一種led交通信號(hào)燈控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通信號(hào)燈領(lǐng)域，尤其涉及一種LED交通信號(hào)燈控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]近年來(lái)，LED憑借著自己的優(yōu)勢(shì)，在照明電路中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí)，隨著LED在照明領(lǐng)域的不斷突破，LED光源成為了半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn)，而且LED的成本也在逐漸降低，LED光源也被廣泛應(yīng)用到道路交通中。
[0003]在交通信號(hào)燈方面，關(guān)于LED光源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)在如火如荼的進(jìn)行。國(guó)內(nèi)外有很多示范工程，并且取得了很好的效果。現(xiàn)在LED光源在減少經(jīng)費(fèi)支出，降低光污染方法具有很大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有色溫好，雜散光少等特點(diǎn)。
[0004]交通信號(hào)燈采用LED的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):LED交通信號(hào)燈與傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈的比較LED，即為發(fā)光二極管，屬于固態(tài)的半導(dǎo)體器件，能夠直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，應(yīng)用十分廣泛;他能夠定向發(fā)射光線，適合應(yīng)用于某個(gè)方向的光線照明，同時(shí)因?yàn)榘l(fā)光面小，可以進(jìn)行光線控制，提高光線利用率;剛開(kāi)始的時(shí)候，LED作為儀器儀表的指示光源被使用，后來(lái)逐漸應(yīng)用到交通信號(hào)燈以及大面積的顯示屏中，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈是由電源、反光碗和燈殼以及有色配光鏡等部分組成，而對(duì)于LED信號(hào)來(lái)說(shuō)，本身可以發(fā)出色光，不需要再配置有色配光鏡。
[0005]當(dāng)前，在LED交通信號(hào)燈的實(shí)際使用中，仍暴露了一些問(wèn)題需要解決。例如，缺乏黃燈顯示期間的預(yù)警信息提供機(jī)制，預(yù)警信息包括黃燈顯示剩余時(shí)間以及剩余時(shí)間內(nèi)尚能通行車輛的數(shù)量，容易導(dǎo)致車輛駕駛員發(fā)生誤判，將闖黃燈變?yōu)殛J紅燈，又如，無(wú)法進(jìn)行無(wú)線充電，另外，現(xiàn)有的LED交通信號(hào)燈的結(jié)構(gòu)仍需要優(yōu)化，功能仍需要進(jìn)一步地豐富。
[0006]因此，需要一種新的LED交通信號(hào)燈控制方案，優(yōu)化了現(xiàn)有LED交通信號(hào)燈的控制模式，增加了黃燈顯示期間的預(yù)警信息提供機(jī)制和無(wú)線充電機(jī)制，從而完善了 LED交通信號(hào)燈的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種LED交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，改造現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)燈控制模式，提供了黃燈顯示倒計(jì)時(shí)機(jī)制和黃燈顯示剩余時(shí)間能夠通行車輛數(shù)量的確定機(jī)制，為車輛駕駛員提供足夠多的預(yù)警信息，有效避免闖紅燈的違章行為發(fā)生，同時(shí)建立無(wú)線充電機(jī)制，為L(zhǎng)ED交通信號(hào)燈的供電提供有力保障，更為關(guān)鍵的是，豐富了現(xiàn)有LED交通信號(hào)燈的設(shè)備。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種LED交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)位于當(dāng)前交通路口，包括自動(dòng)充電設(shè)備和LED三色燈設(shè)備，自動(dòng)充電設(shè)備用于在電量不足時(shí)，自動(dòng)接收外界的充電電力，以保障LED三色燈設(shè)備的電力供應(yīng)，LED三色燈設(shè)備用于交替顯示紅黃綠三色。
[0009]更具體地，在所述LED交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)中，包括:能量檢測(cè)設(shè)備，用于分別與電源供應(yīng)設(shè)備的市電接入接口和遠(yuǎn)端中央控制設(shè)備連接，包括能量消耗檢測(cè)單元和第一RS485通信單元，能量消耗檢測(cè)單元與市電接入接口連接，用于在電源供應(yīng)設(shè)備進(jìn)行電力供應(yīng)時(shí)，確定所述控制系統(tǒng)所消耗的能量，第一 