CN109559525A - 一种基于毫米波雷达的超速监控方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于毫米波雷达的超速监控方法、装置和设备，方法包括：接收由雷达接收到的反射信号。获取反射信号与本振信号进行混频得到的中频信号中，获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱并确定M个速度频谱中超过速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在中频信号中的位置，以获得K个频谱位置。根据频谱位置获得与K个频谱位置对应的K个目标物体与雷达之间的径向距离以及对应的超过速度幅度阈值的频率、根据频率获得与目标物体相对雷达的径向速度以及雷达所在位置与预先在预定区域的每个车道上设置的监测点之间沿车道方向的距离，获得目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。本发明能够准确检测道路车辆的行驶速度，响应速度快。

Description

一种基于毫米波雷达的超速监控方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的超速监控方法、装置和设备
背景技术
随着时代的进步、经济的发展以及国民生活水平的提高，带动了私家车辆的急剧增长。同时，行业的竞争也造成了各种运输车辆的迅速增多。随之而来的，便是城市的快节奏发展带来的车辆的超速问题。不仅严重威胁行人、其他车辆，而且会危及驾驶员自身的生命安全。因此，交通管理部门不断加大对道路超速车辆的监管力度，而构建一套行之有效的车辆超速检测方案便尤为重要。
现有技术存在的问题：
1、在检测道路的地面埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速。但是，通过线圈检测方法在地面埋设感应线圈的施工量大，路面的施工变更和高低温差对感应线圈的维护工作量都是巨大的。
2、在检测道路的上方安装摄像头，通过对连续视频图像的分析，跟踪违章车辆行为的过程而进行速度计算。但是，通过视频检测方法对移动车辆的鉴别存在很大的困难，而且，视频技术受光线，天气影响极大。
3、利用声波或激光雷达的测距原理，记录两次车辆的位置和时间，计算通过该段距离的时间差，获得车辆的速度。但是，利用声波检测的方法需要用到超声波传感头，而该装置在灰尘极大的恶劣环境中的使用寿命极短。但是，利用激光雷达检测的方法需要向检测区域发射激光束，而激光束对人体尤其是对眼睛的伤害尤为严重。
4、在检测道路上方安装多普勒雷达，根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度。但是，采用多普勒雷达虽然可以准确计算车辆的行驶速度，但只适用于单车道检测，无法做到多车道同时检测。
发明内容
本发明实施例提供一种基于毫米波雷达的车辆超速方法、装置和设备。本发明采用毫米波雷达进行违规超速车辆检测，安装方便，维护简单，能够降低恶劣天气对检测的影响，不会对人体造成伤害。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于毫米波雷达的超速监控方法，包括：
接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；
将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；
获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；
根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；
根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过所述速度幅度阈值的频率；
根据所述频率，获得所述与目标物体相对毫米波雷达的径向速度；
根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
进一步地，获取所述第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱，具体包括：
对所述第一中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一距离频谱；
获取所述第一距离频谱中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并对M个峰值谱线分别进行二维FFT频谱分析，获得对应的M个速度频谱。
进一步地，接收由毫米波雷达的第二接收天线接收到的第二反射信号；并将所述第二反射信号与本振信号进行混频以获取第二中频信号；
分别对所述第一中频信号和所述第二中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一相位频谱和第二中频信号中的第二相位频谱；
根据所述K个频谱位置，获得K个频谱位置在第一相位频谱中对应的K个第一相位信息以及K个频谱位置在第二相位频谱中对应的K个第二相位信息；
根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，获得与K个频谱位置对应的K个相位差；并根据所述K个相位差，获得所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角；
根据所述第一夹角、毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，所述毫米波雷达主轴方向与监测点和地面的交点共线之间的第三夹角以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体到所述毫米波雷达的水平距离；
根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；
根据所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离，以获得所述K个目标物体所在的车道；
根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度步骤之后，还包括：
当判断所述目标物体的行驶速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。
更进一步地，在预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点；其中，监测点和雷达主轴方向a与地面的交点共线b，并且a与b之间的夹角为θ；
则每个监测点的目标物体到毫米波雷达的水平距离表示为：
其中，φ为毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，dK为K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离，βK为所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角，k＝1，...，K。
