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一种智慧型一体化人行信号灯装置

阅读:140发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种智慧型一体化人行信号灯装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种智慧型一体化人行 信号 灯装置,其特征在于,包括:主控模 块 、通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块、 微波 行人检测模块、信号指示模块和诱导信息模块,所述主控模块是型号为STC8A4KxxS4低功耗单片 机芯 片。本发明中,通过微波加视频检测模式准确判断是否有行人过街 申请 ,实现无需行人手动申请而自动切换至行人放行 相位 的 先进控制 方法,改变了过去申请按钮设备因使用频次高而经常损坏状况的同时也体现了产品以人为的理念,本装置设置有警戒 水 位保护装置,保障系统稳定运行,也从设备附近人员安全 角 度做了充分考虑,还根据环境 亮度 实时调节显示模块多级亮度调节,实现尽可能减少光污染。,下面是一种智慧型一体化人行信号灯装置专利的具体信息内容。

1.一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,包括:主控模、通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块、微波行人检测模块、信号指示模块和诱导信息模块;
所述主控模块是型号为STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片,且STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片空闲时电流小于1mA,正常工作典型值小于2.7mA,所述STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片有4个用于多数据采集设备接入的串口;
所述通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块和微波行人检测模块均与主控模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述主控模块用于采集行人数据,分析行人路口行为和轨迹,判别行人是否需要过街;
所述主控模块还用于根据视频亮度信息分析当前环境照度,生成信号灯亮度等级控制信号灯亮度以减少路口光污染,并随之调整路口的语音提醒声音等级,从而达到减轻对路口附件人员生活或工作的干扰;
所述主控模块用于转发抓拍目标数据与中心数据库数据对比获取抓拍目标身份信息后生成显示信息并对信息进行传输。
3.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述视频行人检测模块主要用于检测行人通行情况,预判行人行为方式,获取区域环境亮度和雨情况,并将上述数据传输给主控模块;
所述视频行人检测模块还用于检测是否有行人闯红灯或过往车辆未让行并实时抓拍违法行人或车辆;
所述微波行人检测模块采用多普勒雷达检测是否有行人进入检测区域,且微波行人检测模块支持多目标统计行人在区域内滞留时间,所述微波行人检测模块还用于将多种预判信息发送给主控模块。
4.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述信号指示模块用于显示交通信号指示灯态和交通信号指示灯倒计时信息,且信号指示模块由人行信号灯、机动车信号灯和倒计时器组成。
5.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述诱导信息模块包括LED警示信息屏、液晶宣传诱导屏和语音诱导提示器;
所述LED警示信息屏用于显示警示标语,液晶宣传诱导屏播放展示城市貌宣传片,且LED警示信息屏还用于显示违法闯红灯行人照片或车辆;
所述液晶宣传诱导屏用于显示道路交通诱导信息;
所述语音诱导提示器用于播放语音诱导提醒过往人员和车辆遵守交通规则,且语音诱导提示器还用于对违反交通的人员播放提醒警示标语。
6.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述通信模块用于和指挥中心无线通信连接,且通信模块还用于将视频行人检测模块、微波行人检测模块检测的数据信息进行无线传输。
