專利名稱：交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，屬于交通信號(hào)控制裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的交通信號(hào)燈與交通信號(hào)控制機(jī)之間的連接是通過220VAC兩線(火線和零 線)實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)燈的亮或滅靠配置在交通信號(hào)控制機(jī)內(nèi)的220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的開和關(guān) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)來(lái)說(shuō)，交通信號(hào)控制機(jī)本身不再帶這種220VAC開關(guān)驅(qū) 動(dòng)電路，而是數(shù)字通信鏈路。在這種情況下如何將原來(lái)已經(jīng)存在的技術(shù)和設(shè)備資源利用好 是必須考慮的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)和現(xiàn)有交通信號(hào) 燈的組網(wǎng)連接。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于與 道路交通信號(hào)控制機(jī)之間的通信接口是串行數(shù)據(jù)通信鏈路，一個(gè)交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備 可以驅(qū)動(dòng)和控制多個(gè)交通信號(hào)燈。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于包括通信接口 用于與全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)無(wú)縫連接；通信控制模塊用于實(shí)現(xiàn)與交通信號(hào)燈的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信；中心處理單元用于識(shí)別指令要求、實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈的控制。信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊用于隔離數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路與控制交通信號(hào)燈的 220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)接口、用于實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)、用于完成可編程ASIC與交通信號(hào)燈之間的電氣 和物理連接。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為串行數(shù)據(jù)通信總 線。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為CAN總線。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為RS-485串行數(shù)據(jù) 通信總線。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為RS-422串行數(shù)據(jù) 通信總線。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊包括光電隔 離裝置及觸發(fā)電路，觸發(fā)電路與雙向晶閘管開關(guān)及保護(hù)電路相連。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊至少包括一 個(gè)，并與相應(yīng)的信號(hào)相連。前述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述中心處理單元是可編程ASIC 器件。
本發(fā)明所達(dá)到的有益效果本發(fā)明的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，解決了現(xiàn)有 220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)接口的信號(hào)燈接入基于數(shù)據(jù)通信鏈路的全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)的問題，即 解決了老式交通信號(hào)燈與新的數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)之間的組網(wǎng)問題。


圖1為本發(fā)明的信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備總體框圖；圖2信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備組成框圖；圖3為本發(fā)明的單路交通信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊電路原理框圖；圖4為本發(fā)明的信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備工作流程圖；圖5為本發(fā)明的信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備與道路交通信號(hào)控制機(jī)的連接圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備以下幾個(gè)部分組成(1)與全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)無(wú)縫連接的串行數(shù)字通信接口 ；(2)通信控制器；(3)與現(xiàn)有交通信號(hào)燈無(wú)縫連接的220VAC開關(guān)信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊；(4)由可編程ASIC為主構(gòu)成的中心處理單元；(5)電源單元。通信接口信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備的主要應(yīng)用背景是解決現(xiàn)有220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)接口的信 號(hào)燈，接入基于數(shù)據(jù)通信鏈路的全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)，即解決老式交通信號(hào)燈與新的數(shù) 字交通信號(hào)控制機(jī)之間的組網(wǎng)問題。因此，智能數(shù)字信號(hào)燈組網(wǎng)設(shè)備的通信接口，可以根據(jù) 所要求組網(wǎng)的交通信號(hào)控制機(jī)的數(shù)據(jù)通信鏈路特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的配置，可以是無(wú)線通信、有 線通信，通信方式可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，也可以是總線形式的；信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備與交通 信號(hào)控制機(jī)之間的物理傳輸媒體可以是無(wú)線電波、光波、光纖、電纜等；從通信網(wǎng)絡(luò)資源的 所屬關(guān)系看，可以是公用通信網(wǎng)，也可以是專用通信網(wǎng)。下面就信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備與 數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)之間為串行數(shù)據(jù)通信總線為例說(shuō)明。串行數(shù)據(jù)通信總線本發(fā)明的交通信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備與交通信號(hào)控制機(jī)之間的互連接口，與傳 統(tǒng)的交通信號(hào)燈與交通信號(hào)控制機(jī)之間的互連接口是不同的，其主要區(qū)別在于兩個(gè)方面 ①交通信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備可以驅(qū)動(dòng)和控制一個(gè)交通信號(hào)燈、兩個(gè)交通信號(hào)燈、三個(gè) 交通信號(hào)燈或者三個(gè)以上的多個(gè)交通信號(hào)燈，②交通信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備與信號(hào)機(jī)之 間的信息連接采用串行數(shù)據(jù)通信鏈路，而不是傳統(tǒng)的220VAC開關(guān)接口。