一种道路相交安全管理系统的制作方法

本实用新型涉及道路交通管理技术领域，具体涉及一种道路相交安全管理系统。

背景技术：

现有的道路相交安全管理是采用红绿灯来实现的。红绿灯是按照预设周期在红灯、黄灯、绿灯之间进行切换的，每一个方向的绿灯和红灯持续时间是固定的。白天时车辆较多，各个道路方向的绿灯和红灯循环导通，不能够分辨有没有车辆，红灯、黄灯、绿灯依次点亮，影响车流量同时费电。有时其他车道没有车辆通行，面临红灯亮时，也需要等待绿灯亮了才能够通行，由于城市存在大量的交叉路口，因此，车辆在城市中通行时耗费大量的红灯等待时间。

现有的红绿灯与车辆、道路车流状况之间的完全没有关联的，机械化地按照预设的切换规则进行红灯、黄灯、绿灯之间的切换，不能够根据道路车流状况、车辆状态进行调整，影响了道路通行效率，也使得车辆对于道路通行的体验不高。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种道路相交安全管理系统，用以解决现有的红绿灯不能够根据道路车流状况、车辆状态进行调整，影响了道路通行效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种道路相交安全管理系统所述道路相交安全管理系统包括：车辆信号检测设备、红绿灯智能控制器和通行接收装置；所述车辆信号检测设备安装于道路相交处，用于检测每一车道与道路交叉口预设距离是否具有车辆，当所述车道有车辆到达预设距离时，生成一车辆到达信号；所述红绿灯智能控制器与道路相交处的红绿灯通过电导线连接，红绿灯智能控制器用于接收所述车辆到达信号，根据所述车辆到达信号控制红绿灯的颜色变换；所述通行接收装置安装于车辆内部，用于接收红绿灯智能控制器发出的红绿灯状态信息并发出声光提示。

优选地，所述道路相交安全管理系统还包括行人信号检测设备，所述行人信号检测设备设置于道路相交处斑马线的两端，行人信号检测设备用于检测斑马线的行人穿行信号并上报给所述红绿灯智能控制器。

优选地，所述车辆信号检测设备包括红外检测仪、地感线圈、电子眼或卫星定位信号接收装置。

优选地，所述行人信号检测设备包括红外检测仪、地感线圈或者电子眼。

优选地，所述红绿灯智能控制器包括MCU处理器、无线信号广播模组、电源管理电路、行人信号接收电路、车辆信号接收电路以及红绿灯控制电路。

本实用新型具有如下优点：

本申请的道路相交安全管理系统，通过实时检测车辆到达信号、行人穿行信号，红绿灯智能控制器根据这些车辆达到信号、行人穿行信号控制红绿灯的切换，从而能够增加车流量、节约能耗；其他车道没有车辆通行时，本车道在车辆来临就绿灯亮，提高车辆通行效率。只有行人离开斑马线时，车道的绿灯才亮；利用感应线圈、红外信号等收发技术，将红绿灯智能控制器与车载的通行接收装置进行数据交互，从而向通行车辆发出声光提示，提高了安全系数。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种道路相交安全管理系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种道路相交安全管理系统的车辆内信号检测设备连接关系示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种道路相交安全管理系统的管理方法流程图；

图4为本实用新型实施例提供的一种道路相交安全管理系统的行人信号检测设备的连接关系示意图；

图5为本实用新型实施例提供的红绿灯智能控制器的结构框图；

图6为本实用新型实施例提供的一种十字道路交叉口结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的A路红绿灯控制电路原理图；

图8为本实用新型实施例提供的1路红绿灯控制电路原理图；

图中：第一定时器1、第二定时器2、第三定时器3、第四定时器4、第五定时器5、第一或门6、第一与门7、第二或非门8、第二或门9、第一或非门10、第六定时器11、第七定时器12、第八定时器13、第九定时器14、第三或门15、第三或非门16、第十定时器17、第四或门18、编组倒相电路模块F。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种道路相交安全管理系统，该系统包括：车辆信号检测设备、红绿灯智能控制器和通行接收装置，车辆信号检测设备安装于道路相交处，红绿灯智能控制器与道路相交处的红绿灯通过电导线连接，通行接收装置安装于车辆内部。

具体地，参考图2，车辆信号检测设备，检测每一车道与道路交叉口预设距离是否具有车辆；当所述车道有车辆到达所述预设距离时，生成一车辆达到信号；所述车辆信号检测设备包括并不限于红外检测仪、地感线圈、电子眼或卫星定位信号接收装置。

