一种地下车库路口交通安全管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及交通管理领域，尤其涉及一种地下车库路口交通安全管理系统。


背景技术：

2.随着我国城市建设和汽车工业的高速发展，限于土地资源的稀缺性，越来越多的车辆被停放在地下车库。地下车库的体量越来越大，其中的道路也越来越复杂。
3.由于建筑结构等原因，一般而言，地下车库的通行道路和路口较多，路口一般也仅设置凸面镜，不会设置有红绿灯，无法做到像地面道路那样的安全要求，而且地下车库的照明条件远不如地面，车辆在地下车库中的道路上行驶时，驾驶员的视野比在地面道路上行驶要差，极易引发交通事故。
4.因此，本领域的技术人员致力于开发一种地下车库路口交通安全管理系统，充分考虑上述现有地下车库的缺点和地下车库的安全要求和管理需求。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何根据地下车库不同于地面道路的各种特点，实现安全高效的驾驶和通行。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种地下车库路口交通安全管理系统，包括车载装置、路口监测装置、路口信息提示装置、路口安全管理控制器、系统管理装置、云服务器和移动终端；
7.所述车载装置被配置在车辆上；
8.所述路口监测装置包括图像识别模块和测距测速模块；所述图像识别模块包括广角图像识别单元或非广角图像识别单元，所述广角图像识别单元被配置在所述路口顶部空间的中间；所述非广角图像识别单元被配置所述路口顶部空间的中间，或者道路与路口连接处的顶部空间或者形成路口的立柱或立面上；所述测距测速模块包括物体测距测速单元，分别被配置路口各向道路的一侧立柱或立面上；
9.所述路口信息提示装置包括数组显示屏以及声光告警装置，所述路口信息提示装置被配置在形成路口的立柱或立面上；
10.所述车载装置与所述测距测速模块之间通过无线连接；所述路口安全管理控制器与所述路口监测装置和所述路口信息提示装置通过有线连接；所述车载装置、所述云服务器与所述路口安全管理控制器之间通过无线连接；所述系统管理装置与所述路口安全管理控制器通过有线连接；所述云服务器和所述移动终端通过无线连接；所述云服务器和所述系统管理装置通过有线或无线连接。
11.进一步地，所述车载装置记录车辆信息，至少包括车主姓名、手机号码、车牌号码；所述车载装置具有语音功能，并包括人机交互接口，所述人机交互接口为显示屏和按键的组合或触摸屏。
12.进一步地，所述图像识别模块对监测范围内的物体进行类别辨识。
13.进一步地，所述物体测距测速单元包括测距子单元、测速子单元中的一种或组合，所述物体测距测速单元被配置为对监测范围内的物体进行位置和/或速度的测量，或通过监测范围内的所述车载装置对所述车辆进行位置和/或速度的测量。
14.进一步地，所述路口安全管理控制器通过所述路口监测装置采集监测范围内各个方向道路上的实时情况，包括对监测范围内的物体进行类别识别，和对监测范围内的物体的位置、运动速度进行测量，对路口各个方向道路的实时信息进行综合分析判断，向所述路口信息提示装置、所述车载装置发布路口交通安全提示信息，并将实时信息和数据传输给所述云服务器，或将实时或非实时信息和数据传输给所述系统管理装置。
15.进一步地，所述系统管理装置被配置在物业监控中心，所述系统管理装置被配置为管理所有的所述路口安全管理控制器，包括对所述路口安全管理控制器进行调试、检查、参数设置、信息或数据的传输、算法或逻辑的更新。
16.进一步地，所述云服务器被配置为所述地下车库路口交通安全管理系统的远端管理服务器，包括系统管理、信息或数据的接收和发布、实时或非实时运算、参数和数据的存储，所述信息或数据包括与路口安全管理控制器交互的车辆信息、工作状态信息、路口监测信息、路口交通安全提示信息(内容、显示时间、撤除时间和是否同步到移动终端)、运算结果信息及反馈信息等实时信息或数据，还包括与系统管理装置交互的非实时信息或数据。
17.进一步地，所述云服务器在所述路口安全管理控制器实时信息和计算结果的基础之上，计算相邻各个路口之间的相互时序关系、预判地下车库所有路口的交通状态，以及发布交通路况和交通安全提示信息。
18.进一步地，所述移动终端被配置有专用的app，用于人机交互，以及向云服务器发出信息或发出信息交互请求，接收云服务器发布的地下车库交通路况和交通安全提示信息、进行画面显示或语音播报。
19.进一步地，所述无线连接包括移动通讯、wifi、蓝牙、rfid、微波通讯、卫星通讯中的一种或组合。
20.为了克服地下车库不同于地面道路的各种特点，比如体量大，立柱位置不规则，道路路口多，立柱多容易遮挡视线，照明条件差、视野昏暗，行车道路狭窄、会车困难，没有红绿灯等，极易引发交通事故，本实用新型所述的用于地下车库路口的交通安全管理系统，提供车载装置、路口监测装置、路口信息提示装置、路口安全管理控制器以及移动终端，并且辅以完善的有线、无线网络构架和部署，使得在地下车库内的各类交通行为变得非常安全且高效。
