一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置制造方法及图纸

技术编号:20275687 阅读:25 留言:0更新日期:2019-02-02 04:49
本实用新型专利技术提供了一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置,它能够通过车辆顶部的摄像头捕捉车辆前方交通灯的图像信息,并通过芯片分析识别交通灯状态,然后再传递给车辆尾部的LED显示屏显示文字、形状等视觉信息,并同时通过扬声器播报实时交通灯的颜色、形状、时间等状态,以大型车辆为中心,向周围扩散交通信号灯的即时信息,从而避免因大型车辆遮挡交通灯所带来的种种不便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置
本技术涉及一种交通灯识别与预警装置,具体来说是一种安装在公交车等大型车辆上,通过机器视觉和图像处理技术识别前方交通灯信息,结合车速和车距检测系统进行综合判断,然后通过LED显示屏和扬声器,对大型车辆侧后方的车辆进行预警的智能报警设备。
技术介绍
交通信号灯是交通管制的主要手段之一,对于疏导交通流量,提高道路通行能力都起到了关键性的作用,所以保证交通信号灯信息的准确传达尤为重要。但是交通信号灯安装位置与角度都是固定的,在十字路口,当前方有大型车辆时,尾随其后的车辆往往看不到交通信号灯。而大型车辆起步慢,有可能在通过的同时,交通灯已由绿变红,后面的车辆如果跟随,则容易引发各类违反交通规则的行为,甚至导致交通事故;如果选择等待,又容易造成交通堵塞。为了减少此类状况的发生,开发一款能够安装在大型车辆后部,以文字、形状、声音等方式对大型车辆侧后方的车辆进行预警的智能报警设备,就显得十分必要了。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置,它能够通过车辆顶部的摄像头捕捉车辆前方交通灯的图像信息,并通过芯片分析识别交通灯状态,然后再传递给车辆尾部的LED显示屏显示文字、形状等视觉信息,并同时通过扬声器播报实时交通灯的颜色、形状、时间等状态,以大型车辆为中心,向周围扩散交通信号灯的即时信息,从而避免因大型车辆遮挡交通灯所带来的种种不便。本技术的目的是这样实现的:本技术提供的一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置,包括摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头和主机,其特征是:摄像头安装在大型车辆顶部中央,LED显示屏、扬声器和超声波车距探头安装在大型车辆尾部,主机安装在驾驶员座位附近,摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头均通过线缆与主机电连接。所述的主机包括主控电路模块,以及与主控电路模块电连接的电池、外部控制模块、车载车联网模块、车速检测模块、视频采集模块、交通灯识别模块、超声波距离检测模块、电源及电池管理模块、LED显示模块和音频模块;其中,视频采集模块与摄像头电连接,超声波距离检测模块与超声波车距探头电连接,LED显示模块与LED显示屏电连接,音频模块与扬声器电连接。所述的LED显示模块内部装有SD存储卡。所述的外部控制模块上装有触摸屏幕和USB接口。所述的电源及电池管理模块与车辆点烟器接口连接,以取得设备所需电源。本技术产品的优点在于:在功能上,本技术能有效避免因前方车辆遮挡,而无法及时了解交通灯信息的情况发生,还能够降低因疲劳驾驶等无法及时识别红绿灯信息变化而违反交通规则的概率。在技术上,通过高清摄像头对路口交通灯进行智能捕捉,再利用图像处理技术对交通灯进行识别,通过算法多次滤波消噪,保证识别的准确率。通过文字和形状显示交通灯信息,挂在大型车辆尾部,有效解决了遮挡视线的问题。还能够同时语音播报,提供听觉上的反馈。另外,在正常行驶过程中,可以播放简单的广告,提高利用率,增加装置的实用价值。附图说明图1为本技术装置正侧面示意图。图2为本技术装置侧后方示意图。图3为本技术的电路设计框图。图4为本技术的主控电路图。图5为本技术的电池管理电路图。图6为本技术的视频信号采集电路图。图7为本技术的LED显示模块电路图。图8为本技术的SD卡电路图。图9为本技术的超声波距离检测电路图。图10为本技术的音频电路图。图11为本技术的外部控制电路图。图12为本技术的车速检测电路图。图13(1)-(3)为本技术的交通灯识别电路图。图14为本技术的车联网模块电路图。图15为本技术的稳压电路图。图16为本技术的摄像头电路图。图17为本技术的工作流程图。