帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，包括信號(hào)機(jī)裝置和發(fā)光裝置。信號(hào)機(jī)裝置包括工控機(jī)、CPLD模塊、I/O擴(kuò)展模塊、微處理器模塊、感光裝置、減光隔離控制模塊、RS485通訊模塊、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊；發(fā)光裝置包括發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光單元。工控機(jī)通過ISA總線連接CPLD模塊和I/O擴(kuò)展模塊，CPLD模塊連接I/O擴(kuò)展模塊，I/O擴(kuò)展模塊分別連接微處理器模塊和減光隔離控制模塊；微處理器模塊連接感光裝置；工控機(jī)通過RS485通訊模塊連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊；發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路的燈控信號(hào)輸入端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊，發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路的減光信號(hào)輸入端連接減光隔離控制模塊。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了減光。
【專利說明】帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種道路交通信號(hào)機(jī)，具體說是一種可根據(jù)外界環(huán)境光線亮度輸出減光控制信號(hào)的交通信號(hào)控制機(jī)，屬于智能交通管理和控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]城市道路交通控制系統(tǒng)是智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的重要組成部分之一，是解決城市交通擁擠、改善道路交叉口放行效率、減少行車延誤的有效手段，一直以來備受國內(nèi)外交通領(lǐng)域的關(guān)注。近年來，國內(nèi)外各大高校、科研院所及企業(yè)公司結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感技術(shù)及控制技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)加大了對(duì)道路交通信號(hào)機(jī)的投入和研究，并研發(fā)出了一批適合我國人車混合交通現(xiàn)狀的多功能自適應(yīng)交通信號(hào)機(jī)。目前，國內(nèi)交通信號(hào)機(jī)大多仍然采用的是單點(diǎn)定時(shí)信號(hào)機(jī)，少量城市或道路采用協(xié)調(diào)信號(hào)機(jī)(如無電纜協(xié)調(diào)、區(qū)域協(xié)調(diào))和感應(yīng)式信號(hào)機(jī)(線圈感應(yīng)、視頻感應(yīng)等)。因此，集感應(yīng)控制、無電纜協(xié)調(diào)控制、多時(shí)段定時(shí)控制、手動(dòng)步進(jìn)控制、行人請(qǐng)求控制等多種控制方式為一體的多功能自適應(yīng)信號(hào)機(jī)代表了當(dāng)前國內(nèi)所研發(fā)和生產(chǎn)信號(hào)機(jī)的主流與趨勢(shì)。由于交通狀態(tài)的隨機(jī)性、不確定性與復(fù)雜性，開發(fā)出安全穩(wěn)定、功能豐富、高效實(shí)用、易擴(kuò)展、易維護(hù)、通用性強(qiáng)的自適應(yīng)信號(hào)機(jī)仍存在諸多問題與挑戰(zhàn)。
[0003]現(xiàn)有的交通信號(hào)機(jī)與發(fā)光裝置(如機(jī)動(dòng)車燈組、人行燈等)大多只關(guān)注于交通信號(hào)基本功能的控制與檢測(cè)，每一路信號(hào)的輸出控制實(shí)質(zhì)為控制相應(yīng)被控單元輸入電壓的通斷。而發(fā)光裝置輸出功率單一、固定，在夜晚或特殊天氣外界光線較暗時(shí)，因輸出功率不變，發(fā)光裝置表面光強(qiáng)顯得過亮，易造成光污染與能量浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)可能造成交通安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)光單元在光線較暗情況下的減光，減少了光污染，也排除了交通安全隱患。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，包括一信號(hào)機(jī)裝置和一發(fā)光裝置。
[0006]所述信號(hào)機(jī)裝置包括工控機(jī)、CPLD模塊、I/O擴(kuò)展模塊、微處理器模塊、感光裝置、減光隔離控制模塊、RS485通訊模塊、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊；所述發(fā)光裝置包括發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光單元。
[0007]工控機(jī)通過ISA總線連接CPLD模塊和I/O擴(kuò)展模塊，CPLD模塊連接I/O擴(kuò)展模塊，I/o擴(kuò)展模塊分別連接微處理器模塊和減光隔離控制模塊；微處理器模塊連接感光裝置；工控機(jī)通過RS485通訊模塊連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊；
[0008]發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路的燈控信號(hào)輸入端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊，發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路的減光信號(hào)輸入端連接減光隔離控制模塊；發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接發(fā)光單元。
