CN113593260A - 手持式多相位交通控制终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交通管控技术领域，提出了手持式多相位交通控制终端，包括均与主控单元连接的显示屏和Zigbee通信模块，还包括双向开关S1，双向开关S1的公共端与交通信号灯连接，双向开关S1的一个选择端与Zigbee通信模块，双向开关S1的另一个选择端与自动控制台连接，显示屏上设置有多个触摸按钮，多个触摸按钮分别与多个交通信号灯一一对应。通过上述技术方案，解决了现有技术中人工疏导交通拥堵劳动强度大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及交通管控技术领域，具体的，涉及手持式多相位交通控制终端。
背景技术
随着私家车的增加，市区内车流日益升高，每逢尖峰时间，上班的、旅游的、购物的车流从四面八方涌入市中心。但汽车的一大缺点，就是十分浪费空间，但数量又不断增加，导致现有道路无法负荷如此大的车流量，而造成堵塞的情形。
交通拥堵的重灾区是平面道路交叉(即十字路口)，因为交通信号会暂时阻断车流行进，若车流量过大，就会产生回堵的现象。铁路平交道也会造成回堵，因此行经城市的铁路，其附近的道路经常堵塞。为保证高峰时段拥堵车辆的尽快疏导，需要交警到拥堵路口进行人工指挥，人工指挥需要交警不停的做出各种手势，对交警的体力支出造成很大的负担。
发明内容
本发明提出手持式多相位交通控制终端，解决了现有技术中人工疏导交通拥堵劳动强度大的问题。
本发明的技术方案如下：包括均与主控单元连接的显示屏和Zigbee通信模块，还包括双向开关S1，所述双向开关S1的公共端与交通信号灯连接，所述双向开关S1的一个选择端与所述Zigbee通信模块，所述双向开关S1的另一个选择端与自动控制台连接，
所述显示屏上设置有多个触摸按钮，多个触摸按钮分别与多个交通信号灯一一对应，包括如下步骤：
获得用户输入的触摸指令，根据触摸指令确定当前触摸按钮编号；
读取触摸按钮网络表，根据触摸按钮网络表得到当前触摸按钮编号对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，所述触摸按钮网络表预先存储在主控单元；
根据当前触摸按钮编号及其对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，确定各触摸按钮的输出状态；
发送各触摸按钮的输出状态至交通信号灯。
进一步，所述主控单元还与车流量监控系统通信连接。
进一步，还包括调光电路，所述调光电路包括整流电路，整流电路的一个输入端与电源VIN连接，整流电路的另一个输入端与晶闸管SCR的阳极连接，整流电路的输出端用于与显示屏背光电路连接，晶闸管SCR的阴极接地，晶闸管SCR的控制端与光照检测电路的输出端连接，
所述光照检测电路包括依次连接的电阻R1、光敏电阻RG和电容C1，所述电阻R1的一端与电源VIN连接，所述电容C1的一端接地，
所述光照检测电路还包括三极管Q2和三极管Q1，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与电源VIN连接，所述三极管Q2的发射极与所述电容C1远离地的一端连接，所述三极管Q2的集电极与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1的发射极通过电阻R4接地，所述三极管Q1的发射极作为所述光照检测电路的输出端接入所述晶闸管SCR的控制端。
进一步，还包括电位器RP1，所述电位器RP1串联在所述电阻R1和所述光敏电阻RG之间。
进一步，还包括充电防反接电路，所述充电防反接电路包括三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，
所述三极管Q3的基极通过电阻R6与电池B1的负极连接，所述三极管Q3的发射极用于与充电器接口H1的一个输入端连接，所述三极管Q3的集电极与电池B1的正极连接，
所述三极管Q6的基极通过电阻R8与电池B1的正极连接，所述三极管Q6的发射极用于与充电器接口H1的另一个输入端连接，所述三极管Q6的集电极与电池B1的负极连接，
所述三极管Q4的基极通过电阻R5与电池B1的正极连接，所述三极管Q4的发射极与所述三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q4的集电极与电池B1的负极连接，
所述三极管Q5的基极通过电阻R7与电池B1的负极连接，所述三极管Q5的发射极与所述三极管Q6的发射极连接，所述三极管Q5的集电极与电池B1的正极连接。
