CN210348800U - 交通信号机和交通信号系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种交通信号机和交通信号系统，包括总控制器、所述信号灯的主控制器、所述信号灯的备用控制器和所述信号灯的连接端子；在正常运行状态下，由主控制器对信号灯进行控制，备用控制器处于监听状态，以对主控制器的运行状态进行监听，但是不对信号灯进行输出，当主控制器或者外部线路出现故障时，由备用控制器对信号灯进行输出，以对信号灯进行控制，避免了启动信号机内的黄闪模块确保道路通行安全，保证了道路有序的通行，减少了道路拥堵现象。采用本实用新型的技术方案，能够提高信号机灯控制信号灯的可靠性。

Description

交通信号机和交通信号系统

技术领域

本实用新型涉及信号灯技术领域，具体涉及一种交通信号机和交通信号系统。

背景技术

交通信号机是现代城市交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通信号等的控制。

现有的交通信号机通常包括电源模块，主控模块，灯控输出模块，黄闪模块和车检模块等，灯控模块为信号灯驱动控制模块，其接收到主控模块的控制指令后，生成信号灯的亮灭状态和亮灯的逻辑，进而对信号灯进行控制。

但是现有的交通信号机在灯控模块内逻辑电路出现故障或驱动电路出现故障时只能启动信号机内的黄闪模块确保道路通行安全，但黄闪模块工作后路面车辆只能按司机个人判断进行车辆互相避让，很难实现有序的通行而很容易导致道路拥堵。因此，现有的信号机灯对信号灯控制时，可靠性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种。

为实现以上目的，本实用新型提供一种交通信号机，包括总控制器、所述信号灯的主控制器、所述信号灯的备用控制器和所述信号灯的连接端子；

所述主控制器包括主控电路、主电压输入电路、主电压输出电路、主逻辑输出电路、主检测电路和主驱动电路；

所述主电压输入电路、所述主电压输出电路和所述主驱动电路分别与所述主检测电路相连；

所述主检测电路和所述主逻辑输出电路分别与所述主控电路相连；

所述主逻辑输出电路还与所述主驱动电路相连；

所述备用控制器包括备控电路、备用电压输入电路、备用电压输出电路、备用逻辑输出电路、备用检测电路和备用驱动电路；

所述备用电压输入电路、所述备用电压输出电路和所述备用驱动电路分别与所述备用检测电路相连；

所述备用检测电路和所述备用逻辑输出电路分别与所述备控电路相连；

所述备用逻辑输出电还与所述备用驱动电路相连；

所述主控电路和所述备控电路分别与所述总控制器相连；且所述主控电路还与所述备控电路相连；

所述主驱动电路和所述备用驱动电路分别与所述信号灯的连接端子相连；

所述总控制器将信号灯的控制指令发送给所述主控电路；

所述主检测电路将检测的所述主电压输入电路的第一输入信息、所述主电压输出电路和所述驱动电路的第一输出信息发送给所述主控电路；

所述主控电路基于所述控制指令控制所述主逻辑输出电路向所述主驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；并且，当根据所述第一输入信息和所述第一输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述备控电路发送第一故障提示信息；

所述总控制器和所述备控电路接收到所述第一故障提示信息后，所述主逻辑输出电路停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述备控电路；

所述备控电路基于所述控制指令控制所述备用逻辑输出电路向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述主检测电路包括第一输入电压检测组件、第一输出电压检测组件和第一电流检测组件；

所述主电压输入电路和所述主控电路分别与所述第一输入电压检测组件相连；

所述主电压输出电路和所述主控电路分别与所述第一输出电压检测组件相连；

所述主驱动电路、所述主电压输出电路主逻辑输出电路分别与所述第一电流检测组件相连；

所述第一输入电压检测组件检测所述主电压输入电路的第一输入电压信息作为所述第一输入信息；

所述第一输出电压检测组件检测所述主电压输出电路的第一输出电压信息，所述第一电流检测组件检测所述主驱动电路的第一输出电流信息；所述第一输出电压信息和所述第一输出电流信息作为所述第一输出信息；

