[發明專利]一種基于串口總線的智能信號燈同步控制系統及方法

有效

• 申請號: 202111469902.6
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114120662B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 張峻申;徐益;張耀文;沈小惠
• 申請（專利權）人: 江蘇航天大為科技股份有限公司
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/095;H05B47/18
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫建

本發明屬于智能交通領域，公開了基于串口總線的智能信號燈同步控制系統及方法，系統包括信號機設備、燈組控制器，校時模塊、輔助控制器模塊、通信模塊；信號機設備與所述燈組控制器通過串口總線連接，校時模塊為信號機設備提供GPS數據，輔助模塊用于應對系統異常處理，通信模塊用于連接信號機設備與中心控制平臺；燈組控制器按功能分組控制多個智能信號燈設備；信號機設備通過多播與單播相結合的方式管理燈組控制器。本發明可解決路口各個燈組控制器閃爍節拍同步問題、快速調整路口相位時間的問題、設備工作異常時總線通信穩定性的問題和總線數據被篡改的問題。

技術領域

本發明屬于智能交通控制技術領域，尤其涉及一種基于串口總線的智能信號燈同步控制系統及方法。

背景技術

目前交通信號燈多采用220V市電電壓控制方案，路口交通信號機設備根據當前道路相位的設定，向目標信號燈設備提供變化的電源，從而實現信號燈亮暗切換的控制。使用這種控制方案系統結構較為單一，信號機設備缺少對信號燈設備運行狀態的實時把控，系統缺少對信號燈設備功能擴展的渠道；另一方面，使用220V交流電源控制信號燈設備容易加速線路的老化，不利于設備安全使用以及維修保護。傳統的路口交通信號燈設備結構逐漸無法滿足物聯網對城市道路交通的各種需求。

使用總線的控制方式可以極大的擴展信號燈的管理方式，使信號燈設備可以變得更為智能化。因此信號機設備如何通過總線方式管理交通信號燈設備，如何實現多個信號燈設備之間的同步已經成為急需解決的問題。

發明內容

本發明提供一種基于串口的智能交通信號燈控制系統以及燈組信號同步的方法。針對如何解決路口各個燈組控制器閃爍節拍同步問題，如何解決快速調整路口相位時間的問題，如何解決設備工作異常時總線通信穩定性的問題，如何防止總線數據被篡改的問題，提出如下技術方案。

本發明第一方面公開的基于串口總線的智能信號燈同步控制系統，包括信號機設備、燈組控制器，校時模塊、輔助控制器模塊、通信模塊；

所述信號機設備與所述燈組控制器通過串口總線連接，所述校時模塊為信號機設備提供GPS數據，所述輔助模塊用于應對系統異常處理，所述通信模塊用于連接信號機設備與中心控制平臺；

所述燈組控制器按功能分組控制多個智能信號燈設備，每個分組內包含多個燈組控制器設備，每個燈組控制器設備在總線中擁有唯一設備地址，同一分組內的燈組控制器設備使用相同的管理方式；

所述信號機設備通過多播與單播相結合的方式管理所述燈組控制器；

所述輔助控制器與信號機設備共同管理總線內的燈組控制器，當信號機設備發生故障的時候，輔助控制器臨時接管信號機設備的職能。

本發明第二方面公開的基于串口總線的智能信號燈同步控制方法，若當前路口狀態允許相位參數調整，執行以下步驟：

S01：信號機設備通過多播的形式向所有需要調整參數的目標燈組控制器設備發送一幀相位參數調整指令，該指令內容包括：相位時間調整參數、最大超時時間；目標燈組控制器接收并正確解析指令后，根據最大超時時間開啟定時器；

S02：信號機設備將依次發送單播指令詢問目標燈組控制器的對參數調整指令的執行結果；

S03：信號機設備使用多播的方式將校驗結果通知多路串口總線上的所有目標燈組控制器，所述校驗結果幀連發3次；

S04：燈組控制器接收到正確校驗提示后，在超時定時器觸發后修改當前相位的時間參數，若燈組控制器接收到錯誤校驗提示，則關閉超時定時器并終止相位參數修改操作。

進一步的，步驟S01中，各個總線上的燈組控制器同時開啟超時定時器以實現相位參數的同步調整要求。