一种基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器，包括显示模块，驱动模块，驱动模块上具有显示驱动模块、电力载波模块、接线端子、开关电源、单片机，其中显示驱动模块、电力载波模块、开关电源均直接连接到单片机，显示驱动模块连接到显示模块，电力载波模块通过接线端子连接到外部的交通信号控制机。本实用新型专利技术的道路交通信号倒计时显示器采用了电力载波通信，在无需增设通信线缆的情况下实现通信倒计时的功能，减低了施工成本、满足了实时显示的要求，提高了使用范围。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用在道路交通中的信号倒计时显示器，基于电力载波通讯实现，属于交通显示装置领域。
技术介绍
随着现代城市的发展，为了实现对交通路况的自动化管理，在越来越多的城市建设中铺设、加装道路交通信号装置成为必然的选择。在这之中，由于道路交通信号倒计时显示装置由于能对交通流量进行有效的疏导的管控，成为最常用的道路交通信号装置之一。现有的道路交通信号倒计时显示器主要包括学习跟踪式倒计时器和通信式倒计时器。其中，学习式倒计时器是通过检测交通信号灯各灯色的通电时间，在获得一个稳定值过后进行显示；通信式倒计时则是通过与交通信号控制机进行通讯获得显示时间后进行显示。现有的学习式倒计时的缺点是无法应用在智能型的路口和采用多时段放行方案的路口中，因为在这种路口中，自适应和集中协调控制会根据车流量对路口放行时间进行优化，由于学习型的工作原理是检测信号灯固定的放行周期，所以变化的周期会导致倒计时无法正常显示。也就是说学习跟踪式倒计时器由于工作原理的限制，不能及时更新显示状态，导致无法满足智能控制和集中协调路口控制要求。为了解决上述问题，通常的解决方案是将学习式倒计时器改造为通讯式实时显示倒计时器，也就是说使学习式倒计时器从交通控制机中获得显示时间信息，为了满足通讯式实时显示倒计时的要求，需要增设一条信号线缆才能工作，这在现代城市建设中是非常难以实现的，其原因在于在已经建成的城市系统中，增加这样的一条线缆会给已建设完成的项目带来重复施工，给建设好的道路带来巨大的施工成本，这种做法不具备可操作性。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，申请人结合目前城市建设的现状提供了一种基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器，融合了传统的学习跟踪式倒计时器和通信式倒计时器的优点，在工程实现上不需要增设任何特定功能的线缆，不会增加道路施工，从而大大减少了实现智能化控制所需的各种费用，安全且让交通参与者无冲突，提高路口通行能力，尤其满足智能控制和集中协调路口控制要求。为实现上述目的，本技术是通过下述技术方案实现的:一种基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器，包括显示模块，驱动模块，驱动模块上具有显示驱动模块、电力载波模块、接线端子、开关电源、单片机，其中显示驱动模块、电力载波模块、开关电源均直接连接到单片机，显示驱动模块连接到显示模块，电力载波模块通过接线端子连接到外部的交通信号控制机。上述的道路交通信号倒计时显示器，在传统的学习式倒计时器上加装电力载波模块，从而能够借助于在城市中遍布的电力线实现与交通信号控制机的数据通讯，在不增加道路施工、不增加专用线缆的前提下实现了将传统的学习式倒计时器改造为通讯式倒计时器，由于整个改造完全可以基于对倒计时器自身的改进实现，不需要对道路施工等工程项目进行修改，从而显著降低了工程难度，便于大规模推广使用。其中，为了控制产品的体积，所述驱动模块，显示模块位于同一壳体内。在本技术中，具体的各模块的数目是不受到特别限定的，优选的，为了降低生产成本，各模块均为一个。在本技术中，使用了单片机、电力载波模块的概念，这两种电子元件是为本领域技术人员所广泛使用的，单片机用来实现信息处理和控制功能，在本专利技术中优选所用单片机为89C51，89C51是ATMEL的一种高效微控制器，为嵌入式控制系统提供了灵活性高且价廉的方案，工业可靠性好；电力载波模块用来实现电力线数据通讯，工程上又称为电力线调制解调器，采用TTL与单片机上的RXD、TXD实现单片机的数据收发，并通过电力载波方式实现与交通信号控制机的数据传输，已有的电力载波模块均可用于本技术，例如电力载波芯片ST7538、BWP08电力载波模块、DrF_2203电力载波模组等。