一种高速公路匝道智能灯光引导系统的制作方法

本技术属于公路交通管理，涉及一种高速公路匝道智能灯光引导系统。

背景技术：

1、当前，高速公路的车辆在匝道行驶过程中冲撞护栏事件频发，尤其是对于一些经验不足的新手司机在夜间行驶时，由于夜间视线不清楚、路线变化反应不及时等主要原因经常会造成交通事故，因此，很有必要在匝道安装照明灯带，作为安全引导警示系统，对提高匝道的安全行驶很有必要。

2、申请号为202420134898.0的中国专利“一种高速公路匝道并线预警装置”公开了一种高速公路匝道并线预警装置，在匝道外侧护栏内壁上的匝道警示灯带，这种引导警示灯带缺少智能管理功能，做不到“车来灯亮、车走灯暗”的伴随式智能安全警示控制及节能效果；同时这些灯带在长期使用中会存在被事故车辆刮蹭、撞击或环境变化引起的故障，而单靠人工巡检会存在工作效率不高，维修不及时等问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出了一种高速公路匝道智能灯光引导系统，通过智能控制灯光的开启和关闭，实现了“车来灯亮、车走灯暗”的伴随式智能安全警示控制及节能效果。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种高速公路匝道智能灯光引导系统，包括主控单元和与主控单元点连接的车辆识别传感器和光照度传感器和视频球机，还包括设置在匝道护栏上的led灯带和设置在灯带本体中部位置护栏上的灯光控制器；所述的灯光控制器和主控单元通过无线方式数据交互；

4、所述的车辆识别传感器朝向匝道入口安装，获取是否有车辆进入匝道；主控单元根据车辆识别传感器获取的来车信息和光照度传感器的参数决定是否启动灯带照明；在满足照明条件时，主控单元通过发送指令至灯光控制器，开启灯带照明，并延迟设定的时间后灯光关闭。

5、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，所述的灯光控制器包括灯控mcu模块、继电器、电流检测模块和电源模块；所述的电源模块与灯控mcu模块、继电器电连接；所述的灯控mcu模块的一个信号输出端接继电器的控制端，电源模块与继电器的上触点联接，继电器的下触点接电流检测模块的电流输入端，电流检测模块的电流输出端接灯带的供电端；所述电流检测模块的信号输出端接灯控mcu模块的第一ad采集端；所述的灯控mcu模块将灯带的电流参数发送至主控单元；主控单元根据灯带电流变化幅度，切断灯带的供电或发送维护信息至指控中心。

6、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，灯控mcu模块为stm32f0/f单片机，电流检测模块为acs758，acs758的vout端接灯控mcu模块的第一ad采集端。

7、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，灯光控制器还包括与灯控mcu模块和电源模块电连接的震动检测模块；

8、所述的震动检测模块包括间隔一段距离安装在灯带本体上的若干只震动检测单元，每只震动检测单元由依次串接在电源输出端与接地端之间的上电阻、震动开关和下电阻组成；每只震动检测单元的震动开关和下电阻之间的连接点串联后接灯控mcu模块的第二ad采集端；所述的震动开关为常开型滚珠开关；主控单元获取震动信号后，控制视频球机扫描并记录匝道的视频，同时将信息发送至指控中心。

9、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，上电阻和下电阻均先用100kω电阻。

10、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，下电阻为100kω，上电阻的阻值随震动检测单元的通道号呈等差数列排布，其中第1#通道的阻值为10kω，第n#通道的阻值为10kω+(n-1)kω，n为20至100的正整数。

11、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，沿灯带本体每隔5-10米安装一只震动检测单元。

12、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，灯光控制器还包括通过rs485接口与灯控mcu模块电连接的无线模块，灯控mcu模块通过无线模块与远端的主控单元数据交互。

