專利名稱：具有車輛監(jiān)控功能的LED路燈Zigbee控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是在zigbee通信技術下對LED路燈進行遠程控制，這種控制是基于對道路車輛的運行狀況進行監(jiān)測來實現(xiàn)的，也就是說這是一種在zigbee控制系統(tǒng)中加入道路車輛監(jiān)測模塊的控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前的道路路燈控制系統(tǒng)實現(xiàn)了利用GPRS進行遠程控制的功能，這可以讓控制中心的工作人員進行遠程控制路燈的亮滅，不需要現(xiàn)場工作人員，節(jié)省了大量的人力工作。但這種系統(tǒng)仍然有一定的局限性，在夜晚車輛較少的時候不能智能的控制路燈的亮滅，只能在夜晚保持路燈一直處于照明狀態(tài)，造成不必要的電力浪費。另外目前的交通系統(tǒng)中有大量的LED顯示屏裝置可以通知相應的道路信息，但該信息一般由控制中心預先設定好，不能根據(jù)道路的具體情況智能顯示相應的信息。

發(fā)明內容
針對在背景技術中的現(xiàn)有問題，本發(fā)明提出一種具有車輛監(jiān)測功能的LED路燈zigbee控制系統(tǒng),它包含GPRS模塊、普通zigbee控制模塊、具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊、LED顯示屏，其中具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊包括磁阻傳感器電路單元、電源電路單元、放大電路單元、zigbee無線收發(fā)單元、中央微處理單元。該發(fā)明在傳統(tǒng)的LED路燈zigbee控制系統(tǒng)中加入了車輛監(jiān)測功能，可以監(jiān)測道路中是否有車輛經(jīng)過，再結合智能控制算法，可以控制LED路燈合理的打開和關閉，并能計算出車輛的行駛速度，提醒司機是否超速。為了能夠達到監(jiān)測道路車輛的目的，本發(fā)明采用以下技術方案在傳統(tǒng)的LED路燈zigbee控制模塊中加入磁阻傳感器，該磁阻傳感器采用霍尼韋爾公司的HMC1002，這是一個小型集成電路封裝的雙磁場傳感器，它共有20個引腳，在外磁場的作用下，磁場的變化會引起引腳out+和out-的輸出電壓的變化，并直接表示磁場的強度。磁阻傳感器的特性如下磁場強度檢測范圍-6 +6高斯。分辨率垂直0. 2毫高斯；水平1. 0毫高斯，機動車在傳感器旁8米處即可準確測出。適用車速范圍5公里/小時 300公里/小時。工作環(huán)境-40°C +85°C，防水防塵。磁阻傳感器可以感應到車輛經(jīng)過時所引起的磁場變化。當有車輛經(jīng)過時，磁阻傳感器會感應到周圍大地磁場的微弱變化，并一起引腳out+和OUt-的電壓變化，然后通過放大電路將這個微弱的電壓變化轉化為明顯的電壓變化，最后由Zigbee控制模塊中的微處理器的A/D轉換器采集到這個電壓變化后通過zigbee無線傳輸方式發(fā)出有車輛經(jīng)過的信息，該信息被位于車輛前進方向的路燈上的zigbee控制模塊接收后便控制LED路燈打開，從而為該車輛進行照明?？刂芁ED路燈的打開和關閉采用一種智能控制算法，該算法的流程如下(I)車輛監(jiān)測模塊初始化，開始檢測車輛通過的信號。(2)若檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟(5)，若沒檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟(7)。(3)計算車輛通過的頻率。(4)若車輛通過頻率高，執(zhí)行步驟(6)，若車輛通過頻率低，執(zhí)行步驟(2)。(5)由zigbee控制模塊打開LED路燈，然后執(zhí)行步驟(3)。(6)保持LED路燈開啟狀態(tài)10分鐘。(7)關閉路燈。該算法可以在沒有車輛通過的時候控制附近的LED路燈熄滅，從而達到節(jié)省電力的目的。除了在路燈上安裝車輛監(jiān)測模塊外，在道路的行駛車道中也安裝車輛監(jiān)測模塊。在交通事故頻發(fā)或限速的地方，將兩個車輛監(jiān)測模塊相隔4米的距離埋設于同車道下，通過計算兩個車輛模塊檢測到車輛的時間差來計算出車輛行駛的速度。當車輛超速的時候，zigbee控制模塊以無線發(fā)送的方式控制道路前方附近的LED顯示屏提醒司機減速慢行，這就實現(xiàn)了根據(jù)道路上行駛的車輛的具體狀況進行智能提醒的功能。


附圖1為本發(fā)明的原理示意圖。附圖2為具有車輛監(jiān)測模塊的zigbee控制模塊的組成示意圖。附圖3為本發(fā)明的智能控制算法流程圖。
具體實施例方式參照附圖1所示，本發(fā)明包含GPRS模塊1、若干普通zigbee控制模塊2、若干具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3、LED顯示屏4。具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3每隔150米安裝在路燈的底部，距離地面40公分。另外在道路限速和事故多發(fā)區(qū)域的前方道路下埋設兩個具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3，這兩個模塊相距4米，并在同一個車道上。普通zigbee控制模塊2安裝在剩余所有的LED路燈上，該模塊不用于監(jiān)測車輛，只用于接收具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3發(fā)來的信息，并控制所在的LED路燈的打開與關閉。GPRS模塊I只安裝在一個LED路燈上，該模塊用于與管理控制中心進行信息通信。