CN104219852B - 一种地下车库出入口智能照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下车库出入口智能照明系统，它可以有效降低地下车库室内外的照度差，并且具有行车指示与节能功能；它包括：智能照明模块：用于调节地下车库的照度，实现地下车库入口与库外照度的渐变消除车库“黑洞”现象；所述智能照明模块包括照度检测电路，所述照度检测电路用于检测库外照度并将检测结果传递给DSP处理器，调光电路根据DSP处理器所给的控制信号对电路的照度进行调节；所述调光电路为若干条；DSP处理器的输出端口为若干个，每个DSP输出端口控制一条调光电路；行车指示模块：当汽车进出口地下车库时，提醒对向来车注意避让降低事故发生率；节能控制模块：车辆离开出入口后，经过设定的延时，地下车库的灯具自动进入节能状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下车库出入口智能照明系统。
背景技术
地下车库由于处于地下，白天光线很难射入其中，白天地下车库库外光线照度(光照强度)与地下车库存在较大的照度差。当我们从明亮的地方走进黑暗的地方，一下子我们的眼睛就会什么也看不见，需要经过一会，才会慢慢地适应，逐渐看清暗处的东西，这一过程需要较长的时间，其间视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程，就是暗适应，也就是视网膜对暗处的适应能力。由暗处到亮处，特别是强光下，最初一瞬间会感到光线刺眼发眩，几乎看不清外界事物，一段时间之后逐渐看清物品，这叫明适应。当驾驶员驶入或驶出地下车库时，面对地下车库库外与地下车库之间存在的较大照度差，驾驶员的眼睛的暗适应与明适应能力需要极大的挑战，在这两个过程中，视力辨别能力下降，极易引发车辆事故。
由于地下车库无光线射入，全天候需要照明系统提供照明，有车辆进出入地下车库与无车进出入时若保持一样的照明强度会造成能源不必要的浪费。
有的地下车库出入口设在一起，即双行道地下室车库，车道不是水平直线的时候，驾驶员很难判断对向是否有车驶过来，不能提前做好避让措施很容易引发交通事故。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种地下车库出入口智能照明系统，它包括智能调光、引导指示以及照明控制多种功能，可以有效降低地下车库库外与地下车库之间的照度差，并设有节能模块在不需要的时候出入口的照明系统处于节能模式。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种地下车库出入口智能照明系统，包括：
智能照明模块：实现库外到地下车库入口的照度逐渐降低；所述智能照明模块包括安装于库外的照度检测电路和若干条调光电路，所述照度检测电路用于检测库外照度并将检测结果传递给DSP处理器，所述DSP处理器输出若干个依次递减的占空比；调光电路根据DSP处理器所给的信号对电路的照度进行调节；每个DSP输出端口控制一条调光电路；所述调光电路中的灯具为功率可调的LED灯并设立于地下车库的车库顶部按与车道方向垂直的方向布置；
行车指示模块：安装于地下车库车道两侧的墙壁上，当汽车进出地下车库时，指示灯亮，既能提醒对向来车注意避让，又利于同车道上驾驶员了解本车道的行车情况；
节能控制模块：车辆离开车库出入口后，经过设定的延时，地下车库出入口的灯具自动进入节能状态。
所述照度检测电路包括库外照度感应电路与信号放大电路；所述库外照度感应电路通过光敏电阻感应库外照度的变化；所述信号放大电路将照度感应电路的输出信号通过放大器与数模转换器将库外照度信号转换成电信号。
所述调光电路包括：调光驱动芯片，所述调光驱动芯片VDS端接有电压源VDD，所述电压源VDD与地之间连接有并联的电容C18与电解电容C8；所述调光驱动芯片LD端与地之间连接有并联的电容C21与可调电阻R15；所述调光驱动芯片LD端与地之间还连接有串联连接的电阻R14与电容C10；所述电阻R14与电容C10之间连接有控制信号S，S高电平时，调光电路导通，S低电平时，调光电路关断；所述调光驱动芯片的PWMD端连接DSP处理器；所述调光驱动芯片RI端与GATE端之间连接有电阻R13；所述调光驱动芯片GATE端与发光电路连接；所述发光电路用于地下车库的照明；所述调光驱动芯片CS端与地之间连接有电容C22；所述调光驱动芯片GND端接地。
