CN201556300U - 一种多相位道路交通信号控制机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多相位道路交通信号控制机，包括控制主板、底板电路、电源模块，所述的控制主板具有用户操作界面，控制主板上设置有用于多种相位工作模式的微处理器，微处理器通过串口发送操作指令给底板电路；底板电路上设置有微控制器、开关信号输入输出电路和信号灯驱动电路，微控制器输入端通过串口连接控制主板的微处理器，微控制器输出端连接开关信号输入输出电路，开关信号输入输出电路连接信号灯驱动电路。本实用新型提供多路信号灯驱动输出，位每个工作日多个时段设置多种工作模式，每个时段都可设置多个相位，并允许输入任意灯色组合的相位设置，同时具有绿冲突检查功能，满足了目前多数城市的交通信号控制需求。

Description

一种多相位道路交通信号控制机

技术领域

本实用新型涉及智能交通工程领域，具体是一种道路交通信号控制机。

背景技术

目前许多地区使用单点式道路交通信号控制机，设计过于简单，只能按照程序固定相位运行，用户只能修改一些时间参数，不能够对相位进行设置；一些具有相位设置功能的控制机却不能通过面板直接操作，必须借助外部手动装置或电脑才可完成相位设置；并且市场上单点式信号控制机功能过于简单，输出信号路数少，用户不得不购买协调式控制机作为单点式控制机使用，造成很大浪费。

发明内容

本实用新型针对目前单点式道路交通信号控制机功能简单，输出信号不足，相位不能任意设置的缺陷，设计一种多相位道路交通信号控制机，具有工作模式多样，相位设置灵活方便，并具有现场可操作性，为道路交通信号控制起到重要作用。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种多相位道路交通信号控制机，包括控制主板、底板电路、电源模块，所述的控制主板具有用户操作界面，控制主板上设置有用于多种相位工作模式的微处理器，微处理器通过串口发送操作指令给底板电路；底板电路上设置有微控制器、开关信号输入输出电路和信号灯驱动电路，微控制器输入端通过串口连接控制主板的微处理器，微控制器输出端连接开关信号输入输出电路，开关信号输入输出电路连接信号灯驱动电路。

作为优选，所述的控制主板上设置有用于用户操作的键盘和用于指示控制机状态的数码管和LED灯。

作为优选，所述的底板电路设置有扩展功能电路插槽。

作为优选，所述的底板电路上设置有信号灯故障检测模块。

作为优选，所述的电源模块采用12V开关电源模块，前端装有电源滤波器和避雷器。

作为优选，所述的底板电路上设置有发现交叉通道的绿灯同时出现的对绿冲突检测模块。

作为优选，所述的控制主板上设置有用于方案参数设置的功能按钮。

本实用新型设计的多相位道路交通信号控制机，提供了多路信号灯驱动输出，提供每个工作日多个时段任意设置多种工作模式，每个时段都可设置多个相位，并允许输入任意灯色组合的相位设置，同时具有绿冲突检查功能，可以满足目前多数中小城市的交通信号控制需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为交通信号灯故障时的操作面板的状态图；

图3为本实用新型的软件流程图。

具体实施方式

如图1所示，控制主板通过串口和底板电路连接，底板电路具有6个插槽，其中四个插槽安装四路信号灯驱动电路，每块信号灯驱动电路对应十字路口一个方向的11路信号灯，整个信号控制机可以输出44路灯色信号；底板电路还安装开关信号输出入电路，开关信号输出入电路具有16路开关信号输出入可以对应十字路口每个方向的4个车道的车辆检测设备，采集车流数据；底板电路的扩展功能电路插槽留作备用，比如以太网或无线接口，用于单点信号机入网；控制机所有模块通过12V电源模块供电。

底板电路具有微控制器，通过串口接收控制主板指令，微控制器采集信号灯状态、采集开关信号输入、驱动开关信号输出等；底板电路还能独自对信号灯故障进行检测，发现故障可以输出黄闪信号。

信号灯驱动电路具有11路信号灯驱动和检测功能，并可以更具实际需要在底板电路上配置1块或多块信号灯驱动电路，最多可以输出44路信号灯。

电源模块采用12V开关电源模块，前端装有电源滤波器和避雷器。

交通信号控制机具有10种工作模式：包括多相位定周期、黄闪、红灯、关灯、优先通行权申请模式、三种自适应模式123、手动模式、步进模式。其中除了手动模式和步进模式其他8种工作模式都可时段工作模式。

多相位定周期模式：控制机按照预先设定的多个相位以一定的周期顺序改变信号灯色。

黄闪模式：控制机以每秒1次的频率让黄色信号灯闪烁，其他信号灯熄灭。

红灯模式：控制机让所有红灯全亮，其他信号灯熄灭。

关灯模式：控制机在指定时段熄灭所有信号灯。

优先通行权申请模式：控制机根据交通工具、控制中心或路边申请装置发出的申请信号调出一个优先通行相位，放行优先通行的交通流，优先通行结束后恢复原有工作相位。

自适应模式1：控制机给每个相位默认输出最小绿灯时间，在相位改变之前，检测所有绿灯放行道口车辆通行情况，若没有车通过，则结束当前相位，若有车正准备通过，则给当前相位增加若干秒时间，直到当前相位时间达到最大绿灯时间限制。

