CN202535603U

CN202535603U - 智能交通led频闪、闪光灯

Info

Publication number: CN202535603U
Application number: CN2012201655219U
Authority: CN
Inventors: 蔡纯洁; 左泉
Original assignee: ANHUI SHUANGKE MEASUREMENT CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI SHUANGKE MEASUREMENT CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2022-04-09

Abstract

一种智能交通LED频闪、闪光灯，涉及LED频闪&闪光灯技术领域，其特征在于：由相互之间电联接的频闪/闪光控制电路、电源电路、可控恒流电路、输入信号处理电路、温控检测电路及参数控制端口构成，当工作于频闪模式，则可与摄像机频闪信号同步触发，并可由用户设置频闪扩频脉冲宽度；当工作于抓拍闪光模式，则本实用新型捕捉摄像机闪光信号，并由用户设置闪光时间和闪光强度；并且，频闪、闪光模式可以同时使用，本实用新型可以与各种CMOS、CCD摄像机完美匹配。本实用新型集智能交通LED频闪和闪光功能于一体，具有可控恒流和温控功能，不仅补光稳定、节省电能，而且减少了智能交通视频监控系统中补光灯的数量，延长了补光灯的使用寿命，安装和调试简单，与相机兼容性好，具有较好的市场价值。

Description

智能交通LED频闪、闪光灯

技术领域

本实用新型涉及LED闪光灯技术领域，具体涉及一种智能交通LED频闪、闪光灯。

背景技术

近年来，随着汽车数量的剧增，各种交通违规也逐渐增加，智能交通视频监控系统在保证城市交通安全、畅通方面发挥着越来越重要的作用。由于传统地感线圈检测有破坏路面、施工量大、维护困难等缺点，智能视频检测技术已逐渐的应用于智能交通监控系统中，并必然成为发展趋势。视频检测技术主要由车辆检测和车牌抓拍两部分组成。车辆检测需要在曝光充足的情况下，通过对被检测区域高帧率连续视频的每一帧图像进行分析，检测过往车辆；当检测到有车辆违规时，摄像机触发闪光灯，进行抓拍。

由于视频检测技术对图像曝光要求较高，为了保证较高的识别率，工程中，常用两台或者以上的补光灯对一台摄像机进行补光，用LED频闪灯或长亮灯为车辆检测补光，用高亮度气体闪光灯为车辆抓拍补光。这种补光模式，主要有以下缺点：

(1)成本高。一台摄像机需要两台或以上的补光灯进行补光，造成了项目成本的额外增加。

(2)寿命短。气体闪光灯的使用寿命在3000小时左右，而LED灯的使用寿命在30000小时以上，因此，气体闪光灯的寿命较LED等短很多。

(3)能源浪费严重。两台补光灯每年耗能较一台LED灯耗能多很多。而且LED频闪&闪光灯灯是长亮灯的8～10倍效率。因此这种补光模式造成了电能的巨大浪费。

(4)前期调试和后期维护复杂。在前期调试和后期维护时，需要用摄像机和两台补光灯分别进行匹配，由于电平、阻抗、接口等方面原因，调试较复杂。

本实用新型提供一种集频闪和闪光于一体的智能LED补光技术。当检测车辆时，本补光灯工作于低功耗的频闪模式，既能够达到车辆检测所需曝光要求，又能够减低功耗，节约能量，并且最大程度的降低对驾驶员视线的影响。当需要对车辆抓拍时，本补光灯发出宽脉冲触发信号且用大电流驱动LED灯珠，为车辆抓拍提供强补光。本实用新型融合频闪和闪光功能，与相机兼容性好，同时具有补光稳定，使用方便，减少成本，节约能源，使用寿命长等特点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种集频闪和闪光于一体的智能交通LED频闪闪光灯。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：由相互之间电联接的频闪控制电路、电源电路、可控恒流电路、输入信号处理电路、温控检测电路及参数控制端口构成。

