需求解析
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市汽車數(shù)量不斷增大，汽車駕駛員的數(shù)量也是日益俱增，同時(shí)伴隨而來的車輛違章現(xiàn)象也越來越多，造成了大量的經(jīng)濟(jì)和人身損害，這給創(chuàng)建文明城市、維護(hù)交通秩序和保護(hù)人身安全帶來諸多障礙。如何有效地解決交通擁擠和各類交通違章現(xiàn)象，降低交通事故的發(fā)生，達(dá)到暢通工程的要求，正成為各城市交管部門急需解決的重要問題。
“電子警察”又稱為違章闖紅燈車輛記錄系統(tǒng)。違章闖紅燈行為是造成交通事故、交通混亂、交通堵塞的主要原因之一，電子警察系統(tǒng)對(duì)交通路口闖紅燈行為進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)視，一旦有車輛違章闖紅燈，立即抓拍作為處罰依據(jù)。
目前在闖紅燈電子警察領(lǐng)域中，檢測(cè)車輛通過主要有兩種方式：線圈檢測(cè)和視頻檢測(cè)。抓拍方式主要有數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)兩種。線圈式車輛檢測(cè)器檢測(cè)精度是可以滿足客戶需求的，但需要切割路面。視頻車輛檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于不用切割路面，但檢測(cè)精度低。一般白天的檢測(cè)精度可以超過50%;而晚上在30%-50%之間。就我們分析，此類產(chǎn)品在國(guó)外廣泛成功應(yīng)用的原因是路況簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人混行的情況很少。在中國(guó)，視頻檢測(cè)產(chǎn)品應(yīng)該可以應(yīng)用在快速路的交通信息采集系統(tǒng)，而在交叉路口這樣復(fù)雜的應(yīng)用條件還是不合適的。
應(yīng)用方案
上海搏澳電子科技有限公司結(jié)合RFID和無線傳感技術(shù)，開發(fā)了用于精確檢測(cè)車輛通過的無線埋入式車輛檢測(cè)器。
闖紅燈抓拍圖片的三要素：停車線、紅燈信號(hào)、車牌號(hào)碼。
根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，當(dāng)有金屬物體經(jīng)過電磁場(chǎng)的時(shí)候，會(huì)使電磁場(chǎng)的磁通量產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致電磁場(chǎng)的回流電路產(chǎn)生一個(gè)變化。在路口停車線外埋設(shè)無線地磁檢測(cè)器，無線地磁檢測(cè)器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直與路面的電磁場(chǎng)，當(dāng)有車輛從無線地磁檢測(cè)器的上面經(jīng)過的時(shí)候，相當(dāng)于有金屬物體切割電磁場(chǎng)，所以磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生變化，并導(dǎo)致無線地磁檢測(cè)器的回路電流產(chǎn)生一個(gè)變化。安裝在路口的車輛檢測(cè)器接收到無線地磁檢測(cè)器的回流電路后，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)高低電頻的輸出信號(hào)。另一方面，安裝在路口信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器同時(shí)接收信號(hào)燈的電流信號(hào)，并將信號(hào)燈的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)高低電頻的輸出信號(hào)。安裝在路口工控機(jī)上的控制軟件如果同時(shí)檢測(cè)到信號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)換器的“紅燈”信號(hào)和車輛檢測(cè)器有車輛經(jīng)過的信號(hào)的時(shí)候，則發(fā)送一個(gè)抓拍信號(hào)給攝像儀和閃光燈，攝像儀接收到拍照信號(hào)后自動(dòng)拍攝下違章車輛在“紅燈”狀態(tài)下超越停車線的違章情況。如果路口的環(huán)境光線不足，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)閃光燈進(jìn)行補(bǔ)光。抓拍的違章信息包括了“停車線、紅燈信號(hào)、車牌號(hào)碼、車輛類型、車身顏色、違章日期時(shí)間、違章車道”等情況。
系統(tǒng)的控制軟件必須同時(shí)檢測(cè)到信號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)換器的“紅燈”信號(hào)和車輛檢測(cè)器有車輛經(jīng)過的信號(hào)，才能發(fā)射一個(gè)抓拍信號(hào)給攝像儀和閃光燈，這兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)缺一不可。比如，路口的信號(hào)機(jī)是綠燈信號(hào)，則信號(hào)燈檢測(cè)器檢測(cè)的是“綠燈”信號(hào)，雖然車輛檢測(cè)器檢測(cè)到有車輛經(jīng)過的信號(hào)，控制信號(hào)也不會(huì)發(fā)送抓拍信號(hào)給攝像儀和閃光燈。如果路口的信號(hào)燈為多相位控制，分左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)等信號(hào)，可以在不同的車道分別埋設(shè)檢測(cè)線圈來對(duì)各個(gè)車道進(jìn)行檢測(cè)，防止對(duì)不同車道產(chǎn)生漏拍與誤拍等情況，有利于執(zhí)法的公正性和準(zhǔn)確性。
方案特點(diǎn)
?精度高：地球的磁場(chǎng)在幾公里之內(nèi)基本上是恒定的，但大型的鐵磁性物體會(huì)對(duì)地球磁場(chǎng)產(chǎn)生巨大的擾動(dòng)，地磁傳感器可以分辨出地球磁場(chǎng)6000分之1的變化，而當(dāng)車輛通過時(shí)對(duì)地磁的影響將達(dá)到地磁強(qiáng)度的幾分之一，因此利用地磁傳感器來探測(cè)車輛，具有極高的靈敏度。
?安裝、維修方便，不必封閉車道、對(duì)路面破壞小，當(dāng)在檢測(cè)點(diǎn)吊架或側(cè)面安裝時(shí)不用破壞路面，維修時(shí)只需檢查地磁傳感器即可。檢測(cè)點(diǎn)不易遭到破壞，不受路面移動(dòng)影響。
?地磁傳感器是利用地球磁場(chǎng)在鐵磁物體通過時(shí)的變化來檢測(cè)，所以它不受氣候的影響
?檢測(cè)器與接受器之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換。
?高可靠性，工作溫度-40℃~85℃，防水，防沖擊。
?高抗干擾：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種干擾源無特殊要求，安裝方便簡(jiǎn)單。
?全球開放的ISM微波頻段，無須申請(qǐng)和付費(fèi)。
?超低功耗：對(duì)人體更安全、更健康。
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