RS485通信單元與能量消耗檢測(cè)單元連接，用于將所述控制系統(tǒng)所消耗的能量發(fā)送給遠(yuǎn)端中央控制設(shè)備；電力檢測(cè)設(shè)備，與電源供應(yīng)設(shè)備的電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電壓是否符合預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換電路提供的電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，發(fā)出電量不足信號(hào);定位設(shè)備，用于在接收到定位啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，自動(dòng)尋找附近的LED交通信號(hào)燈；自動(dòng)通信設(shè)備，與定位設(shè)備連接，用于在尋找到附近的LED交通信號(hào)燈后，向其發(fā)送握手信號(hào)以建立與其之間的通信鏈路，并在完成與附近的LED交通信號(hào)燈的通信鏈路建立操作后，發(fā)出鏈路建立完成信號(hào)；自動(dòng)充電設(shè)備，用于在接收到鏈路建立完成信號(hào)時(shí)，接收附近的LED交通信號(hào)燈對(duì)其的無(wú)線充電，并在充電完成后替換電源供應(yīng)設(shè)備以進(jìn)行電力供應(yīng);RS485串行通信設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)MSP430單片機(jī)與遠(yuǎn)端中央控制設(shè)備之間的RS485通信;MSP430單片機(jī)，分別與電力檢測(cè)設(shè)備、定位設(shè)備、自動(dòng)通信設(shè)備、自動(dòng)充電設(shè)備和RS485串行通信設(shè)備連接，用于在接收到電量不足信號(hào)后，啟動(dòng)定位設(shè)備、自動(dòng)通信設(shè)備和自動(dòng)充電設(shè)備，將電量不足信號(hào)通過(guò)RS485串行通信設(shè)備發(fā)送給遠(yuǎn)端中央控制設(shè)備，并將定位啟動(dòng)信號(hào)發(fā)送給定位設(shè)備，還用于在接收到鏈路建立完成信號(hào)后，通過(guò)RS485串行通信設(shè)備向遠(yuǎn)端中央控制設(shè)備發(fā)送無(wú)線充電啟動(dòng)信號(hào)，以啟動(dòng)定位設(shè)備尋找到的附近的LED交通信號(hào)燈的無(wú)線充電操作;車輛通行時(shí)間檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)并輸出車輛通過(guò)當(dāng)前交通路口所需的平均時(shí)間，包括:計(jì)時(shí)單元，用于提供并輸出計(jì)時(shí)信號(hào);超聲波發(fā)送單元，位于當(dāng)前交通路口的正上方，用于向當(dāng)前交通路口地面發(fā)射超聲波信號(hào);超聲波接收單元，與超聲波發(fā)送單元一起位于當(dāng)前交通路口的正上方，用于接收反射的超聲波信號(hào)；檢測(cè)控制單元，分別與計(jì)時(shí)單元、目標(biāo)識(shí)別單元、超聲波發(fā)送單元和超聲波接收單元連接，用于基于發(fā)射超聲波信號(hào)和接收反射的超聲波信號(hào)之間的時(shí)間間隔是否發(fā)生變化，確定是否發(fā)出目標(biāo)存在信號(hào)，還用于基于每一輛通過(guò)當(dāng)前交通路口的車輛的通行時(shí)間確定車輛通過(guò)當(dāng)前交通路口所需的平均時(shí)間；目標(biāo)識(shí)別單元，位于當(dāng)前交通路口的正上方并位于超聲波發(fā)送單元之后，距離超聲波發(fā)送單元的徑向長(zhǎng)度為10毫米，分別與檢測(cè)控制單元和計(jì)時(shí)單元連接，用于在接收到目標(biāo)存在信號(hào)后，基于圖像識(shí)別方式確定通過(guò)當(dāng)前交通路口的目標(biāo)是否為車輛，以將車輛目標(biāo)信號(hào)或非車輛目標(biāo)信號(hào)發(fā)送給檢測(cè)控制單元，同時(shí)計(jì)算車輛車頭經(jīng)過(guò)當(dāng)前交通路口預(yù)設(shè)基線和車輛車尾經(jīng)過(guò)當(dāng)前交通路口預(yù)設(shè)基線之間的時(shí)間間隔，以作為車輛的通行時(shí)間發(fā)送給檢測(cè)控制單元，其中，當(dāng)前交通路口預(yù)設(shè)基線在當(dāng)前交通路口地面上，徑向位置在目標(biāo)識(shí)別單元之后，距離目標(biāo)識(shí)別單元的徑向長(zhǎng)度為30毫米;剩余通行車輛數(shù)量指示設(shè)備，用于與車輛通行時(shí)間檢測(cè)設(shè)備連接以接收車輛通過(guò)當(dāng)前交通路口所需的平均時(shí)間，與黃燈倒計(jì)時(shí)指示設(shè)備連接以接收其輸出的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，并基于車輛通過(guò)當(dāng)前交通路口所需的平均時(shí)間和倒計(jì)時(shí)時(shí)間確定黃LED主燈或黃LED輔燈在關(guān)閉前還能夠通行的車輛數(shù)量以作為剩余通行車輛數(shù)量顯示和輸出；LED三色燈設(shè)備，包括紅LED主燈、黃LED主燈、綠LED主燈、紅LED輔燈、黃LED輔燈和綠LED輔燈，紅LED輔燈、黃LED輔燈和綠LED輔燈分別作為紅LED主燈、黃LED主燈和綠LED主燈的替換燈，以在相應(yīng)主燈發(fā)生故障時(shí)替換相應(yīng)主燈進(jìn)行顯示或關(guān)閉操作;黃燈倒計(jì)時(shí)指示設(shè)備，用于在LED三色燈設(shè)備中的黃LED主燈或黃LED輔燈顯示時(shí)，觸發(fā)對(duì)黃LED主燈或黃LED輔燈的顯示倒計(jì)時(shí)操作，并顯示對(duì)應(yīng)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；行人通行指示燈設(shè)備，包括行人通行允許燈、行人通行切換燈和行人通行禁止燈，行人通行切換燈顯示在行人通行允許燈顯示前并在行人通行禁止燈關(guān)閉后;信號(hào)燈控制設(shè)備，分別與LED三色燈設(shè)備、黃燈倒計(jì)時(shí)指示設(shè)備和行人通行指示燈設(shè)備連接，用于同時(shí)控制LED三色燈設(shè)備、黃燈倒計(jì)時(shí)指示設(shè)備和行人通行指示燈設(shè)備的顯示操作;LCD顯示設(shè)備，包括LCD顯示屏、顯示屏驅(qū)動(dòng)單元和RS232串行通信單元，IXD顯示屏集成有觸摸屏，顯示屏驅(qū)動(dòng)單元與LCD顯示屏連接，用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示屏以實(shí)現(xiàn)顯示操作或接收觸摸屏輸入操作，串行通信單元分別與顯示屏驅(qū)動(dòng)單元和