一種機動車道路限速多元化智能警示系統及其控制方法與流程

本發明屬于道路交通技術領域，具體涉及一種機動車道路限速多元化智能警示系統及其控制方法。

背景技術：

在當前城市化進程中，隨著新興城市的崛起和老城區的擴建，城市交通道路也在不斷建設，行駛在道路上的機動車數量也在快速增加。為了行人、非機動車和機動車能夠在道路上各自通行的更安全，往往需要在一些路段上安裝一些警示牌或警示設備來告知機動車駕駛人員，特別是在某些特定的路段上，要求機動車速度被限定在某一固定的速度值以下行駛。因此，常在人員行走出入較多的地方，如：學校門口、商業區、公交站點、彎道等特殊區域路段上安放一些限速警示牌，提醒過往駕駛人員路過此地注意自己的車速。但是由于一些駕駛人員的駕駛習慣和守法意識淡薄，卻對道路旁警示牌的警示熟視無睹，因此造成了許多不應該發生的交通事故。且傳統限速警示牌基本都是無智能化功能的警示牌，其功能只有固定限速標識，每個地段限速的速度值都各不相同，不具備相互交換性，沒有實時車輛速度檢測功能，不能夠對超出速度值的行駛車輛提出約束性的警示。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種機動車道路限速多元化智能警示系統及其控制方法。

本發明的技術方案：

一種機動車道路限速多元化智能警示系統，包括：

嵌入式控制器、車輛速度檢測傳感器、串行數據電平轉換器、機動車速度顯示牌、超速報警燈、視頻傳感器、數據交換機、機動車牌照顯示牌、設置于限速道路旁的金屬桿件和直流開關電源；

所述金屬桿件上設置有系統外殼，系統外殼高度距地面3-4米，系統外殼內裝有嵌入式控制器、串行數據電平轉換器和數據交換機；系統外殼正表面設置有車輛速度檢測傳感器、機動車速度顯示牌、超速報警燈、視頻傳感器和機動車牌照顯示牌。系統外殼正表面面向道路車輛行駛方向。

所述車輛速度檢測傳感器輸出端通過串行數據電平轉換器與嵌入式控制器入端連接，機動車速度顯示牌輸入端和超速報警燈的輸入端分別與嵌入式控制器不同輸出端連接，視頻傳感器數據發送端通過數據交換機與嵌入式控制器數據接收端連接，嵌入式控制器數據發送端通過數據交換機與機動車牌照顯示牌數據接收端連接，系統電源直流開關電源分別連接嵌入式控制器、車輛速度檢測傳感器、串行數據電平轉換器、機動車速度顯示牌、視頻傳感器、數據交換機、機動車牌照顯示牌和超速報警燈。所述嵌入式控制器分別連接圖像數據緩存存儲器和網絡數據傳輸控制器一端，網絡數據傳輸控制器另一端連接遠程交通指揮中心。

機動車道路限速多元化智能警示系統的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：車輛速度檢測傳感器實時檢測經過此路段的機動車的機動車速度值，并通過串行數據電平轉換器轉換為嵌入式控制器匹配的電平信號后，發送給嵌入式控制器；

步驟2：視頻傳感器實時采集經過此路段的機動車的車輛視頻，并在車輛視頻中提取機動車牌照信息，同時將車輛視頻壓縮后與機動車牌照信息一起作為車輛視頻信息發送給嵌入式控制器。

步驟3：嵌入式控制器接收車輛速度檢測傳感器發送的機動車速度值和視頻傳感器發送的車輛視頻信息，從車輛視頻信息中提取機動車牌照信息，并判斷機動車牌照信息的個數，為1，將車輛視頻信息與所測機動車的機動車速度值疊加形成機動車信息記錄，存儲至嵌入式控制器的數據緩存存儲器中，執行步驟4，否則，執行步驟5；

