CN102518056B - 人行横道红绿灯智能柔性门禁方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人行横道红绿灯智能柔性门禁方法及装置，在人行横道的道口上设置门禁装置，并采集该人行横道相关的交通信号灯的工作信息，将采集到的工作信息发送给单片机微控制器进行处理，单片机微控制器根据采集到的交通信号灯的工作信息控制门禁装置的起开或关闭，从而实现人行横道通行状况的柔性控制。本发明采用单片机微控制器控制门禁装置的方式，使单片机微控制器根据交通信号来控制门禁装置的开启或关闭，能有效阻止行人提前穿过人行横道，减少交通意外发生的可能，并且本发明实现了自动化控制，因此极大的减少了人力消耗，而且通过许多保护措施，确保了自动运行过程中的安全性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通控制方法及装置，尤其是一种人行横道红绿灯智能柔性门禁方法及装置。
背景技术
目前，随着社会的发展，汽车的数量在飞快增加，因此，在繁忙的十字路口，车流量非常打，交通状况十分复杂，许多行人在过人行横道时，往往不注意看交通信号灯的指示，例如，当汽车的绿灯信号还没灭的时候，匆忙的行人已经等的不耐烦，和车竞相争道，这埋下了很大的安全隐患。特别是在比较拥堵的城市和繁华地段，在人行横道上经常出现交通事故。因此，在许多繁华路段都安排有交通协管人员来维护行人的秩序，但是，还是有很多行人不听指挥，而且这样需要很多协管人员来轮流值守，极大的增加了人力资源的消耗。
发明内容
本发明的目的是：提供一种人行横道红绿灯智能柔性门禁方法及装置，它能有效控制行人通过人行横道的时机，而且减少了人力消耗，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：人行横道红绿灯智能柔性门禁方法，在人行横道的道口上设置门禁装置，并采集该人行横道相关的交通信号灯的工作信息，将采集到的工作信息发送给单片机微控制器进行处理，单片机微控制器根据采集到的交通信号灯的工作信息控制门禁装置的起开或关闭，从而实现人行横道通行状况的柔性控制。
所述的采集该人行横道相关的交通信号灯的工作信息，具体是是将交通信号灯的电压信号通过电压互感器将转化为5～15V的交流电，再通过整流滤波得到直流电，最后将得到的直流电经光耦隔离后送至单片机微控制器中。
人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，包括底部埋设在路面下方的螺旋丝杆，在螺旋丝杆的底部设有底座，在螺旋丝杆的上部设有顶座，螺旋丝杆的底部通过轴承与底座连接，螺旋丝杆的顶部穿过顶座；在螺旋丝杆上方设有步进电机，螺旋丝杆的顶部通过联轴器与步进电机的输出轴连接；在螺旋丝杆上设有滑块，并在顶座与底座之间设有穿过滑块的导轨；在滑块的内侧连接有柔性支撑杆，在柔性支撑杆的另一端设有支撑架；另设有3个定滑轮，其中一个定滑轮的滑轮座固定在螺旋丝杆下方，另一个定滑轮的滑轮座固定在支撑架下方，还有一个定滑轮的滑轮座固定在支撑架顶部；在滑块的外侧连接有提升线，提升线绕个3个定滑轮与柔性支撑杆的另一端连接，并在柔性支撑杆的另一端上连接有配重块；另设有单片机微控制器，单片机微控制器通过电机驱动器与步进电机连接，在单片机微控制器上设有信号交通采集装置。
在导轨的上部设有上限位开关，在导轨的下部设有下限位开关，上限位开关及下限位开关与单片机微控制器连接。当滑块到达指定位置后，上限位开关及下限位开关就会将信息传递给单片机微控制器，单片机微控制器发出指定控制步进电机停止，起到保护步进电机的作用。
在螺旋丝杆与顶座之间设有润滑油口。可以方便加润滑油。
在螺旋丝杆及支撑架的外部设有用于包住内部构件的外装饰柱。外装饰柱既能保护内部的结构，防止雨水的侵入、灰尘的侵入，并设有防雷击系统，在雷电大作的天气保护装置的内部，还可以根据不同的城市风格设置不同的外观，使外观上达到美学效果。
在滑块的内侧与提升线之间连接有处于柔性支撑杆上方并平行于柔性支撑杆的安全线，在滑块的一端设有防撞开关，安全线与防撞开关连接；防撞开关与单片机微控制器连接。当行人在关门的时候撞上去，防撞线将拉动防撞开关使电源断电，防止伤害行人。