[0009]所述工控機(jī)采用PC104工控機(jī)。
[0010]所述I/O擴(kuò)展模塊主要由I/O擴(kuò)展芯片82C55構(gòu)成。[0011]所述微處理器模塊采用ATMEGA64單片機(jī)。
[0012]所述微處理器模塊還連接一個(gè)狀態(tài)指示模塊。
[0013]所述工控機(jī)還配置有RS232接口和以太網(wǎng)接口。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型能夠適應(yīng)陰天、雨雪天、夜晚等特殊天氣時(shí)光線較暗的情況，增加了感光裝置，能夠根據(jù)檢測(cè)的環(huán)境光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)光單元在光線較暗情況下的減光，減少了光污染，也排除了交通安全隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示:一種帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，包括一信號(hào)機(jī)和一發(fā)光裝置。
[0018]所述信號(hào)機(jī)包括工控機(jī)1、CPLD 模塊 2 (CPLD:Complex Programmable LogicDevice復(fù)雜可編程邏輯器件)、I/O擴(kuò)展模塊3、微處理器模塊4、感光裝置5、減光隔離控制模塊6、RS485通訊模塊7、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8 ;所述發(fā)光裝置包括發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10和發(fā)光單元11 ;
[0019]工控機(jī)I通過ISA總線連接CPLD模塊2和I/O擴(kuò)展模塊3，CPLD模塊2連接I/O擴(kuò)展模塊3，I/O擴(kuò)展模塊3分別連接微處理器模塊4和減光隔離控制模塊6 ;微處理器模塊4連接感光裝置5 ;工控機(jī)I通過RS485通訊模塊7連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8 ；
[0020]發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10的燈控信號(hào)輸入端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8，發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10的減光信號(hào)輸入端連接減光隔離控制模塊6 ;發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10的輸出端連接發(fā)光單元11。
[0021]所述工控機(jī)I采用PC104工控機(jī)。
[0022]所述I/O擴(kuò)展模塊3主要由I/O擴(kuò)展芯片82C55構(gòu)成。
[0023]所述微處理器模塊4采用ATMEGA64單片機(jī)。
[0024]所述微處理器模塊4還連接一個(gè)狀態(tài)指示模塊9，可以提供信號(hào)機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)狀態(tài)指示。
[0025]所述工控機(jī)I還配置有RS232接口和以太網(wǎng)接口。
[0026]下面分別對(duì)各模塊做詳細(xì)的說明。
[0027]工控機(jī)I實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和傳輸，是整個(gè)信號(hào)機(jī)的核心。
[0028]CPLD模塊2通過ISA總線與PC104工控機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)工控機(jī)I相關(guān)外設(shè)的邏輯粘合，使工控機(jī)I對(duì)外設(shè)的訪問和控制變得簡單。
[0029]I/O擴(kuò)展模塊3擴(kuò)展工控機(jī)I的ISA總線的數(shù)據(jù)1/0，擴(kuò)展引腳與相應(yīng)外設(shè)硬件相連。I/o是輸入/輸出的意思。
[0030]感光裝置5感應(yīng)外界環(huán)境光強(qiáng)，并將相應(yīng)光強(qiáng)變化傳輸給上述微處理器模塊4即ATMEGA64單片機(jī)采樣檢測(cè)。感光裝置5可采用光敏傳感器。
[0031]微處理器模塊4與感光裝置5相連，完成對(duì)環(huán)境光強(qiáng)的采樣檢測(cè)和處理，同時(shí)通過I/O擴(kuò)展模塊3將采集數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)I ;工控機(jī)I根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)產(chǎn)生并通過I/O擴(kuò)展模塊3輸出減光控制信號(hào)。
[0032]減光隔離控制模塊6通過光耦隔離實(shí)現(xiàn)對(duì)減光控制信號(hào)的隔離輸出。
[0033]具體連接關(guān)系為，感光裝置5輸出端通過相應(yīng)接口連接至所述ATMEGA64單片機(jī)的AD采樣引腳，由ATMEGA64單片機(jī)完成對(duì)感光裝置變化量的采集與處理。ATMEGA64單片機(jī)作為硬件外設(shè)與I/O擴(kuò)展模塊3擴(kuò)展引腳連接，I/O擴(kuò)展模塊3片選信號(hào)連接至所述CPLD模塊2的I/O引腳，同時(shí)I/O擴(kuò)展模塊3通過ISA總線部分引腳與所述PC104工控機(jī)I相連。所述CPLD模塊2通過ISA總線與所述PC104工控機(jī)I相連，由CPLD模塊2作為譯碼電路確定PC104工控機(jī)I對(duì)相應(yīng)外設(shè)數(shù)據(jù)的訪問。
