CN205644973U - 基于雷达信号的交通控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能交通控制领域，公开的基于雷达信号的交通控制装置，包括设置在十字路口的一个中央处理器(4)，十字路口的每个朝向分别设有一个交通信号灯(7)、一个激光扫描雷达(1)、一个第一超声波传感器(5)和一个第二超声波传感器(6)；激光扫描雷达(1)、第一超声波传感器(5)和第二超声波传感器(6)的信号输出端分别和中央处理器(4)的信号输入端无线连接；中央处理器(4)的信号输出端和交通信号灯(7)的控制端无线连接。本实用新型能够根据路面车流量情况调整红绿灯的显示时长，可靠性高、适合推广实用。
Description
技术领域
本实用新型属于智能交通控制领域，尤其涉及一种基于雷达信号的交通控制装置。
背景技术
随着我国汽车保有量的日益增多，人们在出行时也更倾向于选择驾车出行。在车辆给人们带来方便、快捷和便利的同时，也产生了许多的负面问题。其中城市交通拥堵便是其中问题之一。现有的城市道路交通资源是有限的，面对越来越多的城市车辆，只有通过高效的交通调配才能有效地解决城市交通的拥堵问题。
在城市交通网络中，十字路口作为城市交通网络的节点在交通中起着至关重要的作用，而交通信号灯在城市交通中的作用是疏导车辆通行。但是目前仍有大量的交通拥堵问题发生在十字路口处。现有的交通信号灯都是采取独立、固定配时的方式，不能根据路面车辆情况调整红绿灯显示时长。有时在十字路口会出现显示绿灯的路面上车辆稀少，而显示红灯的路上车辆却排起长队的现象。因此根据通过路面的车流量具体情况合理的安排红绿灯时长是非常必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于雷达信号的交通控制装置，解决了现有技术中存在的现有交通灯红绿灯时长固定，不能根据路面车辆情况调整红绿灯显示时长的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
基于雷达信号的交通控制装置，包括设置在十字路口的一个中央处理器，所述十字路口的每个朝向分别设有一个交通信号灯、一个激光扫描雷达、一个第一超声波传感器和一个第二超声波传感器；所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器依次设在同一路向的同一侧；所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器之间沿行驶路面设有0.5m-2m的距离；所述激光扫描雷达、所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器的信号输出端分别和中央处理器的信号输入端连接；所述中央处理器的信号输出端和交通信号灯的控制端连接。
优选地，所述交通信号灯上设有计时器，所述计时器的控制端和所述中央处理器的信号输出端连接。
优选地，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器之间的距离为1m。
优选地，所述激光扫描雷达设在所述交通信号灯灯杆上。
优选地，所述激光扫描雷达为LUX激光扫描雷达。
本实用新型的有益效果是，通过在十字路口的各个方向分别设置一个交通信号灯，一个激光扫描雷达、一个第一超声波传感器和一个第二超声波传感器；中央处理器根据各个方向的激光扫描雷达传递来的信息计算出车流量长度；再根据各个方向的第一超声波传感器和第二超声波传感器传输的信息计算出各路面车辆经过时的行驶速度，判断当前的交通状况，对交通信号灯的红绿灯时长和计时器的显示时长做出调整。解决了现有技术中存在的现有交通灯红绿灯时长固定，不能根据路面车辆情况调整红绿灯显示时长的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型的基于雷达信号的交通控制装置的工作示意图；
图2为图1的结构框图；
图3为图1的激光扫描雷达检测车辆信息的示意图。
图中：1、激光扫描雷达；2、无线发射单元；3、无线接收单元；4、中央处理器；5、第一超声波传感器；6、第二超声波传感器；7、交通信号灯；8、计时器。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的基于雷达信号的交通控制装置，包括设置在十字路口各个方向的一个交通信号灯7、一个激光扫描雷达1、一个第一超声波传感器5和一个第二超声波传感器6；其中，激光扫描雷达1设在交通信号灯7灯杆上，第一超声波传感器5和第二超声波传感器6依次安装在同一路向的同一侧，第一超声波传感器5和第二超声波传感器6之间沿行驶路面设有0.5m-2m的距离；其中，第一超声波传感器5和第二超声波传感器6之间沿行驶路面的最佳距离是1m。
参照图2，激光扫描雷达1、第一超声波传感器5和第二超声波传感器6的信号输出端分别和中央处理器4的信号输入端连接；中央处理器4的信号输出端分别和交通信号灯7、计时器8的控制端连接；其中，激光扫描雷达1为LUX激光扫描雷达；第一超声波传感器5、第二超声波传感器采用UM30-2超声波传感器；中央处理器4为ARM9处理器，型号为S3C2410。
激光扫描雷达1、第一超声波传感器5和第二超声波传感器6上分别安装有无线发射模块2；中央处理器4上设有一个无线接收模块3和一个无线发射模块2，中央处理器4通过无线发射模块2传送指令给交通信号灯7和计时器8；无线发射模块2为nFR2401单芯片无线发射模块；无线接收模块3为nFR2401单芯片无线接收模块。
