CN104900071A - 一种交通灯控制系统 - Google Patents

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李冰林
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Abstract

本发明公开了一种交通灯控制系统，车载GPS模块根据汽车本身的位置定位车子所在的车道，并把位置信息传递给车载控制器，由与车载控制器相连的车载无线发送模块发送出去；无线接收模块接收来自若干车载无线发送模块发送过来的地理位置信息，交通灯控制处理器接收来自车载无线接收模块所获得的地理位置信息。交通灯控制处理器根据不同道路上所请求通行的车辆数量的多少，通过位置信息的计算和统计，判定各个车道的车辆数，然后采用查表方式获得即时的通行时间，通过交通灯驱动电路驱动交通信号灯，改变十字路口的交通灯信号切换时间。本发明的有益效果是能有效提高交通灯的指挥作用，减缓交通堵塞，提高道路利用率，做到交通灯的自适应控制。

Description

一种交通灯控制系统
技术领域
本发明属于交通技术领域，涉及一种交通灯控制系统。
背景技术
目前，现有的交通信号灯的时间切换都是固定时间的，这种不灵活性会造成在一些交叉路口某些路道上的车拥堵不堪而急切的在等待绿灯，而在交叉路的另一些车道上的车流量极少而又给予了太多绿灯时间，造成道路交通的利用率低，加速了车堵。这种控制固定的红绿灯时间极为不合理，易造成交通拥挤、堵塞、甚至发生交通事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交通灯控制系统，解决了目前路口的红绿灯时间固定，不能因各方向道路车流量进行实时调整红绿灯时间的问题。
本发明所采用的技术方案是包括路口设置的交通灯，交通灯通过交通灯驱动电路连接交通灯的控制处理器，交通灯的控制处理器连接无线传输接收模块，无线传输接收模块通过无线方式连接若干车载无线传输发送模块，车载无线传输发送模块连接车载微控制器，车载微控制器连接车载GPS定位模块；
每一个车载GPS模块根据汽车本身的位置定位车子所在的车道，并把位置信息传递给车载控制器，然后由与车载控制器相连的车载无线发送模块发送出去；
无线接收模块接收来自若干车载无线发送模块发送过来的地理位置信息，交通灯控制处理器接收来自车载无线接收模块所获得的地理位置信息。
本发明的控制方式是：提前统计做出以变量(车道上的车辆数目，以及车辆通过交叉路口时间)的数据表格，使其存储于交通灯控制处理器ROM当中，在使用中，采用六相位切换控制方式，交通灯控制处理器根据不同道路上所请求通行的车辆数量的多少，通过位置信息的计算和统计，判定各个车道的车辆数，通过查表的方式来获得各个相位的通行时间，按照即时路况的查表值控制交通灯驱动电路驱动交通信号灯，从而改变十字路口的交通灯信号切换时间。
本发明的有益效果是能有效提高交通灯的指挥作用，减缓交通堵塞，提高道路利用率，做到交通灯的自适应控制。
附图说明
图1是本发明交通灯控制系统结构示意图；
图2是十字路口道路交通示意图；
图3是车载GPS定位模块示意图；
图4是车载无线发送模块或无线接收模块示意图；
图5是交通灯、交通灯驱动电路和交通灯的控制处理器示意图；
图6是电压转换模块的电路原理图；
图7是交叉路口六相位切换控制示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明系统如图1所示，包括路口设置的交通灯1，交通灯1通过交通灯驱动电路2连接交通灯的控制处理器3，交通灯的控制处理器3连接无线传输接收模块4，无线传输接收模块4通过无线方式连接若干车载无线传输发送模块5，车载无线传输发送模块5连接车载微控制器6，车载微控制器6连接车载GPS定位模块7。