所述发光电路结构包括，MOS管Q1基极通过电阻R10连接调光驱动芯片GATE端，所述MOS管Q1源极通过电阻R12与地连接；所述MOS管Q1源极与调光驱动芯片CS端连接有电阻R11；所述MOS管Q1漏极通过三个彼此并联的电路与电压源Vbus连接；所述三个彼此并联的电路分别为:电容C19、LED灯D2与电感L4的串联电路和若干个LED灯串联电路；所述二极管D2的负极连接电源Vbus。
所述行车指示模块包括行车检测电路与行车指示电路；所述行车检测电路由地感线圈检测电路与参考电路组成，所述地感线圈检测电路输出的频率F1与所述参考电路输出的频率F0做差值，F1-F0超过设定的阈值时认为有车经过，相应的行车指示电路控制指示灯亮，既可以提醒对向来车注意避让，又利于同车道上驾驶员了解本车道的行车情况。
所述节能模块的具体电路结构包括：与地感线圈检测电路连接的控制信号端Port2，所述控制信号端Port2通过电阻R26与MOS管Q6基极连接，所述MOS管Q6基极通过电阻R29与地连接；所述MOS管Q6源极接地；所述MOS管Q6源极与漏极之间接有二极管D4，所述MOS管Q6源极与电源VDD之间依次串联连接两个电路：电阻R28与点解电容C4的并联连接电路，二极管D3与继电器K1的并联电路；所述继电器K1控制整个地下室出入口的照明系统中的部分调光电路。
所述库外照度感应电路的结构为：5V电压源与地之间依次串联连接电阻R2与二极管D1，所述二极管负极接地正极接放大器正极，所述放大器负极通过电阻R3接地；所述放大器输出端与负极之间接有两个并联电路：电阻R4与光敏电阻CDS的串联电路，电阻R5与可调电阻R6的串联电路；所述电阻R4与光敏电阻CDS之间连接差分放大器负极，所述电阻R5与可调电阻R6之间连接差分放大器正极，所述差分放大器的两个增益调整端之间接有可调电阻R7，所述差分放大器的参考电压端接地，所述差分放大器的输出端通过电阻R8连接数模转换器ADC，所述数模转换器ADC连接DSP处理器。
所述地感线圈检测电路包括：用于感应车辆通过的地感线圈L1，所述地感线圈L1与变压器T1连接，所述变压器T1两端连接有电容C2与地，所述电容C2与地之间接有电阻R18，所述电容C2并联连接电容C1，所述电容C2与电阻R18之间连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极与集电极直接连接，所述三极管Q2的发射极接地；所述三极管Q2的基极与电压源VDD之间并联连接电阻R16与电阻R17，所述三极管的集电极与频率信号输出端F1之间连接电容C3。
所述频率参考电路包括：一端接地的参考电感L2，所述参考电感L2另一端通过并联连接的电容C5与电容C6与三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的基极与集电极直接连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接地，所述三极管Q3的基极与电压源VDD之间接有并联连接的电阻R8与R10，所述三极管Q5集电极通过电容C7与参考频率端F0连接。
所述行车指示电路包括：光耦，所述光耦的输入端正极通过电阻R22与电压源VCC连接，所述光耦负极与控制信号Port1连接，所述控制信号Port1与行车检测电路连接，所述光耦集电极通过电阻R23与电压源VDD连接，所述光耦发射极通过电阻R24与三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5集电极通过电阻R25与三极管Q4基极连接，所述三极管Q4发射极与三极管Q5连接并通过两个并联电路接地，所述两个并联电路为：正极接地的二极管D5，若干个串联连接的LED灯。
所述地感线圈L1设立于车辆驶入地下车库出入口之前的车道上，离车库出入口至少10米。
本发明的有益效果为：
智能照明模块可以根据库外照度值，实时调节出入口照明输出照度，减少车库内外照度差，提高驾驶员视觉舒适度。
行车指示模块，可以提示驾驶员在出入口位置的车辆进出情况，做到减速避让，避免车辆事故。
节能控制模块，由于频率检测电路设在距进出口有一定距离的位置，即车辆到达进出口前检测电路就开始工作，检测车辆是否进入，如果有车进入，灯在车到达进出口前自动打开，有效避免没必要的暗适应；待车辆离开后，经过设定延时，部分灯具自动关闭，地下车库出入口保持低照度，起到了良好的节能效果。
节能控制模块采用低照度节能而不是全部关闭是为了防止，当车驶出地下车库时由于灯光突然打开对驾驶员造成明适应。
附图说明
图1为地下车库智能照明系统示意图；
图2为库外照度感应电路；
图3为调光电路；
图4为节能模块与调光电路连接图；
