交通监控系统的制作方法
交通监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种监控系统，特别是涉及一种交通监控系统。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的飞速、持续的发展，机动车辆和驾驶员的数量迅速增加，道路车流 量也急剧增加，道路交通管理面临巨大的交通安全压力，且各种交通违法行为日益严重。如 何缓解目前的交通压力，提高管理水平，减少交通事故的发生，越来越成为人们关注的焦 点。有关部门虽然已经做了大量的尝试工作，但结果都不是很理想，纠其原因就是缺少路面 的实时交通信息数据，如车辆身份、位置、行驶速度、道路车流量等数据无法准确获得。
[0003] 近年来，基于图像处理技术的视频道路自动监控系统逐渐成为交通监控的主要手 段。基于数字图像处理技术的视频监控系统一般要先对采集到的原始图像进行预处理，然 后通过各种算法对图像内的车辆进行定位和分割，最后完成识别和跟踪等任务。
[0004] 但是，现有技术中多采用摄像头获得道路上车辆的二维信息，无法准确地推断车 辆的种类及三维尺寸。由于摄像头所处的角度和高度的不同，各个视点对可能观测的道路 范围有所区别，从而导致对目标车辆的遮挡和测量精度的不足，也无法对车辆遮挡现象进 行补正。同时，一个摄像头仅能监控一小片区域，监控盲区很多且摄像头安装成本高。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述状况，有必要提供一种定位准确，成本较低的交通监控系统。
[0006] 一种交通监控系统，包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路旁的道路监 控装置及与该道路监控装置相连的交通监控中心。该车载终端装置存储有车辆的身份编 码。该道路监控装置内存储有位置信息。该交通监控中心存储有各种车型的三维图及道路 的三维图。车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯。当车辆经过设有道 路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信号，同时道 路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装置位置信 息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息合成道路 的三维路况画面并予以显示，以对道路交通进行三维画面的监控。
[0007] 上述交通监控系统通过道路监控装置接收车载终端装置发出的信号，实现对车辆 的准确定位，交通监控中心根据众多车辆的位置信息、车型三维图和道路三维图合成三维 路况显示画面，实现对道路路况的三维监控。同时，交通监控中心通过道路监控装置将本车 和其他车辆的信息、路况信息等相关信息反馈至本车辆，该车辆调用车载终端装置内存储 的各种车型三维图和道路三维图从而实现车上的三维路况显示。通过此系统还可实现车辆 追踪、车辆三维导航、前方路况提示等功能，同时还可提供总交通数据平台服务。本发明的 交通监控系统的定位精确，智能化较高，且由于三维图均分别存储在交通监控中心和车载 终端装置的存储装置中，只需发送和接收简单信号即可调取各自的三维图库，成本低。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的交通监控系统的结构示意框图。
[0009] 图2是图1所示的交通监控系统的车载终端装置的结构示意框图。
[0010] 图3是图1所示的交通监控系统的道路监控装置的结构示意框图。
[0011] 图4是图1所示的交通监控系统的车辆定位原理图。
[0012] 图5是图1所示的交通监控系统的交通监控中心的结构示意框图。
[0013] 图6是图1所示的交通监控系统的工作流程图。
[0014] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图及实施方式对本发明提供的一种交通监控系统作进一步详细说明。
[0016] 请参阅图1，本发明实施例一提供一种交通监控系统100,包括安装于车辆上的车 载终端装置10,设置于道路旁的道路监控装置20及与道路监控装置20相连的交通监控中 心30。
