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一种光强自适应交通 信号灯

阅读：249发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种光强自适应交通信号灯专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种光强自适应交通信号灯，包括光强传感器、控制器和信号灯，光强传感器的输出信号依次通过温度补偿电路、放大延时电路和增益调节电路处理后送入控制器中，控制器用于控制信号灯的工作亮度，本实用新型通过光强传感器Q1对信号灯外部坏境的光照强度进行实时检测，采用温度补偿电路对光强传感器Q1元件的输出信号因环境温度变化产生的漂移进行补偿，从而降低温度变化对光强检测的干扰，放大延时电路中采用延时电路对短时间内的异常检测信号进行消除，有效避免外界短暂光源对光强检测造成干扰，采用增益调节电路对组合管的输出信号进行适应性增益调节，使控制器对信号灯的工作亮度的调节更加精确可靠。，下面是一种光强自适应交通信号灯专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光强自适应交通信号灯，包括光强传感器、控制器和信号灯，其特征在于：所述光强传感器的输出信号依次通过温度补偿电路、放大延时电路和增益调节电路处理后送入所述控制器中，所述控制器用于控制所述信号灯的工作亮度。
2.根据权利要求1所述的光强自适应交通信号灯，其特征在于：所述温度补偿电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端通过电阻R1连接可调电阻RP1的引脚3，可调电阻RP1的引脚2接地，可调电阻RP1的引脚1连接光传感器的信号输出端，运放器AR1的反相输入端通过并联的电阻R2、电容C1连接运放器AR1的输出端，且通过并联的电阻R3、热敏电阻RM1接地。
3.根据权利要求2所述的光强自适应交通信号灯，其特征在于：所述放大延时电路三极管VT1、VT2，三极管VT1的发射极连接电阻R4、R5的一端和运放器AR1的输出端，三极管VT1的集电极连接电阻R4的另一端和三极管VT2的基极，并通过并联的电阻R6、电容C2接地，三极管VT1的基极连接电阻R5的一端和三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极连接所述增益调节电路的输入端。
4.根据权利要求3所述的光强自适应交通信号灯，其特征在于：所述增益调节电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7、R8的一端，运放器AR2的同相输入端连接电容C3的一端和可调电阻RP2的引脚1，电容C3的另一端与可调电阻RP2的引脚3并联接地，电阻R7的另一端与可调电阻RP2的引脚2连接三极管VT2的集电极，运放器AR2的输出端连接电阻R8的另一端和控制器的输入端。
5.根据权利要求1-4任一所述的光强自适应交通信号灯，其特征在于：所述光强传感器选用型号为HA2003的光强传感器Q1，光强传感器Q1的电源端连接+12V电源。

说明书全文

一种光强自适应交通信号灯

技术领域

[0001] 本实用新型涉及交通信号灯调节技术领域，特别是涉及一种光强自适应交通信号灯。

背景技术

[0002] 随着智能交通照明系统的不断发展，交通信号灯也发展为光强自适应模式，可以随着光照强度改变信号灯的亮度，不仅起到的节能的效果，而且在一些特殊环境下起到保护驾驶员安全的作用，例如安装在隧道口的光强自适应交通信号灯，可有效防止驾驶员因光感能力下降看不清信号灯的状态。

[0003] 现有的光强自适应交通信号灯主要通过光强传感器检测信号灯周围环境光照强度，然后将检测信号经放大处理后送入控制器中，控制器根据检测信号电位值大小控制信号灯的亮度。然而信号灯周围环境光照复杂，例如昼夜温差和过往车辆灯光照射等都会对光强传感器的检测结果带来干扰，使控制器接收到的检测信号值与实际值偏差较大，造成信号灯亮度实际控制效果不好。

[0004] 所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。实用新型内容

[0005] 针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种光强自适应交通信号灯。

[0006] 其解决的技术方案是：一种光强自适应交通信号灯，包括光强传感器、控制器和信号灯，所述光强传感器的输出信号依次通过温度补偿电路、放大延时电路和增益调节电路处理后送入所述控制器中，所述控制器用于控制所述信号灯的工作亮度。

[0007] 优选的，所述温度补偿电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端通过电阻R1连接可调电阻RP1的引脚3，可调电阻RP1的引脚2接地，可调电阻RP1的引脚1连接光传感器的信号输出端，运放器AR1的反相输入端通过并联的电阻R2、电容C1连接运放器AR1的输出端，且通过并联的电阻R3、热敏电阻RM1接地。

[0008] 优选的，所述放大延时电路三极管VT1、VT2，三极管VT1的发射极连接电阻R4、R5的一端和运放器AR1的输出端，三极管VT1的集电极连接电阻R4的另一端和三极管VT2的基极，并通过并联的电阻R6、电容C2接地，三极管VT1的基极连接电阻R5的一端和三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极连接所述增益调节电路的输入端。

[0009] 优选的，所述增益调节电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7、R8的一端，运放器AR2的同相输入端连接电容C3的一端和可调电阻RP2的引脚1，电容C3的另一端与可调电阻RP2的引脚3并联接地，电阻R7的另一端与可调电阻RP2的引脚2连接三极管VT2的集电极，运放器AR2的输出端连接电阻R8的另一端和控制器的输入端。