所述主控电路若检测到所述第一输出电流信息表示不存在输出电流，所述第一输入电压信息表示存在输入电压，所述第一输出电压信息表示不存在输出电压，生成所述第一故障提示信息。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述备用检测电路包括第二输入电压检测组件、第二输出电压检测组件和第二电流检测组件；

所述备用电压输入电路和所述备控电路分别与所述第二输入电压检测组件相连；

所述备用电压输出电路和所述备控电路分别与所述第二输出电压检测组件相连；

所述备用驱动电路、所述备用电压输出电路备用逻辑输出电路分别与所述第二电流检测组件相连；

所述第二输入电压检测组件检测所述备用电压输入电路的第二输入电压信息作为所述第二输入信息；

所述第二输出电压检测组件检测所述备用电压输出电路的第二输出电压信息，所述第二电流检测组件检测所述备用驱动电路的第二输出电流信息；所述第二输出电压信息和所述第二输出电流信息作为所述第二输出信息；

所述主控电路若检测到所述第一输出电流信息表示不存在输出电流，所述第一输入电压信息表示存在输入电压，所述第一输出电压信息表示存在输出电压，将所述控制指令发送给所述备控电路，以通过所述备控电路获取所述第二输入电压信息、所述第二输出电压信和所述第二输出电流信息；若检测到所述第二输出电流信息表示不存在输出电流，所述第二输入电压信息表示存在输入电压，所述第二输出电压信息表示存在输出电压，发送外部输出电路断路提示信号。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述主控电路包括第一主控芯片和第二主控芯片；

对应地，所述主逻辑输出电路包括与第一逻辑输出组件和第二逻辑输出组件；

所述第一主控芯片与所述第一逻辑输出组件相连；所述第二主控芯片与所述第二逻辑输出组件；

所述第一主控芯片和所述备控电路分别与所述第二主控芯片相连；

所述总控制器所述控制指令发送给所述第一主控芯片；

所述主检测电路将检测的所述第一输入信息和所述第一输出信息发送给所述第一主控芯片；

所述第一主控芯片基于所述控制指令控制所述第一逻辑输出组件向主驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；并且，当根据所述第一输入信息和所述第一输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述备控电路发送第一故障提示信息；

所述总控制器和所述第二主控芯片接收到所述第一故障提示信息后，所述第一逻辑输出组件停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第二主控芯片；

所述第二主控芯片基于所述控制指令控制所述第二逻辑输出组件向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，将所述第一故障提示信息分别发送给所述总控制器和所述备控电路；

所述备控电路基于所述控制指令控制所述备用逻辑输出电路向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述主控电路还包括第一看门狗和第二看门狗；

所述第一看门狗与所述第一主控芯片相连；

所述第二看门狗与所述第二主控芯片相连。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述备控电路包括第一备控芯片和第二备控芯片；

对应地，所述备用逻辑输出电路包括与第三逻辑输出组件和第四逻辑输出组件；

所述第一备控芯片与所述第三逻辑输出组件相连；所述第二备控芯片与所述第四逻辑输出组件；

所述第二备控芯片和所述主控电路分别与所述第一备控芯片相连；

所述主控电路将所述第一故障提示信息分别发送给所述总控制器和所述第一备控芯片；

所述总控制器和所述第一备控芯片接收到所述第一故障提示信息后，所述主逻辑输出电路停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第一备控芯片；

所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息发送给所述第一备控芯片；

所述第一备控芯片基于所述控制指令控制所述第三逻辑输出组件向备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；当根据所述第二输入信息和所述第二输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述第二备控芯片发送第二故障提示信息

所述总控制器和所述第二备控芯片接收到所述第二故障提示信息后，所述第三逻辑输出组件停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第二备控芯片；

所述第二备控芯片基于所述控制指令控制所述第四逻辑输出组件向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