步驟4：嵌入式控制器判斷機動車速度值是否超出預設的該路段限速值，是，將該超速機動車的機動車速度值發送到機動車速度顯示牌上顯示，將機動車牌照信息通過交換機發送到機動車牌照顯示牌上顯示，打開超速報警燈進行報警，同時，將該超速機動車的機動車信息記錄通過網絡數據傳輸控制器傳輸至遠程交通指揮中心，否則，將該機動車的機動車速度值和機動車牌照信息刪除；

步驟5：嵌入式控制器判斷機動車速度值是否超出預設的該路段限速值，是，將該超速機動車的機動車速度值發送到機動車速度顯示牌上顯示，同時，打開超速報警燈進行報警，否則，將該機動車的機動車信息記錄刪除。

有益效果：本發明的一種機動車道路限速多元化智能警示系統及其控制方法與現有技術相比，具有如下優勢：

(1)對于超出路段限速值的機動車進行報警燈閃光報警提示，使駕駛人員能夠集中精神、注意路面情況，以達到降低道路交通事故情況的發生，以此來預防和減少因機動車超速駕駛而引發的交通事故；

(2)具有靈活性，可以按照不同地點和區域的不同限速值進行設定，在此基礎上還增加了實時顯示速度值的顯示牌，對于超出限速值的機動車輛可以進行實時抓拍取證，作為后續違章處罰的依據；

(3)將會給社會帶來良好的經濟效益：目前，由于在交通道路上，某些駕駛員在一些需要限定速度的地點，由于自身的疏忽和交通道路周邊的特殊環境所造成的交通肇事，有相當大的原因是由于沒有控制好所駕駛車輛的速度而發生，這也是當今道路交通肇事中最大的危害之一，所造成的人員、財產損失及后果是無法用價值來衡量；

(4)具有社會實際效益，對于補充有限警力資源，警示行駛在道路機上的機動車駕駛員注意路段安全和提高駕駛員的守法意識，都具有實際意義和幫助。

附圖說明

圖1為本發明一種實施方式的機動車道路限速多元化智能警示系統結構圖；

圖2為本發明一種實施方式的機動車道路限速多元化智能警示系統電路連接圖；

圖3為本發明一種實施方式的機動車道路限速多元化智能警示系統外殼實樣圖；

圖4為本發明一種實施方式的機動車道路限速多元化智能警示系統的道路安裝示意圖；

圖5為本發明一種實施方式的機動車道路限速多元化智能警示系統的控制方法流程圖；

其中，1-超速報警燈、2-車輛速度檢測傳感器、3-視頻傳感器、4-限速牌、5-機動車速度顯示牌、6-機動車牌照顯示牌、7-系統外殼、8-金屬桿件、9-限速道路。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一種實施方式作詳細說明。

本實施方式的一種機動車道路限速多元化智能警示系統，包括：嵌入式控制器、車輛速度檢測傳感器、串行數據電平轉換器、機動車速度顯示牌、超速報警燈、視頻傳感器、數據交換機、機動車牌照顯示牌、金屬桿件和直流開關電源。

如圖1所示，車輛速度檢測傳感器輸出端通過串行數據電平轉換器與嵌入式控制器入端連接，視頻傳感器數據發送端通過數據交換機與嵌入式控制器數據接收端連接，嵌入式控制器數據發送端通過數據交換機與機動車牌照顯示牌數據接收端連接，電源直流開關電源分別連接嵌入式控制器、車輛速度檢測傳感器、串行數據電平轉換器、機動車速度顯示牌、視頻傳感器、數據交換機、機動車牌照顯示牌和超速報警燈。所述嵌入式控制器分別連接圖像數據緩存存儲器和網絡數據傳輸控制器一端，網絡數據傳輸控制器另一端連接遠程交通指揮中心。

如圖2所示，本實施方式中，嵌入式控制器為機動車道路限速多元化智能警示系統核心處理器，型號為PCM3587，嵌入式控制器用于采集車輛速度檢測傳感器和視頻傳感器發送的信息，協調和控制機動車速度顯示牌、超速報警燈和機動車牌照顯示牌，并將信息傳送到上位機或交通指揮中心；