图中:1、摄像头,2、LED显示屏,3、扬声器,4、超声波车距探头,5、外部控制模块,6、车载车联网模块,7、车速检测模块,8、视频采集模块,9、交通灯识别模块,10、超声波距离检测模块,11、电源及电池管理模块,12、LED显示模块,13、音频模块、14、主控电路模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参见图1、图2和图3所示,摄像头1安装在大型车辆顶部中央,LED显示屏2、扬声器3和超声波车距探头4安装在大型车辆尾部,以上部分均通过线缆与主机电连接。主机部分安装在驾驶员座位附近,主机内部装有电池、外部控制模块、车载车联网模块、车速检测模块、视频采集模块、交通灯识别模块、超声波距离检测模块、电源及电池管理模块、LED显示模块,它们均与主控电路模块电连接。此外,LED显示模块内部装有SD存储卡;外部控制模块上装有触摸屏幕和USB接口;电源及电池管理模块与车辆点烟器接口连接,以取得设备所需电源。如图4所示,主控电路是由AT89S52及其附属电路构成的一个单片机准系统,由晶振XTAL和两个30PF的电容构成起振电路,由电容的充放电和触摸屏可以构成上电复位和触摸屏复位两种复位方式,还有用LM1117-3.3V和LM1117-2.5V两个降压稳压芯片可实现5V转换为3.3V、2.5V、1.8V和1.2V为部分需要电路满足电压要求。如图5所示,电池管理电路是以TP4057为主控芯片,TP4057可以适合适配器电源工作。由于采用了内部PMOSFET架构,加上防充电路,所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节,以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V,而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时,TP4057将自动终止充电循环。在电源与电池管理电路中红灯表示未充满,绿灯表示充满。如图6所示,视频信号采集电路是基于ADV7181D和FPGA技术。ADV7181D是一款高质量、单芯片、多格式视频解码器和图形数字化仪。这款多格式解码器支持将复合视频或S视频形式的PAL、NTSC和SECAM标准信号转换为数字ITU-RBT.656格式。ADV7181D还支持将RGB/YPrPb分量视频信号解码为数字YCrCb或RGB像素输出流。支持的分量视频包括525i、625i、525p、625p、720p、1080i等标准,以及许多其它高清和SMPTE标准。ADV7181D也支持图形数字化,能够对VGA至XGA速率的RGB图形信号进行数字化处理,将其转换为数字DDRRGB或YCrCb像素输出流。此外,ADV7181D能够同时处理CVBS和标清RGB信号,从而支持SCART和叠加功能。这些信号的混合由快速消隐(FB)引脚控制。ADV7181D主要包含两个处理部分。第一部分为标清处理器(SDP),可处理所有类型的PAL、NTSC和SECAM信号。第二部分为分量视频信号处理模块(CP),可处理YPrPb和RGB分量格式,包括RGB图形。如图7所示,LED屏幕电路是通过74F138选择通道连接三极管给LED足够的驱动电流使其点亮。74F138是高速三八译码器。74F138与74LS138相比,具有更高的速度。当选择到74F138的输出口时,该口输出低电平,三极管即导通选中液晶屏点亮。如图8所示,SD卡电路由SRAM芯片ISS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置,包括摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头和主机,其特征是:摄像头安装在大型车辆顶部中央,LED显示屏、扬声器和超声波车距探头安装在大型车辆尾部,主机安装在驾驶员座位附近,摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头均通过线缆与主机电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型车辆的交通灯识别与预警装置,包括摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头和主机,其特征是:摄像头安装在大型车辆顶部中央,LED显示屏、扬声器和超声波车距探头安装在大型车辆尾部,主机安装在驾驶员座位附近,摄像头、LED显示屏、扬声器、超声波车距探头均通过线缆与主机电连接。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的主机包括主控电路模块,以及与主控电路模块电连接的电池、外部控制模块、车载车联网模块、车速检测模块、视频采集模块、交通灯识别模块、超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员:余晋周俊董志强田浩杰郭承省刘明李锦辉甄丽颖王一凡
申请(专利权)人:江西师范大学
类型:新型
国别省市:江西,36

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