进一步地，上述所述的交通信号机中，所述备控电路还包括第三看门狗和第四看门狗；

所述第三看门狗与所述第一备控芯片相连；

所述第四看门狗与所述第二备控芯片相连。

本实用新型还提供一种交通信号系统，包括信号灯、服务器和如上所述的交通信号机；

所述信号灯与所述交通信号机相连；

所述交通信号机与所述服务器相连。

进一步地，上述所述的交通信号系统，还包括监控终端；

所述监控终端与所述服务器相连。

本实用新型的交通信号机和交通信号系统，通过设置信号灯的主控制器和信号灯的备用控制器，在正常运行状态下，由主控制器对信号灯进行控制，备用控制器处于监听状态，以对主控制器的运行状态进行监听，但是不对信号灯进行输出，当主控制器或者外部线路出现故障时，由备用控制器对信号灯进行输出，以对信号灯进行控制，避免了启动信号机内的黄闪模块确保道路通行安全，保证了道路有序的通行，减少了道路拥堵现象。采用本实用新型的技术方案，能够提高信号机灯控制信号灯的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的交通信号机实施例一的电路原理图；

图2为本实用新型的交通信号机实施例二的电路原理图；

图3为图2中主检测电路中各检测组件对应的部分电路图；

图4为图1中主逻辑输出电路的电路原理图；

图5为图1中主驱动出电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1为本实用新型的交通信号机实施例一的电路原理图，如图1所示，本实施例的交通信号机可以包括总控制器10、信号灯的主控制器11、信号灯的备用控制器12和信号灯的连接端子13。其中，主控制器11包括主控电路111、主电压输入电路112、主电压输出电路113、主逻辑输出电路114、主检测电路 115和主驱动电路116；相应的，备用控制器12包括备控电路121、备用电压输入电路122、备用电压输出电路123、备用逻辑输出电路124、备用检测电路 125和备用驱动电路126。其中，总控制器的处理器的型号优选为HI3520。

本实施例中，如图1所示，主电压输入电路112、主电压输出电路113和主驱动电路116分别与主检测电路115相连；主检测电路115和主逻辑输出电路114分别与主控电路111相连；主逻辑输出电路114还与主驱动电路116相连；备用电压输入电路122、备用电压输出电路123和备用驱动电路126分别与备用检测电路125相连；备用检测电路125和备用逻辑输出电路124分别与备控电路121相连；备用逻辑输出电还与备用驱动电路126相连；主控电路111 和备控电路121分别与总控制器10相连；且主控电路111还与备控电路121相连；主驱动电路116和备用驱动电路126分别与信号灯的连接端子13相连。

本实施例的交通信号机的工作原理为：正常运行下，由主控制器11对信号灯进行控制，备用控制器12处于监听状态，以对主控制器11的运行状态进行监听，但是不对信号灯进行输出，当主控制器11或者外部电路出现故障时，由备用控制器12对信号灯进行输出，以对信号灯进行控制。具体地工作过程为：

总控制器10将信号灯的控制指令发送给主控电路111；

主检测电路115将检测的主电压输入电路112的第一输入信息、主电压输出电路113和所述驱动电路的第一输出信息发送给主控电路111，主控电路111 对第一输入信息和第一输出信息进行分析，以判断是否存在故障，并当判断出存在故障时，可以生成相应的第一故障提示信息。

主控电路111基于控制指令控制主逻辑输出电路114向主驱动电路116输出控制信号，以经过连接端子13输出后，对信号灯进行控制；并且，当根据第一输入信息和第一输出信息判断出存在故障时，分别向总控制器10和备控电路 121发送第一故障提示信息；

总控制器10和备控电路121接收到第一故障提示信息后，主逻辑输出电路 114停止输出，主控电路111不再对信号灯进行控制，总控制器10将控制指令发送给备控电路121；其中，可以由备控电路121关断主逻辑输出电路114，也可以由主控电路111关断主逻辑输出电路114，本实施例不做具体限制。

备控电路121基于控制指令控制备用逻辑输出电路124向备用驱动电路 126输出控制信号，以经过连接端子13输出后对信号灯进行控制；并且，接收备用检测电路125检测的备用电压输入电路122的第二输入信息和备用电压输出电路123的第二输出信息。

