一种交通行人信号灯及其控制方法与流程

1.本发明涉及交通信号灯技术领域，尤其涉及一种交通行人信号灯及其控制方法。


背景技术：

2.随着人口的增加和人们出行的增多，交通的管理越来越复杂，行人容易忽略红绿灯信号而走到汽车正在行驶的马路上，进而有发生车祸的危险，这种过马路的方式存在很大的危险，然而解决此问题不仅只是通过调整交叉口信号机配合使其更加合理，还需要针对行人自身进行交通规范的预警，避免行人闯红灯而导致交通事故的发生，传统的是方式是采集行人的违规图片信息或对行人违规发出报警声的提示，该警示方式只是提醒到过路行人，对于正在驾驶的司机来说，可能无法及时获取到行人违规信息，无法及时作出反应，而本技术从司机和行人两个方面入手，在对发生违规行为的行人进行语音播报或抓拍警示的同时，也支持通过交通导航软件向司机进行行人违规行为提醒。


技术实现要素：

3.鉴于目前交通信号灯存在的上述不足，本发明提供一种交通行人信号灯及其控制方法，能够对行人违规行为进行抓拍及警示，将违规行为通过导航系统通知给司机，减少交通事故，提高通行效率。
4.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
5.一种交通行人信号灯，所述信号灯包括信号灯主体和主控模块，所述主控模块包括防护模块、ac/dc模块、降压模块和通信模块，所述防护模块、降压模块和通信模块均与ac/dc模块连接，所述信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，所述主控模块还包括信号检测模块、信号调理模块和处理器，所述信号调理模块与所述降压模块、处理器连接，所述信号检测模块与所述交通信号机、信号调理模块连接，所述处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。
6.依照本发明的一个方面，所述通信模块上设有有线接口和无线接口，所述通信模块通过光纤、以太网口或无线形式连接互联网。
7.依照本发明的一个方面，所述降压模块为ldo降压模块，所述ac/dc模块的输出电压为12v，经所述ldo降压模块降压，ldo降压模块输出电压为3.3v，所述ldo降压模块输出电压至所述处理器进行供电。
8.依照本发明的一个方面，所述防护模块包括防雷模块和emc模块，所述防护模块的上行接口连接220v电源电压。
9.依照本发明的一个方面，所述处理器为arm处理器。
10.一种交通行人信号灯的控制方法，包括：
11.交通信号机输出时变红绿灯信号至信号检测模块，由信号检测模块判断当前信号为红灯或非红灯；
12.通过信号调理模块将交流波动的红绿灯信号转换为稳定的高低电平信号；
13.由处理器单元判断当前红绿灯信号是否为红灯，若为红灯，则开启违章检测，若非红灯，则关闭违章检测；
14.所述开启违章检测具体为，通过越线检测功能判断行人通道是否有行人通过，识别确认有行人通过时，对行人状况进行抓拍；处理器通过对抓拍的信息进行分析，识别是否有违规行为，若有违规行为，则进行警示操作；
15.所述进行警示操作包括，处理器控制语音提示器发出警告语音进行提醒；处理器将抓拍的信息存储在内部存储单元并通过无线通信模块上传到监控中心；处理器将违规行为信息发送给监控中心，再由监控中心发送违规行为信息至交通导航系统，通过交通导航系统向司机展示行人违规提醒。
16.依照本发明的一个方面，所述警示操作还包括当识别有违规行为时，处理器驱动警示灯发出警示灯光。
17.本发明实施的优点：本技术所提供的一种交通行人信号灯，包括信号灯主体和主控模块，所述主控模块包括防护模块、ac/dc模块、降压模块和通信模块，所述防护模块、降压模块和通信模块均与ac/dc模块连接，所述信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，所述主控模块还包括信号检测模块、信号调理模块和处理器，所述信号调理模块与所述降压模块、处理器连接，所述信号检测模块与所述交通信号机、信号调理模块连接，所述处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。本装置通过对传统人行交通信号灯进行智能化升级，能够对行人在人行横道违规通行行为进行抓拍，同时对违规行人进行语音警告，处理器还能将违规行为上传的监控中心，支持通过交通导航软件进行行人违规行为提醒，有效提高行人遵守交通规则的意识，减少交通事故，提高通行效率，满足不同使用场景。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明所述的一种交通行人信号灯的结构框图；
20.图2为本发明所述的一种交通行人信号灯的控制方法的流程图。
