多功能可變車道自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其包括道路交通信號燈以及可變車道標志燈；還包括用于控制可變車道標志燈顯示狀態(tài)的可變車道控制器，所述可變車道控制器包括主控制模塊，所述主控制模塊通過信號燈狀態(tài)檢測模塊、驅(qū)動模塊分別與道路交通信號燈、可變車道標志燈連接，主控制模塊根據(jù)信號燈狀態(tài)檢測模塊獲取道路交通信號燈的實時信號狀態(tài)，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動可變車道標志燈平滑變換至所需顯示狀態(tài)。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，不需要拆除路口現(xiàn)有道路交通信號燈控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)多個可變車道控制系統(tǒng)之間以及可變車道控制系統(tǒng)同交通控制中心的通訊，能實現(xiàn)可變車道標志燈亮度的自動調(diào)節(jié)，智能化程度高，實用性強，安全可靠。
【專利說明】
多功能可變車道自動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是一種多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，屬于智能道路交通信號控制的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決城市道路交通擁堵，許多城市道路設(shè)置可變車道，來緩解城市擁堵狀況。目前現(xiàn)有可變車道實現(xiàn)技術(shù)手段各有不同，也各有優(yōu)缺點。
[0003]有的可變道路上使用固定標識標線指示牌，規(guī)定可變車道在固定時段的放行方向，這種方式資金投入最少，但靈活性不夠，無法滿足道路交通流量的變化。
[0004]有些可變車道使用獨立的控制裝置，僅通過設(shè)定固定時段切換可變標志燈，這種方式盡管具備一定的靈活性，但在可變車道標志燈切換時無法配合信號燈的變化，實現(xiàn)可變標志導(dǎo)向的平滑變換，需要路口民警進行指揮，防止車輛在可變車道變換方向時引起沖關(guān)O
[0005]有些可變車道使用信號機配合可變導(dǎo)向標志燈進行可變車道的放行控制，具體如公開號為CN102968905文件所公開的形式。所述可變車道的控制方式對現(xiàn)有道路的改造比較大，除安裝可變標志設(shè)備外還需要更換路口現(xiàn)有的交通信號燈控制系統(tǒng)，且功能單一，資金投入比較多。
[0006]此外，城市道路有些路口、路段的車流量容易出現(xiàn)早晚高峰現(xiàn)象，需要在多個連續(xù)路口或者某一段道路實施可變車道，這就需要多個可變車道控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)同步控制，目前市場上的可變車道控制系統(tǒng)大都各個點孤立工作，無法協(xié)調(diào)同步工作。
[0007]現(xiàn)有的可變車道控制系統(tǒng)中的可變標志燈的亮度固定，無法根據(jù)環(huán)境光線自動調(diào)節(jié)，導(dǎo)致夜晚太亮，形成眩光，影響車輛駕駛員安全。白天光線比較強，又無法看清可變標準燈的導(dǎo)向標識。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，不需要拆除路口現(xiàn)有道路交通信號燈控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)多個可變車道控制系統(tǒng)之間以及可變車道控制系統(tǒng)同交通控制中心的通訊，能實現(xiàn)可變車道標志燈亮度的自動調(diào)節(jié)，智能化程度高，實用性強，安全可靠。
[0009]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，包括道路交通信號燈以及可變車道標志燈;還包括用于控制可變車道標志燈顯示狀態(tài)的可變車道控制器，所述可變車道控制器包括主控制模塊，所述主控制模塊通過信號燈狀態(tài)檢測模塊、驅(qū)動模塊分別與道路交通信號燈、可變車道標志燈連接，主控制模塊根據(jù)信號燈狀態(tài)檢測模塊獲取道路交通信號燈的實時信號狀態(tài)，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動可變車道標志燈平滑變換至所需顯不狀態(tài)。
