CN103116991A - 有数字功能的非数字交通灯的控制方法及控制系统 - Google Patents

有数字功能的非数字交通灯的控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有数字功能的非数字交通灯的控制方法，包括红、黄、绿的LED灯和控制器，LED灯的控制方法按如下步骤：(11)将LED灯分割成N个灯组，N个灯组由控制器分别控制；(12)控制器导通N个灯组，延长一预定的时间；(13)控制器导通N-1个灯组，延长一预定的时间，判断N-1是否为0，如果否，重复本步骤，如果是，(14)从一种颜色的LED灯转换成预定的另一种颜色的LED灯。本发明还公开了有数字功能的非数字交通灯的控制系统，包括红、黄、绿的LED灯和控制器，所述的LED灯分割成N个灯组，每个灯组与控制器连接。本发明具有安装简单、使用维修方便、制造成本低、时间提示明了的有益效果，可明显减少交通事故，有效提高十字路口的通行效率，适应新的交通规则。

Description

有数字功能的非数字交通灯的控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及交通灯的控制方法及控制系统。
背景技术
现有的交通灯通常用LED灯组实现，有箭头灯、数字灯、普通的红黄绿灯，复杂的路口上述三种交通灯均有安装，简单的路口仅安装普通的红黄绿灯，2013年开始，随着新的交通法规的实施，交通法对驾驶员的违章惩罚力度有了很大的提高，同时，驾驶员也对交通灯提出了更高的要求，在仅安装普通的红黄绿灯的十字路口，驾驶员很难准确的判断穿过的时机，如果强行冲刺存在着闯红灯的可能，如果早早减速停车，影响车流量，会造成城市更加拥堵，通常解决的办法是增加数字灯，提供参考时间，但如果全部改造成数字灯加普通的红黄绿灯则需要有很大的财政支出，同时也需要花费大量的时间改造，并且数字灯的结构较复杂，故障率较高，缺笔划时还不能提供准确的信息。因此，如何提供准确明了的信息、提高交通灯的质量的可靠性、降低交通灯的安装成本、维护成本都是需要综合考虑的问题。
发明内容
本发明为了克服以上不足，提供了一种有数字功能的非数字交通灯的控制方法及控制系统。
本发明的技术方案是：
一种有数字功能的非数字交通灯的控制方法，包括红、黄、绿的LED灯和控制器，LED灯的控制方法按如下步骤：
(11)将LED灯分割成N个灯组，N个灯组由控制器分别控制；
(12)控制器导通N个灯组，延长一预定的时间；
(13)控制器导通N-1个灯组，延长一预定的时间，判断N-1是否为0，如果否，重复本步骤，如果是，
(14)从一种颜色的LED灯转换成预定的另一种颜色的LED灯。
需要说明的是，本方法可以用于红、黄、绿灯中的任一个，通过逐步减少显示面积，可以清晰的提示行人。
为了增加闪烁效果，所述步骤(13)执行之前预先执行关闭N个灯组，延长一预定的时间。
作为优选，步骤(11)中LED灯分割成等分的四个灯组。
为了易于识别，步骤(13)中控制器导通N-1个灯组时，有规律地导通相邻的灯组。例如可以按顺时针方向、或逆时钟方向、或按上下方向、或按左右方向关闭灯组。
本发明还提供了一种有数字功能的非数字交通灯的控制系统，包括红、黄、绿的LED灯和控制器，所述的LED灯分割成N个灯组，每个灯组与控制器连接。采用该技术方案可靠性最高，只要在原有的控制系统的基础上多增加控制端口，调整LED的工作电压即可，其不足之处是，需多拉电线。
作为优选，所述的控制器包括：控制芯片、电源、电子开关，所述N个灯组分别经电子开关的输出端串联后与电源连接，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片和N个灯组供电。
作为优选，所述的控制器包括：控制芯片、电源、恒流源、电子开关，所述N个灯组和其中一个电子开关的输出端串联后与恒流源连接，灯组之间的连接点经其它电子开关的输出端串联后连接恒流源，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片供电。
如果不希望拉电线，充分利用现有设备，以减轻安装的工作量，所述控制器包括：主控制器、电源、控制芯片、电子开关、脉冲取样电路，所述N个灯组分别经电子开关的输出端串联后与主控制器连接，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源的输出端向控制芯片供电，电源的输入端与主控制器连接，脉冲取样电路的输入端并联在电源的两端，脉冲取样电路的输出端与控制芯片连接，电源、控制芯片、电子开关、脉冲取样电路和N个灯组组装在交通灯内。
需要说明的是，主控制器与现有技术的控制器基本相同，本技术方案的基本原理是：主控制器输出电压后，控制芯片通过电源得电、清零后输出控制信号导通电子开关，N个灯组全点亮，维持一段时间，主控器输出一瞬间的负脉冲电压，该负脉冲电压经脉冲取样电路降压后输送到控制芯片，控制芯片接收到该负脉冲信号后逐个关闭N个灯组，当关闭最后一个灯组时，主控制器切断输出电压，进行转换到点亮其它颜色的灯，不断循环，由于电源有电容的存在，负脉冲又很窄，不会影响控制芯片的正常工作，由于控制芯片包含单片机芯片控制系统，时间可以与主控制器同步，同时还可以产生闪烁等功能。
作为优选，所述脉冲取样电路包括两个电阻，这两个电阻串联后并联在电源的两端，两个电阻的分压点与控制芯片连接。
为了增强控制能力，所述控制芯片为单片机芯片控制系统。
本发明具有安装简单、使用维修方便、制造成本低、时间提示明了的有益效果。
附图说明
图1为本发明的显示效果示意图。
图2为本发明的第一实施例的电原理图。
图3为本发明的第二实施例的电原理图。
图4为本发明的第三实施例的电原理图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的说明：
