一种自发电的信号灯路口违规检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自发电的信号灯路口违规检测系统，属于一种交通检测装置，该检测系统包括：第一压电轴传感器组；第一压电轴传感器；第一信号处理器和第四信号处理器；提供电能的储能器；对行人通过斑马线进行指示的第一红绿灯；对车辆通过进行指示的第二红绿灯；悬挂在第一红绿灯上方，对行人经过斑马线进行拍摄的第一摄像头；悬挂在第二红绿灯上方，对车辆经过时进行拍摄的第二摄像头；对行人发出语音警示的语音模块；对违规的车辆进行警示文字显示的LED显示屏及对装置所有模块进行控制的控制器，该装置集各种检测功能于一体，使用一套检测系统同时检测五种违章行为，其中第一摄像头、LED显示屏可以由控制器控制并共用于多种违规检测。

【技术实现步骤摘要】
一种自发电的信号灯路口违规检测系统
本专利技术涉及一种交通检测装置，尤其涉及一种自发电的信号灯路口违规检测系统。
技术介绍
目前，我国的电能供应普遍紧张，科学家们开始寻求创造能够将其他能转化为电能的设备，自发电装置应运而生。现如今，道路的车流量不断增多，每辆车的载荷也很大。车辆开过地面，会对地面产生很大的力(振动)。压电材料是一种受到压力作用时会在两端面间出现电压的智能材料，利用压电材料可实现机械能和电能的互相转换，从而实现自发电。信号灯路口是交通违规现象较多的地点，也是交通事故的频发的地点。在信号灯路口主要有以下几种常见的违规行为：行人或车辆闯红灯、在绿灯快结束时为了冲过绿灯而超速行驶、实线变道、不按规定车道行驶。为了维护交通规则、保障人们的生命财产安全，很有必要对违规行为进行检测和相应处罚。现有的信号灯路口交通违规检测装置存在以下问题：(1)以往信号灯路口交通违规检测装置都是单一违规检测，设备的维护保养以及数据查询等都要分开进行，花费人力物力。将路口常见交通违规行为用同一套设备和控制器检测，维修保养可以一起进行，后期的数据查询导出等更加方便，也能实现人力资源的节省。(2)以往信号灯路口变道检测设备多为摄像头机器识别，需要一直开启，耗电且耗内存，有些检测还要辅助以人工识别，且很多时候摄像头只能拍到车头，不能确定轮子是否真的压线，是全部还是小部分压线，而压电轴传感器则能实现精准检测。(3)目前常用的不按车道行驶检测装置也为摄像头机器识别，其他类型装置较少，不管是从节能环保方面还是识别准确性方面都有待提高。(4)以往信号灯路口交通违规检测装置都是普通电力供电，相比于可以自发电的检测装置不够节能环保。
技术实现思路
根据现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种自发电的信号灯路口违规检测系统，包括：对行人通过斑马线时进行检测的第一压电轴传感器组，所述第一压电轴传感器组铺设在斑马线及其路沿地面下；对车辆两排轮轴经过停车线时进行检测的第一压电轴传感器，所述第一压电轴传感器垂直于车道线铺设在停车线位置的地面下；分别接收对所述第一压电轴传感器组传送的行人通过时的电信号和所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴经过时传送的电信号进行滤波、整流及放大处理的第一信号处理器和第四信号处理器；接收所述第一信号处理器、第四信号处理器传送的电能进行存储的储能器；对行人通过斑马线进行指示的第一红绿灯；对车辆通过进行指示的第二红绿灯；悬挂在第一红绿灯上方，对行人经过斑马线进行拍摄的第一摄像头；悬挂在第二红绿灯上方，对车辆经过时进行拍摄的第二摄像头；对行人发出语音警示的语音模块；对违规的车辆进行警示文字显示的LED显示屏；接收所述第一压电轴传感器组传送的行人通过斑马线时的信号的控制器，当所述控制器监测到第一红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的行人通过斑马线时的信号，则所述控制器控制所述语音模块对违规闯红灯的行人发出语音警示；所述控制器接收所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴通过停车线时的信号，当所述控制器监测到第二红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的车辆通过斑马线时的信号，则所述控制器控制第二摄像头对闯红灯车辆进行拍照并控制所述LED显示屏对违规车辆信息进行显示；所述储能器为所述第一信号处理器、所述第四信号处理器、所述语音模块、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述LED显示屏和所述控制器提供电能，并接收控制器传送的控制信息。进一步地，还包括对车辆车轮经过时进行检测的第二压电轴传感器组，所述第二压电轴传感器组平行于车道铺设在车道与车道之间的实线的地面下；所述控制器在10秒内接收所述第二压电轴传感器组传送的超过一次的车辆车轮压过时的信号，则所述控制器判定车辆进行了变道，此时所述控制器控制第二摄像头对违规车辆进行识别和记录，并控制所述LED显示屏对违规车辆信息进行显示进一步地，还包括对所述第二压电轴传感器组传送的车辆车轮经过时的电信号进行滤波、整流及放大处理的第二信号处理器，所述储能器接收第二信号处理器传送的电能进行存储，所述储能器为第二信号处理器提供电能。