[0017] 请参阅图2,车载终端装置10安装在车辆上，包括车载中央处理模块110、车载红 外信号发射模块120、车载红外信号接收模块130、车载存储模块140、车载显示模块150及 车载GPS模块160。车载红外信号发射模块120和车载红外信号接收模块130分别用于发 射和接收红外信号。车载存储模块140存储了本车辆的身份编码、各种车型三维图及道路 三维图信息。在全国范围内，每辆车的身份编码都是唯一的，这个编码包含了车辆的合法注 册时所必需的所有信息，例如车辆的颜色、型号、生产厂家、出厂日期、注册地区及车主信息 等。车载中央处理模块110用于控制车载红外信号发射模块120发射红外信号，车载红外 信号接收模块130接收红外信号，并处理所接收的红外信号，同时调出存储在车载存储模 块140的信息在车载显示模块150进行显示。车载GPS模块160,用于采集车辆GPS时间以 实现车辆行驶速度的计算。
[0018] 请同时参阅图3与图4,道路监控装置20包括中央处理模块210、红外信号接收模 块220、红外信号发射模块230、存储模块240及GPS模块250。中央处理模块210控制红外 信号接收模块220接收红外信号与红外信号发射模块230发射红外信息，同时根据红外信 号接收模块220接收的红外信号计算出车辆位置信息。红外信号接收模块220包括接收芯 片221及该接收芯片221相对的接收孔222。该接收孔222与接收芯片221的中心轴223 同轴心，该接收芯片221通过该接收孔222接收车载红外信号发射模块120发射的信号。存 储模块240存储有道路监控装置20位置信息。GPS模块250用于接收GPS时间。道路监控 装置20与车载终端装置10通过红外信号收发装置互相通讯。道路监控装置20与交通监 控中心30直接相连。本实施例中道路监控装置20与交通监控中心30采用光纤连接。
[0019] 请参阅图5,交通监控中心30包括中央处理器310、存储装置320及显示装置330。 中央处理器310对道路监控装置20传输的道路监控装置20位置信息、接收到的车辆身份 信息、及所计算的车辆位置信息进行处理。该存储装置320存储了各种车型三维图及道路 的三维图。同时，中央处理器310根据接收到的车辆身份信息与道路监控装置20的位置信 息分别调出存储在存储装置320中相应的车型三维图及道路的三维图，并根据众多车辆的 位置信息、车辆车型三维图及道路三维图合成三维路况画面，以对道路交通进行三维画面 的监控。该显示装置330用于显示监控路段的三维路况画面。
[0020] 上述车载存储模块140、存储模块240及存储装置320可为硬式磁碟、快闪记忆体 或存储卡，但不限于此。
[0021] 请同时参阅图1至图6,交通监控系统100的工作过程如下： S101 :车辆启动后，安装于该车辆上的车载终端装置10也同时获得电源，进入待机工 作状态，车载终端装置10的车载红外信号发射模块120与车载红外信号接收模块130处于 发射和接收状态。同时，车载GPS模块160采集与道路监控装置20同步的GPS时间。当车 辆经过设置了道路监控装置20的路段时，车辆上的车载终端装置10的车载红外信号发射 模块120将向安装于道路旁的道路监控装置20发出信号，该信号包含车辆的身份编码及 GPS时间T。。
[0022] S102 :道路监控装置20通过红外信号接收模块220接收车载红外信号发射模块 120发射的信号。同时，中央处理模块210根据接收到的信号对车辆的三维空间位置进行计 算，实现对车辆的实时精确定位。
[0023] 请参阅图4,车辆的定位原理如下： 角度定位原理：车辆上的车载红外信号发射模块120发射的信号为特定代码序列的信 号，通过道路旁的红外信号接收模块220的接收孔222,被红外信号接收模块220的接收芯 片221所接收。道路监控装置20的中央处理模块210分辨特定代码序列，排除其它杂乱红 外干扰信号。中央处理模块210获取位于接收芯片221上红外信号接收点0相对于接收芯 片221的中心轴223的二维坐标，从而计算出接收点0距中心轴223的距离h。由已知的 接收芯片221与接收孔222的距离L2确定，中央处理模块210计算出车载红外信号发射模 块120与红外信号接收模块220的接收芯片221的中心轴223形成的夹角0zarctana/ L2)，从而得出车辆相对于道路监控装置20所处的空间角度。