红绿灯智能控制器，用于接收所述车辆到达信号，根据所述车辆到达信号将所述车道的绿灯点亮并将与所述车道交叉的其他车道上的红灯点亮。

通行接收装置，当所述车道有车辆到达所述预设距离时，车辆上的通行接收装置接收红绿灯智能控制器发出的红绿灯状态信息并发出声光提示。通行接收装置与红绿灯智能控制器之间可以通过长距离蓝牙广播通讯方式进行信号交互，长距离蓝牙通讯模组可以满足100米左右的通信覆盖范围，蓝牙4.0之后也能够提供广播功能。或者采用FM通信方式，利用FM频段以及控制功率对达到预设距离的车辆上的通行接收装置广播信号。

如图4所示，所述系统还包括：

行人信号检测设备，用于检测斑马线或者道路交叉处的行人穿行信号并上报所述红绿灯智能控制器，根据所述行人穿行信号将与行人穿行方向相同的绿灯点亮并将与所述行人穿行方向交叉的红灯点亮。所述行人信号检测设备包括并不限于红外检测仪、地感线圈或者电子眼。

如图5所示，红绿灯智能控制器包括MCU处理器、无线信号广播模组、电源管理电路、行人信号接收电路、车辆信号接收电路以及红绿灯控制电路。

如图,3所示，本实用新型实施例提供了一种道路相交安全管理方法，该方法包括：

S1、检测每一车道与道路交叉口预设距离内是否有车辆驶入；

S2、当任一车道有车辆到达所述预设距离时，红绿灯智能控制器根据所有车道的预设距离内的车辆状况变换红绿灯的颜色；

S3、所述红绿灯智能控制器将所述红绿灯的颜色变换结果发送至车内的通行接收装置。

其中，当预设距离内有车辆驶入的车道为预通行车道时，若与所述预通行车道交叉或冲突的的其他车道无车辆正在通行时，所述红绿灯智能控制器将预通行车道的绿灯点亮，同时保持所述其他车道上的红绿灯不变；当与所述预通行车道交叉或冲突的其他车道有车辆正在通行时，红绿灯智能控制器将预通行车道的红灯点亮。

红绿灯智能控制器变换任一车道的红绿灯状态后，所述红绿灯状态持续第一预设时间，与此同时，红绿灯智能控制器不断地接收指示信号，所述指示信号的发送间隔为等时间间隔的第二预设时间。可选地，该第一预设时间可以是6秒。红绿灯状态在6秒内持续时，若第二预设时间的时间间隔大于3秒，或者红绿灯状态的持续时间超过第一预设时间的最大值，可选地，最大通行时间可以是30秒、45秒等等。则红绿灯的颜色变为黄色，3秒后再由原来的绿色变为黄色，或者由原来的红色变为绿色。若第二预设时间的时间间隔一直小于3秒，则红绿灯保持原来的状态不变。

具体地，利用车辆检测仪、地感线圈、电子眼、微星定位信号接收装置GPS等，在车辆行驶到与道路交叉口处100米即预设距离时，将车辆到达信号发送到红绿灯智能控制器，红绿灯智能控制器根据车辆到达信号，将对应的车道的绿灯点亮6s，相交的其他车道不能够通行，在绿灯点亮的6s内，不断地接收到时间间隔小于3s的车辆到达信号时，绿灯保持6s不灭，否则绿灯6s后灭，黄灯亮3s，黄灯亮后红灯亮，相交的其他车辆的车辆通行。

另外，本实施例还提供一种方法包括：检测斑马线或者道路交叉处的行人穿行信号并上报所述红绿灯智能控制器；所述红绿灯智能控制器根据所述行人穿行信号将与行人穿行方向相同的绿灯点亮并将与所述行人穿行方向交叉的红灯点亮。然后通过行人信号检测设备周期性检测斑马线或者道路交叉处的行人穿行信号并上报所述红绿灯智能控制器，当行人未离开所述斑马线或者道路交叉处时，红绿灯智能控制器保持红绿灯为绿灯状态，直至斑马线上没有行人。

具体地，如图6所示，一个十字交叉路口的结构示意图，具有四个方向12个车道，其中车道1、2、3、4、5、6、7、8的红绿灯控制电路是相同的，车道A、B、C、D的红绿灯控制电路也是相同的，因此，仅仅需要给出车道1和车道A的红绿灯控制电路可以清晰地说明本申请的实施方式。其中，每一个方向上均设置有红灯R、黄灯H、绿灯L；

