[實用新型]分布式交通信號燈控制裝置

無效

• 申請號: 00209132.1
• 申請日: 2000-04-13
• 公開（公告）號: CN2414470Y
• 公開（公告）日: 2001-01-10
• 發明（設計）人: 張克宇;張濱;馮棟;張新城
• 申請（專利權）人: 張克宇;張濱;馮棟;張新城
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種分布式交通信號燈控制裝置，適用于公路和鐵路，特別是城市交通信號燈的控制。

目前交通信號燈，特別是城市交通信號燈的控制裝置，一般多采用將每個信號燈的電源線與預埋在地下管道中的電纜連接后匯集到路口地面一角的控制箱內，通過機箱內的控制系統來控制遠離機箱的信號燈的亮滅。對于簡單的紅黃綠三個信號燈就需要四根電源線。隨著城市建設的發展，多相位式交通信號燈已成為發展趨勢，一個交叉路口信號燈的數量多達十幾個，四個路口的燈合起來有40多個。這樣路面下需埋設幾十根大電流電纜線，這不僅使路口地面開挖工程量大而復雜，而且由于地下埋設了大量的大電流電纜，使其安全可靠性大大降低。

本實用新型的目的是提供一種交通信號燈控制裝置，具有工程量小，簡單而可靠性高，且成本低。特別是有利于對現有并行信號燈控制裝置的改造。

本實用新型的技術方案是：控制裝置由總控單元和分控單元兩部分構成，總控單元安裝在路口一角地面上，分控單元直接安裝在信號燈支架上，不論支架上安裝多少個信號燈，均并接在兩根電源線上，總控單元和分控單元通過串行編碼通訊相聯接，用電力線數字載波傳輸控制信號。這樣總控單元和分控單元的連接只有兩根電源線。

總控單元首先將操作指令與地址進行混合編碼，然后經過高頻調制放大，送到信號燈的電源線上；分控單元從電源線上獲取調制信號進行解調解碼，解出本地址碼和操作命令后執行相應的動作。

控制信號的傳輸還可以用紅外線和射頻無線電傳輸裝置。

下面結合附圖中的實施例作詳細的敘述。

圖1為本實用新型采用電力線數字載波傳輸的控制裝置聯接總框圖。圖2為圖1中的總控單元載波調制電路原理示意圖。圖3為圖1中的分控單元載波解調電路原理示意圖。

圖4為本實用新型采用紅外線傳輸控制信號的總控單元和分控單元電路原理示意圖。圖5為本實用新型采用射頻無線電傳輸控制信號的總控單元和分控單元電路原理示意圖。

參見圖1，220v交流電源經過濾波器1進入總控單元2，并與分控單元3、4、……連接(4與3相同，圖中略)。總控單元由一個計算機8首先對要執行的命令進行編碼，這個編碼是要控制的信號燈的地址、要執行的操作內容及一些附加信息所組成的一個數字串，這個數字串送到載波調制器7中，對振蕩器9送來的高頻振蕩信號進行調制，再經過功放電路6和耦合電路5送到電源線LX、NX上。而分控單元3、4、……，通過耦合電路10從電源線LX、NX上將調制后的數字載波信號取下來，經過功放電路11、解調電路12和單片機13，解出編碼信號中的地址碼和操作內容等，并與該分控單元的編碼開關16所確定的地址碼進行比較。如果地址碼相符，則操作信號將通過驅動電路14及執行部件15去接通或斷開本分控單元相應的信號燈；如果不相符，則該分控單元不執行操作命令。由電感電容組成的濾波器1阻止外界電源上的高頻信號對裝置內部載波電路的干擾，又防止裝置內部載波信號漏到外電源，有效地防止控制裝置之間的相互串擾問題，確保控制裝置的正常運行。

參見圖2，計算機8發出的串行數字編碼格式為一個二十位的數字串，第一位起始位常設為0；第二位到第五位為地址碼；第六位到第十九位表示操作內容，0表示關燈，1表示開燈，每一位代表一個信號燈；第二十位為結束位均為1。例如計算機要讓第一分控單元第一個信號燈亮而送出的數字串為00001000000000000011。傳輸速率為2400波特，這些編碼由數據線TXD送到門電路U1，通過U1對振蕩器U2送來的200kHz的高頻信號進行調制，調制后的載波信號送到G1進行功率放大后，通過由T1和C1、C2等組成的耦合電路加到電源線LX、NX上。

分控單元見圖3，由電源線LX、NX上獲取高頻載波信號經過由TR1、C4、C5等組成的耦合電路加到功放管G2進行放大后，送到N1(LM765)解調。解調后的編碼數字串送到單片機13(89C51)中，先取出地址碼與編碼開關16中給出的地址碼進行比較，兩個地址碼相符時，再根據操作碼的內容，通過并口去驅動門電路V1，再由V1經過隔離光耦Q1驅動可控硅T1打開或關閉信號燈L1。如果地址碼不相符，說明該操作信號不是給本分控單元的，可以不必理它。在城市交通的交叉路口設一個總控單元，通過地址分配可以帶很多分控單元，每個分控單元可以控制十四個信號燈。完全可以滿足現代城市交通中交叉路口各個方向的機動車的紅黃綠、左右轉直行、自行車的紅黃綠等諸多信號燈的控制需要。