在单片机微控制器上连接有组合键盘及语音报警器。通过组合键盘可以设置电机的运行速度、上限位和下限位等，而且可以将组合键盘分设出遥控器，通过遥控器发送信号到组合键盘，直接控制电机的工作，适合当道路拥堵时，红绿灯系统不能控制交通，此时交警手就可以通过遥控器指挥每个方向的门禁系统实现上下的动作。遥控器上有四个键，上、下、暂停以及停车及启动键。当发生严重故障或防撞开关动作时，单片机微控制器可以通过语音报警器发出语音提示。
在步进电机上设有手动拨盘。当停电的时候，行人或警察可以通过手动拨盘很轻松的让柔性支撑杆爬到高位。
在顶座及底座上分别设有冲顶开关及冲底开关，冲顶开关及冲底开关均与步进电机连接，并在步进电机上连接有手动恢复开关。当柔性支撑杆运行至上或下极限位置时，顶座上的冲顶开关或底座上的冲底开关断开，装置自动切断电源，必须按下手动恢复开关才能运行。
柔性支撑杆采用绕度叫大的材料制成，并采用柔性布垫将杆外包裹起来，即使不小心撞上柔性支撑杆，也不会引起碰头疼痛或出血事故。
单片机微控制器可以设置自动启停的功能，当早上五点自动启动，晚上11点后自动关闭，时间可以设置。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用单片机微控制器控制门禁装置的方式，使单片机微控制器根据交通信号来控制门禁装置的开启或关闭，能有效阻止行人提前穿过人行横道，减少交通意外发生的可能，并且本发明实现了自动化控制，因此极大的减少了人力消耗，而且通过许多保护措施，确保了自动运行过程中的安全性及稳定性。本发明的方法简单，容易实施，所采用的装置结构简单，制作方便，成本低廉，使用效果好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图;
附图2为本发明的连接关系示意图；
注：附图2中G表示绿灯信号，R表示红灯信号。
具体实施方式
本发明的实施例：人行横道红绿灯智能柔性门禁方法，在人行横道的道口上设置门禁装置，并采集该人行横道相关的交通信号灯的工作信息，将采集到的工作信息发送给单片机微控制器进行处理，单片机微控制器根据采集到的交通信号灯的工作信息控制门禁装置的起开或关闭，从而实现人行横道通行状况的柔性控制；所述的采集该人行横道相关的交通信号灯的工作信息，具体是是将交通信号灯的电压信号通过电压互感器将转化为5～15V的交流电，再通过整流滤波得到直流电，最后将得到的直流电经光耦隔离后送至单片机微控制器中。
人行横道红绿灯智能柔性门禁装置的结构如图1所示，包括底部设置在路面16下方的螺旋丝杆4，在螺旋丝杆4的底部设有底座22，在螺旋丝杆4的上部设有顶座21，螺旋丝杆4的底部通过轴承8与底座22连接，螺旋丝杆4的顶部穿过顶座21；在螺旋丝杆4上方设有步进电机2，螺旋丝杆4的顶部通过联轴器17与步进电机2的输出轴连接；在螺旋丝杆4上设有滑块5，并在顶座21与底座22之间设有穿过滑块5的导轨23；在滑块5的内侧连接有柔性支撑杆12，在柔性支撑杆12的另一端设有支撑架18；另设有3个定滑轮9，其中一个定滑轮9的滑轮座10固定在螺旋丝杆4下方，另一个定滑轮9的滑轮座10固定在支撑架18下方，还有一个定滑轮9的滑轮座10固定在支撑架18顶部；在滑块5的外侧连接有提升线6，提升线6绕个3个定滑轮9与柔性支撑杆12的另一端连接，并在柔性支撑杆12的另一端上连接有配重块13；另设有单片机微控制器1（单片机微控制器1可安装在顶座21或底座22上，通过外装饰柱7进行保护），单片机微控制器1通过电机驱动器24（电机驱动器24采用常规的电机驱动芯片）与步进电机2连接，在单片机微控制器1上设有交通信号采集装置；在导轨23的上部设有上限位开关19，在导轨23的下部设有下限位开关20，上限位开关19及下限位开关20与单片机微控制器1连接；在螺旋丝杆4与顶座21之间设有润滑油口3；在螺旋丝杆4及支撑架18的外部设有用于包住内部构件的外装饰柱7；在滑块5的内侧与提升线6之间连接有处于柔性支撑杆12上方并平行于柔性支撑杆12的安全线11，在滑块5的一端设有防撞开关15，安全线11与防撞开关15连接；防撞开关15与单片机微控制器1连接；在单片机微控制器1上连接有组合键盘25及语音报警器26；在步进电机2上设有手动拨盘14；在顶座21及底座22上分别设有冲顶开关27及冲底开关28，冲顶开关27及冲底开关28均与步进电机2的电源线连接，并在步进电机上连接有手动恢复开关29。
