CN108831154A - 基于Xduino的智能节能道路避堵方法及系统 - Google Patents

基于Xduino的智能节能道路避堵方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于Xduino的智能节能道路避堵方法,包括以下步骤:接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;根据检测信号判断花基主体两侧的道路拥堵信息;根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制。本发明还公开一种基于Xduino的智能节能道路避堵系统。本发明在花基主体两侧的用于对道路上车辆进行检测的第一检测单元和第二检测单元,单片机接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号,并对该检测信号进行判断;当检测的道路一侧拥堵,另一侧为畅通时,则产生控制指令使花基主体向畅通一侧的道路移动,从而拓宽拥堵道路的宽度,实现道路自动调节车道,缓解拥堵道路一侧的压力,提高道路通行能力。

Description

基于Xduino的智能节能道路避堵方法及系统
技术领域
本发明涉及道路交通控制技术领域,具体涉及到基于Xduino的智能节能道路避堵方法及系统。
背景技术
随着中国经济社会持续快速发展,机动车保有量继续保持快速增长态势。截至2017年底,全国机动车保有量达3.1亿辆。2017年在公安交通管理部门新注册登记的机动车3352万辆,其中新注册登记汽车2813万辆。机动车的快速增加,让道路不堪重负,堵车已成为常态,节假日高速路上堵上十多个小时也早已不足为奇,为道路减压,避堵迫在眉睫。但是在大部分城市,城市结构已经定性,道路难以拓宽。最令人难以接受的是,在上下班期间,经常时一侧的车道堵得水泄不通,而另一侧的车道零零星星的几台车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供基于Xduino的智能节能道路避堵方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
基于Xduino的智能节能道路避堵方法,包括以下步骤:
接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;
根据检测信号判断花基主体两侧的道路拥堵信息;
根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制。
进一步的,所述接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;具体包括:第一检测单元和第二检测单元分别设置在花基主体的两侧,第一检测单元和第二检测单元分别对花基主体两侧道路上的车辆进行检测,获得道路上是否有车辆并计时。
进一步的,所述根据检测信号判断花基主体两侧的道路信息;具体为:设置在花基主体内部的控制器根据检测信号判断花基主体两侧的道路上是否有车以及车辆停留时间,当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵。
进一步的,所述当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵,具体为:当检测到有车辆并且车辆停留时间达到5min时,则判断为该侧道路拥堵。
进一步的,根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制;具体包括:当检测到道路一侧为拥堵状态,另一侧为畅通状态时,则控制花基主体向畅通一侧的道路移动。
基于Xduino的智能节能道路避堵系统,包括:花基主体,所述花基主体的两侧分别设置第一检测器和第二检测器,所述花基主体的底部设置车轮,所述花基主体的上端设置供电装置,所述花基主体的内部设置控制装置,其中控制装置包括控制器和马达;所述供电装置由太阳能电池板、转动支架和光线传感器组构成,其中转动支架的底部与花基主体固定连接,所述转动支架的上端设置太阳能电池板,所述光线传感器组设置四个,分别设置在转动支架的四周的花基主体上。
进一步的,所述第一检测器和第二检测器采用超声波传感器。
进一步的,所述转动支架采用步进电机。
进一步的,所述控制装置还包括手动控制模块,其中手动控制模块包括设置在花基主体上的第一接收器和用于向第一接收器发送信号的第一发射器。
进一步的,所述第一接收器采用红外接收器,所述第一发射器器采用红外发射器。
本发明的有益效果:
本发明在花基主体内部设置控制系统,其中控制系统包括设置在花基主体两侧的用于对道路上车辆进行检测的第一检测单元和第二检测单元,控制系统采用mega328单片机,单片机接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号,并对该检测信号进行判断,获取检测信号持续的时间,根据检测信号及其持续时间判断对应的道路的拥堵信息;当检测的道路一侧拥堵,另一侧为畅通时,则产生控制指令使花基主体向畅通一侧的道路移动,从而拓宽拥堵道路的宽度,实现道路自动调节车道,缓解拥堵道路一侧的压力,提高道路通行能力。
附图说明
图1为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵方法流程图;
图2为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统主视图;