[0024] 距离定位原理：车辆通过车载GPS模块160接收GPS时 间，从而使车辆获取与道路 监控装置20高度精确的同步时间。车辆的车载红外信号发射模块120发射包含发射时间 T。的信号。道路监控装置20的红外信号接收模块220接收车载红外信号发射模块120发 射的信号并记录下接收到信号的时刻，然后道路监控装置20的中央处理模块210利用时 间差法可以计算出车载红外信号发射模块120与道路监控装置20的红外信号接收模块220 之间的直线距离S，从而得出车辆与道路监控装置20的直线距离。
[0025] S103 :道路监控装置20将存储模块240存储的道路监控装置20位置信息、接收到 的车辆身份信息、及所计算的车辆位置信息传输至交通监控中心30。
[0026] S104 :交通监控中心30的中央处理器310根据接收到的车辆身份信息与道路监控 装置20位置信息分别调出存储在存储装置320中相应的车辆车型及道路的三维图。
[0027] S105 :交通监控中心30的中央处理器310根据众多车辆的位置信息、车辆车型三 维图及道路三维图合成三维路况图并显示在显示装置330上，从而实现对道路的路况的三 维画面的实时监控。交通监控中心30的三维路况画面可以放大、缩小以及三百六十度旋 转，以查看整体路况画面和详细放大的路况画面。
[0028] S106 :交通监控中心30通过道路监控装置20的红外信号发射模块230将本车和 其他车辆的定位信息发送给车辆。车辆通过车载终端装置10的车载红外信号接收模块130 接收道路监控装置20的红外信号发射模块230发射的信号，车载中央处理模块110处理车 载红外信号接收模块130接收到的信号并调出存储在车载存储模块140的各种车型三维图 及道路三维图并在车载显示模块150进行三维路况画面的显示。车辆的车载显示模块150 显示的整体路况三维画面也可放大、缩小以及三百六十度旋转。
[0029] 同时，交通监控系统100对实时数据进行监测管理，对各种交通异常如交通拥堵、 事故、超速等做出反应，提醒相应管理人员或机构对异常进行处理。例如某一路段发生交通 事故，该交通监控系统100会准确判断事故发生位置，通过事故发生路段周边的道路监控 装置20对事发路段后方车辆发出警示信息以防止发生追尾事故并通知相关人员迅速赶往 现场进行处理。同时。交通监控中心30会不断地根据接收到的实时数据进行分析判断，当 确认事故解除后，也会通过道路监控装置20向过往的车辆发出解除提醒信号。交通监控系 统100可以根据车辆的实时定位信息准确判断车辆的速度，如果车辆超速，交通监控中心 30通过道路监控装置20向车辆将发出警告信息。同时，可将三维监测系统连入互联网，上 网用户出行前可查看三维路况，以决定出行时间或选择出行路线。车辆损坏也可由车载终 端装置10主动发出讯息，交通监控中心30接收到信息后，立即警告后方车辆并前往事发地 处理，及时救援。
[0030] 交通监控系统100具有身份识别功能，因此交通监控中心30可以根据道路状况向 每个道路监控装置20发送不同的指令信息，而且道路监控装置20将这些信息根据要求发 送给不同的车辆，实现在特定的路段对特定的车辆进行诱导，如向某种车辆如大货车发禁 行或绕行指示；实时特别关注大型车辆或高危车辆(如危险品运输车辆等)，提醒周边车辆 小心行驶；可对重点关注车辆实时定车追踪。
[0031] 车辆在夜间行车时，对于照明不佳的路段通过查看车载显示模块150的三维路况 画面可查看前方视线范围以外的车辆可以辅助驾驶员驾驶，从而提高夜间行车安全性。此 功能特别适合于高速路段恶劣气候条件如大雾天，防止发生追尾事故的发生。
[0032] 交通监控系统100配合GPS导航系统可以实现具有实时路况显示的三维导航功 能，可精确到车辆密集度、路段限速等信息。可辅助GPS导航系统，对GPS无法导航的盲区， 如隧道或者高楼林立的地点辅助导航。
[0033] 可以理解，交通监控系统100的道路监控装置20的红外信号接收模块220、红外信 号发射模块230及存储模块240也可以直接由交通监控中心30的中央处理器310控制，并 不影响道路监控装置20功能的实现。
[0034] 上述交通监控系统通过道路监控装置接收车载终端装置发出的信号，实现对车辆 的准确定位，交通监控中心根据众多车辆的位置信息、车型三维图和道路三维图合成三维 路况显示画面，实现对道路路况的三维监控。同时，交通监控中心通过道路监控装置将本车 和其他车辆的信息、路况信息等相关信息反馈至本车辆，该车辆调用车载终端装置内存储 的各种车型三维图和道路三维图从而实现车上的三维路况显示。通过此系统还可实现车辆 追踪、车辆三维导航、前方路况提示等功能，同时还可提供总交通数据平台服务。本发明的 交通监控系统的定位精确，智能化较高，且由于三维图均分别存储在交通监控中心和车载 终端装置的存储装置中，只需发送和接收简单信号即可调取各自的三维图库，成本低。
