公路隧道led照明调光控制装置故障检测响应电路的制作方法
【专利摘要】一种公路隧道LED照明调光控制装置故障检测响应电路，能够自动检测出公路隧道LED照明调光控制装置中无法自动回复的软、硬件故障，并提供相应的信号输出。其特征在于单片机(1)的一个端口与直流隔离电路(2)的一端相连接，直流隔离电路(2)的另一端与信号整流电路(3)的一端相连接，信号整流电路(3)的另一端与上电电平钳制电路(4)的一端相连接，上电电平钳制电路(4)的另一端与信号触发电路(5)的一端相连接，信号触发电路(5)的另一端与信号输出电路(6)的一端相连接。当调光控制装置发生无法自动回复的故障时，它能将照明灯具亮度强制调至最大，以确保公路隧道行车安全。
【专利说明】公路隧道LED照明调光控制装置故障检测响应电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种公路隧道LED照明调光控制装置故障检测响应电路，它能够自动检测出公路隧道LED照明调光控制装置中无法自动回复的软、硬件故障，并提供相应的信号输出。
【背景技术】
[0002]目前，公路隧道LED照明智能化调光控制装置(以下简称调光控制装置)已在公路隧道照明领域得到越来越多地应用。随着公路隧道智能化照明的普及，它对公路隧道照明领域的节能降耗，延长灯具使用寿命，节约照明电缆投资等将会产生重大的影响。通常，调光控制装置发生软件故障时，可通过看门狗电路将系统复位，程序计数器重新开始工作。如专利申请号200910194241.3公布了一项更为先进的看门狗电路；它可以调整喂狗信号的时间间隔，灵活配置看门狗电路。又如专利号CN02122897.3公布了一种芯片上的集成电路栓锁现象(Iatchup)防护电路；它主要用于消除采用微处理器的电路偶然发生的栓锁现象，确保系统发生栓锁时能够及时回到正常工作状态。但这些发明的不足在于仅能消除系统软件运行过程中的程序栓锁，并不能消除系统硬件故障所产生的失控现象。在对安全要求非常高的公路隧道照明系统中，调光控制装置仅有看门狗电路来消除部分故障是远远不够的。例如遇到电源断电，焊接不良，系统遭受雷击或其他不利因素导致部分元器件损坏、电路故障等，使得控制装置无法正常工作时，上述发明将失去作用；这不仅会导致通讯中断，更主要的是会导致隧道内的照明灯具亮度失控或维持在一个较低的水平，危及行车安全。因此，设立调光控制装置的故障检测响应电路，在调光控制装置发生故障情况下对公路隧道照明灯具进行强制性调光，使隧道照明灯具满功率输出，这对确保整个调光控制系统的可靠性和安全性，具有非常重要的意义。在公路隧道照明中，由于照明系统对隧道行车安全的影响极大，因此在调光控制装置设计时，必须确保其发生不可自动回复的软件或硬件故障时，系统不得将灯具亮度关闭，特别是对于白天用于消除“黑洞效应”的加强照明灯具。在调光控制装置故障状态下，任何的关闭或调暗灯具亮度或维持在较低的亮度水平都有可能导致交通事故:因而，必须确保调光控制装置发生无法自动回复的故障时依旧能够控制照明灯具的亮度处在最高亮度状态即满功率状态。这一控制方案虽然在调光控制装置发生故障时，会使照明系统的能耗大幅增加，但它可确保行车安全；在调光控制装置修复后即可恢复节能的自动调光模式。目前市面上销售的模拟信号调光灯具主要有DC0-5V调光的LED隧道灯，其中OV信号电压对应灯具的满功率输出即最大亮度，5V信号电压对应灯具的最小功率(额定功率的10% )输出，这是针对公路隧道这一封闭空间内的特殊安全要求所考虑的。在公路隧道调光控制装置发生无信号输出的故障时，这种可反向调光的LED隧道灯的功率会自动升至最大，使得路面亮度不会因为调光控制设备故障而将亮度维持在较低水平，从而确保了行车安全。但如果调光控制装置在发生故障时其输出信号电压不是0V，而是随机的模拟信号电压或接近5V的模拟信号电压，则隧道内灯具的亮度就会发生漂移或维持在较低亮度水平，这仍可危及行车安全。因此，本发明针对调光控制装置可能出现的故障模式，使其在任何无法自动回复的故障状态下，均能够使具有反向调光功能的LED隧道灯亮度升至最大，从而确保了照明系统的安全性和隧道的行车安全。
【发明内容】
[0003]公路隧道LED照明调光控制装置发生故障时，为了防止受控灯具处在较低亮度状态而导致交通事故，本发明提供了一种公路隧道LED照明调光控制装置故障检测响应电路，当调光控制装置发生无法自动回复的故障时，该电路可输出某一电平信号，去通知相关设备或将具有反向模拟调光功能的LED隧道灯强制调至最亮，使其满功率输出，从而确保公路隧道的行车安全。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:单片机⑴的一个端口与直流隔离电路(2)的一端相连接，直流隔离电路(2)的另一端与信号整流电路(3)的一端相连接，信号整流电路⑶的另一端与上电电平钳制电路⑷的一端相连接，上电电平钳制电路
