CN210402714U - 一种信号灯路口交通辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号灯路口交通辅助装置，包括多个由透光材料制成的砖体以及机动车检测器，砖体设置于机动车道的停止线前侧，且砖体包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面暴露于路面；砖体内设置有发光板；机动车检测器用于检测经过停止线的机动车，机动车检测器设置于砖体内，且通过第一线缆与集中器的输入端电连接；信号机用于对机动车检测器检测到的机动车数量进行计数，并将灯信号发送至信号灯和微控制器；微控制器用于根据接收到的灯信号控制发光板的工作状态，微控制器通过第二线缆与发光板电连接。本实用新型可为机动车驾驶员提供发光警示，并可实时检测经过停止线的机动车，为城市的交通监控系统提供准确的交通数据。

Description

一种信号灯路口交通辅助装置

技术领域

本实用新型属于交通设施技术领域，具体地，涉及一种信号灯路口交通辅助装置。

背景技术

随着经济的飞速发展，基础设施的投资力度越来越大，表现之一就是道路建设。但是由于道路建设周期一般较长，其增长远远跟不上车辆的急剧增长，使得交通状况日益恶化，这几乎成为所有城市的通病。改变这种交通现状的有效解决办法就是在城市交通管理部门建立完善的交通监控系统，以适应动态交通状况的变化，即通过采集交通数据并将其传输到交通管理中心，在中心进行分析，从而根据分析结果控制车辆出入和信号灯。

交通数据主要是车辆方面的数据，比如车流量、车型号、行驶速度等等，为了采集这些数据，通常的做法是在道路设定区域安装无线传感器，这种做法虽然省去了线路施工工序，但至少存在以下不足：1)传感器在安装时需要在路面凿一定尺寸的洞口，在传感器数量较多的情况下路面破坏严重，即使进行了局部修复，道路整体的承重性和美观性也难以达到安装前的水平；2)传感器经车辆(尤其是重型卡车)多次碾压后容易损坏，需要重新凿开路面，取出并更换传感器，施工工序复杂，费时费力，导致维护成本较高；3)传感器在使用一段时间后需要更换电池，更换电池操作仍然需要凿开路面，并且更换过程中无法有效采集交通数据，影响交通监控系统运行的持续性。

此外，在夜间、阴雨天、雾霾天等恶劣天气，车辆在经过路口时，由于驾驶员视线受影响，难以及时看清道路上的停止线标记，导致车辆闯红灯行为频频发生，从而诱发的交通事故也居高不下，给人们造成了严重的财产和生命安全威胁。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够有效提高行车安全，且能够及时采集交通数据，故障率较低的信号灯路口交通辅助装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种信号灯路口交通辅助装置，包括多个由透光材料制成的砖体以及机动车检测器，砖体设置于机动车道的停止线前侧，且砖体包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面暴露于路面；砖体内设置有发光板，发光板靠近第一表面的一侧设置有若干灯珠；机动车检测器用于检测经过停止线的机动车，机动车检测器设置于砖体内，且通过第一线缆与集中器的输入端电连接；集中器的输出端与信号机电连接，信号机用于对机动车检测器检测到的机动车数量进行计数，并将灯信号发送至信号灯和微控制器；微控制器用于根据接收到的灯信号控制发光板的工作状态，微控制器通过第二线缆与发光板电连接。

可选的，发光板靠近第二表面的一侧设置有第一连接件，第一连接件的一端与发光板电连接、另一端与第二线缆电连接；机动车检测器靠近第二表面的一侧设置有第二连接件，第二连接件的一端与机动车检测器电连接、另一端与第一线缆电连接。

可选的，第一连接件和第二连接件均为防水接头。

可选的，机动车检测器和第二连接件为一体结构，且该一体结构可拆卸设置于砖体内。

可选的，第二线缆通过三通接头与各第一连接件电连接。

可选的，交通辅助装置还包括光控开关，光控开关用于控制微控制器和信号机连接的通断，光控开关与微控制器电连接。

可选的，机动车检测器位于机动车道中心线的延长线上。

可选的，砖体可拆卸固定于支撑座上，支撑座的侧壁设置有若干通孔，通孔位于砖体的下方。

可选的，机动车检测器为地磁传感器。

可选的，砖体的数量为m1，机动车检测器的数量为m2；其中，m1≥m2；机动车检测器与机动车道一一对应设置。

与现有技术相比，本实用新型提供的信号灯路口交通辅助装置，至少实现了如下的有益效果：

1)本实用新型的发光板和机动车检测器均设置于砖体内，从而可以通过砖体对其进行保护，能够有效减少发光板和机动车检测器的故障率，既降低了维护成本，又延长了装置整体的使用寿命；