13、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，所述的车辆识别传感器为摄像机或雷达测试仪。

14、上述高速公路匝道智能灯光引导系统中，主控单元由stm32f407vet6单片机及外围器件组成，主控单元通过无线方式与指控中心数据交互。

15、本实用新型的技术效果如下：

16、一、本实用新型在匝道入口安装了车辆识别传感器和光照度传感器，主控单元根据车辆识别传感器获取的来车信息和光照度传感器的参数决定是否启动灯带照明；在满足照明条件时，主控单元通过发送指令至灯光控制器，开启灯带照明，并按照最低行车速度延迟设定的时间后灯光关闭，达到了“车来灯亮、车走灯暗”的伴随式智能安全灯带引导警示，并具有节能效果。

17、二、本实用新型灯光控制器包括灯控mcu模块、继电器和电流检测模块，除了满足常规的led灯带供电外，电流检测模块可对led灯带的供电电流变化进行监测，进而判断灯带是否出现故障。一方面供电电流突然大幅变小时，可通过远端的主控模块将信息发送至指控中心，以便提醒养护人员及时进行维修。另一方面，一旦发现供电电流过大则可以通过继电器切断供电电源，避免电器元件过流损坏。

18、三、本实用新型通过在匝道两侧安装led灯带，并在灯带上每间隔5-10m安装一只震动传感单元，并通过灯光控制器获取震动传感器的信号，来判断是否有车辆撞击护栏事故，一旦发现传感器输出异常，则经过远端的主控单元发送信息至指控中心，并旋转视频球机获取事故现场视频，对事故车辆进行及时的记录和救助，确保了匝道的交通安全。震动检测模块可以沿着灯带本体进行布线，并通过灯带的供电电源和单片机进行供电和信号检测，具有震动检测原理简单可靠，布线供电方便等特点，可有效实现匝道护栏和灯带的撞击预警。

19、四、本实用新型在震动位置判别时，采用了按照震动检测单元顺序进行信号幅值编码的工作方式，每只震动检测单元配置的电阻不同，在震动时每路震动检测单元输出的电压信号幅值不同，故根据检测的幅值即可以对应得知震动所在的位置，进而定向旋转视频球机对震动的位置进行视频采集和记录，可快速判定得到的事故位置，确保了交通设施的正常运行及行车安全。

1.一种高速公路匝道智能灯光引导系统，包括主控单元（7）和与主控单元点连接的车辆识别传感器（5）、光照度传感器（6）和视频球机（13），其特征在于：还包括设置在匝道（2）护栏上的led灯带（8）和设置在led灯带（8）本体中部位置护栏上的灯光控制器（9）；所述的灯光控制器（9）和主控单元（7）通过无线方式数据交互；

2.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：所述的灯光控制器（9）包括灯控mcu模块、继电器、电流检测模块和电源模块；

3.根据权利要求2所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：灯控mcu模块为stm32f0/f单片机，电流检测模块为acs758，acs758的vout端接灯控mcu模块的第一ad采集端。

4.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：灯光控制器（9）还包括与灯控mcu模块和电源模块电连接的震动检测模块；

5.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：上电阻（r1）和下电阻（r2）均先用100kω电阻。

6.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：下电阻（r2）为100kω，上电阻（r1）的阻值随震动检测单元的通道号呈等差数列排布，其中第1#通道的阻值为10kω，第n#通道的阻值为10kω+(n-1)kω，n为20至100的正整数。

7.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：沿led灯带（8）本体每隔5-10米安装一只震动检测单元（12）。

8.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：灯光控制器（9）还包括通过rs485接口与灯控mcu模块电连接的无线模块，灯控mcu模块通过无线模块与远端的主控单元（7）数据交互。

9.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：所述的车辆识别传感器（5）为摄像机或雷达测试仪。

10.根据权利要求1所述的高速公路匝道智能灯光引导系统，其特征在于：主控单元（7）由stm32f407vet6单片机及外围器件组成，主控单元（7）通过无线方式与指控中心（10）数据交互。