CN209591089U - 一种分布式交通信号机的升级控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能交通信号控制领域中的一种分布式交通信号机的升级控制系统，包括客户端、主控制器、分控制器和信号灯控制器，客户端依次将升级程序包发送至主控制器、分控制器以及信号灯控制器，主控制器、分控制器以及信号灯控制器均由各自对应的MCU控制，各个控制器均包括信号控制模块和升级控制模块，升级控制模块中的数据接收模块接收上一级设备中的数据，信号控制模块控制下一级设备或进行信号控制。本实用新型实现分段、分级和分布的控制方式相结合，更灵活地应对复杂和多样化的交通场景，且能够使得部署在复杂环境的分布式交通信号控制系统根据需求进行升级操作，有效的提高了系统的维护效率和提高了系统灵活部署的潜力。

Description

一种分布式交通信号机的升级控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能交通信号控制领域，具体的说，是涉及一种分布式交通信号机的升级控制系统。

背景技术

目前，国内现有交通信号控制机基本上都是集中控制，所有数据处理和信号控制都是由信号控制机的主控单元实现的，信号控制机和信号灯之间用220V电压进行控制。因此现有的交通信号控制机大部分采用现场升级的方式对信号机进行固件更新。现场升级方式是信号机检测插入的外部存储设备是否有升级程序，若有则将升级程序拷贝到信号机闪存中，将升级程序替换信号机中的原有程序。

随着社会的发展，路口机动车数量越来越多，路面通行压力也逐步加大，传统的集中控制式信号机无法满足需求，具体体现在：

（1）无法对分布式控制系统中存在数量较多的子控制器进行快速和高效的升级；

（2）部分子控制器分布在杆上或封闭箱体内，逐一取出升级需要花费大量的人力资源；

（3）无法进行在控制中心进行远程升级。

虽然现有部分集中控制信号机采用了基于以太网的远程升级方式，但是仍然无法满足分布式控制系统设备多样、灵活分布的需求。

上述缺陷，值得改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种分布式交通信号机的升级控制系统。

本实用新型技术方案如下所述：

一种分布式交通信号机的升级控制系统，其特征在于，包括客户端、主控制器、分控制器和信号灯控制器，所述客户端与所述主控制器连接，所述主控制器分别与若干个所述分控制器连接，所述分控制器与若干个所述信号灯控制器连接，所述客户端依次将升级程序包发送至所述主控制器、所述分控制器以及所述信号灯控制器；

所述主控制器、所述分控制器以及所述信号灯控制器均由各自对应的MCU控制，各个控制器均包括信号控制模块和升级控制模块，所述升级控制模块中的数据接收模块接收上一级设备中的数据，所述信号控制模块控制下一级设备或进行信号控制。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述客户端通过以太网与所述主控制器连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述主控制器与所述分控制器之间、所述分控制器与所述信号灯控制器之间均通过CAN总线连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述升级控制模块内设有数据缓存区，所述数据接收模块与所述数据缓存区连接。

进一步的，所述升级控制模块内还设有数据解析模块，所述数据缓存区与所述数据解析模块连接，所述数据解析模块与所述信号控制模块连接，所述数据解析模块对所述数据缓存区内的数据解码后发送至所述信号控制模块。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述升级控制模块内还设有检测模块，所述检测模块与所述灯控模块连接，所述检测模块检测所述信号控制模块是否正常，所述检测模块进行升级控制模块和信号控制模块的任务切换。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：本实用新型采用主控、分控、信号灯分离的方式，实现分段、分级和分布的控制方式相结合，更灵活地应对复杂和多样化的交通场景；本实用新型结合了以太网和CAN总线灵活组网，能够使得部署在复杂环境的分布式交通信号控制系统根据需求进行升级操作，有效的提高了系统的维护效率和提高了系统灵活部署的潜力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中控制器内部的结构图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1所示，一种分布式交通信号机的升级控制系统，包括客户端和控制器，控制器包括主控制器、分控制器及信号灯控制器，客户端与主控制器连接，主控制器与若干个分控制连接，每个分控制器与若干个信号灯控制器连接。客户端将升级程序包依次发送至主控制器、分控制器以及信号灯控制器。

