CN107179724A - 一种交通灯信号周期采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交通灯信号周期采集装置，该装置包括控制器；与控制器连接的交通灯信号采集模块，用于实时采集交通信号数据；与控制器连接的定位模块，用于获取定位信号和定位时间；与控制器连接的时钟电路，用于提供时钟脉冲，控制器根据时钟脉冲统一交通信号数据的时间与定位时间，并记录交通信号数据；与控制器连接的无线传输模块，用于将交通信号数据传输至智能终端，并通过智能终端显示。本发明能实时、准确的采集交通灯的信号周期，为用户提供准确的交通灯信息，方便用户根据交通灯的信号周期实时调整车速来减少等灯时间，提高道路通行效率。

Description

一种交通灯信号周期采集装置
技术领域
本发明涉及交通信号采集技术领域，特别是涉及一种交通灯信号周期采集装置。
背景技术
目前交通灯已遍布城市的各个道路路口，是城市交通必不可少的交通设备。交通灯的设置主要是为了保障交通安全、维护交通秩序，但是由于道路上的车辆无法提前得知交通灯的信号周期，则会导致车辆等灯现象普遍，从而影响道路的畅通。现有的交通灯信号周期采样装置仅能记录交通灯各个信号的周期，其功能单一，且实时性差，并不能解决车辆等灯的问题。因此，如何提供一种能够实时、准确采集交通灯信号周期以减少等灯车辆的技术方案成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种交通灯信号周期采集装置，以实时、准确的采集交通灯的信号周期，为用户提供准确的交通灯信息，以便用户根据交通灯的信号周期实时调整车速来减少等灯时间，提高道路通行效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种交通灯信号周期采集装置，包括：
控制器；
与所述控制器连接的交通灯信号采集模块，用于实时采集交通信号数据；
与所述控制器连接的定位模块，用于获取定位信号和定位时间；
与所述控制器连接的时钟电路，用于提供时钟脉冲，所述控制器根据所述时钟脉冲统一所述交通信号数据的时间与所述定位时间，并记录所述交通信号数据；
与所述控制器连接的无线传输模块，用于将所述交通信号数据传输至智能终端，并通过所述智能终端显示。
可选的，所述交通灯信号采集模块包括光耦检测电路，所述光耦检测电路为交流输入检测，所述光耦检测电路的检测信号以电平信号输出到所述控制器。
可选的，所述定位模块包括GPS/BDS双模定位模块。
可选的，所述无线传输模块包括移动通信网络模块、WiFi模块、无线收发模块，所述智能终端包括上位机、手机和交通诱导屏；所述移动通信网络模块通过异步传输串口与所述控制器连接，用于与所述上位机进行通信，实现上传和下载数据；所述WiFi模块通过所述异步传输串口与所述控制器连接，用于与所述手机进行数据传输；所述无线收发模块通过同步传输串口与所述控制器连接，用于与所述交通诱导屏进行数据交互。
可选的，所述采集装置还包括与所述移动通信网络模块连接的SIM卡模块，所述SIM卡模块包括卡槽和SIM卡，所述SIM卡模块用于提供移动通信网络并通过移动通信网络传输数据。
可选的，所述移动通信网络模块包括2G模块，和/或3G模块，和/或4G模块。
可选的，所述采集装置还包括与所述控制器连接的Flash存储器和内存卡，所述Flash存储器用于读写数据，所述内存卡用于存储所述交通信号数据。
可选的，所述采集装置还包括与所述控制器连接的外部接口电路，所述外部接口电路用于连接外部设备，使所述采集装置与所述外部设备进行数据交换。
可选的，所述采集装置还包括与所述控制器连接的声报警装置。
可选的，所述采集装置包括一壳体，所述壳体外表面设有状态指示灯、航空插头和天线，所述状态指示灯用于显示所述交通信号数据的显示状态，所述航空插头用于连接外部设备，所述天线包括卫星天线、WiFi天线和移动通信信号天线。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明利用交通灯信号采集模块采集交通信号数据，利用时钟电路准确对时，实现了准确采集交通灯信号周期数据的目的。同时，采用无线传输模块将交通灯信号周期数据实时上传至智能终端，为道路车辆提供红绿灯周期数据，车辆可根据获得红绿灯周期实时调整车速减少等灯时间，大大提高了道路通行效率。根据实际需求，本发明准确性高，便于远距离实时通信，便于使用、安装、维修，更低碳环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的结构框图；
图2为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的立体图；
图3为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的主视图；
