CN112150824A - 一种智能交通灯控制系统、方法、智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于交通灯控制技术领域，公开了一种智能交通灯控制系统、方法、智能终端，红外传感器收集的行人进入等候区的信号；传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心；控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件；根据马路的宽度，可以设定行人通行时间T2秒；当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行；在夜间时间，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路而进行控制交通灯。本发明结合路口的实际特征，不仅能提高通行效率，同时兼顾行人安全；扩展接口能够为适应以后发展需要进行相应功能扩展；具有能耗低、造价低廉、高可靠性等特点。

Description

一种智能交通灯控制系统、方法、智能终端

技术领域

本发明属于交通灯控制技术领域，尤其涉及一种智能交通灯控制系统、方法、智能终端。

背景技术

目前，我国交通道路情况复杂、多样，最常用的定时控制模式广泛应用于各个路口，但是对于一些特定路口，如某些学校、公司路口不是十字等交叉路口，也没有行人天桥或者地下通道，为方便行人过马路，往往会设置交通灯。但是此类路口行人通行较为规律，如下班或放学时间路口通行繁忙，但是在上学、上班期间(如上午9点-上午11.30)行人通行很少，特别是夜间，行人通行更少。若按照普通定时控制的交通灯，其十分不利于上班期间、夜间车辆的通行效率，有的路口可能采取夜间关闭交通灯方式，但会对夜间过马路行人的安全造成极大隐患。基于此种道路特征，设计一种高效率交通灯是十分有必要的。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的交通灯控制方法存在不利于上班期间、夜间车辆的通行效率，对夜间过马路行人的安全造成极大隐患。

解决以上问题及缺陷的难度为：由于我国道路结构复杂、特点多样，具有作息时间规律、通行时间较为集中等特点的路口(如学校、工厂企业)，传统交通灯很难做到高通行效率、高安全性。

解决以上问题及缺陷的意义为：本发明不仅能提高道路通行效率，同时能保障行人安全；且具有能耗低、造价低廉、高可靠性等特点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能交通灯控制系统、方法、智能终端。

本发明是这样实现的，一种智能交通灯控制方法，所述智能交通灯控制方法包括：

第一步，红外传感器收集到行人进入等候区的信号；

第二步，传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心；

第三步，控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件(距离上一次放行时间是否大于)；

第四步，控制中心查询距离上一次通行时间，若时间大于deltaT，即满足切换条件，则交通灯准备切换颜色，控制中心向驱动电路发送倒计时指令，驱动电路控制交通灯进行倒计时操作：在行人方向红灯倒计时T1+3秒，车辆行驶方向绿灯倒计时T1秒；倒计时完成后，交通灯切换颜色，行人方向交通灯绿灯倒计时T2秒，车辆方向红灯显示倒计时T2+3秒。

第五步，根据马路的宽度，可以设定行人通行时间T2秒；

第六步，当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行，若仍有行人需要过马路，则行人需要等待正常定时通行时间，方可进入第二次行人通行，即每通行一次，查询器复位；

第七步，在夜间时间，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路进行控制交通灯。

进一步，所述智能交通灯控制方法还包括：车辆行驶方向为绿灯通行，人行道方向为红灯禁行，当行人进入等待区，行人识别模块接受到信号，且人行在等待区停留T时间后，行人需要过马路，行人识别模块向控制中心发送信号，控制中心判断是否满足行人通行条件，若不满足条件，则等待上一次通行时间大于deltaT后按照满足条件进行动作；若满足，则控制中心发送指令给驱动电路，驱动电路控制交通灯进行倒计时，车辆方向交通灯绿灯显示倒计时T1秒，黄灯显示3秒，行人方向交通灯红灯倒计时T1+3秒，4个交通灯显示的倒计时逐秒减少；倒计时完成后，行人方向交通灯绿灯倒计时T2秒，车辆方向红灯显示倒计时T2+3秒。

进一步，所述智能交通灯控制方法还包括：行人通行条件即距离上一次放行时间是否大于deltaT，取2分钟；T1秒取30秒，根据路口情况调整；T2秒根据路口实际情况决定。

本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：

第一步，行人进入等候区，红外传感器收集到信号；

第二步，传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心；

第三步，控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件；

第四步，若满足切换条件，则控制中心准备切换交通灯颜色，并在行人方向红灯显示等待T1+3秒，车辆行驶方向绿灯显示时间T1秒，黄灯3秒；

第五步，根据马路的宽度，可以设定行人通行时间T2秒；

第六步，当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行，若仍有行人需要过马路，则行人需要等待正常定时通行时间，方可进入第二次行人通行，即每通行一次，查询器复位；