在本技术中，显示驱动模块是指驱动和管理显示模块工作的装置，通常是显示领域所用的显示驱动芯片。针对不同的显示模块类型，例如液晶显示、LED显示阵列等分别采用相应的显示驱动芯片，这对显示器件领域是公知的。在本技术中，所述接线端子还连接到外部电源取电，与接线端子连接的开关电源将外部电源的220V交流电转换为5V直流电后供给单片机。在具体的产品实现上，通常接线端子从信号灯取电作为整个倒计时显示器的电源来源，其获得的220V交流电藉由开关电源将220V交流电转换成供系统工作的5V直流电源，从而满足单片机的工作需要。通过上述驱动 模块，单片机负责管理各个模块的功能管理和负责与远程的交通信号控制机交互信号显示数据；显示驱动模块则负责根据单片机的指令使得显示模块显示相应的倒计时显示信号。进一步的，驱动模块上还安装有检测模块，检测模块与接线端子连接，并与单片机双向通讯连接。该检测模块是连接到外部的信号灯检测信号灯红黄绿灯色处于哪个状态的检测电路。在本技术中，所用的显示模块是用来显示倒计时数据的装置，可以是任意可用的显示产品，例如液晶显示面板等，优选的，考虑到发光颜色数、产品寿命、应用成本等综合需要，所述显示模块为点阵显示的发光二极管模组，可以显示红黄绿蓝等多种简单颜色，并以点阵方式显示阿拉伯数字。基于上述结构改进，本技术的倒计时显示器得以实现了学习式功能和通讯式功能，其中学习式功能的原理为使用检测模块检测信号灯色状态、并对各种状态持续时长进行记录。如果连续几个周期的状态持续时长相同则开始从每个状态的最大时长开始显示，并以秒为单位递减，每秒刷新一次显示。通信式功能的原理为交通信号控制机通过RS485接口或者通过电力载波模块与倒计时器进行通讯，通讯可以每秒进行一次，也可以在信号灯状态转换时进行，倒计时器将通讯帧的内容解析出对应的显示状态和内容并显示出来。通过上述改进，本技术的道路交通信号倒计时显示器可以在不增加通讯线缆的情况下，使用电力载波模块通过连接到外部交通信号控制机的线缆与交通信号控制机进行通讯并进行实时显示，并实现了通讯式倒计时和学习式倒计时的功能，能够与自适应和集中协调控制路口能很好的匹配，提高倒计时器的适用范围，减少施工成本，且不会对倒计时器产生不利影响，成本较低。附图说明图1为本技术基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器的电路示意图。具体实施方式参考附图1，显示了本技术基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器的一种具体实现方式，其中所用的驱动模块上具有单片机89C51，单片机通过显示驱动模块连接到显示模块从而控制和驱动显示模块的显示；驱动模块的电力供应由开关电源实现，接线端子连接到外部的信号灯(图中未示出)获得220V交流电后通过开关电源转换为5V直流电为89C51提供稳定的工作电压；单片机89C51通过电力载波模块连接到交通信号控制机，从而接收交通信号控制机传输的交通信号倒计时数据，实现通讯式控制；单片机89C51上还连接有检测模块，该检测模块从接线端子获得电力供应，并连接到外部的信号灯(图中未示出)检测信号灯色状态数据并将数据传输给单片机89C51。单片机89C51通过接收检测模块的数据和交通信号控制机的数据分别实现学习式、通讯式功能。上述所显示的结构仅为本技术的一种较优实现，本领域技术人员对其进行变更，例如将各部分做在不同的电路板上、位置变更等，均为本技术所涵盖，本技术的保护范围仅限于权利要求 及权利要求的等同变换。权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电力载波通讯的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于包括显示模块，驱动模块，驱动模块上具有显示驱动模块、电力载波模块、接线端子、开关电源、单片机，其中显示驱动模块、电力载波模块、开关电源均直接连接到单片机，显示驱动模块连接到显示模块，电力载波模块通过接线端子连接到外部的交通信号控制机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂涣涛，
申请(专利权)人：聂涣涛，
类型：实用新型
国别省市：