一种交通信号机撞击倾斜检测设备及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种交通信号机撞击倾斜检测设备及检测方法，属于智能交通技术领域，包括主控芯片、空间运动传感器、存储芯片、交通信号机主控模块和摄像头，存储芯片存储有设备信息和空间传感器的初始状态和校准信息及检测各个方向的角度阈值加速度阈值；空间运动传感器安装在交通信号机上，主控芯片的四路串行通信接口UART与空间运动传感器连接，主控芯片的一路SPI接口连接存储芯片，主控芯片的一路CAN接口经CAN总线和交通信号机主控模块连接，交通信号机主控模块与摄像头连接；该检测设备可以及时准确的检测交通信号机的撞击倾斜检测并上传给后台或相关人员进行及时处理，避免给路口的交通带来影响。路口的交通带来影响。路口的交通带来影响。

【技术实现步骤摘要】
一种交通信号机撞击倾斜检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及智能交通
，特别涉及一种交通信号机撞击倾斜检测设备及检测方法。

技术介绍

[0002]交通信号机是现代城市交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通信号的控制与管理。当前信号机缺乏撞击和倾斜检测，一旦发生撞击或倾斜事件，若不及时处理，会给路口车辆和行人带来安全隐患。对路口的设备有2次损坏的安全隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
中的不足，可以及时准确的检测交通信号机的撞击倾斜检测并上传给后台或相关人员进行及时处理，避免给路口的交通带来影响。
[0004]为实现以上目的，本专利技术提出了一种交通信号机撞击倾斜检测设备，包括主控芯片、空间运动传感器、存储芯片、交通信号机主控模块和摄像头，存储芯片存储有设备信息和空间传感器的初始状态和校准信息及检测各个方向的角度阈值加速度阈值；空间运动传感器安装在交通信号机上，主控芯片的四路串行通信接口UART与空间运动传感器连接，主控芯片的一路SPI接口连接存储芯片，主控芯片的一路CAN接口经CAN总线和交通信号机主控模块连接，交通信号机主控模块与摄像头连接。
[0005]进一步地，所述主控芯片的一路串行通信接口UART与4G模块连接，4G模块与客户端连接。
[0006]进一步地，所述交通信号机主控模块连接有管理平台，所述4G模块与管理平台连接。
[0007]进一步地，所述主控芯片经IO串口连接有LED显示器、拨码开关和按键。/>[0008]进一步地，所述主控芯片连接有电源模块。
[0009]进一步地，所述空间传感器安装在所述交通信号机的四角。
[0010]一种交通信号机撞击倾斜检测方法，包括：
[0011]获取实际角度和实际加速度，所述实际角度和实际加速度是利用空间运动传感器在交通信号机各个方向所获取的；
[0012]当所述实际角度超过预设的角度阈值时，则判定交通信号机发生倾斜，将倾斜信号发送到信号机主控模块上，以通过摄像头进行撞击的图片抓拍；
[0013]当所述实际加速度超过预设的加速度阈值时，则判定交通信号机发生撞击，将倾斜信号发送到信号机主控模块上，以通过摄像头进行撞击的图片抓拍。
[0014]进一步地，空间运动传感器每设定时间更新一次检测数据，将所述检测数据转化为实际角度和实际加速度；
[0015]角度换算公式如下：
[0016]XAngle＝((float)MPU6050Angle.XAngle/32768*180)
[0017]YAngle＝((float)MPU6050Angle.YAngle/32768*180)
[0018]ZAngle＝((float)MPU6050Angle.ZAngle/32768*180)
[0019]加速度换算公式如下：
[0020]X＝((short)MPU6050Acc.XAcc/32768.0*16)
[0021]Y＝((short)MPU6050Acc.YAcc/32768.0*16)
[0022]Z＝((short)MPU6050Acc.ZAcc/32768.0*16)
[0023]G＝((float)sqrt(X*X+Y*Y+Z*Z))；
[0024]其中，XAngle表示X方向的实际角度，YAngle表示Y方向的实际角度，ZAngle表示Z方向的实际角度，float表示浮点数，也就是带小数的数字，MPU6050Angle.XAngle表示从空间运动传感器中读出的X方向角度数值，MPU6050Angle.YAngle表示从空间运动传感器中读出的Y方向角度数值，MPU6050Angle.ZAngle表示从空间运动传感器中读出的Z方向角度数值，MPU6050Acc.XAcc表示空间运动传感器中读出的X方向的加速度值,MPU6050Acc.YAcc空间运动传感器中读出的Y方向的加速度值，PU6050Acc.ZAcc表示空间运动传感器中读出的Z方向的加速度值，sqrt表示平方根，G表示总体角速度。
[0025]进一步地，对交通信号机的倾斜判定如下：
[0026]收集最新多个设定时间段所更新的实际角度作为一组；