LED顯示屏4設置在限速和事故多發(fā)區(qū)域的前方路段，它可以無線接收來自埋設在地下的具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3發(fā)來的車輛速度信息，一旦速度超過規(guī)定時速，LED顯示屏則自動顯示提示司機的限速警告信息。具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3檢測到有車輛通過后,通過zigbee無線傳輸方式將信息廣播出去,普通zigbee控制模塊2只負責接收信息，不負責轉發(fā)信息，而具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3負責接收和轉發(fā)信息，因此具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊3屬于簇節(jié)點。參照附圖2所示，本發(fā)明的具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊包括磁阻傳感器電路單元1、電源電路單元2、放大電路單元3、zigbee無線收發(fā)單元4、中央微處理單元5。磁阻傳感器電路單元I通過放大電路單元3輸出的電壓信號經(jīng)過中央處理單元5的A/D轉換器進行數(shù)據(jù)采樣，中央處理單元5對采樣結果進行處理后通過zigbee無線收發(fā)單元4發(fā)出打開或關閉LED路燈的指令，磁阻傳感器電路單元I和zigbee無線收發(fā)單元4通過電源電路單元2進行供電，供電電壓為5伏到12伏，電源電路單元2的電力來自于LED路燈的供電系統(tǒng)。參照附圖3所示，本發(fā)明的控制LED路燈的打開和關閉采用的智能控制算法有以下幾個步驟I)車輛監(jiān)測模塊初始化，開始檢測車輛通過的信號。2)若檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟5，若沒檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟7。3)計算車輛通過的頻率。4)若車輛通過頻率高，執(zhí)行步驟6，若車輛通過頻率低，執(zhí)行步驟2。5)由zigbee控制模塊打開LED路燈，然后執(zhí)行步驟3。6)保持LED路燈開啟狀態(tài)10分鐘。7)關閉路燈。
權利要求
1.具有車輛監(jiān)控功能的LED路燈Zigbee控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括GPRS模塊、普通zigbee控制模塊、具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊、LED顯示屏，具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊對道路中的車輛的狀況進行監(jiān)測，監(jiān)測的范圍包括車輛的有無與車輛的速度。
2.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測車輛的有無，其方法是一種智能控制算法，該算法的流程如下1)車輛監(jiān)測模塊初始化，開始檢測車輛通過的信號。2)若檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟5，若沒檢測到車輛信號，執(zhí)行步驟7。3)計算車輛通過的頻率。4)若車輛通過頻率高，執(zhí)行步驟6，若車輛通過頻率低，執(zhí)行步驟2。5)由zigbee控制模塊打開LED路燈，然后執(zhí)行步驟3。6)保持LED路燈開啟狀態(tài)10分鐘。7)關閉路燈。該算法的特征是不需要人為控制，可以由具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊自動運行。
3.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測車輛的速度，其方法是利用兩個前后相距4米的具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊，通過感應到車輛的時間差來計算車輛的速度。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊，它包括磁阻傳感器電路單元、電源電路單元、放大電路單元、zigbee無線收發(fā)單元、中央微處理單元。
5.根據(jù)權利要求1和4所述的具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊，其具有檢測車輛功能的傳感器為磁阻傳感器，該傳感器可以檢測周圍8米范圍內的由車輛經(jīng)過引起的地磁場變化。
全文摘要
具有車輛監(jiān)控功能的LED路燈zigbee控制系統(tǒng)主要部分為具有車輛監(jiān)測功能的zigbee控制模塊，該模塊由磁阻傳感器電路單元、電源電路單元、放大電路單元、zigbee無線收發(fā)單元、中央微處理單元組成，其中磁阻傳感器電路單元能對車輛所引起的地磁場變化進行檢測，從而達到監(jiān)測是否有車輛通過的目的，并通過zigbee無線傳輸方式自動控制LED路燈打開或關閉，這種方法可以避免在夜晚車輛較少的時候不能智能的控制路燈的亮滅，只能在夜晚保持路燈一直處于照明狀態(tài)的弊端，從而達到節(jié)省電力資源以及人力資源的目的。
文檔編號H05B37/02GK103037599SQ20131000526
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權日2013年1月8日
發(fā)明者李智, 秦旭, 張瑩 申請人:四川創(chuàng)境科技有限公司