专利名称：人性化十字路口交通信号系统的制作方法
技术领域：
本实用新型设计一种交通信号装置，具体涉及一种人性化十字路口交通信号系统。
背景技术：
十字路口发生交通堵塞和交通事故一直是交通系统中最常见，最棘手的问题。如很多行人由于赶时间经常在绿灯已经转成红灯的情况下还向人行道上冲；此时快车道上的汽车也为了赶时间，在红绿灯交换的瞬间以最快的速度出发，这种时候最容易发生交通事故。另外在上下班高峰期过后，十字路口少了不少人流，但主次干道的车流量却不一致，经常有这样的情况次干道绿灯没有车辆经过，主干道红灯却有很多车在等绿灯，浪费了很多时间。为了解决上述问题，目前在大型十字路口上都安装有摄像头来监控车流量、闯红灯、 压线数据，用智能数据信息处理系统判断超速，发布交通道路车流量信息等，但是因为这项技术成本较高、实时性较差，因此并没有在一般中型和小型十字路口普及使用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、实时性较强、并主要适于各种中、小型十字路口的人性化十字路口交通信号系统。为解决上述问题，本实用新型设计的一种人性化十字路口交通信号系统，主要由供电电源、4个交通信号灯、4个人行道交通指示灯、以及微控制器组成；其中4个交通信号灯分别安装在由主干道和次干道相交形成的十字路口的4个方向的路口处，4个人行道交通指示灯则分别安装在上述十字路口的4个方向的人行道斑马线处；4个交通信号灯和4 个人行道交通指示灯均与微控制器的输出端相连；其不同之处是还包括有4个热释电传感器和4个金属探测器；其中4个热释电传感器分别安装在4个人行道交通指示灯的灯架上， 4个金属探测器则安装在上述十字路口的4个方向的停车线后方的隔离带上；4个热释电传感器和4个金属探测器均与微控制器的输入端相连。上述方案中，所述热释电传感器的安装高度最好高于人体身高，且热释电传感器的探头向下倾斜一定角度与斑马线相对。上述方案中，所述热释电传感器的探头向下倾斜的角度最好为60°。上述方案中，所述热释电传感器的侧壁外包覆有隔热管。上述方案中，所述隔热管最好为塑胶管。上述方案中，所述金属探测器最好由振荡器、整形放大器和接近开关构成，其中振荡器经由整形放大器与接近开关相连，接近开关的输出端连接至微控制器的输入端。上述方案中，所述微控制器为AT89S51单片机。上述方案中，所述供电电源采用太阳能电池板。与现有技术相比，本实用新型具有如下特点1、采用热释电传感器实时感应人体信号，这样微控制器能够根据人体信号控制交
3通信号灯的黄灯闪烁，提醒来往车辆注意行人；2、采用金属探测器采集路面车辆信号，感应路面交通车辆状况，这样微控制器能够灵活控制各方向上交通信号灯的红绿灯亮灭时间，有效地疏导了交通，提高了交通效率；3、采用太阳能供电，有效利用了系统所处环境，从而实现节能环保的目的；4、整个系统采用低成本、高性能的单片机和传感器，实时感应路面车辆和人体信号、实时切换红绿灯状态，有效保障了人身安全和疏导了交通，使其完全可以代替昂贵的智能交通控制系统等，适合在各种类型的十字路口特别是中、小型十字路口普及使用。
图1为一种人性化十字路口交通信号系统的安装示意图；图2为一种人性化十字路口交通信号系统的结构原理图。图中标示1、交通信号灯；2、人行道交通指示灯；3、热释电传感器；4、金属探测
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具体实施方式
参见图1，一种人性化十字路口交通信号系统主要由供电电源、4个交通信号灯1、 4个人行道交通指示灯2、有4个热释电传感器3、4个金属探测器4、以及微控制器组成。其中4个交通信号灯1分别安装在由主干道和次干道相交形成的十字路口的4个方向的路口处，4个人行道交通指示灯2则分别安装在上述十字路口的4个方向的人行道斑马线处；4 个交通信号灯1和4个人行道交通指示灯2均与微控制器的输出端相连。其中4个热释电传感器3分别安装在4个人行道交通指示灯2的灯架上，4个金属探测器4则安装在上述十字路口的4个方向的停车线后方的隔离带上；4个热释电传感器3和4个金属探测器4均与微控制器的输入端相连。热释电传感器3用于监测人体信号，其作用是当行人行进在斑马线上时，通过检测人体在其监测距离内的存在，然后送信号给微控制器，微控制器发出信号控制相应方向上交通信号灯1的黄灯开始闪烁，提示司机减速慢行；直到检测不到行人，微控制器发出信号控制交通信号灯1的黄灯停止闪烁。热释电传感器3主要根据它的感应范围和感应角度进行安装。为了采集斑马线上人体信号，即有效感知斑马线上是否有行人通过，所述热释电传感器3的安装高度高于人体身高，且热释电传感器3的探头向下倾斜一定角度与斑马线相对。在本实用新型优选实施例中，热释电传感器3的探头向下倾斜的角度为60°。另外， 为了提高热释电传感器3的抗干扰性，所述热释电传感器3的侧壁外包覆有隔热管，以避免因日光灯的直射、风等各种干扰所导致的热释电传感器3感应不准等不足。