[0035] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精 神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种交通监控系统，其特征在于：包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路 旁的道路监控装置及与该道路监控装置相连的交通监控中心；该车载终端装置存储有车 辆的身份编码；该道路监控装置内存储有位置信息；该交通监控中心存储有各种车型的三 维图及道路的三维图；车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯；当车辆 经过设有道路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信 号，同时道路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装 置位置信息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息 合成道路的三维路况画面并予以显示，以对道路交通进行三维画面的监控。2. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述交通监控中心通过道路监控 装置将路况信息反馈给车辆上的车载终端装置。3. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述车载终端装置，包括车载中央 处理模块、与车载中央处理模块相连的车载红外信号发射模块、车载红外信号接收模块、车 载存储模块、车载显示模块及车载GPS模块，该车载存储模块存储了车辆的身份编码、各种 车型三维图及道路三维图信息，该车载GPS模块用于采集与道路监控装置同步的GPS时间。4. 如权利要求3所述的交通监控系统，其特征在于：所述车载存储模块为硬式磁碟、快 闪记忆体或存储卡。5. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述道路监控装置包括中央处理 模块、与中央处理模块相连的红外信号发射模块、红外信号接收模块、存储模块及GPS模 块，该存储模块存储了安装道路监控装置的位置信息。6. 如权利要求5所述的交通监控系统，其特征在于：所述存储模块为硬式磁碟、快闪记 忆体或存储卡。7. 如权利要求5所述的交通监控系统，其特征在于：所述红外信号接收模块包括接收 芯片及与该接收芯片相对的接收孔，该接收孔与接收芯片的中心轴同轴心，该接收芯片通 过该接收孔接收车载红外信号发射模块发射的信号。8. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述交通监控中心包括中央处理 器、与该中央处理器相连的存储装置及显示装置，该存储装置存储了各种车型三维图及道 路的三维图。9. 如权利要求8所述的交通监控系统，其特征在于：所述存储装置为硬式磁碟、快闪记 忆体或存储卡。
【专利摘要】本发明提出了一种交通监控系统，包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路旁的道路监控装置及与道路监控装置相连的交通监控中心。车载终端装置存储有车辆的身份编码。道路监控装置内存储有位置信息。交通监控中心存储有各种车型的三维图及道路的三维图。车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯。当车辆经过设有道路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信号，同时道路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装置位置信息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息合成道路的三维画面，以对路况进行三维画面的监控。
【IPC分类】G08G1/01
【公开号】CN104900052
【申请号】CN201410079941
【发明人】吴伟峰
