專利名稱：一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種行人過街信號控制系統(tǒng)，尤其是一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在城市道路交通中某些特殊的區(qū)域(如學(xué)校、工廠、企事業(yè)單位等)常常設(shè)置在主干道上，行人過街時往往具有以下兩個特點(diǎn)一是行人過街時人流密集的時刻主要集中在固定的時段，如上、下班；二是主干道上通常不設(shè)置固定配時的紅綠燈信號控制，因此大多數(shù)時候往往容易造成主干道上的車輛不必要的時間等待。目前，行人過街主要是靠交警或交通協(xié)管員在人流高峰的時段指揮交通，人為協(xié)管交通容易造成以下一些問題，如因需要觀測道路車流狀況，同時還需要關(guān)注等待過街的行人(尤其是學(xué)生)的安全，一方面使得工作人員的工作壓力大，另一方面，如果指揮不當(dāng)則易引起交通混亂而引發(fā)交通事故，造成不必要的人員和財產(chǎn)的損失，此外，造成了大量人力資源的浪費(fèi)。但目前，還沒有一種行之有效的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容針對以上存在的不足或缺陷，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，該裝置利用攝像頭自動采集行人過街信號，當(dāng)行人等待時間達(dá)到設(shè)定值或等待過街的行人人數(shù)達(dá)到一定值時，觸發(fā)行人過街的信號，使得行人安全過街，從而既減少了主干道上車輛的等待時間，也無需專門的人員來指揮交通，避免了人力資源的浪費(fèi)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)解決方案一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，包括攝像頭、微控制芯片、紅綠燈信號桿、蜂鳴器，所述攝像頭、微控制芯片、紅綠燈信號桿、蜂鳴器依次相連；所述微控制芯片包括微處理器、時鐘芯片和信號輸出電路鎖存器；所述攝像頭的輸出端連接所述微處理器，所述微處理器的三個輸出端分別連接到時鐘芯片、信號輸出電路鎖存器和紅綠燈信號桿的輸入端，所述時鐘芯片的輸出端連接所述信號輸出電路鎖存器的另一個輸入端。本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征所述攝像頭采集器采用KaiCong凱聰S508CR。所述的微處理器采用宏晶科技的STC90C51系列單片機(jī)。所述的時鐘芯片采用PCF8563芯片。所述的信號輸出電路鎖存器采用74HC573鎖存器件。所述的蜂鳴器為揚(yáng)聲器。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可使行人在設(shè)定好的區(qū)域等候紅綠燈，不需按鈕裝置并且減少擁擠。[0014]2、可進(jìn)行無交警指揮過路，減輕交警的工作壓力。3、既保證了行人在人行道上不擁擠且過路暢通，也保證了行車暢通。4、攝像頭附帶有紅外線掃描，在夜晚也能順利采集到行人圖像。5、成本低。僅在紅綠燈桿上安裝攝像頭即可。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為紅綠燈桿的攝像頭采集器、微控制芯片與蜂鳴器布置示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)實(shí)用新型做進(jìn)一步解釋說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，本實(shí)用新型的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，包括攝像頭1、微控制芯片2、紅綠燈信號桿3、蜂鳴器4，所述攝像頭1、微控制芯片2、紅綠燈信號桿3、蜂鳴器4依次相連；所述微控制芯片2包括微處理器5、時鐘芯片6和信號輸出電路鎖存器7 ；所述攝像頭1的輸出端連接所述微處理器5，所述微處理器5的三個輸出端分別連接到時鐘芯片6、信號輸出電路鎖存器7和紅綠燈信號桿3的輸入端，所述時鐘芯片6的輸出端連接所述信號輸出電路鎖存器7的另一個輸入端。