一种交通信号灯自适应指示方法
【专利摘要】本发明涉及一种自适应LED交通信号灯，所述信号灯位于当前交通路口，包括环境亮度检测设备和LED三色灯设备，环境亮度检测设备用于检测周围环境亮度，LED三色灯设备用于基于周围环境亮度确定其自身的显示亮度。通过本发明，能够在保障LED交通信号灯正常显示的同时，有效地节省了电力资源。
【专利说明】
_种交通信号灯自适应指T方法
技术领域
[0001]本发明涉及信号灯领域，尤其涉及一种交通信号灯自适应指示方法。
【背景技术】
[0002]LED自从1968年问世以来，就凭借其较小的体积小、极快的反应速度、非常低的起动电压、高度的耐震性和避免了汞污染等良好的特性，在很多要求轻、薄以及小型设备中得到了广泛的应用。又由于其发光效率高，而且拥有红、黄、绿等良好的显色性能，不但被大量应用于需要色彩装饰的生活环境中，特别是在公路、铁路、城市道路的交通信号系统中更是大显身手。
[0003]LED信号灯具有以下特性:
[0004]I)可靠性好，寿命长，对于信号灯来说，一般使用环境比较恶劣，需要适应不同的温度以及风吹、日晒、雨淋等不同的自然条件，所以，要求信号灯在可靠性和寿命方面具有较高的要求，一般说来，如果使用白炽灯泡作为信号灯，其平均寿命大约为1000h，如果使用低压卤钨作为主要材料的灯泡，其平均寿命大约为2000h，而且这些信号灯在维护时的费用一般很高，而LED信号灯在这个方面的优势则要突出得多，已经有实践证明，很多LED信号灯的寿命已经大大超过了 5年，却没有损坏，另外，LED信号灯还有一个非常突出的优点就是回应时间快，从而能够大大减少在应用中发性交事故的概率，这些都是白炽灯或卤钨灯泡难以实现的；
[0005]2)具有单色光和发散角的特性，因为LED所散出来的本身就是单色光，所以，在使用中不需要用色片作用去重新生成红、黄、绿等不同颜色，另外，由于LED所散发出来的光是呈现一定的方向性的，具有特定的发散角，所以，在应用中就避免了以往采用非球面的反光镜的做法，因为这一特点，使得LED很好地解决了以往信号灯中容易产生幻像的弊端，同时还避免了因色片而带来的褪色现象，大大完善了使用效果；
[0006]3)LED具备冷光源、能耗低的优势，作为一种重要的冷光源，LED具备能耗很低的特点，使得这种信号灯实现了节能的目的。由此可见，LED信号灯正凭借其较高的亮度和可靠性以及能耗低的优势，逐渐得到世界各个城市的广泛使用。
[0007]然而现有的LED交通信号灯还存在以下弊端:首先，缺乏黄灯显示倒计时机制和黄灯显示剩余时间能够通行车辆数量的确定机制，无法为车辆驾驶员提供足够多的信息实现预警功能，从而导致车辆驾驶员在做出闯黄灯决定后，事实上发生了闯红灯的违章行为;其次，缺乏无线充电技术，无法为LED交通信号灯的供电提供有力保障；最后，现有的LED交通信号灯结构过于简单，需要增加一些辅助设备以提高其智能化水平。
[0008]因此，需要一种新的交通信号灯的设计方案，能够同时解决上述弊端，从而为需要的交通信号灯的车辆和行人提供更多的辅助信息，增强交通信号灯的可靠性和智能化水准，使其更好地服务于城市建设。
【发明内容】
[0009]为了解决上述问题，本发明提供了一种自适应LED交通信号灯，改造现有技术中的信号灯设计方案，提供了黄灯显示倒计时机制和黄灯显示剩余时间能够通行车辆数量的确定机制，为车辆驾驶员提供足够多的预警信息，有效避免闯红灯的违章行为发生，同时建立无线充电机制，为LED交通信号灯的供电提供有力保障，更为关键的是，对现有的LED交通信号灯增加一些辅助设备，在优化LED交通信号灯结构的同时，为附近的车辆和行人提供更多服务。
[0010]根据本发明的一方面，提供了一种自适应LED交通信号灯，所述信号灯位于当前交通路口，包括环境亮度检测设备和LED三色灯设备，环境亮度检测设备用于检测周围环境亮度，LED三色灯设备用于基于周围环境亮度确定其自身的显示亮度。
[0011]更具体地，在所述自适应LED交通信号灯中，包括:环境亮度检测设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于检测并输出周围环境亮度，以通过凌阳SPCE061A芯片控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示亮度;电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号;定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯；自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应;RS485串行通信设备，用于实现凌阳SPCE061A芯片与远端中央控制设备之间的RS485通信;凌阳SPCE061A芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信设备发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信设备向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作;车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括:计时单元，用于提供并输出计时信号;超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号;超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号;检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米;剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出；LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作;黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后;信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作;IXD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，IXD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和凌阳SPCE061A芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容;车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备；电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或
3.3V电压信号;其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、Tl 39菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上。
[0012]更具体地，在所述自适应LED交通信号灯中:剩余通行车辆数量指示设备位于黄灯倒计时指示设备的右侧。
[0013]更具体地，在所述自适应LED交通信号灯中，所述信号灯还包括:太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应。
[0014]更具体地，在所述自适应LED交通信号灯中:太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接。
[0015]更具体地，在所述自适应LED交通信号灯中:凌阳SPCE061A芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备被集成在一块集成电路板上。
【附图说明】
[0016]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0017]图1为根据本发明实施方案示出的自适应LED交通信号灯的结构方框图。
[0018]图2为根据本发明实施方案示出的自适应LED交通信号灯的太阳能供电设备的结构方框图。
[0019]附图标记:I环境亮度检测设备;2LED三色灯设备;3光伏板;4充放电控制单元;5蓄电池
【具体实施方式】
[0020]下面将参照附图对本发明的自适应LED交通信号灯的实施方案进行详细说明。
[0021 ]近年来，LED凭借着自己的优势，在照明电路中的应用越来越广泛。同时，随着LED在照明领域的不断突破，LED光源成为了半导体照明行业的热点，而且LED的成本也在逐渐降低，LED光源也被广泛应用到道路交通中。
[0022]在交通信号灯方面，关于LED光源的开发已经在如火如荼的进行。国内外有很多示范工程，并且取得了很好的效果。现在LED光源在减少经费支出，降低光污染方法具有很大的优势，同时具有色温好，杂散光少等特点。
[0023]交通信号灯采用LED的几点优势:LED交通信号灯与传统的交通信号灯的比较LED，即为发光二极管，属于固态的半导体器件，能够直接把电能转化为光能，应用十分广泛;他能够定向发射光线，适合应用于某个方向的光线照明，同时因为发光面小，可以进行光线控制，提高光线利用率;刚开始的时候，LED作为仪器仪表的指示光源被使用，后来逐渐应用到交通信号灯以及大面积的显示屏中，带来了巨大的经济效益和社会效益;传统的交通信号灯是由电源、反光碗和灯壳以及有色配光镜等部分组成，而对于LED信号来说，本身可以发出色光，不需要再配置有色配光镜。
[0024]当前，在LED交通信号灯的实际使用中，仍暴露了一些问题需要解决。例如，缺乏黄灯显示期间的预警信息提供机制，预警信息包括黄灯显示剩余时间以及剩余时间内尚能通行车辆的数量，容易导致车辆驾驶员发生误判，将闯黄灯变为闯红灯，又如，无法进行无线充电，另外，现有的LED交通信号灯的结构仍需要优化，功能仍需要进一步地丰富。
[0025]为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应LED交通信号灯，优化了现有LED交通信号灯的结构，增加了黄灯显示期间的预警信息提供机制和无线充电机制，从而解决了上述问题。
[0026]图1为根据本发明实施方案示出的自适应LED交通信号灯的结构方框图，所述信号灯位于当前交通路口，包括环境亮度检测设备和LED三色灯设备，环境亮度检测设备用于检测周围环境亮度，LED三色灯设备用于基于周围环境亮度确定其自身的显示亮度。
