CN117198077A - 一种能够实现远程控制的交通信号灯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了交通信号灯技术领域的一种能够实现远程控制的交通信号灯，包括控制单元、无线通信单元、竖直固定箱以及与竖直固定箱固定连接的水平安装箱；水平安装箱处安装有多个信号灯单元，每个信号灯单元包括两个灯头组，每个灯头组包括3个呈一排分布的灯头。本申请的交通信号灯，每个信号灯单元具有两个灯头组，当其中一个灯头组损坏时，远程控制中心控制信号灯单元转动，从而使用另一个灯头组，通过第一图像采集单元采集识别标记，可以判断信号灯单元的安装位置是否正确，通过棘齿的限制，从而对信号灯单元的位置进行限位，根据第二图像采集单元采集的图像，能够检测信号灯头是否损坏，从而方便定期检查。

Description

一种能够实现远程控制的交通信号灯

技术领域

本发明涉及交通信号灯技术领域，更具体的，涉及一种能够实现远程控制的交通信号灯。

背景技术

交通信号灯是指挥道路交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成，红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。随着人们生活水平的提高，私家车辆日益增多，交通流量也越来越大，交通信号灯的正常运行，不仅维持了城市正常运转秩序，还大大提高了人们出行的安全性，是人们生活中必不可少的设备。

现有的交通信号灯，在长期的使用过程中，信号灯头可能会发生故障，当信号灯头发生损坏时，较难及时地对其进行更换，不能快速的恢复正常使用，普通的信号灯头损坏时需要工作人员到达现场，并爬高检修，操作费时费力，并且当某个信号灯头需要更换时，需要重新安装，拆装步骤较为繁琐，给安装带来不便，并且还需要对其进行调试等工作，会耽误较长的时间，这期间信号灯都不能够正常使用，不利于道路交通的指挥控制，尤其是在道路较为复杂的十字路口，过往行人和车辆较多，若不及时排除信号灯故障，路口容易出现交通堵塞现象，对周边的居民出行造成影响，给驾驶员造成极大的困扰，严重时还会引发交通事故，存在交通安全隐患。

发明内容

发明目的：由于现有的交通信号灯，在损坏时无法及时更换，为了能够迅速实现信号灯恢复正常使用，本发明提出一种能够实现远程控制的交通信号灯。

技术方案：一种能够实现远程控制的交通信号灯，包括控制单元、无线通信单元、竖直固定箱以及与竖直固定箱固定连接的水平安装箱；所述水平安装箱处安装有多个信号灯单元，每个信号灯单元包括两个灯头组，每个灯头组包括3个呈一排分布的灯头。

在有些实施例中，所述水平安装箱处还安装有显示屏单元；所述竖直固定箱处安装有交通标识牌。

从而显示屏单元便于显示交通信息，交通标识牌便于指挥控制交通。

在有些实施例中，所述水平安装箱处还安装有视频监控单元。

从而视频监控单元便于采集道路交通信息，为交通管理部门提供执法依据。

在有些实施例中，所述信号灯单元呈L形，所述信号灯单元包括转动部以及与转动部连接的两个安装板，两个安装板相互垂直，两个安装板其中一个为常用安装板，另一个为备用安装板，所述常用安装板与水平安装箱垂直，所述备用安装板位于所述水平安装箱内，所述安装板处具有安装凹槽，所述灯头组安装于所述安装凹槽内，所述转动部通过安装转轴安装于所述水平安装箱内，所述安装转轴和所述水平安装箱之间通过第一弹性复位转动部件连接，所述第一弹性复位转动部件能够提供驱动所述备用安装板向上转动的力，所述转动部处具有第一弧形槽和第二弧形槽，所述第一弧形槽处具有多个齿牙，所述第二弧形槽处具有多个棘齿，所述转动部处还具有连通第一弧形槽和第二弧形槽的弧形通槽；所述水平安装箱呈长方体形，所述水平安装箱内具有多个安装位，每个安装位处安装有一个所述信号灯单元，每个安装位处还安装有第一转轴、第二转轴和固定限位轴，所述第一转轴穿过所述弧形通槽，所述第一转轴处安装有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述齿牙啮合，所述第二转轴处安装有限位单元，所述限位单元的一端能够与所述棘齿配合，另一端能够抵接所述固定限位轴，所述第二转轴与所述水平安装箱之间具有第二弹性复位转动部件，第二弹性复位转动部件使得所述限位单元的一端始终抵接所述棘齿；所述水平安装箱内安装有驱动单元以及被所述驱动单元驱动的齿条，所述齿条能够与第二齿轮啮合从而驱动所述信号灯单元转动。