自适应模式2：控制机给每个相位默认输出最大绿灯时间，控制机实时监测所有绿灯放行道口车辆通行情况，若无车通过，则额外减少若干秒时间，若有车通过，则不对相位时间进行额外修改。

自适应模式3：控制机给每个相位输出默认时钟，并实时监测整个相位时间内所有绿灯放行道口实际车辆通行时间，并计算相位时间利用率；在每个相位开始之前，都利用上个周期的相位利用率比例来重新分配相位时间，使相位时间分配符合实际车流变化。

控制机具有3种工作日方案配置；每个方案有10个时段；每个时段可以指定8种工作模式之一，并有独立的相位配时表；每个相位配时表最多可以设置32个相位；控制机还可以设置100个特殊日期，每个特殊日期可以指定一个工作日方案配置。

用户可以通过控制主板进行方案、时段、相位、参数设置。相位设置时可以使用功能按钮进行灯色选择、相位插入、相位删除、相位复制和相位移动功能。方案、时段也可以删除、复制操作。

用户可以任意设置相位，并且相位设置过程中，实时对绿冲突进行检测，一旦发现交叉通道的绿灯同时出现，立即闪烁LED指示灯提醒用户注意。

控制机具有信号灯故障检测功能，发现信号灯故障，可以在面板LED指示灯上显示，提示用户查找故障

如图2所示，控制机发现东向道口机动车右转红色信号灯和西向道口机动车直行黄色信号灯发生故障，在故障指示面板上点亮对应的LED指示灯，其他LED指示灯熄灭。

图3本实用新型的软件流程图：

(1)初始化：系统启动之后，对串口、时钟、键盘指示进行初始化设置；

(2)系统自检：初始化结束后，系统开始读取各电路模块的状态，进行检测；发现故障将输出黄闪；

(3)读取参数设置：读取用户设置的方案、时段、相位参数设置；

装载相位：把当前运行的相位装入内存，交通信号控制正式开始；

(4)事件分类：系统把时段相位输出、串口、键盘显示分为三大类事件，按照不同事件分类处理；

(5)时段运行控制：系统根据当前实际时间选择用户设置的方案时段；

(6)工作模式控制：系统根据时段指定的工作模式选择不同的操作子程序；

(7)相位运行控制：系统根据相位设置，控制当前信号灯色变化，并把控制参数写入串口缓冲，系统在固定1秒时间产生一个串口输出事件；

(8)键盘显示输入输出：该子程序实现对用户操作界面显示和键盘处理功能；

(9)用户操作界面控制：用户操作界面控制程序，实现用户操作逻辑，实现控制机的方案、时段、相位、参数设置，并提供复制、删除、移动、绿冲突检测功能；

(10)记录存储控制：记录存储控制程序实现对用户设置的存储功能，自动对存储器进行分页校验，并对数据记录进行写保护处理；

(11)串口输入输出：该子程序实现对串口通信的支持，实现控制主板和底板电路之间的通信连接；

(12)灯色信号输出：该子程序把相位运行控制程序写入的信号灯数据输出给底板电路，底板电路以此数据驱动信号灯驱动电路；

(13)故障检测模块：该子程序检测底板电路返回的信号灯状态，判断信号灯是正常工作，若异常则产生一个故障记录，并输出黄闪信号；

事件处理结束：事件处理结束子程序清除的内部事件寄存器，以备下一次事件产生；

(14)等待事件中断：系统处于空闲状态，等待下一个事件触发。

Claims (7)

1.一种多相位道路交通信号控制机，包括控制主板、底板电路、电源模块，其特征在于，所述的控制主板具有用户操作界面，控制主板上设置有用于多种相位工作模式的微处理器，微处理器通过串口发送操作指令给底板电路；底板电路上设置有微控制器、开关信号输入输出电路和信号灯驱动电路，微控制器输入端通过串口连接控制主板的微处理器，微控制器输出端连接开关信号输入输出电路，开关信号输入输出电路连接信号灯驱动电路。

2.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的控制主板上设置有用于用户操作的键盘和用于指示控制机状态的数码管和LED灯。

3.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的底板电路设置有扩展功能电路插槽。

4.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的底板电路上设置有信号灯故障检测模块。

5.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的电源模块采用12V开关电源模块，前端装有电源滤波器和避雷器。

6.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的底板电路上设置有发现交叉通道的绿灯同时出现的对绿冲突检测模块。

7.根据权利要求1所述的一种多相位道路交通信号控制机，其特征在于，所述的控制主板上设置有用于方案参数设置的功能按钮。

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