[0027]接着，继续对本发明的自适应LED交通信号灯的具体结构进行进一步的说明。
[0028]所述信号灯包括:环境亮度检测设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于检测并输出周围环境亮度，以通过凌阳SPCE061A芯片控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示亮度;电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号。
[0029]所述信号灯包括:定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯；自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应。
[0030]所述信号灯包括:RS485串行通信设备，用于实现凌阳SPCE061A芯片与远端中央控制设备之间的RS485通信。
[0031 ]所述信号灯包括:凌阳SPCE061A芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信设备发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信设备向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作。
[0032]所述信号灯包括:车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括:计时单元，用于提供并输出计时信号;超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号;超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号;检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米。
[0033]所述信号灯包括:剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LE D主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出。
[0034]所述信号灯包括:LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作;黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后；信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作。
[0035]所述信号灯包括:1XD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，LCD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和凌阳SPCE061A芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容。
[0036]所述信号灯包括:车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备。
[0037]所述信号灯包括:电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或3.3V电压信号。
[0038]其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、T139菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上。
[0039]可选地，在所述信号灯中:剩余通行车辆数量指示设备位于黄灯倒计时指示设备的右侧。
[0040]如图2所示，可选地，所述信号灯还可以包括:太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应;太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接。
[0041]可选地，在所述信号灯中:凌阳SPCE061A芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备可以被集成在一块集成电路板上。
[0042]另外，发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
[0043]发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。发光二极管的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
[0044]采用本发明的自适应LED交通信号灯，针对现有技术无法为车辆驾驶员提供更多辅助信息以及供电无法有效保障的技术问题，通过建立黄灯显示倒计时机制、黄灯显示剩余时间和无线充电机制，解决上述技术问题，同时，还对现有的LED交通信号灯的结构和功能进行了优化和完善。
[0045]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种交通信号灯自适应指示方法，该方法包括: 1)提供一种自适应LED交通信号灯，所述信号灯位于当前交通路口，包括环境亮度检测设备和LED三色灯设备，环境亮度检测设备用于检测周围环境亮度，LED三色灯设备用于基于周围环境亮度确定其自身的显示亮度； 2)使用该信号灯。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号灯包括: 环境亮度检测设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于检测并输出周围环境亮度，以通过凌阳SPCE061A芯片控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显不壳度; 电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号；定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯； 自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号； 自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应； RS485串行通信设备，用于实现凌阳SPCE061A芯片与远端中央控制设备之间的RS485通?目; 凌阳SPCE061A芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信设备发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信设备向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作； 车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括: 计时单元，用于提供并输出计时信号； 超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号； 超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号； 检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间； 目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米； 剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出； LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作； 黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间； 行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后； 信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作； IXD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，IXD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和凌阳SPCE061A芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容； 车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备； 电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或3.3V电压信号； 其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、T139菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于: 剩余通行车辆数量指示设备位于黄灯倒计时指示设备的右侧。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信号灯还包括: 太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于: 太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接。6.如权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于: 凌阳SPCE06IA芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备被集成在一块集成电路板上。
【文档编号】G08G1/096GK105825693SQ201610246170
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】魏芳芳
【申请人】魏芳芳