具体实施方式
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接：可以是机械连接，也可以是电连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
23.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、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一
25.如图1所示，一种交通行人信号灯，信号灯包括信号灯主体和主控模块，主控模块包括防护模块、ac/dc模块、降压模块、通信模块、信号检测模块、信号调理模块和处理器，防护模块、降压模块和通信模块均与ac/dc模块连接，信号调理模块与降压模块、处理器连接，信号检测模块与交通信号机、信号调理模块连接；处理器为arm处理器；信号灯整体采用防水宽温设计；
26.信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。信号灯主体可以是常见的行人交通信号灯样式，例如立式行人交通信号灯，外观为常见设计，故本技术未展示外观图。
27.在实际应用中，通信模块上设有有线接口和无线接口，通信模块通过光纤、以太网口或无线形式连接互联网，无线形式采用4g、5g或wifi模块，若采用4g上网，则可使用4g cat1模块(例如air720uh/4g/lte模块)进行联网。
28.在实际应用中，降压模块为ldo降压模块(例如asm1117-3.3稳压芯片)，ac/dc模块的输出电压为12v，经ldo降压模块降压，ldo降压模块输出电压为3.3v，ldo降压模块输出电压至处理器进行供电。ldo降压模块用于降压并保持电源输出的稳定性。
29.在实际应用中，防护模块包括防雷模块和emc模块，防护模块的上行接口连接220v电源电压，防雷模块采用tvs管与气体放电管组成2级防雷电路，并且使用ntc与自复式保险丝组成防浪涌电路；其中emc模块为采用lc电路和共模电感组成的emc电路。
30.在实际应用中，信号检测模块采用光电耦合器和电阻组合的形式，在光电耦合器的前级电路中增加led灯，作为信号指示灯，即警示灯，同时具有分压限流功能，确保电路的可靠性。
31.实施例二
32.如图2所示，一种交通行人信号灯的控制方法，包括：
33.交通信号机输出时变红绿灯信号至信号检测模块，由信号检测模块判断当前信号为红灯或非红灯；
34.通过信号调理模块将交流波动的红绿灯信号转换为稳定的高低电平信号；
35.由处理器单元判断当前红绿灯信号是否为红灯，若为红灯，则开启违章检测，若非红灯，则关闭违章检测；
36.开启违章检测具体为，通过越线检测功能判断行人通道是否有行人通过，识别确认有行人通过时，通过摄像头对行人状况进行抓拍；处理器通过对抓拍的信息进行分析，识别是否有违规行为，若有违规行为，则进行警示操作；
37.进行警示操作包括，处理器控制语音提示器发出警告语音进行提醒；处理器将抓拍的信息存储在内部存储单元并通过无线通信模块上传到监控中心；处理器将违规行为信息发送给监控中心，再由监控中心发送违规行为信息至交通导航系统，通过交通导航系统
向司机展示行人违规提醒，以便司机能及时收到提醒。违规行为信息可以是抓拍的图片或者视频。抓拍功能由摄像头实现。
38.在实际应用中，警示操作还包括当识别有违规行为时，处理器驱动警示灯发出警示灯光。
39.警示操作还包括当识别有违规行为时，处理器通过本地广播通知给司机，通过调频广播信道广播行人违章信息，在区域内对违章行为进行广播，提醒司机注意行驶安全，或者通过车路协同通信信道提醒临近车辆。
40.在实际应用中，越线检测功能通过激光检测器或摄像头实现，激光探测器可以是红外激光探测器，激光越线探测功能的核心是激光测距，越线信号由激光检测器发出通过有线(或无线)的方式传输给处理器，处理器将信号分析、处理后驱动摄像头进行抓拍。若通过摄像头实现越线探测功能的，则采用摄像头图像识别的方式进行判断，这种判断方式里，主要是依托地面斑马线作为检测基准线，通过多次抓拍行人过街的行为图片，判断是否有违规行为。
41.实际应用中，由处理器控制语音提示器发出警告语音进行提醒，具体为，由处理器根据交通信号选择合适的预录的语音文件，通过语音提示器进行播放，使信号灯主体周围的行人可以清晰听到警示，语音提醒采用指导性号角，以一定倾斜角度(根据道路实际情况而定)指向临近车辆一侧，保证临近车辆也能听到语音提醒。
