專利名稱：一種交通信號燈黃閃控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及道路交通信號燈控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可獨(dú)立工作、不受交通信號燈主控模塊控制的交通信號燈黃閃控制器。
背景技術(shù)：
交通信號燈指揮人們在道路上正確行駛和行走起著關(guān)鍵性的作用，是道路交通的基本語言。交通信號燈是公共安全的一個類別，是減少道路交通意外事故發(fā)生率、改善道路擁堵情況、促進(jìn)道路暢通無阻的一個重要信號工具。當(dāng)交通信號控制機(jī)出現(xiàn)故障時，信號機(jī)將會無法控制交通信號燈，交通信號燈會停止工作，此時需要將交通信號燈降級為黃色狀態(tài)用于警示行人和司機(jī)。而目前許多交通信號燈的黃閃控制器都受控于交通信號燈的主控模塊，驅(qū)動交通信號燈的驅(qū)動電路也來源于交通信號燈，只要交通信號燈內(nèi)的主控模塊或者驅(qū)動交通信號燈工作的電源電路模塊中的任意一個模塊出現(xiàn)故障，交通信號燈就停止工作，也無法對信號燈進(jìn)行黃閃控制。這樣就嚴(yán)重影響了人們道路交通的安全行駛，造成交通事故的發(fā)生。如申請?zhí)枮?01020142831.X，名稱為具有黃閃功能的太陽能移動交通信號燈控制器的中國實用新型，該控制器由單片機(jī)、充電電路、信號驅(qū)動電路、時鐘模塊、薄膜鍵盤和LED顯示屏以及欠壓指示燈組成，所述單片機(jī)由時鐘模塊獲取當(dāng)前時間，與設(shè)定的黃閃時段時間進(jìn)行比較，在進(jìn)入黃閃時段時，調(diào)整所述信號驅(qū)動電路的輸出信號為黃閃信號；以所述單片機(jī)通過充電電路控制蓄電池充電電壓的大小。該專利就具有上述的缺點:驅(qū)動黃閃的信號驅(qū)動電路都是受控于信號燈的單片機(jī)，且驅(qū)動燈組工作的電源也受單片機(jī)控制，這樣當(dāng)信號燈內(nèi)的單片機(jī)出現(xiàn)故障時，信號燈停止工作，同時也無法對信號燈進(jìn)行黃閃控制，嚴(yán)重影響了人們道路交通的安全行駛，造成交通事故的發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決了現(xiàn)有交通信號燈內(nèi)黃閃控制器受控于主控模塊，當(dāng)主控模塊或者驅(qū)動交通信號燈工作的電源電路模塊出現(xiàn)問題時，交通信號燈無法對信號燈進(jìn)行黃閃控制的問題，提供了一種可獨(dú)立工作、不受交通信號燈主控模塊控制的交通信號燈黃閃控制器。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種交通信號燈黃閃控制器，包括主控單元和燈組電源，控制器包括有信號轉(zhuǎn)換單元、FPGA單元、切換單元和黃閃驅(qū)動單元，該主控模塊與信號轉(zhuǎn)換單元連接，信號轉(zhuǎn)換單元與FPGA單元連接，所述切換單元的控制端與FPGA單元連接，黃閃驅(qū)動單元和燈組電源連接在切換單元上，切換單元上還連接交通信號燈的黃燈。本實用新型中信號轉(zhuǎn)換單元主要完成對輸入輸出信號的隔離以及電平轉(zhuǎn)換，交通信號燈的主控模塊與信號轉(zhuǎn)換單元連接，則信號轉(zhuǎn)換單元將交通信號燈主控模塊的方波信號傳輸傳給FPGA單元，同時信號轉(zhuǎn)換單元也將黃閃控制器的輸出狀態(tài)反饋給交通信號燈。FPGA單元對信號轉(zhuǎn)換模塊輸入的信號進(jìn)行處理并判斷是否啟動黃閃，若啟動黃閃則發(fā)送控制信號給黃色驅(qū)動單元，F(xiàn)PGA單元并且還負(fù)責(zé)將黃閃控制器的信號通過信號轉(zhuǎn)換單元反饋給交通信號燈主控模塊。