一种基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统的制作方法

本实用新型涉及道路交通安全领域，特别涉及一种基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统。

背景技术：

目前，机动车的数量越来越多，在给人们带来方便的同时，又不可避免地给道路安全造成了一定的隐患，而在路口由于闯红灯酿成的交通事故屡见不鲜，对路口信号灯的管理已刻不容缓。这些交通事故发生的主要原因在于机动车驾驶人主观上的违规，再者就是刹车不及时无法控制地越过停车安全线。虽然有一些路口有交警监管，但毕竟人力有限，在没有交警监管的路口由于监管能力不足，还是有很多的违规现象发生。以往人们都是开发汽车上的功能以满足安全需求，实际上很多人为了赶时间等原因还是会在通过路口时违反交通规则，所以仍需要进一步的加强在路口中通过信号灯指挥交通的监管能力。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统，从而克服现有的在没有交警监管的路口通过信号灯指挥交通时的监管能力不足的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统，其中，包括：检测装置，其用于检测进入检测区域内的车辆所在的车道、车辆的速度以及与车辆所在的车道对应的指示灯信号；单片机，所述检测装置把检测到的数据信息输送给该单片机进行处理和分析，以获得控制信号；控制信号接收装置，其设置于车辆上；控制信号发射装置，其用于把所述单片机得到的控制信号发送给所述控制信号接收装置，且所述控制信号接收装置把控制信号反馈给车辆控制系统；以及车速控制装置，车辆控制系统根据控制信号来自动操控该车速控制装置，以根据车辆所在的车道对应的指示灯信号来自动调节车辆的行驶状况。

优选地，上述技术方案中，所述检测装置通过一设置于车辆上的GPS定位装置来得到车辆的实时位置信号，并通过一GPS信号接收装置来把车辆的实时位置信号反馈给所述单片机，所述单片机以此判断出车辆所在的车道，并计算出车辆的速度。

优选地，上述技术方案中，所述车速控制装置包括刹车控制装置以及油门控制装置。

优选地，上述技术方案中，还包括一设置于车辆上的手动关闭装置，该手动关闭装置能够控制车速控制装置正常运行或停止运行。

优选地，上述技术方案中，还包括一设置于车辆上的提醒装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过检测装置检测得到车辆所在的车道、车辆的速度以及与车辆所在的车道对应的指示灯信号后，由车速控制装置自动能够根据车道上的指示灯信号来控制对应车道上的车辆的行驶状况，以改善闯红灯事件频发的问题，从而提高路口的监管能力，保证道路交通安全。

附图说明

图1是根据本实用新型基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型的检测区域的示意图。

图3是根据本实用新型的信号灯内部结构示意图。

图4是根据本实用新型的整体控制流程图。

主要附图标记说明：

1-信号灯，2-检测区域，3-车速控制区域，4-停止线，5-绿灯，6-黄灯，7-红灯，8-灯柱，9-电源线，10-单片机，11-GPS信号接收装置，12-控制信号发射装置，13-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1至图4显示了根据本实用新型优选实施方式的一种基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统的结构示意图，参考图1，该基于交通灯智能信号控制机动车行驶状况的系统包括检测装置、单片机、控制信号接收装置、控制信号发射装置以及车速控制装置。检测装置设置于交通路口，参考图2，交通路口通过灯柱8设置有信号灯1，在信号灯1前设置有检测区域2、车速控制区域3以及停止线4，车辆经过路口时，选经过检测区域2，再进入车速控制区域3，停止线4位于车速控制区域3的前端。可以使与停止线4相距100-120米的区域为检测区域2，0-100m的区域为控制车速区域3(具体可根据路口情况适当调整区域范围)。信号灯1为常规的交通信号灯，其设置有用于指导每个车道上的车辆通行的指示灯。信号灯1上还可以设置有摄像头，以用于正常监控。检测装置用于检测进入检测区域2内的车辆所在的车道、车辆的速度以及与车辆所在的车道对应的指示灯信号，指示灯信号包括红灯信号、黄灯信号以及绿灯信号。检测装置把检测到的数据信息输送给单片机进行处理和分析，以获得控制信号。