7.根据权利要求1所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述电源管理模块包括LED警示信息屏电源管理单元、液晶宣传诱导屏电源管理单元、语音诱导提示器电源管理单元、信号灯态监测及电源管理单元、通信及输入设备电源管理单元、行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元;
所述LED警示信息屏电源管理单元、液晶宣传诱导屏电源管理单元、语音诱导提示器电源管理单元、信号灯态监测及电源管理单元、通信及输入设备电源管理单元、行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元均与主控模块连接,关灯信号检测单元为不锈浮球耐高温开关
8.根据权利要求7所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置,其特征在于,所述行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元的监测方法为:
S01:行人申请信号检测单元检测到行人申请信号后,无论系统处于何种节能状态,系统启动除诱导信息模块以外的供电,信号灯指示先进入四面红灯状态,然后放行申请信号对应相位灯态,让行人安全通过;
S02:亮度信号检测单元通过AD采样的方式检测亮度信息,如果亮度低于15Lux,系统进入降功率工作状态,系统通过模糊控制算法实现3档亮度控制,I档80%功率:10~15Lux,II档70%功率:5~10Lux,III档40%功率:<5Lux;
S03:关灯信号检测单元采用不锈钢浮球耐高温水位开关检测积水深度,一旦超过装置警戒级水位,立刻切断诱导信息模块系统电源,并将检测信号通过无线通信模块回报至指挥中心评估是否切断整个路口的电源。
9.一种智慧型一体化人行信号灯装置的工作方法,其特征在于,包括以下步骤:
SS01:系统初始化时,优先判断装置首先判断是否存在超过警戒水位,如果超警戒水位,立即切断LED屏供电系统;
SS02:初始化串行通信接口、IO口、显示接口的系统参数,然后进入系统自检过程,启动系统环境检测线程、信号灯电流检测线程、LED&LCD诱导信息系统状态检测线程、亮度检测线程和系统通信检测线程。
10.根据权利要求9所述的一种智慧型一体化人行信号灯装置的工作方法,其特征在于,所述系统自检过程包括如下步骤:
SS02.1:如果系统环境检测异常报警,如果超警戒水位,立即报警,通知指挥中心实时处理险情,然后继续下一步检测;否则继续检测;该系统LED和LCD诱导信息设备发热量大,对高温环境需作特殊处理,检测到一体化灯内环境温度超过摄氏85度,进入故障处理模式;
当检测到温度在75℃~85℃范围内,记录环境温度系统继续工作;否则继续检测;
SS02.2:系统信号灯工作电流是否严重偏离阈值:如果单灯电流大于500mA,判断为信号灯短路;如果单灯电流小于50mA判断为灯盘出现严重故障,记录故障数据并进入故障处理程序,通过通信模块向中心提交信号灯电流异常报警处理,继续检测;否则继续检测SS02.3:如果诱导信息系统状态异常:通信异常、点亮异常等等,均由通信模块汇报至指挥中心,继续检测;否则继续检测
SS02.4:判断环境亮度,根据情况进入对应亮度等级,进入正常调度。

说明书全文

一种智慧型一体化人行信号灯装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一体化人行信号灯技术领域,尤其涉及一种智慧型一体化人行信号灯装置。

背景技术

[0002] 随着现代城市建设进程加速,人们生活平不断改善,交通信号控制路口数量增加很快,信号控制路口成为了城市不可或缺的一个部分,现有的一体化人行信号灯大部分仅仅关注信号灯外观形状、行人过街警示方面,目前一体化人行信号灯装置中行人申请控制由行人手动操作导致申请按钮极易损坏,而通过行人视频检测功能的产品进行检测,误触发情况比较多,严重影响系统的正常使用,同时无行人流量统计交通信号控制协同功能模;对车道方向无相应的智能化指示和提醒功能;无信号灯故障检测回报功能。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种智慧型一体化人行信号灯装置。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种智慧型一体化人行信号灯装置,包括:主控模块、通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块、微波行人检测模块、信号指示模块和诱导信息模块;
