基于毫米波的车辆计数测速方法及装置

技术领域

本发明属于交通安全设施技术领域，特别是一种基于毫米波的车辆计数测速方法及装置。

背景技术

在匝道路口，对任一车辆的速度以及车流量进行统计，是预防、减少事故发生、减少事故伤亡率以及帮助交通管理部门制定决策的有效方式之一。

在匝道路口交通事故频发的原因大多数是因为通过路口时车速过快，司机反应不及时。因此当车速过快时产生警示，对行车安全具有重要意义。

近年来，随着科学技术的不断发展，对车速测量及车辆计数的要求不断提高，同时车速测量及车辆计数技术也得到了长足的发展。目前，车辆计数及车速测量通常采用压力传感器、红外以及视频监控等实现。

采用视频监控测量车速以及车辆计数是最原始的方法。但是在恶劣天气如雨、雾等情况下视频监控无法使用。另外，利用红外测量计数近年来也逐渐发展起来。但是红外测量计数的分辨率和精确性还有待提高，而且，如果遇到恶劣天气，由于红外线受到干扰，测量的准确度会大大降低。

总之，现有技术存在的问题是：车辆计数测速精度不够高，且易受天气影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于毫米波的车辆计数测速方法，全天时、全天候工作、测量精度高。

本发明的另一目的在于提供一种基于毫米波的车辆计数测速装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于毫米波的车辆计数测速方法，包括如下步骤：

(10)数据采集：采集单车道匝道路口车辆的车牌信息，并且根据车辆的毫米波辐射数据生成高低电平；

(20)车辆计数：根据得到的高低电平，记录当前路口通过的车辆数量；

(30)车辆测速：根据得到的毫米波辐射数据，计算出当前车辆的速度；

(40)地面显示：确定超速时，发出警示并实时显示通过此路口的车辆数目。

实现本发明另一目的的技术解决方案为：

一种基于毫米波的车辆计数测速装置，包括探测端1和显示端2，所述探测端1采用毫米波，获取单车道匝道路口车辆的车牌信息，并且根据车辆的毫米波辐射数据生成高低电平，由此高低电平获得车辆的速度信息并记录通过当前路口车辆的实时数目；

所述显示端2根据所得到的车牌信息、车速信息及车辆实时数目信息，判定当前车辆是否超速，若超速则在立于地面的显示板上显示车辆的具体信息并显示通过此路口实时的车辆数目。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、毫米波穿透能力强，不受天气和时段的影响，能全天时、全天候工作。

2、系统体积小，测量精度高。

3、使用基于机器学习的车牌识别系统，具有较高的可靠性及准确率，能在各种天气环境下使用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明基于毫米波的车辆计数测速方法的主流程图。

图2为本发明基于毫米波的车辆计数测速的结构示意图。

图中，探测端1，显示端2，

毫米波辐射计11，中央控制模块12，计数模块13，测速模块14，车牌识别模块15，存储模块16，探测端无线传输模块17，

显示端无线数据传输模块21、数据分析模块22以及显示模块23。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于毫米波的车辆计数测速方法，其包括如下步骤：

(10)数据采集：采集单车道匝道路口车辆的车牌信息，并且根据车辆的毫米波辐射数据生成高低电平；

(20)车辆计数：根据得到的高低电平，记录当前路口通过的车辆数量；

(30)车辆测速：根据得到的毫米波辐射数据，计算出当前车辆的速度；

(40)地面显示：确定超速时，发出警示并实时显示通过此路口的车辆数目。

优选地，所述(10)数据采集步骤中，毫米波由毫米波辐射计提供。

优选地，所述(40)地面显示步骤中，车速判定的标准为40km/h。

优选地，所述毫米波辐射计采用3mm/8mm波段天线。

如图2所示，本发明基于毫米波的车辆计数测速装置，包括探测端1和显示端2。

所述探测端1采用毫米波，获取单车道匝道路口车辆的车牌信息，并且根据车辆的毫米波辐射数据生成高低电平，由此高低电平获得车辆的速度信息并记录通过当前路口车辆的实时数目；

