CN112767716A - 一种与信号灯无线交互的智能道路信号机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，包括：智能交通信号控制模块对信号灯的信号进行控制；在智能交通信号控制模块中设置无线发送模块，将智能交通信号控制模块的对信号灯的控制逻辑转换成无线信号，并将其发送；智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送控制逻辑，对信号灯装置进行控制；在信号灯装置上设置无线接收模块，无线接收模块按照智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑，并按照控制逻辑驱动信号灯输出模块，信号灯输出模块控制信号灯，解决了现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，导致更新和维修困难的技术问题。

Description

一种与信号灯无线交互的智能道路信号机
技术领域
本发明的实施例涉及一种道路信号机，特别涉及一种与信号灯无线交互的智能道路信号机。
背景技术
随着对于信号灯的功能要求日益的增加，道路信号机的功能需要不断的更新，在现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，如遇到更新道路信号机或者维修道路信号机的情况，需要对于路面进行开挖操作，现有技术中的道路信号机的设置，导致更新和维修困难。
发明内容
本发明的实施方式的目的在于提供一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，能够通过无线交互来实现对于信号灯进行控制的智能道路信号机，不在受制于路面下预敷设管道和电线等物理连接的线路的技术问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，包括：
智能交通信号控制模块，所述的智能交通信号控制模块对信号灯的信号进行控制；
无线发送模块，在所述的智能交通信号控制模块中设置所述的无线发送模块，将所述的智能交通信号控制模块的对信号灯的控制逻辑转换成无线信号，并将其发送；
信号灯装置，所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送控制逻辑，对所述的信号灯装置进行控制；
无线接收模块，在所述的信号灯装置上设置所述的无线接收模块，所述的无线接收模块按照所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送的控制逻辑，并按照所述的控制逻辑驱动信号灯输出模块，所述的信号灯输出模块控制所述的信号灯。
进一步，所述的智能交通信号控制模块，还包括：
主控板，在所述的智能交通信号控制模块上设置所述的主控板，所述的主控板提供所述的信号灯的控制逻辑；所述的主控板与所述的无线发送模块电性连接，所述的主控板向所述的无线发送模块提供所述的控制逻辑；
灯控板，所述的主控板通过CAN总线连接若干个所述的灯控板；所述的主控板控制所述的灯控板，用于交通信号输出的驱动；
继电器回路，所述的灯控板通过所述的继电器回路连接输出装置，用于驱动所述的输出装置；
车检模块，所述的主控板通过CAN总线连接所述的车检模块，用于检测车辆通过的状态；
液晶模块，所述的主控板通过CAN总线连接所述的液晶模块，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；
电源板，所述的主控板、灯控板、车检模块、液晶模块均由所述的电源板提供单元；
黄闪模块，所述的无线发送模块与黄闪模块连接，黄闪模块提供黄闪控制逻辑于所述的无线发送模块，所述的无线发送模块控制所述的信号灯输出模块控制所述的信号灯，用于所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的故障时，交通信号灯的黄灯闪烁显示；
状态条指示灯，在所述的主控板通过CAN总线连接所述的状态条指示灯，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的工作状态；
手动控制面板，所述的主控板通过CAN总线连接所述的手动控制面板，所述的手动控制面板通过WIFI与无线手控装置相连接，所述的无线手控装置用于遥控所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机。
进一步，在所述的主控板上还设置：
VGA接口，用于连接显示屏；进行显示功能扩展；
RS232接口，用于数据交换或作为数据通信口连接外部设备；
GPS/GSM模块，用于GPS定位和即时通讯信号接入；
USB接口，连接U盘进行数据存储或者连接打印机进行现场数据打印；
RJ45接口，用于通过以太网将所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机与交通管理中心进行连接。
进一步，所述的信号灯装置与电源电性连接；所述的信号灯输出模块按照所述的无线接收模块接收到所述的所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送的控制逻辑，控制所述的信号灯。
进一步，所述的车检模块和所述的液晶模块通过连接线与所述的状态条指示灯进行连接，所述的液晶模块将所述的主控板上的运行状态数据传送到所述的状态条指示灯，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；所述的状态条指示灯还与所述的黄闪模块通过通讯线相连接，所述的液晶模块还接入照明、视频监控、加热器以及散热风扇。
