一种路口防机动车闯红灯辅助设施制造技术

一种路口防机动车闯红灯辅助设施，包括信号灯状态采集及电机控制模块、步进电机驱动模块、步进电机模块以及挡车栏杆；信号灯状态采集及电机控制模块采集交通灯的现有状态，计算出步进电机的转动角度、方向以及速度等信息形成控制步进电机驱动器的时序脉冲；步进电机驱动模块将接收到的脉冲信号转化为步进电机能够识别的控制信号，驱动步进电机的运动，以带动挡车栏杆的升降；柱状挡车栏杆垂直地面安装，在绿灯亮时埋于地下，在黄灯闪烁时开始上升，在红灯亮起时完全升起，挡住机动车。在绿灯亮时再下降到地下，使机动车正常通过。本实用新型专利技术在尽量少改动现有路口交通指挥设备的前提下，阻止机动车闯红灯，确保行人的安全，降低交通事故的发生。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制挡车栏杆升降辅助设施，特别涉及防止机动车闯红灯的设施。技术背景 随着我国经济的快速发展，我国机动车保有量不断增加。特别是对于大中城市而 言，情况更是如此。相对于机动车的快速发展，城市道路的建设以及城市的扩张速度则要慢 很多。这样就使得我国交通事故发生率逐年增加，特别是在道路路口 ，许多司机在有意或无 意(醉酒、注意力不集中灯)的情况下闯了红灯，造成人员及物质损失。 现在有很多地方交管部门已经意识到这个问题，在越来越多的路口安装了摄像监 控系统。但是摄像监控系统需要与交管部门联网，这就涉及到信号线的走线问题，工作量非 常大；另外，有很多车辆故意将车牌挡住、使用污损车牌使得拍摄的车辆牌照无法辨认，而 且在光线不好的地方根本无法拍摄清楚车辆牌照
技术实现思路
本技术针对上述现有防机动车闯红灯系统的缺陷，而提供一种能够方便灵活 阻止机动车闯红灯的系统设计方案。本技术除应用在交通道路路口以外，亦可用于私 人住宅区出入口、停车场收费处以及其他需要对机动车进行停车检查的地方。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案 —种路口防机动车闯红灯辅助设施，包括控制电路、信号灯、挡车栏杆，设置信号 灯状态采集及电机控制模块、步进电机驱动模块、步进电机模块。信号灯状态采集及电机控 制模块采集信号灯状态信息，并根据交通状态信息产生电机驱动信号，控制挡车栏杆垂直 升降，达到防止机动车闯红灯的目的。 如上所述信号灯状态采集及电机控制模块由单片机、外围电路组成，该外围电路 包括电压转换模块和功率放大模块组成。单片机的信号输入端通过信号控制线连接到电压 转换模块的信号输出端，其信号输出端连接功率放大模块输入端；步进电机驱动器的输入 端通过信号控制线连接到功率放大模块的输出端。 本技术提供的一种路口防机动车闯红灯辅助设施，采用了一个简便、实用、使 用灵活、性价比高的方案，由技术非常成熟的单片机对整个系统进行控制，提高了系统的平 均无故障时间，降低了系统的开发及使用成本。 本辅助设施对行人及非机动车行驶无影响。附图说明 以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本技术。图1为本技术的系统结构示意图； 图2为本技术的控制电路示意图； 图3为特殊路口装置安装示意图。 图中标号 1、电压转换模块 2、单片机 3、功率放大模块4、步进电机驱动模块 5、步进电 机模块6、挡车栏杆 为了使本技术的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。具体实施方式 本技术现方案中采用80C51系列兼容单片机作为微型主控制器，因其具有工 作稳定性高、抗干扰能力强、成本低廉以及编程实现简单等优势。对于本系统实现，选用 STC89C54RD+型号单片机，但不局限只使用此型号单片机。对于栏杆，初步估计其质量应在 20公斤左右，经试验，400W左右功率的步进电机在驱动栏杆以及功耗方面比较平衡，所以 系统使用DX85BYGH450A(450W)步进电机以及配套驱动器BQM241A来驱动栏杆运动。当然， 系统同样不局限使用此电机和驱动器的组合。 单片机定时(间隔非常小)采集当前交通灯状态，假设R、Y、G分别代表红灯、黄灯以及绿灯。