專利名稱：車輛闖紅燈自動抓拍控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛闖紅燈自動抓拍控制器，具體涉及交通管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電子警察裝置，適用于道路的交通控制，交通安全和秩序的維持，車輛的監(jiān)控與管理。
背景技術(shù)：
視頻電子警察安裝于城市交通路口，24小時全天候?qū)`法闖紅燈的機動車輛進(jìn)行記錄。公安交通管理部門將拍攝的違法照片作為依據(jù)可以對交通違法者進(jìn)行處罰和教育， 可以大大得高機動車駕駛員的自覺性，增強安全意識，減少因闖紅燈違法行為而造成的交通事故、堵塞和交通混亂，提高交通路口的車輛通行速度，保證道路暢通。機動車闖紅燈自動監(jiān)測記錄系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的地感線圈檢測技術(shù)，成功的抓捕各種闖紅燈違法車輛，該系統(tǒng)可M小時全天候自動抓拍違法車輛，有效捕捉闖紅燈車輛， 自動記錄違法車輛闖紅燈全過程，并存儲在大容量的工業(yè)計算機內(nèi)；拍攝的車輛號碼清晰可見，闖紅燈過程記錄毫無爭議，可為處理交通事故判斷提供可靠的依據(jù)。目前各種電子警察信號采集控制板，都是各個系統(tǒng)集成商根據(jù)本公司整體系統(tǒng)而設(shè)計。出現(xiàn)各種獨立的采集板、輸出板、控制板，而且各個接口不統(tǒng)一、不全面，有只適合直流信號采集或交流220V信號采集，有標(biāo)準(zhǔn)TTL電平輸出，也有12V直流信號輸出，也有干節(jié)點輸出?？傮w來看從在一個共同點，在于僅僅是簡單的信號采集或是信號轉(zhuǎn)換給另一個系統(tǒng)。而沒有真正靈活的應(yīng)用這個采集模塊的中間環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種實現(xiàn)了智能采集、控制的一體化操作，同時考慮到上位機系統(tǒng)軟件和前端攝像機控制、補光控制所能兼容的接口，更簡化了整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件集成度的車輛闖紅燈自動抓拍控制器。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的車輛闖紅燈自動抓拍控制器，包括
微處理器；
車輛檢測輸入接口，與微處理器輸入端連接； 紅燈信號輸入接口，與微處理器輸入端連接； 外部光源檢測輸入接口，與微處理器輸入端連接； 通訊控制接口，與微處理器輸入端連接； 控制輸出接口，與微處理器輸出端連接； 采集卡信號輸出接口，與微處理器輸出端連接； 電源輸入接口，與微處理器輸入端連接。所述的微處理器為32位ARM7微處理器。由AC220V電源接入電源輸入接口。
所述的通訊控制接口為RS485通訊接口，通過工控機遠(yuǎn)距離進(jìn)行采集信號的讀取，控制信號、系統(tǒng)參數(shù)的寫入。所述的采集卡信號輸出接口為50針扁平電纜72410采集卡信號輸入接口。本發(fā)明控制器使用220V交流電供電；實時采集16個車輛檢測傳感器的信號和紅燈信號，同時由32位ARM7微處理機進(jìn)行信號鎖存、根據(jù)各車輛檢測傳感器信號和紅燈信號狀態(tài)判斷車輛是否闖紅燈，如果闖紅燈，控制4路控制輸出接口來觸發(fā)像機拍照、頻閃燈補光；同時將采集到的信號通過72410采集卡電路輸出；RS485通訊接口用來和工控機通訊讀取采集到的信號或控制輸出。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點是實現(xiàn)了智能采集、控制的一體化操作，同時考慮到上位機系統(tǒng)軟件和前端攝像機控制、補光控制所能兼容的接口，更簡化了整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件集成度；
通過一根控制總線可以連接多個本實用新型控制器，一對傳輸線，N采集板，雙向傳輸多個信號，這使得接線簡單，工程周期短，安裝費用低接線容易。如果增加路口車道增加只需要添加，只需并行掛接到電纜上設(shè)置新的板地址，無需架設(shè)新的電纜。數(shù)字信號傳輸抗干擾能力強，精度高，無需采用抗干擾和提高精度的措施，從而減少了成本。操作員在控制室既可了解現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場像機的工作狀況，也能對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，還可預(yù)測或?qū)ふ夜收?