带减光控制功能的道路交通信号机系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种带减光控制功能的道路交通信号机系统，包括信号机装置和发光装置。信号机装置包括工控机、CPLD模块、I/O扩展模块、微处理器模块、感光装置、减光隔离控制模块、RS485通讯模块、信号灯驱动检测模块；发光装置包括发光单元驱动电路和发光单元。工控机通过ISA总线连接CPLD模块和I/O扩展模块，CPLD模块连接I/O扩展模块，I/O扩展模块分别连接微处理器模块和减光隔离控制模块；微处理器模块连接感光装置；工控机通过RS485通讯模块连接信号灯驱动检测模块；发光单元驱动电路的灯控信号输入端连接信号灯驱动检测模块，发光单元驱动电路的减光信号输入端连接减光隔离控制模块。本系统实现了减光。
【专利说明】带减光控制功能的道路交通信号机系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种道路交通信号机，具体说是一种可根据外界环境光线亮度输出减光控制信号的交通信号控制机，属于智能交通管理和控制的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]城市道路交通控制系统是智能运输系统(ITS)的重要组成部分之一，是解决城市交通拥挤、改善道路交叉口放行效率、减少行车延误的有效手段，一直以来备受国内外交通领域的关注。近年来，国内外各大高校、科研院所及企业公司结合计算机技术、通信技术、嵌入式技术、传感技术及控制技术等先进的科学技术加大了对道路交通信号机的投入和研究，并研发出了一批适合我国人车混合交通现状的多功能自适应交通信号机。目前，国内交通信号机大多仍然采用的是单点定时信号机，少量城市或道路采用协调信号机(如无电缆协调、区域协调)和感应式信号机(线圈感应、视频感应等)。因此，集感应控制、无电缆协调控制、多时段定时控制、手动步进控制、行人请求控制等多种控制方式为一体的多功能自适应信号机代表了当前国内所研发和生产信号机的主流与趋势。由于交通状态的随机性、不确定性与复杂性，开发出安全稳定、功能丰富、高效实用、易扩展、易维护、通用性强的自适应信号机仍存在诸多问题与挑战。
[0003]现有的交通信号机与发光装置(如机动车灯组、人行灯等)大多只关注于交通信号基本功能的控制与检测，每一路信号的输出控制实质为控制相应被控单元输入电压的通断。而发光装置输出功率单一、固定，在夜晚或特殊天气外界光线较暗时，因输出功率不变，发光装置表面光强显得过亮，易造成光污染与能量浪费，严重时可能造成交通安全隐患。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种带减光控制功能的道路交通信号机系统，能够检测环境光强，实现了发光单元在光线较暗情况下的减光，减少了光污染，也排除了交通安全隐患。本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种带减光控制功能的道路交通信号机系统，包括一信号机装置和一发光装置。
[0006]所述信号机装置包括工控机、CPLD模块、I/O扩展模块、微处理器模块、感光装置、减光隔离控制模块、RS485通讯模块、信号灯驱动检测模块；所述发光装置包括发光单元驱动电路和发光单元。
[0007]工控机通过ISA总线连接CPLD模块和I/O扩展模块，CPLD模块连接I/O扩展模块，I/o扩展模块分别连接微处理器模块和减光隔离控制模块；微处理器模块连接感光装置；工控机通过RS485通讯模块连接信号灯驱动检测模块；
[0008]发光单元驱动电路的灯控信号输入端连接信号灯驱动检测模块，发光单元驱动电路的减光信号输入端连接减光隔离控制模块；发光单元驱动电路的输出端连接发光单元。
[0009]所述工控机采用PC104工控机。
[0010]所述I/O扩展模块主要由I/O扩展芯片82C55构成。[0011]所述微处理器模块采用ATMEGA64单片机。
[0012]所述微处理器模块还连接一个状态指示模块。
[0013]所述工控机还配置有RS232接口和以太网接口。
[0014]本实用新型的优点:本实用新型能够适应阴天、雨雪天、夜晚等特殊天气时光线较暗的情况，增加了感光装置，能够根据检测的环境光强，实现发光单元在光线较暗情况下的减光，减少了光污染，也排除了交通安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构组成示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示:一种带减光控制功能的道路交通信号机系统，包括一信号机和一发光装置。
[0018]所述信号机包括工控机1、CPLD 模块 2 (CPLD:Complex Programmable LogicDevice复杂可编程逻辑器件)、I/O扩展模块3、微处理器模块4、感光装置5、减光隔离控制模块6、RS485通讯模块7、信号灯驱动检测模块8 ;所述发光装置包括发光单元驱动电路10和发光单元11 ;
[0019]工控机I通过ISA总线连接CPLD模块2和I/O扩展模块3，CPLD模块2连接I/O扩展模块3，I/O扩展模块3分别连接微处理器模块4和减光隔离控制模块6 ;微处理器模块4连接感光装置5 ;工控机I通过RS485通讯模块7连接信号灯驱动检测模块8 ；
