專利名稱：一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于公路運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
高速公路車流量大、車速高、全封閉。一旦出現(xiàn)大霧等天氣，道路能見度降低，影響駕駛?cè)说囊曊J(rèn)能力，從而易發(fā)生多車追尾等重特大交通事故。根據(jù)《中華人民共和國公安部道路交通事故統(tǒng)計(jì)年報(bào)(2010版)》，大霧天氣下發(fā)生的交通事故占到全年總交通事故的3.51%。我國東南、西南各省的高速公路以山區(qū)高速公路為主。山區(qū)氣候多變，加之山區(qū)高速公路道路條件復(fù)雜，導(dǎo)致霧天條件下山區(qū)高速公路的行車安全受到威脅。在公路路側(cè)外的立柱上安裝LED霧燈，用于霧天天氣異常時(shí)對(duì)駕駛?cè)诉M(jìn)行誘導(dǎo)，保證低能見度下高速公路交通安全。霧燈亮度是霧燈設(shè)置的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，反映了單位面積霧燈照射到人眼的發(fā)光強(qiáng)度。霧燈亮度越大，駕駛?cè)说囊曈X越清楚，但是亮度過高，會(huì)引起駕駛?cè)搜９夥磻?yīng)。霧天能見度的差異對(duì)霧燈的亮度提出了新的技術(shù)要求。目前的高速公路霧燈控制系統(tǒng)，是現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像機(jī)進(jìn)行畫面捕捉，監(jiān)控員通過攝像機(jī)的圖像判斷是否有霧，再通過電力監(jiān)控控制開關(guān)霧燈，從而控制霧燈誘導(dǎo)系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉。但霧燈的亮度通常是固定的，不能根據(jù)高速公路現(xiàn)場(chǎng)的能見度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該裝置根據(jù)高速公路路段的能見度信息，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)高速公路路側(cè)霧燈亮度，滿足駕駛?cè)艘曈X的需要。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案該自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括能見度采集單元以及與能見度采集單元相連的霧燈亮度控制單兀。所述能見度采集單元包括設(shè)置于霧燈設(shè)置位置的能見度傳感器。所述能見度采集單元還包括電平轉(zhuǎn)換芯片，電平轉(zhuǎn)換芯片的一端與能見度傳感器相連，另一端與霧燈亮度控制單元相連。所述電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX232芯片。所述霧燈亮度控制單元采用單片機(jī)。所述單片機(jī)為AT89S2052。所述自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置還包括與霧燈亮度控制單元相連的霧燈亮度反饋單元。所述霧燈亮度反饋單元包括用于檢測(cè)霧燈亮度變化的光敏電阻。本實(shí)用新型所述高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置通過能見度采集單元檢測(cè)能見度信號(hào)，霧燈亮度控制單元根據(jù)能見度信號(hào)對(duì)霧燈亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，解決了現(xiàn)有霧燈控制系統(tǒng)不能根據(jù)高速公路現(xiàn)場(chǎng)的能見度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的問題，可以降低大霧天氣下的交通事故率，使霧燈可以對(duì)交通流進(jìn)行更有效的誘導(dǎo)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I為能見度采集單元，2為霧燈亮度控制單元，3為霧燈亮度反饋系統(tǒng)，4為能見度傳感器，5為電平轉(zhuǎn)換芯片，6為單片機(jī)，7為霧燈，8為霧燈亮度反饋電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1，本實(shí)用新型所述自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括能見度采集單元I以及與能見度采集單元I相連的霧燈亮度控制單元2 ;所述能見度采集單元I包括設(shè)置于霧燈7設(shè)置位置的能見度傳感器4，實(shí)現(xiàn)對(duì)霧燈一定范圍內(nèi)高速公路能見度信息的實(shí)時(shí)采集；所述能見度采集單元I還包括電平轉(zhuǎn)換芯片5，電平轉(zhuǎn)換芯片5的一端與能見度傳感器4相連，另一端與霧燈亮度控制單元2相連；所述電平轉(zhuǎn)換芯片5為MAX232芯片；所述霧燈亮度控制單元2采用單片機(jī)6 ;所述單片機(jī)6為AT89S2052 ;所述自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置還包括與霧燈亮度控制單元2相連的霧燈亮度反饋單元；所述霧燈亮度反饋單元包括用于檢測(cè)霧燈亮度變化的光敏電阻。