[0034]RS485通訊模塊7實(shí)現(xiàn)PC104工控機(jī)I的串口 TTL電平至RS485電平的轉(zhuǎn)換，主要負(fù)責(zé)PC104工控機(jī)I與信號(hào)機(jī)上其他模塊通信，本實(shí)用新型中體現(xiàn)為與信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8通信。
[0035]信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8通過RS485通訊線與PC104工控機(jī)I通信，并且信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8的每路驅(qū)動(dòng)輸出通過電纜線連接至發(fā)光裝置中發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10的燈控信號(hào)輸入端；從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8對(duì)信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸和負(fù)載檢測(cè)信息的回傳。
[0036]發(fā)光裝置內(nèi)部的發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10與發(fā)光單元11面板通過排線焊接在一起。發(fā)光單元11具體是指信號(hào)燈組中的信號(hào)燈，比如車行燈(紅、黃、綠)、人行燈、方向燈(左轉(zhuǎn)燈、直行燈、右轉(zhuǎn)燈)等。
[0037]工作時(shí)，信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊8根據(jù)PC104工控機(jī)I通過RS485通訊方式傳輸?shù)目刂茀?shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的發(fā)光單元11的驅(qū)動(dòng)輸出，就可以實(shí)現(xiàn)哪些發(fā)光單元11發(fā)光，以及如現(xiàn)有技術(shù)中所見的信號(hào)燈的各種常亮、閃亮、或熄滅狀態(tài)。
[0038]而發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路10根據(jù)接收到的減光控制信號(hào)，控制輸出驅(qū)動(dòng)功率，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光單元11的減光或不減光。
[0039]綜上所述，當(dāng)本系統(tǒng)處于感光控制模式時(shí)，能適應(yīng)陰天、雨雪天等特殊天氣時(shí)光線較暗的情況。
【權(quán)利要求】
1.一種帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，包括一信號(hào)機(jī)裝置和一發(fā)光裝置，其特征在于: 所述信號(hào)機(jī)裝置包括工控機(jī)(1)、CPLD模塊(2)、1/0擴(kuò)展模塊(3)、微處理器模塊(4)、感光裝置(5)、減光隔離控制模塊(6)、RS485通訊模塊(7)、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊(8);所述發(fā)光裝置包括發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路(10)和發(fā)光單元(11)； 工控機(jī)(I)通過ISA總線連接CPLD模塊(2)和I/O擴(kuò)展模塊(3)，CPLD模塊(2)連接I/O擴(kuò)展模塊(3)，I/O擴(kuò)展模塊(3)分別連接微處理器模塊(4)和減光隔離控制模塊(6)；微處理器模塊(4)連接感光裝置(5);工控機(jī)(I)通過RS485通訊模塊(7)連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊(8)； 發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路(10)的燈控信號(hào)輸入端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊(8)，發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路(10)的減光信號(hào)輸入端連接減光隔離控制模塊(6);發(fā)光單元驅(qū)動(dòng)電路(10)的輸出端連接發(fā)光單元(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機(jī)⑴采用PC104工控機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述I/O擴(kuò)展模塊(3)主要由I/O擴(kuò)展芯片82C55構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器模塊(4)采用ATMEGA64單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器模塊(4)還連接一個(gè)狀態(tài)指示模塊(9)。
6.如權(quán)利要求1所述的帶減光控制功能的道路交通信號(hào)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機(jī)(I)還配置有RS232接口和以太網(wǎng)接口。
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK203689193SQ201320759064
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
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