21.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
22.图1时本实用新型的一个较佳实施例的系统结构框图；
23.图2是本实用新型的一个较佳实施例的路口及信息提示牌示意图；
24.图3a
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3c是本实用新型的一个较佳实施例的路口监测装置的安装位置示意图。
具体实施方式
25.以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
26.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的尺寸。
27.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，用于地下车库，用户为业主、非业主。系统结构框图如图1所示。在车辆第一次驶入布署有本系统的地下车库，对车辆信息进行采集和登记，车辆信息包括车牌号码、车辆种类和车辆颜色，以及车主姓名和手机号码。在完成车辆信息登记以后，在车辆上布署车载装置，电源通道与车载点烟器相连，车载装置随车辆的启动而开始工作。考虑到非业主登记信息和布署车载装置的不便，还可以给非业主发放自带电池组的车载装置。
28.车载装置具有无线通讯功能和人机交互接口，人机交互接口采用显示屏与按键的组合或者采用触摸屏，当经过地下道路的路口时，可以显示其所在路口的相应道路通行情况和告警信息。车载装置还配置有语音播放单元，可以在车辆经过地下道路的路口前播报相应的告警信息。
29.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括路口监测装置，路口监测装置包括图像识别模块和测距测速模块。
30.图像识别模块包括广角图像识别单元或者非广角识别单元，其中非广角图像识别单元包括四个非广角图像识别单元，可以集中安装在路口空间的顶部(如图3a所示)或者分别安装在道路与路口连接处的顶部中间位置(如图3b所示)或者分别安装在形成路口的四个立柱上(如图3c所示)。图像识别模块对进入监测范围的物体进行图像采集和类别识别(车辆、人员、动物或其他)。
31.广角图像识别单元安装在路口空间的顶部，只需配置一个广角图像识别单元(一个广角摄像头 本地存储 本地识别计算)，这时广角图像识别单元的视野从路口空间的顶部，呈圆锥体向下至地面，可以监测涉及四个路口连接处和路口内的全部图像信息。
32.在图3a
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图3c中，粗线圆圈表示图像识别单元，细直线和细弧线表示图像识别单元所负责的监测范围，其中图3a所示的技术方案中，如果采用四个非广角图像识别单元则在路口中间容易形成监测盲区，因此优选图3b和图3c所示的技术方案。
33.测距测速模块包括物体测距测速单元，物体测距测速单元还包括测距子单元和/或测速子单元，测距子单元和测速子单元为多种传感器，通过红外、超声波或射频信号等方式监测与路口相连道路上的实时情况，判断是否有物体进入路口，以及进入路口物体的运动状态(位置、速度和运动方向)，如果进入路口的物体是车辆，则同时对车辆的车载装置进行通讯和识别，判断其位置、速度和运动方向。
34.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括路口安全管理控制器，路口安全管理控制器与路口监测装置和路口信息提示装置相连，路口安全管理控制器接收来自路口监测装置实时采集的物体信息和监测信息，并针对性地对物体的种类、行为和速度以及对路口交通可能产生的影响做出判断，然后生成或撤除相应的告警信息，并反映在相应的
路口信息提示装置，以及车载装置和移动终端上。
35.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括路口信息提示装置，路口信息提示装置包括信息显示牌和告警声光装置，信息显示牌用于显示来自路口监测装置的实时监测和识别后路口安全管理控制器形成的告警信息，告警声光装置用于向行人和驾车者发出声音和光线的告警提示信号。当车辆被识别即将进入路口，车辆上的车载装置被系统检测到和连接上时，告警信息和告警音将被同时传输到车载装置进行显示和播放。
36.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括系统管理装置，系统管理装置可以安装在物业监控中心或者专门的管理办公室，系统管理装置用于管理所有的路口安全管理控制器，包括对路口安全管理控制器进行参数设置，图像/视频识别算法的更新等。
