针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置。该装置的组成包括供电模块、图像采集模块、决策控制模块、地下监测模块、信号显示模块和拦截模块；其中，供电模块分别与图像采集模块、决策控制模块相连；图像采集模块、地下监测模块、信号显示模块、拦截模块分别与决策控制模块相连。本实用新型专利技术所获取的数据除了车辆信息外还包括行人数量信息，在原有基础上充分保证了行人的出行效率和安全，避免了行人这一重要交通元素被忽略而导致的一系列问题。

Intelligent traffic signal control device for pedestrian gathering area

The utility model is an intelligent traffic signal lamp control device for a pedestrian gathering area. The structure of the device comprises a power supply module, image acquisition module, decision control module, underground monitoring module, signal display module and the power supply module, interception module; and the image acquisition module, control module; image acquisition module, underground monitoring module, display module, signal interception module and decision control module. Besides the vehicle information, the data obtained by the utility model also include pedestrian information, which fully ensures the efficiency and safety of pedestrians on the original basis, and avoids a series of problems caused by the neglect of the important traffic element of pedestrians.

【技术实现步骤摘要】
针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置
本技术涉及信号灯领域，具体是一种智能交通信号灯控制装置。该装置是基于树莓派和STM32单片机控制的智能交通信号灯。
技术介绍
当今时代科技飞速发展，交通问题日趋严重，出行安全和出行效率与人们的生活息息相关。在一些以行人为主导的路口，有时行人多车少却行人红灯很长，导致行人集体闯红灯，有时行人少却频频要求车辆停止让行人通过，一些司机见没人便会闯红灯，往往危险就在这一刻发生。普通红绿灯不能智能调节，而在所有路口投入人力又浪费人力物力，而且不能准确的估计现场情况，更无法保证行人又安全又有效率的出行。在近三年里智能交通信号灯如雨后春笋般出现了很多，如中国专利CN205857083U公开的一种信号灯控制系统,包括信号灯本体和人行道拦截升降栏，人行道拦截升降栏沿着人行道宽度方向分布。但该控制系统只是控制了行人的走动方向，并没有根据人流与车流调节信号灯的时间分配，并没有改变红绿灯本身的控制。还有些智能交通信号灯设置了信号灯时间调节，但仅是根据车流量并没有考虑行人的等候时间与通过率。比如中国专利CN105679050A公开了一种智能交通信号灯，该系统中地感线、PLC控制器、计算机处理系统和信号灯,地感线和信号灯分别与PLC控制器连接,然后该系统根据车流量大小自动调整时间,使少车或无车方向时间自动变短,多车方向时间自动变化。但该系统未考虑行人聚集区等候时间，在学校、商场等行人聚集区并不通用，不能解决由行人带来的交通问题。与此同时在雾霾天气、阴雨天气灯恶劣天气条件下，摄像头图像识别系统不能正常工作导致交通秩序混乱，由此导致很多交通事故的发生。还有在行人大量聚集的特殊地区会经常出现行人乱闯红灯的现象，例如景区游客众多，常常信号灯并不能控制大量人流与车流的协调，导致交通混乱现象十分严重。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置。该装置通过地下监测模块、信号显示模块和拦截模块等器件的设置，利用摄像头等采集行人和车辆两方面的信息，单片机实时调整路权分配，并与其它相关硬件配合，改进现行的红绿灯系统。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是：一种针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置，该装置的组成包括供电模块、图像采集模块、控制决策模块、地下监测模块、信号显示模块和拦截模块；其中，供电模块分别与图像采集模块、控制决策模块相连；图像采集模块、地下监测模块、信号显示模块、拦截模块分别与控制决策模块相连；所述的供电模块包括太阳能板和蓄电池，太阳能板连接蓄电池；所述的图像采集模块包括舵机和摄像头，将舵机装在摄像头之上；所述的地下检测模块包括地磁线圈、压力传感器、地磁线圈感应器和压力传感器放大器，地磁线圈和地磁线圈感应器相连，压力传感器和压力传感器放大器相连；所述的信号灯显示模块包括信号灯系统和倒计时显示屏；所述的拦截模块包括相互独立的机械拦截模块和语音拦截模块；其中，机械拦截模块具体为红外线感应器和落杆装置；语音拦截模块具体为M3语音报警装置，设置在行人红绿灯的灯杆上；所述的控制决策模块包括相互独立的STM32单片机和树莓派控制器；其中，STM32单片机连接舵机，树莓派控制器分别连接摄像头、地磁线圈感应器、压力传感器放大器、信号灯系统、语音拦截模块和机械拦截模块。