CN209447330U - 一种基于ar技术的高速公路收费口超速提醒*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其包括设置在车辆上的AR显示单元、设置在车辆上的AR信息获取单元、设置在车辆上的GPS模块、AR处理器、设置在高速公路ETC收费站的车辆信息采集机构。本实用新型提供的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***可以在不同光线的条件下对驶向高速公路ETC收费站的车辆进行参数信息采集，同时根据驶向车辆速度是否超速进行测速辨识，对于超速车辆、非ETC通行车辆进行减速提醒并强制减速，随后在收费站处的起落杆落下，从而大幅度减少逃费发送的情况，并且本实用新型应用了AR技术，驾驶者可以直观清晰的知晓与收费站距离，可以及时减速。

Description

一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***

技术领域

本实用新型涉及高速公路收费监管设备技术领域，尤其涉及一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***。

背景技术

高速公路的收费业务是高速公路运营中的一项基本业务，对使用者征收合理费用，用于偿还修路贷款，提供改善公路路网建设资金，是高速公路赖以生存与发展的基础。在车辆驾驶员在驶向高速公路收费口时，需要减速进行缴费业务，不然会造成安全隐患，同时部分逃费人员在驶向高速公路收费口时，故意提高速度冲关，从而防止以上事件发送，在高速公路收费口处需要安排大量人力来监管，浪费了大量的人力物力。

而很多驾驶员因为对路况不熟，经常在高速公路ETC收费站前没有及时减速，造成了安全隐患。而现有的导航***大多只是通过文字描述进行导航，驾驶员不能直观地知道具体距离，以及减速时间，并且现有导航***只能根据虚拟的地图通过卫星定位，在虚拟地图上给出汽车在虚拟地图上的位置，而且虽然目前许多高档车都设有接近传感器为司机在停车时提供一个安全提醒，但如何在动态的行进中对路中的标志线和前方汽车距离进行判定引导驾驶员安全驾驶，目前还没有一个切实的方案。并且的，在现有技术中，在高速公路收费口大多没有设置减速提醒装置，许多司机因为是非ETC通行车辆，不能及时减速换道，再收费口倒车而造成拥堵。对于逃费人员，高速公路收费口大多使用升降杆来防止，然而单独的升降杆不能有效地阻挡逃费人员。

因此，有必要提供一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，可以直观地使驾驶员知晓距离高速公路ETC收费站的距离，并且可以直观的接受减速指令，对车辆进行减速。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***。

本实用新型提供一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，包括：

设置在车辆上的AR显示单元，用于显示道路导航信息；

设置在车辆上的AR信息获取单元，用于拍摄实景图像，获取所处地理位置的地理坐标以及与导航目的地之间的路径信息；

设置在车辆上的GPS模块，用于将车辆的位置信息发送给AR处理器；

AR处理器，用于将所述GPS信息以及在AR显示单元中手动选择的目的地上传进行综合处理后传送至AR显示单元，AR显示单元以多维图像显示最佳路径指引；所述AR信息获取单元、GPS模块、AR显示单元与AR处理器相连。

设置在高速公路ETC收费站的车辆信息采集机构，用于采集驶向高速公路ETC收费站的车辆速度、车辆特信息，被根据该速度信息发出提醒指令；车辆信息采集机构与AR处理器相连。

在这里，AR显示单元为设置在车辆上的显示屏，AR信息获取单元为设置在车辆上的AR摄像头，AR处理器为设置在车辆上的微处理器、无线通信芯片，微处理器优选为MCU，其型号优选为STM32F103ZET6STM LQFP-144，无线通信芯片优选为4G通信芯片，其型号优选为M8321-D，GPS模块优选为Trimble公司提供的ThunderBolt E系列。当车辆驶向收费站的车速大于设定阈值时，数据监控装置通过4G网络向AR处理器发送减速提醒指令，AR处理器控制在AR显示单元上提示车辆驾驶者减速；同时的，AR信息获取单元拍摄实时路况视频，并将拍摄的视频发送给AR处理器，GPS模块将车辆的定位信息发送给AR处理器进行处理后发送给AR显示单元，AR显示单元以多维图像显示最佳路径指引。在这里需要说明的是，AR处理器内设有地图导航模块，此为现有技术中常见的设计，故在此不赘述其流程。

