CN106355952A - 关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***及控制方法,其中安全***包括:信息采集模块、控制模块、信息显示模块、电源模块;所述信息采集模块:包括安装在主路路口的主路摄像头或安装在侧路路口的侧路摄像头、信息采集芯片;控制模块:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设正常距离的大小,以及判断行驶速度v与预设正常车速的大小,输出提示信息至信息显示模块。本发明使主路车辆通过侧路路口时能够得到提示信息,提高驾驶安全。便于驾驶员实时、直观、多方面地获取主路、侧路道路车辆信息,可以有效地减少主路和侧路交通事故发生率。
Description
技术领域
本发明涉及关于车辆安全通过路口的安全***技术领域,尤其是一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***及控制方法。
背景技术
由于汽车行驶速度较高,通过侧路口时驾驶员注意力不集中,路况复杂等原因,丁字路口历来是车祸和道路拥堵高发区。有的丁字路口未设红绿灯,或者红绿灯不能直观、有效地向驾驶员传达准确的丁字路口的道路信息。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***及控制方法,使主路车辆通过侧路路口时能够得到提示信息,提高驾驶安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***,包括:
信息采集模块、控制模块、信息显示模块、电源模块;
所述信息采集模块:包括安装在主路路口的主路摄像头或安装在侧路路口的侧路摄像头、信息采集芯片,所述主路摄像头或侧路摄像头用于拍摄主路图像或侧路图像;主路图像或侧路图像存储在信息采集芯片中;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v;
控制模块:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设正常距离的大小,以及判断行驶速度v与预设正常车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
信息显示模块:接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息;
电源模块:用于给信息采集模块、控制模块、信息显示模块供电。
进一步地,所述电源模块包括太阳能电池板和储备电池。
一种采用上述关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***的控制方法,其特征在于:包含如下步骤:
步骤1:所述信息采集模块拍摄主路图像或侧路图像;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v;
步骤2:控制模块接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设距离的大小,以及判断行驶速度v与预设车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
步骤3:信息显示模块接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息。
进一步地,上述控制方法:步骤1中,包括如下步骤:
(1)安装主路摄像头或侧路摄像头,对主路摄像头或侧路摄像头进行标定,以获取主路摄像头或侧路摄像头参数;
(2)检测是否正确安装主路摄像头或侧路摄像头,若是,进行下一步;否则,返回上一步;
(3)主路摄像头或侧路摄像头拍摄主路图像或侧路图像;
(4)接收主路图像或侧路图像,对主路图像或侧路图像进行场景坐标重建,识别图像中的车辆或行人,计算行驶距离L及行驶速度v。
进一步地,上述控制方法:
控制模块输出提示信息至信息显示模块的步骤包括如下:
步骤1:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D;
步骤2:判断:若车辆与路口冲突点的距离D小于预设距离,则进行下一步;否则返回上一步;
步骤3:判断:所述预设速度包括第一预设速度,当行驶速度v不大于第一预设速度时,输出“正常行驶”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步;
步骤4:判断:所述预设速度包括第二预设速度,第二预设速度大于第一预设速度,当车速高于第二预设速度时,输出命令“减速慢行”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步;
步骤5:输出命令“小心驾驶”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1。
本发明的有益效果是:本发明使主路车辆通过侧路路口时能够得到提示信息,提高驾驶安全。便于驾驶员实时、直观、多方面地获取主路、侧路道路车辆信息,可以有效地减少主路和侧路交通事故发生率,并且减少路段拥堵情况。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的控制原理框图;
图2是本发明的安装结构示意图;
图3是本发明安装在路口的示意图;
图4是本发明的控制模块的控制流程图;
其中:10、主路摄像头,11、侧路摄像头,31、监测桩,32、显示屏,41、太阳能电池板,42、储备电池。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图3所示,一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***,包括:
信息采集模块、控制模块、信息显示模块、电源模块;
所述信息采集模块:包括安装在主路路口的主路摄像头10或安装在侧路路口的侧路摄像头11、信息采集芯片,所述主路摄像头10或侧路摄像头11用于拍摄主路图像或侧路图像;主路图像或侧路图像存储在信息采集芯片中;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v。
控制模块:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设正常距离的大小,以及判断行驶速度v与预设正常车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
信息显示模块:接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息;
电源模块:用于给信息采集模块、控制模块、信息显示模块供电。
如图2所示,所述电源模块包括太阳能电池板41和储备电池42。光线充足时,利用太阳能电池板41供电,阴雨天气用储备电池42供电。所述信息显示模块包括监测桩31和显示屏32。如图3所示,监测桩31设于主路、侧路的相交拐角处,两个显示屏32均安装于监测桩31上部,分别显示主路、侧路信息,并面向主路和侧路的驾驶员,便于其获取道路车辆信息。控制模块使用十六位微处理器MK60DN512ZVLQ10,对各种信号进行统筹决策并发出命令。
