一种基于车流量精准检测的交通灯控制装置的制作方法

本发明涉及交通灯控制领域，特别地，涉及一种基于车流量精准检测的交通灯控制装置。

背景技术：

现有的交通控制系统的交通信号灯(红绿灯)时间基本上是经验设定的，按时段固定时间的控制方式。这些路口的交通控制信号不会根据车流量变化实时调整，经常出现有车的方向红灯，而没车的方向长时间绿灯。这种实际道路车辆状况和交通控制信号不同步的情况会增加车辆停留次数和时间，浪费现有的道路资源，恶化交通拥堵状态，加大能源消耗和废气污染。为改善道路交通状态，有的交通路口在高峰期会有交警等人工指挥，其目的就是让交通控制信号根据道路的实时状况进行优化调整，因为交警能够看到路口的车辆及行人的实时交通状态。但是每个路口，每天24小时都有人现场指挥是不现实的。

因此，需要设计出一种根据实际情况而进行自行控制的交通灯装置。从而使得加快路口车辆的输流，减少道路堵车事件。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于车流量精准检测的交通灯控制装置，以解决现有交通灯不能根据车流量信息智能控制红绿灯开启时间的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于车流量精准检测的交通灯控制装置，包括交通灯装置、车辆统计装置和车载装置；所述交通灯装置设置在每个路口的正前方，车辆统计装置设置在反向车道的中间且与交通灯装置无线连接，车载装置安装在每辆车上且与车辆统计装置无线连接；

所述车载装置根据车辆速度选择自动开启或关闭，开启后发送无线信号供车辆统计装置检测；所述车载装置包括车速检测装置、车载控制器和gps发送模块，所述车速检测装置用于采集车辆的速度并把检测的速度传给车载控制器，所述车载控制器接收车速检测装置传入的速度并与预设的速度进行比较，当检测的速度比预设的速度小时，车载控制器控制gps发送模块启动，所述gps发送模块发射设定频段的信号供车辆统计装置进行检测；

所述车辆统计装置检测进入检测范围的车载装置，定位车载装置所属车道，统计每个车道的车流量；

所述车辆统计装置包括gps接收模块、方位传感器、车辆统计控制器和无线发送模块，所述gps接收模块检测进入检测范围内的车载装置的gps发送模块发射的设定频段的gps信号，同时获取车载装置与车辆统计装置间的距离，所述方位传感器获取车载装置与水平线间的夹角，所述车辆统计控制器根据车载装置与车辆统计装置间的距离距离和车载装置与水平线间的夹角算出车载装置所属的车道，所述无线发送模块把每个车道的车流量传给交通灯装置，交通灯装置根据车辆统计装置传入的每个路口每个车道的车流量进行控制红绿灯的时间。

上述方案中，优选的是车辆统计控制器算出车载装置所属的车道的过程为，车辆统计控制器获取车载装置与车辆统计装置间的距离为a和车载装置与水平线间的夹角为β，算出车辆统计装置与车道间的距离＝a/cosβ，把车辆统计装置与车道间的距离与原先设定的车辆统计装置与每个车道的距离范围进行比较，得出车载装置所属车道。

上述方案中，优选的是交通灯装置包括无线接收模块、交通灯控制器和交通led信号灯，所述无线接收模块接收车辆统计装置传入的每个车道的车流量信息，并把接收的信息传给交通灯控制器，所述交通灯控制器根据各方向的道路车流量信息算出各个方向红绿灯开启和关闭的时间，并把控制信号传给交通led信号灯，所述交通led信号灯根据交通灯控制器控制信号进行亮起或关闭。

上述方案中，优选的是交通灯控制器算出各个方向红绿灯开启和关闭的时间的过程为，绿灯开启时间＝时间基数*(车道流量-平均车流量)+基准时间，其中时间基数＝2s/辆，基准时间＝60s。

上述方案中，优选的是无线发送模块和无线接收模块均为wifi无线模块、蓝牙模块或射频模块。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过实用精准的车流量统计装置对车流量进行统计，使用车辆统计装置检测车载装置与车辆统计装置的距离和方向，从而获得车辆的所在车道，进一步获取每条车道的车辆信息，从而使得本发明的车流量检测与现有的摄影车流量检测更加精准，从而使得交通灯能根据路口车道车流量的信息进行智能控制红绿灯，从而使得不会出现有车的方向红灯，而没车的方向长时间绿灯的情况，加快交通灯路口的输流，减少道路堵车的情况。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明结构框图。

图2是本发明十字路口安装图。

图3是本发明车辆统计图。

图中标号：1交通灯装置、2车辆统计装置、3右转车道、4直行车道、5左转车道、6车辆、7车载装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