所述的电源电路是将外部输入的直流恒压源48V经过储能电容，一路通过L4973降压芯片U6，输出+5V的稳定工作电压；另一路给LED灯珠串提供电源。

所述的可控恒流电路是通过采样电路R25将电流信息反馈到微处理器U5的A/D端，经微处理器内部算法判断，该电流是否在正常范围，如果电流维持在正常范围内，则功率放大器U7维持稳定工作；否则，微处理器根据电压采样值，改变输出信号值，该信号经过D/A转换芯片U8，转换成模拟信号输入到功率放大器U7的反相输入端，U7根据反相输入端电压的值，调整输出电流的大小，从而维持LED驱动回路的电流的恒定，延长LED灯珠寿命，提供稳定光源。

所述的输入信号处理电路由微处理器和高频率/高占空比检测电路构成，所述的输入信号处理电路接收摄像机触发信号，摄像机触发信号有频闪和闪光两个类型，且每种信号均有电平和开关量两种形式，当频闪和闪光信号通过光耦隔离U1、U2、U3、U4后分别输入到微处理器U5的捕捉(CCP)端口和中断(INT)端口，微处理器运行其内部的算法，对输入信号进行处理，同时，输入信号会分别经过高频率/高占空比检测电路，此电路主要由二极管D3、D4，可变电阻R29、R30、R32、R33，电容C9、C10，施密特触发器U9、U11组成，此检测电路具有充电快、放电满的特性；当外部信号输入正常时，电容电压值会低于阈值VT2，施密特触发器U9、U11输出高电平，微处理器正常工作；当外部输入信号频率过快，或者占空比过大，则电容电压值会持续上升，当电压值高于阈值VT2，施密特触发器U7发生反转，输出低电平，微处理器则不会响应外部输入信号；直到输入信号正常时，电容电压值降低到阈值VT1以下，施密特触发器输出高电平，微处理器凯斯正常工作，因此避免由于外部信号输入异常，导致本实用新型发热过高，工作异常。

所述的参数控制端口连接有参数设置信号线，参数设置信号线可以调节系统触发信号闪光时间、闪光强度和频闪扩频脉冲宽度等参数，微处理器根据外部输入信号和用户设置的参数，运行其内部的算法，对控制电路发出触发信号；

所述的参数控制端口由S1、S2、S3端口，D5、D6、D7信号灯和电阻R3、R4、R5、R23、R24、R34组成。当端口S1导通时，LED信号灯D5陆续闪烁1、2、3、4次，代表闪光强度1、2、3、4级；当端口S2导通时，LED信号灯D6陆续闪烁1、2、3、4次，分别代表闪光时间为0.2秒、0.5秒、1秒、2秒；端口S3导通时，信号灯D7陆续闪烁1、2、3、4次，分别代表扩频脉冲宽度为2、3、5、10秒。避免用户需要联机修改参数，大大方便用户在现场调试。

所述的温控检测电路由负温度系数热敏电阻R28和电阻R10组成，LED灯珠串在持续长时间的工作时，会产生大量的热量，R23的阻值会变小，其输出的模拟电压数值经A/D转换模块，输入到微处理器U3，一旦温度超过稳定阈值，则微处理器U5停止响应外部信号，控制系统内部温度下降，逐渐回落到正常工作阈值之下，系统重新开始正常工作。因此，避免当系统温度过高时，对产品造成的不可恢复的损坏，延长系统的工作寿命。

本实用新型的有益效果是：本实用新型集智能交通LED频闪和闪光功能于一体，具有可控恒流和温控功能，不仅补光稳定、节省电能，而且减少了视频监控系统的补光灯的数量，延长了补光灯的使用寿命，安装和调试简单，与相机兼容性好，具有较好的市场价值。

附图说明

图1为本实用新型系统框图；

图2为本实用新型输入信号处理电路图；

图3为本实用新型可控恒流电路图；

图4为本实用新型系统总电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种智能交通LED频闪、闪光灯，由相互之间电联接的频闪控制电路、电源电路、可控恒流电路、输入信号处理电路、温控检测电路及参数控制端口构成，当工作于频闪模式，则可与摄像机频闪信号同步触发，并可由用户设置频闪扩频脉宽参数；当工作于卡口闪光模式，则本实用新型捕捉摄像机闪光信号，并由用户设置闪光时间和闪光强度；并且，频闪、闪光模式可以同时使用，本实用新型可以与各种CMOS、CCD摄像机完美匹配。

