智能紅綠燈交通控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，具體涉及智能紅綠燈交通控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化建設(shè)迅速加快，道路快速更新，人們對(duì)車輛的需求不斷增加，同時(shí)也深受交通堵塞困擾，平衡城市交通負(fù)載成為亟待解決的問題。導(dǎo)致交通堵塞原因眾多，如車輛多、道路少；道路設(shè)置不合理；平面交通多，立體交通少；交叉路口紅綠燈時(shí)間設(shè)置不合理等等。
[0003]現(xiàn)有的路口紅綠燈設(shè)置通常是定時(shí)分配，即無論各相位上實(shí)際的車流量如何，紅綠燈交替時(shí)長均固定不變，其缺點(diǎn)在于:車輛多的相位容易出現(xiàn)車輛堆積，導(dǎo)致本周期內(nèi)該相位的車輛不能大部分或完全通過，還會(huì)給下一個(gè)路口造成交通堵塞；某相位無車，卻又恰是該相位車輛通行時(shí)間，導(dǎo)致出現(xiàn)交通指揮盲點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供智能紅綠燈交通控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有紅綠燈交通控制系統(tǒng)不能根據(jù)車流量控制紅綠燈亮滅的問題。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述問題:
[0006]智能紅綠燈交通控制系統(tǒng)，包括交通信號(hào)燈顯示模塊和微控制器模塊，所述交通信號(hào)燈顯示模塊與微控制器模塊相連，進(jìn)一步還包括紅外檢測(cè)模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；在路口的每個(gè)相位上分別安裝至少1個(gè)紅外檢測(cè)模塊；所述各紅外檢測(cè)模塊的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微控制器模塊相連。
[0007]上述方案中，進(jìn)一步還包括視頻攝像模塊和圖像識(shí)別模塊；在路口的每個(gè)相位上分別安裝至少1個(gè)視頻攝像模塊；所述各視頻攝像模塊的輸出端與圖像識(shí)別模塊的輸入端相連；所述圖像識(shí)別模塊的輸出端與微控制器模塊相連。
[0008]上述方案中，所述紅外檢測(cè)模塊為紅外傳感器，所述紅外傳感器的輸出端與微控制器t旲塊相連。
[0009]上述方案中，所述紅外檢測(cè)模塊由調(diào)制脈沖發(fā)生器、紅外發(fā)光管、紅外探頭、紅外接收管、紅外解調(diào)器、選通電路、放大電路、整流電路和濾波電路組成；所述調(diào)制脈沖發(fā)生器的輸出端與紅外發(fā)光管的輸入端相連；所述紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線脈沖，經(jīng)紅外探頭向路口輻射，紅外接收管接收反射回來的紅外線脈沖；所述紅外接收管的輸出端與紅外解調(diào)器的輸入端相連；所述紅外解調(diào)器的輸出端與選通電路的輸入端相連；所述選通電路的輸出端與放大電路的輸入端相連；所述放大電路的輸出端與整流電路的輸入端相連；所述整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連；所述濾波電路的輸出端與微控制器模塊相連。
[0010]上述方案中，所述紅外傳感器模塊的發(fā)射接收端口處安裝有菲涅爾透鏡。
[0011]上述方案中，在微控制器模塊設(shè)置路口各相位車流量的閾值，紅外檢測(cè)模塊檢測(cè)各相位車流量信息，微控制器模塊判斷是否有相位超出閾值，并計(jì)算各相位上車流量的比值，根據(jù)判斷結(jié)果和比值來控制各相位上紅綠燈亮滅的時(shí)長。
[0012]上述方案中，在微控制器模塊設(shè)置路口各相位車流量的閾值，視頻攝像模塊檢測(cè)各相位車流量信息，微控制器模塊判斷是否有相位超出閾值，并計(jì)算各相位上車流量的比值，根據(jù)判斷結(jié)果和比值來控制各相位上紅綠燈亮滅的時(shí)長。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:在交通路口的各相位上分別設(shè)置至少1個(gè)紅外檢測(cè)模塊，用于對(duì)通行車輛進(jìn)行非接觸式檢測(cè)，由微控制器模塊根據(jù)各紅外檢測(cè)模塊檢測(cè)到的車流量來控制各相位上的紅綠燈亮滅時(shí)長；為避免紅外檢測(cè)模塊特定環(huán)境下受到干擾而降低檢測(cè)精度，還在交通路口的各相位上設(shè)置了至少1個(gè)視頻攝像模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各相位上的車流量，微控制器模塊根據(jù)車流量來控制各相位上的紅綠燈亮滅時(shí)長；兩種檢測(cè)方式可單獨(dú)進(jìn)行或同時(shí)進(jìn)行，解決了現(xiàn)有紅綠燈交通控制系統(tǒng)不能根據(jù)車流量控制紅綠燈亮滅的問題。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0016]本發(fā)明公開的智能紅綠燈交通控制系統(tǒng)，由微控制器模塊、紅外檢測(cè)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、交通信號(hào)燈顯示模塊、視頻攝像模塊和圖像識(shí)別模塊組成。