所述的地磁线圈每组长度为5～9米，横向埋设在路面之下，相邻两组线圈的间隔为3～5米；地磁线圈总计30～40组，每组地磁线圈末端连接一个地磁线圈感应器；所述的压力传感器位于人行道靠近便道一侧的地下，分布区域为边长与人行横道宽度相同的正方形，压力传感器为五个，四个分布在正方形的四角，一个在正方形的中心，每个压力传感器与一个压力传感器放大器相连。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术的装置可以解决信号灯不能控制大量人流与车流的协调而导致的交通秩序混乱等问题。在天气不好的情况下，地下监测模块会检测到车辆和人流，在有车辆通过时，通过语音拦截模块和机械拦截模块防止行人通过。在景区游客众多时，地下监测模块也可在此时监测到车辆通过，然后语音拦截模块和机械拦截模块尽可能阻止游客乱行闯红灯。在很多类似的情况下，本装置相比其他交通灯体现出极大的优越性。装置获取的数据除了车辆信息外还包括行人数量信息，在原有基础上充分保证了行人的出行效率和安全，避免了行人这一重要交通元素被忽略而导致的一系列问题。附图说明图1本技术智能交通信号灯系统结构图。图2本技术智能交通信号灯装置工作流程图。图中，1-供电模块、2-图像采集模块、3-控制决策模块、4-地下监测模块、5-信号显示模块、6-拦截模块。具体实施方式图1所示实施例表明，本技术智能交通信号灯装置的组成包括供电模块1，图像采集模块2，控制决策模块3，地下监测模块4，信号显示模块5和拦截模块6。其中，供电模块1分别与图像采集模块2、控制决策模块3相连，供电模块1采用光伏发电为图像采集模块2和控制决策模块3提供电能；图像采集模块2，地下监测模块4，信号显示模块5，拦截模块6分别与控制决策模块3相连。当天气好，光线充足时，图像采集模块2为控制决策模块3传递信号；当大雨大雾，能见度特别低时，切换地下监测模块4为控制决策模块3传递信号，控制决策模块3经过最优决策后将信号传递给信号显示模块5和拦截模块6。信号显示模块5为显示信号灯及其倒计时秒数。拦截模块6是语音拦截模块和机械拦截模块组成，当有人强行闯红灯时，才会触发此模块，进行语音警告和落杆拦截。所述的供电模块包括太阳能板和蓄电池，太阳能板连接蓄电池，蓄电池为图像采集模块3和控制决策模块3中的元件供电。所述的图像采集模块包括舵机和摄像头，将舵机装在摄像头之上。所述的地下检测模块包括地磁线圈、压力传感器、地磁线圈感应器和压力传感器放大器，地磁线圈和地磁线圈感应器相连，压力传感器和压力传感器放大器相连。所述的信号灯显示模块包括信号灯及倒计时显示屏。所述的拦截模块包括相互独立的机械拦截模块和语音拦截模块；其中，机械拦截模块6具体为红外线感应器以及由其触发的落杆装置，其中，红外感应器位于人行横道和便道的交汇处，落杆装置位于人行横道前；语音拦截模块具体为M3语音报警装置，设置在行人红绿灯的灯杆上；所述的控制决策模块包括相互独立的STM32单片机和树莓派控制器；其中，STM32单片机连接舵机，树莓派控制器分别连接摄像头、地磁线圈感应器、压力传感器放大器、信号灯系统、语音拦截模块和机械拦截模块。其中，地磁线圈的铺设方式如下：以10米宽马路为例，其余宽度按比例推算即可。地磁线圈的尺寸为长9米，宽80-100厘米，线圈长边与便道垂直且与马路边的距离为30-50厘米，总长度为120米左右。在路上的切槽为宽度3-5毫米，深度40-50毫米。切槽宽度和深度要求均匀一致，在线圈周围50厘米内不能有金属，1米范围内不能有220V供电线路。沿着汽车行进方向每隔三米放置一组地磁线圈。并在每组地磁线圈末端串联安装各自独立的感应器，接入树莓派控制器。压力传感器位于人行道靠近便道一侧的地下，布置区域为边长与人行横道宽度相同的正方形，在区域内采取五点取样法，每个传感器与传感器放大器相连，再连接到树莓派控制器上。图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置，其特征为该装置的组成包括供电模块、图像采集模块、控制决策模块、地下监测模块、信号显示模块和拦截模块；其中，供电模块分别与图像采集模块、控制决策模块相连；图像采集模块、地下监测模块、信号显示模块、拦截模块分别与控制决策模块相连；所述的供电模块包括太阳能板和蓄电池，太阳能板连接蓄电池；所述的图像采集模块包括舵机和摄像头，将舵机装在摄像头之上；所述的地下检测模块包括地磁线圈、压力传感器、地磁线圈感应器和压力传感器放大器，地磁线圈和地磁线圈感应器相连，压力传感器和压力传感器放大器相连；所述的信号灯显示模块包括信号灯系统和倒计时显示屏；所述的拦截模块包括相互独立的机械拦截模块和语音拦截模块；其中，机械拦截模块具体为红外线感应器和落杆装置；语音拦截模块为M3语音报警装置，设置在行人红绿灯的灯杆上；所述的控制决策模块包括相互独立的STM32单片机和树莓派控制器；其中，STM32单片机连接舵机，树莓派控制器分别连接摄像头、地磁线圈感应器、压力传感器放大器、信号灯系统、语音拦截模块和机械拦截模块。

【技术特征摘要】
1.一种针对行人聚集区的智能交通信号灯控制装置，其特征为该装置的组成包括供电模块、图像采集模块、控制决策模块、地下监测模块、信号显示模块和拦截模块；其中，供电模块分别与图像采集模块、控制决策模块相连；图像采集模块、地下监测模块、信号显示模块、拦截模块分别与控制决策模块相连；所述的供电模块包括太阳能板和蓄电池，太阳能板连接蓄电池；所述的图像采集模块包括舵机和摄像头，将舵机装在摄像头之上；所述的地下检测模块包括地磁线圈、压力传感器、地磁线圈感应器和压力传感器放大器，地磁线圈和地磁线圈感应器相连，压力传感器和压力传感器放大器相连；所述的信号灯显示模块包括信号灯系统和倒计时显示屏；所述的拦截模块包括相互独立的机械拦截模块和语音拦截模块；其中，机械拦截模块具体为红外线感应器和落...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱孟权，张萍，安梦蕊，张凤超，李正，洪洁，李雪菲，闫迎，郑君，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12