本实用新型通过AR显示单元清晰直观地向驾驶者进行提示，当驶向高速公路ETC收费站时，若速度大于预设定值时，提醒减速。

进一步的，所述车辆信息采集机构包括：

对驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照进行辨识的第一图像采集装置，所述第一图像采集装置主要采集在光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征。

出射方向与车辆驶向方向垂直的激光发射器；对激光发射器发射的激光线的形状变化进行采集，获取图像信息的第二图像采集装置，第二图像采集装置主要用于采集在光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息。

与第一图像采集装置、第二图像采集装置相连，对采集到的所述图像信息进行处理，确定驶过车辆的第一参数信息、第二参数信息的图像处理装置，在这里所述的第一参数信息为光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征，第二参数信息为光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息，第二参数信息采集原理如下，由于不同外型的车辆会对激光线产生不同的形状的偏折，通过对激光线形状变化的分析以及三角测距原理，可以对车辆外型进行三维重建，从而实现车型识别功能，同时利用三角测距可以测得车辆顶部的激光线到本设备的距离，也即车辆顶部到本设备的距离，经过简单的几何计算，可以获得车辆顶部到地面的距离，也即车高；另一方面，在车身经过激光线的这段时间内，如此重复进行多次测距，则相当于对车体进行断层扫描，从而获得车体的大概轮廓，以此实现车型识别，同时需要说明的是，本申请重点保护的是***各器件之间的连接关系，而对于判断方法，工作流程的描述旨在帮助审查员理解***的工作流程，并且本申请中的判断方法、计算方法为现有技术，并不是对于程序的改进。所述图像信息处理装置优选为MCU，其为超低功耗处理器，型号为MSP430F552X系列。

对驶向高速公路ETC收费站的车辆速度进行检测的测速仪，在这里所述的测速仪可以为激光测速仪，激光的准直性较强，具有测量精确度高，响应时间短的优点。当然，本发明实施例中的测速仪不仅限于采用激光测速仪，也可以采用其他的测速装置，本申请对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

根据驶向高速公路ETC收费站的车辆参数信息，判断是否为ETC通行车辆、行驶速度是否超速，对于非ETC通行车辆、超过设定阈值的超速车辆发出减速指令的数据监控装置，同时将驶过车辆的参数信息进行保存，所述数据监控装置与测速仪、图像处理装置相连，数据监控装置还与AR处理器相连。

与所述数据监控装置相连，在数据监控装置的控制下提醒驶向高速公路ETC收费站的车辆减速的减速装置；

优选的，所述的第一图像采集装置、第二图像采集装置为摄像机。

进一步的，所述第二图像采集装置中还设有与所述激光发射器波长相对应的滤光片。

所述第二图像采集装置为采用红外敏感感光芯片和全局快门镜头的摄像机。在摄像机中设置滤光片，借以滤除部分环境光，提高激光线在图像中的信噪比。第二图像采集装置采用的红外敏感感光芯片和全局快门镜头，从而提高成像的质量。当然第二图像采集装置也可以采用其他类型的摄像机，并不限于采用全局快门镜头摄像机，这均不影响本实用新型的实现。

激光发射器为红外线形激光发射器。

进一步的方案为，所述减速装置包括：接受数据监控装置发出的减速指令，向驶向车辆挡风玻璃进行投影的投影装置，投影装置可以是在挡风玻璃上进行投影，也可以在路面上进行投影，此为现有技术中常见的投影装置，在此不赘述；设置在地面下，接受数据监控装置发出的减速指令伸出的震动减速带。

