一种自动十字路口红绿灯控制装置及应用制造方法及图纸

技术编号:9991647 阅读:83 留言:0更新日期:2014-05-02 06:26
本发明专利技术公开了一种自动十字路口红绿灯控制装置及应用。装置由输入设备—矩阵键盘模块3、输出设备4、传感设备1和存储程序数字计算机2构成。它相应于数字计算机所存储的程序控制信号运行,以感知十字路口的通堵状态进而控制十字路口红绿灯的状态。控制程序按照事先约定的流程根据各个参数和系统的传感设备传送的数据完成交通灯的控制。本发明专利技术的有益效果:本发明专利技术所述的根据存储程序数字计算机控制的十字路口红绿灯装置在以上述方式运行时将会使十字路口获得最佳的流畅度,同时提高了十字路口的通车效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种自动十字路口红绿灯控制装置及应用。装置由输入设备—矩阵键盘模块3、输出设备4、传感设备1和存储程序数字计算机2构成。它相应于数字计算机所存储的程序控制信号运行,以感知十字路口的通堵状态进而控制十字路口红绿灯的状态。控制程序按照事先约定的流程根据各个参数和系统的传感设备传送的数据完成交通灯的控制。本专利技术的有益效果:本专利技术所述的根据存储程序数字计算机控制的十字路口红绿灯装置在以上述方式运行时将会使十字路口获得最佳的流畅度,同时提高了十字路口的通车效率。【专利说明】一种自动十字路口红绿灯控制装置及应用
本专利技术涉及一种十字路口红绿灯控制系统,特别涉及一种自动十字路口红绿灯控制装置及应用。
技术介绍
随着我国汽车保有量的增多,道路的交通流量逐日增加,交叉路口的压力日益增大,确保交通顺畅和交通安全就越来越显得重要。十字路口堵车是一种典型的交通拥堵。往往开始时路口中心区域出现小堵(也可能路口上其中一路汽车未完全通过),但由于传统交通灯红绿定时交替变化,导致各路汽车相继驶入堵车区域,最终形成汽车纵横交错的严重交通堵塞。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种自动十字路口红绿灯控制装置,用以克服传统十字路口红绿灯的固有缺陷。该装置的基本原理如下,当在十字路口发生局部堵塞的时候,该十字路口的各方向的交通灯都亮红灯,禁止各方向来的汽车进入十字路口内,就能使已被堵在十字路口内的汽车自行地离开,从而避免长时间的严重交通堵塞。当堵车消失后,该十字路口各方向的交通灯都能即刻恢复常态。以达到缓解十字路口严重交通堵塞的目的。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:1.一种自动十字路口红绿灯控制装置由输入设备一矩阵键盘模块3、输出设备4、传感设备I和存储程序数字计算机2构成。I)所述存储程序数字计算机2用于存储该系统所需要的参数,并处理所有输入设备和传感设备采集的信息,它由中央处理单元(CPU) 2-1、电可擦除只读存储器(EEPROM)2-2、随机存取存储器(RAM) 2-3、有1、I1、II1、I V、V五个端口的输入输出端口(I/O ) 2_4和闪存(FLASH) 2-5构成,电可擦除只读存储器(EEPROM) 2_2、随机存取存储器(RAM) 2_3、输入输出端口(1/0)2-4和闪存(FLASH)2-5分别与中央处理单元(CPU)2-1连接,中央处理单元(CPU)2-1由算数/逻辑单元(ALU)2-1-1,控制及定时电路2_1_3,随机存取存储器(RAM)2-1-2构成,算数/逻辑单元(ALU) 2-1-1与随机存取存储器(RAM) 2-1-2连接后二者分别与控制及定时电路2-1-3连接。所述输出设备4用于显示整个系统参数和整个系统运行状态,由IXD显示模块4-1和红绿指示灯和控制电路模块4-2组成。所述传感设备I用于获取所监测十字路口的通堵状态信息,并对这些信息进行处理后传送给存储程序数字计算机2,由摄像头1-1、视频输入与解码芯片1-2和超声波模块1_3组成。