本实用新型道路交通装置技术领域，尤其是一种行车安全诱导控制系统。
背景技术：
近年来，随着我国经济的快速发展，高速公路网和市政公路网的建设已经基本完成，在为人们的出行、货物的运输提供了快速便捷的通道的同时，受多种因素的影响，交通事故也大幅提升，给人们的生命财产造成了极大地损失；其中，诸如大雾、暴雪、暴雨、沙尘暴、雾霾或夜间等低能见度的交通环境是影响行车安全最严重的因素之一，尤其是对在高速公路的行车安全构成了极大地威胁。
目前，鉴于存在此类低能见度的因素，通常会在交通道路上进行行车诱导，传统的行车诱导方式往往是在交通事故易发路段安装一些诸如提示牌、限速标志或者警示灯具等诱导装置，但此类装置虽然在一定程度上能够起到警示提醒作用，但在复杂的行车环境中，其行车诱导效果并不显著，尤其是提示牌或限速标志；而现有的警示灯具由于缺少合理的主控制系统，导致其无法最大限度地发挥行车诱导效果，同时现有的用于控制警示灯具进行诱导动作的控制系统普遍存在系统结构复杂、智能化程度低、与警示灯具之间布线繁杂等诸多问题。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种行车安全诱导控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种行车安全诱导控制系统，它与若干个具有第一无线通信模块的诱导灯作无线通信控制连接；它包括一主要由STC15系列单片机构成的主控制模块、至少一个用于检测交通道路区域内的环境能见度并通过RS323模块与主控制模块相连的能见度检测仪、至少一个通过第一无线通信模块将诱导灯与主控制模块作无线通信控制连接的第二无线通信模块、一用于将太阳能转换为电能并通过一充放电保护模块将电能存储于蓄电池模块内的太阳能板模块以及分别用于将蓄电池模块所释放并经充放电保护模块所输出的电能进行稳压后输出至主控制模块的第一电源处理模块和输出至第二无线通信模块的第二电源处理模块；
所述太阳能板模块和蓄电池模块均通过充放电保护模块分别与第一电源处理模块和第二电源处理模块相连，所述主控制模块与第一电源处理模块相连，所述第二无线通信模块与第二电源处理模块相连；且所述主控制模块根据接收到的能见度检测仪所输出的信号通过第二无线通信模块和第一无线通信模块向诱导灯输出控制信号。
优选地，所述第二无线通信模块为ZigBee模块，所述第二无线通信模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和ZigBee芯片，所述第一三极管的基极连接第二电源处理模块的电源输出引脚、发射极连接ZigBee芯片的TX引脚，所述第二三极管的基极和集电极同时与第二电源处理模块的电源输出引脚和ZigBee芯片的RX引脚相连，所述第一三极管的集电极和第二三极管的发射极分别与主控制模块的RX引脚和TX引脚相连，所述第三三极管的集电极同时与ZigBee芯片的电源引脚和复位引脚相连、发射极接地并通过第一开关连接ZigBee芯片的开关引脚、基极连接主控制模块的信号控制引脚。
优选地，它还包括一与主控制模块相连以用于检测交通道路区域内的环境光线强度的光控模块，所述主控制模块根据接收到的光控模块所输出的信号通过第二无线通信模块和第一无线通信模块向诱导灯输出控制信号；所述光控模块包括一光敏电阻，所述光敏电阻的两端串接有第一电阻和第一电容，所述主控制模块的AD转换引脚连接于第一电阻与第一电容之间。
优选地，它还包括分别与主控制模块相连的一以用于为系统的运行提供精确的时间日期的时钟模块、一用于对主控制模块所输出的控制参数进行调节的矩阵键盘模块、一用于对经由矩阵键盘模块输出的参数进行实时显示的显示屏模块、一用于控制音频播放设备进行启闭的控制信号输出模块、一用于辅助主控制模块接收外部控制器的控制信号的控制信号输入模块、一将主控制模块与上位机进行无线通信连接的GSM模块以及一通过网线将主控制模块与上位机进行数据通信连接的以太网模块，所述GSM模块同时与第二电源处理模块相连，所述以太网模块同时与第一电源处理模块相连。
优选地，所述控制信号输入模块包括一与外部控制器相连的接口插座和第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的阳极与接口插座相连、阳极与阴极之间串接有一隔离电阻、发射极接地、集电极连接主控制模块的信号输入引脚并同时与接口插座相连。
