
摄像机11将拍摄到的影像传递至检测主机，检测主机对影像中的停车线3、调头转弯分界线4和路口中心线5进行标记，通过影像中车辆7对停车线3、调头转弯分界线4和路口中心线5的遮蔽判断车辆7是压标线还是跨越标线。检测主机中设置有车辆高度补偿，从车辆7开始遮蔽标线时起，至车辆7行进与高度补偿相同的距离后，判断车辆7压标线，在车辆7完全驶过标线并不对标线造成任何遮蔽后，判断车辆7跨越标线。不按导向箭头行驶检测的步骤为
a.摄像机11将拍摄到的车道2的影像传递至检测主机，检测主机根据车道2上的行车标记6分别对直行车道201、左转车道202和右转车道203进行标记，并记录车辆7的行车车道； b.检测主机记录收到的影像中车辆7在跨越停车线3后的行车轨迹14；
c.根据行车轨迹判断车辆7是否违章。如图8所示，检测主机检测到位于左转车道202上的车辆7在跨越停车线3后的行车轨迹14为直线或向右，即判定车辆7不按导向箭头行驶，并控制摄像机11拍摄证据图片，然后将判断结果和证据图片通过通信卫星传输至中心控制模块。对于直线车道201和右转车道203上的车辆7不按导向箭头行驶的判断与上述判断方法类似，故不使用附图进行说明，其具体判断如下如果直线车道201上的车辆7在跨越停车线3后的行车轨迹14向左或者向右，即判定车辆7不按导向箭头行驶；如果右转车道203上的车辆7在跨越停车线3后的行车轨迹14为直线或者向左，即判定车辆7不按导向箭头行驶。中心控制模块中的卫星通信模块B接收卫星通信模块A通过通信卫星传递的判断结果、证据图片，并将判断结果和证据图片传递至接收服务器、数据库服务器和后备服务器存储，判断结果和证据图片在控制终端中显示。检测主机还将摄像机11拍摄到的影像传递至接收服务器，该影像通过数据库服务器传递至控制终端中显示，方便后台工作人员实时监控。在步骤c完成后还包括证据图片识别车牌号并输出车辆信息的步骤。控制终端根据证据图片识别出车辆7的车牌号，并将该车牌号与数据库服务器中的车辆信息进行对t匕，寻找对应的车辆信息。将找到的车辆信息输出于控制终端显示，并对该车辆信息进行标记。如上所述，便可较好地实现本发明。
权利要求
1.机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于，包括如下步骤 A.获取红灯信号时间段，在红灯信号时间段外进行不按导向箭头行驶检测； B.在红灯信号时间段内检测停车线前车辆的行驶速度V，如车辆行驶速度大于预设值Vy，则对车辆拍摄第一张证据图； C.检测车辆是否压停车线，如是，则拍摄第二张证据图，并进行步骤D，如否，则停止检测； D.判断车辆违法类型，并拍摄第三张证据图。
2.根据权利要求1所述的机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于所述的步骤B中，检测车辆行驶速度V的方法为，在车辆通过第一固定点时记录时间Tl，在车辆通过与第一固定点相距S的第二固定点时记录时间T2，车辆行驶速度V=S/(T2-T1)。
3.根据权利要求1所述的机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于所述的步骤D中，判断车辆违法类型的步骤为 (1)检测车辆是否继续行驶，如否，则判定车辆红灯时停车压线，如是，则进行步骤(2); (2)检测车辆是否跨越调头转弯分界线，如否，则判定车辆违法调头，如是，则进行步骤(3)； (3)检测车辆是否跨越路口中心线，如否，则判定车辆违法转弯，如是，则判定车辆直行闯红灯。
4.根据权利要求1所述的机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于在拍摄证据图时进行补光。
5.根据权利要求1所述的机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于所述的步骤A中，不按导向箭头行驶检测的步骤为 a.记录车辆的行车车道； b.记录车辆在跨越停车线后的行车轨迹； c.根据行车轨迹判断车辆是否违章。
6.根据权利要求1所述的机动车闯红灯违章监测方法，其特征在于在所述的步骤D后还包括通过第一张证据图或第二张证据图识别车牌号并输出车辆信息的步骤。
7.用于实施权利要求1飞中任一项所述的机动车闯红灯违章监测方法的机动车闯红灯违章监测装置，其特征在于包括车速检测模块、拍摄采集模块、通信卫星和中心控制模块，车速检测模块与拍摄采集模块连接，拍摄采集模块和中心控制模块通过无线网络与通信卫星连接。
8.根据权利要求7所述的机动车闯红灯违章监测装置，其特征在于所述的车速检测模块包括设置于固定点Xl的第一压电传感器，设置于固定点X2的第二压电传感器，以及与第一压电传感器、第二压电传感器和拍摄采集模块连接的控制器。
9.根据权利要求7所述的机动车闯红灯违章监测装置，其特征在于所述的拍摄采集模块包括摄像机、补光灯、红绿灯信号检测器、检测主机和卫星通信模块A，摄像机、补光灯、红绿灯信号检测器和卫星通信模块A分别与检测主机连接，检测主机与车速检测模块连接，卫星通信模块A通过无线网络与通信卫星连接。
10.根据权利要求7所述的机动车闯红灯违章监测装置，其特征在于所述的中心控制模块包括卫星通信模块B、接收服务器、数据库服务器、控制终端和后备服务器，接收服务器与数据库服务器连接，控制终端与数据库服务器连接，后备服务器与接收服务器连接，卫星通信模块B与接收服务器连接，卫星通信模块B通过无线网络与通信卫星连接。。
全文摘要
本发明公开了一种机动车闯红灯违章监测方法，包括如下步骤A．获取红灯信号时间段，在红灯信号时间段外进行不按导向箭头行驶检测；B．在红灯信号时间段内检测停车线前车辆的行驶速度V，如车辆行驶速度大于预设值Vy，则对车辆拍摄第一张证据图；C．检测车辆是否压停车线，如是，则拍摄第二张证据图，并进行步骤D，如否，则停止检测；D．判断车辆违法类型，并拍摄第三张证据图。本发明还公开了一种机动车闯红灯违章监测装置。本发明的优点和有益效果在于，采集准确度高，数据冗余量小，成本低，能进一步确认车辆的具体违法类型、能在绿灯时监测车辆不按指示标志行驶的违章行为。
文档编号G08G1/017GK103021182SQ20121052468
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者吴伟林, 何戎辽, 谭慧超, 宋慧, 何东 申请人:成都林海电子有限责任公司