节能型智能全天候道路交通标志牌及控制方法技术

本发明专利技术提供一种智能的全天候道路交通标志牌及控制方法，一种节能型智能全天候道路交通标志牌，包括光敏传感器、ＬＥＤ灯具亮度调节开关、单片机、ＬＥＤ组合灯，光敏传感器、ＬＥＤ灯具亮度调节开关分别与单片机的相应引脚连接，ＬＥＤ组合灯与ＬＥＤ灯具亮度调节开关连接，光敏传感器用于采集光线强度信号，定期向单片机传递原始光线强度信号，与基值比较，计算当前光线强度级别并以相应模式触发不同引脚上的ＬＥＤ灯具亮度调节开关输出不同的调制电压，控制不同的亮度，以及显示不同的标志形状。本发明专利技术具有以下的效果和优点：（１）可有效避免、减少交通事故出现；（２）具有一定的智能性、自适应性；（３）具有“全天候”能力；（４）可以有效节约电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种节能型的智能全天候道路交通标志牌及控制方法。
技术介绍
目前，国内的道路交通标志牌中指示标志牌、指路标志牌多数按 蓝底或绿底白色图案或文字、禁令标志牌多数按红框白底黑色图案、 警告标志牌多数按黑框黄底黑色图案或文字标准，采用反光材料、支 撑件、基础和紧固件等制作而成，悬挂在道路两旁司机与行人易于看 到的地方，晚上则要靠路灯照明才能便于人们识别，进而引导人们行 进。这类方案的优点是制作简单，但不足之处在于-(1) 受天气条件影响较大，特别是在雾气较重的地区，能见度低，识别度较低；(2) 光线强度较弱时，如阴天或夜晚，易于造成司机或行人对 一些交通标志牌的疏忽。(3) 大雾或光线强度较弱时，为了有效引导人们行进，采用大 量路灯来为路边的交通标志牌提供照明，这样要消耗大量电能。另外， 若为交通标志牌提供照明的路灯损坏或汽车行驶在未安装路灯道路 区域时，人们就很难观察到交通标志牌，容易引发交通事故，造成生 命财产损失。嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，具有软件代码小、 高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体 系。目前，该技术已经应用到生活中几乎所有的电器设备，如微波炉、 数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调及自动售货机等。'与通用型 计算机系统相比，嵌入式系统功耗低、可靠性高；功能强大、性价比 高；实时性强，支持多任务；占用空间小，效率高；面向特定应用， 可根据需要灵活定制。嵌入式系统的日益成熟为设计智能道路交通标志牌提供了一个 良好的技术基础和应用环境，也为设计新型道路交通标志牌指明了一 个发展方向
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是以节能与满足人们日常需求为目 标，开发出一种智能的全天候道路交通标志牌及控制方法，有效克服 传统道路交通标志牌存在的不足之处。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案 一种节能型智能全天候道路交通标志牌，其特征在于它包括光敏传感器、LED灯具亮度调节开关、单片机、LED组合灯，光敏传感器、 LED灯具亮度调节开关分别与单片机的相应引脚连接，LED组合灯与 LED灯具亮度调节开关连接，光敏传感器用于采集光线强度信号，定 期向单片机传递原始光线强度信号，单片机用于将光线强度模拟信号 转换成数字信号，与预设的光线强度基值比较，计算得到当前的光线 强度级别，并以相应模式触发不同引脚上的LED灯具亮度调节开关输 出不同的调制电压，LED组合灯由LED灯具亮度调节开关输出的调制 电压来控制显示不同的亮度，并根据输出调制电压的不同引脚来显示 不同的标志形状。它还设有蜂鸣器，蜂鸣器与单片机的相应引脚连接，单片机触发 与其相连接的蜂鸣器，蜂鸣器发出警报用于指示单片机是否工作于欠 压状态。所述的LED灯具亮度调节开关设有可控硅电路。所述单片机为PIC18F4620单片机，蜂鸣器接在单片机的RD1引脚，光敏传感器接在单片机的INTO引脚，LED灯具亮度调节开关接在单片机的RDO引脚。所述的LED组合灯可由交流电网、蓄电池或太阳能电池供电。 一种节能型智能全天候道路交通标志牌控制方法，其特征在于它包括以下步骤(A) 光敏传感器定期采集当前的光线强度值，并传输给与其相连接 的单片机；(B) 单片机通过A/D转换将光敏传感器感测到的原始模拟信号转换 为数值，然后与预设的若干光线强度基值进行比较，确定当前的光线 强度级别；(C) 单片机根据计算得到的光线强度级别，选择相应的设置模式来 触发LED灯具亮度调节开关，驱动LED组合灯显示不同的标志形状；(D) 根据LED灯具亮度调节开关输出的调制电压，控制LED组合灯 能够以不同的亮度级别打开。