一种基于地磁传感器的智能红绿灯装置的制作方法

本实用新型涉及交通控制设备技术领域，具体来说，涉及一种基于地磁传感器的智能红绿灯装置。

背景技术：

随着城市化建设迅速加快,道路快速更新,人们对车辆的需求不断增加,同时也深受交通堵塞困扰, 现代城市需要有一个与其现代化生活相适应的现代化交通体系,要形成一个与城市发展布局高度协调的综合交通格局,创造一个畅通有序的交通环境。十字路口交通灯信号成了管理交通网络的重要因素。提高十字路口的通行效率，对缓解城市交通堵塞有着极其巨大的现实意义。

目前城市的交通灯控制，是根据一定时间段的各路口车流量的调查而分配出的相对比较合理的固定的红绿灯转化周期!但在特定的时间段，会出现某一方向车辆早已通行完，而另一方向车辆排队等绿灯的情况，会导致实际的十字路口交通效率极大的降低。

地感线圈的基础是电磁感应原理，电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，通常在车道的道路路基下埋设环形线圈，通以一定工作电流，作为传感器，当车辆通过所述线圈或者停在所述线圈上时，车辆本身上的铁质将会改变线圈内的磁通量，引起线圈回路电感量的变化，检测器通过检测所述电感量的变化来判断通行车辆状态。

地感车辆检测器包括地感线圈和检测器两部分，线圈作为数据采集，检测器用于实现数据判断，并输出相应逻辑信号。当车辆通过埋设在路面下的地磁，引起大地磁场磁通量的变化，地磁检测器的传感器检测到大地磁场磁通量的变化，据此计算出车辆信息，可以得出一段时间内的车流量、车辆速度、时间占有率等交通参数，并传输至控制主机，由控制主机上传给终端服务器，以满足交通控制系统的需要。

然而，在实际情况中，现有的地磁式车辆探测器达到一定的使用年限后，通常出现检测失误的情况。例如，当前车位车辆的初始状态为“有车”，而后变为“无车”时，检测器检测结果仍然为“有车”，对于这一现象，人们称之为“内部磁化”现象，“内部磁化”即检测器内的用于产生磁感应线的“磁体”被磁化。人们为了解决上述的技术问题，通常需要对其进行检修或更换，以确保其准确性，然而，在实际安装过程中，这种地磁感应器通常是买入再车辆通行的地面内，一旦需要检修则需要将其从地面上挖出，重新埋入，从而造成其检修工程量大，成本高的缺陷。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种基于地磁传感器的智能红绿灯装置，能够根据车流量大小随时改变红绿灯点亮时间，提高城市交通的运行效率，能节省路人的通行时间，能减少道路资源的人为浪费，并且地磁传感器检测准确、零剩磁、高精度。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于地磁传感器的智能红绿灯装置，包括地磁感应模块及电源模块，所述地磁感应模块包括地磁传感器及与所述地磁传感器连接的地磁控制模块，所述地磁控制模块与红绿灯控制装置无线连接，所述电源模块包括太阳能电池、蓄电池及与所述太阳能电池、蓄电池连接的供电选择器；所述地磁控制模块通过信号发生电路连接有消磁电路，所述消磁电路包括消磁线圈，所述消磁线圈通过电控开关与所述电源模块连接；所述信号发生电路与所述电控开关相连，用于控制所述消磁电路的断开或闭合。

进一步地，所述地磁传感器的数量根据路口车道数选定，其数量不应少于路口的车道数总和。

进一步地，所述地磁感应模块包括埋设于路面中的盒体、与所述盒体配合的盒盖，所述盒体内设置有用于产生磁场线的磁体，所述地磁传感器设置于在所述磁体上方，所述消磁线圈套设于所述磁体上。

进一步地，所述盒盖包括透明的耐压覆盖体及设置在所述耐压覆盖体下表面的太阳能电池。

进一步地，所述供电选择器通过比较所述太阳能电池、蓄电池连接的电压确定输出来自所述蓄电池的电能、来自所述太阳能电池的电能还是将来自两者的电能同时输出。

进一步地，所述信号发生电路包括与所述控制模块输出端连接的信号发生器及与所述信号发生器连接的电流推挽放大器。

进一步地，所述电源模块与所述电控开关之间设有控制所述消磁电路中电流流向的电流切换电路。

进一步地，所述红绿灯控制装置包括红绿灯控制电路和计时电路红绿灯控制电路和计时电路，所述红绿灯控制电路控制红绿灯的显示状态，所述计时电路控制红绿灯的显示时间。

进一步地，所述地磁控制模块通过无线传输方式与远程中央控制器连接。

本实用新型的有益效果：通过设置消磁电路，利用地磁控制模块控制消磁电路的接通，从而实现对产生地磁感应线的磁体进行消磁处理，以达到消除磁体剩磁的目的，防止由于磁体内的剩磁所导致的地磁传感器误测的目的，达到提高车辆地磁感应器检测的准确性；采用太阳能与蓄电池结合供电，节约能源，绿色环保；本实用新型的基于地磁传感器的智能红绿灯装置，结构简单，使用方便，能够根据实际车流量来控制交通灯进行周期变换，合理的利用了道路资源，减轻道路的拥堵状况，具有很大的市场空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的基于地磁传感器的智能红绿灯装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例所述的地磁感应模块的装设示意图。