37.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括云服务器，云服务器具有强大的计算功能，可实时地在路口安全管理控制器计算结果的基础之上，计算相邻各个路口之间的相互时序关系，预判和显示地下车库交通状况，更宏观地指挥交通和传递路口信息。
38.云服务器还是整个路口交通安全管理系统的数据存储仓库，任何数据包括来自车载终端的车辆采集的原始信息，车辆行驶路径信息，来自路口的监测信息，来自路口安全管理控制器的判断运算的结果信息，来自路口信息提示装置的告警信息(内容，显示时间，撤除时间和是否同步到移动终端等)，来自系统管理装置的设备管理信息或执行的指令以及指令执行后的结果，全部通过有线或无线、实时传送或事后回传等方式存储于云服务器。事后回传的方式一般用于实时性要求不高的路口物体行为判断，这部分运算工作由路口安全管理控制器自行本地计算完成，事后将结果回传与服务器即可。
39.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，还包括移动终端，移动终端上配置有专用的app，用于拓展车载装置的人机互动功能，移动终端向云服务器发出信息或发出信息交互请求，接收云服务器发布的地下车库交通路况和交通安全提示信息、进行画面显示或语音播报。移动终端上配置的专用app还用于拓展路口信息提示装置的部分功能，因驾车者一般情况下会选择关闭车窗在地下车库行驶，这样会大大削弱来自路口信息提示装置的声光告警信号所能起到的作用。因此，专用app可以将来自云服务器的声光告警信号转移到移动终端上，以便弥补封闭车窗行驶带来的影响。
40.本实用新型所述的路口交通安全管理系统，其中的路口安全管理控制器与路口监测装置和路口信息提示装置通过有线连接；车载装置与测距测速模块之间通过无线连接；车载装置、云服务器与路口安全管理控制器之间通过无线连接；系统管理装置与路口安全管理控制器通过有线连接；云服务器和移动终端通过无线连接；云服务器和系统管理装置通过有线或无线连接。云服务器与系统管理装置之间的数据交换，可以采用现有的固定城市宽带网络或移动通讯无线数据网络。在设置成本可控的情况下，也可以在地下车库内设置移动通讯数据终端、wifi终端、蓝牙本地网络和rfid标记，这些网络设备可以支持车载装置和移动终端与其他各个子系统之间的数据交换需求，并在地下车库缺失卫星定位信号的情况下，给车载装置和移动终端提供室内定位信号。
41.实施例
42.在城市某小区地下车库已布署本实用新型所述的路口交通安全管理系统，新业主张某驾车第一次驶入该小区地下车库，在地下车库入口处，系统通过摄像头对该车辆的信息进行采集，车辆信息包括车牌号码(如沪a
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12345)、车辆种类(如suv，哈弗)、车辆颜色(白
色)，然后安保人员简单核对所采集的信息是否存在明显错误，并手工录入车主姓名(张某)和手机号码(186xxxxxxxx)。安保人员将已存储有上述信息的车载装置布署在张某的车辆上。车载系统随车辆的启动而启动，熄火而关闭。车载装置具有显示屏和按键(也可以是触摸屏)，显示屏上可以显示上述采集的信息。另外，车载装置的显示屏上也可以显示物业费、停车费的缴费状态和到期提醒等。
43.车载装置布署完毕之后，张某驾车驶入地下车库。图2是本实施例描述的一个位于地下车库的十字路口a示意图，在路口a的空间顶部位置，设置有路口监测装置(图中未示出)，路口监测装置包括摄像头，摄像头有3种装配模式，第一种安装在路口a的顶部空间的正中间位置，摄像头为一个广角摄像头或四个非广角摄像头，可采集四个方向上的全部信息；第二种安装方式是不采用广角摄像头(广角图像四周的图像畸变矫正是额外的工作量)，而是采用四个非广角摄像头分别对准四个道路(道路1、道路2、道路3和道路4)；第三种安装方式是在连接路口a的四条道路的路口连接处(或者形成路口的四个立柱上)设置四个非广角摄像头，分布采集路口内以及对向道路上的信息，如安装在道路4上的摄像头负责采集通过道路2进入路口的全部信息。
44.在本实施例中，上述第二种安装方式，四个摄像头背靠背安装在路口空间的中间位置，而且这四个摄像头安装在一个可旋转的基台上，当其中的一个摄像头发生故障时，四个路口的实时数据采集由三个摄像头轮流负责，同时路口监测装置将故障信息上报给系统管理装置，以便及时获得维修或更换。
45.图2是本实施例描述的一个位于地下车库的十字路口a示意图，在形成路口a的四个立柱上设置有路口信息提示装置，安装位置为车行进入路口方向的右侧立柱上。路口信息提示装置包括四块或八块lcd/led电子显示屏以及具备声光信号的告警装置。
