[发明专利]一种基于人流量检测的智能交通灯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，更具体地说，涉及一种基于人流量检测的智能交通灯控制系统。

背景技术

智能交通灯控制系统将交通技术与物联网结合起来，是一种基于实时交通信息的动态交通控制系统，通过智能设备使系统更合理地分配交通灯点亮时间，而区别于传统的交通灯采用固定的周期序列操纵持续时间。智能交通灯控制具有的自动控制的优势，能更有效地缓解交通人群拥堵尤其是交叉口堵塞等各种交通问题。

城市道路十字路口行人拥堵及安全保障问题愈发严峻，随着交通人流量的增加，等候在交叉口的人群数量急剧上升。目前主要采用固定循环交通信号灯来引导交叉口人群，无法有效根据实际的交通人流量实时调整绿灯周期序列持续时长；目前的十字路口对当前人行横道显示绿灯时，左转车道的机动车也显示绿灯通过，这就会造成行人与左转机动车发生碰撞的问题，导致人行横道事故的频繁发生。

目前使用的人流量检测模块采用的监控摄像头将获得的视频发送至数字图像处理器，经过图像处理显示人流量，系统结构复杂、成本高，不能有效发挥基于人流量检测的智能交通灯的优势。

因此，针对现有技术的不足，本发明以实现交叉口交通的智能化为目标，提出了一种基于人流量检测的智能交通灯控制系统。

发明内容

本发明提出了一种基于人流量检测的智能交通灯控制系统，以红外传感器为核心，以STC89C52单片机为系统的基础控制器件，通过人行横道两侧设置的红外传感器监控到的人流量数据来自动控制交通灯以合适显示时长变化，在左转车道设置红外传感器通过检测是否有机动车辆报警以提醒行人注意安全。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种基于人流量检测的智能交通灯控制系统，包括交通灯模块、人流量和机动车检测模块、人流量计数显示模块、报警模块和延时模块；所述红绿灯信号电路模块包括STC89C52单片机控制模块和红绿黄3个led灯，所述人流量和机动车检测模块包括对射型红外光电开关模块和STC89C52单片机处理模块，所述人流量计数显示模块包括四位串行595数码管和STC89C52单片机模块，所述报警电路模块包括红外光电开关、有源蜂鸣器模块以及STC89C52单片机芯片，所述延时模块的延时程序使用的是软件延时，延时时长通过微控制器的指令周期来确定；交通灯和数码管显示模块设立在人行道一侧，与红外光电开关相对，机动车检测模块的红外光电开关设置在与人行道相邻的左转车道，人流量检测模块设置在人行道出发点的两侧，报警模块与左转车道机动车检测模块相连。

所述的交通灯模块和人流量检测模块，绿灯显示时长能够自动调整，通过在人行横道路口设置红外光电开关检测行人，根据行人数目的多少智能变化，当人群负载增多时，绿灯序列持续时长适当增加，提高交叉口行人调度能力。

所述机动车检测模块和报警模块，通过在左转车道两侧安装红外光电开关检测是否有机动车，当有障碍物时系统给予警示，以提醒行人注意躲让，防止交通碰撞事件的发生，确保了行人的生命财产不受损失。

所述人流量计数显示模块，为一些需要统计人流量的相关部门提供便利，同时也可以知道当前道路通过行人的大致范围，为其他的研究提供帮助。

所述的红外光电开关采用对射型，对射型的接收装置和发射装置位于一体，判断有无被测物体通过检测被测接收装置和发射装置之间的重合光轴有没有被遮断来完成的。对射型光电开关传感器的灵敏度高，它的检测距离相对较远。

所述的检测人流量的红外光电开关采用直流三线PNP常开型，检测机动车的是直流三线NPN常开型。

所述的一个系统的交通灯模块类似于一个微型的计算机系统，智能交通灯控制系统由交通灯模块、单片机模块、人流量检测模块、数码管显示人流量单元、报警模块和延时模块构成，每一部分都由一个独立的子程序控制。

所述的人流量和机动车检测模块的嵌入式程序采用中断技术，使计算机接收中断请求后暂时停止执行原来的程序，跳到中断源程序的初始位置响应中断程序。

所述的延时程序使用的是软件延时，延时时长通过微控制器的指令周期来确定。指令周期表示中央处理器实现一个完整独立的执行过程必须用到的全部时长。一个机器周期的时间通过微控制器STC89C52单片机的工作频率11.0592Hz来计算得到，微控制器工作频率为机器周期的1/12，即12×（1/11.0592Hz）≈1.085us。

所述程序运用C语言并利用Keil软件来进行嵌入式程序设计，烧录工具采用STC-ISP，STC-ISP是一种专为STC系列单片机研发创造的程序下载软件，通过STC将嵌入式程序下载到单片机上。