CN207852097U - 一种激光测距车流量远程交通灯控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，涉及一种交通灯控制装置，所述装置包括大功率开关电源、电源模块、主控芯片、LED驱动电路、LED交通灯、激光探测器、RS485通信模块；LED驱动电路连接LED交通灯的发光指示装置；大功率开关电源输入端连接220V的交流市电；LED驱动电路输入端连接到大功率开关电源输出端；LED交通灯连接LED驱动电路输出端；电源模块输入端连接大功率开关电源输出端，输出端连接主控芯片、激光探测器和RS485通信模块；LED驱动电路的驱动端连接到主控芯片的IO口。本实用新型装置通过安装在L型杆上来判断当前通行方向的交通流量大小，根据现场情况适时增加或减小通行时间，使得城市交通能运行通畅。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交通灯控制装置，特别是涉及一种激光测距车流量远程交通灯控制装置。
背景技术
随着经济的发展和人们对出行的需要，汽车的保有量逐年增加，现在每个中大型城市都面临着交通拥堵带来的巨大烦恼，交通的拥堵会使得人们出现时间大大增加，而汽车在拥堵时候排出的汽车尾气随之增加，严重影响着城市的环境和空气质量，也造成了能源的浪费。在国家大力提倡节能减排的今天，智能引导交通实现节能减排也是当今国情的一大要点。城市的交通管理主要是靠交通信号灯的指导，而就现在大多数的交通信号灯控制装置，主要还是采用定时的方式或者分时段不同控制方案的方式控制交通车流量。这种方式不够智能，不会自适应不同交通状况对应的不同控制方案。传统的控制方法往往使得一个通行方向的交通拥堵，而另外一个方向通行的车辆很少，造成时间的浪费。最进兴起的可远程控制的交通灯控制装置，由于需要连接网络和服务器等其他设备，会导致安装成本和运营成本都会大大增加，并不合适大面积推广。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，本实用新型通过激光测距判断交通流量实时改变交通灯控制方案，根据当前路口的交通流量的变化，实时调整通行方向的通行时间，通过控制不同方向的通行时间来智能控制疏导交通的压力。能够有效地提高交通路口的车辆通行效率，缓解城市交通压力，使得汽车能节能减排。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，所述装置包括大功率开关电源、电源模块、主控芯片、LED驱动电路、LED交通灯、激光探测器、RS485通信模块； LED驱动电路连接LED交通灯的发光指示装置；大功率开关电源输入端连接220V的交流市电；LED驱动电路输入端连接到大功率开关电源输出端；LED交通灯连接LED驱动电路输出端；电源模块输入端连接大功率开关电源输出端，输出端连接主控芯片、激光探测器和RS485通信模块；LED驱动电路的驱动端连接到主控芯片的IO口；激光探测器的通行口连接主控芯片的串口；RS485通信模块连接主控芯片的串口。
所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，所述大功率开关电源直流电一部连接LED驱动电路，另一部大功率开关电源输出接到电源模块输入上。
所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，所述大功率开关电源模块连接LED驱动电路和电源模块的输入端，电源模块连接主控芯片、RS485通信模块和激光探测器。
所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，所述主控芯片IO口连接LED交通灯驱动电路的控制端；RS485通行模块连接到主控芯片的串口。
本实用新型的优点与效果是：
本实用新型通过激光探测器进行车流量的判断，激光测距具有技术成熟和测量精度较高的优点，而且价格相对节约。本方案的激光探测器只在“黄灯”闪烁时进行激光探测器的工作，这样可以实现节约能耗的作用，而且还可以延长激光探测器的使用寿命。通过装置的探测车流量情况，实时调整交通灯的控制时序，实现智能控制，达到有效疏通城市交通交通拥堵的情况，较少汽车的红灯等待时间，实现节能减排的目标。本方案具有结构简单和安装方便的优点，激光探测器直接安装在安装交通灯的L型杆上，激光探测器相比现在的如视频方案判断交通流量节约大量资源，省去的网线和服务器等相关配件。本方案是离线独立的智能交通装置，相比较通过网路实现智能控制的交通灯控制装置经济性不言而喻。
附图说明
图1是本实用新型激光探测器安装和探测现场示意图；
图2是本实用新型控制装置的连接框图；
图3是本实用新型LED交通灯驱动电路示意图；
图4是本实用新型激光探测器探测车流量示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型通过激光探测器测定其与正下方物体的距离来判断当前通行方向的车流量情况，激光探测器只有在本通行方向的交通灯“黄灯”闪烁的时候来进行测距。根据激光探测器测得的车流量来适时合理的增加或者减少当前方向的通行以适应不同交通状况。激光探测器的安装位置为安装交通灯的L型杆上，正对着路面车道的正中心，激光镜头垂直路面安装。主控芯片选择ST公司的STM32F103RCT6芯片，激光探测器选用砝石激光雷达，型号FS005。