[0005] 所述主控模块是型号为STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片,且STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片空闲时电流小于1mA,正常工作典型值小于2.7mA,所述STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片有4个用于多数据采集设备接入的串口;
[0006] 所述通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块和微波行人检测模块均与主控模块连接。
[0007] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0008] 所述主控模块用于采集行人数据,分析行人路口行为和轨迹,判别行人是否需要过街;
[0009] 所述主控模块还用于根据视频亮度信息分析当前环境照度,生成信号灯亮度等级控制信号灯亮度以减少路口光污染,并随之调整路口的语音提醒声音等级,从而达到减轻对路口附件人员生活或工作的干扰;
[0010] 所述主控模块用于转发抓拍目标数据与中心数据库数据对比获取抓拍目标身份信息后生成显示信息并对信息进行传输。
[0011] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0012] 所述视频行人检测模块主要用于检测行人通行情况,预判行人行为方式,获取区域环境亮度和雨情况,并将上述数据传输给主控模块;
[0013] 所述视频行人检测模块还用于检测是否有行人闯红灯或过往车辆未让行并实时抓拍违法行人或车辆;
[0014] 所述微波行人检测模块采用多普勒雷达检测是否有行人进入检测区域,且微波行人检测模块支持多目标统计行人在区域内滞留时间,所述微波行人检测模块还用于将多种预判信息发送给主控模块。
[0015] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0016] 所述信号指示模块用于显示交通信号指示灯态和交通信号指示灯倒计时信息,且信号指示模块由人行信号灯、机动车信号灯和倒计时器组成。
[0017] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0018] 所述诱导信息模块包括LED警示信息屏、液晶宣传诱导屏和语音诱导提示器;
[0019] 所述LED警示信息屏用于显示警示标语,液晶宣传诱导屏播放展示城市貌宣传片,且LED警示信息屏还用于显示违法闯红灯行人照片或车辆;
[0020] 所述液晶宣传诱导屏用于显示道路交通诱导信息;
[0021] 所述语音诱导提示器用于播放语音诱导提醒过往人员和车辆遵守交通规则,且语音诱导提示器还用于对违反交通的人员播放提醒警示标语。
[0022] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0023] 所述通信模块用于和指挥中心无线通信连接,且通信模块还用于将视频行人检测模块、微波行人检测模块检测的数据信息进行无线传输。
[0024] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0025] 所述电源管理模块包括LED警示信息屏电源管理单元、液晶宣传诱导屏电源管理单元、语音诱导提示器电源管理单元、信号灯态监测及电源管理单元、通信及输入设备电源管理单元、行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元,关灯信号检测单元为不锈浮球耐高温水位开关
[0026] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0027] 所述行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元的监测方法为:
[0028] S01:行人申请信号检测单元检测到行人申请信号后,无论系统处于何种节能状态,系统启动除诱导信息模块以外的供电,信号灯指示先进入四面红灯状态,然后放行申请信号对应相位灯态,让行人安全通过;
[0029] S02:亮度信号检测单元通过AD采样的方式检测亮度信息,如果亮度低于15Lux,系统进入降功率工作状态,系统通过模糊控制算法实现3档亮度控制,I档80%功率:10~15Lux,II档70%功率:5~10Lux,III档40%功率:<5Lux;