进一步，还包括电池电量监测电路，所述电池电量监测电路包括监控芯片U4和电阻R18，所述电阻R18串联在电池B1的正极和电源VIN之间，所述电阻R18的一端接入所述监控芯片U4的SENSE+端，所述电阻R18的另一端接入所述监控芯片U4的SENSE-端，所述监控芯片U4的SCL端、SDA端和ALCC端均与所述主控单元连接。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明在默认情况下，交通信号灯由自动控制台控制，在交通高峰时段或者交叉路口堵车严重、需要人工疏导时，首先通过操作双向开关S1，断开交通信号灯与自动控制台的连接，改由主控单元通过Zigbee通信模块控制交通信号灯。
交警通过触发显示屏上与交通信号灯对应的按钮，即可改变交通信号灯的状态，实现交通的人工疏导，其中，多个交通信号灯之间需要进行联动控制，如图2所示，1号灯和2号灯为一组，3号灯和4号灯为一组，分别设置在方向A的两个路口；5号灯和6号灯为一组，7号灯和8号灯为一组，分别设置在方向B的两个路口；1号灯、3号灯、5号灯和7号灯均为绿灯，2号灯、4号灯、6号灯和8号灯均为红灯；1号灯和2号灯为互斥选项图标，当1号灯亮起时，2号灯熄灭，3号灯和4号灯为互斥选项图标，当3号灯亮起时，4号灯熄灭，5号灯和6号灯为互斥选项图标，当5号灯亮起时，6号灯熄灭，7号灯和8号灯为互斥选项图标，当7号灯亮起时，8号灯熄灭。
如果用户触发1号灯的触摸按钮，则当前触摸按钮编号为1，根据触摸按钮网络表，确定同步按钮编号为3，冲突按钮编号为5和7，所以，当触发1号灯时，首先向5号灯和7号灯发送关闭指令，6号灯和8号灯同步点亮，然后1号灯和3号灯同时点亮，2号灯和4号灯同步关闭。
本发明中交警通过操作显示屏即可实现交通信号灯的实时控制，既达到了人工疏导的效果，又有利于减轻人工指挥的负担。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明电路原理框图；
图2为本发明中触摸按钮网络表；
图3为本发明中调光电路原理图；
图4为本发明中充电防反接电路原理图；
图5为本发明中电池电量监测电路原理图；
图中：1-调光电路，101-整流电路，102-光照检测电路，2-充电防反接电路，3-电池电量监测电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例手持式多相位交通控制终端包括均与主控单元连接的显示屏和Zigbee通信模块，还包括双向开关S1，双向开关S1的公共端与交通信号灯连接，双向开关S1的一个选择端与Zigbee通信模块，双向开关S1的另一个选择端与自动控制台连接，
显示屏上设置有多个触摸按钮，多个触摸按钮分别与多个交通信号灯一一对应，包括如下步骤：
获得用户输入的触摸指令，根据触摸指令确定当前触摸按钮编号；
读取触摸按钮网络表，根据触摸按钮网络表得到当前触摸按钮编号对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，触摸按钮网络表预先存储在主控单元；
根据当前触摸按钮编号及其对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，确定各触摸按钮的输出状态；
发送各触摸按钮的输出状态至交通信号灯。
本实施例在默认情况下，交通信号灯由自动控制台控制，在交通高峰时段或者交叉路口堵车严重、需要人工疏导时，首先通过操作双向开关S1，断开交通信号灯与自动控制台的连接，改由主控单元通过Zigbee通信模块控制交通信号灯。
交警通过触发显示屏上与交通信号灯对应的按钮，即可改变交通信号灯的状态，实现交通的人工疏导，其中，多个交通信号灯之间需要进行联动控制，如图2所示，1号灯和2号灯为一组，3号灯和4号灯为一组，分别设置在方向A的两个路口；5号灯和6号灯为一组，7号灯和8号灯为一组，分别设置在方向B的两个路口；1号灯、3号灯、5号灯和7号灯均为绿灯，2号灯、4号灯、6号灯和8号灯均为红灯；1号灯和2号灯为互斥选项图标，当1号灯亮起时，2号灯熄灭，3号灯和4号灯为互斥选项图标，当3号灯亮起时，4号灯熄灭，5号灯和6号灯为互斥选项图标，当5号灯亮起时，6号灯熄灭，7号灯和8号灯为互斥选项图标，当7号灯亮起时，8号灯熄灭。
如果用户触发1号灯的触摸按钮，则当前触摸按钮编号为1，根据触摸按钮网络表，确定同步按钮编号为3，冲突按钮编号为5和7，所以，当触发1号灯时，首先向5号灯和7号灯发送关闭指令，6号灯和8号灯同步点亮，然后1号灯和3号灯同时点亮，2号灯和4号灯同步关闭。