图3为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统俯视图;
图4为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统左视图;
图5为本发明提出的控制装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:
参见图1,为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵方法流程图。
如图1所示,基于Xduino的智能节能道路避堵方法,包括以下步骤:
接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;
根据检测信号判断花基主体两侧的道路拥堵信息;
根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制。
本发明实施例中,在花基主体内部设置控制系统,其中控制系统包括设置在花基主体两侧的用于对道路上车辆进行检测的第一检测单元和第二检测单元,控制系统采用mega328单片机,单片机接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号,并对该检测信号进行判断,获取检测信号持续的时间,根据检测信号及其持续时间判断对应的道路的拥堵信息;当检测的道路一侧拥堵,另一侧为畅通时,则产生控制指令使花基主体向畅通一侧的道路移动,从而拓宽拥堵道路的宽度,实现道路自动调节车道,缓解拥堵道路一侧的压力,提高道路通行能力。
在步骤101中,所述接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;具体包括:第一检测单元和第二检测单元分别设置在花基主体的两侧,第一检测单元和第二检测单元分别对花基主体两侧道路上的车辆进行检测,获得道路上是否有车辆并计时。
第一检测单元和第二检测单元可以采用超声波传感器,用于对道路上车辆进行检测,采用超声波传感器可以在一定范围内对车辆进行检测,这样当车辆进行缓慢移动时,仍然能够检测到车辆信息,检测方便。同时对检测区域内的车辆存在的时间进行计时,为控制系统判断是否拥堵提供依据。
在步骤102中,所述根据检测信号判断花基主体两侧的道路信息;具体为:设置在花基主体内部的控制器根据检测信号判断花基主体两侧的道路上是否有车以及车辆停留时间,当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵。
其中,所述当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵,具体为:当检测到有车辆并且车辆停留时间达到5min时,则判断为该侧道路拥堵。
本发明实施例中,根据在检测范围内车辆存在时间达到限定时间时,则可判断为拥堵状态,限定时间可以设置为5min,或者根据花基主体的长度设置时间,具体以设计实施为准。
在步骤103中,根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制;具体包括:当检测到道路一侧为拥堵状态,另一侧为畅通状态时,则控制花基主体向畅通一侧的道路移动。
在花基主体底部设置滑轮,通过控制系统驱动马达带动滑轮移动至设定位置,在该过程中,采用自动检测实现自动移动。
本发明实施例中,还设置手动控制装置,手动控制装置包括红外接收器和红外发射器,通过红外发射器向设置在控制系统中的红外接收器发送红外控制信号,单片机接收该红外接收器传送的信号,则对花基主体进行控制,其实移动,手动控制装置用于在发生紧急事件时,例如发生交通事故时,方便对道路通行方向进行调整,使用方便。
在花基主体上设置供电装置,其中供电装置由太阳能电池板,光线传感器,步进电机组成。Xduino通过光线传感器传回来的信号,控制步进电机转动,从而调整太阳能电池板的朝向,使太阳能电池板尽可能多储蓄能量。
参见图2至图5,其中图2为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统主视图;图3为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统俯视图;图4为本发明提出的基于Xduino的智能节能道路避堵系统左视图;图5为本发明提出的控制装置结构图。
如图2至图5所示,基于Xduino的智能节能道路避堵系统,包括:花基主体201,所述花基主体201的两侧分别设置第一检测器202和第二检测器,所述花基主体201的底部设置车轮203,所述花基主体201的上端设置供电装置,所述花基主体201的内部设置控制装置,其中控制装置包括控制器和马达;所述供电装置由太阳能电池板204、转动支架205和光线传感器206构成,其中转动支架205的底部与花基主体201固定连接,所述转动支架205的上端设置太阳能电池板204,所述光线传感器206设置四个,分别设置在转动支架205的四周的花基主体201上。
其中,第一检测器和第二检测器采用超声波传感器,转动支架采用步进电机,可以带动太阳能电池板的转动。供电装置由太阳能电池板,光线传感器,步进电机以及其它零件组成。Xduino通过光线传感器传回来的信号,控制步进电机转动,从而调整太阳能电池板的朝向,使太阳能电池板尽可能多储蓄能量。