更进一步地，根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；则所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离表示为：
进一步地，当判断在所述预定区域内存在超速车辆时，生成报警消息；所述警报消息通过无线通讯被发送至所述毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
进一步地，当判断所述预定区域内的超速车辆时，发出控制指令至对应所述预定区域内的摄像头，以使得所述摄像头接收到所述控制指令后对所述超速车辆进行拍照。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于毫米波雷达的超速监控装置，包括：
接收模块，用于接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；
混频模块，用于将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；
第一中频信号获取模块，用于获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；
频谱位置获取模块，用于根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；
频率获取模块，用于根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过所述速度幅度阈值的频率；
径向速度获取模块，用于根据所述频率，获得所述与目标物体相对毫米波雷达的径向速度；
判断模块，用于根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
第三方面，本发明实施例提供了一种超速监控设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于毫米波雷达的超速监控方法。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明采用的一发二收的调频连续波毫米波雷达能够获得预定区域处目标物体的速度，可以实时监测该预定区域处是否有违规超速目标物体，可以有效地实现对违规超速车辆的准确判断，并及时响应处理。该方法能够不受恶劣天气以及飞鸟等高空快速飞行物体的影响。同时，既可以用于单车道监测，也可以用于多车道监测。既可以用于单向行驶车道，也可以用于双向行驶车道。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的一种基于毫米波雷达的超速监控方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的一种基于毫米波雷达的超速监控方法的结构示意图。
图3是本发明第三实施例提供的基于毫米波雷达的超速监控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一实施例：
参见图1和图2，本发明第一实施例提供一种基于毫米波雷达的超速监控方法，包括：
S10，接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成。
S20，将第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号。
在本实施例中，采用一发二收调频连续波毫米波雷达，即一个发射天线和两个接收天线。发射天线发射一个发送信号两个接收天线同时接收反射信号。所述毫米波雷达安装在道路一侧的路灯杆上，毫米波雷达通过发射天线向外发射调频连续波这里称作发射信号，被发射至受测目标的电磁波会产生反射信号，该反射信号通过毫米波雷达的接收天线接收称为接收信号(或回波信号、反射信号)，从而进入与毫米波雷达相连的后续信号处理电路。所述毫米波雷达通过发射天线向外发射线性调频的发射信号，经过所述被目标对象会产生所述反射信号；其中，所述目标对象包括人或者车辆等。
在本实施例中，混频工作由电路的混频器完成，实际是一个信号的乘法器，即对混频器两个输入端的两路信号进行乘法操作，这两路信号分别是雷达接收到的反射信号，以及本振信号。其中，本振信号是指毫米波雷达电路自己产生的一个时刻与发射信号同频率的信号，由本地振荡器产生。
S30，获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱。
在本实施例中，获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱，具体包括：对所述第一中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一距离频谱；获取所述第一距离频谱中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并对M个峰值谱线分别进行二维FFT频谱分析，获得对应的M个速度频谱。
S40，根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置。
S50，根据所述K个频谱位置，获得与K个频谱位置对应的K个目标物体与毫米波雷达之间的径向距离以及与K个频谱位置对应的超过速度幅度阈值的频率。
S60，根据频率，获得与目标物体相对毫米波雷达的径向速度。
在本实施例中，根据上述K个谱线位置计算对应的超过速度幅度阈值的频率fk(1≤k≤K)。并根据频率fk计算目标物体相对雷达的径向速度其中，λ表示载波波长。根据频谱位置，获得对应的目标物体相对雷达的径向距离d1,…,dK。
S70，根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先在预定区域的每个车道上设置的监测点之间沿车道方向的距离以及径向距离，获得与K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
在本实施例中，所述K个目标物体的行驶速度为其中k＝1,…,K。
在本实施例中，因为所述毫米波雷达是两个接收天线同时接收反射信号，所以反射信号到达两个接收天线的时间会不同，但因为时间差会很短，因此只是在两个接收信号的相位频谱上产生差异，而两个接收信号的距离频谱上是没有差异的。