在Tl时刻和T2时刻采集到当前状态以及所做反应如下 R- > Y :降下栏杆，让机动车通过； Y- > G :降下栏杆，让机动车通过； G- > Y :升起栏杆，挡住机动车； Y- > R :升起栏杆，挡住机动车。 单片机根据上述信息发送时序脉冲信号，控制步进电机驱动器工作。步进电机驱 动器将单片机发送的时序脉冲转变为步进电机能够识别的信号，驱动电机转动。根据各地 交通信号灯转换时间以及交通信号灯转换方式，可适当调整单片机发送脉冲的频率。例如 1.在黄灯转变为红灯(或绿灯)时间非常短的情况下，可提高单片机发送控制脉冲的频率， 加快步进电机的转速；2.有的地方红灯转为绿灯的过程中黄灯不会点亮，这样就需要知道 红灯点亮的时间，以便适时降下栏杆。以上只是两种常见情况，有些地方可能会有其他细微 差别，所以针对具体地区需要调整某些控制参数。 针对车辆的右转弯，在此需特别说明。1.若路口有右转弯控制灯，则只需根据相应 控制灯控制安置在右转弯车道的栏杆即可；2.若无右转弯控制灯，则又分为两种情况其 一 .若有专用右转弯道，则右转弯机动车可在遵守交规以及确保安全的情况下向右转弯， 此时右转弯车道无需安置栏杆；其二.若右转弯车辆与直行车辆共用行车道，则当碰到红灯时，右转车辆只有排在第一位方可右转通过。此时，可适当縮进非机动车或人行道宽度， 使其刚好可以通过一辆机动车，如图3所示，将虚线框内部部分做成机动车道，使得右转机 动车能绕过栏杆。这种做法还可以起到减缓车辆通过路口速度的作用。 根据上述原理本技术采用如图1所示的系统，该系统主要由交通信号灯状态 采集及电机控制模块和步进电机及驱动模块组成，步进电机驱动器接收交通信号灯状态采 集及电机控制模块发送的控制信号，控制栏杆的升降。 鉴于目前城市中大部分机动车宽度在1. 5米以上，高度一般不超过300毫米，所以 每两根栏杆间距选择小于1. 5米；为了机动车驾驶员看清栏杆，栏杆完全升起高度控制在 大于l米左右较为合适。 如图1所示的系统，其具体的实施通过图2所示的结构来实现4 如图所示，整个系统由电压转换模块1、单片机2、功率放大模块3、步进电机驱动 模块4、步进电机模块5、挡车栏杆6组成。电压转换模块1输入输出端通过信号线连接到 交通信号灯控制箱输出端和单片机2输入端；单片机2输入输出端通过信号线连接到电压 转换模块2输出端和功率放大模块3输入端；功率放大模块3信号输入和输出端分别通过 信号线连接到单片机2的输出端和步进电机驱动模块4的输入端；步进电机驱动模块4的 输入端和输出端连接到功率放大模块3的输出端及步进电机模块5的输入端；步进电机模 块5的输入输出端连接到步进电机驱动模块4的输出端和挡车栏杆6 ;挡车栏杆6由步进 电机模块5控制升降。 根据上述技术方案得到的本系统具体实施时，采用单片机2作为主控制器，由它 负责整个系统工作的协调。 单片机2通过电压转换模块1采集当前信号灯状态，根据相邻两次采集到的信号 灯状态，产生时序脉冲，并将脉冲通过功率放大模块3发送到步进电机驱动器4，步进电机 驱动模块4将收到的脉冲时序信号转换为步进电机模块5能够识别的信号，最终步进电机 模块5驱动挡车栏杆升降，达到防止机动车闯红灯的目的。 以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行 业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求一种路口防机动车闯红灯辅助设施，包括控制电路、信号灯、挡车栏杆，其特征在于，设置信号灯状态采集及电机控制模块、步进电机驱动模块、步进电机模块，所述信号灯状态采集及电机控制模块采集信号灯状态信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路口防机动车闯红灯辅助设施，包括控制电路、信号灯、挡车栏杆，其特征在于，设置信号灯状态采集及电机控制模块、步进电机驱动模块、步进电机模块，所述信号灯状态采集及电机控制模块采集信号灯状态信息，根据交通状态信息产生电机驱动信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李少伟，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]