CN103886765A - 具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯 - Google Patents
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Abstract
具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯。本发明组成包括:红绿黄灯组单元与微处理器（1）连接，微处理器分别与编码信号调制电路（15）、倒计时显示电路（16）、黄LED灯驱动电路（14）、绿LED信号编码混合驱动电路（11）、红LED信号编码混合驱动电路（8）连接，编码信号调制电路分别与绿LED信号编码混合驱动电路、红LED信号编码混合驱动电路连接，绿LED信号编码混合驱动电路与绿LED电子开关（10）连接，绿LED电子开关与绿LED灯组（9）连接，红LED信号编码混合驱动电路与红LED电子开关（7）连接，红LED电子开关与红LED灯组（6）连接。本发明用于兼容数字化编码输出交通信号灯。
Description
技术领域：
本发明涉及一种具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯。
背景技术：
智能交通系统(ITS)是未来交通系统的发展方向，当前对交通信号的人、机双重识别方法和设备国内外当前还没有出现，自动驾驶车辆的交通信号识别还沿用为人设计的信号系统。当前交通信号系统可分为动态交通信号(实时变化的红、绿、灯信号）、静态的交通标例如：慢行、限行、禁行、前方施工慢行、前方施工禁行、限高5米、最大载重量40吨等大约150种标示，和汽车上的信号灯例如：左转、右转提示、减速、变道等，而交警大都由手势或单一的指挥棒实现。上述信号体系是为人的眼睛设计的信号系统，要靠人的眼睛去识别。机动车驾驶人员对道路上的交通信号灯、繁多的识别标记、汽车的信号灯，和交警指挥手势和指挥棒信号的识别分散了驾驶人员对道路的注意力，由于对交通信息识别不及时和识别错误是各类交通事故的原因之一。这种通过人的眼睛去识别的单一的传统方式已经满足不了发展的要求，人们需要一种借助电子技术辅助识别的方法和装置。
发明内容：
本发明的目的是提供一种具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其组成包括: 四路信号灯，四路所述的信号灯按十字路的四个方向设置，四路所述的信号灯的结构相同，所述的信号灯包括三路红绿黄灯组单元，三路所述的红绿黄灯组单元结构相同，各路所述的红绿黄灯组单元与微处理器连接，所述的微处理器分别与编码信号调制电路、倒计时显示电路、黄LED灯驱动电路、绿LED信号编码混合驱动电路、红LED信号编码混合驱动电路连接，所述的编码信号调制电路分别与所述的绿LED信号编码混合驱动电路、所述的红LED信号编码混合驱动电路连接，所述的绿LED信号编码混合驱动电路与绿LED电子开关连接，所述的绿LED电子开关与绿LED灯组连接，所述的红LED信号编码混合驱动电路与红LED电子开关连接，所述的红LED电子开关与红LED灯组连接，所述的黄LED灯驱动电路与黄LED灯电子开关连接，所述的黄LED灯电子开关与黄LED灯组连接。
所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述微处理器的OUT-1和OUT-2端分别连接红LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，绿LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，OUT-3端直接连接黄LED信号灯驱动电路，OUT-10端连接编码信号调制电路的IN端，所述编码信号调制电路的OUT端并联所述混合驱动电路的IN-2，所述编码混合驱动电路的输出端分别通过电子开关和电子开关连接红LED灯组和绿LED灯组，黄信号灯驱动电路通过电子开关连接黄LED灯组，串行OUT-10端连接倒计时显示电路。
所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的微处理器OUT-1、OUT-2和OUT-3分别输出常规红、绿和黄灯控制时序，OUT-10同步输出对应的8位2进制PWM 或PPM时序基波，通过所述编码信号调制电路对所述时序基波进行57KHz或其它更高的频率的混频，并联输出到红和绿信号混合驱动电路的IN-2，通过所述编码混合驱动电路的调制和驱动经输出端OUT端连接电子开关控制红LED灯组和绿LED灯组，以57KHz或其它更高的频率快速通断输出带有编码的红和绿信号，黄LED灯组为常规驱动方式，倒计时显示电路显示当前信号灯倒计时数值，3组信号灯A、B、C在同一时间的任何显示状态输出的是同一组编码。
所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的交通信号编码由 6个8位2进制组成,编码格式为PWM 或PPM，编码的组成包括：引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据；所述交通信号编码部分用于交通信号灯编码的指令码范围:01-1F，马路一侧信号灯组最多为31种信号灯编列组合。