所述攝像頭1采用KaiCong凱聰S508CR。其相關(guān)參數(shù)CCD尺寸1/4〃 SHARP高清 CCD;有效像素PAL:582(H) x582 (V) 440K ；NTSC :582 (H) x494 (V) 380K ；鏡頭6mm ；視角范圍75. 7° ；電視制式PAL (默認(rèn))/NTSC ；水平電視線420TVL ；最低照度Color (1Lux), B/ff(0 Lux, IR On)；紅外燈開關(guān)自動；信噪比More Than 48dB (AGC Off)；電子快門1/50(1/60) 1/10,000 Sec.；白平衡自動；增益補(bǔ)償自動；紅外線數(shù)量18燈紅外燈；紅外線波長840nm ；紅外線夜視距離25米；輸入輸出連接直流電源接頭視頻BNC接頭；視頻輸出1.0 Vp-p (75 Ohms, composite)；電源要求DC12V ；電流要求最大IA ；帶紅外夜視功能，無論在白天還是夜晚都能采集到清晰的圖像。所述微控制芯片2由微處理器5、時鐘芯片6和信號輸出電路鎖存器7組成。所述微處理器5采用宏晶科技的STC90C51系列單片機(jī)。它可工作在6個時鐘周期的高速模式，3. 8V-5. 5V寬工作電壓和0-40MHZ的工作頻率范圍，程序空間有3 字節(jié)，內(nèi)部集成了 4352字節(jié)的SRAM和29696字節(jié)的EEPR0M，還有看門狗和MAX810專用復(fù)位電路，能夠滿足行人過街智能控制的需要。所述的時鐘芯片6采用PCF8563芯片。PCF8563是低功耗的CMOS實(shí)時時鐘/日歷芯片，具有32. 768KHz, 1024Hz, 32Ηζ, 1Ηζ4種可編程時鐘輸出、中斷輸出和掉電檢測器，400Kbits/s高速I2C接口，0. 25 μ A微功耗，1. 0-5. 5V的大工作電壓，還有報警和定時器功能，通過I2C總線與INTO連接，并提供定時中斷信號給微處理器，紐扣電池保證停電時時鐘繼續(xù)工作。本系統(tǒng)中設(shè)置INT輸出32Hz計時秒脈沖，用于系統(tǒng)計時控制。為了使得系統(tǒng)工作更為合理，設(shè)立了高峰時段和非高峰時段，高峰時段即過街行人流量多的時間段，可根據(jù)應(yīng)用場合做適當(dāng)調(diào)整，如對學(xué)校高峰時段可設(shè)定為上午7:00—9:30，11:30—12:30，下午1:00—2:30，4:30—6:30。設(shè)定高峰時段主干道紅燈信號燈時長為60秒，行人等候時長為30秒；非高峰時段主干道紅燈信號燈時間為30秒，行人在等候區(qū)域的等候時間為60秒。[0026]所述的信號輸出電路鎖存器7采用74HC573鎖存器件，輸出的信號經(jīng)過驅(qū)動電路可控硅控制信號燈的亮滅。所述紅綠燈信號桿3采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的紅綠燈信號桿。所述蜂鳴器4為揚(yáng)聲器即聲音輸出裝置，提示行人過街時發(fā)出一段連續(xù)滴滴聲在高峰時段前40秒頻率為2秒一聲，后20秒頻率為0. 5秒一聲；在非高峰時段前20秒頻率為2秒一聲，后10秒頻率為0. 5秒一聲。在學(xué)校或單位門口設(shè)定一個行人過街等候區(qū)域，攝像頭1實(shí)時采集該區(qū)域的視頻圖像，裝置系統(tǒng)的供電可直接使用道路紅綠燈的供電設(shè)備。如圖2所示，將紅綠燈信號桿3設(shè)置在等候區(qū)域一側(cè)，將攝像頭設(shè)置在紅綠燈信號桿3上，將微控制芯片2和蜂鳴器4設(shè)置在紅綠燈信號桿3內(nèi)部。參見圖3，本實(shí)用新型的工作流程如下步1:初始化。轉(zhuǎn)入步2。步2 行人走進(jìn)過街等候區(qū)域，等待過街。轉(zhuǎn)入步3。步3 攝像頭采集行人圖像信息，將采集到的視頻圖像信息傳輸給微控制芯片2。轉(zhuǎn)入步4。