專利名稱：Dsp智能紅綠燈控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市道路交通控制技術(shù)領(lǐng)域。具體的說(shuō)是一種能夠根據(jù)每個(gè)路口靜態(tài)車輛數(shù)量多少給出綠燈時(shí)間長(zhǎng)短的一種DSP智能化紅綠燈控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)發(fā)展壯大，城市的交通擁堵現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這給道路交通現(xiàn)代化管理和現(xiàn)代控制提出更高的要求。多少年來(lái)，交通信號(hào)控制從分立元件到小規(guī)模集成電路、單板機(jī)、單片機(jī)及微型計(jì)算機(jī)、手提機(jī)等控制方式。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展和信息化建設(shè)的需要，對(duì)道路交通紅綠燈智能化控制要求越來(lái)越高，從單點(diǎn)智能控制到單點(diǎn)集群控制，信息集成化、芯片化、集成創(chuàng)新化邁進(jìn)。DSP(數(shù)字信號(hào)處理)技術(shù)是現(xiàn)代控制技術(shù)的最好選擇，它不但體積小，集成化程度高，而且具有高性能、高速度、低價(jià)位等優(yōu)點(diǎn)。但是，在交通信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，至今尚沒(méi)有將DSP控制技術(shù)用于交通信號(hào)控制方面。所以目前的交通信號(hào)控制系統(tǒng)均采用單片機(jī)、PC機(jī)、嵌入式工控機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)的分析處理。不但穩(wěn)定性較差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本很高，極大地限制了交通信號(hào)智能控制系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是將DSP控制技術(shù)首次應(yīng)用到交通信號(hào)控制技術(shù)領(lǐng)域，而提出一種低成本、高性能的新一代智能化紅綠燈控制產(chǎn)品。
具體的說(shuō)，智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其是用DSP芯片完成圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、時(shí)序控制、實(shí)時(shí)圖像顯示等。
利用了DSP芯片完成智能紅綠燈控制。其特征是按以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)利用視頻傳感器采集十字路口靜態(tài)車輛的信息；(2)將采集到的CCD信息直接送入DSP視頻輸入端進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析處理；(3)將轉(zhuǎn)換、分析處理后的靜態(tài)車輛數(shù)量和靜態(tài)車輛占道長(zhǎng)度信息列表后送入I/O擴(kuò)展電路進(jìn)行擴(kuò)展以滿足控制需要；(4)通過(guò)擴(kuò)展后的I/O輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)陳列放大后輸出；(5)放大后的輸出信號(hào)再經(jīng)終端紅、綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示設(shè)備顯示出來(lái)。
所述的智能紅綠燈控制系統(tǒng)，由圖像數(shù)據(jù)采集電路(1)、DSP分析處理系統(tǒng)(2)、I/O擴(kuò)展單元(3)、驅(qū)動(dòng)陣列(4)、信號(hào)燈顯示裝置(5)依次相連接，所述的DSP處理系統(tǒng)包括圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、圖像顯示、時(shí)序控制功能、并能夠?qū)⒉杉降撵o態(tài)圖像信號(hào)分解為車輛的具體數(shù)量，并根據(jù)不同數(shù)量給出相應(yīng)的綠燈時(shí)間長(zhǎng)短。
本發(fā)明利用DSP芯片及外圍電路在智能紅、綠燈控制方面完全取代了單片機(jī)、PC機(jī)、嵌入式工控機(jī)。所用的DSP芯片具有內(nèi)設(shè)圖像分析處理功能而且還有I/O并口總線輸出功能。不但控制電路簡(jiǎn)化，成本降低，體現(xiàn)了紅綠燈控制系統(tǒng)從控制技術(shù)上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。DSP芯片可擴(kuò)展USB接口、視頻監(jiān)視及聯(lián)網(wǎng)接入口，可以實(shí)現(xiàn)信息共享、聯(lián)網(wǎng)控制。
本發(fā)明采用DSP技術(shù)完成智能化紅綠燈控制，也是一種新技術(shù)在交通控制領(lǐng)域的首次應(yīng)用，DSP在交通控制領(lǐng)域的應(yīng)用，提高了該領(lǐng)域控制技術(shù)的水平，為交通智能控制及ITS的發(fā)展，奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
其所述的DSP芯片不但有較高的集成度，更快的CPU、更大的存儲(chǔ)器、內(nèi)置有波特率發(fā)生器和FIFO緩沖器、提供高速度、同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口、提供A/D采樣、保持電路、可提供PWM輸出、具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間、可同時(shí)存、取程序和數(shù)據(jù)。并提供測(cè)試接口、CCD接口、還帶圖像縮放工具，如果采用達(dá)芬奇320DM6446，可以省去很多外圍單元，只需要簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備和必要的硬件接口，模擬視頻編碼、以太網(wǎng)的物理接口，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)低成本、高性能的新一代智能化紅綠燈控制產(chǎn)品，該產(chǎn)品完成后有四大特點(diǎn)1、DSP芯片應(yīng)用創(chuàng)新；2、產(chǎn)品化過(guò)程中生產(chǎn)和測(cè)試完全發(fā)揮集成式軟硬件統(tǒng)調(diào)優(yōu)勢(shì)；3、有很高的性價(jià)比，有效降低系統(tǒng)成本50％以上。
4、圖像處理速度提高，失真減少，使得控制系統(tǒng)的性能得到極大地提高。


圖1為系統(tǒng)方框圖。
圖2為系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式