[4]的另一端与信号触发电路(5)的一端相连接，信号触发电路(5)的另一端与信号输出电路(6)的一端相连接。正常工作时，单片机(I)会不断地向直流隔离电路(2)发送脉冲信号；该信号经直流隔离电路后被送至信号整流电路(3)。当单片机(I)因故障不能发送脉冲信号时，不论此时端口是高电平还是低电平或是高阻状态，直流隔离电路(2)均无信号输出，因此信号整流电路⑶的输出电压下降，上电电平钳制电路⑷的输出电压也随之下降；当电压降至一定值时，信号触发电路(5)的状态改变，由低电平输出转为高电平输出，从而控制信号输出电路(6)输出某一电平信号，去通知相关设备或将具有反向模拟调光功能的LED隧道灯强制调光，使其满功率输出。
[0005]本发明的有益效果是，当控制系统发生无法自动回复的软件或硬件电路故障时，电路会输出相应的低电平信号去控制灯具，使其工作于满功率状态；还可输出相应的信号去告知相关设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0007]图1是本发明的电路原理图；
[0008]图2是本发明实施例的电路图。
[0009]图中1.单片机，2.直流隔离电路，3.信号整流电路，4.上电电平钳制电路，5.信号触发电路，6.信号输出电路。
【具体实施方式】
[0010]在图1中，单片机⑴的一个端口与直流隔离电路(2)的一端相连接，直流隔离电路(2)的另一端与信号整流电路(3)的一端相连接，信号整流电路(3)的另一端与上电电平钳制电路(4)的一端相连接，上电电平钳制电路(4)的另一端与信号触发电路(5)的一端相连接，信号触发电路(5)的另一端与信号输出电路￠)的一端相连接。
[0011]正常工作时，单片机⑴会不断地向直流隔离电路⑵发送脉冲信号；该信号经直流隔离电路后被送至信号整流电路(3)。当单片机(I)因故障不能发送脉冲信号时，不论此时端口是高电平还是低电平或是高阻状态，直流隔离电路(2)均无信号输出，因此信号整流电路⑶的输出电压下降，上电电平钳制电路⑷的输出电压也随之下降；当电压降至一定值时，信号触发电路(5)的状态改变，由低电平输出转为高电平输出，从而控制信号输出电路(6)输出某一电平信号，去通知相关设备或将具有模拟调光功能的LED隧道灯强制调光，使其满功率输出。
[0012]在图2中，单片机⑴的一个端口 P15与直流隔离电路(2)的一端相连接，直流隔离电路(2)的另一端与信号整流电路(3)的一端相连接，信号整流电路(3)的另一端与上电电平钳制电路⑷的一端相连接，上电电平钳制电路⑷的另一端与信号触发电路(5)的一端相连接，信号触发电路(5)的另一端与信号输出电路(6)的一端相连接。其中单片机⑴由CPU及其外围电路组成，直流隔离电路⑵由电容Cl组成，信号整流电路(3)由二极管Dl、D2和电阻Rl、R2组成，上电电平钳制电路(4)由电阻R3和电容C2组成，信号触发电路(5)由555时基电路和电阻R4组成，信号输出电路(6)由二极管D3、电阻R5、R6、R7、R8、三极管Q1、Q2组成。电路中不论单片机(I)发生何种故障，包括电源故障，均不能给直流隔离电路提供脉冲，因而会导致时基电路555的2脚触发端电压下降。当时基电路555的2脚电压降至l/3Vcc时，信号触发电路(5)发生反转，时基电路555的3脚输出高电平，驱动信号输出电路(6)的Q1、Q2，使其输出信号对地短路；由于目前公路隧道一些具有模拟调光功能的LED隧道灯为了防止控制装置发生电源故障无信号输出时亮度降至较低水平，因而设计时将OV控制电压对应于灯具的最大亮度，5V控制电压对应于灯具的最小亮度，而本发明在调光控制装置发生无法自动回复的故障时，输出信号将对地短路，即使电源断电，其输出也为0V，使得灯具此时能以满功率工作，从而确保了公路隧道的行车安全。本实施例的信号输出电路即是为了适应这一需求而设计的。本发明的上电电平钳制电路(4)有两个作用，一是为了在系统上电过程中，信号触发电路(5)的输出出现不稳定状态或高电平时，电路在上电瞬间强制将信号电压置为高电平，以使信号触发电路(5)处于复位状态，时基电路555的3脚被强制置为低电平；二是对信号整流电路的输出的脉冲电压进行滤波。
【权利要求】
1.一种公路隧道LED照明调光控制装置故障检测响应电路，由单片机(I)、直流隔离电路(2)、信号整流电路(3)、上电电平钳制电路(4)、信号触发电路(5)和信号输出电路(6)组成，其特征在于单片机(I)的一个端口与直流隔离电路(2)的一端相连接，直流隔离电路(2)的另一端与信号整流电路(3)的一端相连接，信号整流电路(3)的另一端与上电电平钳制电路(4)的一端相连接，上电电平钳制电路(4)的另一端与信号触发电路(5)的一端相连接，信号触发电路(5)的另一端与信号输出电路(6)的一端相连接。
【文档编号】H05B37/04GK104244542SQ201310254229
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】吕晓峰, 管桂平, 赵仕敏, 谢明宇, 卢云贵, 余波 申请人:合肥源辉光电子有限公司, 贵州高速公路集团有限公司