从而，驱动单元驱动齿条，使得第二齿轮转动，从而带动第一齿轮转动，进而驱动信号灯单元转动。

在有些实施例中，所述驱动单元包括第一电机、丝杆轴承、水平导杆和滑块，所述第一电机和丝杆轴承之间连接有第一丝杆，所述滑块被所述第一丝杆和水平导杆穿过且能够被第一丝杆驱动，所述滑块处具有多个导孔和多个通孔，所述齿条处具有多个与所述导孔配合的竖直导杆，所述竖直导杆的底端安装有限位挡块，所述滑块处安装有多个第二电机，第二电机处安装有穿过所述通孔的第二丝杆，所述齿条处具有与所述第二丝杆配合的螺纹孔；在齿条抵接所述滑块的情况下，齿条经过所述安装位时，齿条与该安装位的第二齿轮不接触；在限位挡块抵接滑块的情况下，齿条经过所述安装位时，齿条能够与该安装位的第二齿轮啮合，并驱动该安装位处的信号灯单元转动。

通过第一电机的驱动，滑块能够在水平方向上移动，从而带动齿条在水平方向上移动，通过第二电机的驱动，齿条能够实现升降，从而可以决定齿条是否与某个安装位的第二齿轮啮合或者不啮合。

在有些实施例中，在限位挡块抵接滑块的情况下，当齿条的一端与第二齿轮啮合，直至齿条的另一端脱离与第二齿轮的啮合时，该第二齿轮对应的信号灯单元转动了90度。

信号灯单元呈L形，从而当其中一个灯头组损坏时，信号灯单元转动90度后，可以使用另一个灯头组。

在有些实施例中，所述水平安装箱包括顶面板、前面板、后面板以及两个端部板，前面板和后面板之间连接有多个底面板，所述第一电机和丝杆轴承分别安装于两个端部板处，所述水平导杆连接在两个端部板之间。

在有些实施例中，所述滑块处安装有四个第二电机，所述滑块处具有四个通孔，所述齿条处具有4个螺纹孔和4个竖直导杆；所述水平导杆具有两个，所述滑块处具有两个光滑通道以及一个与第一丝杆配合的螺纹通道。

从而滑块水平移动时更加稳定，齿条在竖直方向上实现稳定升降。

在有些实施例中，所述后面板处具有条形通槽，所述滑块连接有L形板，所述L形板穿过所述条形通槽，所述L形板处安装有第一图像采集单元，所述信号灯单元的两个安装板处均安装有识别标记，所述识别标记为条形码，且两个安装板处的识别标记不相同。

从而通过第一图像采集单元采集识别标记，可以判断信号灯单元的安装位置是否正确，不同的识别标记对应不同的信号灯头。

在有些实施例中，所述竖直固定箱的顶部固定有顶板单元，所述顶板单元处安装有用于对所有的信号灯单元采集图像的第二图像采集单元。

从而根据第二图像采集单元采集的图像，能够检测信号灯头是否损坏。

在有些实施例中，所述固定限位轴连接在前面板和后面板之间。

在有些实施例中，安装转轴的两端与前面板和后面板之间均通过所述第一弹性复位转动部件连接。

从而提供更均匀更大的复位弹力。确保信号灯单元在复位弹力、棘齿以及限位单元的作用下，处于稳定的状态。

在有些实施例中，第一转轴与前面板和后面板之间均通过轴承连接。

在有些实施例中，第二转轴的两端与前面板和后面板之间均通过所述第二弹性复位转动部件连接。

在有些实施例中，所述信号灯单元包括L形槽，所述L形槽分布于转动部以及两个安装板处。

在有些实施例中，所述L形槽位于安装凹槽的背面。

从而L形槽为齿条的平移提供平移空间。

在有些实施例中，两个识别标记均位于所述L形槽内。

在一些实施例中，所述L形板包括水平板和竖直板，所述水平板穿过所述条形通槽，所述竖直板处具有竖直加强筋。

从而竖直加强筋增加L形板的强度。

在有些实施例中，所述常用安装板的安装凹槽靠近所述转动部的一端安装有配重块。

从而在没有齿条驱动的情况下，信号灯单元在第一弹性复位转动部件的弹力和配重块的重力作用下，常用安装板倾向于处于较低的位置，备用安装板处于较高的位置。

在有些实施例中，所述限位单元包括与第二转轴固定连接的安装套、与安装套连接的第一限位杆以及与安装套连接的第二限位杆，所述第一限位杆能够与所述棘齿配合，所述第二限位杆能够抵接所述固定限位轴。

