[发明专利]压电薄膜式机动车测速抓拍装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及智能交通领域，具体涉及到一种机动车测速抓拍装置。

【背景技术】

目前机动车测速系统大致分为激光测速、雷达测速、以及视频测速三种。

激光测速系统的基本原理建立在光波测距的基础之上，利用对运动物体的多次测距与时间之比得出其运动速度。激光测速系统对于测速的角度要求非常高，测速系统应该正对运动物体的运动方向，测量偏差角度应小于10°，而且该系统价格昂贵。

雷达测速系统采用了多普勒雷达体制，多普勒效应是指当发射源与接受者之间有相对径向运动时，接收到的信号频率将发生变化。该方法对测速的角度要求非常高，测速系统应该正对运动物体的运动方向。测量偏差角度应小于10°，且系统价格昂贵。

视频测速系统采用目标识别与目标跟踪技术，通过复杂的建模和视频图像处理方法获得车辆速度。这种系统建模复杂，数据运算量大，对硬件要求高，夜间或恶劣天气对系统精度影响较大。

压电薄膜作为一种线性度高、响应速度快、灵敏度高的压电传感器，已经广泛应用于超声波诊断仪的探头、声纳、耳机、麦克风、电话、血压计等装置中的换能部件。

【发明内容】

为了克服激光测速、雷达测速偏差角度小、成本高，视频测速硬件要求高、算法复杂、误判率高及易受环境影响的不足，本发明的主要目的是提供一种简单、有效、准确、不受环境影响、智能的机动车测速抓拍系统。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种压电薄膜式机动车测速抓拍装置，包括压电薄膜传感器组、模拟信号调理模块、模拟/数字转换模块、数字信号处理模块、视频采集模块、摄像头、通信模块以及供电模块，所述的压电薄膜传感器组通过模拟信号调理模块、模拟/数字转换模块与数字信号处理模块相连，所述的摄像头输出接口通过视频采集模块与数字信号处理模块相连，所述的数字信号处理模块与通信模块和供电模块相连。本发明中压电薄膜传感器组包括两条平行的压电薄膜传感器和置于两者之间用于分车的地感线圈，压电薄膜传感器的距离为IS，车辆压过两个压电薄膜传感器的时间差为It，测量压过传感器的速度为V＝，当此速度大于限定速度值时，数字信号处理模块触发视频采集模块控制摄像头拍摄，拍摄到的照片连同车辆速度、时间、地点一并由通信模块发送出去，交警信息中心便可在无人值守的情况下搜集各个监控地点的机动车超速情况。

本发明的有益效果是：

将先进的传感器技术、计算机技术、视频图像处理技术应用到机动车测速中，实现快速、准确、全自动、全天候对超速违章车辆进行拍照和图片自动上传等功能，在高速公路、村庄、学校等限速路段实现全天候无人值守监控，对维护交通秩序具有重要意义。

【附图说明】

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的实际安装结构示意图

图3为本发明中压电薄膜传感器埋于路面下的结构示意图

【具体实施方式】

下面结合实施例和附图，对本发明做进一步说明，但是本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明由压电薄膜传感器组、模拟信号调理模块、模拟/数字转换模块、数字信号处理模块、视频采集模块、摄像头、通信模块以及供电模块组成，实际安装方式参考图2和图3。供电模块将市电转化为5V直流电，分别为模拟信号调理模块、模拟/数字转换模块、数字信号处理模块、视频采集模块、通信模块供电；压电薄膜传感器中的信号经与之相连的模拟信号调理模块进行阻抗变换、滤波、放大等处理，处理后的信号经模拟/数字转换模块(可采用AD7896，但不限于此)转换为数字信号，数字信号经数字信号处理模块处理，求出特征点(峰值点或上升斜率最大点)，两路压电薄膜传感器的特征点对应的时间差为It，两个压电薄膜传感器的距离为IS，于是可得被测车辆压过压电薄膜传感器时的速度v＝，当此速度超过预先设定的本路段限定速度时，数字信号处理模块便控制视频采集模块和摄像头拍下该违规车辆的高清视频或一组高清晰图像，而后将拍摄下来的高清晰视频或高清晰图形连同时间和预设好的本摄像头安装位置等信息，通过通信模块(本实施例采用有线网络)传输到交通控制中心，作为对违规车辆的处罚依据。