CN105599608A - 一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，包括信号灯模块实时获取信号灯显示颜色并转换电子信号，通过无线发射器将电子信号进行实时传输；定位模块在无线接收器接收到电子信号且判断出其是对应于信号灯显示红色或黄色时，对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态并产生控制信号输出；限流模块包括开关控制器、设置有第二电阻的金氧半场效晶体管、电动车蓄电池及第一电阻，开关控制器根据控制信号控制金氧半场效晶体管开关启用，金氧半场效晶体管通过第二电阻与第一电阻并联到电动车蓄电池上以对其输出电流分流；车速控制模块接收从第一电阻流出的电流以控制电动车车速。
Description
技术领域
本发明涉及道路交通安全技术领域，特别是涉及一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统。
背景技术
电动车作为一种便捷化的交通工具，在给人们日常生活带来方便的同时也常常存在一些隐患，近年来，由电动车闯红灯造成的与其它机动车辆相撞的交通事故屡见不鲜，虽然目前加大了对电动车闯红灯行为的处罚力度，但处罚手段上还是需要凭靠在十字路口执勤的交通警察进行现场抓取与处罚，实际生活中，在很多无警察执勤的十字路口，还是会出现很多电动车辆违法闯红灯的行为发生，且不易监管。
因此，本发明人觉得上述问题非常有其改良的必要性，遂以其多年从事相关领域的创作设计及专业制造经验，积极地针对一种基于车道辨别的电动车限速系统进行研究改良，在各方条件的审慎考虑下终于开发出本发明。
发明内容
针对上述情况，为了克服现有技术的缺点，本发明实施例提供了一种基于车道辨别的电动车限速系统，能够有效遏制电动车在十字路口闯红灯行为的发生，驱使其按照规定在停车线外等待。
本发明实施例采用如下技术方案：
一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，用于十字路口的非机动车道，包括：设于道路一端的信号灯模块，用于实时获取信号灯显示颜色并转换对应的电子信号，再通过内置的无线发射器将所述电子信号以无线方式进行实时绑定传输，其中所述无线发射器的有效信号传输距离至少超过设于道路另一端的非机动车道停止线；设于电动车上的定位模块，用于在内置的无线接收器接收到所述无线发射器传输的所述电子信号且判断出其是对应于信号灯显示红色或黄色时，对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态，并以此产生控制信号输出；设于电动车上的限流模块，包括开关控制器、金氧半场效晶体管、电动车蓄电池以及第一电阻，所述金氧半场效晶体管上设置有第二电阻，所述开关控制器分别与所述定位模块以及金氧半场效晶体管连接，用于根据所述定位模块输出的控制信号控制所述金氧半场效晶体管开关的启用，所述金氧半场效晶体管通过所述第二电阻与所述第一电阻并联到所述电动车蓄电池上以对其输出电流进行分流，其中所述第二电阻的电阻值主要取决于用于限制电动车速度的限速百分比，所述第二电阻的电阻值计算公式如下：
经过分流后，分别流入所述第一电阻以及第二电阻的电流值计算公式依次如下：
设于电动车上的车速控制模块，与所述第一电阻连接，用于接收从所述第一电阻流出的电流以控制电动车车速。
作为本发明的一种优选方式，所述定位模块还用于判断出所述电子信号是对应于信号灯显示绿色时停止作动。
作为本发明的一种优选方式，所述信号灯模块还用于获取信号灯显示绿色时的倒计时时间并转化为实时数据裹至所述电子信号内，所述定位模块在对电动车当前行驶位置进行实时定位之前，还将用于判断所述电子信号是否为对应于信号灯显示绿色，若是则根据所述电子信号内的实时数据判断剩余倒计时时间是否低于预设的阈值，若是则继续作动。
作为本发明的一种优选方式，所述定位模块在根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态时，具体是根据所述定位数据在单位时间内的持续改变且根据变化轨迹生成的移动方向为从当前位置沿着道路一端的信号灯模块所处位置的方向进行移动时，确定出电动车处于行驶状态。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)限速系统在判断出电动车将要闯红灯时，对其进行限速，电动车无法正常行驶；(2)信号灯显示绿色时，限速系统不对电动车进行限速，电动车可以正常通过路口；(3)限速系统判断出信号灯显示绿色且剩余倒计时时间过低时，将认定为电动车无法安全通过路口，则对其进行限速，电动车无法正常行驶。
附图说明
为了让本发明之上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种十字路口道路规划示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