其中步骤(C)进一步包括 (Cl)采用两种方式来驱动LED组合灯显示不同的标志形状， 一种是 LED组合灯显示若干固定标志，用不同的单片机引脚来控制，使得每 一个单片机引脚输出的信号对应LED组合灯上的一种标志形状；另一 种是LED组合灯动态显示字符，单片机通过査找存储设备中存储的字 符码表，得到应显示字符的字符码，然后通过相应引脚发送到LED组 合灯，进而显示相应的字符，此时的LED组合灯由点阵电路实现。其中步骤(D)进一步包括 (Dl) LED灯具亮度调节开关是一段可控硅控制电路，根据交流电的 过零检测技术或单片机自带的P丽模块，实现输出调制电压，满足 LED组合灯以不同亮度级别点亮。还包括以下步骤(E) 单片机采用干电池供电时，当工作处于欠压状态时，单片机主 动触发与其相连接的蜂鸣器，发出工作欠压警报；还包括以下步骤(F) 单片机大部分时间处于休眠模式，定时唤醒以较短的时间接收、 处理光敏传感器采集的光强度模拟信号，然后再次进入休眠状态，只 有当判断到光线强度级别发生变化时，才触发LED灯具亮度调节开关 输出不同的调制电压。本专利技术与现有技术相比具有以下的效果和优点(1) 可有效避免、减少交通事故出现。为节约电能， 一般城市近郊 或风景区夜晚较少亮路灯，路况也较复杂，在阴雨天或夜晚易出交通 事故，使用该标志牌可以正确引导驾驶者安全行驶，有效避免、减少 交通事故出现；(2) 具有一定的智能性、自适应性。该标志牌根据光敏传感器采用 的信号，自主计算处理并决定是否开LED组合灯以及亮灯时的亮度， 具有一定的智能性；并可以根据天气变化情况随时改变相应的动作， 具有一定的自适应环境能力。(3) 具有"全天候"能力。不论白天或夜晚，只要光线阴暗，驾驶 者视线不佳，该标志牌均可以随时发挥作用，也就意味着，在最易发生事故的时刻，在该标志牌的作用下，由于正确引导驾驶者安全行驶， 从而有效避免交通事故出现。(4)可以有效节约电能。由于该标志牌的智能性，可以自主决定是 否开LED组合灯以及亮灯时的亮度，从而可以在发挥标志牌作用的 同时有效节约电能。综上所述，采用节能型智能全天候道路交通标志牌带来的好处主 要表现在自动化工作，受各种天气条件制约少，更方便全天候引导 司机与行人出行，减少交通事故发生率，也可减少路灯过度照明造成 的能耗。 附图说明图l是本专利技术的结构框图。图2是本专利技术的控制流程图。具体实施方式图1是本专利技术的结构框图，本专利技术构造一种节能型智能全天候道 路交通标志牌，它包括光敏传感器、LED灯具亮度调节开关、单片机、 LED组合灯，光敏传感器、LED灯具亮度调节开关分别与单片机的相 应引脚连接，LED组合灯与LED灯具亮度调节开关连接，光敏传感器 用于采集光线强度信号，定期向单片机传递原始光线强度信号，单片 机用于将光线强度模拟信号转换成数字信号，与预设的光线强度基值 比较，计算得到当前的光线强度级别，并以相应模式触发不同引脚上 的LED灯具亮度调节开关输出不同的调制电压，LED组合灯由LED灯 具亮度调节开关输出的调制电压来控制显示不同的亮度，并根据输出 调制电压的不同引脚来显示不同的标志形状。它还设有蜂鸣器，蜂鸣 器与单片机的相应引脚连接，单片机触发与其相连接的蜂鸣器，蜂鸣 器发出警报用于指示单片机是否工作于欠压状态。该标志牌利用光敏 传感器采集的信息，经单片机计算处理可自主决定是否打开LED组 合灯，打开时利用光敏传感器测量值和LED灯具亮度调节开关自动 调至适当亮度，并可根据实际需求修改标志牌显示内容，设置多种显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型智能全天候道路交通标志牌，其特征在于它包括光敏传感器、ＬＥＤ灯具亮度调节开关、单片机、ＬＥＤ组合灯，光敏传感器、ＬＥＤ灯具亮度调节开关分别与单片机的相应引脚连接，ＬＥＤ组合灯与ＬＥＤ灯具亮度调节开关连接，光敏传感器用于采集光线强度信号，定期向单片机传递原始光线强度信号，单片机用于将光线强度模拟信号转换成数字信号，与预设的光线强度基值比较，计算得到当前的光线强度级别，并以相应模式触发不同引脚上的ＬＥＤ灯具亮度调节开关输出不同的调制电压，ＬＥＤ组合灯由ＬＥＤ灯具亮度调节开关输出的调制电压来控制显示不同的亮度，并根据输出调制电压的不同引脚来显示不同的标志形状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑增威，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]