图5为照度调节曲线；
图6为地感线圈检测电路；
图7为频率参考电路；
图8为行车指示电路；
图9为行车指示灯1示意图；
图10为行车指示灯2示意图；
图11为节能模块电路结构；
图12为继电器K1与调光电路的连接关系。
其中，1、DSP处理器；2、调光电路；3、节能控制模块。
具体实施方式
一种地下车库出入口智能照明系统，包括：
智能照明模块：实现库外到地下车库入口的照度逐渐降低；智能照明模块包括安装于库外的照度检测电路和若干条调光电路，照度检测电路用于检测库外照度并将检测结果传递给DSP处理器，DSP处理器输出若干个依次递减的占空比；调光电路根据DSP处理器所给的信号对电路的照度进行调节；每个DSP输出端口控制一条调光电路；调光电路中的灯具为功率可调的LED灯并设立于地下车库的车库顶部按与车道方向垂直的方向布置；
行车指示模块：安装于地下车库车道两侧的墙壁上，当汽车进出地下车库时，指示灯亮，既能提醒对向来车注意避让，又利于同车道上驾驶员了解本车道的行车情况；
节能控制模块：车辆离开车库出入口后，经过设定的延时，地下车库出入口的灯具自动进入节能状态。
在距出入口一定距离的位置设计了地感线圈，当有车辆出入时，借助高亮灯具做成的引导指示牌，提醒驾驶员注意过往车辆，同时将地感线圈设定在距出入口有一定距离的位置(至少10米)，可以有效避免车辆驶入车库时不必要的暗适应。
如图1所示，当车辆离开车库时，地感线圈1检测到车辆信号，此时，指示灯1点亮，提醒进入车库的驾驶员注意避让。当驾驶员进入车库时，地感线圈2检测到车辆信号，指示灯2点亮，提醒离开车库的驾驶员注意避让。
为加强地下车库的节能降耗同时避免不必要的明适应，设计了部分灯具自动关闭功能。当车辆离开车库后，经过设定延时，灯具自动进入关闭或微亮状态，较好的节约照明用电。
图2为车库的库外照度感应电路，5V电压源与地之间依次串联连接电阻R2与二极管D1，二极管负极接地正极接放大器正极，放大器负极通过电阻R3接地，因此形成一个恒流源。放大器输出端与负极之间接有两个并联电路：电阻R4与光敏电阻CDS的串联电路，电阻R5与可调电阻R6的串联电路；电阻R4与光敏电阻CDS之间连接差分放大器负极，电阻R5与可调电阻R6之间连接差分放大器正极，差分放大器的两个增益调整端之间接有可调电阻R7，差分放大器的参考电压端接地，差分放大器的输出端通过电阻R8连接数模转换器ADC，数模转换器ADC连接DSP处理器。R4＝R5，R6为可调电阻安装电路前根据周围环境对R6进行调节，当光敏电阻因光照导致阻值发生改变时，差分放大器两个输入端形成电压差，从而将光线照度信号转变为电压信号，并通过DSP处理器将信号转换成PWM信号来调节电路的照度。
图3为调光电路，包括：调光驱动芯片，调光驱动芯片VDS端接有电压源VDD，电压源VDD与地之间连接有并联的电容C18与电解电容C8；调光驱动芯片LD端与地之间连接有并联的电容C21与可调电阻R15；调光驱动芯片LD端与地之间还连接有串联连接的电阻R14与电容C10；电阻R14与电容C10之间连接有控制信号S，S高电平时，调光电路导通，S低电平时，调光电路关断；调光驱动芯片的PWMD端连接DSP处理器；调光驱动芯片RI端与GATE端之间连接有电阻R13；调光驱动芯片GATE端与发光电路连接；发光电路用于地下车库的照明；调光驱动芯片CS端与地之间连接有电容C22；调光驱动芯片GND端接地。
发光电路结构包括，MOS管Q1基极通过电阻R10连接调光驱动芯片GATE端，MOS管Q1源极通过电阻R12与地连接；MOS管Q1源极与调光驱动芯片CS端连接有电阻R11；MOS管Q1漏极通过三个彼此并联的电路与电压源Vbus连接；三个彼此并联的电路分别为:电容C19、LED灯D2与电感L4的串联电路和若干个LED灯串联电路；所述二极管D2的负极连接电源Vbus。因为要实现灯光照度的渐变，所以调光电路必须为若干条，每一条调光电路中的LED灯的照度一致，若干条调光电路形成照度的变化。
为了减少不必要的能源浪费，本发明设计了节能控制模块，同时减少不必要的明适应，节能控制模块采用关闭部分灯光的技术方案，即节能模块3设立在部分调光电路2上而不是全部，如图4所示，其中1为DSP处理器。最终的智能照明模块的照度表如图5所示，其中x轴代表距离车库出入口的距离，y轴代表照度。
行车指示模块包括行车检测电路与行车指示电路；所述行车检测电路由地感线圈检测电路与参考电路组成，所述地感线圈检测电路输出的频率F1与所述参考电路输出的频率F0做差值，F1-F0超过设定的阈值时认为有车经过，相应的行车指示电路控制指示灯亮，既可以提醒对向来车注意避让，又利于同车道上驾驶员了解本车道的行车情况。