图2是十字路口道路交通示意图，每一个车载GPS模块7根据汽车本身的位置定位车子所在的车道，并把位置信息传递给车载控制器6，然后由与车载控制器6相连的车载无线发送模块5发送出去；无线接收模块4接收来自若干车载无线发送模块5发送过来的地理位置信息，交通灯控制处理器3接收来自车载无线接收模块5所获得的地理位置信息。交通灯控制处理器3根据不同道路上所请求通行的车辆数量的多少，通过位置信息的计算和统计，判定各个车道的车辆数，然后采用查表方式获得即时的通行时间，通过交通灯驱动电路2驱动交通信号灯，改变十字路口的交通灯信号切换时间。
如图3是车载GPS定位模块示意图。采用的芯片是NEO-6M，通过连接天线等外围器件，可以把具体的地理位置信息发送给车载控制器。
如图4是车载无线发送模块或无线接收模块示意图。U1采用的是CC2530芯片，它具有一个IEEE 802.15.4兼容无线收发器。RF内核控制模拟无线模块，同时还提供一个MCU和无线设备的接口。U2芯片采用的是RF2401C，目的是增强无线信号功率。
如图5是交通灯，交通灯驱动电路，交通灯的控制处理器示意图。交通灯控制器接收不同方向的车辆位置信息，通过计算分类，辨别出各个车道上的车辆数，然后对交通灯信号的时间进行定时控制；交通灯的时间信号通过驱动电路连接，连接芯片为74HC573，红绿灯信号的驱动方式采用外接电源驱动，利用灌电流方式。
如图6所示是电压转换模块的电路原理图。由于蓄电池提供的电压是12V，而信号采集处理电路、微控制器单元及串口通信模块所需的电源电压是5V，所以采用电压转换模块来完成电压转换功能，电源电压转换芯片U5采用LM2931S-5。JP1为插座；JP3为插座。
如图7所示是交叉路口六相位切换控制示意图。有箭头的车道表示正处于状态的车道，交通灯按6个相位顺序切换，红绿灯之间采用黄灯闪烁警告。控制方式可以选择采用六相位切换控制：东西右行相(相位一)-东西直行相(相位二)-东西左行相(相位三)-南北右行相(相位四)-南北直行相(相位五)-南北左行相(相位六)。(1)当东西直行方向红灯，人行道禁止；南北直行方向绿灯，人行道通行时，由相位五完成。(2)当东西方向和南北方向右转都绿灯，同时南北方向左转绿灯时，同时由相位一﹑相位四和相位六完成。(3)当南北方向红灯，人行道禁止；东西方向直行绿灯，人行道通行时，由相位二完成。(4)当东西方向和南北方向右转都绿灯，同时东西方向左转绿灯时，同时由相位一﹑相位三和相位四完成。
本发明系统结构简单，性能可靠，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明是在现有的交通灯控制系统基础上，增加了有驾驶员所发出的道路信号，控制器可以根据不同道路上的车辆数对交通灯的延时进行调整，灵活性大，方便实施；
(2)该发明能有效提高交通灯的指挥作用，减缓交通堵塞，提高道路利用率，做到交通灯的自适应控制。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种交通灯控制系统，其特征在于：包括路口设置的交通灯，交通灯通过交通灯驱动电路连接交通灯的控制处理器，交通灯的控制处理器连接无线传输接收模块，无线传输接收模块通过无线方式连接若干车载无线传输发送模块，车载无线传输发送模块连接车载微控制器，车载微控制器连接车载GPS定位模块；
每一个车载GPS模块根据汽车本身的位置定位车子所在的车道，并把位置信息传递给车载控制器，然后由与车载控制器相连的车载无线发送模块发送出去；
无线接收模块接收来自若干车载无线发送模块发送过来的地理位置信息，交通灯控制处理器接收来自车载无线接收模块所获得的地理位置信息；
交通灯控制处理器根据不同道路上所请求通行的车辆数量的多少，通过位置信息的计算和统计，判定各个车道的车辆数，然后采用查表方式获得即时的通行时间，通过交通灯驱动电路驱动交通信号灯，改变十字路口的交通灯信号切换时间。
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