如图1所示，以最常用的圆形交通灯为例，将LED灯分割成四个灯组，图1-A为全点亮的状态，显示一预定的时间后，右上角的灯组灭灯，如图1-B所示，显示一预定的时间后，右上角和右下角的灯组灭灯，如图1-C所示，显示一预定的时间后，右上角、右下角和左下角的灯组灭灯，如图1-D所示，在显示一预定的时间后，全部灯组灭灯，如图1-E所示。
圆形交通灯如果改方形灯，则可以从一个方向到另一个方向逐步灭灯，就像电池的多个电量显示灯。
交通灯每关闭一个灯组可以闪烁一次，以增加提示效果。
LED灯可分割成多个灯组，具体数量根据需要选择。
如图2所示，交通灯的控制器包括：控制芯片、电源、电子开关K1-K4，四个灯组LED1-LED4分别经电子开关K1-K4的输出端串联后与电源连接，电子开关K1-K4的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片和灯组LED1-LED4供电。该电源为电压源输出稳定的电压。
四个灯组LED1-LED4可分别对应图1中的四个灯组。
本发明灯组LED1-LED4为多个串联和/或并联的LED，根据需要组合。
如图3所示，交通灯的控制器包括：控制芯片、电源、恒流源、电子开关K1-K4，四个灯组LED1-LED4与电子开关K4的输出端串联后与恒流源连接，灯组LED1-LED4之间的连接点经其它电子开关K1-K3的输出端串联后连接恒流源，电子开关K1-K4的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片供电。
如图4所示，交通灯的控制器包括：主控制器、电源、控制芯片、电子开关K1-K4、脉冲取样电路，四个灯组LED1-LED4分别经电子开关K1-K4的输出端串联后与主控制器连接，电子开关K1-K4的控制端分别与控制芯片连接，电源的输出端向控制芯片供电，电源的输入端与主控制器连接，脉冲取样电路的输入端并联在电源的两端，脉冲取样电路的输出端与控制芯片连接，电源、控制芯片、电子开关K1-K4、脉冲取样电路和四个灯组LED1-LED4组装在同一交通灯内。
主控制器内也包含有单片机控制系统、电源、电子开关，电路结构可以与图1的控制器原理相同，只是将灯组改为红、黄或绿灯即可。
其中，脉冲取样电路可以包括两个电阻，这两个电阻串联后并联在电源的两端，两个电阻的分压点与控制芯片连接。
本发明所述的控制芯片为单片机芯片控制系统，内置按交通规则以及按本发明方法设置的软件。
本发明的实施例仅例举了单个交通灯的工作原理，本发明同样适用多个交通灯，十字路口的多个方向的交通灯，其原理相同，只需增加相同的控制单元和执行单元。
本发明，可以用在绿灯和红灯交通灯上，也可以仅用在黄灯交通灯上，以减少成本。
电子开关K1-K4可选用MOS管、三级管、固态继电器等常用的开关。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种有数字功能的非数字交通灯的控制方法，包括：红、黄、绿的LED灯和控制器，其特征是：LED灯的控制方法按如下步骤：
(11)将LED灯分割成N个灯组，N个灯组由控制器分别控制；
(12)控制器导通N个灯组，延长一预定的时间；
(13)控制器导通N-1个灯组，延长一预定的时间，判断N-1是否为0，如果否，重复本步骤，如果是，
(14)从一种颜色的LED灯转换成预定的另一种颜色的LED灯。
2.如权利要求1所述的有数字功能的非数字交通灯的控制方法，其特征是，所述步骤(13)执行之前预先执行关闭N个灯组，延长一预定的时间。
3.如权利要求1或2所述的有数字功能的非数字交通灯的控制方法，其特征是，步骤(11)中LED灯分割成等分的四个灯组。
4.如权利要求1或2所述的有数字功能的非数字交通灯的控制方法，其特征是，步骤(13)中控制器导通N-1个灯组时，有规律地导通相邻的灯组。
5.一种有数字功能的非数字交通灯的控制系统，包括红、黄、绿的LED灯和控制器，其特征是：所述的LED灯分割成N个灯组，每个灯组与控制器连接。
6.如权利要求5所述的有数字功能的非数字交通灯的控制系统，其特征是，所述的控制器包括：控制芯片、电源、电子开关，所述N个灯组分别经电子开关的输出端串联后与电源连接，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片和N个灯组供电。
7.如权利要求5所述的有数字功能的非数字交通灯的控制系统，其特征是，所述的控制器包括：控制芯片、电源、恒流源、电子开关，所述N个灯组和其中一个电子开关的输出端串联后与恒流源连接，灯组之间的连接点经其它电子开关的输出端串联后连接恒流源，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源向控制芯片供电。
8.如权利要求5所述的有数字功能的非数字交通灯的控制系统，其特征是，所述控制器包括：主控制器、电源、控制芯片、电子开关、脉冲取样电路，所述N个灯组分别经电子开关的输出端串联后与主控制器连接，电子开关的控制端分别与控制芯片连接，电源的输出端向控制芯片供电，电源的输入端与主控制器连接，脉冲取样电路的输入端并联在电源的两端，脉冲取样电路的输出端与控制芯片连接，电源、控制芯片、电子开关、脉冲取样电路和N个灯组组装在交通灯内。
9.如权利要求8所述的有数字功能的非数字交通灯的控制系统，其特征是，所述脉冲取样电路包括两个电阻，这两个电阻串联后并联在电源的两端，两个电阻的分压点与控制芯片连接。
10.如权利要求6-9任一项所述的有数字功能的非数字交通灯的控制系统，其特征是，所述控制芯片为单片机芯片控制系统。
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