如图6与图7所示，地感线圈检测电路包括：用于感应车辆通过的地感线圈L1，地感线圈L1与变压器T1连接，变压器T1两端连接有电容C2与地，电容C2与地之间接有电阻R18，电容C2并联连接电容C1，电容C2与电阻R18之间连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极与集电极直接连接，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的基极与电压源VDD之间并联连接电阻R16与电阻R17，三极管的集电极与频率信号输出端F1之间连接电容C3。
频率参考电路包括：一端接地的参考电感L2，参考电感L2另一端通过并联连接的电容C5与电容C6与三极管Q3的基极连接；三极管Q3的基极与集电极直接连接，三极管Q3的基极通过电阻R9接地，三极管Q3的基极与电压源VDD之间接有并联连接的电阻R8与R10，三极管Q5集电极通过电容C7与参考频率端F0连接。
如图8所示，行车指示电路包括：光耦，光耦的输入端正极通过电阻R22与电压源VCC连接，光耦负极与控制信号Port1连接，控制信号Port1与行车检测电路连接，光耦集电极通过电阻R23与电压源VDD连接，光耦发射极通过电阻R24与三极管Q5的基极连接，三极管Q5集电极通过电阻R25与三极管Q4基极连接，三极管Q4发射极与三极管Q5连接并通过两个并联电路接地，两个并联电路为：正极接地的二极管D5，若干个串联连接的LED灯。
控制信号Port1用于感应行车检测电路传递的信号，并根据控制信号导通或者关闭电路。
为了方便驾驶员观察车道上的车辆行驶情况，行车指示灯的具体方向示意图如图9-10所示，同时本车道的指示灯设置在本车道右侧的墙壁上。
图11为节能模块的电路图。电路包括：包括：与地感线圈检测电路连接的控制信号端Port2，控制信号端Port2通过电阻R26与MOS管Q6基极连接，MOS管Q6基极通过电阻R29与地连接；MOS管Q6源极接地；MOS管Q6源极与漏极之间接有二极管D4，MOS管Q6源极与电源VDD之间依次串联连接两个电路：电阻R28与点解电容C4的并联连接电路，二极管D3与继电器K1的并联电路；继电器K1控制整个地下室出入口的照明系统中的部分调光电路。控制信号端Port2用于接收行车检测电路的信号，并以此来控制整个电路的导通与关闭。图12为继电器开关K1与调光电路的连接关系，其中V为电源。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，包括：
智能照明模块：实现库外到地下车库入口的照度逐渐降低；所述智能照明模块包括安装于库外的照度检测电路和若干条调光电路，所述照度检测电路用于检测库外照度并将检测结果传递给DSP处理器，所述DSP处理器输出若干个依次递减的占空比；调光电路根据DSP处理器所给的信号对电路的照度进行调节；每个DSP输出端口控制一条调光电路；所述调光电路中的灯具为功率可调的LED灯并设立于地下车库的车库顶部按与车道方向垂直的方向布置；所述照度检测电路包括库外照度感应电路与信号放大电路；所述库外照度感应电路通过光敏电阻感应库外照度的变化；所述信号放大电路将照度感应电路的输出信号通过放大器与数模转换器将库外照度信号转换成电信号；
行车指示模块：安装于地下车库车道两侧的墙壁上，当汽车进出地下车库时，指示灯亮，既能提醒对向来车注意避让，又利于同车道上驾驶员了解本车道的行车情况；所述行车指示模块包括行车检测电路与行车指示电路；所述行车检测电路由地感线圈检测电路与频率参考电路组成，所述地感线圈检测电路输出的频率F1与所述频率参考电路输出的频率F0作差值，F1-F0超过设定的阈值时认为有车经过，相应的行车指示电路控制指示灯亮；所述行车检测电路设在距进出口至少10米的位置；
节能控制模块：车辆离开车库出入口后，经过设定的延时，地下车库出入口的灯具自动进入节能状态。
2.如权利要求1所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述调光电路包括：调光驱动芯片，所述调光驱动芯片VDS端接有电压源VDD，所述电压源VDD与地之间连接有并联的电容C18与电解电容C8；所述调光驱动芯片LD端与地之间连接有并联的电容C21与可调电阻R15；所述调光驱动芯片LD端与地之间还连接有串联连接的电阻R14与电容C10；所述电阻R14与电容C10之间连接有控制信号S，S高电平时，调光电路导通，S低电平时，调光电路关断；所述调光驱动芯片的PWMD端连接DSP处理器；所述调光驱动芯片RI端与GATE端之间连接有电阻R13；所述调光驱动芯片GATE端与发光电路连接；所述发光电路用于地下车库的照明；所述调光驱动芯片CS端与地之间连接有电容C22；所述调光驱动芯片GND端接地。