本实施例的交通信号机，通过设置信号灯的主控制器11和信号灯的备用控制器12，在正常运行状态下，由主控制器11对信号灯进行控制，备用控制器 12处于监听状态，以对主控制器11的运行状态进行监听，但是不对信号灯进行输出，当主控制器11或者外部线路出现故障时，由备用控制器12对信号灯进行输出，以对信号灯进行控制，避免了启动信号机内的黄闪模块确保道路通行安全，保证了道路有序的通行，减少了道路拥堵现象。采用本实用新型的技术方案，能够提高信号机灯控制信号灯的可靠性。

图2为本实用新型的交通信号机实施例二的电路原理图，如图2所示，本实施例的交通信号机在图1所示实施例的基础上，进一步更加详细的对本实用新型的技术方案进行描述。

如图2所示，本实施例的交通信号机中，主检测电路115包括第一输入电压检测组件1151、第一输出电压检测组件1152和第一电流检测组件1153；主电压输入电路112和主控电路111分别与第一输入电压检测组件1151相连；主电压输出电路113和主控电路111分别与第一输出电压检测组件1152相连；主驱动电路116、主电压输出电路113主逻辑输出电路114分别与第一电流检测组件1153相连。

本实施例中，第一输入电压检测组件1151检测主电压输入电路112的第一输入电压信息作为第一输入信息；第一输出电压检测组件1152检测主电压输出电路113的第一输出电压信息，第一电流检测组件1153检测主驱动电路116的第一输出电流信息；第一输出电压信息和第一输出电流信息作为第一输出信息。主控电路111若检测到第一输出电流信息表示不存在输出电流，第一输入电压信息表示存在输入电压，第一输出电压信息表示不存在输出电压，生成第一故障提示信息。

图3为图2中主检测电路中各检测组件对应的部分电路图，如图3所示，该电路图可以由放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C1、模/数转换器ADC、电源接口VCC和处理器CPU等组成。由于从电压传感器和电流传感器输出的原始信号幅度较小且有较大的信号噪声，因此需要通过图3的放大电路进行滤波放大处理，经过放大后的模拟信号输入模/数转换器ADC，并在处理器CPU的时序控制下采集模拟信号的大小。通过信号放大和模/数转换器ADC的采集可以提升电压和电流检测的灵敏度，特别是对功率较小的信号灯的断路检测可大幅度提升检测的准确率。

图4为图1中主逻辑输出电路的电路原理图，如图4所示，本实施例中的主逻辑输出电路可以由锁存器U1、电容C1等组成，其中锁存器U1的型号优选为74HC573D，电容C1优选为100nf。主控的线路的第一输出信号 MCU-CH1-R-Ctrl输入锁存器的输入引脚D1，主控的线路的第二输出信号 MCU-CH1-Y-Ctrl输入锁存器的输入引脚D2，主控的线路的第三输出信号 MCU-CH1-G-Ctrl输入锁存器的输入引脚D3，主控的线路的第四输出信号 MCU-CH2-R-Ctrl输入锁存器的输入引脚D4，主控的线路的第五输出信号 MCU-CH2-Y-Ctrl输入锁存器的输入引脚D5，主控的线路的第六输出信号MCU-CH2-G-Ctrl输入锁存器的输入引脚D6，主控的线路的第七输出信号 MCU-Ped-CH1-R-Ctrl输入锁存器的输入引脚D7，主控的线路的第八输出信号 MCU-Ped-CH1-G-Ctrl输入锁存器的输入引脚D8，锁存器的GND引脚和OE引脚接地。

锁存器的输出引脚Q1输出驱动信号CH1-R-Ctrl，锁存器的输出引脚Q2 输出驱动信号CH1-Y-Ctrl，锁存器的输出引脚Q3输出驱动信号CH1-G-Ctrl，锁存器的输出引脚Q4输出驱动信号CH2-R-Ctrl，锁存器的输出引脚Q5输出驱动信号CH2-Y-Ctrl，锁存器的输出引脚Q6输出驱动信号CH2-4-Ctrl，锁存器的输出引脚Q7输出驱动信号Ped-CH1-R-Ctrl，锁存器的输出引脚Q7输出驱动信号Ped-CH1-G–Ctrl；锁存器的VCC引脚和LE引脚与3V电源相连，且与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地GND。