请参考图1图2，图1为本发明提供的一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统的结构示意图，图2为本发明提供的一种十字路口道路规划示意图。具体的，本实施例提供一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，用于十字路口的非机动车道，包括：设于道路一端的信号灯模块101，用于实时获取信号灯显示颜色并转换对应的电子信号，再通过内置的无线发射器102将所述电子信号以无线方式进行实时绑定传输，其中所述无线发射器102的有效信号传输距离至少超过设于道路另一端的非机动车道停止线；设于电动车上的定位模块103，用于在内置的无线接收器104接收到所述无线发射器102传输的所述电子信号且判断出其是对应于信号灯显示红色或黄色时，对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态，并以此产生控制信号输出；设于电动车上的限流模块105，包括开关控制器106、金氧半场效晶体管107、电动车蓄电池108以及第一电阻109，所述金氧半场效晶体管107上设置有第二电阻110，所述开关控制器106分别与所述定位模块103以及金氧半场效晶体管107连接，用于根据所述定位模块103输出的控制信号控制所述金氧半场效晶体管107开关的启用，所述金氧半场效晶体管107通过所述第二电阻110与所述第一电阻109并联到所述电动车蓄电池108上以对其输出电流进行分流，其中所述第二电阻110的电阻值主要取决于用于限制电动车速度的限速百分比，所述第二电阻110的电阻值计算公式如下：
经过分流后，分别流入所述第一电阻109以及第二电阻110的电流值计算公式依次如下：
设于电动车上的车速控制模块111，与所述第一电阻109连接，用于接收从所述第一电阻109流出的电流以控制电动车车速。
系统运作时，首先通过所述信号灯模块101实时获取信号灯显示颜色并转换对应的电子信号，再通过内置的无线发射器102将所述电子信号以无线方式进行实时绑定传输，其中所述信号灯模块101将实时获取信号灯显示红色或黄色时转换为一种电子信号，将实时获取信号灯显示绿色时转换为另一种电子信号，结合图2所示，假定设于道路一端的信号灯模块101距离设于道路另一端的非机动车道停止线有40米，则所述无线发射器102的有效信号传输距离至少超过40米。当电动车行驶至所述无线发射器102的有效信号传输距离内时，设于电动车上的定位模块103所内置的无线接收器104将接收到所述无线发射器102传输的所述电子信号。其中，在实际传输与接收信号时，所述无线发射器102传输的所述电子信号中可携带有一认证信息，所述定位模块103内置的无线接收器104储存有与该认证信息对应的认证密码，在接收到该认证信息时反馈该认证密码进行认证(每个十字路口无线发射器102设置的认证信息相同)，完成认证后将接收到所述无线发射器102传输的所述电子信号。接着所述定位模块103判断出接收到的所述电子信号是否是对应于信号灯显示红色或黄色，若是则对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态，并以此产生控制信号输出。其中，所述定位模块103在根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态时，具体是根据所述定位数据在单位时间内的持续改变且根据变化轨迹生成的移动方向为从当前位置沿着道路一端的信号灯模块101所处位置的方向进行移动时，确定出电动车处于行驶状态。如图2所示，判断移动方向为a方向时确定出电动车处于行驶状态。
其中所述限流模块105的工作原理以及工作过程如下：通过所述开关控制器106接收所述定位模块103输出的控制信号时控制所述金氧半场效晶体管107开关启用(闭合/电路导通)，在没有接收到所述控制信号时控制所述金氧半场效晶体管107开关关闭(断开)，所述金氧半场效晶体管107开关关闭时，所述电动车蓄电池108输出的电流直接经过所述第一电阻109输出至所述车速控制模块111，电动车车速不会受到第三方的制约而发生改变，即电动车行驶时车速不受影响；所述金氧半场效晶体管107开关启用时，所述第一电阻109与第二电阻110并联，将所述电动车蓄电池108输出的电流进行分流以制约经过所述第一电阻109输出至所述车速控制模块111的电流，电动车车速受到第三方的制约而发生改变，即电动车行驶时车速受影响。
其中，所述第一电阻109的电阻值以及限速百分比可进行设置与更改，在本实施例中，所述第一电阻109R1的电阻值设定为0.1Ω，所述限速百分比设定为1％，I蓄是指所述电动车蓄电池108输出的电流，在本实施例中取最大速电流，即速度最高(油门最大)时输出的电流，在实际应用中，由于电动车功率的不同，蓄电池输出的最大电流值也不同，在此将其不进行限制的设定为10A。
结合所述第二电阻110的电阻值计算公式可计算出其数值大小，即
结合分别流入所述第一电阻109以及第二电阻110的电流值计算公式可分别计算出其数值大小，即
经过所述第一电阻109与第二电阻110对所述电动车蓄电池108输出的10A电流进行分流后，经过所述第二电阻110流入所述金氧半场效晶体管107上的电流是9.1A，经过所述第一电阻109流入所述车速控制模块111的电流是0.1A，所述车速控制模块111接收从所述第一电阻109流出的0.1A电流以控制电动车车速。也就是说，电动车车速在原本不受到影响的情况下，车速值是流入10A电流对应的大小，在受到分流的影响下，车速值是流入0.1A电流对应的大小，假设最大速10A电流对应的电动车车速是40km/h，则分流过后0.1A电流对应的电动车车速是0.4km/h，在此速度下，电动车基本上处于半停滞状态，即限速系统在判断出电动车将要闯红灯时，对其进行限速，限速后的最大速度是原本最大车速的1％，电动车无法正常行驶。
实施例二
本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述定位模块103还用于判断出所述电子信号是对应于信号灯显示绿色时停止作动。即，当信号灯显示绿色时，限速系统不对电动车进行限速，电动车可以正常通过路口。
实施例三