进一步，所述的状态条指示灯用于显示来自黄闪模块的黄闪状态；用于显示来至主控板的GPS状态、GSM状态、3G模块状态；用于显示来自液晶模块的视频监控状态、联网状态；用于显示来自继电器回路的散热风扇状态、加热器的状态和照明状态。
进一步，所述的电源板电性连接电源控制面板，为所述的电源板接入电源。
进一步，所述的灯控板的数量为4个，4个灯控板分别控制东、南、西、北四个方向的交通信号灯；每一个所述的灯控板的通道为12路或者24路或者36路或者48路的信号输出通道。
进一步，每一个所述的车检模块至多连接16个地感线圈。
进一步，在所述的黄闪模块直接连接电源控制面板；在所述的液晶模块上连接行人按钮。
本发明的实施方式同现有技术相比，采用了智能交通信号控制模块对信号灯的信号进行控制，利用无线发送模块和无线接收模块，在信号灯装置上设置无线接收模块，无线接收模块按照智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑，并按照控制逻辑驱动信号灯输出模块，信号灯输出模块控制信号灯，解决了在现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，如遇到更新道路信号机或者维修道路信号机的情况，需要对于路面进行开挖操作，现有技术中的道路信号机的设置，导致更新和维修困难的技术问题。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的智能交通信号控制模块的部件示意图；
图3为信号灯输出模块连接信号灯的主视示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的实施方式涉及一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，如图1、图2所示，包括：
智能交通信号控制模块作为与信号灯无线交互的智能道路信号机的控制装置，智能交通信号控制模块对信号灯的信号进行控制；智能交通信号控制模块可以设置在靠近路口的位置，通过无线发送模块向信号灯装置发送控制逻辑信号，在智能交通信号控制模块中设置无线发送模块，将智能交通信号控制模块的对信号灯的控制逻辑转换成无线信号，并将其发送；智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送控制逻辑，对信号灯装置进行控制；在信号灯装置上设置无线接收模块，无线接收模块按照智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑，并按照控制逻辑驱动信号灯输出模块，信号灯输出模块控制信号灯。
根据上述的结构，可以将智能交通信号控制模块与信号灯装置分开设置通过无线发送模块和无线接收模块进行通信，并利用无线接收模块按照智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑，并按照控制逻辑驱动信号灯输出模块，信号灯输出模块控制信号灯。上述的设置将信号灯装置可以设置在路口，将智能交通信号控制模块设置在无线发送模块能够覆盖到信号灯装置区域里面即可，打破了物理连接的线路的限制，解决了在现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，如遇到更新道路信号机或者维修道路信号机的情况，需要对于路面进行开挖操作，现有技术中的道路信号机的设置，导致更新和维修困难的技术问题。起到了方便更新道路信号机或者维修道路信号机，减少了更新、安装或者维修道路信号机的工作难度。
本发明的实施例中的一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，如图1、图2所示，智能交通信号控制模块，还包括：
在智能交通信号控制模块上设置主控板，主控板提供信号灯的控制逻辑；主控板与无线发送模块电性连接，主控板向无线发送模块提供控制逻辑；主控板，用于对智能交通信号控制模块进行控制；主控板是整个信号机的核心部分几乎所有的信号控制功能，黄闪模块除外；均在其控制下实现功能。主控板采用的是ARM11处理器作为整个交通信号控制的核心，同时采用稳定性和可靠性极高的CAN总线作为板卡之间连接通信的总线；负责交通信号的运算和设备状态的存储。主控板上主要是对接口的扩展(指从核心板进行接口扩展)。其中RS485、GPS、232接口全部都外引到底板上，再从底板连接到电源板位置，在电源板位置进行连接。
主控板通过CAN总线连接若干个灯控板；主控板控制灯控板，用于交通信号输出的驱动；一般灯控板为4个，用于控制东南西北四个方向，灯控板是信号机信号输出的驱动板卡，根据路口的实际情况需求，每一个灯控板的通道为12路或者24路或者36路或者48路的信号输出通道；灯控板可以进行扩展，所以能够满足路况复杂的路口的需求。
灯控板通过继电器回路连接输出装置，输出装置包括加热器、散热风扇、照明灯等，主要实现灯控板通过继电器回路用于驱动输出装置的功能。
主控板通过CAN总线连接车检模块，用于检测车辆通过的状态；车检板可提供每一个车检模块至多连接16个地感线圈并实现至多16个地感线圈的检测功能，地感线圈检测的作用，在无车时不工作，有车时工作感应车辆通过。形成感应信号。如果根据实际需求，需要对于车检模块进行扩展，实现更多地地感线圈的连接