从而第一限位杆起到棘爪的作用，与所述棘齿配合。

从而通过限位单元能够对信号灯单元的位置进行限位。

在有些实施例中，最靠近竖直固定箱的底面板处固定安装有遮挡板，当所述L形板面对所述遮挡板时，所述第一图像采集单元的镜头被所述遮挡板遮挡。

从而对第一图像采集单元进行保护。

在有些实施例中，所述第二图像采集单元通过转动驱动单元安装于所述顶板单元处。

有益效果

1、根据第二图像采集单元采集的图像，能够检测信号灯头是否损坏，从而方便定期对信号灯进行检查。

2、本申请的交通信号灯，能够实现远程控制，每个信号灯单元具有两个灯头组，当其中一个灯头组损坏时，远程控制中心控制信号灯单元转动90度，从而使用另一个灯头组，进而保证信号灯的正常使用。

3、滑块移动使得L形板在整个水平方向上移动，从而通过第一图像采集单元采集识别标记，可以判断信号灯单元的安装位置是否正确。

附图说明：

图1：交通信号灯指示；

图2：交通信号灯未损坏正常使用时示意图；

图3：为齿条驱动信号灯单元转动示意图；

图4：为信号灯单元转动90度示意图；

图5：为零件分离第一视角示意图；

图6：为零件分离第二视角示意图；

图7： 为零件分离第三视角示意图；

附图标记说明：1竖直固定箱；11交通标识牌；12顶板单元；13第二图像采集单元；2水平安装箱；21显示屏单元；22第一转轴；221第一齿轮；222第二齿轮；23第二转轴；231安装套；232第一限位杆；233第二限位杆；24固定限位轴；25齿条；251竖直导杆；252限位挡块；26前面板；27后面板；271条形通槽；28底面板；281遮挡板；3信号灯单元；31安装凹槽；311灯头；312配重块；32安装转轴；33齿牙；34棘齿；35弧形通槽；36识别标记；37L形槽；41水平导杆；42滑块；421第二电机；422第二丝杆；423L形板；424第一图像采集单元；43第一丝杆。

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。

本发明提供了如图1-7所示的一种能够实现远程控制的交通信号灯，包括控制单元、无线通信单元、竖直固定箱1以及与竖直固定箱固定连接的水平安装箱2；所述水平安装箱2处安装有多个信号灯单元3，每个信号灯单元3包括两个灯头组，每个灯头组包括3个呈一排分布的灯头311。

所述水平安装箱2处还安装有显示屏单元21；所述竖直固定箱1处安装有交通标识牌11；所述水平安装箱2处还安装有视频监控单元。

所述信号灯单元3呈L形，所述信号灯单元3包括转动部以及与转动部连接的两个安装板，两个安装板相互垂直，两个安装板其中一个为常用安装板，另一个为备用安装板，所述常用安装板与水平安装箱垂直，所述备用安装板位于所述水平安装箱内，所述安装板处具有安装凹槽31，所述灯头组安装于所述安装凹槽31内，所述转动部通过安装转轴32安装于所述水平安装箱2内，所述安装转轴和所述水平安装箱之间通过第一弹性复位转动部件连接，所述第一弹性复位转动部件能够提供驱动所述备用安装板向上转动的力，所述转动部处具有第一弧形槽和第二弧形槽，所述第一弧形槽处具有多个齿牙33，所述第二弧形槽处具有多个棘齿34，所述转动部处还具有连通第一弧形槽和第二弧形槽的弧形通槽35；所述水平安装箱2呈长方体形，所述水平安装箱2内具有多个安装位，每个安装位处安装有一个所述信号灯单元3，每个安装位处还安装有第一转轴22、第二转轴23和固定限位轴24，所述第一转轴22穿过所述弧形通槽35，所述第一转轴22处安装有第一齿轮221和第二齿轮222，所述第一齿轮221与所述齿牙33啮合，所述第二转轴23处安装有限位单元，所述限位单元的一端能够与所述棘齿34配合，另一端能够抵接所述固定限位轴，所述第二转轴与所述水平安装箱之间具有第二弹性复位转动部件，第二弹性复位转动部件使得所述限位单元的一端始终抵接所述棘齿；所述水平安装箱2内安装有驱动单元以及被所述驱动单元驱动的齿条25，所述齿条25能够与第二齿轮222啮合从而驱动所述信号灯单元3转动。