图5为图1中主驱动出电路的电路原理图，如图5所示，本实施例的主驱动出电路可以由光耦合器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管Q1、压敏电阻R4、电流互感器T等电器元件组成，其连接关系如图5所示，此处不在详细介绍。3V输入电源经第一电阻输入光耦合器U2，图4中锁存器的输出引脚Q1输出驱动信号CH1-R-Ctrl输入光耦合器U2。其中，光耦合器U2型号优选为MOC3061，稳压管Q1型号优选为BTA225，压敏电阻R4 型号优选为10D471K，电流互感器T型号优选为TA1013-2ZM。

需要说明的是，备用逻辑输出电路124优选为与备用驱动电路126的电路结构相同，备用驱动电路126优选为与主驱动电路116的电路结构相同，在此不再赘述。

在实际应用中，如图2所示，备用检测电路125可以与主检测电路115的电路结构相同。例如，备用检测电路125包括第二输入电压检测组件1251、第二输出电压检测组件1252和第二电流检测组件1253；备用电压输入电路122 和备控电路121分别与第二输入电压检测组件1251相连；备用电压输出电路123和备控电路121分别与第二输出电压检测组件1252相连；备用驱动电路 126、备用电压输出电路123备用逻辑输出电路124分别与第二电流检测组件 1253相连。其中，备用检测电路125中也可以设置图3所示的电路图。

本实施例中，第二输入电压检测组件1251检测备用电压输入电路122的第二输入电压信息作为第二输入信息；第二输出电压检测组件1252检测备用电压输出电路123的第二输出电压信息，第二电流检测组件1253检测备用驱动电路 126的第二输出电流信息；第二输出电压信息和第二输出电流信息作为第二输出信息。

在一个具体实现过程中，主控电路111若检测到第一输出电流信息表示不存在输出电流，第一输入电压信息表示存在输入电压，第一输出电压信息表示存在输出电压，可以初步判定外部输出电路断路，但还不能确定是否为交通信号机内部接线断路或交通信号机外部输出电路断路，因此，可以将总控制器10 下发给主控电路111的控制指令发送给备控电路121，以通过备控电路获取第二输入电压信息、第二输出电压信和第二输出电流信息；若检测到第二输出电流信息表示不存在输出电流，第二输入电压信息表示存在输入电压，第二输出电压信息表示存在输出电压，发送外部输出电路断路提示信号。否则，可以确定外部输出电路断路。主控电路111可以根据当前断路点进行下一步的操作，如上报故障点位和故障状态，如符合黄闪条件则总控制器10控制信号灯黄闪。检测到第二输出电流信息表示存在输出电流，第二输入电压信息表示存在输入电压，第二输出电压信息表示存在输出电压，但是信号灯发生故障，则判定主控电路111输出回路异常，则切换备控电路121作为输出模块，主控电路111 关断本身输出，并将异常状态上报总控制器10。

本实施的交通信号机，能够避免由于信号机由于长年累月工作后出现驱动器件损坏或信号机内部线路连接异常等原因导致无对外输出故障的发生，该类故障条件下信号灯驱动输出将无缝切换至热备用灯控制器运行，而不影响交通信号的正常运行。另外，通过双灯控制器的输出和反馈回路的检测，可对输出断路故障的具体原因进行准确定位和采取应对方案。

如图2所示，为了进一步提高交通信号机控制信号灯的可靠性，本实施中，主控电路111可以包括第一主控芯片1111和第二主控芯片1112；对应地，主逻辑输出电路114包括第一逻辑输出组件1141和第二逻辑输出组件1142；第一主控芯片1111与第一逻辑输出组件1141相连；第二主控芯片1112与第二逻辑输出组件1142；第一主控芯片1111和备控电路121分别与第二主控芯片1112 相连。其中，第一主控芯片1111和第二主控芯片1112可以相同，也可以不同，本实施例中优选为第一主控芯片1111和第二主控芯片1112相同，二者型号可优选为STM32F103。

