一種自由組合式信號燈裝置製造方法

2023-05-12 17:52:26

一種自由組合式信號燈裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自由組合式信號燈裝置。現有引導交通用信號燈裝置均為預製件，不能根據實際情況變換圖案。本實用新型包括若干柱狀燈體和無線遙控器，燈體一端有LED陣列，另一端有連接部，LED陣列和連接部間裝有控制LED陣列的控制系統，控制系統包括主控制模塊、無線模塊、身份識別模塊、同步控制模塊、驅動模塊，其中無線模塊、身份識別模塊、同步控制模塊、驅動模塊均受主控制模塊控制，LED陣列和控制系統均由電源模塊供電，主控制模塊通過驅動模塊控制LED陣列。燈體利用連接部固定在待安裝位置，並根據需要將多個燈體排列成需要顯示的交通指示圖案，對過往司機起警示作用，攜帶方便且使用簡便。
【專利說明】一種自由組合式信號燈裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種交通信號裝置，具體涉及一種可以任意排布圖案的自由組合式信號燈裝置。
【背景技術】
[0002]現場引導用交通指示燈具常應用於道路交通工程，通過在交通指示燈具上顯示的交通引導信息來指揮交通，並對過往車輛提供預警。這類交通指示燈具通常為預製件，其上通過多個燈珠顯示預設的交通信息圖案。這種交通指示燈具存在一下缺陷:1、通常人們會根據要警示的內容來確定不同的交通信息圖案，而現有的交通指示燈為預製件，其上圖案固定，這就需要預先準備並攜帶多個可能用到的交通信息圖案，既造成攜帶不便，還提高製作成本；2、現有交通指示燈的圖案由固定在顯示板上的燈珠發光形成，燈珠固接在顯示板上，當燈珠因故障而不發光時，造成預設圖案顯示不完整，提供給司機的警示信息不清晰，容易引發交通事故，且故障燈珠不易更換，燈具淘汰率高，提高了使用成本。
實用新型內容
[0003]為了解決現有技術的不足，本實用新型提供一種顯示圖案任意排布的自由組合式信號燈裝置，本實用新型的進一步目的是提供一種攜帶方便自由組合式信號燈裝置。
[0004]本實用新型通過以下方式實現:一種自由組合式信號燈裝置，包括若干燈體，所述信號燈裝置還包括控制燈體的無線遙控器，所述燈體為柱狀，其一端設有LED陣列，另一端設有連接部，所述LED陣列和連接部間裝有一控制LED陣列的控制系統，所述控制系統包括主控制模塊、用於無線組網的無線模塊、身份識別模塊、用於同步信號獲取和時間校準的同步控制模塊、驅動模塊，所述無線模塊、身份識別模塊、同步控制模塊、驅動模塊均受所述主控制模塊控制，所述LED陣列和控制系統均由一電源模塊供電，所述主控制模塊通過所述驅動模塊控制LED陣列。燈體利用其上的連接部固定在待安裝位置，並根據需要將多個燈體排列成需要顯示的交通指示圖案，對過往司機起警示作用，攜帶方便且使用簡便，無需配置多種預製交通指示燈具；遙控器通過無線模塊控制主控制模塊，主控制模塊通過驅動模塊來控制LED陣列，實現燈體發光；身份識別系統用於標示燈體間相對位置，同步模塊用於同步各燈體時間，使得各燈體動作統一。
[0005]作為優選，所述電源模塊包括一充電電池、一充放電保護電路以及一防逆流充電接口，所述充電接口安裝在所述連接部上開設的預留孔中。電源模塊具有對LED陣列和控制系統供電的功能，充電電池用於存儲電能，確保信號燈裝置可以重複使用。
[0006]作為優選，所述燈體靠近LED陣列一端的殼體上裝有一光感應器，通過與所述主控制模塊連接的光感應器感應周邊環境光線來控制LED陣列發光強度。主控制模塊通過光感應器感知周邊環境光線強弱，並以此為依據控制LED陣列的發光強度，在確保司機能見度的情況下，有效節省自帶電能，提高單次使用時長。