所述驱动单元包括第一电机、丝杆轴承、水平导杆41和滑块42，所述第一电机和丝杆轴承之间连接有第一丝杆43，所述滑块42被所述第一丝杆43和水平导杆41穿过且能够被第一丝杆43驱动，所述滑块42处具有多个导孔和多个通孔，所述齿条25处具有多个与所述导孔配合的竖直导杆251，所述竖直导杆251的底端安装有限位挡块252，所述滑块42处安装有多个第二电机421，第二电机421处安装有穿过所述通孔的第二丝杆422，所述齿条25处具有与所述第二丝杆422配合的螺纹孔；在齿条25抵接所述滑块42的情况下，齿条25经过所述安装位时，齿条25与该安装位的第二齿轮222不接触；在限位挡块252抵接滑块42的情况下，齿条25经过所述安装位时，齿条25能够与该安装位的第二齿轮222啮合，并驱动该安装位处的信号灯单元3转动；在限位挡块252抵接滑块42的情况下，当齿条25的一端与第二齿轮222啮合，直至齿条25的另一端脱离与第二齿轮222的啮合时，该第二齿轮222对应的信号灯单元3转动了90度。所述常用安装板的安装凹槽靠近所述转动部的一端安装有配重块。

所述水平安装箱2包括顶面板、前面板26、后面板27以及两个端部板，前面板26和后面板27之间连接有多个底面板28，所述第一电机和丝杆轴承分别安装于两个端部板处，所述水平导杆41连接在两个端部板之间；所述滑块42处安装有四个第二电机421，所述滑块42处具有四个通孔，所述齿条25处具有4个螺纹孔和4个竖直导杆251；所述水平导杆41具有两个，所述滑块42处具有两个光滑通道以及一个与第一丝杆43配合的螺纹通道；所述后面板27处具有条形通槽271，所述滑块42连接有L形板423，所述L形板423穿过所述条形通槽271，所述L形板423处安装有第一图像采集单元424，所述信号灯单元3的两个安装板处均安装有识别标记36，所述识别标记为条形码，且两个安装板处的识别标记不相同；所述竖直固定箱1的顶部固定有顶板单元12，所述顶板单元12处安装有用于对所有的信号灯单元3采集图像的第二图像采集单元13。

工作原理：本申请的交通信号灯，通过无线通信单元和控制单元，可以对信号灯单元实现远程控制，根据第二图像采集单元采集的图像，能够检测信号灯头是否损坏，从而方便定期对信号灯进行检查。每个信号灯单元具有两个灯头组，当其中一个灯头组损坏时，远程控制中心控制信号灯单元转动90度，从而使用该安装位处另一个灯头组，进而保证信号灯的正常使用；滑块移动使得L形板在整个水平方向上移动，从而通过第一图像采集单元采集识别标记，可以判断信号灯单元的安装位置是否正确；信号灯单元转动只能朝一个方向运动，并且运动完毕后，通过棘齿的限制，从而对信号灯单元的位置进行限位，进而信号灯单元实现稳定安装。

具体的，信号灯单元安装完毕之后，由于第一弹性复位转动部件为信号灯单元提供一个向上转动的力，并且常用安装板处具有配重块，从而常用安装板倾向于较低的位置，但是由于限位单元的第一限位杆（相当于棘爪）的限位作用，使得信号灯单元无法向上运动，备用安装板只能保持在水平位置。另外，可以定期地对信号灯单元进行检查，根据第二图像采集单元采集的图像，可以检测信号灯头是否损坏，当检测到某安装位信号灯头损坏时，通过第一电机驱动第一丝杆，从而驱动滑块移动，使得齿条移动到该安装位之前一点（此时在齿条抵接滑块的情况下，齿条经过其它安装位时，齿条与其它安装位的第二齿轮不接触），通过第二电机的驱动，使得齿条向上移动，接着第一电机驱动滑块继续移动，直至完整地经过该安装位，当齿条经过该安装位时，齿条驱动该第二齿轮转动，从而使得该信号灯单元转动90度（齿条的齿牙个数正好使得，当齿条的一端与第二齿轮啮合，直至齿条的另一端脱离与第二齿轮的啮合时，该第二齿轮对应的信号灯单元转动了90度）。并且信号灯单元转动只能向一个方向运动，运动完毕后，由于限位单元与棘齿的配合，信号灯单元的位置是被限位的，从而信号灯单元实现稳定安装，此时由于第一弹性复位转动部件和配重块的作用，备用安装板仍然倾向于向上转动，但是由于限位单元的第一限位杆与棘齿的配合限位，备用安装板无法转动，只能保持在竖直状态。