【申请人】鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】US20150254976
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种监控系统，特别是涉及一种交通监控系统。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的飞速、持续的发展，机动车辆和驾驶员的数量迅速增加，道路车流 量也急剧增加，道路交通管理面临巨大的交通安全压力，且各种交通违法行为日益严重。如 何缓解目前的交通压力，提高管理水平，减少交通事故的发生，越来越成为人们关注的焦 点。有关部门虽然已经做了大量的尝试工作，但结果都不是很理想，纠其原因就是缺少路面 的实时交通信息数据，如车辆身份、位置、行驶速度、道路车流量等数据无法准确获得。
[0003] 近年来，基于图像处理技术的视频道路自动监控系统逐渐成为交通监控的主要手 段。基于数字图像处理技术的视频监控系统一般要先对采集到的原始图像进行预处理，然 后通过各种算法对图像内的车辆进行定位和分割，最后完成识别和跟踪等任务。
[0004] 但是，现有技术中多采用摄像头获得道路上车辆的二维信息，无法准确地推断车 辆的种类及三维尺寸。由于摄像头所处的角度和高度的不同，各个视点对可能观测的道路 范围有所区别，从而导致对目标车辆的遮挡和测量精度的不足，也无法对车辆遮挡现象进 行补正。同时，一个摄像头仅能监控一小片区域，监控盲区很多且摄像头安装成本高。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述状况，有必要提供一种定位准确，成本较低的交通监控系统。
[0006] 一种交通监控系统，包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路旁的道路监 控装置及与该道路监控装置相连的交通监控中心。该车载终端装置存储有车辆的身份编 码。该道路监控装置内存储有位置信息。该交通监控中心存储有各种车型的三维图及道路 的三维图。车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯。当车辆经过设有道 路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信号，同时道 路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装置位置信 息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息合成道路 的三维路况画面并予以显示，以对道路交通进行三维画面的监控。
[0007] 上述交通监控系统通过道路监控装置接收车载终端装置发出的信号，实现对车辆 的准确定位，交通监控中心根据众多车辆的位置信息、车型三维图和道路三维图合成三维 路况显示画面，实现对道路路况的三维监控。同时，交通监控中心通过道路监控装置将本车 和其他车辆的信息、路况信息等相关信息反馈至本车辆，该车辆调用车载终端装置内存储 的各种车型三维图和道路三维图从而实现车上的三维路况显示。通过此系统还可实现车辆 追踪、车辆三维导航、前方路况提示等功能，同时还可提供总交通数据平台服务。本发明的 交通监控系统的定位精确，智能化较高，且由于三维图均分别存储在交通监控中心和车载 终端装置的存储装置中，只需发送和接收简单信号即可调取各自的三维图库，成本低。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的交通监控系统的结构示意框图。
[0009] 图2是图1所示的交通监控系统的车载终端装置的结构示意框图。
[0010] 图3是图1所示的交通监控系统的道路监控装置的结构示意框图。
[0011] 图4是图1所示的交通监控系统的车辆定位原理图。
[0012] 图5是图1所示的交通监控系统的交通监控中心的结构示意框图。
[0013] 图6是图1所示的交通监控系统的工作流程图。
[0014] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图及实施方式对本发明提供的一种交通监控系统作进一步详细说明。
[0016] 请参阅图1，本发明实施例一提供一种交通监控系统100,包括安装于车辆上的车 载终端装置10,设置于道路旁的道路监控装置20及与道路监控装置20相连的交通监控中 心30。