[0007]作為優選，每個所述燈體內部的身份識別模塊內存儲有唯一識別碼。通過無線模塊發送帶有唯一識別碼的數據來標示每個燈體所處位置，並以此為依據控制燈體開關順序，實現同步、順序開關。
[0008]作為優選，所述連接部為磁鋼。燈體通過磁鋼吸附固定在鐵板上，既方便使用，還能根據不同需求擺出不同圖案。
[0009]作為優選，所述連接部為吸盤。燈體通過吸盤吸附固定在任意材質的平面上，既方便使用，還能根據不同需求擺出不同圖案。
[0010]作為優選，所述燈體為圓柱狀，所述LED陣列與燈體連接處設有防水密封膠。圓柱狀的燈體一側的LED陣列呈圓形，方便擺放，無需考慮燈體的擺放方向；在LED陣列與燈體連接處設防水密封膠，有效提高燈體在室外的防水能力，以滿足在外場嚴酷環境下使用的要求，並且也便於在回收以後對其進行清洗。
[0011]本實用新型的有益效果:燈體利用其上的連接部固定在待安裝位置，並根據需要將多個燈體排列成需要顯示的交通指示圖案，對過往司機起警示作用，攜帶方便且使用簡便，無需配置多種預製交通指示燈具，使用靈活多變。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為燈體結構示意圖；
[0013]圖2為燈體顯示左轉標誌狀態示意圖；
[0014]圖3為燈體顯示另一左轉標誌狀態示意圖；
[0015]圖4為燈體顯示禁停標誌狀態示意圖；
[0016]圖中:1、燈體，2、LED陣列，3、連接部，4、主控制模塊，5、無線模塊，6、身份識別模塊，7、同步控制模塊，8、驅動模塊，9、電源模塊，10、充電接口，11、光感應器，12、顯示板。
【具體實施方式】
[0017]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型的實質性特點作進一步的說明。
[0018]如圖1所示的一種自由組合式信號燈裝置，包括若干燈體I和控制燈體I的無線遙控器，所述燈體I為柱狀，其一端設有LED陣列2，另一端設有連接部3，所述LED陣列2和連接部3間裝有一控制LED陣列2的控制系統，所述控制系統包括主控制模塊4、用於無線組網的無線模塊5、身份識別模塊6、用於同步信號獲取和時間校準的同步控制模塊7、驅動模塊8，所述無線模塊5、身份識別模塊6、同步控制模塊7、驅動模塊8均受所述主控制模塊4控制，所述LED陣列2和控制系統均由一電源模塊9供電，所述主控制模塊4通過所述驅動模塊8控制LED陣列2 ;所述電源模塊9包括一充電電池、一充放電保護電路以及一防逆流充電接口 10，所述充電接口 10安裝在所述連接部3上開設的預留孔中；所述燈體I靠近LED陣列2 —端的殼體上裝有一光感應器11，通過與所述主控制模塊4連接的光感應器11感應周邊環境光線來控制LED陣列2發光強度；每個所述燈體I內部的身份識別模塊6內存儲有唯一識別碼；所述連接部3為磁鋼；所述連接部3為吸盤；所述燈體I為圓柱狀，所述LED陣列2與燈體I連接處設有防水密封膠。
[0019]在實際使用中，若干燈體I組成燈體I群組並固定在顯示板12上，各燈體I間使用無線組網技實現相互組網運行，每個燈體I的身份識別模塊6內存有唯一的地址碼或邏輯編號，該地址碼或邏輯編號為預先寫入或定義的信息，並設定其中一個燈體I為主燈體1，其它的燈體I為從屬燈體1，當裝置受遙控器控制並開啟時，主燈體I自動執行時間標識功能。在進行時間標識功能時，主燈體I的無線模塊5接收其信號覆蓋的範圍內發自從屬燈體I的無線信號，並為其它從屬燈體I提供基準的時間標識，使得其它從屬燈體I與主燈體I時間標識一致，方便各燈體I同步動作。當沒有設置主燈體I時，默認採用燈體I群組內部最小邏輯編碼作為主燈體1，最小值編碼其級別最高，具體過程為:各燈體I處於待命狀態，當收到遙控器的啟動指令以後，首先按照遙控器的控制指令執行功能性初始化，然後執行級別確認，如果確認本機序列號最小(權限最高)則發出時間標識信號，進行時間標識功能；如果確認序列號不是最小(權限非最高)則進入等待時間標識階段，當超過預定等待時間仍然沒有收到時間標識信號時，則表明最小編碼的設備不能發送時間標識，該時間標識由僅次於最小編碼的第二位開始發送，並以此類推，完成時間標識功能。當遙控器發出關閉信號時，電路回到待命狀態。