客户端通过以太网与主控制器连接，主控制器与分控制器之间、分控制器与信号灯控制器之间均通过CAN总线连接。本实用新型结合了以太网和CAN总线灵活组网，是实现该系统升级的基础，可以实现客户端与各级设备节点进行通信，能够使得部署在复杂环境的分布式交通信号控制系统根据需求进行升级操作。

如图2所示，主控制器、分控制器以及信号灯控制器均由各自对应的MCU控制，各个控制器均包括升级控制模块和信号控制模块，升级控制模块完成升级控制（包括数据解码和程序更新）的功能，信号控制模块实现主控、分控和信号灯各自的控制功能。在升级控制模块中，数据接收模块接收上一级设备的控制信号，数据接收模块与信号控制模块连接，信号控制模块控制下一级设备或信号灯的升级。

优选的，升级控制模块内设有数据缓存区，数据接收模块与数据缓存区连接，数据缓存区内的数据包缓存完成后发送至信号控制模块。数据接收模块用于与上级设备进行数据交互，完成升级包的原始数据接收，由于升级数据包较大，所以需要分为若干个小的数据包进行传输，每完成一个数据包接收后进行校验，校验成功后将数据包按顺序存储到数据缓存区（指定的FLASH区域）。

优选的，升级控制模块内还设有数据解析模块，数据缓存区通过数据解析模块与信号控制模块连接，数据解析模块对接收到的数据解码后发送至信号控制模块。在升级数据包加密或以指定的数据格式进行封装的时候，数据解析模块进行数据解密或数据包解析的操作，以得到可运行的代码。

在一个实施例中，升级控制模块内还设有检测模块，检测模块与信号控制模块连接，检测模块检测信号控制模块是否正常，检测模块进行升级控制模块和信号控制模块的任务切换。当MCU启动后，检测模块检测信号控制模块内的APP程序是否存在，若存在则进入信号控制模块，否则留在升级控制模块等待升级。当MCU运行APP程序时，若接收到升级指令，则跳转进入升级控制模块，以完成升级操作。

在本实用新型实现的过程中，使用客户端通过以太网的方式将升级包发送到主控制器，主控制器将升级包缓存后通过CAN总线分发给对应的分控制器，以实现分布式控制系统的升级。通过给不同设备分配特征ID，客户端可以给指定的设备发送升级包进行升级，这样可以灵活的对分布式系统进行局部改造以应对不同的需求。

升级控制模块、数据接收模块、数据缓存区、数据解析模块、检测模块及信号控制模块等模块的具体数据处理过程均是本领域中公知的技术，其并非是本实用新型的改进和保护部分，因此，本实施例不再细述其结构及数据处理过程。

本实用新型采用主控、分控、信号灯分离的方式，实现分段、分级和分布的控制方式相结合，更灵活地应对复杂和多样化的交通场景，有效的提高了系统的维护效率和提高了系统灵活部署的潜力。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种分布式交通信号机的升级控制系统，其特征在于，包括客户端、主控制器、分控制器和信号灯控制器，所述客户端与所述主控制器连接，所述主控制器分别与若干个所述分控制器连接，所述分控制器与若干个所述信号灯控制器连接，所述客户端依次将升级程序包发送至所述主控制器、所述分控制器以及所述信号灯控制器；

所述主控制器、所述分控制器以及所述信号灯控制器均由各自对应的MCU控制，各个控制器均包括信号控制模块和升级控制模块，所述升级控制模块中的数据接收模块接收上一级设备中的数据，所述信号控制模块控制下一级设备或进行信号控制；

所述客户端通过以太网与所述主控制器连接,所述主控制器与所述分控制器之间、所述分控制器与所述信号灯控制器之间均通过CAN总线连接。

2.根据权利要求1所述的分布式交通信号机的升级控制系统，其特征在于，所述升级控制模块内设有数据缓存区，所述数据接收模块与所述数据缓存区连接。

3.根据权利要求2所述的分布式交通信号机的升级控制系统，其特征在于，所述升级控制模块内还设有数据解析模块，所述数据缓存区与所述数据解析模块连接，所述数据解析模块与所述信号控制模块连接，所述数据解析模块对所述数据缓存区内的数据解码后发送至所述信号控制模块。

4.根据权利要求1所述的分布式交通信号机的升级控制系统，其特征在于，所述升级控制模块内还设有检测模块，所述检测模块与所述灯控模块连接。