[0017] 请参阅图2,车载终端装置10安装在车辆上，包括车载中央处理模块110、车载红 外信号发射模块120、车载红外信号接收模块130、车载存储模块140、车载显示模块150及 车载GPS模块160。车载红外信号发射模块120和车载红外信号接收模块130分别用于发 射和接收红外信号。车载存储模块140存储了本车辆的身份编码、各种车型三维图及道路 三维图信息。在全国范围内，每辆车的身份编码都是唯一的，这个编码包含了车辆的合法注 册时所必需的所有信息，例如车辆的颜色、型号、生产厂家、出厂日期、注册地区及车主信息 等。车载中央处理模块110用于控制车载红外信号发射模块120发射红外信号，车载红外 信号接收模块130接收红外信号，并处理所接收的红外信号，同时调出存储在车载存储模 块140的信息在车载显示模块150进行显示。车载GPS模块160,用于采集车辆GPS时间以 实现车辆行驶速度的计算。
[0018] 请同时参阅图3与图4,道路监控装置20包括中央处理模块210、红外信号接收模 块220、红外信号发射模块230、存储模块240及GPS模块250。中央处理模块210控制红外 信号接收模块220接收红外信号与红外信号发射模块230发射红外信息，同时根据红外信 号接收模块220接收的红外信号计算出车辆位置信息。红外信号接收模块220包括接收芯 片221及该接收芯片221相对的接收孔222。该接收孔222与接收芯片221的中心轴223 同轴心，该接收芯片221通过该接收孔222接收车载红外信号发射模块120发射的信号。存 储模块240存储有道路监控装置20位置信息。GPS模块250用于接收GPS时间。道路监控 装置20与车载终端装置10通过红外信号收发装置互相通讯。道路监控装置20与交通监 控中心30直接相连。本实施例中道路监控装置20与交通监控中心30采用光纤连接。
[0019] 请参阅图5,交通监控中心30包括中央处理器310、存储装置320及显示装置330。 中央处理器310对道路监控装置20传输的道路监控装置20位置信息、接收到的车辆身份 信息、及所计算的车辆位置信息进行处理。该存储装置320存储了各种车型三维图及道路 的三维图。同时，中央处理器310根据接收到的车辆身份信息与道路监控装置20的位置信 息分别调出存储在存储装置320中相应的车型三维图及道路的三维图，并根据众多车辆的 位置信息、车辆车型三维图及道路三维图合成三维路况画面，以对道路交通进行三维画面 的监控。该显示装置330用于显示监控路段的三维路况画面。
[0020] 上述车载存储模块140、存储模块240及存储装置320可为硬式磁碟、快闪记忆体 或存储卡，但不限于此。
[0021] 请同时参阅图1至图6,交通监控系统100的工作过程如下： S101 :车辆启动后，安装于该车辆上的车载终端装置10也同时获得电源，进入待机工 作状态，车载终端装置10的车载红外信号发射模块120与车载红外信号接收模块130处于 发射和接收状态。同时，车载GPS模块160采集与道路监控装置20同步的GPS时间。当车 辆经过设置了道路监控装置20的路段时，车辆上的车载终端装置10的车载红外信号发射 模块120将向安装于道路旁的道路监控装置20发出信号，该信号包含车辆的身份编码及 GPS时间T。。
[0022] S102 :道路监控装置20通过红外信号接收模块220接收车载红外信号发射模块 120发射的信号。同时，中央处理模块210根据接收到的信号对车辆的三维空间位置进行计 算，实现对车辆的实时精确定位。
[0023] 请参阅图4,车辆的定位原理如下： 角度定位原理：车辆上的车载红外信号发射模块120发射的信号为特定代码序列的信 号，通过道路旁的红外信号接收模块220的接收孔222,被红外信号接收模块220的接收芯 片221所接收。道路监控装置20的中央处理模块210分辨特定代码序列，排除其它杂乱红 外干扰信号。中央处理模块210获取位于接收芯片221上红外信号接收点0相对于接收芯 片221的中心轴223的二维坐标，从而计算出接收点0距中心轴223的距离h。由已知的 接收芯片221与接收孔222的距离L2确定，中央处理模块210计算出车载红外信号发射模 块120与红外信号接收模块220的接收芯片221的中心轴223形成的夹角0zarctana/ L2)，从而得出车辆相对于道路监控装置20所处的空间角度。