[0020]在實際使用時，各模塊優選以下方式實現:
[0021]1、電源模塊9:其內包含了充電管理和放電管理電路，充電管理主要任務是防止過充導致內置鎳氫電池損壞，內置充電電池採用2節AAA鎳氫電池，充電管理電路負責監控充電電壓不高於鎳氫電池最高上限，放電管理主要負責過不要產生過放電現象；
[0022]2、無線模塊5:本模塊採用TI的CCllOl作為核心模塊，使用2.4G或433兆無線載頻，使用數字無線組網方式，採用自定義的無線通訊協議來實現離散配置的燈體I間組網通訊，主要通訊內容有:主控制設備的確立、時間標識的創建及管理、群組管理、參數設置、功能執行、上位通訊及執行指令的發布；
[0023]驅動模塊8模塊:驅動模塊8主要是負責對LED進行驅動，由於是電池供電，首先需要實現的是省電功能，通過驅動模塊8對多個LED實現分時點亮，同時在點亮周期內通過脈衝寬度調整實現亮度控制；
[0024]3、LED陣列2:優選由8個LED組成一個陣列(如圖2所示)，實際應用中可以根據實際情況而調整，由於LED的工作電壓不盡相同，所以在組成各種不同顏色的陣列時，驅動模塊8的組合方式也不一樣，例如使用白色時，由於LED的工作電壓接近3V，此時陣列中的某一個點是由一個LED組成，當使用黃色時，其工作電壓約2V，則可以選擇單管降壓驅動或雙管串聯的升壓驅動方式；
[0025]4、同步控制模塊7:同步控制是由邏輯單元組成，其主要功能全部基於高精度的內置時鐘，所以同步控制方法是創建內部高精度時鐘，其控制模式有主從之分，當燈體I作為主燈體I時,主控制模塊4基於內部時鐘定期發出時間標識；從屬燈體I接收到該時間標識以後則根據二次時間標識與本地時鐘之間的差值可以換算出本地時鐘與時鐘的誤差值並據此進行誤差修正，該修正在設備運行期間一直持續進行，修正間隔視誤差大小可以設定，一般情況下每一小時修正一次，這可使本地時鐘與主燈體I之間的時鐘誤差逐步減少並使之符合整體系統時鐘精度要求，同步精度要求視應用功能而定，基本誤差需控制在土 17暈秒以內；
[0026]5、主控制模塊4:主控制電路由ARM單片機組成，採用高精度晶振；
[0027]在具體操作中，每個燈體I上安裝光感應器11，且安裝在靠近LED陣列2 —側，便於收集外部環境光線信息，該光感應器11受主控制模塊4管理，在燈體I點亮前及點亮過程中實測環境亮度，並使得LED陣列2光強與外部環境光強保持定差。
[0028]在具體操作中，多個燈體可以擺放成任意圖案，均應視為本發明的具體實施例。例如:由12個燈體擺放成左轉指示標誌(如圖2所示)，由14個燈體擺放成左轉指示標誌(如圖3所示)，由9個燈體擺放成禁停指示標誌(如圖4所示)。
[0029]在具體操作中，無線模塊5的覆蓋半徑將控制在20米之內，一個燈體I群組的燈體I在此範圍內可根據需要吸附在鐵質底板上組成任意圖形。
[0030]在具體操作中，所述LED陣列2與燈體I連接處設有防水密封膠，燈體I採用密封防護方式，燈體I防護等級符合IP67要求，以滿足在外場嚴酷環境下使用的要求，並且也便於在回收以後對其進行清洗。
[0031]在具體操作中，當較長時間應用於戶外固定標識時，可以在燈體I的充電接口 10上插接帶太陽能電池板的插頭，實現太陽能供電。
[0032]在具體操作中，燈體I的底部磁鐵中心開有預留孔，預留孔用於安裝充電接口 10，該充電插座配有密封用橡膠蓋；優選方案，充電器安裝在專門對應的包裝箱內，當燈體I需要充電時，將燈體I放入包裝箱中，此時充電接口 10與內置在包裝箱中的充電器對接，實現充電，充電器也可以是獨立設置，上述方案均應視為本實用新型的具體實施例。
