[发明专利]一种交叉口进口车道车辆引导式信号控制装置及方法

权利要求书

1.一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，包括固定式视频检测仪和雷达传感器，用于实时采集车辆信息来确定车辆的位置和速度，并将所采集的车辆信息传输至信息处理模块；

信息处理模块，包括信息处理器和无线发射模块，用于对所述数据采集模块采集的车辆信息进行处理，判断当黄灯启亮时车辆是否处于交叉口进口车道区间内，若车辆处于交叉口进口车道区间内，则启用信号控制模块；

车速预警模块，包括无线接收装置和可变显示装置，设置在距交叉口进口车道区间之前的一定长度处，用于接收信息处理模块的处理结果并显示相应的提示信息；

信号控制模块，包括无线接收装置和连接信号灯的信号控制器，用于根据所述信息处理模块的处理结果，在绿灯将要结束时，适当延长绿灯时间使车辆在绿灯期间通过停止线，并在黄灯结束前驶离交叉路口。

2.根据权利要求1所述的一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，其特征在于，所述数据采集模块的固定式视频检测仪选用CCD摄像机，和雷达传感器一起通过龙门架安装在信号交叉口的进口车道上方。

3.根据权利要求1所述的一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，其特征在于，所述信息处理模块采用型号为TMS320C6748的处理器。

4.根据权利要求1所述的一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，其特征在于，所述信号控制器采用型号为AT89S52的单片机。

5.根据权利要求1所述的一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，其特征在于，所述可变显示装置的无线接收装置采用GPRS无线控制卡，所述可变显示装置采用LED显示屏。

6.应用权利要求1-5中任一项所述装置的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、黄灯启亮前，通过固定式视频检测仪和雷达传感器实时采集车辆信息来确定车辆的位置和速度，并将所述车辆信息传输至信息处理模块；

S2、所述信息处理模块对车辆信息进行处理，判断当黄灯启亮时车辆是否处于交叉口进口车道区间内；

S3、若是，则启用信号控制模块，所述信号控制模块在绿灯将要结束时适当延长绿灯时间使车辆在绿灯期间通过停止线，并在黄灯结束前驶离交叉路口，同时可变显示装置显示“请通行”的绿色字样；若否，则可变显示装置显示“请减速”的红色字样，引导车辆减速并在停车线前停车。

7.根据权利要求6所述的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，其特征在于，所述交叉口进口车道区间的车辆安全通过距离是某车辆能够在红灯启亮前通过停车线时与停车线之间的最远距离，具体公式为：

x₁＝v₀t_y-a-b

式中：v₀——黄灯信号启亮时的车辆速度(m/s)；

t_y——黄灯信号时长(s)；

a——信号交叉口宽度(m)；

b——车辆长度(m)。

8.根据权利要求6所述的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，其特征在于，所述交叉口进口车道区间的长度是某车辆能够在停车线前安全停车时与停车线之间的最近距离为：

x₂＝v₀δ+v₀²/2a_max

式中：v₀——黄灯信号启亮时的车辆速度(m/s)；

δ——驾驶员反应时间(s)；

a_max——车辆最大制动加速度(m/s²)。

9.根据权利要求6所述的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，其特征在于，所述车速预警模块中的可变显示装置位置位于交叉口进口车道起始位置前x₃处：

x₃＝v₁·δ

式中：v₁——车辆在检测时的速度(m/s)；δ——驾驶员反应时间(s)。

10.根据权利要求6所述的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，其特征在于，所述信号控制模块的绿灯延长时间为：

若同时有几辆车处于交叉口进口车道区间内时，则将各车辆需的绿灯延长时间最大值作为实际绿灯延长时间，即：

Δt＝max(Δt₁,Δt₂,…Δt_k)，

式中：

v₁——车辆在检测时的速度(m/s)；

——信号交叉口宽度(m)；

s——距停车线的距离(m)；

t_y——黄灯信号时长(s)。