[0024] 距离定位原理：车辆通过车载GPS模块160接收GPS时 间，从而使车辆获取与道路 监控装置20高度精确的同步时间。车辆的车载红外信号发射模块120发射包含发射时间 T。的信号。道路监控装置20的红外信号接收模块220接收车载红外信号发射模块120发 射的信号并记录下接收到信号的时刻，然后道路监控装置20的中央处理模块210利用时 间差法可以计算出车载红外信号发射模块120与道路监控装置20的红外信号接收模块220 之间的直线距离S，从而得出车辆与道路监控装置20的直线距离。
[0025] S103 :道路监控装置20将存储模块240存储的道路监控装置20位置信息、接收到 的车辆身份信息、及所计算的车辆位置信息传输至交通监控中心30。
[0026] S104 :交通监控中心30的中央处理器310根据接收到的车辆身份信息与道路监控 装置20位置信息分别调出存储在存储装置320中相应的车辆车型及道路的三维图。
[0027] S105 :交通监控中心30的中央处理器310根据众多车辆的位置信息、车辆车型三 维图及道路三维图合成三维路况图并显示在显示装置330上，从而实现对道路的路况的三 维画面的实时监控。交通监控中心30的三维路况画面可以放大、缩小以及三百六十度旋 转，以查看整体路况画面和详细放大的路况画面。
[0028] S106 :交通监控中心30通过道路监控装置20的红外信号发射模块230将本车和 其他车辆的定位信息发送给车辆。车辆通过车载终端装置10的车载红外信号接收模块130 接收道路监控装置20的红外信号发射模块230发射的信号，车载中央处理模块110处理车 载红外信号接收模块130接收到的信号并调出存储在车载存储模块140的各种车型三维图 及道路三维图并在车载显示模块150进行三维路况画面的显示。车辆的车载显示模块150 显示的整体路况三维画面也可放大、缩小以及三百六十度旋转。
[0029] 同时，交通监控系统100对实时数据进行监测管理，对各种交通异常如交通拥堵、 事故、超速等做出反应，提醒相应管理人员或机构对异常进行处理。例如某一路段发生交通 事故，该交通监控系统100会准确判断事故发生位置，通过事故发生路段周边的道路监控 装置20对事发路段后方车辆发出警示信息以防止发生追尾事故并通知相关人员迅速赶往 现场进行处理。同时。交通监控中心30会不断地根据接收到的实时数据进行分析判断，当 确认事故解除后，也会通过道路监控装置20向过往的车辆发出解除提醒信号。交通监控系 统100可以根据车辆的实时定位信息准确判断车辆的速度，如果车辆超速，交通监控中心 30通过道路监控装置20向车辆将发出警告信息。同时，可将三维监测系统连入互联网，上 网用户出行前可查看三维路况，以决定出行时间或选择出行路线。车辆损坏也可由车载终 端装置10主动发出讯息，交通监控中心30接收到信息后，立即警告后方车辆并前往事发地 处理，及时救援。
[0030] 交通监控系统100具有身份识别功能，因此交通监控中心30可以根据道路状况向 每个道路监控装置20发送不同的指令信息，而且道路监控装置20将这些信息根据要求发 送给不同的车辆，实现在特定的路段对特定的车辆进行诱导，如向某种车辆如大货车发禁 行或绕行指示；实时特别关注大型车辆或高危车辆(如危险品运输车辆等)，提醒周边车辆 小心行驶；可对重点关注车辆实时定车追踪。
[0031] 车辆在夜间行车时，对于照明不佳的路段通过查看车载显示模块150的三维路况 画面可查看前方视线范围以外的车辆可以辅助驾驶员驾驶，从而提高夜间行车安全性。此 功能特别适合于高速路段恶劣气候条件如大雾天，防止发生追尾事故的发生。
[0032] 交通监控系统100配合GPS导航系统可以实现具有实时路况显示的三维导航功 能，可精确到车辆密集度、路段限速等信息。可辅助GPS导航系统，对GPS无法导航的盲区， 如隧道或者高楼林立的地点辅助导航。
[0033] 可以理解，交通监控系统100的道路监控装置20的红外信号接收模块220、红外信 号发射模块230及存储模块240也可以直接由交通监控中心30的中央处理器310控制，并 不影响道路监控装置20功能的实现。
[0034] 上述交通监控系统通过道路监控装置接收车载终端装置发出的信号，实现对车辆 的准确定位，交通监控中心根据众多车辆的位置信息、车型三维图和道路三维图合成三维 路况显示画面，实现对道路路况的三维监控。同时，交通监控中心通过道路监控装置将本车 和其他车辆的信息、路况信息等相关信息反馈至本车辆，该车辆调用车载终端装置内存储 的各种车型三维图和道路三维图从而实现车上的三维路况显示。通过此系统还可实现车辆 追踪、车辆三维导航、前方路况提示等功能，同时还可提供总交通数据平台服务。本发明的 交通监控系统的定位精确，智能化较高，且由于三维图均分别存储在交通监控中心和车载 终端装置的存储装置中，只需发送和接收简单信号即可调取各自的三维图库，成本低。
