一種基于紅外傳感器的智能交通燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于交通燈應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于紅外傳感器的智能交通燈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，車輛數(shù)目的增加，道路交通系統(tǒng)越來越發(fā)達(dá)。現(xiàn)今普遍存在的就是基于定時(shí)技術(shù)的交通控制系統(tǒng)，但是隨著道路越來越多，這種系統(tǒng)存在一個(gè)明顯的弊端:有時(shí)某一方向的車輛極多，另一方向幾乎無車輛通過，而紅綠燈的時(shí)間一樣，導(dǎo)致很多時(shí)間都被浪費(fèi)在等待紅燈上面。雖然部分城市通過調(diào)查研宄調(diào)整了各個(gè)路口的紅路燈等待時(shí)間，但是仍不能做到實(shí)時(shí)控制，依舊浪費(fèi)了許多人的等待時(shí)間。同時(shí)，有些路口長時(shí)間無人通過，紅綠燈卻需要一直保持常亮狀態(tài)，也是對(duì)于電能的浪費(fèi)。
[0003]公告號(hào)為CN 204029157的中國專利公開了一種智能交通燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采集車輛信息的信號(hào)采集模塊、接收處理車輛信息的交通燈控制器和位于車輛內(nèi)發(fā)送信息給信息采集模塊的通信模塊，通信模塊無線連接信號(hào)采集模塊，交通燈控制器根據(jù)信號(hào)采集模塊發(fā)送的車輛信息調(diào)整交通燈的狀態(tài)。該控制系統(tǒng)無法改變交通燈的亮度，從而不能達(dá)到更大程度的節(jié)能；而且不能根據(jù)警車、救護(hù)車、消防車來控制交通燈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的是:提供一種基于紅外傳感器的智能交通燈，根據(jù)車流量控制交通燈的紅綠交替時(shí)間以及明暗，以節(jié)省時(shí)間、節(jié)約能源。同時(shí)，還可以使得紅綠色盲患者較容易分辨交通燈狀態(tài)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于紅外傳感器的智能交通燈，包括交通燈、紅外感應(yīng)裝置和處理器，還包括光傳感裝置，所述紅外感應(yīng)裝置將感應(yīng)到的輻射量轉(zhuǎn)換為車輛數(shù)目，并傳輸給處理器；所述光傳感裝置用于采集光強(qiáng)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；所述處理器根據(jù)接收到的紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)計(jì)算綠燈亮起時(shí)間，根據(jù)紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)和光強(qiáng)數(shù)據(jù)，控制交通燈的顯示亮度。
[0006]進(jìn)一步的，還包括GPRS通信模塊與GPS裝置，所述GPRS通信模塊用于接收緊急信號(hào)并作為最高優(yōu)先級(jí)傳輸給處理器處理以及與車載終端實(shí)時(shí)通信，所述GPS裝置用于提供所需的位置信息。
[0007]進(jìn)一步的，所述GPRS通信模塊將交通燈與車載終端的位置關(guān)系以及交通燈所處路口的交通狀況信息發(fā)送給車載終端。
[0008]進(jìn)一步的，所述交通燈包括行車交通燈與行人交通燈，所述行人交通燈包括紅色燈和青色燈。
[0009]進(jìn)一步的，所述紅外傳感器采集輻射量的距離為150米。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]1.該智能交通燈能根據(jù)車輛通行量實(shí)時(shí)改變交通燈紅燈等待時(shí)間，大大提高了出行效率，還能根據(jù)車流量以及光強(qiáng)度調(diào)整交通燈的顯示亮度，節(jié)約了能源。本實(shí)用新型而將綠色改為青色但對(duì)于紅綠色盲患者而言，交通燈就變得容易分辨了。
[0012]2.還可以對(duì)緊急情況有相應(yīng)的應(yīng)變能力，能在緊急情況下為警車、救護(hù)車、消防車等特殊車輛節(jié)省時(shí)間。
[0013]3.將行人交通燈的綠色燈改為青色燈，使得紅綠色盲患者能更加容易分辨交通燈，而不影響正常人。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0015]圖1為本實(shí)用新型行車交通燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型行人交通燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0020]實(shí)施例:
[0021]如圖1示出了本實(shí)用新型的行車交通燈的結(jié)構(gòu)包括紅外傳感裝置1，光傳感裝置2，GPRS通信模塊3，處理器4和GPS裝置5。
