一种基于红外传感器的智能交通灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于交通灯应用技术领域，具体涉及一种基于红外传感器的智能交通灯。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，车辆数目的增加，道路交通系统越来越发达。现今普遍存在的就是基于定时技术的交通控制系统，但是随着道路越来越多，这种系统存在一个明显的弊端:有时某一方向的车辆极多，另一方向几乎无车辆通过，而红绿灯的时间一样，导致很多时间都被浪费在等待红灯上面。虽然部分城市通过调查研宄调整了各个路口的红路灯等待时间，但是仍不能做到实时控制，依旧浪费了许多人的等待时间。同时，有些路口长时间无人通过，红绿灯却需要一直保持常亮状态，也是对于电能的浪费。
[0003]公告号为CN 204029157的中国专利公开了一种智能交通灯控制系统，该系统包括采集车辆信息的信号采集模块、接收处理车辆信息的交通灯控制器和位于车辆内发送信息给信息采集模块的通信模块，通信模块无线连接信号采集模块，交通灯控制器根据信号采集模块发送的车辆信息调整交通灯的状态。该控制系统无法改变交通灯的亮度，从而不能达到更大程度的节能；而且不能根据警车、救护车、消防车来控制交通灯。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是:提供一种基于红外传感器的智能交通灯，根据车流量控制交通灯的红绿交替时间以及明暗，以节省时间、节约能源。同时，还可以使得红绿色盲患者较容易分辨交通灯状态。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种基于红外传感器的智能交通灯，包括交通灯、红外感应装置和处理器，还包括光传感装置，所述红外感应装置将感应到的辐射量转换为车辆数目，并传输给处理器；所述光传感装置用于采集光强数据并传输给处理器；所述处理器根据接收到的红外感应装置数据计算绿灯亮起时间，根据红外感应装置数据和光强数据，控制交通灯的显示亮度。
[0006]进一步的，还包括GPRS通信模块与GPS装置，所述GPRS通信模块用于接收紧急信号并作为最高优先级传输给处理器处理以及与车载终端实时通信，所述GPS装置用于提供所需的位置信息。
[0007]进一步的，所述GPRS通信模块将交通灯与车载终端的位置关系以及交通灯所处路口的交通状况信息发送给车载终端。
[0008]进一步的，所述交通灯包括行车交通灯与行人交通灯，所述行人交通灯包括红色灯和青色灯。
[0009]进一步的，所述红外传感器采集辐射量的距离为150米。
[0010]本实用新型的优点是:
[0011]1.该智能交通灯能根据车辆通行量实时改变交通灯红灯等待时间，大大提高了出行效率，还能根据车流量以及光强度调整交通灯的显示亮度，节约了能源。本实用新型而将绿色改为青色但对于红绿色盲患者而言，交通灯就变得容易分辨了。
[0012]2.还可以对紧急情况有相应的应变能力，能在紧急情况下为警车、救护车、消防车等特殊车辆节省时间。
[0013]3.将行人交通灯的绿色灯改为青色灯，使得红绿色盲患者能更加容易分辨交通灯，而不影响正常人。
【附图说明】
[0014]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0015]图1为本实用新型行车交通灯的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型行人交通灯的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型的电路原理框图；
[0018]图4为本实用新型的工作流程图。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0020]实施例:
[0021]如图1示出了本实用新型的行车交通灯的结构包括红外传感装置1，光传感装置2，GPRS通信模块3，处理器4和GPS装置5。
[0022]图2示出了本实用新型的行人交通灯的结构包括红色灯6和青色灯7。
[0023]行人交通灯绿灯改为青色灯，在绝大多数人眼中，绿色和青色十分接近，并不会影响这些人的行车，但对于红绿色盲患者而言，绿色在他们眼中是黄色，红色在他们眼中也是黄色，而青色在他们眼中是蓝色，这样，他们就能够较为容易地分辨出红绿灯的情况。
[0024]如图3-4所示，红外传感装置在该方向车辆等待时间将要结束时，将感应到的辐射量转换为车辆数目，收集辐射量的距离为150米，并将该数据传递给处理器。处理器根据所得到的数据，计算这些车辆通过所需的时间，将最终结果传递给数码管及交通灯的显示系统显示出来。当红外传感器在150米内探测到的辐射量小于阈值，处理器还会控制显示系统的亮度，将其调至最低。
[0025]光传感装置将收集光强数据并传递给处理器，处理器根据该数据对显示系统的亮度作出相应的调控，以节约电能并更人性化地显示。交通灯显示系统的亮度可以设置为三种，分别为亮、中、暗。
