[发明专利]基于分布式控制的道路信号灯交互系统及交互控制方法

说明书

本发明涉及道路交通控制技术领域，公开一种基于分布式控制的道路信号灯交互系统，包括控制主端和信号灯端。所述控制主端，与信号机输出端子相连，用于采集并记录信号机输出的对信号灯端的控制信息得到信号灯控制逻辑，所述信号灯端，与控制主端通讯连接，内置有灯端处理模块，接收所述控制主端发送的所述信号灯控制逻辑，并按所述信号灯控制逻辑控制其内置三色发光单元的亮灭输出。这样，信号灯端可以储存控制逻辑，在脱离信号机的控制下也能够按照已存的控制逻辑继续运行，而不用过度依赖于信号机。本发明还公开一种道路信号灯交互控制方法。

技术领域

本发明涉及道路交通控制技术领域，尤其涉及一种对道路信号灯进行交互控制的系统及方法。

背景技术

在交通道路十字路口，四面悬挂着红、黄、绿三色交通道路信号灯，红绿灯是国际统一的交通道路信号灯，红灯停止，绿灯通行，黄灯警示。交叉路口，各向车辆汇集，行进与否需根据信号灯的指示进行。而不同方向的信号灯亮、灭时长控制规则则由道路交通信号灯控制系统进行控制输出。

现有技术中的道路交通信号灯控制系统表现形式有以下两种：

第一种由路口的信号机、悬挂在灯杆上的信号灯、以及铺设在道路下面的信号线路组成，信号线路用于连接信号机和信号灯，实现控制信号的传输；但这种方式下每个信号灯均需要与信号机输出板中的输出端一一对应，所以需要大量的线路来进行连接，从建设之初到后期的日常运维都面临着效率低和成本大的问题。因此市场上出现了第二种控制结构，即在信号机与信号灯之间建立无线通讯连接方式替代传统物理连线的方式，让信号机通过无线信号的传输方式控制东南西北四个方向的信号灯，减少了东南西北四个方向的信号灯均与它之间的物理连接，改变了现有技术中信号灯与信号机之间一定需要进行物理线路连接的弊端，使得信号灯与信号机只要设置在无线发送模块的信号覆盖范围即可。如202110097430.X的发明专利中公开了一种与信号灯无线交互的智能道路信号机。

上述任意一种方式在实际运行中，有着基本相同的控制结构，即信号控制信息传输直接由作为大脑的信号机送到作为执行的信号灯。即信号控制人员根据路口的实际情况，以及车流特性等，将信号机每天的时间分成多个时段，不同的时段，执行不同的控制方案，每个控制方案中规定了不同方向灯具亮、灭的时长，由信号机进行集中执行不同的控制方案，从而达到了控制交通流量。然而，这种结构下使得整套信号灯控制系统过于依赖信号机控制输出，导致信号机的控制工作负担重，而且一旦信号机出现故障或者断电，则会导致系统瘫痪进而造成整个路口的交通混乱。为此，急需提出一种具备新型传输结构的道路信号灯控制系统。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种基于分布式控制的道路信号灯交互系统及交互控制方法，其解决了现有技术中存在的对道路信号灯的控制过于依赖信号机的问题。

根据本发明的实施例，一种基于分布式控制的道路信号灯交互系统，包括控制主端和信号灯端。其中，所述控制主端，与信号机输出端子相连，用于采集并记录信号机输出的对信号灯端的控制信息得到信号灯控制逻辑，所述信号灯控制逻辑包括信号灯控制模式和对应模式下的信号灯控制方案；所述信号灯端，与控制主端通讯连接，并内置有灯端处理模块，所述灯端处理模块接收所述控制主端发送的所述信号灯控制逻辑，并按所述信号灯控制逻辑控制其内置三色发光单元的亮灭输出。

可选地，所述控制主端包括信号采集模块、主端处理芯片、主端无线通信模块；所述信号采集模块，与所述信号机输出端子相连，用于连续采集信号机输出对信号灯端的所述控制信息；所述主端处理芯片，与所述信号采集模块相连，用于接收记录所述控制信息并进行周期性学习确认得到对信号灯端的所述信号灯控制逻辑；所述主端无线通信模块，与所述主端处理芯片相连，用于将所述信号灯控制逻辑转换为无线信号并发送至所述信号灯端。

可选地，所述信号采集模块包括光耦模块和将所述光耦模块与信号机输出端子相连的强电输入端子，所述光耦模块用于连续采集信号机输出的对信号灯端的所述控制信息，并将所述控制信息进行光电隔离后输出至所述主端处理芯片。