所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的一组交通信号编码时序长度100ms，连续输出2遍，其中1遍是反码，在红和绿信号灯开启时段，所述同一组交通编码间隔1秒输出一次直到下一组信号开始，所述动态计时码的数据为所述红、绿信号灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新1次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本组交通信号状态结束，自动输出下一组交通信号编码。所述静态数据码数据范围为00-FF，当数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一组指令；数据的第一位为X1-XF时是黄信号灯亮1至16秒的参数，数据的第二为1X-FX时为同一侧马路的1至16信号灯地址，用于接收设备判断信号灯的先后循序。
有益效果：
1.本发明不影响现有信号灯的原有功能对驾驶人员识别交通信号没有影响。
2.本发明成本低廉，结构简单，且投资小，生产厂家无需增加生产设备和人员培训，回报大。
3.本发明对交通信号进行双重输出方式，由接收设备辅助识别可，可减轻司机的疲劳，减低交通事故的发生。实现交通信号的数字化，为将来的自动驾驶车辆提供数字化的交通信息。
4.在传统交通信号系统和交通标记基础上，在不改变司机对交通信号的识别习惯、不影响上述系统原有功能的前提下，本发明提供一种能够对交通信号的人、机双重识别的具有编码输出的数字化交通信号灯。提供一种可共享的交通信息识别方法，即可人眼去识别同时也可用电子识别设备去识别而且互不影响。对交通信号和交通标记的双重识别可大大增加交通安全性减轻司机在汽车驾驶过程中的紧张。对减少交通事故起到一定作用。对今后出现的自动驾驶提供一种可数字化识别的方法，为色盲症人的驾驶问题提供一种解决方法。
附图说明：
附图1是本发明的电路的示意图。
附图2是常规红、绿和黄灯控制时序示意图。
附图3是本发明的时序基波示意图。
附图4是本发明的编码的时序示意图。图中，21为引导码，22为交通指令编码，23为动态计时码-1，24为动态计时码-2，25为动态计时码-3，26为静态数据码。
具体实施方式：
实施例1：
一种具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其组成包括: 四路信号灯2，四路所述的信号灯按十字路的四个方向设置，四路所述的信号灯的结构相同，所述的信号灯包括三路红绿黄灯组单元，三路所述的红绿黄灯组单元结构相同，各路所述的红绿黄灯组单元与微处理器1连接，所述的微处理器分别与编码信号调制电路15、倒计时显示电路16、黄LED灯驱动电路14、绿LED信号编码混合驱动电路11、红LED信号编码混合驱动电路8连接，所述的编码信号调制电路分别与所述的绿LED信号编码混合驱动电路、所述的红LED信号编码混合驱动电路连接，所述的绿LED信号编码混合驱动电路与绿LED电子开关10连接，所述的绿LED电子开关与绿LED灯组9连接，所述的红LED信号编码混合驱动电路与红LED电子开关7连接，所述的红LED电子开关与红LED灯组6连接，所述的黄LED灯驱动电路与黄LED灯电子开关13连接，所述的黄LED灯电子开关与黄LED灯组12连接。
实施例2：
根据实施例1所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述微处理器的OUT-1和OUT-2端分别连接红LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，绿LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，OUT-3端直接连接黄LED信号灯驱动电路，OUT-10端连接编码信号调制电路的IN端，所述编码信号调制电路的OUT端并联所述混合驱动电路的IN-2，所述编码混合驱动电路的输出端分别通过电子开关和电子开关连接红LED灯组和绿LED灯组，黄信号灯驱动电路通过电子开关连接黄LED灯组，串行OUT-10端连接倒计时显示电路。
实施例3：
根据实施例1或2所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的微处理器OUT-1、OUT-2和OUT-3分别输出常规红、绿和黄灯控制时序，OUT-10同步输出对应的8位2进制PWM 或PPM时序基波，通过所述编码信号调制电路对所述时序基波进行57KHz或其它更高的频率的混频，并联输出到红和绿信号混合驱动电路的IN-2，通过所述编码混合驱动电路的调制和驱动经输出端OUT端连接电子开关控制红LED灯组和绿LED灯组，以57KHz或其它更高的频率快速通断输出带有编码的红和绿信号，黄LED灯组为常规驱动方式，倒计时显示电路显示当前信号灯倒计时数值，3组信号灯A、B、C在同一时间的任何显示状态输出的是同一组编码。
实施例4：
根据实施例1或2或3所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的交通信号编码由 6个8位2进制组成,编码格式为PWM 或PPM，编码的组成包括：引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据；所述交通信号编码部分用于交通信号灯编码的指令码范围:01-1F，马路一侧信号灯组最多为31种信号灯编列组合。