[0010]所述主控制模塊還包括用于檢測環(huán)境光強的環(huán)境光強檢測模塊，主控制模塊還通過減光信號發(fā)生模塊與驅(qū)動模塊連接。
[0011]所述主控制模塊通過車輛檢測器通訊模塊與車輛檢測器連接，所述車輛檢測器包括視頻車輛檢測器或線圈車輛檢測器。
[0012]所述主控制模塊通過RS485通訊模塊與對應(yīng)的可變車道控制器連接，且主控制模塊通過遠程通訊模塊與交通控制中心連接。
[0013]所述主控制模塊通過無線通訊模塊與手持遙控器無線連接。
[0014]所述環(huán)境光強檢測模塊包括光敏電阻R2，所述光敏電阻R2的一端與電容Cl的一端連接后接地，光敏電阻R2的另一端與電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端連接，電阻Rl的另一端與電源VCC連接，且光敏電阻R2的另一端、電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端相互連接后與主控制模塊連接。
[0015]所述信號燈狀態(tài)檢測模塊包括光耦Ul，所述光耦Ul采用型號為PC814的芯片，光耦Ul內(nèi)發(fā)光二極管組的第一端與二極管Dl的一端連接，二極管Dl的另一端與電阻R3的一端連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的集電極端與電壓VCC連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極端與電阻R4的一端以及電容C2的一端連接，電阻R4的另一端、電容C2的另一端均接地，電阻R3的另一端、光耦Ul內(nèi)發(fā)光二極管組內(nèi)的另一端與道路交通信號燈連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管發(fā)射極端與主控制模塊連接。
[0016]本實用新型的優(yōu)點:采用多種控制方式實現(xiàn)可變車道燈的控制，具體為現(xiàn)場手持遙控、交通控制中心控制、自適應(yīng)控制、多個控制器協(xié)調(diào)控制、自動定時控制，主控制器根據(jù)環(huán)境光強調(diào)節(jié)可變車道標志燈的顯示亮度，使可變車道標志燈亮度跟隨環(huán)境光強自動調(diào)整結(jié)構(gòu)緊湊，不需要拆除路口現(xiàn)有道路交通信號燈控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)多個可變車道控制系統(tǒng)之間以及可變車道控制系統(tǒng)同交通控制中心的通訊，智能化程度高，實用性強，安全可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本實用新型環(huán)境光強檢測模塊的原理圖。
[0019]圖3為本實用新型對可變車道標志燈的亮度進行調(diào)節(jié)的流程圖。
[0020]圖4為本實用新型信號燈狀態(tài)檢測模塊的原理圖。
[0021 ]圖5為本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]如圖1所示:為了在不需要拆除路口現(xiàn)有道路交通信號燈控制系統(tǒng)，也能實現(xiàn)對可變車道標志燈顯示狀態(tài)的有效控制，本實用新型包括道路交通信號燈以及可變車道標志燈;其特征是:還包括用于控制可變車道標志燈顯示狀態(tài)的可變車道控制器，所述可變車道控制器包括主控制模塊，所述主控制模塊通過信號燈狀態(tài)檢測模塊、驅(qū)動模塊分別與道路交通信號燈、可變車道標志燈連接，主控制模塊根據(jù)信號燈狀態(tài)檢測模塊獲取道路交通信號燈的實時信號狀態(tài)，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動可變車道標志燈平滑變換至所需顯示狀態(tài)。