本实施例中交警通过操作显示屏即可实现交通信号灯的实时控制，既达到了人工疏导的效果，又有利于减轻人工指挥的负担。
进一步，主控单元还与车流量监控系统通信连接。
主控单元通过接收车流量监控系统的信息，并显示在显示屏上，有利于交警对车流量有一个准确的判断，进而进行有效的疏导。
进一步，还包括调光电路，如图3所示，调光电路包括整流电路，整流电路的一个输入端与电源VIN连接，整流电路的另一个输入端与晶闸管SCR的阳极连接，整流电路的输出端用于与显示屏背光电路连接，晶闸管SCR的阴极接地，晶闸管SCR的控制端与光照检测电路的输出端连接，
光照检测电路包括依次连接的电阻R1、光敏电阻RG和电容C1，电阻R1的一端与电源VIN连接，电容C1的一端接地，
光照检测电路还包括三极管Q2和三极管Q1，三极管Q2的基极通过电阻R2与电源VIN连接，三极管Q2的发射极与电容C1远离地的一端连接，三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极通过电阻R4接地，三极管Q1的发射极作为光照检测电路的输出端接入晶闸管SCR的控制端。
本实施例中，刚上电时，电源VIN通过电阻R1、光敏电阻RG为电容C1充电，当电容C1的端电压大于设定值时，三极管Q2导通，三极管Q1导通，三极管Q1的发射极输出高电平，该高电平信号加到晶闸管SCR的控制端，晶闸管SCR导通，整流电路的输入端与电源VIN接通；此时，电容C1通过电阻R4放电，放电完毕后，三极管Q2和三极管Q1关断，电源VIN继续通过电阻R1、光敏电阻RG为电容C1充电，重复上述过程。因此，由于电容C1的充放电作用，三极管Q1的发射极输出脉冲信号到晶闸管SCR的控制端，整流电路的输入端得到脉动信号，整流后输出稳定的直流电压到显示屏背光电路，当光敏电阻RG的阻值随光照强度的增加而减小时，电容C1的充电时间减小，晶闸管SCR的导通角增加，整流电路的输出电压增加，显示屏背光亮度增强，有利于看清屏幕图标；同理，当光敏电阻RG的阻值随光照强度的减小而增加时，电容C1的充电时间增加，晶闸管SCR的导通角减小，整流电路的输出电压减小，显示屏背光亮度减弱，不仅有利于减小功耗，而且避免屏幕过亮刺激眼睛。
进一步，还包括电位器RP1，如图3所示，电位器RP1串联在电阻R1和光敏电阻RG之间。
通过调节电位器RP1的阻值，也可以调节电容C1的充电时间，使电容C1的充电时间符合实际光照强度范围的需要。
进一步，还包括充电防反接电路，如图4所示，充电防反接电路包括三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，
三极管Q3的基极通过电阻R6与电池B1的负极连接，三极管Q3的发射极用于与充电器接口H1的一个输入端连接，三极管Q3的集电极与电池B1的正极连接，
三极管Q6的基极通过电阻R8与电池B1的正极连接，三极管Q6的发射极用于与充电器接口H1的另一个输入端连接，三极管Q6的集电极与电池B1的负极连接，
三极管Q4的基极通过电阻R5与电池B1的正极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q4的集电极与电池B1的负极连接，
三极管Q5的基极通过电阻R7与电池B1的负极连接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的发射极连接，三极管Q5的集电极与电池B1的正极连接。
本实施例为手持终端，因此需要配置电池B1供电，电池B1充电时，如果充电器插反，将会对电池B1造成损坏。本实施例通过在充电器接口H1和电池B1之间设置充电防反接电路，在充电器插反的情况下，也能够正常充电。具体工作原理为：如图3所示，当充电器按照图示正负信号插入时，三极管Q3的发射结正偏，三极管Q3导通，同时，电池B1的残留电压加在三极管Q6的发射结上，三极管Q6导通，充电器正极通过三极管Q3接入电池B1的正极，充电池负极通过三极管Q6接入电池B1的负极，充电器为电池B1充电；当充电池反插时，实际充电器接信号为下负上正，三极管Q5的发射结正偏，三极管Q5导通，同时，电池B1的残留电压加在三极管Q4的发射结上，三极管Q4导通，充电器正极通过三极管Q5接入电池B1的正极，充电池负极通过三极管Q4接入电池B1的负极，充电器为电池B1充电。
进一步，还包括电池电量监测电路，如图5所示，电池电量监测电路包括监控芯片U4和电阻R18，电阻R18串联在电池B1的正极和电源VIN之间，电阻R18的一端接入监控芯片U4的SENSE+端，电阻R18的另一端接入监控芯片U4的SENSE-端，监控芯片U4的SCL端、SDA端和ALCC端均与主控单元连接。