2)本实用新型的砖体设置于机动车道停止线前侧，即使在夜间、阴雨天、雾霾天等恶劣天气，其内置的发光板也能为机动车驾驶员提供发光警示，从而可以有效减少机动车闯红灯情况的发生，提高道路交通安全；同时，其内置的机动车检测器可实时检测经过停止线的机动车，为城市的交通监控系统提供准确的交通数据；

3)本实用新型的发光板和机动车检测器采用线缆从砖体引出的方式进行统一布线，布线难度低，对路面的损坏小；同时，相较于无线传感器，该机动车检测器可直接由线缆供电，无需频繁更换电池，更加环保节能；

4)本实用新型通过微控制器控制发光板的工作状态，且砖体的数量及铺设方式等均可根据实际需要设置，能够适应多种路段的发光警示及车流量检测要求，适用范围广，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种信号灯路口交通辅助装置的结构示意图；

图2是图1所示信号灯路口交通辅助装置的一种电路原理图；

图3是图1中砖体的一种剖面结构示意图；

图4是图1中砖体和支撑座的一种安装结构示意图；

图5是图1所示信号灯路口交通辅助装置的另一种电路原理图；

图6本实用新型提供的另一种信号灯路口交通辅助装置的结构示意图；

图7是图6所示信号灯路口交通辅助装置的一种电路原理图。

其中，1、机动车道，11、停止线，12、信号灯，2、砖体，21、第一表面，22、第二表面，23、防滑层，3、发光板，31、灯珠，32、第一连接件，4、集中器，41、第一线缆，5、机动车检测器，51、第二连接件，6、微控制器，61、第二线缆，62、光控开关，7、三通接头，8、信号机，9、支撑座，91、通孔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示意出了与本实用新型相关的部分。

实施例一

请结合参考图1和2所示，本实用新型提供了一种信号灯路口交通辅助装置，包括多个由透光材料制成的砖体2以及机动车检测器5，砖体2设置于机动车道1的停止线11前侧，且砖体2包括相对设置的第一表面21和第二表面22，第一表面21暴露于路面；

砖体2内设置有发光板3，发光板3靠近第一表面21的一侧设置有若干灯珠31；机动车检测器5用于检测经过停止线11的机动车，机动车检测器5设置于砖体2内，且通过第一线缆41与集中器4的输入端电连接；集中器4的输出端与信号机8电连接，信号机8用于对机动车检测器5检测到的机动车数量进行计数，并将灯信号发送至信号灯12和微控制器6；微控制器6用于根据接收到的灯信号控制发光板3的工作状态，微控制器6通过第二线缆61与发光板3电连接。

本实施例中，砖体2内的灯珠31由发光板3控制发光，由于砖体2的第一表面21暴露于路面，从而灯珠31发出的光可从第一表面21射出，提醒机动车驾驶员注意停止线11。砖体2由透光材料制成，考虑到砖体2铺设于路面，为了防止砖体2因受到机动车频繁碾压而损坏，透光材料优选具有较好透光性和承重性的高分子复合材料，此时带有灯珠31的发光板3可以采用浇注的方式封装于砖体2内，从而能够有效防止外界的水、粉尘等对发光板3造成影响，有利于延长发光板3的使用寿命。第一表面21上可设置防滑层23，以增加机动车与路面之间的摩擦力，防止机动车经过砖体2时出现打滑现象，确保行车安全性。

当有机动车经过停止线11时，机动车检测器5可实时检测到该机动车，并将检测信号由第一线缆41发送至集中器4的输入端。由于发光板3和机动车检测器5均设置于砖体2内，从而可以通过砖体2对其进行保护，能够有效减少发光板3和机动车检测器5的故障率，既降低了维护成本，又延长了装置整体的使用寿命，并且当发光板3和/或机动车检测器5出现故障时，直接更换砖体2即可，维护操作简单便捷。此外，发光板3和机动车检测器5采用线缆从砖体2引出的方式进行统一布线，布线难度低，对路面的损坏小；并且相较于无线传感器，该机动车检测器5可直接由线缆供电，无需频繁更换电池，更加环保节能。