具体地，在本实施例中，接收由毫米波雷达的第二接收天线接收到的第二反射信号；并将所述第二反射信号与本振信号进行混频以获取第二中频信号，分别对所述第一中频信号和所述第二中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一相位频谱和第二中频信号中的第二相位频谱。根据所述K个频谱位置，获得K个频谱位置在第一相位频谱中对应的K个第一相位信息以及K个频谱位置在第二相位频谱中对应的K个第二相位信息。根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，获得与K个频谱位置对应的K个相位差；并根据所述K个相位差，获得所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角。根据所述第一夹角、毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，所述毫米波雷达主轴方向与监测点和地面的交点共线之间的第三夹角以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体到所述毫米波雷达的水平距离。根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离。所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离，以获得所述K个目标物体所在的车道。根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度步骤之后，还包括：当判断所述目标物体的行驶速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。
在本实施例中，根据K个频谱位置，获得第一相位频谱K个频谱位置对应的第一相位信息α1,1,…,αK,1和第二相位频谱中K个频谱位置对应的第二相位信息α1,2,…,αK,2。计算K个频谱位置对应的相位差Δα1,…,ΔαK，其中，Δαk＝αk,2-αk,1，K＝1，...K。
在本实施例中，在预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点；其中，监测点和雷达主轴方向a与地面的交点共线b，并且a与b之间的夹角为θ；则每个监测点的目标物体到毫米波雷达的水平距离的表示为：其中，φ为毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，dK为K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离，βK为所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角，k＝1，...，K。
在本实施例中，根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；则所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离表示为：
本发明采用的一发二收调频连续波毫米波雷达能够获得预定区域处目标物体的速度，根据不同车道监测点位置与毫米波雷达所在位置之间的几何关系，可以实时监测该预定区域处是否有违规超速目标物体，可以有效地实现对违规超速车辆的准确判断，并及时响应处理。该方法能够解决不同路段不同限速的检测问题，响应速度快，准确高效。且不受恶劣天气以及飞鸟等高空快速飞行物体的影响。同时，既可以用于单车道监测，也可以用于多车道监测。既可以用于单向行驶车道，也可以用于双向行驶车道。
在本发明第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述径向距离获得与所述M个频谱位置对应的M个目标物体距离所述毫米波雷达的水平距离；根据所述水平距离，以获得所述M个目标物体所在的车道；当判断所述目标物体的速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。
在本实施例中，根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述径向距离获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体距离所述毫米波雷达的水平距离，则所述水平距离表示为：其中，φ为毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，dK为K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离，βK为所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角，k＝1，...，K。。
本发明通过K个频谱位置对应的K个目标物体距离所述毫米波雷达的水平距离从而获得K个目标物体所在的车道，继而通过判断所述目标物体的速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。
在本发明第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，当判断所述预定区域内存在超速车辆时，生成报警消息；所述警报消息通过无线通讯被发送至所述毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。通过将毫米波雷达通过接口与其他通信***(例如监控中心、用户终端等)连接，当雷达确定距离雷达dk处对应的监测点的目标物体违规超速，则可以控制其连接的通信***向相关人员发出违规警报以及具体违规信息，以便相关人员做出及时准确的处理。
在本发明第一实施例的基础上，本发明的一个优选实施例中，当判断所述预定区域内的超速车辆时，发出控制指令至对应所述预定区域内的摄像头，以使得所述摄像头接收到所述控制指令后对所述超速车辆进行拍照。通过将毫米波雷达与摄像头通过接口连接，当毫米波雷达确定距离雷达dk处对应的监测点的目标物体违规超速，则可以控制启动摄像头对该监测点处的目标物体进行拍照，由此可以避免摄像头不停地对所有监测点进行频繁拍照。
在本实施例中，所述无线通讯方式可例如通过互联网(包括云端服务)、蓝牙通信、近场通信(Near Flied Communication，FFC)或者无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)通信等方式无线连线于波毫米波雷达关联的用户终端和交通监控中心，用户终端通过智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PAD)、个人数字助理手机、平板计算机和PC机实施监测目标物体情况。
本发明第二实施例：
参见图3，本发明第二实施例提供一种基于毫米波雷达的超速监控装置，包括：
接收模块10，用于接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；
混频模块20，用于将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；
第一中频信号获取模块30，用于获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；
频谱位置获取模块40，用于根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；