进一步地，还包括对车辆两排轮轴经过时进行检测以及超速与否进行检测的第三压电轴传感器组，所述第三压电轴传感器组呈横向“N”字形铺设在实线范围内、接近实线末端处，垂直于车道的地面下；和对车辆两排轮轴经过时进行检测的第二压电轴传感器，所述第二压电轴传感器铺设在第二红绿灯下方的斑马线的前方(车辆前进方向)3m位置的地面下；悬挂在所述第二压电轴传感器的上前方，对车辆经过时进行拍摄的第三摄像头；所述第三压电轴传感器组包括第四压电轴传感器、第五压电轴传感器和第六压电轴传感器；所述第四压电轴传感器与所述第五压电轴传感器的一端相连接，所述第五压电轴传感器的另一端与所述第六压电轴传感器相连接；所述第四压电轴传感器、第五压电轴传感器和第六压电轴传感器呈“N”字形排列；所述第四压电轴传感器和所述第五压电轴传感器的布设夹角为θ，第四压电轴传感器和第六压电轴传感器均垂直于车道线，所述第四压电轴传感器与所述第六压电轴传感器之间的布设距离为L；当车辆两个前轮同时压过第四压电轴传感器时，所述控制器记录时刻t1，当车辆右前轮和左前轮分别压过第五压电轴传感器时，控制器分别记录时刻t2和t3，当车辆两个前轮同时压过第六压电轴传感器时，控制器记录时刻t4；车辆左车轮到车道左边沿的距离y通过下列公式获得：本专利技术以双向六车道为例，定义车道宽度为3.5m，若y＜3.5m，则该车辆在最左车道，若3.5m≤y＜7m，则为中间车道，若7m≤y＜10.5m，则为最右车道；同时所述控制器控制第二摄像头对所有车辆拍照，并根据第三压电轴传感器组计算每辆车所在的车道，第二压电轴传感器受到车辆压力后发送信号给控制器，所述控制器控制第三摄像头对所有车辆进行拍照；若所述控制器判断有车辆违规，则所述控制器将违规车辆信息传送给所述LED显示屏进行显示；判断方式如下：1)若所在车道为仅允许直行车道，所述控制器将第二摄像头拍摄的该车的照片与第三摄像头拍摄的照片进行匹配，若没有匹配到同一车辆，则说明该车违规，说明该车在直行车道转弯了；2)若所在车道为仅允许转弯车道，所述控制器将第二摄像头拍摄的该车的照片与第三摄像头拍摄的照片进行匹配，若匹配为同一车辆，则说明该车违规，在转弯车道直行了。进一步地：当第二红绿灯的绿灯亮时，所述控制器开始超速检测，根据车轮压过第四压电轴传感器的时间t1和第六压电轴传感器的时间t4的时差，通过下列公式来计算车辆速度v；v＝L/t4-t1(2)若v大于该信号灯路口规定车速，则所述控制器控制第二摄像头拍摄该车辆的照片并通过所述控制器识别照片中的车牌号码；并且所述控制器控制LED显示屏对违规车辆进行显示。进一步地：还包括对所述第三压电轴传感器组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自发电的信号灯路口违规检测系统，其特征在于：包括/n对行人通过斑马线时进行检测的第一压电轴传感器组，所述第一压电轴传感器组铺设在斑马线及其路沿地面下；/n对车辆两排轮轴经过停车线时进行检测的第一压电轴传感器，所述第一压电轴传感器垂直于车道线铺设在停车线位置的地面下；/n分别接收所述第一压电轴传感器组传送的行人通过时产生的电信号和对所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴经过时产生的电信号进行滤波、整流及放大处理的第一信号处理器和第四信号处理器；/n接收所述第一信号处理器、第四信号处理器传送的电能进行存储的储能器；/n对行人通过斑马线进行指示的第一红绿灯；/n对车辆通过进行指示的第二红绿灯；/n悬挂在第一红绿灯上方，对行人经过斑马线进行拍摄的第一摄像头；/n悬挂在第二红绿灯上方，对车辆经过时进行拍摄的第二摄像头；/n对行人发出语音警示的语音模块；/n对违规的车辆进行警示文字显示的LED显示屏；/n接收所述第一压电轴传感器组传送的行人通过斑马线时的信号的控制器，当所述控制器监测到第一红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的行人通过斑马线时的信号，则所述控制器控制所述语音模块对违规闯红灯的行人发出语音警示；/n所述控制器接收所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴通过停车线时的信号，当所述控制器监测到第二红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的车辆通过斑马线时的信号，则所述控制器控制第二摄像头对闯红灯车辆进行拍照且控制所述LED显示屏对违规车辆信息进行显示；/n所述储能器为所述第一信号处理器、所述第四信号处理器、所述语音模块、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述LED显示屏和所述控制器提供电能并接收控制器传送的控制信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自发电的信号灯路口违规检测系统，其特征在于：包括
对行人通过斑马线时进行检测的第一压电轴传感器组，所述第一压电轴传感器组铺设在斑马线及其路沿地面下；
对车辆两排轮轴经过停车线时进行检测的第一压电轴传感器，所述第一压电轴传感器垂直于车道线铺设在停车线位置的地面下；
分别接收所述第一压电轴传感器组传送的行人通过时产生的电信号和对所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴经过时产生的电信号进行滤波、整流及放大处理的第一信号处理器和第四信号处理器；
接收所述第一信号处理器、第四信号处理器传送的电能进行存储的储能器；
对行人通过斑马线进行指示的第一红绿灯；
对车辆通过进行指示的第二红绿灯；
悬挂在第一红绿灯上方，对行人经过斑马线进行拍摄的第一摄像头；
悬挂在第二红绿灯上方，对车辆经过时进行拍摄的第二摄像头；
对行人发出语音警示的语音模块；
对违规的车辆进行警示文字显示的LED显示屏；
接收所述第一压电轴传感器组传送的行人通过斑马线时的信号的控制器，当所述控制器监测到第一红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的行人通过斑马线时的信号，则所述控制器控制所述语音模块对违规闯红灯的行人发出语音警示；
所述控制器接收所述第一压电轴传感器传送的车辆两排轮轴通过停车线时的信号，当所述控制器监测到第二红绿灯的红灯亮起时，若所述控制器接收到第一压电轴传感器传送的车辆通过斑马线时的信号，则所述控制器控制第二摄像头对闯红灯车辆进行拍照且控制所述LED显示屏对违规车辆信息进行显示；
所述储能器为所述第一信号处理器、所述第四信号处理器、所述语音模块、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述LED显示屏和所述控制器提供电能并接收控制器传送的控制信息。


