CN101079187A - Dsp智能红绿灯控制系统 - Google Patents

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CN101079187A CN 200610041931 CN200610041931A CN101079187A CN 101079187 A CN101079187 A CN 101079187A CN 200610041931 CN200610041931 CN 200610041931 CN 200610041931 A CN200610041931 A CN 200610041931A CN 101079187 A CN101079187 A CN 101079187A
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支录奎
雷钊
张毅
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Abstract

数字信号处理“智能红绿灯控制系统”,其关键是采用DSP芯片完成图像A/D转换、图像分析与处理、时实图像显示、时序控制。它由图像数据采集电路、DSP分析处理系统、I/O扩展单元、驱动阵列、信号灯显示装置依次相连接,所述的DSP分析处理系统包括图像A/D转换、图像分析与处理、时实图像显示、时序控制等功能,并能够将采集到的静态图像信号分解为车辆的具体数量或静态车辆占道长度,并根据不同车辆数量给出相应的绿灯时间长短。本发明采用DSP技术完成智能化红绿灯控制,也是一种最新技术在交通控制领域的首次应用,DSP在交通控制领域的应用,提高该领域控制技术水平,为智能红绿灯控制及ITS的发展应用,奠定了良好的技术基础。

Description

DSP智能红绿灯控制系统
技术领域
:本发明属于城市道路交通控制技术领域。具体的说是一种能够根据每个路口静态车辆数量多少给出绿灯时间长短的一种DSP智能化红绿灯控制系统。
背景技术
随着汽车工业发展壮大,城市的交通拥堵现象比较严重,这给道路交通现代化管理和现代控制提出更高的要求。多少年来,交通信号控制从分立元件到小规模集成电路、单板机、单片机及微型计算机、手提机等控制方式。随着电子工业的飞速发展和信息化建设的需要,对道路交通红绿灯智能化控制要求越来越高,从单点智能控制到单点集群控制,信息集成化、芯片化、集成创新化迈进。DSP(数字信号处理)技术是现代控制技术的最好选择,它不但体积小,集成化程度高,而且具有高性能、高速度、低价位等优点。但是,在交通信号处理技术领域,至今尚没有将DSP控制技术用于交通信号控制方面。所以目前的交通信号控制系统均采用单片机、PC机、嵌入式工控机实现图像信号的分析处理。不但稳定性较差,结构复杂,而且成本很高,极大地限制了交通信号智能控制系统的推广和应用。
发明内容
本发明目的是将DSP控制技术首次应用到交通信号控制技术领域,而提出一种低成本、高性能的新一代智能化红绿灯控制产品。
具体的说,智能红绿灯控制系统,其是用DSP芯片完成图像A/D转换、图像分析与处理、时序控制、实时图像显示等。
利用了DSP芯片完成智能红绿灯控制。其特征是按以下步骤实现的:(1)利用视频传感器采集十字路口静态车辆的信息;(2)将采集到的CCD信息直接送入DSP视频输入端进行转换、分析处理;(3)将转换、分析处理后的静态车辆数量和静态车辆占道长度信息列表后送入I/O扩展电路进行扩展以满足控制需要;(4)通过扩展后的I/O输出经驱动陈列放大后输出;(5)放大后的输出信号再经终端红、绿灯及倒计时显示设备显示出来。
所述的智能红绿灯控制系统,由图像数据采集电路(1)、DSP分析处理系统(2)、I/O扩展单元(3)、驱动阵列(4)、信号灯显示装置(5)依次相连接,所述的DSP处理系统包括图像A/D转换、图像分析与处理、图像显示、时序控制功能、并能够将采集到的静态图像信号分解为车辆的具体数量,并根据不同数量给出相应的绿灯时间长短。
本发明利用DSP芯片及外围电路在智能红、绿灯控制方面完全取代了单片机、PC机、嵌入式工控机。所用的DSP芯片具有内设图像分析处理功能而且还有I/O并口总线输出功能。不但控制电路简化,成本降低,体现了红绿灯控制系统从控制技术上达到国际先进水平。DSP芯片可扩展USB接口、视频监视及联网接入口,可以实现信息共享、联网控制。
本发明采用DSP技术完成智能化红绿灯控制,也是一种新技术在交通控制领域的首次应用,DSP在交通控制领域的应用,提高了该领域控制技术的水平,为交通智能控制及ITS的发展,奠定了技术基础。
其所述的DSP芯片不但有较高的集成度,更快的CPU、更大的存储器、内置有波特率发生器和FIFO缓冲器、提供高速度、同步串口和标准异步串口、提供A/D采样、保持电路、可提供PWM输出、具有独立的程序和数据空间、可同时存、取程序和数据。并提供测试接口、CCD接口、还带图像缩放工具,如果采用达芬奇320DM6446,可以省去很多外围单元,只需要简单的外围设备和必要的硬件接口,模拟视频编码、以太网的物理接口,这样就可以构成一个低成本、高性能的新一代智能化红绿灯控制产品,该产品完成后有四大特点:1、DSP芯片应用创新;2、产品化过程中生产和测试完全发挥集成式软硬件统调优势;3、有很高的性价比,有效降低系统成本50%以上。
4、图像处理速度提高,失真减少,使得控制系统的性能得到极大地提高。
附图说明
图1为系统方框图。
图2为系统原理图。
具体实施方式
附图1和2给出了本发明的具体实施方式。本发明的核心是首次用DSP芯片为主设计出最新的智能交通信号控制系统,如图1所示,该系统是由图像数据采集单元(1),DSP分析处理系统(2)、I/O扩展单元(3)、信号驱动阵列(4)、信号灯显示(5)五大部分组成并且是按以下步骤实现的:(1)利用视频传感器采集十字路口静态车辆信息;(2)将采集到的CCD信息直接送入DSP视频输入端进行转换、分析与处理;(3)将转换处理后的静态车辆数量和车辆占道长度信息列表后送入I/O扩展电路进行扩展以满足控制需要;(4)通过扩展后的I/O输出经驱动阵列放大后输出;(5)放大后的输出信号再经终端红、绿灯及倒计时显示设备显示出来。
本发明DSP芯片具有USB接口、视频监视及联网接入口,可以很简单的实现信息共享。如果传输距离短视频收发器可以不用。
由于DSP芯片为市售商品,所以本发明不再给出其电路图。而且DSP芯片与外围电路如信息采集单元、视频收发器、I/O扩展单元、驱动阵列等的连接方式也是本领域技术人员的常识,本实施例不再描述。