[0022]圖2示出了本實(shí)用新型的行人交通燈的結(jié)構(gòu)包括紅色燈6和青色燈7。
[0023]行人交通燈綠燈改為青色燈，在絕大多數(shù)人眼中，綠色和青色十分接近，并不會(huì)影響這些人的行車，但對(duì)于紅綠色盲患者而言，綠色在他們眼中是黃色，紅色在他們眼中也是黃色，而青色在他們眼中是藍(lán)色，這樣，他們就能夠較為容易地分辨出紅綠燈的情況。
[0024]如圖3-4所示，紅外傳感裝置在該方向車輛等待時(shí)間將要結(jié)束時(shí)，將感應(yīng)到的輻射量轉(zhuǎn)換為車輛數(shù)目，收集輻射量的距離為150米，并將該數(shù)據(jù)傳遞給處理器。處理器根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)，計(jì)算這些車輛通過所需的時(shí)間，將最終結(jié)果傳遞給數(shù)碼管及交通燈的顯示系統(tǒng)顯示出來。當(dāng)紅外傳感器在150米內(nèi)探測(cè)到的輻射量小于閾值，處理器還會(huì)控制顯示系統(tǒng)的亮度，將其調(diào)至最低。
[0025]光傳感裝置將收集光強(qiáng)數(shù)據(jù)并傳遞給處理器，處理器根據(jù)該數(shù)據(jù)對(duì)顯示系統(tǒng)的亮度作出相應(yīng)的調(diào)控，以節(jié)約電能并更人性化地顯示。交通燈顯示系統(tǒng)的亮度可以設(shè)置為三種，分別為亮、中、暗。
[0026]GPRS通信模塊與GPS裝置用于與警車、救護(hù)車、消防車等特殊車輛的車載終端進(jìn)行通信，可以與交通系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，警車、救護(hù)車、消防車等特殊車輛的車載終端發(fā)出緊急信號(hào)，周圍500米內(nèi)的交通燈會(huì)根據(jù)車載終端所提供的信息，將本交通燈與該車輛之間的位置關(guān)系以及本交通燈所處路口的交通狀況(分為擁堵與暢通兩種)通過GPRS通信模塊發(fā)送給該車輛，司機(jī)可根據(jù)收到的信息確定適當(dāng)?shù)男旭偮肪€，并在離該行駛路線上的交通燈距離在150米以內(nèi)時(shí)發(fā)送緊急信號(hào)給交通燈，控制交通燈亮起該方向的綠燈，并設(shè)置一定的通行時(shí)間。
[0027]所有模塊與處理器之間的信號(hào)傳輸均采用數(shù)字基帶信號(hào)傳輸方式傳輸。處理器可選用MCU，紅外傳感裝置可選用輻射計(jì)功能的紅外傳感器，光傳感裝置可選用環(huán)境光傳感器。
[0028]本發(fā)明交通燈的控制方法包括如下步驟:
[0029](I)交通燈正常運(yùn)行，如未接收到緊急信號(hào)，則執(zhí)行步驟(2)，否則處理器控制交通燈，使該方向變?yōu)榫G燈，通行時(shí)間為150輛車所需時(shí)間。
[0030](2)光傳感器檢測(cè)外界光強(qiáng)，分為亮、中、暗三個(gè)等級(jí)，顯示系統(tǒng)根據(jù)外界光強(qiáng)的不同控制自身的亮度，同樣分為亮、中、暗三個(gè)等級(jí)，當(dāng)外界亮度等級(jí)為亮?xí)r，顯示系統(tǒng)亮度等級(jí)為中，當(dāng)外界為亮度等級(jí)中時(shí)，顯示系統(tǒng)亮度等級(jí)為中，當(dāng)外界亮度等級(jí)為暗時(shí)，顯示系統(tǒng)亮度等級(jí)為亮。
[0031](3)紅外傳感器檢測(cè)，當(dāng)輻射量小于閾值，顯示系統(tǒng)亮度等級(jí)為暗，否則轉(zhuǎn)到步驟
[0032](4)處理器根據(jù)紅外傳感器得到的數(shù)據(jù)計(jì)算該方向的等待車輛所需的通過時(shí)間，由顯不系統(tǒng)顯不出來。
[0033]為實(shí)現(xiàn)上述控制，可以設(shè)置命令方式如下:
[0034]a)光強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與判斷函數(shù)
[0035]說明:該函數(shù)將光傳感器傳來的光強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并與定義好的光強(qiáng)數(shù)據(jù)相比較，判斷強(qiáng)度為亮、中、暗中的哪一個(gè)，并將應(yīng)有的顯示亮度返回。
[0036]函數(shù)格式:返回類型函數(shù)名(數(shù)據(jù)O)
[0037]函數(shù)名:compare_light_intensity
[0038]數(shù)據(jù)O:光傳感器測(cè)得的光強(qiáng)數(shù)據(jù)
[0039]函數(shù)返回類型:無符號(hào)數(shù)，0x00表示顯示亮度為暗，0x01表示顯示亮度為中，0x02表不顯不殼度為殼。
[0040]b)輻射量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算函數(shù)
[0041]說明:該函數(shù)將紅外傳感器傳來的輻射量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并根據(jù)輻射量計(jì)算出該方向車輛通過所需的時(shí)間。