优选地，所述第一电源处理模块包括一用于分别向主控制模块和以太网模块输出DC5V电压的L7805型的线性稳压器，所述线性稳压器的输入端通过第一二极管与充放电保护模块的输出端相连，所述线性稳压器的输入端和输出端还分别通过若干个相互间呈并联设置的第二电容接地。
优选地，所述第二电源处理模块包括一用于向ZigBee模块输出DC3.3V电压的ME6209A33PG型三端稳压器和一用于向GSM模块输出DC4V电压的MIC29302型低压稳压器，所述三端稳压器的输入引脚和低压稳压器的输入引脚通过一第二二极管与充放电保护模块的输出端相连，所述三端稳压器的输入引脚和输出引脚还分别通过至少一个第三电容接地，所述低压稳压器的输入引脚和使能引脚同时通过第四电容接地、输出电压反馈引脚分别通过一反馈电阻与输出引脚和接地引脚相连。
由于采用了上述方案，本实用新型利用太阳能供电方式及在相应的电源处理模块的配合下可增强整个系统供电及运行的灵活性，达到节能环保的效果，通过无线通信模块则可减少诱导灯与控制系统之间的繁杂布线，实现对诱导灯的智能化控制，从而保证行车诱导效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；
图2是本实用新型实施例的主控制模块的电路结构参考图；
图3是本实用新型实施例的RS323模块的电路结构参考图；
图4是本实用新型实施例的第二无线通信模块的电路结构参考图；
图5是本实用新型实施例的光控模块的电路结构参考图；
图6是本实用新型实施例的GSM模块的电路结构参考图；
图7是本实用新型实施例的控制信号输入模块的电路结构参考图；
图8是本实用新型实施例的第一电源处理模块的电路结构参考图；
图9是本实用新型实施例的第二电源处理模块的电路结构参考图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图9所示，本实施例提供的一种行车安全诱导控制系统，其主要是与若干个具有第一无线通信模块(如ZigBee模块、2.4G收发模块等等)的诱导灯a作无线通信控制连接以实现对多个诱导灯a的综合控制，而诱导灯a则可根据交通道路的实际情况(如沿弯道的曲度轨迹或者隧道口的出入口导向轨迹按照一定的间距进行逐一排列设置)；而控制系统则包括：
一主控制模块b，主要由诸如STC15W4K32S4型的STC15系列单片机构成，其外围引脚图可参考图2进行具体设置；
至少一个能见度检测仪c，其主要用于检测交通道路区域内的环境能见度以为主控制模块b的控制指令的输出提供数据支持并通过RS323模块d(其电路结构图可参考图3进行具体设置)与主控制模块b相连；
至少一个第二无线通信模块e，其具体类型与第一无线通信模块保持一致，即采用诸如ZigBee模块或2.4G收发模块，以利用其与第一无线通信模块之间的关系将诱导灯a与主控制模块b作无线通信控制连接，从而使得主控制模块b根据接收到的能见度检测仪c所输出的信号通过第二无线通信模块e和第一无线通信模块向诱导灯a输出控制信号(即：诱导灯a的工作参数)；
一太阳能板模块f，其用于将太阳能转换为电能并通过一充放电保护模块g将电能存储于蓄电池模块h内，从而使得蓄电池模块h能够作为整个系统的电源来使用；当然，为增强整个系统的整体性能，可根据实际情况使充放电保护模块g具有太阳能板反接识别功能；而主控制模块b亦可同时对蓄电池模块h的电量进行实时监控及充放电控制(当蓄电池模块h的电量过低时，通过充放电保护模块g停止蓄电池模块h的放电以及关系系统中相应的用电部件，在蓄电池模块h充满电时，则通过充放电保护模块g切断太阳能板模块f与蓄电池模块h之间的充电回路，从而达到对蓄电池模块h的保护的目的)；
一第一电源处理模块k和一第二电源处理模块m，两者分别用于为主控制模块b和第二无线通信模块e提供稳定的工作电压，即：将蓄电池模块h所释放并经充放电保护模块g所输出的电能进行稳压后利用第一电源处理模块k将DC12V电压稳压为诸如DC5V电压为主控制模块b供电、利用第二电源处理模块k将DC12V电压稳压为诸如DC3.3V电压为第二无线通信模块e供电。
如此，利用太阳能板模块f和蓄电池模块h可作为整个系统工作的电源，从而增强系统在实际应用时的灵活性以及对环境的适应能力，不必受固定电源线路的限制，同时，利用两个不同的电源处理模块可实现为系统中的主体用电模块进行分布式供电，保证供电的平稳性；而利用第二无线通信模块e可在主控制模块b与各个诱导灯a之间建立无线通信控制关系，从而减少系统中的布线，降低整个系统在应用过程中的结构复杂性；当主控制模块b通过能见度检测仪c检测到环境中的能见度后，可通过通信模块向诱导灯下发工作参数指令，从而实现启闭诱导灯、控制诱导灯进行闪烁诱导或者发出警示灯光等等工作模式；基于此，利用太阳能供电方式以及在相应的电源处理模块的配合下可增强整个系统供电及运行的灵活性，达到节能环保的效果，而通过无线通信模块则可减少诱导灯与控制系统之间的繁杂布线，并且利用STC15系列单片机所具有的高速、数据处理能力强、宽电压大容量等特点可为系统的个性化、智能化控制功能的实现提供硬件条件。