优选地，检测装置通过一设置于车辆上的GPS定位装置来得到车辆的实时位置信号，另外设置一个GPS信号接收装置11与单片机10连接，GPS定位装置把进入检测区域2内的车辆的位置信息发送给GPS信号接收装置11，再通过GPS信号接收装置11来把车辆的实时位置信号反馈给单片机10，单片机10以此判断出车辆所在的车道，并计算出车辆的速度。单片机10获得进入检测区域2的车辆的位置信号后便能判断出车辆是在哪个车道行驶，再通过车辆的位置变化来获得车辆的行驶速度。GPS定位装置通过发射地址信号来把信息反馈给GPS信号接收装置11，以防在车辆较多时出现信号错乱的情况。参考图3，GPS信号接收装置11、单片机10集成在信号灯1内，信号灯1的电源线9从灯柱8引入到信号灯1内，单片机10由电源线9供电。信号灯1的指示灯中的绿灯5、黄灯6及红灯7均通过信号线与单片机10连接，以使单片机10能够实时获取各车道上的指示灯信号。单片机10可以根据指示灯的不同颜色发射不同频率的信号及握手协议来智能识别各车道当前指示灯的颜色。

控制信号接收装置设置于车辆上，控制信号发射装置12用于把单片机10得到的控制信号发送给控制信号接收装置，且控制信号接收装置把控制信号反馈给车辆控制系统。控制信号发射装置12发射的是地址信号给对应的车辆的控制信号接收装置，以防在车辆较多时出现信号错乱的情况。控制信号发射装置12也集成于信号灯1内，以便于与单片机10连接。车辆控制系统根据控制信号来自动操控车速控制装置，以根据车辆所在的车道对应的指示灯信号来自动调节车辆的行驶状况。优选地，车速控制装置包括刹车控制装置以及油门控制装置。油门控制装置用于自动控制车辆的油门，刹车控制装置用于自动控制车辆的刹车。

参考图4，本实用新型的整体控制流程为：

车辆在驶入检测区域2后，GPS信号接收装置11能够检测到车辆的GPS定位装置发出的GPS信号，并输送给单片机10，单片机10由车辆的GPS信号可判断出车辆行驶的车道(是在左转车道或直行车道)，再根据车辆所在的车道的指示灯信号来输出控制信号。若车辆所在车道的指示灯信号为绿色，则单片机10通过控制信号发射装置12发射无限制通过的特定频率的信号f₁，车速控制装置不工作，车辆便可由驾驶员自行控制通过路口；若为黄色，则单片机10通过控制信号发射装置12发射限制加油门的特定频率的信号f₂，车速控制装置使车辆在控制车速区域3内的油门失效，以控制车辆不能再加油门，避免驾驶员加速闯黄灯；若为红色，单片机10可由车辆在单位时间GPS信号移动的距离计算出车辆的实时速度v，由物理公式可得出车辆在停止线后或前车后面停车的最小加速度，即可根据计算出的加速度控制刹车阀的开度，单片机10再通过控制信号发射装置12发射自动减速的特定频率信号f₃，车速控制装置自动使车辆在车速控制区域内的油门失效并控制刹车阀的开度，使车辆能自动平稳地在停止线后或前车后停车，待其所在车道的信号灯信号变为绿色时，车辆便重新能够无限制地由驾驶员自行操作通过。

优选地，本实用新型还包括一设置于车辆上的提醒装置，提醒装置可以为语音提醒装置。单片机10通过控制信号发射装置12同时把指示灯信号发送给控制信号接收装置，车辆控制系统通过提醒装置来提醒驾驶员所在车道前方信号灯的指示灯信号，以提示驾驶员，驾驶员可提前执行减速操作以在停止线之前可能会出现已有车辆停在线前，驾驶人可人工提前减速停车，提高安全性能。

优选地，本实用新型还包括一设置于车辆上的手动关闭装置，手动关闭装置能够控制车速控制装置正常运行或停止运行，以使车辆在紧急情况下可手动关闭，如救护车、消防车、警车等在特殊情况下可手动关闭闯过红灯，但若正常情况如果出现驾驶员手动关闭车速控制装置，则可列为违反交通规则的行为，可做重大违规处理。

本实用新型通过在交通路口的信号灯和每辆上配备相应的装置后，便可对将要通过路口的车辆进行监控。先由检测装置检测得到车辆所在的车道、车辆的速度以及与车辆所在的车道对应的指示灯信号后，再由车速控制装置自动能够根据车道上的指示灯信号来控制对应车道上的车辆的行驶状况，有效控制车辆在通过路口能遵守交通规则，不会闯红灯和黄灯，从而减少闯红灯交通事故的发生，以改善闯红灯事件频发的问题，从而提高路口的监管能力，保证道路交通安全，还能节省出许多的人力空间。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。