一種自適應(yīng)交通信號燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)交通信號燈，包含信號燈模塊、顯示模塊、控制模塊和流量計算模塊，且每股行車道的路面下均設(shè)有第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器，其中，第一壓力感應(yīng)器設(shè)置在停車線下，且第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器之間的距離等于預(yù)設(shè)的最大堵車長度。工作時，第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器在汽車壓過時傳遞信號給流量計算模塊；流量計算模塊在預(yù)設(shè)的流量采樣時間內(nèi)統(tǒng)計每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量，并將其傳遞給所述控制模塊；控制模塊根據(jù)接收到的車流量信息自動調(diào)節(jié)各個方向的綠燈時間。本發(fā)明能夠自動調(diào)節(jié)路口各個方向紅綠燈的時間，使得各條道路負(fù)載均衡，并在擁擠時最大程度地調(diào)整交通狀況。
【專利說明】一種自適應(yīng)交通信號燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通信號燈，尤其涉及一種自適應(yīng)交通信號燈。

【背景技術(shù)】
[0002]交通指揮燈是非裔美國人加萊特摩根在1923年發(fā)明的。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動轉(zhuǎn)換的燈光信號有一段時間了。但是由于火車是按固定的時刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車要停下來不是很容易，因此鐵路上使用的信號只有一種命令:通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來。
[0003]交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示慢行或警示。
[0004]近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)和社會快速發(fā)展，我國很多市區(qū)面積開始逐漸擴(kuò)大，道路建設(shè)不斷增多，出行車輛不斷增加，城市交通已經(jīng)進(jìn)入一個快速發(fā)展的階段。但是，很多城市市區(qū)交通卻開始出現(xiàn)我國很多城市發(fā)展過程中普遍遇到的城市交通擁堵問題。
[0005]人們想出很多辦法來改善交通情況，其中就有很多采用調(diào)整交通信號燈的紅綠燈間隔。
[0006]專利“自動調(diào)整紅綠燈間隔的交通信號燈”(申請?zhí)?201110144473.5)公開了一種自動調(diào)整紅綠燈間隔的交通信號燈，包括信號燈，其中，還包括控制裝置和車流量分析裝置，所述控制裝置與所述信號燈連接，所述車流量分析裝置與所述控制裝置連接。其目的是根據(jù)道路狀況自動調(diào)整紅綠燈間隔，減輕道路擁堵。
[0007]其中所述車流量分析裝置可以為圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括圖像采集裝置和圖像分析裝置，所述圖像采集裝置與所述圖像分析裝置連接，所述圖像分析裝置與所述控制裝置連接。
[0008]所述車流量分析裝置還可以為紅外線計數(shù)裝置，所述紅外線裝置包括紅外線發(fā)射裝置、紅外線接收裝置和計數(shù)裝置，所述紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置分別與所述計數(shù)裝置連接，所述計數(shù)裝置與所述控制裝置連接。
[0009]這種方式一方面沒有給出具體的紅綠燈時間的控制方式，另一方面，需要額外安裝的部件較多。
[0010]發(fā)明“控時紅綠燈”(申請?zhí)?201210041135.3)公開了一種交通信號燈，該控時紅綠燈包括信號燈體、定時器，信號燈體頂部裝有定時器，定時器下方裝有電阻器，定時器右側(cè)裝有顯示屏，定時器頂部裝有電子眼，信號燈體終端連接裝有電子板，電子板左側(cè)裝有控制開關(guān)。目的是通過電子眼監(jiān)控路面情況，再手動調(diào)控紅綠燈變燈時間來疏導(dǎo)車輛，大大緩解了嚴(yán)重的交通壓力，節(jié)約了人們的時間。
[0011]這種方式無法脫離人為控制，無法達(dá)到自動調(diào)節(jié)的結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所涉及的缺陷，提供一種自適應(yīng)交通信號燈。
[0013]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種自適應(yīng)交通信號燈，包含信號燈模塊、顯示模塊、控制模塊和流量計算模塊，且每股行車道的路面下均設(shè)有第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器；
所述第一壓力感應(yīng)器設(shè)置在停車線下；
所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器之間的距離等于預(yù)設(shè)的最大堵車長度；
所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器均用于在汽車壓過時傳遞信號給所述流量計算模塊；
所述流量計算模塊用于在預(yù)設(shè)的流量采樣時間內(nèi)統(tǒng)計每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量，并將其傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊包含判斷模塊、第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊；
所述判斷模塊用于根據(jù)每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量判斷其是否處于堵車狀態(tài)；
所述第一調(diào)整模塊用于在所有行車道均不堵車時，以每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為該行車道的車流量，調(diào)整紅綠燈的顯示時間使得路口各個方向的綠燈時間之比等于各個方向的車流量之比；
所述第二調(diào)整模塊用于在有行車道的狀態(tài)為堵車時，在每個流量采樣時間內(nèi)為處于堵車狀態(tài)下的行車道的所在方向增加預(yù)設(shè)的延長時間的綠燈時間，并以在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為處于通常狀態(tài)下行車道的車流量、調(diào)整剩余各個方向的綠燈時間使其時間之比等于剩余各個方向的車流量之比，直至所有方向的行車道均通暢或者均擁堵。
[0014]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
[0015]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述信號燈模塊的信號燈采用發(fā)光二極管。
[0016]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)。
[0017]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用SAA7750單片機(jī)。
[0018]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間的范圍為3分鐘到60分鐘。
[0019]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間為7分鐘。
[0020]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.僅需要在原來的結(jié)構(gòu)上多添加一組壓力感應(yīng)器，無需大幅度改變現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，簡單方便；
2.能夠自動調(diào)節(jié)路口各個方向紅綠燈的時間，使得各條道路負(fù)載均衡，極大地提高車主對道路的用戶體驗(yàn)；