作为一个优选方案，本实施例的第二无线通信模块e优选为ZigBee模块，如图4所示，其包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和ZigBee芯片U1；其中，第一三极管Q1的基极连接第二电源处理模块m的电源输出引脚、发射极连接ZigBee芯片U1的TX引脚，第二三极管Q2的基极和集电极同时与第二电源处理模块m的电源输出引脚和ZigBee芯片U1的RX引脚相连，第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的发射极分别与主控制模块b的RX引脚和TX引脚相连，而第三三极管Q3的集电极同时与ZigBee芯片U1的电源引脚和复位引脚相连、发射极接地并通过第一开关S1连接ZigBee芯片U1的开关引脚、基极连接主控制模块b的信号控制引脚。由此，通过对其电路结构的改进以及其所具有的自动组网能力，可实现主控制模块b与各个诱导灯a之间的通信。
为最大限度地优化整个系统的功能，尤其是在交通道路环境区域内的光线强度低于设定的阈值时，需要使诱导灯a进行持续的警示发光诱导，本实施例还包括一与主控制模块b相连以用于检测交通道路区域内的环境光线强度并为主控制模块b提供参考控制系统的光控模块n，而主控制模块b则根据接收到的光控模块n所输出的信号通过第二无线通信模块e和第一无线通信模块向诱导灯a输出控制信号；如图5所示，其包括一光敏电阻Rg，光敏电阻Rg的两端串接有第一电阻R1和第一电容C1，主控制模块b的AD转换引脚连接于第一电阻R1与第一电容C1之间。由此，利用光敏电阻Rg随环境光线的变化可产生不同电压信号的性能，使得主控制模块b能够根据不同的输入电压，控制诱导灯a启用不同的工作模式，尤其是持续警示发光诱导。
为最大限度地丰富整个系统的实用功能，本实施例的控制系统还包括分别与主控制模块b相连的一以用于为系统的运行提供精确的时间日期的时钟模块p、一用于对主控制模块b所输出的控制参数进行调节的矩阵键盘模块q(其电路结构可参考图2进行设置)、一用于对经由矩阵键盘模块q输出的参数进行实时显示的显示屏模块r、一用于控制音频播放设备(如喇叭、声光警报器等等)进行启闭的控制信号输出模块s、一用于辅助主控制模块b接收外部控制器的控制信号的控制信号输入模块t、一将主控制模块b与上位机进行无线通信连接的GSM模块u(其电路结构可参考图6进行设置，)以及一通过网线将主控制模块b与上位机进行数据通信连接的以太网模块v；其中，GSM模块u同时与第二电源处理模块m相连，而以太网模块v则同时与第一电源处理模块k相连。由此，通过设置的上述功能模块，可极大地丰富系统的实用功能，为系统的调试安装以及后期的使用提供更加人性化的条件。
作为一个优选方案，如图7所示，本实施例的控制信号输入模块t包括一与外部控制器相连的接口插座J1和第一光电耦合器U2，第一光电耦合器U2的阳极与接口插座J1相连、阳极与阴极之间串接有一隔离电阻Rz、发射极接地、集电极连接主控制模块b的信号输入引脚并同时与接口插座J1相连。
为保证系统供电的稳定性，如图8所示，本实施例的第一电源处理模块k包括一用于分别向主控制模块b和以太网模块v输出DC5V电压的L7805型的线性稳压器U3，线性稳压器U3的输入端通过第一二极管D1与充放电保护模块g的输出端相连，线性稳压器U3的输入端和输出端还分别通过若干个相互间呈并联设置的第二电容C2接地。如图9所示，本实施例的第二电源处理模块m包括一用于向ZigBee模块e输出DC3.3V电压的ME6209A33PG型三端稳压器U4和一用于向GSM模块u输出DC4V电压的MIC29302型低压稳压器U5，三端稳压器U4的输入引脚和低压稳压器U5的输入引脚通过一第二二极管D2与充放电保护模块g的输出端相连，三端稳压器U4的输入引脚和输出引脚还分别通过至少一个第三电容C3接地，低压稳压器U5的输入引脚和使能引脚同时通过第四电容C4接地、输出电压反馈引脚分别通过一反馈电阻Rf与输出引脚和接地引脚相连。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。