[0020]发光单元驱动电路10的灯控信号输入端连接信号灯驱动检测模块8，发光单元驱动电路10的减光信号输入端连接减光隔离控制模块6 ;发光单元驱动电路10的输出端连接发光单元11。
[0021]所述工控机I采用PC104工控机。
[0022]所述I/O扩展模块3主要由I/O扩展芯片82C55构成。
[0023]所述微处理器模块4采用ATMEGA64单片机。
[0024]所述微处理器模块4还连接一个状态指示模块9，可以提供信号机系统的相关状态指示。
[0025]所述工控机I还配置有RS232接口和以太网接口。
[0026]下面分别对各模块做详细的说明。
[0027]工控机I实现对系统数据的采集、处理、存储和传输，是整个信号机的核心。
[0028]CPLD模块2通过ISA总线与PC104工控机相连，实现对工控机I相关外设的逻辑粘合，使工控机I对外设的访问和控制变得简单。
[0029]I/O扩展模块3扩展工控机I的ISA总线的数据1/0，扩展引脚与相应外设硬件相连。I/o是输入/输出的意思。
[0030]感光装置5感应外界环境光强，并将相应光强变化传输给上述微处理器模块4即ATMEGA64单片机采样检测。感光装置5可采用光敏传感器。
[0031]微处理器模块4与感光装置5相连，完成对环境光强的采样检测和处理，同时通过I/O扩展模块3将采集数据传输给工控机I ;工控机I根据环境光强产生并通过I/O扩展模块3输出减光控制信号。
[0032]减光隔离控制模块6通过光耦隔离实现对减光控制信号的隔离输出。
[0033]具体连接关系为，感光装置5输出端通过相应接口连接至所述ATMEGA64单片机的AD采样引脚，由ATMEGA64单片机完成对感光装置变化量的采集与处理。ATMEGA64单片机作为硬件外设与I/O扩展模块3扩展引脚连接，I/O扩展模块3片选信号连接至所述CPLD模块2的I/O引脚，同时I/O扩展模块3通过ISA总线部分引脚与所述PC104工控机I相连。所述CPLD模块2通过ISA总线与所述PC104工控机I相连，由CPLD模块2作为译码电路确定PC104工控机I对相应外设数据的访问。
[0034]RS485通讯模块7实现PC104工控机I的串口 TTL电平至RS485电平的转换，主要负责PC104工控机I与信号机上其他模块通信，本实用新型中体现为与信号灯驱动检测模块8通信。
[0035]信号灯驱动检测模块8通过RS485通讯线与PC104工控机I通信，并且信号灯驱动检测模块8的每路驱动输出通过电缆线连接至发光装置中发光单元驱动电路10的灯控信号输入端；从而实现信号灯驱动检测模块8对信号灯驱动信号的传输和负载检测信息的回传。
[0036]发光装置内部的发光单元驱动电路10与发光单元11面板通过排线焊接在一起。发光单元11具体是指信号灯组中的信号灯，比如车行灯(红、黄、绿)、人行灯、方向灯(左转灯、直行灯、右转灯)等。
[0037]工作时，信号灯驱动检测模块8根据PC104工控机I通过RS485通讯方式传输的控制参数实现对相应的发光单元11的驱动输出，就可以实现哪些发光单元11发光，以及如现有技术中所见的信号灯的各种常亮、闪亮、或熄灭状态。
[0038]而发光单元驱动电路10根据接收到的减光控制信号，控制输出驱动功率，从而实现发光单元11的减光或不减光。
[0039]综上所述，当本系统处于感光控制模式时，能适应阴天、雨雪天等特殊天气时光线较暗的情况。
【权利要求】
1.一种带减光控制功能的道路交通信号机系统，包括一信号机装置和一发光装置，其特征在于: 所述信号机装置包括工控机(1)、CPLD模块(2)、1/0扩展模块(3)、微处理器模块(4)、感光装置(5)、减光隔离控制模块(6)、RS485通讯模块(7)、信号灯驱动检测模块(8);所述发光装置包括发光单元驱动电路(10)和发光单元(11)； 工控机(I)通过ISA总线连接CPLD模块(2)和I/O扩展模块(3)，CPLD模块(2)连接I/O扩展模块(3)，I/O扩展模块(3)分别连接微处理器模块(4)和减光隔离控制模块(6)；微处理器模块(4)连接感光装置(5);工控机(I)通过RS485通讯模块(7)连接信号灯驱动检测模块(8)； 发光单元驱动电路(10)的灯控信号输入端连接信号灯驱动检测模块(8)，发光单元驱动电路(10)的减光信号输入端连接减光隔离控制模块(6);发光单元驱动电路(10)的输出端连接发光单元(11)。
2.如权利要求1所述的带减光控制功能的道路交通信号机系统，其特征在于:所述工控机⑴采用PC104工控机。
3.如权利要求1所述的带减光控制功能的道路交通信号机系统，其特征在于:所述I/O扩展模块(3)主要由I/O扩展芯片82C55构成。
4.如权利要求1所述的带减光控制功能的道路交通信号机系统，其特征在于:所述微处理器模块(4)采用ATMEGA64单片机。
5.如权利要求1所述的带减光控制功能的道路交通信号机系统，其特征在于:所述微处理器模块(4)还连接一个状态指示模块(9)。
6.如权利要求1所述的带减光控制功能的道路交通信号机系统，其特征在于:所述工控机(I)还配置有RS232接口和以太网接口。
【文档编号】G08G1/09GK203689193SQ201320759064
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】张小建 申请人:无锡安邦电气有限公司