在本实用新型优选实施例中，包覆在热释电传感器3的侧壁外的隔热管为塑胶管。金属探测器4用于检测车辆信号，其作用是检测到无车辆通行时，微控制器发出控制信号将此方向上交通信号灯1的绿灯时间缩短，变为黄灯闪烁，并经过一段时间后变为红灯；同时微控制器发出控制信号让另一方向的交通信号灯1转变为绿灯。在本实用新型中，所述金属探测器4由振荡器、整形放大器和接近开关构成，其中振荡器经由整形放大器与接近开关相连，接近开关的输出端连接至微控制器的输入端。振荡器起振后在金属探测器4的感应头上产生一个交变的磁场，当金属体接近感应区时，在金属体内产生涡流，从而吸收振荡的能量，并使振荡器的振荡幅度减弱。整形放大器将振荡器的振荡信号转换成二进制的开关电信号送至接近开关中。当振荡器的振荡幅度减弱到一定程度时，由整形放大器换成二进制的开关电信号使接近开关达到反转的目的。整个控制系统以微控制器为核心，控制正常情况下的交通信号灯1的红绿灯亮灭、同时通过金属探测器4和热释电传感器3两种传感器采集的信号自动控制交通信号灯 1红绿灯切换和黄灯闪烁。本实用新型所选用的微控制器为AT89S51单片机。51单片机作为整个控制系统的核心处理器，具有体积小、成本低、I/O引脚多，内部资源丰富、可靠性高、 抗干扰能力强、编程简单等特点，经常用于智能化系统设计中。为了合理利用周围环境及节约能耗，本实用新型所选用的供电电源为太阳能电池板。把太阳能电池板固定在步进电机上，通过微控制器控制步进电机的转动，带动太阳能电池板围绕太阳转动，全方位充分吸收太阳能，并把太阳能变为电能储存在蓄电池里，以供阴雨天气控制系统使用。
权利要求1.人性化十字路口交通信号系统，主要由供电电源、4个交通信号灯(1)、4个人行道交通指示灯O)、以及微控制器组成；其中4个交通信号灯(1)分别安装在由主干道和次干道相交形成的十字路口的4个方向的路口处，4个人行道交通指示灯( 则分别安装在上述十字路口的4个方向的人行道斑马线处；4个交通信号灯(1)和4个人行道交通指示灯(2) 均与微控制器的输出端相连；其特征在于还包括有4个热释电传感器C3)和4个金属探测器(4)；其中4个热释电传感器C3)分别安装在4个人行道交通指示灯O)的灯架上，4个金属探测器(4)则安装在上述十字路口的4个方向的停车线后方的隔离带上；4个热释电传感器C3)和4个金属探测器(4)均与微控制器的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于热释电传感器 (3)的安装高度高于人体身高，且热释电传感器(3)的探头向下倾斜一定角度与斑马线相对。
3.根据权利要求2所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于热释电传感器 (3)的探头向下倾斜的角度为60°。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于 热释电传感器(3)的侧壁外包覆有隔热管。
5.根据权利要求4所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于隔热管为塑胶管。
6.根据权利要求1所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于金属探测器(4) 由振荡器、整形放大器和接近开关构成，其中振荡器经由整形放大器与接近开关相连，接近开关的输出端连接至微控制器的输入端。
7.根据权利要求1所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于微控制器为 AT89S51单片机。
8.根据权利要求1所述的人性化十字路口交通信号系统，其特征在于供电电源为太阳能电池板。
专利摘要本实用新型公开一种人性化十字路口交通信号系统主要由供电电源、4个交通信号灯1、4个人行道交通指示灯2、有4个热释电传感器3、4个金属探测器4、以及微控制器组成。其中4个交通信号灯1分别安装在由主干道和次干道相交形成的十字路口的4个方向的路口处，4个人行道交通指示灯2则分别安装在上述十字路口的4个方向的人行道斑马线处；4个交通信号灯1和4个人行道交通指示灯2均与微控制器的输出端相连。其中4个热释电传感器3分别安装在4个人行道交通指示灯2的灯架上，4个金属探测器4则安装在上述十字路口的4个方向的停车线后方的隔离带上；4个热释电传感器3和4个金属探测器4均与微控制器的输入端相连。本实用新型是一种成本低廉、实时性强、且适于各种中、小型十字路口的人性化十字路口交通信号系统。
文档编号G08G1/095GK202217394SQ201120338138
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者周新华, 庞华文, 廖晓梅, 朱剑芳, 朱宇, 李静, 莫荣, 郭振军, 韦敏 申请人:桂林电子科技大学信息科技学院