第七步，在夜间时间，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路进行控制交通灯。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述智能交通灯控制方法的智能交通灯控制系统，所述智能交通灯控制系统包括：

行人识别模块，用于通过红外传感器采集行人的识别信息；

通信模块，用于实现控制中心模块的通信；

应急模块，用于交通灯系统异常自动切换为交通灯控制模式，并向路政部门发送异常信号。

执行模块，用于实现行人方向和车辆方向交通灯的变换；

控制中心模块，用于汇总行人信息、交通灯信息、昼夜信息，并根据设定策略进行对执行模块发送指令；

扩展接口，用于外接摄像头、无线通信模块、新型人体识别传感器等，根据日后发展进行相应功能扩充或者更改。

进一步，所述行人识别模块包括红外传感器、通信电路；人体识别模块安装在行人方向交通灯柱上，离地2.8-3.5米；

行人识别模块道路两侧均装有红外传感器，且每测均有两个红外传感器，加装菲涅尔光学透镜增加识别能力；

通信电路，用于连接红外传感器与控制中心模块。

进一步，所述执行模块包括行人方向和车辆方向交通灯、驱动电路、监测电路；

行人方向和车辆方向交通灯为红绿黄三色交通灯；行人方向和车辆方向交通灯采用满屏倒计时灯；

驱动电路，用于控制中心指令转换为变换交通灯颜色的信号，驱动电路输入为控制中心的某一输出，驱动电路的输出连接交通灯；

监测电路，用于监测交通灯当前状态，监测电路的输入连接交通灯，监测电路输出连接控制中心。

进一步，所述控制中心模块的控制中心芯片为STC89C52RC CMOS8位微控制器，具有8字节系统编程FLASH存储器。

进一步，所述智能交通灯控制系统还包括：4个执行模块、1个控制中心模块、1个扩展接口、2个行人识别模块、1个通信模块；

执行模块由交通灯、驱动电路、监测电路组成，执行模块行人方向2个、车辆行驶方向2个。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述智能交通灯控制系统的智能终端。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明结合路口的实际特征，不仅能提高通行效率，同时兼顾行人安全；扩展接口能够为适应以后发展需要进行相应功能扩展；具有能耗低、造价低廉、高可靠性等特点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能交通灯控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的智能交通灯控制系统的结构示意图；

图中：1、行人识别模块；2、通信模块；3、应急模块；4、执行模块；5、控制中心模块；6、扩展接口。

图3是本发明实施例提供的道路结构示意图。

图4是本发明实施例提供的智能交通灯控制系统的原理示意图。

图5是本发明实施例提供的控制中心模块的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能交通灯控制系统、方法、存储介质、智能终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的智能交通灯控制方法包括以下步骤：

S101：红外传感器收集到行人进入等候区的信号。

S102：传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心。

S103：控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件。

S104：若满足切换条件，则控制中心准备切换交通灯颜色，并在行人方向显示红灯等待T1秒，车辆行驶方向绿灯显示时间T1秒，黄灯3秒。

S105：根据马路的宽度，可以设定行人合适的通行时间T2秒。

S106：当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行，若仍有行人需要过马路，则行人需要等待正常定时通行时间，方可进入第二次行人通行，即每通行一次，查询器复位，避免行人一直通行。

S107：在夜间时间(如23点-次日6点)，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路进行控制交通灯。