控制装置还包括手动控制模块,其中手动控制模块包括设置在花基主体上的第一接收器和用于向第一接收器发送信号的第一发射器。其中第一接收器采用红外接收器,所述第一发射器器采用红外发射器。
智能控制部分由超声波模块,马达以及其它零件组成。Xduino通过处理超声波模块传回来的数据,判断花基两侧是否有车,并监测车辆停留的时间,判断道路是否拥堵,进而控制马达,移动花基,调整车道。
手动控制部分由红外遥控器,红外接收器,马达以及其它零件组成。通过红外遥控器上按钮发送特定的信号,红外接收器接收后,由Xduino主板处理后,控制马达做出相应的动作。
红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波;红外接收电路将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号,再送后置放大器。
发射机一般由指令键、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。当按下指令键时,指令编码电路产生所需的指令编码信号,指令编码信号对载波进行调制,再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定的指令编码信号。
接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路(机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来,并进行放大后送解调电路,解调电路将已调制的指令编码信号解调出来,即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码,最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制。
系统通过超声波检测到距离,并通过定时器计时,根据的时间的长短判断是否为堵车,如果堵车,系统通过控制电机转动,实现花基主体的移动,实现扩道。
系统根据红外遥控器发送的指令,实现变到,花基有两个电机驱动,不同的按键实现两个电机正转和反转不同的组合,实现变道。
系统有四个光线传感器,通过检测光照的强度,通过步进电机转动,实现步进电机上的太阳能板最大面积向着太阳,保持最大的吸收率。
本发明通过超声波模块和光线传感器进行检测,通过驱动步进电机调整太阳能电池板的角度,提高光电转换效率,通过驱动马达对花基主体进行移动,在原有道路宽度的限制条件下,对道路进行疏导。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.基于Xduino的智能节能道路避堵方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;
根据检测信号判断花基主体两侧的道路拥堵信息;
根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制。
2.根据权利要求1所述的基于Xduino的智能节能道路避堵方法,其特征在于,所述的所述接收设置在花基主体上的第一检测单元和第二检测单元的检测信号;具体包括:第一检测单元和第二检测单元分别设置在花基主体的两侧,第一检测单元和第二检测单元分别对花基主体两侧道路上的车辆进行检测,获得道路上是否有车辆并计时。
3.根据权利要求1所述的基于Xduino的智能节能道路避堵方法,其特征在于,所述根据检测信号判断花基主体两侧的道路信息;具体为:设置在花基主体内部的控制器根据检测信号判断花基主体两侧的道路上是否有车以及车辆停留时间,当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵。
4.根据权利要求1所述的基于Xduino的智能节能道路避堵方法,其特征在于,所述当检测到有车辆并且车辆停留时间达到限定时间时,则判断为该侧道路拥堵,具体为:当检测到有车辆并且车辆停留时间达到5min时,则判断为该侧道路拥堵。
5.根据权利要求1所述的基于Xduino的智能节能道路避堵方法,其特征在于,根据道路信息产生控制指令并对花基主体进行移动控制;具体包括:当检测到道路一侧为拥堵状态,另一侧为畅通状态时,则控制花基主体向畅通一侧的道路移动。
6.基于Xduino的智能节能道路避堵系统,包括:花基主体,所述花基主体的两侧分别设置第一检测器和第二检测器,所述花基主体的底部设置车轮,所述花基主体的上端设置供电装置,所述花基主体的内部设置控制装置,其中控制装置包括控制器和马达;所述供电装置由太阳能电池板、转动支架和光线传感器组构成,其中转动支架的底部与花基主体固定连接,所述转动支架的上端设置太阳能电池板,所述光线传感器组设置四个,分别设置在转动支架的四周的花基主体上。
7.根据权利要求6所述的基于Xduino的智能节能道路避堵系统,其特征在于,所述第一检测器和第二检测器采用超声波传感器。
8.根据权利要求6所述的基于Xduino的智能节能道路避堵系统,其特征在于,所述转动支架采用步进电机。
9.根据权利要求6所述的基于Xduino的智能节能道路避堵系统,其特征在于,所述控制装置还包括手动控制模块,其中手动控制模块包括设置在花基主体上的第一接收器和用于向第一接收器发送信号的第一发射器。
10.根据权利要求9所述的基于Xduino的智能节能道路避堵系统,其特征在于,所述第一接收器采用红外接收器,所述第一发射器器采用红外发射器。
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