一種交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法及電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方 法及電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 交通信號(hào)燈故障檢測(cè)，主要是通過檢測(cè)信號(hào)燈工作時(shí)的電流和電壓，進(jìn)而完成信 號(hào)燈亮滅的判斷。因此合適的檢測(cè)閾值，會(huì)減少信號(hào)燈故障的漏報(bào)和誤報(bào)率，對(duì)信號(hào)燈故障 檢測(cè)至關(guān)重要。
[0003] 然而，不同廠家、不同類型、甚至不同批次的信號(hào)燈，工作電壓和電流都有差別。而 目前的交通信號(hào)燈故障檢測(cè)，都使用統(tǒng)一的檢測(cè)閾值，因此只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的故障檢測(cè)，致使 信號(hào)燈故障的誤報(bào)和漏報(bào)率很高。若要實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈故障的準(zhǔn)確檢測(cè)，必須對(duì)每一個(gè)信號(hào)燈 的亮滅狀態(tài)時(shí)的電流、電壓都進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而確定每個(gè)信號(hào)燈(紅燈、綠燈和黃燈）的閾值。 但由于傳統(tǒng)的測(cè)量方法需要施工人員反復(fù)地用調(diào)壓器手動(dòng)調(diào)壓、看信號(hào)燈的亮滅、記錄電 流和電壓的閾值、存儲(chǔ)到相應(yīng)的通道，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，可操作性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有交通信號(hào)燈故障檢測(cè)閾值不準(zhǔn)確，檢測(cè)方式需要人工調(diào)試可 操作性差的問題，提出了一種交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法，可以解決上述問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法，包括以下步驟： 粗調(diào)檢測(cè)步驟，包括： 以粗調(diào)通道初始電壓值為起始，以步長(zhǎng)D1逐步增加施加在當(dāng)前通道的電壓值，每增加 一次電壓值，對(duì)應(yīng)一個(gè)工作狀態(tài)，并且記錄與所述電壓值相對(duì)應(yīng)的電流值，所施加在當(dāng)前通 道的電壓值不大于上限值Umax，計(jì)算各相鄰兩個(gè)工作狀態(tài)間的電流變化值，從所有電流變 化值中查找出粗調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)maxl，確定得到該粗調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)maxl時(shí) 的工作狀態(tài)，以及該工作狀態(tài)下的電壓值和電流值，分別為粗調(diào)電壓閾值Un和粗調(diào)電流閾 值In;其中，0 <粗調(diào)通道初始電壓<Umax; 微調(diào)檢測(cè)步驟，包括： 以微調(diào)通道初始電壓值為起始，以步長(zhǎng)D2逐步增加施加在當(dāng)前通道的電壓值，每增加 一次電壓值，對(duì)應(yīng)一個(gè)工作狀態(tài)，并且記錄與所述電壓值相對(duì)應(yīng)的電流值，所施加在當(dāng)前通 道的電壓值不大于粗調(diào)電壓閾值Un，計(jì)算各相鄰兩個(gè)工作狀態(tài)間的電流變化值，從所有電 流變化值中查找出微調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)max2,確定得到該微調(diào)最大電流變化值時(shí)的工 作狀態(tài)，以及該工作狀態(tài)下的電壓值和電流值，分別為微調(diào)電壓閾值Unm和微調(diào)電流閾值 Inm，所述微調(diào)電壓閾值Unm和微調(diào)電流閾值Inm即為交通信號(hào)燈故障電壓閾值和交通信號(hào) 燈故障電流閾值； 其中，微調(diào)通道初始電壓值=粗調(diào)電壓閾值Un-步長(zhǎng)D3， D3 彡D1 >D2 > 0。
