基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于地磁傳感器的智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)及方法，包括地磁傳感器、紅綠燈控制基站、紅綠燈信號(hào)機(jī)、紅綠燈、攝像頭、服務(wù)器、地球磁場(chǎng)傳感器、微控制器、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、通信模塊、基站MCU、路由器和電源模塊；本發(fā)明在車道每個(gè)相位的入口處埋設(shè)若干級(jí)地磁傳感器，通過(guò)提取每個(gè)級(jí)傳感器的占用情況，紅綠燈控制基站通過(guò)計(jì)算來(lái)確定每個(gè)相位的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；同樣，在每個(gè)相位的出口處埋設(shè)地磁傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有車輛停止或者行駛極為緩慢時(shí)，將該相位切為紅燈，禁止該相位繼續(xù)有車駛?cè)?，直至該相位出口處車輛行駛正常無(wú)停留后紅綠燈切為正常運(yùn)行；本發(fā)明很好的解決了目前紅綠燈自適應(yīng)無(wú)法真正實(shí)時(shí)以及路口出口沒(méi)有智能監(jiān)控的不足。
【專利說(shuō)明】基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)及方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于車輛探測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種通過(guò)地球磁場(chǎng)傳感器感知，實(shí)時(shí)智能調(diào)控交通信號(hào)燈，優(yōu)化通行時(shí)間及防止路口堵死，并將相關(guān)信息上報(bào)指揮中心的系統(tǒng)及方法。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車越來(lái)越近地走近人們的生活，與之而來(lái)的紅綠燈調(diào)控等智能交通的重要性日益增強(qiáng)。目前，絕大部分的路口是基于地感感應(yīng)的。而地感線圈在部署的時(shí)候施工復(fù)雜，對(duì)路面損害較大，并且由于線圈自身材質(zhì)的問(wèn)題，往往很快就會(huì)被車輛碾壓破壞，致使整個(gè)路口自適應(yīng)紅綠燈控制無(wú)法正常工作。同樣，在沒(méi)有人工干預(yù)的條件下，信號(hào)燈會(huì)遵循設(shè)定的條件以固定的周期進(jìn)行信號(hào)變化，控制各相位車輛駛過(guò)路口。目前的自適應(yīng)紅綠燈算法復(fù)雜，一般基于數(shù)據(jù)需要基于15分鐘的平滑處理后準(zhǔn)確度才足夠高，實(shí)時(shí)性較差。同時(shí)，某一相位出口道路擁堵、使該相位車輛無(wú)法繼續(xù)行駛時(shí)，車輛就會(huì)停在路口，阻擋其他相位的車輛行駛，如果紅綠燈依然正常切換，各相位車輛將繼續(xù)駛?cè)氩⑼Ｂ房?，將整個(gè)路口堵死。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于地磁傳感器的交通路口信號(hào)燈控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有地感線圈作為交通信號(hào)燈傳感器的不足以及目前自適應(yīng)信號(hào)燈無(wú)法真正實(shí)時(shí)的缺陷。
[0007]本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:一種基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括地磁傳感器、紅綠燈控制基站、紅綠燈信號(hào)機(jī)、紅綠燈和攝像頭；所述的地磁傳感器主要包括地球磁場(chǎng)傳感器、微控制器和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，地球磁場(chǎng)傳感器的通信接口單元連接微控制器的通信接口輸入端，微控制器的通信接口輸出端連接無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和紅綠燈控制基站無(wú)線連接；所述的紅綠燈控制基站包括通信模塊、基站MCU、路由器和電源模塊，所述的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和通信模塊無(wú)線連接，所述的通信模塊通過(guò)URAT串口與所述的基站MCU連接，所述的基站MCU通過(guò)GPIO串口與所述的路由器連接，所述的電源模塊通過(guò)導(dǎo)線分別與所述的通信模塊、基站MCU、路由器連接，用于為所述的通信模塊、基站MCU、路由器提供電力；所述的地磁傳感器埋設(shè)在交通路口的路面下方。
[0008]作為優(yōu)選，所述的通信模塊為433MHZ通信模塊。
[0009]作為優(yōu)選，所述的智能交通信號(hào)燈控制還配置有服務(wù)器，所述的服務(wù)器通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與所述的路由器通信。
[0010]作為優(yōu)選，所述的地磁傳感器埋設(shè)在交通路口路面下，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)寬度的車道，一個(gè)車道橫向布置兩個(gè)地磁傳感器。
[0011]作為優(yōu)選，所述的路由器為3G路由器。
[0012]本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明在車道每個(gè)相位的入口處埋設(shè)若干級(jí)地磁傳感器，通過(guò)提取每個(gè)級(jí)傳感器的占用情況，紅綠燈控制基站通過(guò)計(jì)算來(lái)確定每個(gè)相位的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；同樣，在每個(gè)相位的出口處埋設(shè)地磁傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有車輛停止或者行駛極為緩慢時(shí)，將該相位切為紅燈，禁止該相位繼續(xù)有車駛?cè)?，直至該相位出口處車輛行駛正常無(wú)停留后紅綠燈切為正常運(yùn)行。
[0013]作為優(yōu)選，所述的入口、出口處設(shè)置有多排所述的地磁傳感器，這樣，可以確保精確計(jì)算新進(jìn)車輛數(shù)和駛出車輛數(shù)。
[0014]本發(fā)明提供的一種基于地磁傳感器的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)及方法，很好的解決了現(xiàn)有交通路口基于地感線圈無(wú)法智能控制的不足以及目前自適應(yīng)信號(hào)燈無(wú)法真正實(shí)時(shí)的缺陷。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1:為本發(fā)明實(shí)施例的紅綠燈控制基站結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2:為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)埋設(shè)示意圖。
