CN220207828U - 一种信号灯的故障检测电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种信号灯的故障检测电路，涉及交通信号灯的技术领域；基于信号灯工作电路，信号灯工作电路包括发光二极管L1、比较单元、控制器以及显示单元，比较单元的输入端电连接至发光二极管L1的正极，比较单元的输出端电连接至控制器的输入端IN1，控制器的输出端OUT1电连接至显示单元的输入端；显示单元包括显示模块，显示模块靠近信号灯设置，用于显示信号灯的工作是否正常。本申请具有使用户能够更直观地发现信号灯产生故障的效果。

Description

一种信号灯的故障检测电路

技术领域

本申请涉及交通信号灯的技术领域，尤其是涉及一种信号灯的故障检测电路。

背景技术

现有技术中的交通信号灯通常采用LED发光二极管作为发光元件，具有能耗低，更加节能。但由于元器件老化、工作电路发生短路或断路等事故，导致信号灯无法正常工作，容易导致造成交通拥挤，甚至会容易发生交通事故。通过相关人员的日常巡查或群众反馈，能够使调度中心发现出现故障的信号灯并进行相关处理。

但是，有时三色信号灯或双色信号灯没有同时停止工作，比如仅有黄灯停止工作灯，或者在来车不清楚红灯不工作的条件下，突然绿灯熄灭且红灯不亮等情况，导致用户会在使用过程中有一定的迷惑性，不容易直观地发现该信号灯发生了故障，对行驶造成了一定的影响。

实用新型内容

为了使用户能够更直观地发现信号灯产生了故障，本申请提供一种信号灯的故障检测电路。

本申请提供的一种信号灯的故障检测电路采用如下的技术方案：

一种信号灯的故障检测电路，基于信号灯工作电路，所述信号灯工作电路包括发光二极管L1；还包括比较单元、控制器以及显示单元，所述比较单元的输入端电连接至发光二极管L1的正极，所述比较单元的输出端电连接至所述控制器的输入端IN1，所述控制器的输出端OUT1电连接至所述显示单元的输入端；所述显示单元包括显示模块，所述显示模块靠近所述信号灯设置，用于显示信号灯的工作是否正常。

通过采用上述技术方案，利用比较单元能够检测发光二极管L1的正极是否接收到正常的工作电压，若发光二极管L1的正极电压不达标时，比较单元的输出端输出信号灯故障信号；当控制器接收到信号灯故障信号时，打开显示单元中的显示模块，此时显示模块显示信号灯无法正常工作，从而使用户能够更直观地发现信号灯产生了故障。

作为优选，所述显示单元还包括开关管Q1和供电电源VL，供电电源VL的输出端电连接至所述显示模块的供电端，所述显示模块的接地端电连接至所述开关管Q1的输入端，所述开关管Q1的控制端电连接至所述控制器的输出端OUT1，所述开关管Q1的输出端接地。

通过采用上述技术方案，利用供电电源VL为显示模块提供工作电压；利用开关管Q1控制显示模块的开关，当控制器的输出端OUT1输出低电平时，开关管Q1截止，此时显示模块处于关闭状态；当控制器的输出端OUT1输出高电平时，开关管Q1导通，此时显示模块处于开启状态。

作为优选，所述显示模块包括多个并联的发光二极管L2，所述发光二极管L2的正极电连接至供电电源VL的输出端，所述发光二极管L2的负极接地。

通过采用上述技术方案，利用多个并联的发光二极管L2显示该信号灯是否发生故障，更为省电且耐用。

作为优选，所述比较单元包括比较器U1和参考模块，所述参考模块用于提供参考电压Vref；所述比较器U1的同相输入端电连接至所述发光二极管L1的正极，所述比较器U1的反相输入端接地，所述比较器U1的输出端电连接至所述控制器的输入端IN1。

通过采用上述技术方案，当发光二极管L1的正极电压大于参考电压Vref时，此时比较器U1输出高电平，即输出信号灯正常工作信号；反之，此时比较器U1输出低电平，即输出信号灯故障信号。

作为优选，所述参考模块包括参考电源Vf、电阻器R2和电阻器R3；所述参考电源Vf的输出端依次通过所述电阻器R2和所述电阻器R3接地，所述电阻器R2和所述电阻器R3之间的连接处电连接至所述比较器U1的反相输入端。

