一种led交通信号灯控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通信号灯领域，尤其涉及一种LED交通信号灯控制方法。
【背景技术】
[0002 ]近年来，LED凭借着自己的优势，在照明电路中的应用越来越广泛。同时，随着LED在照明领域的不断突破，LED光源成为了半导体照明行业的热点，而且LED的成本也在逐渐降低，LED光源也被广泛应用到道路交通中。
[0003]在交通信号灯方面，关于LED光源的开发已经在如火如荼的进行。国内外有很多示范工程，并且取得了很好的效果。现在LED光源在减少经费支出，降低光污染方法具有很大的优势，同时具有色温好，杂散光少等特点。
[0004]交通信号灯采用LED的几点优势:LED交通信号灯与传统的交通信号灯的比较LED，即为发光二极管，属于固态的半导体器件，能够直接把电能转化为光能，应用十分广泛;他能够定向发射光线，适合应用于某个方向的光线照明，同时因为发光面小，可以进行光线控制，提高光线利用率;刚开始的时候，LED作为仪器仪表的指示光源被使用，后来逐渐应用到交通信号灯以及大面积的显示屏中，带来了巨大的经济效益和社会效益;传统的交通信号灯是由电源、反光碗和灯壳以及有色配光镜等部分组成，而对于LED信号来说，本身可以发出色光，不需要再配置有色配光镜。
[0005]当前，在LED交通信号灯的实际使用中，仍暴露了一些问题需要解决。例如，缺乏黄灯显示期间的预警信息提供机制，预警信息包括黄灯显示剩余时间以及剩余时间内尚能通行车辆的数量，容易导致车辆驾驶员发生误判，将闯黄灯变为闯红灯，又如，无法进行无线充电，另外，现有的LED交通信号灯的结构仍需要优化，功能仍需要进一步地丰富。
[0006]因此，需要一种新的LED交通信号灯控制方案，优化了现有LED交通信号灯的控制模式，增加了黄灯显示期间的预警信息提供机制和无线充电机制，从而完善了 LED交通信号灯的功能。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种LED交通信号灯控制系统，改造现有技术中的信号灯控制模式，提供了黄灯显示倒计时机制和黄灯显示剩余时间能够通行车辆数量的确定机制，为车辆驾驶员提供足够多的预警信息，有效避免闯红灯的违章行为发生，同时建立无线充电机制，为LED交通信号灯的供电提供有力保障，更为关键的是，丰富了现有LED交通信号灯的设备。
[0008]根据本发明的一方面，提供了一种LED交通信号灯控制系统，所述控制系统位于当前交通路口，包括自动充电设备和LED三色灯设备，自动充电设备用于在电量不足时，自动接收外界的充电电力，以保障LED三色灯设备的电力供应，LED三色灯设备用于交替显示红黄绿三色。
[0009]更具体地，在所述LED交通信号灯控制系统中，包括:能量检测设备，用于分别与电源供应设备的市电接入接口和远端中央控制设备连接，包括能量消耗检测单元和第一RS485通信单元，能量消耗检测单元与市电接入接口连接，用于在电源供应设备进行电力供应时，确定所述控制系统所消耗的能量，第一 RS485通信单元与能量消耗检测单元连接，用于将所述控制系统所消耗的能量发送给远端中央控制设备；电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号;定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯；自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应;RS485串行通信设备，用于实现MSP430单片机与远端中央控制设备之间的RS485通信;MSP430单片机，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信设备发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信设备向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作;车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括:计时单元，用于提供并输出计时信号;超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号;超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号；检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米;剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出；LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作;黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后;信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作;LCD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，IXD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和