在这里优选的，数据监控装置优选为单片机，其型号优选为HT46RU232，当然也可以为其他型号的单片机，本申请在此不做特别限定。

与相关技术相比，本实用新型提供的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***可以在不同光线的条件下对驶向高速公路ETC收费站的车辆进行参数信息采集，同时根据驶向车辆速度是否超速进行测速辨识，对于超速车辆、非ETC通行车辆进行减速提醒并强制减速，随后在收费站处的起落杆落下，从而大幅度减少逃费发送的情况，减少了现场监管人员数量，减少了收费口拥堵现象，安全隐患，为高速公路收费自动化、无人化提供了可能，并且增加了AR增强现实技术，可视化较高，同时可以根据驶向高速公路ETC收费站的车辆距离收费站的距离对车辆进行提示，当距离小于设定值时，通过AR显示单元直观地向驾驶者提示减速。

附图说明

图1为本实用新型的***框图；

图2为本实用新型减速装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参照图1，本实用新型提供一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，包括：

设置在车辆上的AR显示单元，用于显示道路导航信息；

设置在车辆上的AR信息获取单元，用于拍摄实景图像，获取所处地理位置的地理坐标以及与导航目的地之间的路径信息；

设置在车辆上的GPS模块，用于将车辆的位置信息发送给AR处理器；

AR处理器，用于将所述GPS信息以及在AR显示单元中手动选择的目的地上传进行综合处理后传送至AR显示单元，AR显示单元以多维图像显示最佳路径指引；所述AR信息获取单元、GPS模块、AR显示单元与AR处理器相连。

设置在高速公路ETC收费站的车辆信息采集机构，用于采集驶向高速公路ETC收费站的车辆速度、车辆特信息，被根据该速度信息发出提醒指令；车辆信息采集机构与AR处理器相连。

在这里，AR显示单元为设置在车辆上的显示屏，AR信息获取单元为设置在车辆上的AR摄像头，AR处理器为设置在车辆上的微处理器、无线通信芯片，微处理器优选为MCU，其型号优选为STM32F103ZET6STM LQFP-144，无线通信芯片优选为4G通信芯片，其型号优选为M8321-D，GPS模块优选为Trimble公司提供的ThunderBolt E系列。当车辆驶向收费站的车速大于设定阈值时，数据监控装置通过4G网络向AR处理器发送减速提醒指令，AR处理器控制在AR显示单元上提示车辆驾驶者减速；同时的，AR信息获取单元拍摄实时路况视频，并将拍摄的视频发送给AR处理器，GPS模块将车辆的定位信息发送给AR处理器进行处理后发送给AR显示单元，AR显示单元以多维图像显示最佳路径指引。在这里需要说明的是，AR处理器内设有地图导航模块，此为现有技术中常见的设计，故在此不赘述其流程。

本实用新型通过AR显示单元清晰直观地向驾驶者进行提示，当驶向高速公路ETC收费站时，若速度大于预设定值时，提醒减速。

实施例1

在本实施例中，所述所述车辆信息采集机构包括：

对驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照进行辨识的第一图像采集装置，所述第一图像采集装置主要采集在光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征。

出射方向与车辆驶向方向垂直的激光发射器；对激光发射器发射的激光线的形状变化进行采集，获取图像信息的第二图像采集装置，第二图像采集装置主要用于采集在光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息。

与第一图像采集装置、第二图像采集装置相连，对采集到的所述图像信息进行处理，确定驶过车辆的第一参数信息、第二参数信息的图像处理装置，在这里所述的第一参数信息为光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征，第二参数信息为光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息，第二参数信息采集原理如下，由于不同外型的车辆会对激光线产生不同的形状的偏折，通过对激光线形状变化的分析以及三角测距原理，可以对车辆外型进行三维重建，从而实现车型识别功能，同时利用三角测距可以测得车辆顶部的激光线到本设备的距离，也即车辆顶部到本设备的距离，经过简单的几何计算，可以获得车辆顶部到地面的距离，也即车高；另一方面，在车身经过激光线的这段时间内，如此重复进行多次测距，则相当于对车体进行断层扫描，从而获得车体的大概轮廓，以此实现车型识别，同时需要说明的是，本申请重点保护的是***各器件之间的连接关系，而对于判断方法，工作流程的描述旨在帮助审查员理解***的工作流程，并且本申请中的判断方法、计算方法为现有技术，并不是对于程序的改进。所述图像信息处理装置优选为MCU，其为超低功耗处理器，型号为MSP430F552X系列。