[0018]圖3:為本發(fā)明的方法流程圖。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]請(qǐng)見(jiàn)圖1、圖2，本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的方案是:一種基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括地磁傳感器、紅綠燈控制基站、紅綠燈信號(hào)機(jī)、紅綠燈、攝像頭和服務(wù)器；地磁傳感器主要包括地球磁場(chǎng)傳感器、微控制器和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，地球磁場(chǎng)傳感器的通信接口單元連接微控制器的通信接口輸入端，微控制器的通信接口輸出端連接無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和紅綠燈控制基站無(wú)線連接；紅綠燈控制基站包括433MHZ通信模塊、基站MCU、3G路由器和電源模塊，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和433MHZ通信模塊無(wú)線連接，433MHZ通信模塊通過(guò)URAT串口與基站MCU連接，基站MCU通過(guò)GPIO串口與3G路由器連接，服務(wù)器通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與3G路由器通信，電源模塊通過(guò)導(dǎo)線分別與433MHZ通信模塊、基站MCU、3G路由器連接，用于為433MHZ通信模塊、基站MCU、3G路由器提供電力；地磁傳感器埋設(shè)在交通路口的路面下方。
[0022]本實(shí)施例的地磁傳感器埋設(shè)在交通路口路面下，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)寬度的車道，一個(gè)車道橫向布置兩個(gè)地磁傳感器。
[0023]請(qǐng)見(jiàn)圖3，本發(fā)明的方法所采用的方案是:一種基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制方法，本發(fā)明在車道每個(gè)相位的入口處埋設(shè)若干級(jí)地磁傳感器，通過(guò)提取每個(gè)級(jí)傳感器的占用情況，紅綠燈控制基站通過(guò)計(jì)算來(lái)確定每個(gè)相位的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；同樣，在每個(gè)相位的出口處埋設(shè)地磁傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有車輛停止或者行駛極為緩慢時(shí)，將該相位切為紅燈，禁止該相位繼續(xù)有車駛?cè)?，直至該相位出口處車輛行駛正常無(wú)停留后紅綠燈切為正常運(yùn)行。
[0024]本實(shí)施例為了得到一段時(shí)間內(nèi)精確的新進(jìn)車輛數(shù)和駛出車輛數(shù)，在入口、出口處設(shè)置有多排地磁傳感器。
[0025]盡管本說(shuō)明書(shū)較多地使用了地磁傳感器、紅綠燈控制基站、紅綠燈信號(hào)機(jī)、紅綠燈、攝像頭、服務(wù)器、地球磁場(chǎng)傳感器、微控制器、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、433MHZ通信模塊、基站MCU、3G路由器和電源模塊等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其他術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便的描述本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括地磁傳感器、紅綠燈控制基站、紅綠燈信號(hào)機(jī)、紅綠燈和攝像頭；所述的地磁傳感器主要包括地球磁場(chǎng)傳感器、微控制器和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，地球磁場(chǎng)傳感器的通信接口單元連接微控制器的通信接口輸入端，微控制器的通信接口輸出端連接無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和紅綠燈控制基站無(wú)線連接；所述的紅綠燈控制基站包括通信模塊、基站MCU、路由器和電源模塊，所述的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和通信模塊無(wú)線連接，所述的通信模塊通過(guò)URAT串口與所述的基站MCU連接，所述的基站MCU通過(guò)GPIO串口與所述的路由器連接，所述的電源模塊通過(guò)導(dǎo)線分別與所述的通信模塊、基站MCU、路由器連接，用于為所述的通信模塊、基站MCU、路由器提供電力；所述的地磁傳感器埋設(shè)在交通路口的路面下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信模塊為433MHZ通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能交通信號(hào)燈控制還配置有服務(wù)器，所述的服務(wù)器通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與所述的路由器通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的路由器為3G路由器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的地磁傳感器埋設(shè)在交通路口路面下，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)寬度的車道，一個(gè)車道橫向布置兩個(gè)地磁傳感器。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)進(jìn)行交通信號(hào)燈控制的方法，其特征在于:本發(fā)明在車道每個(gè)相位的入口處埋設(shè)若干級(jí)地磁傳感器，通過(guò)提取每個(gè)級(jí)傳感器的占用情況，紅綠燈控制基站通過(guò)計(jì)算來(lái)確定每個(gè)相位的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；同樣，在每個(gè)相位的出口處埋設(shè)地磁傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有車輛停止或者行駛極為緩慢時(shí)，將該相位切為紅燈，禁止該相位繼續(xù)有車駛?cè)?，直至該相位出口處車輛行駛正常無(wú)停留后紅綠燈切為正常運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于地磁傳感器的實(shí)時(shí)智能交通信號(hào)燈控制方法，其特征在于:所述的入口、出口處設(shè)置有多排所述的地磁傳感器。
【文檔編號(hào)】G08G1/08GK104008658SQ201410259827
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】徐寶衛(wèi), 廖正鋼, 黎璐, 金典 申請(qǐng)人:武漢恒達(dá)智慧城市交通研發(fā)有限公司