如图7所示，车道A、B、C、D的红绿灯控制电路由五个555定时器、多个或门、多个或非门和多个非门组成，利用它们之间的逻辑关系和输输出电平的特性，控制红绿灯的状态。电路中的与门又称"与电路"、逻辑"积"、逻辑"与"电路，是执行"与"运算的基本逻辑门电路，有多个输入端，一个输出端，当所有的输入同时为高电平时，输出才为高电平，否则输出为低电平；或门有多个输入端，一个输出端，只要输入中有一个为高电平时，输出就为高电平，只有当所有的输入全为低电平时，输出才为低电平；若与非门的输入均为高电平，则输出为低电平，若与非门的输入中至少有一个为低电平，则输出为高电平；或非门则只有当两个输入端均为低电平时输出为高电平。

具体的，五个555定时器分别为：第一定时器1、第二定时器2、第三定时器3、第四定时器4和第五定时器5，或门包括第一或门6、第二或门9，与门包括第一与门7，或非门包括第一或非门10、第二或非门8。第二或门9的输入端接车道8和车道5或车道7和车道2或车道4和车道1或车道3和车道6的信号端。

实现原理为：当电路开始工作时，车道上均无车时，所有的定时器均输出低电平，第一或门6输出低电平，第一或非门10输出高电平，第二或非门8输出低电平，从而使第一与门7输出低电平，故L灯不亮，即绿灯不亮，与此同时，若车道8和车道5或车道7和车道2或车道4 和车道1或车道3和车道6上有车通行，第二或门9输出高电平，R灯亮，即红灯亮，提醒车道A、车道B、车道C和车道D上即将到来的车辆停车避让。若车道A、车道B、车道C和车道D上有车辆，则定时器1的输出为高电平，第一或门6的输出为高电平，第一或非门10的输出为低电平，第二或非门8的输出为高电平，则第一与门7的输出为高电平，则L灯亮，即绿灯亮，允许车辆通行。若第一定时器1工作的6秒期间持续有车辆通过，即输入一直是高电平，则绿灯一直保持点亮状态。与实施例1中的方法相对应。

如图8所示，车道1、车道2、车道3、车道4、车道5、车道6、车道7和车道8的红绿灯控制电路由若干555定时器、若干个或门、若干个与门、若干个或非门和若干个非门组成，利用它们之间的逻辑关系和输输出电平的特性，控制红绿灯的状态，能够实现电路的三选二。具体地，若干定时器包括第六定时器11、第七定时器12、第八定时器13、第九定时器14和第十定时器17。第六定时器11和第七定时器12用于控制电路的输入输出，第八定时器13用于供电，第九定时器14产生0.1秒的延时，使第三或非门16产生高电平，电路进入工作状态，进入工作状态后，任何一路导通，都有两路可以导通，如果车道1通行，则车道2和车道5可以通行，因为车道1、车道2和车道5的通行互不影响。第十定时器17用于实现定时导通功能。车道1、车道2、车道3、车道4、车道 5、车道6、车道7和车道8中的任一车道有通车信号，从第三或门15输入，通过电路的变换后从第四或门18输出高电平或低电平来控制绿灯的亮或灭。其中电路的F模块为编组倒相电路模块，将车道1、车道2、车道5和车道6编为一组，将车道3、车道4、车道7和车道8编为一组，从而更便捷的实现道路控制。图8中的1(8)表示车道1的控制电路到车道8的控制电路，1(7)、1(3)、1(6)同理，8(1)表示车道8 的控制电路到车道1的控制电路，7(1)、3(1)、6(1)同理。

本申请的道路相交安全管理系统，通过实时检测车辆到达信号、行人穿行信号，红绿灯智能控制器根据这些车辆达到信号、行人穿行信号控制红绿灯的切换，从而能够增加车流量、节约能耗；其他车道没有车辆通行时，本车道在车辆来临就绿灯亮，提高车辆通行效率，行人没有走过斑马线，倒计时的时间过了人行道的红灯就亮，这时影响行人安全，因此需要行人在离开斑马线时才允许绿灯亮。利用感应线圈、红外信号等收发技术，将红绿灯智能控制器与车载的通行接收装置进行数据交互，从而向通行车辆发出声光提示；提高了安全系数。

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。