[0026]GPRS通信模块与GPS装置用于与警车、救护车、消防车等特殊车辆的车载终端进行通信，可以与交通系统连接起来，实现实时数据传输。当发生紧急情况时，警车、救护车、消防车等特殊车辆的车载终端发出紧急信号，周围500米内的交通灯会根据车载终端所提供的信息，将本交通灯与该车辆之间的位置关系以及本交通灯所处路口的交通状况(分为拥堵与畅通两种)通过GPRS通信模块发送给该车辆，司机可根据收到的信息确定适当的行驶路线，并在离该行驶路线上的交通灯距离在150米以内时发送紧急信号给交通灯，控制交通灯亮起该方向的绿灯，并设置一定的通行时间。
[0027]所有模块与处理器之间的信号传输均采用数字基带信号传输方式传输。处理器可选用MCU，红外传感装置可选用辐射计功能的红外传感器，光传感装置可选用环境光传感器。
[0028]本发明交通灯的控制方法包括如下步骤:
[0029](I)交通灯正常运行，如未接收到紧急信号，则执行步骤(2)，否则处理器控制交通灯，使该方向变为绿灯，通行时间为150辆车所需时间。
[0030](2)光传感器检测外界光强，分为亮、中、暗三个等级，显示系统根据外界光强的不同控制自身的亮度，同样分为亮、中、暗三个等级，当外界亮度等级为亮时，显示系统亮度等级为中，当外界为亮度等级中时，显示系统亮度等级为中，当外界亮度等级为暗时，显示系统亮度等级为亮。
[0031](3)红外传感器检测，当辐射量小于阈值，显示系统亮度等级为暗，否则转到步骤
[0032](4)处理器根据红外传感器得到的数据计算该方向的等待车辆所需的通过时间，由显不系统显不出来。
[0033]为实现上述控制，可以设置命令方式如下:
[0034]a)光强数据存储与判断函数
[0035]说明:该函数将光传感器传来的光强数据存储，并与定义好的光强数据相比较，判断强度为亮、中、暗中的哪一个，并将应有的显示亮度返回。
[0036]函数格式:返回类型函数名(数据O)
[0037]函数名:compare_light_intensity
[0038]数据O:光传感器测得的光强数据
[0039]函数返回类型:无符号数，0x00表示显示亮度为暗，0x01表示显示亮度为中，0x02表不显不壳度为壳。
[0040]b)辐射量数据存储与计算函数
[0041]说明:该函数将红外传感器传来的辐射量数据存储，并根据辐射量计算出该方向车辆通过所需的时间。
[0042]函数格式:返回类型函数名(数据O)
[0043]函数名:calculate_radiant_quantity
[0044]数据O:红外传感器测得的辐射量数据
[0045]函数返回类型:无符号数，表示车辆通过所需时间。
[0046]c)交通状况判断函数
[0047]说明:该函数将根据辐射量数据存储与计算函数计算出的车辆通行时间数据判断该路口交通状况，分为拥堵与畅通。
[0048]函数格式:返回类型函数名(数据O)
[0049]函数名:traffic_condit1n
[0050]数据O:辐射量数据存储与计算函数的返回值
[0051]函数返回类型:无符号数，0x00表示该路口畅通，0x01表示该路口拥堵。
[0052]d)紧急信号判断函数
[0053]说明:该函数判断是否接收到紧急信号。
[0054]函数格式:返回类型函数名()
[0055]函数名:emergency_signal
[0056]函数返回类型:无符号数，0x00表示未接收到紧急信号，0x01表示接收到紧急信号。
[0057]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【主权项】
1.一种基于红外传感器的智能交通灯，包括交通灯、红外感应装置和处理器，其特征在于，还包括光传感装置，所述红外感应装置将感应到的辐射量转换为车辆数目，并传输给处理器；所述光传感装置用于采集光强数据并传输给处理器；所述处理器根据接收到的红外感应装置数据计算绿灯亮起时间，根据红外感应装置数据和光强数据，控制交通灯的显示亮度。
2.根据权利要求1所述的基于红外传感器的智能交通灯，其特征在于，还包括GPRS通信模块与GPS装置，所述GPRS通信模块用于接收紧急信号并作为最高优先级传输给处理器处理以及与车载终端实时通信，所述GPS装置用于提供所需的位置信息。
3.根据权利要求2所述的基于红外传感器的智能交通灯，其特征在于，所述GPRS通信模块将交通灯与车载终端的位置关系以及交通灯所处路口的交通状况信息发送给车载终端。
4.根据权利要求1所述的基于红外传感器的智能交通灯，其特征在于，所述交通灯包括行车交通灯与行人交通灯，所述行人交通灯包括红色灯和青色灯。
5.根据权利要求1所述的基于红外传感器的智能交通灯，其特征在于，所述红外传感器采集辐射量的距离为150米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于红外传感器的智能交通灯，包括交通灯、红外感应装置和处理器，还包括光传感装置，所述红外感应装置将感应到的辐射量转换为车辆数目，并传输给处理器；所述光传感装置用于采集光强数据并传输给处理器；所述处理器根据接收到的红外感应装置数据计算绿灯时间，根据红外感应装置数据和光强数据，控制交通灯的显示亮度。根据车流量控制交通灯的红绿交替时间以及明暗，以节省时间、节约能源。同时，还可以使得红绿色盲患者较容易分辨交通灯状态。
【IPC分类】G08G1-095, G08G1-08
【公开号】CN204596157
【申请号】CN201520262958
【发明人】张晓青, 倪锦根
【申请人】苏州大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日