附圖1和2給出了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明的核心是首次用DSP芯片為主設(shè)計(jì)出最新的智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)是由圖像數(shù)據(jù)采集單元(1)，DSP分析處理系統(tǒng)(2)、I/O擴(kuò)展單元(3)、信號(hào)驅(qū)動(dòng)陣列(4)、信號(hào)燈顯示(5)五大部分組成并且是按以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)利用視頻傳感器采集十字路口靜態(tài)車輛信息；(2)將采集到的CCD信息直接送入DSP視頻輸入端進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析與處理；(3)將轉(zhuǎn)換處理后的靜態(tài)車輛數(shù)量和車輛占道長(zhǎng)度信息列表后送入I/O擴(kuò)展電路進(jìn)行擴(kuò)展以滿足控制需要；(4)通過(guò)擴(kuò)展后的I/O輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)陣列放大后輸出；(5)放大后的輸出信號(hào)再經(jīng)終端紅、綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示設(shè)備顯示出來(lái)。
本發(fā)明DSP芯片具有USB接口、視頻監(jiān)視及聯(lián)網(wǎng)接入口，可以很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)信息共享。如果傳輸距離短視頻收發(fā)器可以不用。
由于DSP芯片為市售商品，所以本發(fā)明不再給出其電路圖。而且DSP芯片與外圍電路如信息采集單元、視頻收發(fā)器、I/O擴(kuò)展單元、驅(qū)動(dòng)陣列等的連接方式也是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)，本實(shí)施例不再描述。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號(hào)處理“智能紅綠燈控制系統(tǒng)”，其特征是采用DSP芯片完成圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、時(shí)序控制，時(shí)實(shí)圖像顯示功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是按以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)利用視頻傳感器采集十字路口靜態(tài)車輛的信息；(2將采集到的CCD信息直接輸入DSP芯片視頻輸入端進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析處理；(3)將轉(zhuǎn)換、分析處理后的靜態(tài)車輛數(shù)量和靜態(tài)車輛占道長(zhǎng)度信息列表后輸入I/O擴(kuò)展電路進(jìn)行擴(kuò)展以滿足控制需要；(4)通過(guò)擴(kuò)展后的I/O輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)陳列放大后輸出；(5)放大后的輸出信號(hào)再經(jīng)終端紅、綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示設(shè)備顯示出來(lái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是由圖像數(shù)據(jù)采集電路(1)、DSP分析處理系統(tǒng)(2)、I/O擴(kuò)展單元(3)、驅(qū)動(dòng)陣列(4)、信號(hào)燈顯示裝置(5)依次相連接，所述的DSP芯片分析處理系統(tǒng)包括圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、時(shí)序控制、實(shí)時(shí)圖像顯示等功能。并能夠?qū)⒉杉降撵o態(tài)圖像信號(hào)分解為車輛的具體數(shù)量，或靜態(tài)車輛占道長(zhǎng)度，并根據(jù)不同數(shù)量給出相應(yīng)的綠燈時(shí)間長(zhǎng)短。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是利用DSP芯片及外圍電路在智能紅、綠燈控制方面完全取代了PC機(jī)、嵌入式工控機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是DSP芯片不僅具有內(nèi)設(shè)圖像分析處理、時(shí)序控制，實(shí)時(shí)圖像顯示功能，而且還有并口總線I/O擴(kuò)展功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是DSP芯片具有USB接口、視頻監(jiān)視器及聯(lián)網(wǎng)接入口。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DSP智能紅綠燈控制系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。
全文摘要
數(shù)字信號(hào)處理“智能紅綠燈控制系統(tǒng)”，其關(guān)鍵是采用DSP芯片完成圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、時(shí)實(shí)圖像顯示、時(shí)序控制。它由圖像數(shù)據(jù)采集電路、DSP分析處理系統(tǒng)、I/O擴(kuò)展單元、驅(qū)動(dòng)陣列、信號(hào)燈顯示裝置依次相連接，所述的DSP分析處理系統(tǒng)包括圖像A/D轉(zhuǎn)換、圖像分析與處理、時(shí)實(shí)圖像顯示、時(shí)序控制等功能，并能夠?qū)⒉杉降撵o態(tài)圖像信號(hào)分解為車輛的具體數(shù)量或靜態(tài)車輛占道長(zhǎng)度，并根據(jù)不同車輛數(shù)量給出相應(yīng)的綠燈時(shí)間長(zhǎng)短。本發(fā)明采用DSP技術(shù)完成智能化紅綠燈控制，也是一種最新技術(shù)在交通控制領(lǐng)域的首次應(yīng)用，DSP在交通控制領(lǐng)域的應(yīng)用，提高該領(lǐng)域控制技術(shù)水平，為智能紅綠燈控制及ITS的發(fā)展應(yīng)用，奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)G08G1/096GK101079187SQ20061004193
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者支錄奎, 雷釗, 張毅 申請(qǐng)人:寶雞市公安局交通警察支隊(duì)