集中器4是多路第一线缆41汇合的中心连接点，各机动车检测器5的检测信号通过集中器4发送至同一信号机8，继而信号机8对这些检测信号进行统计，也即对检测到的机动车数量进行计数，该计数结果可作为交通监控系统中交通数据的一部分，为优化交通监控系统的路口信号灯配时功能提供准确的数据参考。信号机8实现上述计数功能的方式可以有多种，比如可在现有的信号机控制箱内安装车流量计数器等等，本实施例对此并不做具体限制，车流量计数器优选CLJ-301A型车流量计数器，集中器4优选RS485型集中器。

信号机8的灯信号发送至信号灯12时，信号灯根据该灯信号进行红绿灯显示；信号机8的灯信号发送至微控制器6时，微控制器6根据该灯信号控制发光板3的工作状态，发光板3的工作状态包括灯珠31的发光颜色、闪烁方式、闪烁频率等，微控制器6的型号优选STM32F103RET6。

由于砖体2设置在停止线11前侧，各机动车道1对应砖体2内的灯珠31的发光颜色应与信号灯显示的颜色同步，确保通行安全，以标识直行的机动车道1为例：当灯信号为直行红灯时，机动车道1对应砖体2内的灯珠31发出红光，提醒驾驶员注意停车让行；当灯信号为直行绿灯时，机动车道1对应砖体2内的灯珠31应发出绿光，提醒驾驶员直行通过路口，从而即使在夜间、阴雨天、雾霾天等恶劣天气，发光板3上的灯珠31也能为机动车驾驶员提供发光警示，可以有效减少机动车闯红灯情况的发生，提高道路交通安全。

砖体2的数量及铺设方式均可以根据实际情况设置，以适应多种路段的施工要求，比如当机动车道1较宽时，一个机动车道1可对应铺设多个砖体2；当机动车道1较窄时，一个机动车道1可仅对应铺设一个砖体2，图1仅以后者为例进行了示意。此外，在图1中，砖体2的铺设方向与停止线11的延长方向平行，以使铺设效果更佳美观；砖体2的数量为m1，机动车检测器5的数量为m2，m1＝m2，也即机动车道1、砖体2、机动车检测器5三者的数量相同且一一对应设置，确保每个机动车道1都能实现发光警示及车流量检测功能。

需要说明的是，本实用新型涉及的机动车道均为前侧标识有停止线11的机动车道1，且该机动车道1上的通行标识可以是直行、左转或右转，后续不再赘述。

可选的，机动车检测器5位于机动车道1中心线的延长线上，从而当机动车经过机动车检测器5时，能够有效降低相邻车道的机动车对检测结果造成的影响，提高机动车检测器5的检测精度。

可选的，机动车检测器5为地磁传感器，地磁传感器的工作原理是利用地球磁场在铁磁物体(机动车)通过时的磁场变化进行机动车的检测，而非铁磁性物体(行人)经过该磁场时，磁场无变化，因此可以有效地减少误检。

可选的，发光板3靠近第二表面22的一侧设置有第一连接件32，第一连接件32的一端与发光板3电连接、另一端与第二线缆61电连接；机动车检测器5靠近第二表面22的一侧设置有第二连接件51，第二连接件51的一端与机动车检测器5电连接、另一端与第一线缆41电连接。也即发光板3和机动车检测器5分别通过第一连接件32和第二连接件51引出线缆，从而在施工过程中，砖体2的铺设和线缆的排布可分开进行，两者施工完成后再进行连接件与线缆之间的连接操作即可，有效降低了施工难度，提高了施工效率。

可选的，第一连接件32和第二连接件51均为防水接头，从而在与线缆连接时，能够有效防止雨水或砖体2底部的积水对线路造成影响，确保装置整体运行的稳定性。

可选的，第二线缆61通过三通接头7与各第一连接件32电连接。此时微控制器6通过一条第二线缆61即可将灯信号传输至各发光板3，使所连接发光板3上的灯珠31发出相同颜色的光，一方面，有利于减少发光板3之间的信号延迟，提高微控制器6的控制精度；另一方面，有利于减少线路排布，降低布线成本和布线难度。