[0042]函數(shù)格式:返回類型函數(shù)名(數(shù)據(jù)O)
[0043]函數(shù)名:calculate_radiant_quantity
[0044]數(shù)據(jù)O:紅外傳感器測(cè)得的輻射量數(shù)據(jù)
[0045]函數(shù)返回類型:無符號(hào)數(shù)，表示車輛通過所需時(shí)間。
[0046]c)交通狀況判斷函數(shù)
[0047]說明:該函數(shù)將根據(jù)輻射量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算函數(shù)計(jì)算出的車輛通行時(shí)間數(shù)據(jù)判斷該路口交通狀況，分為擁堵與暢通。
[0048]函數(shù)格式:返回類型函數(shù)名(數(shù)據(jù)O)
[0049]函數(shù)名:traffic_condit1n
[0050]數(shù)據(jù)O:輻射量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算函數(shù)的返回值
[0051]函數(shù)返回類型:無符號(hào)數(shù)，0x00表示該路口暢通，0x01表示該路口擁堵。
[0052]d)緊急信號(hào)判斷函數(shù)
[0053]說明:該函數(shù)判斷是否接收到緊急信號(hào)。
[0054]函數(shù)格式:返回類型函數(shù)名()
[0055]函數(shù)名:emergency_signal
[0056]函數(shù)返回類型:無符號(hào)數(shù)，0x00表示未接收到緊急信號(hào)，0x01表示接收到緊急信號(hào)。
[0057]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于紅外傳感器的智能交通燈，包括交通燈、紅外感應(yīng)裝置和處理器，其特征在于，還包括光傳感裝置，所述紅外感應(yīng)裝置將感應(yīng)到的輻射量轉(zhuǎn)換為車輛數(shù)目，并傳輸給處理器；所述光傳感裝置用于采集光強(qiáng)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；所述處理器根據(jù)接收到的紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)計(jì)算綠燈亮起時(shí)間，根據(jù)紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)和光強(qiáng)數(shù)據(jù)，控制交通燈的顯示亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外傳感器的智能交通燈，其特征在于，還包括GPRS通信模塊與GPS裝置，所述GPRS通信模塊用于接收緊急信號(hào)并作為最高優(yōu)先級(jí)傳輸給處理器處理以及與車載終端實(shí)時(shí)通信，所述GPS裝置用于提供所需的位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅外傳感器的智能交通燈，其特征在于，所述GPRS通信模塊將交通燈與車載終端的位置關(guān)系以及交通燈所處路口的交通狀況信息發(fā)送給車載終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外傳感器的智能交通燈，其特征在于，所述交通燈包括行車交通燈與行人交通燈，所述行人交通燈包括紅色燈和青色燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外傳感器的智能交通燈，其特征在于，所述紅外傳感器采集輻射量的距離為150米。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于紅外傳感器的智能交通燈，包括交通燈、紅外感應(yīng)裝置和處理器，還包括光傳感裝置，所述紅外感應(yīng)裝置將感應(yīng)到的輻射量轉(zhuǎn)換為車輛數(shù)目，并傳輸給處理器；所述光傳感裝置用于采集光強(qiáng)數(shù)據(jù)并傳輸給處理器；所述處理器根據(jù)接收到的紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)計(jì)算綠燈時(shí)間，根據(jù)紅外感應(yīng)裝置數(shù)據(jù)和光強(qiáng)數(shù)據(jù)，控制交通燈的顯示亮度。根據(jù)車流量控制交通燈的紅綠交替時(shí)間以及明暗，以節(jié)省時(shí)間、節(jié)約能源。同時(shí)，還可以使得紅綠色盲患者較容易分辨交通燈狀態(tài)。
【IPC分類】G08G1-095, G08G1-08
【公開號(hào)】CN204596157
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520262958
【發(fā)明人】張曉青, 倪錦根
【申請(qǐng)人】蘇州大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日