本实用新型包括的部件有大功率开关电源、电源模块、主控芯片、LED驱动电路、LED交通灯、激光探测器、RS485通信模块。其大功率开关电源将220V交流市电变换成12V直流电供驱动交通灯；电源模块可将12V直流电变换成控制装置用的3.3V低压直流电；主控芯片负责装置的控制，LED驱动电路用于驱动LED交通灯的发光指示；LED交通灯用于指示交通；激光探测器用于测量距离，感知车流量情况；RS485模块用于现场通行调试用。以上各个模块之间的连接关系如下：大功率开关电源输入端直接连接220V的交流市电；LED驱动电路输入端直接连接到大功率开关电源输出端；LED交通灯直接连接LED驱动电路输出端；电源模块输入端连接大功率开关电源输出端，输出端连接主控芯片、激光探测器和RS485通信模块；LED驱动电路的驱动端直接连接到主控芯片的IO口；激光探测器的通行口直接连接主控芯片的串口；RS485通信模块直接连接主控芯片的串口。本实用新型通过大功率开关电源将市政的220V交流电变换成12V直流电，其直流电一部分用于通过LED驱动电路来给LED交通灯供电，使其发光控制路口的交通，另一部分大功率开关电源输出接到电源模块输入上，进行电压变换，供控制电路用电。主控芯片根据控制策略来控制LED驱动电路，使得开通或者关断对LED交通的供电，使其亮灭变换指导交通。装置先按照初始设定的交通灯控制策略进行LED交通灯的亮灭，当一个通行方向的交通灯由绿灯变成黄灯闪烁时刻，激光探测器开始探测测距，通过探测可知当前方向的车辆是否过大，如果过大，则会根据需要实时调整本通行方向的通行时间，如果多次探测车流量少，可适当减少本通行方向的通行时间。激光探测器按照在LED交通灯附近，应安装在中间车道的中心处，以实现探测的准确性。RS485通行模块连接到主控芯片的串口进行通行，另一端为RS485通行，引出端子方便现场调试人员进行相关参数的设定。
实施例
本实用新型装置需要直流供电，LED交通灯需要12V的直流电，而控制装置采用3.3V的低压直流电，大功率开关电源模块将市电变为12V的直流电供给LED驱动电路和电源模块的输入端，电源模块再将12V降压至3.3V低压直流电供给包括主控芯片、RS485通信模块和激光探测器。控制装置的装置框图如图2所示。
本方案的主控芯片选择意法半导体的STM32芯片，型号为STM32F103RC6。其内部256K的闪存方便程序存储和相关参数设定的存储。激光探测器选用砝石激光雷达推出5米~300米激光测距模块，型号FS005，串口TTL电平通信输出距离数据。
运行的主控芯片通过激光探测器探测距离，其安装方式如图所示，应安装在安装交通灯的L型杆上，其测距方向正对路面，成90度直角，安装在中间车道的中间位置正上方。其控制方法如下：首先控制装置按照原有的控制时序进行交通灯时序控制，当“黄灯”闪烁时，激光探测器开始测距工作，经过串口通信，可测得激光探测器与下方物体的距离，由于已知原有激光探测器到路面的距离，所用可以通过当前测定的激光探测器到正下方的距离来判断当前是否有车辆通过。如图4时间与测得距离的曲线假想图，图中曲线1表示没有车辆通过，测得的距离基本保持在激光探测器到路面的距离附近，图中曲线2高低变化的距离可知下方先后有两辆车通过。如果在“黄灯”闪烁时，有车辆通过，说明当前的车流量较大，就可以通过下次延长当前方向交通的通行时间来控制交通流量。如果多次没有车辆通过，可适当缩短当前方向的通行时间。通行时间的设定应有最大和最小的阈值以适应要求。通过装置的探测车流量情况，实时调整交通灯的控制时序，实现智能控制，疏导交通，节能减排。
主控芯片通过IO口控制LED交通的运行，其LED交通灯驱动电路示意图如图2所示，主控芯片IO口连接LED交通灯驱动电路的控制端，当其输出低电平时，三极管基极和发射极无电压差，集电极和发射极不导通，MOS管即可导通，这样连接其输出端的LED交通灯即被点亮，反之灯灭。以此控制LED交通。RS485通行模块连接到主控芯片的串口进行通行，另一端为RS485通行，引出端子方便现场调试人员进行相关参数的设定。
Claims (4)
1.一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，其特征在于，所述装置包括大功率开关电源、电源模块、主控芯片、LED驱动电路、LED交通灯、激光探测器、RS485通信模块； LED驱动电路连接LED交通灯的发光指示装置；大功率开关电源输入端连接220V的交流市电；LED驱动电路输入端连接到大功率开关电源输出端；LED交通灯连接LED驱动电路输出端；电源模块输入端连接大功率开关电源输出端，输出端连接主控芯片、激光探测器和RS485通信模块；LED驱动电路的驱动端连接到主控芯片的IO口；激光探测器的通行口连接主控芯片的串口；RS485通信模块连接主控芯片的串口。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，其特征在于，所述大功率开关电源直流电一部连接LED驱动电路，另一部大功率开关电源输出接到电源模块输入上。
3.根据权利要求1所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，其特征在于，所述大功率开关电源模块连接LED驱动电路和电源模块的输入端，电源模块连接主控芯片、RS485通信模块和激光探测器。
4.根据权利要求1所述的一种激光测距车流量远程交通灯控制装置，其特征在于，所述主控芯片IO口连接LED交通灯驱动电路的控制端；RS485通行模块连接到主控芯片的串口。
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| 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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