步4 微控制芯片2的微處理器5上預(yù)先儲存過街等候區(qū)的背景圖像幀，將輸入圖像幀和背景幀做簡單的差分，差異大于閾值時為前景。轉(zhuǎn)入步5。步5 微處理器5進(jìn)行判斷，若等候過街的行人的像素數(shù)大于一較小設(shè)定值時(通常為一個行人的像素數(shù))，時鐘芯片6開始計時，轉(zhuǎn)入步6，否則轉(zhuǎn)入步1。步6 微處理器5判斷時鐘芯片6顯示的時間是否是高峰時段，是則轉(zhuǎn)入步7，否則轉(zhuǎn)入步8。步7 判斷時鐘芯片6計時是否超過30S，是則轉(zhuǎn)入步9 ；否則，循環(huán)執(zhí)行步7。步8 判斷時鐘芯片6計時是否超過60S，是則轉(zhuǎn)入步9 ；否則，循環(huán)執(zhí)行步7。步9:觸發(fā)主干道紅燈信號燈和蜂鳴器，行人通行，主干道車輛阻行，同時時鐘芯片6開始計時，轉(zhuǎn)入步10。步10 判斷時鐘芯片6顯示的時間是否是高峰時段，是則轉(zhuǎn)入步11，否則轉(zhuǎn)入步12。步11 判斷時鐘芯片6計時是否超過30S，是則轉(zhuǎn)入步1 ；否則，循環(huán)執(zhí)行步11。步12 判斷時鐘芯片6計時是否超過60S，是則轉(zhuǎn)入步1 ；否則，循環(huán)執(zhí)行步12。
權(quán)利要求1.一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，包括攝像頭(1)、微控制芯片(2)、紅綠燈信號桿(3)、蜂鳴器(4)，所述攝像頭(1)、微控制芯片(2)、紅綠燈信號桿 (3)、蜂鳴器(4)依次相連；所述微控制芯片(2)包括微處理器(5)、時鐘芯片(6)和信號輸出電路鎖存器(7 )；所述攝像頭(1)的輸出端連接所述微處理器(5 )，所述微處理器(5 )的三個輸出端分別連接到時鐘芯片(6)、信號輸出電路鎖存器(7)和紅綠燈信號桿(3)的輸入端， 所述時鐘芯片(6)的輸出端連接所述信號輸出電路鎖存器(7)的另一個輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，所述攝像頭(1)采用KaiCong凱聰S508CR。
3.如權(quán)利要求1所述的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，所述的微處理器(5)采用宏晶科技的STC90C51系列單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，所述的時鐘芯片(6)采用PCF8563芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，所述的信號輸出電路鎖存器(7)采用74HC573鎖存器件。
6.如權(quán)利要求1所述的帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，其特征在于，所述的蜂鳴器(4)為揚(yáng)聲器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶攝像頭的自適應(yīng)行人過街信號控制裝置，包括攝像頭、微控制芯片、紅綠燈信號桿、蜂鳴器，所述攝像頭、微控制芯片、紅綠燈信號桿、蜂鳴器依次相連；所述微控制芯片包括微處理器、時鐘芯片和信號輸出電路鎖存器；攝像頭的輸出端連接所述微處理器，微處理器的三個輸出端分別連接到時鐘芯片、信號輸出電路鎖存器和紅綠燈信號桿的輸入端，時鐘芯片的輸出端連接所述信號輸出電路鎖存器的另一個輸入端。該裝置利用攝像頭自動采集行人過街信號，當(dāng)行人等待時間達(dá)到設(shè)定值或等待過街的行人人數(shù)達(dá)到一定值時，觸發(fā)行人過街的信號使行人安全過街，既減少了主干道上車輛的等待時間，也無需專門的人員指揮交通，避免了人力資源的浪費(fèi)。
文檔編號G08G1/08GK202331801SQ20112046264
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月20日
發(fā)明者劉偉, 寇雯玉, 張雷, 肖梅, 苗永祿 申請人:長安大學(xué)