基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及路口交通安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，采用激光射線技術(shù)方法，解決了紅綠燈警示功能弱、攔截性差的技術(shù)問題，達(dá)到了使用激光光幕攔截行人攔截性能強(qiáng)、警示作用好的技術(shù)效果；采用人體紅外感應(yīng)技術(shù)方法，解決了行人強(qiáng)闖紅燈無人阻攔的技術(shù)問題，達(dá)到了可自動(dòng)感應(yīng)是否有人強(qiáng)闖紅燈并發(fā)出警告聲的技術(shù)效果；采用單片機(jī)控制技術(shù)設(shè)計(jì)，達(dá)到了本發(fā)明十字路口控制方式簡單直接、傳輸方式便捷的技術(shù)效果；采用了射頻讀卡技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)闖燈拍照模糊、車牌易遮擋的技術(shù)問題，達(dá)到了通過射頻讀卡器直接獲取車輛信息的技術(shù)效果。
【專利說明】
基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及路口交通安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人行橫道上的一條條白線，又叫斑馬線。斑馬線源于古羅馬時(shí)代的跳石。早在古羅馬時(shí)期的龐培城的一些街道上，車馬與行人交叉行駛，經(jīng)常使市內(nèi)交通堵塞，還不斷發(fā)生事故。為此，人們便將人行道與馬車道分開、并把人行道加高，還在靠近馬路口的地方砌起一塊塊凸出路面的石頭一一跳石，作為指示行人過街的標(biāo)志。行人可以踩著這些跳石，慢慢穿過馬路。馬車運(yùn)行時(shí)，跳石剛好在馬車的兩個(gè)輪子中間。后來，許多城市都使用這種方法。19世紀(jì)末期，隨著汽車的發(fā)明，城市內(nèi)更是車流滾滾，加之人們?cè)诮值郎想S意橫穿，阻礙了交通，從前的那種跳石已無法避免交通事故的頻頻發(fā)生。20世紀(jì)50年代初期，英國人在街道上設(shè)計(jì)出了一種橫格狀的人行橫道線，規(guī)定行人橫過街道時(shí)，只能走人行橫道，于是倫敦街頭出現(xiàn)了一道道赫然醒目的橫線，看上去這些橫線像斑馬身上的白斑紋，因而人們稱它為斑馬線。司機(jī)駕駛汽車看到這條條白線時(shí)，會(huì)自動(dòng)減速緩行或停下，讓行人安全通過。斑馬線至今在街道上仍然隨處可見。
[0003]但是如今，在社會(huì)生活中最為常見的不和諧現(xiàn)象也就是闖紅燈了，闖紅燈現(xiàn)象的泛濫不僅僅代表著廣大群眾素質(zhì)不高，同樣也說明了交通制度或是交通管理技術(shù)的不完口 ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供了基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，采用激光射線技術(shù)方法，解決了紅綠燈警示功能弱、攔截性差的技術(shù)問題，達(dá)到了使用激光光幕攔截行人攔截性能強(qiáng)、警示作用好的技術(shù)效果;采用人體紅外感應(yīng)技術(shù)方法，解決了行人強(qiáng)闖紅燈無人阻攔的技術(shù)問題，達(dá)到了可自動(dòng)感應(yīng)是否有人強(qiáng)闖紅燈并發(fā)出警告聲的技術(shù)效果;采用單片機(jī)控制技術(shù)設(shè)計(jì)，達(dá)到了本發(fā)明十字路口控制方式簡單直接、傳輸方式便捷的技術(shù)效果;采用了射頻讀卡技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)闖燈拍照模糊、車牌易遮擋的技術(shù)問題，達(dá)到了通過射頻讀卡器直接獲取車輛信息的技術(shù)效果。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其中基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)包括人行道、路口、車行道與控制器，人行道位于車行道與路口交界處，人行道寬度方向上的兩邊均設(shè)置有底板A;人行道遠(yuǎn)離路口的側(cè)邊上設(shè)置有底板B;底板B—端安裝有射頻讀卡器;路口兩端安裝有紅綠燈與警示喇叭，控制器安裝在人行道一側(cè)；
所述的底板A內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器A、人體感應(yīng)模塊與引線A，激光發(fā)射器A與人體感應(yīng)模塊安裝在底板A頂部，底板A頂部安裝有防壓透明玻璃A，控制器通過引線A控制激光發(fā)射器A和人體感應(yīng)模塊。
[0006]所述的底板B內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器B、壓力傳感器與引線B，激光發(fā)射器B與壓力傳感器安裝在底板B頂部，底板B頂部安裝有防壓透明玻璃B，控制器通過引線B控制激光發(fā)射器B和壓力傳感器。