[0027]三个角度中任一组存在3/4及以上的实际角度超过预设的角度阈值时，则判定交通信号机发生倾斜。
[0028]进一步地，对交通信号机的撞击判定如下：
[0029]收集最新多个设定时间段所更新的实际加速度作为一组；
[0030]同一组中总体加速度存在70％及以上的实际加速度超过预设的加速度阈值时，则判定交通信号机发生撞击。
[0031]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：可以及时准确的检测交通信号机的撞击倾斜检测并上传给后台或相关人员进行及时处理，避免二次撞击以及给路口的交通带来影响，并通过安装在下信号机上的摄像头进行抓拍，为交通执法者提供违法证据。
附图说明
[0032]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0033]图1是撞击倾斜检测设备中各个模块的连接框图；
[0034]图2为撞击倾斜检测流程图；
[0035]图3为主控芯片的数据处理流程图。
具体实施方式
[0036]为了更进一步说明本专利技术的特征，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的保护范围加以限制。
[0037]如图1至3所示，本实施例公开了一种交通信号机撞击倾斜检测设备，包括：主控芯片、空间运动传感器、存储芯片、交通信号机主控模块和摄像头，存储芯片存储有设备信息和空间传感器的初始状态和校准信息及检测各个方向的角度阈值加速度阈值；空间运动传感器安装在交通信号机上，主控芯片的四路串行通信接口与空间运动传感器连接，主控芯
片的一路SPI接口连接存储芯片，主控芯片的一路CAN接口经CAN总线和交通信号机主控模块连接，交通信号机主控模块与摄像头连接。
[0038]空间运动传感器可以采用MPU6050模块，最大可支持4路，将MPU6050模块安装在交通信号机的四角，主要是获取交通信号机的X\Y\Z的实际角度和实际加速度；主控芯片采用STM32系列产品，作为检测设备的整体控制，4G模块可以采用有人厂家，具体型号是WH
‑
LTE
‑
7S4。
[0039]主控STM32有6路串口通信，四路UART与MPU6050连接，一路串行通信接口UART连接调试串口以实时打印工作状态，一路串行通信接口UART连接4G模块，以发送数据到管理平台或短信发送到相关人员手机上，一路SPI接SPI FLASH存储芯片，一路CAN接口和交通信号机主控模块进行实时通讯，有撞击或倾斜事件及时发送给交通信号机主控模块，交通信号机主控模块可通过摄像头进行撞击的图片抓拍并上传至管理后台，防止有人撞到交通信号机后逃逸，给交通执法者提供违本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，包括主控芯片、空间运动传感器、存储芯片、交通信号机主控模块和摄像头，存储芯片存储有设备信息和空间传感器的初始状态和校准信息及检测各个方向的角度阈值加速度阈值；空间运动传感器安装在交通信号机上，主控芯片的四路串行通信接口UART与空间运动传感器连接，主控芯片的一路SPI接口连接存储芯片，主控芯片的一路CAN接口经CAN总线和交通信号机主控模块连接，交通信号机主控模块与摄像头连接。2.如权利要求1所述的交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，所述主控芯片的一路串行通信接口UART与4G模块连接，4G模块与客户端连接。3.如权利要求2所述的交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，所述交通信号机主控模块连接有管理平台，所述4G模块与管理平台连接。4.如权利要求1所述的交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，所述主控芯片经IO串口连接有LED显示器、拨码开关和按键。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，所述主控芯片连接有电源模块。6.如权利要求1
‑
4任一项所述的交通信号机撞击倾斜检测设备，其特征在于，所述空间传感器安装在所述交通信号机的四角。7.一种交通信号机撞击倾斜检测方法，其特征在于，包括：获取实际角度和实际加速度，所述实际角度和实际加速度是利用空间运动传感器在交通信号机各个方向所获取的；当所述实际角度超过预设的角度阈值时，则判定交通信号机发生倾斜，将倾斜信号发送到信号机主控模块上，以通过摄像头进行撞击的图片抓拍；当所述实际加速度超过预设的加速度阈值时，则判定交通信号机发生撞击，将倾斜信号发送到信号机主控模块上，以通过摄像头进行撞击的图片抓拍。8.如权利要求7项所述的交通信号机撞击倾斜检测方法，其特征在于，空间运动传感器每设定时间更新一次检测数据，将所述检测数据转化为实际角度和实际加速度；角度换算公式如下：XAngle＝(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉梅，岳彩林，叶明辉，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：