对驶向高速公路ETC收费站的车辆速度进行检测的测速仪，在这里所述的测速仪可以为激光测速仪，激光的准直性较强，具有测量精确度高，响应时间短的优点。当然，本发明实施例中的测速仪不仅限于采用激光测速仪，也可以采用其他的测速装置，本申请对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

根据驶向高速公路ETC收费站的车辆参数信息，判断是否为ETC通行车辆、行驶速度是否超速，对于非ETC通行车辆、超过设定阈值的超速车辆发出减速指令的数据监控装置，同时将驶过车辆的参数信息进行保存，所述数据监控装置与测速仪、图像处理装置相连，数据监控装置还与AR处理器相连。

与所述数据监控装置相连，在数据监控装置的控制下提醒驶向高速公路ETC收费站的车辆减速的减速装置。

所述的第一图像采集装置、第二图像采集装置为摄像机。所述第一图像采集装置、第二图像采集装置设置在高速公路ETC收费站前100米左右位置。

激光发射器为红外线形激光发射器。

请参照图2，所述减速装置包括：接受数据监控装置发出的减速指令，向驶向车辆挡风玻璃进行投影的投影装置，投影装置可以是在挡风玻璃上进行投影，也可以在路面上进行投影，此为现有技术中常见的投影装置，在此不赘述；设置在地面下，接受数据监控装置发出的减速指令伸出的震动减速带。减速装置设置在高速公路ETC收费站前50米处。

数据监控装置优选为单片机，其型号优选为HT46RU232，当然也可以为其他型号的单片机，本申请在此不做特别限定。

实施例2

在本实施例中，请参照图2，所述车辆信息采集机构包括：

对驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照进行辨识的第一图像采集装置，所述第一图像采集装置主要采集在光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征。

出射方向与车辆驶向方向垂直的激光发射器；对激光发射器发射的激光线的形状变化进行采集，获取图像信息的第二图像采集装置，第二图像采集装置主要用于采集在光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息。

与第一图像采集装置、第二图像采集装置相连，对采集到的所述图像信息进行处理，确定驶过车辆的第一参数信息、第二参数信息的图像处理装置，在这里所述的第一参数信息为光线充足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照、车辆外形信息特征，第二参数信息为光线不足的情况下，驶向高速公路ETC收费站的车辆外形信息特征，以及牌照信息，第二参数信息采集原理如下，由于不同外型的车辆会对激光线产生不同的形状的偏折，通过对激光线形状变化的分析以及三角测距原理，可以对车辆外型进行三维重建，从而实现车型识别功能，同时利用三角测距可以测得车辆顶部的激光线到本设备的距离，也即车辆顶部到本设备的距离，经过简单的几何计算，可以获得车辆顶部到地面的距离，也即车高；另一方面，在车身经过激光线的这段时间内，如此重复进行多次测距，则相当于对车体进行断层扫描，从而获得车体的大概轮廓，以此实现车型识别，同时需要说明的是，本申请重点保护的是***各器件之间的连接关系，而对于判断方法，工作流程的描述旨在帮助审查员理解***的工作流程，并且本申请中的判断方法、计算方法为现有技术，并不是对于程序的改进。所述图像信息处理装置优选为MCU，其为超低功耗处理器，型号为MSP430F552X系列。

对驶向高速公路ETC收费站的车辆速度进行检测的测速仪，在这里所述的测速仪可以为激光测速仪，激光的准直性较强，具有测量精确度高，响应时间短的优点。当然，本发明实施例中的测速仪不仅限于采用激光测速仪，也可以采用其他的测速装置，本申请对此不做特殊的限定，能实现本实用新型的目的即可。

根据驶向高速公路ETC收费站的车辆参数信息，判断是否为ETC通行车辆、行驶速度是否超速，对于非ETC通行车辆、超过设定阈值的超速车辆发出减速指令的数据监控装置，同时将驶过车辆的参数信息进行保存，所述数据监控装置与测速仪、图像处理装置相连，数据监控装置还与AR处理器相连。