這里所述的串行數(shù) 據(jù)通信鏈路可以有很多中實(shí)現(xiàn)技術(shù)，可以根據(jù)傳輸介質(zhì)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸控 制規(guī)程、傳輸編碼體制等進(jìn)行不同分類。主要包括有線通信和無(wú)線通信兩大類，其中有線通 信根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同可以分成電纜(主要包括同軸電纜和雙絞線)通信、光纖通信，根據(jù) 有線通信的組網(wǎng)方式不同可以分為星型、總線型、環(huán)型和分布式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的，以現(xiàn)場(chǎng)總線 方式連接為例說(shuō)明交通控制信號(hào)燈的組網(wǎng)技術(shù)和實(shí)施方案。也就是說(shuō)，一個(gè)或者多個(gè)交通 控制信號(hào)燈，和一個(gè)或者多個(gè)交通信號(hào)燈智能數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備一起可以通過一條總線串接起
4來(lái)，再串行接入交通信號(hào)控制機(jī)，連接方式如圖5所示。總線接口總線接口是交通控制信號(hào)燈組網(wǎng)設(shè)備內(nèi)通信控制模塊與物理總線之間的接口，完 成ISO OSI參考模型的物理層功能。它主要包括以下三部分1)物理信鈴(PLS Physical Signaling)實(shí)現(xiàn)與位表示、定時(shí)和同步相關(guān)的功能， 媒體訪問單元(MAU :Medium Access Unit)表示用于偶合節(jié)點(diǎn)至發(fā)送媒體的物理層的功能 部分。MAU由物理媒體附屬裝置(Physical Medium Attachment)和媒體相關(guān)接口(Medium Dependent Interface)構(gòu)成。2) PMA子層實(shí)現(xiàn)總線發(fā)送/接收的功能電路，并可提供總線故障檢測(cè)方法。3) MDI實(shí)現(xiàn)物理媒體和MAU之間的機(jī)械和電氣接口。通信控制模塊智能交通控制信號(hào)燈組網(wǎng)設(shè)備內(nèi)的通信控制模塊主要實(shí)現(xiàn)ISO OSI互連參考模型 的第二層鏈路層功能。這一部分主要由邏輯鏈路控制(LLC :Logic Link Control)和媒體 訪問控制(Medium Access Control)兩個(gè)部分組成。邏輯連路控制(LLC)子層邏輯鏈路控制LLC子層的功能包括幀接收濾波、超載
通告和恢復(fù)管理。1)幀接收濾波在LLC子層上開始的幀躍變是獨(dú)立的，其自身操作與先前的幀躍 變無(wú)關(guān)。幀內(nèi)容由標(biāo)識(shí)符命名。標(biāo)識(shí)符并不能指明幀的內(nèi)容，但描述數(shù)據(jù)的含義，每個(gè)接收 器通過幀接收濾波確定此幀是否有關(guān)。2)超載通告如果接收器內(nèi)部條件要求延遲下一個(gè)LLC數(shù)據(jù)幀或LLC遠(yuǎn)程幀，通 過LLC子層開始發(fā)送超載幀。最多可產(chǎn)生兩個(gè)超載幀，以延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)或嚴(yán)懲幀。3)恢復(fù)管理發(fā)送期間，對(duì)于丟失仲裁或被錯(cuò)誤干擾的幀，LLC子層具有自動(dòng)重發(fā) 功能。在發(fā)送成功完成前，幀發(fā)送服務(wù)不被用戶認(rèn)可。LLC幀結(jié)構(gòu)LLC幀是等同實(shí)體(LPDU:LLC Protocol Data Unit，邏輯鏈路控制子層協(xié)議數(shù)據(jù) 單元)之間進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)單元，下面是LLC數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的結(jié)構(gòu)。①LLC數(shù)據(jù)幀由三個(gè)位場(chǎng)，即標(biāo)識(shí)符場(chǎng)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼(DLC =Data Length Code)場(chǎng) 和LLC數(shù)據(jù)場(chǎng)組成，表1為L(zhǎng)LC數(shù)據(jù)幀格式。表 權(quán)利要求
一種交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于與道路交通信號(hào)控制機(jī)之間的通信接口是串行數(shù)據(jù)通信鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于包括通信接口 用于與全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)無(wú)縫連接；通信控制模塊用于實(shí)現(xiàn)與交通信號(hào)燈的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信；中心處理單元用于識(shí)別指令要求、實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈的控制。信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊用于隔離數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路與控制交通信號(hào)燈的 220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)接口、用于實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)、用于完成可編程ASIC與交通信號(hào)燈之間的電氣 和物理連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為串 行數(shù)據(jù)通信總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為CAN 總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為 RS-485串行數(shù)據(jù)通信總線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述通信接口為 RS-422串行數(shù)據(jù)通信總線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述信 號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊包括光電隔離裝置及觸發(fā)電路，觸發(fā)電路與雙向晶閘管開關(guān)及保護(hù)電路相 連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述至少包括一 個(gè)信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于所述中心處理單 元是可編程ASIC器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于信號(hào)燈智能數(shù)字 組網(wǎng)設(shè)備與道路交通信號(hào)控制機(jī)之間的傳輸媒體是光纖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，其特征在于與道路交通信號(hào)控制機(jī)之間的通信接口是串行數(shù)據(jù)通信鏈路。本發(fā)明的交通信號(hào)燈數(shù)字組網(wǎng)設(shè)備，解決了現(xiàn)有220VAC開關(guān)驅(qū)動(dòng)接口的信號(hào)燈接入基于數(shù)據(jù)通信鏈路的全數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)的問題，即解決了老式交通信號(hào)燈與新的數(shù)字交通信號(hào)控制機(jī)之間的組網(wǎng)問題。
文檔編號(hào)G08G1/07GK101950485SQ20101028881
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者應(yīng)劭捷 申請(qǐng)人:南京宏控科技有限公司