[0006] 進(jìn)一步的，所述粗調(diào)檢測(cè)步驟中包括以下子步驟： (11 )、參數(shù)初始化，包括為粗調(diào)通道初始電壓值和電流閾值賦值； (12) 、獲取當(dāng)前狀態(tài)所施加在當(dāng)前通道的電壓值； (13) 、檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)的電流值_，并將所述電流值ip與前一狀態(tài)的電流值1^相比較， 計(jì)算得到粗調(diào)電流變化值，其中，k=l，2, 3···，并將所述粗調(diào)電流變化值Λ卷與粗調(diào)電 流閾值相比較，若所述粗調(diào)電流變化值小于或等于所述粗調(diào)電流閾值，則更新施加在當(dāng)前 通道上的電壓值，增加D1，否則，更新所述粗調(diào)電流閾值，另粗調(diào)電流閾值=，然后更新 施加在當(dāng)前通道上的電壓值，增加D1 ; (14) 、判斷更新后的電壓值是否小于或等于上限值Umax，若是，則返回步驟（12)，進(jìn)入 下一狀態(tài)，否則，當(dāng)前粗調(diào)電流閾值即為粗調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)maxl，查找得到粗調(diào)最大 電流變化值ΛI(xiàn)maxl時(shí)所對(duì)應(yīng)狀態(tài)的電壓值和電流值，分別為粗調(diào)電壓閾值Un和粗調(diào)電流 閾值In，執(zhí)行微調(diào)步驟。
[0007] 進(jìn)一步的，所述微調(diào)檢測(cè)步驟中包括以下子步驟： (21) 、計(jì)算微調(diào)通道初始電壓值，其中，微調(diào)通道初始電壓值=粗調(diào)電壓閾值Un-步長(zhǎng) D3 ； (22) 、獲取當(dāng)前狀態(tài)所施加在當(dāng)前通道的電壓值； (23) 、檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)的電流值巧，并將所述電流值與前一狀態(tài)的電流值相比較， 計(jì)算得到微調(diào)電流變化值，其中，j=l，2, 3···，并將所述微調(diào)電流變化值與微調(diào)電 流閾值相比較，若所述微調(diào)電流變化值Λ七小于或等于所述微調(diào)電流閾值，則更新施加在 當(dāng)前通道上的電壓值，增加D2,否則，更新所述微調(diào)電流閾值，另微調(diào)電流閾值=，然后 更新施加在當(dāng)前通道上的電壓值，增加D2 ; (24) 、判斷更新后的電壓值是否小于或等于粗調(diào)電壓閾值Un，若是，則返回步驟（22)， 進(jìn)入下一狀態(tài)，否則，當(dāng)前微調(diào)電流閾值即為微調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)max2,查找得到微調(diào) 最大電流變化值ΛI(xiàn)max2時(shí)所對(duì)應(yīng)狀態(tài)的電壓值和電流值，分別為微調(diào)電壓閾值Unm和微 調(diào)電流閾值Inm〇
[0008] 進(jìn)一步的，還包括判斷是否檢測(cè)完所有通道故障閾值的步驟，所述所有通道包括 紅燈通道、綠燈通道、以及黃燈通道。
[0009] 基于上述的交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法，本發(fā)明同時(shí)提出了一種交通信號(hào) 燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)電路，包括主控板、第一單片機(jī)、第二單片機(jī)、光耦驅(qū)動(dòng)電路、可控硅輸 出電路、電流采樣電路、電壓采樣電路，所述可控硅輸出電路連接在交通信號(hào)燈的電路中， 所述檢測(cè)電路執(zhí)行以下檢測(cè)方法： 粗調(diào)檢測(cè)步驟，包括：主控板控制第一單片機(jī)向光耦驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送調(diào)壓信號(hào)，光耦驅(qū)動(dòng) 電路驅(qū)動(dòng)可控硅輸出電路施加在交通信號(hào)燈上的電壓值，以粗調(diào)通道初始電壓值為起始， 以步長(zhǎng)D1逐步增加施加在交通信號(hào)燈上的電壓值，每增加一次電壓值，對(duì)應(yīng)一個(gè)工作狀 態(tài)，并且由電流采樣電路采樣交通信號(hào)燈電路的電流值，并發(fā)送至第二單片機(jī)，所述第二單 片機(jī)將電流值發(fā)送至第一單片機(jī)，所施加在交通信號(hào)燈上的電壓值不大于上限值Umax，第 