如图2所示，本发明实施例提供的智能交通灯控制系统包括：行人识别模块1、通信模块2、应急模块3、执行模块4、控制中心模块5、扩展接口6。

行人识别模块1，用于通过红外传感器采集行人的识别信息。

通信模块2，用于实现控制中心模块5的通信。

应急模块3，用于交通灯系统异常自动切换为交通灯控制模式1，并向路政部门发送异常信号。

执行模块4，用于实现行人方向和车辆方向交通灯的变换。

控制中心模块5，用于汇总行人信息、交通灯信息、昼夜信息，并根据设定策略进行对执行模块4发送指令。

扩展接口6，用于外接摄像头、无线通信模块、新型人体识别传感器等，根据日后发展进行相应功能扩充或者更改。

在本发明的优选实施例中，行人识别模块1包括红外传感器、通信电路；人体识别模块1安装在行人方向交通灯柱上，离地2.8-3.5米。

行人识别模块1道路两侧均装有红外传感器，且每测均有两个红外传感器。红外传感器为RE200B型号，且加装菲涅尔光学透镜增加识别能力。

通信电路，用于连接红外传感器与控制中心模块5。

在本发明的优选实施例中，执行模块4包括行人方向和车辆方向交通灯、驱动电路、监测电路。

行人方向和车辆方向交通灯为红绿黄三色交通灯；行人方向和车辆方向交通灯采用满屏倒计时灯。

驱动电路，用于控制中心指令转换为变换交通灯颜色的信号，驱动电路输入为控制中心的某一输出，驱动电路的输出连接交通灯。

监测电路，用于监测交通灯当前状态，监测电路的输入连接交通灯，监测电路输出连接控制中心。

在本发明的优选实施例中，控制中心模块5的控制中心芯片为STC89C52RC低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8字节系统可编程FLASH存储器。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图3所示，实际路口为一条主干道，人行道横跨在马路上，4组交通灯，人行道方向和车辆行驶方向各2个。根据路口宽度、人流量大小，可以设定交通灯通行时间。

如图4所示，适用于如图3所示的学校、工厂等类似的交通路口(无地下通道、无行人天桥)，由4个执行模块4、1个控制中心模块5、1个扩展接口6、2个行人识别模块1、1个通信模块2组成。

执行模块4由交通灯、驱动电路、监测电路组成，执行模块4行人方向2个、车辆行驶方向2个。

行人识别模块1安装在行人方向交通灯柱上；行人识别模块1包括红外传感器、通信电路；行人识别模块1道路两侧均装有红外传感器；红外传感器为RE200B型号，且加装菲涅尔光学透镜增强识别能力和抗干扰能力。通信电路用于连接红外传感器与控制中心模块5。

执行模块4包括行人方向和车辆方向交通灯、驱动电路、监测电路；交通灯为红绿黄三色交通灯；交通灯采用满屏倒计时灯；驱动电路用于控制中心指令转换为变换交通灯颜色的信号，驱动电路输入为控制中心的某一输出，驱动电路的输出连接交通灯；监测电路用于监测交通灯当前状态，监测电路的输入连接交通灯，监测电路输出连接控制中心。

控制中心模块5，用于汇总行人信息、交通灯信息、昼夜信息，并根据设定策略进行对执行模块发送指令；控制中心模块5芯片为STC89C52RC低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8字节系统可编程FLASH存储器。

扩展接口6，用于外接摄像头、无线通信模块、新型人体识别传感器等，可根据日后发展进行相应功能扩充或者更改。

应急模块3，用于交通灯系统异常(如行人识别模块失效)自动切换为交通灯控制模式1，并向路政部门发送异常信号。

如图5所示，控制中心模块的控制方法包括：假定此时车辆行驶方向为绿灯通行，人行道方向为红灯禁行，当行人进入等待区，行人识别模块接受到信号，且人行在等待区停留T时间后，说明行人需要过马路，行人识别模块向控制中心发送信号，控制中心判断是否满足行人通行条件(即距离上一次放行时间是否大于deltaT，一般取2分钟)，若不满足条件，则等待上一次通行时间大于deltaT后按照满足条件进行动作；若满足，则控制中心发送指令给驱动电路，驱动电路控制交通灯进行倒计时，车辆方向交通灯绿灯显示倒计时T1秒(一般取30秒，可根据路口情况适当调整)，然后黄灯显示3秒，行人方向交通灯红灯倒计时T1+3秒，4个交通灯显示的倒计时逐秒减少。倒计时完成后，行人方向交通灯绿灯倒计时T2秒(根据路口实际情况决定，例如15秒)，车辆方向红灯显示倒计时T2+3秒。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能交通灯控制方法，其特征在于，所述智能交通灯控制方法包括：

第一步，红外传感器收集到行人进入等候区的信号；

第二步，传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心；

第三步，控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件；

第四步，若满足切换条件，则控制中心准备切换交通灯颜色，并在行人方向红灯显示等待T1+3秒，车辆行驶方向绿灯显示时间T1秒，黄灯3秒；

第五步，根据马路的宽度，设定行人通行时间T2秒；

第六步，当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行，若仍有行人需要过马路，则行人需要等待正常定时通行时间，方可进入第二次行人通行，即每通行一次，查询器复位；

