专利名称：一种带摄像头的自适应行人过街信号控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种行人过街信号控制系统，尤其是一种带摄像头的自适应行人过街信号控制系统。
背景技术：
在城市道路交通中某些特殊的区域(如学校、工厂、企事业单位等)常常设置在主干道上，行人过街时往往具有以下两个特点一是行人过街时人流密集的时刻主要集中在固定的时段，如上、下班；二是主干道上通常不设置固定配时的红绿灯信号控制，因此大多数时候往往容易造成主干道上的车辆不必要的时间等待。目前，行人过街主要是靠交警或交通协管员在人流高峰的时段指挥交通，人为协管交通容易造成以下一些问题，如因需要观测道路车流状况，同时还需要关注等待过街的行人(尤其是学生)的安全，一方面使得工作人员的工作压力大，另一方面，如果指挥不当则易引起交通混乱而引发交通事故，造成不必要的人员和财产的损失，此外，造成了大量人力资源的浪费。但目前，还没有一种行之有效的自适应行人过街信号控制装置。
发明内容针对以上存在的不足或缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，该装置利用摄像头自动采集行人过街信号，当行人等待时间达到设定值或等待过街的行人人数达到一定值时，触发行人过街的信号，使得行人安全过街，从而既减少了主干道上车辆的等待时间，也无需专门的人员来指挥交通，避免了人力资源的浪费。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术解决方案一种带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，包括摄像头、微控制芯片、红绿灯信号杆、蜂鸣器，所述摄像头、微控制芯片、红绿灯信号杆、蜂鸣器依次相连；所述微控制芯片包括微处理器、时钟芯片和信号输出电路锁存器；所述摄像头的输出端连接所述微处理器，所述微处理器的三个输出端分别连接到时钟芯片、信号输出电路锁存器和红绿灯信号杆的输入端，所述时钟芯片的输出端连接所述信号输出电路锁存器的另一个输入端。本实用新型还包括如下其他技术特征所述摄像头采集器采用KaiCong凯聪S508CR。所述的微处理器采用宏晶科技的STC90C51系列单片机。所述的时钟芯片采用PCF8563芯片。所述的信号输出电路锁存器采用74HC573锁存器件。所述的蜂鸣器为扬声器。本实用新型具有以下优点1、可使行人在设定好的区域等候红绿灯，不需按钮装置并且减少拥挤。[0014]2、可进行无交警指挥过路，减轻交警的工作压力。3、既保证了行人在人行道上不拥挤且过路畅通，也保证了行车畅通。4、摄像头附带有红外线扫描，在夜晚也能顺利采集到行人图像。5、成本低。仅在红绿灯杆上安装摄像头即可。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为红绿灯杆的摄像头采集器、微控制芯片与蜂鸣器布置示意图。
以下结合附图和具体实施方式
对本发实用新型做进一步解释说明。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，包括摄像头1、微控制芯片2、红绿灯信号杆3、蜂鸣器4，所述摄像头1、微控制芯片2、红绿灯信号杆3、蜂鸣器4依次相连；所述微控制芯片2包括微处理器5、时钟芯片6和信号输出电路锁存器7 ；所述摄像头1的输出端连接所述微处理器5，所述微处理器5的三个输出端分别连接到时钟芯片6、信号输出电路锁存器7和红绿灯信号杆3的输入端，所述时钟芯片6的输出端连接所述信号输出电路锁存器7的另一个输入端。所述摄像头1采用KaiCong凯聪S508CR。其相关参数CCD尺寸1/4〃 SHARP高清 CCD;有效像素PAL:582(H) x582 (V) 440K ；NTSC :582 (H) x494 (V) 380K ；镜头6mm ；视角范围75. 7° ；电视制式PAL (默认)/NTSC ；水平电视线420TVL ；最低照度Color (1Lux), B/ff(0 Lux, IR On)；红外灯开关自动；信噪比More Than 48dB (AGC Off)；电子快门1/50(1/60) 1/10,000 Sec.；白平衡自动；增益补偿自动；红外线数量18灯红外灯；红外线波长840nm ；红外线夜视距离25米；输入输出连接直流电源接头视频BNC接头；视频输出1.0 Vp-p (75 Ohms, composite)；电源要求DC12V ；电流要求最大IA ；带红外夜视功能，无论在白天还是夜晚都能采集到清晰的图像。所述微控制芯片2由微处理器5、时钟芯片6和信号输出电路锁存器7组成。所述微处理器5采用宏晶科技的STC90C51系列单片机。它可工作在6个时钟周期的高速模式，3. 8V-5. 5V宽工作电压和0-40MHZ的工作频率范围，程序空间有3 字节，内部集成了 4352字节的SRAM和29696字节的EEPR0M，还有看门狗和MAX810专用复位电路，能够满足行人过街智能控制的需要。所述的时钟芯片6采用PCF8563芯片。PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片，具有32. 768KHz, 1024Hz, 32Ηζ, 1Ηζ4种可编程时钟输出、中断输出和掉电检测器，400Kbits/s高速I2C接口，0. 25 μ A微功耗，1. 