本实施例中，主控电路111的工作原理为：正常运行下，由第一主控芯片 1111对信号灯进行控制，第二主控芯片1112处于监听状态，以对第一主控芯片 1111的运行状态进行监听，但是不对信号灯进行输出，当第一主控芯片1111 或者外部电路出现故障时，由第二主控芯片1112对信号灯进行输出，以对信号灯进行控制。具体地工作过程为：

总控制器10控制指令发送给第一主控芯片1111；

主检测电路115将检测的第一输入信息和第一输出信息发送给第一主控芯片1111；

第一主控芯片1111基于控制指令控制第一逻辑输出组件1141向主驱动电路116输出控制信号，以经过连接端子13输出后，对信号灯进行控制；并且，当根据第一输入信息和第一输出信息判断出存在故障时，分别向总控制器10 和备控电路121发送第一故障提示信息；

总控制器10和第二主控芯片1112接收到第一故障提示信息后，第一逻辑输出组件1141停止输出，总控制器10将控制指令发送给第二主控芯片1112；

第二主控芯片1112基于控制指令控制第二逻辑输出组件1142向

备用驱动电路126输出控制信号，以经过连接端子13输出后对信号灯进行控制；并且，将第一故障提示信息分别发送给总控制器10和备控电路121；

备控电路121基于控制指令控制备用逻辑输出电路124向备用驱动电路 126输出控制信号，以经过连接端子13输出后对信号灯进行控制；并且，接收备用检测电路125检测的备用电压输入电路122的第二输入信息和备用电压输出电路123的第二输出信息。

在实际应用中，如图2所示，主控电路111还包括第一看门狗1113和第二看门狗1114；第一看门狗1113与第一主控芯片1111相连；第二看门狗1114与第二主控芯片1112相连。为了防止第一主控芯片1111出现软件异常，本实施例中，当第一主控芯片1111出现第一看门狗1113喂狗超时则将第一看门狗1113 复位第一主控芯片1111，可恢复第一主控芯片1111软件异常导致的故障。同理，为了防止第二主控芯片1112出现软件异常，本实施例中，当第二主控芯片1112 出现第二看门狗1114喂狗超时则将第二看门狗1114复位第二主控芯片1112，可恢复第二主控芯片1112软件异常导致的故障。

在一个具体实现过程中，如图2所示，备控电路121优选为采用与主控电路111相同的电路结构，例如，备控电路121包括第一备控芯片1211和第二备控芯片1212；对应地，备用逻辑输出电路124包括第三逻辑输出组件1241和第四逻辑输出组件1242；第一备控芯片1211与第三逻辑输出组件1241相连；第二备控芯片1212与第四逻辑输出组件1242；第二备控芯片1212和主控电路 111分别与第一备控芯片1211相连，如，第一备控芯片1211主控电路111中的第二主控芯片1112相连。

本实施例中，主控电路111将第一故障提示信息分别发送给总控制器10和第一备控芯片1211；总控制器10和第一备控芯片1211接收到第一故障提示信息后，主逻辑输出电路114停止输出，总控制器10将控制指令发送给第一备控芯片1211；备用检测电路125检测的备用电压输入电路122的第二输入信息和备用电压输出电路123的第二输出信息发送给第一备控芯片1211；第一备控芯片1211基于控制指令控制第三逻辑输出组件1241向备用驱动电路126输出控制信号，以经过连接端子13输出后，对信号灯进行控制；当根据第二输入信息和第二输出信息判断出存在故障时，分别向总控制器10和第二备控芯片1212 发送第二故障提示信息总控制器10和第二备控芯片1212接收到第二故障提示信息后，第三逻辑输出组件1241停止输出，总控制器10将控制指令发送给第二备控芯片1212；第二备控芯片1212基于控制指令控制第四逻辑输出组件1242 向备用驱动电路126输出控制信号，以经过连接端子13输出后对信号灯进行控制；并且，接收备用检测电路125检测的备用电压输入电路122的第二输入信息和备用电压输出电路123的第二输出信息。

进一步地，如图2所示，本实施例的备控电路121还包括第三看门狗1213 和第四看门狗1214；第三看门狗1213与第一备控芯片1211相连；第四看门狗 1214与第二备控芯片1212相连。备控电路121设置看门狗的原理与主控电路 111设置看门狗的原理相同，详细请参考上述相关记载，在此不再赘述。

