專利名稱：交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交通燈信號探測設(shè)備，特別是一種交通燈信號無線發(fā)射及接
收顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國交通燈路口紅綠燈的亮燈信號，一般都是由一個交通信號機以交流 220V的電壓驅(qū)動信號，通過電纜線傳輸?shù)綗艏苌系募t綠燈。目前，市場上沒有一種可以提前 探測交通燈信號的裝置，如果在前方有視力障礙時，司機是無法了解路口的紅綠燈信號，從 而難以及時跟隨前方車輛，安全快捷的通過交通路口。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝 置，可以在一定范圍內(nèi)提前知道前方路口交通燈的信號。 本實用新型是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝 置，包括安裝在紅綠燈控制器上的信號采集及無線發(fā)射機和安裝在車內(nèi)的信號無線接收及 指示機；所述的信號采集及無線發(fā)射機由依次連接的信號截取模塊、單片機和無線收發(fā)模 塊I組成；所述的信號截取模塊包括18路亮燈信號截取電路，每一路亮燈信號截取電路包 括電阻R1、R2、R3、電容C1、C2、橋式整流器D1和光電隔離器U1 ;220V的亮燈信號，經(jīng)R1、C1 組成的降壓限流電路加到橋式整流器D1的輸入端，橋式整流器D1的輸出端并聯(lián)一濾波電 容C2，濾波電容C2和電阻R2并聯(lián)，電阻R2兩端連接到光電隔離器Ul的輸入端，光電隔離 器U1的3號引腳接地，4號引腳上連接一上拉電阻R3，在光電隔離器U1的輸出端就可以得 到亮燈信號；單片機的RAO RA5、 RBO RB5和RCO RC5腳分別連接一路亮燈信號截取 電路，RB7腳連接無線收發(fā)模塊I的數(shù)據(jù)輸入端DI ;所述的信號無線接收及指示機包括微控
制器，分別與微控制器連接的無線收發(fā)模塊n、地磁方向傳感器、顯示模塊和報警模塊；微
控制器RB4 RB7腳分別連接地磁方向傳感器的MOSI、 MISO、 SCLK、 SYNC引腳，RCO RC5 和RBO RB2腳分別連接顯示模塊，RA5腳連接無線收發(fā)模塊II的輸出端DO， RB3腳連接 報警模塊。 工作原理是信號采集及無線發(fā)射機通過18路亮燈信號截取電路把18路紅綠燈 亮燈信號送入單片機中，單片機利用內(nèi)部的專用程序把18路亮燈信號附加上密碼，編制進 入特定的數(shù)據(jù)幀，通過單片機的RB7腳傳送給無線收發(fā)模塊I的數(shù)據(jù)輸入端DI，無線收發(fā)模 塊I自動的將數(shù)據(jù)幀以高頻ASK調(diào)制方式向空中全方向發(fā)射出去。信號無線接收及指示機 中的收發(fā)模塊II將接收到的空間編碼信息通過輸出腳DO送入微控制器中，微控制器利用 內(nèi)部程序的解碼功能將全部18路紅綠燈亮燈信號讀取并記錄下來，同時通過地磁方向傳 感器讀取汽車正在行駛的方向，在18路紅綠燈亮燈信號中分解出汽車行駛方向的9路信號 來，即本方向的左轉(zhuǎn)紅黃綠、直行紅黃綠和右轉(zhuǎn)紅黃綠，送到對應的顯示模塊。遇到換燈時， 報警模塊發(fā)出提示聲音。[0006] 本實用新型的有益效果是可以提前知道交通燈信號，提高車輛通行率，減少城市 交通壓力，同時降低事故的發(fā)生率。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型原理框圖； 圖2是信號采集及無線發(fā)射機電路圖； 圖3是信號無線接收及指示機電路圖。 圖中l(wèi)、信號采集及無線發(fā)射機，l-l信號截取模塊，l-2、單片機，l-3、無線收發(fā) 模塊I，2無線信號接收及指示機，2-l、無線收發(fā)模塊II，2-2、地磁方向傳感器，2-3微控制 器，2-4顯示模塊，2-5、報警模塊。