黃閃驅(qū)動單元在收到FPGA單元的啟動黃閃信號后，則控制黃燈進(jìn)行亮滅。本實用新型黃閃控制器為可獨(dú)立工作，不受交通信號燈主動模塊控制，實現(xiàn)了交通信號燈內(nèi)主控模塊或驅(qū)動交通信號燈電源出現(xiàn)問題時，交通信號燈燈還能正常黃閃的目的。作為一種優(yōu)選方案，所述切換單元為繼電器電路，該繼電器電路包括受FPGA單元信號控制工作的繼電器線圈，以及動觸點、第一靜觸點和第二靜觸點，F(xiàn)PGA單元連接在繼電器線圈的電路上，所述第一靜觸點連接在黃閃驅(qū)動單元上，所述第二境觸點連接在燈組電源上，所述動觸點與交通信號燈黃燈相連。本實用新型中切換裝置采用固態(tài)繼電器，控制交通信號燈黃燈正常和黃閃兩個狀態(tài)，F(xiàn)PGA單元控制繼電器電路工作，當(dāng)動觸點與第一靜觸點接觸時，由黃閃驅(qū)動單元控制黃燈進(jìn)行亮滅，實現(xiàn)黃閃。作為一種優(yōu)選方案，控制器還包括有強(qiáng)制黃閃的外界手動開關(guān)，所述外界手動開關(guān)連接在信號轉(zhuǎn)換單元上。該外界手動開關(guān)使得可以根據(jù)需要強(qiáng)制信號機(jī)進(jìn)行黃閃，使得黃閃控制器能單獨(dú)驅(qū)動交通信號燈，另外有效的方便交警依據(jù)特殊路段而進(jìn)行強(qiáng)制信號燈黃閃工作，從而提高了交通信號燈黃閃控制器工作的穩(wěn)定性和可靠性。作為一種優(yōu)選方案，控制器還包括有電壓電流回檢單元，電壓電流回檢單元輸入端連接在燈組電源與切換單元連接之間，電壓電流回檢單元輸出端連接在FPGA單元上。該電壓電流回檢單元檢測交通信號燈燈組的電壓和電流，能夠快速有效的檢測出交通信號燈燈組工作是否正常，電壓電流回檢單元將檢測出的信息發(fā)送給FPGA單元，若信號機(jī)燈組工作不正常，F(xiàn)PGA單元在收到信息后則啟動黃閃，以警示行人和司機(jī)在行駛中要注意安全。作為一種優(yōu)選方案，控制器還包括有警示單元，所述警示單元連接在FPGA單元上。在FPGA單元檢測到信號機(jī)燈組電壓或電流出現(xiàn)故障時，發(fā)送信號給警示單元，由警示單元給出警示或報警信號。本實用新型的優(yōu)點是:1.可獨(dú)立工作，不受交通信號燈主動模塊控制，實現(xiàn)了交通信號燈內(nèi)主控模塊或驅(qū)動交通信號燈電源出現(xiàn)問題時，交通信號燈燈還能正常黃閃的目的。2.增加燈組電壓和電流的檢測功能，能快速有效的發(fā)現(xiàn)交通信號燈工作是否正常，如果交通信號燈停止工作則黃閃控制器馬上啟動黃燈進(jìn)行閃爍用于警示行人和司機(jī)在行駛中要注意安全。3.外界手動開關(guān)可以控制黃閃控制器強(qiáng)制黃燈進(jìn)行黃閃，這個功能主要用在交通管制路口，有時交警會依據(jù)特殊路況進(jìn)行人為管制并需要信號燈輸出在黃閃狀態(tài)。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)框架示意圖。1-信號轉(zhuǎn)換單元2-FPGA單元3_切換單元4_黃閃驅(qū)動單元5_電壓電流回檢單元 6-警示單元 7-信號燈 8-主控模塊 10-燈組電源 11-外界手動開關(guān)12-繼電器線圈 13-動觸點14-第一靜觸點15-第二靜觸點16-黃燈
