本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于超聲波傳感器的闖紅燈抓拍系統(tǒng)及其控制方法，所述系統(tǒng)包括信號燈狀態(tài)檢測電路、超聲波發(fā)射探頭、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收探頭、超聲波接收電路、微處理器以及攝像頭，所述微處理器的輸出端還連接有攝像頭快門控制電路，該攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍；其中，所述超聲波發(fā)射探頭與超聲波接收探頭均設(shè)置在道路停車線與斑馬線之間緩沖區(qū)的上方；所述攝像頭設(shè)置在道路的上方且靠近停車線。其顯著效果是：基于超聲波測距的原理，不用在地面下埋設(shè)感應(yīng)線圈，安裝便利，使用成本低，出現(xiàn)故障后維修方便；不會受到天氣等因素的影響，檢測精度高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種，所述系統(tǒng)包括信號燈狀態(tài)檢測電路、超聲波發(fā)射探頭、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收探頭、超聲波接收電路、微處理器以及攝像頭，所述微處理器的輸出端還連接有攝像頭快門控制電路，該攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍；其中，所述超聲波發(fā)射探頭與超聲波接收探頭均設(shè)置在道路停車線與斑馬線之間緩沖區(qū)的上方；所述攝像頭設(shè)置在道路的上方且靠近停車線。其顯著效果是：基于超聲波測距的原理，不用在地面下埋設(shè)感應(yīng)線圈，安裝便利，使用成本低，出現(xiàn)故障后維修方便；不會受到天氣等因素的影響，檢測精度高?！緦＠f明】
本專利技術(shù)涉及到交通執(zhí)法管理
，具體地說，是一種。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民的生活水平逐漸提高，汽車對我們來說越來越重要了。然而汽車越多，交通事故的發(fā)生率也就越嚴重。現(xiàn)實生活中闖紅燈的現(xiàn)象非常嚴重，很多司機根本就不看紅綠燈，直接橫沖直撞，或者在綠燈快要結(jié)束的時候盡自己最大的可能經(jīng)過這個路口，這就給行人造成嚴重的安全隱患。 現(xiàn)階段智能交通系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)相當?shù)某墒欤谌虻母鱾€國家的交通管理中都應(yīng)用廣泛，尤其是闖紅燈抓拍系統(tǒng)的不斷普及，解決了傳統(tǒng)的只能由交警來發(fā)現(xiàn)違規(guī)的車輛，因此省了很多的人力物力。這種系統(tǒng)是在人行道和停車線之間的地下安裝檢測線圈，采用電磁感應(yīng)原理對紅燈時經(jīng)過的車輛進行拍照。 然而，這種闖紅燈抓拍系統(tǒng)有一定的局限性:線圈埋于地下，檢測靈敏度較低；出現(xiàn)故障時維修不便、影響交通；使用成本高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種，該系統(tǒng)檢測靈敏度較高，出故障后維修方便，使用成本低。 為達到上述目的，本專利技術(shù)表述一種基于超聲波傳感器的闖紅燈抓拍系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于:包括信號燈狀態(tài)檢測電路、超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、微處理器以及攝像頭，所述信號燈狀態(tài)檢測電路與所述微處理器的一個輸入端連接，該微處理器經(jīng)過超聲波發(fā)射電路驅(qū)動所述超聲波發(fā)射探頭發(fā)出超時波信號，所述超聲波接收探頭接收障礙物返回的超聲波信號并通過超聲波接收電路送入所述微處理器中，在所述微處理器的控制信號輸出端還連接有攝像頭快門控制電路，該攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍； 所述超聲波發(fā)射探頭與超聲波接收探頭均設(shè)置在道路停車線與斑馬線之間的緩沖區(qū)上方，用于檢測紅燈時有無車輛通過所述緩沖區(qū)；所述攝像頭設(shè)置在道路停車線的后上方，用于抓拍車輛闖紅燈時的違章圖像。 本系統(tǒng)在具體使用過程中，首先通過信號燈狀態(tài)檢測電路檢測信號燈的狀態(tài)，當綠燈結(jié)束時，微處理器則通過超聲波發(fā)射電路驅(qū)動超聲波發(fā)射探頭持續(xù)發(fā)出超聲波信號，并通過超聲波接收探頭接收障礙物返回的超聲波信號，微處理器通過計算發(fā)送與接收超聲波信號的時間差以及聲音在空氣中的傳播速度，即可計算出障礙物與超聲波接收探頭間的距離，若此時有車輛闖紅燈，測得的距離則相較于超聲波探頭與路面的距離變短，此時微處理器則判定有車闖紅燈，并通過攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍。本系統(tǒng)不用在地面下埋設(shè)感應(yīng)線圈，安裝便利，使用成本低，出現(xiàn)故障后維修方便；通過超聲波檢測不會受到天氣等因素的影響，檢測靈敏度高。 作為更進一步的技術(shù)方案，所述攝像頭快門控制電路包括三極管Ql與三極管Q2，三極管Ql的基極與所述微處理器的控制信號輸出端相連，三極管Ql的集電極經(jīng)電阻Rl后連接第一直流電源，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Q2的基極與所述三極管Ql的集電極相連，三極管Ql的集電極經(jīng)電阻R2與快門驅(qū)動電機M后接第二直流電源，三極管Q2的發(fā)射極接地。 