实施例二

请结合参考图1和图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：机动车检测器5和第二连接件51为一体结构，且该一体结构可拆卸设置于砖体2内。从而当机动车检测器5发生故障时，可直接将该一体结构取出，更换机动车检测器5后连同第二连接件51重新安装至砖体2内即可。

本实施例中，为了使拆卸操作更加便捷，在制作砖体2时，可直接在砖体2适当位置预留螺纹孔，从而机动车检测器5和第二连接件51形成的一体结构可以采用螺纹连接的方式安装至砖体2内；同时，为了防止雨水或积水对机动车检测器5产生影响，可在螺纹连接部分增设密封结构，如密封圈等等。当然，也可以直接在砖体2适当位置预留非螺纹的安装孔，在安装机动车检测器5和第二连接件51形成的一体结构时，可通过封胶将该一体结构固定在安装孔内，本实施例对此并不做具体限制。

实施例三

请结合参考图1和图4所示，本实施例与实施例一的区别在于：砖体2可拆卸固定于支撑座9上，支撑座9的侧壁设置有若干通孔81，通孔81位于砖体2的下方。为了使支撑座9具有较好的承重能力，支撑座9的材质优选球墨铸铁。

本实施例中，支撑座9侧壁上的通孔81位于砖体2下方，也即砖体2与支撑座9的内底部之间留有间隙，从而线缆可以在该间隙处进行排布，并从通孔81引出。为了便于砖体2的拆装，可在支撑座9的适当位置增加用于支撑砖体2的结构，比如在支撑座9的内侧壁设置凸台，在支撑座9的内底部上设置支柱等等，图4仅以前者为例进行了示意。

通孔81的数量可以根据实际需要设置，一方面，通孔81可作为砖体2之间线缆的穿线孔，以便灵活调节布线方式；另一方面，通孔81可作为支撑座9的排水孔，将该排水孔通过管道引流至渗水井，以防止支撑座9内的积水对装置的电气安全性能产生影响。

实施例四

请结合参考图1和图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：该装置还包括光控开关62，光控开关62用于控制微控制器6和信号机8连接的通断，光控开关62与微控制器6电连接。

本实施例中，光控开关62是微控制器6和信号机8的通断节点，当砖体2所在环境的光强度小于设定值时，微控制器6可实时接收信号机8发出的灯信号，使发光板3正常工作；否则微控制器6无法接收信号机8发出的灯信号，将发光板3关闭，从而可以有效降低装置的能耗，并延长发光板和微控制器6的使用寿命。光控开关62优选GK-20型光控开关。

光控开关62实现其通断功能的方式可以根据实际需要设置，比如当信号机8与微控制器6之间采用线缆连接时，光控开关62可之间设置在该线缆上；再比如将光控开关62直接设置在微控制器6与其电源之间，也即通过光控开关62控制微控制器6与其电源连接的通断，间接地实现微控制器6与信号机8连接的通断，此时信号机8与微控制器6之间采用线缆或无线的方式连接均可。但本实施例对此并不做具体限制，图5仅以前者为例进行了示意，且光控开关62。

实施例五

请参考图6所示，本实施例与实施例一的区别在于：砖体2的数量为m1，机动车检测器5的数量为m2；其中，m1＞m2；机动车检测器5与机动车道1一一对应设置。此时至少一个机动车道1的停止线11前侧可安装两个或两个以上的砖体2，以适应宽度较大的机动车道1的砖体2施工要求。

本实施例中，由于机动车检测器5与机动车道1一一对应设置，且机动车检测器5的数量m2小于砖体2的数量，也即可以存在部分砖体2内无机动车检测器5的情况，这些砖体2仅作为发光警示用，配合设置有机动车检测器5的砖体2，在实现车流量检测功能的同时，进一步增强对机动车驾驶员的发光警示作用。

