车流量检测系统及交通灯控制方法
专利汇可以提供车流量检测系统及交通灯控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种车流量检测系统及交通灯控制方法，采用多个信息采集 节点 和一个信息汇聚节点组成无线网络根据实际车流量大小控制交通灯。信息采集节点安装于车辆通行的各车道中间，采集车流量并以无线方式发送至汇聚节点；汇聚节点根据车流量信息采用模糊理论实时控制交通灯的时延。信息采集节点采用 太阳能 供电及睡眠唤醒机制保证其长期稳定工作。本 发明 既可准确检测交叉路口各方向车流量，提高道路通行效率，改善日益拥堵的城市交通状况，又可克服传统交通灯定时控制“多等少”、“有等无”以及诸如地磁线圈无法推广使用等缺点。，下面是车流量检测系统及交通灯控制方法专利的具体信息内容。
1.一种车流量检测系统，包括：
多个检测车流量的信息采集节点和一个信息汇聚节点；
无线通信网络；
其中所述无线通信网络的特征在于，多个信息采集节点和一个信息汇聚节点组成无线网络，通过所述多个信息采集节点采集的车流量信息传输到信息汇聚节点；所述信息汇聚节点的特征在于，所述汇聚节点安装于交通灯控制器中，将从所述信息采集节点接收到的车流量信息传输至所述交通灯控制器中；所述交通灯控制器的特征在于利用所述汇聚节点传输来的车流量信息控制交通灯。
2.根据权利要求1的信息采集节点，还包括：
所述信息采集节点的硬件组成；
所述信息采集节点的装配方法；
所述信息采集节点的安装方法；
所述信息采集节点的软件流程。
3.根据权利要求2的信息采集节点，其中所述硬件组成包括：
电路板、能量模块、底板、紧固件及透明罩。
4.根据权利要求3的硬件组成，其中所述电路板包括：
传感器、信号处理单元、处理器模块、射频模块；
其中所述传感器的特征在于，检测车辆经过所述信息采集节点时产生的磁场信号；所述信号处理单元的特征在于，对所述传感器采集到的磁场信号进行滤波、放大处理；所述处理器模块的特征在于，对经过所述信号处理单元后的信号进行所述软件流程；所述射频模块的特征在于，将所述软件算法得到的车流量信息通过所述无线通信网络传输至所述交通灯控制器。
5.根据权利要求4的电路板，其中所述的传感器包括各向异性磁阻(Anisotropic MagnetoResistive，AMR)传感器，所述磁阻传感器的特征在于，能够检测出车辆经过所述磁阻传感时对地磁场形成的扰动。
6.根据权利要求3的硬件组成，其中所述能量模块包括：
太阳能电池片、能量转换电路及蓄电池，其中所述太阳能电池片的特征在于，收集照射到太阳能电池片上的太阳能；所述能量转换电路的特征在于，能将所述太阳能电池片收集的太阳能转换为电能并存储在所述蓄电池中；所述蓄电池的特征在于，其通常为锂电池。
7.根据权利要求2的信息采集节点，其中所述装配方法为：将所述电路板及蓄电池通过所述紧固件固定于所述底板上，将所述透明罩与所述底板通过所述紧固件点密封；装配形状可以为半球形状或者为半椭球形状。
8.根据权利要求2的信息采集节点，其中所述安装方法为：将所述信息采集节点粘贴于车道表面或者埋于车道路面下。
9.根据权利2或4所述软件流程，还包括以下步骤：
初始化步骤，将所述多个信息采集节点与所述汇聚节点组成无线网络；
等待开始步骤，所述信息采集节点等待来自所述汇聚节点发送的开始采集命令(BS)；
开始采集步骤，所述信息采集节点开始车流量采集，并执行车流量软件算法；
等待结束步骤，所述信息采集节点等待来自所述汇聚节点发送的结束采集并发送车流量报告命令(ESR)，所述信息采集节点停止采集并将由所述车流量软件算法得到的车流量信息发送至所述汇聚节点；
所述车流量软件流程的特征还在于，所述信息采集节点采用在网络形成的信道上轮询或者监听来自所述汇聚节点的所述BS或所述ESR命令，当接收到所述BS或所述ESR命令时，所述信息采集节点被唤醒；当所述信息采集节点在没有收到来自所述汇聚节点的BS命令之前或者向所述汇聚节点发送ESR命令之后，则所述信息采集节点进入休眠状态以节省能量。
10.根据权利要求9所述车流量软件算法，还包括以下步骤：
软件滤波步骤，对所述传感器采集到的原始信号进行软件滤波处理，处理后的信号为采样值；
阈值更新步骤，根据所述软件滤波步骤后的信号对阈值t(k)进行更新；