主控板通过CAN总线连接液晶模块，用于显示本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；液晶模块提供了附加功能。不仅能提供信号机的相关运行参数显示，还可以通过对于输入输出端的线路连接可以，对加热器，散热器、视频监控、照明进行控制，在本实施例中将照明、散热风扇、加热器以继电器回路连接方式进行连接，所以以液晶模块控制继电器回路的方式进行连接，同时直接连接至液晶模块的输入输出端上，也同样可以，只是输出的功率有所不同。
主控板、灯控板、车检模块、液晶模块均由电源板提供单元；电源板是负责整个主控机箱供电的板卡，每台信号机最多可放置2片电源板。这2片电源板互为冗余，当其中一片电源板出现故障时，另外一片电源板可立即启动。电源板上负责电源的控制以及电压的检测。
黄闪模块，无线发送模块与黄闪模块连接，黄闪模块提供黄闪控制逻辑于无线发送模块，无线发送模块控制信号灯输出模块控制所述的信号灯，用于本实施例中的的故障时，交通信号灯的黄灯闪烁显示；黄闪模块是唯一一个独立于本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机的部件，主要功能是本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机在出现异常时，由黄闪模块输出黄闪信号，直接通过信号灯输出模块连接信号灯中的黄灯进行闪烁控制，主要用于路口的应急应用。黄闪模块，用于本实施例中的无线交互的智能道路信号机的故障时，交通信号灯的黄灯闪烁显示。
状态条指示灯可以很直观的表示当前信号机内部主要设备如黄闪器，GPS，加热，散热等设备的工作状态，在主控板通过CAN总线连接状态条指示灯，用于显示本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机的工作状态；状态条指示灯用于显示来自黄闪模块的黄闪状态；用于显示来至主控板的GPS状态、GSM状态、3G模块状态；用于显示来自液晶模块的视频监控状态、联网状态；用于显示来自继电器回路的散热风扇状态、加热器的状态和照明状态。
手动控制面板，主控板通过CAN总线连接手动控制面板，手动控制面板通过WIFI与无线手控装置相连接，无线手控装置用于遥控本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机，是用于现场手动控制，其控制权限高于其他的控制方式，主要用于手动控制本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机的形式进行。
上述的本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机中的智能交通信号控制模块利用无线发送模块和无线接收模块之间的通信功能，解决了在现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，如遇到更新道路信号机或者维修道路信号机的情况，需要对于路面进行开挖操作，现有技术中的道路信号机的设置，导致更新和维修困难的技术问题。
为了实现上述的功能，如图2所示，在主控板上还设置：
VGA接口，用于连接显示屏；进行显示功能扩展；
RS232接口，用于数据交换或作为数据通信口连接外部设备；
GPS/GSM模块，用于GPS定位和即时通讯信号接入；
USB接口，连接U盘进行数据存储或者连接打印机进行现场数据打印；
RJ45接口，用于通过以太网将本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机与交通管理中心进行连接。
为了实现上述的功能，如图3所示，信号灯装置与电源电性连接；信号灯输出模块按照无线接收模块接收到智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑控制信号灯，如图3所示，无线接收模块接收到智能交通信号控制模块通过无线发送模块发送的控制逻辑，可以控制东南西北四个方向的信号灯，减少了东南西北四个方向的信号灯与智能交通信号控制模块之间的物理连接，改变了现有技术中信号灯与智能交通信号控制模块之间一定需要进行物理线路连接的弊端，使得信号灯与智能交通信号控制模块只要设置在无线发送模块的信号覆盖范围即可，智能交通信号控制模块可以通过控制灯控板的控制逻辑，通过无线发送模块和无线接收模块，传输给信号灯输出模块，信号灯输出模块根据控制逻辑对于信号灯进行控制，解决了在现有的交通信号机中，在信号灯与道路信号机连接，都采用物理连接的线路连接，一般都需要在路面下预敷设管道和电线，如遇到更新道路信号机或者维修道路信号机的情况，需要对于路面进行开挖操作，现有技术中的道路信号机的设置，导致更新和维修困难的技术问题。
为了实现上述的功能如,图2所示，车检模块和液晶模块通过连接线与状态条指示灯进行连接，液晶模块将主控板上的运行状态数据传送到状态条指示灯，用于显示本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；状态条指示灯还与黄闪模块通过通讯线相连接，液晶模块还接入照明、视频监控、加热器以及散热风扇等功能。
为了实现上述的功能，如图2所示，电源板电性连接电源控制面板，为电源控制面板外接入电源，主要是为电源板接入电源。为实施例中的本实施例中的与信号灯无线交互的智能道路信号机连接电源。同样在黄闪模块直接连接电源控制面板，直接为黄闪模块接入电源。
为了实现行人按钮，在液晶模块上连接行人按钮，就能够实现行人按钮功能，覆盖复杂的行人功能。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，包括：
智能交通信号控制模块，所述的智能交通信号控制模块对信号灯的信号进行控制；
