一种基于摄像与定位装置的闯红灯识别与控制系统的制作方法

本发明属于闯红灯识别与控制技术领域，涉及一种基于摄像与定位装置的闯红灯识别与控制系统。

背景技术：

当前，国内许多城市都在兴建或计划兴建地铁交通设施，为了解决地铁盾构施工中采掘机械与运输机械发展不协调这一矛盾，需要大量的运输渣土、泥浆及其它杂物的车辆。渣土车夜间行驶、超载超限、不密封运输和违法行驶是全国性的通病，也成为城市管理的顽疾之一，这一现象长期得不到解决，严重污染了城市环境，破坏了交通秩序，扰乱了居民的生活。

目前对城市渣土车的监管以人为监管为主，即靠司机个人的自觉性，当产生超速、超载、偏离路线、异地卸载、重量变化超范围时，现有的监控设备无法将渣土车的实时情况传输到监管中心；管理部门也无法对渣土车进行有效的管理与监控；如发生渣土车违规的情况，不能提供科学有效的判断依据，如采用人为执法，成本太高，不利于推广；只有利用科技手段，才能实现城市渣土车的长效管理。

目前大量存在渣土车违反交通规则、闯红灯等情况，为了对渣土车闯红灯行为进行识别和控制，需要提出实用、有效的办法。现检索到专利文献“一种汽车防闯红灯的控制装置”（cn201110455329.3），该专利主要用于无人驾驶汽车方面的研究，该专利公开了包括摄像器件、车速传感器、刹车执行机构、汽车控制器、与汽车控制器、连接的视频识别单元，视频识别单元用于提取摄像器件内的视频图像信息并对该视频图像信息进行识别，在确认为红绿灯时识别红绿状态、倒计时时间和计算本车头与斑马线之间的距离，汽车控制器用于接收视频识别单元输送的上述红绿状态、倒计时时间的信息以及车速传感器输送的车速信息并进行综合判断是否控制刹车执行机构进行刹车。该专利中，通过计算车头和斑马线之间的距离来判断是否闯红灯，同时直接控制刹车对车辆执行刹车以禁止车辆闯红灯。但是在渣土车领域，车辆重量很大，多达40至50吨，无法直接刹车，而需要在判断闯红灯行为后进行限速控制，或acc关闭后无法再次发动的锁车控制。同时，渣土运输的很多郊区道路斑马线不明显或者没有斑马线，识别斑马线困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于摄像与定位装置的闯红灯识别与控制系统，本发明系统通过在车头安装摄像装置，拍摄前方道路画面，并识别画面中的交通信号灯，结合车辆的实时地理位置车辆是否会闯红灯，可对司机闯红灯的行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于摄像与定位装置的闯红灯识别与控制系统，系统包括视频识别装置、主机和定位装置，视频识别装置连接主机，主机连接定位装置；

视频识别装置用于拍摄车辆前方画面，分辨前方是否存在交通信号灯，若存在则识别交通信号灯的状态，并将交通信号灯的状态信息发送至主机；

定位装置获取车辆当前的地理位置及车辆行驶方向，结合预存储的区域内存在的交通信号灯的地理位置信息，进行分析并连续计算得出车辆距离其即将达到的第一个交通信号灯的空间距离的渐变数值，并将连续缩短的距离数值信息发送至主机；

主机结合前方交通信号灯的状态信息，根据预设置的闯红灯距离临界值，对比车辆与交通信号灯之间的空间距离的渐变数值判断车辆是否会闯红灯。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述主机还连接ecu，主机若判断出车辆将会闯红灯，则通过ecu对车辆进行控制。

前述主机还连接云平台，主机可将车辆是否会闯红灯的判断结果发送至云平台，云平台可向主机反馈命令指令，通过主机连接ecu对车辆进行控制。

前述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算。

前述定位装置包括存储模块、显示模块和逻辑判断模块，存储模块用于预先存储区域范围内各个交通信号灯的经纬度位置信息；显示模块为交互显示屏幕，用于显示道路、交通信号灯的位置以及车辆的实时位置；逻辑判断模块用于判断车辆即将经过的第一个交通信号灯并计算出车辆与其之间的空间距离。