初始化参数步骤，复位和设置所述车流量算法中的参数，包括复位过阈值计数器OT、低于阈值计数器BT、车辆离开计数器COUNT、定时器；分别设置OT阈值为N1、BT阈值为N2、COUNT阈值N3；；
高阈值处理步骤，当所述采样值大于所述阈值时，所述车流量软件算法进行高阈值处理，包括OT计数器加1，BT计数器置零；
低阈值处理步骤，当所述采样值小于或等于所述阈值时，所述车流量软件算法进行低阈值处理，包括BT计数器加1；
车辆计数步骤，当定时器开始启动后，当采样值小于或等于阈值时，计数器COUNT加1，当计数器COUNT值等于N3时，则车辆数加1，当定时器开始一段时间后所述计数器COUNT值仍然没有达到N3时，则进入所述初始化步骤。
11.一种交通灯控制方法，包括：
设计交通相位集；
布设所述信息采集节点和所述信息汇聚节点；
节点休眠唤醒策略；
交通灯控制策略。
12.根据权利要求11所述交通灯控制方法，其中所述设计交通相位集的特征在于：
交叉口有东(E)、南(S)、西(W)、北(N)四个方向；由于我国向右行驶时不受限制，可以将一个周期的交通灯序列分为红灯(R)、黄灯(Y)、前行绿灯(F)、左转绿灯(L)，表示为θ∈{R，Y，F，L}；将一个交通灯周期内车辆行驶方向分为四个相位，分别是东至西，西至东(A)；西至北，东至南(B)；南至北，北至南(C)，北至东，南至西(D)。
13.根据权利要求11所述交通灯控制方法，其中所述布设所述信息采集节点和所述汇聚节点的特征在于：
将所述信息采集节点安置于交叉口车辆通行的各车道中间，包括东、南、西、北四个方向，每个方向的所述信息采集节点数目共n个，n为车道数，则第i个车道方向的第j个所述信息采集节点表示为 i∈{E，S，W，N}，1≤j≤n；而所述汇聚节点与交叉口交通灯控制器相连。
14.根据权利要求11所述交通灯控制方法，其中所述休眠唤醒策略的特征在于：
所述汇聚节点利用休眠唤醒策略向各个所述采集节点发送所述BS命令及所述ESR命令；使不同方向的所述信息采集节点开始工作或进入休眠状态；
所述休眠唤醒策略包括：
当交通灯相位处于所述相位A或D时，所述汇聚节点向东、西方向所述信息采集节点发送所述BS命令，唤醒东、西方向所述信息采集节点并使其开始工作；同时向南、北方向所述信息采集节点发送所述ESR命令，使南、北方向所述信息采集节点处于休眠状态；
当交通灯相位处于所述相位B或C时，所述汇聚节点向南、北方向所述信息采集节点发送所述BS命令，唤醒南、北方向所述信息采集节点并使其开始工作；同时向东、西方向所述信息采集节点发送所述ESR命令，使东、西方向所述信息采集节点处于休眠状态。
15.根据权利要求11所述交通灯控制方法，其中交通灯控制策略的特征在于：
在大量统计数据的基础上，采用模糊控制理论，将交通流量划分为若干种情况，每种情况对应不同的车流量大小，并对各种情况配置不同的绿灯时延；其中车流量越大的情况所配置的绿灯时延越多，车流量越小的情况配置的绿灯时延小越少，达到以实际车流量大小实时地控制交通灯的长短目的。
16.根据权利要求1或11所述一种车流量检测系统及交通灯控制方法，其特征还包括：
当所述信息采集节点遇到无阳光或其他恶劣天气时，可能会造成所述信息采集节点电池供电不足的情况，此时应休眠所述信息采集节点或向所述信息汇聚节点发送电量不足信号；所述汇聚节点如果收到所述信息采集节点发送的电量不足信号或当无线网络无法正常通信时，为保证交叉口道路的顺畅运行，交通灯则自动采用定时控制策略。
17.根据权利要求1或11所述一种车流量检测系统及交通灯控制方法，其特征还在于：
当系统运行在夜间车流量非常少的情况时，例如24:00-06:00，所述信息采集节点可以进入休眠状态，同时交通灯控制方法可以采用传统定时方法控制，以节省系统能量。
车流量检测系统及交通灯控制方法
技术领域
发明内容
具体实施方式
17的输出与三个1N4007二极管19相级联，级联后的输出电压作为供给信息采集节点的电源电压。
809，在步骤809中判断BT是否等于N2，如果等于则前进到步骤810，否则本发明返回到步骤805。
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