[0007]所述的控制器包括單片機(jī)單元、電源模塊與激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊;控制器包括單片機(jī)單元、電源模塊與激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊;激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊連接在單片機(jī)單元的并口上，單片機(jī)單元通過激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊連接激光發(fā)射器A與激光發(fā)射器B;單片機(jī)單元一側(cè)連接有紅綠燈與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊，喇叭驅(qū)動(dòng)模塊一側(cè)控制連接警示喇叭；單片機(jī)單元另一側(cè)串行方式連接有射頻讀卡器，單片機(jī)單元I/O方式連接人體感應(yīng)模塊與壓力傳感器。
[0008]所述的電源模塊為單片機(jī)單元、紅綠燈、喇叭驅(qū)動(dòng)模塊、射頻讀卡器和激光驅(qū)動(dòng)模塊提供穩(wěn)定電源。
[0009]基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其中系統(tǒng)控制方法步驟為:
A、路口中綠燈亮，表示車行道打開，人行道關(guān)閉，激光發(fā)射器A發(fā)射紅色激光形成光幕防止行人闖紅燈，此時(shí)人體感應(yīng)模塊為啟動(dòng)狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)有人搶闖紅燈，控制器控制警示喇叭發(fā)出警告；
B、路口中黃燈閃爍，表示車行道將要關(guān)閉、人行道將要打開，激光發(fā)射器A發(fā)射的紅色激光逐漸變?nèi)酰饽粡纳系较轮饾u消失，激光發(fā)射器B打開；
C、路口中紅燈亮，表示車行道關(guān)閉、人行道關(guān)閉，激光發(fā)射器B發(fā)射紅色激光形成光幕防止車輛通過，此時(shí)壓力傳感器為啟動(dòng)狀態(tài)，若有車搶闖紅燈，壓力傳感器通過將信號(hào)單片機(jī)單元，以此控制射頻讀卡器讀取闖紅燈車輛信息。
[00?0]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的單片機(jī)單元為ATmegal28單片機(jī)，壓力傳感器為MPX4250傳感器，射頻讀卡器為MF RC522芯片。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的射頻讀卡器的IRQ引腳與單片機(jī)單元ATmegal28單片機(jī)的I3BO 口連接，射頻讀卡器的NSS引腳與單片機(jī)單元ATmegal 28單片機(jī)的PB4 口連接，射頻讀卡器的SCK引腳與單片機(jī)單元ATmegal28單片機(jī)的I3Bl 口連接，射頻讀卡器的MOSI引腳與單片機(jī)單元ATmega128單片機(jī)的PB2 口連接，射頻讀卡器的MISO引腳與單片機(jī)單元ATmegal 28單片機(jī)的PB3 口連接。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的人體感應(yīng)模塊包括人體紅外傳感器、電阻R1、電阻R2與NPN三極管Ql，人體紅外傳感器為HC-SR501傳感器，人體紅外傳感器的OUT引腳通過限流電阻Rl連接在NPN三極管Ql的基極上，NPN三極管Ql的發(fā)射極連接在單片機(jī)單元ATmegal28單片機(jī)的PCO 口上，NPN三極管Ql的發(fā)射極并聯(lián)電阻R2，電阻R2的另一端接地，NPN三極管Ql的集電極接+3.3V電壓。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的喇叭驅(qū)動(dòng)模塊包括功放電路LM358與D/A轉(zhuǎn)換器Dl，單片機(jī)單元通過D/A轉(zhuǎn)換器Dl與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊連接，D/A轉(zhuǎn)換器Dl通過功放電路LM358將聲音信號(hào)傳輸至警示喇叭。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的壓力傳感器的輸出腳連接有A/D轉(zhuǎn)換器D2，壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器D2連接單片機(jī)單元。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、使用ATmegal28單片機(jī)作為主控單元，集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具有極高性能價(jià)格比；2、飛思卡爾MPX4250系列傳感器集成了片上技術(shù)、雙極運(yùn)算放大器電路和薄膜電阻器網(wǎng)絡(luò)，可提供高電平模擬輸出信號(hào)和溫度補(bǔ)償功能。憑借體積小巧的優(yōu)點(diǎn)，以及片上集成的高可靠性；3、MFRC522讀卡器是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員，是NXP公司推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片，是本發(fā)明的較好選擇；
4、HC-SR501靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，可廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)感應(yīng)設(shè)備中；
