一、研究背景
随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,城市道路的车流量越来越大,在此情况下,道路交通控制就显得尤为重要。现有的道路交通控制系统,大多是采用红绿灯控制系统,很少采用语音提示加红绿灯控制的系统。个别采用语音提示加红绿灯控制的系统,语音提示也是采用自动往复循环提示,不容易引起行人和机动车等其它交通工具驾驶员的注意。特别是在当今的信息时代,很多人在过马路或者在开车时经常打手机,根本不看红绿灯,城市路口的交通事故很多都是由于分神没有看到红绿灯所致。针对该缺陷,我们设计了一种人体感应语音提示交通信号灯系统。
二、研究过程
研究设想:采用人体感应技术,当行人或机动车进入感应范围内时,系统会自动发出语音提示,以实现用语音的方式提示行人或机动车当前交通路口的红绿灯状态。
三、研究方案
1.对红绿灯的循环显示采用NE555时序电路和CD4017计数器来实现。
2.对人体感应采用红外线、热释电传感器感应人体活动的信息,当检测到有人活动时,产生3.3V的电压信号,该信号通过SA8050 NPN三极管驱动后与CD4017的产生的时序信号相与后,送语音组件,以发出语音提示。
3.由于CD4017产生的时序需控制的交通信号灯较多,驱动能力不够,还需增加一级信号驱动,本设计中采用了74LS244芯片来实现驱动。
四、制作
人体感应语音提示交通信号系统的设计框图如图1所示:
图1 人体感应语音提示交通信号系统
人体感应语音提示交通信号系统的电路图如图2所示:
五、实验结果
通过多次实验,该系统均能检测人体通过交通路口,并能及时提示当前的交通路口红绿灯状况,无论是在侧方还是前方,感应范围均能达到3~7米。
六、改进和应用前景
该装置可以及时提示人们在通过交通路口时,交通路口当前的红绿灯状况。同时,我们还可以通过采用单片机控制对该系统进行改进,通过改进可以实时与城市的交通控制中心通信、组网,城市交通控制中心可以及时了解各交通路口的交通状况,并合理管理与调度。
该装置经过完善可以大量用城市道路交通路口红绿灯控制。
七、创新点
1.该装置无论何时,正常的红绿灯状态还是照常显示,以使远距离的机动车驾驶员能正常看到。
2.该装置当检测到人体通过交通路口时,能及时提示人们当前交通路口的红绿灯状况。
3.该装置在未检测到人体通过交通路口时,不发出语音提示,以避免人们产生听觉疲劳。