CN204129962U - 一种多功能交通信号灯智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能交通信号灯智能控制装置，包括立杆以及与立杆固定连接的横杆，所述立杆底部设有固定架，所述横杆上设有红黄绿三种信号灯、时间显示器、补光灯、高清摄像机及视频车辆检测器、告警器，所述立杆上部设有太阳能电池组件，中部固定有控制主机，所述控制主机包括智能处理器、控制电路，所述视频车辆检测器分别与高清摄像机、补光灯连接，所述控制主机通过控制电路与视频车辆检测器、信号灯、时间显示器、告警器连接，所述补光灯设于高清摄像机旁为其在夜间或昏暗时补光。通过设计，本实用新型可实时检测车辆情况、节能性好，具有违章抓拍、倒计时提示、告警等多种功能。

Description

一种多功能交通信号灯智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及交通控制领域，具体地，涉及一种多功能交通信号灯智能控制装置。

背景技术

道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，避免交通事故和意外事故发生。

目前，信号灯控制方式可以分为定时控制、感应控制、自适应控制。第一、定时控制。交叉口交通信号控制机均按事先设定的配时方案运行，也称定周期控制。第二、感应控制。感应控制是在交叉口进口道上设置车辆检测器，交通信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。第三、自适应控制。把交通系统作为一个不确定系统，能够连续测量其状态，如车流量、停车次数、延误时间、排队长度等，逐渐了解和掌握对象，把他们与希望的动态特性进行比较，并利用差值以改变系统的可调参数或产生一个控制，从而保证不论环境如何变化，均可使控制效果达到最优或次优控制的一种控制方式。

现有的交通灯有的虽然已具备智能控制功能，但功能相对单一， 没有得到合理利用，不能满足日益繁重的智能交通控制的使用需求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可实时检测车辆情况、节能性好、具有违章抓拍、倒计时提示、告警功能的多功能交通信号灯智能控制装置，实现交通信号灯控制的多功能化和智能化。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多功能交通信号灯智能控制装置，包括立杆以及与立杆固定连接的横杆，所述立杆底部设有固定架，所述横杆上设有红黄绿三种信号灯、时间显示器、补光灯、高清摄像机及视频车辆检测器、告警器， 所述立杆上部设有太阳能电池组件，中部固定有控制主机，所述控制主机包括智能处理器、控制电路，所述视频车辆检测器分别与高清摄像机、补光灯连接，所述控制主机通过控制电路与视频车辆检测器、信号灯、时间显示器、告警器连接，所述补光灯设于高清摄像机旁为其在夜间或昏暗时补光。

进一步的，所述告警器为声音告警器。用于实时提示驾驶员车辆违章状态，以及时作出应对。

进一步的，所述时间显示器为全程式倒计时器。用于提示驾驶员信号灯状态持续时间。

进一步的，所述太阳能电池组件以单晶硅太阳能电池组件为能源，无需电网支持，不受地域限制，利用太阳能电池将白天的阳光转换成电能贮存供需要时供电。进一步的，太阳能电池组件在360度范围内可任意旋转，转换效率高，阴天也可给电池充电。

进一步的，所述视频车辆检测器包括ARM嵌入式微处理器。

进一步的，所述控制主机包括存储模块，所述存储模块可拆卸地安装在控制电路上。所述存储模块为移动硬盘。

进一步的，所述控制主机包括有线通信模块。所述有线通信模块可采用宽带、光纤等有线通信方式中的一种或多种，如采用TCP/IP 100M端口单元，通过宽带将视频等数据传输至外部终端。

进一步的，所述控制主机包括无线通信模块。所述无线通信模块可采用无线上网卡、WIFI、蓝牙等无线通信方式中的一种或多种。如，采用CDMA或EDGE2.75无线通信单元，通过移动通信服务将违章数据传输至外部终端。

进一步的，所述无线通信模块包括与临近设置的具有对应WIFI单元的信号灯配对设置的WIFI单元。通过WIFI单元，控制主机可控制临近设置的具有对应WIFI单元的人行横道灯等分开设置的配套信号灯，从而实现信号灯状态同步。