5、單片機(jī)通過激光驅(qū)動(dòng)模塊直接控制激光發(fā)射器A和激光發(fā)射器B，進(jìn)而控制攔人光幕的形成，控制直接，結(jié)構(gòu)簡單;6、底板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圓弧，不妨礙交通行駛。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明十字路口示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明裝置位置示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明底板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖4是本發(fā)明控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖5是單片機(jī)單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0021 ]圖6是射頻讀卡器電路結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖7是喇叭驅(qū)動(dòng)模塊電路結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖8是壓力傳感模塊電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖9是人體紅外傳感電路結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖中，1、人行道;2、路口；3、車行道;4、控制器；11、底板A; 12、底板B; 13、射頻讀卡器；14、紅綠燈；15、警示喇叭；110、激光發(fā)射器A; 111、人體感應(yīng)模塊；112、引線A; 113、防壓透明玻璃A;120、激光發(fā)射器8、121、壓力傳感器;122、引線1123、防壓透明玻璃山401、單片機(jī)單元;402、電源模塊;403、激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊;404、喇叭驅(qū)動(dòng)模塊;405、人體紅外傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
【具體實(shí)施方式】一:基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其中基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)包括人行道(1)、路口(2)、車行道(3)與控制器
(4)，人行道(I)位于車行道(3)與路口(2)交界處，人行道(I)寬度方向上的兩邊均設(shè)置有底板A(Il);人行道(I)遠(yuǎn)離路口(2)的側(cè)邊上設(shè)置有底板B(12);底板B(12)—端安裝有射頻讀卡器(13);路口(2)兩端安裝有紅綠燈(14)與警示喇叭(15)，控制器(4)安裝在人行道(I)一側(cè)。
[0027]所述的底板A(11)內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器A( 110)、人體感應(yīng)模塊(111)與引線A(112 )，激光發(fā)射器A (I 1)與人體感應(yīng)模塊(I 11)安裝在底板A (11)頂部，底板A (I I)頂部安裝有防壓透明玻璃A(113)，控制器(4)通過引線A(112)連接激光發(fā)射器A(IlO)和人體感應(yīng)模塊(111)。
[0028]所述的底板B(12)內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器B( 120)、壓力傳感器(121)與引線B(122)，激光發(fā)射器B(120)與壓力傳感器(121)安裝在底板B(12)頂部，底板B(12)頂部設(shè)置有防壓透明玻璃B(123)，控制器(4)通過引線B(122)連接激光發(fā)射器B(120)和壓力傳感器(121)0
[0029]所述的控制器(4)包括單片機(jī)單元(401)、電源模塊(402)與激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403);激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)連接在單片機(jī)單元(401)的并口上，單片機(jī)單元(401)通過激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)連接激光發(fā)射器A( 110)與激光發(fā)射器B (120);單片機(jī)單元(401) —側(cè)連接有紅綠燈(14)與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)，喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)一側(cè)控制連接警示喇叭(15);單片機(jī)單元(401)另一側(cè)串行方式連接有射頻讀卡器(13)，單片機(jī)單元(401)1/0方式連接人體感應(yīng)模塊(111)與壓力傳感器(121)。