42.实际应用中，处理器将抓拍的信息存储在内部存储单元并通过无线通信模块上传到监控中心，具体为，处理器通过通信模块中的4g或5g网络或有线网络，将违规图片或视频上传到监控中心，监控中心对行人交通违规行为的数据进行累计与分析，此信息可以为相关管理部门制定交规条例提供依据，并帮助在道路上设置更有效的引导设施。
43.本技术所提供的一种交通行人信号灯，包括信号灯主体和主控模块，主控模块包括防护模块、ac/dc模块、降压模块和通信模块，防护模块、降压模块和通信模块均与ac/dc模块连接，信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，控制方法，主控模块还包括信号检测模块、信号调理模块和处理器，信号调理模块与降压模块、处理器连接，信号检测模块与交通信号机、信号调理模块连接，处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。本装置通过对传统人行交通信号灯进行智能化升级，能够对行人在人行横道违规通行行为进行抓拍，同时对违规行人进行语音警告，处理器还能将违规行为上传的监控中心，支持通过交通导航软件进行行人违规行为提醒，有效提高行人遵守交通规则的意识，减少交通事故，提高通行效率，满足不同使用场景。
44.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种交通行人信号灯，所述信号灯包括信号灯主体和主控模块，所述主控模块包括防护模块、ac/dc模块、降压模块和通信模块，所述防护模块、降压模块和通信模块均与ac/dc模块连接，所述信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，其特征在于，所述主控模块还包括信号检测模块、信号调理模块和处理器，所述信号调理模块与所述降压模块、处理器连接，所述信号检测模块与所述交通信号机、信号调理模块连接，所述处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。2.根据权利要求1所述的一种交通行人信号灯，其特征在于，所述通信模块上设有有线接口和无线接口，所述通信模块通过光纤、以太网口或无线形式连接互联网。3.根据权利要求1所述的一种交通行人信号灯，其特征在于，所述降压模块为ldo降压模块，所述ac/dc模块的输出电压为12v，经所述ldo降压模块降压，ldo降压模块输出电压为3.3v，所述ldo降压模块输出电压至所述处理器进行供电。4.根据权利要求1所述的一种交通行人信号灯，其特征在于，所述防护模块包括防雷模块和emc模块，所述防护模块的上行接口连接220v电源电压。5.根据权利要求1所述的一种交通行人信号灯，其特征在于，所述处理器为arm处理器。6.一种交通行人信号灯的控制方法，其特征在于，包括：交通信号机输出时变红绿灯信号至信号检测模块，由信号检测模块判断当前信号为红灯或非红灯；通过信号调理模块将交流波动的红绿灯信号转换为稳定的高低电平信号；由处理器单元判断当前红绿灯信号是否为红灯，若为红灯，则开启违章检测，若非红灯，则关闭违章检测；所述开启违章检测具体为，通过越线检测功能判断行人通道是否有行人通过，识别确认有行人通过时，通过摄像头对行人状况进行抓拍；处理器通过对抓拍的信息进行分析，识别是否有违规行为，若有违规行为，则进行警示操作；所述进行警示操作包括，处理器控制语音提示器发出警告语音进行提醒；处理器将抓拍的信息存储在内部存储单元并通过无线通信模块上传到监控中心；处理器将违规行为信息发送给监控中心，再由监控中心发送违规行为信息至交通导航系统，通过交通导航系统向司机展示行人违规提醒。7.根据权利要求6所述的一种交通行人信号灯的控制方法，其特征在于，所述警示操作还包括当识别有违规行为时，处理器驱动警示灯发出警示灯光。

技术总结
本发明公开了一种交通行人信号灯及其控制方法，包括信号灯主体和主控模块，主控模块包括防护模块、AC/DC模块、降压模块、通信模块、信号检测模块、信号调理模块和处理器，防护模块、降压模块和通信模块均与AC/DC模块连接，信号调理模块与降压模块、处理器连接，信号检测模块与交通信号机、信号调理模块连接，信号灯主体包括有交通信号机、语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯，处理器与语音提示器、摄像头、激光检测器、警示灯、通信模块连接。本发明提供的交通行人信号灯，能够对行人违规行为进行抓拍及警示，将违规行为通过导航系统通知给司机，减少交通事故，提高通行效率。提高通行效率。提高通行效率。


技术研发人员：汪亚光 陆宏波 龙伟华
受保护的技术使用者：上海物翼科技有限责任公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/10/8