具體實施方式如圖1所示，交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置包括信號采集及無線發(fā)射機1 和無線信號接收及指示機2。所述的信號采集及無線發(fā)射機1由依次連接的信號截取模塊 l-l、單片機1-2和無線收發(fā)模塊I 1-3組成；所述的信號無線接收及指示機2包括微控制 器2-3，分別與微控制器2-3連接的無線收發(fā)模塊112-1、地磁方向傳感器2-2和顯示報警 模塊2-4 ;信號采集及無線發(fā)射機1通過無線收發(fā)模塊11-3將信號傳給無線信號接收及指 示機2中的無線收發(fā)模塊I1 2-1。 如圖2所示，一路亮燈信號截取電路包括電阻R1、R2、R3、電容C1、C2、橋式整流器 Dl和光電隔離器U1220伏的亮燈信號，經(jīng)R1、C1組成的降壓限流電路，加到Dl橋式整流器 的交流輸入端，經(jīng)D1整流變成低壓脈動直流電，再經(jīng)C2電容濾波，變成較平穩(wěn)的直流電，加 到U1光電隔離器的輸入端，在光電隔離器的輸出端就可以得到亮燈信號。由R3的上拉作 用，亮燈時，光電隔離器輸出0伏，滅燈時，輸出+5伏。這個信號由于光電隔離器的作用，是 安全的電壓。單片機1-2的RAO RA5、RB0 RB5和RCO RC5腳分別連接一路亮燈信號 截取電路，RB7腳連接無線收發(fā)模塊I 1-3的數(shù)據(jù)輸入端DI。上述的單片機1-2和采用單 片機PIC6F72，無線收發(fā)模塊11-3采用SM-41-3。 如圖3所示，微控制器2-3RB4 RB7腳分別連接地磁方向傳感器2_2的MOSI、 MISO、 SCLK、 SYNC引腳，RCO RC5和RBO RB2腳分別連接顯示模塊，RA5腳連接無線收 發(fā)模塊II 2-1的輸出端D0，RB3腳連接報警模塊2-5。地磁方向傳感器采用專用集成芯片 V2XE，它是專門測量地磁方向的集成電路，+3伏供電，使用時盡量水平放置，測量方向角誤 差小于2° ，與微控制器2-3的連接采用標準的SPI總線結(jié)構(gòu)。地磁方向傳感器2-2與微 控制器2-3的連接僅用4根線，微控制器2-3首先通過I/O 口命令V2XE復位，然后通過1/ 0 口，在同步脈沖的協(xié)調(diào)下，向V2XE發(fā)布命令，設(shè)置V2XE工作方式，及數(shù)據(jù)格式。同樣在同 步脈沖的協(xié)調(diào)下，從V2XE中讀取數(shù)據(jù)信息，在該數(shù)據(jù)中即可獲得絕對地磁方向信息。上述 的微控制器2-3采用單片機PIC6F72，無線收發(fā)模塊II 2-1采用SM_41_3，顯示模塊2_4采 用LED發(fā)光管；所述的報警模塊2-5采用蜂鳴器。信號無線接收及指示機2可利用太陽能 供電、可充電電池供電或車電源供電。 具體實施方法每個十字平交路口配置一個信號采集及無線發(fā)射機l，安裝在原來紅綠燈的控制器上，直接獲取整個路口的亮燈信號主要包括東西方向左、直、右，南北方 向左、直、右的紅黃綠信號，共計18個燈的亮滅信號。通過圖2中的信號截取電路截取信 號，截取的信號用專用并且固定的頻率、密碼向空中全方向連續(xù)發(fā)射，發(fā)射距離控制在100 米以內(nèi)。 每臺車上安裝一個信號無線接收及指示機2，通過內(nèi)部的地磁方向傳感器2-2實 時檢測車輛前行的大約方向，配合無線收發(fā)模塊II 2-1接收到的亮燈信號，利用微控制器 2-3的程序，自主選擇車輛前行方向的亮燈信號(即本方向上的左、直、右信號)，在LED發(fā) 光管上顯示，遇燈色變換時由蜂鳴器發(fā)出提示音。在信號無線接收及指示機2的表面上安 裝一內(nèi)置天線可以屏蔽掉車子后方的紅綠燈信號。