2)所述传感设备I的摄像头1-1与视频输入与解码芯片1-2连接,视频输入与解码芯片1-2与存储程序数字计算机2的输入端口 I连接,传感设备I的超声波模块1-3与存储程序数字计算机2的输入端口 II连接;矩阵键盘模块3与存储程序数字计算机2的输入端口 III连接;存储程序数字计算机2的输出端口 IV与输出设备4的IXD显示模块4-1连接,存储程序数字计算机2的输出端口 V与输出设备4的控制电路模块4-2连接。上述存储程序数字计算机是依据传感设备摄像头1-1所采集的当前外部环境亮度来动态计算图像巾贞差阈值。 上述存储程序数字计算机包括一个存储程序数字计算机,该存储程序数字计算机除存储动态计算图像帧差阈值的程序和十字路口状态判断程序外,还允许存储更进一步操作的程序。2.为提供可靠的红绿灯状态控制,并同时尽量提高红绿灯的响应的及时度,上述存储程序数字计算机执行如下步骤:I)需要为图像帧差法选取一个合适的阈值,首先,摄像头1-1进行100帧图像取样后,取出每一帧的亮度值累加后求平均。这样就取得了此时外部环境平均亮度值。然后根据平均亮度值亮度和早中晚参考亮度值TM、TA、TN计算当前图像帧差阈值。2)提高红绿灯响应的及时度,避免了误判的发生,首先存储程序数字计算机会读取操作者预先设定的防误判的重复采样次数N,然后进行每次十字路口交通状态判断后,对该重复采样次数进行减I操作,并判断该值是否到0,如果到0,直接退出本轮判断,如果不为0,继续进行下一次判断。直到某种十字路口状态达到了 3/4N。然后,再结合超声波模块获取的车辆高度值来决定这个状态是否有效。3.一种自动十字路口红绿灯控制装置的应用,在十字路口发生局部堵塞的时候,该十字路口的各方向的交通灯都亮红灯,禁止各方向来的汽车进入十字路口内,就能使已被堵在十字路口内的汽车自行地离开,从而避免长时间的严重交通堵塞,当堵车消失后,该十字路口各方向的交通灯都能即刻恢复常态,以达到缓解十字路口严重交通堵塞的目的;在中央处理单元(CPU) 2-1读取完电可擦除只读存储器(EEPROM) 2-2中所保存的系统参数后。系统进入真正的十字路口红绿灯控制状态。此时,摄像头1-1和超声波模块1-3都对准了十字路口的重叠区域。考虑下面三种情况:I)道路空旷,没有车通过,此时,摄像头1-1获取的前后两帧图像的亮度分量之间几乎没有差别,在使用帧差算法对两帧图像的亮度分量进行累加后相减,所得到的值必然会远远小于图像帧差阈值,然后,中央处理单元(CPU) (2-1)继续读取超声波模块(1-3)测得的距离值,因为此时道路上没有任何车通过,超声波模块(1-3)所测量到的值必然就是超声波模块(1-3)相对于路面的架设高度,所以,此时中央处理单元(CPU) (2-1)控制红绿指示灯控制电路模块(4-2)进行正常运转,即间隔一定的时间红绿灯强制进行切换;2)道路有车通过,但是不发生拥堵,此时,由于十字路口下车的移动,摄像头(1-1)获取的前后两帧图像的亮度分量必然存在较大的差别,在使用帧差法对两帧图像的亮度分量进行累加后相减,所得到的值必然会大于图像帧差阈值,在这种情况下,存储程序数字计算机(2)直接判定十字路口车流通畅,没有发生任何拥堵,而不会去读取超声波模块(1-3)的测距值,所以,此时存储程序数字计算机(2)控制红绿指示灯控制电路模块(4-2)进行正常运转,即间隔一定的时间红绿灯进行强制切换;3)道路有车通过,但是在十字路口发生了拥堵,此时,由于十字路口下面的车停止不动,摄像头(1-1)获取的前后两帧图像的亮度分量几乎没有差别,在使用帧差算法对两帧图像的亮度分量进行累加后相减,所得到的值必然远小于图像帧差阈值,然后,存储程序数字计算机(2)继续读取超声波模块(1-3)测得的距离值,因为此时十字路口处发生了拥堵,超声波模块(1-3)所测量到的值必然就是超声波模块(1-3)相对于路面架设的高度减去车辆的高度,所以,此时存储程序数字计算机(2)控制红绿指示灯和控制模块(4-2)强制亮起红灯,禁止各方向来的汽车进入十字路口内,使已被堵在十字路口内的汽车自行地离开,当堵车消失后,该十字路口各方向的红绿灯都能即刻恢复常态。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李武钢郑嘉利李平黎相成邓林
申请(专利权)人:广西师范学院
类型:发明
国别省市:

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