一种基于车流量精准检测的交通灯控制装置，如图1-3所示，包括交通灯装置1、车辆统计装置2和车载装置7。交通灯装置1设置在每个路口的正前方，车辆统计装置2设置在反向车道的中间且与交通灯装置1无线连接。车载装置7安装在每辆车上且与车辆统计装置2无线连接。

车载装置7设置为一个控制盒，包括外壳体和内部电路板，内部电路板设置有数据采集接口并漏出外壳体外部与汽车上的控制装置连接。车载装置7包括车速检测装置、车载控制器和gps发送模块。车速检测装置用于采集车辆的速度并把检测的速度传给车载控制器，车速检测装置为ad采样模块，采样间隔为0.5s，并把采集的数据实时的传给车载控制器。车载控制器接收车速检测装置传入的速度并与预设的速度进行比较，当检测的速度比预设的速度小时，车载控制器控制gps发送模块启动。车载控制器在开始安装时通过人工设置车辆的预设速度，一般设置为10km/h，因此当车载控制器接收到小于10km/h的车速度时，车载控制器就控制gps发送模块自动启动上电。gps发送模块开启后发射设定频段的信号供车辆统计装置2进行检测。设定频段的信号为在制造的过程中程序设定的与车辆统计装置2上的检测的频段相对应，从而更具有针对性的检测。

车辆统计装置2设置为一个密封的壳体，壳体低端设置有立柱，立柱的高度与车载装置7安装在车的竖直高度相同。车辆统计装置2设置在相反方向车道之间的隔栏上或花圃上，用于检测路口右边的车辆，右边是相对附图而说的右边，为了方便而进行的方向设定，但本发明并不局限于这些方向的设定。壳体内部设置有电路板，电路板与外部的电源连接供电。车辆统计装置2包括gps接收模块、方位传感器、车辆统计控制器和无线发送模块。gps接收模块检测进入检测范围内的车载装置7的gps发送模块发射的设定频段的gps信号，同时获取车载装置7与车辆统计装置2间的距离，gps短距离定位可以使得误差缩小到0.05m，获取距离的具体过程为现有技术，在此不再详细说明。方位传感器获取车载装置7与水平线间的夹角，由于车载装置7和车辆统计装置2同一水平高度，因此方位传感器可以直接感应车载装置7与水平线间的夹角，因此车载装置7向车的运动方向引线，使得与从车辆统计装置2的水平线垂直，构成一个支脚三角形。车辆统计控制器根据车载装置7与车辆统计装置2间的距离距离和车载装置7与水平线间的夹角算出车载装置7所属的车道。如图3所示，车辆统计控制器算出车载装置7所属的车道的过程为，车辆统计控制器获取车载装置7与车辆统计装置2间的距离为a和车载装置7与水平线间的夹角为β，从而根据三角形的余弦定理算出车辆统计装置2与车道间的距离＝a/cosβ。由于车道有一定的宽度，因此在安装车辆统计装置2时就人工的把车辆统计装置2与各个车道的距离输入车辆统计控制器内部，由于不同地区的道路的车道宽度有所不同，因此车辆统计装置2与每个车道的距离范围也不一样，距离范围宽度为车道的宽度。把车辆统计装置2与车道间的距离与原先设定的车辆统计装置2与每个车道的距离范围进行比较，经过对比得出测出的车辆统计装置2与车道间的距离落入哪个车道距离范围内，该车就属于该车道，得出车载装置7所属车道，在检测在新进入检测范围的车载装置7的所述车道的车辆统计数加1，得到每个车道车流量。无线发送模块把每个车道的车流量传给交通灯装置1，一般检测0.5秒发一次统计结果。

交通灯装置1包括无线接收模块、交通灯控制器和交通led信号灯。无线接收模块接收车辆统计装置2传入的每个车道的车流量信息，并把接收的信息传给交通灯控制器。交通灯控制器根据各方向的道路车流量信息算出各个方向红绿灯开启和关闭的时间，并把控制信号传给交通led信号灯。交通灯控制器算出各个方向红绿灯开启和关闭的时间的过程为，绿灯开启时间＝时间基数*(车道流量-平均车流量)+基准时间，其中时间基数＝2s/辆，基准时间＝60s。比如在东西方向的直行绿灯开启的时间，当由东往西方向的车流量为30辆时，而路口的平均车流量为25辆时，平均车流量指的是检测到路口所有车流量的总合除以路口的所检测车道方向数，由东往西方向行驶的绿灯的开启时间为2s/辆*(30辆-25辆)+60s＝70s。交通led信号灯根据交通灯控制器控制信号进行亮起或关闭。从而能够达到智能控制路口交通，更好的防止由于红绿灯造成的交通堵塞等问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。