为了降低相连车道的机动车对机动车检测器5检测结果的影响，提高检测精度，可将设置有机动车检测器5的砖体2铺设于各机动车道1中心线的延长线上，其余砖体2铺设于设置有机动车检测器5的砖体2之间，并确保所有砖体2之间的间隙相同，以使装置整体施工后具有一定的美观度。此时，装置的线路连接可如图7所示：各机动车检测器5通过第一线缆41与集中器4的输入端电连接，各砖体2内的发光板3通过三通接头7与同一条第二线缆61电连接，从而微控制器6通过该第二线缆61控制发光板3的工作状态。

通过以上实施例可知，本实用新型的装置至少实现了如下的有益效果：

1)本实用新型的发光板和机动车检测器均设置于砖体内，从而可以通过砖体对其进行保护，能够有效减少发光板和机动车检测器的故障率，既降低了维护成本，又延长了装置整体的使用寿命；

2)本实用新型的砖体设置于机动车道停止线前侧，即使在夜间、阴雨天、雾霾天等恶劣天气，其内置的发光板也能为机动车驾驶员提供发光警示，从而可以有效减少机动车闯红灯情况的发生，提高道路交通安全；同时，其内置的机动车检测器可实时检测经过停止线的机动车，为城市的交通监控系统提供准确的交通数据；

3)本实用新型的发光板和机动车检测器采用线缆从砖体引出的方式进行统一布线，布线难度低，对路面的损坏小；同时，相较于无线传感器，该机动车检测器可直接由线缆供电，无需频繁更换电池，更加环保节能；

4)本实用新型通过微控制器控制发光板的工作状态，且砖体的数量及铺设方式等均可根据实际需要设置，能够适应多种路段的发光警示及车流量检测要求，适用范围广，易于推广。

本领域内的技术人员应明白，以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：包括多个由透光材料制成的砖体(2)以及机动车检测器(5)，所述砖体(2)设置于机动车道(1)的停止线(11)前侧，且所述砖体(2)包括相对设置的第一表面(21)和第二表面(22)，所述第一表面(21)暴露于路面；

所述砖体(2)内设置有发光板(3)，所述发光板(3)靠近所述第一表面(21)的一侧设置有若干灯珠(31)；

所述机动车检测器(5)用于检测经过所述停止线(11)的机动车，所述机动车检测器(5)设置于所述砖体(2)内，且通过第一线缆(41)与集中器(4)的输入端电连接；

所述集中器(4)的输出端与信号机(8)电连接，所述信号机(8)用于对所述机动车检测器(5)检测到的机动车数量进行计数，并将灯信号发送至信号灯(12)和微控制器(6)；

所述微控制器(6)用于根据接收到的所述灯信号控制所述发光板(3)的工作状态，所述微控制器(6)通过第二线缆(61)与所述发光板(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述发光板(3)靠近所述第二表面(22)的一侧设置有第一连接件(32)，所述第一连接件(32)的一端与所述发光板(3)电连接、另一端与所述第二线缆(61)电连接；

所述机动车检测器(5)靠近所述第二表面(22)的一侧设置有第二连接件(51)，所述第二连接件(51)的一端与所述机动车检测器(5)电连接、另一端与所述第一线缆(41)电连接。

3.根据权利要求2所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述第一连接件(32)和所述第二连接件(51)均为防水接头。

4.根据权利要求2所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述机动车检测器(5)和所述第二连接件(51)为一体结构，且该一体结构可拆卸设置于所述砖体(2)内。

5.根据权利要求2所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述第二线缆(61)通过三通接头(7)与各所述第一连接件(32)电连接。

6.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述交通辅助装置还包括光控开关(62)，所述光控开关(62)用于控制所述微控制器(6)和所述信号机(8)连接的通断，所述光控开关(62)与所述微控制器(6)电连接。

7.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述机动车检测器(5)位于所述机动车道(1)中心线的延长线上。

8.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述砖体(2)可拆卸固定于支撑座(9)上，所述支撑座(9)的侧壁设置有若干通孔(81)，所述通孔(81)位于所述砖体(2)的下方。

9.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述机动车检测器(5)为地磁传感器。

10.根据权利要求1所述的信号灯路口交通辅助装置，其特征在于：所述砖体(2)的数量为m1，所述机动车检测器(5)的数量为m2；其中，m1≥m2；

所述机动车检测器(5)与所述机动车道(1)一一对应设置。

Images