本實(shí)用新型的工作原理如下能見度傳感器對(duì)高速公路的能見度進(jìn)行實(shí)時(shí)信息采集，并將信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)能見度信息進(jìn)行判斷，如果能見度距離大于200米，不開啟霧燈；如果能見度距離小于200米，控制單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，計(jì)算霧燈所需的亮度，并根據(jù)計(jì)算的亮度信息結(jié)果調(diào)節(jié)路側(cè)霧燈亮度；通過霧燈亮度反饋單元，對(duì)當(dāng)前霧燈的亮度進(jìn)行采集與判斷，當(dāng)霧燈亮度滿足要求的時(shí)候，則不再進(jìn)行霧燈亮度調(diào)節(jié)，否則繼續(xù)調(diào)節(jié)，如果能見度恢復(fù)至200米以上的時(shí)候，關(guān)閉霧燈。實(shí)施例高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置主要可以分為三個(gè)部分高速公路能見度采集單元、霧燈亮度控制單元、霧燈亮度反饋系統(tǒng)。高速公路能見度采集單元由能見度傳感器組成，并放置于霧燈設(shè)置位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)霧燈一定范圍內(nèi)高速公路能見度信息的實(shí)時(shí)采集。霧燈亮度控制單元主要由單片機(jī)控制單元組成。能見度信息作為霧燈亮度控制單元的輸入，霧燈亮度控制單元以一定的規(guī)則計(jì)算霧燈亮度，霧燈亮度控制單元將結(jié)果進(jìn)行輸出，單片機(jī)使用PWM (脈沖寬度調(diào)制)控制霧燈實(shí)現(xiàn)霧燈根據(jù)外界環(huán)境的自動(dòng)調(diào)節(jié)，霧燈亮度反饋單元實(shí)時(shí)將信息進(jìn)行反饋。特征參數(shù)為1.高速公路霧燈為L(zhǎng)ED霧燈，顏色為黃色，工作電壓為DC 12V/AC85V 265V，功率為8W，外形尺寸為250mm*250mm。2.能見度傳感器測(cè)量范圍為10nT200m，工作溫度為-40 60°，濕度0 100%，工作電壓為DC 12V，功率為3W，輸出信號(hào)為RS232、RS485模擬電流輸出，中繼控制輸出。3.控制單元的型號(hào)為AT89S2052單片機(jī)。[0027]4.采用MAX232芯片對(duì)串口 RS232信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸送至單片機(jī)，芯片工作電壓為5V, ±30V輸入電平。5.反饋電路采用光敏電阻，阻值可以隨亮度變化。下面進(jìn)行具體說明高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置由三個(gè)部分構(gòu)成高速公路能見度采集單元、霧燈亮度控制單元、霧燈亮度反饋系統(tǒng)。能見度采集單元的主要組成部分為能見度傳感器。能見度傳感器安裝于路側(cè)霧燈附近、無高大障礙物遮擋的地點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集高速公路的能見度。能見度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過MAX232芯片完成信號(hào)轉(zhuǎn)換輸入控制單元。如果外界環(huán)境的能見度大于200米，則不開啟霧燈。如果小于200米，則按照單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定的算法，對(duì)當(dāng)前能見度下所需的亮度進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算的結(jié)果輸送至霧燈，霧燈亮度反饋單元不斷向控制器反饋霧燈亮度，直至調(diào)節(jié)至最終符合要求。能見度傳感器以RS485或者RS232輸出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，由于傳統(tǒng)的RS232信號(hào)電平為-lOV'lOV，而單片機(jī)的TTL電平為(T+5V，因此，選擇MAX 232芯片對(duì)能見度傳感器的RS232信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MAX232芯片的Rlin管腳與能見度傳感器RS2332的數(shù)據(jù)發(fā)送管腳TXD連接，芯片的Tltjut管腳與能見度傳感器RS232的RXD管腳連接。芯片的Rltjut管腳與單片機(jī)的RXD管腳連接，芯片的Tltjut管腳與單片機(jī)的TXD管腳連接?？刂破鬟x擇AT89S2052型號(hào)單片機(jī)，該單片機(jī)有40個(gè)管腳，XTALl與XTAL2管腳連接外接晶振，頻率為6MHZ。單片機(jī)與MAX232芯片連接，完成控制系統(tǒng)與能見度傳感器之間的通信。P3. O (TXD)管腳連接MAX232的Tin管腳，P3.1 (RXD)管腳連接MX232的Rlout管腳。由于Pl口是高4位與低4位分別控制，因此將Pl. 