本实用新型利用基于虚拟线圈的视频车辆检测技术，通过设置视频车辆检测器、补光灯，采用有线、无线多种通信模式，与传统的信号灯控制技术相比，具有感应控制与自适应控制的双重优势，功能多样，智能化水平高；视频车辆检测器可根据需要重设虚拟检测线圈对应的路面位置，具有直观可靠，安装调试维护方便，价格便宜等优点；通过设置告警器，实时对违章车辆进行告警提示，防止其进一步违章造成进一步的不良影响；通过设置流量记数器，可提供车流量信息，从而便于对异常交通流信息如拥堵、事故等进行实时监测，具有大区域检测、安装方便、后期维护量少等优点，实现对“冲红灯”、“逆行”、“不按箭头指示方向行”、“违法变道”、“跨实线行驶”的实时检测，可记录车辆违章全过程，适用于多种类型的红绿灯信号机，适合户外全天候的使用环境；通过设置太阳能电池组件，充分利用信号灯的立体空间，达到节约用电的目的；系统采用模块化设计，易于维护，连线简洁；图片获取方式灵活多样：同时支持联网数据传输和现场数据下载，系统可实时或定时通过通信模块向交警数据中心快速、安全地传输数据，也可以使用移动PC拷贝数据或人工取盘。

附图说明

图1为本实用新型多功能交通信号灯智能控制装置实施例的结构示意图；

图2为本实用新型多功能交通信号灯智能控制装置实施例的电路结构方框图；

其中：1、立杆，2、横杆，3、信号灯，4、控制主机，5、太阳能电池组件，6、补光灯，7、高清摄像机，8、告警器，9、时间显示器，10、固定架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1、图2所示，一种多功能交通信号灯智能控制装置，包括立杆1以及与立杆1固定连接的横杆2，所述立杆1底部设有固定架10，所述横杆2上设有红黄绿三种信号灯3、时间显示器9、补光灯6、高清摄像机7及视频车辆检测器、告警器8， 所述立杆1上部设有太阳能电池组件5，中部固定有控制主机4，所述控制主机4包括智能处理器、控制电路、存储模块、通信模块，所述视频车辆检测器分别与高清摄像机7、补光灯6连接，所述控制主机4通过控制电路与视频车辆检测器、信号灯3、时间显示器9、告警器8连接，所述补光灯6设于高清摄像机7旁为其在夜间或昏暗时补光。所述视频车辆检测器包括ARM嵌入式微处理器。所述存储模块可拆卸地安装在控制电路上，为插拔式硬盘。

所述告警器8为声音告警器，可发出类似“嘟”声、哨声或其他响亮明显的警示声音。

所述时间显示器9为全程式倒计时器，一般为两位以上，两位的倒计时器最多显示99秒倒计时，三位的最多显示999秒倒计时。根据红、绿、黄等不同信号灯状态，所述时间显示器9设置为三色显示器。当红灯时，显示的倒计时颜色为红色；绿灯时为绿色；黄灯时为黄色。便于驾驶员一目了然掌握情况。

所述太阳能电池组件5以单晶硅太阳能电池组件为能源，无需电网支持，不受地域限制，利用太阳能电池将白天的阳光转换成电能贮存供需要时供电。进一步的，太阳能电池组件5在360度范围内可任意旋转，转换效率高，阴天也可给电池充电。通过控制主机4的控制电路或单独的控制电路，本实施例的可在市电与太阳能电池组件5供电中智能切换。在这里，太阳能电池组件5既可作为备用电源使用，也可作为常用电源供部分功率较小的用电单元使用，可根据需要灵活设置。由于其属于配电方案和软件设置的范畴，在此不作赘述。

所述高清摄像机7拍摄的图像通过数据线实时传输至视频车辆检测器，视频车辆检测器通过内置的算法，在视频范围内设置虚拟线圈，即检测区，车辆进入检测区时使背景灰度值发生变化，从而得知车辆的存在。通过对各分区图像处理，视频车辆检测器对车辆的车型分类、速度、数量、“冲红灯”、“逆行”、“不按箭头指示方向行”、“违法变道”、“跨实线行驶”进行实时检测。

所述视频车辆检测器包括ARM嵌入式微处理器。惯常设计中，视频车辆检测器与高清摄像机7封装在一起。

在天黑、阴天等能见度较低的情况下，视频车辆检测器通过分析高清摄像机7拍摄的图像的明暗度，控制打开补光灯6，为摄像机补光，从而克服恶劣天气、灯光、阴影等环境因素的影响，确保拍摄效果。同时，补光灯6为道路交叉口提供照明，利于车辆、行人通行。