本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，所述信号灯模块101还用于获取信号灯显示绿色时的倒计时时间并转化为实时数据裹至所述电子信号内，所述定位模块103在对电动车当前行驶位置进行实时定位之前，还将用于判断所述电子信号是否为对应于信号灯显示绿色，若是则根据所述电子信号内的实时数据判断剩余倒计时时间是否低于预设的阈值，若是则继续作动。其中，预设的阈值由工程师进行设定，例如5S，10S等，在此优选为5S，即所述定位模块103在对电动车当前行驶位置进行实时定位之前，还将判断所述电子信号是否为对应于信号灯显示绿色，若是则根据所述电子信号内的实时数据判断剩余倒计时时间是否低于5S，若低于则对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态，并以此产生控制信号输出。即，当限速系统判断出信号灯显示绿色且剩余倒计时时间过低时，将认定为电动车无法安全通过路口，则对其进行限速，限速后的最大速度是原本最大车速的1％，电动车无法正常行驶。
本发明可实现以下优点：
借由本发明，可实现以下有益效果：(1)限速系统在判断出电动车将要闯红灯时，对其进行限速，电动车无法正常行驶；(2)信号灯显示绿色时，限速系统不对电动车进行限速，电动车可以正常通过路口；(3)限速系统判断出信号灯显示绿色且剩余倒计时时间过低时，将认定为电动车无法安全通过路口，则对其进行限速，电动车无法正常行驶。
Claims (4)
1.一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，用于十字路口的非机动车道，其特征在于，包括：
设于道路一端的信号灯模块，用于实时获取信号灯显示颜色并转换对应的电子信号，再通过内置的无线发射器将所述电子信号以无线方式进行实时绑定传输，其中所述无线发射器的有效信号传输距离至少超过设于道路另一端的非机动车道停止线；
设于电动车上的定位模块，用于在内置的无线接收器接收到所述无线发射器传输的所述电子信号且判断出其是对应于信号灯显示红色或黄色时，对电动车当前行驶位置进行实时定位并生成定位数据，根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态，并以此产生控制信号输出；
设于电动车上的限流模块，包括开关控制器、金氧半场效晶体管、电动车蓄电池以及第一电阻，所述金氧半场效晶体管上设置有第二电阻，所述开关控制器分别与所述定位模块以及金氧半场效晶体管连接，用于根据所述定位模块输出的控制信号控制所述金氧半场效晶体管开关的启用，所述金氧半场效晶体管通过所述第二电阻与所述第一电阻并联到所述电动车蓄电池上以对其输出电流进行分流，其中所述第二电阻的电阻值主要取决于用于限制电动车速度的限速百分比，所述第二电阻的电阻值计算公式如下：
经过分流后，分别流入所述第一电阻以及第二电阻的电流值计算公式依次如下：
设于电动车上的车速控制模块，与所述第一电阻连接，用于接收从所述第一电阻流出的电流以控制电动车车速。
2.如权利要求1所述的一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，其特征在于，所述定位模块还用于判断出所述电子信号是对应于信号灯显示绿色时停止作动。
3.如权利要求1所述的一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，其特征在于，所述信号灯模块还用于获取信号灯显示绿色时的倒计时时间并转化为实时数据裹至所述电子信号内，所述定位模块在对电动车当前行驶位置进行实时定位之前，还将用于判断所述电子信号是否为对应于信号灯显示绿色，若是则根据所述电子信号内的实时数据判断剩余倒计时时间是否低于预设的阈值，若是则继续作动。
4.如权利要求1所述的一种基于交通信号灯辨别的电动车限速系统，其特征在于，所述定位模块在根据所述定位数据在单位时间内的持续改变确定出电动车处于行驶状态时，具体是根据所述定位数据在单位时间内的持续改变且根据变化轨迹生成的移动方向为从当前位置沿着道路一端的信号灯模块所处位置的方向进行移动时，确定出电动车处于行驶状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200525 Address after: No.6, Xinlicheng Road, Longjiang Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province Applicant after: Guangdong Shunde Junhao Technology Development Co.,Ltd. Address before: 215400, Beijing East Road, Taicang, Jiangsu Development Zone, No. 88, B Applicant before: SUZHOU YINCHU INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 528000, 6th Floor, Workshop C, No. 12 Xinfeng Road, Sanlian Industrial Zone, Longjiang Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province Patentee after: Guangdong Shunde Junhao Technology Development Co.,Ltd. Address before: No. 6 Xinlicheng Road, Longjiang Town, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province, 528318 Patentee before: Guangdong Shunde Junhao Technology Development Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |