[發(fā)明專利]基于三軸地磁傳感器的路口車輛違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810901847.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN109003458B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊本勝;汪宏濤;苗紅霞;喬啟慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號(hào): G08G1/017
• 分類號(hào): G08G1/017;G08G1/042
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 丁濤

本發(fā)明提供了一種基于三軸地磁傳感器的路口車輛違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、前端路口抓拍系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)。地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括單片機(jī)、傳感器、第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊和電源，前端路口抓拍系統(tǒng)包括交通攝像頭、第二Zigbee無線通信收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工控機(jī)，后臺(tái)管理系統(tǒng)包括暫存器、數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)、預(yù)處理子系統(tǒng)、模式識(shí)別子系統(tǒng)、車輛位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)和違章車輛路口照片數(shù)據(jù)庫(kù)。本發(fā)明通過三軸地磁傳感器采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù),判斷車輛在車道的大致位置，進(jìn)而判斷車輛是否違章，且數(shù)據(jù)處理量小，準(zhǔn)確性好，可操作性強(qiáng)，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛違章檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于三軸地磁傳感器的車輛違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著城市道路擁堵情況日益嚴(yán)重，存在部分駕駛員不遵守道路交通規(guī)則，往往容易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。希望尋找一種新的車輛信息檢測(cè)技術(shù)，來減少交通事故的發(fā)生。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)交通信息的檢測(cè)主要是利用環(huán)形感應(yīng)線圈檢測(cè)器來進(jìn)行的，首先由于其在安裝時(shí)需要對(duì)路面切割，切縫面積較大，對(duì)路面損傷較大，其次環(huán)形感應(yīng)線圈只能檢測(cè)停在線圈上的車輛，而且每個(gè)車道前面都要埋設(shè)一個(gè)，檢測(cè)范圍小且浪費(fèi)物力資源。

目前已知的地磁傳感器檢測(cè)原理是，當(dāng)一個(gè)鐵磁行物體，如汽車，置身于磁場(chǎng)中，它會(huì)使磁場(chǎng)擾動(dòng)，此時(shí)，放置于其附近的地磁傳感器能檢測(cè)出磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，從而對(duì)車輛的位置進(jìn)行判斷。

地磁傳感器是一種能動(dòng)態(tài)檢測(cè)地磁場(chǎng)變化的感應(yīng)設(shè)備，因?yàn)轶w積較小，在安裝時(shí)只需要在地面打一個(gè)直徑50mm，高100mm的孔，對(duì)路面損壞較小，其次由于地磁傳感器可以同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)車道，范圍較廣，而且只需要埋設(shè)一個(gè)，能較好的彌補(bǔ)感應(yīng)線圈的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述不足。提供了一種新的檢測(cè)車輛違章的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于三軸地磁傳感器的路口車輛違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、前端路口抓拍系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)；

所述地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括三軸地磁傳感器、單片機(jī)、第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊和電源；所述三軸地磁傳感器、第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊和電源分別通過連接單片機(jī)控制；

所述前端路口抓拍系統(tǒng)包括路口設(shè)備箱以及交通攝像頭，所述路口設(shè)備箱第二Zigbee無線通信收發(fā)模塊、工控機(jī)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；所述交通攝像頭與工控機(jī)互通，所述工控機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述第二Zigbee無線通信收發(fā)模塊分別連接工控機(jī)，所述第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊和第二Zigbee無線通信收發(fā)模塊無線通訊；

所述后臺(tái)管理系統(tǒng)包括暫存器、數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)、預(yù)處理子系統(tǒng)、模式識(shí)別子系統(tǒng)、違章車輛位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)和違章車輛路口照片數(shù)據(jù)庫(kù)；所述暫存器連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，接收地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)和交通攝像頭采集的車輛照片；所述暫存器將違章車輛照片發(fā)送至違章車輛路口照片數(shù)據(jù)庫(kù)，將磁場(chǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)依次連接預(yù)處理子系統(tǒng)以及模式識(shí)別子系統(tǒng)，所述模式識(shí)別子系統(tǒng)將處理好的違章信息發(fā)送至?xí)捍嫫饕约斑`章車輛位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)。

上述的三軸地磁傳感器為Honeywell公司的HMC5883L傳感器，單片機(jī)為MSP-EXP430G2553，第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊和第二Zigbee無線通信收發(fā)模為TI公司的CC2430，電源為3.6V電池。

一種基于三軸地磁傳感器的路口車輛違章監(jiān)測(cè)方法，利用上述的系統(tǒng)，其步驟如下：

步驟1：將地磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝在十字路口一方的警戒線和白實(shí)線的交叉處，采集車輛停靠在不同位置時(shí)地磁傳感器的x、y、z三軸的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，并計(jì)算磁場(chǎng)的變化量，再通過第一Zigbee無線通信收發(fā)模塊發(fā)送至前端路口抓拍系統(tǒng)；