所述控制主机4包括存储模块，所述存储模块可拆卸地安装在控制电路上。所述存储模块为移动硬盘。视频车辆检测器经过控制电路将分析取得的数据信号传输至控制主机4的智能处理器。智能处理器根据内置程序对相应数据进行分析处理，得出“红”、“绿”、“黄”灯状态的最佳时间，通过控制电路控制信号灯3完成状态显示，并实时将高清摄像机7拍摄的视频信号存入硬盘。另外，根据视频车辆检测器提供的违章数据信号，按照程序设定，对于违章通行的车辆，记录违章行为的3个过程图片，并与车辆尾部车牌区域放大图片合成一个大图，形成清晰完整的违章过程图片。同时，可为每个违章图片配备生产违章片段视频，且视频前后时间可根据需要灵活配置。由于本实用新型具备24小时全天候录像功能，控制主机4还可通过程序对录像文件时间长度根据需要灵活设置。

所述控制主机4的通信模块包括有线通信模块。本实施例优选宽带通信方式，通信模块设置TCP/IP 100M端口单元，所有视频、图片等数据均可通过宽带传输至外部终端，如交警机构的智能交通系统的终端主机。

所述控制主机4的通信模块还包括无线通信模块。所述无线通信模块可根据无线信号及数据传输速率选用。本实施例优选CDMA无线通信方式，违章图片等信息可通过CDMA网络传输至外部终端。

优选的，所述无线通信模块包括WIFI单元。通过WIFI单元，控制主机4可控制临近设置的具有对应WIFI单元的人行横道灯等分开设置的配套信号灯。

优选的，所述控制电路包括测流量记录功能的记数器，该数据通过通信模块传输至外部终端，可为智能交通系统提供路口拥堵、排队情况等的数据参考。

为便于更好地理解本实用新型的设计思路，这里对其运行方式给出一个典型应用场景。如，当车辆较多时，高清摄像头拍摄的视频通过视频车辆检测器的检测分析，得出车流量、车型等数据。这些数据经控制主机4加载的软件分析处理，计算出最佳通行时间，从而给予较长的绿灯时间，并实时在时间显示器9上显示，提示驾驶员驾驶车辆尽快通过路口。同时，将数据通过控制电路经由WIFI单元发送至人行横道灯，提示行人进行等待。当车辆较少或无车时，则给予较长的红灯时间，便于人员通行。

当车辆有“冲红灯”等违章行为时，控制主机4检测后，实时控制告警器8发出告警信号，警示驾驶员终止违章行为，从而确保交通安全、道路通畅。

根据加载的软件的情况，本实用新型还能将相关数据传送给智能交通系统终端。智能交通系统终端经过分析处理，可根据优先级设置控制本实用新型的信号灯3状态，从而实现同城范围内交通信号的最佳控制。

最后应说明的是：以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能交通信号灯智能控制装置，包括立杆以及与立杆固定连接的横杆，所述立杆底部设有固定架，其特征在于，所述横杆上设有红黄绿三种信号灯、时间显示器、补光灯、高清摄像机及视频车辆检测器、告警器， 所述立杆上部设有太阳能电池组件，中部固定有控制主机，所述控制主机包括智能处理器、控制电路，所述视频车辆检测器分别与高清摄像机、补光灯连接，所述控制主机通过控制电路与视频车辆检测器、信号灯、时间显示器、告警器连接，所述补光灯设于高清摄像机旁为其在夜间或昏暗时补光。

2.如权利要求1所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述告警器为声音告警器。

3.如权利要求2所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述时间显示器为全程式倒计时器。

4.如权利要求3所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述太阳能电池组件为单晶硅太阳能电池组件，在360度范围内可任意旋转。

5.如权利要求4所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述视频车辆检测器包括ARM嵌入式微处理器。

6.如权利要求5所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述控制主机包括存储模块，所述存储模块可拆卸地安装在控制电路上。

7.如权利要求6所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述控制主机包括有线通信模块，所述有线通信模块可采用宽带、光纤等有线通信方式中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的多功能交通信号灯智能控制装置，其特征在于，所述控制主机包括无线通信模块，所述无线通信模块可采用无线上网卡、WIFI、蓝牙等无线通信方式中的一种或多种。