權(quán)利要求一種交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，其特征在于包括安裝在原紅綠燈控制器上的信號采集及無線發(fā)射機(1)和安裝在車內(nèi)的信號無線接收及指示機(2)；所述的信號采集及無線發(fā)射機(1)由依次連接的信號截取模塊(1-1)、單片機(1-2)和無線收發(fā)模塊I(1-3)組成；所述的信號截取模塊(1-1)包括18路亮燈信號截取電路，每一路亮燈信號截取電路包括電阻R1、R2、R3、電容C1、濾波電容C2、橋式整流器D1和光電隔離器U1；220V的亮燈信號，經(jīng)R1、C1組成的降壓限流電路加到橋式整流器D1的輸入端，橋式整流器D1的輸出端并聯(lián)一濾波電容C2，濾波電容C2和電阻R2并聯(lián)，電阻R2兩端連接到光電隔離器U1的輸入端，光電隔離器U1的3號引腳接地，4號引腳上連接一上拉電阻R3，在光電隔離器U1的輸出端就可以得到亮燈信號；單片機(1-2)的RA0～RA5、RB0～RB5和RC0～RC5腳分別連接一路亮燈信號截取電路，RB7腳連接無線收發(fā)模塊I(1-3)的數(shù)據(jù)輸入端DI；所述的信號無線接收及指示機(2)包括微控制器(2-3)，分別與微控制器(2-3)連接的無線收發(fā)模塊II(2-1)、地磁方向傳感器(2-2)、顯示模塊(2-4)和報警模塊(2-5)；微控制器(2-3)RB4～RB7腳分別連接地磁方向傳感器(2-2)的MOSI、MISO、SCLK、SYNC引腳，RC0～RC5和RB0～RB2腳分別連接顯示模塊(2-4)，RA5腳連接無線收發(fā)模塊II(2-1)的輸出端D0，RB3腳連接報警模塊(2-5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，其特征在于所述的 單片機(1-2)和微控制器(2-3)均采用單片機PIC6F72 ;無線收發(fā)模塊I (1_3)和無線收發(fā) 模塊II(2-1)均采用無線通信模塊SM-41-3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，其特征在于所述的 地磁方向傳感器(2-2)采用專用集成芯片V2XE。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，其特征在于所述的 顯示模塊(2-4)采用LED發(fā)光管；所述的報警模塊(2-5)采用蜂鳴器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，其特征在于所述的 信號無線接收及指示機(2)外殼上裝有內(nèi)置天線。
專利摘要本實用新型公開了一種交通燈信號無線發(fā)射及接收顯示裝置，涉及交通燈信號探測設(shè)備。該裝置由安裝在原紅綠燈控制器上的信號采集及無線發(fā)射機和安裝在車內(nèi)的信號無線接收及指示機組成。信號采集及無線發(fā)射機包括依次連接的信號截取模塊、單片機和無線收發(fā)模塊I；信號無線接收及指示機包括微控制器，分別與微控制器連接的無線收發(fā)模塊II、地磁方向傳感器、顯示模塊和報警模塊。本實用新型的有益效果是可以提前知道交通燈信號，提高車輛通行率，減少城市交通壓力，同時降低事故的發(fā)生率。
文檔編號G08G1/0962GK201549076SQ20092025538
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉勇, 劉子睿 申請人:劉子睿