图4为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的俯视图；
图5为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的后视图；
图6为本发明实施例提供的交通灯信号周期采集装置的右视图。
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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种交通灯信号周期采集装置，以实时、准确的采集交通灯的信号周期，为用户提供准确的交通灯信息，以便用户根据交通灯的信号周期实时调整车速来减少等灯时间，提高道路通行效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供的交通灯信号周期采集装置，包括控制器1、交通灯信号采集模块2、定位模块3、时钟电路4和无线传输模块。
其中，交通灯信号采集模块2可以通过IO接口与控制器1连接，用于实时采集交通信号数据；交通信号数据包括交通灯信号周期以及各个信号状态的时长。
定位模块3可以通过异步传输串口(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)与所述控制器1连接，用于获取定位信号和定位时间。
时钟电路4可以通过I2C总线与所述控制器1连接，用于提供时钟脉冲，所述控制器1根据所述时钟脉冲统一所述交通信号数据的时间与所述定位时间，并记录所述交通信号数据；
无线传输模块与所述控制器1连接，用于将所述交通信号数据传输至智能终端，并通过所述智能终端显示。
本实施例中利用交通灯信号采集模块采集交通信号数据，利用时钟电路4准确对时，实现了准确采集交通灯信号周期数据的目的。同时，采用无线传输模块将交通灯信号周期数据实时上传至智能终端，为道路车辆提供红绿灯周期数据，车辆可根据获得红绿灯周期实时调整车速减少等灯时间，大大提高了道路通行效率。
在实际应用中，所述交通灯信号采集模块可以包括光耦检测电路，所述光耦检测电路为交流输入检测，所述光耦检测电路的检测信号以电平信号输出到所述控制器。采用交流输入的光耦隔离方式检测交通灯信号周期，适应性高、实时性高。
在实际应用中，所述定位模块3包括GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)/BDS(BeiDouNavigation Satellite System，中国北斗卫星导航系统)双模定位模块。利用两种卫星定位系统获取定位信息，以提高定位信号的准确性。利用该定位模块3获取BDS/GPS坐标和时间并存储记录。控制器1结合时钟电路4得到统一精确的时间，以记录交通信号检测时间以及信号长度。
在实际应用中，所述无线传输模块包括移动通信网络模块5、WiFi模块6、无线收发模块7，所述智能终端包括上位机、手机和交通诱导屏；所述移动通信网络模块5通过异步传输串口与所述控制器1连接，用于与所述上位机进行通信，实现上传和下载数据；所述WiFi模块6通过所述异步传输串口与所述控制器1连接，用于与所述手机进行数据传输；所述无线收发模块8通过同步传输串口与所述控制器1连接，用于与所述交通诱导屏进行数据交互，达到短距离传输的实时性，无线收发模块7可以为433MHz通信模块。本实施方式中无线数据传输模块提供多样的选择：移动通信网络模块5、WiFi模块6和无线收发模块7，根据地域、网络状态、传输距离等因素的不同，充分利用无线传输模块传输方式的优缺点实现优势互补的、灵活的通信方式，如移动通信网络模块可以实现远距离、实时、省时、省资源的实现上传、下载数据，在线更新程序。WiFi模块和无线收发模块能够实现短距离、速度较快等优点实现上传、下载数据，在线更新程序。
在实际应用中，本实施例的采集装置还包括与所述移动通信网络模块5连接的SIM卡模块8，所述SIM卡模块8包括卡槽和SIM卡，所述SIM卡模块8用于提供移动通信网络并通过移动通信网络传输数据。所述移动通信网络模块8包括2G模块，和/或3G模块，和/或4G模块。可以根据实际需要选择适合的移动通信网络模块8的种类，以便实现数据传输。还可以通过该移动通信网络模块8下载程序，实现在线更新程序。
在实际应用中，本实施例的采集装置还包括与所述控制器1连接的Flash存储器9和内存卡10，所述Flash存储器9用于读写数据，所述内存卡10用于存储所述交通信号数据。
在实际应用中，本实施例的采集装置还包括与所述控制器1连接的外部接口电路11，所述外部接口电路11用于连接外部设备，使所述采集装置与所述外部设备进行数据交换。该外部接口电路11为RS485/RS232。
在实际应用中，本实施例的所述采集装置还包括与所述控制器1连接的声报警装置12。用于提醒用户即将到达的交通灯的信号的状态，帮助用户控制行车速度，减少等灯时间。
