專利名稱：一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于城市道路平面交叉路口紅綠燈信號(hào)配時(shí)控制裝置，具體地講是指采用了能夠統(tǒng)一規(guī)范化地實(shí)現(xiàn)路口信號(hào)配時(shí)和安裝施工的通用方法和三級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)的交通控制信號(hào)機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，交通擁擠日漸成為城市交通的主要問題，信號(hào)機(jī)在功能上也形成了行人過街觸發(fā)式信號(hào)機(jī)、多時(shí)段定時(shí)式信號(hào)機(jī)、感應(yīng)式信號(hào)機(jī)和集中協(xié)調(diào)式信號(hào)機(jī)等四種。目前，信號(hào)機(jī)開始向公交優(yōu)先、特勤指揮、本地自適應(yīng)、多智能體和通信規(guī)范等功能方向發(fā)展， 但這些改進(jìn)都是沿著信號(hào)機(jī)功能在縱向擴(kuò)展，而在橫向上，往往忽略了城市道路平面交叉路口的多樣性和城市交通流的關(guān)聯(lián)性，沒有在信號(hào)機(jī)技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)上提供充分地支持， 對(duì)于多種多樣的路口類型和交通流情況不具備全面統(tǒng)一的控制和實(shí)施規(guī)范，有些路口甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。因此，這些信號(hào)機(jī)在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，不同的路口需要設(shè)置不同的信號(hào)相位，有些情況甚至由于案例過于復(fù)雜而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，信號(hào)燈和檢測(cè)線圈需要采用不同的接線方式，對(duì)用戶和工程承包商的安裝和實(shí)施技能有了很高要求，加大了培訓(xùn)、實(shí)施和維護(hù)成本。另一方面，完整的信號(hào)機(jī)包含有主控、通信、燈控、流量檢測(cè)和故障檢測(cè)等功能，目前的信號(hào)機(jī)采用了板卡不劃分模塊(采用一個(gè)整體的控制板)或一級(jí)模塊化(采用主控板、 通信板、燈控板、檢測(cè)板的組合方式)的結(jié)構(gòu)，這樣在生產(chǎn)、調(diào)試、安裝和維護(hù)過程中，會(huì)帶來很多不便，影響了生產(chǎn)和施工效率。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不具備能夠統(tǒng)一規(guī)范化地實(shí)現(xiàn)城市道路平面交叉路口信號(hào)配時(shí)和安裝施工的通用方法和三級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)，從而不能有效地實(shí)現(xiàn)城市道路平面交叉路口的信號(hào)控制問題，本實(shí)用新型提出一種帶有通用控制功能和三級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)的信號(hào)機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)，所述信號(hào)機(jī)具有如下技術(shù)特征硬件結(jié)構(gòu)采用三級(jí)模塊化設(shè)計(jì)，一級(jí)模塊是由以高性能Cortex-M3技術(shù)的ARM 32位微控制器為核心的主控板、系統(tǒng)底板和檢測(cè)底板各一塊組成；二級(jí)模塊由相位主板和檢測(cè)主板各一塊組成；三級(jí)模塊由6塊相位驅(qū)動(dòng)板和8塊車輛檢測(cè)板組成。各級(jí)模塊電路板由串口總線連接。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的6塊相位驅(qū)動(dòng)板，每塊相位驅(qū)動(dòng)板可以連接4路信號(hào)燈， 一共可以驅(qū)動(dòng)M路信號(hào)燈，本實(shí)用新型對(duì)這M路信號(hào)燈采用了統(tǒng)一的信號(hào)燈接線規(guī)范，可以控制各種平面交叉路口，實(shí)現(xiàn)了路口的通用控制功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下1、本實(shí)用新型信號(hào)燈接線規(guī)范、信號(hào)配時(shí)方案簡(jiǎn)便易行。[0009]2、本實(shí)用新型采用了三級(jí)模塊化的結(jié)構(gòu)，按照路口的交通流控制需求，規(guī)范化的設(shè)置了 6塊相位驅(qū)動(dòng)板，提供M路獨(dú)立的相位輸出，并建立了統(tǒng)一的接線規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了平面交叉路口的通用控制。

圖1是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的3級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)框圖圖2是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的信號(hào)燈接線規(guī)范圖圖3. 1是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的主控板原理圖之一圖3. 2是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的主控板原理圖之二圖3. 3是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的主控板原理圖之三圖4是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的相位主板原理圖圖5. 1是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的相位驅(qū)動(dòng)板原理圖之一圖5. 2是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的相位驅(qū)動(dòng)板原理圖之二圖6是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的檢測(cè)主板原理圖圖7. 1是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的車輛檢測(cè)板原理圖之一圖7. 2是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的車輛檢測(cè)板原理圖之一
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