[0010] 优选的，所述光强传感器选用型号为HA2003的光强传感器Q1，光强传感器Q1的电源端连接+12V电源。

[0011] 通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

[0012] 1.本实用新型通过光强传感器Q1对信号灯外部坏境的光照强度进行实时检测，采用温度补偿电路对光强传感器Q1元件的输出信号因环境温度变化产生的漂移进行补偿，从而降低温度变化对光强检测的干扰；

[0013] 2.放大延时电路中采用三极管VT1、VT2形成的组合管对检测信号进一步增强，同时采用延时电路对短时间内的异常检测信号进行消除，有效避免外界短暂光源对光强检测造成干扰；

[0014] 3.采用增益调节电路对组合管的输出信号进行适应性增益调节，从而在同样的光照强度变化量下运放器AR2输出到控制器中的检测信号值变化量不同，最终使控制器对信号灯的工作亮度的调节更加精确可靠。附图说明

[0015] 图1为本实用新型光强传感器与温度补偿电路连接的电路原理图。

[0016] 图2为本实用新型放大延时电路原理图。

[0017] 图3为本实用新型增益调节电路原理图。

具体实施方式

[0018] 有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

[0019] 下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

[0020] 一种光强自适应交通信号灯，包括光强传感器、控制器和信号灯，光强传感器的输出信号依次通过温度补偿电路、放大延时电路和增益调节电路处理后送入控制器中，控制器用于控制信号灯的工作亮度。如图1所示，具体使用时，光强传感器选用型号为HA2003的光强传感器Q1，光强传感器Q1的电源端连接+12V电源。

[0021] 光强传感器Q1对信号灯外部坏境的光照强度进行检测，并转换为相应强度的电信号输出到温度补偿电路中。温度补偿电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端通过电阻R1连接可调电阻RP1的引脚3，可调电阻RP1的引脚2接地，可调电阻RP1的引脚1连接光传感器的信号输出端，运放器AR1的反相输入端通过并联的电阻R2、电容C1连接运放器AR1的输出端，且通过并联的电阻R3、热敏电阻RM1接地。

[0022] 由于光强传感器Q1元件的输出信号会随着周围环境温度的变化产生漂移，致使测量电路的输出产生零点漂移，漂移过大会造成测量的不灵敏或过灵敏，使自适应控制的可靠性下降。为此，将光强传感器Q1的输出信号经RP1分流后送入运放器AR1中进行放大调理，其中电阻R2、电容C1在运放器AR1的放大过程中起到反馈补偿作用，保证信号稳定输出，并且根据光强传感器Q1的输出特性曲线，加入热敏电阻RM1进行温度补偿，从而降低温度变化对光强检测的干扰。

[0023] 为了进一步增强检测信号强度，运放器AR1的输出信号送入放大延时电路中进行次级放大。如图2所示，放大延时电路中三极管VT1、VT2形成组合管对信号进行快速放大，从而提高信号放大效率。在实际使用过程中，经常存在外界短暂光源对光强传感器Q1的检测造成干扰，尤其在夜晚光照暗的情况下，过往车辆灯光照射会造成光强传感器Q1输出信号短时间内异常增大，因此设计延时电路避免此干扰发生。其中延时电路包括电阻R6、电容C2，当异常检测信号流入组合管中进行放大时，首先会对电容C2进行充电，从而使短时间内避免异常电流对后级电路的干扰。具体设置时，三极管VT1的发射极连接电阻R4、R5的一端和运放器AR1的输出端，三极管VT1的集电极连接电阻R4的另一端和三极管VT2的基极，并通过并联的电阻R6、电容C2接地，三极管VT1的基极连接电阻R5的一端和三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极连接增益调节电路的输入端。

[0024] 为了使控制器对信号灯的工作亮度达到精确调节，设置增益调节电路对组合管的输出信号进行调节。如图3所示，增益调节电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7、R8的一端，运放器AR2的同相输入端连接电容C3的一端和可调电阻RP2的引脚1，电容C3的另一端与可调电阻RP2的引脚3并联接地，电阻R7的另一端与可调电阻RP2的引脚2连接三极管VT2的集电极，运放器AR2的输出端连接电阻R8的另一端和控制器的输入端。其中电阻R7与可调电阻RP2对组合管的输出信号进行分流，使检测信号分两路送入运放器AR2中进行放大，根据差分放大原理可知，通过改变可调电阻RP2的阻值可改变运放器AR2的增益效果，从而在同样的光照强度变化量下运放器AR2输出到控制器中的检测信号值变化量不同。对于不同地区不同季节而言，太阳高度角和日照时间也不同，这样就可以通过调节可调电阻RP2的阻值以达到最佳增益输出，提高控制器的控制精度。

[0025] 本实用新型在具体使用时，通过光强传感器Q1对信号灯外部坏境的光照强度进行实时检测，采用温度补偿电路对光强传感器Q1元件的输出信号因环境温度变化产生的漂移进行补偿，从而降低温度变化对光强检测的干扰。放大延时电路中采用三极管VT1、VT2形成的组合管对检测信号进一步增强，同时采用延时电路对短时间内的异常检测信号进行消除，有效避免外界短暂光源对光强检测造成干扰，最后采用增益调节电路对组合管的输出信号进行适应性增益调节，最终使控制器对信号灯的工作亮度的调节更加精确可靠。

[0026] 以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

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