本發(fā)明涉及交通信號燈技術領域，具體為一種分布式交通信號燈控制系統(tǒng)。

背景技術：

目前，國內(nèi)交通信號燈普遍采用定周期程控技術，即主要靠經(jīng)驗和以往統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定紅綠燈亮滅時間。要實現(xiàn)道路交通的智能化，就要引入變周期交通信號燈控制技術，實時檢測路口的交通流量以及擁塞量等數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)則動態(tài)地調(diào)節(jié)信號燈，獲得更加滿意的通行率。

為此本發(fā)明提出了一種具有分布式特征的交通信號燈控制系統(tǒng)設計方案，它利用RFID技術提高路況信息的收集精度，利用電流環(huán)遠距離傳輸方式，并且應用人工智能理論使得系統(tǒng)具有更強的自適應性和可擴充性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種分布式交通信號燈控制系統(tǒng)，利用RFID技術提高路況信息的收集精度，利用電流環(huán)遠距離傳輸方式，并且應用人工智能理論使得系統(tǒng)具有更強的自適應性和可擴充性，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種分布式交通信號燈控制系統(tǒng)，包括本地交通信號機主控端和信號燈控制器，所述本地交通信號機主控端與通訊單元雙向數(shù)據(jù)連接；通訊單元與信號燈聯(lián)動中央控制端雙向數(shù)據(jù)連接；所述本地交通信號機主控端還與看門狗復位電路和故障檢測電路雙向數(shù)據(jù)連接；所述看門狗復位電路和故障檢測電路的輸出端連接于信號燈控制器；所述本地交通信號機主控端的輸出端連接于LCD數(shù)顯屏，本地交通信號機主控端的輸入端連接于車流信息采集單元和紅外線接收單元的輸出端；所述車流信息采集單元由信號機主控端模塊、車流量信息采集模塊、緊急干預模塊、電流檢測模塊、信號燈控制器模塊和地區(qū)聯(lián)動模塊組成；所述信號機主控端模塊的輸入端電性連接于射頻探測器上；信號燈控制器模塊的輸入端電性連接于信號燈控制器的輸出端；所述紅外線接收單元受控于強置遙控器；所述信號燈控制器的輸出端電性連接于機動車信號燈和人行橫道信號燈。

優(yōu)選的，所述本地交通信號機主控端內(nèi)包括傳輸驅(qū)動單元，傳輸驅(qū)動單元包括傳輸模塊和驅(qū)動模塊，所述傳輸模塊的信號輸入端連接在信號燈控制器的信號輸出端上，所述傳輸模塊的電壓輸入端與外接電壓輸出端相連，所述傳輸模塊輸出端經(jīng)驅(qū)動模塊與機動車信號燈和人行橫道信號燈相連。

優(yōu)選的，所述本車流信息采集單元內(nèi)的處理器采用AT91RM9200作為信號機控制板處理器。

優(yōu)選的，所述機動車信號燈和人行橫道信號燈均采用LED技術的發(fā)光二極管。

優(yōu)選的，所述信號燈控制器的信號輸出端還電性連接于倒計時信號燈的輸入端上。

優(yōu)選的，所述傳輸驅(qū)動單元內(nèi)的傳輸模塊還電性連接于鍵盤模塊。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本分布式交通信號燈控制系統(tǒng)，可以有效改善交通現(xiàn)狀，提高現(xiàn)有道路資源的利用率，節(jié)約社會成本。本系統(tǒng)基于AT91RM9200處理器，以應用為中心，采用嵌入式操作系統(tǒng)，設計上具有成本低，操作簡易，擴展方便，信息共享度高，靈活性強等特點，有很好的參考價值和較高的實用價值。

(2)本分布式交通信號燈控制系統(tǒng)，利用RFID技術提高路況信息的收集精度，利用電流環(huán)遠距離傳輸方式，并且應用人工智能理論使得系統(tǒng)具有更強的自適應性和可擴充性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的交通信號燈系統(tǒng)結構框圖；