[0030]所述的電源模塊(402)為單片機(jī)單元(401)、紅綠燈(14)、喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)、射頻讀卡器(13)和激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)提供穩(wěn)定電源。
[0031]基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其中系統(tǒng)控制方法步驟為:
A、路口(2)中綠燈亮，表示車行道(3)打開，人行道(I)關(guān)閉，激光發(fā)射器A(IlO)發(fā)射紅色激光形成光幕防止行人闖紅燈，此時(shí)人體感應(yīng)模塊(111)為啟動(dòng)狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)有人搶闖紅燈，控制器(4)控制警示喇叭(15)發(fā)出警告；
B、路口(2)中黃燈閃爍，表示車行道(3)將要關(guān)閉、人行道(I)將要打開，激光發(fā)射器A(110)發(fā)射的紅色激光逐漸變?nèi)?，光幕從上到下逐漸消失，激光發(fā)射器B(120)打開；
C、路口(2)中紅燈亮，表示車行道(3)關(guān)閉、人行道(I)關(guān)閉，激光發(fā)射器B(120)發(fā)射紅色激光形成光幕防止車輛通過，此時(shí)壓力傳感器(121)為啟動(dòng)狀態(tài)，若有車搶闖紅燈，壓力傳感器(121)通過將信號(hào)單片機(jī)單元(401)，以此控制射頻讀卡器(13)讀取闖紅燈車輛信息。
[0032]所述的底板A(Il)與底板B(12)頂部為圓弧形狀;單片機(jī)單元(401)為ATmegal28單片機(jī)，射頻讀卡器為MF RC522芯片;所述的射頻讀卡器(13)的IRQ引腳與單片機(jī)單元(401)的PBO 口連接，射頻讀卡器(13)的NSS引腳與單片機(jī)單元(401)的PB4 口連接，射頻讀卡器
(13)的SCK引腳與單片機(jī)單元(401)的I3Bl 口連接，射頻讀卡器(13)的MOSI引腳與單片機(jī)單元(401)的PB2 口連接，射頻讀卡器(13)的MISO引腳與單片機(jī)單元(401)的PB3 口連接。
[0033]所述的人體感應(yīng)模塊(111)包括人體紅外傳感器(405)、電阻Rl、電阻R2與NPN三極管Ql，人體紅外傳感器(405)為HC-SR501傳感芯片，人體紅外傳感器(405)的OUT引腳通過限流電阻Rl連接在NPN三極管Ql的基極上，NPN三極管Ql的發(fā)射極連接在單片機(jī)單元(401)ATmegal28單片機(jī)的PCO 口上，NPN三極管Ql的發(fā)射極并聯(lián)電阻R2，電阻R2的另一端接地，NPN三極管Ql的集電極接+3.3V電壓；喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)包括功放電路LM358與D/A轉(zhuǎn)換器DI，單片機(jī)單元(401)通過D/A轉(zhuǎn)換器Dl與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)連接，D/A轉(zhuǎn)換器Dl通過功放電路LM358將聲音信號(hào)傳輸至警示喇叭(15);壓力傳感器(121)的輸出腳連接有A/D轉(zhuǎn)換器D2，壓力傳感器(121)通過A/D轉(zhuǎn)換器D2連接單片機(jī)單元(401)。
[0034]圖1是本發(fā)明十字路口(2)示意圖，路口(2)，人行道(I)與車行道(3)交叉，本發(fā)明在人行道(I)通行的兩端與車行道(3)停車線設(shè)置平緩的底板A與底板B，其不影響正常的交通行駛，為激光發(fā)射器A (110)與激光發(fā)射器B (120)提供硬件基礎(chǔ);激光發(fā)射器A (110)與激光發(fā)射器B(120)發(fā)射可見激光，形成攔車/人激光光幕，起到攔截警示的作用；比起以往的紅綠燈相比有更好的警示作用，防止行人亂闖紅燈。
[0035]而圖2對(duì)發(fā)明做了具體闡述，控制器(4)通過埋于地下的引線A與引線B控制底板A與底板B中的激光發(fā)射器A(110)和激光發(fā)射器B(120)，并控制路邊的紅綠燈(I4)與警示喇口八(15)，四者都受同一單片機(jī)單元(401)控制，防止四者不同步工作；圖3為底板A(Il)或底板B(12)(兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，防壓透明玻璃A113能使激光發(fā)射器A(IlO)向外發(fā)射激光，并且也能保證交通的可駛性。
[0036]圖4為控制器(4)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，控制器(4)內(nèi)部主要為單片機(jī)單元(401)控制激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)403驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射器A(IlO)與激光發(fā)射器B (120)，激光發(fā)射器A (110)與人體紅外傳感器(405)處于同一位置，人體紅外傳感器(405)監(jiān)測(cè)是否有行人強(qiáng)闖紅燈，并將信號(hào)發(fā)至單片機(jī)單元(401);壓力傳感器(121)與激光發(fā)射器B(120)同位置，并將車輛強(qiáng)闖紅燈的信息傳給單片機(jī)單元(401)，單片機(jī)單元通過RFID射頻讀卡器(13)讀取闖燈車輛的信息并記錄。
