專利名稱：一種多相位道路交通信號控制機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及智能交通工程領(lǐng)域，具體是一種道路交通信號控制機。
背景技術(shù)：
目前許多地區(qū)使用單點式道路交通信號控制機，設(shè)計過于簡單，只能按照程序固 定相位運行，用戶只能修改一些時間參數(shù)，不能夠?qū)ο辔贿M行設(shè)置；一些具有相位設(shè)置功能 的控制機卻不能通過面板直接操作，必須借助外部手動裝置或電腦才可完成相位設(shè)置；并 且市場上單點式信號控制機功能過于簡單，輸出信號路數(shù)少，用戶不得不購買協(xié)調(diào)式控制 機作為單點式控制機使用，造成很大浪費。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對目前單點式道路交通信號控 制機功能簡單，輸出信號不足，相位 不能任意設(shè)置的缺陷，設(shè)計一種多相位道路交通信號控制機，具有工作模式多樣，相位設(shè)置 靈活方便，并具有現(xiàn)場可操作性，為道路交通信號控制起到重要作用。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種多相位道路交通信號控制機， 包括控制主板、底板電路、電源模塊，所述的控制主板具有用戶操作界面，控制主板上設(shè)置 有用于多種相位工作模式的微處理器，微處理器通過串口發(fā)送操作指令給底板電路；底板 電路上設(shè)置有微控制器、開關(guān)信號輸入輸出電路和信號燈驅(qū)動電路，微控制器輸入端通過 串口連接控制主板的微處理器，微控制器輸出端連接開關(guān)信號輸入輸出電路，開關(guān)信號輸 入輸出電路連接信號燈驅(qū)動電路。作為優(yōu)選，所述的控制主板上設(shè)置有用于用戶操作的鍵盤和用于指示控制機狀態(tài) 的數(shù)碼管和LED燈。作為優(yōu)選，所述的底板電路設(shè)置有擴展功能電路插槽。作為優(yōu)選，所述的底板電路上設(shè)置有信號燈故障檢測模塊。作為優(yōu)選，所述的電源模塊采用12V開關(guān)電源模塊，前端裝有電源濾波器和避雷
ο作為優(yōu)選，所述的底板電路上設(shè)置有發(fā)現(xiàn)交叉通道的綠燈同時出現(xiàn)的對綠沖突檢 測模塊。作為優(yōu)選，所述的控制主板上設(shè)置有用于方案參數(shù)設(shè)置的功能按鈕。本實用新型設(shè)計的多相位道路交通信號控制機，提供了多路信號燈驅(qū)動輸出，提 供每個工作日多個時段任意設(shè)置多種工作模式，每個時段都可設(shè)置多個相位，并允許輸入 任意燈色組合的相位設(shè)置，同時具有綠沖突檢查功能，可以滿足目前多數(shù)中小城市的交通 信號控制需求。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；[0013]圖2為交通信號燈故障時的操作面板的狀態(tài)圖；圖3為本實用新型的軟件流程圖。
具體實施方式
[0015]如圖1所示，控制主板通過串口和底板電路連接，底板電路具有6個插槽，其中四個插槽安裝四路信號燈驅(qū)動電路，每塊信號燈驅(qū)動電路對應(yīng)十字路口一個方向的11路信 號燈，整個信號控制機可以輸出44路燈色信號；底板電路還安裝開關(guān)信號輸出入電路，開 關(guān)信號輸出入電路具有16路開關(guān)信號輸出入可以對應(yīng)十字路口每個方向的4個車道的車 輛檢測設(shè)備，采集車流數(shù)據(jù)；底板電路的擴展功能電路插槽留作備用，比如以太網(wǎng)或無線接 口，用于單點信號機入網(wǎng)；控制機所有模塊通過12V電源模塊供電。底板電路具有微控制器，通過串口接收控制主板指令，微控制器采集信號燈狀態(tài)、 采集開關(guān)信號輸入、驅(qū)動開關(guān)信號輸出等；底板電路還能獨自對信號燈故障進行檢測，發(fā)現(xiàn) 故障可以輸出黃閃信號。信號燈驅(qū)動電路具有11路信號燈驅(qū)動和檢測功能，并可以更具實際需要在底板 電路上配置1塊或多塊信號燈驅(qū)動電路，最多可以輸出44路信號燈。