[0017]現(xiàn)有的城市交通路口有十字形、X形、T形和圓環(huán)形，無論是哪種類型，均會(huì)在各路口的相應(yīng)相位上安裝紅綠黃燈，用于指揮車輛和行人通行。本發(fā)明在路口的每個(gè)相位上分別安裝至少1個(gè)紅外檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)車流量，其中，各紅外檢測(cè)模塊的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微控制器模塊相連，交通信號(hào)燈顯示模塊與微控制器模塊相連；在路口的每個(gè)相位上分別安裝至少1個(gè)視頻攝像模塊，各視頻攝像模塊的輸出端與圖像識(shí)別模塊的輸入端相連；圖像識(shí)別模塊的輸出端與微控制器模塊相連。
[0018]紅外檢測(cè)模塊由調(diào)制脈沖發(fā)生器、紅外發(fā)光管、紅外探頭、紅外接收管、紅外解調(diào)器、選通電路、放大電路、整流電路和濾波電路組成；調(diào)制脈沖發(fā)生器的輸出端與紅外發(fā)光管的輸入端相連；紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線脈沖，經(jīng)紅外探頭向路口輻射，紅外接收管接收反射回來的紅外線脈沖；紅外接收管的輸出端與紅外解調(diào)器的輸入端相連；紅外解調(diào)器的輸出端與選通電路的輸入端相連；選通電路的輸出端與放大電路的輸入端相連；放大電路的輸出端與整流電路的輸入端相連；整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連；濾波電路的輸出端與微控制器模塊相連。調(diào)制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，紅外發(fā)光管根據(jù)調(diào)制脈沖發(fā)出紅外線脈沖，經(jīng)紅外探頭向路口輻射，當(dāng)有車輛通過時(shí)，紅外線脈沖從車體反射回來被紅外接收管接收，經(jīng)紅外解調(diào)器解調(diào)后，通過選通、放大、整流和濾波后觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)至微控制器模塊
[0019]紅外檢測(cè)模塊采用反射式檢測(cè)技術(shù)，由調(diào)制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，通過紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線脈沖，經(jīng)紅外探頭向道路輻射，當(dāng)有車輛通過時(shí)紅外線脈沖從車體反射回來被紅外接收管接收，經(jīng)紅外解調(diào)器解調(diào)后，再通過選通、放大、整流和濾波后觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)至微控制器模塊。
[0020]溫度高于絕對(duì)零度的物體均是紅外輻射源，均能產(chǎn)生紅外線，但發(fā)射的紅外波長不同，紅外波長具有反射、折射、干涉和吸收等特性，且溫度越低，輻射的紅外波長越長。紅外檢測(cè)模塊采用紅外傳感器，即能感受紅外光并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。紅外傳感器的低頻響應(yīng)和特定的紅外波長響應(yīng)決定了其只對(duì)外界的紅外輻射敏感并引起本身的溫度變化，即只對(duì)相關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)敏感，因此，紅外傳感器可以抵抗可見光。本發(fā)明以非接觸形式檢測(cè)車輛放射出的微弱紅外線能量，并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出。為了提高物體輻射的紅外線在大氣中的對(duì)比度，紅外傳感器的光譜帶要與大氣窗口相吻合，通常在紅外傳感器前加裝一塊光學(xué)干涉濾光片用于將紅外光線分成可見區(qū)和盲區(qū)，具有聚焦功能，與紅外傳感器配合使用，可提高紅外傳感器的靈敏度，擴(kuò)大監(jiān)視范圍，光學(xué)干涉濾光片能使帶寬內(nèi)的紅外輻射有效通過并抑制帶寬外的紅外輻射，排除了近紅外輻射對(duì)紅外傳感器的干擾。本發(fā)明使用菲涅爾透鏡，安裝于紅外傳感器模塊的發(fā)射接收端口處。菲涅爾透鏡是折射式形式，其聚焦作用有助于增加靈敏度，使進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式影響紅外傳感器，紅外傳感器配合菲涅爾透鏡使用后，其檢測(cè)距離可增加至原來的五倍。本發(fā)明采用紅外檢測(cè)模塊進(jìn)行車流量檢測(cè)，具有快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)能力。
[0021]紅外檢測(cè)模塊輸出的信號(hào)為