2管腳與霧燈反饋電路連接，光敏電阻用于實(shí)時(shí)測(cè)量霧燈光照的強(qiáng)度，并通過Pl 口低4位進(jìn)行霧燈亮度反饋輸入。使用Pl. 4作為輸出PWM控制高速公路霧燈亮度。PWM控制方式主要通過固化在單片機(jī)中的程序完成。通過調(diào)節(jié)方波的占空比對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼，這樣就無需進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)霧燈連接至電壓模塊的時(shí)候，通過PWM控制方式，對(duì)輸出電壓進(jìn)行分壓，以降低LED的電壓改變其亮度。由于單片機(jī)本身的負(fù)載能力較差，因此使用2個(gè)簡(jiǎn)單的三極管對(duì)霧燈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)使用LC振蕩電路進(jìn)行濾波，避免霧燈太過閃爍。本實(shí)用新型與市場(chǎng)現(xiàn)有的高速公路霧燈控制裝置相比較，其優(yōu)點(diǎn)在于1.本實(shí)用新型可自動(dòng)探測(cè)和識(shí)別高速公路能見度，分析結(jié)果客觀，系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)。2.本實(shí)用新型線路簡(jiǎn)單、工作可靠性高、制作成本低、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低。3.本實(shí)用新型采用PMW技術(shù)進(jìn)行單片機(jī)的輸出控制，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗，其控制簡(jiǎn)單、靈活、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。4.本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)高速公路霧燈亮度不變的特征，可以根據(jù)實(shí)時(shí)的高速公路能見度，實(shí)現(xiàn)對(duì)路側(cè)霧燈亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了駕駛?cè)说囊曈X透視性，增強(qiáng)了霧燈誘導(dǎo)能力。
權(quán)利要求1.一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括能見度采集單元(I)以及與能見度采集單元(I)相連的霧燈亮度控制單元(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述能見度采集單元(I)包括設(shè)置于霧燈(7 )設(shè)置位置的能見度傳感器(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述能見度采集單元(I)還包括電平轉(zhuǎn)換芯片(5)，電平轉(zhuǎn)換芯片(5)的一端與能見度傳感器(4)相連，另一端與霧燈亮度控制單元(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換芯片(5)為MAX232芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述霧燈亮度控制單元(2)采用單片機(jī)(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述單片機(jī)(6)為 AT89S2052。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置還包括與霧燈亮度控制單元(2 )相連的霧燈亮度反饋單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述霧燈亮度反饋單元包括用于檢測(cè)霧燈亮度變化的光敏電阻。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高速公路路側(cè)霧燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該裝置由能見度采集單元、霧燈控制單元及霧燈亮度反饋單元組成，能見度采集單元采集能見度信息并通過MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過PWM控制方式控制高速公路路側(cè)霧燈，霧燈亮度反饋電路將控制效果反饋回單片機(jī)，解決了現(xiàn)有霧燈控制系統(tǒng)不能根據(jù)高速公路現(xiàn)場(chǎng)的能見度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的問題，可降低大霧天氣下的交通事故率，使霧燈可以對(duì)交通流進(jìn)行更有效的誘導(dǎo)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202907300SQ201220584369
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者徐婷, 何立明, 曹世理, 馬壯林, 胡大偉 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)