，始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的可靠性、 可控性和可維護性。集成了像機補光、抓拍控制功能，通過現(xiàn)場紅燈信號、車輛檢測器就可以構(gòu)成控制回路，實現(xiàn)了徹底的分散控制，提高了系統(tǒng)的可靠性、自治性和靈活性。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明包括微處理器1 ；其工作時鐘頻率達(dá)到60Mhz，軟件編程采用US/0S-II實時操作系統(tǒng)，構(gòu)成一個高速的嵌入式控制器。車輛檢測輸入接口 2，與微處理器1輸入端連接；目前比較常用的車輛檢測技術(shù)有環(huán)形線圈車輛檢測，紅外檢測、雷達(dá)檢測、微波檢測、激光檢測。最為常用的是環(huán)形線圈車輛檢測，該檢測器基本都是無源光電隔離輸出。本控制器設(shè)計有16路光電隔離數(shù)字量輸入， 同時提供12V直流電源輸出。能更好的適應(yīng)于無源光電隔離輸出的車輛檢測器和各種干節(jié)點輸出的車輛檢測傳感器，由于此16路車輛檢測輸入接口 2完全與控制器核心MCU屬于光電隔離，并且每個接口都是獨立的輸入，所以控制器也兼容12V-24V輸出的車輛檢測傳感器。設(shè)計16路車輛檢測輸入接口，能夠很好的適應(yīng)雙向四車道的十字路口或單向4車道的十字路口。紅燈信號輸入接口 3，與微處理器1輸入端連接；常規(guī)的紅綠燈信號都是220V交流電直接驅(qū)動紅綠燈。為了兼容該220V紅燈信號，采集電路也是直接進(jìn)行220V交流電進(jìn)行安歸電容降壓、整流、濾波來直接進(jìn)行檢測。該檢測方式比常規(guī)的220V交流電驅(qū)動繼電器后，利用繼電器輔助節(jié)點接低壓信號進(jìn)采集控制器，或者直接加簡易的直流電源模塊進(jìn)行高壓變低壓，再采集的方式相比。繼電器轉(zhuǎn)換存在繼電器的動作延時，一般繼電器的動作通電動作小于40ms，而調(diào)電返回動作延伸小于50ms。雖然僅僅小于50ms的時間延時不會對闖紅燈抓拍系統(tǒng)造成多少影響。然而在高速動作的工作中，這兩個時間會隨著繼電器工作時間的延長不斷延長變化。嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；使用普通穩(wěn)壓電源進(jìn)行220V轉(zhuǎn)低壓信號的處理，同樣存在這上電延時和掉電延時的現(xiàn)象。普通穩(wěn)壓電源內(nèi)部都有一個大電容濾波，再加上變壓器(感性負(fù)載)造成的延時就可以達(dá)到3s - 5s的延時。雖然在軟件上可以進(jìn)行這個延時的提前量處理，然而從本質(zhì)上以及完全失去了同步采集的控制要求。本發(fā)明采集紅燈信號時，只使用安歸電容直接降壓、整流再供ARM7微處理器采集。采集速度上有了極大的提高，安裝使用更方便可靠，完全實現(xiàn)了路口紅綠燈信號的同步采集。外部光源檢測輸入接口 4，與微處理器1輸入端連接；考慮到控制主板應(yīng)用于夜間電子警察補光系統(tǒng)，從節(jié)能環(huán)保的角度考慮，本發(fā)明使用10位的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行外部光源強度檢測，軟件設(shè)定補光參數(shù)。配和闖紅燈時間進(jìn)行夜間補光。通訊控制接口 5，與微處理器1輸入端連接；無論是在工業(yè)智能控制、安防智能控制領(lǐng)域。現(xiàn)場通訊控制總線接口已經(jīng)成為一個公認(rèn)的發(fā)展方向。其優(yōu)點已經(jīng)完全被世界各個控制領(lǐng)域接納。本發(fā)明采用RS485通訊接口(RS232、TCP/IP接口供選)，該通訊接口可以通過工控機遠(yuǎn)距離(RS485是1000M，RS232是10M，TCP/IP是100M)進(jìn)行采集信號的讀取， 控制信號、系統(tǒng)參數(shù)的寫入。本發(fā)明控制總線的優(yōu)點 1、一對N結(jié)構(gòu)
通過一根控制總線可以連接多個本發(fā)明控制器，一對傳輸線，N采集板，雙向傳輸多個信號，這使得接線簡單，工程周期短，安裝費用低接線容易。如果增加路口車道增加只需要添加，只需并行掛接到電纜上設(shè)置新的板地址，無需架設(shè)新的電纜。2、可靠性高
數(shù)字信號傳輸抗干擾能力強，精度高，無需采用抗干擾和提高精度的措施，從而減少了成本。3、可控狀態(tài)