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。實施例:本實施例一種交通信號燈黃閃控制器，如圖1所示，黃閃控制器包括有信號轉(zhuǎn)換單元1、FPGA單元2、切換電源3、黃閃驅(qū)動單元4、電壓電流回檢單元5和警示單元6，該信號轉(zhuǎn)換單元與FPGA單元連接，F(xiàn)PGA單元與切換單元的控制端連接，黃閃驅(qū)動單元連接在切換單元上，切換單元上還連接交通信號燈的黃燈16，信號燈包括有主控單元8和燈組電源10，切換單元與燈組電源相連，該黃燈通過切換單元與燈組電源連接，主控模塊和警示單元都連接到信號轉(zhuǎn)換單元上，電壓電流回檢單元輸入端連接在燈組電源10與切換單元3連接之間，電壓電流回檢單元輸出端連接在FPGA單元2上。本實施例中切換單元采用固態(tài)繼電器電路，該固體繼電器電路包括有受FPGA單元信號控制工作的繼電器線圈12，以及動觸點13、第一靜觸點14和第二靜觸點15，該FPGA單元與繼電器線圈電路連接，第一靜觸點與黃閃驅(qū)動單元4連接，第二境觸與燈組電源10連接，動觸點與交通信號燈黃燈相連?？刂破鬟€包括有外界手動開關(guān)11，外界手動開關(guān)連接在信號轉(zhuǎn)換單元上。該黃色閃控制器中信號轉(zhuǎn)換單元用于完成對輸入輸出信號的隔離以及電平轉(zhuǎn)換，主控模塊發(fā)送方波給信號轉(zhuǎn)換單元，信號轉(zhuǎn)換單元將主控模塊的方波信號處理后傳輸傳給FPGA單元，同時信號轉(zhuǎn)換單元也將黃閃控制器的輸出狀態(tài)反饋給交通信號燈。FPGA單元對信號轉(zhuǎn)換模塊輸入的信號進(jìn)行處理并判斷是否啟動黃閃，若啟動黃閃則發(fā)送控制信號給黃色驅(qū)動單元，F(xiàn)PGA單元并且還負(fù)責(zé)將黃閃控制器的信號通過信號轉(zhuǎn)換單元反饋給交通信號燈主控模塊。黃閃驅(qū)動單元在收到FPGA單元的啟動黃閃信號后，則控制黃燈進(jìn)行亮滅。外界手動開關(guān)使得可以根據(jù)需要強(qiáng)制信號機(jī)進(jìn)行黃閃。黃閃控制器與交通信號燈內(nèi)主控模塊之間的通信是采用硬件握手信號，主控模塊不斷地給黃閃控制器輸入方波信號，黃閃控制器不斷地監(jiān)聽輸入的方波信號是否正常，如果信號燈出現(xiàn)故障，主控模塊輸入的方波消失，則FPGA單元根據(jù)信號轉(zhuǎn)換單元輸入的信號判斷啟動黃閃，F(xiàn)PGA單元發(fā)送啟動黃閃信號給切換單元，使得切換單元內(nèi)的固態(tài)繼電器線圈電路導(dǎo)通工作，動觸點則脫離第二靜觸點與第一靜觸點接觸，黃閃驅(qū)動單元驅(qū)動黃燈進(jìn)行閃爍。還有一種情況當(dāng)燈組電源出現(xiàn)故障，而主控模塊仍然正常發(fā)送方波給黃閃控制器，由于電壓電流回檢單元對固態(tài)繼電器的輸出端進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測出燈組電壓或者電流出現(xiàn)故障時能及時發(fā)送信號給FPGA單元，由FPGA單元控制警示單元給出警示以及報警信號，另外FPGA單元判斷啟動黃閃，F(xiàn)PGA單元發(fā)送啟動信號給切換單元，使得切換單元內(nèi)的固態(tài)繼電器線圈電路導(dǎo)通工作，動觸點則脫離第二靜觸點與第一靜觸點接觸，黃閃驅(qū)動單元驅(qū)動黃燈進(jìn)行閃爍。另外，還能根據(jù)特殊情況而人工操作進(jìn)行強(qiáng)制信號燈黃閃工作，按下外界手動開關(guān)，F(xiàn)PGA單元通過信號轉(zhuǎn)換單元接收到該信號，則啟動黃閃信號給切換單元，使得切換單元內(nèi)的固態(tài)繼電器線圈電路導(dǎo)通工作，動觸點則脫離第二靜觸點與第一靜觸點接觸，黃閃驅(qū)動單元驅(qū)動黃燈進(jìn)行閃爍。這里電壓電流回檢單元對電壓的檢測是根據(jù)220V交流電的過零特性而設(shè)計出來，其原理是將黃閃控制器上輸出端的固態(tài)繼電器上的220V電源經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)入FPGA進(jìn)行檢測。