通过采用上述技术方案，提供一个能够保证发光二极管L1最低亮度的参考电压Vref，且结构简单便于实现。

作为优选，所述比较单元还包括稳压电容器C1，所述稳压电容器C1的正极电连接至所述比较器U1的输出端，所述稳压电容器C1的负极接地。

通过采用上述技术方案，利用稳压电容器C1使比较单元的输出电压能够更加稳定。

作为优选，所述比较单元还包括二极管D1，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极电连接至所述比较器U1的输出端。

通过采用上述技术方案，利用二极管D1过压保护作用，最大程度地避免输入至控制器的电压过大。

作为优选，所述控制器的输入端还电连接有GPS，所述控制模块包括WiFi模块，所述控制器的输出端信号连接至调度中心。

通过采用上述技术方案，利用GPS采集当前信号灯的位置信息，当控制器接收到信号灯故障信号时，该位置信息通过WiFi模块上传至调度中心，从而使调度中心能够及时调遣负责的维修人员及交警人员到达现场。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：当信号灯发生故障无法正常工作时，利用比较单元输出信号灯故障信号，控制器在接收到信号灯故障信号后，利用显示模块显示该信号灯发生故障的信息，从而使用户能够更直观地发现信号灯产生了故障；在此基础上，利用稳压电容器C1和二极管D1能够尽量提高本申请工作时的稳定性和安全性；

并且，通过GPS以及WiFi模块使发生故障信号灯的位置信息能够及时反馈给调度中心，使相关维修人员和交警人员能够及时到达现场，尽量保证交通能够正常流转。

附图说明

图1是本申请实施例的原理框图；

图2是本申请实施例中比较单元的电路图；

图3是本申请实施例中显示单元的电路图。

附图标记：1、比较单元；11、参考模块；2、控制器；21、WiFi模块；3、显示单元。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

参照图1，原有信号灯的工作电路包括发光二极管L1，发光二极管L1的负极接地；且原有信号灯的工作电路能够输出供发光二极管L1工作的电压Vin，发光二极管L1的正极电连接至用于输出电压Vin的连接端，从而使发光二极管L1能够正常工作。由于信号灯通常由多个发光二极管L1并联组成，因此本实施例不考虑因为发光二极管L1自身无法工作的情况，而是发光二极管L1的正极无法正常地接收到电压Vin。

本申请实施例公开一种信号灯的故障检测电路。

参照图1，一种信号灯的故障检测电路包括比较单元1、控制器2以及显示单元3，比较单元1的输入端电连接至发光二极管L1的正极，比较单元1的输出端电连接至控制器2的输入端IN1，比较单元1输出信号灯故障信号。控制器2的输出端OUT1电连接至显示单元3的输入端，显示单元3用于显示信号灯的工作是否正常，从而使用户能够更直观地发现信号灯产生了故障。

参照图1，控制器2的输入端还电连接有GPS，控制器2内部设置有WiFi模块21，且控制器2的输出端信号连接至调度中心。GPS用于采集当前信号灯的位置信息，当控制器2接收到信号灯故障信号时，该位置信息通过WiFi模块21上传至调度中心，从而使调度中心能够及时派遣附近的维修人员到达现场进行维修；当调度中心发现该位置附近接收到多个信号灯故障信号时，能够再及时派遣附近的交警人员到达现场进行交通指挥，减少信号灯故障对交通运转的影响。

参照图2，比较单元1包括比较器U1、电阻器R1、电阻器R4以及参考模块11，发光二极管L1的正极电连接至比较器U1的同相输入端，且发光二极管L1的正极通过电阻器R1接地。参考模块11包括参考电源Vf、电阻器R2和电阻器R3，参考电源Vf的输出端电连接至电阻器R2的一端，电阻器R2的另一端电连接至电阻器R3的一端，电阻器R3的另一端接地。电阻器R2和电阻器R3之间的连接处作为参考模块11的输出端电连接至比较器U1的反相输入端，且参考模块11的输出电压为Vref，比较器U1的输出端通过电阻器R4电连接至控制器2的输入端IN1。

当Vin大于Vref时，此时比较器U1输出高电平，即输出信号灯正常工作信号；当Vin小于Vref时，此时比较器U1输出低电平，即输出信号灯故障信号。利用参考模块11能够尽量确保当Vin不能够满足发光二极管L1需要发出最低亮度的电压值时，仍然能够通过比较单元1输出信号灯故障信号，即当发光二极管L1的发光强度不达标时，比较单元1同样能够输出信号灯故障信号。