[0033]實施例一
[0034]同步點亮:假設以6?12個隨機組態的燈體I作為一個群組，使用遙控器發出一組包括固定數量及時間間隔的短間隔等工作模式信息的開啟信號，理論上每一個燈體I均會收到這組開啟信號中的一個或數個信號，各燈體I在等待超過固定間隔時間後以收到的最後一個動作信號作為當前執行信號，此時各燈體I將檢測自身編碼，確定主燈體I並發出時間標識，群組內全部燈體I均按照這個時間標識信號作為同步校準，校準方式是從屬燈體I將時間標識與內部時鐘進行比對，時間標識與內部時鐘的差值就是同步誤差，通過程序予以補償，此時每一個燈體I相互之間的內部時鐘是同步的，當需要按照每分鐘60次閃爍頻率且佔空比為1:1工作時，只需要在每一個秒脈衝上升沿點亮，下降沿熄滅即可獲得同步閃爍的效果，如果必要可在主燈體I發出時間標識信號時加入奇數和偶數標識，此標識加入以後便可夠獲得大於I秒的同步定位。
[0035]實施例二
[0036]流水點亮:指群組內燈體I按循環順序點亮，其工作方式是在獲得基準時間以後，為便於計算，根據同步起點設置一個統一的整數延時，其延時時間應恰好能夠滿足循環周期需要，例如10個燈體I進行循環時，每個增加延時I秒，以10秒作為一個循環即可實現流水閃爍。
【權利要求】
1.一種自由組合式信號燈裝置，包括若干燈體(1)，其特徵在於所述信號燈裝置還包括控制燈體(I)的無線遙控器，所述燈體(I)為柱狀，其一端設有LED陣列(2)，另一端設有連接部(3)，所述LED陣列(2)和連接部(3)間裝有一控制LED陣列(2)的控制系統，所述控制系統包括主控制模塊(4)、用於無線組網的無線模塊(5)、身份識別模塊(6)、用於同步信號獲取和時間校準的同步控制模塊(7)、驅動模塊(8)，所述無線模塊(5)、身份識別模塊(6 )、同步控制模塊(7 )、驅動模塊(8 )均受所述主控制模塊(4 )控制，所述LED陣列(2 )和控制系統均由一電源模塊(9 )供電，所述主控制模塊(4 )通過所述驅動模塊控制LED陣列(2 )。
2.根據權利要求1所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於所述電源模塊(9)包括一充電電池、一充放電保護電路以及一防逆流充電接口( 10)，所述充電接口( 10)安裝在所述連接部(3)上開設的預留孔中。
3.根據權利要求1所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於所述燈體(I)靠近LED陣列(2)—端的殼體上裝有一光感應器(11)，通過與所述主控制模塊(4)連接的光感應器(11)感應周邊環境光線來控制LED陣列(2)發光強度。
4.根據權利要求1所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於每個所述燈體(I)內部的身份識別模塊(6 )內存儲有唯一識別碼。
5.根據權利要求2所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於所述連接部(3)為磁鋼。
6.根據權利要求2所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於所述連接部(3)為吸盤。
7.根據權利要求1所述的一種自由組合式信號燈裝置，其特徵在於所述燈體(I)為圓柱狀，所述LED陣列(2)與燈體(I)連接處設有防水密封膠。
【文檔編號】G08G1/0955GK203376872SQ201320532681
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】王立明, 陳立峰, 王國華, 周偉峰 申請人:王立明