在工作过程中，从红绿灯信号线上分别引出对应的信号线连接到交通信号采集装置的接口中，并接通单片机微控制器1及步进电机2的电源30；信号灯在接通时会通过220V的交流电，通过交通信号采集装置的电压互感器a获得一个低电压（5～15V）的交流电，再通过整流滤波器b进行整流滤波后得到对应的直流信号，将该直流信号经光耦c隔离送至单片机微控制器1中，单片机微控制器1根据收到红绿灯信号控制步进电机2的工作（即控制滑块5的上移、下移或停止），可在单片机微控制器1设置电机长时间堵转故障报警功能，若操作过程中若长时间故障，则通过语音报警器26报警。
在安装底部的定滑轮9、滑轮座10及底座28时，需要在路面16下方开设出沟槽，将滑轮座10安装在沟槽内，并且提升线6穿过沟槽引出至支撑架18一端。
Claims (8)
1.一种人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，包括底部埋设在路面（16）下方的螺旋丝杆（4），其特征在于:在螺旋丝杆（4）的底部设有底座（22），在螺旋丝杆（4）的上部设有顶座（21），螺旋丝杆（4）的底部通过轴承（8）与底座（22）连接，螺旋丝杆（4）的顶部穿过顶座（21）；在螺旋丝杆（4）上方设有步进电机（2），螺旋丝杆（4）的顶部通过联轴器（17）与步进电机（2）的输出轴连接；在螺旋丝杆（4）上设有滑块（5），并在顶座（21）与底座（22）之间设有穿过滑块（5）的导轨（23）；在滑块（5）的内侧连接有柔性支撑杆（12），在柔性支撑杆（12）的另一端设有支撑架（18）；另设有3个定滑轮（9），其中一个定滑轮（9）的滑轮座（10）固定在螺旋丝杆（4）下方，另一个定滑轮（9）的滑轮座（10）固定在支撑架（18）下方，还有一个定滑轮（9）的滑轮座（10）固定在支撑架（18）顶部；在滑块（5）的外侧连接有提升线（6），提升线（6）绕过3个定滑轮（9）与柔性支撑杆（12）的另一端连接，并在柔性支撑杆（12）的另一端上连接有配重块（13）；另设有单片机微控制器（1），单片机微控制器（1）通过电机驱动器（24）与步进电机（2）连接，在单片机微控制器（1）上设有交通信号采集装置。
2.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在导轨（23）的上部设有上限位开关（19），在导轨（23）的下部设有下限位开关（20），上限位开关（19）及下限位开关（20）与单片机微控制器（1）连接。
3.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在螺旋丝杆（4）与顶座（21）之间设有润滑油口（3）。
4.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在螺旋丝杆（4）及支撑架（18）的外部设有用于包住内部构件的外装饰柱（7）。
5.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在滑块（5）的内侧与提升线（6）之间连接有处于柔性支撑杆（12）上方并平行于柔性支撑杆（12）的安全线（11），在滑块（5）的一端设有防撞开关（15），安全线（11）与防撞开关（15）连接；防撞开关（15）与单片机微控制器（1）连接。
6.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在单片机微控制器（1）上连接有组合键盘（25）及语音报警器（26）。
7.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在步进电机（2）上设有手动拨盘（14）。
8.根据权利要求1所述的人行横道红绿灯智能柔性门禁装置，其特征在于:在顶座（21）及底座（22）上分别设有冲顶开关（27）及冲底开关（28），冲顶开关（27）及冲底开关（28）均与步进电机（2）的电源线连接，在步进电机（2）上设有手动恢复开关（29）。
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