而電流檢測是根據(jù)流過信號燈電流的交流特性，采用1000:1的微型電流互感器來檢測負(fù)載電流。采用互感器可以有效的隔離強(qiáng)弱電信號，且功耗小失真少。將黃燈電源線路穿過互感器的中間孔，副邊接100歐姆采樣電阻，該檢測信號由二極管鉗位輸入電壓跟隨器，依據(jù)運(yùn)放的特性保證了輸出電壓不超過電源電壓，最后輸入到黃閃控制器。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了信號轉(zhuǎn)換單元、FPGA單元、切換單元、黃閃驅(qū)動單元等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種交通信號燈黃閃控制器，交通信號燈包括主控單元和燈組電源，其特征在于:控制器包括有信號轉(zhuǎn)換單元(I)、FPGA單元(2)、切換單元(3)和黃閃驅(qū)動單元(4)，該主控模塊(8)與信號轉(zhuǎn)換單元連接，信號轉(zhuǎn)換單元與FPGA單元連接，所述切換單元的控制端與FPGA單元連接，黃閃驅(qū)動單元(4)和燈組電源(10)連接在切換單元上，切換單元上還連接交通信號燈的黃燈(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通信號燈黃閃控制器，其特征是所述切換單元(4)為繼電器電路，該繼電器電路包括受FPGA單元信號控制工作的繼電器線圈(23)，以及動觸點(13)、第一靜觸點(14)和第二靜觸點(15)，F(xiàn)PGA單元連接在繼電器線圈的電路上，所述第一靜觸點連接在黃閃驅(qū)動單元(4)上，所述第二境觸點連接在燈組電源(10)上，所述動觸點與交通信號燈黃燈相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種交通信號燈黃閃控制器，其特征是控制器還包括有強(qiáng)制黃閃的外界手動開關(guān)(11 )，所述外界手動開關(guān)連接在信號轉(zhuǎn)換單元(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種交通信號燈黃閃控制器，其特征是控制器還包括有電壓電流回檢單元(5)，電壓電流回檢單元輸入端連接在燈組電源(10)與切換單元(3)連接之間，電壓電流回檢單元輸出端連接在FPGA單元(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交通信號燈黃閃控制器，其特征是控制器還包括有警示單元(6),所述警示單元連接在FPGA單元上。
專利摘要本實用新型涉及一種交通信號燈黃閃控制器。解決了現(xiàn)有交通信號燈內(nèi)黃閃控制器受控于主控模塊的問題。交通信號燈黃閃控制器，包括主控單元和燈組電源，控制器包括有信號轉(zhuǎn)換單元、FPGA單元、切換單元和黃閃驅(qū)動單元，該主控模塊與信號轉(zhuǎn)換單元連接，信號轉(zhuǎn)換單元與FPGA單元連接，所述切換單元的控制端與FPGA單元連接，黃閃驅(qū)動單元和燈組電源連接在切換單元上，切換單元上還連接交通信號燈的黃燈。增加燈組電壓和電流的檢測功能，能快速有效的發(fā)現(xiàn)交通信號燈工作是否正常。增加外界手動開關(guān)可以強(qiáng)制黃燈進(jìn)行黃閃。
文檔編號G08G1/07GK202939802SQ20122062324
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者王自北, 楊凱, 湯灝, 沈祥源, 李妍, 郝文兵 申請人:浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司