如图3所示，电源电路经可控恒流电路将外部输入的直流恒压源48V经过储能电容，一路通过L4973降压芯片U6，输出+5V的稳定工作电压；另一路给LED灯珠串提供电源，为了维持LED灯工作电流的稳定，系统通过采样电路R25将电流信息反馈到微处理器U5的A/D端，经微处理器内部算法判断，该电流是否在正常范围，如果电流维持在正常范围内，则功率放大器U7维持稳定工作；否则，微处理器根据电压采样值，改变输出信号值，该信号经过D/A转换芯片U8，转换成模拟信号输入到功率放大器U7的反相输入端，U7根据反相输入端电压的值，调整输出电流的大小，从而维持LED驱动回路的电流的恒定，延长LED灯珠寿命，提供稳定光源。

如图2所示，输入信号处理电路由输入信号处理电路和高频率/高占空比检测电路构成，输入信号处理电路接收摄像机触发信号，摄像机触发信号有频闪和闪光两个类型，且每种信号均有电平和开关量两种形式，当频闪和闪光信号通过光耦隔离U1、U2、U3、U4后分别输入到微处理器U5的捕捉(CCP)端口和中断(INT)端口，微处理器运行其内部的算法，对输入信号进行处理，同时，输入信号会分别经过高频率/高占空比检测电路，此电路主要由二极管D3、D4，可变电阻R29、R30、R32、R33，电容C9、C10，施密特触发器U9、U11组成，此检测电路具有充电快、放电满的特性；当外部信号输入正常时，电容电压值会低于阈值VT2，施密特触发器U9、U11输出高电平，微处理器正常工作；当外部输入信号频率过快，或者占空比过大，则电容电压值会持续上升，当电压值高于阈值VT2，施密特触发器U7发生反转，输出低电平，微处理器则不会响应外部输入信号；直到输入信号正常时，电容电压值降低到阈值VT1以下，施密特触发器输出高电平，微处理器凯斯正常工作，因此避免由于外部信号输入异常，导致本实用新型发热过高，工作异常。

如图4所示，参数控制端口连接有参数设置端口。参数设置端口可以调节补光灯闪光强度、闪光时间和扩频脉冲宽度等参数，每个参数有四档可以选择。微处理器根据外部输入信号和用户设置的参数，运行其内部的算法，对控制电路发出触发信号；参数控制端口由S1、S2、S3信号线，D5(对应S1)、D6(对应S2)、D7(对应S3)三个信号灯和电阻R3、R4、R5、R23、R24、R34组成。

三个参数的设置方法相同。以闪光强度参数的设置为例，当S1端口保持导通时，其对应的设置值从1档步进至4档再回到1档重新循环，在每档停留三个周期，指示灯D5指示所在档位。在1档时，信号灯D5闪烁1次1长停顿，在2档时，信号灯D5闪烁2次1长停顿、在3档时，信号灯D5闪烁3次1长停顿，在4档时，信号灯D5闪烁4次1长停顿。在所需要的档位断开S1，设置值自动保存。1、2、3、4档代表闪光强度1、2、3、4级，在控制器内预存有各强度对应的参数值。

闪光时间、扩频脉冲宽度也各分为4档，分别由S2端口和D6指示灯、S3端口和D7组合进行操作。其使用方法和闪光强度一样。这种使用方法无需用户连接计算机进行参数修改，大大方便用户在现场调试。

扩频脉冲是为减轻眩目感而主动插入的脉冲，和相机曝光无关。在打开扩频功能后，即使没有来自相机的触发信号，频闪灯仍以一定的频率闪光。在相机有频闪触发信号时，LED频闪灯将对此触发信号进行倍频。扩频脉冲宽度越接近闪光脉冲宽度，越利于消除眩目感，