電源模塊采用12V開關(guān)電源模塊，前端裝有電源濾波器和避雷器。交通信號控制機具有10種工作模式包括多相位定周期、黃閃、紅燈、關(guān)燈、優(yōu)先 通行權(quán)申請模式、三種自適應(yīng)模式123、手動模式、步進模式。其中除了手動模式和步進模式 其他8種工作模式都可時段工作模式。多相位定周期模式控制機按照預(yù)先設(shè)定的多個相位以一定的周期順序改變信號 燈色。黃閃模式控制機以每秒1次的頻率讓黃色信號燈閃爍，其他信號燈熄滅。紅燈模式控制機讓所有紅燈全亮，其他信號燈熄滅。關(guān)燈模式控制機在指定時段熄滅所有信號燈。優(yōu)先通行權(quán)申請模式控制機根據(jù)交通工具、控制中心或路邊申請裝置發(fā)出的申 請信號調(diào)出一個優(yōu)先通行相位，放行優(yōu)先通行的交通流，優(yōu)先通行結(jié)束后恢復(fù)原有工作相 位。自適應(yīng)模式1 控制機給每個相位默認輸出最小綠燈時間，在相位改變之前，檢測 所有綠燈放行道口車輛通行情況，若沒有車通過，則結(jié)束當(dāng)前相位，若有車正準(zhǔn)備通過，則 給當(dāng)前相位增加若干秒時間，直到當(dāng)前相位時間達到最大綠燈時間限制。自適應(yīng)模式2 控制機給每個相位默認輸出最大綠燈時間，控制機實時監(jiān)測所有 綠燈放行道口車輛通行情況，若無車通過，則額外減少若干秒時間，若有車通過，則不對相 位時間進行額外修改。自適應(yīng)模式3 控制機給每個相位輸出默認時鐘，并實時監(jiān)測整個相位時間內(nèi)所 有綠燈放行道口實際車輛通行時間，并計算相位時間利用率；在每個相位開始之前，都利用 上個周期的相位利用率比例來重新分配相位時間，使相位時間分配符合實際車流變化?？刂茩C具有3種工作日方案配置；每個方案有10個時段；每個時段可以指定8種 工作模式之一，并有獨立的相位配時表；每個相位配時表最多可以設(shè)置32個相位；控制機 還可以設(shè)置100個特殊日期，每個特殊日期可以指定一個工作日方案配置。[0029]用戶可以通過控制主板進行方案、時段、相位、參數(shù)設(shè)置。相位設(shè)置時可以使用功 能按鈕進行燈色選擇、相位插入、相位刪除、相位復(fù)制和相位移動功能。方案、時段也可以刪 除、復(fù)制操作。用戶可以任意設(shè)置相位，并且相位設(shè)置過程中，實時對綠沖突進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn) 交叉通道的綠燈同時出現(xiàn)，立即閃爍LED指示燈提醒用戶注意?？刂茩C具有信號燈故障檢測功能，發(fā)現(xiàn)信號燈故障，可以在面板LED指示燈上顯 示，提示用戶查找故障如圖2所示，控制機發(fā)現(xiàn)東向道口機動車右轉(zhuǎn)紅色信號燈和西向道口機動車直行 黃色信號燈發(fā)生故障，在故障指示面板上點亮對應(yīng)的LED指示燈，其他LED指示燈熄滅。圖3本實用新型的軟件流程圖(1)初始化系統(tǒng)啟動之后，對串口、時鐘、鍵盤指示進行初始化設(shè)置；(2)系統(tǒng)自檢初始化結(jié)束后，系統(tǒng)開始讀取各電路模塊的狀態(tài)，進行檢測；發(fā)現(xiàn) 故障將輸出黃閃；(3)讀取參數(shù)設(shè)置讀取用戶設(shè)置的方案、時段、相位參數(shù)設(shè)置；裝載相位把當(dāng)前運行的相位裝入內(nèi)存，交通信號控制正式開始；(4)事件分類系統(tǒng)把時段相位輸出、串口、鍵盤顯示分為三大類事件，按照不同 事件分類處理；(5)時段運行控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前實際時間選擇用戶設(shè)置的方案時段；(6)工作模式控制系統(tǒng)根據(jù)時段指定的工作模式選擇不同的操作子程序；(7)相位運行控制系統(tǒng)根據(jù)相位設(shè)置，控制當(dāng)前信號燈色變化，并把控制參數(shù)寫 入串口緩沖，系統(tǒng)在固定1秒時間產(chǎn)生一個串口輸出事件；(8)鍵盤顯示輸入輸出該子程序?qū)崿F(xiàn)對用戶操作界面顯示和鍵盤處理功能；(9)用戶操作界面控制用戶操作界面控制程序，實現(xiàn)用戶操作邏輯，實現(xiàn)控制機 