[发明专利]基于声音信号的机动车测速装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种基于声音信号的机动车测速装置，特别涉及一种基于行驶机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出声音信号的机动车测速装置。

背景技术

机动车测速装置对于各种道路系统的交通安全运行具有重要作用。常用的机动车测速原理主要有雷达、激光、地感线圈以及摄像视频等。近年来，不少公司或个人也研发了一些新的测速方法和装置。实用新型(专利授权公告号CN202694575U)利用在公路地面上安装的两个压力传感器作为触发装置，用来感测汽车经过的时间，并采用太阳能供电。实用新型(专利授权公告号CN204650761U)设计了一种一体化多目标雷达测速抓拍系统，该系统利用多目标检测雷达，对多车道上的机动车行驶超速情况进行监控。其他专利文献也提出了多种机动车超速测试方案，例如授权公告号CN204463436U、授权公告号CN204423639U、授权公告号CN204375168U等专利。已有的机动车测速装置有的安装困难，有的价格昂贵，不利于进一步大面积推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于声音信号的机动车测速装置，使其结构简单，成本低廉，安装方便。

为实现本发明所述目的，本发明提供一种基于声音信号的机动车测速装置，该装置包括：音频采集模块、计算机系统、通信模块和电源模块。该机动车测速装置安装于道路边侧，通过对机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出声音信号进行采集、辨识和分析完成机动车测速。

本发明的音频采集模块采用麦克风作为音频信号输入，并通过模数转换电路转换得到数字音频信号，实现采集包括机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出声音信号的道路环境音频数字信号，并将所获得的音频数字信号传送给计算机系统。

电源模块的作用是给音频采集模块、计算机系统和通信模块进行供电。

通信模块的作用在于将计算机系统的车速计算结果，传送给对应的违章拍照控制装置。

计算机系统包括音频数据存储软件模块和机动车速度识别软件模块，其特征在于，为准确实现机动车的识别和定位，该计算机系统执行如下步骤：

a)音频数据存储软件模块接收并存储由音频信号采集模块传送来的音频信号，该音频信号包含行驶机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出的声音信号；

b)机动车速度识别软件模块对音频信号进行预处理、分段、特征提取和特征分类，从而完成行驶机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出的声音信号的辨识；

c)机动车速度识别软件模块记录前后相邻两次机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出的声音信号的时间值，并根据前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)的距离，计算得出机动车速度；

d)机动车速度识别软件模块将机动车速度数据通过通信模块发送给对应的违章拍照控制装置。

本发明是一种基于声音信号的机动车测速装置，这种机动车测速装置根据机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出的声音信号的自动识别及其时间间隔的计算分析，实现机动车测速，具有安装方便和成本低廉的特点，适合部分道路的机动车测速。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明各模块和子模块之间的连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括四个组成部分：音频采集模块1、计算机系统2、通信模块3和电源模块4。音频采集模块1用于机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出的声音信号，并将所获得的数字音频信号传送给计算机系统2。

本发明的音频采集模块1采用麦克风作为音频信号输入，并通过模数转换电路转换得到数字音频信号，实现采集包括机动车轮胎与公路路面上前后设置的振动标线(或减速丘、或减速带、或公路道钉等)相互作用发出声音信号的道路环境音频数字信号，并将所获得的音频数字信号传送给计算机系统2。本具体实施例中音频采集模块1的模数转换的采样频率为44kHz。

电源模块4的作用是给音频采集模块1、计算机系统2和通信模块3进行供电。