3.如权利要求2所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述发光电路结构包括，MOS管Q1基极通过电阻R10连接调光驱动芯片GATE端，所述MOS管Q1源极通过电阻R12与地连接；所述MOS管Q1源极与调光驱动芯片CS端连接有电阻R11；所述MOS管Q1漏极通过三个彼此并联的电路与电压源Vbus连接；所述三个彼此并联的电路分别为:电容C19、LED灯D2与电感L4的串联电路和若干个LED灯串联电路；所述LED灯D14的负极连接电源Vbus。
4.如权利要求1所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述节能模块的具体电路结构包括：与地感线圈感应检测电路连接的控制信号端Port2，所述控制信号端Port2通过电阻R26与MOS管Q6基极连接，所述MOS管Q6基极通过电阻R29与地连接；所述MOS管Q6源极接地；所述MOS管Q6源极与漏极之间接有二极管D4，所述MOS管Q6源极与电源VDD之间依次串联连接两个电路：电阻R28与点解电容C4的并联连接电路，二极管D3与继电器K1的并联电路；所述继电器K1控制整个地下室出入口的照明系统中的部分调光电路。
5.如权利要求1所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述库外照度感应电路的结构为：5V电压源与地之间依次串联连接电阻R2与二极管D1，所述二极管负极接地正极接放大器正极，所述放大器负极通过电阻R3接地；所述放大器输出端与负极之间接有两个并联电路：电阻R4与光敏电阻CDS的串联电路，电阻R5与可调电阻R6的串联电路；所述电阻R4与光敏电阻CDS之间连接差分放大器负极，所述电阻R5与可调电阻R6之间连接差分放大器正极，所述差分放大器的两个增益调整端之间接有可调电阻R7，所述差分放大器的参考电压端接地，所述差分放大器的输出端通过电阻R8连接数模转换器ADC，所述数模转换器ADC连接DSP处理器。
6.如权利要求1所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述地感线圈检测电路包括：用于感应车辆通过的地感线圈L1，所述地感线圈L1与变压器T1连接，所述变压器T1两端连接有电容C2与地，所述电容C2与地之间接有电阻R18，所述电容C2并联连接电容C1，所述电容C2与电阻R18之间连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极与集电极直接连接，所述三极管Q2的发射极接地；所述三极管Q2的基极与电压源VDD之间并联连接电阻R16与电阻R17，所述三极管的集电极与频率信号输出端F1之间连接电容C3。
7.如权利要求1或6所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述频率参考电路包括：一端接地的参考电感L2，所述参考电感L2另一端通过并联连接的电容C5与电容C6与三极管Q3的基极连接；所述三极管Q3的基极与集电极直接连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接地，所述三极管Q3的基极与电压源VDD之间接有并联连接的电阻R8与R10，所述三极管Q5集电极通过电容C7与参考频率端F0连接。
8.如权利要求7所述的一种地下车库出入口智能照明系统，其特征是，所述行车指示电路包括：光耦，所述光耦的输入端正极通过电阻R22与电压源VCC连接，所述光耦负极与控制信号Port1连接，所述控制信号Port1与行车检测电路连接，所述光耦集电极通过电阻R23与电压源VDD连接，所述光耦发射极通过电阻R24与三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5集电极通过电阻R25与三极管Q4基极连接，所述三极管Q4发射极与三极管Q5连接并通过两个并联电路接地，所述两个并联电路为：正极接地的二极管D5，若干个串联连接的LED灯。
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