如图4所示，温控检测电路由负温度系数热敏电阻R28和电阻R10组成，LED灯珠串在持续长时间的工作时，会产生大量的热量，R23的阻值会变小，其输出的模拟电压数值经A/D转换模块，输入到微处理器U3，一旦温度超过稳定阈值，则微处理器U5停止响应外部信号，控制系统内部温度下降，逐渐回落到正常工作阈值之下，系统重新开始正常工作。因此，避免当系统温度过高时，对产品造成的不可恢复的损坏，延长系统的工作寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：由相互之间电联接的频闪、闪光控制电路、电源电路、可控恒流电路、触发输入信号处理电路、温控检测电路及参数控制端口构成。

2.根据权利要求1所述的智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：所述的电源电路经可控恒流电路将外部输入的直流恒压源48V经过储能电容，一路通过L4973降压芯片U6，输出+5V的稳定工作电压；另一路给LED灯珠串提供电源。

3.根据权利要求1所述的智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：所述的触发输入信号处理电路由频闪和闪光输入信号处理电路组成，其后端都有频率过高和占空比过高检测电路，所述的触发输入信号处理电路接收摄像机触发信号，摄像机触发信号有频闪和闪光两个类型，且频闪和闪光信号都有电平和开关量两种形式，当频闪和闪光信号通过光耦隔离U1、U2、U3、U4后分别输入到微处理器U5的捕捉(CCP)端口和中断(INT)端口，微处理器运行其内部的算法，对输入信号进行处理，同时，输入信号会分别经过频率过高/占空比过高检测电路，所述的频率过高/占空比过高检测电路由二极管D3、D4，可变电阻R29、R30、R32、R33，电容C9、C10，施密特触发器U9、U11组成，当外部信号输入正常时，电容C9或C10电压值会低于阈值VT2，施密特触发器U9、U11输出高电平，微处理器正常工作；当外部输入信号频率过快，或者占空比过大，则电容C9或C10电压值会持续上升，当电压值高于阈值VT2，施密特触发器U7发生反转，输出低电平，微处理器则不会响应外部输入信号；直到输入信号正常时，电容电压值降低到阈值VT1以下，施密特触发器输出高电平，微处理器开始正常工作。

4.根据权利要求1所述的智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：所述的可控恒流电路由采样电阻R25，场效应管Q1，电阻R17、R18、R19、R20、R22，DA转换器U8组成，系统通过采样电路R25将电流信息反馈到微处理器U5的A/D端，微处理器根据采样值，实时改变输出信号值，该信号经过D/A转换芯片U8，转换成模拟信号输入到功率放大器U7的反相输入端，U7根据反相输入端电压的值，调整输出电流的大小，从而维持LED驱动回路的电流的恒定。

5.根据权利要求1所述的智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：所述的参数控制端口连接有参数设置信号线，参数设置信号线用以调节系统输出信号的闪光时间、闪光强度和扩频脉冲宽度等参数，微处理器根据外部输入信号和用户设置的参数，运行其内部的算法，对控制电路发出触发信号，参数控制端口由端口S1、S2、S3，信号灯D5、D6、D7和电阻R3、R4、R5、R23、R24、R34组成，当端口S1保持导通时，LED信号灯D5步进闪烁1次1长停顿、2次1长停顿、3次1长停顿、4次1长停顿，代表闪光强度1、2、3、4档；当端口S2导通时，LED信号灯D6步进闪烁1次1长停顿、2次1长停顿、3次1长停顿、4次1长停顿，分别代表闪光时间为1、2、3、4档；当端口S3导通时，LED信号灯D7步进闪烁1次1长停顿、2次1长停顿、3次1长停顿、4次1长停顿，分别代表扩频脉冲宽度为1、2、3、4档。

6.根据权利要求1所述的智能交通LED频闪、闪光灯，其特征在于：所述的温控检测电路由负温度系数热敏电阻R28和电阻R10组成。