CN105575138A - 一种基于传感网的智能交通灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于传感网的智能交通灯系统，包括：一用于发送指令的上位机；一用于接收上位机指令的主机单元，其包括：串口通信模块，？ZigBee协调模块，交通灯控制信号发送模块；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括：ZigBee路由模块，中央处理模块，交通灯控制信号接收模块，时钟电路，交通灯，？FM收信模块，FM发信模块；普通的网络节点单元，其包括：ZigBee终端节点模块，中央处理模块，交通灯控制信号接收模块，时钟电路，交通灯；FM收信模块，FM发信模块；所述系统可有效实现交通路网联动，提高交通路网效率。

Description

一种基于传感网的智能交通灯系统
技术领域
本发明属于广播领域，具体地，涉及一种基于传感网的智能交通灯系统。
背景技术
随着生活水平的提高，汽车的保有量出现了迅速的增长，在改善了出行的同时，给城市交通带来了巨大的挑战，改变现代城市车流拥堵的问题越来越迫切，通过实时获知道路上车流量信息，动态调整路口的红绿灯时间，甚至实时告知司机临近道路拥堵情况，提供路径建议，是智能交通的实现形式。无线传感网以其成熟的可延展的网络结构，高接收灵敏度、低干扰的无线特性，可以广泛的用于各种场合，包括构建野外智能网、城市智能网、楼宇智能网、家庭智能网。无线传感网智能路灯系统沿道路所构建的无线传感网是一种非常适合于实时采集并传递道路交通状况的平台，是实现智能交通的一个非常有效的途径。
对此，目前国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN202008735U，公开一种特种车辆的优先放行系统，为解决现有的特种车辆在公共路段行驶不便等问题而发明，该系统由远程请求装置及与之无线通讯连接的中心控制装置组成；其远程请求装置至少包括键入模块、编码模块、无线信息发送模块，中心控制装置至少包括有无线信息接收模块、处理模块、指令模块，远程请求装置具有一唯一身份标识，该标识记录在中心控制装置中。本发明提供的特种车辆的优先放行系统能不仅可向路口信号机提交指令保证与特种车通行方向相冲突的交通流方向信号灯变红，还可以保持其他不与之冲突的车辆继续放行。然而，该系统只能解决一个路口的车辆优先放行问题，无法协调其相邻路口，容易引发交通阻塞。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于传感网的智能交通灯系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于传感网的智能交通灯系统，包括：一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口；一用于接收上位机指令的主机单元，其包括：串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接；ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括：ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接；FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接；普通的网络节点单元，其包括：ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接。
进一步地，所述网络节点至少为1个。
另，所述主机至少包括一个交通灯控制信号发送模块。
另有，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
再，所述数据采集模块为风压传感器。
再有，所述交通灯控制信号发送模块为FM发射器，所述交通灯控制信号接收模块为FM接收器。
且，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
本发明的有益效果在于：利用无线传感网络，反馈实时车流信息，由上位机执行规划算法，计算各路口红绿灯时间最优配置，然后通过无线通信，将控制指令发送给各个网络节点单元的中央处理模块，由所述中央处理模块控制交通灯，实现交通路网联动，提高交通路网效率。当有特殊车辆通过时，特殊车辆的也可调整算法，确保特殊车辆通行。
附图说明
图1为本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统的组网结构示意图。
图2为本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统的主机单元结构示意图。
图3为本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统的带有路由功能的网络节点单元示意图。
图4为本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统的普通网络节点单元示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
参照图1~图4，本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统，包括：一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口；一用于接收上位机指令的主机单元，其包括：串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接；ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元1，其包括：ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接；FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接；普通的网络节点单元2，其包括：ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接。
进一步地，所述网络节点至少为1个。
另，所述主机至少包括一个交通灯控制信号发送模块。
另有，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
再，所述数据采集模块为风压传感器。
再有，所述交通灯控制信号发送模块为FM发射器，所述交通灯控制信号接收模块为FM接收器。
且，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
本发明所提供的一种基于传感网的智能交通灯系统的工作方式如下：上位机发出控制指令，主机收到控制指令后，配置每一个交通灯控制信号发送模块的工作参数，同时通过无线传输方式命令相应的普通网络节点单元2ZigBee终端节点模块更改工作参数，并发送指令配置与该节点模块连接的交通灯控制信号接收模块工作参数，接收相应频率的交通灯控制信号。同时，FM收信器采集来自FM发信器的车流信息，经过中央处理模块处理后，将数据传送至ZigBee模块，再通过无线传输方式将车流信息汇总至主机，经由主机串行通信接口传送给上位机。上位机经过数据处理后，发出交通灯控制指令，主机收到音量控制指令后将其传输给交通灯控制信号发送模块，由发送模块无线传输发送给交通灯控制信号接收模块，由交通灯控制信号接收模块将控制指令发送给中央处理模块，由中央处理模块收到指令后，控制交通灯。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，包括：一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口；一用于接收上位机指令的主机单元，其包括：串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接；ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括：ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接；FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接；普通的网络节点单元，其包括：ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；中央处理模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；交通灯控制信号接收模块，其输出端与中央处理模块的输入端连接；时钟电路，其输出端与中央处理模块的输入端连接；交通灯，其输入端与中央处理模块的输出端连接；FM收信模块，其输出端连接中央处理模块的输入端；FM发信模块，设置于汽车上，与FM收信模块通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述网络节点至少为1个。
3.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述主机至少包括一个交通灯控制信号发送模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述数据采集模块为风压传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述交通灯控制信号发送模块为FM发射器，所述交通灯控制信号接收模块为FM接收器。
7.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能交通灯系统，其特征在于，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
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