一种机械交警与红绿灯结合的交通指挥系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通系统，特别涉及一种机械交警与红绿灯结合的交通指挥系统。

背景技术：

目前，我国机动车保有量越来越多，随之而来的交通拥堵问题也越来越严重。在各个十字路口，大都使用固定时长的红绿灯指挥交通，高峰时间还要增加交警协助指挥。采用固定红绿灯开闭时间的控制方式已经不能完全适应当前的交通要求，比较合理的方式是根据交通流量变化调整开闭时间，使得红绿灯控制更加合理有效。交警在路口执勤，亲自指挥，又有被碰撞及空气污染的问题。

如今，图像处理，人工智能技术已经有了长足的发展，在十字路口交通指挥方面，由摄像头采集四个方向车队长度数据，灵活调整红绿灯时间长度，可大幅提高通行效率。同时，十字路口中间岗亭位置，安装机械交警，代替人工做指挥动作，可以让交警从恶劣的工作环境中解放出来。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种机械交警与红绿灯结合的交通指挥系统，通过机械交警和控制系统，实现指挥动作，通过摄像头采集四个方向的车队长度，计算各方向红绿灯所需时间，通过脉冲隔离放大电路向机械交警发送动作指令，通过隔离放大电路控制红绿灯的指示状态。

为了实现达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种机械交警与红绿灯结合的交通指挥系统，包括机械交警和控制系统，所述的机械交警包括底座6，底座6通过腰部电机5连接矩形机械身14，矩形机械身14的顶部通过颈部电机1连接机械头15，矩形机械身14的顶部两侧通过肩部电机2连接机械臂16，机械臂16的肘部设置有肘部电机3，机械臂16的手腕处设置有腕部电机4；所述的控制系统包括朝向四个方向的摄像头8，朝向四个方向的摄像头8的信号输出端双向连接单片机9第一信号输入端，单片机9的第一信号输出端通过脉冲隔离放大电路7分别连接颈部电机1、肩部电机2、肘部电机3、腕部电机4和腰部电机5的信号输入端；单片机9的第二信号输出端通过隔离放大电路11连接红绿灯10的信号输入端。

所述的单片机9的第三信号输出端双向连接串口屏13；单片机9的第四信号输出端双向连接GPRS模块12的信号输入端。

所述的底座6采用圆柱形不锈钢壳体。

所述脉冲隔离放大电路7由光耦、电阻和三极管组成，用以放大单片机9输出的脉冲信号.

所述单片机9为STM32F4系列单片机，具体型号为STM32F407ZGT6。

所述的隔离放大电路11由光耦、电阻和MOS管组成，用于隔离放大单片机9产生的开关信号，驱动红绿灯10的亮灭。

所述的GPRS模块12型号为SIM800A。

所述的串口屏13采用可以接收触点输入、支持串口通讯方式的感应式液晶显示触控面板，型号为ET070。

本实用新型的有益效果：

1本实用新型可以根据交通状况实时调节红绿灯时间，实现交通控制智能化，即根据路口车流量大小确定放行时间。减少等待时间和能源浪费，使交通顺畅。克服现有红绿灯不能调节放行时间，造成车辆无谓的等待和堵车。2用伺服电机控制的真人比例大小交警模型，可以代替交警执勤，将交警从繁重的作业和恶劣的工作环境中解放出来。3本实用新型采用模块式开发，结构简单，成本低廉，且各模块功能可根据实际情况增减，便于后期维护与升级，增强了系统的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型机械交警示意图。

图2是本实用新型控制系统电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1所示，一种机械交警与红绿灯结合的交通指挥系统，包括机械交警和控制系统，所述的机械交警包括底座6，底座6通过腰部电机5连接矩形机械身14，矩形机械身14的顶部通过颈部电机1连接机械头15，矩形机械身14的顶部两侧通过肩部电机2连接机械臂16，机械臂16的肘部设置有肘部电机3，机械臂16的手腕处设置有腕部电机4；

参照图2所示，所述的控制系统包括朝向四个方向的摄像头8，朝向四个方向的摄像头8的信号输出端双向连接单片机9第一信号输入端，单片机9的第一信号输出端通过脉冲隔离放大电路7分别连接颈部电机1、肩部电机2、肘部电机3、腕部电机4和腰部电机5的信号输入端；单片机9的第二信号输出端通过隔离放大电路11连接红绿灯10的信号输入端，所述的单片机9的第三信号输出端双向连接串口屏13；单片机9的第四信号输出端双向连接GPRS模块12的信号输入端。

本实用新型的工作原理：

工作时，将摄像头8安装在十字路口岗亭最高处，向着四条路的方向，调整好角度；摄像头8用以拍摄四个方向车队，将图像信息送给单片机9进行识别，单片机9对四个方向摄像头图像的采集并识别出车队的长度，计算各方向的最佳通行时间长度，控制红绿灯10的亮灭，控制颈部电机1、肩部电机2、肘部电机3、腕部电机4和腰部电机5实现指挥动作。

在串口屏13上将一天设置成多个时间段，每个时间段各方向红绿灯10的时间，系统按照设置控制红绿灯10和颈部电机1、肩部电机2、肘部电机3、腕部电机4和腰部电机5指挥动作；当十字路口出现拥堵时，GPRS模块12接收GPRS远程控制指令，按照指令要求控制红绿灯10和颈部电机1、肩部电机2、肘部电机3、腕部电机4和腰部电机5指挥动作。