作為更進一步的技術(shù)方案，所述信號燈檢測電路通過信號燈控制信號或?qū)π盘枱暨M行圖像采集獲取信號燈狀態(tài)。 作為更進一步的技術(shù)方案，在所述微處理器上還連接有顯示模塊，該顯示模塊采用IXD液晶顯不屏。 通過將闖紅燈車輛的信息通過顯示屏公布，能夠?qū)罄m(xù)經(jīng)過的車輛起到警示的作用，有助于減小闖紅燈的概率。 為了節(jié)省成本且不影響控制效果，所述微處理器采用STC12C5A6S2單片機。 結(jié)合上述的基于超聲波傳感器的闖紅燈抓拍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本專利技術(shù)還提供了一種基于該闖紅燈抓拍系統(tǒng)的控制方法，其關(guān)鍵在于按照以下步驟進行: 步驟1:系統(tǒng)初始化； 步驟2:所述微處理器通過信號燈狀態(tài)檢測電路獲取信號燈狀態(tài)，當綠燈結(jié)束時，所述微處理器發(fā)出信號通過超聲波發(fā)射電路驅(qū)動超聲波發(fā)射探頭發(fā)生超聲波信號； 步驟3:所述超聲波接收探頭接收障礙物發(fā)射的超聲波信號，并通過超聲波接收電路傳輸至所述微處理器中； 步驟4:所述微處理器按照I = l/2*c*t計算出超聲波探頭與障礙物之間的距離1，其中，t為超聲波發(fā)送與接收的時間差，c為超聲波傳播速度； 步驟5:所述微處理器將步驟3獲得的距離I與預設(shè)閾值L進行比較，若1〈L則判定為有車輛闖紅燈，并發(fā)出控制信號通過攝像頭快門控制電路驅(qū)動攝像頭對該闖紅燈車輛進行抓拍，若I = L則返回步驟I循環(huán)。 為簡化計算，步驟4中所述超聲波傳播速度c取值為340m/s。 作為更進一步的技術(shù)方案，步驟5中所述預設(shè)閾值L為超聲波探頭與路面之間的距離。 本專利技術(shù)基于超聲波測距的原理，當有車輛闖紅燈時，測得的超聲波接收探頭與車頂之間的距離必定小于超聲波接收探頭與路面之間的距離，則可以判定該車輛為闖紅燈車輛，隨即通過攝像頭進行抓拍，記錄車輛闖紅燈的證據(jù)。 本專利技術(shù)的顯著效果是:基于超聲波測距的原理，不用在地面下埋設(shè)線圈，安裝便利，使用成本低，出現(xiàn)故障后維修方便；通過超聲波檢測不會受到天氣等因素的影響，檢測靈敏度高。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本專利技術(shù)的安裝使用示意圖； 圖3是本專利技術(shù)中超聲測距原理示意圖； 圖4是本專利技術(shù)中超聲波發(fā)射電路與超聲波接收電路原理圖； 圖5是本專利技術(shù)中微處理器與顯示模塊的電路原理圖； 圖6是本專利技術(shù)中攝像頭快門控制電路原理圖； 圖7是本專利技術(shù)的控制方法流程圖。 附圖標記說明:1為道路，2為攝像頭，3為超聲波發(fā)射探頭，4為超聲波接收探頭，5為斑馬線。 【具體實施方式】 下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。 參見附圖1-圖2，一種基于超聲波傳感器的闖紅燈抓拍系統(tǒng)，包括信號燈狀態(tài)檢測電路、超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、微處理器以及攝像頭，所述信號燈狀態(tài)檢測電路與所述微處理器的一個輸入端連接，該微處理器經(jīng)過超聲波發(fā)射電路驅(qū)動所述超聲波發(fā)射探頭發(fā)出超時波信號，所述超聲波接收探頭接收障礙物返回的超聲波信號并通過超聲波接收電路送入所述微處理器中，在所述微處理器的控制信號輸出端還連接有攝像頭快門控制電路，該攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍；所述信號燈狀態(tài)檢測電路用于獲取信號燈狀態(tài)，而為了減少成本，本例中將該信號燈狀態(tài)檢測電路直接與信號燈控制電路相連；所述超聲波發(fā)射探頭與超聲波接收探頭用于檢測紅燈時有無車輛通過緩沖區(qū)；所述攝像頭用于對闖紅燈車輛進行抓拍；所述微處理器用于信號處理并根據(jù)處理結(jié)果控制所述攝像頭工作。 從圖1中還可以看出，在所述微處理器上還連接有顯示模塊，該顯示模塊采用IXD液晶顯示屏；所述微處理器采用STC12C5A本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于超聲波傳感器的闖紅燈抓拍系統(tǒng)，其特征在于：包括信號燈狀態(tài)檢測電路、超聲波發(fā)射探頭、超聲波接收探頭、微處理器以及攝像頭，所述信號燈狀態(tài)檢測電路與所述微處理器的一個輸入端連接，該微處理器經(jīng)過超聲波發(fā)射電路驅(qū)動所述超聲波發(fā)射探頭發(fā)出超時波信號，所述超聲波接收探頭接收障礙物返回的超聲波信號并通過超聲波接收電路送入所述微處理器中，在所述微處理器的控制信號輸出端還連接有攝像頭快門控制電路，該攝像頭快門控制電路驅(qū)動所述攝像頭的快門實現(xiàn)闖紅燈車輛的抓拍；所述超聲波發(fā)射探頭與超聲波接收探頭均設(shè)置在道路停車線與斑馬線之間的緩沖區(qū)上方，用于檢測紅燈時有無車輛通過所述緩沖區(qū)；所述攝像頭設(shè)置在道路停車線的后上方，用于抓拍車輛闖紅燈時的違章圖像。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張小云，柏俊杰，吳英，向毅，
申請(專利權(quán))人：重慶科技學院，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶;85
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