46.假设张某驾车从道路3驶入路口a，路口监测装置识别有车辆从道路3进入路口，路口安全管理控制器通过路口监测装置采集的四个道路上的进入路口的情况，综合判断并生成安全告警信息，并在路口信息提示装置上显示这些信息，在本实施例中，道路4的安全告警信息显示在信息提示牌4上，道路2的安全告警信息显示在信息提示牌2上，声光告警装置按需启动。
47.假设此时道路1、道路2和道路4上均没有监测到有物体(包括车辆、行人、动物或其他未识别物体)进入路口，则信息提示牌3提示信息为“路口安全，请慢速通过”，声光告警装置不启动。
48.当路口监测装置识别到张某驾驶的车辆超速时，路口安全管理控制器产生一条告警信息“车辆超速，请注意车库内道路限速5km/h”，此条告警信息显示在信息提示牌3，并且声光告警装置启动发出声光告警信号，提醒张某减速通过路口a。
49.当张某驾车从道路3进入路口a时，在道路2上也有辆车正在进入路口，路口安全管理控制器收到来自路口监测装置的实时采集信息，显示道路3和道路2上同时有车辆进入路口，路口安全管理控制器根据两车的位置、行驶方向和速度，经过计算后判断两车会同时经过路口，则生成告警信息“右侧道路有车辆驶入，注意减速慢行”，并显示在信息提示牌3上，以便提示在道路3上的驾车者张某。同时，路口安全管理控制器也生成告警信息“左侧道路有车辆驶入，注意减速避让”，并显示在信息提示牌2上，以便提示在道路2上的驾车者。此时，声光告警装置启动发出声光告警信号。
50.当张某驾车从道路3进入路口a时，在道路4上有行人正在进入路口，路口安全管理控制器收到来自路口监测装置的实时采集信息，显示道路3上有车辆进入路口和道路4上同时有行人进入路口，路口安全管理控制器根据车辆和行人的位置、移动方向和速度，经过计算后判断车辆和行人会同时经过路口，则生成告警信息“左侧道路有行人，注意停车避让”，并显示在信息提示牌3上，以便提示在道路3上的驾车者张某。同时，路口安全管理控制器也生成告警信息“右侧道路有车辆驶入，注意观察后通过”，并显示在信息提示牌4上，以便提示在道路4上的行人。此时，声光告警装置启动发出声光告警信号。
51.当张某驾车从道路3进入路口a时，在道路1上也有辆车正在进入路口，路口安全管理控制器收到来自路口监测装置的实时采集信息，显示道路3和道路1上同时有车辆进入路口，路口安全管理控制器根据两车的位置、行驶方向和速度，经过计算后判断两车会同时经过路口，则生成告警信息“前方道路有车辆会车，注意减速通过”，并显示在信息提示牌3上，以便提示在道路3上的驾车者张某。同时，路口安全管理控制器也生成告警信息“前方道路有车辆会车，注意减速通过”，并显示在信息提示牌1上，以便提示在道路1上的驾车者。此时，声光告警装置启动发出声光告警信号。
52.当张某驾车从道路3进入路口a时，在道路1上有动物正在活动，路口安全管理控制器收到来自路口监测装置的实时采集信息，显示道路3上有车辆进入路口和道路1上同时有动物侵入路口，路口安全管理控制器直接生成告警信息“前方道路有动物，注意慢行避让”，并显示在信息提示牌3上，以便提示在道路3上的驾车者张某。同时，路口安全管理控制器控制声光告警装置启动发出光告警信号，不发出声音以免动物受惊乱窜。
53.如果路口安全管理控制器分析判断路口内的物体(车辆和行人)是静止的(距离和移动速度经判断在设定安全值以下)或移动方向是离开路口的，则仅在相应的信息提示牌上显示告警信息“途径路口，注意安全”，声光告警装置不启动。
54.上述各种情况发布在路口提示装置上的告警信息和声光告警信号，在车辆或行人离开路口后撤除，或者经过一个预设的最小显示时间后撤除并显示下一条信息。
55.在本实施例中，本实用新型所述的路口交通安全管理系统还包括移动终端，移动终端最常见的是驾车者的手机，在手机上安装专用app，app通过云服务器可以显示原本应当在车载装置上显示的信息，当车窗紧闭时，云服务器推送到手机专用app上的告警信息和声光告警信号可以提醒驾车者。
56.在本实施例中，本实用新型所述的路口交通安全管理系统，其中的路口安全管理控制器与路口监测装置和路口信息提示装置通过有线连接；车载装置与测距测速模块之间通过无线连接；车载装置、云服务器与路口安全管理控制器之间通过无线连接；系统管理装置与路口安全管理控制器通过有线连接；云服务器和移动终端通过无线连接；云服务器和系统管理装置通过有线或无线连接。云服务器与系统管理装置之间的数据交换，可以采用现有的固定城市宽带网络或移动通讯无线数据网络。在设置成本可控的情况下，也可以在地下车库内设置移动通讯数据终端、wifi终端、蓝牙本地网络和rfid标记，这些网络设备可以支持车载装置和移动终端与其他各个子系统之间的数据交换需求，并在地下车库缺失卫星定位信号的情况下，给车载装置和移动终端提供室内定位信号。
57.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中
技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。