与所述数据监控装置相连，在数据监控装置的控制下提醒驶向高速公路ETC收费站的车辆减速的减速装置。

所述的第一图像采集装置、第二图像采集装置为摄像机。所述第一图像采集装置、第二图像采集装置设置在高速公路ETC收费站前100米左右位置。

所述第二图像采集装置中还设有与所述激光发射器波长相对应的滤光片。

所述第二图像采集装置为采用红外敏感感光芯片和全局快门镜头的摄像机。在摄像机中设置滤光片，借以滤除部分环境光，提高激光线在图像中的信噪比。第二图像采集装置采用的红外敏感感光芯片和全局快门镜头，从而提高成像的质量。当然第二图像采集装置也可以采用其他类型的摄像机，并不限于采用全局快门镜头摄像机，这均不影响本实用新型的实现。

激光发射器为红外线形激光发射器。

所述减速装置包括：接受数据监控装置发出的减速指令，向驶向车辆挡风玻璃进行投影的投影装置，投影装置可以是在挡风玻璃上进行投影，也可以在路面上进行投影，此为现有技术中常见的投影装置，在此不赘述；设置在地面下，接受数据监控装置发出的减速指令伸出的震动减速带。减速装置设置在高速公路ETC收费站前50米处。

在这里优选的，数据监控装置优选为单片机，其型号优选为HT46RU232，当然也可以为其他型号的单片机，本申请在此不做特别限定。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，包括：

设置在车辆上的AR显示单元，用于显示道路导航信息；

设置在车辆上的AR信息获取单元，用于拍摄实景图像，获取所处地理位置的地理坐标以及与导航目的地之间的路径信息；

设置在车辆上的GPS模块，用于将车辆的位置信息发送给AR处理器；

AR处理器，用于将所述GPS信息以及在AR显示单元中手动选择的目的地上传进行综合处理后传送至AR显示单元，AR显示单元以多维图像显示最佳路径指引；所述AR信息获取单元、GPS模块、AR显示单元与AR处理器相连，AR处理器与数据监控装置相连；

设置在高速公路ETC收费站的车辆信息采集机构，用于采集驶向高速公路ETC收费站的车辆速度、车辆特征信息，根据该速度信息发出提醒指令；车辆信息采集机构与AR处理器相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于：所述车辆信息采集机构包括：

对驶向高速公路ETC收费站的车辆牌照进行辨识的第一图像采集装置；

出射方向与车辆驶向方向垂直的激光发射器；

对激光发射器发射的激光线的形状变化进行采集，获取图像信息的第二图像采集装置；

与第一图像采集装置、第二图像采集装置相连，对采集到的所述图像信息进行处理，确定驶过车辆的第一参数信息、第二参数信息的图像处理装置；

对驶向高速公路ETC收费站的车辆速度进行检测的测速仪；

根据驶向高速公路ETC收费站的车辆参数信息，判断是否为ETC通行车辆、行驶速度是否超速，对于非ETC通行车辆、超过设定阈值的超速车辆发出减速指令的数据监控装置，同时将驶过车辆的参数信息进行保存，所述数据监控装置与测速仪、图像处理装置相连；数据监控装置还与AR处理器相连；

与所述数据监控装置相连，在数据监控装置的控制下提醒驶向高速公路ETC收费站的车辆减速的减速装置。

3.根据权利要求2所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，所述的第一图像采集装置、第二图像采集装置为摄像机。

4.如权利要求3所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，所述第二图像采集装置中还设有与所述激光发射器波长相对应的滤光片。

5.如权利要求4所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，所述第二图像采集装置为采用红外敏感感光芯片和全局快门镜头的摄像机。

6.如权利要求2所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，激光发射器为红外线形激光发射器。

7.如权利要求2所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，所述减速装置包括：接受数据监控装置发出的减速指令，向驶向车辆挡风玻璃进行投影的投影装置；设置在地面下，接受数据监控装置发出的减速指令伸出的震动减速带。

8.如权利要求1-7任一所述的一种基于AR技术的高速公路收费口超速提醒***，其特征在于，数据监控装置为单片机。