車輛速度檢測傳感器為微波雷達傳感器，型號為SIATFR-A，用于采集機動機動車速度；

串行數據電平轉換器為嵌入式控制器與車輛速度檢測傳感器之間的電信號轉換輸入輸出模塊，型號為MAX232；

視頻傳感器用于車輛牌照信息采集，型號為DS-2CD876MF；

數據交換器用于網絡數據交換，型號為IES7110-2GS；

機動車牌照顯示牌為LED顯示屏，用于對采集到的機動車牌照信息進行顯示，型號為銳凌P8LED顯示屏；

機動車速度顯示牌由4個七寸數碼顯示模塊組成，用于對機動車速度值進行顯示，其中，七寸數碼顯示模塊中發光二極管型號為SUD5219W；

超速報警燈為LED閃光燈，用于機動車速度超限時報警，型號為LTE-1101LJ；

直流開關電源用于為機動車道路限速多元化智能警示系統供電，型號為HF200W-D-E。

本實施方式中，嵌入式控制器輸出端D0-D2連接鎖存器輸入端，向鎖存器輸入BCD碼數據即機動車速度值，鎖存器輸出端分別連接4個七寸數碼顯示模塊輸入端，嵌入式控制器輸出端I\O0-I\O3分別通過驅動器連接4個七寸數碼顯示模塊輸入端，嵌入式控制器cs端連接鎖存器LE。其中，鎖存器型號為CD4511，驅動器型號為7407/A，用于控制4個七寸數碼顯示模塊分別顯示機動車速度值的百位、十位、個位和小數位。嵌入式控制器輸出端I\O4通過型號為74F06A的驅動器連接超速報警燈。

如圖3所示，本實施方式中，嵌入式控制器、車輛速度檢測傳感器、串行數據電平轉換器、數據交換機和系統電源均設置于系統外殼7內，系統外殼7正面設置車輛速度檢測傳感器2和視頻傳感器3，還設置有機動車速度顯示牌5、機動車牌照顯示牌6和超速報警燈1，并粘貼限速牌4顯示本路段限速值。如圖4所示，系統外殼7設置于限速道路9旁的金屬桿件8上，系統外殼7正表面面向機動車行駛方向，且高度為距地面3.5米，所述金屬桿件8設置于民小區出入口附近、學校門口、重要公共場所出入處、交通道路彎道處等需要限速地點的道路旁，警示或提醒過往駕駛人員路過此地注意自己的行車速度。

如圖5所示，機動車道路限速多元化智能警示系統的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：車輛速度檢測傳感器實時檢測經過此路段的機動車的機動車速度值，并通過串行數據電平轉換器轉換為嵌入式控制器匹配的電平信號后，發送給嵌入式控制器；

步驟2：視頻傳感器實時采集經過此路段的機動車的車輛視頻，并在車輛視頻中提取機動車牌照信息，同時將車輛視頻壓縮后與機動車牌照信息一起作為車輛視頻信息發送給嵌入式控制器。

步驟3：嵌入式控制器接收車輛速度檢測傳感器發送的機動車速度值和視頻傳感器發送的車輛視頻信息，從車輛視頻信息中提取機動車牌照信息，并判斷機動車牌照信息的個數，為1，將機動車牌照信息與所測機動車的機動車速度值疊加形成機動車信息記錄，存儲至嵌入式控制器的數據緩存存儲器中，執行步驟4，否則，執行步驟5；

步驟4：嵌入式控制器判斷機動車速度值是否超出預設的該路段限速值，是，將該超速機動車的機動車速度值發送到機動車速度顯示牌上顯示，將機動車牌照信息通過交換機發送到機動車牌照顯示牌上顯示，打開超速報警燈進行報警，同時，將該超速機動車的機動車信息記錄通過網絡數據傳輸控制器傳輸至遠程交通指揮中心，否則，將該機動車的機動車信息記錄刪除；

步驟5：嵌入式控制器判斷機動車速度值是否超出預設的該路段限速值，是，將該超速機動車的機動車速度值發送到機動車速度顯示牌上顯示，同時，打開超速報警燈進行報警，否則，將該機動車的機動車信息記錄刪除。