一种使用距离传感器采样的交通信号智能控制装置的制作方法

本实用新型涉及交通信号控制技术领域，具体涉及一种交通信号智能控制装置。

背景技术：

现在的道路平交道口大多使用固定周期信号灯控制方式，或者使用多时段周期控制方式。采用固定周期控制方式，在各种车流量变化时，存在着道路有效利用率低的弊端；采用多时段控制方式，虽对道路有效利用率有所提高，但仍然难以适应道路上车流量的变化，时常产生车辆拥堵现象。

为适应道路上车流量的各种变化，需要根据车流量的变化情况对信号灯进行控制，以提高道路利用率，减少或解决车辆拥堵现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为提高道路利用率，减少或解决车辆拥堵现象，提供一种使用距离传感器采样的交通信号智能控制装置。

本实用新型的技术方案为：一种使用距离传感器采样的交通信号智能控制装置，它包括：测距传感器、信号灯控制箱以及信号灯；

测距传感器以固定高度设置在车道上方，距路口的车道停车线为设定距离；

信号灯控制箱内包括：相互连接的测距传感器控制器以及信号灯控制器；测距传感器控制器与测距传感器连接，信号灯控制器与信号灯连接；

信号灯设置在车道的路口处；信号灯包括：车辆信号灯以及行人信号灯；车辆信号灯与行人信号灯均与信号灯控制器连接，执行相应同步的放行/过渡/禁行指令；

进一步的，智能控制装置还包括：数码显示器；数码显示器与信号灯控制器连接。数码显示器与信号灯同步变化，以倒计时计数形式显示信号灯的运行时间。

以上各组件的作用为：测距传感器用于对车道内的车流量进行监测；信号灯用于对道路内车辆/行人行进状态发出信号；测距传感器控制器用于接收测距传感器的监测数据，并根据数据判断车道内车流量大小；信号灯控制器根据测距传感器控制器的判断，对信号灯的循环周期做出调整。

工作原理为：当测距传感器下方没有车辆经过时，测距传感器测量结果为其与地面之间的垂直距离，即为固定高度；当测距传感器下方有车辆经过时，测距传感器的测量结果小于测距传感器的固定高度与车辆估算高度的差，该差值为设定数值，即当测距传感器的测量结果小于设定数值时，代表测距传感器下方有车辆经过。测距传感器将测量结果实时发送至测距传感器控制器内，在设定的间隔时间内，测距传感器控制器连续接收到测距传感器测量结果小于设定数值，则说明车道内有连续的车辆通过，此时则判断该车道内车流量较大；反之，若在设定的间隔时间内，测距传感器控制器没有连续接收到车辆通过信号，此时则判断该车道内车流量较小；信号灯控制器初始状态对信号灯按正常设定进行控制，当数码显示器倒计时减至个位数时，测距传感器控制器向信号灯控制器发送监测车流情况：当车道内车流量较大时，信号灯控制器控制信号灯延长该车道方向绿灯显示时间，以增大通过量，减少拥堵；当车道内车流量较小时，信号灯控制器控制信号灯恢复正常设定。

上述方案中具体的，测距传感器通过悬臂梁设置在车道上方。

上述方案中具体的，测距传感器为红外激光距离传感器。

上述方案中具体的，车辆信号灯为红黄绿三色，行人信号灯为红绿两色。

进一步的，信号灯控制箱内还包括：供电单元；供电单元与测距传感器控制器以及信号灯控制器连接。供电单元用于将外接的220V市政交流电转变为12V的直流电。

有益效果：本实用新型实施例采用距离传感器对车流量进行监视和采样，根据车流量的变化情况对信号灯进行控制，提高了道路利用率，解决了车辆拥堵现象。采用红外激光距离传感器可减少露天环境下各种干扰，适应各种天气状况。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构组成框图；

图2为本实用新型实施例2中测距传感器的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例3中的道路平交道口布置示意图。

其中：1-测距传感器、2-信号灯控制箱、21-测距传感器控制器、22-信号灯控制器、23-供电单元、3-信号灯、31-车辆信号灯、32-行人信号灯、4-悬臂梁、5-数码显示器。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制实用新型的范围。