[0035] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精 神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种交通监控系统，其特征在于：包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路 旁的道路监控装置及与该道路监控装置相连的交通监控中心；该车载终端装置存储有车 辆的身份编码；该道路监控装置内存储有位置信息；该交通监控中心存储有各种车型的三 维图及道路的三维图；车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯；当车辆 经过设有道路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信 号，同时道路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装 置位置信息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息 合成道路的三维路况画面并予以显示，以对道路交通进行三维画面的监控。2. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述交通监控中心通过道路监控 装置将路况信息反馈给车辆上的车载终端装置。3. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述车载终端装置，包括车载中央 处理模块、与车载中央处理模块相连的车载红外信号发射模块、车载红外信号接收模块、车 载存储模块、车载显示模块及车载GPS模块，该车载存储模块存储了车辆的身份编码、各种 车型三维图及道路三维图信息，该车载GPS模块用于采集与道路监控装置同步的GPS时间。4. 如权利要求3所述的交通监控系统，其特征在于：所述车载存储模块为硬式磁碟、快 闪记忆体或存储卡。5. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述道路监控装置包括中央处理 模块、与中央处理模块相连的红外信号发射模块、红外信号接收模块、存储模块及GPS模 块，该存储模块存储了安装道路监控装置的位置信息。6. 如权利要求5所述的交通监控系统，其特征在于：所述存储模块为硬式磁碟、快闪记 忆体或存储卡。7. 如权利要求5所述的交通监控系统，其特征在于：所述红外信号接收模块包括接收 芯片及与该接收芯片相对的接收孔，该接收孔与接收芯片的中心轴同轴心，该接收芯片通 过该接收孔接收车载红外信号发射模块发射的信号。8. 如权利要求1所述的交通监控系统，其特征在于：所述交通监控中心包括中央处理 器、与该中央处理器相连的存储装置及显示装置，该存储装置存储了各种车型三维图及道 路的三维图。9. 如权利要求8所述的交通监控系统，其特征在于：所述存储装置为硬式磁碟、快闪记 忆体或存储卡。
【专利摘要】本发明提出了一种交通监控系统，包括安装于车辆上的车载终端装置、设置于道路旁的道路监控装置及与道路监控装置相连的交通监控中心。车载终端装置存储有车辆的身份编码。道路监控装置内存储有位置信息。交通监控中心存储有各种车型的三维图及道路的三维图。车载终端装置和道路监控装置通过红外收发装置互相通讯。当车辆经过设有道路监控装置的路段时，车载终端装置向道路监控装置发射本车辆的身份编码信号，同时道路监控装置计算该车辆的定位信息，并将收到的车辆身份编码信息、道路监控装置位置信息传输至交通监控中心，交通监控中心对收到的数据进行处理并调用存储的信息合成道路的三维画面，以对路况进行三维画面的监控。
【IPC分类】G08G1/01
【公开号】CN104900052
【申请号】CN201410079941
【发明人】吴伟峰
【申请人】鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】US20150254976
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