本实施例的交通信号等级，通过在灯控制器内部进一步进行双灯控芯片的设计，可在单个逻辑电路出现不可恢复的硬件故障时切换至备用逻辑控制电路，进一步提升了整机运行的可靠性。

本实用新型还提供一种交通信号系统，该交通信号系统包括信号灯、服务器和如上实施例的交通信号机；

信号灯与交通信号机相连；

交通信号机与服务器相连。通过服务器可以实现对多个交通信号机的统一管理。

进一步地，上述实施例的交通信号系统还包括监控终端；监控终端与服务器相连，从而实现远程对信号灯的管理。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种交通信号机，其特征在于，包括总控制器、信号灯的主控制器、所述信号灯的备用控制器和所述信号灯的连接端子；

所述主控制器包括主控电路、主电压输入电路、主电压输出电路、主逻辑输出电路、主检测电路和主驱动电路；

所述主电压输入电路、所述主电压输出电路和所述主驱动电路分别与所述主检测电路相连；

所述主检测电路和所述主逻辑输出电路分别与所述主控电路相连；

所述主逻辑输出电路还与所述主驱动电路相连；

所述备用控制器包括备控电路、备用电压输入电路、备用电压输出电路、备用逻辑输出电路、备用检测电路和备用驱动电路；

所述备用电压输入电路、所述备用电压输出电路和所述备用驱动电路分别与所述备用检测电路相连；

所述备用检测电路和所述备用逻辑输出电路分别与所述备控电路相连；

所述备用逻辑输出电还与所述备用驱动电路相连；

所述主控电路和所述备控电路分别与所述总控制器相连；且所述主控电路还与所述备控电路相连；

所述主驱动电路和所述备用驱动电路分别与所述信号灯的连接端子相连；

所述总控制器将信号灯的控制指令发送给所述主控电路；

所述主检测电路将检测的所述主电压输入电路的第一输入信息、所述主电压输出电路和所述驱动电路的第一输出信息发送给所述主控电路；

所述主控电路基于所述控制指令控制所述主逻辑输出电路向所述主驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；并且，当根据所述第一输入信息和所述第一输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述备控电路发送第一故障提示信息；

所述总控制器和所述备控电路接收到所述第一故障提示信息后，所述主逻辑输出电路停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述备控电路；

所述备控电路基于所述控制指令控制所述备用逻辑输出电路向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

2.根据权利要求1所述的交通信号机，其特征在于，所述主检测电路包括第一输入电压检测组件、第一输出电压检测组件和第一电流检测组件；

所述主电压输入电路和所述主控电路分别与所述第一输入电压检测组件相连；

所述主电压输出电路和所述主控电路分别与所述第一输出电压检测组件相连；

所述主驱动电路、所述主电压输出电路主逻辑输出电路分别与所述第一电流检测组件相连；

所述第一输入电压检测组件检测所述主电压输入电路的第一输入电压信息作为所述第一输入信息；

所述第一输出电压检测组件检测所述主电压输出电路的第一输出电压信息，所述第一电流检测组件检测所述主驱动电路的第一输出电流信息；所述第一输出电压信息和所述第一输出电流信息作为所述第一输出信息；

所述主控电路若检测到所述第一输出电流信息表示不存在输出电流，所述第一输入电压信息表示存在输入电压，所述第一输出电压信息表示不存在输出电压，生成所述第一故障提示信息。

3.根据权利要求2所述的交通信号机，其特征在于，所述备用检测电路包括第二输入电压检测组件、第二输出电压检测组件和第二电流检测组件；

所述备用电压输入电路和所述备控电路分别与所述第二输入电压检测组件相连；

所述备用电压输出电路和所述备控电路分别与所述第二输出电压检测组件相连；

所述备用驱动电路、所述备用电压输出电路备用逻辑输出电路分别与所述第二电流检测组件相连；

所述第二输入电压检测组件检测所述备用电压输入电路的第二输入电压信息作为所述第二输入信息；

所述第二输出电压检测组件检测所述备用电压输出电路的第二输出电压信息，所述第二电流检测组件检测所述备用驱动电路的第二输出电流信息；所述第二输出电压信息和所述第二输出电流信息作为所述第二输出信息；