一單片機(jī)計(jì)算各相鄰兩個(gè)工作狀態(tài)間的電流變化值，從所有電流變化值中查找出粗調(diào)最大 電流變化值ΛI(xiàn)maxl，確定得到該粗調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)maxl時(shí)的工作狀態(tài)，以及該工作 狀態(tài)下的電壓值和電流值，分別為粗調(diào)電壓閾值Un和粗調(diào)電流閾值In;其中，0彡粗調(diào)通道 初始電壓<Umax; 微調(diào)檢測(cè)步驟，包括： 主控板控制第一單片機(jī)向光耦驅(qū)動(dòng)電路施加調(diào)壓信號(hào)，光耦驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)可控硅輸出 電路施加在交通信號(hào)燈上的電壓值，以粗調(diào)電壓閾值Un為起始，以步長(zhǎng)D2逐步增加施加在 交通信號(hào)燈上的電壓值，每增加一次電壓值，對(duì)應(yīng)一個(gè)工作狀態(tài)，并且由電流采樣電路采樣 交通信號(hào)燈電路的電流值，并發(fā)送至第二單片機(jī)，所述第二單片機(jī)將電流值發(fā)送至第一單 片機(jī)，所施加在交通信號(hào)燈上的電壓值不大于粗調(diào)電壓閾值Un，第一單片機(jī)計(jì)算各相鄰兩 個(gè)工作狀態(tài)間的電流變化值，從所有電流變化值中查找出微調(diào)最大電流變化值ΛI(xiàn)max2，確 定得到該微調(diào)最大電流變化值時(shí)的工作狀態(tài)，以及該工作狀態(tài)下的電壓值和電流值，分別 為微調(diào)電壓閾值Unm和微調(diào)電流閾值Inm，所述微調(diào)電壓閾值Unm和微調(diào)電流閾值Inm即為 交通信號(hào)燈故障電壓閾值和交通信號(hào)燈故障電流閾值； 其中，微調(diào)通道初始電壓值=粗調(diào)電壓閾值Un-步長(zhǎng)D3， D3 彡Dl>D2 > 0。
[0010] 進(jìn)一步的，所述第一單片機(jī)與所述主控板采用CAN總線通信。
[0011] 進(jìn)一步的，所述第一單片機(jī)與所述第二單片機(jī)采用光耦隔離通信。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明的交通信號(hào)燈故障閾值自 動(dòng)檢測(cè)方法，依據(jù)信號(hào)燈亮滅狀態(tài)改變時(shí)電流會(huì)發(fā)生較大幅度變化的原理，即，施加電壓小 于點(diǎn)亮信號(hào)燈的閾值時(shí)，信號(hào)燈是熄滅的，致使輸入功率較小，輸入電流較小，隨著施加電 壓逐漸增加，但仍小于點(diǎn)亮信號(hào)燈的閾值，相應(yīng)電流增加，但是增加幅度較小，當(dāng)施加電壓 增加至點(diǎn)亮信號(hào)燈的閾值時(shí)，可以將信號(hào)燈亮，此時(shí)，通過信號(hào)燈的電流會(huì)發(fā)生大幅變化， 本發(fā)明即利用了此特性，通過施加不同電壓，檢測(cè)信號(hào)燈的電流發(fā)生大幅變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的 電壓值和電流值，也即開啟閾值，通過采用粗調(diào)和微調(diào)的方式，粗調(diào)首先確定閾值的大概范 圍，微調(diào)確定閾值的精準(zhǔn)值，有利于提高檢測(cè)速度，整個(gè)檢測(cè)過程自動(dòng)檢測(cè)，無需人工調(diào)試， 可操作性強(qiáng)，檢測(cè)效率高。
[0013] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更 加清楚。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015] 圖1是本發(fā)明所提出的交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法的一種實(shí)施例中粗調(diào) 檢測(cè)流程圖； 圖2是本發(fā)明所提出的交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)方法的一種實(shí)施例中微調(diào)檢測(cè) 流程圖； 圖3是本發(fā)明所提出的交通信號(hào)燈故障閾值自動(dòng)檢測(cè)電路的一種實(shí)施例原理方框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)