无人机智能交通信号指示系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及到智能交通系统领域，尤其涉及到一种基于无人机的交通信号指示系统。
【背景技术】
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[0002]城市交通系统是保证一个城市高速运转和保持活力最主要的基础设施之一。近年来，随着城市人口和私家车的快速增长，城市交通问题越来越突出，已经成为了许多城市所面临的难题之一。城市中的交通阻塞主要发生在十字路口，红绿灯在城市交通中起着至关重要的作用，目前市场上大多是固定的信号指示灯或信号显示器，这种信号显示系统虽然能持续工作，信号稳定，但是一旦出现交通事故或红绿灯故障等状况引发交通不畅，这时交警人员及车辆很难及时抵达现场指挥交通，交通指挥中心也不能通过传统交通信号灯获取实时的交通数据，不方便进行总体调度。无人机机载交通信号指示系统将智能交通信号指示灯搭载在旋翼无人机上，因此响应速度快，能从空中直达交通拥堵地点，并将现场视频实时回传给指挥中心，在应急交通指挥中极为便利；同时在无人机多个方向方配置多个高清图像传感器，通过智能算法能够实时自动识别各个方向车流量情况，并自动调整各个方向上的红绿灯时间，保障每个通行方向合理的通行时间；基于无人机的智能交通指示灯系统可以实时调节指示灯的高度，不仅便于远离路口的车辆能看到指示灯的状态，而且能精确统计各个方向车流量的情况;将各个方向视频及车流量参数发回指挥中心，指挥中心可远程控制交通指示灯;布置灵活，当一个拥堵点问题解决以后，可立即飞行到下一个拥堵点。因此这种智能交通信号指引无人机能在有限的道路条件下提高交通管理效率，缓解交通压力。
【发明内容】
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[0003]本发明针对现有应急交通指挥的不足，提供了一种基于无人机的智能交通指示系统，解决了交通管理者到达拥堵点不便利、了解拥堵情况不及时、不能准确了解各个方向车辆流量、通过各个方向车流量情况智能调整各个方向通行时间等问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:
[0005]—种无人机智能交通信号指示系统，包括
[0006]无人机平台、交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、数据传输模块、多个图像传感器及智能车流量识别模块；
[0007]图像传感器，实时采集一个方向上的路口信息，将视频和/或图像数据同时传输给数据传输模块和智能车流量识别模块；
[0008]智能车流量识别模块根据所述视频和/或图像数据数据实时计算该方向上的车流量数据；
[0009]数据传输模块将视频和/或图像数据数据传输给指挥车或指挥中心；
[0010]交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、数据传输模块、多个图像传感器及智能车流量识别模块作为智能交通载荷，安装于无人机平台。
[0011]所述信号灯控制模块负责交通灯颜色、通行时间的控制；信号灯控制模块预设参数显示红绿灯信息，或接收指挥中心远程控制指令显示红绿灯信息，或根据图像传感器自动检测到的各个方向车流量自动调整调整红绿灯信息。
[0012]所述无人机交通信号灯显示系统包括主体支架和面板，其中主体支架分为多个面，每个面安装一个指示灯面板，每个指示灯面板都装载有多个信号灯，负责一个方向上的交通指示。
[0013]所述图像传感器为带云台的高清图像传感器，云台能够隔离无人机振动对图像的影响，并根据无人机的飞行高度调整摄像头拍照的角度。
[0014]所述智能车流量识别模块包含硬件和识别算法，硬件负责接收各个图像传感器的视频和/或图像数据，并通过图像识别算法识别车辆数量，计算出道口各个方向的车流量情况。
[0015]还包括定高系统，对无人机的高度测量，并发送给无人机飞控系统，实现无人机的高度定位。
[0016]还包括一个或多个超声波传感器，可检测一定距离和角度范围内的障碍物，并将信息反馈给无人机飞控系统，飞控系统根据反馈信息实现无人机避障功能。
[0017]所述智能交通载荷，装在无人机平台下方，保证载荷重心在无人机的中心附近;无人机起落架装载于所述智能交通载荷结构的下面，和智能交通载荷形成一体。
[0018]所述数据传输模块包括采集和控制信号传输子模块及视频和/或图像数据传输子模块，实现一般数据双向传输和视频和/或图像数据的单向传输;视频和/或图像数据传输子模块具有多路视频和/或图像数据输入，选择其中一路传输或者对多路降低分辨率后同时传输，把视频和/或图像数据直接传回交通指挥车或者交通控制指挥中心;采集和控制信号传输子模块把无人机的飞行参数、地面高度、车流量信息发回给交通指挥车或交通指挥中心;交通指挥车或交通指挥中心工作人员根据路口视频和/或图像数据以及车流量相关信息可远程控制信号指示灯的显示；当图像数据传输模块监测到通信链路不好后，将通知无人机上信号灯控制模块将根据预设参数自动控制信号灯指示
[0019]当交通路口出现拥堵或者出现固定红绿灯失效时，无人机智能交通信号指示系统根据命令规划航线飞到相关路口；
[0020]飞到路口后，调整无人机悬停的位置、方位和高度，确认无人机下挂载的多个信号灯显示系统正对交叉路口各个通行方向；
[0021 ]调整云台使得图像传感器对准通行道路；
[0022]由指挥车或指挥中心工作人员根据无人机智能交通信号指示系统传输回来的图像和/或视频数据远程控制多个信号灯显示系统;或无人机智能交通信号指示系统按照预定参数控制多个信号灯显示系统;或无人机智能交通信号指示系统根据图像传感器自动检测到的各个方向车流量自动调整调整红绿灯信息；
[0023]在完成一个路口的任务后，无人机智能交通信号指示系统飞到附近另外一个拥堵路口，或者降落在指挥车上，或者飞回指挥中心，或飞回起飞位置。
[0024]—种无人机智能交通信号指示系统，其特征在于，包括:长航时旋翼无人机平台、交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、图像数据传输模块、多个带云台高清图像传感器及智能车流量识别模块、多个超声波传感器。其中交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、图像数据传输模块、多个带云台高清图像传感器及智能车流量识别模块、多个超声波传感器组成智能交通载荷，装在无人机平台下方，保证载荷重心在无人机的中心附近，提高旋翼无人机的稳定性;无人机起落架装载于载荷主体结构的下面，和智能交通载荷形成一体，方便运输。
[0025]所述无人机智能交通信号灯指示系统包括无人机载机平台、交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、图像数据传输模块、超声波传感器、高清图像传感器及智能车流量识别模块，其中交通信号灯显示系统、信号灯控制模块、图像数据传输模块以及多个超声波传感器集成在主体支架上，主体支架通过螺钉固定在无人机的下面;每个交通信号灯显示面板均安装一个带云台的高清图像传感器装置，实时采集同一个方向上的路口信息，将视频数据同时传输给图像数据传输模块和智能车流量识别模块，智能车流量识别模块根据图像数据实时计算该方向上的车流量数据；图像数据传输模块将视频通过无线方式传输给指挥车或指挥中心。
[0026]所述长航时旋翼无人机平台为无人机交通信号灯系统的搭载平台，具备空中定点悬停的能力，通过超声波和光流算法实现高精度定高和定位;航行时间长、载荷负重能力强和飞行灵活，具备一定的避障能力，主要通过移动指挥车或者交通指挥中心远程的控制，为交通信号灯提供安全稳定的飞行平台。
[0027]所述无人机交通信号灯显示系统由主体支架和面板等组