实施例5：
根据实施例1或2或3或4所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，所述的一组交通信号编码时序长度100ms，连续输出2遍，其中1遍是反码，在红和绿信号灯开启时段，所述同一组交通编码间隔1秒输出一次直到下一组信号开始，所述动态计时码的数据为所述红、绿信号灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新1次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本组交通信号状态结束，自动输出下一组交通信号编码。所述静态数据码数据范围为00-FF，当数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一组指令；数据的第一位为X1-XF时是黄信号灯亮1至16秒的参数，数据的第二为1X-FX时为同一侧马路的1至16信号灯地址，用于接收设备判断信号灯的先后循序。
Claims (5)
1.一种具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其组成包括: 四路信号灯，四路所述的信号灯按十字路的四个方向设置，四路所述的信号灯的结构相同，所述的信号灯包括三路红绿黄灯组单元，三路所述的红绿黄灯组单元结构相同，其特征是:各路所述的红绿黄灯组单元与微处理器连接，所述的微处理器分别与编码信号调制电路、倒计时显示电路、黄LED灯驱动电路、绿LED信号编码混合驱动电路、红LED信号编码混合驱动电路连接，所述的编码信号调制电路分别与所述的绿LED信号编码混合驱动电路、所述的红LED信号编码混合驱动电路连接，所述的绿LED信号编码混合驱动电路与绿LED电子开关连接，所述的绿LED电子开关与绿LED灯组连接，所述的红LED信号编码混合驱动电路与红LED电子开关连接，所述的红LED电子开关与红LED灯组连接，所述的黄LED灯驱动电路与黄LED灯电子开关连接，所述的黄LED灯电子开关与黄LED灯组连接。
2.根据权利要求1所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其特征是:所述微处理器的OUT-1和OUT-2端分别连接红LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，绿LED信号编码混合驱动电路的IN-1端，OUT-3端直接连接黄LED信号灯驱动电路，OUT-10端连接编码信号调制电路的IN端，所述编码信号调制电路的OUT端并联所述混合驱动电路的IN-2，所述编码混合驱动电路的输出端分别通过电子开关和电子开关连接红LED灯组和绿LED灯组，黄信号灯驱动电路通过电子开关连接黄LED灯组，串行OUT-10端连接倒计时显示电路。
3.根据权利要求1或2所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其特征是:所述的微处理器OUT-1、OUT-2和OUT-3分别输出常规红、绿和黄灯控制时序，OUT-10同步输出对应的8位2进制PWM 或PPM时序基波，通过所述编码信号调制电路对所述时序基波进行57KHz或其它更高的频率的混频，并联输出到红和绿信号混合驱动电路的IN-2，通过所述编码混合驱动电路的调制和驱动经输出端OUT端连接电子开关控制红LED灯组和绿LED灯组，以57KHz或其它更高的频率快速通断输出带有编码的红和绿信号，黄LED灯组为常规驱动方式，倒计时显示电路显示当前信号灯倒计时数值，3组信号灯A、B、C在同一时间的任何显示状态输出的是同一组编码。
4.根据权利要求1或2或3所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其特征是:所述的交通信号编码由 6个8位2进制组成,编码格式为PWM 或PPM，编码的组成包括：引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据；所述交通信号编码部分用于交通信号灯编码的指令码范围:01-1F，马路一侧信号灯组最多为31种信号灯编列组合。
5.根据权利要求4所述的具有交通信号编码输出功能的兼容式数字化交通信号灯，其特征是: 所述的一组交通信号编码时序长度100ms，连续输出2遍，其中1遍是反码，在红和绿信号灯开启时段，所述同一组交通编码间隔1秒输出一次直到下一组信号开始，所述动态计时码的数据为所述红、绿信号灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新1次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本组交通信号状态结束，自动输出下一组交通信号编码,所述静态数据码数据范围为00-FF，当数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一组指令；数据的第一位为X1-XF时是黄信号灯亮1至16秒的参数，数据的第二为1X-FX时为同一侧马路的1至16信号灯地址，用于接收设备判断信号灯的先后循序。
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