在实际应用中，本实施例的采集装置包括一壳体201，所述壳体外表面设有三个状态指示灯(图中未示出)、三个航空插头202和三个天线203，所述状态指示灯用于显示所述交通信号数据的显示状态，所述航空插头202用于连接外部设备，且三个航空插头的型号不同。所述天线203包括卫星天线、WiFi天线和移动通信信号天线，分别用于接收不同的无线信号。
需要说明的是，上述实施方式中，还应当具有电源模块13，以为本交通灯信号周期采集装置提供电源。
本实施例提供的交通灯信号周期采集装置的工作过程如下：
1、交通灯信号周期采样装置开机后进入启动装载(bootloader)程序，判断FLASH储存器里是否有新版本程序，如果有新版本程序则自动更新，更新后自动运行新版本程序，没有程序更新则运行原程序，实现程序的在线更新。
2、获取GPS坐标等信息，控制通灯信号采集模块检测是否有信号输入，根据GPS坐标确认设备信息。
3、当发现检测到有信号输入时，开始记录信号开始的时间，计算信号的时间长度。
4、将检测到的数据通过433MHz通信模块广播传输到其他设备，利用WiFi模块与手机之间进行通信交互。
5、控制器控制移动通信网络模块实时上传下载数据，在空闲时可以下载程序，也可以通过内存卡和外部接口电路RS485/RS232由外部通讯设备上传下载数据，同时可以下载程序。
本实施例各部件的技术参数：交通灯信号采集模块的采样频率：10ms，采样周期误差：±10ms。指示灯显示，3个状态指示灯。掉电数据保存时间：10年。433MHz通信模块传输距离：1Km。时钟电路：年误差小于1分钟。支持BDS/GPS授时以及定位，支持RS485接口。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种交通灯信号周期采集装置，其特征在于，包括：
控制器；
与所述控制器连接的交通灯信号采集模块，用于实时采集交通信号数据；
与所述控制器连接的定位模块，用于获取定位信号和定位时间；
与所述控制器连接的时钟电路，用于提供时钟脉冲，所述控制器根据所述时钟脉冲统一所述交通信号数据的时间与所述定位时间，并记录所述交通信号数据；
与所述控制器连接的无线传输模块，用于将所述交通信号数据传输至智能终端，并通过所述智能终端显示。
2.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述交通灯信号采集模块包括光耦检测电路，所述光耦检测电路为交流输入检测，所述光耦检测电路的检测信号以电平信号输出到所述控制器。
3.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述定位模块包括GPS/BDS双模定位模块。
4.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述无线传输模块包括移动通信网络模块、WiFi模块、无线收发模块，所述智能终端包括上位机、手机和交通诱导屏；所述移动通信网络模块通过异步传输串口与所述控制器连接，用于与所述上位机进行通信，实现上传和下载数据；所述WiFi模块通过所述异步传输串口与所述控制器连接，用于与所述手机进行数据传输；所述无线收发模块通过同步传输串口与所述控制器连接，用于与所述交通诱导屏进行数据交互。
5.根据权利要求2所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述移动通信网络模块连接的SIM卡模块，所述SIM卡模块包括卡槽和SIM卡，所述SIM卡模块用于提供移动通信网络并通过移动通信网络传输数据。
6.根据权利要求4或5所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述移动通信网络模块包括2G模块，和/或3G模块，和/或4G模块。
7.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述控制器连接的Flash存储器和内存卡，所述Flash存储器用于读写数据，所述内存卡用于存储所述交通信号数据。
8.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述控制器连接的外部接口电路，所述外部接口电路用于连接外部设备，使所述采集装置与所述外部设备进行数据交换。
9.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述控制器连接的声报警装置。
10.根据权利要求1所述的交通灯信号周期采集装置，其特征在于，所述采集装置包括一壳体，所述壳体外表面设有状态指示灯、航空插头和天线，所述状态指示灯用于显示所述交通信号数据的显示状态，所述航空插头用于连接外部设备，所述天线包括卫星天线、WiFi天线和移动通信信号天线。
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