图3是根据本实用新型实施例所述的地磁感应模块在路口布置的示意图。

图中：

1、地磁感应模块；2、电源模块；3、地磁传感器；4、地磁控制模块；5、太阳能电池；6、蓄电池；7、供电选择器；8、消磁电路；9、消磁线圈；10、电控开关；11、远程中央控制器；12、盒体；13、盒盖；14、磁体；15、耐压覆盖体；16、信号发生器；17、电流推挽放大器；18、电流切换电路；19、红绿灯控制电路；20、计时电路；21、红绿灯控制装置；22、信号发生电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种基于地磁传感器3的智能红绿灯装置，包括地磁感应模块1及电源模块2，所述地磁感应模块1包括地磁传感器3及与所述地磁传感器3连接的地磁控制模块4，所述地磁控制模块4与红绿灯控制装置21无线连接，所述电源模块2包括太阳能电池5、蓄电池6及与所述太阳能电池5、蓄电池6连接的供电选择器7；所述地磁控制模块4通过信号发生电路22连接有消磁电路8，所述消磁电路8包括消磁线圈9，所述消磁线圈9通过电控开关10与所述电源模块2连接；所述信号发生电路22与所述电控开关10相连，用于控制所述消磁电路8的断开或闭合。

如图2所示，所述地磁感应模块1包括埋设于路面中的盒体12、与所述盒体12配合的盒盖13，所述盒体12内设置有用于产生磁场线的磁体14，所述地磁传感器3设置于在所述磁体14上方，所述消磁线圈9套设于所述磁体14上。所述盒盖13包括透明的耐压覆盖体15及设置在所述耐压覆盖体15下表面的所述太阳能电池5。

所述供电选择器7通过比较所述太阳能电池5、蓄电池6连接的电压确定输出来自所述蓄电池6的电能、来自所述太阳能电池5的电能还是将来自两者的电能同时输出。所述信号发生电路22包括与所述控制模块输出端连接的信号发生器16及与所述信号发生器16连接的电流推挽放大器17。所述电源模块2与所述电控开关10之间设有控制所述消磁电路8中电流流向的电流切换电路18。

所述红绿灯控制装置21包括红绿灯控制电路19和计时电路20红绿灯控制电路19和计时电路20，所述红绿灯控制电路19控制红绿灯的显示状态，所述计时电路20控制红绿灯的显示时间。所述地磁控制模块4通过无线传输方式与远程中央控制器11连接。

如图3所示，所述地磁传感器3的数量根据路口车道数选定，其数量不应少于路口的车道数总和。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

正常状态下，磁体产生磁感应线，当汽车进入时，切割磁感应线，地磁探测模块检测到地磁场磁通量的变化时，则将检测信息发送至地磁控制模块，通过地磁控制模块发出提示有车出入，而当长期使用时，由于磁体内部磁化作用，从而导致磁体内部消磁，减弱磁感应线的强度，从而导致地磁传感器出现检测误差的问题。

本实用新型的消磁电路包括消磁线圈所述消磁线圈通过电控开关与所述电源模块连接，消磁线圈套装在磁体表面，通过控制电控开关的开合，实现对消磁线圈的通电断开与闭合，从而实现对磁体的磁性进一步加强，提高磁体本身的磁性，以确保其地磁传感器检测的准确性。另外，信号发生电路通过信号发生器及电流推挽放大器的配合实现线圈内电流的交流变化，以达到消除磁体内的剩磁的目的。

假设现在十字路口的南北方向道路的交通信号灯是红灯,地磁传感器采集进入南北向路口和东西向路口的车辆数量数据,并将数据传送给地磁控制模块, 地磁控制模块预先设定了拥堵值,当南北向路口等候红灯的车辆超过拥堵值时,地磁控制模块控制东西向路口交通信号灯由绿灯转换为黄灯,再由黄灯转换为红灯,于此同时南北向交通信号灯由红灯转换为绿灯。

为了保证十字路口的正常运行,在前述基础上限定交通信号灯的切换要求,无论车流量如何变化,交通信号灯的绿灯每次点亮的时间不少于20秒,交通信号灯的红灯每次点亮的时间不超过100秒。尽管信号灯的时长可能在40秒到200秒得范围内变化，但是通过红绿灯时间显示屏对当前周期时长的显示，可以缓解行人和驾驶员的紧张感。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。