参照图3，激光扫描雷达1实时对十字路口的交通流量进行扫描，获取前方道路的车辆信息。当前方道路没有车辆时，激光扫描雷达1检测到的距离为l0；
其中，h代表激光扫描雷达1距离地面的高度，α代表激光扫描雷达1扫描的角度。
在激光扫描雷达1扫描角度相同的情况下，激光扫描雷达1再次检测到的距离为l1。由于高度h在激光扫描雷达1安装时就已经确定，故当l1＝l0时，就表示激光扫描雷达1所检测的路面没有车辆经过；当l1<l0时，表示激光扫描雷达1所检测的路面有车辆经过。激光扫描雷达1改变不同扫描角度α后，可测到不同距离的路面上是否有车辆，也可检测出该路面上车辆排队的长度，即该路面的车流量长度，并实时将检测到的道路的信息通过无线发射模块2传送给中央处理器4。
第一超声波传感器5和第二超声波传感器6将车辆经过的信息分别传递给中央处理器4。由于第一超声波传感器5和第二超声波传感器6安装在路口的同一侧，且之间的距离固定，中央处理器4可计算出该路面车辆经过时的行驶速度v。在车辆较多时，整个路面车流量的速度基本保持一致，因此通过速度v可以估算出整个路面车流量的速度。
中央处理器4根据各个路口的激光扫描雷达1传递来的信息计算出车流量长度；再根据各个路口的第一超声波传感器5和第二超声波传感器6传输的信息计算出各路面车辆经过时的行驶速度，判断当前的交通状况，对交通信号灯7的红绿灯时长和计时器8的显示时长做出调整。
现通过以下实施例对本实用新型做进一步的说明。
假设十字路口南北方向长度为D1，东西方向长度为D2。
1、当中央处理器4发现在南北(东西)方向为绿灯时，最后一辆车已经通过该十字路口长度的三分之二，且南北(东西)方向暂时无车再要通过十字路口；此时中央处理器4立即控制南北(东西)方向绿灯变为红灯，并且使东西(南北)方向的红灯变为绿灯。
2、当中央处理器4发现东西(南北)方向已经非常拥堵，东西(南北)方向车辆队伍长度S≥5×D2，那么南北(东西)方向汇入的右转向车辆也暂时不能进入。
3、当中央处理器4发现南北(东西)方向在绿灯即将变成红灯时，后方车辆依然排着很长的队伍，队伍长度S1≥5×D1。而东西(南北)方向上等待的车辆队伍长度S2＜2×D2，中央处理器4就控制交通信号灯7将南北(东西)方向的绿灯延长20s，将东西(南北)方向的红灯延长20s。
4、当中央处理器4发现在该十字路口已经出现了拥堵现象，通过无线发射模块2向周围十字路口的中央处理器4发送信息；周围十字路口的中央处理器4接收信息后通过显示板通知驾驶人前方交叉路口拥堵请绕行。
本实用新型的基于雷达信号的交通控制装置，通过在十字路口的各个方向分别设置一个交通信号灯7，一个激光扫描雷达1、一个第一超声波传感器5和一个第二超声波传感器6；中央处理器4根据各个方向的激光扫描雷达1传递来的信息计算出车流量长度；再根据各个方向的第一超声波传感器5和第二超声波传感器6传输的信息计算出各路面车辆经过时的行驶速度，判断当前的交通状况，对交通信号灯7的红绿灯时长和计时器8的显示时长做出调整。解决了现有技术中存在的现有交通灯红绿灯时长固定，不能根据路面车辆情况调整红绿灯显示时长的问题。且该装置投资费用少，适合规模化推广、无需操作且可靠性高。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，所做出的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.基于雷达信号的交通控制装置，其特征在于：包括设置在十字路口的一个中央处理器(4)，所述十字路口的每个朝向分别设有一个交通信号灯(7)、一个激光扫描雷达(1)、一个第一超声波传感器(5)和一个第二超声波传感器(6)；所述第一超声波传感器(5)和所述第二超声波传感器(6)依次设在同一路向的同一侧；所述第一超声波传感器(5)和所述第二超声波传感器(6)之间沿行驶路面设有0.5m-2m的距离；所述激光扫描雷达(1)、所述第一超声波传感器(5)和所述第二超声波传感器(6)的信号输出端分别和中央处理器(4)的信号输入端无线连接；所述中央处理器(4)的信号输出端和交通信号灯(7)的控制端无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于雷达信号的交通控制装置，其特征在于：所述交通信号灯(7)上设有计时器(8)，所述计时器(8)的控制端和所述中央处理器(4)的信号输出端连接。
3.根据权利要求1所述的基于雷达信号的交通控制装置，其特征在于：所述第一超声波传感器(5)和所述第二超声波传感器(6)之间的距离为1m。
4.根据权利要求1所述的基于雷达信号的交通控制装置，其特征在于：所述激光扫描雷达(1)设在所述交通信号灯(7)灯杆上。
5.根据权利要求1所述的基于雷达信号的交通控制装置，其特征在于：所述激光扫描雷达(1)为LUX激光扫描雷达。
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| CN106530752A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-03-22 | 成都育芽科技有限公司 | 一种基于人工智能的交通灯控制系统 |
| CN108242162A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-03 | 北方节能股份有限公司 | 一种激光测距车流量远程交通灯控制装置 |
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