操作員在控制室既可了解現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場像機的工作狀況，也能對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整， 還可預(yù)測或?qū)ふ夜收?，始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的可靠性、可控性和可維護性。4、分散控制
集成了像機補光、抓拍控制功能，通過現(xiàn)場紅燈信號、車輛檢測器就可以構(gòu)成控制回路，實現(xiàn)了徹底的分散控制，提高了系統(tǒng)的可靠性、自治性和靈活性。控制輸出接口 6，與微處理器1輸出端連接；4路無源光電隔離輸出接口，是根據(jù)使用系統(tǒng)的需求，用來觸發(fā)補光燈補光、高清像機抓拍處理。接口電壓直流5V-35V，輸出電流小于150mA。完全適用于各種頻閃燈、LED燈、高清像機抓拍控制。通過軟件設(shè)定每路的輸出延時，真正實現(xiàn)可編程智能控制的要求。
電子警察抓拍補光系統(tǒng)，車輛檢測實用環(huán)形地感線圈接入車輛監(jiān)測器實時檢測， 并進(jìn)行紅燈信號的檢測，同時考慮到白天不需要補光加入了外界光源強度的檢測。白天，紅燈信號下車輛經(jīng)過環(huán)形地感線圈闖紅燈時，控制板輸出就口就觸發(fā)高清像機進(jìn)行抓拍；夜間，紅燈信號下車輛經(jīng)過環(huán)形地感線圈闖紅燈時，控制板輸出就口就觸發(fā)高清像機進(jìn)行抓拍，同時觸發(fā)頻閃燈補光。采集卡信號輸出接口 7，與微處理器1輸出端連接；16路車輛檢測信號和8路紅燈檢測信號輸入同步輸入到內(nèi)部72410采集電路，以50針扁平電纜接口輸出，供7MI0采集卡采集。該接口的輸出是為了考慮目前一些公司上位機軟件對這些信號的使用仍然依賴于724 IO采集卡。這種信號采集、使用方式已經(jīng)在整個系統(tǒng)的使用中屬于落后、淘汰地步。 50針扁平電纜信號限制了工控機和采集板之間的距離(1M內(nèi))，系統(tǒng)也增加了 724 IO卡的成本，而且要求前端必須放置工控機。極大的造成項目施工，維護的難度。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護。
權(quán)利要求
1.一種車輛闖紅燈自動抓拍控制器，其特在在于包括微處理器(1)；車輛檢測輸入接口(2)，與微處理器(1)輸入端連接； 紅燈信號輸入接口(3)，與微處理器(1)輸入端連接； 外部光源檢測輸入接口(4)，與微處理器(1)輸入端連接； 通訊控制接口( 5 )，與微處理器(1)輸入端連接； 控制輸出接口( 6 )，與微處理器(1)輸出端連接； 采集卡信號輸出接口(7)，與微處理器(1)輸出端連接； 電源輸入接口( 8 )，與微處理器(1)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛闖紅燈自動抓拍控制器，其特在在于所述的微處理器 (1)為32位ARM7微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛闖紅燈自動抓拍控制器，其特在在于由AC220V電源接入電源輸入接口(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛闖紅燈自動抓拍控制器，其特在在于所述的通訊控制接口( 5 )為RS485通訊接口，通過工控機遠(yuǎn)距離進(jìn)行采集信號的讀取，控制信號、系統(tǒng)參數(shù)的寫入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛闖紅燈自動抓拍控制器，其特在在于所述的采集卡信號輸出接口(7)為50針扁平電纜7MI0采集卡信號輸入接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛闖紅燈自動抓拍控制器，包括微處理器；與微處理器輸入端連接的車輛檢測輸入接口，紅燈信號輸入接口，外部光源檢測輸入接口，通訊控制接口，電源輸入接口；與微處理器輸出端連接的采集卡信號輸出接口，控制輸出接口；本發(fā)明實現(xiàn)了智能采集、控制的一體化操作，同時考慮到上位機系統(tǒng)軟件和前端攝像機控制、補光控制所能兼容的接口，更簡化了整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件集成度。
文檔編號G08G1/01GK102496271SQ20111035657
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者馮廣州, 劉琳霞, 周皓, 潘云忠, 闞子振 申請人:健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院