前述主机包括数据处理模块、无线通讯模块和控制模块，无线通讯模块用于接收和发送数据信息，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，控制模块用于连接ecu对车辆进行控制。

进一步的，

前述主机可通过ecu对车辆进行限速或锁车。

前述视频识别装置和定位装置分别与主机采用有线或无线的方式进行数据传输；主机与ecu通过有线的方式进行数据传输。

前述主机和云平台通过无线的方式进行数据传输。

本发明的有益效果是：

本发明设计的识别与控制系统，通过在车头安装摄像装置，拍摄车辆前方道路画面，识别画面中的交通信号灯，并结合车辆主机中存储的道路地图及交通信号灯地理位置信息，通过定位装置不断测量车辆与前方交通信号灯的距离，获取车辆距离其即将达到的第一个交通信号灯的空间距离的渐变数值，判断车辆是否会闯红灯；若有闯红灯风险，则主机连接车辆的ecu对车辆进行限速或锁车，同时还可以将车辆的实时状态反馈至云平台，云平台也可向主机发出命令或请求指令。本发明可对司机有意或无意的闯红灯行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

附图说明

图1为本发明的原理示意图一；

图2为本发明的原理示意图二；

图3为本发明的原理示意图三；

图4为视频识别装置的原理示意图；

图5为定位装置的原理示意图；

图6为主机的原理示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种基于摄像与定位装置的闯红灯识别与控制系统，如图1所示，系统包括视频识别装置、主机和定位装置，视频识别装置连接主机，主机连接定位装置；视频识别装置用于拍摄车辆前方画面，分辨前方是否存在交通信号灯，若存在则识别交通信号灯的状态，并将交通信号灯的状态信息发送至主机；定位装置获取车辆当前的地理位置及车辆行驶方向，结合预存储的区域内存在的交通信号灯的地理位置信息，进行分析并连续计算得出车辆距离其即将达到的第一个交通信号灯的空间距离的渐变数值，并将连续缩短的距离数值信息发送至主机；主机结合前方交通信号灯的状态信息，根据预设置的闯红灯距离临界值，对比车辆与交通信号灯之间的空间距离的渐变数值判断车辆是否会闯红灯。

如图2所示，前述主机还连接ecu，主机若判断出车辆将会闯红灯，则通过ecu对车辆进行控制。如图3所示，前述主机还连接云平台，主机可将车辆是否会闯红灯的判断结果发送至云平台，云平台可向主机反馈命令指令，通过主机连接ecu对车辆进行控制。

如图4所示，前述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算。如图5所示，前述定位装置包括存储模块、显示模块和逻辑判断模块，存储模块用于预先存储区域范围内各个交通信号灯的经纬度位置信息；显示模块为交互显示屏幕，用于显示道路、交通信号灯的位置以及车辆的实时位置；逻辑判断模块用于判断车辆即将经过的第一个交通信号灯并计算出车辆与其之间的空间距离。如图6所示，前述主机包括数据处理模块、无线通讯模块和控制模块，无线通讯模块用于接收和发送数据信息，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，控制模块用于连接ecu对车辆进行控制。

前述主机可通过ecu对车辆进行限速或锁车。前述视频识别装置和定位装置分别与主机采用有线或无线的方式进行数据传输；主机与ecu通过有线的方式进行数据传输。前述主机和云平台通过无线的方式进行数据传输。

本实施例设计的识别与控制系统，通过在车头安装摄像装置，拍摄车辆前方道路画面，识别画面中的交通信号灯，并结合车辆主机中存储的道路地图及交通信号灯地理位置信息，通过定位装置不断测量车辆与前方交通信号灯的距离，获取车辆距离其即将达到的第一个交通信号灯的空间距离的渐变数值，判断车辆是否会闯红灯；若有闯红灯风险，则主机连接车辆的ecu对车辆进行限速或锁车，同时还可以将车辆的实时状态反馈至云平台，云平台也可向主机发出命令或请求指令。本实施例可对司机有意或无意的闯红灯行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。