[0024]具體地，所述可變車道標志燈是安裝在可變車道渠化開始位置正上方的導(dǎo)向標志燈，可變車道標志燈包含兩種類型:一種類型是用作路口式的導(dǎo)向標志燈，是直行箭頭和左轉(zhuǎn)箭頭復(fù)合在一起的導(dǎo)向指示燈，直行箭頭方向為直行方向(記作A方向)，左轉(zhuǎn)箭頭為左轉(zhuǎn)方向(記作B方向)。根據(jù)路口車道變化的要求，選擇當前車道點亮左轉(zhuǎn)箭頭還是直行箭頭；第二種類型是用作路段式的導(dǎo)向標志燈，用于變換整段車道的放行方向，實現(xiàn)潮汐車道功能，可變車道標志燈分別安裝在路段各處，可變車道每處的可變車道標志燈正反位置安裝兩組所述標志燈，以分別面對車道正反的兩個方向，如正方向(記作C方向)、反方向(記作D方向)，此時，所述可變車道標志燈的具體圖形是白色箭頭和紅叉復(fù)合在一起圖形，根據(jù)當前可變車道放行方向的要求，提示當前車道是正方向(C方向)放行還是反方向(D方向)放行。
[0025]道路交通信號燈與安裝形式以及工作方式與現(xiàn)有的相同，通過信號燈狀態(tài)檢測模塊能夠獲取對道路交通信號燈的實時信號狀態(tài)，所述實時信號狀態(tài)包括對應(yīng)道路交通信號燈處于紅燈狀態(tài)、綠燈狀態(tài)還是黃燈狀態(tài)等情況，主控制模塊根據(jù)信號燈狀態(tài)檢測模塊獲取的實時信號狀態(tài)判斷道路交通信號燈的變化狀態(tài)控制可變車道標志燈的顯示所需的狀態(tài)，可變車道標志燈的顯示狀態(tài)通過驅(qū)動模塊進行驅(qū)動顯示，驅(qū)動模塊可以采用本技術(shù)領(lǐng)域常用的技術(shù)形式，可變車道標志燈顯示所需的狀態(tài)與可變車道標志燈的具體實現(xiàn)有關(guān)，根據(jù)道路交通信號燈使得可變車道標志燈平滑變換至所需顯示狀態(tài)的實現(xiàn)過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0026]如圖4所示，為本實用新型信號燈狀態(tài)檢測模塊的一種實現(xiàn)形式，所述信號燈狀態(tài)檢測模塊包括光親Ul，所述光親Ul米用型號為PC814的芯片，光親Ul內(nèi)發(fā)光二極管組的第一端與二極管Dl的一端連接，二極管Dl的另一端與電阻R3的一端連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的集電極端與電壓VCC連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極端與電阻R4的一端以及電容C2的一端連接，電阻R4的另一端、電容C2的另一端均接地，電阻R3的另一端、光耦Ul內(nèi)發(fā)光二極管組內(nèi)的另一端與道路交通信號燈連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管發(fā)射極端與主控制模塊連接。
[0027]本實用新型實施例中，所述信號燈狀態(tài)檢測模塊連接路口交通信號燈控制系統(tǒng)中對應(yīng)車道的交通信號燈，判斷信號燈當前的放行狀態(tài)，并把信號反饋給主控制模塊，主控制模塊將結(jié)合所述交通信號燈的狀態(tài)變化選擇合適的時間點切換可變車道標志燈導(dǎo)向標識，保證可變車道標志燈導(dǎo)向標志變換的合理性和安全性。具體地，光耦UI內(nèi)的發(fā)光二極管組包括兩個發(fā)光二極管，兩個發(fā)光二極管的陰極端、陽極端相互連接，當連接的交通信號燈處于點亮狀態(tài)，則通過光耦Ul向主控制模塊輸入高電平，而當連接的交通信號燈處于熄滅狀態(tài)，則通過光耦Ul向主控制模塊輸出低電平，從而實現(xiàn)向主控制模塊傳輸對應(yīng)交通信號燈的實時信號狀態(tài)。
[0028]進一步地，所述主控制模塊還包括用于檢測環(huán)境光強的環(huán)境光強檢測模塊，主控制模塊還通過減光信號發(fā)生模塊與驅(qū)動模塊連接。
[0029]本實用新型實施例中，通過環(huán)境光強檢測模塊檢測可變車道標志燈所在環(huán)境的環(huán)境光強，在主控制模塊內(nèi)設(shè)有光強閾值，若當前的環(huán)境光強達到調(diào)光閾值時，主控制模塊根據(jù)當前的環(huán)境光強向減光信號發(fā)生模塊加載調(diào)光信息，以通過驅(qū)動模塊來調(diào)整可變車道標志燈的顯示亮度;具體地，當環(huán)境光強較充足時，將可變車道標志燈的亮度調(diào)高，反之調(diào)低。如圖3所示，所述減光信號發(fā)生模塊接收主控制模塊發(fā)出的減光命令，通過電力載波技術(shù)把減光信息加載到驅(qū)動模塊的交流電源線上，以傳遞到可變車道標志燈，可變車道標志燈根據(jù)減光信號調(diào)整當前的發(fā)光亮度。