另外，当齿条处于较低的位置时，滑块可以经过任何一个安装位，而齿条与第二齿轮不接触，从而滑块可以定期在各个安装位进行巡查，通过第一图像采集单元采集识别标记，从而确保信号灯单元处于正确的位置。当不巡查时，滑块移动至遮挡板的位置，从而对第一图像采集单元进行保护。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，包括控制单元、无线通信单元、竖直固定箱以及与竖直固定箱固定连接的水平安装箱；所述水平安装箱处安装有多个信号灯单元，每个信号灯单元包括两个灯头组，每个灯头组包括3个呈一排分布的灯头。

2.根据权利要求1所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述水平安装箱处还安装有显示屏单元；所述竖直固定箱处安装有交通标识牌。

3.根据权利要求1所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述水平安装箱处还安装有视频监控单元。

4.根据权利要求1所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述信号灯单元呈L形，所述信号灯单元包括转动部以及与转动部连接的两个安装板，两个安装板相互垂直，两个安装板其中一个为常用安装板，另一个为备用安装板，所述常用安装板与水平安装箱垂直，所述备用安装板位于所述水平安装箱内，所述安装板处具有安装凹槽，所述灯头组安装于所述安装凹槽内，所述转动部通过安装转轴安装于所述水平安装箱内，所述安装转轴和所述水平安装箱之间通过第一弹性复位转动部件连接，所述第一弹性复位转动部件能够提供驱动所述备用安装板向上转动的力，所述转动部处具有第一弧形槽和第二弧形槽，所述第一弧形槽处具有多个齿牙，所述第二弧形槽处具有多个棘齿，所述转动部处还具有连通第一弧形槽和第二弧形槽的弧形通槽；所述水平安装箱呈长方体形，所述水平安装箱内具有多个安装位，每个安装位处安装有一个所述信号灯单元，每个安装位处还安装有第一转轴、第二转轴和固定限位轴，所述第一转轴穿过所述弧形通槽，所述第一转轴处安装有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述齿牙啮合，所述第二转轴处安装有限位单元，所述限位单元的一端能够与所述棘齿配合，另一端能够抵接所述固定限位轴，所述第二转轴与所述水平安装箱之间具有第二弹性复位转动部件，第二弹性复位转动部件使得所述限位单元的一端始终抵接所述棘齿；所述水平安装箱内安装有驱动单元以及被所述驱动单元驱动的齿条，所述齿条能够与第二齿轮啮合从而驱动所述信号灯单元转动。

5.根据权利要求4所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述驱动单元包括第一电机、丝杆轴承、水平导杆和滑块，所述第一电机和丝杆轴承之间连接有第一丝杆，所述滑块被所述第一丝杆和水平导杆穿过且能够被第一丝杆驱动，所述滑块处具有多个导孔和多个通孔，所述齿条处具有多个与所述导孔配合的竖直导杆，所述竖直导杆的底端安装有限位挡块，所述滑块处安装有多个第二电机，第二电机处安装有穿过所述通孔的第二丝杆，所述齿条处具有与所述第二丝杆配合的螺纹孔；在齿条抵接所述滑块的情况下，齿条经过所述安装位时，齿条与该安装位的第二齿轮不接触；在限位挡块抵接滑块的情况下，齿条经过所述安装位时，齿条能够与该安装位的第二齿轮啮合，并驱动该安装位处的信号灯单元转动。

6.根据权利要求5所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，在限位挡块抵接滑块的情况下，当齿条的一端与第二齿轮啮合，直至齿条的另一端脱离与第二齿轮的啮合时，该第二齿轮对应的信号灯单元转动了90度；所述常用安装板的安装凹槽靠近所述转动部的一端安装有配重块。

7.根据权利要求5所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述水平安装箱包括顶面板、前面板、后面板以及两个端部板，前面板和后面板之间连接有多个底面板，所述第一电机和丝杆轴承分别安装于两个端部板处，所述水平导杆连接在两个端部板之间。

8.根据权利要求5所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述滑块处安装有四个第二电机，所述滑块处具有四个通孔，所述齿条处具有4个螺纹孔和4个竖直导杆；所述水平导杆具有两个，所述滑块处具有两个光滑通道以及一个与第一丝杆配合的螺纹通道。

9.根据权利要求7所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述后面板处具有条形通槽，所述滑块连接有L形板，所述L形板穿过所述条形通槽，所述L形板处安装有第一图像采集单元，所述信号灯单元的两个安装板处均安装有识别标记，所述识别标记为条形码，且两个安装板处的识别标记不相同。

10.根据权利要求5所述的能够实现远程控制的交通信号灯，其特征在于，所述竖直固定箱的顶部固定有顶板单元，所述顶板单元处安装有用于对所有的信号灯单元采集图像的第二图像采集单元。