[0030] S03:关灯信号检测单元采用不锈钢浮球耐高温水位开关检测积水深度,一旦超过装置警戒级水位,立刻切断诱导信息模块系统电源,并将检测信号通过无线通信模块回报至指挥中心评估是否切断整个路口的电源。
[0031] 一种智慧型一体化人行信号灯装置的工作方法,包括以下步骤:
[0032] SS01:系统初始化时,优先判断装置首先判断是否存在超过警戒水位,如果超警戒水位,立即切断LED屏供电系统;
[0033] SS02:初始化串行通信接口、IO口、显示接口的系统参数,然后进入系统自检过程,启动系统环境检测线程、信号灯电流检测线程、LED&LCD诱导信息系统状态检测线程、亮度检测线程和系统通信检测线程。
[0034] 作为上述技术方案的进一步描述:
[0035] 所述系统自检过程包括如下步骤:
[0036] SS02.1:如果系统环境检测异常报警,如果超警戒水位,立即报警,通知指挥中心实时处理险情,然后继续下一步检测;否则继续检测;该系统LED和LCD诱导信息设备发热量大,对高温环境需作特殊处理,检测到一体化灯内环境温度超过摄氏85度,进入故障处理模式;当检测到温度在75℃~85℃范围内,记录环境温度系统继续工作;否则继续检测;
[0037] SS02.2:系统信号灯工作电流是否严重偏离阈值:如果单灯电流大于500mA,判断为信号灯短路;如果单灯电流小于50mA判断为灯盘出现严重故障,记录故障数据并进入故障处理程序,通过通信模块向中心提交信号灯电流异常报警处理,继续检测;否则继续检测[0038] SS02.3:如果诱导信息系统状态异常:通信异常、点亮异常等等,均由通信模块汇报至指挥中心,继续检测;否则继续检测
[0039] SS02.4:判断环境亮度,根据情况进入对应亮度等级,进入正常调度。
[0040] 有益效果
[0041] 本发明提供了一种智慧型一体化人行信号灯装置。具备以下有益效果:
[0042] (1):该智慧型一体化人行信号灯装置通过微波加视频检测模式准确判断是否有行人过街申请,实现无需行人手动申请而自动切换至行人放行相位的先进控制方法,改变了过去申请按钮设备因使用频次高而经常损坏状况的同时也体现了产品以人为的理念,本装置设置有警戒水位保护装置,保障系统稳定运行,也从设备附近人员安全度做了充分考虑,还根据环境亮度实时调节显示模块多级亮度调节,实现尽可能减少光污染。
[0043] (2):该智慧型一体化人行信号灯装置通过微波加视频检测模式获取路口行人流量信息,经分析后将结果无线传输到指挥中心,给交通信号控制系统完成信号调度的优化工作提供分析依据,且该智慧型一体化人行信号灯装置还可自动上报系统运行状态,其次,该慧型一体化人行信号灯装置通过设有诱导信息模块可以实现智能化指示和提醒功能,同时实现远程插话功能。附图说明
[0044] 图1为本发明提出的一种智慧型一体化人行信号灯装置的系统框图
[0045] 图2为本发明中信号灯指示模块的系统示意图;
[0046] 图3为本发明中诱导信息模块的系统示意图;
[0047] 图4为本发明中电源管理模块的系统示意图;
[0048] 图5为本发明提出的一种智慧型一体化人行信号灯装置工作流程框图。

具体实施方式

[0049] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0050] 参照图1-4,一种智慧型一体化人行信号灯装置,包括:主控模块、通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块、微波行人检测模块、信号指示模块和诱导信息模块;
[0051] 主控模块是型号为STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片,且STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片空闲时电流小于1mA,正常工作典型值小于2.7mA,STC8A4KxxS4低功耗单片机芯片有4个用于多数据采集设备接入的串口;
[0052] 通信模块、电源管理模块、视频行人检测模块和微波行人检测模块均与主控模块连接。
[0053] 主控模块用于采集行人数据,分析行人路口行为和轨迹,判别行人是否需要过街;
[0054] 主控模块还用于根据视频亮度信息分析当前环境照度,生成信号灯亮度等级控制信号灯亮度以减少路口光污染,并随之调整路口的语音提醒声音等级,从而达到减轻对路口附件人员生活或工作的干扰;
[0055] 主控模块用于转发抓拍目标数据与中心数据库数据对比获取抓拍目标身份信息后生成显示信息并对信息进行传输。
[0056] 视频行人检测模块主要用于检测行人通行情况,预判行人行为方式,获取区域环境亮度和雨雪情况,并将上述数据传输给主控模块;