频率获取模块50，用于根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过速度幅度阈值的频率；
径向速度获取模块60，用于根据所述频率，获得所述与目标物体相对毫米波雷达的径向速度；
判断模块70，用于根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
本发明第三实施例：
本发明第三实施例提供一种超速监控设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例任意一项所述的基于毫米波雷达的超速监控方法。
需说明的是，在本实施例公开的主控装置和从控装置的各模块均可由硬件实现，主控装置和从控制装置的示例可以是基于X86的处理器、精简指令集计算(RISC)处理器、专用集成电路(ASIC)处理器、复合指令集计算(CISC)处理器、中央处理器(CPU)、显示并行指令计算(EPIC)处理器、超长指令字(VLIW)处理器和/或电路的其他处理器，在此不再赘述。
在本实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(APPlication Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述的基于毫米波雷达的超速监控方法控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述实现基于毫米波雷达的超速监控方法的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现基于毫米波雷达的超速监控方法的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、文字转换功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(SecureDigital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述实现服务设备的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，包括：
接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；
将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；
获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；
根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；
根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过所述速度幅度阈值的频率；
根据所述频率，获得所述与目标物体相对毫米波雷达的径向速度；
根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，
获取所述第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱，具体包括：
对所述第一中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一距离频谱；
获取所述第一距离频谱中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并对M个峰值谱线分别进行二维FFT频谱分析，获得对应的M个速度频谱。
3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，
接收由毫米波雷达的第二接收天线接收到的第二反射信号；并将所述第二反射信号与本振信号进行混频以获取第二中频信号；
分别对所述第一中频信号和所述第二中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一相位频谱和第二中频信号中的第二相位频谱；
根据所述K个频谱位置，获得K个频谱位置在第一相位频谱中对应的K个第一相位信息以及K个频谱位置在第二相位频谱中对应的K个第二相位信息；
根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，获得与K个频谱位置对应的K个相位差；并根据所述K个相位差，获得所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角；
根据所述第一夹角、毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，所述毫米波雷达主轴方向与监测点和地面的交点共线之间的第三夹角以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体到所述毫米波雷达的水平距离；
根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；
根据所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离，以获得所述K个目标物体所在的车道；
根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度步骤之后，还包括：
当判断所述目标物体的行驶速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。
4.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，在预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点；其中，监测点和雷达主轴方向a与地面的交点共线b，并且a与b之间的夹角为θ；
则每个监测点的目标物体到毫米波雷达的水平距离表示为：
其中，φ为毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，dK为K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离，βK为所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角，k＝1，...，K。
5.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；则所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离表示为：
6.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，当判断在所述预定区域内存在超速车辆时，生成报警消息；所述警报消息通过无线通讯被发送至所述毫米波雷达关联的监控中心以及用户终端。