為1、采用三級(jí)模塊化的信號(hào)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示的一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)結(jié)構(gòu)框圖，有主控板、相位主板和檢測(cè)主板、相位驅(qū)動(dòng)板和車輛檢測(cè)板等3級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)。主控板以高性能Cortex-M3技術(shù)的ARM 32位微控制器為核心的主控板，主控板通過RS485總線連接相位主板和檢測(cè)主板；主控板還有以太網(wǎng)接口、RS232接口、多個(gè)I/O接口、RS422接口，可以實(shí)現(xiàn)通信功能。相位主板通過RS485總線連接相位驅(qū)動(dòng)板，相位驅(qū)動(dòng)板控制路口信號(hào)燈，并具有控制交通信號(hào)燈的狀態(tài)指示燈。檢測(cè)主板通過RS485總線連接車輛檢測(cè)板，車輛檢測(cè)板連接路口各個(gè)檢測(cè)線圈，實(shí)現(xiàn)車流量檢測(cè)，并具有各車檢線圈的狀態(tài)指示燈。[0025]圖2所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的信號(hào)燈接線規(guī)范圖。圖3. 1,3. 2,3. 3所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的主控板原理圖。圖4所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的相位主板原理圖。圖5. 1、5. 2所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的相位驅(qū)動(dòng)板原理圖。圖6所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的檢測(cè)主板原理圖。圖7. 1、7. 2所示的是一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)的車輛檢測(cè)板原理圖。裝置總體功能實(shí)現(xiàn)了時(shí)間計(jì)劃表控制。最大支持M個(gè)相位，M個(gè)燈組，計(jì)劃總條數(shù)為1 條，時(shí)段數(shù)沒有限制，可以對(duì)周日-周六分別設(shè)置，支持陽(yáng)歷節(jié)假日，陰歷節(jié)假日，支持多條預(yù)案， 編輯功能強(qiáng)大。實(shí)現(xiàn)了綠波帶控制。相位差參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單。相位差回歸快速且過渡穩(wěn)定，一般在三個(gè)周期。相位控制屬性全面。包括正常、綠閃、黃閃、紅閃、常綠、常黃、常紅、滅燈。系統(tǒng)接口豐富，可以接入流量采集設(shè)備、測(cè)速設(shè)備、觸點(diǎn)設(shè)備等。實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)、RS232等通訊方式。數(shù)據(jù)通訊壓縮性高。節(jié)約通訊成本，同時(shí)提高通訊效率?？刂葡到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控路口信號(hào)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和控制狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)顯示路口控制狀態(tài)?？梢栽诳刂浦行膶?shí)時(shí)查看路口狀態(tài)和強(qiáng)制切換路口狀態(tài)。支持遠(yuǎn)程手動(dòng)控制。實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)。毫秒級(jí)刷新。可以對(duì)相位設(shè)置、燈組設(shè)置、通訊參數(shù)設(shè)置、其它控制參數(shù)設(shè)置等。信號(hào)機(jī)參數(shù)設(shè)置方式多樣?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)通訊下載，也可以通過RS232通訊下載。實(shí)現(xiàn)了信號(hào)機(jī)主控板、相位主板、檢測(cè)主板、相位驅(qū)動(dòng)板和車輛檢測(cè)板等設(shè)備管理。信號(hào)機(jī)自身檢測(cè)并主動(dòng)報(bào)警。當(dāng)信號(hào)機(jī)檢測(cè)到或運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)主動(dòng)向控制中心報(bào)警，并根據(jù)錯(cuò)誤等級(jí)決定信號(hào)機(jī)的動(dòng)作。比如發(fā)現(xiàn)總線錯(cuò)誤時(shí)系統(tǒng)報(bào)警、寫日志、 停止控制、全部滅燈。錯(cuò)誤分為三級(jí)，一般性錯(cuò)誤、較嚴(yán)重錯(cuò)誤、嚴(yán)重錯(cuò)誤?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)狀態(tài)燈顯示，以監(jiān)視系統(tǒng)是否正常。錯(cuò)誤日志管理。實(shí)現(xiàn)燈組控制。相位主板實(shí)現(xiàn)對(duì)相位驅(qū)動(dòng)板的控制，相位驅(qū)動(dòng)板實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的控制?？梢越尤肴诵袡M道過街請(qǐng)求設(shè)備。實(shí)現(xiàn)對(duì)倒計(jì)時(shí)的控制。[0050]GPS校時(shí)功能。自動(dòng)校時(shí)。用途該裝置主要用途是對(duì)平面交叉路口實(shí)施不同交通參與者通行權(quán)時(shí)間隔離控制，使其在現(xiàn)有的路網(wǎng)交通組織條件下，盡可能的減小路口時(shí)間延誤和提高安全性。
權(quán)利要求1. 一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)，其特征在于具有三級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)，一級(jí)模塊是由以高性能Cortex-M3技術(shù)的ARM 32位微控制器為核心的主控板、系統(tǒng)底板和檢測(cè)底板各一塊組成；二級(jí)模塊由相位主板和檢測(cè)主板各一塊組成；三級(jí)模塊由若干塊相位驅(qū)動(dòng)板和若干塊車輛檢測(cè)板組成，各級(jí)模塊電路板由RS485總線連接。
專利摘要一種具有平面交叉路口通用控制功能的三級(jí)模塊化信號(hào)機(jī)是一種城市道路平面交叉路口紅綠燈信號(hào)配時(shí)控制裝置。本產(chǎn)品采用三級(jí)模塊化結(jié)構(gòu)，一級(jí)模塊是由主控板、系統(tǒng)底板和檢測(cè)底板各一塊組成；二級(jí)模塊由相位主板和檢測(cè)主板各一塊組成；三級(jí)模塊由若干塊相位驅(qū)動(dòng)板和若干塊車輛檢測(cè)板組成。主控板以高性能Cortex-M3技術(shù)的ARM 32位微控制器為核心，通過RS485總線連接相位主板和檢測(cè)主板，相位主板通過RS485總線連接相位驅(qū)動(dòng)板，控制路口信號(hào)燈，檢測(cè)主板通過RS485總線連接車輛檢測(cè)板，實(shí)現(xiàn)車流量檢測(cè)，在信號(hào)機(jī)軟件算法和硬件結(jié)構(gòu)上達(dá)到了交通信號(hào)控制的目標(biāo)。
文檔編號(hào)G08G1/07GK201946116SQ20102064017
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者彭煥濤, 馬道松 申請(qǐng)人:北京思邁特威科技有限公司