本发明便于驾驶员实时、直观、多方面地获取主路、侧路道路车辆信息,可以有效地减少主路和侧路交通事故发生率,并且减少路段拥堵情况。
一种采用上述关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***的控制方法,其特征在于:包含如下步骤:
步骤1:所述信息采集模块拍摄主路图像或侧路图像;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v;
步骤2:控制模块接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设距离的大小,以及判断行驶速度v与预设车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
步骤3:信息显示模块接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息。
进一步地,上述控制方法:步骤1中,包括如下步骤:
(1)安装主路摄像头或侧路摄像头,对主路摄像头或侧路摄像头进行标定,以获取主路摄像头或侧路摄像头参数;
(2)检测是否正确安装主路摄像头或侧路摄像头,若是,进行下一步;否则,返回上一步;
(3)主路摄像头或侧路摄像头拍摄主路图像或侧路图像;
(4)接收主路图像或侧路图像,对主路图像或侧路图像进行场景坐标重建,识别图像中的车辆或行人,计算行驶距离L及行驶速度v。
进一步地,上述控制方法:控制模块输出提示信息至信息显示模块的步骤包括如下:
步骤1:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D;
步骤2:判断:若车辆与路口冲突点的距离D小于预设距离,则进行下一步;否则返回上一步;如图4,预设距离设定为50m。
步骤3:判断:所述预设速度包括第一预设速度,当行驶速度v不大于第一预设速度时,输出“正常行驶”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步。如图4,第一预设速度设定为20km/h。
步骤4:判断:所述预设速度包括第二预设速度,第二预设速度大于第一预设速度,当车速高于第二预设速度时,输出命令“减速慢行”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步。如图4,第二预设速度设定为40km/h。
步骤5:输出命令“小心驾驶”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1。
上述车辆行驶速度v的获取基于以下原理:
其中,L1为第二帧图像中车辆与图像基线的距离;
L0为第一帧中车辆与图像基线的距离;
t1为获取第二帧图像的时刻;
t0为获取第一帧图像的时刻。
Δt为摄像机连续两帧图像之间的时间差,根据摄像机采集图像的帧频率可得到。
ΔL为车辆的移动距离,根据图像序列中得到车辆图像的位移转换,具体坐标转换如下:
M(x,y,z)为采集的三维图像中任意一点,M’(m,n)为M点与光心连线与二维图像平面的交点,对应的坐标转换为:
其中,f为主路摄像头或侧路摄像头的焦距。
可用如下齐次坐标做如下转变:
其中,λ表示比例因子;点M’(m,n)可以是选择的任何一个世界坐标系中所测量的物体点M(x,y,z)在图像上的投影点;M表示透视投影矩阵。
信息采集模块分车道采集车辆信息,对同一辆车采集了n帧连续图像,用帧间平均速度代表车辆通过的行驶速度:
其中,vi表示第i帧图像与第i+1帧图像间的车辆平均速度,i=1,2,…,n。根据n帧连续图像可计算出n-1个帧间图像的车辆速度,则分别为v1,v2,…,vn-1。理想情况下这n-1个速度相等,但由于测量或计算的误差,实际中的这n-1个速度并不一定相等,因此上式用帧间平均速度代表车辆通过的行驶速度。
信息采集的时间段t内车辆行驶的路程如下:
即,
车辆与路口冲突点的距离D与上述连续多帧图像中计算车辆的移动距离ΔL的方法相同。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***,其特征在于:包括:
信息采集模块、控制模块、信息显示模块、电源模块;
所述信息采集模块:包括安装在主路路口的主路摄像头或安装在侧路路口的侧路摄像头、信息采集芯片,所述主路摄像头或侧路摄像头用于拍摄主路图像或侧路图像;主路图像或侧路图像存储在信息采集芯片中;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v;
控制模块:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设正常距离的大小,以及判断行驶速度v与预设正常车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
信息显示模块:接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息;
电源模块:用于给信息采集模块、控制模块、信息显示模块供电。
2.根据权利要求1所述的关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***,其特征在于:所述电源模块包括太阳能电池板和储备电池。
3.一种采用权利要求1所述的关于主路车辆安全通过侧路路口的安全***的控制方法,其特征在于:包含如下步骤:
步骤1:所述信息采集模块拍摄主路图像或侧路图像;根据主路图像或侧路图像计算车辆行驶距离L和行驶速度v;
步骤2:控制模块接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D,判断距离D与预设距离的大小,以及判断行驶速度v与预设车速的大小,输出提示信息至信息显示模块;
步骤3:信息显示模块接收控制模块输出的提示信息并显示提示信息。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于:
步骤1中,包括如下步骤:
(1)安装主路摄像头或侧路摄像头,对主路摄像头或侧路摄像头进行标定,以获取主路摄像头或侧路摄像头参数;
(2)检测是否正确安装主路摄像头或侧路摄像头,若是,进行下一步;否则,返回上一步;
(3)主路摄像头或侧路摄像头拍摄主路图像或侧路图像。
(4)接收主路图像或侧路图像,对主路图像或侧路图像进行场景坐标重建,识别图像中的车辆或行人,计算行驶距离L及行驶速度v。
5.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于:控制模块输出提示信息至信息显示模块的步骤包括如下:
步骤1:接收主路图像或侧路图像以及车辆行驶距离L和行驶速度v,计算车辆与路口冲突点的距离D;
步骤2:判断:若车辆与路口冲突点的距离D小于预设距离,则进行下一步;否则返回上一步;
步骤3:判断:所述预设速度包括第一预设速度,当行驶速度v不大于第一预设速度时,输出“正常行驶”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步;
步骤4:判断:所述预设速度包括第二预设速度,第二预设速度大于第一预设速度,当车速高于第二预设速度时,输出命令“减速慢行”提示信息给信息显示模块,之后返回步骤1;否则进行下一步;
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