[0030]具體實施時，主控制模塊可以采用現(xiàn)有常用的處理芯片或邏輯電路實現(xiàn)；主控制模塊通過減光信號發(fā)生模塊、驅(qū)動模塊調(diào)節(jié)可變車道標志燈的顯示亮度后，能滿足在各種環(huán)境下看清可變車道標志燈的顯示狀態(tài)。
[0031]如圖2所示，為環(huán)境光強檢測模塊的具體電路原理圖，所述環(huán)境光強檢測模塊包括光敏電阻R2，所述光敏電阻R2的一端與電容Cl的一端連接后接地，光敏電阻R2的另一端與電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端連接，電阻Rl的另一端與電源VCC連接，且光敏電阻R2的另一端、電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端相互連接后與主控制模塊連接。
[0032]本實用新型實施例中，當環(huán)境光強發(fā)生變化時，電阻R1、光敏電阻R2以及電容Cl相互連接處的電壓隨著環(huán)境光強發(fā)生變化，主控制模塊根據(jù)所述變化能確定當前環(huán)境的光強。
[0033]進一步地，所述主控制模塊通過車輛檢測器通訊模塊與車輛檢測器連接，所述車輛檢測器包括視頻車輛檢測器或線圈車輛檢測器。
[0034]本實用新型實施例中，主控制模塊根據(jù)車輛檢測器采集各個可變車道的車輛排隊情況，提供主控制模塊對可變車道標志燈顯示狀態(tài)的變換依據(jù)，車輛檢測器的具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。此外，在具體實施時，可變車道控制器還包括電源模塊，通過電源模塊提供可變車道控制器的工作電源，電源模塊可以采用本技術(shù)領(lǐng)域常用的形式，只要能滿足對應(yīng)的供電要求即可，具體不再一一贅述。
[0035]進一步地，所述主控制模塊通過RS485通訊模塊與對應(yīng)的可變車道控制器連接，且主控制模塊通過遠程通訊模塊與交通控制中心連接。所述主控制模塊通過無線通訊模塊與手持遙控器無線連接。
[0036]本實用新型實施例中，所述無線通訊模塊同主控模塊連接，用于接收手持遙控器的控制信號，通過與手持遙控器的配合實現(xiàn)近距離遙控可變車道標志燈的顯示狀態(tài)。通過RS485總線實現(xiàn)可變車道路段上各個可變車道控制器之間相互通訊，實現(xiàn)可變車道控制器之間數(shù)據(jù)信息的共享，將其中一個可變車道控制器設(shè)為主可變車道控制系統(tǒng)時，其他所有可變車道控制器可以接受其控制，實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制功能。通過遠程通訊模塊與交通控制中心通訊，實現(xiàn)交通控制中心對道路上所有的可變車道控制器遠程控制。所述遠程通訊模塊可以為以太網(wǎng)、GPRS等形式，具體可以根據(jù)需要進行選擇確定，此處不再一一列舉。
[0037]如圖5所示，在人為干預(yù)可變車道控制時，可變車道控制器根據(jù)優(yōu)先級依次響應(yīng)手持遙控器的遙控信號、交通控制中心的中心控制信號、RS485通訊的協(xié)調(diào)控制信號。根據(jù)控制命令選擇可變車道需要變換的方向，控制可變車道標志燈進行變化。在自動控制的控制方式下，可變車道控制器根據(jù)采集到的車輛排隊信息結(jié)合預(yù)先設(shè)定的車輛排隊長度閾值進行自動控制。當某個方向的車輛排隊長度超過閾值時，則選擇優(yōu)先放行該方向。如果可變車道未連接或者未安裝車輛檢測器，可變車道控制器還可以工作在定時控制模式，根據(jù)道路的車流量情況預(yù)先設(shè)定可變車道在不同時段下的不同放行方向?？勺冘嚨揽刂破髟谧儞Q可變車道標志燈的顯示狀態(tài)前，需要先檢測路口交通信號燈的放行狀態(tài)，并配合交通信號燈的狀態(tài)來變換可變車道標志燈放行方向，實現(xiàn)可變車道標志燈安全平滑的變換放行方向。