圖2為本發(fā)明的信號燈聯(lián)動中央控制端結構框圖。

圖中：1本地交通信號機主控端；11傳輸驅(qū)動單元；111傳輸模塊；112驅(qū)動模塊；2信號燈控制器；21倒計時信號燈；3通訊單元；4信號燈聯(lián)動中央控制端；5車流信息采集單元；51信號機主控端模塊；52車流量信息采集模塊；53緊急干預模塊；54電流檢測模塊；55信號燈控制器模塊；56地區(qū)聯(lián)動模塊；6紅外線接收單元；7射頻探測器；8強置遙控器；9機動車信號燈；10人行橫道信號燈；12看門狗復位電路；13故障檢測電路；14LCD數(shù)顯屏；15鍵盤模塊。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術方案：一種分布式交通信號燈控制系統(tǒng)，包括本地交通信號機主控端1和信號燈控制器2，本地交通信號機主控端1與通訊單元3雙向數(shù)據(jù)連接；通訊單元3與信號燈聯(lián)動中央控制端4雙向數(shù)據(jù)連接；本地交通信號機主控端1還與看門狗復位電路12和故障檢測電路13雙向數(shù)據(jù)連接；看門狗復位電路12和故障檢測電路13的輸出端連接于信號燈控制器2；本地交通信號機主控端1的輸出端連接于LCD數(shù)顯屏14，本地交通信號機主控端1的輸入端連接于車流信息采集單元5和紅外線接收單元6的輸出端；車流信息采集單元5由信號機主控端模塊51、車流量信息采集模塊52、緊急干預模塊53、電流檢測模塊54、信號燈控制器模塊55和地區(qū)聯(lián)動模塊56組成；信號機主控端模塊51的輸入端電性連接于射頻探測器7上；信號燈控制器模塊55的輸入端電性連接于信號燈控制器2的輸出端；紅外線接收單元6受控于強置遙控器8；信號燈控制器2的輸出端電性連接于機動車信號燈9和人行橫道信號燈10，信號燈控制器2的信號輸出端還電性連接于倒計時信號燈21的輸入端上；本地交通信號機主控端1內(nèi)包括傳輸驅(qū)動單元11，傳輸驅(qū)動單元11包括傳輸模塊111和驅(qū)動模塊112，傳輸模塊111的信號輸入端連接在信號燈控制器2的信號輸出端上，傳輸模塊111的電壓輸入端與外接電壓輸出端相連，傳輸模塊111輸出端經(jīng)驅(qū)動模塊112與機動車信號燈9和人行橫道信號燈10相連。

車流信息采集單元5內(nèi)的處理器采用AT91RM9200作為信號機控制板處理器；具有發(fā)光功率大，抗震能力強，省電又穩(wěn)定等有益效果。系統(tǒng)內(nèi)各組件，包括信號燈均由外部供電，并配有UPS；信號燈控制器2對各種信號燈不提供工作電壓，僅進行信號傳遞，完全實現(xiàn)弱電控制；信號燈亮度的控制采用脈寬調(diào)制的原理，將電壓全波整流，經(jīng)電阻分壓，由光耦將其轉成有一定占空比的方波，當電源電壓升高時，占空比會減小，抑制LED亮度的提高，當電源電壓降低時，占空比會增大，限制LED亮度的降低，從而實現(xiàn)了LED亮度的自動控制。處理器采用AT91RM9200作為信號機控制板處理器集成了豐富的外圍功能模塊，非常適合于實時控制，且支持實時操作系統(tǒng)，運算速度高。信號機采用12/5V電源供電，AT91RM9200工作于3.3V和2.5V，系統(tǒng)內(nèi)其它器件選擇工作電壓為3.3V和5V。為方便人機界面的操作，AT91RM9200處理器內(nèi)置LCD數(shù)顯屏14，LCD數(shù)顯屏14通過驅(qū)動控制器與AT91RM9200處理器驅(qū)動連接，能自動產(chǎn)生LCD數(shù)顯屏驅(qū)動控制信號，可以與LCD數(shù)顯屏14直接連接。傳輸驅(qū)動單元11內(nèi)的傳輸模塊111還電性連接于鍵盤模塊15，鍵盤模塊通過ZLG7290B擴展一個4×4的鍵盤矩陣，ZLG7290B通過IIC串行總線與處理器進行連接。

機動車信號燈9和人行橫道信號燈10均采用LED技術的發(fā)光二極管，具有發(fā)光功率大，抗震能力強，省電又穩(wěn)定。系統(tǒng)內(nèi)各組件，包括信號燈都由外部供電，并配有UPS。信號燈控制器2對各種信號燈不提供工作電壓，僅進行信號傳遞，完全實現(xiàn)弱電控制。信號燈亮度的控制采用脈寬調(diào)制的原理，將電壓全波整流，經(jīng)電阻分壓，由光耦將其轉成有一定占空比的方波，當電源電壓升高時，占空比會減小，抑制LED亮度的提高，當電源電壓降低時，占空比會增大，限制LED亮度的降低，從而實現(xiàn)了LED亮度的自動控制；

車流量信息采集模塊52通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，工作過程無需人工干預，可應用于各種惡劣環(huán)境。當帶有射頻標簽的車輛通過該路段時，讀寫器會通過天線接收返回載有RFID信息的射頻調(diào)制信號，經(jīng)處理后傳給信號機主控端，完成路況數(shù)據(jù)的信息采集。

電流檢測模塊54可以起到較好的保護作用；利用含有電壓檢測與電流檢測的故障檢測電路，對信號燈控制器和信號燈作出實時檢測，將返回的TTL電平信號傳遞至信號機主控板，信號機系統(tǒng)可以根據(jù)不同的結果選擇繼續(xù)執(zhí)行，或者向上報警，甚至自行關機。

信號燈控制器模塊55是路口信號燈的各種燈色狀態(tài)是由信號燈控制器2對信號機數(shù)據(jù)進行處理轉化而成的。

地區(qū)聯(lián)動模塊56：本地信號機控制端將待處理的數(shù)據(jù)信息通過Web Service應用程序接口封裝好發(fā)給地區(qū)信號燈系統(tǒng)控制端，處理工作由后者完成，再把最終結果返回給本地信號機。Web Service技術充分利用地區(qū)信號燈系統(tǒng)控制單元的計算能力，減輕了本地信號機的處理器開銷，使得信號燈系統(tǒng)更加穩(wěn)定和易于維護。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。