为保证本实施例交通控制终端的正常使用，需要及时为电池B1充电，电阻R18串联在电池B1和总线电源VIN之间，监控芯片U4通过监视电阻R18两端的电压，并对该电压信号进行积分运算推算电池B1的电荷量，监控芯片U4通过SCL端和SDA端与主控单元通信，主控单元可以设定报警高门限和报警低门限，当超过设定范围时，监控芯片U4的ALCC端发出报警信号到主控单元，提醒工作人员及时充电。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.手持式多相位交通控制终端，其特征在于，包括均与主控单元连接的显示屏和Zigbee通信模块，还包括双向开关S1，所述双向开关S1的公共端与交通信号灯连接，所述双向开关S1的一个选择端与所述Zigbee通信模块，所述双向开关S1的另一个选择端与自动控制台连接，
所述显示屏上设置有多个触摸按钮，多个触摸按钮分别与多个交通信号灯一一对应，包括如下步骤：
获得用户输入的触摸指令，根据触摸指令确定当前触摸按钮编号；
读取触摸按钮网络表，根据触摸按钮网络表得到当前触摸按钮编号对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，所述触摸按钮网络表预先存储在主控单元；
根据当前触摸按钮编号及其对应的同步触摸按钮编号和冲突触摸按钮编号，确定各触摸按钮的输出状态；
发送各触摸按钮的输出状态至交通信号灯。
2.根据权利要求1所述的手持式多相位交通控制终端，其特征在于，所述主控单元还与车流量监控系统通信连接。
3.根据权利要求1所述的手持式多相位交通控制终端，其特征在于，还包括调光电路，所述调光电路包括整流电路，整流电路的一个输入端与电源VIN连接，整流电路的另一个输入端与晶闸管SCR的阳极连接，整流电路的输出端用于与显示屏背光电路连接，晶闸管SCR的阴极接地，晶闸管SCR的控制端与光照检测电路的输出端连接，
所述光照检测电路包括依次连接的电阻R1、光敏电阻RG和电容C1，所述电阻R1的一端与电源VIN连接，所述电容C1的一端接地，
所述光照检测电路还包括三极管Q2和三极管Q1，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与电源VIN连接，所述三极管Q2的发射极与所述电容C1远离地的一端连接，所述三极管Q2的集电极与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1的发射极通过电阻R4接地，所述三极管Q1的发射极作为所述光照检测电路的输出端接入所述晶闸管SCR的控制端。
4.根据权利要求3所述的手持式多相位交通控制终端，其特征在于，还包括电位器RP1，所述电位器RP1串联在所述电阻R1和所述光敏电阻RG之间。
5.根据权利要求1所述的手持式多相位交通控制终端，其特征在于，还包括充电防反接电路，所述充电防反接电路包括三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，
所述三极管Q3的基极通过电阻R6与电池B1的负极连接，所述三极管Q3的发射极用于与充电器接口H1的一个输入端连接，所述三极管Q3的集电极与电池B1的正极连接，
所述三极管Q6的基极通过电阻R8与电池B1的正极连接，所述三极管Q6的发射极用于与充电器接口H1的另一个输入端连接，所述三极管Q6的集电极与电池B1的负极连接，
所述三极管Q4的基极通过电阻R5与电池B1的正极连接，所述三极管Q4的发射极与所述三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q4的集电极与电池B1的负极连接，
所述三极管Q5的基极通过电阻R7与电池B1的负极连接，所述三极管Q5的发射极与所述三极管Q6的发射极连接，所述三极管Q5的集电极与电池B1的正极连接。
6.根据权利要求5所述的手持式多相位交通控制终端，其特征在于，还包括电池电量监测电路，所述电池电量监测电路包括监控芯片U4和电阻R18，所述电阻R18串联在电池B1的正极和电源VIN之间，所述电阻R18的一端接入所述监控芯片U4的SENSE+端，所述电阻R18的另一端接入所述监控芯片U4的SENSE-端，所述监控芯片U4的SCL端、SDA端和ALCC端均与所述主控单元连接。
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