0-5. 5V的大工作电压，还有报警和定时器功能，通过I2C总线与INTO连接，并提供定时中断信号给微处理器，纽扣电池保证停电时时钟继续工作。本系统中设置INT输出32Hz计时秒脉冲，用于系统计时控制。为了使得系统工作更为合理，设立了高峰时段和非高峰时段，高峰时段即过街行人流量多的时间段，可根据应用场合做适当调整，如对学校高峰时段可设定为上午7:00—9:30，11:30—12:30，下午1:00—2:30，4:30—6:30。设定高峰时段主干道红灯信号灯时长为60秒，行人等候时长为30秒；非高峰时段主干道红灯信号灯时间为30秒，行人在等候区域的等候时间为60秒。[0026]所述的信号输出电路锁存器7采用74HC573锁存器件，输出的信号经过驱动电路可控硅控制信号灯的亮灭。所述红绿灯信号杆3采用符合国家标准的红绿灯信号杆。所述蜂鸣器4为扬声器即声音输出装置，提示行人过街时发出一段连续滴滴声在高峰时段前40秒频率为2秒一声，后20秒频率为0. 5秒一声；在非高峰时段前20秒频率为2秒一声，后10秒频率为0. 5秒一声。在学校或单位门口设定一个行人过街等候区域，摄像头1实时采集该区域的视频图像，装置系统的供电可直接使用道路红绿灯的供电设备。如图2所示，将红绿灯信号杆3设置在等候区域一侧，将摄像头设置在红绿灯信号杆3上，将微控制芯片2和蜂鸣器4设置在红绿灯信号杆3内部。参见图3，本实用新型的工作流程如下步1:初始化。转入步2。步2 行人走进过街等候区域，等待过街。转入步3。步3 摄像头采集行人图像信息，将采集到的视频图像信息传输给微控制芯片2。转入步4。步4 微控制芯片2的微处理器5上预先储存过街等候区的背景图像帧，将输入图像帧和背景帧做简单的差分，差异大于阈值时为前景。转入步5。步5 微处理器5进行判断，若等候过街的行人的像素数大于一较小设定值时(通常为一个行人的像素数)，时钟芯片6开始计时，转入步6，否则转入步1。步6 微处理器5判断时钟芯片6显示的时间是否是高峰时段，是则转入步7，否则转入步8。步7 判断时钟芯片6计时是否超过30S，是则转入步9 ；否则，循环执行步7。步8 判断时钟芯片6计时是否超过60S，是则转入步9 ；否则，循环执行步7。步9:触发主干道红灯信号灯和蜂鸣器，行人通行，主干道车辆阻行，同时时钟芯片6开始计时，转入步10。步10 判断时钟芯片6显示的时间是否是高峰时段，是则转入步11，否则转入步12。步11 判断时钟芯片6计时是否超过30S，是则转入步1 ；否则，循环执行步11。步12 判断时钟芯片6计时是否超过60S，是则转入步1 ；否则，循环执行步12。
权利要求1.一种带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，包括摄像头(1)、微控制芯片(2)、红绿灯信号杆(3)、蜂鸣器(4)，所述摄像头(1)、微控制芯片(2)、红绿灯信号杆 (3)、蜂鸣器(4)依次相连；所述微控制芯片(2)包括微处理器(5)、时钟芯片(6)和信号输出电路锁存器(7 )；所述摄像头(1)的输出端连接所述微处理器(5 )，所述微处理器(5 )的三个输出端分别连接到时钟芯片(6)、信号输出电路锁存器(7)和红绿灯信号杆(3)的输入端， 所述时钟芯片(6)的输出端连接所述信号输出电路锁存器(7)的另一个输入端。
2.如权利要求1所述的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，所述摄像头(1)采用KaiCong凯聪S508CR。
3.如权利要求1所述的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，所述的微处理器(5)采用宏晶科技的STC90C51系列单片机。
4.如权利要求1所述的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，所述的时钟芯片(6)采用PCF8563芯片。
5.如权利要求1所述的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，所述的信号输出电路锁存器(7)采用74HC573锁存器件。
6.如权利要求1所述的带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，其特征在于，所述的蜂鸣器(4)为扬声器。
专利摘要本实用新型公开了一种带摄像头的自适应行人过街信号控制装置，包括摄像头、微控制芯片、红绿灯信号杆、蜂鸣器，所述摄像头、微控制芯片、红绿灯信号杆、蜂鸣器依次相连；所述微控制芯片包括微处理器、时钟芯片和信号输出电路锁存器；摄像头的输出端连接所述微处理器，微处理器的三个输出端分别连接到时钟芯片、信号输出电路锁存器和红绿灯信号杆的输入端，时钟芯片的输出端连接所述信号输出电路锁存器的另一个输入端。该装置利用摄像头自动采集行人过街信号，当行人等待时间达到设定值或等待过街的行人人数达到一定值时，触发行人过街的信号使行人安全过街，既减少了主干道上车辆的等待时间，也无需专门的人员指挥交通，避免了人力资源的浪费。
文档编号G08G1/08GK202331801SQ20112046264
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月20日 优先权日2011年11月20日
发明者刘伟, 寇雯玉, 张雷, 肖梅, 苗永禄 申请人:长安大学