[0037]圖5為單片機(jī)單元(401)電路結(jié)構(gòu)圖；單片機(jī)單元(401)為ATmage128單片機(jī)，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，圖中電源地線已經(jīng)隱去，其它為串口接線與I/O接線，ATmage 128單片機(jī)集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具有極高性能價(jià)格比，使本發(fā)明具有較高的實(shí)用性能與穩(wěn)定可行性。
[0038]圖6中，RFID讀卡器模塊主要是對(duì)IC卡進(jìn)行識(shí)別，并通過SPI方式與單片機(jī)單元(401)進(jìn)行通信，起到感知識(shí)別的作用，而本發(fā)明使用的MFRC522讀卡器是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員，是NXP公司推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片。
[0039]圖7為喇叭模塊404的電路示意圖，單片機(jī)單元(401)輸出數(shù)字信號(hào)，無法直接控制警示喇叭(15)發(fā)聲，首先需要將數(shù)字信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，而此時(shí)模擬信號(hào)為電流信號(hào)，需要功放電路LM358將電流信號(hào)放大為電壓信號(hào)，通過電壓信號(hào)通過警示喇叭
(15)發(fā)出想要的聲音。
[0040]圖8為人體感應(yīng)模塊(111)的電路示意圖，本發(fā)明系統(tǒng)通過人體感應(yīng)模塊(111)感知行人闖紅燈行為，人體紅外傳感器(405)靈敏度高，可靠性強(qiáng)，感知性能好，當(dāng)路口(2)處于紅燈時(shí)感知有行人通過，就向單片機(jī)單元(401)報(bào)警。
[0041]圖9為壓力傳感器(121)的電路示意圖，當(dāng)車行道(3)處于紅燈禁止通行狀態(tài)時(shí)，對(duì)路口(2)監(jiān)測(cè)，有壓力信號(hào)說明有車輛搶闖紅燈，此時(shí)壓力傳感器(121)將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)單元(401)。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)包括人行道(I)、路口(2)、車行道(3)與控制器(4)，人行道(I)位于車行道(3)與路口(2)交界處，人行道(I)寬度方向上的兩邊均設(shè)置有底板A(11);人行道(I)遠(yuǎn)離路口(2)的側(cè)邊上設(shè)置有底板B(12);底板B(12)—端安裝有射頻讀卡器(13);路口(2)兩端安裝有紅綠燈(14)與警示喇叭(15)，控制器(4)安裝在人行道(I)一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:所述的底板A( 11)內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器A( 110)、人體感應(yīng)模塊(I 11)與引線A(112 )，激光發(fā)射器A (I 1)與人體感應(yīng)模塊(I 11)安裝在底板A (11)頂部，底板A (I I)頂部安裝有防壓透明玻璃A(113)，控制器(4)通過引線A(112)連接激光發(fā)射器A(IlO)和人體感應(yīng)豐旲塊(111)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:所述的底板B(12)內(nèi)部安裝有激光發(fā)射器B(120)、壓力傳感器(121)與引線B(122)，激光發(fā)射器B(120)與壓力傳感器(121)安裝在底板B(12)頂部，底板B(12)頂部設(shè)置有防壓透明玻璃B(123)，控制器(4)通過引線B(122)連接激光發(fā)射器B(120)和壓力傳感器(121)04.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:所述的控制器(4)包括單片機(jī)單元(401)、電源模塊(402)與激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403);激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)連接在單片機(jī)單元(401)的并口上，單片機(jī)單元(401)通過激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)連接激光發(fā)射器A( 110)與激光發(fā)射器B (120);單片機(jī)單元(401) —側(cè)連接有紅綠燈(14)與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)，喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)一側(cè)控制連接警示喇叭(15);單片機(jī)單元(401)另一側(cè)串行方式連接有射頻讀卡器(13)，單片機(jī)單元(401)1/0方式連接人體感應(yīng)模塊(111)與壓力傳感器(121);所述的電源模塊(402)為單片機(jī)單元(401)、紅綠燈(14)、喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)、射頻讀卡器(13)和激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)模塊(403)提供穩(wěn)定電源;單片機(jī)單元(401)為ATmegal28單片機(jī)，射頻讀卡器為MF