参照图2，为了保证比较单元1的输出电压能够更加稳定，比较单元1还包括稳压电容器C1，稳压电容器C1的正极电连接至比较器U1的输出端，稳压电容器C1的负极接地。另外，比较单元1还包括二极管D1，二极管D1的正极接地，二极管D1的负极电连接至比较器U1的输出端。利用反接的二极管D1起过压保护作用，最大程度地避免比较单元1的输出电压过大，对控制器2造成损坏。

参照图3，显示单元3包括开关管Q1、电阻器R5、电阻器R6、显示模块以及供电电源VL，本实施中开关管Q1设置为NPN三极管。并且，实施例中显示模块包括多个并联的发光二极管L2，除此之外，显示模块还可以设置为数码管或显示屏灯，且显示模块靠近信号灯安装。供电电源VL的输出端电连接至电阻器R5的一端，电阻器R5的另一端电连接至发光二极管L2的正极，发光二极管L2的负极电连接至开关管Q1的集电极。开关管Q1的基极通过电阻器R6电连接至控制器2的输出端OUT1，开关管Q1的发射极接地。

当控制器2接收到信号灯正常工作信号时，此时控制器2的输出端OUT1输出低电平，开关管Q1截止，显示模块不工作；当控制器2接收到信号灯故障信号时，此时控制器2的输出端OUT1输出高电平，开关管Q1导通，显示模块开始工作，从而使用户能够直观地看到该信号灯发生故障。

本申请实施例一种信号灯的故障检测电路的实施原理为：当信号灯发生故障时，通过比较单元1输出信号灯故障信号，控制器2的输入端在接收到信号灯故障信号后，通过显示单元3使显示模块显示该信号灯发生故障的信息，从而使用户能够更直观地发现信号灯产生了故障；并且，通过GPS以及WiFi模块21使发生故障信号灯的位置信息能够及时反馈给调度中心，使相关维修人员和交警人员能够及时到达现场，尽量保证交通能够正常流转。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种信号灯的故障检测电路，基于信号灯工作电路，所述信号灯工作电路包括发光二极管L1；其特征在于：还包括比较单元（1）、控制器（2）以及显示单元（3），所述比较单元（1）的输入端电连接至发光二极管L1的正极，所述比较单元（1）的输出端电连接至所述控制器（2）的输入端IN1，所述控制器（2）的输出端OUT1电连接至所述显示单元（3）的输入端；所述显示单元（3）包括显示模块，所述显示模块靠近所述信号灯设置，用于显示信号灯的工作是否正常。

2.根据权利要求1所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述显示单元（3）还包括开关管Q1和供电电源VL，供电电源VL的输出端电连接至所述显示模块的供电端，所述显示模块的接地端电连接至所述开关管Q1的输入端，所述开关管Q1的控制端电连接至所述控制器（2）的输出端OUT1，所述开关管Q1的输出端接地。

3.根据权利要求1所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述显示模块包括多个并联的发光二极管L2，所述发光二极管L2的正极电连接至供电电源VL的输出端，所述发光二极管L2的负极接地。

4.根据权利要求1所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述比较单元（1）包括比较器U1和参考模块（11），所述参考模块（11）用于提供参考电压Vref；所述比较器U1的同相输入端电连接至所述发光二极管L1的正极，所述比较器U1的反相输入端接地，所述比较器U1的输出端电连接至所述控制器（2）的输入端IN1。

5.根据权利要求4所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述参考模块（11）包括参考电源Vf、电阻器R2和电阻器R3；所述参考电源Vf的输出端依次通过所述电阻器R2和所述电阻器R3接地，所述电阻器R2和所述电阻器R3之间的连接处电连接至所述比较器U1的反相输入端。

6.根据权利要求4或5所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述比较单元（1）还包括稳压电容器C1，所述稳压电容器C1的正极电连接至所述比较器U1的输出端，所述稳压电容器C1的负极接地。

7.根据权利要求4或5所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述比较单元（1）还包括二极管D1，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极电连接至所述比较器U1的输出端。

8.根据权利要求1所述的一种信号灯的故障检测电路，其特征在于：所述控制器（2）的输入端还电连接有GPS，所述控制器包括WiFi模块（21），所述控制器（2）的输出端信号连接至调度中心。