无线发送模块，在所述的智能交通信号控制模块中设置所述的无线发送模块，将所述的智能交通信号控制模块的对信号灯的控制逻辑转换成无线信号，并将其发送；
信号灯装置，所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送控制逻辑，对所述的信号灯装置进行控制；
无线接收模块，在所述的信号灯装置上设置所述的无线接收模块，所述的无线接收模块按照所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送的控制逻辑，并按照所述的控制逻辑驱动信号灯输出模块，所述的信号灯输出模块控制所述的信号灯。
2.根据权利要求1所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的智能交通信号控制模块，还包括：
主控板，在所述的智能交通信号控制模块上设置所述的主控板，所述的主控板提供所述的信号灯的控制逻辑；所述的主控板与所述的无线发送模块电性连接，所述的主控板向所述的无线发送模块提供所述的控制逻辑；
灯控板，所述的主控板通过CAN总线连接若干个所述的灯控板；所述的主控板控制所述的灯控板，用于交通信号输出的驱动；
继电器回路，所述的灯控板通过所述的继电器回路连接输出装置，用于驱动所述的输出装置；
车检模块，所述的主控板通过CAN总线连接所述的车检模块，用于检测车辆通过的状态；
液晶模块，所述的主控板通过CAN总线连接所述的液晶模块，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；
电源板，所述的主控板、灯控板、车检模块、液晶模块均由所述的电源板提供单元；
黄闪模块，所述的无线发送模块与黄闪模块连接，黄闪模块提供黄闪控制逻辑于所述的无线发送模块，所述的无线发送模块控制所述的信号灯输出模块控制所述的信号灯，用于所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的故障时，交通信号灯的黄灯闪烁显示；
状态条指示灯，在所述的主控板通过CAN总线连接所述的状态条指示灯，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的工作状态；
手动控制面板，所述的主控板通过CAN总线连接所述的手动控制面板，所述的手动控制面板通过WIFI与无线手控装置相连接，所述的无线手控装置用于遥控所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机。
3.根据权利要求2所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，在所述的主控板上还设置：
VGA接口，用于连接显示屏；进行显示功能扩展；
RS232接口，用于数据交换或作为数据通信口连接外部设备；
GPS/GSM模块，用于GPS定位和即时通讯信号接入；
USB接口，连接U盘进行数据存储或者连接打印机进行现场数据打印；
RJ45接口，用于通过以太网将所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机与交通管理中心进行连接。
4.根据权利要求1所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的信号灯装置与电源电性连接；所述的信号灯输出模块按照所述的无线接收模块接收到所述的智能交通信号控制模块通过所述的无线发送模块发送的控制逻辑，控制所述的信号灯。
5.根据权利要求2所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的车检模块和所述的液晶模块通过连接线与所述的状态条指示灯进行连接，所述的液晶模块将所述的主控板上的运行状态数据传送到所述的状态条指示灯，用于显示所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机的运行状态；所述的状态条指示灯还与所述的黄闪模块通过通讯线相连接，所述的液晶模块还接入照明、视频监控、加热器以及散热风扇。
6.根据权利要求5所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的状态条指示灯用于显示来自黄闪模块的黄闪状态；用于显示来至主控板的GPS状态、GSM状态、3G模块状态；用于显示来自液晶模块的视频监控状态、联网状态；用于显示来自继电器回路的散热风扇状态、加热器的状态和照明状态。
7.根据权利要求2所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的电源板电性连接电源控制面板，为所述的电源板接入电源。
8.根据权利要求2所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，所述的灯控板的数量为4个，4个灯控板分别控制东、南、西、北四个方向的交通信号灯；每一个所述的灯控板的通道为12路或者24路或者36路或者48路的信号输出通道。
9.根据权利要求5所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，每一个所述的车检模块至多连接16个地感线圈。
10.根据权利要求6所述的与信号灯无线交互的智能道路信号机，其特征在于，在所述的黄闪模块直接连接电源控制面板；在所述的液晶模块上连接行人按钮。
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