[0038]本實用新型采用多種控制方式實現(xiàn)可變車道燈的控制，具體為現(xiàn)場手持遙控、交通控制中心控制、自適應(yīng)控制、多個控制器協(xié)調(diào)控制、自動定時控制，主控制器根據(jù)環(huán)境光強調(diào)節(jié)可變車道標志燈的顯示亮度，使可變車道標志燈亮度跟隨環(huán)境光強自動調(diào)整，結(jié)構(gòu)緊湊，不需要拆除路口現(xiàn)有道路交通信號燈控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)多個可變車道控制系統(tǒng)之間以及可變車道控制系統(tǒng)同交通控制中心的通訊，智能化程度高，實用性強，安全可靠。
【主權(quán)項】
1.一種多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，包括道路交通信號燈以及可變車道標志燈；其特征是:還包括用于控制可變車道標志燈顯示狀態(tài)的可變車道控制器，所述可變車道控制器包括主控制模塊，所述主控制模塊通過信號燈狀態(tài)檢測模塊、驅(qū)動模塊分別與道路交通信號燈、可變車道標志燈連接，主控制模塊根據(jù)信號燈狀態(tài)檢測模塊獲取道路交通信號燈的實時信號狀態(tài)，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動可變車道標志燈平滑變換至所需顯示狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述主控制模塊還包括用于檢測環(huán)境光強的環(huán)境光強檢測模塊，主控制模塊還通過減光信號發(fā)生模塊與驅(qū)動模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述主控制模塊通過車輛檢測器通訊模塊與車輛檢測器連接，所述車輛檢測器包括視頻車輛檢測器或線圈車輛檢測器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述主控制模塊通過RS485通訊模塊與對應(yīng)的可變車道控制器連接，且主控制模塊通過遠程通訊模塊與交通控制中心連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述主控制模塊通過無線通訊模塊與手持遙控器無線連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述環(huán)境光強檢測模塊包括光敏電阻R2，所述光敏電阻R2的一端與電容Cl的一端連接后接地，光敏電阻R2的另一端與電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端連接，電阻Rl的另一端與電源VCC連接，且光敏電阻R2的另一端、電阻Rl的一端以及電容Cl的另一端相互連接后與主控制模塊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能可變車道自動控制系統(tǒng)，其特征是:所述信號燈狀態(tài)檢測模塊包括光耦U1，所述光耦Ul采用型號為PC814的芯片，光耦Ul內(nèi)發(fā)光二極管組的第一端與二極管DI的一端連接，二極管DI的另一端與電阻R3的一端連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的集電極端與電壓VCC連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極端與電阻R4的一端以及電容C2的一端連接，電阻R4的另一端、電容C2的另一端均接地，電阻R3的另一端、光耦Ul內(nèi)發(fā)光二極管組內(nèi)的另一端與道路交通信號燈連接，光耦Ul內(nèi)光敏三極管發(fā)射極端與主控制模塊連接。
【文檔編號】G08G1/07GK205680291SQ201620525597
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201620525597.6, CN 201620525597, CN 205680291 U, CN 205680291U, CN-U-205680291, CN201620525597, CN201620525597.6, CN205680291 U, CN205680291U
【發(fā)明人】褚衍波
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