实施例1

参见附图1，一种使用距离传感器采样的交通信号智能控制装置，它包括：测距传感器1、信号灯控制箱2、信号灯3；

本例中，测距传感器1设置在车道上方6m处，距路口的车道停车线距离约为20m；

信号灯控制箱2内包括：相互连接的测距传感器控制器21以及信号灯控制器22；测距传感器控制器21与测距传感器1连接，信号灯控制器22与信号灯3连接；

信号灯3包括：车辆信号灯31以及行人信号灯32；车辆信号灯31以及行人信号灯32均设置在车道的路口处。车辆信号灯31与行人信号灯32均与信号灯控制器22连接，执行相应同步的放行/禁行指令；本例中，车辆信号灯31为红黄绿三色，行人信号灯32为红绿两色；

数码显示器5与信号灯控制器22连接；数码显示器5与信号灯3同步变化，以倒计时计数形式显示信号灯3的运行时间。

以上各组件的作用为：测距传感器1用于对车道内的车流量进行监测；信号灯3用于对道路内车辆/行人行进状态发出信号；测距传感器控制器21用于接收测距传感器1的监测数据，并根据数据判断车道内车流量大小；信号灯控制器22根据测距传感器控制器21的判断，对信号灯3的循环周期做出调整。

工作原理为：当测距传感器1下方没有车辆经过时，测距传感器1测量结果为其与地面之间的垂直距离，即为固定高度；当测距传感器1下方有车辆经过时，测距传感器1测量结果小于测距传感器1的固定高度与车辆估算高度的差。由于测距传感器1的固定高度为6m，车辆的估算高度为1m以上，当测距传感器1的测量高度＞设定数值5m时，判定没有车辆，当测量高度＜设定数值5m时，判定为有车辆。

测距传感器1将测量结果实时发送至测距传感器控制器21内，在设定的间隔时间内，测距传感器控制器21连续接收到测距传感器1测量结果小于设定数值，则说明车道内有连续的车辆通过，此时则判断该车道内车流量较大；反之，若在设定的间隔时间内，测距传感器控制器21没有连续接收到车辆通过信号，此时则判断该车道内车流量较小；本例中，按车辆行进速度为20km/h计算，将间隔时间设定在2.5s内；

信号灯控制器22初始状态对信号灯3按正常设定进行控制，当数码显示器5倒计时减至7S时，测距传感器控制器21向信号灯控制器22发送监测车流情况：当车道内车流量较大时，信号灯控制器22控制信号灯3延长该车道方向绿灯显示时间3S，3秒后若车流密度不减，绿灯即再延时3秒，直至延时至最大绿，如从平峰期的25秒延至高峰期的50秒，然后数显开始递减计数，一直减到0S，之后恢复正常设定；当车道内车流量较小时，信号灯控制器22控制信号灯3恢复正常设定。

本例中的测距传感器1采用红外激光距离传感器，型号为CD-200，抗干扰能力强，几乎不受电磁波、光以及雨天雾天的干扰。

实施例2

参见附图2，在实施例1的基础上，进一步的，测距传感器1通过悬臂梁4设置在车道上方；

更进一步的，信号灯控制箱2内还包括：供电单元23；供电单元23与测距传感器控制器21以及信号灯控制器22连接，用于将外接的220V市政交流电转变为12V的直流电。

实施例3

在实施例1和2的基础上，将本实用新型布置在道路平交道口处，具体方案参见图3，其中：东西方向为主干道，双向8车道，含1条左转弯道，2条直行道，1条非机动车道；南北方向为次干道，双向6车道，含1条左转弯道，1条直行道，1条非机动车道。

在每个方向设1组2位的红绿双色的数码显示器5，以显示通行时间、过渡时间和禁行时间，以倒计时方式计数，按1秒递减1次。

在每个方向设2组车辆信号灯31，含红黄绿，1组设在左转弯道，1组设在直行道，以显示该道的禁行、过渡或通行状态。

在每个方向的人行道设有行人信号灯32。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。