所述显示端2根据所得到的车牌信息、车速信息及车辆实时数目信息，判定当前车辆是否超速，若超速则在立于地面的显示板上显示车辆的具体信息并显示通过此路口实时的车辆数目。

优选地，所述探测端1包括毫米波辐射计11、中央控制模块12、计数模块13、测速模块14、车牌识别模块15，存储模块16以及探测端无线传输模块17，所述探测端1分别与毫米波辐射计11、中央控制模块12、计数模块13、测速模块14、车牌识别模块15，存储模块16以及探测端无线传输模块17相连；

所述毫米波辐射计11，用于获取单车道匝道路口通过车辆的毫米波辐射数据；

所述中央控制模块12，用于对所得毫米波辐射数据进行处理，生成高低电平；

所述计数模块13、测速模块14用于根据得到的高低电平计算出路口车辆的车速信息以及通过路口的实时车辆数目；

所述车牌识别模块15，用于获取路口任一车辆的车牌信息；

所述存储模块16，用于存储车辆的车牌信息、车速信息以及车辆数目信息；

所述探测端无线传输模块17，用于与显示端2相连。

优选地，中央控制模块12使用MSP 430微控制器；

优选地，计数模块13使用的是74LS160计数器；

优选地，车牌识别模块15使用的是一种基于机器学习的车牌识别系统；

毫米波辐射计采用3mm/8mm波段辐射计，其中3mm波段采用口径300mm卡塞格伦天线，圆极化，扫描范围180°×120°，波束宽度0.8°，采用W波段射频低噪放，中心频率94GHz，带宽4GHz，低放增益为32dB；8mm波段采用口径368mm卡塞格伦天线，波束宽度1.5°，中心频率35GHz，带宽2GHz，低放增益为35dB。

优选地，所述显示端2包括显示端无线数据传输模块21、数据分析模块22以及显示模块23；

所述显示端无线数据传输模块21用于与探测端1相连；

所述数据分析模块22，用于对车辆的速度进行判断，若匝道路口任一车辆的车速高于安全车速，则在显示模块23上显示车辆的车牌信息并显示通过此路口实时的车辆数目。

本发明装置的操作过程如下：

首先:匝道路口并排均匀放置三个探测器；

第二步:利用3mm/8mm辐射计，对匝道路口上任一车辆进行探测，采集辐射数据；

第三步:将采集到的辐射数据传送至中央控制模块的单片机上；

第四步:单片机根据接收到的数据，产生相应的脉冲，脉冲的长度即为车辆的长度，脉冲之间的间隔即为时间，由此可得车辆通过辐射计时的速度，将脉冲传送至计数器，记录车辆数量，同时利用车牌识别系统识别当前车辆的车牌信息；

第五步:根据通过匝道路口的时速默认安全速度为40km/h，对当前车辆的车速进行判断；

最后，根据第五步的结果，若当前车辆安全车速，则在立于路面的显示板上上显示车辆的车牌信息并显示通过此路口实时的车辆数目。

这样就为车主提供了警示，在车速过高时是能发出警示，以便采取应对措施，而且毫米波具有全天时全天候的工作性能，可以在低能见度情况下正常工作。

本发明的效果是提出一种基于毫米波的车辆计数测速方法，能够全天时全天候对单车道匝道路口车辆进行识别，并在车速高于安全车速是产生警示，提示车主及时采取应对措施并能够显示通过当前路口的车流量数目，以防交通事故的出现，同时为交通管理部门决策的制定提供科学依据。该发明设计合理，实现了对单车道匝道路口车辆速度及数目的快速、全面、准确的识别监测，提好了监测的效率和监测的实时性和准确性，在车辆行驶安全方面具有重要的社会现实意义和重大实用经济价值。