RC522芯片;所述的射頻讀卡器(13)的IRQ引腳與單片機(jī)單元(401)的I3BO 口連接，射頻讀卡器(13)的NSS引腳與單片機(jī)單元(401)的PB4 口連接，射頻讀卡器(13)的SCK引腳與單片機(jī)單元(401)的PBl 口連接，射頻讀卡器(13)的MOSI引腳與單片機(jī)單元(401)的PB2 口連接，射頻讀卡器(13)的MISO引腳與單片機(jī)單元(401)的PB3 口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:所述的底板A(Il)與底板B(12)頂部為圓弧形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:人體感應(yīng)模塊(111)包括人體紅外傳感器(405)、電阻Rl、電阻R2與NPN三極管Ql，人體紅外傳感器(405)為HC-SR501傳感芯片，人體紅外傳感器(405)的OUT引腳通過限流電阻Rl連接在NPN三極管Ql的基極上，NPN三極管Ql的發(fā)射極連接在單片機(jī)單元(401)ATmegal28單片機(jī)的PCO 口上，NPN三極管Ql的發(fā)射極并聯(lián)電阻R2，電阻R2的另一端接地，NPN三極管Ql的集電極接+3.3V電壓；喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)包括功放電路LM358與D/A轉(zhuǎn)換器DI，單片機(jī)單元(401)通過D/A轉(zhuǎn)換器Dl與喇叭驅(qū)動(dòng)模塊(404)連接，D/A轉(zhuǎn)換器Dl通過功放電路LM358將聲音信號(hào)傳輸至警示喇叭(15);壓力傳感器(121)的輸出腳連接有A/D轉(zhuǎn)換器D2，壓力傳感器(121)通過A/D轉(zhuǎn)換器D2連接單片機(jī)單元(401)。7.基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:系統(tǒng)控制方法為: A、路口(2)中綠燈亮，表示車行道(3)打開，人行道(I)關(guān)閉，激光發(fā)射器A(IlO)發(fā)射紅色激光形成光幕防止行人闖紅燈，此時(shí)人體感應(yīng)模塊(111)為啟動(dòng)狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)有人搶闖紅燈，控制器(4)控制警示喇叭(15)發(fā)出警告； B、路口(2)中黃燈閃爍，表示車行道(3)將要關(guān)閉、人行道(I)將要打開，激光發(fā)射器A(110)發(fā)射的紅色激光逐漸變?nèi)?，光幕從上到下逐漸消失，激光發(fā)射器B(120)打開； C、路口(2)中紅燈亮，表示車行道(3)關(guān)閉、人行道(I)關(guān)閉，激光發(fā)射器B(120)發(fā)射紅色激光形成光幕防止車輛通過，此時(shí)壓力傳感器(121)為啟動(dòng)狀態(tài)，若有車搶闖紅燈，壓力傳感器(121)通過將信號(hào)單片機(jī)單元(401)，以此控制射頻讀卡器(13)讀取闖紅燈車輛信息。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:控制器(4)通過埋于地下的引線A與引線B控制底板A與底板B中的激光發(fā)射器A(110)和激光發(fā)射器B(120)，并控制路邊的紅綠燈(14)與警示喇叭(15)，四者都受同一單片機(jī)單元(401)控制，防止四者不同步工作。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:控制器(4)內(nèi)部主要為單片機(jī)單元(401)控制激光發(fā)射驅(qū)動(dòng)(403)驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射器A (110)與激光發(fā)射器B (120)，激光發(fā)射器A( 110)與人體紅外傳感器(405)處于同一位置，人體紅外傳感器(405)監(jiān)測(cè)是否有行人強(qiáng)闖紅燈，并將信號(hào)發(fā)至單片機(jī)單元(401);壓力傳感器(121)與激光發(fā)射器B( 120)同位置，并將車輛強(qiáng)闖紅燈的信息傳給單片機(jī)單元(401)，單片機(jī)單元通過RFID射頻讀卡器(13)讀取闖燈車輛的信息并記錄。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅外與射頻技術(shù)的交通十字路口安全系統(tǒng)和控制方法，其特征在于:當(dāng)車行道(3)處于紅燈禁止通行狀態(tài)時(shí)，對(duì)路口(2)監(jiān)測(cè)，壓力傳感器(121)有壓力信號(hào)說明有車輛搶闖紅燈，此時(shí)壓力傳感器(121)將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)單元(401)。
【文檔編號(hào)】G08G1/005GK105957339SQ201610471849
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月26日
【發(fā)明人】龍彥旭
【申請(qǐng)人】龍彥旭