2.根据权利要求1所述的一种自发电的信号灯路口违规检测系统，其特征在于：还包括对车辆车轮经过时进行检测的第二压电轴传感器组，所述第二压电轴传感器组平行于车道铺设在车道与车道之间的实线的地面下；所述控制器在10秒内接收所述第二压电轴传感器组传送的超过一次的车辆车轮压过时的信号，则所述控制器判定车辆进行了变道；所述控制器控制所述第二摄像头对违规车辆进行识别和拍照且控制所述LED显示屏对违规车辆信息进行显示。


3.根据权利要求2所述的一种自发电的信号灯路口违规检测系统，其特征在于：还包括对所述第二压电轴传感器组传送的车辆车轮经过时的电信号进行滤波、整流及放大处理的第二信号处理器，所述储能器接收第二信号处理器传送的电能进行存储，所述储能器为所述第二信号处理器提供电能。


4.根据权利要求1所述的一种自发电的信号灯路口违规检测系统，其特征在于：还包括对车辆两排轮轴经过时进行检测以及超速与否进行检测的第三压电轴传感器组，所述第三压电轴传感器组呈横向“N”字形铺设在实线范围内、接近实线末端处，垂直于车道线的地面下；
和对车辆两排轮轴经过时进行检测的第二压电轴传感器，所述第二压电轴传感器垂直于车道线铺设在第二红绿灯下方的斑马线的前方，即车辆前进方向，Nm位置的地面下；
悬挂在所述第二压电轴传感器的上方的前...

【专利技术属性】
技术研发人员：王衍，何诗桐，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21