3.能夠在擁擠時最大程度地調(diào)整交通狀況，節(jié)省人力資源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，1-信號燈模塊，2-顯示模塊，3-攝像模塊，4-控制模塊，5-流量計算模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)交通信號燈，包含信號燈模塊、顯示模塊和攝像模塊，此外還包含控制模塊和流量計算模塊，且每股行車道的路面下均設(shè)有第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器；
所述第一壓力感應(yīng)器設(shè)置在停車線下；
所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器之間的距離等于預(yù)設(shè)的最大堵車長度；
所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器均用于在汽車壓過時傳遞信號給所述流量計算模塊；
所述流量計算模塊用于在預(yù)設(shè)的流量采樣時間內(nèi)統(tǒng)計每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量，并將其傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊包含判斷模塊、第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊；
所述判斷模塊用于根據(jù)每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量判斷其是否處于堵車狀態(tài)；
所述第一調(diào)整模塊用于在所有行車道均不堵車時，以每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為該行車道的車流量，調(diào)整紅綠燈的顯示時間使得路口各個方向的綠燈時間之比等于各個方向的車流量之比；
所述第二調(diào)整模塊用于在有行車道的狀態(tài)為堵車時，在每個流量采樣時間內(nèi)為處于堵車狀態(tài)下的行車道的所在方向增加預(yù)設(shè)的延長時間的綠燈時間，并以在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為處于通常狀態(tài)下行車道的車流量、調(diào)整剩余各個方向的綠燈時間使其時間之比等于剩余各個方向的車流量之比，直至所有方向的行車道均通暢或者均擁堵。
[0024]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
[0025]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述信號燈模塊的信號燈采用發(fā)光二極管。
[0026]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)。
[0027]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用SAA7750單片機(jī)。
[0028]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間的范圍為3分鐘到60分鐘。
[0029]作為本發(fā)明一種自適應(yīng)交通信號燈進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間為7分鐘。
[0030]工作時，其具體流程如下:
步驟I)，在路口的各股行車道上，第一壓力感應(yīng)器采集行車道在停車線處車輛經(jīng)過時的壓力信號，第二壓力感應(yīng)器采集行車道在預(yù)設(shè)的最大堵車長度處車輛經(jīng)過時的壓力信號，這些壓力信號都被傳遞給流量計算模塊；
步驟2)，流量計算模塊在預(yù)設(shè)的流量采樣時間內(nèi)統(tǒng)計每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量，并將其傳遞給控制模塊；
步驟3)，控制模塊將每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處的車流量和第二壓力感應(yīng)器處的車流量與預(yù)設(shè)的最低車流量比較，如果第一壓力感應(yīng)器處的車流量和第二壓力感應(yīng)器處的車流量均小于預(yù)設(shè)的最低車流量，則判斷該行車道的狀態(tài)為堵車，反之，則判斷行車道的狀態(tài)為通暢；
步驟4)，如果所有行車道的狀態(tài)都為通暢，控制模塊以每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為該行車道的車流量計算路口各個方向的車流量，并調(diào)整路口各個方向紅綠燈的顯示時間，使得路口各個方向的綠燈時間之比等于各個方向的車流量之比；
步驟5)，如果有行車道的狀態(tài)為堵車時，控制模塊首先以在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為處于通常狀態(tài)下行車道的車流量計算路口各個方向的車流量，接著為處于堵車狀態(tài)下的行車道的所在方向增加預(yù)設(shè)的延長時間的綠燈時間，并使得剩余各個方向的綠燈時間之比等于剩余各個方向的車流量之比，直至所有方向的行車道均通暢或者均擁堵。
[0031] 以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)交通信號燈，包含信號燈模塊和顯示模塊，其特征在于，還包含控制模塊和流量計算模塊，且每股行車道的路面下均設(shè)有第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器； 所述第一壓力感應(yīng)器設(shè)置在停車線下； 所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器之間的距離等于預(yù)設(shè)的最大堵車長度； 所述第一壓力感應(yīng)器和第二壓力感應(yīng)器均用于在汽車壓過時傳遞信號給所述流量計算模塊； 所述流量計算模塊用于在預(yù)設(shè)的流量采樣時間內(nèi)統(tǒng)計每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量，并將其傳遞給所述控制模塊； 所述控制模塊包含判斷模塊、第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊； 所述判斷模塊用于根據(jù)每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處和第二壓力感應(yīng)器處的車流量判斷其是否處于堵車狀態(tài)； 所述第一調(diào)整模塊用于在所有行車道均不堵車時，以每股行車道在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為該行車道的車流量，調(diào)整紅綠燈的顯示時間使得路口各個方向的綠燈時間之比等于各個方向的車流量之比； 所述第二調(diào)整模塊用于在有行車道的狀態(tài)為堵車時，在每個流量采樣時間內(nèi)為處于堵車狀態(tài)下的行車道的所在方向增加預(yù)設(shè)的延長時間的綠燈時間，并以在第一壓力感應(yīng)器處的車流量為處于通常狀態(tài)下行車道的車流量、調(diào)整剩余各個方向的綠燈時間使其時間之比等于剩余各個方向的車流量之比，直至所有方向的行車道均通暢或者均擁堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述顯示模塊采用液晶顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述信號燈模塊的信號燈采用發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述控制模塊的處理器采用ARM系列單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述控制模塊的處理器采用SAA7750單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間的范圍為3分鐘到60分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)交通信號燈，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的流量采樣時間為7分鐘。
【文檔編號】G08G1/095GK104361762SQ201410537540
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】胡國良 申請人:蘇州合欣美電子科技有限公司