第七步，在夜间时间，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路进行控制交通灯。

2.如权利要求1所述的智能交通灯控制方法，其特征在于，所述智能交通灯控制方法还包括：车辆行驶方向为绿灯通行，人行道方向为红灯禁行，当行人进入等待区，行人识别模块接受到信号，且人行在等待区停留T时间后，行人需要过马路，行人识别模块向控制中心发送信号，控制中心判断是否满足行人通行条件，若不满足条件，则等待上一次通行时间大于deltaT后按照满足条件进行动作；若满足，则控制中心发送指令给驱动电路，驱动电路控制交通灯进行倒计时，车辆方向交通灯绿灯显示倒计时T1秒，黄灯显示3秒，行人方向交通灯红灯倒计时T1+3秒，4个交通灯显示的倒计时逐秒减少；倒计时完成后，行人方向交通灯绿灯倒计时T2秒。

3.如权利要求1所述的智能交通灯控制方法，其特征在于，所述智能交通灯控制方法还包括：行人通行条件即距离上一次放行时间是否大于deltaT，取2分钟；T1秒取30秒，根据路口情况调整；T2秒根据路口实际情况决定。

4.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：

第一步，行人进入等候区，红外传感器收集到信号；

第二步，传感器信号延时T秒时间通过通信电路将信号发送给控制中心；

第三步，控制中心收到信号，并判断是否已经满足交通灯切换条件；

第四步，若满足切换条件，则控制中心准备切换交通灯颜色，并在行人方向显示等待T1+3秒，车辆行驶方向绿灯显示时间T1秒，黄灯3秒；

第五步，根据马路的宽度，可以设定行人通行时间T2秒；

第六步，当第一次行人通行完成后，交通灯切换让车辆通行，若仍有行人需要过马路，则行人需要等待正常定时通行时间，方可进入第二次行人通行，即每通行一次，查询器复位；

第七步，在夜间时间，交通灯定时切换无效，通过行人识别模块对过往行人判断其是否过马路进行控制交通灯。

5.一种实施权利要求1～3任意一项所述智能交通灯控制方法的智能交通灯控制系统，其特征在于，所述智能交通灯控制系统包括：

行人识别模块，用于通过红外传感器采集行人的识别信息；

通信模块，用于实现控制中心模块的通信；

应急模块，用于交通灯系统异常自动切换为交通灯控制模式，并向路政部门发送异常信号；

执行模块，用于实现行人方向和车辆方向交通灯的变换；

控制中心模块，用于汇总行人信息、交通灯信息、昼夜信息，并根据设定策略进行对执行模块发送指令；

扩展接口，用于外接摄像头、无线通信模块、新型人体识别传感器等，根据日后发展进行相应功能扩充或者更改。

6.如权利要求5所述的智能交通灯控制系统，其特征在于，所述行人识别模块包括红外传感器、通信电路；人体识别模块安装在行人方向交通灯柱上，离地2.8-3.5米；

行人识别模块道路两侧均装有红外传感器，且每测均有两个红外传感器，加装菲涅尔光学透镜增加识别能力；

通信电路，用于连接红外传感器与控制中心模块。

7.如权利要求5所述的智能交通灯控制系统，其特征在于，所述执行模块包括行人方向和车辆方向交通灯、驱动电路、监测电路；

行人方向和车辆方向交通灯为红绿黄三色交通灯；行人方向和车辆方向交通灯采用满屏倒计时灯；

驱动电路，用于控制中心指令转换为变换交通灯颜色的信号，驱动电路输入为控制中心的某一输出，驱动电路的输出连接交通灯；

监测电路，用于监测交通灯当前状态，监测电路的输入连接交通灯，监测电路输出连接控制中心。

8.如权利要求5所述的智能交通灯控制系统，其特征在于，所述控制中心模块的控制中心芯片为STC89C52RC CMOS8位微控制器，具有8字节系统编程FLASH存储器。

9.如权利要求5所述的智能交通灯控制系统，其特征在于，所述智能交通灯控制系统还包括：4个执行模块、1个控制中心模块、1个扩展接口、2个行人识别模块、1个通信模块；

执行模块由交通灯、驱动电路、监测电路组成，执行模块行人方向2个、车辆行驶方向2个。

10.一种搭载权利要求5所述智能交通灯控制系统的智能终端。

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