所述主控电路若检测到所述第一输出电流信息表示不存在输出电流，所述第一输入电压信息表示存在输入电压，所述第一输出电压信息表示存在输出电压，将所述控制指令发送给所述备控电路，以通过所述备控电路获取所述第二输入电压信息、所述第二输出电压信和所述第二输出电流信息；若检测到所述第二输出电流信息表示不存在输出电流，所述第二输入电压信息表示存在输入电压，所述第二输出电压信息表示存在输出电压，发送外部输出电路断路提示信号。

4.根据权利要求1所述的交通信号机，其特征在于，所述主控电路包括第一主控芯片和第二主控芯片；

对应地，所述主逻辑输出电路包括与第一逻辑输出组件和第二逻辑输出组件；

所述第一主控芯片与所述第一逻辑输出组件相连；所述第二主控芯片与所述第二逻辑输出组件；

所述第一主控芯片和所述备控电路分别与所述第二主控芯片相连；

所述总控制器所述控制指令发送给所述第一主控芯片；

所述主检测电路将检测的所述第一输入信息和所述第一输出信息发送给所述第一主控芯片；

所述第一主控芯片基于所述控制指令控制所述第一逻辑输出组件向主驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；并且，当根据所述第一输入信息和所述第一输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述备控电路发送第一故障提示信息；

所述总控制器和所述第二主控芯片接收到所述第一故障提示信息后，所述第一逻辑输出组件停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第二主控芯片；

所述第二主控芯片基于所述控制指令控制所述第二逻辑输出组件向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，将所述第一故障提示信息分别发送给所述总控制器和所述备控电路；

所述备控电路基于所述控制指令控制所述备用逻辑输出电路向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

5.根据权利要求4所述的交通信号机，其特征在于，所述主控电路还包括第一看门狗和第二看门狗；

所述第一看门狗与所述第一主控芯片相连；

所述第二看门狗与所述第二主控芯片相连。

6.根据权利要求1所述的交通信号机，其特征在于，所述备控电路包括第一备控芯片和第二备控芯片；

对应地，所述备用逻辑输出电路包括第三逻辑输出组件和第四逻辑输出组件；

所述第一备控芯片与所述第三逻辑输出组件相连；所述第二备控芯片与所述第四逻辑输出组件；

所述第二备控芯片和所述主控电路分别与所述第一备控芯片相连；

所述主控电路将所述第一故障提示信息分别发送给所述总控制器和所述第一备控芯片；

所述总控制器和所述第一备控芯片接收到所述第一故障提示信息后，所述主逻辑输出电路停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第一备控芯片；

所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息发送给所述第一备控芯片；

所述第一备控芯片基于所述控制指令控制所述第三逻辑输出组件向备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后，对所述信号灯进行控制；当根据所述第二输入信息和所述第二输出信息判断出存在故障时，分别向所述总控制器和所述第二备控芯片发送第二故障提示信息

所述总控制器和所述第二备控芯片接收到所述第二故障提示信息后，所述第三逻辑输出组件停止输出，所述总控制器将所述控制指令发送给所述第二备控芯片；

所述第二备控芯片基于所述控制指令控制所述第四逻辑输出组件向所述备用驱动电路输出控制信号，以经过所述连接端子输出后对所述信号灯进行控制；并且，接收所述备用检测电路检测的所述备用电压输入电路的第二输入信息和所述备用电压输出电路的第二输出信息。

7.根据权利要求6所述的交通信号机，其特征在于，所述备控电路还包括第三看门狗和第四看门狗；

所述第三看门狗与所述第一备控芯片相连；

所述第四看门狗与所述第二备控芯片相连。

8.一种交通信号系统，其特征在于，包括信号灯、服务器和如权利要求1-7任一所述的交通信号机；

所述信号灯与所述交通信号机相连；

所述交通信号机与所述服务器相连。

9.根据权利要求8所述的交通信号系统，其特征在于，还包括监控终端；

所述监控终端与所述服务器相连。

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