的方案、時段、相位、參數(shù)設(shè)置，并提供復(fù)制、刪除、移動、綠沖突檢測功能；(10)記錄存儲控制記錄存儲控制程序?qū)崿F(xiàn)對用戶設(shè)置的存儲功能，自動對存儲 器進行分頁校驗，并對數(shù)據(jù)記錄進行寫保護處理；(11)串口輸入輸出該子程序?qū)崿F(xiàn)對串口通信的支持，實現(xiàn)控制主板和底板電路 之間的通信連接；(12)燈色信號輸出該子程序把相位運行控制程序?qū)懭氲男盘枱魯?shù)據(jù)輸出給底 板電路，底板電路以此數(shù)據(jù)驅(qū)動信號燈驅(qū)動電路；(13)故障檢測模塊該子程序檢測底板電路返回的信號燈狀態(tài)，判斷信號燈是正 常工作，若異常則產(chǎn)生一個故障記錄，并輸出黃閃信號；事件處理結(jié)束事件處理結(jié)束子程序清除的內(nèi)部事件寄存器，以備下一次事件產(chǎn) 生；(14)等待事件中斷系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)，等待下一個事件觸發(fā)。
權(quán)利要求一種多相位道路交通信號控制機，包括控制主板、底板電路、電源模塊，其特征在于，所述的控制主板具有用戶操作界面，控制主板上設(shè)置有用于多種相位工作模式的微處理器，微處理器通過串口發(fā)送操作指令給底板電路；底板電路上設(shè)置有微控制器、開關(guān)信號輸入輸出電路和信號燈驅(qū)動電路，微控制器輸入端通過串口連接控制主板的微處理器，微控制器輸出端連接開關(guān)信號輸入輸出電路，開關(guān)信號輸入輸出電路連接信號燈驅(qū)動電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的控制 主板上設(shè)置有用于用戶操作的鍵盤和用于指示控制機狀態(tài)的數(shù)碼管和LED燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的底板 電路設(shè)置有擴展功能電路插槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的底板 電路上設(shè)置有信號燈故障檢測模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的電源 模塊采用12V開關(guān)電源模塊，前端裝有電源濾波器和避雷器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的底板 電路上設(shè)置有發(fā)現(xiàn)交叉通道的綠燈同時出現(xiàn)的對綠沖突檢測模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多相位道路交通信號控制機，其特征在于，所述的控制 主板上設(shè)置有用于方案參數(shù)設(shè)置的功能按鈕。
專利摘要本實用新型公開了一種多相位道路交通信號控制機，包括控制主板、底板電路、電源模塊，所述的控制主板具有用戶操作界面，控制主板上設(shè)置有用于多種相位工作模式的微處理器，微處理器通過串口發(fā)送操作指令給底板電路；底板電路上設(shè)置有微控制器、開關(guān)信號輸入輸出電路和信號燈驅(qū)動電路，微控制器輸入端通過串口連接控制主板的微處理器，微控制器輸出端連接開關(guān)信號輸入輸出電路，開關(guān)信號輸入輸出電路連接信號燈驅(qū)動電路。本實用新型提供多路信號燈驅(qū)動輸出，位每個工作日多個時段設(shè)置多種工作模式，每個時段都可設(shè)置多個相位，并允許輸入任意燈色組合的相位設(shè)置，同時具有綠沖突檢查功能，滿足了目前多數(shù)城市的交通信號控制需求。
文檔編號G08G1/07GK201556300SQ200920202549
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者萬會民, 占曉斌, 孟建明, 張云, 張宏靚, 張盎然, 楊國平, 楊洪華, 沈雅婕, 程邦, 章宗興, 管滿泉, 胡立平, 郭敏, 陳琳, 黃云 申請人:浙江富陽市新源交通電子有限公司