7.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，当判断所述预定区域内的超速车辆时，发出控制指令至对应所述预定区域内的摄像头，以使得所述摄像头接收到所述控制指令后对所述超速车辆进行拍照。
8.一种基于毫米波雷达的超速监控装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；
混频模块，用于将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；
第一中频信号获取模块，用于获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；
频谱位置获取模块，用于根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；
频率获取模块，用于根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过所述速度幅度阈值频率；
径向速度获取模块，用于根据所述频率，获得所述与目标物体相对毫米波雷达的径向速度；
判断模块，用于根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度，以判断是否出现超速的目标物体。
9.一种超速监控设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的基于毫米波雷达的超速监控方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111699408A (zh) * 2019-05-31 2020-09-22 深圳市大疆创新科技有限公司 隧道场景检测方法及毫米波雷达
CN111968405A (zh) * 2020-08-26 2020-11-20 北京小马慧行科技有限公司 确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法及装置
WO2020258106A1 (zh) * 2019-06-26 2020-12-30 Oppo广东移动通信有限公司 手势识别的方法和设备、定位追踪的方法和设备
CN113619656A (zh) * 2021-09-08 2021-11-09 安徽达尔智能控制***股份有限公司 一种基于雷达监测的铁路施工道口安全预警***及方法
CN113678022A (zh) * 2019-04-08 2021-11-19 大陆汽车***公司 用于汽车雷达跟踪的重影对象标识
CN113702963A (zh) * 2021-09-24 2021-11-26 河南交投通汇高速公路有限责任公司 基于视觉和微波探测的道路预警方法、装置及电子设备
CN115664641A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 飞腾信息技术有限公司 对加密算法中轮密钥的校验方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192427A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toyota Motor Corp レーダー装置
CN101937084A (zh) * 2010-08-25 2011-01-05 上海慧昌智能交通***有限公司 低成本交通信息检测雷达装置及检测方法
EP2495582A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-05 Fujitsu Ten Limited Radar apparatus
CN102798863A (zh) * 2012-07-04 2012-11-28 西安电子科技大学 基于汽车防撞雷达的道路中央隔离带检测方法
CN103901431A (zh) * 2014-04-18 2014-07-02 西安飞达电子科技有限公司 一种三维交通信息采集雷达及实现方法
CN107167797A (zh) * 2017-05-04 2017-09-15 安徽超远信息技术有限公司 一种数字化铁路驼峰测速雷达及其抗干扰的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192427A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toyota Motor Corp レーダー装置
CN101937084A (zh) * 2010-08-25 2011-01-05 上海慧昌智能交通***有限公司 低成本交通信息检测雷达装置及检测方法
EP2495582A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-05 Fujitsu Ten Limited Radar apparatus
CN102798863A (zh) * 2012-07-04 2012-11-28 西安电子科技大学 基于汽车防撞雷达的道路中央隔离带检测方法
CN103901431A (zh) * 2014-04-18 2014-07-02 西安飞达电子科技有限公司 一种三维交通信息采集雷达及实现方法
CN107167797A (zh) * 2017-05-04 2017-09-15 安徽超远信息技术有限公司 一种数字化铁路驼峰测速雷达及其抗干扰的方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113678022A (zh) * 2019-04-08 2021-11-19 大陆汽车***公司 用于汽车雷达跟踪的重影对象标识
CN111699408A (zh) * 2019-05-31 2020-09-22 深圳市大疆创新科技有限公司 隧道场景检测方法及毫米波雷达
WO2020258106A1 (zh) * 2019-06-26 2020-12-30 Oppo广东移动通信有限公司 手势识别的方法和设备、定位追踪的方法和设备
CN111968405A (zh) * 2020-08-26 2020-11-20 北京小马慧行科技有限公司 确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法及装置
CN113619656A (zh) * 2021-09-08 2021-11-09 安徽达尔智能控制***股份有限公司 一种基于雷达监测的铁路施工道口安全预警***及方法
CN113702963A (zh) * 2021-09-24 2021-11-26 河南交投通汇高速公路有限责任公司 基于视觉和微波探测的道路预警方法、装置及电子设备
CN115664641A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 飞腾信息技术有限公司 对加密算法中轮密钥的校验方法及装置

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