[0057] 视频行人检测模块还用于检测是否有行人闯红灯或过往车辆未让行并实时抓拍违法行人或车辆;
[0058] 微波行人检测模块采用多普勒雷达检测是否有行人进入检测区域,且微波行人检测模块支持多目标统计行人在区域内滞留时间,微波行人检测模块还用于将多种预判信息发送给主控模块。
[0059] 信号指示模块用于显示交通信号指示灯态和交通信号指示灯倒计时信息,且信号指示模块由人行信号灯、机动车信号灯和倒计时器组成。
[0060] 诱导信息模块包括LED警示信息屏、液晶宣传诱导屏和语音诱导提示器;
[0061] LED警示信息屏用于显示警示标语,液晶宣传诱导屏播放展示城市风貌宣传片,且LED警示信息屏还用于显示违法闯红灯行人照片或车辆;
[0062] 液晶宣传诱导屏用于显示道路交通诱导信息;
[0063] 语音诱导提示器用于播放语音诱导提醒过往人员和车辆遵守交通规则,且语音诱导提示器还用于对违反交通的人员播放提醒警示标语。
[0064] 通信模块用于和指挥中心无线通信连接,且通信模块还用于将视频行人检测模块、微波行人检测模块检测的数据信息进行无线传输。
[0065] 电源管理模块包括LED警示信息屏电源管理单元、液晶宣传诱导屏电源管理单元、语音诱导提示器电源管理单元、信号灯态监测及电源管理单元、通信及输入设备电源管理单元、行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元;
[0066] LED警示信息屏电源管理单元、液晶宣传诱导屏电源管理单元、语音诱导提示器电源管理单元、信号灯态监测及电源管理单元、通信及输入设备电源管理单元、行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元均与主控模块连接,关灯信号检测单元为不锈钢浮球耐高温水位开关。
[0067] 行人申请信号检测单元、亮度信号检测单元和关灯信号检测单元的监测方法为:
[0068] S01:行人申请信号检测单元检测到行人申请信号后,无论系统处于何种节能状态,系统启动除诱导信息模块以外的供电,信号灯指示先进入四面红灯状态,然后放行申请信号对应相位灯态,让行人安全通过;
[0069] S02:亮度信号检测单元通过AD采样的方式检测亮度信息,如果亮度低于15Lux,系统进入降功率工作状态,系统通过模糊控制算法实现3档亮度控制,I档80%功率:10~15Lux,II档70%功率:5~10Lux,III档40%功率:<5Lux;
[0070] S03:关灯信号检测单元采用不锈钢浮球耐高温水位开关检测积水深度,一旦超过装置警戒级水位,立刻切断诱导信息模块系统电源,并将检测信号通过无线通信模块回报至指挥中心评估是否切断整个路口的电源。
[0071] 参照图5,一种智慧型一体化人行信号灯装置的工作方法,包括以下步骤:
[0072] SS01:系统初始化时,优先判断装置首先判断是否存在超过警戒水位,如果超警戒水位,立即切断LED屏供电系统;
[0073] SS02:初始化串行通信接口、IO口、显示接口的系统参数,然后进入系统自检过程,启动系统环境检测线程、信号灯电流检测线程、LED&LCD诱导信息系统状态检测线程、亮度检测线程和系统通信检测线程。
[0074] 系统自检过程包括如下步骤:
[0075] SS02.1:如果系统环境检测异常报警,如果超警戒水位,立即报警,通知指挥中心实时处理险情,然后继续下一步检测;否则继续检测;该系统LED和LCD诱导信息设备发热量大,对高温环境需作特殊处理,检测到一体化灯内环境温度超过摄氏85度,进入故障处理模式;当检测到温度在75℃~85℃范围内,记录环境温度系统继续工作;否则继续检测;
[0076] SS02.2:系统信号灯工作电流是否严重偏离阈值:如果单灯电流大于500mA,判断为信号灯短路;如果单灯电流小于50mA判断为灯盘出现严重故障,记录故障数据并进入故障处理程序,通过通信模块向中心提交信号灯电流异常报警处理,继续检测;否则继续检测[0077] SS02.3:如果诱导信息系统状态异常:通信异常、点亮异常等等,均由通信模块汇报至指挥中心,继续检测;否则继续检测
[0078] SS02.4:判断环境亮度,根据情况进入对应亮度等级,进入正常调度。
[0079] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0080] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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