Claims (7)

1.一种数字信号处理“智能红绿灯控制系统”,其特征是采用DSP芯片完成图像A/D转换、图像分析与处理、时序控制,时实图像显示功能。
2.根据权利要求1所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是按以下步骤实现的:(1)利用视频传感器采集十字路口静态车辆的信息;(2将采集到的CCD信息直接输入DSP芯片视频输入端进行转换、分析处理;(3)将转换、分析处理后的静态车辆数量和静态车辆占道长度信息列表后输入I/O扩展电路进行扩展以满足控制需要;(4)通过扩展后的I/O输出经驱动陈列放大后输出;(5)放大后的输出信号再经终端红、绿灯及倒计时显示设备显示出来。
3.根据权利要求1或2所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是由图像数据采集电路(1)、DSP分析处理系统(2)、I/O扩展单元(3)、驱动阵列(4)、信号灯显示装置(5)依次相连接,所述的DSP芯片分析处理系统包括图像A/D转换、图像分析与处理、时序控制、实时图像显示等功能。并能够将采集到的静态图像信号分解为车辆的具体数量,或静态车辆占道长度,并根据不同数量给出相应的绿灯时间长短。
4.根据权利要求3所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是利用DSP芯片及外围电路在智能红、绿灯控制方面完全取代了PC机、嵌入式工控机。
5.根据权利要求3所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是DSP芯片不仅具有内设图像分析处理、时序控制,实时图像显示功能,而且还有并口总线I/O扩展功能。
6.根据权利要求3所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是DSP芯片具有USB接口、视频监视器及联网接入口。
7.根据权利要求3所述的DSP智能红绿灯控制系统,其特征是该系统由硬件和软件两大部分组成。
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